JP2003329824A - 色回折ピグメントおよびホイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れた光学効果を有するピグメントを提供す
ること。 【解決手段】 回折構造を上に有する、多層色回折ピグ
メントフレークおよびホイルが提供される。回折ピグメ
ントフレークは、反射コア層の反対側に対称的に積み重
なったコーティング構造を有し得るか、反射層の１つの
側に非対称的に積み重なったコーティング構造を有し得
るか、または反射コア層の周りで、１つ以上のカプセル
化コーティングを用いて形成され得る。回折ピグメント
フレークは、液体媒体（例えば、ペイントまたはイン
ク）に分散されて、種々の物体に対する引き続く適用の
ための回折組成物を生成し得る。ホイルは、種々の物体
に積層され得るかまたはキャリア基材上に形成され得
る。回折ピグメントフレークおよびホイルは、その上に
種々の回折構造を有して形成されて、選択された光学的
効果を生成し得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、光学効果
ピグメントおよびホイルに関する。特に、本発明は、色
回折性ピグメントのフレークおよびホイルに関し、これ
らは、選択された光学効果を生じるために、その表面に
種々の回折構造体を有し得る。

【０００２】

【従来の技術】種々のピグメント、着色料、およびホイ
ルが、広範な種々の適用のために開発されてきた。例え
ば、回折性ピグメントは、パターン化された表面、およ
びセキュリティーデバイスの作製のような適用において
使用するために、開発されてきた。回折性のパターンお
よびエンボス加工は、それらの美的かつ実利的な視覚効
果に起因して、広範な実用的な適用を有する。

【０００３】１つの非常に所望される装飾効果は、回折
格子によって生じる虹色の視覚的効果である。この目立
つ視覚的効果は、光が回折格子からの反射によってその
色成分に回折される場合に起こる。一般に、回折格子
は、山および谷の構造を形成する、材料における線また
は溝から作製される、本質的に反復的な構造である。可
視スペクトル内での所望の光学効果は、回折格子が、反
射表面上に、規則的に間隔を空けた特定の深さの溝を有
する場合に起こる。

【０００４】回折格子および類似の構造体の色変化特性
は、特に、連続的なホイル上にホログラフィー画像を形
成するために使用される場合に、周知である。上で記載
されるような回折表面の１つの特徴は、これらが可視化
されるために直接照射される場合に、より良好に作用す
るということである。優先的な、十分に平行化された光
源のもとでの、視角または照射角による、色の連続的変
化および急速な変化は、回折された光線の次数の各々に
おける波長による、光の角度分散に起因する。対照的
に、拡散光源（例えば、通常の室内光または曇り空から
の光）は、回折着色剤または画像を照射するために使用
される場合、この回折着色剤または画像に含まれる可視
的情報の大部分を明らかにせず、そして代表的に見られ
るものは、エンボス加工された表面からの、着色された
かまたは着色されていない反射のみである。

【０００５】透明なビヒクル中の回折性粒子の小さな断
片を、不規則に印刷された表面上に分散させることによ
って、このようなデバイスによって作製される光学効果
を調査する試みがなされた。これらの努力には、広範な
種々の回折構造体が関与し、この構造体は、可視光の分
散を生じ、その結果、観察者は、この回折表面に対する
観察者の配向または照射の幾何学に依存して、異なる色
を知覚する。しかし、現在までに作製された各構造体
は、その限界（例えば、光沢のある外観であり、これ
は、多くの目的において、美的に望ましくない）を有す
る。

【０００６】例えば、Ｌｏｓ Ａｎｇｅｌｅｓ，Ｃａｌ
ｉｆｏｒｎｉａのＳｐｅｃｔｒａｔｅｋ Ｔｅｃｈｎｏ
ｌｏｇｉｅｓ Ｉｎｃ．は、比較的大きな回折フレーク
を製造し、これは、照射の配向または観察の配向に依存
して変化する色を生じる。しかし、大きなサイズのフレ
ークはまた、はっきりしたきらめき、すなわち「光沢の
ある」外観に寄与する。厚いフレークはまた、高い角度
において互いに積み重なる傾向があり、光沢として働く
クローマおよび色の変化の損失を引き起こす。このよう
なフレークは、従来技術において、「プリズム小板１８
が光を多くの角度で反射する独自の能力は、観察者の位
置の線が変化するにつれて、画像を一定に変化させる。
この全体の効果は、最良には、水晶、砕けたガラスの輝
くきらめき、または星明りの輝きとさえ類似の、無数の
小さな明るい反射であると説明される。」と記載されて
いる（特許文献１参照）。

【０００７】これらの粒子は、Ｓｐｅｃｔｒａｔｅｋの
文献には、５０×５０ミクロンの最小サイズを有すると
記載されている。この比較的大きなサイズに起因して、
これらの粒子は個々の粒子として見える傾向がある。さ
らに、フレークの厚みが約１２ミクロンであるので、５
０ミクロンの粒子は、ほんの約４：１のアスペクト比を
有し、そしてなお比較的大きな１００ミクロンの粒子
は、ほんの約８：１のアスペクト比を有し、従って、互
いにおよび基材に対する協動配向を妨げる。多くの塗装
方法および印刷方法において、５０ミクロンより小さな
粒子に対する必要性が十分に認識されているにもかかわ
らず、粒子サイズの減少とアスペクト比の増加（すなわ
ち、約８：１より大）のいずれも、市場で利用可能では
ない。これらの市販のフレークの分析により、これらの
フレークは、プラスチックフィルムの厚い層によって保
護された金属ホイルを含むことが明らかである。この金
属層は、回折性の構造を形成し、これは、１ｍｍあたり
約１，７００〜１，８００本の線（ｌｎ／ｍｍ）に対応
する間隔で、約１４０ｎｍの起伏深さを有する、線状の
起伏を含む。

【０００８】特定の応用において、回折格子の形態の連
続的なホイルにおいて達成され得る、色の連続的な変化
は、現在までにフレークに基づくピグメントによって達
成されたものより好ましい。回折格子を表面に有する従
来の粒子の構造体およびこれらの粒子を製造する方法
は、このような粒子を、ホイル構造によって達成され得
る光学特徴を達成するために不適切にしてきた。現在ま
で、１つの構造パラメータの改変は、光学性能に対して
潜在的に有利であるが、必然的に、別の重要な特徴に対
して不利な影響を有した。粒子が大きい場合、配向が乱
れることにより、光沢の影響が生じる。粒子が小さく、
そして良好には配向していない場合、複数の色がもはや
はっきりせず、外観が混ざる傾向がある。従って、高度
に平行化された照射のもとでさえも、観察者は、連続的
なホイルに特徴的な明るいはっきりした色ではなく、損
なわれた色の範囲を知覚する。

【０００９】より均一な色（例えば、カラーシフトセキ
ュリティーインクにおいて必要とされる）を提供するた
めの１つの試みが、記載されている（例えば、特許文献
２参照）。特許文献２は、溝の頻度が１，６００〜２，
０００ｌｎ／ｍｍ（０．４〜０．６ミクロンの溝幅）の
間の円形配置を有する回折特性の粒子が、均一な外観を
得るために必要であることを開示する。１つの好ましい
実施形態において、特許文献２は、色の外観の均一性を
改善する１つの方法は、溝の間隔を、各粒子の中心から
の距離に関して調節することであることを開示してい
る。しかし、円形の格子構造は、非常に低い輝度によっ
て影響を受けやすい。これは、単純な線状格子型の構造
を有する同じ大きさの粒子と比較して、限られた数の有
効な線（これは、非常に小さな２０ミクロンの粒子のほ
んのサブ領域を示す）に起因する。さらに、特許文献２
は、粒子の厚みまたは溝の深さに関して、教示しておら
ず、そしてこのような複合粒子を製造するための効率的
方法または経済的方法を開発する動機付けを提供し得る
性能を数量化しない。

【００１０】金属ホイルを保護および補強するための、
無機誘電層の使用が教示されている（例えば、特許文献
３参照）。特許文献３は、最終的な粒子の厚みが約２．
５ミクロンと３ミクロンとの間になるように、１ミクロ
ンのかなり厚い誘電層を必要とする。所望の粒子サイズ
は２５〜４５ミクロンであるので、これは、約１０：１
〜２２：１のアスペクト比を生じる。このようなアスペ
クト比の下限において、コーティングまたは印刷された
物品の表面に対する、粒子の配向の乱れがより優勢であ
り、この配向の乱れは、比較的大きな厚みと一緒になっ
て、より粗い外側表面を生じる。より粗い表面は、外観
を損ない、そして特に、多くの適用（例えば、自動車の
塗装）において問題である。より厚いトップ光沢コーテ
ィングは、この粗さを部分的にマスクし得るが、これは
費用および製造サイクル時間を増加させる。粒子サイズ
を増加させてアスペクト比を改善することは、このよう
な粒子を、塗装スプレーの適用のためには大きくしす
ぎ、そして観察可能な光沢効果を増加させる。このよう
な粒子は、他の塗装方法または印刷方法に耐えられ得る
が、金像層の厚みが無機材料の破壊靭性を増加させるた
めには不十分であるので、これらの粒子は、高度に脆弱
であり、そして破砕性である。従って、より高いアスペ
クト比の利点は、得られる製品において達成不可能であ
り得る。

【００１１】金属フレークをエンボス加工することは、
回折粒子を製造するための１つの慣用的なアプローチで
ある。しかし、永久的な変調高さを得るために、このよ
うなフレークを可塑的に変形させることの必要性は、明
るいはっきりした色を生じるために必要な光学特性を有
さない粒子を生じる。例えば、従来技術は、金属フレー
クを、回折性のレリーフパターンでエンボス加工する方
法を開示する（例えば、特許文献４参照）。特許文献４
の図７は、約８００ｎｍの深さで、約１，３００ｌｎ／
ｍｍを有すると測定された溝の頻度を有する、フレーク
の実際の顕微鏡写真を描写する。このフレークは、金属
層の実際の厚み（これは、０．４〜１ミクロンの範囲内
であると提唱されている）が溝の深さより小さい点で、
波形であるように見える。光学性能は、安定な表面微細
構造を必要とするので、エンボス加工プロセスは、可塑
的にこの金属ホイルを変形させなければならず、ホイル
の厚みに関して有意な溝深さを生じる。得られる波形構
造は、溝の硬化（ｓｔｉｆｆｅｎｉｎｇ）効果に起因し
て、溝の方向を横切って平坦なままであると予測され
得、このフレークはまた、これらの溝の方向に、はっき
りした曲率を有するように見える。

【００１２】同様に、インク（例えば、金属フレークイ
ンク、金属効果インク、または光学スタックから形成さ
れるピグメントを有するインク）の、エンボス加工され
た金属薄片（ｌｉｅｆｉｎｇ）上への適用によって、着
色剤の光学効果を増強する方法が開示されている（例え
ば、特許文献５および６参照）。特許文献５および６
は、このようなエンボス加工された金属薄片ピグメント
が、塗装技術または印刷技術との適合性のためには、１
０〜５０ミクロンの間の粒子サイズを有するべきである
ことを示唆する。正弦波形を有する線状の溝の場合の回
折特徴の頻度は、約６００ｌｎ／ｍｍより大きく、深さ
は約５００ｎｍ未満であるべきと開示される。

【００１３】金属の厚みが１０〜５０ｎｍである、エン
ボス加工された薄い明るい金属粒子を形成するためのプ
ロセスが開示されている（例えば、特許文献７〜１０参
照）。これは、エンボス加工された剥離表面をアルミニ
ウムで金属化することによって、達成される。特許文献
７〜１０は、回折特徴の頻度が５００〜１，１００ｌｎ
／ｍｍの範囲内であるべきであること、および同じプロ
セスが、エンボス加工されたキャリアフィルムまたは基
材に対応する構造を有する多層薄膜光学スタックを作製
するために使用され得ることを提唱する。しかし、エン
ボス加工技術は、薄いフレークにおいては、制限されて
いる。なぜなら、フレークの所望でない変形（曲率また
は平坦からの逸脱）および／または破損を導き得、これ
によって、粒子の角度分解能および全体の輝度を低下さ
せるからである。

【００１４】要約として、従来の技術は、回折格子型の
構造を有し、そして再構築されて物体の表面に塗布され
る場合に、何らかの色分散を集合的に生じる粒子を作製
する、種々の様式を教示する。従来の回折微細構造は、
波長に従って、可視光の特徴的な角度分布を生じるが、
粒子の微細構造の他の局面および微視的力学は、さほど
所望されない光沢またはきらめきの外観を有するような
粒子のアセンブリに有利である。これは、従来の粒子を
印刷または塗装された物品の最終的な外観に見られる。
このような印刷または塗装された物品は、粒子のサイ
ズ、厚みおよび脆弱さにより明らかに制限された外観を
有する。

【００１５】

【特許文献１】米国特許第６，２４２，５１０号明細書
（第５欄、第５６行〜第６２行）

【００１６】

【特許文献２】米国特許第５，９１２，７６７号明細書

【００１７】

【特許文献３】米国特許第６，１１２，３８８号明細書

【００１８】

【特許文献４】米国特許第６，１６８，１００号明細書

【００１９】

【特許文献５】米国特許第５，５４９，７７４号明細書

【００２０】

【特許文献６】米国特許第５，６２９，０６８号明細書

【００２１】

【特許文献７】米国特許第５，６７２，４１０号明細書

【００２２】

【特許文献８】米国特許第５，６２４，０７６号明細書

【００２３】

【特許文献９】米国特許第６，０６８，６９１号明細書

【００２４】

【特許文献１０】米国特許第５，６５０，２４８号明細
書

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、優れ
た光学効果を有するピグメントを提供することである。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明によると、以下の
項目１〜２５が提供され、上記目的が達成される。

【００２７】（項目１．）複数の層を含む回折ピグメン
トフレークであって、このピグメントフレークは、層全
体にわたって、１ｍｍ当たり少なくとも１，４００格子
線および少なくとも約１００ｎｍの格子深さを有する回
折格子を有する、回折ピグメントフレーク。

【００２８】（項目２．）項目１に記載の回折ピグメン
トフレークであって、このピグメントフレークが、第１
主表面、反対側の第２主表面および少なくとも１つの側
面を有する中心誘電層；この誘電層のこの第１主表面の
上の第１吸収材層；ならびにこの誘電層のこの第２主表
面の上の第２吸収材層、を備える、回折ピグメントフレ
ーク。

【００２９】（項目３．）項目１に記載の回折ピグメン
トフレークであって、このピグメントフレークが、第１
主表面、反対側の第２主表面、および少なくとも１つの
側面を有する、中心反射材層、この中心反射材層の主表
面のうちの１つの上の、少なくとも１つの誘電層、を備
え、ここで、このピグメントフレークは、層全体にわた
って、１ｍｍ当たり少なくとも１，４００格子線および
少なくとも約１００ｎｍの格子深さを有する回折格子パ
ターンを有する、回折ピグメントフレーク。

【００３０】（項目４．）項目３に記載の回折ピグメン
トフレークであって、この回折ピグメントフレークが、
上記反射材層の第１主表面の上の第１誘電層、この反射
材層の第２主表面の上の第２誘電層、を備え、ここで、
この第１誘電層およびこの第２誘電層が、約１．３より
も大きな屈折率を有する誘電材料を含む、回折ピグメン
トフレーク。

【００３１】（項目５．）項目４に記載のピグメントフ
レークであって、ここで、上記第１誘電層およびこの第
２誘電層が、上記反射材層を実質的に取り囲む連続的な
誘電層の一部である、ピグメントフレーク。

【００３２】（項目６．）項目３に記載のピグメントフ
レークであって、このピグメントフレークが、さらに、
上記誘電層の上の、吸収材層、を備える、ピグメントフ
レーク。

【００３３】（項目７．）項目３に記載のピグメントフ
レークであって、ここで、上記反射材層が、固有の色を
有する反射材料を備え、そしてこの反射材料が、銅、
金、銀−銅合金、黄銅、青銅、窒化チタン、およびこれ
らの化合物、組み合わせまたは合金からなる群から選択
される、ピグメントフレーク。

【００３４】（項目８．）項目３に記載のピグメントフ
レークであって、ここで、上記反射材層が、約１０〜約
２００ｎｍの物理的厚さを有する、ピグメントフレー
ク。

【００３５】（項目９．）項目６に記載のピグメントフ
レークであって、このピグメントフレークが、上記反射
材層の上記第１主表面の上の、第１誘電層、この反射材
層の上記第２主表面の上の、第２誘電層、この第１誘電
層の上の、第１吸収材層、およびこの第２誘電層の上
の、第２吸収材層、を備える、ピグメントフレーク。

【００３６】（項目１０．）項目９に記載のピグメント
フレークであって、ここで、上記第１誘電層および上記
第２誘電層が、約１．６５以下の屈折率を有する誘電材
料を含む、ピグメントフレーク。

【００３７】（項目１１．）項目９に記載のピグメント
フレークであって、ここで、上記第１誘電層および上記
第２誘電層が、約１．６５より大きい屈折率を有する誘
電材料を含む、ピグメントフレーク。

【００３８】（項目１２．）回折組成物であって、ピグ
メント媒体、およびこのピグメント媒体中に分散された
項目２に記載の複数の回折ピグメントフレークを含む、
回折組成物。

【００３９】（項目１３．）項目１２に記載の回折組成
物であって、上記ピグメント媒体中に分散された項目４
に記載の複数の回折ピグメントフレークを含む、回折組
成物。

【００４０】（項目１４．）項目１２に記載の回折組成
物であって、上記ピグメント媒体中に分散された項目８
に記載の複数の回折フレークを含む、回折組成物。

【００４１】（項目１５．）項目１２に記載の回折組成
物であって、上記ピグメント媒体中に分散された項目９
に記載の複数の回折フレークを含む、回折組成物。

【００４２】（項目１６．）回折ホイルであって、この
回折ホイルが、反射材層、およびこの反射材層の上の、
誘電層、を備え、ここで、このホイルが、その上に回折
構造を有し、そして背景色およびこの背景色を越える光
学的回折効果を示す、回折ホイル。

【００４３】（項目１７．）項目１６に記載の回折ホイ
ルであって、この回折ホイルが、基材であって、上に回
折構造を有する表面を有し、上記反射材層が、この基材
の表面の上にある、基材、および上記誘電層の上の、吸
収材層、を備え、ここで、この誘電層は、このホイルが
第１角度の入射光または視線において、少なくとも第１
背景色を示すように、選択された設計波長における光学
的厚さを有し、そしてここで、この反射材層、誘電層お
よび吸収材層のそれぞれが、その中に反復された回折構
造を有する、回折ホイル。

【００４４】（項目１８．）項目１６に記載の回折ホイ
ルであって、この回折ホイルが、基材であって、上に回
折構造を有する表面を有し、上記反射材層が、この基材
の表面の上にある、基材を備え、ここで、この反射材層
および誘電層のそれぞれが、その中に反復された回折構
造を有する、回折ホイル。

【００４５】（項目１９．）項目１６に記載のホイルで
あって、ここで、上記回折構造が、回折格子パターンま
たはホログラフィー画像パターンである、ホイル。

【００４６】（項目２０．）項目１９に記載のホイルで
あって、ここで、上記回折格子パターンが、１ｍｍ当た
り約１１００より多い格子線を有する、ホイル。

【００４７】（項目２１．）コーティングされた物品で
あって、この物品が、１つ以上の表面を有する、物体、
この１つ以上の表面の少なくとも一部の上の回折コーテ
ィング層であって、このコーティング層が、回折組成物
を含む、回折コーティング層、を含み、この回折組成物
が、ピグメント媒体；および複数のピグメントフレーク
であって、上に回折構造を有し、そしてこのピグメント
媒体内に分散された、複数のピグメントフレーク、を含
み、このピグメントフレークが、多層構造を有し、この
多層構造が、反射材層であって、第１主表面、および反
対側の第２主表面を有する、反射材層；第１誘電層であ
って、この反射材層のこの第１主表面の上の、第１誘電
層；第２誘電層であって、この反射材層のこの第２主表
面の上の、第２誘電層；第１吸収材層であって、この第
１誘電層の上の、第１吸収材層；および第２吸収材層で
あって、この第２誘電層の上の、第２吸収材層、を含
み、ここで、この第１誘電層および第２誘電層は、この
ピグメントフレークが、第１角度の入射光または視線に
おいて、少なくとも第１背景色を示すように、選択され
た設計波長における光学的厚さを有する、コーティング
された物品。

【００４８】（項目２２．）項目２１に記載のコーティ
ングされた物品であって、ここで、上記ピグメントフレ
ークが、第２角度の入射光または視線において、上記第
１背景色とは異なる第２背景色を有する、コーティング
された物品。

【００４９】（項目２３．）項目２１に記載のコーティ
ングされた物品であって、上記回折コーティング層の上
の透明トップコーティング層をさらに含む、コーティン
グされた物品。

【００５０】（項目２４．）項目２１に記載のコーティ
ングされた物品であって、上記回折コーティング層の上
に部分的に重なる非回折コーティング層をさらに含む、
コーティングされた物品。

【００５１】（項目２５．）項目２１に記載のコーティ
ングされた物品であって、さらに、上記回折コーティン
グ層の下の非回折コーティング層をさらに含む、コーテ
ィングされた物品。

【００５２】本発明は、回折効果と薄膜干渉効果技術と
を組み合わせて一緒にし、以前には見られなかった新た
な色効果を生じる。さらに、インク、ペイント、コーテ
ィング、および化粧品処方物、ならびに押出し成形され
たプラスチックにおいて有用である層状フレークが、こ
れらの組み合わせ技術から調製された。この色効果は独
特である。なぜなら、拡散光の状態において、色は、視
角が増加するにつれて高波長から低波長へと移動するか
らである。しかし、高度に指向性の照射条件（例えば、
太陽光）において、色は、視角が増加するにつれて、低
波長から高波長へと逆の方向に移動する。組み合わせた
照明条件を用いるいくつかの状況において、色は、通常
でない様式で移動する。なぜなら、両方の物理的色シフ
ト現象（すなわち、回折および薄膜干渉効果）が同時に
見られ得るからである。

【００５３】具体的には、本発明は、色の（すなわち、
着色した）多層回折ピグメントのフレークおよびホイ
ル、ならびにこれらのピグメントフレークを組み込む回
折組成物に関する。回折ピグメントのフレークおよびホ
イルは、その表面に回折構造（例えば、回折格子パター
ンまたはホログラフィー画像パターン）を有し、これら
は、回折構造を有する下にある基材（これの上に、フレ
ークまたはホイルが形成される）から複製される。この
回折ピグメントのフレークおよびホイルは、種々の回折
構造をその表面に有して形成されて、選択された光学効
果を生じ得る。

【００５４】具体的には、これらの回折ピグメントのフ
レークおよびホイルは、特定の回折表面微細構造を、物
理的属性および微視的力学的属性（これらは、増強され
た光学効果を提供する）と共に有して作製され得る。所
望の光学効果に依存して、適切な格子を付けた微細構造
が、最適な回折効果を有するフレークおよびホイルの製
造のために選択される。このような光学効果は、回折オ
プティクスと反射オプティクスとの正しい組み合わせに
よって作製されて、例えば、観察者が位置を変える場合
に変化または閃光する、強い、人目を引く光学効果を生
じる。

【００５５】拡散光において、本発明のフレークおよび
ホイルに対して観察される色は、吸収による固有の色に
よって、または光学的な薄膜干渉からの光学的に可変の
効果からの色によって、支配される。点光源（例えば、
太陽）の存在下で観察される色は、拡散照射（背景色）
および回折された光のもとでの光学効果の組み合わせで
ある。

【００５６】種々の実施形態において、光回折効果は、
回折組成物またはホイルが物体に塗布される場合に、１
つ以上の背景色を越えて視覚的に知覚される。例えば、
色シフト背景は、回折組成物または薄によって示され得
る。このような色シフトは、第１の視角における第１の
背景色、および第２の視角における、第１の背景色とは
異なる第２の背景色を生じる。回折組成物またはホイル
はまた、第１および第２の背景色を越えて、光回折効果
を生じる。

【００５７】回折ピグメントフレークは、反射コア層の
反対側に対称的にスタックされたコーティング構造体、
または反射材層の片面における非対称的にスタックされ
たコーティング構造体を有するよう形成され得るか、あ
るいは反射コア層の周囲にカプセル化された１つ以上の
コーティングを有するよう形成され得る。回折ピグメン
トフレークは、ペイントまたはインクのような液体媒体
中に散在して、回折組成物（これは引き続いて、種々の
物体に塗布される）を生成し得る。これらのホイルは、
種々の物体に積層され得るか、またはキャリア基材上に
形成され得る。回折組成物およびホイルは、種々の物体
に塗布されて、独自の装飾特徴、および視覚的知覚と非
視覚的知覚との両方の、セキュリティー特徴を追加し得
る。

【００５８】本発明のこれらおよび他の特徴は、以下の
説明および添付の特許請求の範囲からより十分に明らか
となるか、または本発明の実施によって習得され得る。

【００５９】本発明の、上に列挙した利点および特徴、
ならびに他の利点および特徴が得られる様式を説明する
目的で、上に簡単に記載される本発明のより特定の説明
が、添付の図面に示されるその特定の実施形態の参照に
よって与えられる。これらの図面は、本発明の代表的な
実施形態を示すのみであること、従って、本発明の範囲
の限定であるとはみなされないことを理解して、本発明
を、添付の図面の使用によって、さらに具体的かつ詳細
に記載し、そして説明する。

【００６０】

【発明の実施の形態】本発明は、色回折ピグメント（ｐ
ｉｇｍｅｎｔ）フレークおよびホイル、ならびにこのピ
グメントフレークを組み込んだ回折組成物に関する。本
明細書で使用される場合、用語「色（の）（ｃｈｒｏｍ
ａｔｉｃ）」とは、このピグメントフレークまたはホイ
ルにより生成される色の強度または彩度をいう。本発明
のフレークおよびホイルの背景色は、カラーシフトし得
るか、またはノンシフト単色であり得る。

【００６１】本明細書中で使用される場合、用語「ノン
シフト（ｎｏｎ−ｓｈｉｆｔｉｎｇ）」とは、観察者の
位置に依存しない、本質的に固定された背景色を有する
ピグメントおよびホイルを示す。このようなピグメント
およびホイルは、多層干渉ピグメントであり得、この場
合、背景色は、干渉効果により生成されるか、または固
有の色を有する非干渉ピグメントおよびホイルであり得
る。

【００６２】本発明の回折ピグメントフレークおよびホ
イルを使用して、製品に独特の装飾的特徴を付与し得、
そして種々の物体に、視覚的に認知できるセキュリティ
ー上の特徴かまたは視覚的に認知できないセキュリティ
ー上の特徴の両方を付与し得る。この回折ピグメントフ
レークおよびホイルは、それらの上に回折構造（例え
ば、回折格子パターンまたはホログラフィック画像パタ
ーン）を有し、これらの回折構造は、フレークまたはホ
イルが形成される回折構造を有する、下層の基材から複
写される。回折ピグメントフレークおよびホイルは、選
択された光学効果を生じるために、種々の回折構造をこ
れらのフレークおよびホイルの上に形成され得る。

【００６３】所望の背景色を達成するための設計の選択
の際に、干渉反射オプティクス（ｏｐｔｉｃｓ）により
得られるカラーシフトは、観察角度が増加する場合、長
波長から短波長に移行するとみなすことが重要である。
対照的に、回折オプティクスにより得られる色の変化
は、観察角度が増加する場合、短波長から長波長へと移
行する。これらの光学的現象が組み合わされる場合、観
察角度が変化するにつれて、混合着色光線のいくつかの
異常な状態を生じる。これらの状態は、新しい光学効果
を創生するように変更され得る。従って、回折オプティ
クスがピグメントフレークまたはホイルに組み込まれる
場合、独特の色範囲（ｃｏｌｏｒ ｄｉｍｅｎｓｉｏ
ｎ）が、回折構造から得られる多くの異なる回折効果と
合わせて、干渉コーティングにより与えられる背景色効
果の広い選択の範囲から生成される。さらに、回折構造
を干渉コーティングと組み合わせることにより、高い観
察角度でさえ、高い彩度を維持する光学効果を生じる。

【００６４】いくつかの実施形態において、カラーシフ
ト回折ピグメントは、観察角度が変化するにつれてカラ
ーシフトを生じる干渉ピグメントが回折表面と組み合わ
される場合に得られ、これは、全ての観察角度から強く
見える、虹色のカラーシフト効果を生じる。このような
構造は、カラーシフト効果および回折効果が集束光（例
えば、直射日光）においてのみ視覚的に認知できるとい
うさらなる特徴を有する。拡散光において、多様な角度
からの種々の次数の回折は、互いに相殺し、そして単一
の視覚的に認知可能な色を生じる。

【００６５】ノンシフト背景色かまたはカラーシフト背
景色の本発明のフレークおよびホイルは、選択的もしく
は非選択的な、単一もしくは組み合わせた光学特性（例
えば、吸収、発光、反射、散乱、蛍光など）との、有機
層または無機層の任意の組合せにより得られ得る。ノン
シフト干渉多層構造とカラーシフト干渉多層構造との間
の構造的差異は、選択された材料および所望の色に依存
して変化するが、代表的にはこの多層構造内の誘電材料
の厚みおよび屈折率における差異により特徴付けられ
る。例えば、選択された設計波長における光学的厚みを
有する、約１．６５より大きい屈折率の誘電材料は、Ｂ
ｒａｄｌｅｙ，Ｊｒらの米国特許第６，２４３，２０４
号Ｂ１（本明細書に参考として援用される）において議
論されるように、代表的には、ノンシフト構造またはわ
ずかにカラーシフトする構造を生じる。少数の四分の一
波長（すなわち、約１〜２ＱＷ）を含む光学的厚みを有
する、約２以上の屈折率の誘電材料は、代表的には低い
カラーシフトを生じるか、または全くカラーシフトを生
じない。選択された設計波長における光学的厚みを有す
る約１．６５以下の屈折率の誘電材料は、代表的には、
入射光の角度または観察角度が変化するにつれて、２つ
の異なる背景色の間の別個のシフトを示す、カラーシフ
ト構造を生じる。

【００６６】所望の光学的効果に依存して、適切な格子
状微細構造が、所望の最適な回折効果を有する回折フレ
ークおよびホイルの生成のために選択される。例えば、
このピグメントフレークまたはホイルは、広範な光学的
効果を生じるために、より高周波数の回折格子微細構造
（例えば、１ｍｍあたり約１１００本より多い格子線
（ｌｎ／ｍｍ）を有する回折格子パターン）を含み得
る。このような回折格子パターンは、少なくとも約１０
０ｎｍの格子深さを有し得る。

【００６７】本発明のいくつかの実施形態において、回
折フレークおよびホイルは、非常に目立つ光学的効果を
与え、この光学的効果は、回折オプティクスと反射オプ
ティクスとの適切な組合せにより生じ、これは、観察者
が位置を変更するにつれて変化し、そして光る。このよ
うな目立つ光学的効果としては、虹色効果および必要に
応じてカラーシフト効果が挙げられ、そしてこれらの効
果を使用して装飾的特徴および視覚的に認知可能なセキ
ュリティー上の特徴の両方を生じ得る。

【００６８】本発明の他の実施形態において、回折ピグ
メントフレークまたはホイルにおいて、隠されたセキュ
リティー上の特徴が提供され得る。このような実施形態
において、回折効果は、可視波長範囲の外側（例えば、
紫外（ＵＶ）波長範囲または赤外（ＩＲ）波長範囲）で
のみ認知可能である。この隠された特徴は、ＵＶまたは
ＩＲ波長範囲において回折効果のみを優先して生じる格
子を使用することにより与えられる。例えば、垂直入射
において、約５００ｌｎ／ｍｍ未満の格子周波数を有す
るフレークは、可視スペクトルにおいてヒトの目に認知
されない回折効果を生じるが、約８００ｎｍ〜約１６０
０ｎｍの波長範囲における回折効果（これは、分析機器
で読み取り可能である）を示す。従って、従来のＩＲ検
出装置を配置して迅速かつ正確にこのような回折フレー
クの存在を検出し得るが、ヒトの肉眼は、この回折構造
の存在を検出することができない。

【００６９】本発明のフレークは、約５００ｎｍ〜約６
ミクロン（６，０００ｎｍ）、好ましくは約８００ｎｍ
〜約１４００ｎｍ（１．４ミクロン）の物理的厚みを有
するように形成され得る。本発明のフレークは、均一な
形状のフレークではないが、このフレークは、約５０ミ
クロン以下、および好ましくは約２５ミクロン以下の、
平均粒径またはその主表面を横切る「幅」を有し得る。
本発明のフレークについてのフレーク幅対フレーク厚み
のアスペクト比は、少なくとも約１０：１、そして好ま
しくは少なくとも約２５：１である。

【００７０】本発明の回折ホイルは、約１２．５ミクロ
ン〜約２００ミクロン、および好ましくは約１２．５ミ
クロン〜約５０ミクロンの物理的厚みを有するように形
成され得る。

【００７１】フレークおよびのホイル上の回折構造の線
周波数は、好ましくは約１，２００ｌｎ／ｍｍより大き
く、その結果、一次またはより高次の回折ビームにおけ
る可視波長の範囲に対応する光は、垂直入射で照射され
る場合のより高次の回折ビームにおける同じ範囲の波長
と、垂直入射から少なくとも約６０度まで、実質的に角
度を分離される。さらに、回折構造振幅（格子における
回折構造振幅は、溝の深さである）は、ゼロ次回折ビー
ムが実質的に強度を抑制され、その結果より高次のビー
ムの強度が、所望の範囲の波長および／または所望の範
囲の入射角度にわたって増強されるような振幅である。

【００７２】従って、本発明の一実施形態において、回
折構造は、少なくとも約１，４００ｌｎ／ｍｍの周波数
および約１４０ｎｍより大きい溝深さを有する、線形ブ
レーズ（ｂｌａｚｅｄ）（すなわち、鋸波形状）格子で
ある。本発明の別の実施形態において、回折構造は、少
なくとも約２，０００ｌｎ／ｍｍの周波数および約１４
０ｎｍより大きい溝深さを有する線形正弦波形格子であ
る。

【００７３】このような条件下、フレークに最適なアス
ペクト比および粒径における高反射率および剛性は、好
ましくは、適切なサイズのフレークが、その形状を複製
する基材表面から落ちる（ｄｅｆｏｌｉａｔｅ）よう
に、取り外し可能な中間コーティング層を有する構造化
表面を有する基材上に複数の薄膜層を堆積させることに
より得られる。本発明の回折フレークおよびホイルは、
従来の薄膜堆積技術（これらは、薄いコーティング構造
体を形成する技術分野で周知である）を使用して形成さ
れ得る。このような薄膜堆積技術の非限定的な例として
は、物理蒸着法（ＰＶＤ）、化学蒸着法（ＣＶＤ）、こ
れらのプラズマ強化（ＰＥ）バリエーション（例えば、
ＰＥＣＶＤまたは下流ＰＥＣＶＤ）、スパッタリング、
電着、および別個の均一な薄膜層を形成させるその他の
堆積方法が挙げられる。物理蒸着法および化学蒸着法
は、所望でない表面粗さを導入することなく、滑らかに
起伏変化する基材の適切な複製を提供する。

【００７４】いくつかの実施形態において、回折ピグメ
ントフレークは、増強された光学効果を与える物理的属
性および微細機械的（ｍｉｃｒｏ−ｍｅｃｈａｎｉｃａ
ｌ）属性を伴う、特定の回折表面微細構造を有するよう
に製造され、これにより先行する従来の回折ピグメント
における欠点を克服する。従来の回折粒状ピグメントに
おいて、反射された色は、観察条件および照射条件に対
して高度に感受性なので、回折粒子は、以下の、相互排
除的な特徴を前もって有していなければならない：１）
小さい粒径、剛性、およびコーティングされた物品表面
に対して実質的に平行な、全粒子の協同配向、またはそ
の他の好ましい配向に有利な高いアスペクト比；２）特
徴的な色の角度範囲および／または強度における限界；
ならびに３）小さい粒径から生じる固有の減少を克服す
る、反射した色の輝度の増強。その他の特性が最適化さ
れる場合、本発明のフレーク上の単純な線形格子構造
は、先行技術において提案されてきた格子構造における
より複雑な変形（例えば、同心円状格子または空間変調
格子）よりも高い輝度を提供する。

【００７５】従って、回折粒子は、回折構造（例えば、
（小板またはフレークの長軸により規定される基準面に
対する）高さの空間変調）を含む少なくとも１つの高度
反射層を有する、剛性小板またはフレーク様の粒子を、
好ましくは含む。このフレークは、反射層、剛性透明オ
ーバーコーティングまたは剛性中心層のいずれかの機械
的特性に起因して、実質的に剛性である。

【００７６】本明細書中の議論の大半は、回折格子に関
するが、ホログラフィック画像パターンの代わりに多く
の実施形態において格子を用い得ることが、当業者に理
解される。

【００７７】（回折格子設計技術）本発明の１つの局面
において、回折格子理論を利用して、所望の回折特性を
有するフレークまたはホイルの製造に適切な微細構造を
選択する設計技術が提供される。この技術において、種
々の格子形状を、従来の光学ソフトウエアを用いてモデ
リングして、最適な格子設計を得るために、鏡面反射強
度および回折次数の空間配置を抑圧および／または制御
し得る。種々の格子形状を、モデリングのために選択し
得る（例えば、三角形対称格子、三角形ブレーズ格子、
種々の頂部プラトーサイズを有する方形波格子、ならび
に種々の溝周波数および深さプロフィールを有する正弦
波形格子）。次いで、モデリング結果を使用して、コー
ティング層の堆積のための格子基材を選択して、本明細
書の以下に記載されるようなピグメントおよびホイルを
形成し得る。具体的なモデリング結果を本明細書の以下
の実施例の項に記述する。

【００７８】回折格子理論は、ゼロ次および連続した次
数の効率を最適化し得、それにより所望の光学特性を有
する格子状フレークまたはホイルの生成が可能になると
いうことを示す。これらのフレークまたはホイルは、回
折光学特性を有し、この特性は、最終的に所望される光
学効果に依存して変更され得る。伝統的なピグメントの
色は、高い観察角度では顕著に退色するので、伝統的な
ピグメントの、組み合わせられた屈折、反射、吸収など
の光学特性に加えて、回折効果が導入され得る。結果と
して、回折ピグメントは、高い観察角度においてさえ、
回折光の強いビームを生成する。

【００７９】図１および２は、従来の回折格子１０の作
用の模式図であり、成分波長（レインボー）への多色光
（白色光）の分離（回折）を示す。図１に図示されるよ
うに、表面に対して垂直ではない角度で格子表面上に入
射する光は、ミラー効果色であるゼロ次反射または鏡面
反射を生じる。回折格子１０は、このゼロ次反射の周囲
の一次回折（−１次および１次）を生じる。同様に、二
次回折は、一次回折よりも高い角度で生じる。

【００８０】図２はさらに、回折表面上に入射する光か
ら生じる色効果を図示する。この場合、この入射光は、
格子に対して垂直である。色のレインボーに対応する一
次の色は、鏡面反射の周りの種々の角度で生じる。

【００８１】個別の角度の固有のセットについて、およ
び格子ピーク間の所定の間隔「ｄ」について、格子の各
切子面からの回折光は、任意の他の切子面からの回折光
と同相であり、従ってこれらの光は、以下の等式１： Ｇｍλ＝ｓｉｎα ＋ ｓｉｎβ （等式１） （等式中、Ｇ＝１／ｄは、溝密度またはピッチであり、
αは、入射光と格子に対する直角との間の角度であり、
βは、回折ビームと格子に対する直角との間の角度であ
り、そしてｍは、回折次数と呼ばれる整数である）に記
載されるように、強め合って（ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｖ
ｅｌｙ）結合する。ｍ＝０の場合、全波長（λ）につい
てβ＝−αであり、そしてこの格子は、ミラーとして作
用し、波長は互いに分離しない。これは、鏡面反射また
はゼロ次と呼ばれる。

【００８２】角分散は、波長λとλ＋∂λとの間のｍ次
のスペクトルの角の広がり∂βの尺度である。これは、
∂β／∂λ＝ｍ／ｄｃｏｓβと定義され、そして溝間の
間隔が狭くなる（より高周波数）ほど、角分散がより強
くなるということを示す。換言すると、波長間の角度分
離は、溝周波数が高くなるにつれて、所定の次数ｍにつ
いて増加する。

【００８３】所定の格子周波数について、連続した各次
数はより広い（より強い角分散）が、より低い周波数の
格子についてスペクトルの重なりが生じる。これはま
た、次数間の標的角分散をもたらす。溝間の間隔が狭く
なるにつれて、回折次数はさらに分離する。換言する
と、格子の溝間の間隔により、次数分離が決まる。

【００８４】より大きなサイズの粒子上の格子は、種々
の次数の規定を改善し、より良好な解像力を生じる。な
ぜならば、多重格子線がこの粒子上に存在するからであ
る。この解像力Ｒは、格子が、隣接するスペクトル線を
分離する能力の尺度である。平面回折格子について、解
像力は、Ｒ＝ｍＮで与えられ、ここでｍは、回折次数で
あり、そしてＮは、格子の表面上で照射される溝の総数
である。等式１からＧｍをＮｄと置き換えて、より意味
のある表現が獲得され得る： Ｒ＝Ｎｄ（ｓｉｎα ＋ ｓｉｎβ）／λ （等式２） ここで数量Ｎｄは、単純に格子幅（Ｗ）である。等式２
により表されるように、Ｒは、明らかに、次数または溝
の数に依存せず；これらのパラメータは、格子幅ならび
に入射角および回折角内に含まれる。従って、到達可能
な最大の解像力は、Ｒ_ｍａｘ＝２Ｗ／λである。理論的
に解像力が到達される程度はまた、格子表面の光学的性
質に依存する。一般的に、平面格子に関する平面性から
のλ／１０より大きな任意の離脱（ｄｅｐａｒｔｕｒ
ｅ）は、解像力の損失を生じるとみなされる。

【００８５】Ｐ−偏光またはＴＥ偏光は、光が格子溝と
平行に偏光される場合に規定され、一方Ｓ−偏光または
ＴＭ偏光は、格子溝と垂直に偏光される。

【００８６】等式１は、入射光線および回折光線が溝に
対して垂直である場合（分光学的装置において通常位置
付けられる場合、そして面内回折と呼ばれる場合）に適
用可能である。入射光が溝に対して垂直でない場合、等
式１は、以下のように改変されなければならない： Ｇｍλ＝ｃｏｓε（ｓｉｎα ＋ ｓｉｎβ） （等式３） ここでεは、入射光路と、格子中心において溝に対して
垂直な面との間の角度である。εがゼロと異なるジオメ
トリー（格子の方位回転）に関して、回折スペクトル
は、面内ではなく円錐上にあるので、このような場合
は、円錐回折と称される。さらに、所定の格子周波数に
関して、溝の深さは、種々の次数の相対強度を決定す
る。

【００８７】回折格子理論に関連する前述の点は、本発
明のフレークおよびホイルを製造するための、適切な回
折格子構造のモデリングおよび設計の際に使用され得
る。例えば、解像力の定義は、回折フレークの場合、よ
り小さなフレーク粒子がより高い溝周波数を必要とし得
ることを示す。さらに、ゼロ次効果の低減および１次の
強度の増加は、回折効果の増強を達成し得、一方で連続
した次数のスペクトルの重なりは、回折光における視覚
的回折効果の損失（彩度の損失）を生じ得る。

【００８８】さらに、格子が基材の面に対して垂直な軸
の周りに方位回転される場合、鏡面反射（ゼロ次）の周
囲の回折した次数の円錐が現れる。大部分のフレークベ
ースのピグメント適用において、塗料またはインク媒体
は、無作為に配向した小さい方位ピグメントフレークの
集合を含む。回折格子微細構造を有するフレークの場
合、フレークサイズおよび無作為配向は、この集合の光
学的性能における強い要因である。従って、塗料または
インクのようなピグメント媒体内の無作為方位配向の回
折ピグメントフレークは、回折光の環を生成し、この環
は、非回折フレークでは存在しない。

【００８９】さらに、格子は、透過と同様に反射におい
ても作用する。従って、複雑な光路は、回折構造がスタ
ック上に積載された場合に、光学的に可変かまたはカラ
ーシフトするスタックにおいて発生する。それにより生
じる光学的効果は、薄膜干渉効果および回折干渉効果の
組合せである。

【００９０】前述のように、格子の入射エネルギーに対
するエネルギーの量（効率）は、溝周波数、形状、およ
び深さの関数として変化する。結果として、この格子
は、モデリングにより特定の波長について最適化され得
る。従って、本発明のフレークおよびホイルの形成の際
の使用に適切な回折格子構造は、この格子が特定の色特
徴に関して最適化されるような、特定の線周波数、溝形
状、および溝深さを有するように選択され得る。格子周
波数および深さは、本明細書上記の概説した等式および
考察に基づいて、特定の格子について決定される。

【００９１】本発明のいくつかの実施形態において、約
１０００〜約４０００格子ｌｎ／ｍｍ、好ましくは約１
４００〜約３５００格子ｌｎ／ｍｍ、より好ましくは約
１４００〜約２０００格子ｌｎ／ｍｍの振動数を有する
回折格子パターンを有する格子構造が使用される。さら
に、この格子は、約２０ｎｍ〜約３００ｎｍ、好ましく
は約１００ｎｍ〜約２５０ｎｍの溝深さを有し得る。

【００９２】種々の形状の格子（例えば、三角形の対称
的な格子、三角形のブレーズ（ｂｌａｚｅｄ）格子、方
形波格子、正弦波格子など）が、本発明において使用さ
れる格子構造について選択される。あるいは、この格子
は、垂直または非垂直の交差溝部を有する交差格子であ
り得、これは異なる面で様々な角度の複数の回折パター
ンを同時に作製する。

【００９３】適切な格子構造の選択に関するさらなる詳
細は、米国特許出願０９／９１９，３４６（２００１年
７月３１日出願）（この開示は本明細書中で参考として
援用される）に開示される。

【００９４】ここで図面を参照すると（この図面におい
て、同じ構造は同じ参照名で示される）、これらの図面
は、本発明を理解するために必要な構造を示すのみであ
る。図３は、本発明に従って回折ピグメントフレークま
たはホイルを形成するために使用され得る、ウェブまた
はホイルの回折格子２０の上面に回折構造２２を有する
ウェブまたはホイルの回折格子２０の概略図である。こ
の格子の線周波数および深さは、前記の式および考察に
基づいて、使用される特定の格子について決定され得
る。例えば、回折格子が用いられ、その結果、形成され
るフレークまたはホイルは、少なくとも１より大きいオ
ーダーの回折光ビームの強度およびカラーコントラスト
を増加するために、０オーダーの回折光ビームの強度を
減少するように選択されるピッチおよび振幅を有する回
折構造を、このフレークまたはホイルの上に有する。一
実施形態において、この回折構造は、少なくとも約１，
４００ｌｎ／ｍｍのピッチ、および少なくとも約１００
ｎｍの表面深さの変化により提供される振幅変調を有す
る。さらなる実施形態において、この回折構造は、約
３，０００ｌｎ／ｍｍ以下であり得、そして表面深さに
おける変化は、約２２０ｎｍ以下であり得る。

【００９５】多層コーティング２４は、例えば、従来の
蒸着技術によって、格子２０の上面で形成され、その結
果、回折構造２２は、薄膜構造を形成するコーティング
２４において複製される。例示されるように、コーティ
ング２４は、格子２０のトポグラフィーを複製し、その
結果、格子の頂部および溝部は、コーティング２４の反
対の表面２６上に存在する。コーティング２４の薄膜構
造がフレークを形成するために使用される場合、コーテ
ィング２４は、続いて破壊され、そして例えば、溶媒に
溶解することによってかまたは剥離層によってのいずれ
かで、格子２０から除去されて、複数の回折ピグメント
フレークを形成する。回折構造は、このピグメントフレ
ークの主表面の一方または両方の少なくとも一部の上に
形成される。コーティング２４の薄膜構造がホイルを形
成するために使用される場合、この薄膜構造は、非剥離
性回折格子基材に適用され得る。

【００９６】コーティング２４は、一般に、反射材層、
および反射材層の反射性材料よりも実質的に大きな弾性
率を有する異なる材料の１つ以上の層（この層は、回折
ピグメントフレークの剛性を増加させる）を含む。例え
ば、誘電層は、反射材層の主表面の一方または両方の上
に形成され得る。この誘電層は、実質的に透明な誘電性
材料から構成され得る。吸収材層のようなさらなる層
が、この誘電層上に形成され得る。

【００９７】入射光がこのフレークまたはホイルに対し
て垂直であり、その結果、一次オーダーまたは二次オー
ダーの回折光ビーム内に約４００ｎｍ〜約８００ｎｍの
波長の角の重ね合わせが存在しない場合、このフレーク
またはホイル上の回折構造は、一次オーダーおよび二次
オーダーの回折光ビームの角分離を生じ得る。この回折
構造はまた、垂直入射において、少なくとも約０．２５
の一次オーダーの強度に対する０オーダーの比、および
少なくとも約３０°の０オーダーの回折光または反射光
と一次オーダーの回折光または反射光との間の角分離に
よって特徴付けられる。

【００９８】フレークまたはホイル上の回折構造は、少
なくとも約１，４００ｌｎ／ｍｍを有する回折格子パタ
ーン、および少なくとも１００ｎｍの格子深さであり得
る。好ましくは、この回折格子パターンは、約１４００
〜約３５００ｌｎ／ｍｍを有し得、約１００ｎｍ〜約３
００ｎｍの格子深さを有し得る。より好ましくは、この
回折格子パターンは、約１４００〜約２０００ｌｎ／ｍ
ｍを有し得、そして約１４０ｎｍ〜約２２０ｎｍの格子
深さを有し得る。

【００９９】使用されるウェブまたはホイル格子は、種
々の市販の供給源から得られ得る。さらに、このウェブ
またはホイル格子は、フィルムの表面を熱軟化し、この
フィルムをエンボスロール（これはこの軟化した表面に
回折格子またはホログラフィックイメージを与える）に
通すことによって、エンボス加工された熱可塑性フィル
ムから製造され得る。このように、効果的には制限され
ていない長さのシートは、その上に回折格子またはホロ
グラフィックイメージを有して形成され得る。あるい
は、ウェブまたはホイル上の回折構造は、ＵＶ硬化性ポ
リマー（例えば、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭ
Ａ））でコーティングされたプラスチックフィルムのロ
ールを、ＵＶ透過性ローラーのセットに通すことによっ
て作製され得、それによりこのローラーは、回折構造を
ＵＶ硬化性ポリマーに固定し、そしてこのポリマーは、
このＵＶ透明性ローラーを通過するＵＶ光によって硬化
される。基材上にエンボス表面を形成する他の方法は、
Ｍｉｅｋｋａらの米国特許第５，５４９，７７４号（こ
れは本明細書中で参考として援用される）に開示され
る。

【０１００】（回折ピグメントフレーク）図４は、ノン
シフト（ｎｏｎｓｈｉｆｔｉｎｇ）回折フレーク３０の
コーティング構造を示し、この構造は、吸収または干渉
により固有の色のみを有する多層コーティングから製造
されている。フレーク３０は、中央反射材層３、ならび
に反射材層３２の少なくとも一方の面ではなく、この反
射材層３２の反対側の主表面上に誘電層３４および３６
を含む、ほぼ対称の薄膜構造を有する三層設計を有し得
る。あるいは、フレーク３０は、反射材層３２および誘
電層３４または３６の１つを含む、二層設計を有して形
成され得る。この誘電層は、フレーク３０に増大した剛
性および耐久性を提供する。この実施形態において、フ
レークのノンシフト背景色は、干渉効果によって提供さ
れ、そしてこのフレークは、その表面上の回折構造に起
因して、回折効果を示す。フレーク３０の回折構造の格
子周波数および深さは、上記のようにして決定され、そ
して形成され得る。

【０１０１】反射材層３２は、好ましくは、高い反射性
および使用の容易さに起因して、反射性材料（例えば、
種々の金属または金属合金）から構成されるが、非金属
性の反射性材料もまた使用され得る。適切な金属製材料
の非限定的な例としては、アルミニウム、銀、銅、金、
白金、スズ、チタン、パラジウム、ニッケル、コバル
ト、ロジウム、ニオブ、クロム、およびそれらの化合
物、組み合わせまたは合金が挙げられる。適切な反射性
合金および化合物の例としては、青銅、黄銅、窒化チタ
ンなど、ならびに上で列挙した金属の合金（例えば、銀
−パラジウム）が挙げられる。反射材層３２は、好まし
くは、固有の色を有する反射性材料（例えば、銅、金、
銀−銅合金、黄銅、青銅、窒化チタン、およびそれらの
化合物、組み合わせまたは合金）を含む。

【０１０２】誘電層３４および３６は、種々の誘電性材
料（例えば、約１．３より大きい屈折率を有する材料）
を含み得る。例えば、誘電層３４および３６は、約１．
６５より大きい、好ましくは約２より大きい、「高い」
屈折率を有する誘電性材料から構成され得る。適切な高
い屈折率の誘電性材料の非限定的な例としては、以下が
挙げられる：硫化亜鉛（ＺｎＳ）、酸化亜鉛（Ｚｎ
Ｏ）、酸化ジルコニウム（ＺｎＯ_２）、二酸化チタン
（ＴｉＯ_２）、ダイヤモンド様炭素、酸化インジウム
（Ｉｎ_２Ｏ_３）、インジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）、
五酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）、酸化セリウム（ＣｅＯ
_２）、酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）、酸化ユーロピウ
ム（Ｅｕ_２Ｏ_３）、酸化鉄（例えば、酸化二鉄（ＩＩ）
（Ｆｅ_３Ｏ_４）および酸化鉄（ＩＩＩ）（Ｆｅ
_２Ｏ_３））、窒化ハフニウム（ｈｆＮ）、炭化ハフニウ
ム（ＨｆＣ）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ_２）、酸化ラン
タン（Ｌａ_２Ｏ_３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸
化ネオジム（Ｎｄ_２Ｏ_３）、酸化プラセオジム（Ｐｒ_６
Ｏ_１１）、酸化サマリウム（Ｓｍ_２Ｏ_３）、三酸化アン
チモン（Ｓｂ _２Ｏ_３）、ケイ素、一酸化ケイ素（Ｓｉ
Ｏ）、三酸化セレン（Ｓｅ_２Ｏ_３）、酸化スズ（ＳｎＯ
_２）、三酸化タングステン（ＷＯ_３）、それらの組み合
わせなど。他の適切な高い屈折率の誘電性材料として
は、混合酸化物（例えば、Ｃｏｏｍｂｓらの米国特許第
５，９８９，６２６号（この開示は本明細書中で参考と
して援用される）に記載される酸化物が挙げられる。米
国特許第５，９８９，６２６号の材料が誘電層として使
用される場合、これらは最も一般的には、その化学量論
的状態（例えば、ＺｒＴｉＯ_４）まで酸化される。この
ような混合酸化物の非限定的な例としては、ジルコニウ
ムチタン酸化物、ニオブチタン酸化物、それらの組み合
わせなどが挙げられる。

【０１０３】さらに、「低い」屈折率を有する誘電性材
料（例えば、約１．６５以下の屈折率を有する材料）が
使用され得る。適切な低い屈折率の誘電性材料の非限定
的な例としては、以下が挙げられる：二酸化ケイ素（Ｓ
ｉＯ_２）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、金属フッ
化物（例えば、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ_２）、フッ
化アルミニウム（ＡｌＦ_３）、フッ化セリウム（ＣｅＦ
_３）、フッ化ランタン（ＬａＦ_３）、フッ化アルミニウ
ムナトリウム（例えば、Ｎａ_３ＡｌＦ_６またはＮａ_５Ａ
ｌ_３Ｆ_１４）、フッ化ネオジム（ＮｄＦ_３）、フッ化サ
マリウム（ＳｍＦ_３）、フッ化バリウム（ＢａＦ_２）、
フッ化カルシウム（ＣａＦ_２）、フッ化リチウム（Ｌｉ
Ｆ））、それらの組み合わせ、または約１．６５以下の
屈折率を有する任意の他の低い屈折率の材料。例えば、
有機モノマーおよびポリマー（ジエンまたはアルケン
（例えば、アクリレート（例えば、メタクリレー
ト））、ペルフルオロアルケン、ポリテトラフルオロエ
チレン（Ｔｅｆｌｏｎ）、フッ化エチレンプロピレン
（ＦＥＰ）、それらの組み合わせなどを含む）は、低い
屈折率の材料として使用され得る。

【０１０４】上記の誘電性材料のいくつかは、代表的
に、しばしば、この誘電性材料をコーティング層として
蒸着するために使用される特定の方法に依存して、非化
学量論形態で存在し、そして上記の化合物名は、おおよ
その化学量論を示すことが理解されるべきである。例え
ば、一酸化ケイ素および二酸化ケイ素は、それぞれ、名
目上１：１および１：２のケイ素：酸素の比を有する
が、特定の誘電性コーティング層の実際のケイ素：酸素
の比は、これらの名目上の値と幾分か異なる。このよう
な非化学量論的な誘電性材料もまた、本発明の範囲内で
ある。

【０１０５】反射材層３２は、約１０ｎｍ〜約２００ｎ
ｍの物理的厚みを有し得る。不透明が所望される場合、
この反射材層３２は、約４０ｎｍ〜約２００ｎｍ、好ま
しくは、約８０ｎｍ〜約１６０ｎｍの物理的厚みを有し
得る。しかし、所望される場合、半不透明の反射材層が
提供され得ることが理解されるべきである。代表的に、
反射性金属層は、約３５〜４０ｎｍで、不透明になる。
従って、半不透明が所望される場合、この反射材層は、
約５０ｎｍ未満、好ましくは、約４０ｎｍ未満の物理的
厚みを有し得る。好ましくは、１０ｎｍの厚みが、半不
透明反射材層を提供するために効果的に使用され得る。

【０１０６】誘電層３４および３６の各々は、約１０ミ
クロン以下、好ましくは約５ミクロン以下、より好まし
くは約３ミクロン以下（例えば、約２００ｎｍ〜約６０
０ｎｍ、好ましくは約２５０ｎｍ〜約４５０ｎｍ）の物
理的厚みを有し得る。フレーク３０の全厚みは、約１５
００ｎｍ未満、好ましくは約１，４００ｎｍ未満、より
好ましくは約５００ｎｍ〜約９００ｎｍである。

【０１０７】フレーク３０に対応する複数の回折フレー
クを製造するための方法において、誘電層および反射材
層は、所望の二層または三層のフレーク設計に従って連
続的な様式で、ウェブまたはホイル格子上に蒸着され
て、薄膜構造を有する多層コーティングを形成する。こ
の薄膜構造は、引き続いて、破壊されて、この格子から
除去され、複数の回折ピグメントフレークを形成する。

【０１０８】図５は、本発明の代替の実施形態に従う回
折フレーク４０のコーティング構造を示す。このフレー
ク４０は、中央反射材層４４を実質的に取り囲みそして
これをカプセル化する連続した誘電層４２を有する二層
設計を有する。フレーク４０の誘電層および反射材層
は、同じ材料から構成され得、そしてフレーク３０にお
いて対応する層について上で記載された厚みと同じ厚み
を有し得る。フレーク４０の回折構造の格子周波数およ
び深さは、本明細書中上記のようにして決定され、そし
て形成され得る。

【０１０９】フレーク４０に対応する複数の回折フレー
クを製造するための方法において、少なくとも反射材層
を含む１つ以上の薄膜層が、ウェブまたはホイル格子上
に蒸着されて、回折薄膜構造を形成し、これは続いて破
壊され、そしてこの格子から除去されて、反射材層４４
に対応する複数の回折ピグメントプレフレーク（ｐｒｅ
ｆｌａｋｅ）を形成する。このプレフレークは、所望さ
れる場合、粉砕によってさらに断片化され得る。このプ
レフレークは、次いで、カプセル化プロセスによって誘
電層４２によりコーティングされて、複数の回折ピグメ
ントフレークを形成する。カプセル化プロセスが使用さ
れる場合、このカプセル化している層は、１つの材料か
らなる連続層であり、フレーク構造の周りで実質的に同
じ厚みを有することが理解される。

【０１１０】ここで図６Ａを参照すると、本発明の別の
実施形態に従うカラーシフト回折ピグメントフレーク５
０が示される。このフレーク５０は、反射材層５２の反
対側の面上にコーティング層を有するほぼ対称的な多層
薄膜構造を有する。例示されるように、第１および第２
の誘電層５４ａ、５４ｂは、反射材層５２の反対側の面
の上に存在し、そして第１および第２の吸収材層５６
ａ、５６ｂは、それぞれ、第１および第２の誘電層５４
ａ、５４ｂの上に存在する。回折格子構造５８は、フレ
ーク５０の層全てにおいて、複製される。回折格子構造
５８の格子周波数および深さは、本明細書中上で記載さ
れるようにして決定され、そして形成され得る。

【０１１１】回折格子構造と組み合わせたピグメントフ
レーク５０のコーティング設計は、回折の光学的効果が
観察され得るカラーシフト背景色を生成する。例えば、
フレーク５０の誘電層は、選択された設計の波長で光学
的厚みで形成され得、その結果、ピグメント組成物（こ
れはフレーク５０に対応する複数のフレークを含有す
る）は、目的物に適用された場合に、カラーシフト背景
に対して光沢のある回折効果を示す。

【０１１２】フレーク５０の反射材層５２は、種々の反
射材料（例えば、フレーク３０の反射材層３２に関して
上で考察された材料）から構成され得る。この反射材層
５２は、約４０ｎｍ〜約２００ｎｍ、好ましくは約４０
ｎｍ〜約１６０ｎｍの適切な物理的厚みを有するように
形成され得る。あるいは、この反射材層は、部分的に透
明であり（例えば、半不透明）、その結果、その物理的
厚みは、約１０ｎｍ〜約４０ｎｍの範囲になる。

【０１１３】この誘電層５４ａ、５４ｂは、フレーク５
０の薄膜スタック構造におけるスペーサーとして働く。
これらの層は、干渉色および所望のカラーシフト特性を
与えるために効果的な光学的厚みを有するように形成さ
れる。この誘電層は、必要に応じて透明であり得るか、
または選択的に吸収して、ピグメントの色効果に寄与し
得る。この光学的厚みは、積ηｄとして定義された周知
の光学的パラメータである。ここで、ηは、この層の屈
折率であり、そしてｄはこの層の物理的な厚みである。
代表的に、この層の光学的厚みは、４ηｄ／λに等し
い、１／４波長光学厚みという形で表現され、ここでλ
は、ＱＷＯＴ条件が生じる波長である。誘電層の光学的
厚みは、所望のカラーシフトに依存して、選択された設
計の波長において、約２ＱＷＯＴ〜約９ＱＷＯＴの範囲
であり得、好ましくは、約２ＱＷＯＴ〜約６ＱＷＯＴの
範囲であり得る。誘電層は代表的に、所望の色特性に依
存して、約６０ｎｍ〜約１０００ｎｍ、好ましくは約２
００ｎｍ〜約７００ｎｍの物理的厚みを有する。

【０１１４】フレーク５０における誘電層５４ａおよび
５４ｂは、種々の誘電性材料（例えば、フレーク３０の
誘電層３４および３６に関して上で記載された高い屈折
率の誘電性材料または低い屈折率の誘電性材料）から構
成され得る。誘電層の各々は、単一の材料から形成され
得るか、または種々の材料の組み合わせおよび構成で形
成され得る。例えば、誘電層は、低い屈折率の材料の
み、または高い屈折率の材料のみ、２つ以上の低い屈折
率の材料の混合物または多サブ層、２つ以上の高い屈折
率の材料の混合物または多サブ層、あるいは低い屈折率
の材料および高い屈折率の材料の混合物または多サブ層
から形成され得る。

【０１１５】誘電層の各々は、同じ材料または異なる材
料から構成され得、そして各層について同じかまたは異
なる光学的厚みまたは物理的厚みを有し得る。誘電層が
異なる材料から構成されるか、または異なる厚みを有す
る場合、フレークは、その各面上で異なる色を示し、そ
してピグメントまたはペイント混合物中の生じるフレー
クの混合物は、２つの色の組み合わせである新しい色を
示すことが理解される。この得られた色は、フレークの
２つの面に由来する２つの色の加色理論に基づく。フレ
ークの多重度において、得られる色は、観察者に向かっ
て配向された異なる面を有するフレークのランダムな分
布から生じる２つの色の相加的な和である。

【０１１６】フレーク５０の吸収材層５６ａおよび５６
ｂは、所望の吸収特性を有する任意の吸収材料（すなわ
ち、可視的に一定の吸収係数を有する材料（ｎがほとん
どｋに等しい）、または吸収定数が電磁領域にわたって
変化する材料（ｎがｋと異なり、変数である）から構成
され得る。従って、選択的吸収材料または非選択的吸収
材料が使用され得る。例えば、吸収材層は、吸収材層が
少なくとも部分的に吸収する、すなわち、半不透明であ
る厚みになるまで蒸着された非選択性吸収金属製材料か
ら形成され得る。

【０１１７】吸収材層５６ａおよび５６ｂに適切な吸収
材料の非限定的な例としては、金属製吸収材（例えば、
クロム、ニッケル、アルミニウム、銀、銅、パラジウ
ム、白金、チタン、バナジウム、コバルト、鉄、スズ、
タングステン、モリブデン、ロジウムおよびニオブ、な
らびに対応する金属酸化物、金属硫化物、金属炭化物、
金属窒化物および金属リン化物）が挙げられる。他の適
切な吸収材料としては、炭素、グラファイト、ケイ素、
ゲルマニウム、サーメット、誘電性マトリクスに混合さ
れた金属、および可視スペクトルにおいて均一または選
択的な吸収材として働き得る他の物質が挙げられる。上
記の吸収材料の種々の組み合わせ、混合物、化合物およ
び合金は、フレーク５０の吸収材層を形成するために使
用され得る。

【０１１８】上記の吸収材料の適切な合金の例として
は、Ｉｎｃｏｎｅｌ（Ｎｉ−Ｃｒ−Ｆｅ）、ステンレス
鋼、Ｈａｓｔａｌｌｏｙｓ（例えば、Ｎｉ−Ｍｏ−Ｆ
ｅ；Ｎｉ−Ｍｏ−Ｆｅ−Ｃｒ；Ｎｉ−Ｓｉ−Ｃｕ）およ
びチタンベースの合金（例えば、炭素と混合したチタン
（Ｔｉ／Ｃ）、タングステンと混合したチタン（Ｔｉ／
Ｗ）、ニオブと混合したチタン（Ｔｉ／Ｎｂ）、および
ケイ素と混合したチタン（Ｔｉ／Ｓｉ））ならびにこれ
らの組み合わせが挙げられる。上記のように、この吸収
材層はまた、吸収性の金属酸化物、金属硫化物、金属炭
化物、金属窒化物、金属リン化物、またはそれらの組み
合わせから構成され得る。例えば、１つの好ましい吸収
性の硫化物材料は、硫化銀である。吸収材層に適切な化
合物の他の例としては、チタンベースの化合物（例え
ば、窒化チタン（ＴｉＮ）、チタニウムオキシニトリド
（ＴｉＮ_ｘＯ_ｙ）、炭化チタン（ＴｉＣ）、チタニウム
ニトリドカーバイド（ＴｉＮ_ｘＣ_ｚ）、チタニウムオキ
シニトリドカーバイド（ＴｉＮ_ｘＯ_ｙＣ_ｚ）、ケイ化チ
タン（ＴｉＳｉ_２）、ホウ化チタン（ＴｉＢ_２）および
それらの組み合わせ）が挙げられる。ＴｉＮ_ｘＯ_ｙおよ
びＴｉＮ_ｘＯ_ｙＣ_ｚの場合、好ましくはｘ＝０〜１、ｙ
＝０〜１、そしてｚ＝０〜１であり、ここでｘ＋ｙ＝１
（ＴｉＮ_ｘＯ_ｙの場合）、そしてｘ＋ｙ＋ｚ＝１（Ｔｉ
Ｎ_ｘＯ_ｙＣ_ｚの場合）である。ＴｉＮ_ｘＣ_ｚの場合、好
ましくはｘ＝０〜１、そしてｚ＝０〜１であり、ここで
ｘ＋ｚ＝１である。あるいは、吸収材層は、Ｔｉのマト
リックスに蒸着されたチタンベースの合金から構成され
得るか、またはチタンベースの合金の混合物中に蒸着さ
れたＴｉから構成され得る。

【０１１９】吸収材層は、約３ｎｍ〜約５０ｎｍおよび
好ましくは約５ｎｍ〜約２０ｎｍの物理的厚みを有する
ように形成され得る。吸収材層は、それぞれ、同じ材料
または異なる材料から構成され得、そしてそれぞれの層
について同じかまたは異なる物理的厚みを有し得る。

【０１２０】ピグメントフレーク５０に対応する複数の
回折フレークは、ウェブコーティングプロセスによって
形成され得、ここで、種々の層が、回折表面構造を有す
るウェブ材料上に連続的に堆積されて、薄膜構造を形成
する。この薄膜構造は、連続的に破砕され、そしてウェ
ブから除去されて、複数の回折フレークを形成する。

【０１２１】図６Ａは、さらに、回折ピグメント５０に
ついての代替のコーティング構造（想像線を用いる）を
示し、ここで、吸収材層および誘電層のうちの１つ以上
が、カプセル化プロセスにおいて、反射材層５２の周り
にコーティングされる。例えば、カプセル化プロセス
が、外側吸収材層を形成するために使用される場合、吸
収材層５６ａおよび５６ｂは、その下のフレーク構造を
実質的に取り囲む連続的な吸収コーティング層５６の一
部として形成される。同様に、カプセル化プロセスはま
た、下にある誘電層を形成する際に使用され得、その結
果、誘電層５４ａおよび５４ｂは、反射材層５２を実質
的に取り囲む連続的な誘電コーティング層５４の一部と
して形成される。

【０１２２】従って、回折ピグメントフレーク５０は、
多層薄膜スタックフレークとして、または多層薄膜カプ
セル化粒子（１つ以上のカプセル化層を周りに有する）
としてのいずれかで具体化され得る。

【０１２３】種々のコーティングプロセスは、カプセル
化によって、誘電層および吸収材コーティング層を形成
する際に利用され得る。例えば、誘電層を形成するため
の適切な好ましい方法としては、真空蒸着、ゾル−ゲル
加水分解、流動床におけるＣＶＤ、粒子を充填された振
動トレイ上への下流プラズマ、および電気化学蒸着が挙
げられる。適切なＳｉＯ_２ゾル−ゲルプロセスは、Ａｎ
ｄｅｓらに対する米国特許第５，８５８，０７８号（こ
の開示は、本明細書中において、参考として援用され
る）に記載される。本発明において有用な適切なゾル−
ゲルコーティング技術の他の例は、Ｂｒｏｄａｌｌａに
対する米国特許第４，７５６，７７１号；Ｚｉｎｋら、
Ｏｐｔｉｃａｌ Ｐｒｏｂｅｓ ａｎｄ Ｐｒｏｐｅｒ
ｔｉｅｓｏｆ Ａｌｕｍｉｎｏｓｉｌｉｃａｔｅ Ｇｌ
ａｓｓｅｓ Ｐｒｅｐａｒｅｄｂｙ ｔｈｅ Ｓｏｌ−
Ｇｅｌ Ｍｅｔｈｏｄ，Ｐｏｌｙｍ．Ｍａｔｅｒ．Ｓｃ
ｉ．Ｅｎｇ．，６１，２０４−２０８頁（１９８９）；
およびＭｃＫｉｅｒｎａｎら、Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃ
ｅ ａｎｄ Ｌａｓｅｒ Ａｃｔｉｏｎ ｏｆＣｏｕｍ
ａｒｉｎ Ｄｙｅｓ Ｄｏｐｅｄ ｉｎ Ｓｉｌｉｃａ
ｔｅ ａｎｄＡｌｕｍｉｎｏｓｉｌｉｃａｔｅ Ｇｌａ
ｓｓｅｓ Ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙｔｈｅ Ｓｏｌ−Ｇ
ｅｌ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，Ｊ．Ｉｎｏｒｇ．Ｏｒｇａ
ｎｏｍｅｔ．Ｐｏｌｙｍ．，１（１），８７−１０３頁
（１９９１）（これらのそれぞれの開示は、本明細書中
において参考として援用される）に開示される。

【０１２４】吸収材層を形成するための適切な好ましい
方法としては、Ｐｈｉｌｌｉｐｓらに対する米国特許第
６，２４１，８５８ Ｂ１号（本明細書中において参考
として援用される）に開示されるような、真空蒸着、お
よび機械的に振動する床への粒子のスパッタリングが挙
げられる。あるいは、吸収材層は、Ｓｃｈｍｉｄらに対
する米国特許第５，３６４，４６７号および同第５，７
６３，０８６号（これらの開示は、本明細書中において
参考として援用される）に記載されるような、流動床上
で実行され得る金属−有機化合物または関連ＣＶＤプロ
セスの熱分解による分解によって堆積され得る。さらな
る粉砕が実行されない場合、これらの方法は、周りに誘
電物質および吸収材物質を有するカプセル化されたコア
フレークを生じる。上記のコーティングプロセスの種々
の組み合わせは、複数カプセル化コーティングを用いる
ピグメントフレークの製造の間に利用され得る。適切な
吸収材は、所望の場合、単一材料、または下にある異な
る吸収材材料の上の外側キャッピング層のいずれかとし
て塗布され得る。

【０１２５】本発明の代替の実施形態において、図６Ａ
に示されるようなフレーク５０の反射材層５２の１つの
側面と同じ層を有する薄膜スタック構造を含む、非対称
性カラーシフト（ｃｏｌｏｒ ｓｈｉｆｔｉｎｇ）回折
フレークが提供され得る。このような薄膜スタック構造
は、本明細書中において後に考察されるホイルの構造に
類似する。従って、非対称性フレークは、例えば、反射
材層、反射材層の上の誘電層、および誘電層の上の吸収
材層を含む。これらの層のそれぞれは、同じ材料から構
成され得、そしてフレーク５０の対応する層について上
記された厚みと同じ厚みを有し得る。非対称性カラーシ
フト回折フレークはまた、反射材層のいずれかの側面上
の誘電層が、異なる厚みを有するか、または異なる材料
から構成される、図６Ａにおけるフレーク５０に示され
るような薄膜スタック構造の形態で提供され得る。非対
称性フレークは、ウェブコーティングプロセスによって
形成され得、ここで、種々の層は、ウェブ材料上に回折
表面を有して連続的に堆積されて、薄膜構造を形成し、
これは、続いて、ウェブから破砕および除去されて、複
数の回折フレークを形成する。

【０１２６】ピグメント媒体中に分散されたホイル用構
造を有する非対称性回折フレークは、対称性回折フレー
クのみを含む回折組成物よりも明るい回折組成物を生成
する。これは、反射材層が外側に面する回折組成物中に
配置される非対称性フレークのうちのいくつかから生じ
る。さらに、対称性回折フレークおよび非対称性回折フ
レークの両方が、種々の量で一緒にピグメント媒体中に
分散されて、種々のレベルの明るさおよび色の組み合わ
せを有する回折組成物を生成し得る。

【０１２７】ここで、図６Ｂを参照すると、本発明の別
の実施形態に従う、カラーシフト回折ピグメントフレー
ク１５０が示される。フレーク１５０は、反射材層１５
２の反対側面上にコーティング層を有する、ほぼ対称性
多層薄膜構造を有する。図示されるように、第１誘電層
１５４ａおよび第２誘電層１５４ｂは、反射材層１５２
の反対側面の上にあり、そして第１吸収材層１５６ａお
よび第２吸収材層１５６ｂは、それぞれ、第１誘電層１
５４ａおよび第２誘電層１５４ｂの上にある。さらに、
第３誘電層１５８ａおよび第４誘電層１５８ｂは、それ
ぞれ、第１吸収材層１５６ａおよび第２吸収材層１５６
ｂの上にある。回折格子構造１５９は、フレーク１５０
の層の全てにおいて反復される。回折格子構造１５９の
格子周波数（ｇｒａｔｉｎｇ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）お
よび深さは、本明細書中において上記のように決定され
得、形成され得る。

【０１２８】回折格子構造と組み合わせたピグメントフ
レーク１５０のコーティング設計は、カラーシフト背景
色（この上で、回折光学効果が観測可能である）を生成
する。例えば、フレーク１５０の誘電層は、ピグメント
組成物（フレーク１５０に対応する複数のフレークを含
む）が、物体に塗布された場合に、カラーシフト背景の
上に光彩（ｉｒｉｄｅｓｃｅｎｔ）回折効果を示すよう
に、選択された設計波長において光学的厚みを有して形
成される。

【０１２９】ピグメントフレーク１５０に対応する複数
の回折フレークは、以前に記載されるように、ウェブコ
ーティングによって形成され得、ここで、種々の層が、
回折表面構造を有するウェブ材料上に連続的に堆積され
て、薄膜構造を形成する。この薄膜構造は、連続的に粉
砕され、そしてウェブから除去されて、回折フレークを
形成する。ピグメントフレーク１５０の層のそれぞれ
は、同じ材料から構成され得、そしてフレーク５０の対
応する層について上記される厚みと同じ厚みを有し得
る。

【０１３０】図６Ｂは、さらに、回折ピグメントフレー
ク１５０についての代替的なコーティング構造（想像線
を用いる）を示し、ここで、吸収材層および誘電層のう
ちの１つ以上が、カプセル化プロセスにおいて反射材層
１５２の周りにコーティングされる。例えば、カプセル
化プロセスが外側誘電層を形成するために使用される場
合、誘電層１５８ａおよび１５８ｂは、フレーク構造の
下でこのフレーク構造を実質的に取り囲む連続的なコー
ティング層１５８の一部として形成される。同様に、カ
プセル化プロセスは、フレーク１５０中に、１つ以上の
下にある吸収材層および誘電層を形成する際に使用され
得る。例えば、吸収材層１５６ａおよび１５６ｂは、フ
レーク構造の下でこのフレーク構造を実質的に取り囲む
連続的なコーティング層１５６の一部として形成され得
る。カプセル化プロセスはまた、下にある誘電層を形成
する際に使用され得、その結果、誘電層１５４ａおよび
１５４ｂが、反射材層１５２を実質的に取り囲む連続的
な誘電コーティング層１５４の一部として形成される。

【０１３１】従って、回折ピグメントフレーク１５０
は、１つ以上のカプセル化層を周りに有する、多層薄膜
スタックフレークまたは多層薄膜カプセル化粒子のいず
れかとして具体化され得る。

【０１３２】フレーク１５０の代替の実施形態におい
て、図６Ｂに示されるように、フレーク１５０の反射材
層１５２の１つの側面上と同じ層を有する薄膜スタック
構造を含む非対称性カラーシフト回折フレークが提供さ
れ得る。非対称性カラーシフト回折フレークはまた、図
６Ｂのフレーク１５０について示されるような薄膜スタ
ック構造の形態で提供され得、ここで、この反射材層の
いずれかの側面上および吸収材層の上の誘電層は、異な
る厚みを有するかまたは異なる材料から構成される。

【０１３３】ここで、図７を参照すると、回折ピグメン
トフレーク６０が、本発明の別の実施形態に従って示さ
れる。フレーク６０は、その主表面の反対側に第１反射
材層６４ａおよび第２反射材層６４ｂを有する中心支持
層６２を備える。反射材層の間に支持層を挿入すること
によって、フレーク６０は、有意に安定化され、そして
強化され、増加した剛性を有する。

【０１３４】反射材層６４ａおよび反射材層６４ｂは、
以前に記載された反射材材料のいずれかから、フレーク
３０の反射材層３２について先に記載されたと同じ厚み
で形成され得る。フレーク６０は、その少なくとも１つ
の表面上に形成された回折構造６６を有する。回折構造
６６の格子周波数および深さは、本明細書中において上
記されるように決定および形成され得る。

【０１３５】ピグメントフレーク６０に対応する複数の
回折フレークは、ウェブコーティングプロセスによって
形成され得、ここで、種々の層が、ウェブ材料上に連続
的に堆積されて、薄膜構造を形成する。この薄膜構造
は、連続的に粉砕され、そしてウェブから除去されて、
複数のフレークを形成する。

【０１３６】フレーク６０は、それ自体でピグメントフ
レークとして使用され得るか、または上に塗布される１
つ以上のさらなる層６８ａ、６８ｂを有する反射材コア
セクションとして使用され得る。例えば、さらなる誘電
層は、必要に応じて、反射材層５４ａおよび５４ｂの上
にあるように追加され得る。これらのさらなる誘電層
は、フレーク６０に、耐久性、剛性、および環境耐性を
追加し得る。

【０１３７】さらなる層６８ａ、６８ｂはまた、フレー
ク５０について記載されるような誘電層、フレーク５０
について記載されるようなその上にある吸収材層を含み
得る。以前に記載されるように、このようなコーティン
グ構造は、カラーシフト背景（この上で、回折光学効果
が視覚的に認知される）を生成する。

【０１３８】さらなる層６８ａ、６８ｂは、ウェブコー
ティングプロセスの一部として形成され得、ここで、こ
の種々の層は、連続的に、ウェブ材料上に堆積され、そ
して放されて、薄膜スタックフレーク構造を形成する。
あるいは、１つ以上のさらなる層６８ａ、６８ｂ（例え
ば、誘電層および吸収材層）が、カプセル化プロセスに
おいて、下でフレーク構造を実質的に取り囲む連続的コ
ーティング層６８の一部として形成され得る。

【０１３９】誘電材料は、好ましくは、支持層６２のた
めに使用される。誘電材料は、好ましくは、無機物質で
ある。なぜなら、誘電材料は、Ｃｏｕｌｔｅｒらの米国
特許第６，０１３，３７０号およびＣｏｕｌｔｅｒらの
米国特許第６，１５０，０２２号（これらの開示は、本
明細書中において参考として援用される）に示されるよ
うに、脆性および剛性について良好な特性を有すること
が見出されているからである。利用され得る種々の誘電
材料としては、金属フッ化物、金属酸化物、金属硫化
物、金属窒化物、金属炭化物、およびこれらの組み合わ
せなどが挙げられる。誘電材料は、結晶状態、非晶質状
態、または半結晶状態のいずれかであり得る。これらの
材料は、容易に入手可能であり、そして物理蒸着プロセ
ス、化学蒸着プロセス、または他の湿式化学プロセス
（例えば、ゾル−ゲルコーティング）によって容易に塗
布される。

【０１４０】支持層６２についての適切な誘電材料の非
制限的な例としては、フッ化マグネシウム、一酸化ケイ
素、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、二酸化チタン、
酸化タングステン、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、炭
化ホウ素、炭化タングステン、炭化チタン、窒化チタ
ン、窒化ケイ素、硫化亜鉛、ガラスフレーク（例えば、
剥離層を用いてロールコーターで作製されるガラスフレ
ーク）（例えば、合成小板（ｐｌａｔｅｌｅｔ）、ダイ
ヤモンド様炭素）、それらの組み合わせなどが挙げられ
る。あるいは、支持層６２は、ガラス、アルミナ、二酸
化ケイ素、炭素、雲母（ｍｉｃａｅｏｕｓ）酸化鉄、コ
ーティッドマイカ（ｃｏａｔｅｄ ｍｉｃａ）、窒化ホ
ウ素、炭化ホウ素、グラファイト、オキシ塩化ビスマ
ス、これらの種々の組み合わせなどから形成される合成
小板のような高いアスペクト比（ａｓｐｅｃｔ ｒａｔ
ｉｏ）を有する、予め形成された誘電またはセラミック
プレフレーク材料から構成され得る。

【０１４１】代替の実施形態において、誘電支持層の代
わりに、種々の半導体材料および導体材料（圧縮強さに
対する引張り強さの、十分な比を有する）は、支持層と
して機能し得る。このような材料の例としては、ケイ
素、ケイ化金属、ＩＩＩ族元素、ＩＶ族元素、またはＶ
族元素のいずれかから形成される半導体化合物、体心立
方結晶構造を有する金属、サーメット組成物または化合
物、半導体ガラス、これらの種々の組み合わせなどが挙
げられる。しかし、本明細書中に記載される機能を提供
し、そしてガラス様の品質を有する剛性層として機能し
得る任意の支持材料が、これらの材料のうちの１つに対
する受容可能な置換物であることが、本明細書中の教示
から明かである。

【０１４２】支持層６２の厚みは、約１０ｎｍ〜約１，
０００ｎｍ、好ましくは、約５０〜約２００ｎｍの範囲
であり得るが、これらの範囲は、限定として解釈される
べきではない。

【０１４３】あるいは、フレーク６０は、図７の想像線
によって示されるように、カプセル化された粒子として
形成され得る。粒子は、支持層６２を実質的に取り囲
み、そしてカプセル化する反射材層６４を有する２層設
計であり得る。カプセル化粒子は、それ自体でピグメン
ト粒子として使用され得るか、またはそれらの上に塗布
される１つ以上のさらなるコーティング層６８を有する
回折コアセクションとして使用され得る。例えば、外側
誘電層は、反射材層６４の上にあり、そしてこの反射材
層をカプセル化するために添加され得る。この外側層
は、カプセル化粒子に対して、耐久性、剛性、および環
境耐性を加える。さらなる層６８はまた、フレーク５０
について記載された誘電層のような誘電層、およびその
上の吸収材層を備え得る。以前に議論したように、例え
ば、コーティング構造は、カラーシフト背景（この上
で、回折光学効果が視覚的に認知される）を生成する。

【０１４４】図８をここで参照して、本発明の別の実施
形態に従うカラーシフトピグメントフレーク７０が示さ
れる。フレーク７０は、誘電コア層７２の反対側面上
に、ほぼ対称多層薄膜構造を有する３層設計である。従
って、第１吸収材層７４ａおよび第２吸収材層７４ｂ
は、誘電コア層７２の主表面上の反対側に形成される。
フレーク７０は、その少なくとも１つの表面に形成され
る回折構造７６を有する。回折構造７６の格子周波数お
よび深さは、本明細書中において上記されるように決定
および形成され得る。フレーク７０の層は、以前に記載
のように、ウェブコーティングプロセスおよびフレーク
除去プロセスによって形成され得る。

【０１４５】図８は、フレーク７０についての代替のコ
ーティング構造（想像線を用いる）を示し、ここで、吸
収材層は、カプセル化プロセスにおいて、コア層７２の
周りにコーティングされる。従って、吸収材層７４ａお
よび７４ｂは、コア層７２を実質的に取り囲む連続的コ
ーティング層７４の一部として形成される。

【０１４６】従って、ピグメントフレーク７０は、多層
薄膜スタックフレークとして、または多層薄膜カプセル
化粒子としてのいずれかで具体化され得る。フレーク７
０の誘電層および吸収材層についての適切な材料および
厚みは、フレーク５０について、本明細書中において上
で教示されるものと同じである。

【０１４７】上記実施形態の種々の改変および組み合わ
せもまた、本発明の範囲内と考えられる。例えば、さら
なる誘電コーティング、吸収材コーティングおよび／ま
たは他の光学的コーティングが、上記フレーク実施形態
のそれぞれの周りに、またはフレーク形成前の複合反射
フィルム上に形成されて、さらなる所望の光学的特性を
与える。このようなさらなるコーティングは、ピグメン
トに対する増強した光学的効果を提供し得る。ピグメン
トについての新しい色は、Ｃｏｏｍｂｓらの米国特許第
５，２１４，５３０号（この開示は、本明細書中におい
て、参考として援用される）に議論されるように、ピー
ク抑制設計を使用して得られ得る。

【０１４８】好ましくは、本発明のフレークは、約３μ
ｍ未満、より好ましくは、約２μｍ未満の厚みを有す
る。長さおよび幅に関して、それぞれのフレークは、フ
レークを形成するために使用される粉砕プロセスに起因
する異なる寸法を有する。しかし、中央フレークサイズ
（幅および長さの両方）は、好ましくは、約５μｍ〜約
２００μｍ、より好ましくは、約５μｍ〜約１００μ
ｍ、最も好ましくは、約１８μｍ〜約２２μｍである。

【０１４９】フレークの背景色は、異なる原因（例え
ば、蛍光、リン光、固有吸収、および薄膜干渉）によっ
て生成される。可視回折効果の程度は、格子周波数とと
もに変化する。例えば、５００ｌｎ／ｍｍ周波数を有す
るフレークを用いるペイントは、視覚的回折効果を失う
が、一方、回折効果は、１４００ｌｍ／ｍｍまたは２０
００ｌｍ／ｍｍのようなより高い周波数を有するフレー
クについて高められる。実際に、約３０００ｌｍ／ｍｍ
までの格子微小構造周波数は、多層光学スタックから得
られるフレーク上で達成され得る。フレークによって作
製される光学的効果は、フレークの幾何学的微小構造に
依存して、あつらえられ得る。

【０１５０】（回折組成物）本発明の回折ピグメントフ
レークは、インク、ペイントなどのような回折組成物を
作製するためにピグメント媒体内に分散され得、これ
は、幅広い種々の物体または紙に塗布され得る。ピグメ
ントフレークはまた、プラスチック材料のようなピグメ
ント媒体内に分散され得、これは、鋳型成形されるかま
たは押出されて、回折効果を有する物体を形成し得る。
ピグメントフレークはまた、美容処方物または自動車ペ
イントのようなピグメント媒体中に分散され得る。

【０１５１】ピグメント媒体に添加される回折ピグメン
トフレークは、凝固した媒体の表面上に入射する放射線
を介して所定の光学的応答を生成する。好ましくは、ピ
グメント媒体は、熱架橋、熱硬化（ｔｈｅｒｍ ｓｅｔ
ｔｉｎｇ）、または熱溶媒蒸発のような熱的プロセスに
よって、あるいは光化学架橋によって、乾燥または硬化
され得る、樹脂または樹脂の混合物を含む。有用なピグ
メント媒体としては、アルキド樹脂、ポリエステル樹
脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ビニル樹脂、エ
ポキシ、スチレンなどのような種々のポリマー性組成物
または有機結合材が挙げられる。これらの樹脂の適切な
例としては、メラミン、アクリレート（例えば、メチル
メタクリレート）、アクリロニトリルブタジエンスチレ
ン（ＡＢＳ）樹脂、インクおよびペイント処方物（アル
キドに基づく）、およびこれらの種々の混合物が挙げら
れる。ピグメント媒体と組み合わされるフレークは、ペ
イント、インク、または鋳造可能プラスチック材料とし
て直接的に使用され得る回折組成物を生成する。この回
折組成物はまた、従来のペイント、インクまたはプラス
チック材料として利用され得る。

【０１５２】ピグメント媒体はまた、好ましくは、樹脂
のための溶媒を含む。溶媒について、一般的に、有機溶
媒または水のいずれかが使用され得る。揮発性溶媒はま
た、媒体内で使用され得る。揮発性溶媒について、揮発
性および希釈可能の両方である溶媒（例えば、シンナ
ー）を使用することが好ましい。特に、ピグメント媒体
のより速い乾燥は、低沸点組成物（例えば、メチルエチ
ルケトン（ＭＥＫ））を有する溶媒の量を増加すること
によって、達成され得る。

【０１５３】さらに、本発明の回折フレークは、種々の
添加材料（例えば、異なる色相、色（ｃｈｒｏｍａ）、
および輝度の従来の非回折フレーク、粒子、または色
素）と必要に応じて混合して、所望の色特性を達成し得
る。例えば、フレークは、他の従来のピグメント（干渉
型または非干渉型のいずれか）とともに混合されて、他
の色の範囲を生成し得る。次いで、予め混合された組成
物は、従来の様式での使用のために、ペイント、イン
ク、プラスチックまたは他のポリマーピグメントビヒク
ルのようなポリマー媒体に分散され得る。

【０１５４】本発明の回折フレークと混合され得る適切
な添加剤の例としては、以下が挙げられる：層状ピグメ
ント（例えば、多層カラーシフトフレーク、アルミニウ
ムフレーク、グラファイトフレーク、ガラスフレーク、
酸化鉄、窒化ホウ素、雲母フレーク、干渉ベースのＴｉ
Ｏ_２コート雲母フレーク、多重コート板様ケイ酸材料ベ
ースの干渉ピグメント、金属誘電性干渉ピグメントまた
は全誘電性干渉ピグメントなど）；および非層状ピグメ
ント（例えば、アルミニウム粉末、カーボンブラック、
群青、コバルトベースのピグメント、有機ピグメントま
たは有機染料、金紅石または尖晶石ベースの無機ピグメ
ント、天然に存在するピグメント、無機ピグメント（例
えば、二酸化チタン、タルク、チャイナクレーな
ど））；ならびにこれらの種々の混合物。例えば、ピグ
メント（例えば、アルミニウム粉末またはカーボンブラ
ック）は、明るさおよび他の色特性を制御するために添
加され得る。

【０１５５】本発明の色回折ピグメントフレークはま
た、他の回折フレーク（例えば、２００１年７月３１日
出願の同時係属中の米国出願番号０９／９１９，３４６
（この開示は、以前に本明細書中に参考として援用され
た）に開示される高反射率無色回折フレーク）とブレン
ドされ得る。本発明の色ピグメントフレークはまた、種
々の暗い無色回折フレーク（例えば、２００１年１２月
２０日出願の同時係属中の米国出願番号１０／０２９，
４０５（この開示は、本明細書中に参考として援用され
る）に開示されるもの）と混合され得る。本発明のフレ
ークと混合され得るこれらのさらなる回折フレークは、
対称的なフレーク層構造を有してもよいし、非対称的な
フレーク層構造を有してもよい。

【０１５６】本発明のピグメントフレークは、種々の物
体または紙（例えば、電動車、貨幣および有価証券、家
庭用具、建造物、フローリング、織物、スポーツ用品、
エレクトロニックパッケージング／エレクトロニックハ
ウジング、製品の包装、飲料容器など）に適用され得る
ペイントおよびインキにおいて容易かつ経済的に利用さ
れ得る。このフレークはまた、着色プラスチック材料、
コーティング組成物、押出し部品、静電コーティング、
ガラス、およびセラミック材料の形成において利用され
得る。

【０１５７】この回折ピグメントフレークは、凹版印
刷、石版印刷、シルクスクリーン、グラビア、ドクター
ブレード、および湿式コーティングのような印刷プロセ
スにおける使用に適切なインキを生成するために、ピグ
メント媒体における予め選択されたサイズおよび充填を
有し得る。この回折ピグメントフレークはまた、従来の
ペイントビヒクルまたは樹脂（例えば、従来の塗装方法
に適合性の（特に、ベースコート、ミドルコート、トッ
プコートなどを必要とする電動車または他の構造物を塗
装するための）ビヒクルまたは樹脂）中の分散体に適切
である。この回折ピグメントはまた、美容処方物、積層
フィルムなどにおける装飾用途に適切である。

【０１５８】本発明に従うコート物品としては、表面お
よびこの表面の少なくとも一部を覆う回折コーティング
層を有する物体が挙げられる。このコーティング層は、
以前に記載したピグメント媒体およびこのピグメント媒
体中に分散した複数の回折ピグメントフレークを含む回
折組成物を含む。コート物品は、さらに、回折コーティ
ング層の塗布前に物体に塗布されるベースコーティング
層（これは、プレコート、プライムコート、および／ま
たはシーラーコートを含み得る）を含み得る。透明のト
ップコーティング層（例えば、クリアコート）は、回折
コーティング層の上に塗布され得る。このようなコーテ
ィング層構造は、代表的に、自動車のような自走車の塗
装において生成される。このようなコーティング層構造
のさらなる詳細は、Ｐｈｉｌｌｉｐｓらの米国特許第
５，５７１，６２４号（これは、本明細書中に参考とし
て援用される）に記載される。

【０１５９】あるいは、このコート物品は、さらに、回
折コーティング層の下の非回折コーティング層、または
回折コーティング層を部分的に覆う非回折コーティング
層を含み得、これによってこの物体上に回折パターンを
形成する。このようなコーティング構造は、図９および
１０に示されており、これらは、コーティング層の１つ
が本発明に従う回折フレークを組み込み、そして他のコ
ーティング層が非回折フレークを有する、多重コーティ
ングの塗布を示す。例えば、図９は、表面部分１０２お
よびその上の回折コーティング層１０４を備えるコート
物品１００を示す。非回折コーティング層１０６は、部
分的に回折コーティング層１０４を覆い、これによって
回折コーティング層１０４の露出した表面に従う回折パ
ターンを生じる。図１０は、逆のコーティング構成を有
するコート物品１１０を示し、ここで、回折コーティン
グ層１０４が、非回折コーティング層１０６を覆う。

【０１６０】なおさらなる実施形態において、コート物
品は、内部に回折フレークが分散した単一コーティング
層を含み得る。必要に応じて、非回折フレークはまた、
回折フレークを有するコーティング層中に分散され得
る。例えば、図１１は、表面部分１２２およびその上の
コーティング層１２４を含むコート物品１２０を示す。
このコーティング層１２４は、ピグメント媒体に分散し
た複数の回折フレーク１２６および任意の非回折フレー
ク１２８を含む。必要に応じて、特定の適用について所
望される場合、透明なトップコーティング層１３０は、
コーティング層１２４上に塗布される。さらに、ベース
コーティング層１３２は、必要に応じて、コーティング
層１２４の塗布の前に表面部分１２２に塗布され得る。
回折ピグメントコーティングまたは彩色を有する印刷物
体または不規則な形状の物体は、この物体の領域の主要
な呈色が、照射源の並列および観察者の関数であるよう
に、この物体上に連続的なホログラムホイルまたは回折
格子ホイルを有する外観を有する。物体上に塗布される
本発明の回折組成物はまた、実質的に連続的なトーン光
彩回折効果を生じる。この組成物はまた、湾曲した物体
に塗布される場合、拡散照射および反射照射または方向
性照射の混合下で観察可能な、実質的に均一かつ連続的
な色範囲を生じる。

【０１６１】この回折ピグメントフレークは、有価証券
におけるさらなる偽造および写真複写を防ぐ特徴、なら
びに高価および／または重大な部品および供給品におけ
る認証の特徴の提供に適切である。例えば、このピグメ
ントフレークは、第１の領域、第２の領域、ならびにこ
の第１および第２の領域の少なくとも１つにおけるピグ
メントフレークのアセンブリを備える、視覚的セキュリ
ティーデバイスを形成するために使用され得る。このピ
グメントフレークは、このセキュリティーデバイスの外
見が、１次またはより高次の反射による光の分散によっ
て支配されるように、ゼロ次の回折光ビームの減少およ
び１次またはより高次の回折光ビームの十分な増加を提
供する、実質的に等しく間隔を空けた直線の特徴の配列
を備える回折構造を有する。

【０１６２】（回折ホイル）ここで図１２を参照する
と、カラーシフト回折ホイル２００のコーティング構造
が示される。この回折ホイル２００は、基板２０２上に
形成され、この基板は、任意の適切な材料（例えば、可
撓性ＰＥＴウェブ、キャリア基板、または他のプラスチ
ック材料）であり得、この上に回折構造（例えば、回折
格子パターンまたはホログラフイメージパターン）が形
成される。基板２０２についての適切な厚みは、例え
ば、０．５ミル〜約７ミルである。

【０１６３】この回折ホイル２００は、基板２０２を覆
う反射材層２０４、反射材層２０４を覆う誘電層２０
６、および誘電層２０６を覆う任意の吸収材層２０８を
含む。回折ホイル２００の反射材層、誘電層、および吸
収材層の各々は、その中で折り返された基板２０２の回
折構造を有する。回折ホイル２００の反射材層、誘電
層、および吸収材層は、同じ材料で構成され得、そして
フレーク３０および５０における対応する層について上
記した厚みと同じ厚みを有し得る。

【０１６４】この回折ホイル２００は、反射材層の材料
それ自体が色吸収を有する場合、吸収材層２０８なしで
形成され得る。従って、このような実施形態において、
ホイルは、基板２０２上の反射材層２０４、および反射
材層２０４上の誘電層２０６を含む。このようなホイル
は、背景色およびこの背景色上の光学的回折効果を示
す。このホイルの反射材層および誘電層の各々は、その
中で折り返された基板の回折構造を有する。このような
ホイルの１つの好ましい実施形態において、誘電層はフ
ッ化マグネシウムを含み、そして反射材層は銅を含む。

【０１６５】この回折ホイル２００は、その中に回折構
造を有するウェブ上に連続して堆積された上記のような
種々の層を用いて、ウェブコーティングプロセスによっ
て形成され得る。種々の層は、このウェブの回折構造上
に、従来のＣＶＤまたはＰＶＤ蒸着技術によって蒸着さ
れて、このホイルの層において折り返された回折構造を
有する薄膜ホイルを形成し得る。この回折ホイル２００
は、キャリア基板（これは、剥離層のないウェブであり
得る）上に形成され得る。あるいは、ホイル２００は、
このホイルが連続的に除去され、そして物体の表面に付
着されるように、ウェブの剥離層上に形成され得る。

【０１６６】例えば、図１３は、回折構造およびその上
の任意の剥離層２２４を有するウェブ２２２上に形成さ
れた回折ホイル２００を示す。この反射材層２０４は、
任意の剥離層２２４上に堆積され、続いて誘電層２０６
および吸収材層２０８が堆積される。このホイル２００
は、剥離層が使用されない場合に、キャリアとしてウェ
ブ２２２に付着するように用いられ得る。あるいは、ホ
イル２００は、剥離層が使用される場合、任意の接着層
２３２（例えば、透明な接着剤または紫外（ＵＶ）硬化
可能接着剤）を介して、透明な基板（示さず）上に積層
され得る。この接着層２３２は、積層の前に、吸収材層
２０８および／または透明な基板上に適用され得る。

【０１６７】ここで図１４を参照すると、カラーシフト
回折ホイル２４０（ホイル２００と同じ薄膜層を有す
る）が、回折構造およびその上の任意の剥離層２２４を
有するウェブ２２２上に形成される代替的実施形態が示
される。このホイル２４０は、吸収材層２０８がウェブ
２２２上に堆積され、続いて誘電層２０６および反射材
層２０４が堆積されるように形成される。このホイル２
４０は、キャリアとしてウェブ２２２に付着するように
利用され得、このホイルは、剥離層が用いられない場
合、好ましくは透明である。このホイル２４０はまた、
剥離層が使用される場合、接着層２４４（例えば、ホッ
トスタンプ可能な接着剤、圧感接着剤、永久的な接着剤
など）を介して基板（例えば、カウンター表面（ｃｏｕ
ｎｔｅｒｓｕｒｆａｃｅ）２４２）に付着され得る。こ
の接着層２４４は、反射材層２０４および／またはカウ
ンター表面２４２上に適用され得る。

【０１６８】ホットスタンプ適用が用いられる場合、こ
のホイルの光学的積み重ねは、光学的外面が剥離層に隣
接するように配置される。従って、例えば、図１４のホ
イル２４０がウェブ２２２から剥離される場合、吸収材
層２０８は、光学的にはカウンター表面２４２の外部に
ある。１つの好ましい実施形態において、剥離層２２４
は、ウェブ２２２からの移動後に下の層を保護するため
に、吸収材層２０８上に留まる透明なハードコートであ
る。ホットスタンプホイルとしての光学的積み重ねの実
行および使用のさらなる詳細は、米国特許第５，６４
８，１６５号、同第５，００２，３１２号、同第４，９
３０，８６６号、同第４，８３８，６４８号、同第４，
７７９，８９８号、および同第４，７０５，３００号
（これらの開示は、本明細書中に参考として援用され
る）において見出され得る。

【０１６９】本発明のピグメントフレークおよびホイル
は、多くの利益および利点を提供する。このピグメント
フレークおよびホイルは、回折効果および薄膜干渉効果
の両方を有する。小さすぎて人の眼では解像できないピ
グメント粒子でさえ、このような粒子がコーティング組
成物中に分散されそして物体に適用される場合には、視
角と共に変化する回折効果および薄膜干渉効果の両方を
示す。

【０１７０】さらに、非干渉薄膜層（例えば、薄膜銅層
または特徴的な色を有する化合物（例えば、ＴｉＮ））
は、本発明のフレークおよびホイルの作製の際に回折成
分と共に使用され得る。折り返された回折格子との光学
的積み重ねからなるピグメントフレークは、エアレスス
プレー、印刷プロセス、コーティングデバイスなどを使
用して、任意のインキ、ペイント、またはコーティング
と同様に適用され得る。

【０１７１】本発明のピグメントフレークは、このフレ
ークを含むコーティングにおいて、このフレークの溝配
向がランダムであっても、予期しなかった回折色を生じ
る。さらに、先行技術においては見られなかった新しい
色の軌道が、本発明のフレークを含む回折ホイルおよび
コーティングの両方によって生じる。このホイルおよび
フレークにおける薄膜干渉コーティングの色の軌道は、
光学的積み重ねにおける重ね合わせた回折構造の存在に
よって改変される。大きな色の変化が、拡散状態から高
度に方向性の状態への照射変化として、回折ホイルおよ
びこの回折ピグメントを含むコーティングにおいて見ら
れる。分散光（例えば、蛍光で明るくされた建造物の内
部）から鏡面光（例えば、太陽光またはスポットライ
ト）へ移動する場合に、このようなピグメントを含むホ
イルまたはコーティングにおける、背景色から明るい色
への色のバーストが現れる。さらに、本発明のホイルお
よびコーティングによって、明るい色が鏡面光下で非常
に高視角で生じる。

【０１７２】以下の実施例は、本発明を例示するために
提供され、そして本発明の範囲を限定するようには意図
されない。

【０１７３】

【実施例】（実施例）特定の物体の色の特徴を数量化す
るために、Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉ
ｏｎａｌｅ ｄｅ ｌ’Ｅｃｌａｉｒａｇｅ（ＣＩＥ
１９７６）によって開発されたＬ^＊ａ^＊ｂ^＊色座標シス
テムを行使することは有用であり、これは、色の値を正
確に記載するために産業における標準として現在使用さ
れている。このシステムにおいて、Ｌ^＊は、明るさを示
し、そしてａ^＊およびｂ^＊は、色度座標を示す。選択し
た回折ピグメントの色の軌道および色度をプロットする
以下の実施例のいくつかにおいて記載される種々のａ^＊
ｂ^＊図を作成するために、このＬ^＊ａ^＊ｂ^＊システムを
使用した。

【０１７４】このＬ^＊ａ^＊ｂ^＊色システムは、パラメー
タΔＥ^＊ _ａｂを介して２つの測定値間の色の差異の比較
を可能にし、このΔＥ^＊ _ａｂは、Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間に
おいて測定される色の変化（例えば、２つの異なるピグ
メント設計の色の差異）を示す。ΔＥ^＊ _ａｂの数値を、
測定されたＬ^＊ａ^＊ｂ^＊値を使用して以下の等式： ΔＥ^＊ _ａｂ＝［（ΔＬ^＊）^２＋（Δａ^＊）^２＋（Δ
ｂ^＊）^２］^１／２ を介して計算し、ここで、記号Δは、比較される測定値
における差異を示す。

【０１７５】以下の実施例のいくつかにおいて記載され
るＬａｎｅｔａ展色を、Ｍｕｒａｋａｍｉゴニオスペク
トロフォトメーターを使用して分析した。「展色（ｄｒ
ａｗｄｏｗｎ）」とは、色を評価するために、紙上に広
げたペイントまたはインキのサンプルである。代表的
に、展色は、パテナイフまたはスパチュラの縁を用い
て、ペイントまたはインキの小球を「ドローダウン（ｄ
ｒａｗｉｎｇ ｄｏｗｎ）」してこのペイントまたはイ
ンキの薄膜を得ることによって、形成される。あるい
は、この展色は、Ｌａｎｅｔａカードを横切り、そして
ペイントの小球を通って引くＭａｙｅｒロッドを使用し
て行った。このＭｕｒａｋａｍｉデバイスは、選択した
構成において、測定したサンプルについてのＬ^＊ａ^＊ｂ
^＊色空間におけるサンプルの明るさ（Ｌ^＊）および
ａ^＊、ｂ^＊色度座標と関連した、固定した照射位置（４
５°）および可変の観察者の角度（ｖｉｅｗｅｒ ａｎ
ｇｌｅ）（−８０°〜８０°）の情報を提供する。

【０１７６】（実施例１〜７）回折格子の入射エネルギ
ーと比較したエネルギーの量（効率）は、格子の型およ
びその溝深さの関数として変化する。結果として、格子
は、特定の波長に対して最適化され得る。任意の波長に
ついての種々の回折次数における光のスペクトル分布
は、以前に示した式１によって与えられる。

【０１７７】５００ｌｎ／ｍｍ〜３０００ｌｎ／ｍｍの
種々の回折格子（実施例１〜７）を、従来の光学的ソフ
トウエアを使用してモデリングして、最適な格子の構成
を決定した。図１５〜２０は、モデリングの結果のグラ
フであり、実施例１〜７の種々の回折格子についての種
々の波長の関数としての回折角を示す。特に、図１５〜
２０は、垂直および４５°の入射での種々の可視波長
（４００ｎｍのスミレ色〜７００ｎｍの赤）についての
回折角を示す。以下の表１は、対応する図番号と共に特
定の実施例番号、およびモデリングした格子構造を示
す。

【０１７８】

【表１】 図１５に示される５００ｌｎ／ｍｍ格子（実施例１）に
ついて、所定の回折角（例えば４０度（垂直の入射
で））での３次垂直入射曲線は、２次垂直入射曲線と重
複した色を有する。同じ効果が、４５度の入射について
生じる。１０００ｌｎ／ｍｍ格子（実施例２）の場合に
おいて、重複する色は、図１６に示されるように、垂直
および４５°の入射で１次および２次について生じる。
図１７〜２０において示されるように、１４００ｌｎ／
ｍｍ以上の回数（実施例３〜７）では、重複は観察され
ない。

【０１７９】（実施例８）アルミニウム処理した１４０
０ｌｎ／ｍｍの正弦回折格子を、従来の光学的ソフトウ
エアを使用してモデリングした。図２１および２２は、
４００、５５０および７００ｎｍの波長の光について
の、垂直および６０°の入射での、種々の溝深さでの回
折の理論効率（反射度のパーセント）を示すグラフであ
る。このモデリングの結果は、約１６０ｎｍに近い溝深
さが、最小のゼロ次および最大の１次の寄与を得るため
の良好な折り合いであることを示し、これによってこの
格子の回折効果が増大する。

【０１８０】同じ基準を使用して、最適な溝深さが、２
０００ｌｎ／ｍｍ格子については約２２０ｎｍであり、
そして３０００ｌｎ／ｍｍ格子については約１１６ｎｍ
であることを決定した。

【０１８１】（実施例９〜１０）アルミニウム処理した
１０００ｌｎ／ｍｍを有する正弦回折格子（実施例
９）、およびアルミニウム処理した１０００ｌｎ／ｍｍ
を有する方形波回折格子（実施例１０）を、従来の光学
的ソフトウエアを使用してモデリングした。実施例１０
の格子は対称的であり、線の頂部の長さと格子周期との
間の比が０．５に等しい。図２３および２４は、５５０
ｎｍについての、種々の溝深さおよびある程度垂直な入
射での、実施例９および１０の格子の理論効率を示すグ
ラフである。

【０１８２】このモデリングは、１０００ｌｎ／ｍｍを
有する方形波格子について、その次数の最大値が、約１
５０ｎｍの溝深さで得られ、この溝深さはゼロ次の最小
値に対応することを示した。同じ回数で、正弦格子は、
約２００ｎｍの溝深さで、１次の最大値およびゼロ次の
最小値を示す。しかし、方形波構成とは対称的に、正弦
格子における連続的な次数は、同じパターンに従わな
い。溝の回数、形状、深さなどの賢明な構成によって、
ピグメント適用における類似の回折効果を達成し得る。

【０１８３】（実施例１１）図２５〜２７は、本発明に
従って作製された種々の粉砕回折フレークの走査電子顕
微鏡によって撮影した写真である。詳細には、図２５
は、１４００ｌｎ／ｍｍの線形格子を用いたフレークを
示し、図２６は、１４００ｌｎ／ｍｍの交差格子を用い
たフレークを示し、そして図２７は、２０００ｌｎ／ｍ
ｍの線形格子を用いたフレークを示す。全ての場合にお
いて得られる微小構造は、非常に均一であり、格子基材
の良好な複製が示される。

【０１８４】（実施例１２）図２８〜２９は、３０００
ｌｎ／ｍｍの線形格子を有する粉砕回折フレークの走査
電子顕微鏡によって撮影した写真であり、以下のコーテ
ィング設計により作製されている： ２ＱＷＯＴ ＺｎＳ（６８７ｎｍ）／１６０ｎｍ Ａｌ
／２ＱＷＯＴ ＺｎＳ（６８７ｎｍ） 図２８および図２９により、高い格子周波数に対してで
さえ、格子パターンを、格子フレークを作製するための
使用される薄膜スタック（ｓｔａｃｋ）に移すことが可
能であることが確証される。得られた微小構造は、非常
に均一であり、格子基材の良好な複製が示される。

【０１８５】（実施例１３）図３０は、格子基材から離
層された回折ピグメント粒子のコーティングの微小構造
を示す、透過型電子顕微鏡写真の断面である。特に、こ
の顕微鏡写真は、２０００ｌｎ／ｍｍの格子４０２を使
用して、誘電層４０６および反射層４０８を含む多層コ
ーティング構造を形成したことを示す。離層領域４０４
は、格子４０２と誘電層４０６との間に示される。この
誘電層４０６は、５５０ｎｍにてＺｎＳの７ ＱＷＯＴ
層であり、そして反射層４０８は、８０ｎｍのＡｌ層で
ある。ＺｎＳ層の物理的厚みは、約４１０ｎｍであり、
従って、約４９０ｎｍの物理コーティングの厚みを有す
る薄膜スタックが提供される。この顕微鏡写真は、格子
４０２のプロフィールに従うコーティング層を示し、従
って、コーティングされていない格子の回折の光学的効
果を維持する。

【０１８６】（実施例１４）回折ピグメントは、以下の
薄膜層を５０ｎｍのＮａＣｌ剥離層（これは線形の回折
格子ポリマーウェブ基材を覆っている）上に堆積（ｄｅ
ｐｏｓｉｔ）することによって形成される： ５ｎｍ Ｃｒ／２ＱＷＯＴ ＭｇＦ_２（６００ｎｍ）／
１６０ｎｍ Ａｌ／２ＱＷＯＴ ＭｇＦ_２（６００ｎ
ｍ）／５ｎｍ Ｃｒ 堆積層は、温水に曝され、剥離層を溶解し、それによっ
て、薄膜スタックをフレークに転換する。このフレーク
は、物体に塗布される場合、回折の光学的効果ととも
に、金から銀へのカラーシフト背景を示す。

【０１８７】（実施例１５）回折ピグメントは、以下の
薄膜層を、６０ｎｍのＮａＣｌ剥離層（これは１４００
ｌｎ／ｍｍの線形の格子ホイル基材を覆っている）上に
堆積することによって形成された： ８ｎｍ Ｃｒ／Ｘ ＱＷＯＴ ＺｎＳ（Ｙｎｍ）／１６
０ｎｍ Ａｌ／Ｘ ＱＷＯＴ ＺｎＳ（Ｙｎｍ）／８ｎ
ｍ Ｃｒ 各サンプルについて表２に列挙された、それぞれのペア
ー値（ｐａｒｅ ｖａｌｕｅ）（Ｘ，Ｙ）を伴う、上記
の光学的コーティング設計を有する３つのピグメントサ
ンプル（Ａ〜Ｃ）が、形成された。

【０１８８】

【表２】 格子ホイル基材および堆積層は、水に曝され、ＮａＣｌ
層を溶解し、それによって、薄膜スタックを大きく広範
な粒子サイズを有するフレークに変換し、このフレーク
は続いて断片化されて、回折フレークを形成した。この
フレークは、約２０ミクロンの平均粒子サイズを有する
ように超音波的に粉砕される。粉砕された後、このフレ
ークは、ペイントビヒクルに添加され、展色（ｄｒａｗ
ｄｏｗｎ）の際にＬａｎｅｔａカードに塗布される。ペ
イントビヒクル中の回折フレークのいくつかはまた、異
なる形状で物体に噴霧され、装飾的な外観を示す。

【０１８９】ピグメントサンプルＡ、ＢおよびＣは、そ
れぞれ、赤色、緑色および紫色の背景色を有した。サン
プルが厳密に散光（ｄｉｆｆｕｓｅ ｌｉｇｈｔ）で観
察される場合、最も強い色とみなされる背景色は、回折
したウェーブレットビームのいくつかに対するフィルタ
として働く。回折効果と組み合わせたこの背景色の結果
として、コーティングされた物体が異なる角度で観察さ
れる場合、色の特有の全範囲が生じる。

【０１９０】図３１〜３３は、それぞれ、ピグメントサ
ンプルＡ〜Ｃの色軌跡（ｃｏｌｏｒｔｒａｊｅｃｔｏｒ
ｙ）および色度をプロットするａ^＊ｂ^＊図である。測定
を、Ｍｕｒａｋａｍｉゴニオスペクトロフォトメーター
を用いて行った。背景色からの「フィルタリング」効果
は、図３１〜３３のａ^＊ｂ^＊プロットに示される色移動
（ｃｏｌｏｒ ｔｒａｖｅｌ）で明確に示される。例え
ば、ピグメントサンプルＡ（図３１）は、図の第一象限
（＋ｂ、＋ａ）および第四象限（＋ａ，−ｂ）において
移動し、黄色、緑色および青色をフィルタリングする。
ピグメントサンプルＢ（図３２）は、図の第二象限（＋
ｂ、−ａ）および第三象限（−ａ，−ｂ）に基本的にと
どまり、オレンジ色、赤色、および紫色の大部分をフィ
ルタリングする。このピグメントサンプルＣ（図３３）
は、図の４つ全ての象限における色移動を示す。

【０１９１】サンプルＡ〜Ｃにおける背景色は、干渉回
折効果（干渉屈折効果）によって生成される。赤色およ
び緑色（サンプルＡおよびＢ）が、スペクトル的に純粋
な（ｓａｔｕｒａｔｅｄ）色であるが、紫色（サンプル
Ｃ）は、紫色光ビームおよび赤色光ビームを混合するこ
とによって得られる、非スペクトル的にあまり純粋でな
い色であることが、図３１〜３３のａ^＊ｂ^＊図から明ら
かになり得る。

【０１９２】（実施例１６）カラーシフト回折ピグメン
トを、以下の薄膜層を６０ｎｍのＮａＣｌ剥離層（これ
は１４００ｌｎ／ｍｍの線形格子ホイル基材を覆ってい
る）上に堆積することによって形成する： ８ｎｍ Ｃｒ／Ｘ ＱＷＯＴ ＭｇＦ_２（Ｙｎｍ）／１
６０ｎｍ Ａｌ／ＸＱＷＯＴ ＭｇＦ_２（Ｙｎｍ）／８
ｎｍ Ｃｒ 各サンプルについて表３に列挙された、それぞれのペア
ー値を有する、上記の光学的コーティング設計を有する
３つのピグメントサンプル（Ｄ〜Ｆ）を、形成した。

【０１９３】

【表３】 格子ホイル基材および堆積層は、水に曝され、ＮａＣｌ
層を溶解し、それによって、薄膜スタックを大きく広範
な粒子サイズを有するフレークに変換し、このフレーク
を続いて断片化して、回折フレークを形成した。このフ
レークは、約２０ミクロンの平均粒子サイズを有するよ
うに超音波的に粉砕される。粉砕された後、このフレー
クを、ペイントビヒクルに添加し、展色の際にＬａｎｅ
ｔａカードに塗布する。ペイントビヒクル中の回折フレ
ークのいくつかはまた、異なる形状で物体に噴霧され、
装飾的な外観を示す。

【０１９４】ピグメントサンプルＤ、ＥおよびＦは、そ
れぞれ、緑色／青色、マゼンタ色／緑色、および赤色／
金色のカラーシフト背景色を有した。観察角度が０°か
らより高い角度に変化する場合、ピグメントサンプルに
おける背景色は、対応するより高い波長（例えば、緑
色）からより低い波長（例えば、青色）に移動する。

【０１９５】図３４〜３６は、それぞれ、ピグメントサ
ンプルＤ〜Ｆの色軌跡および色度をプロットしているａ
^＊ｂ^＊図である。測定を、Ｍｕｒａｋａｍｉゴニオスペ
クトロフォトメーターを用いて行った。「フィルタリン
グ」効果は、図３４〜３６のａ^＊ｂ^＊図に示される色移
動で明確に示される。例えば、ピグメントサンプルＤ
（図３４）は、第二象限（＋ｂ、−ａ）にとどまったま
まである。ピグメントサンプルＥ（図３５）およびＦ
（図３６）は、第一象限（＋ｂ、＋ａ）および第四象限
（＋ａ，−ｂ）において移動するが、それらの軌跡は、
非常に異なる。

【０１９６】特定のカラーシフトコーティング設計につ
いて、非格子ペイント展色は、高い角度についての０に
近い値（退色、ほとんど非色度）と４５°照射／観測鏡
面反射における特定の設計の色相の特徴のプロットの点
との間の線を示すにすぎない。回折効果なしに、平坦な
小板様ピグメントについて、カラーシフトコーティング
設計は、光干渉によってカラーシフトピグメントを生成
する。回折がカラーシフト干渉現象に追加される場合、
これら２つの異なる現象の重ね合わせによって得られる
光学的印象は、珍しく、そして非常に魅力的である。わ
ずかにシフトする回折ピグメントの場合、背景色は、回
折したウェーブレットビームのいくつかについてのフィ
ルタとして作用し、フィルタの色が、観測角度とともに
変化する。

【０１９７】（実施例１７〜１９）銅に基づく回折ピグ
メントは、薄膜層を剥離層（これは、１４００ｌｎ／ｍ
ｍの周波数を有する線形回折格子ポリマーウェブ基材を
覆っている）の上に堆積することによって形成された。
銅ベースの回折ピグメントを形成する際に使用されるコ
ーティング設計は、以下の通りである： ２ＱＷＯＴ ＺｎＳ（４５０ｎｍ）／Ｃｕ／２ＱＷＯＴ
ＺｎＳ（４５０ｎｍ）（実施例１７）； ２ＱＷＯＴ ＺｎＳ（７５０ｎｍ）／Ｃｕ／２ＱＷＯＴ
ＺｎＳ（７５０ｎｍ）（実施例１８）；および ８ｎｍ Ｃｒ／２ＱＷＯＴ ＺｎＳ（７５０ｎｍ）／Ｃ
ｕ／２ＱＷＯＴ ＺｎＳ（７５０ｎｍ）／８ｎｍ Ｃｒ
（実施例１９）。 Ｃｕ層の厚みは、実施例１７〜１９のコーティング設計
について、約６０ｎｍと約１００ｎｍとの間である。堆
積された層を、温水に曝し、剥離層を溶解させ、それに
よって、薄膜フィルムをフレークに変換する。

【０１９８】実施例１７のピグメントフレークは、物体
に塗布した場合に、回折光学的効果とともに、青銅色の
背景色を示し、一方、実施例１８のピグメントフレーク
は、物体に塗布される場合、回折光学的効果とともに、
薄緑色（ｏｌｉｖｅ）背景色を示した。実施例１８のピ
グメントフレークは、ＺｎＳ層の光学的厚みの変化に起
因して、実施例１７のピグメントフレークとは異なる背
景色を示す。実施例１９のピグメントフレークは、物体
に塗布される場合、回折光学的効果を有する緑色がかっ
た青色（ｔｅａｌ）／青色背景色を示した。

【０１９９】図３７は、実施例１７〜１９のピグメント
フレークの色軌跡および色度をプロットする図である。
図３７のａ^＊ｂ^＊図は、実施例１７および１８における
ＺｎＳ層の異なる光学的厚みに起因する背景色の変化、
および部分的な吸収材（Ｃｒ）がコーティング設計に添
加される場合の色の変化（実施例１９）を示す。実施例
１８と実施例１９との間の回折色移動の違いが、光のい
くつかに部分的に反射するＣｒ層に起因することに注目
するべきである。Ｃｒ層が部分的に透過性であるので、
いくつかの光は、誘電／反射材（ＺｎＳ／Ｃｕ）スタッ
クに入る前に、この層によって、反射／回折される。

【０２００】（実施例２０〜２２）色回折ピグメント
を、１４００ｌｎ／ｍｍの周波数を有する裏打ち回折格
子ポリマーウェブ基材を覆う剥離層上に、薄膜層を堆積
することによって形成した。回折ピグメントを形成する
際に用いられるコーティング設計は、以下である： ８ｎｍ Ｃｒ／４ＱＷＯＴ ＺｎＳ（５００ｎｍ）／Ａ
ｌ／４ＱＷＯＴ ＺｎＳ（５００ｎｍ）／８ｎｍ Ｃｒ
（実施例２０）； ８ｎｍ Ｃｒ／４ＱＷＯＴ ＭｇＦ_２（５３０ｎｍ）／
Ａｌ／４ＱＷＯＴ ＭｇＦ_２（５３０ｎｍ）／８ｎｍ
Ｃｒ（実施例２１） 非回折カラーシフトピグメントを、比較の目的で、１４
００ｌｎ／ｍｍの周波数を有する平滑なポリマーウェブ
基材を覆う剥離層上に、薄膜層を堆積することによって
形成した。非回折カラーシフトピグメントを形成する際
に用いられるコーティング設計は、以下である： ８ｎｍ Ｃｒ／４ＱＷＯＴ ＭｇＦ_２（５３０ｎｍ）／
Ａｌ／４ＱＷＯＴ ＭｇＦ_２（５３０ｎｍ）／８ｎｍ
Ｃｒ（実施例２２） 実施例２０のピグメントフレークは、回折光学効果と共
にわずかにシフトしている緑の背景色を示し、一方、実
施例２１のピグメントフレークは、回折光学効果と共に
わずかにシフトしている緑／青の背景色を示した。実施
例２２のピグメントフレークは、回折光学効果なしで、
カラーシフトしている緑／青の背景色を示した。

【０２０１】図３８〜４０は、実施例２０〜２２のピグ
メントフレークのカラー軌跡および色度を、それぞれプ
ロットした、ａ^＊ｂ^＊図である。測定を、Ｍｕｒａｋａ
ｍｉゴニオスペクトロフォトメーターを用いて行った。
図３８〜４０のａ^＊ｂ^＊図は、入射光が、サンプル物体
の垂線に関して０〜７０°に変化する場合の、実施例２
０〜２２のそれぞれのピグメントフレーク組成物でコー
ティングした固定されたサンプル物体、および固定され
た観察者の角度（１２〜７０°）についての、色（ａ^＊
軸、ｂ^＊軸）の変化を示す。

【０２０２】ピグメントの対応する色の変化を、一連の
線または軌跡として、図３８〜４０のａ^＊ｂ^＊図にプロ
ットする。この一連の線または軌跡は、これらのピグメ
ントでコーティングした湾曲した物体を見る場合に、観
察者が経験し得る色の変化を理解する際の補助として用
い得る。各々の軌跡は、一連の照明の角度で測定された
色の値に関連している軌跡の連続した線と共に、観察者
の方向の一定値の角度を示し、ここで、実際に測定され
た値は、線上のシンボルマークの位置に対応する。ａ^＊
ｂ^＊図における異なるシンボルマークは、特定の軌跡に
ついて、１２°、２０°、３０°、４０°、５０°、６
０°、および７０°の固定された観察者の方向を示す。
カラーコーディネーションを、機器の照明源方向を各観
察者の方向に対して０°から７０°まで１０°ずつ段階
的に増加させた場合の、ピグメントの完全なスペクトル
応答から計算した。特定の軌跡上の共通するシンボルマ
ークは、照明源方向に対応する各々の増加を示す。従っ
て、照明源の角度の固有の値を、各々の軌跡の末端の始
まりまたは終わり（これは図において０または７０のい
ずれかとして標識される）のいずれかから計数すること
により、各々のシンボルマークで決定し得る。従って、
平面に関する観察者の所定の方向について、垂線の方向
から７０°の入射角まで照明源を掃引することは、軌跡
に対応して観察される色を生じる。

【０２０３】観察者によるピグメントでコーティングし
た湾曲した物体の認識を適切なものとするためには、単
一の軌跡は、観察者および照明の角度変化の両方として
不十分である。観察者および照明の条件において増分変
化を伴ってトラバースする、ａ^＊ｂ^＊図におけるカラー
スペースは、所定の表面湾曲に対応する。このことは、
本発明のピグメントの１つの利点およびそのペイントに
おける用途を示す。このペイントとは、ある範囲の光の
条件にわたって物体の湾曲を強調するためのものであ
る。カラースペースを、第１の軌跡上の任意の点でプロ
ットまたは誘導し得、ここで、軌跡上の移動は、表面垂
線に関する照明源の傾きの変化を示す。隣接する軌跡
は、固定した観察者が、ある物体の湾曲を見る場合に生
じるような、観察者の方向の変化に対応する。

【０２０４】図３８のａ^＊ｂ^＊図に示した軌跡は、実施
例２０の非シフト回折ピグメントの緑の背景色に特徴的
なカラーコーディネートに関して中心をおいたカラース
ペースの領域に向かってオフセットされている。これら
の軌跡はまた、鏡面反射点に近接する各々のループの頂
点と共に、外向きに広がるループを形成する。これらの
軌跡の間の分離は、特に、鏡面反射に対応する領域にお
ける、より高いカラーコントラストを予想する。実施例
２０の非シフトピグメントは、散乱光において満足のい
く色を有するのみならず、輝く日光のような強力な照明
源が存在する場合に、湾曲した領域について高いレベル
のコントラストもまた提供する。

【０２０５】非回折カラーシフト緑／青ピグメント（実
施例２２）について、図４０のａ^＊ｂ^＊図に示した軌跡
は、反射条件で頂点を有する楕円様形を形成し、そして
起点に関して固定された反対の頂点を有する、規則正し
い反時計回りの様式で進行する。軌跡の規則正しい進行
は、より広い範囲の照明および観察者の条件を通して高
いカラーコントラストを予想する。

【０２０６】回折カラーシフト緑／青ピグメント（実施
例２１）について、図３９のａ^＊ｂ ^＊図に示した軌跡
は、規則正しい形でも普通の形でもなく、これらの方向
または移動に関してパターンも存在しない。これらの軌
跡の不規則な経路は、最小限の重なりを有する、より広
い領域のカラースペースを網羅しており、このことは、
湾曲した表面に沿って、より高いカラーコントラストな
らびに独特の色を提供する。従って、回折カラーシフト
緑／青ピグメントでコーティングした湾曲した表面に沿
った種々の領域は、異なる組の色を示す。

【０２０７】回折効果および干渉効果が合わさる場合、
色の範囲は、一般的に、点に関して対称ではなく、むし
ろ観察者および照明の各位置について固有である。カラ
ーシフト効果と回折色とを合わせることにより、物体の
湾曲および深さは、拡散する光条件および非常にコリメ
ートされた光条件の両方において変化する、固有のカラ
ースキームにおいて強調される。

【０２０８】本発明は、その精神または本質的な特徴か
ら逸脱することなく、他の特定の形態で具現化され得
る。記載された実施形態は、全ての点で、単なる例示と
みなされるべきであり、限定とみなすべきではない。従
って、本発明の範囲は、先の記載によりむしろ、添付の
特許請求の範囲によって示される。特許請求の範囲の意
味および等価な範囲の中で起こる全ての変化は、特許請
求の範囲の範囲内に含まれる。

【０２０９】回折構造を上に有する、多層色回折ピグメ
ントフレークおよびホイルが提供される。回折ピグメン
トフレークは、反射コア層の反対側に対称的に積み重な
ったコーティング構造を有し得るか、反射層の１つの側
に非対称的に積み重なったコーティング構造を有し得る
か、または反射コア層の周りで、１つ以上のカプセル化
コーティングを用いて形成され得る。回折ピグメントフ
レークは、液体媒体（例えば、ペイントまたはインク）
に分散されて、種々の物体に対する引き続く適用のため
の回折組成物を生成し得る。ホイルは、種々の物体に積
層され得るかまたはキャリア基材上に形成され得る。回
折ピグメントフレークおよびホイルは、その上に種々の
回折構造を有して形成されて、選択された光学的効果を
生成し得る。

【０２１０】

【発明の効果】本発明により、優れた光学効果を有する
ピグメントが提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、多色光の、回折格子によるその成分波
長への分離を示す図である。

【図２】図２は、多色光の、回折格子によるその成分波
長への分離を示す、別の図である。

【図３】図３は、本発明の回折性ピグメントのフレーク
またはホイルを形成するために使用され得る、ウェブま
たはホイル格子の概略図である。

【図４】図４は、本発明の１つの実施形態による回折性
のピグメントフレークのコーティング構造の概略図であ
る。

【図５】図５は、本発明の別の実施形態による回折性の
ピグメントフレークのコーティング構造の概略図であ
る。

【図６Ａ】図６Ａは、本発明のさらなる実施形態によ
る、回折ピグメントフレークのコーティング構造の概略
図である。

【図６Ｂ】図６Ｂは、本発明のさらなる実施形態によ
る、回折ピグメントフレークのコーティング構造の概略
図である。

【図７】図７は、本発明のさらなる実施形態による、回
折ピグメントフレークのコーティング構造の概略図であ
る。

【図８】図８は、本発明の別の実施形態による、回折ピ
グメントフレークのコーティング構造の概略図である。

【図９】図９は、多重コーティングされた物品の概略図
であり、ここで、これらのコーティング層のうちの１つ
は、回折ピグメントフレークを組み込み、そして他のコ
ーティング層は、非回折フレークを有する。

【図１０】図１０は、多重コーティングされた物品の概
略図であり、ここで、これらのコーティング層のうちの
１つは、回折ピグメントフレークを組み込み、そして他
のコーティング層は、非回折フレークを有する。

【図１１】図１１は、回折フレークを含む少なくとも１
つのコーティング層および必要に応じて非回折フレーク
を有する、コーティングされた物品の概略図である。

【図１２】図１２は、本発明の１つの実施形態による、
回折ホイルのコーティング構造の概略図である。

【図１３】図１３は、ウェブ上に形成された、本発明に
よる回折ホイルの代替の概略構成である。

【図１４】図１４は、ウェブ上に形成された、本発明に
よる回折ホイルの代替の概略構成である。

【図１５】図１５は、５００ｌｎ／ｍｍを有する回折格
子に対して垂直および４５°での入射における、種々の
波長についての回折角を示すグラフである。

【図１６】図１６は、１０００ｌｎ／ｍｍを有する回折
格子に対して垂直および４５°での入射における、種々
の波長についての回折角を示すグラフである。

【図１７】図１７は、１４００ｌｎ／ｍｍを有する回折
格子に対して垂直および４５°での入射における、種々
の波長についての回折角を示すグラフである。

【図１８】図１８は、２０００ｌｎ／ｍｍを有する回折
格子に対して垂直および４５°での入射における、種々
の波長についての回折角を示すグラフである。

【図１９】図１９は、２４００ｌｎ／ｍｍを有する回折
格子に対して垂直および４５°での入射における、種々
の波長についての回折角を示すグラフである。

【図２０】図２０は、２５００ｌｎ／ｍｍを有する回折
格子、および３０００ｌｎ／ｍｍを有する回折格子に対
して、垂直および４５°での入射における、種々の波長
についての回折角を示すグラフである。

【図２１】図２１は、種々の波長の光に対する、垂直お
よび６０°の入射における、種々の溝深さの１４００ｌ
ｎ／ｍｍのアルミニウム化した正弦波格子の理論効率を
示すグラフである。

【図２２】図２２は、種々の波長の光に対する、垂直お
よび６０°の入射における、種々の溝深さの１４００ｌ
ｎ／ｍｍのアルミニウム化した正弦波格子の理論効率を
示すグラフである。

【図２３】図２３は、種々の溝深さにおける、１０００
ｌｎ／ｍｍのアルミニウム化した正弦波格子の理論効率
を示すグラフである。

【図２４】図２４は、種々の溝深さにおける、１０００
ｌｎ／ｍｍのアルミニウム化した方形波格子の理論効率
を示すグラフである。

【図２５】図２５は、本発明に従って製造された回折ピ
グメントフレークの、走査電子顕微鏡を用いて撮影した
写真である。

【図２６】図２６は、本発明に従って製造された回折ピ
グメントフレークの、走査電子顕微鏡を用いて撮影した
写真である。

【図２７】図２７は、本発明に従って製造された回折ピ
グメントフレークの、走査電子顕微鏡を用いて撮影した
写真である。

【図２８】図２８は、本発明に従って製造された回折ピ
グメントフレークの、走査電子顕微鏡を用いて撮影した
写真である。

【図２９】図２９は、本発明に従って製造された回折ピ
グメントフレークの、走査電子顕微鏡を用いて撮影した
写真である。

【図３０】図３０は、本発明の回折ピグメントフレーク
のコーティング微細構造を示す、断面透過電子顕微鏡写
真である。

【図３１】図３１は、本発明の回折ピグメントの色軌跡
および色度をプロットする、ａ^＊ｂ^＊図である。

【図３２】図３２は、本発明の回折ピグメントの色軌跡
および色度をプロットする、ａ^＊ｂ^＊図である。

【図３３】図３３は、本発明の回折ピグメントの色軌跡
および色度をプロットする、ａ^＊ｂ^＊図である。

【図３４】図３４は、本発明の色シフト回折ピグメント
の色軌跡および色度をプロットする、ａ^＊ｂ^＊図であ
る。

【図３５】図３５は、本発明の色シフト回折ピグメント
の色軌跡および色度をプロットする、ａ^＊ｂ^＊図であ
る。

【図３６】図３６は、本発明の色シフト回折ピグメント
の色軌跡および色度をプロットする、ａ^＊ｂ^＊図であ
る。

【図３７】図３７は、本発明の、銅に基づく回折ピグメ
ントの色軌跡および色度をプロットする、ａ^＊ｂ^＊図で
ある。

【図３８】図３８は、本発明の回折ピグメントの色軌跡
および色度をプロットする、ａ^＊ｂ^＊図である。

【図３９】図３９は、本発明の回折ピグメントの色軌跡
および色度をプロットする、ａ^＊ｂ^＊図である。

【図４０】図４０は、色シフト非回折ピグメントの色軌
跡および色度をプロットする、ａ ^＊ｂ^＊図である。

【符号の説明】

２０ 回折格子 ２２ 回折構造 ２４ 多層コーティング ２６ 表面 ３０ 回折フレーク １００ コート物品 １０６ 非回折コーティング層 １０４ 回折コーティング層 １０２ 表面部分 １１０ コート物品 １０４ 回折コーティング層 １０６ 非回折コーティング層 １０２ 表面部分 １２２ 表面部分 １２４ コーティング層 １２０ コート物品 １２６ 回折フレーク １２８ 非回折フレーク １３０ トップコーティング層 １３２ ベースコーティング層 ２００ 回折ホイル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロジャー ダブリュー． フィリップス アメリカ合衆国 カリフォルニア 95405, サンタ ロサ， ジャッケリン ドライ ブ 466 (72)発明者 マイケル アール． ノフィ アメリカ合衆国 カリフォルニア 95407, サンタ ロサ， ラッツィーニ アベニ ュー 1916， ユニット イー (72)発明者 ポール ジー． クームス アメリカ合衆国 カリフォルニア 95405, サンタ ロサ， ジャッケリン ドライ ブ 275 (72)発明者 チャールズ ティー． マーカンテス アメリカ合衆国 カリフォルニア 95401, サンタ ロサ， ストーニー ポイント ロード 155， ナンバー21 (72)発明者 リチャード エイ． ブラッドリー アメリカ合衆国 カリフォルニア 95401, サンタ ロサ， ローレンス ウェイ 1436 Ｆターム(参考） 2H048 CA05 CA09 CA14 CA17 CA24 CA29 GA11 GA24 GA61 2H049 AA07 AA13 AA40 AA60 AA61 AA64

Claims (25)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の層を含む回折ピグメントフレーク
   であって、該ピグメントフレークは、層全体にわたっ
   て、１ｍｍ当たり少なくとも１，４００格子線および少
   なくとも約１００ｎｍの格子深さを有する回折格子を有
   する、回折ピグメントフレーク。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の回折ピグメントフレー
   クであって、該ピグメントフレークが、 第１主表面、反対側の第２主表面および少なくとも１つ
   の側面を有する中心誘電層；該誘電層の該第１主表面の
   上の第１吸収材層；ならびに該誘電層の該第２主表面の
   上の第２吸収材層、を備える、回折ピグメントフレー
   ク。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の回折ピグメントフレー
   クであって、該ピグメントフレークが、 第１主表面、反対側の第２主表面、および少なくとも１
   つの側面を有する、中心反射材層、 該中心反射材層の主表面のうちの１つの上の、少なくと
   も１つの誘電層、を備え、 ここで、該ピグメントフレークは、層全体にわたって、
   １ｍｍ当たり少なくとも１，４００格子線および少なく
   とも約１００ｎｍの格子深さを有する回折格子パターン
   を有する、回折ピグメントフレーク。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の回折ピグメントフレー
   クであって、該回折ピグメントフレークが、 前記反射材層の第１主表面の上の第１誘電層、 該反射材層の第２主表面の上の第２誘電層、 を備え、 ここで、該第１誘電層および該第２誘電層が、約１．３
   よりも大きな屈折率を有する誘電材料を含む、回折ピグ
   メントフレーク。
5. 【請求項５】 請求項４に記載のピグメントフレークで
   あって、ここで、前記第１誘電層および該第２誘電層
   が、前記反射材層を実質的に取り囲む連続的な誘電層の
   一部である、ピグメントフレーク。
6. 【請求項６】 請求項３に記載のピグメントフレークで
   あって、該ピグメントフレークが、さらに、 前記誘電層の上の、吸収材層、を備える、ピグメントフ
   レーク。
7. 【請求項７】 請求項３に記載のピグメントフレークで
   あって、ここで、前記反射材層が、固有の色を有する反
   射材料を備え、そして該反射材料が、銅、金、銀−銅合
   金、黄銅、青銅、窒化チタン、およびこれらの化合物、
   組み合わせまたは合金からなる群から選択される、ピグ
   メントフレーク。
8. 【請求項８】 請求項３に記載のピグメントフレークで
   あって、ここで、前記反射材層が、約１０〜約２００ｎ
   ｍの物理的厚みを有する、ピグメントフレーク。
9. 【請求項９】 請求項６に記載のピグメントフレークで
   あって、該ピグメントフレークが、 前記反射材層の前記第１主表面の上の、第１誘電層、 該反射材層の前記第２主表面の上の、第２誘電層、 該第１誘電層の上の、第１吸収材層、および該第２誘電
   層の上の、第２吸収材層、を備える、ピグメントフレー
   ク。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載のピグメントフレーク
    であって、ここで、前記第１誘電層および前記第２誘電
    層が、約１．６５以下の屈折率を有する誘電材料を含
    む、ピグメントフレーク。
11. 【請求項１１】 請求項９に記載のピグメントフレーク
    であって、ここで、前記第１誘電層および前記第２誘電
    層が、約１．６５より大きい屈折率を有する誘電材料を
    含む、ピグメントフレーク。
12. 【請求項１２】 回折組成物であって、ピグメント媒
    体、および該ピグメント媒体中に分散された請求項２に
    記載の複数の回折ピグメントフレークを含む、回折組成
    物。
13. 【請求項１３】 請求項１２に記載の回折組成物であっ
    て、前記ピグメント媒体中に分散された請求項４に記載
    の複数の回折ピグメントフレークを含む、回折組成物。
14. 【請求項１４】 請求項１２に記載の回折組成物であっ
    て、前記ピグメント媒体中に分散された請求項８に記載
    の複数の回折フレークを含む、回折組成物。
15. 【請求項１５】 請求項１２に記載の回折組成物であっ
    て、前記ピグメント媒体中に分散された請求項９に記載
    の複数の回折フレークを含む、回折組成物。
16. 【請求項１６】 回折ホイルであって、該回折ホイル
    が、 反射材層、および該反射材層の上の、誘電層、を備え、 ここで、該ホイルが、その上に回折構造を有し、そして
    背景色および該背景色を越える光学的回折効果を示す、
    回折ホイル。
17. 【請求項１７】 請求項１６に記載の回折ホイルであっ
    て、該回折ホイルが、 基材であって、上に回折構造を有する表面を有し、前記
    反射材層が、該基材の表面の上にある、基材、および前
    記誘電層の上の、吸収材層、を備え、 ここで、該誘電層は、該ホイルが第１角度の入射光また
    は視線において、少なくとも第１背景色を示すように、
    選択された設計波長における光学的厚みを有し、そして
    ここで、該反射材層、誘電層および吸収材層のそれぞれ
    が、その中に反復された回折構造を有する、回折ホイ
    ル。
18. 【請求項１８】 請求項１６に記載の回折ホイルであっ
    て、該回折ホイルが、 基材であって、上に回折構造を有する表面を有し、前記
    反射材層が、該基材の表面の上にある、基材を備え、 ここで、該反射材層および誘電層のそれぞれが、その中
    に反復された回折構造を有する、回折ホイル。
19. 【請求項１９】 請求項１６に記載のホイルであって、
    ここで、前記回折構造が、回折格子パターンまたはホロ
    グラフィー画像パターンである、ホイル。
20. 【請求項２０】 請求項１９に記載のホイルであって、
    ここで、前記回折格子パターンが、１ｍｍ当たり約１１
    ００より多い格子線を有する、ホイル。
21. 【請求項２１】 コーティングされた物品であって、該
    物品が、 １つ以上の表面を有する、物体、 該１つ以上の表面の少なくとも一部の上の回折コーティ
    ング層であって、該コーティング層が、回折組成物を含
    む、回折コーティング層、を含み、該回折組成物が、 ピグメント媒体；および 複数のピグメントフレークであって、上に回折構造を有
    し、そして該ピグメント媒体内に分散された、複数のピ
    グメントフレーク、を含み、該ピグメントフレークが、
    多層構造を有し、該多層構造が、反射材層であって、第
    １主表面、および反対側の第２主表面を有する、反射材
    層；第１誘電層であって、該反射材層の該第１主表面の
    上の、第１誘電層；第２誘電層であって、該反射材層の
    該第２主表面の上の、第２誘電層；第１吸収材層であっ
    て、該第１誘電層の上の、第１吸収材層；および第２吸
    収材層であって、該第２誘電層の上の、第２吸収材層、
    を含み、 ここで、該第１誘電層および第２誘電層は、該ピグメン
    トフレークが、第１角度の入射光または視線において、
    少なくとも第１背景色を示すように、選択された設計波
    長における光学的厚みを有する、コーティングされた物
    品。
22. 【請求項２２】 請求項２１に記載のコーティングされ
    た物品であって、ここで、前記ピグメントフレークが、
    第２角度の入射光または視線において、前記第１背景色
    とは異なる第２背景色を有する、コーティングされた物
    品。
23. 【請求項２３】 請求項２１に記載のコーティングされ
    た物品であって、前記回折コーティング層の上の透明ト
    ップコーティング層をさらに含む、コーティングされた
    物品。
24. 【請求項２４】 請求項２１に記載のコーティングされ
    た物品であって、前記回折コーティング層の上に部分的
    に重なる非回折コーティング層をさらに含む、コーティ
    ングされた物品。
25. 【請求項２５】 請求項２１に記載のコーティングされ
    た物品であって、さらに、前記回折コーティング層の下
    の非回折コーティング層をさらに含む、コーティングさ
    れた物品。