JP2020038373A - セキュリティエレメント及び光散乱構造を有するセキュリティエレメントを製造する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】角度に依存しない光学的なカラーエフェクトを有する、無秩序な光散乱構造を有するセキュリティエレメントを提供する。【解決手段】熱可塑性又は感光性の複製層を有するセキュリティエレメントであって、その際、該複製層は、非周期的に、ランダムに配置された（ランダム化された）、サブミクロンの範囲内の構造が設けられており、該構造は、カラーエフェクトのような角度に依存しない光学的効果を有する、セキュリティ、それを製造する方法及びその使用に関する。【選択図】図３

Description

本発明は、角度に依存しない光学的なカラーエフェクトを有する、無秩序な光散乱構造を有するセキュリティエレメントに関する。

光学的な色印象を有する特徴を有するセキュリティエレメントは、表面構造のエンボス（レリーフ）及び／又はカラー色素の印刷のいずれかによって生成される。エンボスによって生成された光学エフェクトは、一般に、周期的（又は非周期的）な構造の回折効果である。そのような構造は、入射する光の波長に依存して方向に依存した色の印象を生じさせる。

ドイツ国特許出願公開第１０２００７０２０９８２ Ａ１号明細書（特許文献１）からは、オリジナル製品を視覚的に認識するための方法及びセキュリティラベルが知られている。この場合、ランダムに表面に分布した微小アレイ素子からなる、特徴的な形状を有する、比類のない、ランダムな微小アレイが、製品を特徴づけるために提供される。記載されている配置はカラーエフェクトを示さない。

国際公開第２００６／００７７４２ Ａ１号パンフレット（特許文献２）には、非周期的な、光散乱性の構造の異方性の光学的な特徴が開示されており、該構造は、視角が変わると色の変化を引き起こす。

ドイツ国特許出願公開第１０２００７０２０９８２ Ａ１号明細書 国際公開第２００６／００７７４２ Ａ１号パンフレット 欧州特許第１３１０３８１号明細書

本発明の課題は、サブミクロンの範囲の構造において無指向性の光散乱に基づいた角度に依存せずに光学的なカラーエフェクトを有する（構造色）セキュリティエレメント及びそれの製造方法を提供することである。

それ故、本発明の対象は、熱可塑性又は感光性の層を有するセキュリティエレメントであって、非周期的に、ランダムに配置された（ランダム化された）、サブミクロンの範囲の構造が、該層の表面中に導入されており、該構造がカラーエフェクトのように角度に依存しない光学的効果を発生させることを特徴とする、該セキュリティエレメントである。

非周期的な、ランダムに配置された（ランダム化された）構造上の角度に依存しないカラーエフェクトを有するセキュリティマークは、高められた偽造セキュリティを有する。

回折的な周期構造を介して生成された公知の光学エフェクトと比較して、この非周期的な、ランダムに配置された（ランダム化された）構造は、その構造の正確な知識及びその配置によってでしかセキュリティマークが複製できないという利点を有する。

さらなる利点は光学エフェクトの角度依存性にあり、それによって、真性を識別することが非常に容易になる。

さらに、非周期的な構造の配置によって、カラーエフェクトもマットホワイトエフェクトも、場合によっては吸収剤と組み合わせたマットブラックエフェクトも発生させることが可能である。

それによって、非周期的な構造の空間的変化により、局所的に分解されたカラーカードを得ることができ、その結果−非周期的な構造の製造プロセス時の高い解像度により−文字、数字、模様（Ｍｕｓｔｅｒ）等が、１〜１０μｍの範囲の細孔の解像度で表示される。

セキュリティマークは、サブミクロン範囲の非周期的な構造に基づく角度に依存しない光学的なエフェクトを有する。

サブミクロンの範囲の非周期的な構造は、彩色に不可欠な＜１μｍ、好ましくは、＜５００ｎｍの範囲の、典型的な構造上の細部を有する。該構造の形状は、最も単純な場合、楕円又は楕円の部分である。

さらに、該構造は、より複雑に形成することができ、そして、ツリー構造、くし型構造、ファン型構造のようなアンダーカット構造として存在させることができる。これらの構造は、以下において、光散乱構造（ＬＳ）と呼ばれる。

ＬＳのランダム化によって引き起こされる光学的効果は、拡散を生じさせるが、視野角における広い範囲にわたって均一な色印象（Ｆａｒｂｅｉｎｄｒｕｃｋ）、例えば、白色、緑色、赤色、青色、黄色、紫色などを与える。

色印象の原因となるＬＳの配置は偶然性が高く、そして、偽造防止の個々の特徴である。さらに、色印象は、色素のそれよりも耐性があり、かつ、色あせない（フェードしない）。

色印象は、それを生じさせる構造素子の配置を適合させることによって製造時に変性することができる。該構造が破壊された場合、色印象も消滅するか又は変化する。

色を与える構造のパラメータ化モデルは、波動光学時間領域差分法（ＦＤＴＤ）のシミュレーションを利用して検査される。蝶の形態を与える構造（ここでは、一般に、ツリーと呼ぶ）の例における典型的なパラメータは、例えば、個々の構造単位間の距離、並びに、サブ構造の距離、角度及び厚さである。構造特性（幾何学形状及び複素屈折率のような材料特性）と、分光反射挙動との間に生じたそのような相関関係は、所望の色印象のための構造の幾何学的形状の画定を可能にする。さらに、別のスペクトル領域、例えば、補色、を抑制すると同時に、所定の色を増幅する３Ｄ構造の多くの幾何学的パラメータを同時に最適化することが可能であり、その結果、比較的狭くかつ画定された反射帯域が可能となる。ＣＩＥグラフにおけるカラー座標に基づいて、分光反射性は記録され、そして、該構造を対応するカラーに関連付ける。例として、図１に、青色、緑色及び赤色の色印象のためのパラメータを示す。

ラメラ状に配置されたツリーのサブ構造は、反射光の構造的干渉に起因して色印象に影響を及ぼす。個々のラメラ状のサブ構造の距離及び数は、その際、所定の波長の反射度に影響する。同じツリー構造の規則的な配置の場合、再び、規則的に配置された構造の典型的な格子効果を示す。ランダム化によって、つまり、個々のツリー構造の互いのランダムな配置によって該格子効果は相殺され、そしてランダムに配置されたツリー間の干渉、回折及びインコヒーレント光散乱の相互作用による拡散角度に依存しない色印象が生じる（図２）。

複雑な３Ｄ構造の他に、高インデックス材料と低インデックス材料とが交互した多層系による単純な構造もまた、同じ方法で製造される。カラーは、それらの構造の幾何学形状及び層系の構成によって生じる（図３）。

実際上、任意の多数のＬＳのランダムな配置が拡散性の色印象を生成するので、それぞれのセキュリティマークに対して、ランダムに生じたオリジナル構造をアーカイブすることができ、それを用いて真偽を検証することができる。

色素ベース又は分子着色料とは対照的に、いわゆる構造カラーは、様々な光学特性を有する材料の構造的又は幾何学的配置における干渉、回折及び光散乱のような波動光学的な現象によって発生する。色印象を引き起こすために、この幾何学的な配置の寸法形状は可視スペクトルの領域の光波長の規模になければならない。

カラーを与える構造の、結果として得られる色印象は、熱可塑性又は感光性の層、又は隣接する層の光学特性の影響を受ける。濃い色の顔料（例えば、メラニン、カーボンブラック等）又は光吸収層と組み合わせて、カラーエフェクトを強めることができるか、又は鮮明な色の顔料もしくは反射層により緩和することができる。

その濃い色の顔料、例えばメラニンは、構造によって誘発された色印象を不要な波長の吸収によって高める一方、高い反射率の熱可塑性又は感光性の層又は隣接する層がパステルの色調をもたらす。高反射率はまた、色印象を完全に覆い隠す（マスクする）ことがでる。

最も簡単な場合、そのような構造の配置は、例えば、光結晶のような特別に設計されたアーキテクチャの微視的な構造に関する限り、気泡又は封じこめられた粒子を有する薄い透明な層又は透明なマスターの積層を含む。配置の程度及び具体な空間的配置は、色及び反射電磁放射の角度依存性を決定する。

角度に依存した色印象は、異なる屈折率の領域の周期的な配置によって達成される（例えば、格子構造又は交互に高い及び低い屈折率が配置されている屈折率の異なる誘電体材料の複数の層）。様々な領域における反射光の干渉は、同相の適当な重ね合わせ（構造的な干渉）の際に、鮮やかな玉虫色のカラーを生じさせる。

しかしながら、構造的な干渉は、様々な波長の様々な視角度について起こるため、異なる方向から観測した際に、この色の色調が変わってしまう。この場合、これらの構造でコーティングされた対象物は、正確な、明確に画定されたカラーを有するが、このカラーは、一つの方向における狭い領域においてだけ識別可能（異方性（ｒｉｃｈｔｕｎｇｓａｂｈａｅｎｇｉｇ））である。整然として構造は光、及び、構造的な干渉によって視野角に依存して変化するカラーと相互作用する一方で、整然としてサブ構造を有する多数の無秩序な構造単位からの干渉、回折及び非コヒーレントの散乱の結果、全角度に依存してランダム化された構造において構造カラーが発生する。

ＦＤＴＤシミュレーションのカラー−構造−相関関係から出発して、該構造は、互換性のあるリソグラフィのためのデータフォーマットになる。その際、ランダム化の程度も定義され、その際、以下の種類のランダム化に区別される：
１）シミュレーションで定義された構造の幾何学形状のパラメータのランダム化、それによって、対象構造のランダムな偏差が達成されるため、色印象の方向への非依存性に寄与する、同様な構造のランダムな分布が得られる。
２）表面領域内部における１）からの構造のランダム化された分布（ピクセル）
３）場合によっては、より大きな面積にわたるピクセルのランダム化された分布（図４）

好ましい一実施形態において、ランダム化された構造（ピクセル）を有する領域が画定され、該領域は、角度に依存しないカラーエフェクトを示す。そのピクセルの大きさは、１〜５００μｍ、好ましくは１〜５０μｍの範囲にある。

異なるカラーを有するそのような多数のピクセルからは、角度に依存しないカラーエフェクトにより、高解像度の画像を生成することができる。

同じカラーのより大きな均一なカラー面を製造するために、同じカラーのピクセルの配置をランダム化することができる。

サブミクロンの範囲の非周期的な構造は、適切なリソグラフィ法（例えば、直接レーザー書き込み又はレーザー干渉リソグラフィ、電子ビームリソグラフィ、集束イオンビーム（ＦＩＢ）リソグラフィ、陽子ビームリソグラフィ、ディーププロトン書き込み等のようなレーザーベースのリソグラフィ）を使って、感光性材料（感光ペイント）中に製造される。これらのオリジナル構造は、通常、“マスター（Ｍａｓｔｅｒ）”と呼ばれる。

本発明のセキュリティエレメントは、（３Ｄ）−レーザーリソグラフィ又は電子ビームリソグラフィによって有利に製造される。

リソグラフィ法の出発材料として、最初に、適切な感光性又は電子ビーム感応性のペイント（レジスト）を基板上に施用する。

該レジストは、通常、光重合によって変性し、その溶解度が変化する。引き続いて、未露光のペイント（ネガ型ペイントの場合）を除去することによって、独立した（ｆｒｅｉｓｔｅｈｅｎｄｅ）構造が生ずる。ポジ型ペイントの場合、感光した材料を除去した後に“ホール”が生ずる。

マスターを製造するために、最初に、適切な基板を清浄にする。基板としては、好ましくは、ガラス、Ｓｉウェハ等が挙げられる。該基板は、適切な溶剤、例えば、アセトン及び／又はイソプロパノールで予め清浄にする。同様に、いくつかの材料に、滑らかで均一なコーティング層を製造するのに酸素プラズマ前処理が有利である。

それから、厚い塗膜を必要とする高い構造のために、（スピンコーターによって）レジストをスピンコートするか又はドリップする。

しかしながら、印刷、塗りつけ（スプレッド）、ローラーコーティング及びディッピング等によってもペイントを施用することは可能である。

本発明によれば、レジスト層としては、特に、ＳＵ−８（Ｍｉｃｒｏｃｈｅｍ Ｃｏｒｐ）のようなネガ型フォトレジスト、Ｏｒｍｏｃｅｒ（登録商標（ドイツ国、Ｍｉｃｒｏｒｅｓｉｓｔ Ｔｅｃｈｎ． ＧｍｂＨ）のようなハイブリッドポリマー、ＩＰ−Ｌ、ＩＰ−Ｇのようなアクリルベースのフォトペイントが適している。例えば、ＳＵ−８などのいくつかのペイントは、ペイントの溶媒を蒸発させて、ペイントが冷却すると固化するように熱によって予備処理（プレベーク）する必要がる。

他のペイント、例えば、ＩＰ−Ｌの場合、予備処理は必要としない。本発明によれば、同様に、塗膜層として、ＰＭＭＡ又はＡＺ（登録商標） ６６１５（ドイツ国（ＭｉｃｒｏＣｈｅｍｉｃａｌｓ ＧｍｂＨ）のようなアクリルベースからのフォトレジストのような、ポジ型フォトレジストが適している。

電子ビームリソグラフィ（ＥＢＬ）は、電子ビームに感応性のレジスト中に高解像度構造（レジスト）を製造するための、集束電子ビームを使った直接書き込み法である。露光の際に、試料表面上の電場及び磁場によって集束され、位置決めされた電子ビームが、レジスト表面上に当たり、そしてその際にその化学的構造を変化させる。レーザーリソグラフィー（ＬＬ）は、集束又は非収束レーザービームを用いて、局所的な変性をレジスト中に引き起こす直接描画法である。レーザーは、通常、レジストの適切なスペクトルの吸収領域の波長を有する。レーザーは、連続的又はパルス化して運転することができる。パルス持続時間はフェムト秒〜ナノ秒の範囲であることができる。レーザーによって引き起こされる変性は、物理的及び／又は化学的な性質であることができ、それにより、レジストは局所的に除去又は堆積されるか、又はレジストの溶解度が影響されるか、又は屈折率もしくは吸収係数のような光学特性を変化させることができる。その際、レーザービームは、定義された種類及び方法で、適切な装置を使って、塗装した基板に相対して移動し、それによって、マスター（構造）をレジストへ転写する（描く）。目標の材料にレーザーを相対的に移動させるための装置の技術的設計は、軸を移動させる形態（並進、回転）か、又はガルバノスキャナの形態であってもよい。また、レーザーを空間的に固定することもでき、適切な移動機器上に基板を実装することもできる。

コンプレックス構造は、好ましくは、３Ｄレーザーリソグラフィにより得られる。

３Ｄレーザーリソグラフィは、構造化すべき材料の吸収範囲にない、定義された波長を用いた集光レーザーによる直接描画法であり、感光性材料中に構造を書き込む。これは、従来のＵＶレーザーを用いたレーザー書き込み方法とは、非線形光学プロセス、多光子吸収に基づくレーザーと材料との間の相互作用である、という点で異なる。

唯一、露光工程で３Ｄ構造を形成することが可能である。というのも、レーザーによる材料の変性は、焦点の周りの小さな領域に依然として限定されるからである。その際の利点は、構造のモデルを物理的な物体へ変換させる際に絶対的な自由と柔軟性、例えば、エンボス加工ツール、並びに、達成可能な高解像度であり、これらは、光の回折によって限定されない点である。構造の生成は、それによって構造を材料中へ書き込む、材料を介したレーザー焦点の定義された動き（“３Ｄレーザーペン”）によって行われる。

上述の直接描画法は、エッチングスタンパのマスター構造を製造するために使用される。あるいはまた、その他のパターニング法、例えば、相転移パターニング、を使用することができる。

これらの構造から大面積の処理に適合したエンボス加工ツールを製造し、可撓性フィルム基板上にカラーを与える構造要素に最終的に使用される、さらなるプロセス工程：
Ａ）ランダム化されたサブ構造を有する構造でマスターを製造する工程
Ｂ）場合によっては、複製によるコピー（複数のステップ−アンド−リピートプロセス）によって、マスター構造をより大きな表面上に拡大する（大面積マスター）工程、
が後に続く。

該マスター又は大面積マスターから、例えば、ガルバニック鋳造によって、いわゆるニッケルシムを製造し、これはその後、ランダム化された構造を有する製品を製造するためのエンボス加工ツールとして使用される。

セキュリティエレメントは、熱可塑性又は感光性の層を有し、これらは、場合によっては、支持基板上に設けられる。

この層の表面は、エンボス加工ツールだけで、ランダム化された構造が鋳造によって転写されるように、構造化される。

好ましい一実施形態において、本発明のセキュリティエレメントは、ロールベースのエンボスプロセスにおいて製造される。適当な方法は、例えば、ＵＶ−エッチング法（欧州特許第１３１０３８１号明細書（特許文献３）を参照）に記載されており、それに関係する内容はここに明確に取り入れられる。

支持基板としては、例えば、支持フィルム、好ましくは可撓性のプラスチックフィルム、例えば、ＰＩ、ＰＰ、ＭＯＰＰ、ＰＥ、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ、ＰＥＫ、ＰＥＩ、ＰＳＵ、ＰＡＥＫ、ＬＣＰ、ＰＥＮ、ＰＢＴ、ＰＥＴ、ＰＡ、ＰＣ、ＣＯＣ、ＰＯＭ、ＡＢＳ、ＰＶＣ、ＰＴＦＥ、ＥＴＦＥ（エチレンテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフルオロプロピルビニルエーテル−フルオロコポリマー）、ＭＦＡ（テトラフルオロ−メチレン−パーフルオロプロピルビニルエーテル−フルオロコポリマー）、ＰＴＦＥ（ポリテトラ−フルオロエチレン）、ＰＶＦ（ポリビニルフルオリド）、ＰＶＤＦ（ポリビニリデンフルオリド）、及びＥＦＥＰ（エチレン−テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−フルオロターポリマー）からなるものが挙げられる。

該支持基板は、５〜７００μｍ、好ましくは、５〜２００μｍ、特に好ましくは５〜５０μｍの厚さを有する。

さらに、支持基板として、金属フィルム、例えば、５〜２００μｍ、好ましくは１０〜８０μｍ、特に好ましくは２０〜５０μの厚さを有するＡｌ−、Ｃｕ−、Ｓｎ−、Ｎｉ−、Ｆｅ−又はステンレス鋼フィルムも利用できる。該フィルムは、例えば、プラスチックを用いて表面処理、コーティング又はラミネートするか、又は塗装仕上げ（ｌａｃｋｉｅｒｔ）することができる。さらに、支持基板として、セルロース不含又はセルロース含有の紙、例えば、２０〜５００ｇ／ｍ^２、好ましくは４０〜２００ｇ／ｍ^２の面密度を有するプラスチックとの複合材も使用することができる。

さらに、支持基板として、織物又はフリース、例えば、必要に応じてニードル加工又はカレンダー加工することができるエンドレス繊維フリース、短繊維フリース等を用いることができる。好ましくは、そのような織物又はフリースは、ＰＰ、ＰＥＴ、ＰＡ、ＰＰＳ等のようなプラスチックから構成されるが、天然、場合によっては処理された繊維、例えば、ビスコース繊維からなる織物又はフリースも使用することができる。使用したフリース又は織物は、約２０ｇ／ｍ^２〜５００ｇ／ｍ^２の面密度を有する。場合によっては、該フリース又は織物は表面処理しなければならない。

該支持基板は、さらなる実施形態において、それ自体が熱可塑性又は感光性の層であることができる。

熱可塑性又は感光性の層の構造化された表面には、反射性又は光吸収性の金属、ＨＲＩ−又はＬＲＩ層又はカラー層を設けることができ、その際、該カラー層は対比的であることができる。

さらに、本発明の、セキュリティエレメント上の非周期的にランダム化された構造は、更なる機能層とも組み合わせることができ、そのような層は、例えば、磁性、導電性、物理的、光学的、光学活性又は光学的変性の特性を有する。

磁性特性を有する層としては、例えば、鉄、ニッケル及びコバルト又はそれの合金、それの化合物又は塩（例えば、酸化物又は硫化物）、バリウムフェライト又はコバルトフェライト、硬質及び軟質の磁鉄種及び鋼種を含む常磁性、反磁性及び強磁性の物質が使用できる。

層の光学特性は、可視領域、ＵＶ領域、又はＩＲ領域で蛍光、リン光する可視着色料もしくは顔料、発光着色料もしくは顔料、液晶、真珠光沢、ブロンズ及び／又は多層変色顔料及び感熱インキもしくは顔料のようなエフェクト顔料の影響を受けることができる。これらは、単独で又は全ての可能な組合せで使用することができる。

導電性の層としては、グラファイト、カーボンブラック、導電性の有機又は無機ポリマー、金属顔料（例えば、銅、アルミニウム、銀、金、鉄、クロム等）、銅−亜鉛又は銅−アルミニウムのような金属合金、又はアモルファス又は結晶性セラミック顔料、例えば、ＩＴＯ及びＡＴＯ、例えば、シリコン、ゲルマニウムのような、ドープ化もしくは非ドープ化半導体、又はアモルファス又は結晶性金属酸化物もしくは金属硫化物のようなイオン伝導体を含む層を使用することができる。

光学活性の構造は、例えば、回折構造（ｄｉｆｆｒａｋｔｉｖｅ Ｓｔｒｕｋｔｕｒｅｎ）、回折構造（Ｂｅｕｇｕｎｇｓｓｔｒｕｋｔｕｒｅｎ）、表面レリーフ、ホログラム、Ｋｉｎｅｇｒａｍ等である。

光学的変性の層とは、視野角に依存したカラーエフェクト、例えば、カラーシフト効果又はカラー傾斜効果を示す層であると理解される。その例は、薄膜素子、干渉素子、ファブリペローフィルター等である。

本発明のセキュリティエレメントは、ＩＤカード、カード、紙幣又はラベルシール等の中もしくは上に適しているが、例えば、ブリスターフィルム、折り畳み箱、カバー、フィルム包装等の形態の、例えば、製薬産業、電子機器産業及び／又は食品産業における包装材料としても適している。

セキュリティエレメントとして使用するためには、基板又はフィルム材料は、好ましくは、細片（ストリップ）、糸、又はパッチに切断され、その際、該細片又は糸の幅は、好ましくは、０．５〜２０ｍｍであることができ、そして該パッチは、好ましくは、０．３〜２０ｍｍの平均幅及び長さを有することができる。その際に、セキュリティエレメントは、少なくとも、部分的に埋設するか又は適用することができる。

包装材料中もしくは上に使用するために、フィルム材料、を、好ましくは、細片、テープ、糸又はパッチに切断し、その際、該糸、細片又はテープの幅、好ましくは０．５〜５０ｍｍであり、そして該パッチは好ましくは、２〜３０ｍｍの平均幅及び長さを有する。

図１は、青色、緑色及び赤色の色印象のためのパラメータを示す。 図２は、ランダムに配置されたツリー間の干渉、回折及びインコヒーレント光散乱の相互作用による拡散角度に依存しない色印象を示す。 図３は、複雑な３Ｄ構造の他に、高インデックス材料と低インデックス材料とが交互した多層系による単純な構造を示す。 図４は、より大きな面積にわたるピクセルのランダム化された分布を示す。 図５は、マスターの製造を示す。 図６は、ピクセルが、より大きな面積のある形状、例えば、チョウチョウに複製されたことを示す。

例１：
サブミクロンのマスター構造のためのレーザーリトグラフィを、“Ｐｈｏｔｏｎｉｃ Ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ（ドイツ国Ｎａｎｏｓｃｒｉｂｅ ＧｍｂＨ社）”を用いて遂行する。そのシステムは、ファイバーレーザー（波長７８０ｎｍ、パルス周期１５０ｆｓ、繰り返し率１００ＭＨｚ、平均出力電力＜９０ｍＷ）を備える。試料は、２軸モータステージ（ｚｗｅｉａｃｈｓｉｇｅ Ｍｏｔｏｒｂｕｅｈｎｅ）（Ｍａｅｒｚｈａｅｕｓｅｒ、ドイツ国）、又は極めて正確には、３軸圧電ユニット（ドイツ国、ＰＩ）を介して概ねレーザー焦点に対して位置決めすることができる。

該システムは、フォトマスクと基板との間の境界面を自動的に見つけるためのオートフォーカスユニット及び書き込みプロセスをオンラインで監視しかつ潜在的な登録マーカーを書き込むためのカメラシステムを備える。レーザーのフォーカスは、いくつかの対物レンズを備えた倒立顕微鏡（ドイツ国、Ｚｅｉｓｓ）によって行われる。高解像度の色を与える構造の場合、標準的に、開口数ＮＡ＝１．４の１００×（倍）の油浸対物レンズが使用される。一般に、マスター構造はポジ型フォトレジスト（ＡＺ−６６１５、ＡＺ−１５０５、ドイツ国のＭｉｃｒｏＣｈｅｍｉｃａｌｓ ＧｍｂＨ）で書かれており、そしてＡＺ ７２６ ＭＩＦ（ドイツ国のＭｉｃｒｏＣｈｅｍｉｃａｌｓ ＧｍｂＨ）で現像され、その際、露光された材料が除去される。

その構造自体は、フォトレジストからなる表面にわたってランダムにした微小（＜１μｍ）なレンズ状の構造から構成される。そのランダム化の原理は、（格子定数ａ）の規則的な格子に基づく。各格子点は、ランダムな格子点から、ランダム量（０〜ａ）及びランダム角度（０〜３６０°）によってその元来の格子点からオフセットされる。それによって、定義された大きさのピクセル内で完全にランダム化された格子が得られる。

このピクセルは、その後、より大きな面積のある形状（例えば、チョウチョウ）に複製される（図６）。レンズ状の構造は、レーザーを使って、ポイント露光によってランダム化された位置に製造される。その場合、使用されたフォトレジストに対するレーザー露光の量は、典型的には、２０〜３５０ｍＪ／ｃｍ^２である。追加的な、適切な範囲内における露光量のランダムな変形は、インコヒーレント光散乱の最大値を達成するために、それぞれの個々のレンズ状の構造について、位置の他に、直径及び高さ（一般には大きさ）もランダム化することができる。

例２：
例１からの構造を、電子ビームリソグラフィを用いて同様に製造することができ、その際、個々のレンズ状の構造は、５０〜５００ｎｍの典型的な大きさを有し、かつ、ポジ型フォトレジストとしてＰＭＭＡが使用される。

その際の露光量は、１９０〜２４０μＣ／ｃｍ^２の範囲にある。

Claims (12)

1. 熱可塑性又は感光性の層を有するセキュリティエレメントであって、非周期的に、ランダムに配置された（ランダム化された）、サブミクロンの範囲内の構造が、該層の表面中に導入されており、該構造がカラーエフェクトのような角度に依存しない光学的効果を発生させることを特徴とする、上記のセキュリティエレメント。
2. 前記非周期的に、ランダムに配置された（ランダム化された）構造が、リソグラフィ法によって生成されたことを特徴とする、請求項１に記載のセキュリティエレメント。
3. 前記非周期的な構造が、楕円形の形態で存在していることを特徴とする、請求項１又は２に記載のセキュリティエレメント。
4. 前記非周期的な構造が、小さいツリー型構造、くし型構造、扇型構造のような浅くアンダーカットされた構造の形態で存在していることを特徴とする、請求項１又は２に記載のセキュリティエレメント。
5. 前記非周期的なランダム化された構造が、白色、青色、赤色、緑色、黄色、紫色のような色印象を生じさせることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一つに記載のセキュリティエレメント。
6. 前記色印象が、全面的又は部分的に光を吸収するか、又は黒色めっき又はカラー層のような光吸収剤との組合せによって強化されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一つに記載のセキュリティエレメント。
7. 前記色印象が、明るい色素もしくは反射色素、全面的又は部分的に反射する金属層又はカラー層との組合せによって弱められていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一つに記載のセキュリティエレメント。
8. ランダム化された構造（ピクセル）を有する領域が画定され、かつ、異なる色を有するこれらのピクセルのいくつかから、角度の依存しないカラーエフェクトを備えた多色画像が生成されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一つに記載のセキュリティエレメント。
9. ランダム化された構造（ピクセル）を有する領域が画定され、かつ、同色のピクセルのランダム化によって、同色の大きな色彩面が生成されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一つに記載のセキュリティエレメント。
10. 導電性及び／又は磁気的及び又は光学的及び／又は光学的に活性な及び／又は光学的可変特性を有するさらなるセキュリティマークを有することを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一つに記載のセキュリティエレメント。
11. 請求項１〜１０のいずれか一つに記載のセキュリティエレメントの製造方法であって、ａ）ランダム化されたサブ構造を有する構造を有するマスターを製造する工程；
    ｂ）場合によっては、ランダム化された構造を有するエンボス加工ツールを製造するために、前記マスターの構造を複製によりコピーする（いくつかのステップ・アンド・リピートプロセス）工程；
    ｃ）該エンボス加工ツールのランダム化された構造を、熱可塑性又は感光性の層の表面に成形する工程；
    ｄ）場合によっては、さらなる機能性の層又は仕上げを導入するためのさらなる方法工程、
    を特徴とする、上記の方法。
12. 請求項１〜１０のいずれか一つに記載のセキュリティエレメントの、身分証明書、カード、紙幣又はラベル、シールの中又はそれらの上における、又は医薬産業、電子産業及び／又は食品産業における、ブリスターフィルム、折りたたみ式段ボール箱、カバー材又はフィルムパッケージ材の形態におけるパッケージ材としての使用。

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