JP4740944B2 - 多層フィルム体形状のセキュリティエレメント - Google Patents

Description

本発明は、複製ラッカー層及び干渉によって視角依存性色変化効果をもたらすための薄膜層を有する多層フィルム体の形状であり、レリーフ構造が多層フィルム体の複製ラッカー層と薄膜層との間の境界面に形成されているセキュリティエレメントに関する。本発明はさらに、そのようなセキュリティエレメントを有するセキュリティドキュメント及びそのようなセキュリティエレメントの製造プロセスに関する。

光学的に変化するセキュリティエレメントは、ドキュメントあるいは製品の複製及び悪用を妨げ、またそれらを防ぐために度々用いられている。光学的に変化するセキュリティエレメントは、ドキュメント、通帳（banknote）、クレジット・カード、キャッシュ・カード等を保護するためによく用いられている。このとき、光学的に変化するエレメントが干渉によって視角依存性色変化効果をもたらす薄膜を備えていることが知られている。

一例として、ＷＯ ０１／０３９４５Ａ１は、視る人の視角に依存する認知可能な色変化を生じる薄膜が適用された透明基板を有するセキュリティ製品を開示している。この場合、薄膜は透明基板に適用された吸収層及び吸収層に適用された誘電層を備えている。吸収層は次に示す物質：クロム、ニッケル、パラジウム、チタン、コバルト、鉄、タングスタン、モリブデン、鉄酸化物、あるいは炭素のうち一つあるいはそれらの組み合わせからなる。誘電層は次に示す物質：酸化ケイ素、酸化アルミニウム、フッ化マグネシウム、フッ化アルミニウム、フッ化バリウム、フッ化カルシウムあるいはフッ化リチウムのうち一つあるいはそれらの組み合わせからなる。

コピーに対する安全レベルをさらに高めるために、透明基板の反対側に回折パターンが適用される。回折パターンは回折格子として働き、例えばその二次元画像によって三次元イメージの錯覚を観察者に生じさせることが可能である。

透明基板の薄膜が適用されている側に回折格子がエンボス加工されることもまた提案されている。

これら二つの光学的に変化するセキュリティエレメントの構成は、薄膜によってもたらされる光学的効果と回折格子によってもたらされる光学的効果とが、光学的に変化するエレメントのそれぞれの位置で重ね合わされ、従って、それら二つの光学的効果を含む全体として一つの光学的効果、例えば色変化効果とホログラムとの重ね合わせた効果をもたらすようになっている。

さらに、ＷＯ ０２／００４４５Ａ１は、複数の相互に重畳された層を含み、上述したように視角依存性の色変化といった光学的効果を生じる薄膜を有する光学的に変化するセキュリティエレメントを開示している。光学的に変化するセキュリティエレメントはさらに、レリーフ構造が浮き出された複製層を有する。このレリーフ構造はさらなる光学的効果、すなわち、ホログラム等を表示することが可能となる上述の回折効果をもたらす。このとき、生産手順から見ると、始めに薄膜層が複製層に適用され、それからレリーフ構造がエンボス加工によって適用される。

これに関して、薄膜及びレリーフ構造によってもたらされた光学的効果を分離（非干渉化）するために、二つの手順が提案されている。一つは、回折によってホログラフィックイメージを生じるレリーフ構造と色変化を生じる薄膜との間に不透明層が適用されることであり、このレリーフ構造は不透明層による薄膜構造から仕切られる。二つめの可能性は、回折によってホログラフィックイメージを生じさせるレリーフ構造と薄膜との間に、二つあるいはそれ以上の実質的に透明な媒体を配置することであり、これらの層は二つあるいはそれ以上の高屈折性の層及び一つの接着剤層を含んでいる。レリーフ構造がホログラフィックイメージを生じさせる領域における反射及びその光強度は、それらの層によって増加され、従ってホログラフィックイメージは薄膜の色変化効果と関連して浮き出る。

ここで、本発明の目的は、干渉によって視角依存性色変化効果をもたらす薄膜を有する光学的に変化するセキュリティエレメントの生産を改善すること、及びそのような薄膜層を有する改善された光学的セキュリティエレメントを提供することである。

本発明の目的は、複製ラッカー層と干渉によって視角依存性色変化効果をもたらす薄膜層とを有し、第一のレリーフ構造がセキュリティエレメントの第一の領域において複製ラッカー層と薄膜層との間の境界面に形成され、第一のレリーフ構造は薄膜層による色変化効果を抑えるように適合され、第一のレリーフ構造が設けられたセキュリティエレメントの第一の領域では色変化効果が現れず、第一のレリーフ構造が設けられていないセキュリティエレメントの第二の領域では薄膜層による色変化効果が現れるような、多層フィルム体形状にあるセキュリティエレメントによって実現される。
本発明の目的はさらに、セキュリティエレメントの第一の領域において第一のレリーフ構造が多層フィルム体の複製ラッカー層に形成され、さらに、干渉によって視角依存性色変化効果をもたらすために複製ラッカー層に薄膜層が適用され、薄膜層によって色変化効果がもたらされるのを抑えるレリーフ構造がセキュリティエレメントの第一の領域における第一のレリーフ構造として形成され、その結果、第一のレリーフ構造が設けられているセキュリティエレメントの第一の領域において色変化は現れず、第一のレリーフ構造が設けられていないセキュリティエレメントの第二の領域において薄膜層によって生じる色変化効果が現れるといった、多層フィルム体形状にあるセキュリティエレメントの生産プロセスによって実現される。
本発明の目的はさらに、セキュリティエレメントの第一の領域で第一のレリーフ構造が多層フィルム体の複製ラッカー層に形成され、さらに、干渉によって視角依存性色変化効果をもたらすために複製ラッカー層に薄膜層が適用され、薄膜層による色変化効果を変化させるレリーフ構造がセキュリティエレメントの第一の領域における第一のレリーフ構造として形成され、その結果、第一のレリーフ構造が設けられているセキュリティエレメントの第一の領域において第一の色変化効果は薄膜層によって生じ、第一のレリーフ構造が設けられていないセキュリティエレメントの第二の領域において第一の色変化効果とは異なる第二の色変化効果が薄膜層によって生じるような、多層フィルム体形状にあるセキュリティエレメントの生産プロセスによって実現される。

視角依存性色変化を生じる干渉層構造（λ／２またはλ／４という条件を満たす）によって薄膜層は原理上区別される。このとき、薄膜層は反射性または透過性エレメントの形状をとり得る。ここで、薄膜層は原理上非常に高い屈折率を有する単一層（λ／２またはλ／４層）、高屈折率及び低屈折率を交互に有する三つまたはそれ以上の誘電層、あるいは金属層および誘電層を交互に有する二つまたはそれ以上の層、を備えることができる。例えばそこで、薄膜層が金属吸収層（好ましくは３０％〜６０％の透過性を有する）、色変化発生層としての透明スペーサー層（λ／２またはλ／４層）、反射層としての金属層（反射性エレメント）、あるいは光学分離層（透過性エレメント）を有する。

厳密に言うと、ここではλ／２またはλ／４という条件はλが薄膜層における波長であると仮定しているので、その条件を満たすためには薄膜の屈折率を考慮すべきである。反射（λ／４条件）の場合、薄膜層の厚さが薄膜層内の光の波長の１／４、３／４、・・・であるとき、薄膜層で垂直な入射光にたいして光の建設的干渉が起こる。このとき、下式の一般条件を満たすとする。
（数１）

ここでλ_０は大気中での波長、λは屈折率ｎの薄膜層内での波長である。

さらに、ここでは薄膜の屈折率が一定でなくより複雑（例えば波長依存性）であり、中間層が視角に依存して変化せず干渉によって生じる色変化を重ねることのできる適当な固有の色を有していてもよい。

薄膜の平面に垂直でない入射光については、下式が適用される。
（数２）

ここで、θは光の入射角度である。薄膜の厚さを適切に選ぶことで、上述の視角依存性色変化効果を提供する。

ここで、本発明は、複製層と薄膜層との間の境界面内に適切なレリーフ構造を形成することによって、レリーフ構造の領域の薄膜層による色変化効果の発生が抑えられ、したがって、低費用で環境にやさしく、かつパターン形状における色変化効果を構造化する緻密な手段を提供する、という発想に基づいている。

一方、本発明は薄膜層によってもたらされる色変化効果は、表面全体にわたってではなくパターン領域あるいは背景領域だけに提供されるであろうセキュリティエレメントの生産コストを削減する。本発明によってこのようなセキュリティエレメントの生産において、コストが高く環境に有害なプロセスが省かれる。このように、薄膜層の部分的な形成に必要な例えば印刷、エッチング、剥離プロセスといったプロセスが除かれる。

本発明によって、高いレベルの解像度が達成され、また、細かい輪郭のパターン領域を実現することが可能となる。本発明によるプロセスは、他のプロセス（例えば、波長さらに可視光の波長以下の領域における第一のレリーフ構造の構造エレメントにある幅を有する）によって達成される解像度レベルの１０００倍良い解像度レベルを達成することを可能とする。この点において、これまでに用いられてきたプロセスに対して主な効果が達成され、本発明によってより高いレベルのコピーや偽造に対する保護をともなうセキュリティエレメントを生産することが可能となる。

本発明の有利な構成は付随する請求項において説明される。

薄膜層による色変化効果の発生を抑えるレリーフ構造は、レリーフ構造の個々の構造エレメントの高い深さ幅比によって判別される。

この種のレリーフ構造は、セキュリティエレメントにおいて光学的効果を生じさせるように形成された通常のレリーフ構造よりも有効表面積を有する。このように、簡略化された説明的なモデルによると、薄膜層の有効厚さ、それにともない色変化を生じる薄膜層のスペーサー層の有効厚さは大幅に減少し、そのレリーフ構造によってスペーサー層はもはやλ／２あるいはλ／４という条件を満たさなくなる。このように、そのレリーフ（凹凸）領域において異なる色変化効果がもたらされ、あるいはスペーサー層の有効厚さは大きく減少してもはや色変化効果は見られず、すなわち観察者にとって可視できる色変化効果は見られない。観察者はレリーフ構造の領域において異なる色変化効果を認知するか、角度依存色変化効果を認知しなくなる。したがって、レリーフ構造による色変化を生じるスペーサー層の有効厚さが減少することによって、薄膜による色変化効果は、レリーフ構造によって抑えられる。

その効果がもたらされるために必要なことは、レリーフ構造の個々の構造エレメントの深さ・幅比の平均値が高く、０．５より大きくものであり、それは同時に、構造エレメントにおいて、２００μｍより小さく、好ましくは１０μｍよりも小さい（回折レリーフ構造）スペーシングに対応する。このとき、深さ幅比の特有の選択は特有のレリーフ構造及び薄膜層、実質的にはスペーサー層あるいは色変化を生じる層の厚さに依存し、以下に例としての多数の実施例によって示されるように、実験的または分析的に決定されることができる。

深さ幅比１から有効層厚さが大きく減少し、１から１０の範囲での深さ幅比を有する回折レリーフ構造は、第一のレリーフ構造の領域ではもはや色変化効果は生じないということを確かめるのに特に適切であるということが調査から明らかになっている。

すでに上述したように、それらのレリーフ構造は、レリーフ構造の領域において薄膜層による色変化効果がもはや生じないように用いられるのみでなく、レリーフ構造の領域においてレリーフ構造の構造パラメータ（スペーサーの厚さ）によって予め決められたものとは異なる色変化効果が生じるように用いられることができる。このように第一の領域における光学的印象はレリーフ構造が設けられていない第二の領域における光学的印象とは著しく異なるようにしてもよい。従って、例えば第一の領域では緑から青の視角依存性色変化効果が見られる一方第二の領域では赤から青の視角依存性色変化効果を有する。

このとき、アスペクト比（構造エレメントの深さ幅比）の選択によってある真の色彩画像の各ピクセルに対してその色が局所的に設定されるように、アスペクト比が局所的に変化するように適切に構造化することで、その真の色彩画像を生成するために、この効果を用いることができる。例えばレリーフ構造の深さは、それぞれのピクセルに設けられた色に従って一定の格子周波数で変化してもよい。

本発明の好適な実施例によると、第一あるいは第二の領域はロゴ、テキストあるいは画像の形状にパターン領域を形成し、二つの領域のうち一つの領域は他の領域に対する背景領域を形成し、第一及び第二の領域の異なる作用によりパターン領域がはっきりと浮き上がる。このとき、第二のレリーフ構造は好ましくは第二の領域の境界面において形成され、第二の領域では第二のレリーフ構造によってもたらされる光学的効果が薄膜層によってもたらされる光学的効果と重ね合わされる。

例えば組みひも飾りパターンのような細かい線状パターンが第一及び第二の領域にわたって広がることもまた可能である。ここで、本発明を用いることの具体的な効果は、細かな線条パターンがフィリグリーで全ての回折セキュリティ機能を備えて整合されることができる、ということである。例によると、パターン領域はＶ字型からなり、背景領域では色変化効果を表し、Ｖ字型領域ではそのような色変化効果を表さない。さらに、組みひも飾りパターンはパターン領域及び背景領域にわたって広がっている。高い深さ幅比を有するレリーフ構造はＶ字型パターン領域に形成される。低い深さ幅比、好ましくは０．２より小さい深さ幅比を有するレリーフ構造が、パターン領域と背景領域とにわたって広がる組みひも飾りパターンの線を形成するのに用いられる。

ここでは第二のレリーフ構造は、光学的回折効果を有する構造、例えばホログラムまたはキネグラム等によって形成されるのが望ましい。しかしながら、レリーフ構造が対応する光学的な変化効果をもたらすマクロ構造またはつや消し（マット）構造であってもよい。

ここで、本発明を用いることにより、薄膜層によって視角依存性色変化効果を生じる領域と好適な回折構造によって光学的変化効果がさらに生じる領域とは相互に正確に重ね合わされて配置され、それによって上述の二つの光学的効果が正確に重ね合わされたセキュリティ機能を生じることが可能となる。回折構造に対応する薄膜層を正確に適用したり取り除いたりすることは高い技術が要求されるので、このようなセキュリティ機能が、回折構造を備えた複製層への部分的な薄膜層の適用によって模倣されることは非常に難しい。

本発明のさらに好適な実施例によると、観察者に可視である領域から色変化効果がもはや可視できない領域へと観察者に対して強い色変化効果を連続的に生じさせることができる。この目的のために、強い局所的色変化効果はグレースケール画像による“グレー値”によって決定される。このとき、局所的な“グレー値”は、第一のレリーフ構造にかかわる表面積の局所的な比率によって決定される。このように、“色変化画像”は、本発明によって達成される高い解像度によってもたらされ得る。そのような部分的な薄膜層の適用による“色変化画像”の生成は、非常な困難かつ高いレベルの技術的複雑さや努力を伴って初めて可能となる。

このとき、“色変化画像”の“グレー陰影”は、第一のレリーフ構造が形成される第一ラスタ領域及び第一のレリーフ構造が形成されない第二ラスタ領域との比によって決定されるのが好ましい。ここでは、個々のラスタ領域の寸法決定は３００μｍより小さいことが望ましく、約５０μｍであることが望ましい。

このとき薄膜層が透過性薄膜層または反射性薄膜層であり、薄膜層が複数の誘電層、複数の誘電層及び金属層、または真珠光沢層から成ることが可能である。さらに、部分的な反射層が複製ラッカー層と薄膜層との間に配置され、したがって例えば反射性光学的回折効果のみが可視できるような領域を作り出すことも可能である。透過性及び反射性領域を有するセキュリティエレメントを提供するために、部分的な反射層をその表面積全体にわたって透明である薄膜層に適用することもまた可能である。それらの変形及び組み合わせによって、本発明の基礎をなす発想に基づく複雑かつ光学的に魅力のあるセキュリティエレメントを実現することが可能となる。

好ましくは、レリーフ構造の個々の構造エレメントの深さ幅比が高い回折構造が薄膜層によって色変化効果を抑えるあるいは生じるのに適合するレリーフ構造として用いられる。ここでは、具体的には０．７５から５の深さ幅比を有するときによい結果が与えられ得るということが分かっている。深さ幅比は１０倍であってもよい。

本発明のさらなる好適な実施例によると、薄膜層による色変化効果を抑えるあるいは生じるレリーフ構造は、レリーフ構造の深さがｘ方向とｙ方向との両方で変化し、レリーフ構造の隣接する突起部の平均の間隔が、レリーフ構造の平均の輪郭深さよりも小さく、さらにレリーフ構造の隣接する突起部は互いに２００μｍより小さい距離にあり、人の眼の分解能以下となるようなレリーフ構造である。この種の構造は前述の条件を満たす確率的な表面形状を有する構造を含んでいる。このような構造はＵＶ複製プロセスによって特によく実施され得る。

しかしながら、レリーフ構造はレリーフ構造の深さがｘ方向及びｙ方向で周期的に変化し、ｘ方向及びｙ方向の周期長がレリーフ構造の構造的な深さ以下であるｘ及びｙ座標の周期的な関数となるようなレリーフ構造が用いられるのが望ましい。そのようなレリーフ構造の有効な実施例は、互いにほぼ直角に配置された二つの基本格子からなり、基本格子の周期長が第一のレリーフ構造の構造的な深さ以下である交差格子を備えている。

隣接する突起部の平均の間隔あるいは少なくとも一つの周期長が可視光の限界波長より短いとき、上述のレリーフ構造によって特によい結果を得ることができる。

上述のレリーフ構造を形成する操作の後にスパッタリングあるいは蒸着によって薄膜層が複製ラッカー層に適用されるとき、特によい結果を得ることができるということもまた分かっている。この場合、薄膜層は第一の領域及び第二の領域で同じ方法で、表面積に対してほんのわずかの密度で適用される。

本発明によるセキュリティエレメントは、通帳（banknote）、クレジット・カード、キャッシュ・カード、ドキュメントまたは品物の保護に用いられるのが好ましい。この点において、セキュリティエレメントは転写フィルム、具体的にはホット・スタンピング・フィルム、あるいは積層フィルムを形成する多層フィルム体によって形成されることが望ましい。

図１は、キャリアフィルム１０、剥離層２０、保護ラッカー層２１、複製ラッカー層２２、薄膜層２３、及び接着剤層２４を有する多層フィルム体形状のセキュリティエレメント１１を示す。

セキュリティエレメント１１はスタンピング・フィルム、具体的にはホット・スタンピング・フィルムである。しかしながらセキュリティエレメント１１は積層フィルムまたはステッカーフィルムの形状であってもよい。

キャリア層１０は、例えば層厚さが１０μｍから５０μｍの間の、好ましくは１９μｍから２３μｍの間のペット（ＰＥＴ）またはポップ（ＰＯＰＰ）フィルムを備えている。剥離層２０及び保護ラッカー層２１は、その後、凹版ラスタローラによってキャリアフィルムへ適用される。この場合、剥離層２０及び保護ラッカー層２１は０．２から１．２μｍの間の厚さであることが望ましい。これらの層なしで済ませることもまた可能である。

その後、複製ラッカー層２２が適用される。

複製ラッカー層２２は、放射線架橋性複製ラッカーを備えている。複製ラッカー層２２にレリーフ構造２５及び２６を形成するためにＵＶ複製プロセスが用いられることが望ましい。この場合、ＵＶ硬化性ラッカーが複製ラッカーとして用いられる。このとき、ＵＶ架橋性複製ラッカー層にレリーフ構造２５及び２６を生成する操作は、例えばまだ柔らかいまたは流動性を有するラッカー層にレリーフ構造を形成する際にＵＶ照射を用いるか、あるいはＵＶ架橋性ラッカー層の部分的な照射及び硬化によるものである。この場合、ＵＶ架橋性ラッカーの代わりに他の放射線架橋性ラッカーを用いてもよい。

複製ラッカー層２２は透明熱可塑性材料を備えていてもよい。一つ以上のレリーフ構造、例えばレリーフ構造２５及び２６はスタンピングツールによって複製ラッカー層２２にエンボス加工される。

複製ラッカー層２２として採用されるべき厚さは、レリーフ構造２５及び２６として採用される輪郭深さによって決定される。複製ラッカー層２２が、レリーフ構造２５及び２６が形成され得るのに十分な厚さであることを確かめる必要がある。この点において、複製ラッカー層２２は０．３から１．２μｍの間の厚さであることが望ましい。

例によると、乾燥に先だち、２．２ｇ／ｍ^２の適用重量で線状ラスタ凹版印刷シリンダーによって表面積全体にわたって複製ラッカー層２２が保護ラッカー層２１に適用される。この点において、下記の成分のラッカーが複製ラッカーとして選択された：
（成分） （重量比）
高分子量ＰＭＭＡ樹脂 ２０００
オイルフリーシリコンアルキド樹脂 ３００
非イオン性湿潤剤 ５０
低粘性ニトロセルロース １２０００
トルエン ２０００
ジアセトンアルコール ２５００

それから複製ラッカー層２２は１００から１２０℃の間の温度の乾燥通路で乾燥される。

その後、レリーフ構造２５及び２６は、複製ラッカー層において、例えばニッケルからなる雌型によって約１３０℃でエンボス加工される。型は複製ラッカー層におけるレリーフ構造２５及び２６をエンボス加工するために電気的に加熱されるのが望ましい。エンボス加工操作の後に型が複製ラッカー層２２から取り外される前に、型はこの場合再び冷却されてもよい。複製ラッカー層においてレリーフ構造２５及び２６がエンボス加工された後に、複製ラッカー層２２の複製ラッカーは架橋によってまたは他のいくつかの方法によって硬化される。

さらに、レリーフ構造２５及び２６はアブレーションプロセスによって複製ラッカー２２に生じることもまた可能である。

このとき、レリーフ構造２５及び２６は薄膜層２３によって色変化効果の発生を抑えるレリーフ構造２５及び２６となっている。

そのような効果を表す構造は、レリーフ構造の個々の構造エレメントにおける高い深さ幅比、つまり光学的効果をもたらすためにセキュリティエレメントに形成される通常のレリーフ構造よりも多重であるような有効表面積を有する。

このように、単純な説明的モデルによると、薄膜層の有効厚さ及びそれに伴う色変化を生じる薄膜層のスペーサー層の有効厚さは著しく減少して異なる色変化効果が生じ、あるいはスペーサー層の有効厚さにおける大きな減少に伴ってレリーフ構造によってスペーサー層がもはやλ／２またはλ／４の条件を満たさないので、色変化効果は生じない。言い換えると、レリーフ構造の領域では観察者は異なる色変化効果を認知するか、あるいはまったく視角依存性色変化効果を認知しない。このように、レリーフ構造によって色変化を生じるスペーサー層の有効な局所厚さの減少のために、薄膜によって生じる色変化効果がレリーフ構造によって抑えられる。

この効果が生じるためには、レリーフ構造の個々の構造エレメントの深さ幅比が平均的に高く、０．５より大きい必要があり、それに対応して、構造エレメントの間隔が小さく、２００μｍよりも小さい必要があり、１０μｍよりも小さい（回折レリーフ構造）のが望ましい。この場合、深さ幅比の個別の選択は、個別のレリーフ構造及び薄膜層に依存し、実質的にはスペーサー層あるいは色変化を生じる層の厚さに依存し、以下の例に示されるように、実験的または分析的に決定され得る。

薄膜層による色変化効果の発生を確実に抑えるために、レリーフ構造２５及び２６がレリーフ構造の深さが一方向のみに周期的に変化するといった単純な格子ではないことが有効であり、レリーフ構造の深さが二方向で、例えば複製ラッカー層２２及び薄膜層２３との間の境界面を画定する二つの異なるベクトルの方向で変化することが有効である。これにより、結果として生じるレリーフ構造２５及び２６の有効表面積が、光学的効果を生じるために用いられる通常のレリーフ構造に比べて著しく増加する。

線状の格子によって、レリーフ構造の有効表面積の増大が顕著であり、良好な結果が得られることが分かっている。つまり、構造的深さが（ｘ、ｙ）の関数ｚ＝ｆによって決定される領域Ｒにおける有効表面積Ｓは次式で表される。
（数３）

周期ｄ及び輪郭深さｈの交差格子は例えば次式で表すことができる。
（数４）

周期ｘ及びｙが同一のとき、次に示す偏微分係数が結果として得られる。
（数５）

有効表面積は、次式によって決められる。
（数６）

この式は解析的に解くのは難しい。しかしながら、この式に対する数値解法によって、深さ幅比ｈ／ｄが１より大きいときに有効表面積が深さ幅比に依存して変化する様式を特定する因子εが著しく大きいということは驚くべきことである。

レリーフ構造により公称（nominal）厚さｔ_０（“フラット”領域における厚さ）に対する厚さｔは次式のように、厚さ比εあるいはその逆数である厚さ減少因子１／εによって影響を受ける。
（数７）

表１は、交差格子の厚さ比ε及び厚さ減少因子１／εに対する深さ幅比０＜ｈ／ｄ≦５での数値を与える。

例えばｈ＝２ｄ、つまり輪郭深さが回折周期の２倍のとき、有効表面積は因子ε＝３．５によって増大される。有効厚さｔは、厚さ減少因子１／ε＝１／３．５、公称厚さｔ_０のおよそ２８％減少する。深さ幅比２のレリーフ構造の場合、薄膜層の有効厚さはｔ_０／ε＝０．３ｔ_０となり、つまりこの領域では薄膜層の厚さはフラット領域における薄膜層の厚さの３分の１となる。

図３は表１の数値をグラフで表し、深さ幅比ｈ／ｄでの厚さ比ε依存性を表す。

図４は薄膜層２３０ｓが設けられた異なるレリーフ構造を有する領域３１０及び３２０を備えた層２３０を表す概略断面図である。薄膜層は、滑らかな表面を有するフラット領域３２０で公称厚さｔ_０となり、高い深さ幅比を有する領域３１０ではより小さい厚さｔとなる。

図５ａ〜５ｄは有効な局所厚さｔでの深さ幅比の効果を示す概略図である。層２３０のレリーフ構造は一定の幅ｄ＝３５０ｎｍで深さｈを変化させる。薄膜層２３０ｓは公称厚さｔ_０＝４０ｎｍとなる。

図５ａにおいて層２３０は滑らかである。従って薄膜層２３０ｓは最大厚さ、すなわち公称厚さｔ_０＝４０ｎｍを有する。

図５ｂは深さｈ＝１００ｎｍのレリーフ構造を有する層２３０を示す。深さ幅比はｈ／ｄ＝０．２９である。これは深さ幅比が低いレリーフ構造を意味する。薄膜層２３０ｄの厚さは、レリーフ構造の側面においてわずかに公称厚さｔ_０より小さい。

図５ｃは深さｈ＝４００ｎｍ、つまり図５ｂに示されたレリーフ構造の深さの４倍の深さのレリーフ構造を有する層２３０を示す。このとき深さ幅比はｈ／ｄ＝１．１４となる。薄膜層２３０ｄの厚さは、レリーフ構造の側面において十分に公称厚さｔ_０より小さい。

図５ｄは深さｈ＝８００ｎｍのレリーフ構造を有する層２３０を示す。従って深さ幅比はｈ／ｄ＝２．３となる。薄膜層２３０ｄの厚さは、レリーフ構造の側面において図５ｃに示されたレリーフ構造の厚さに対してさらに減少される。

図６はここでコンピュータプログラム“グソルバー（Gsolver）”で解明される、層厚さの反射能力の入射光の波長λ及び有効厚さｔに対する依存性を示すグラフである。

薄膜層は、二つの厚さ７０ｎｍのＴｉＯ_２層の間に配置された厚さ２７５ｎｍのＳｉＯ_２層を有する薄膜層システムの形状となる。この場合、ＳｉＯ_２層は色変化に関与し干渉効果を生じるλ／２あるいはλ／４という条件を満たすスペーサー層を形成する。薄膜層の公称厚さｔ_０は、ｔ_０＝（７０＋２７５＋７０）ｎｍ＝４１５ｎｍとなる。薄膜層は、屈折率が１．５で大気に接するプラスチック基板に配置される。

プラスチック基板は、薄膜層に異なる有効厚さｔを与えるレリーフ構造を有する。図６から分かるように、各薄膜層が薄くなるほど反射された色は青色側へ変化する。

図６からさらに分かるように、薄膜層は有効厚さｔがｔ＜１００ｎｍのとき、ほとんどの部分で透明であるように見える。

それは、可視光スペクトルの下端（赤）で色変化効果をともない、厚さ減少因子１／εが１／ε＝ｔ／ｔ_０＝１００ｎｍ／４１５ｎｍ＝０．２４であるような薄膜に該当する。前述の表１及び図３と比較することによって、厚さ減少因子ε＝４．１５を達成するために、深さ幅比ｈ／ｄは２．４より大きくなければならない、という結果になる。

赤色光と比較して光が緑あるいは青のとき、透過性を生じるために深さ幅比がより小さくなり得ることが分かる。さらに、その結果は視角にもまた依存する。可視光スペクトルの上端では、色変化効果のために深さ幅比ｈ／ｄ＞０．５とするべきである。すでに説明したように、薄膜の有効厚さにおける著しい減少は深さ幅比ｈ／ｄ＞＝１から起こり、レリーフ構造の領域で色変化効果を確実に抑えるために、一般的には深さ幅比は１以上となるように選ばれる。

図７は、コンピュータプログラム“グソルバー（Gsolver）”で計算された反射率ＲのＯＲ偏光の波長及び入射角依存性を表すグラフである。これは、図６を参照したときの上述した薄膜層に基づいている。図７から、入射光の角度が増えるにつれて反射率が青の方向へ色変化することが分かる。この場合、深さ幅比ｈ／ｄが２．４より大きいときまたは深さ幅比がより小さい（上述）ときにも、薄膜層は透明に見えるということが推測される。

周期ｄで輪郭深さｈの線状格子は次式で表される：
（数８）

これは次の偏微分係数を与える：
（数９）

有効表面積は次式で表すことができる：
（数１０）

この場合、Ｅ（α）は楕円二次積分を表す。

この場合、驚くべきことに、この関数の数値解は、深さ幅比ｈ／ｄ＞１のとき、線状格子の場合の因子εが著しく増加されるということもまた示している。同じ深さ幅比を有するとき、因子εにおける増加は上述した交差格子の場合よりも大きいということが分かった。

例によって、深さ幅比ｈ＝２ｄのとき、それはすでに考察された交差格子に対する値より大きい因子ε＝４．２を与える。

上述の考察は、色変化効果を抑えるための深さ幅比の選択に関して適用される。

上述の深さ幅比が高い領域での薄膜層の透明性による効果は、上述の薄膜層の構成に限定されるものではない。薄膜層の第二の実施例においては、厚さ２７５ｎｍのＴｉＯ_２層（スペーサー層）を有し、例えば屈折率１．５の二つのプラスチック層の間に配置された薄膜層を用いることもできる。第三の実施例においては、二つのプラスチック層の間に配置された三つの層、より具体的には、厚さ８ｎｍのクロム（Ｃｒ）層、厚さ２１５ｎｍのフッ化マグネシウム（ＭｇＦ_２）層、及び厚さ５０ｎｍのアルミニウム（Ａｌ）層を用いることも可能である。

レリーフ構造は、周期、つまり二つの突起部の間の間隔ｄがｄ＜λあるいはより望ましくはｄ＜λ／２となるように選択されたレリーフ構造であるのが望ましい。ここでλは、垂直に観察されたときに生じる色効果の波長であることが望ましい。このようにして、レリーフ構造の領域において人間の観察者にとって画像に影響を与える回折効果がまったく起こらないということを確かめることもまた可能である。可視光の範囲は４５０ｎｍから６７０ｎｍの間である。人間の目にもっとも感度のいい波長λ５５５ｎｍに対して、ｄは５５５ｎｍより小さくあるべきである。ｄ＜４５０ｎｍのとき、より好ましくは３００ｎｍ〜３５０ｎｍのとき、煩雑な回折効果は実質的に防ぐことができる、ということが調べられている。

図９は、レリーフ構造２５に用いることができる、薄膜層２３の色変化効果の発生を抑えるように構成されたレリーフ構造の一部の概略図である。

図９に示すように、レリーフ構造２５は周期関数ｆ（ｘ、ｙ）であり、ここで図４における二つの矢印２５７及び２５８は関連座標軸を表す。関数ｆ（ｘ、ｙ）は、レリーフ構造２５の深さを周期的に、例えばｘ方向及びｙ方向共に正弦波状に変化させる。これにより、図４に示す複数の突起部、例えば突起部２５４、２５５及び２５６といった凹凸の輪郭が与えられる。ここで、突起部２５４、２５５及び２５６は、関数ｆ（ｘ、ｙ）の周期長で、例えばｘ方向に周期長２５３、ｙ方向に周期長２５２で互いに隔てられる。この点において、周期長２５２及び２５３は、レリーフ構造２５の構造深さ以下であるように、より具体的には、構造深さ２５１より小さくなるように選ばれる。

図９に示されるレリーフ構造は、例えば３３０ｎｍの周期長２５２、２５３、及び５００ｎｍより大きい構造深さを有する。

ここで、輪郭形状、周期長２５２、２５３及び輪郭深さ２５１の両者が図９に示されたものと異なる構成であってもよい。このとき、周期長２５２及び２５３のうち少なくとも一つの周期長が構造深さ２５１以下であることが必要であり、周期長２５２及び２５３は２００μｍ（人間の目の解像限界）より小さい間隔で互いに隔てられている。周期長２５２及び２５３の少なくとも一つが可視光の波長限界より小さいとき、特によい結果が与えられる。

薄膜層による色変化効果の発生の抑制は、突起部や異なる高さの凹部を有する複雑な表面形状を有するレリーフ構造によって達成され得る。この種の表面形状は確率的な表面形状を用いてもよい。そのような表面形状で、レリーフ構造の隣接する突起部の平均間隔がレリーフ構造の平均輪郭深さよりも小さいとき、色変化効果が一般に達成され、レリーフ構造の隣接する突起部は互いに２００μｍ以下の間隔で隔てられている。薄膜層によって生じる色変化効果が緑あるいは青の領域のとき、周期構造に関してすでに示されたように、その効果の抑制は０．５より大きい平均深さ幅比によって一般的に達成されることができる。このとき、隣接する突起部の平均間隔は３０μｍよりも小さくなるように選択され、レリーフ構造は特有の回折レリーフ構造となるのが望ましい。

粗く深い第一構造が細かい高周波数の第二構造と重ね合わされたようなミクロ構造及びマクロ構造からなる組み合わせ構造のような構造を用いることもまた有効である。このような組み合わせ構造の例として、細かい正弦格子を有する粗い非対称構造あるいは細かい正弦格子を有する粗い三角構造がある。上述した色変化効果の抑制をよく達成するために要求されることは、そのような組み合わせ構造によってさらに容易に達成され得る。

薄膜層２３は原理的に視角依存性色変化効果を生じる干渉層構造によって原理的に判別される。このとき薄膜層２３は、反射性エレメントまたは透過性エレメントの形状であってもよい。薄膜層２３に用いられ得る薄膜層システムに関係するより詳細な情報は、例えば書籍“光学的ドキュメントセキュリティ（Optical document security）”Ｒ．Ｌ．ｖａｎ Ｒｅｎｅｓｓｅ編、Ａｒｔｅｃｈ Ｈｏｕｓｅ、Ｌｏｎｄｏｎ、Ｊ．Ａ．Ｄｏｂｒｏｗｏｌｓｋｉ著、Ｃｈａｐｔｅｒ １３に見られる。以下の選択肢は、薄膜層２３の構造のために原則的に利用可能である。

薄膜層は、例えば吸着層（好ましくは３０％から６５％の間の透過性）、色変化生成層としての透明スペーサー層（λ／２またはλ／４層）、反射層としての金属層（反射性エレメント）あるいは光学的離層（透過性エレメント）を有する。ここで、スペーサー層と著しく異なる屈折率を有するならば、吸着剤層２４が光学的離層として働いてもよい。薄膜層２３が反射性エレメントとして働くとき、スペーサー層の厚さはλ／４という条件が満たされるように選ばれる。薄膜層２３が透過層として働くとき、スペーサー層はλ／２という条件を満たさなければならない。

このような薄膜層は例えば一つまたはそれ以上の誘電層あるいは金属層からなる薄膜層システムによって形成される。例として、薄膜層２３は、厚さ８ｎｍのクロム層、厚さ２１５ｎｍのフッ化マグネシウム（ＭｇＦ_２）層、及び厚さ５０ｎｍのアルミニウム（Ａｌ）層を備えている。

さらに、薄膜層２３は、一連の高屈折及び低屈折性層からなることも可能である。このような薄膜層は、例えば複数の屈折率の異なる一連の誘電層を備えている。例として、薄膜層２３は厚さ７０ｎｍのＴｉＯ_２層、色変化生成スペーサー層としての厚さ２７５ｎｍのＳｉＯ_２層、及び厚さ７０ｎｍのＴｉＯ_２層を備えている。このような薄膜層は、３と９の間の奇数の一連の層あるいは２と１０の間の偶数の層を備えている。層が多いほどますますシャープになり、色変化のための波長を設定することが可能となる。

さらに、薄膜層２３は高い屈折率を有する金属酸化物の単一層、例えば厚さ２７５ｎｍのＴｉＯ_２層を備える。このような薄膜層は真珠光沢層とも称される。この場合、薄膜層の厚さはλ／４あるいはλ／２という条件を満たさなければならない（反射性または透過性エレメントを用いるかどうかに依存して）。

薄膜層２３の層はスパッタリングによって複製層２２に関わる表面領域全体にわたって適用されるのが望ましい。薄膜層２３が反射性エレメントまたは透過性エレメントを用いているかどうかに依存して、薄膜層２３はその点において、好ましくはＡｌ、Ａｇ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕあるいはそれらの組み合わせといった薄金属層を含む反射層を含んでいる。

その後接着剤層２４が薄膜層２３に適用される。接着剤層２４は熱的に活性化可能な接着剤の層であることが望ましい。しかしながらセキュリティエレメント１１それぞれの使用に依存して接着剤層２４なしで済ませることもまた可能である。

この場合、レリーフ構造２５及び２６はセキュリティエレメント１１の領域３１及び３３に形成される。領域３１及び３３は領域３２に囲まれ、このとき領域３２は複製ラッカー層２２においてレリーフ構造が形成されておらず、複製ラッカー層が実質的に平らな表面である。

領域３１及び３３がパターン領域としてあるいは前面におけるパターンの背景領域として形成されているかどうかに依存して、図８ａから８ｃに例として示される効果が生じる。

図８ａは、木の形状のパターン領域５１とパターン領域５１を取り囲む背景領域５２を示す。背景領域５２はレリーフ構造２５で占められ、背景領域５２では薄膜層２３による色変化効果の発生が抑えられている。パターン領域５１にはレリーフ構造２５は設けられていないので、薄膜層２３によって生じる色変化効果はこの領域では見ることができる。これにより、色変化効果を表さない背景領域に対して、赤い配色から緑の配色まで見る方向に依存して変化する色である木の表現が与えられる。

図８ｂは背景領域５４に対する木の形状のパターン領域５３を示す。ここでは、パターン領域５３にレリーフ構造２５が形成され、背景領域５４にはレリーフ構造は形成されない。これを見る人は、視角のそれぞれの方向に依存して色を変化させる背景領域である（半透明の）木の印象を受ける。

図８ｃは背景領域５６に対するクララ・シューマン（Ｃｌａｒａ Ｓｃｈｕｍａｎｎ）５５の表現を示す。この場合も、レリーフ構造２５はクララ・シューマンの表現を形成するパターン領域に配置され、色変化の対象である背景領域５６とパターン領域の透明なライン構成とのコントラストによってクララ・シューマンの表現が生じる。

図２は図１に示されるスタンピングフィルムの好適な利用を示す。

図２は、保護されるべきドキュメント４に適用される転写フィルムの転写層２を示す。この場合、転写層２は、保護ラッカー層２１、複製ラッカー層２２、薄膜層２３、及び接着剤層２４を含むセキュリティエレメント１２を形成する。レリーフ構造２５及び２６は領域３１及び３３において複製ラッカー層２２内に形成される。それらを取り囲む領域３２では、複製ラッカー層２２と薄膜層２３との間の境界層にはレリーフ構造は形成されず、ここでは境界層は実質的に平らである。層２１、２２、２３、２４、及びレリーフ構造２５、２６の構成に関して、図１及び図９に関係して説明される。

パーソナリゼーションの目的のため、個別化されたプリント４１は例えば熱転写プロセスによって身分証明書のようなドキュメント４に適用される。それから、セキュリティエレメント１２が個別化されたプリント４１にわたって覆うように、転写層２がドキュメント４に適用される。この実施例では、薄膜層２３は透過性エレメントの形状であり、個別化されたプリント４１が観察者に薄膜層２３を通して認知可能であり、個別化されたプリント４１は領域３２において薄膜層２３によって生じる視角依存性色変化効果が重ねられる。

図１０は本発明のセキュリティエレメント１３のさらなる実施例を示す。

セキュリティエレメント１３は、キャリア層１０、剥離層２０、保護ラッカー層２１、複製ラッカー層２２、薄膜層２３及び接着剤層２４を有する多層フィルム体によって形成される転写フィルムである。層１０あるいは２４は、図１と同様と認識される層に一致する構成である。レリーフ構造は、図１及び図９に示されるレリーフ構造２５及び２６に一致する構成である領域３５及び３７において複製ラッカー層２２と薄膜層２３との間の境界に形成される。レリーフ構造２８及び２９は、セキュリティエレメント１３の領域２８及び２９における境界面に形成される。セキュリティエレメント１３の領域３４及び３９における境界面にはレリーフ構造は形成されず、それらの領域では境界面は実質的に平らである。

レリーフ構造２８及び２９は、薄膜層２３によって生じる光学的効果が重ねられた光学的効果を生じるレリーフ構造である。

このように、レリーフ構造２８は例えば光学回折構造であり、ドットマトリックスホログラム、キネグラム、または通常の回折格子である。

レリーフ構造２９は、例えばマクロ構造であり、３０μｍよりはるかに大きい間隔を有する構造である。さらに、レリーフ構造２９はマイクロレンズ構造またはマット構造であってもよく、例えば指向性の散乱特性を有する異方性マット構造でもよい。

この場合、レリーフ構造２８及び２９はそれらレリーフ構造の突起部の間隔がレリーフ構造の構造深さよりも大きくなるように選択されるのが望ましい。これにより、レリーフ構造２８及び２９を重ねることによって薄膜層２３により生じる光学的回折効果の減衰が実質的に回避される。

図１１ａ及び１１ｂはレリーフ構造２８（図１１ｂ）及び２９（図１１ａ）の一部を例示する概略図である。

この点において、図１、図２、図９、図１０、図１１ａ、及び図１１ｂは、概略図であって、大きさ及び大きさの比が実際の値とは一致しない。

図１０に示されたセキュリティエレメントの構成は、薄膜層２３によって生じる光学的効果とレリーフ構造２８の重ね合わせが領域３６において観察者にとって認知できるようになっている。領域３６を取り囲んでいる領域３５及び３７において、薄膜層２３によって生じる光学的効果は、レリーフ構造２７によって抑えられ、光学的に変化するセキュリティエレメントは、その領域では観察者にとって認識されない。その結果、二つの光学的効果が重ね合わされる領域３６は、それを取り囲む光学的に変化するセキュリティエレメントが認識されない領域３５及び３７に対して正確に鋭く区切られる。レリーフ構造２８によって生じるセキュリティ機能に関して適切に構成することで、互いに重ね合わされたセキュリティ機能における小さな逸脱が認識されるので、高レベルの整合精度を与えない他の技術による複製がすぐに認識される。

さらに、薄膜層２３によって生じる視角依存性色変化効果は、領域３４及び３９において観察者によって見られる。領域３９では、観察者は薄膜層２３の視角依存性色変化効果とレリーフ構造２９によって生じる光学的効果との重ね合わせから生じる光学的効果を見る。これにより、それぞれの領域３４、３５、３６、３７、３８、及び３９においてそれぞれ異なる観察の印象を観察者に与える。

さらに、部分的に形成された金属層が、複製ラッカー層２２と薄膜層２３との間に配置されてもよい。この部分的な金属層はレリーフ構造２８及び２９によって生じる光学的効果が薄膜層２３によって生じる光学的効果から認識可能なように分離される領域を提供するのに用いられる。部分的な金属層は、例えば領域３６及び／または領域３８の小領域にわたる。さらに、部分金属層が（小）領域３４及び３９に設けられ、セキュリティエレメント１３のさらなるセキュリティ機能として部分反射表面を与えることもまた可能である。

本発明は、付随する図面を参照する多数の実施例によって説明される。
図１は、本発明によるセキュリティエレメントの概略図を示す。 図２は、本発明によるセキュリティエレメントを有するセキュリティドキュメントの概略図を示す。 図３は、関数ε＝ｆ（ｈ、ｄ）のグラフを示す。 図４は、高い深さ幅比を有するレリーフ構造の断面概略図を示す。 図５ａは異なる深さ幅比を有するレリーフ構造の断面概略図を示す。 図５ｂは異なる深さ幅比を有するレリーフ構造の断面概略図を示す。 図５ｃは異なる深さ幅比を有するレリーフ構造の断面概略図を示す。 図５ｄは異なる深さ幅比を有するレリーフ構造の断面概略図を示す。 図６は、薄膜層の実施例の、入射光の波長及び有効厚さに対する反射率依存性のグラフを示す。 図７は、図６に示す薄膜層の、入射光の波長及びＯＲ偏光の入射角度に対する反射率依存性のグラフを示す。 図８ａは、本発明によるセキュリティエレメント上の平面図の画像表現を示す。 図８ｂは、それぞれ本発明によるセキュリティエレメント上の平面図の画像表現を示す。 図８ｃは、それぞれ本発明によるセキュリティエレメント上の平面図の画像表現を示す。 図９は、本発明によるセキュリティエレメントに用いるためのレリーフ構造の概略図を示す。 図１０は、本発明のさらなる実施例のためのセキュリティエレメントの概略図を示す。 図１１ａおよび１１ｂは、図１０のセキュリティエレメントにおいて用いられたレリーフ構造の概略図を示す。 図１１ｂａおよび１１ｂは、図１０のセキュリティエレメントにおいて用いられたレリーフ構造の概略図を示す。

符号の説明

１１ セキュリティエレメント
２２ 複製ラッカー層
２３ 薄膜層
２５、２６ レリーフ構造
３１ 第一領域
３２ 第二領域

Claims (39)

1. 複製ラッカー層（２２）と、
   公称厚さｔ_０で前記複製ラッカー層（２２）に適用され、可視光の範囲でλ／４またはλ／２の条件を満たす少なくとも一つのスペーサー層を有し、干渉による可視光の範囲の第一の角度依存性色変化効果を生じる薄膜層干渉層構造（２３）と、を有する多層フィルム体の形状のセキュリティエレメント（１１、１２、１３）において、
   座標軸ｘおよびｙ（２５７、２５８）で定義づけられる平面において、前記セキュリティエレメント（１１、１２、１３）の第一領域（３１、３３、３５、３７）において、第一レリーフ構造が前記複製ラッカー層（２２）と前記薄膜層干渉層構造（２３）との間の境界面に形成されるセキュリティエレメント（１１、１２、１３）であって、
   前記第一レリーフ構造が形成されない前記セキュリティエレメントの第二領域において、前記第一色変化効果が現れ、
   前記第一レリーフ構造が形成された前記セキュリティエレメントの第一領域において可視光の範囲である第一色変化効果が現れないように前記第一レリーフ構造の第一領域において前記薄膜層干渉層構造の有効厚さｔが前記公称厚さｔ _０ より減少され、
   前記第一レリーフ構造は、前記スペーサー層の有効厚さが大きく減少されて、前記第一レリーフ構造の領域で第一レリーフ構造によって前記スペーサー層がもはやλ／２またはλ／４の条件を可視光の範囲で満たさないように、大きくなるように選択された個々の構造エレメントの平均深さ幅比を有する構造であることを特徴とするセキュリティエレメント（１１、１２、１３）。
2. 前記第一レリーフ構造（２５、２６、２７）が、前記レリーフ構造の個々の構造エレメントの平均深さ幅比が、０．５より大きい構造であることを特徴とする、請求項１に記載のセキュリティエレメント。
3. 前記第一レリーフ構造の前記個々の構造エレメントの前記深さ幅比が大きく、前記第一レリーフ構造（２５、２６、２７）が形成された前記セキュリティエレメントの前記第一領域（３１、３３、３５、３７）において色変化効果がないように選ばれることを特徴とする、請求項１乃至２のいずれか一つに記載のセキュリティエレメント。
4. 前記第一レリーフ構造（２５、２６、２７）が、前記第一レリーフ構造の前記個々の構造エレメントの前記深さ幅比が０．５から１０の範囲の回折構造であることを特徴とする、請求項２乃至３のいずれか一つに記載のセキュリティエレメント。
5. 前記深さ幅比が１以上であることを特徴とする、請求項４に記載のセキュリティエレメント。
6. 前記第一レリーフ構造の前記個々の構造エレメントの深さ幅比は大きく、前記薄膜層干渉層構造による前記セキュリティエレメントの前記第二領域に生じる前記第一色変化効果と異なる第二色変化効果が前記セキュリティエレメントの前記第一領域（３１、３３、３５、３７）に生じるように選ばれることを特徴とする、請求項２乃至５のいずれか一つに記載のセキュリティエレメント。
7. 前記第一レリーフ構造（２５、２６、２７）の深さは、ｘ方向及びｙ方向に変化し、前記第一レリーフ構造（２５、２６、２７）の隣接する突起部（２５４、２５５、２５６）の平均間隔は前記第一レリーフ構造の平均輪郭深さよりも小さく、前記第一レリーフ構造の前記隣接する突起部（２５４、２５５、２５６）は、２００μｍより小さい間隔で互いに離れていることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一つに記載のセキュリティエレメント。
8. 前記第一レリーフ構造（２５、２６、２７）は、前記ｘ方向及び前記ｙ方向に前記第一レリーフ構造の前記深さを周期的に変化させる前記座標軸ｘ及びｙの周期関数であり、
   前記関数の周期長（２５２、２５３）は、前記第一レリーフ構造（２５、２６、２７）の前記構造深さ（２５１）以下であることを特徴とする請求項７に記載のセキュリティエレメント。
9. 前記第一レリーフ構造（２５、２６、２７）は、実質的に互いに直角に配置された二つの基本回折格子からなる交差回折格子であり、前記基本回折格子の周期長はいずれも前記第一レリーフ構造の前記構造深さ以下であることを特徴とする請求項７に記載のセキュリティエレメント。
10. 前記隣接する突起部の前記平均間隔あるいは少なくとも一つの前記周期長が４００ｎｍよりも短いことを特徴とする、請求項８に記載のセキュリティエレメント。
11. 前記第一レリーフ構造（２５、２６、２７）の隣接する突起部（２５４、２５５、２５６）の前記平均間隔が、可視光の限界波長より小さく、好ましくは可視光の限界波長の半分より小さいことを特徴とする、請求項７乃至１０に記載のセキュリティエレメント。
12. 前記第二領域（３２、３４、３６、３８）はパターン領域（５１）であり、前記第一領域（３１，３３、３５、３７）は背景領域（５２）であることを特徴とする、請求項１に記載のセキュリティエレメント。
13. 前記第二領域（３２、３４、３６、３８）はロゴまたはテキストの形状のパターン領域（５１）であることを特徴とする、請求項１２に記載のセキュリティエレメント。
14. 前記第二領域（３６、３８）の前記境界面に第二レリーフ構造（２８、２９）が形成され、前記第二領域（３６、３８）では前記第二レリーフ構造（２８、２９）によって生じた光学的効果が、前記薄膜層干渉層構造によって生じた前記第一色変化効果と重ね合わせられることを特徴とする、請求項１乃至１３のいずれか一つに記載のセキュリティエレメント。
15. 前記第二レリーフ構造（２８，２９）は、前記第二レリーフ構造の個々の構造エレメントに対して深さ幅比が０．２より小さいレリーフ構造であることを特徴とする、請求項１４に記載のセキュリティエレメント。
16. 前記第一領域及び前記第二領域が互いに直接隣接していることを特徴とする請求項１５に記載のセキュリティエレメント。
17. 前記第二レリーフ構造（２８、２９）の回折周期が前記第二レリーフ構造の前記構造深さよりも大きいことを特徴とする請求項１５に記載のセキュリティエレメント。
18. 前記第二レリーフ構造（２８、２９）は、光学的回折効果を有する構造であることを特徴とする請求項１５に記載のセキュリティエレメント。
19. 前記第二レリーフ構造はマクロ構造であることを特徴とする請求項１５に記載のセキュリティエレメント。
20. 前記第二レリーフ構造はマット構造であることを特徴とする請求項１５に記載のセキュリティエレメント。
21. 前記薄膜層干渉層構造（２３）は透過性薄膜層干渉層構造であることを特徴とする、請求項１乃至２０のいずれか一つに記載のセキュリティエレメント。
22. 前記薄膜層干渉層構造（２３）は反射性薄膜層干渉層構造であることを特徴とする、請求項１から２０のいずれか一つに記載のセキュリティエレメント。
23. 前記薄膜層干渉層構造は複数の誘電層を有する薄膜層システムであることを特徴とする、請求項１乃至２２のいずれか一つに記載のセキュリティエレメント。
24. 前記薄膜層干渉層構造は複数の誘電層及び金属層を有する薄膜層システムであることを特徴とする、請求項１から２２のいずれか一つに記載のセキュリティエレメント。
25. 前記薄膜層干渉層構造は真珠光沢層を有することを特徴とする、請求項１から２２のいずれか一つに記載のセキュリティエレメント。
26. 前記薄膜層干渉層構造は反射層を有することを特徴とする、請求項２３から２５のいずれか一つに記載のセキュリティエレメント。
27. 前記複製層と前記薄膜層干渉層構造の間に反射層が部分的に配置されていることを特徴とする、請求項１乃至２６のいずれか一つに記載のセキュリティエレメント。
28. 前記多層フィルム体（１１）は転写フィルムであることを特徴とする、請求項１乃至２７のいずれか一つに記載のセキュリティエレメント。
29. 請求項１乃至２８のいずれか一つに記載のセキュリティエレメントを有するセキュリティドキュメントであって、具体的には、通帳（banknote）あるいはパスポート。
30. 多層フィルム体の形状のセキュリティエレメント（１１、１２、１３）の生産プロセスであって、
    前記セキュリティエレメント（１１、１２、１３）の第一領域において、前記多層フィルム体の複製ラッカー層（２２）に第一レリーフ構造（２５、２６、２７）が形成され、
    さらに可視光の範囲でλ／４またはλ／２の条件を満たす少なくとも一つのスペーサー層を有し、干渉によって可視光の範囲である視角依存性第一色変化効果を生じる薄膜層干渉層構造（２３）が、公称厚さｔ_０で前記複製ラッカー層に適用されるプロセスであって、
    前記第一レリーフ構造（２５、２６、２７）が形成されないセキュリティエレメントの第二領域で前記薄膜層干渉層構造（２３）の前記第一色変化効果が生じ、
    前記第一レリーフ構造（２５、２６、２７）が形成されたセキュリティエレメントの前記第一領域で可視光の範囲である第一色変化効果が生じないように前記第一レリーフ構造において前記薄膜層干渉層構造の有効厚さｔが前記公称厚さｔ _０ より減少され、
    前記第一レリーフ構造は、前記スペーサー層の有効厚さが大きく減少されて、前記第一レリーフ構造の領域で第一レリーフ構造によって前記スペーサー層がもはやλ／２またはλ／４の条件を可視光の範囲で満たさないように、大きくなるように選択された個々の構造エレメントの平均深さ幅比を有する構造であることを特徴とするセキュリティエレメントの生産プロセス。
31. ＵＶ複製によって前記複製ラッカー層に第一レリーフ構造が形成されることを特徴とする請求項３０に記載のプロセス。
32. スパッタリングまたは蒸着によって前記薄膜層干渉層構造が前記複製ラッカー層に適用されることを特徴とする請求項３０に記載のプロセス。
33. スパッタリングまたは蒸着によって前記薄膜層干渉層構造のスペーサー層が表面積に対して等しい密度で前記第一及び第二領域に適用されることを特徴とする請求項３０に記載のプロセス。
34. 前記第一レリーフ構造（２５、２６、２７）が有効厚さが減少した薄膜層干渉層構造によって形成された前記セキュリティエレメントの前記第一領域（３１、３３、３５、３７）で第二色変化効果が生じるように薄膜層干渉層構造（２３）によって生じた前記第一色変化効果が変化されることによって、前記薄膜層干渉層構造（２３）の前記有効厚さｔが前記第一レリーフ構造（２５、２６、２７）の領域で減少するように、セキュリティエレメントの前記第一領域（３１、３３、３５、３７）に前記第一レリーフ構造（２５、２６、２７）が形成されることを特徴とする請求項３０に記載のプロセス。
35. 前記セキュリティエレメント（３１、３３、３５、３７）の前記第一領域に現れる前記第二色変化効果が、前記セキュリティエレメントの前記第二領域に現れる前記第一色変化効果と異なるように、前記レリーフ構造の個々の構造エレメントの深さ幅比が選ばれることを特徴とする請求項３４に記載のプロセス。
36. 前記深さ幅比は０．５より大きいことを特徴とする請求項３５に記載のプロセス。
37. 前記第一レリーフ構造とは異なる第二レリーフ構造がセキュリティエレメントの第三領域（３１、３３、３５、３７）に形成され、前記第二レリーフ構造は薄膜層干渉層構造（２３）によって生じる前記第一色変化効果を変化させ、前記第二レリーフ構造（２５、２６、２７）が設けられるセキュリティエレメントの前記第三領域（３１、３３、３５、３７）では前記薄膜層干渉層構造によって前記第一及び第二色変化効果と異なる第三色変化効果が生じることを特徴とする請求項３４に記載のプロセス。
38. 前記第一及び第二レリーフ構造の個々の構造エレメントの前記深さ幅比は異なり、前記第一、第二、及び第三色変化効果がそれぞれ異なるように選ばれることを特徴とする請求項３４に記載のプロセス。
39. 前記第一及び第二レリーフ構造の深さ幅比は０．２倍異なり、それぞれが０．５より大きくなるように選ばれることを特徴とする請求項３８に記載のプロセス。