JP2017536582A - セキュリティエレメント - Google Patents

Abstract

セキュリティエレメント（１）、少なくともセキュリティエレメント（１）を１つ備えるセキュリティ文書（２）、少なくともセキュリティエレメント（１）を１つ備える転送フィルム（３）、及びセキュリティエレメント（１）の製造方法に関する。セキュリティエレメントは光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層（１１）を有する。光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層（１１）は、電場内で配向可能な液晶（１２）と棒状染料分子（１３）を有し、前記棒状染料分子（１３）の長軸（１４）が、空間的に隣接する前記液晶（１２）の長軸（１６）の配向に応じて変化可能に構成され、及び／又は前記液晶（１２）は同時に染料分子としても作用するように構成される。

Description

本発明は、セキュリティエレメント、少なくとも１つのセキュリティエレメントを有するセキュリティ文書、及び少なくとも１つのセキュリティエレメントを含む転送フィルム、並びにセキュリティエレメントを製造する方法に関する。

光学活性セキュリティエレメントは、紙幣、パスポート、ＩＤカード、チェックカード、クレジットカード、ビザ、証明書といったセキュリティ文書において、情報及び装飾的な目的で用いられる。かかるセキュリティエレメントは、例えば、最新のカラーコピーやその他の再生産システムを用いた偽造に対する保護性能を向上させるという側面を有する。また、他方では、このようなセキュリティエレメントは、一般人も容易かつ確実に認識することができるため、かかるセキュリティエレメントを用いることにより、一般人であっても、セキュリティエレメントの付されたセキュリティ文書の信憑性を判断することができ、その結果、一般人も偽造等を判断することが可能となる。

上記した目的から、セキュリティエレメントは、ホログラム等のように光を屈折・回折させる構造を有するものとすることができる。かかるセキュリティエレメントにより、例えばセキュリティエレメントを傾けた場合等、観察者は光学的にさまざまな効果を得ることができる。また、同じくセキュリティエレメントに用いられる光可変薄膜層エレメントであれば、観察角度を変えることで観察者に異なる色彩を与えることができる。しかしながら、このようなセキュリティエレメントが、近年、紙幣といった多数のセキュリティ文書で利用されるようになった結果、一般人が通常の生活においてこうしたセキュリティエレメントの存在に気が付かない、あるいは気に留めなくなってしまっている。即ち、偽造等が、特に一般人によって認識される頻度が少なくなっている。

したがって本発明は、光学的外観を向上させた光可変セキュリティエレメントを提供することを目的とする。

上記目的は、セキュリティ文書（具体的には、紙幣や身分証明書）を作成するためのセキュリティエレメントによって達成することができ、上側及び下側に、前記セキュリティエレメントが、光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層を有する。該少なくとも１つの層は、電場内で配向可能な液晶を備える。また、
ａ）前記少なくとも１つの層は、棒状染料分子を有し、前記棒状染料分子の長軸方向が、空間的に隣接する前記電場内で配向可能な液晶の長軸方向に応じて変化し、
ｂ）前記電場内で配向可能な液晶は、同時に、該液晶が染料分子としても作用するように形成される。

上記目的は、請求項１から４６のいずれか１つに記載のセキュリティエレメントを少なくとも１つ有するセキュリティ文書（具体的には、紙幣や身分証明書）によっても達成される。また、上記目的は、請求項１から４６のいずれか１つに記載のセキュリティエレメントを少なくとも１つ有する転送フィルムによっても達成することができ、前記少なくとも１つのセキュリティエレメントは、前記転送フィルムのキャリアフィルムに着脱自在に配置される。なお、該セキュリティエレメントを積層フィルムと一体化させることも可能である。さらに、上記目的は、請求項１から４６のいずれか１つに記載のセキュリティエレメントを製造する方法によっても達成され、前記少なくとも１つの層は、好ましくはキャリアフィルム上、又はキャリアフィルムに塗布された層若しくはレイヤスタック（layer stack）上に、印刷されてなる。

なお、光学的効果を電気的に変更可能な層の不透明及び／又は有色状態と、光学的効果を電気的に変更可能な層のより透明及び／又は色の薄い状態との間のコントラストは、（特に好ましくない光条件下において）、本発明に係るセキュリティエレメントにより向上する。これにより、かかるセキュリティエレメントを備えたセキュリティ文書の偽造に対する保護の強化や、（特に一般人による）認識率を増加させることができる。即ち、上記したコントラストの改善により、一般人による（特に好ましくない光条件下で）認識率が上昇する。また、コントラストの改善は、光学的効果を電気的に変更可能な層の厚さを増加させることなく達成可能である。したがって、紙幣のように薄いセキュリティ文書であっても、全体的な印象や、使い勝手、及び耐久性に実質的に影響を与えることなく本願に係るセキュリティエレメントを設けることができる。さらに、かかるセキュリティエレメントはフレキシブルに形成することができ、その結果、該セキュリティエレメントを、例えば、ロールツーロール工程によりフィルム体として高い費用対効果で製造することができる。また、コントラストの改善は、棒状染料分子を組み合わせた液晶分子、又は同時に染料分子として作用する液晶により達成できる。具体的には、該棒状染料分子又は同時に染料分子として作用する液晶は、各分子軸で電磁波（具体的には、波長３８０ｎｍから７８０ｎｍ、好ましくは４３０ｎｍから６９０ｎｍ）に対して異なる吸収係数を有する。

前記光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層は、好ましくは、異なる棒状染料分子と、同時に染料分子として作用する異なる液晶とを有する。該染料分子は異なる吸収スペクトルを有しており、具体的には、吸収量が最大となる波長が異なる。したがって、各染料分子は、人間の目に対して生成する色度が異なる。

棒状染料分子の長軸は、電場中に配向された空間的に隣接する液晶の長軸方向に応じて変更可能である。このため、液晶の向き（即ち、棒状染料分子の向き）に応じ、入射光が棒状染料分子によって吸収される。したがって、液晶により得られる効果に加え、棒状染料分子が入射光を吸収することができる。また、コントラストの改善に加え、棒状染料分子により、光学的効果を電気的に変更可能な層のより不透明な有色状態と、該層のより透明な状態との間で変化が生じる。

また、染料分子として作用する液晶は電場中に配向される。また、同時に染料分子として作用する液晶は、分子軸毎に異なる吸収係数を持っている。したがって、電場中で同時に染料分子として作用する液晶の向きに応じ、入射光の特定の波長がそれぞれ吸収される。また、光学的効果を電気的に変更可能な層のより不透明な有色状態と、該層のより透明な状態との間の変化も、同時に染料分子として作用する液晶によって実現できる。

なお、特定の波長の光はより強く吸収されるため、上記した色の濃度の違いは、利用される棒状染料分子及び／又は同時に染料分子として作用する液晶の各分子軸と、これに対する入射光の向きに応じた吸収係数の違いに起因して生じる。より不透明な有色状態とより透明な状態との間の変化は、一般人にとってもより記憶に留まり易く、高い認識率を有するため、上記した特徴により、（特に一般人による）偽造防止効果が増加する。この不透明な有色状態とより透明で色の薄い状態との間の変化は、液晶と棒状染料分子及び／又は同時に染料分子として作用する液晶を用いることによって実現することができる。即ち、上記した変化を得るために新たな層を追加する必要はない。また、不透明な有色状態とより透明で色の薄い状態との間の変化を実現しつつ、光学的効果を電気的に変更可能な層の厚みを小さくすることも達成できる。

さらに、異なる棒状染料分子（具体的には、互いに異なる波長域で吸収率が最大となる染料分子）を混ぜ合わせることもできる。この場合、混合比を適切に設定することにより、純粋な棒状染料分子とは異なる色度を設定することができる。

さらに、１種類以上の棒状染料分子と１つ以上の従来型の染料とを混ぜ合わせても良い。ここで、従来型の染料は液晶の分子軸に対して配向されない。この結果、例えば、光学的効果を電気的に変更可能な層の不透明な有色状態において、対応する棒状染料分子の吸収スペクトル及び従来型の染料に起因する混合色Ａを設定することができる。また、光学的効果を電気的に変更可能な層をより透明な状態に切り替えると、棒状染料分子の向きのみ変化する。そのため、特定の波長における吸収係数が変化する。従来型染料の吸収スペクトルが影響を受けることはないため、上記混合色Ａとは異なる新たな色Ｂを生成することができる。なお、色Ｂは従来型染料の色度によって定まる。

より不透明な有色状態にあっては、光学的効果を電気的に変更可能な層は、少なくとも特定の波長域の光を通さない。一方、より透明で色の薄い状態では、光は、より不透明な状態よりも、当該光学的効果を電気的に変更可能な層を通過することができる。なお、光学的効果を電気的に変更可能な層のより不透明な有色状態は、不透明でスイッチオフされた色状態、又は非励磁状態とも呼ぶ。当該光学的効果を電気的に変更可能な層のより透明な状態は、透明かつオープンで色の薄い状態、又はスイッチオン状態とも呼ぶ。ここで、電気的に変更可能な層の光学的効果とは、例えば、光の透光率、色度、光学密度、若しくは極性化、又は光の散乱性に関するものである。なお、色度とは、ある色空間におけるカラードット、例えばＲＧＢカラーモデル（Ｒ＝赤、Ｇ=緑、Ｂ＝青）やＣＭＹＫカラーモデル（Ｃ＝シアン、Ｍ＝マゼンタ、Ｙ＝黄色、Ｋ=黒色）と言ったカラーモデルのようなもので表すことのできるあらゆる色を意味する。したがって、光学的効果を変更可能な層は、電場の作用によってある空間における色度を第１のカラードットから第２のカラードットに変更することができる。色度の変更は、反対の色（例えば黒から白やダークグリーンからライトグリーン）への変更も可能である。さらに、色度の変更により、当該光学的効果を電気的に変更可能な層の透光率を変化させることも可能である。

光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層では、光の透光率、色度、光学密度、若しくは極性化、又は光の散乱性が、印加される電圧に応じて２つの極値間（例えば、電圧が印加されていない、透光性が最小の（即ち最大限に不透明な）状態と、ゼロではない特定の電圧が印加された、透光性が最大の（即ち最大限に透明な）状態との間）で滑らかに変化する。

染料分子が棒状をしていることにより、上記した棒状染料分子は、その長軸方向が隣接する液晶の長軸方向に配向され、これにより電場内で配向される。また、例えば、電場内で配向可能な液晶の長軸の向きが、別の電場の影響により変化しても、棒状染料分子の長軸は、異なる方向に向けられた液晶の長軸方向に一致するようになる。具体的には、棒状染料分子は空間的に隣接する液晶に応じて配向される。なお、ここでいう空間的に隣接する液晶とは、対応する染料分子を直接取り囲んでいる状態を意味する。また、棒状染料分子において、その長軸方向に沿った空間的範囲は、その横軸方向に沿った棒状染料分子の範囲に比して明らかに大きくなる。換言すれば、当該長さがその幅よりも明らかに長く、染料分子の長さと幅との比は１ではない。この比は、好ましくは２以上、より好ましくは３以上、さらに好ましくは５以上である。

ここで「観察角度」なる文言は、光学的効果を電気的に変更可能なセキュリティエレメントの少なくとも１つの層が観察者によって視認できる角度であり、かつ、光学的効果を電気的に変更可能なセキュリティエレメントの少なくとも１つの層が照明装置によって照射される角度をいう。なお、「観察角度」は、セキュリティエレメントの底面に拡がる面の面法線と観察者の観察方向との間の角度を指す。同様に、「観察角度」は、セキュリティエレメントの底面に拡がる面の面法線と照明装置の照射角度との間の角度を指す。したがって、例えば観察角度０°は観察者がセキュリティエレメントを垂直方向から観察する場合を意味し、観察角度７０°は観察者が浅い角度でセキュリティエレメントを観察する場合を意味する。観察者の観察方向又は照明装置の照射角度が変化すると、それに合わせて観察角度も変化する。

本願発明のさらに有利な実施形態については従属項において示す。

好ましくは、電場内に配向可能な液晶の長軸に対する棒状染料分子の長軸の配向効率が５０から１００％、より好ましくは７０から１００％とされる。電場内で配向可能な液晶の長軸に対する棒状染料分子の長軸の配向効率が高いほど、光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層における、より不透明な有色状態とより透明で色の薄い状態との間のコントラストが良好になる。なお、本願における「電場内に配向可能な液晶の長軸に対する棒状染料分子の長軸の配向効率」とは、電場内に配向可能な液晶の方向と同一の方向を向いている棒状染料分子の割合を意味する。配向効率３０％であれば、例えば、全１０００個の棒状染料分子のうち、３００個の棒状染料分子の長軸が、電場内に配向可能な液晶の方向と同一の方向を向いていることとなる。

また、棒状染料分子は水溶性、非イオン性、化学的、光化学的、及び／又は電気化学的に安定した染料分子であるとなお良い。安定的な染料分子の光学特性は、様々な環境下において長期間使用されても劣化することがほとんどないため、セキュリティエレメントの使用寿命を延ばすことができる。

また、棒状染料分子は共役染料分子、好ましくは共役芳香族染料分子とすることができる。また、棒状染料分子を線形、多環式、芳香族、共役色素分子とすることがさらに可能である。かかる染料分子は、可視光領域の波長（具体的には、波長３８０ｎｍから７８０ｎｍ）をもつ光に対して適度な吸収特性を有する。

また、棒状共役染料分子が１つ以上のヘテロ原子（具体的には、１つ以上の窒素原子又は１つ以上の酸素原子）を備えていることがより好ましい。この場合、棒状染料分子の吸収特性は、さらに影響され得る。

さらに、棒状染料分子は、アントラキノン染料及び／又はアゾ染料の分子を少なくとも１つ有しても良い。

また、液晶が同時に染料分子としても作業するように形成された電場内で配向可能な液晶が、オリゴ（p-フェニレン‐ビニレン）（ＯＰＶ）基（具体的にはＯＰＶオリゴマー）からの分子であることがより好ましい。また、オリゴマーが少なくとも２個、好ましくは３個のフェニレン‐ビニレン構造単位（二量体またはトリマー）からなる場合に有利である。即ち、方向依存の吸収性を有する液晶としての特性に関し、十分な長さ：幅比を可能とする。また、染料分子としても作用する液晶が最大で１０個のフェニレン‐ビニレン構造単位を有し、具体的には、５個のフェニレン‐ビニレン構造単位を有する（ペンタマー）。この結果、液晶相間において十分に低い相移転温度を実現でき、ロールツーロール工程に適合させることができる。

さらに好適な実施形態では、光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層における棒状染料分子の密度は、０．０５重量％から４重量％、好ましくは０．１５重量％から２．０重量％、より好ましくは０．５重量％から２．０重量％の間とされる。

好ましくは、棒状染料分子は可視光領域、好ましくは３８０ｎｍから７８０ｎｍ、より好ましくは、４３０ｎｍから６９０ｎｍの光であって、該棒状染料分子の長軸と平行に入射する光よりも該棒状染料分子の長軸と垂直に入射する光を強く吸収する。棒状としたことで、染料分子は吸収性能に異方性を有している。このため、特定波長の入射光に対し、棒状染料分子の長軸と直角に走る電場ベクトルの光は、棒状染料分子の長軸と直角に走っていない電場ベクトルの光よりも吸収が低い。例えば、棒状染料分子の長軸と平行に伝搬する光は、棒状染料分子の長軸と直交して伝搬される光よりも吸収が低い。なお、ここで「棒状染料分子の長軸に垂直／平行な光、又は、棒状染料分子の長軸の直交方向／平行方向に対する光の伝搬方向に沿った吸収が強い／低い」とは、光の伝搬方向と直交／平行な方向における棒状染料分子の吸収の差や、直交／平行な方向における光の衝突が、少なくとも２倍、好ましくは４倍、より好ましくは１０倍、さらに好ましくは２０倍であることを意味する。なお、当該倍数は、波長領域３８０ｎｍから７８０ｎｍにおいて吸収量が最大となる波長に関連する値である。

また、棒状染料分子の長軸と直交する方向に分極化された棒状染料分子によって吸収される光と、棒状染料分子の長軸と平行する方向に分極化された棒状染料分子によって吸収される光との比率を、少なくとも２、好ましくは少なくとも４、より好ましくは少なくとも１０、さらに好ましくは少なくとも２０とすることができる。このような異方性のある吸収を利用することで、棒状染料分子は切替可能な色度を得ることができる。したがって、光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層（具体的には、不透明な有色状態）の色度を棒状染料分子により定めることができる。

棒状染料分子は、例えばＣＭＹＫカラーモデルのような色空間内のカラードットとして、赤、緑、マゼンタ、クロ、シアン、黄、青といった色を生成することができる。

本願発明のさらなる実施例にあっては、セキュリティエレメントは支持層を有する。

セキュリティエレメントの底面に拡がる面と直交する方向から見える支持層は、光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層の周囲において、少なくとも部分的にフレームを形成することが好ましい。当該フレームは、光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層を機械的に強化する。また、このような支持層は、光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層の機械的安定性に貢献すると共に、該セキュリティエレメントが有するその他の層の間の距離の標準化にも貢献する。この効果は、特に、光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層の少なくとも１部が間に設けられる第１電極層と第２電極層において顕著である。上記した距離の標準化により、光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層の領域に亘る電場を可能な限り一定にすることができ、該少なくとも１つの電気的に変更可能な層を均一に切り替えることができる。

また、支持層を電気的に絶縁させて形成することがより好ましい。この場合、例えば第１電極層と第２電極層との間における短絡を回避できる。

また、支持層を用いることで、光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層のシーリングや光学的境界及び／又は更なる層の接着の最適化を図ることができる。

また、支持層により、光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層の１つ以上の部分領域の周囲にフレームを形成することができる。これにより、当該光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層をより機械的に安定させることができる。

当該フレームは、好ましくは視認可能なデザイン要素を形成する。視認可能なデザイン要素は、例えば、図式的な輪郭、象徴的表現、画像、モチーフ、シンボル、ロゴ、肖像画、パターン、英数字、テキスト等とすることができる。

また、支持層を着色することが好ましい。具体的には、支持層が１つ以上の染料及び／又は顔料を有していることが好ましい。さらに、支持層を領域で着色することもできる。したがって、支持層は、不透明で有色な支持層としてある領域に、及び／又は透明な支持層としてある領域に存在しても良い。

さらに好適な実施例にあっては、支持層は１つ以上の第１ゾーンに設けられる一方、１つ以上の第２ゾーンには設けられない。１つ以上の第１ゾーン内の支持層は、高さが１μｍから５０μｍ、好ましくは２μｍから３０μｍ、より好ましくは３μｍから２０μｍである。なお、支持層を上記のように設けることで、光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層の機械的安定性がさらに大きく向上する。

また、１つ以上の第１ゾーン同士の距離が５μｍから５００μｍ、好ましくは１０μｍから３００μｍ、より好ましくは２０μｍから１５０μｍであって、１つ以上の第２ゾーン内にあるセキュリティエレメントが、光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層を有するようにすることが好ましい。これにより、機械的安定性が向上するため、当該光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層の少なくとも１部がその間に配置される、第１、第２電極間の距離を一定に保つことができる。したがって、電気的に変更可能な少なくとも１つの層の光学的効果が向上する（例えば、より均一な電場を得ることができる）。また、光学的効果を電気的に変更可能な層のより不透明な状態と、光学的効果を電気的に変更可能な層のより透明な状態との間で高いコントラストを得るために、当該光学的効果を電気的に変更可能な層の液晶の割合を高く設定する（具体的には、液晶の割合を５０％から９９％とする）。ここで用いられる液晶は、光学的効果を電気的に変更可能な層の切り替えに必要な移動性を確保するために、架橋されていないか、又は僅かにのみ架橋されていることが好ましい。また、セキュリティエレメントは柔らかくなっているため、屈曲などの機械的な衝撃に敏感である。しかし、支持層が存在する１つ以上の支持層と、セキュリティエレメントが光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層を有している１つ以上の第２ゾーンとを設けることで、セキュリティエレメントの安定性が向上し、機械的な衝撃に対する敏感さが低減される。

また、１つ以上の第１ゾーン同士の距離は一定とすることができる。

また、１つ以上の第１ゾーン同士の距離を、例えば均一な格子のように変化させても良く、乱数的又は擬似乱数的に変化させても良い。

有利なことに、１つ以上の第１ゾーンは、１次元又は２次元格子に従って配置される。

また、１つ以上の第１ゾーンを、第１の情報を示すパターン状に形成すると良い。パターンとしては、例えば、図式的な輪郭、象徴的表現、画像、モチーフ、シンボル、ロゴ、肖像画、パターン、英数字、テキスト等とすることができる。

好ましい実施形態にあっては、セキュリティエレメントは第１電極層と第２電極層を備え、第１電極層と第２電極層との間には、光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層の少なくとも一部が配置される。

さらに、第１電極層と第２電極層が上下電極層として形成されると良い。この際、上下電極層は、光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層の上側又は下側に配置される。なお、本願において、位置を示す表現として「上側／上部」、「下側／下部」とは、セキュリティ文書等の基板に適用されるセキュリティエレメントの観察者との相対位置を意味する。したがって、上側電極層は、下側電極層に比して観察者に近い位置に設けられる。ここでは、第１電極層が下側電極層、第２電極層が上側電極層となる。また、第１電極層及び第２電極層は、セキュリティエレメントの底面に拡がる面と直交するように形成することができ、光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層の少なくとも一部は第１電極層と第２電極層との間に設けることができる。第１電極層及び第２電極層に電圧が付加されると、２つの電極の間の空間に電場が生成され、電場内で配向可能な液晶の向きが変化する。棒状染料分子の長軸は、電場によって配向される、隣接する液晶の長軸の向きに応じて変化する。したがって、光学的効果を電気的に配向可能な少なくとも１つの層の光学的効果も変化する。

このため、各電極は電圧を供給する電源に接続される。ここで、光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層の光学的効果は、ユーザの意図的な動作、例えば、圧電電源を曲げたり、ボタンやその他のスイッチ素子を作動させたりして電圧を電極に供給し、及び／又は光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層に電場や電磁場を印加したりする動作によりもたらされる。あるいは、ユーザの意図的な動作がなくとも、環境的な影響、例えば、無意識にＲＦ（ラジオ周波数）場を通過した場合や、太陽電池への光の入射により、電極への電圧の供給、及び／又は光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層に対する電場や電磁場の供給を開始しても良い。太陽電池は、例えば有機であって、印刷技術により生成されるフレキシブルな太陽電池とすることができる。その他に適用可能な電源としては、例えば、バッテリ、コンデンサ、又は、外部の電磁場からの作用によって電気信号を生成する１つ以上のアンテナ（例えば、ＲＦ場）を用いることができる。ここで生成される電気信号は、光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層の切り替えに必要な電流及び／又は電圧値を有するものとする。

第１電極層と第２電極層との間の電場の強さは、好ましくは０．２５×１０^４Ｖ／ｃｍ〜５．０×１０^４Ｖ／ｃｍ、好ましくは０．７５×１０^４Ｖ／ｃｍ〜３．５×１０^４Ｖ／ｃｍ、より好ましくは０．７５×１０^４Ｖ／ｃｍ〜２．５×１０^４Ｖ／ｃｍ、の範囲とされる。電極層は、導電性の良い材料であって、１０^−３Ｓ／ｃｍ以上、好ましくは１Ｓ／ｃｍ以上の材料が好ましい。ここで、第１電極層及び／又は第２電極層は、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）／ＰＳＳ又はＰＡＮＩの層とすることができる。

また、第１電極層及び／又は第２電極層をインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）の層とすることもできる。かかる層は透明な導電層となる。

さらに、第１電極層及び／又は第２電極層を透明又は半透明とすると良い。

さらに、第１電極層及び／又は第２電極層を、金、銀、クロム、銅、アルミニウムからなる薄い電極層とすることもできる。この場合、当該層は、厚さ０．５ｎｍから５０ｎｍの金属層により、又は上記した金属からなる細い（直径１μｍから１００μｍ）ワイヤやフィリグリー線（filigree lines）により形成することもできる。

さらに好適な実施例にあっては、第１電極層及び／又は第２電極層が、少なくとも２つの層（好ましくは、上記した導電性の良い材料でできた層）を有するレイヤスタックからなる。例えば、第１電極層及び／又は第２電極層は二重層からなり、該二重層の第１電極層は、銀やアルミニウムのフィリグリー線（幅が例えば５μｍ、厚さが例えば３０ｎｍ、フィリグリー線同士の平均距離が例えば２００μｍ）からなる。該ダブルレイヤの第２電極層は、全表面に亘り、厚さが例えば１００ｎｍのポリエチレンジオキシチオフェンＰＥＤＯＴ／ＰＳＳの層である。又は、第２層は酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）からなる層であっても良い。

有利なことに、第１電極層及び／又は第２電極層は第１領域に設けられ、第２領域には設けられない。該第１領域はパターン状（具体的には、第２の情報を示すパターン状）に形成される。パターンは、例えば、図式的な輪郭、象徴的表現、画像、モチーフ、シンボル、ロゴ、肖像画、英数字、テキスト等とすることができる。したがって、例えば上側電極層を反射性の金属膜として形成することができる。ここで、下層の視認性を制限しないように、金属膜は領域のみに施す（例えば、低い表面被覆率でフィリグリー線や他のグラフィック要素として）ことが好ましい。

さらに好適な実施例にあっては、第１電極層は少なくとも１つの第３領域で第１微細構造を有する。

したがって、第１電極層及び／又は第２電極層を複数の層とすることができる。なお、全ての層が高い導電性を有する必要はない。例えば、第１電極層は、少なくとも１つの第３領域に第１微細構造が成形される複製ニス層と、少なくともある領域に金属膜として直接複製ニス層に塗布される金属層と、からなる。金属層は、第１電極層の導電層を形成すると共に、第１微細構造により得られる効果がはっきりと現れるように機能する。

少なくとも１つの第３領域は、好ましくは１つ以上の部分領域を有し、該１つ以上の部分領域には、少なくとも２つの異なる第１微細構造（具体的には、異なる色彩効果を生む２つの第１微細構造）が成形される。これにより、例えば、それぞれ異なるものであって視認者の記憶に残る複数の色彩効果を部分領域にもたらすことで、セキュリティエレメントの偽造に対する保護をさらに高めることができる。また、各部分領域を裸眼で判別できるようにする及び／又は裸眼で判別できないようにする、各部分領域の表面被覆率を設定することができる。各部分領域が裸眼で判別できない場合、各部分領域の色彩効果は重ね合わされ、例えば、ＲＧＢモデルに応じて混ぜ合わされた色として観察者に与えられる。

さらに、第１電極層において、支持層が設けられていない１つ以上の第２ゾーンに第１微細構造を設けると共に、支持層が設けられている１つ以上の第１ゾーンには第１微細構造を設けない構造とすることもできる。
したがって、支持層又は支持層の１つ以上の第１ゾーンにより、第１電極層の部分層を形成することができる。よって、例えば、支持層の１つ以上の第１ゾーンを第１電極層の複製ニス層の中に成形し、第１微細構造を該１つ以上の第１ゾーン同士の空間に成形することができる。また、第１電極層のある領域に、金属膜として複製ニス層に塗布されて第１電極層の導電層を形成する金属層を設けることもできる。

有利なことに、第１微細構造は、可視光領域（具体的には、３８０ｎｍから７８０ｎｍ）において少なくとも１つの色彩効果をもたらす。

好ましくは、第１微細構造は、光の散乱並びに／又は光の屈折及び／若しくは干渉により少なくとも１つの色彩効果をもたらす。

さらに好適な実施例にあっては、第１微細構造は、第１回折レリーフ構造及び／又はバイナリ微細構造及び／又は多段微細構造からなる。

第１回折レリーフ構造は、キネグラム（登録商標）やホログラム、０次回折構造、ブレーズド格子（特に、非対称鋸歯レリーフ構造）、回折構造（特に、線形の正弦波回折格子や交差した正弦回折格子、線形の単一若しくは多段矩形格子や交差した単一若しくは多段矩形格子）、鏡面、マット構造（特に、異方性若しくは等方性のマット構造）、又はこれらの構造の組み合わせからなる群から選択するとなお良い。

また、バイナリ微細構造が、セキュリティエレメントの底面に拡がる面と平行なベース面といくつかの第１エレメントとからなる点において有利である。ここで、第１エレメントの第１エレメント面は、それぞれベース面と実質的に平行であり、第１エレメントの第１エレメント面及びベース面は、セキュリティエレメントの底面と直交する方向において、第１の距離だけ互いに離れて設けられる。なお、第１の距離は、ベース面及び第１エレメント面で反射した光の干渉により、並びに／又は、第１エレメント面及びベース面の間を通る光の干渉により、色が生成されるように選択される。好ましくは、第１の距離は１５０ｎｍから１５００ｎｍに設定される。また、バイナリ微細構造は、当該構造が、第１の回折次数又は散乱光により第１の色を生成するように形成することができる。したがって、少なくとも１０％、特に、２０％から９０％の間、好ましくは３０％から７０％だけ入射光が偏向（具体的には、散乱又は回折により偏向）するように第１エレメントを形成、配列することができる。さらに、基準面に対する第１エレメントの突出部の少なくとも１つの横方向範囲が０．２５μｍから５０μｍ、好ましくは０．７５μｍから１０μｍとなるように、及び／又は、隣接する第１エレメントとの最小距離が３００μｍ以下であって、具体的には０．５μｍから３００μｍ、好ましくは０．５μｍから５０μｍの間から選択されるようにすることが可能である。また、第１エレメントは、擬似ランダムにフォーメーション及び／又は配置することができる。

さらに有利なことに、バイナリ微細構造は、互いに隣接する複数の第２エレメントからなる。第２エレメントの第２エレメント面は互いに平行に並べられ、第２エレメントは、それぞれ第２エレメント面と隣接するエッジを有する。隣接する第２エレメントの第２エレメント面は、第２エレメント面と直交する方向に第２距離だけ離れている。第２距離は、１５０ｎｍから１５００ｎｍの間とされる。また、少なくとも３つの第２エレメントを、バイナリ微細構造の高さが少なくとも第２距離の３倍となるように、並べることができる。即ち、バイナリ微細構造は階段状、又は階段状ピラミッド型を有する。また、このようなバイナリ微細構造は多段微細構造とも呼ばれる。また、第２エレメントが包絡線に従うようにすることが可能であり、包絡線は、１００本／ｍｍから２０００本／ｍｍの空間周波数と、５００ｍｍ以上の高さとを有する。また、包絡線が非対称レリーフプロファイルを有するようにすることもできる。

上記した形状の第１回折レリーフ構造及び／又はバイナリ微細構造を用いることにより、光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層に関連して、記憶に残りやすい色彩効果やコントラストの変化を得ることができる。第１回折レリーフ構造及び／又はバイナリ微細構造により得られる、光学的効果を電気的に変更可能な層のより不透明な状態の色彩効果は、完全に覆われ又は不明瞭なものになる。一方で、該光学的効果を電気的に変更可能な層より透明な状態へと変化した場合、第１回折レリーフ構造及び／又はバイナリ微細構造の色彩効果をはっきりと認識することができる。これにより、高コントラスト変化を得ることができる。よって、液晶と棒状染料分子とが電場内で配向されない限り、光学的効果を電気的に変更可能な層は均質でカラーで不透明な層として認識され得る。この際、第１回折構造及び／又はバイナリ微細構造の効果は隠される。液晶と、液晶に対して配向される棒状染料分子とが電場によって配向されると、光学的効果を電気的に変更可能な層が透明になり、その結果、例えばバイナリ構造の色彩効果が観察者から認識可能になる。

さらに、第２電極層は少なくとも１つの第４領域に第２微細構造を有する。第２微細構造は、具体的には、キネグラム（登録商標）やホログラム、０次回折構造、ブレーズド格子（特に、非対称鋸歯レリーフ構造）、回折構造（特に、線形の正弦波回折格子や交差した正弦回折格子、線形の単一又は多段矩形格子や交差した単一若しくは多段矩形格子）、光回折及び／若しくは光屈折及び／又は光収束型のマイクロ若しくはナノ構造、バイナリ若しくは連続フレネルレンズ、バイナリ若しくは連続フレネルフリー表面、回折若しくは屈折マクロ構造（特に、レンズ構造若しくはマイクロプリズム構造）、鏡面、マット構造（特に、異方性若しくは等方性のマット構造）、又はこれらの構造の組み合わせからなる群、から選択される第２回折構造である。

さらに好適な実施例にあっては、光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層は、液晶及び棒状染料分子を含む複数の球体を有する。球体の直径は、０．１μｍから４０μｍである。また、複数の球体を含む光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層の層厚は、最大９０μｍ、好ましくは最大４５μｍ、より好ましくは最大１５μｍとするのが良い。層厚が大きくなるほど、光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層がより不透明な状態でより効果的に入射光を散乱又は吸収する。また、例えば、第１又は下側電極層の第１微細構造が観察者に対してより見にくくなる。球体は、例えば、モノマーのポリマーマトリックスに結合される。また、モノマーは紫外線（ＵＶ）光により重合される。液晶は、好ましくは球体の中で移動可能なままとされる。

さらに好適な実施例にあっては、光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層は、第１の好適な方向を持つ第１配向層と、第２の好適な方向を持つ第２配向層との間に配置される。液晶の長軸は、第１配向層の第１の好適な方向又は第２配向層の第２の好適な方向のいずれかに向けられる。この配向性を向上させるために、例えば、界面活性剤（具体的には、レシチン、シリンまたはポリイミド）のような界面活性物質を用いることができる。第２配向層の第２の好適な方向が、第１配向層の第１の好適な方向に対して９０°回転している場合、第１配向層側の液晶の長軸は、第１の好適な方向に応じて配向される。他方、第２配向層側の液晶の長軸は、第２の好適な方向に応じて配向される。また、その間の領域では、液晶の長軸の向きは、第１の好適な方向から第２の好適な方向へ継続して回転していることが好ましい。さらに、棒状染料分子の長軸の向きは液晶の長軸の向きに変化するため、棒状染料分子は第１配向層と第２配向層との間の液晶の回転に従う。

また、電場内で配向可能な液晶は、コレステリック液晶とすることができる。

また、第１配向層及び／又は第２配向層を透明又は半透明とすることができる。

また、第２配向層を透明層とし、第１配向層を反射層とすることができる。

また、第２配向層の第２の好適な方向は、第１配向層の第１の好適な方向に対して、４５°又は９０°回転させることができる。

また、第２配向層の第２の好適な方向と第１配向層の第１の好適な方向を、同一の方向とすることもできる。

好ましくは、第１配向層及び／又は第２配向層は第３回折レリーフ構造（具体的には、０次回折構造）を有する。したがって、第３レリーフ構造により第１配向層の第１の好適な方向及び／又は第２配向層の第２の好適な方向を決定することができる。驚くことに、液晶の長軸も回折レリーフ構造（具体的には、０次回折構造のような高周波回折レリーフ構造）に向けて配向される。また、棒状染料分子の長軸の向きは液晶の長軸の向きに変化するため、棒状染料分子は液晶の向きに従う。

第１配向層及び／又は第２配向層は、少なくとも１つの第５領域に第３回折レリーフ構造を、少なくとも１つの第６領域に第４回折レリーフ構造を有していることが好ましい。第３回折レリーフ構造及び第４回折レリーフ構造は、方位角、格子間隔、又は格子深さのパラメータうちの少なくともいずれか１つが異なる。これにより、特徴的な光学的効果を得ることができ、よって偽造に対する保護を一層高めることができる。

また、少なくとも１つの第５領域及び少なくとも１つの第６領域をパターン状（具体的には、第３の情報を現すよう）に形成することができる。パターンは、例えば、図式的な輪郭、象徴的表現、画像、モチーフ、シンボル、ロゴ、肖像画、英数字、テキスト等とすることができる。

有利なことに、第３回折レリーフ構造及び／又は第４回折レリーフ構造は高周波（特に、正弦波の）レリーフ構造であって、格子間隔が１９０ｎｍから５００ｎｍ、好ましくは３００ｎｍから４２０ｎｍ、格子深さが５０ｎｍから５００ｎｍ、好ましくは８０ｎｍから２５０ｎｍとされる。このような高周波レリーフ構造は、サブ波長格子又は０次回折構造とも呼ばれる。

さらに好ましい実施例にあっては、セキュリティエレメントは反射層（具体的には、ＨＲＩ若しくはＬＲＩ層、又は金属層）を有する。

また、反射層を透明反射層、例えば薄型若しくは微細構造金属層（金属性の微細ワイヤ層又はフィルグリー線）、又は誘電ＨＲＩ（High Refraction Index）若しくは誘電ＬＲＩ（Low Refraction Index）層、により形成することもできる。かかる誘導層は、例えば、金属酸化物や金属硫化物（例えば、チタン酸化物）であって厚さ１０ｎｍから１５０ｎｍの蒸着層から構成される。

さらに好適な実施例にあっては、セキュリティエレメントは少なくとも１つの第１偏光子層を備える。これにより、光学的効果を電気的に変更可能な層のより不透明な状態と、該光学的効果を電気的に変更可能な層のより透明な状態との間のコントラストを更に向上させることができる。

したがって、少なくとも１つの第１偏光子層は、該少なくとも１つの第１偏光子層を通過する光を直線偏光させることができる。

また、セキュリティエレメントは、第２偏光子層を有することが好ましい。光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層の少なくとも一部は、少なくとも１つの第１偏光子層と第２偏光子層との間に配置される。第１又は第２偏光子層と同じ偏光を有する光のみが第１偏光子層又は第２偏光子層を通過できることから、光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層における液晶及び棒状染料分子の向きに応じ、光は対応する層を通過するか、第１偏光子層及び／又は第２偏光子層によって吸収される。

したがって、第２偏光子層は、該第２偏光子層を通過する光を直線偏光させることができる。

また、第１偏光子層の少なくとも１つ及び／又は１つの第２偏光子層は、半結晶性ポリマー層とすることもできる。

好ましくは、少なくとも１つの第１偏光子層および／又は１つの第２偏光子層は、厚さが５μｍから１５μｍ、好ましくは７μｍから１０μｍである。これにより、第１偏光子層および／又は第２偏光子層を使って、光学的効果を電気的に変更可能な層の不透明な状態と該光学的効果を電気的に変更可能な層の透明な状態との間のコントラストをより一層向上させることができる。加えて、セキュリティ文書の全体的な印象、利便性や耐久性を実質的に損ねることなく、かかるセキュリティエレメントを厚みの小さいセキュリティ文書（例えば紙幣）に利用することができる。

また、少なくとも１つの第１偏光子層及び／又は１つの第２偏光子層は色度を有することもできる。

また、少なくとも１つの第１偏光子層及び／又は１つの第２偏光子層は、波長が４００ｎｍから５５０ｎｍの光に対する光の透過率を３０％未満とすることができる。

さらに好適な実施例にあっては、セキュリティエレメントは、少なくとも１つの第１カラーフィルタ層を備える。光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層と少なくとも１つの第１カラーフィルタ層とは、互いに、少なくとも部分的に重なる。これにより、新たな色の変化を実現したり、既存の色の変化を強めたりすることができる。したがって、例えば、赤色のカラーフィルタ層を用いることで、赤（光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層のより不透明な状態における不透明な色の印象）をより強く生じさせることができる。即ち、セキュリティエレメントの偽造に対する保護をより一層高めることができる。

さらに、セキュリティエレメントが第２カラーフィルタ層を備えていることがより好ましい。光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層の少なくとも一部は、少なくとも１つの第１カラーフィルタ層と第２カラーフィルタ層との間に配置され、少なくとも１つの第１カラーフィルタ層と第２カラーフィルタ層とは異なる色が付されている。

好ましくは、少なくとも１つの第１カラーフィルタ層及び／又は第２カラーフィルタ層は異なる色のパターンエレメントによってパターン状に形成される。パターンは、例えば、図式的な輪郭、象徴的表現、画像、モチーフ、シンボル、ロゴ、肖像画、英数字、テキスト等とすることができる。

さらに好適な実施例にあっては、セキュリティエレメントは少なくとも１つの効果層を備える。該効果層は、セキュリティエレメントの光学的外観に影響を与えるものである。

有利なことに、少なくとも１つの効果層は、光学的に変化しない層（具体的には、少なくとも１つの印刷カラー層）とされる。

少なくとも１つの効果層は、光学的に変化する層（具体的には、結合剤及び光学的に可変な顔料を含む、少なくとも１つのカラー層）とすることもできる。

ここで「光学的に可変な顔料」とは、干渉効果により、観察角度に応じた色彩効果を生じさせる特定の顔料を意味する。また、高い光沢度でかかる色彩変化効果を生じさせるために、当該顔料は互いに同様の方向性を有している必要がある。かかる顔料の例としては、光学的可変顔料（Optically Variable Pigments：ＯＶＰ）が挙げられる。

ここで「結合剤」とは、種々の顔料を含み、印刷工程により顔料と共に変化する液体材料を意味する。結合剤と顔料とのかかる組合せとしては、例えば、（干渉効果により）光学的に可変な色の印象を与える光学的可変インク（Optically Variable Ink：ＯＶＩ（登録商標））がある。ＯＶＩは、高い光沢度で認識可能な色彩変化効果を生じさせるために、通常相当の層厚を有する箇所に印刷される。

また、少なくとも１つの効果層は、第５回折レリーフ構造（具体的には、キネグラム（登録商標）やホログラム、０次回折構造、ブレーズド格子（特に、非対称鋸歯レリーフ構造）、回折構造（特に、線形若しくは交差した正弦波回折格子）、光回折及び／若しくは光屈折及び／若しくは光収束型のマイクロ若しくはナノ構造、バイナリ若しくは連続フレネルレンズ、バイナリ若しくは連続フレネルフリー表面、回折若しくは屈折マクロ構造（特に、レンズ構造若しくはマイクロプリズム構造）、鏡面若しくはマット構造（特に、異方性若しくは等方性のマット構造）、又はこれらの構造の組み合わせ）が成型される複製ニス層とすることができる。

また、複製ニス層の第５回折レリーフ構造は、少なくともある領域において金属化されることが好ましい。

さらに好適な実施例にあっては、光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層の厚さが所定の規則に基づいて変化する。光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層は、該層の幅方向に亘って線形的に層厚が増加するように変化させたり、ある点から放射状に層厚を変化させたりすることができる。この場合、光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層の層の厚い領域では、より不透明な有色状態とより透明で色の薄い状態とを切り替えるのにより長い時間又はより高い電場を必要とするため、時間や印加する電圧によって部分的に変わる状態変化を実現することができる。これにより、例えば、光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層の移動効果と類似する光学的効果を得ることができる。

セキュリティエレメントは、好ましくは該セキュリティエレメントの底面に拡がる面と直交する方向の厚さが、最大で１００μｍ、好ましくは最大で８０μｍ、より好ましくは最大で６０μｍ、特に好ましくは４０μｍとされる。かかるセキュリティエレメントは、例えば、薄型でフレキシブルなセキュリティ文書（例えば紙幣等）により適している。

また、光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層の光学的効果は、可逆制御可能とすることができる。これにより、光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層のより不透明な状態とより透明な状態との間での切り替えが自在にできるようになるため、一般人がセキュリティエレメントやセキュリティエレメントが適用されるセキュリティ文書の認証チェックをすることが可能となる。

また、光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層に設けられたセキュリティエレメント全体が透明又は少なくとも半透明であって透明な状態に切り替えられるものであることが特に好ましい。ここで、「半透明」とは、波長５５０ｎｍに対する光学密度（ＯＤ）が、１．０未満、好ましくは０．６未満、より好ましくは０．４未満、さらに好ましくは０．３未満、特に好ましくは０．２未満であることを意味する。

さらに好適な実施例にあっては、セキュリティエレメントは、光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層を制御する少なくとも１つのエネルギ源（例えば、圧電材料からなる少なくとも１つの層を備える圧電エネルギ源）を備える。

エネルギ源としては、機械的にフレキシブルに形成されるエネルギ源が好ましい。これにより、紙幣のようなフレキシブルなセキュリティ文書に該エネルギ源を利用することが可能となる。

なお、ポリマー（具体的には、ポリフッ化ビニリデン系（ＰＶＤＦ））が圧電材料として適していることが証明されている。また、その他に利用可能な圧電材料として、例えばポリアミド、ポリウレタン、フルオロポリマー、及び特にそこから誘導されたコポリマーを使用することもできる。

好適な発展例にあっては、セキュリティエレメントは、少なくともセキュリティ文書の透明な領域及び／又は窓内のある領域に配置される。かかる配置により、セキュリティエレメントの両側が観察者に視認可能となる。したがって、セキュリティエレメントは、観察方向（前方又は後方からの観察）、入射光（反射光又は透過光）の方向、及び光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層の状態（より不透明な有色状態又はより透明で色の薄い状態）、に応じて異なる光学的外観を表示することができる。

セキュリティ文書としては、例えば紙幣、証券、株券、クレジットカード、銀行カード、キャッシュカード、ロイヤリティカード、チケット、身分証明書のようなＩＤ文書、ビザ、運転免許証、スマートカード、又はパスポートが挙げられる。以下、添付の図面（実寸ではない）を参照しながら実施例について説明する。

セキュリティエレメントの部分概略図を示す。 セキュリティエレメントの部分概略図を示す。 セキュリティエレメントの球体の部分概略図を示す。 図１ｃに示す球体の部分概略拡大図を示す。 セキュリティエレメントの部分概略図を示す。 図２ａに示すセキュリティエレメントの概略平面図を示す。 セキュリティエレメントの部分概略図を示す。 図２ｃに示すセキュリティエレメントの概略平面図を示す。 セキュリティエレメントの部分概略図を示す。 セキュリティエレメントにおける種々の支持層の概略平面図を示す。 セキュリティエレメントにおける種々の支持層の概略平面図を示す。 セキュリティエレメントの電極を示す部分概略図を示す。 セキュリティエレメントの電極の変形例を示す概略平面図である。 セキュリティエレメントを表す部分概略図を示す。 セキュリティエレメントの部分概略図を示す。 図９ａに示すセキュリティエレメントの概略平面図を示す。 セキュリティエレメントの部分概略図を示す。 図９ｃに示すセキュリティエレメントの概略平面図を示す。 セキュリティエレメントの部分概略図を示す。 セキュリティエレメントの部分概略図を示す。 セキュリティエレメントの配向層の変形例を示す概略平面図である。 セキュリティエレメントの部分概略図を示す。 セキュリティエレメントの部分概略図を示す。 セキュリティエレメントの概略平面図を示す。 セキュリティエレメントの部分概略図を示す。 セキュリティエレメントの部分概略図を示す。 転送フィルムの部分概略図を示す。

図１ａ、図１ｂは、上面１０及び底面２０を備えるセキュリティエレメント１であって、光学的効果を電気的に変更可能な層１１と、第１電極層３０と、第２電極層３１と、補助層２３と、支持層２１と、反射層６０とを備える。

セキュリティエレメントは、接着層などを用いて基板に塗布される。その際、接着層は反射層６０と基板との間などに設けることができる。

第１電極層３０と第２電極層３１は、それぞれ下側電極層３０と上側電極層３１とされ、その間に、光学的効果を電気的に変更可能な層１１の少なくとも一部が配置される。電極層３０，３１に対して電圧が印加されると、電極層３０，３１の間に電場が発生する。上側電極層３１は、好ましくは透明、又は半透明な層（例えば、ＩＴＯ又は（ＰＥＤＯＴ）／ＰＳＳ）で形成される。また、当該電極層を、金、銀、クロム、銅、アルミニウム等の薄型金属層（具体的には、厚さが０．５ｎｍから５０ｎｍの金属層）、又は上記した金属で直径が１μｍから１００μｍの微細ワイヤ若しくはフィルグリー線とすることもできる。

オプションとなる補助層２３は、例えば、接着層、接着促進層、安定化層、支持層、レベリング層、又はベース層とすることができる。

セキュリティエレメントの底面２０に拡がる面と直交する方向から見える支持層２１は、少なくとも部分的に、光学的効果を電気的に変更可能な層１１の周囲にフレームを形成するものであって、ＵＶ硬化ニスなどからなる。また、支持層２１は、光学的効果を電気的に変更可能な層１１のある領域において、第１電極層３０と第２電極層３１との間の距離の標準化に寄与する。これにより、光学的効果を電気的に変更可能な層１１の当該領域全体に亘って電場を可能な限り一定にすると共に、光学的効果を電気的に変更可能な層１１の均一な切り替えを実現する。加えて、支持層２１を用いることにより、光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層１１のシーリングや光学的境界及び／又は、第２電極層３１の接着の最適化を図ることができる。また、支持層２１は光学的効果を電気的に変更可能な層１１を設けることのできるよう、光学的効果を電気的に変更可能な層１１の境界フレームとしても作用し、液状で適用することができる。具体的には、他の層に対し、印刷及び／又はドクターブレードを用いて、局所的に制限された見当合わせ（即ち、位置決め）により当該層が設けられる。支持層２１は、第１電極層３０と第２電極層３１との間における短絡を回避するために絶縁層として形成される。

反射層６０は、金、銀、クロム、銅、又はアルミニウム等の金属層として形成される。また、反射層６０は透明又は半透明の反射層（例えば、薄型若しくは微細構造金属層、又は誘電ＨＲＩ（High Refraction Index）若しくはＬＲＩ（Low Refraction Index）層）として形成されても良い。かかる誘電反射層は、例えば、厚さ１０ｎｍから１５０ｎｍの金属酸化物や金属硫化物（酸化チタン）の蒸着層からなる。

光学的効果を電気的に変更可能な層１１は、液晶１２及び棒状染料分子１３を含む球体１９を有する。該球体は、好ましくは直径が０．１μｍから４０μｍとされる。かかる大きさの球体１９を有する光学的効果を電気的に変更可能な層１１の層厚は、最大で９０μｍ、好ましくは最大で４５μｍ、より好ましくは最大で１５μｍである。球体１９は、例えば、ＵＶ光によって重合されたモノマーのポリマーマトリックス中に結合されている。

図１ｃは、液晶１２及び棒状染料分子１３を含む球体１９の拡大図である。

図１ｄは、図１ｃの一部１８の拡大図であって、長軸１６及び横軸１７を有する液晶分子１２と、長軸１４及び横軸１５を有する棒状染料分子１３を示す。光学的効果を電気的に変更可能な層１１がより透明な状態にあるとき、液晶分子１２の長軸１６と棒状染料分子１３の長軸１４との間の平均角度は、２０°未満であることが好ましい。

好適な棒状染料分子１３は、例えば、以下の一般式（１）で示される染料である。
ここで、Ａ及びＱは、互いに独立して、窒素、酸素又は硫黄（好ましくは酸素又は硫黄、さらに好ましくは硫黄）を意味する。Ｒ１及びＲ２は、互いに独立して、非置換若しくは置換アリール基又は非置換若しくは置換ヘテロアリール基、好ましくは非置換若しくは置換フェニル基を意味する。

Ｒ１及びＲ２は、好ましくは互いに同一又は異なって置換され得る。

好適なアリール基は、好ましくは少なくとも６個のＣ原子、さらに好ましくは６個から１４個のＣ原子を有する。 好適なアリール基は、例えばフェニル基、ナフチル基、アントリル基又はフェナントリル基、好ましくはフェニル基である。

好適なヘテロアリール基は、例えば、ピリジル基、キノリン基又は３‐イソキノリン基である。

上記のアリール基、好ましくはフェニル基またはヘテロアリール基は、少なくとも１つのＣ１〜Ｃ８アルキル基、少なくとも１つのＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキル基、少なくとも１つのＣ１〜Ｃ８アルコキシ基、少なくとも１つのＣ１〜Ｃ８アルキルスルファニル基、少なくとも１つのヒドロキシ基、少なくとも１つのスルファニル基、又は少なくとも１つのハロゲン原子で置換することができる。

また、上記のＣ１〜Ｃ８アルキル基は、例えば、メチル、エチル、１‐プロピル、２‐プロピル、ｎ‐ブタ‐１‐イル、ｎ‐ブト‐２‐イル、ｔ‐ブト‐１‐イル、ｔ‐ブト‐１‐イル、又はブト‐２‐イルである。 上記のＣ１〜Ｃ８ヘテロアルキル基は、例えば、メチルアミノ、ジメチルアミノ、エチルアミノ、ジエチルアミノ、又はトリフルオロメチルである。上記のＣ１〜Ｃ８アルコキシ基は、例えば、メトキシ、エトキシ、又はプロポキシである。上記のＣ１〜Ｃ８アルキルスルファニル基は、例えば、メチルスルファニル、エチルスルファニル、又はプロピルスルファニルである。

好適なハロゲン原子は、例えば、フッ素、塩素、臭素、又はヨウ素である。

また、好適な棒状染料分子１３は、例えば、式（２）から（４）で示されるアンソラキノン系染料とすることができる。

なお、式（２）から（４）に示される好適なアンソラキノン系染料は、ドイツ、マインツのNematel GmbH & Co. KG社により市販されている。

したがって、棒状染料分子１３は、１，５‐ビス（フェニルスルファニル）アントラセン‐９，１０‐ジオン、１，５‐ビス（ｐ‐トリルスルファニル）アントラセン‐９、１０‐ジオン、１，５‐ビス［（４‐tert‐ブチルフェニル）スルファニル］アントラセン‐９，１０‐ジオン、及びこれらの混合物からなる群から選択される。

なお、光学的効果を電気的に変更可能な層１１内の棒状染料分子１３の濃度が０．０５質量％から４質量％（好ましくは、０．１５質量％から２．０質量％、より好ましくは０．５質量％から２．０質量％）であると望ましい結果が得られることが証明されている。
好適な液晶１２は、例えば、ドイツ、ダルムシュタットのMerck KGaA社のＥ７混合物である。好適なポリマーマトリックスは、米国、クランブリーのNorland Optical Adhesives社のNOA65モノマーを重合して精製することができる。なお、光学的効果を電気的に変更可能な層１１内の液晶１２の割合は、例えば、５０％から９９％である。

電極層３０，３１に電圧が印加されていない場合、液晶１２は平均して等方的に配向される（即ち、全方向に対し、統計的に又は確率的に一様に配置される）。棒状染料分子１３の長軸１４は、空間的に隣接する電場内で配向可能な液晶１２の長軸１７の方向に応じて変化するため、棒状染料分子１３も平均して等方的に配向される。入射した光は、一方では、液晶１２とポリマーとの間の屈折率の違いにより散乱するが、他方では、棒状染料分子１３の長軸１４の向きに応じて、一部吸収される。その結果、光学的効果を電気的に変更可能な層１１は不透明になる。使用される棒状染料分子１３に応じ、光学的効果を電気的に変更可能な層１１も特定の色度を有することができる。この状態を図１ａに示す。

棒状染料分子１３が入射光を一部吸収するため、非励磁状態（即ち、スイッチオフ状態）において、光学的効果を電気的に変更可能な層１１の不透明度がさらに増し、選択的に色度を生み出す。不透明度（非透明性）は、光学的効果を電気的に変更可能な層１１の観察方向に沿った厚さ（言い換えれば、ポリマーマトリックス内の液晶１２及び棒状染料分子１３の量及び厚さ）に応じて決まる。光学的効果を電気的に変更可能な層１１が厚いほど、又は液晶１２及び棒状染料分子１３を含む球体１９の割合が高いほど、不透明度も高くなる。

また、不透明度は温度に依存する。即ち、温度が高いほど、ポリマーマトリックス内の不透明度が増す。具体的には、液晶１２及び棒状染料分子１３を含む球体１９のブラウン運動により、このような結果となる。

しかし、電極層３０，３１に電圧を印加して光学的効果を電気的に変更可能な層１１に電場が発生すると、図１ｂに示すように、液晶１２が電場と平行に配向される。したがって、液晶１２の配向は異方性を持つ。また、棒状染料分子１３の長軸１４は、空間的に隣接する電場内で配向可能な液晶１２の長軸１７の向きに応じて変化するため、平均すると棒状染料分子１３も、異方性をもって配向される。したがって、入射光が光学的効果を電気的に変更可能な層１１を通過するため、液晶１２とポリマーとの間で屈折率に関する実質的な差異はなくなる。また、入射光に対する棒状染料分子１３の向きの問題から、等方性配向に比して棒状染料分子１３による吸収量が明らかに低下する。

図２ａから図２ｄは、光学的効果を電気的に変更可能な層１１と、第１電極層３０と、第２電極層３１と、補助層２３と、支持層２１と、反射層６０とを備えるセキュリティエレメント１の動作モードを示す。なお、層の構成に関しては、上記した説明を参照するものとする。

観察者５は、光源６からの白色光の反射光によって照らされるセキュリティエレメント１を上側から観察する。光学的効果を電気的に変更可能な層１１は、図２ａに示す不透明な状態と図２ｃに示す透明な状態との間で切り替えが可能である。

図２ａに示す不透明な状態（即ち、電極層３０，３１に電圧が印加されていない状態）にあっては、入射光が最も散乱する一方で、棒状染料分子１３によって入射光が吸収される。棒状染料分子１３の光吸収特性により、図２ａの棒状染料分子１３が観察者５に対して色度（ここでは、赤色）を与える。したがって、光学的効果を電気的に変更可能な層１１は、不透明であり赤色を有する。この場合、理想的には入射光のごく一部のみが反射層６０に到達する。反射層６０に到達する光の割合は、光学的効果を電気的に変更可能な層１１のコントラストにより定まる。

光学的効果を電気的に変更可能な層１１の不透明な状態では当該層１１が不透明で赤色になるため、図２ｂに示す如く、支持層２１によって形成されるフレーム２２を除き、セキュリティエレメント１は不透明な赤色として現れる。

図２ｃに示す、光学的効果を電気的に変更可能な層１１の透明な状態（即ち、電極層３０，３１に電圧が印加されている状態）では、入射光の大部分が反射層６０まで到達し、該反射層６０で反射された後、再び当該層１１を横切る。したがって、液晶１２で散乱する光及び棒状染料分子１３で吸収される光のいずれもが最小限に抑えられるため、観察者５は反射層６０によって反射された光を視認するこができる。

透明な状態では、セキュリティエレメント１の光学的効果を電気的に変更可能な層１１は、図２ｄに示す如く、支持層２１によって形成されるフレーム２２を除き、透明になる。なお、支持層２１の材料を透明にしても良い。

図３ａ及び図３ｂは、第１電極層３０と、第２電極層３１と、支持層２１と、効果層６８と、光学的効果を電気的に変更可能な層１１とを備える、本願に係るセキュリティエレメント１の変形例を示す実施形態である。

ここで、第１電極層３０及び第２電極層３１は、それぞれ下側電極層３０及び上側電極層３１を形成する。下側電極層３０は、領域３７において第１微細構造を有する。さらに、下側電極層３０はゾーン２７において金属膜３０ｍを有する。金属層３０ｍは、第１微細構造によって生じる光学的効果をはっきりと出現させたり強化させたりする。

上側電極層３１及び／又は下側電極層３０は複数の層からなるものであっても良い。例えば、下側電極層３０を、少なくとも領域中に第１微細構造が成型される複製ニス層、及び、少なくともある領域において金属膜として該複製ニス層に塗布される金属層からなるものとすることができる。また、該金属層は、下側電極層３０の導電層を形成し、第１微細構造によって生じる光学的効果をはっきりと出現させることができる。

支持層２１はゾーン２６に設けられるが、ゾーン２７には設けられない。ゾーン２６では、支持層２１の高さ２８を１μｍから５０μｍ、好ましくは２μｍから３０μｍ、より好ましくは３μｍから２０μｍとする。また、ゾーン２６同士の距離２９は、５μｍから５００μｍの間、好ましくは１０μｍから３００μｍの間、より好ましくは２０μｍから１５０μｍとする。ゾーン２７では、セキュリティエレメント１はさらに、光学的効果を電気的に変更可能な層１１を有する。図３ａに示すように、支持層２１が存在するゾーン２６同士の距離２９は一定に保たれる。しかしながら、距離２９が変化するものとしても良い。支持層２１はゾーン２６に貼り付けておいても良い。例えば、支持層はゾーン２６上に印刷される。ここで、支持層２１は絶縁体として設けられる。この結果、下側電極層３０と上側電極層３１との間の短絡を回避できる。

また、支持層２１をフォトレジストから形成することもできる。例えば、ある領域において、金属層（具体的にはアルミニウム層）を透明なベース層に塗布することができる。そして、該領域に塗布された金属層に対してフォトレジストが塗布されると、フォトレジストは該金属層を介してを照射される。したがって、領域に塗布された金属層は、フォトレジストの露光マスクとして機能する。ネガティブフォトレジストを用いた場合、照射される領域はゾーン２６内に支持層２１として残る。なお、ポジティブフォトレジストを用いることも可能である。フォトレジストは、例えば印刷したり、ドクターブレードを用いて塗布しても良い。

なお、上側電極層３１の構成については、上記した説明を参照するものとする。

効果層６８は、観察者５と対向する側に配置される。効果層６８はセキュリティエレメント１の光学的外観に影響を与えるものである。ここで、図３ａ、図３ｂの効果層６８は、印刷カラー層として設計されており、光学的に変化しない層である。ただし、少なくとも１つの効果層を光学的に可変な層（具体的には、結合剤及び光学的に可変な顔料を含む、少なくとも１つのカラー層）としても良い。効果層６８は、例えば、（干渉効果により）光学的に変化する色彩印象を生み出す光学的可変インク（ＯＶＩ）の印刷された層とすることができる。

また、少なくとも１つの効果層６８を、回折レリーフ構造（具体的には、キネグラム（登録商標）やホログラム、０次回折構造、ブレーズド格子（特に、非対称鋸歯レリーフ構造）、回折構造（特に、線形の若しくは交差した正弦回折格子）、光回折及び／若しくは光屈折及び／又は光収束型のマイクロ若しくはナノ構造、バイナリ若しくは連続フレネルレンズ、バイナリ若しくは連続フレネルフリー表面、回折若しくは屈折マクロ構造（特に、レンズ構造若しくはマイクロプリズム構造）、鏡面、マット構造（特に、異方性若しくは等方性のマット構造）、又はこれらの構造の組み合わせ）、が成型された複製ニス層とすることもできる。さらに、効果層６８を、複製ニス層として形成する場合、ある領域で金属化することもできる。

図３ａに示す如く、光学的効果を電気的に変更可能な層１１の不透明な状態（即ち、電極層３０，３１に電圧が印加されていないとき）にあっては、光源６からの入射光は、一方では最大限に散乱し、他方では棒状染料分子１３により吸収される。よって、光学的効果を電気的に変更可能な層１１は、例えば黒色になる。

図３ｂに示す如く、光学的効果を電気的に変更可能な層１１の透明な状態（即ち、電極層３０，３１に電圧が印加されているとき）にあっては、光源６からの入射光は、下側電極層３０の金属膜３０ｍまで到達し、第１微細構造において回折又は屈折される。あるいは、微細構造が設けられていない場合であれば、金属膜３０ｍで反射して再度光学的効果を電気的に変更可能な層１１を通過する。即ち、液晶１２による光の散乱や棒状染料分子による光の吸収が最小限の状態になっているため、観察者５は、第１微細構造又は反射光によってもたらされる光学的効果を認識することができる。

図４ａ〜図４ｆは、支持層の変形例を示す平面図である。図４ａ〜図４ｆに示すように、支持層をゾーン２６に設け、ゾーン２７に設けないようにすることが可能である。そして、ゾーン２６でパターン（具体的には、第１の情報を示すパターン）を形成することもできる。パターンは、例えば、図式的な輪郭、象徴的表現、画像、モチーフ、シンボル、ロゴ、肖像画、英数字、テキスト等とすることができる。図４ａの支持層は、ゾーン２６内においてチェスボードパターン状に形成される。図４ｂの支持層は、ゾーン２６内において十字状に形成されている。図４ｃの支持層は、ゾーン２６内において英数字上に形成されている。図４ｄの支持層は、ゾーン２６内において異なる幅を持つ線状に形成されている。図４ｅの支持層は、ゾーン２６内においてハニカム状に形成されている。図４ｆの支持層は、ゾーン２６内において、４５°回転させたクロスボードパターン状に形成されている。また、図３ａ、３ｂに示したように、ゾーン２６同士の距離は、通常５μｍから５００μｍ、好ましくは１０μｍから３００μｍ、より好ましくは２０μｍから１５０μｍとする。

図５ａ〜図５ｅは、セキュリティエレメント１の支持層の変形例を示す平面図である。図５ａは支持層に形成されたフレーム２２と、領域３５内において星型パターン状に脱金属化された電極を示す。また、領域３６は金属化された電極である。

図５ｂは、支持層によって星型に形成された幅広のパターン状フレーム２２と、領域３６において金属化された電極とを示す。

図５ｃは、支持層により形成された星型の幅広フレーム２２を示す。また、フレーム２２は細いブリッジ（ネット）を形成し、それぞれ部分領域２４を囲んでいる。図５ｄは、支持層により形成されたフレーム２２と、領域３６において星型に金属化された電極層とを示す。支持層はゾーン２６に設けられる一方、ゾーン２７には設けられない。この例では、ゾーン２６はチェスボード状に形成される。

図５ｅは、支持層により形成されたフレーム２２と、領域３６において星型に金属化された電極層とを示す。支持層はゾーン２６に設けられる一方、ゾーン２７には設けられない。この例では、ゾーン２６は十字状に形成されている。

図６ａ〜図６ｃは、セキュリティエレメント１の電極層の一部を示す。図６ａは、全面に亘って（例えば、金、銀、クロム、銅、又はアルミニウムの）金属膜３０ｍが施された下側電極層３０を示す。下側電極層はさらに、ゾーン２６に支持層２１を有する。図６ｂは、下側電極層３０及び支持層２１が１つの層を形成している、又は単に下側電極層３０及び支持層２１が連結されている例を示す。この場合、例えば、下側電極層は、複数の層（例えば、複製ニス層及び金属膜３０ｍ）からなるものとすることができ、支持層２１は脱金属化された領域（即ち、複製ニス層と接触した領域）に設けられる。かかる構成は、例えば、リソグラフィ処理を経て得ることができる。この場合、支持層２１及び複製ニス層は、それぞれ異なる材料からなる。また、支持層２１のゾーン２６を、例えば、図６ｂに示す如く複製ニス層の中に成型することもできる。下側電極層３０のうち、導電層を形成する金属膜３０ｍは、領域２７（即ち、ゾーン２６とゾーン２６の間）に塗布される。また、図６ｃに示すように、金属膜３０ｍをゾーン２６、ゾーン２７、及びゾーン２６内の支持層２１の端部、に塗布することもできる。

図７ａ〜図７ｃは、セキュリティエレメント１の電極層の変形例を示す概略平面図である。図７ａは、部分領域３８，３９，４０，４１において異なる微細構造を備える下側電極層の領域３７を示す。例えば、部分領域３８は鏡面を、部分領域３９は等方性マット構造を、部分領域４０は第１バイナリ微細構造を、部分領域４１は、可視波長域（具体的には、３８０ｎｍから７８０ｎｍ）において第１バイナリ微細構造とは異なる色彩効果を奏する第２バイナリ微細構造を、それぞれ備える。ここで、第１微細構造の第１エレメント面とベース面との間の第１距離は、例えば３８０ｎｍとされ、第２微細構造からの第１距離は、例えば４５０ｎｍとされる。図７ｂは、下側電極層の領域３７のさらに別の変形例を示し、該領域３７は部分領域３８，３９，４２と異なる微細構造を有する。部分領域４２は、高周波回折レリーフ構造（具体的には、非対称格子プロファイルの交差格子に基づく０次回折構造）を有する。該高周波回折レリーフ構造の色彩印象は、浅い観察角度（例えば１０°）で金色となる。なお、部分領域３８，３９については、上記した説明を参照するものとする。即ち、これらの領域は、それぞれ異なる微細構造を有する。図７ｃは、下側電極層の領域３７のさらに別の変形例を示し、部分領域３９，４０，４１においてそれぞれ異なる微細構造を有する。なお、部分領域３９，４０，４１については、上記した説明を参照するものとする。

図８は、本願発明に係るセキュリティエレメント１のさらに別の変形例を示す。この例では、セキュリティエレメント１は、補助層２３と、第１電極層３０と、第２電極層３１と、支持層２１と、偏光子層６４と、光学的効果を電気的に変更可能な層１１と、を有する。また、層２１，２３については、上記した説明を参照するものとする。

第１電極層３０及び第２電極層３１は、それぞれ下側電極層３０及び上側電極層３１を形成する。下側電極層３０は、領域３７において微細構造（例えば、コンピュータ生成ホログラム）を備える。また、下側電極層３０は、２つの部分層（具体的には、複製ニス層及び金属膜３０ｍ）からなる。

複製ニス層は、例えば、表面構造が熱と圧力を用いたスタンピングツールにより成型される、熱可塑性ニスからなる。また、複製ニス層はＵＶ架橋性ニスにより形成することができ、表面構造はＵＶ複製により複製ニス層に成型される。表面構造はスタンピングツールにより未硬化の複製ニス層に成型され、その後、該複製ニス層はＵＶ光の照射中又は照射後に硬化される。

複製ニス層は、好ましくは層の厚さが０．２μｍから２μｍとされる。なお、図８の複製ニス層は、層厚が０．５μｍであり、少なくとも部分的に架橋された複製ニス層として構成される。複製ニス層に成形された表面構造は、好ましくはキネグラム（登録商標）やホログラム、ブレーズド格子（特に、非対称鋸歯レリーフ構造）、回折構造（特に、線形の正弦波回折格子や交差した正弦回折格子、線形の単一若しくは多段矩形格子や交差した単一若しくは多段矩形格子）、鏡面、マット構造（特に、異方性若しくは等方性のマット構造）、又はこれらの構造の組み合わせとされる。あるいは、バイナリ微細構造とすることもできる。かかる場合、バイナリ微細構造は、セキュリティエレメントの底面に拡がる面と平行に設けられたベース面及び第１エレメントからなり、第１エレメントの第１エレメント面は、ベース面と略平行に設けられる。また、第１エレメントの第１エレメント面及びベース面は、セキュリティエレメントの底面と直交する方向に、第１の距離だけ離れて設けられる。なお、第１の距離は、ベース面と第１エレメント面で反射した光の干渉及び／又は第１エレメント面とベース面を通過した光の干渉によって、色彩が生じるように設定される。あるいは、バイナリ微細構造は、互いに隣接する複数の第２のエレメントからなり、第２エレメントの第２エレメント面は互いに平行するように配置されると共に、第２エレメントの第２エレメント面に隣接する縁部を有する。また、隣接する第２エレメントの第２エレメント面は、第２エレメント面と直交する方向に第２の距離だけ離れて設けられる。なお、第２の距離は１５０ｎｍから１５００ｎｍの間とされる。

図８において、金属膜３０ｍが複製ニス層に塗布される。当該金属膜は、好ましくはクロム、アルミニウム、金、銅、銀、又はこれらの金属の合金であって、真空下において０．０１μｍから０．１５μｍの層厚に蒸着される。また、反射層は、透明な反射層によって形成されても良く、薄型若しくは微細構造金属層（金属性の微細ワイヤ層又はフィルグリー線）、又は誘電ＨＲＩ（High Refraction Index）や誘電ＬＲＩ（Low Refraction Index）層、により形成することもできる。該誘導層は、例えば、金属酸化物や金属硫化物（例えば、チタン酸化物）であって厚さ１０ｎｍから１５０ｎｍの蒸着層から構成される。また、図８の金属膜３０ｍは誘電性を有しており、下側電極層３０の導電層を形成する。

領域３３では、上側電極層３１が、例えば、キネグラム（登録商標）やホログラム、０次回折構造、ブレーズド格子（特に、非対称鋸歯レリーフ構造）、回折構造（特に、線形の正弦波回折格子や交差した正弦回折格子、線形の単一若しくは多段矩形格子や交差した単一若しくは多段矩形格子）、光回折及び／若しくは光屈折及び／又は光収束型のマイクロ若しくはナノ構造、バイナリ若しくは連続フレネルレンズ、バイナリ若しくは連続フレネルフリー表面、回折若しくは屈折マクロ構造（特に、レンズ構造若しくはマイクロプリズム構造）、鏡面、マット構造（特に、異方性若しくは等方性のマット構造）、又はこれらの構造の組み合わせ、の微細構造を有する。また、上側電極層３１は、２つの平行層、具体的には、複製ニス層と金属膜３１ｍからなる。なお、上側電極層の複製ニス面と金属膜３１ｍとについては、上記した説明を参照するものとする。

図８において、光学的効果を電気的に変更可能な層１１は、厚さが変化する。即ち、図８に示すように、光学的効果を電気的に変更可能な層１１の層厚は、フィルム体全体に亘って、左手の層端部における厚さの小さい第１の層厚から、右手の層端部における厚さの大きい第２の厚さまで、直線的に横方向に変化している。また、光学的効果を電気的に変更可能な層１１が厚いと不透明な状態からの切り替えにより大きな電圧を必要とすることから、光学的効果を電気的に変更可能な層１１の層厚を変化させることにより、例えば、セキュリティエレメント１に亘り、電圧を増加させることによって透明度が伝搬していく、透明度の伝搬状態を生成することもできる。

偏光子層６４は入射光を、例えば、直線的に偏光する。これにより、光学的効果を電気的に変更可能な層１１の不透明状態と、光学的効果を電気的に変更可能な層１１の透明な状態との間でコントラストを向上させることができる。また、偏光子層６４は、好ましくは半結晶性ポリマー層であって、層厚が２μｍから２０μｍ、好ましくは５μｍから１５μｍ、より好ましくは７μｍから１０μｍとされる。さらに、偏光子層６４は色度を有しても良い。例えば、偏光子層６４を緑色とすることもできる。

図９ａ〜図９ｄは、本願発明に係るセキュリティエレメント１のさらに別の変形例を示し、第１電極層３０と、第２電極層３１と、支持層２１と、反射層６０と、第１偏光子層６３と、第２偏光子層６４と、第１配向層５０と、第２配向層５１と、光学的効果を電気的に変更可能な層１１と、を備える。なお、電極層３０，３１、支持層２１、反射層６０、及び偏光子層６３，６４については、上記した説明を参照するものとする。

この例にあっては、第１電極層３０と、第１偏光子層６３と、第１配向層５０とが、下側電極層を形成する。また、第２電極層３１と、第２偏光子層６４と、第２配向層５１とが、上側電極層を形成する。

光学的効果を電気的に変更可能な層１１は液晶１２及び棒状染料分子１３を備える。液晶１２は、電気的異方性と複屈折性を有し、偏光の偏光方向を回転させることができる。棒状染料分子１３は、上述したように、空間的に隣接した電場内で配向可能な液晶１２の長軸方向に応じ、自己の長軸方向を変える。

下側配向層５０及び上側配向層５１は、それぞれ好適な方向を持つ。例えば、配向層５０，５１の表面は、それぞれブラシングされて好適な方向が付けられる。なおブラシングには、例えば、ポリスチレン発泡体又は布で覆われたローラを使うことができる。ブラシング処理により、配向層５０，５１の好適な方向を定める概ね平行な溝構造が得られる。なお、図９ａ及び図９ｃに示す配向層５０，５１は、透明に設計されている。また、下側配向層５０を反射層として設計しても良い。図９ａ及び図９ｃにおいて、偏光層６３，６４及び上側電極層３１は、透明に設計されている。

電圧を印加しない場合、即ち電極層３０，３１の間に電場が存在しない場合、図９ａに示す如く、液晶１２は長軸が配向層５０，５１の溝と平行な方向を向く。また、かかる配向性をさらに向上させるために、例えば、界面活性剤（具体的には、レシチン、シラン、ポリイミド）のような界面活性物質を使っても良い。これにより、配向層５０，５１の好適な方向に応じて液晶１２の配向性を向上させることができる。また、例えば、下側配向層５０の好適な方向が、上側配向層５１の好適な方向に対して９０°回転した場合に、液晶１２の回転を促進することができる。通常、第１配向層５０側の液晶１２の長軸は、第１の好適な方向に応じて配置され、第２配向層５１側は、第２の好適な方向に応じて配置される。また、その間の領域にあっては、液晶１２の長軸は、第１の好適な方向から第２の好適な方向に向けて回転を続ける。光学的効果を変更可能な層１１の棒状染料分子１３の長軸方向は、液晶１２の長軸方向に応じて変化するため、第１配向層と第２配向層との間において、棒状染料分子１３は液晶１２の回転を追いかけるように回転する。電圧を印加しない場合、図９ａに示す如く、棒状染料分子１３はセキュリティエレメントの平面と平行になるように並べられる。このとき、セキュリティエレメントは着色されている。

一方、電極層３０，３１に電圧を印加し、光学的効果を電気的に変更可能な層１１に電場が発生すると、配向層５０，５１からの距離及び印加される電圧の大きさに応じて、図９ｃに示す如く、液晶１２と、これに伴い染料分子１３とが、電場と平行になるように並べられる。即ち、印加される電圧が高いほど、液晶１２が電場と平行になるように良く配向される。このとき、配向層５０，５１に近い液晶は、配向層５０，５１の好適な方向に対する配向の影響力が大きいため、配向層５０，５１に近い液晶１２ほど、配向層５０，５１から離れている液晶に比してより高い電圧が必要となる。また、棒状染料分子１３が主としてセキュリティエレメントの平面と直交する方向を向くため、セキュリティエレメントは、色が薄くなったり、ほとんど色が無くなったりする。また、色彩印象及び色の濃さは、偏光子層６３，６４の向きに依る。

即ち、偏光子層６３，６４、配向層５０，５１、及び光学的効果を電気的に変更可能な層１１による構造が、印加可能電圧に依って、光源６からの入射光がセキュリティエレメント１を通過できるかを決めており、これにより、観察者５におけるセキュリティエレメントの光学的印象を決めている。

次に、異なる構造を有する偏光子層６３，６４と、配向層５０，５１と、光学的効果を電気的に変更可能な層１１を備えたセキュリティエレメント１の別の変形例について説明する。

セキュリティエレメント１の別の実施例にあっては、下側配向層５０の好適な方向は、上側配向層５１の好適な方向に対して９０°回転している。また、上側偏光子層６４及び下側偏光子層６３は、入射光を直線的に偏光する。互いに直交するｘ軸、ｙ軸の座標系がセキュリティエレメント１の底面に拡がる平面に拡がる場合、上側配向層５１の好適な方向はｘ軸に平行である。また、下側配向層５０の好適な方向は、ｙ軸に平行である。また、直線偏光子層６３，６４の透過軸は、ｘ軸に平行になる。

光源６からの入射光は、上側偏光子層６４によってｘ方向に沿って直線的に偏光される。偏光方向は、配向層５０，５１を通過した後に保持される。

上記した通り、液晶１２は偏光方向を回転させることができる。これにより、非励磁状態では、光学的効果を変更可能な層１１を通過後、光の偏光方向は９０°回転させられる。ここで、液晶１２の長軸方向に長軸が向けられた染料分子１３は、上記の通り光を吸収し、例えば、黄色を発色する。下側配向層５０を通過すると、光の偏光方向はさらに９０°回転させられる。よって、光はｙ方向に沿って直線的に偏光される。下側偏光子層６３の透過軸がｘ軸と平行となっているため、ｙ方向に直線的に偏光された光は、下側偏光子層６３によって吸収される。

したがって図９ｂに示す如く、観察者５にとってセキュリティエレメント１は、棒状染料分子１３により決まる黄色で不透明に見える。

電極層３０、３１に電圧が印加されると、上記の通り、液晶１２及び対応する棒状染料分子１３が電場と平行に向けられる。このとき、上側偏光子層６４を通過しｘ方向に直線的に偏光された光は、（透過軸がｘ軸と平行な）下側偏光子層６３を通過することができるため、反射層６０まで到達することができる。そして、光は反射層６０で反射され、再び偏光子層６３，６４、配向層５０，５１、及び光学的効果を電気的に変更可能な層１１を通過する。

したがって図９ｄに示す如く、観察者５にとってセキュリティエレメント１は、支持層２１によって形成されたフレーム２２を除き、透明に見える。したがって、電圧が印加されると、観察者５は反射層６０又は反射層６０が設けられた複製ニス層に成形された微細構造の効果を視認することができる。

セキュリティエレメント１の別の変形例にあっては、下側配向層５０の好適な方向及び上側配向層５１の好適な方向がいずれもｘ軸方向に向けられる。上側偏光子層６４及び下側偏光子層６３は入射光を直線的に偏光する。ここで、直線偏光子層６３，６４の透過軸はｘ軸に対して４５°傾いた方向と平行とされる。光学的効果を電気的に変更可能な層１１の層厚は、λ／２板の厚さに対応する。

光源６からの入射光は、上側偏光子層６４によりｘ軸に対して４５°傾いた方向に直線的に偏光される。偏光方向は、配向層５０，５１を通過した後に保持される。

電極層３０，３１に電圧が印加されないとき、光学的効果を電気的に変更可能な層１１は、その層厚により入射光の偏光方向を回転させる。このとき、入射光の偏光方向は、光学的効果を変更可能な層１１を通貨した後、ｘ軸に対して１３５°傾いた方向に直線的に偏光される。下側偏光子層６３の透過軸はｘ軸に対して４５°傾いた方向と平行とされるため、上記のようにして偏光された光は、下側偏光子層６３によって吸収される。したがって、光はセキュリティエレメント１の層を通過できずに棒状染料分子１３によって吸収されてしまうため、観察者５にとってセキュリティエレメントは不透明で該棒状染料分子１３により決まる色に見える。

電極層３０，３１に電圧が印加されると、上記の通り、液晶１２及び対応する棒状染料分子１３が電場と平行に向けられる。この結果、光学的効果を電気的に変更可能な層１１の液晶分子は、光の偏光方向９０°を回転させない。さらに、棒状染料分子１３は、その方向のために、最小限の吸収能しか有しない。したがって、入射光がセキュリティエレメントの層を通過し、棒状染料分子がほとんど入射光を吸収しないため、観察者５にとってセキュリティエレメント１は透明に見える。

図１０は、本願発明に係るセキュリティエレメント１の好適な実施例を示す。該セキュリティエレメント１は、導電性で反射性の第１の配向層５０ｒと、第２電極層３１と、支持層２１と、第２偏光子層６４と、第２配向層５１と、光学的効果を電気的に変更可能な層１１と、を備える。ここで、層３１，６４，５１，２１に関しては、上記した説明を参照するものとする。

第１配向層５０ｒは回折レリーフ構造を有する。該回折レリーフ構造は、好ましくは高周波（特に正弦波の）レリーフ構造であって、格子間隔が１９０ｎｍから５００ｎｍ、好ましくは３００ｎｍから４２０ｎｍ、格子深さが５０ｎｍから５００ｎｍ、好ましくは８０ｎｍから２５０ｎｍとされる。このような高周波レリーフ構造は、サブ波長格子又は０次回折構造とも呼ばれる。この場合、液晶の長軸も回折レリーフ構造に配向される。棒状染料分子１３の長軸方向は、液晶１２の長軸方向と合わせて変化するため、棒状染料分子１３は液晶１２の方向を向く。さらに、このようなレリーフ構造、特に、金属層が設けられたレリーフ構造は、偏光可能である。このように、第１配向層５０ｒは反射型として設計される。したがって、第１配向層５０ｒを多重層として形成することもできる。例えば、第１配向層を、回折レリーフ構造が成型された複製ニス層からなるものとし、さらに金属膜を備えるものとすることができる。なお、金属膜は第１配向層５０ｒの導電部となると共に、第１配向層５０ｒの反射部を実現する。

ここで、光学的効果を電気的に変更可能な層１１の層厚は、λ／４板の厚さに対応する。この結果、λ／４板同様、光学的効果を電気的に変更可能な層１１は、セキュリティエレメント１の非励磁状態において、直線的に偏光された光を環状に偏光された光に変換することができる。即ち、光源６からの光が上側又は第２偏光子層６４によってｘ軸に対して４５°傾いた方向に直線的に偏光され、さらに光学的効果を電気的に変更可能な層１１を通過すると、第１配向層５０ｒにおける反射により、左環状偏光が右環状偏光となる。また、光学的効果を電気的に変更可能な層１１を再度通過すると、光は再度直線的に偏光される。したがって、偏光方向は、当初の、ｘ軸に対して４５°傾いた方向に対して全体的に９０°偏光される。このため、光は第２偏光子層６５によって吸収され、結果、セキュリティエレメント１は観察者５にとって不透明に見える。
電極層３１、５０ｒに電圧が印加されると、上記した通り、液晶１２及び対応する棒状染料分子１３は電場と平行方向に向けられる。この結果、光学的効果を電気的に変更可能な層１１の液晶分子１２は光の偏光方向を変化させない。さらに、棒状染料分子１３は、その方向のために、最小限の吸収性しか有しない。したがって、入射光はセキュリティエレメント１の層３１，６４，５１，ｌ１を通過し、第１配向層５０ｒで反射する。したがって、観察者５は、第１配向層５０ｒの正弦波レリーフ構造により生成された光学的効果を視認することができる。

図１１は本願発明に係るセキュリティエレメント１のさらに好適な実施例を示す。該セキュリティエレメント１は、導電性で反射性の第１の配向層５０ｒと、第２電極層３１と、支持層２１と、第２配向層５１と、光学的効果を電気的に変更可能な層１１と、を備える。ここで、層３１，５１，２１，１１，５０ｒに関しては、上記した説明を参照するものとする。

即ち、図１０のセキュリティエレメントに対し、図１１のセキュリティエレメントは上側（又は第２）偏光子層を有しない。

非励磁状態では、上記の通り液晶１２及び棒状染料分子１３の長軸方向は配向層５１，５０ｒの溝構造と平行になるように配向される。上記した通り、かかる配向において棒状染料分子１３は最大限の吸収性を有する。

電極層３１，５０ｒに電圧が印加されると、上記した通り、液晶１２及び対応する棒状染料分子１３は電場と平行方向に向けられ、棒状染料分子１３の吸収性は最小限となる。したがって、観察者は、第１配向層５０ｒの正弦波レリーフ構造により生成された光学的効果を視認することができる。

図１２ａ〜図１２ｃはセキュリティエレメント１の配向層の変形例を示す平面図である。図１２ａは、正弦波レリーフ構造（具体的には、０次回折構造）を備える第１（下側）配向層を示す。図１２ｂは、正弦波レリーフ構造を備え、領域５６における格子間隔が２５０ｎｍ、星型の領域５５の格子間隔も２５０ｎｍとされた下側配向層を示す。領域５５における正弦波レリーフ構造の方位角は、領域５６における正弦波レリーフ構造の方位角に対して９０°回転させられている。図１２ｃは、領域５７において正弦波レリーフ構造を備える下側配向層を示す。この例において、領域５７の正弦波レリーフ構造と領域５８の正弦波レリーフ構造では、格子間隔、格子深さ、及び方位角、のいずれもが異なる。

図１３ａ及び図１３ｂは、本願発明に係るセキュリティエレメント１のさらに好適な実施例を示す。該セキュリティエレメント１は、反射層６０と、第１電極層３０と、第２電極層３１と、支持層２１と、補助層２３と、効果層６８と、光学的効果を電気的に変更可能な層１１と、を備える。ここで、層６８，３１，２１，１１，３０，２３，６０に関しては、上記した説明を参照するものとする。

図１３ａ及び図１３ｂのセキュリティエレメント１は配向層を有しないため、液晶１２及び棒状染料分子１３は、非励磁状態において等方性を有する。換言すれば、棒状染料分子１３は均一な方向を有さず、ランダムに並ぶ。この状態で、光学的効果を変更可能な層１１は、棒状染料分子１３によって決まる色により不透明に見える。

他方、電極層３０，３１に電圧が印加されると、液晶１２及び対応する棒状染料分子１３は、上記した通り、電場に平行となるように配向される。また、上記した通り、このとき棒状染料分子１３は最小限の吸収性を有する。光学的効果を電気的に変更可能な層１１は、よって透明な状態として見える。

図１４は、本願発明に係るセキュリティエレメント１のさらに好適な実施例を示す。該セキュリティエレメント１は、光学カラー層６６，６７を備える。ここで、層３０，３１，２１，１１，６８に関しては、上記した説明を参照するものとする。

ここで、カラー層６６，６７は、少なくとも部分的に光学的効果を電気的に変更可能な層１１と重なる。また、光学的効果を電気的に変更可能な層１１の少なくとも一部は、カラー層６６，６７の間に配置される。また、カラー層は互いに異なる色とされても良く、例えば、カラー層６６を緑色に、カラー層６７を赤色とすることもできる。また、カラー層６６，６７はそれぞれ異なるカラーパターンエレメントとしてパターンを形成しても良い。例えば、カラー層６７は画像（星等）を形成するパターンを有し、当該星の領域を青色とすることができる。

図１５ａ〜図１５ｆは、本願発明に係るセキュリティエレメントの光学的効果を示す、セキュリティエレメント１の平面図である。図１５ａ、図１５ｃ、図１５ｅは、それぞれ光学的効果を電気的に変更可能な層１１の不透明な状態におけるセキュリティエレメント１の平面図を示す。図１５ｂ、図１５ｄ、図１５ｆは、光学的効果を電気的に変更可能な層１１の透明な状態におけるセキュリティエレメント１の平面図を示す。即ち、図１５ａ〜図１５ｆのセキュリティエレメントは、光学的効果を電気的に変更可能な層が不透明な状態にある場合、観察者から見て、乳白色の、曇った、かつ着色された外観となるように形成されている。一方、光学的効果を電気的に変更可能な層が透明な状態にある場合、図１５ｂ、図１５ｄ、図１５ｆに示すように、観察者に対してさらなる色彩効果を与える。図１５ａ，１５ｃ，１５ｅの不透明な状態では、上記した色彩効果はかすかに認識可能な程度か、全く認識できない程度のものである。例えば、図１５ｂのセキュリティエレメント１は、領域３８，３９，４０でそれぞれ異なる色彩効果を示し、上記した通り、該色彩効果は、第１電極層が有するそれぞれ異なる微細構造によって生じる。即ち、例えば領域３９では観察者に対して赤色の外観を、領域３８では観察者に対して青色の外観をそれぞれ与えると共に、領域４０にホログラム（不透明な状態では観察者から隠れる）が設けられる。図１５ｄは、“Ｋ”の文字を形成するフレーム２２を備えており、文字“Ｋ”の領域４１は観察者から見て赤色に、領域４２は観察者から見て青色に、領域４３は透明になる。また、フレーム２２自身は黒色をしており、図１５ｃに示すように、不透明な状態においても、より暗い部分として認識される。図１５ｆは、領域４５，４６において果物を、領域４４，４７において葉を、それぞれ表すセキュリティエレメント１を示す。領域４４，４５，４６，４７では、セキュリティエレメント１の下側電極層がそれぞれ異なる微細構造を有しており、観察者に対してそれぞれ異なる色彩効果を与えている。

図１６ａ及び図１６ｂは、窓７１（好ましくは、セキュリティ文書２を完全に貫通する窓）の上にセキュリティエレメント１が配置されている例を示す。かかる場合、反射光及び透過光の両方により、セキュリティエレメント１を上下両方から観察することができる。セキュリティ文書２は、例えば紙幣である。窓７１は、例えば紙幣やパスポートのページに空けられたパンチ穴とされる。図１６ａ，１６ｂに示すように、観察者５は、セキュリティ文書２と該セキュリティ文書２に適用されたセキュリティエレメント１とを、セキュリティ文書２の正面から反射光及び透過光によって、あるいは、セキュリティ文書２の裏面から反射光及び透過光によって、観察することができる。

図１７は、窓開口７１が（スタンピング等により）形成されたセキュリティ文書２（例えば、紙幣）を示す。なお、好ましくは、窓開口７１はセキュリティ文書２の紙部分を完全に貫通する。この例において、セキュリティ文書２の厚さは最大で１０００μｍ、好ましくは２０から２００μｍ、より好ましくは５０から１４０μｍとされる。
セキュリティエレメント１は圧電エネルギ源７０を備え、接着層６９等によってセキュリティ文書２の片面に固定される。該セキュリティエレメント１において、光学的効果を電気的に変更可能な層１１は、窓開口７１を閉じるように配置される。圧電エネルギ源７０は、電極層３０，３１が設けられている両面のそれぞれと対向するように設けられた圧電素材（例えばＰＶＤＦ：ポリフッ化ビニリデン）の層７５を含む。

電極層３０，３１の層厚は、１ｎｍから５００ｎｍの範囲、好ましくは１０ｎｍから２００ｎｍの範囲とされる。電極層３０，３１は、不透明又は少なくとも部分的に透明となるように形成される。なお、電極層３０，３１を形成する素材としては、アルミニウム、銀、金、クロム、銅等の金属や合金、ＩＴＯ等の導電性非金属無機材料、カーボンナノチューブ、ＰＥＤＯＴ（ポリ（３，４‐エチレンジオキシチオフェン））、ＰＡＮＩ（ポリアニリン）等のグラフェンや導電性ポリマーが適していることが既に証明されている。

電極層３０，３１の形成は、特に金属又は非金属無機電極層３０，３１を蒸着やスパッタリングにより形成する際、又は、高分子電極層３０，３１を通常の印刷工程（スクリーン印刷、インクジェット印刷、レリーフ印刷、凹版印刷、若しくはドクターブレードにより形成する際に行われる。しかしながら、ホットスタンプ又はコールドスタンプによって電極層３０，３１を形成するために転送フィルムを用いることも可能である。

電極層３０，３１は、セキュリティエレメント１を通って光学的効果を変更可能な層１１に至るまでの導電性接続を形成する。

セキュリティエレメント１は、外部に対し透明補助層２３によって覆われている。好ましくは、補助層２３は保護層となる。保護層は、自己支持型又は保護複製ニス層としてのキャリアフィルムとして形成されることが好ましい。なお、保護複製ニス層の場合、層厚が小さいため自己支持型としては形成されない。保護層は、色を有しない又は色を有する透明な層として形成されることが好ましい。また、保護層は、ＰＥＴ，ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＩ（ポリイミド）ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＣ、又はＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）から形成される。さらに、補助層２３は、セキュリティエレメント１とセキュリティ文書２の間に塗布される高さ補償平滑層であっても良い。

なお、ポリマー（具体的には、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ））が圧電材料として適していることが証明されている。しかしながら、ポリアミド、ポリウレタン、フルオロポリマー、及び特にそこから誘導されたコポリマーや、さらには強誘電性液晶エラストマーといった圧電材料を使用することもできる。また、圧電性粒子（有機マトリックス中に埋め込まれたチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）や酸化亜鉛（ＺｎＯ））からなる印刷可能な複合材料や、ＰＺＴ層やフレキシブルキャリア材料にレーザーリフトオフ等を介して転送されるＺｎＯナノワイヤアレイといった無機圧電材料、も圧電材料として使用可能である。圧電材料の層７５は、好ましくは層厚が最大２００μｍ、好ましくは最大５０μｍ、より好ましくは最大２５μｍとされる。ポリカーボネート（ＰＣ）のパスポートカードのようなＩＤ文書の場合、層厚を最大で２００μｍ、好ましくは最大１００μｍとするのが実用的である。このような薄い圧電材料の層は、１つ以上のパスに対する印刷により設けられ、適切な剛性がある場合には、曲げ荷重が加えられて電圧を生成する能力が驚くほど維持される。

また、光学的効果を電気的に変更可能な層１１は、第１及び第２電極層３０，３１間において圧電エネルギ源７０を折り曲げることで発生する、電場の作用に応じて透明又は不透明に変化するものであることが特に好ましい。ただし、エネルギ源７０は、これを曲げるだけでなく、圧電材料の層７５に亘って温度勾配を与えることで熱的に活性化させても良い。

エネルギ源７０の活性化により、上記した通り、セキュリティエレメント１に光学的効果の変化がもたらされる。光学情報の読み取りは視覚的に行われ、その他の補助を必要としない。

図１８は、転送フィルム３を示す。セキュリティエレメント１が転送フィルム３を備える場合、セキュリティ文書２に対するセキュリティエレメント１の適用は、スタンピングによりもらされることが証明されている。この場合、転送フィルム３は本願発明に係るセキュリティエレメント１を少なくとも１つ有し、該少なくとも１つのセキュリティエレメント１は、転送フィルム３のキャリアフィルム７３上に着脱自在に配置される。

転送フィルム３のキャリアフィルム７３から始めると、通常は、ここにスタンピング後にセキュリティエレメント１を転送フィルム３のキャリアフィルム７３から剥がすための剥離層７４が設けられる。また、剥離層７４の、転送フィルム３のキャリアフィルム７３が設けられた側とは反対側には、選択的に設けられる、保護複製ニス層としての透明保護フィルム２３と、さらに、セキュリティエレメント１の残りの構造が設けられる。

セキュリティエレメント１は、接着層６９（具体的には、コールドタイプ又はホットメルトタイプ接着剤からなる接着層）によりセキュリティ文書２が固定される。しかしながら、セキュリティエレメント１と接合されるキャリアフィルムに予め接着層６９を形成しても良い。

１ セキュリティエレメント
２ セキュリティ文書
３ 転送フィルム
５ 観察者
６ 光源
１１ 光学的効果を電気的に変更可能な層
１２ 液晶
１３ 棒状染料分子
１４，１５ 棒状染料分子の軸
１７，１６ 液晶の軸
１９ 球体
２１ 支持層
２２ フレーム
２３ 補助層
２６，２７ ゾーン
３０，３１，３０ｍ，３１ｍ 電極層
３７，３３，３５，３６，５５，５６，５７，５８ 領域
２４，３８，３９，４０，４１，４２，４３ 部分領域
５０，５１，５０ｒ 配向層
６０ 反射層
６３，６４ 偏光子層
６６，６７ カラーフィルタ層
６８ 効果層
６９ 接着層
７０ エネルギ源
７１ 窓
７３ キャリアフィルム
７４ 剥離層
７５ 圧電材料の層

Claims (50)

1. セキュリティ文書（２）、特に紙幣やＩＤドキュメント作成のためのセキュリティエレメント（１）であって、上面（１０）及び底面（２０）を有し、
   前記セキュリティエレメントは、光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層（１１）を備え、
   前記光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層（１１）は、電場内で配向可能な液晶（１２）を有し、
   ａ）前記光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層（１１）は、さらに棒状染料分子（１３）を有し、前記棒状染料分子（１３）の長軸（１４）の方向が、空間的に隣接する前記液晶（１２）の長軸（１６）の方向に応じて変化可能に構成され、
   ｂ）前記電場内で配向可能な前記液晶（１２）は、同時に染料分子としても作用するように形成されていることを特徴とする。
2. 請求項１に記載のセキュリティエレメント（１）であって、
   前記電場内で配向可能な前記液晶（１２）の長軸（１６）に対する前記棒状染料分子（１３）の長軸（１４）の配向効率が、５０％から１００％、好ましくは７０％から１００％であることを特徴とする。
3. 請求項１又は２に記載のセキュリティエレメント（１）であって、
   前記棒状染料分子（１３）が、水溶性で、非イオン性であり、化学的、光化学的、及び／又は電気化学的に安定した染料分子であることを特徴とする。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載のセキュリティエレメント（１）であって、
   前記棒状染料分子（１３）が共役染料分子であって、好ましくは共役芳香族染料分子であることを特徴とする。
5. 請求項４に記載のセキュリティエレメント（１）であって、
   前記棒状共役染料分子が、１つ以上のヘテロ原子、具体的には、１つ以上の窒素原子又は１つ以上の酸素原子を備えていることを特徴とする。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載のセキュリティエレメント（１）であって、
   前記棒状染料分子（１３）が、アントラキノン染料及び／又はアゾ染料の分子を少なくとも１つ有していることを特徴とする。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載のセキュリティエレメント（１）であって、
   前記光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層（１１）における棒状染料分子（１３）の密度は、０．０５重量％から４重量％、好ましくは０．１５重量％から２．０重量％であることを特徴とする。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載のセキュリティエレメント（１）であって、
   前記棒状染料分子（１３）が、可視光領域の波長、好ましくは波長が３８０ｎｍから７８０ｎｍ、より好ましくは４３０ｎｍから６９０ｎｍの光であって、前記棒状染料分子（１３）の前記長軸（１４）と平行に入射する光よりも、前記棒状染料分子（１３）の長軸（１４）と垂直に入射する光をより強く吸収することを特徴とする。
9. 請求項１から８のいずれか１項に記載のセキュリティエレメント（１）であって、
   前記セキュリティエレメントが支持層（２１）を備えていることを特徴とする。
10. 請求項９に記載のセキュリティエレメント（１）であって、
    前記セキュリティエレメントの底面（２０）に拡がる面と直交する方向からみたとき、前記支持層（２１）が、前記光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層（１１）の周囲において、少なくとも部分的にフレーム（２２）を形成し、
    前記フレーム（２２）は、前記光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層を機械的に強化していることを特徴とする。
11. 請求項１０に記載のセキュリティエレメント（１）であって、
    前記支持層（２１）が、前記光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層（１１）の１つ以上の部分領域（２４）の周囲にフレーム（２２）を形成していることを特徴とする。
12. 請求項１０又は１１に記載のセキュリティエレメント（１）であって、
    前記フレーム（２２）が、視認可能なデザイン要素を形成していることを特徴とする。
13. 請求項９から１２のいずれか１項に記載のセキュリティエレメント（１）であって、
    前記支持層（２１）が着色される、具体的には、前記支持層（２１）が１つ以上の染料及び／又は顔料を有していることを特徴とする。
14. 請求項８から１３のいずれか１項に記載のセキュリティエレメント（１）であって、
    前記支持層（２１）は、１つ以上の第１ゾーン（２６）に設けられる一方、１つ以上の第２ゾーン（２７）に設けられず、
    前記１つ以上の第１ゾーン（２６）内の前記支持層（２１）は、高さ（２８）が１μｍから５０μｍ、好ましくは２μｍから３０μｍ、より好ましくは３μｍから２０μｍであることを特徴とする。
15. 請求項１４に記載のセキュリティエレメント（１）であって、前記１つ以上の第１ゾーン（２６）同士の距離（２９）が、５μｍから５００μｍ、好ましくは１０μｍから３００μｍ、より好ましくは２０μｍから１５０μｍであって、
    前記１つ以上の第２ゾーン（２７）内の前記セキュリティエレメント（１）が、前記光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層（１１）を備えていることを特徴とする。
16. 請求項１４又は１５に記載のセキュリティエレメント（１）であって、
    前記１つ以上の第１ゾーン（２６）は、１次元又は２次元格子に従って配置されていることを特徴とする。
17. 請求項１４から１６のいずれか１項に記載のセキュリティエレメント（１）であって、
    前記１つ以上の第１ゾーン（２６）は、パターン状、好ましくは第１の情報を示すパターン状に形成されていることを特徴とする。
18. 請求項１から１７のいずれか１項に記載のセキュリティエレメント（１）であって、
    前記セキュリティエレメント（１）が、第１電極層（３０）及び第２電極層（３１）を備え、前記第１電極層及び第２電極層の間に、前記光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層（１１）の少なくとも１部が配置されていることを特徴とする。
19. 請求項１８に記載のセキュリティエレメント（１）であって、
    前記第１電極層（３０）及び／又は前記第２電極層（３１）は第１領域（３６）に設けられ、第２領域（３５）には設けられず、
    前記第１領域（３６）は、パターン状、具体的には、第２の情報を示すパターン状に形成されていることを特徴とする。
20. 請求項１８又は１９に記載のセキュリティエレメント（１）であって、
    前記第１電極層（３０）及び／又は第２電極層（３１）は透明又は半透明であることを特徴とする。
21. 請求項１８から２０のいずれか１項に記載のセキュリティエレメント（１）であって、
    前記第１電極層（３０）が、少なくとも１つの第３領域（３７）で第１微細構造を有していることを特徴とする。
22. 請求項２１に記載のセキュリティエレメント（１）であって、
    前記少なくとも１つの第３領域（３７）は、１つ以上の部分領域（３８，３９，４０，４１，４２）を有し、前記少なくとも１つ以上の部分領域（３８，３９，４０，４１，４２）には、少なくとも２つの異なる第１微細構造、具体的には異なる色彩効果を生み出す２つの第１微細構造、が成型されていることを特徴とする。
23. 請求項１４及び２２に記載のセキュリティエレメント（１）であって、
    前記第１電極層（３０）は、前記支持層（２１）が設けられていない前記１つ以上の第２ゾーン（２７）に前記第１微細構造を設ける一方、前記支持層（２１）が設けられている前記第１ゾーン（２６）には前記第１微細構造を設けていないことを特徴とする。
24. 請求項２１から２３のいずれか１項に記載のセキュリティエレメント（１）であって、
    前記第１微細構造は、可視光領域、具体的には３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長領域において少なくとも１つの色彩効果をもたらすことを特徴とする。
25. 請求項２１から２３のいずれか１項に記載のセキュリティエレメント（１）であって、
    前記第１微細構造が、第１回折レリーフ構造及び／又はバイナリ微細構造であることを特徴とする。
26. 請求項２５に記載のセキュリティエレメント（１）であって、
    前記第１回折レリーフ構造が、キネグラム（登録商標）やホログラム、０次回折構造、ブレーズド格子（特に、非対称鋸歯レリーフ構造）、回折構造（特に、線形の正弦波回折格子や交差した正弦回折格子、線形の単一若しくは多段矩形格子や交差した単一若しくは多段矩形格子）、鏡面、マット構造（特に、異方性若しくは等方性のマット構造）、又はこれらの構造の組み合わせからなる群から選択されることを特徴とする。
27. 請求項２５に記載のセキュリティエレメント（１）であって、
    前記バイナリ微細構造が、前記セキュリティエレメントの前記底面に拡がる面と平行なベース面と、いくつかの第１エレメントとからなり、
    前記第１エレメントの第１エレメント面は、前記ベース面と実質的に平行であり、
    前記第１エレメントの前記第１エレメント面及び前記ベース面は、前記セキュリティエレメントの前記底面と直交する方向において第１の距離だけ離れて設けられ、該第１の距離は、前記ベース面及び前記第１エレメント面で反射した光の干渉により、及び／又は、前記第１エレメント面及び前記ベース面を透過した光の干渉により、色が生成されるように選択され、又は、
    前記バイナリ微細構造が、互いに隣接する複数の第２エレメントからなり、
    前記第２エレメントの第２エレメント面は互いに平行で、かつ、前記第２エレメントはそれぞれ対応する第２エレメント面に隣接する縁部を有し、
    前記隣接する第２エレメントの前記第２エレメント面は、前記第２エレメント面と直交する方向に第２の距離だけ離れており、
    前記第２の距離は、１５０ｎｍから１５００ｎｍの間であることを特徴とする。
28. 請求項１８から２４のいずれか１項に記載のセキュリティエレメント（１）であって、
    前記第２電極層（３１）は、少なくとも１つの第４領域（３３）に第２微細構造、具体的には、キネグラム（登録商標）やホログラム、０次回折構造、ブレーズド格子、特に、非対称鋸歯レリーフ構造、回折構造、特に、線形の正弦波回折格子や交差した正弦回折格子、線形の単一又は多段矩形格子や交差した単一若しくは多段矩形格子、光回折及び／若しくは光屈折及び／若しくは光収束型のマイクロ若しくはナノ構造、バイナリ若しくは連続フレネルレンズ、バイナリ若しくは連続フレネルフリー表面、回折若しくは屈折マクロ構造、特に、レンズ構造若しくはマイクロプリズム構造、鏡面、マット構造、特に、異方性若しくは等方性のマット構造、又はこれらの構造の組み合わせからなる群、から選択される第２回折レリーフ構造を有していることを特徴とする。
29. 請求項１から２８のいずれか１項に記載のセキュリティエレメント（１）であって、
    前記光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層（１１）は、前記液晶（１２）及び前記棒状染料分子（１３）を含む複数の球体（１９）を有していることを特徴とする。
30. 請求項１から２８のいずれか１項に記載のセキュリティエレメント（１）であって、
    前記光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層（１１）は、第１の好適な方向（５３）を持つ第１配向層（５０）と、第２の好適な方向（５４）を持つ第２配向層（５１）との間に配置されていることを特徴とする。
31. 請求項３０に記載のセキュリティエレメント（１）であって、
    前記電場内で配向可能な前記液晶（１２）がコレステリック液晶であることを特徴とする。
32. 請求項３０又は３１に記載のセキュリティエレメント（１）であって、
    前記第２配向層（５１）の前記第２の好適な方向（５４）は、前記第１配向層（５０）の前記第１の好適な方向（５３）に対して回転、具体的には、４５°又は９０°回転させられていることを特徴とする。
33. 請求項３０又は３１に記載のセキュリティエレメント（１）であって、
    前記第２配向層（５１）の前記第２の好適な方向（５４）と前記第１配向層（５０）の前記第１の好適な方向（５３）が、同一の方向を有していることを特徴とする。
34. 請求項３０から３３のいずれか１項に記載のセキュリティエレメント（１）であって、
    前記第１配向層（５０）及び／又は前記第２配向層（５１）は、第３回折レリーフ構造、具体的には、０次回折構造を有していることを特徴とする。
35. 請求項３４に記載のセキュリティエレメント（１）であって、
    前記第１配向層（５０）及び／又は前記第２配向層（５１）は、少なくとも１つの第５領域（５５）に前記第３回折レリーフ構造を、少なくとも１つの第６領域（５６）に第４回折レリーフ構造を有し、
    前記第３回折レリーフ構造及び前記第４回折レリーフ構造は、方位角、格子間隔、又は格子深さのパラメータうちの少なくともいずれか１つが異なることを特徴とする。
36. 請求項３４又は３５に記載のセキュリティエレメント（１）であって、
    前記第３回折レリーフ構造及び／又は前記第４回折レリーフ構造は、高周波、特に、正弦波のレリーフ構造であって、格子間隔が１９０ｎｍから５００ｎｍ、好ましくは３００ｎｍから４２０ｎｍ、格子深さが５０ｎｍから５００ｎｍ、好ましくは８０ｎｍから２５０ｎｍであることを特徴とする。
37. 請求項１から３６のいずれか１項に記載のセキュリティエレメント（１）であって、
    前記セキュリティエレメント（１）は、反射層（６０）、特にＨＲＩ又はＬＲＩ層、又は金属層を備えることを特徴とする。
38. 請求項１から３７のいずれか１項に記載のセキュリティエレメント（１）であって、
    前記セキュリティエレメントは、少なくとも１つの第１偏光子層（６３）を備えていることを特徴とする。
39. 請求項３８に記載のセキュリティエレメント（１）であって、
    前記セキュリティエレメントは、第２偏光子層（６４）を備え、
    前記光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層（１１）のうちの少なくとも一部が、前記少なくとも１つの第１偏光子層（６３）と前記第２偏光子層（６４）との間に配置されていることを特徴とする。
40. 請求項３８又は３９に記載のセキュリティエレメント（１）であって、
    前記少なくとも１つの第１偏光子層（６３）及び／又は前記１つの第２偏光子層（６４）は、半結晶性ポリマー層であることを特徴とする。
41. 請求項３８から４０のいずれか１項に記載のセキュリティエレメント（１）であって、
    前記少なくとも１つの第１偏光子層（６３）及び／又は前記１つの第２偏光子層（６４）は、層厚が５μｍから１５μｍ、好ましくは７μｍから１０μｍであることを特徴とする。
42. 請求項１から４１のいずれか１項に記載のセキュリティエレメント（１）であって、
    前記セキュリティエレメント（１）は、少なくとも１つの第１カラーフィルタ層（６６）を有し、
    前記光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層（１１）と前記少なくとも１つの第１カラーフィルタ層（６６）は、互いに、少なくとも部分的に重なることを特徴とする。
43. 請求項１から４２のいずれか１項に記載のセキュリティエレメント（１）であって、
    前記セキュリティエレメント（１）は、前記セキュリティエレメント（１）の光学的外観に影響を与える少なくとも１つの効果層（６８）を備えていることを特徴とする。
44. 請求項４３に記載のセキュリティエレメント（１）であって、
    前記少なくとも１つの効果層（６８）は、光学的に変化する層、具体的には、結合剤及び光学的に可変な顔料を含む少なくとも１つのカラー層であることを特徴とする。
45. 請求項１から４４のいずれか１項に記載のセキュリティエレメント（１）であって、
    前記セキュリティエレメントの底面（２０）に広がる面と直交する前記セキュリティエレメント（１）の層厚が、最大で１００μｍ、好ましくは最大で８０μｍ、より好ましくは最大で６０μｍ、特に好ましくは最大で４０μｍであることを特徴とする。
46. 請求項１から４５のいずれか１項に記載のセキュリティエレメント（１）であって、
    前記セキュリティエレメント（１）は、前記光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層（１１）を制御する少なくとも１つのエネルギ源（７０）を有していることを特徴とする。
47. 請求項１から４６のいずれか１項に記載のセキュリティエレメント（１）を少なくとも１つ有するセキュリティ文書（２）、特に紙幣やＩＤ文書であることを特徴とする。
48. 請求項４７に記載のセキュリティ文書（２）であって、
    前記セキュリティエレメント（１）は、前記セキュリティ文書（２）の透明な領域および／又は前記セキュリティ文書（２）の窓（７１）のある領域に配置されていることを特徴とする。
49. 請求項１から４６のいずれか１項に記載のセキュリティエレメント（１）を少なくとも１つ有する転送フィルム（３）であって、
    前記少なくとも１つのセキュリティエレメント（１）は、前記転送フィルムのキャリアフィルム（７３）に着脱自在に設けられていることを特徴とする。
50. 請求項１から４６のいずれか１項に記載のセキュリティエレメント（１）を製造する方法であって、
    前記光学的効果を電気的に変更可能な少なくとも１つの層（１１）が、好ましくは、キャリアフィルム（７３）上、又は前記キャリアフィルム（７３）に塗布された層若しくはレイヤスタック上に、印刷されていることを特徴とする。