JP7376615B2 - 多層メッキ層を備えた光学偽造防止素子及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は光学偽造防止の技術分野に関し、具体的には、光学偽造防止素子及び光学偽造防止素子の製造方法に関する。

走査やコピー等の手段による偽造を防止するために、光学偽造防止技術は紙幣、クレジットカード、パスポート、有価証券及び製品包装等の様々な高セキュリティ又は高付加価値の印刷物に広く適用されており、非常に良い効果をもたらしている。

様々な光学偽造防止技術では、微細構造による光学効果は回折、非回折等の効果を含み、輝度が高く、動的効果が明らかであるため、広く適用されている。微細構造による光学偽造防止技術は、画像の輝度を高めるために、一般には、金属反射層、例えば、アルミニウムによるものを適用する。現在、光学薄膜に最も広く適用されている光学偽造防止技術であるホログラフィック技術は、微細構造による回折効果を利用して発展する光学技術である。１９９９版第５版人民元の５元、１０元、２０元、５０元、１００元の偽造防止線はホログラフィック技術を採用した。また、多層干渉光学的変色技術は、異なる観察視角で強い光学的変色効果を現すため、ますます人々に重要視されている。多層干渉光学的変色技術は一般には、気相成長方法によって多層の干渉メッキ層の蒸着を実現する。典型的な多層干渉メッキ層は、一般には反射層、誘電体層及び吸収層を含む。反射層は一般には、高輝度の金属材料で製造され、誘電体層は一般には、透明な無機又は有機材料で製造され、吸収層は半透明層とも呼ばれ、一般には、吸収性に優れた薄い金属材料で製造される。２０１５版第５版人民元の１００元の安全線は多層干渉光学的変色技術を採用し、正面から見るとマゼンタとなり、傾斜して見ると緑色となる。

光学微細構造、高輝度の金属反射層の特徴及び多層干渉光学的変色特徴を同一の光学偽造防止素子に集積すると、光学偽造防止効果を大幅に強化できる。中国の特許出願ＣＮ２００９８０１０４８２９．３は、部分印刷ホロウプロセスによって多層干渉光学的変色メッキ層と高輝度の金属反射層とを集積した光学偽造防止製品の製造を実現し、即ち、一部の領域は多層干渉光学的変色特徴を有し、一部の領域は高輝度の金属反射層の光学特徴を有し、残りの領域はホロウ効果を有する。しかしながら、当該特許出願では、３つの領域をお互いに位置合わせする精度は印刷の精度次第であるが、印刷の精度は一般には１００ｕｍ以上であり、ある程度、ハイエンド偽造防止光学製品での応用を制限している。

従って、高輝度の金属反射層の特徴と多層干渉光学的変色特徴を兼ね備えるとともに、２つの特徴領域同士の位置決めのゼロ誤差を実現する光学偽造防止素子を製造することは、重要な意義がある。さらに、光学偽造防止素子にホロウ（ｈｏｌｌｏｗ、鏤空）特徴をさらに集積し、ホロウ領域と画像領域もゼロ誤差の位置決めである場合、製品の偽造防止性能をさらに向上させることができる。

本発明の実施例は、光学偽造防止素子の一側から反射観察する際、２つの異なるメッキ層による光学特徴を有し、これら２つの異なる光学特徴の領域は厳密なゼロ誤差の位置決めを有し、特に、２つのメッキ層がそれぞれ金属メッキ層及び多層干渉光学的変色メッキ層である場合、製品は豊な高輝度の金属反射層の特徴（例えば、ホログラフィック）と干渉光学的変色特徴を現すことができ、優れた総合的な集積偽造防止性能を有し、また、光学偽造防止素子にホロウ特徴をさらに集積し、ホロウ領域と画像領域もゼロ誤差の位置決めである場合、製品の偽造防止性能をさらに向上させることができる光学偽造防止素子及びその製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を実現するために、本発明の実施例は、
第１微細構造を有する第１領域と、構造的パラメータが前記第１微細構造の構造的パラメータよりも大きい第２微細構造を有する第２領域とを含む起伏構造層を含み、
前記第１領域に第１メッキ層が設けられ、前記第２領域に第２メッキ層が設けられ、前記第１領域は前記第１微細構造と前記第１メッキ層を結合した光学特徴を有し、前記第２領域は前記第２微細構造と前記第２メッキ層を結合した光学特徴を有し、
反射観察する際、示される２つの画像領域（前記第１領域及び前記第２領域）は微細構造によって決定されるため、位置決めがゼロ誤差となる特徴を有する光学偽造防止素子を提供する。

さらに、前記第１微細構造又は前記第２微細構造は、周期的構造及び非周期的構造のうちの１つの構造、又は周期的構造と非周期的構造を組み合わせた構造であり、
前記第１微細構造又は前記第２微細構造の延在方向に沿う断面構造は、平坦構造、正弦型構造、矩形格子構造、台形格子構造、ブレーズド格子構造、及び弧状格子構造のうちの１つの構造、又は平坦構造、正弦型構造、矩形格子構造、台形格子構造、ブレーズド格子構造、及び弧状格子構造のうちの少なくともいずれか２つの構造を組み合わせた構造であることができる。第１微細構造及び第２微細構造のサイズ及び横方向配置は、所要の光学効果に応じて決定される。

さらに、前記第２微細構造の構造的二次パラメータは前記第１微細構造の構造的二次パラメータよりも大きく、前記構造的パラメータは深幅比及び比体積から選択される一方のパラメータであり、前記構造的二次パラメータは、前記構造的パラメータではない、前記深幅比及び前記比体積のうちの他方のパラメータであることができる。

ここでの起伏構造の微細構造の深幅比とは、起伏構造の深さと周期（又は基準周期）方向に沿う幅との比であり、起伏構造の比体積とは、起伏構造層を水平状態にし、起伏構造の表面をちょうど完全に被覆すると想定される液体の体積と起伏構造の水平面での投影面積との比であり、この定義によれば、深幅比は無次元の物理量であり、比体積の次元はｕｍ^３／ｕｍ^２であり、この定義によれば、平坦構造は、深幅比がゼロで、比体積がゼロの起伏構造となる。深幅比及び比体積は、数値上、直接的な関係のない２つの物理量であり、例えば、Ａ構造は深さが１ｕｍで周期方向に沿う幅が１ｕｍの一次元鋸歯状格子である場合、その深幅比は１、比体積は０．５ｕｍ^３／ｕｍ^２であり、Ｂ構造は深さが２ｕｍ、周期方向に沿う幅が４ｕｍの一次元鋸歯状格子である場合、その深幅比は０．５、比体積は１ｕｍ^３／ｕｍ^２であり、つまり、Ａ構造の深幅比はＢ構造の深幅比よりも大きいが、Ｂ構造の比体積はＡ構造の比体積よりも大きく、第１微細構造と第２微細構造の深幅比及び比体積の差によって、ホロウ工程用の方法を直接決定する。

さらに、前記構造的パラメータは、深幅比又は比体積を含むことができる。

さらに、前記構造的パラメータは深幅比であり、前記第１微細構造の深幅比の範囲は０以上０．３未満であり、前記第２微細構造の深幅比の範囲は０．２よりも大きく０．５よりも小さいことができる。

さらに、前記構造的パラメータは比体積であり、
前記第１微細構造の比体積の範囲は０ｕｍ^３／ｕｍ^２以上０．５ｕｍ^３／ｕｍ^２未満であり、
前記第２微細構造の比体積の範囲は０．４ｕｍ^３／ｕｍ^２よりも大きく２ｕｍ^３／ｕｍ^２よりも小さいことができる。

さらに、前記第１メッキ層及び前記第２メッキ層はいずれも金属反射メッキ層であり、且つ異なる金属反射層（例えば、第１メッキ層はアルミニウム層、第２メッキ層は銅層）であるか、或いは、前記第１メッキ層及び前記第２メッキ層はいずれも多層干渉光学的変色メッキ層であり、且つ異なる多層干渉光学的変色メッキ層（例えば、第１メッキ層はマゼンタ－緑干渉光学的変色メッキ層、第２メッキ層は緑－青干渉光学的変色メッキ層）であるか、或いは、前記第１メッキ層は金属反射メッキ層、前記第２メッキ層は多層干渉光学的変色メッキ層であり、又は前記第１メッキ層は多層干渉光学的変色メッキ層、前記第２メッキ層は金属反射メッキ層であることができる。

好ましくは、前記第１メッキ層及び前記第２メッキ層のうち、一方は金属反射メッキ層であり、他方は多層干渉光学的変色メッキ層である。特に、第１メッキ層及び第２メッキ層のサブメッキ層は異なる領域を被覆する同一メッキ層の異なる部分によって実現されてもよく、即ち、金属反射メッキ層の部分領域は多層干渉光学的変色メッキ層に属するサブメッキ層であってもよい。

さらに、前記金属反射メッキ層の材料は、アルミニウム、銀、銅、錫、クロム、ニッケル、及びチタンのうちの１つの金属、又はアルミニウム、銀、銅、錫、クロム、ニッケル、及びチタンのうちの少なくともいずれか２つの金属を組み合わせた合金を含むことができる。

好ましくは、前記金属反射メッキ層の材料はアルミニウムである。

さらに、前記多層干渉光学的変色メッキ層は反射層、誘電体層、及び吸収層を含み、
前記反射層の材料はアルミニウム、銀、銅、錫、クロム、ニッケル、及びチタンのうちの１つの金属、又はアルミニウム、銀、銅、錫、クロム、ニッケル、及びチタンのうちの少なくともいずれか２つの金属を組み合わせた合金を含み、
前記誘電体層の材料はフッ化マグネシウム（ＭｇＦ_２）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、二酸化チタン（ＴｉＯ_２）、一酸化チタン（ＴｉＯ）、三酸化二チタン（Ｔｉ_２Ｏ_３）、五酸化三チタン（Ｔｉ_３Ｏ_５）、五酸化二タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）、五酸化二ニオブ（Ｎｂ_２Ｏ_５）、二酸化セリウム（ＣｅＯ_２）、三酸化二ビスマス（Ｂｉ_２Ｏ_３）、三酸化二クロム（Ｃｒ_２Ｏ_３）、酸化鉄（Ｆｅ_２Ｏ_３）、二酸化ハフニウム（ＨｆＯ_２）又は酸化亜鉛（ＺｎＯ）を含み、
前記吸収層の材料は、ニッケル、クロム、アルミニウム、銀、銅、錫、及びチタンのうちの１つの金属、又はニッケル、クロム、アルミニウム、銀、銅、錫、及びチタンのうちの少なくともいずれか２つの金属を組み合わせた合金を含むことができる。

好ましくは、前記反射層の材料はアルミニウムであり、前記吸収層の材料はニッケル又はクロム、又はニッケルクロム合金である。

さらに、前記起伏構造層は第３微細構造を有する第３領域をさらに含み、前記第３微細構造の構造的パラメータは前記第２微細構造の構造的パラメータよりも大きく、前記第３領域は前記第１メッキ層又は前記第２メッキ層を有さず、
透過観察する際、前記第３領域は前記第１領域及び前記第２領域に対してホロウ特徴を有することができる。このように、透過観察する際、光学偽造防止素子の第３領域はホロウ特徴を有し、つまり、ホロウ領域と２種のメッキ層によって形成される画像領域もゼロ誤差の位置決めであるため、より優れた偽造防止特徴を有する。

さらに、前記第３微細構造は、周期的構造及び非周期的構造のうちの１つの構造、又は周期的構造と非周期的構造を組み合わせた構造であり、
前記第３微細構造の延在方向に沿う断面は、正弦型構造、矩形格子構造、台形格子構造、及びブレーズド格子構造のうちの１つの構造、又は正弦型構造、矩形格子構造、台形格子構造、及びブレーズド格子構造のうちの少なくともいずれか２つの構造を組み合わせた構造であることができる。第３微細構造の作用は一般にはホロウのみであり、別の光学効果を提供しないため、簡素化可能であり、例えば、一次元配置され、横断面が二等辺三角形で、深幅比又は比体積が大きいブレーズド格子である。

さらに、前記構造的パラメータは深幅比であり、前記第３微細構造の深幅比の範囲は０．３よりも大きく１よりも小さいことができる。

さらに、前記構造的パラメータは比体積であり、前記第３微細構造の比体積の範囲は１ｕｍ^３／ｕｍ^２よりも大きく３ｕｍ^３／ｕｍ^２よりも小さいことができる。

さらに、前記第１メッキ層及び前記第２メッキ層のうちの一方は多層干渉光学的変色メッキ層であり、前記多層干渉光学的変色メッキ層は反射層、誘電体層、及び吸収層を含むことができる。

さらに、前記第３領域は反射層、誘電体層又は吸収層のうちのいずれかを有しないことができる。このとき、第３領域は完全に透明又はほぼ完全に透明である。

さらに、前記第３領域は吸収層及び誘電体層を有し、反射層を有しないことができる。このとき、第３領域は半透明である。

本発明の実施例は、
第１微細構造を有する第１領域と、構造的パラメータが前記第１微細構造の構造的パラメータよりも大きい特徴を有する第２微細構造を有する第２領域とを有する起伏構造層を形成するステップＳ１と、
第１メッキ層を得るためのメッキ層を形成するステップＳ２と、
第１保護層を形成するステップＳ３と、
前記第２領域にステップＳ２で形成されたメッキ層の一部又は全部が除去されるまで、ステップＳ３の半製品をステップＳ２で形成されたメッキ層と反応可能な雰囲気に放置し、反応が停止すると、前記第１メッキ層を得るステップであって、前記第１メッキ層と前記第１微細構造は前記第１領域で結合した光学特徴を示すステップＳ４と、
第２メッキ層を得るためのメッキ層を形成するステップＳ５と、を含む、
光学偽造防止素子の製造方法を提供する。

具体的には、ステップＳ１において、前記起伏構造層は、第３微細構造を有する第３領域をさらに有し、前記第３微細構造の構造的パラメータが前記第２微細構造の構造的パラメータよりも大きい特徴を有する。

具体的には、ステップＳ１において、前記第２微細構造は前記第２微細構造の構造的二次パラメータが前記第１微細構造の構造的二次パラメータよりも大きい特徴を有し、
前記構造的パラメータは深幅比及び比体積から選択される一方のパラメータであり、
前記構造的二次パラメータは、前記構造的パラメータではない、前記深幅比及び前記比体積のうちの他方のパラメータである。

具体的には、ステップＳ１において、
前記構造的パラメータは、深幅比又は比体積を含むことをさらに含む。

深幅比の差による特定の微細構造上のメッキ層の高精度除去を実現する場合、メッキ層上に気相成長プロセスを採用して保護層を形成する必要がある。例えば、第１微細構造の深幅比が第２微細構造の深幅比よりも小さい場合、保護層を気相成長した後、第２微細構造上の保護層は第１微細構造上の保護層よりも緻密性が小さい、又は多くのクラックがあるため、保護性がさらに低い。このように、腐食雰囲気において、所定時間後、第２微細構造上のメッキ層は除去されるが、第１微細構造上のメッキ層は腐食されていない、又はほぼ腐食されていないことによって、第１微細構造上に高精度に位置するメッキ層を得て、換言すれば、保護層気相成長プロセスを採用することで、深幅比が小さい微細構造上に高精度に位置するメッキ層を得ることができる。

比体積の差による特定の微細構造上のメッキ層の高精度除去を実現する場合、塗布プロセスを用いてメッキ層上に保護層を形成する必要がある。例えば、第１微細構造の比体積が第２微細構造の比体積よりも小さい場合、特定量の液体保護接着剤を塗布しレベリングして乾燥させた後、保護層の第２微細構造での最小厚さは第１微細構造での最小厚さ（一般には、微細構造の最上部）よりも小さいため、保護接着剤の第２微細構造での保護性は低いが、第１微細構造での保護性は高い。このように、腐食雰囲気において、所定時間後、第２微細構造上のメッキ層は除去されるが、第１微細構造上のメッキ層は腐食されていない、又はほぼ腐食されていないことによって、第１微細構造上に高精度に位置するメッキ層を得て、換言すれば、保護層塗布プロセスを採用することで、比体積が小さい微細構造上に高精度に位置するメッキ層を得ることができる。

明らかなように、第１微細構造の深幅比が第２微細構造の深幅比よりも小さく、第１微細構造の比体積が第２微細構造の比体積よりも小さい場合、保護層気相成長プロセスも保護層塗布プロセスも第１微細構造上に高精度に位置するメッキ層を得ることができる。

具体的には、該製造方法は、
第２保護層を形成するステップＳ６と、
前記第３領域にステップＳ５で形成されたメッキ層の一部又は全部が除去されるまで、ステップＳ６の製品をステップＳ５で形成されたメッキ層と反応可能な雰囲気に放置し、反応が停止すると、前記第２メッキ層を得て、前記第２メッキ層と前記第２微細構造は前記第２領域で結合した光学特徴を示し、且つ透過観察する際、前記第３領域は前記第１領域及び前記第２領域に対してホロウ特徴を有するステップＳ７と、をさらに含む。

具体的には、ステップＳ２で第１メッキ層を得るためのメッキ層及び／又はステップＳ５で第２メッキ層を得るためのメッキ層はアルミニウム層を有し、ステップＳ２でのメッキ層と反応可能な雰囲気及び／又はステップＳ５でのメッキ層と反応可能な雰囲気として、酸性溶液を選択し、又はステップＳ２でのメッキ層と反応可能な雰囲気及び／又はステップＳ５でのメッキ層と反応可能な雰囲気としてアルカリ性溶液を選択する。

具体的には、該製造方法は、無機又は有機メッキ層、或いは、無機又は有機塗布層工程を施して、付加的な光学偽造防止機能又は補助機能を実現するステップをさらに含む。

本発明の実施例のほかの特徴及び利点について、後述する具体的な実施形態で詳細に説明する。

添付の図面は、本発明の実施例をさらに理解させるためのものであり、明細書の一部として組み込まれており、以下の具体的な実施形態とともに本発明の実施例を説明するが、本発明の実施例を限定しない。

本発明の実施例における第１種類の例示的な光学偽造防止素子の上面構造模式図である。 本発明の実施例における第１種類の例示的な光学偽造防止素子の断面構造模式図である。 本発明の実施例における第１種類の例示的な光学偽造防止素子の細部の断面構造模式図である。 本発明の実施例における第２種類の例示的な光学偽造防止素子の上面構造模式図である。 本発明の実施例における第２種類の例示的な光学偽造防止素子の断面構造模式図である。 本発明の実施例における第２種類の例示的な光学偽造防止素子の細部の断面構造模式図である。 本発明の実施例における第２種類の例示的な光学偽造防止素子の第３領域に誘電体層及び吸収層を有する場合の細部の断面構造模式図である。 本発明の実施例における第１種類の例示的な光学偽造防止素子の起伏構造層を形成した後の断面構造模式図である。 本発明の実施例における第１種類の例示的な光学偽造防止素子の第１メッキ層を形成した後の断面構造模式図である。 本発明の実施例における第１種類の例示的な光学偽造防止素子に第１保護層を形成した後の断面構造模式図である。 本発明の実施例における第１種類の例示的な光学偽造防止素子の腐食雰囲気で反応した後の断面構造模式図である。 本発明の実施例における第１種類の例示的な光学偽造防止素子の第２メッキ層を形成した後の断面構造模式図である。 本発明の実施例における第２種類の例示的な光学偽造防止素子の起伏構造層を形成した後の断面構造模式図である。 本発明の実施例における第２種類の例示的な光学偽造防止素子の第１メッキ層を形成した後の断面構造模式図である。 本発明の実施例における第２種類の例示的な光学偽造防止素子の第１保護層を形成した後の断面構造模式図である。 本発明の実施例における第２種類の例示的な光学偽造防止素子の１回目の腐食雰囲気で反応した後の断面構造模式図である。 本発明の実施例における第２種類の例示的な光学偽造防止素子の第２メッキ層を形成した後の断面構造模式図である。 本発明の実施例における第２種類の例示的な光学偽造防止素子の第２保護層を形成した後の断面構造模式図である。 本発明の実施例における第２種類の例示的な光学偽造防止素子の２回目の第１種類の腐食雰囲気で反応した後の断面構造模式図である。 本発明の実施例における第２種類の例示的な光学偽造防止素子の２回目の第２種類の腐食雰囲気で反応した後の断面構造模式図である。

１…基材 ２…起伏構造層
３…第１メッキ層 ４…第１保護層
５…第２メッキ層 ５１…吸収層
５２…誘電体層 ５３…反射層
６…第２保護層 ７…他の機能塗布層
Ａ…第１領域 Ｂ…第２領域
Ｃ…第３領域

以下、図面を参照しながら本発明の実施例の具体的な実施形態を詳細に説明する。ここで説明される具体的な実施形態は、単に本発明の実施例を説明及び解釈するものであり、本発明の実施例を限定しない。

（実施例１）

図１に示すように、該光学偽造防止素子は第１領域Ａ及び第２領域Ｂを含み、第１領域Ａは第１光学微細構造と第１メッキ層を結合した光学特徴を有し、第２領域Ｂは第２光学微細構造と第２メッキ層を結合した光学特徴を有する。２つの領域は互いに厳密に位置決めされる。画像の線は非常に細い場合が多く、例えば、５０ｕｍよりも小さい。前記第１メッキ層、第２メッキ層はいずれも金属反射メッキ層、及び多層干渉光学的変色メッキ層から選択されることができる。

図２は図１に示す例示的な光学偽造防止素子のＸ－Ｘに沿う実施可能な断面図であり、光学偽造防止素子は基材１、起伏構造層２、第１メッキ層３、第１保護層４、第２メッキ層５、及び他の機能塗布層７を含む。基材１及び起伏構造層２は、一般的には透明材料からなる。前記起伏構造層２は、第１微細構造から構成される第１領域Ａ、及び第２微細構造から構成される第２領域Ｂを含み、前記第２微細構造の深幅比は前記第１微細構造の深幅比よりも大きいか、或いは、前記第２微細構造の比体積は前記第１微細構造の比体積よりも大きいか、或いは、前記第２微細構造の深幅比は前記第１微細構造の深幅比よりも大きく、且つ前記第２微細構造の比体積は前記第１微細構造の比体積よりも大きい。第１領域Ａ上に第１メッキ層３が設けられ、第２領域Ｂ上に第２メッキ層５が設けられている。偽造防止素子の側（基材側、下方とする）から見ると、第１領域Ａは外部に第１微細構造と第１メッキ層３を結合した光学特徴を示し、第２領域Ｂは外部に第２微細構造と第２メッキ層５を結合した光学特徴を示す。第１メッキ層３に第１保護層４が隣接する。第１保護層は製造中の自然な生成物として、一般には付加的な光学効果を提供しない。特に、第１メッキ層３、第１保護層４、第２メッキ層５は１つの機能メッキ層群（典型的には、多層干渉光学的変色メッキ層であることができる）を構成でき、この場合、第１領域Ａは外部に機能メッキ層群と第１微細構造を結合した光学特徴を示す。このとき、機能メッキ層群の第１領域Ａに属する部分は外部に光学効果を示す「第１メッキ層」である。他の機能塗布層７は必要に応じて設定でき、例えば、保護される主製品と接着される接着層が挙げられる。

図３は図１に示す例示的な光学偽造防止素子のＸ－Ｘに沿う別の実施可能な断面図であり、図２のより具体的な状況であり、即ち、第１メッキ層３は単一の金属メッキ層（例えば、アルミニウム層）、第２メッキ層５は多層干渉光学的変色メッキ層である。典型的には、光学的変色メッキ層は、反射層５３、誘電体層５２、及び吸収層５１から構成される。光学的変色メッキ層の吸収層側から見ると、第１領域Ａは単一の金属メッキ層自体の特徴（例えば、アルミニウム層の銀色特徴）を示し、第２領域Ｂは傾斜角度に依存する色変化特徴を示す。

図４に示すように、該光学偽造防止素子は第１領域Ａ、第２領域Ｂ及び第３領域Ｃを含み、第１領域Ａは第１光学微細構造と第１メッキ層を結合した光学特徴を有し、第２領域Ｂは第２光学微細構造と第２メッキ層を結合した光学特徴を有し、透視観察する際、第３領域Ｃはホロウ特徴（空洞となる部分）を有する。３つの領域は互いに厳密に位置決めされ、例えば、図４に示すホロウ領域Ｃは厳密に第２領域Ｂの境界に位置する。画像又はホロウの線は非常に細い場合が多く、例えば、５０ｕｍよりも小さい。前記第１メッキ層、第２メッキ層は、いずれも金属反射メッキ層、多層干渉光学的変色メッキ層から選択されることができる。第３領域Ｃはメッキ層が残留せず、完全に又はほぼ完全に透明（例えば、光透過率が９０％よりも大きい）なものとしてもよく、一部のメッキ層が残留し、半透明（例えば、光透過率が５０％よりも小さい）なものとしてもよい。

図５は図４に示す例示的な光学偽造防止素子のＸ－Ｘに沿う実施可能な断面図であり、光学偽造防止素子は、基材１、起伏構造層２、第１メッキ層３、第１保護層４、第２メッキ層５、第２保護層６、及び他の機能塗布層７を含む。基材１及び起伏構造層２は、一般的には透明材料からなる。前記起伏構造層２は、第１微細構造から構成される第１領域Ａ、第２微細構造から構成される第２領域Ｂ、及び第３微細構造から構成される第３領域Ｃを含み、前記第２微細構造の深幅比は前記第１微細構造の深幅比よりも大きいか、或いは、前記第２微細構造の比体積は前記第１微細構造の比体積よりも大きいか、或いは、前記第２微細構造の深幅比は前記第１微細構造の深幅比よりも大きく、且つ前記第２微細構造の比体積は前記第１微細構造の比体積よりも大きく、また、前記第３微細構造の深幅比は前記第２微細構造の深幅比よりも大きいか、或いは、前記第３微細構造の比体積は前記第２微細構造の比体積よりも大きいか、或いは、前記第３微細構造の深幅比は前記第２微細構造の深幅比よりも大きく、且つ前記第３微細構造の比体積は前記第２微細構造の比体積よりも大きい。第１領域Ａ上に第１メッキ層３が設けられ、第２領域Ｂ上に第２メッキ層５が設けられ、第３領域Ｃには第１メッキ層又は第２メッキ層が設けられていない。偽造防止素子の側（即ち、下方）から見ると、第１領域Ａは外部に第１微細構造と第１メッキ層３を結合した光学特徴を示し、第２領域Ｂは外部に第２微細構造と第２メッキ層５を結合した光学特徴を示す。第１メッキ層３に第１保護層４が隣接し、第２メッキ層５に第２保護層６が隣接する。２つの保護層は、いずれも製造中の自然な生成物として、一般には付加的な光学効果を提供しない。透過観察する際、第３領域Ｃは完全に又はほぼ完全に透明なものとするが、一部のメッキ層又はサブメッキ層が残留し、半透明なものとしてもよい。特に、第１メッキ層３、第１保護層４、第２メッキ層５は、１つの機能メッキ層群（典型的には、多層干渉光学的変色メッキ層であることができる）を構成でき、この場合、第１領域Ａは外部に機能メッキ層群と第１微細構造を結合した光学特徴を示す。このとき、機能メッキ層群の第１領域Ａに属する部分は外部に光学効果を示す「第１メッキ層」である。他の機能塗布層７は必要に応じて設定でき、例えば、保護される主製品と接着される接着層が挙げられる。

図６及び図７は図１に示す例示的な光学偽造防止素子のＸ－Ｘに沿う別の２つの実施可能な断面図であり、図５のより具体的な状況であり、即ち、第１メッキ層３は単一の金属メッキ層（例えば、アルミニウム層）、第２メッキ層５は多層干渉光学的変色メッキ層である。典型的には、光学的変色メッキ層は、反射層５３、誘電体層５２、及び吸収層５１から構成される。光学的変色メッキ層の吸収層側から見ると、第１領域Ａは単一の金属メッキ層自体の特徴（例えば、アルミニウム層の銀色特徴）を示し、第２領域Ｂは傾斜角度に依存する色変化特徴を示す。図６に示すように、第３領域Ｃにアルミニウム層又は光学的変色メッキ層のうちのいずれかのメッキ層又はサブメッキ層が存在しない場合、透視観察すると、第３領域Ｃは完全に透明又はほぼ完全に透明である特徴を示す。図７に示すように、第３領域Ｃに光学的変色メッキ層におけるサブメッキ層（通常、吸収層５１及び誘電体層５２）が保留されている場合、透視観察すると、第３領域Ｃは半透明である特徴を示す。

以下、図８～図１２を参照しながら本発明の図１に示す光学偽造防止素子の製造方法を説明し、該方法はステップＳ１～Ｓ５を含む。説明の便宜上、第１メッキ層は単一の金属メッキ層とし、第２メッキ層は多層干渉光学的変色メッキ層とし、即ち、断面構造図は図３に示される光学偽造防止素子である。

Ｓ１において、基材１の表面に起伏構造層２を形成し、前記起伏構造層２は第１微細構造を有する第１領域Ａ、及び第２微細構造を有する第２領域Ｂを少なくとも含み、同じ次元で比較したところ、前記第２微細構造の深幅比又は比体積は第１微細構造の深幅比又は比体積よりも大きいか、或いは、前記第２微細構造の深幅比及び比体積の各々は、ともに前記第１微細構造の深幅比及び比体積の各々よりも大きく、即ち、前記第２微細構造の深幅比は前記第１微細構造の深幅比よりも大きいか、或いは、前記第２微細構造の比体積は前記第１微細構造の比体積よりも大きいか、或いは、前記第２微細構造の深幅比は前記第１微細構造の深幅比よりも大きく、且つ前記第２微細構造の比体積は前記第１微細構造の比体積よりも大きい。図８に示す通りである。

基材１は少なくとも一部が透明であってもよく、色付きの誘電体層であってもよく、表面に機能塗布層を有する透明誘電体薄膜であってもよく、複合した多層膜であってもよい。基材１は一般には、物理的及び化学的耐性に優れ且つ機械的強度の高い薄膜材料で形成され、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）薄膜、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）薄膜及びポリプロピレン（ＰＰ）薄膜等のプラスチック薄膜を利用して基材１を形成してもよく、基材１は、好ましくはＰＥＴ材料で形成される。基材１と起伏構造層２との接着を強化するように、基材１上に接着強化層を含んでもよい。最終製品での基材１と起伏構造層２との分離を実現するように、基材１上に剥離層を含んでもよい。

起伏構造層２は紫外線鋳造、圧縮成形、ナノインプリント等の加工によってバッチ複製して形成されてもよい。例えば、起伏構造層２は熱可塑性樹脂で圧縮成形プロセスによって形成されてもよく、即ち、基材１上に予め塗布された熱可塑性樹脂が高温の金属ダイプレートを通過する時、加熱されて軟化して変形することで、特定の起伏構造を形成し、その後、冷却成形する。起伏構造層２は放射線硬化鋳造プロセスを用いて形成されてもよく、即ち、放射線硬化性樹脂を基材１に塗布し、型板をそれに押し当てながら紫外線又は電子ビーム等の放射線を照射し、上記材料を硬化させた後、型板を取り外して起伏構造層２を形成する。

後続のホロウの要求を満たすために、前記第２微細構造の深幅比は前記第１微細構造の深幅比よりも大きいか、或いは、前記第２微細構造の比体積は前記第１微細構造の比体積よりも大きいか、或いは、前記第２微細構造の深幅比は前記第１微細構造の深幅比よりも大きく、且つ前記第２微細構造の比体積は前記第１微細構造の比体積よりも大きい。後続では気相成長プロセスを用いて保護層を形成する場合、好ましくは、前記第１微細構造の深幅比は０以上０．３未満であり、第２微細構造の深幅比は０．２よりも大きく０．５よりも小さい。後続では塗布プロセスを用いて保護層を形成する場合、好ましくは、前記第１微細構造の比体積は０ｕｍ^３／ｕｍ^２以上０．５ｕｍ^３／ｕｍ^２未満であり、第２微細構造の比体積は０．４ｕｍ^３／ｕｍ^２よりも大きく２ｕｍ^３／ｕｍ^２よりも小さい。

前記第１微細構造及び第２微細構造は、いずれも周期的構造又は非周期的構造のうちの１つ又は組み合わせであってもよく、その構造は、正弦型構造、矩形格子構造、台形格子構造、ブレーズド格子構造、及び弧状格子構造のうちの１つ又は組み合わせである。第１微細構造及び第２微細構造のサイズ及び横方向配置は所要の光学効果に応じて決定できる。第１微細構造は平坦構造とすることができる。

Ｓ２において、図９に示すように、起伏構造層２上に第１メッキ層３を得るためのメッキ層を形成する。

本実施例では、第１メッキ層３は単一の金属反射メッキ層とする。金属反射メッキ層は、微細構造による光学効果の輝度を向上させるように機能する。金属反射メッキ層の材料はＡｌ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｇ、Ｆｅ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｐｔ等の金属又はその混合物又は合金であってもよく、アルミニウムは、コストが低く、輝度が高く、酸性溶液やアルカリ性溶液と反応して除去されやすいため、好ましい。金属反射メッキ層の厚さは一般には、１０ｎｍよりも大きく８０ｎｍよりも小さく、好ましくは２０ｎｍよりも大きく５０ｎｍよりも小さい。金属反射メッキ層は、薄すぎると、輝度が十分ではないし、厚すぎると、起伏構造層との堅牢性が悪く、コストが高くなる。

第１メッキ層３は一般には、物理及び／又は化学気相成長方法によって起伏構造層２に形成されてもよく、例えば、熱蒸着、マグネトロンスパッタリング、及びＭＯＣＶＤ等を含むが、これらに限定されない。好ましくは、第１メッキ層３は均一な表面密度で、同型被覆の態様によって起伏構造層２に形成される。

Ｓ３において、図１０に示すように、第１保護層４を形成する。

第１微細構造の深幅比が第２微細構造の深幅比よりも小さい場合、気相成長プロセスを用いて第１保護層４を形成できる。第１微細構造の比体積が第２微細構造の比体積よりも小さい場合、塗布プロセスを用いて第１保護層４を形成できる。第１微細構造の深幅比が第２微細構造の深幅比よりも小さく、且つ第１微細構造の比体積が第２微細構造の比体積よりも小さい場合、気相成長プロセスを用いて第１保護層４を形成してもよく、塗布プロセスを用いて第１保護層４を形成してもよい。

気相成長プロセスを用いて第１保護層４を形成する場合、第１保護層の材料は気相成長プロセスに適用できる無機物又は有機物から選択されてもよく、例えば、ＭｇＦ_２、Ｓｎ、Ｃｒ、ＺｎＳ、ＺｎＯ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、ＴｉＯ_２、ＭｇＯ、ＳｉＯ_２及びＡｌ_２Ｏ_３、及びアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート等の重合性有機化合物が挙げられる。特に、有機化合物を開始剤と混合して使用し、気相成長後、放射線硬化させることで重合して有機化合物を形成するようにしてもよい。気相成長後、保護層の表面形態は第１メッキ層の形態と同型又はほぼ同型となる。気相成長によって形成される保護層の量は、第１領域の第１メッキ層に対する十分な保護性を確保できるように設定されるべきである。一般には、気相成長によって形成される保護層の厚さは（平坦領域に対して）２０ｎｍよりも大きい。

塗布プロセスを用いて第１保護層４を形成する場合、保護層の塗布量は、第１保護層４の第１微細構造での最小厚さが第２微細構造での最小厚さよりも遥かに大きいことを満たすべきである。保護層の微細構造での最小厚さは一般には、微細構造の最上部にある。このように、第１保護層は、第１領域の第１メッキ層に対する保護作用が、第２領域の第１メッキ層に対する保護作用よりも遥かに高い。一般には、保護層の単位面積あたりの塗布量は０．１ｇ／ｍ^２よりも大きく０．６ｇ／ｍ^２よりも小さい必要がある。保護層の塗布前の粘度が小さいほど、レベリングに有利であるため、保護接着剤液の粘度は一般には、１００ｃＰよりも小さい必要があり、好ましくは、５０ｃＰよりも小さい。保護層の成分について、ポリエステル、ポリウレタン、アクリル樹脂又はその組み合わせを主樹脂とするワニス又はインクであってもよい。

Ｓ４において、図１１に示すように、第２領域Ｂに位置する第１メッキ層３の一部又は全部が除去されるまで、ステップＳ３で得た多層構造体を第１メッキ層３と反応可能な雰囲気に放置する。

上記したように、第１保護層４は、第１領域の第１メッキ層に対する保護作用が、第２領域の第１メッキ層に対する保護作用よりも遥かに高い。従って、所定時間内に、腐食雰囲気は第２領域の保護層の脆弱点から第１メッキ層に到達して腐食し、この期間内に、第１保護層は第１領域の第１メッキ層に対して効果的な保護を形成する。このように、第１領域に高精度に位置する第１メッキ層を得る。第１メッキ層がアルミニウム又はアルミニウム含有のメッキ層である場合、腐食雰囲気は酸性溶液又はアルカリ性溶液であってもよい。通常、第２領域での第１メッキ層が腐食された後、メッキ層上の第１保護層もリフトオフされる。場合によっては、第２領域上の第１メッキ層が腐食されると、メッキ層上の第１保護層は部分的にひいては完全に起伏構造層に残留する可能性があるが、後続の工程の実施に支障をもたらすことはない。

Ｓ５において、図１２に示すように、第２メッキ層５を得るためのメッキ層を形成する。

本実施例では、第２メッキ層５は多層干渉光学的変色メッキ層とする。多層干渉光学的変色メッキ層５は一般には、吸収層５１、誘電体層５２、及び反射層５３からなる。吸収層側から見ると、多層干渉光学的変色メッキ層は異なる角度から異なる色特徴を示すため、多層干渉光学的変色メッキ層の形成順は一般には、吸収層５１、誘電体層５２、反射層５３である。反射層は一般には、厚い金属材料であり、反射性が高く、透視観察すると、不透明又はほぼ不透明である特徴を示し、誘電体層は一般には、完全に透明又はほぼ完全に透明な化合物材料であり、吸収層は一般には、薄い金属材料であり、光を透過すると半透明である特徴を示す。前記反射層５３はアルミニウム、銀、銅、錫、クロム、ニッケル、チタン又はこれらの合金からなってもよく、アルミニウムは、コストが低く酸性溶液又はアルカリ性溶液により除去されやすいため、好ましい。前記誘電体層５２はＭｇＦ_２、ＳｉＯ_２、ＺｎＳ、ＴｉＮ、ＴｉＯ_２、ＴｉＯ、Ｔｉ_２Ｏ_３、Ｔｉ_３Ｏ_５、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＣｅＯ_２、Ｂｉ_２Ｏ_３、Ｃｒ_２Ｏ_３、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＨｆＯ_２又はＺｎＯからなってもよく、前記吸収層５３はニッケル、クロム、アルミニウム、銀、銅、錫、チタン又はこれらの合金からなってもよく、好ましくはニッケル、クロムである。反射層５３の厚さは一般には、１０ｎｍ～８０ｎｍであり、好ましくは、２０ｎｍ～５０ｎｍである。吸収層５１の厚さは一般には、３～１０ｎｍである。誘電体層５２の厚さは所要の光学的変色特徴に応じて決定され、一般には２００～６００ｎｍである。

上記のようにして、第１領域が第１メッキ層の光学特徴を示すとともに、第２領域が第２メッキ層の光学特徴を示す光学偽造防止素子の半製品を得る。図３に示す光学偽造防止素子の製造方法は、一般には、ステップＳ５の後、他の機能塗布層７を塗布するステップをさらに含み、例えば、光学メッキ層を保護するように機能する劣化防止接着剤、及び／又は、ほかの基材と接着するように機能するホットメルト接着剤が挙げられる。

以下、図１３～図２０を参照しながら本発明の図４に示す光学偽造防止素子の製造方法を説明し、該方法はステップＳ１’～Ｓ７’を含む。説明の便宜上、第１メッキ層は単一の金属メッキ層とし、第２メッキ層は多層干渉光学的変色メッキ層とし、即ち、断面構造図は図６及び図７に示される光学偽造防止素子である。

Ｓ１’において、図１３に示すように、基材１の表面に起伏構造層２を形成し、前記起伏構造層２は第１微細構造から構成される第１領域Ａ、第２微細構造から構成される第２領域Ｂ、及び第３微細構造から構成される第３領域Ｃを少なくとも含み、前記第２微細構造の深幅比は前記第１微細構造の深幅比よりも大きいか、或いは、前記第２微細構造の比体積は前記第１微細構造の比体積よりも大きいか、或いは、前記第２微細構造の深幅比は前記第１微細構造の深幅比よりも大きく、且つ前記第２微細構造の比体積は前記第１微細構造の比体積よりも大きく、また、前記第３微細構造の深幅比は前記第２微細構造の深幅比よりも大きいか、或いは、前記第３微細構造の比体積は前記第２微細構造の比体積よりも大きいか、或いは、前記第３微細構造の深幅比は前記第２微細構造の深幅比よりも大きく、且つ前記第３微細構造の比体積は前記第２微細構造の比体積よりも大きい。

基材１は少なくとも一部が透明であってもよく、色付きの誘電体層であってもよく、表面に機能塗布層を有する透明誘電体薄膜であってもよく、複合した多層膜であってもよい。基材１は一般には、物理的及び化学的耐性に優れ且つ機械的強度の高い薄膜材料で形成され、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）薄膜、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）薄膜及びポリプロピレン（ＰＰ）薄膜等のプラスチック薄膜を利用して基材１を形成してもよく、基材１は、好ましくはＰＥＴ材料で形成される。基材１と起伏構造層２との接着を強化するように、基材１上に接着強化層を含んでもよい。最終製品での基材１と起伏構造層２との分離を実現するように、基材１上に剥離層を含んでもよい。

起伏構造層２は紫外線鋳造、圧縮成形、ナノインプリント等の加工によってバッチ複製して形成されてもよい。例えば、起伏構造層２は熱可塑性樹脂で圧縮成形プロセスによって形成されてもよく、即ち、基材１上に予め塗布された熱可塑性樹脂が高温の金属ダイプレートを通過する時、加熱されて軟化して変形することで、特定の起伏構造を形成し、その後、冷却成形する。起伏構造層２は放射線硬化鋳造プロセスを用いて形成されてもよく、即ち、放射線硬化性樹脂を基材１に塗布し、型板をそれに押し当てながら紫外線又は電子ビーム等の放射線を照射し、上記材料を硬化させた後、型板を取り外して起伏構造層２を形成する。

後続のホロウの要求を満たすために、前記第２微細構造の深幅比は前記第１微細構造の深幅比よりも大きいか、或いは、前記第２微細構造の比体積は前記第１微細構造の比体積よりも大きいか、或いは、前記第２微細構造の深幅比は前記第１微細構造の深幅比よりも大きく、且つ前記第２微細構造の比体積は前記第１微細構造の比体積よりも大きく、また、前記第３微細構造の深幅比は前記第２微細構造の深幅比よりも大きいか、或いは、前記第３微細構造の比体積は前記第２微細構造の比体積よりも大きいか、或いは、前記第３微細構造の深幅比は前記第２微細構造の深幅比よりも大きく、且つ前記第３微細構造の比体積は前記第２微細構造の比体積よりも大きい。後続では気相成長プロセスを用いて保護層を形成する場合、好ましくは、前記第１微細構造の深幅比は０以上０．３未満であり、第２微細構造の深幅比は０．２よりも大きく０．５よりも小さく、前記第３微細構造の比体積は０．３よりも大きく１よりも小さい。後続では塗布プロセスを用いて保護層を形成する場合、好ましくは、前記第１微細構造の比体積は０ｕｍ^３／ｕｍ^２以上０．５ｕｍ^３／ｕｍ^２未満であり、第２微細構造の比体積は０．４ｕｍ^３／ｕｍ^２よりも大きく２ｕｍ^３／ｕｍ^２よりも小さく、前記第３微細構造の比体積は１ｕｍ^３／ｕｍ^２よりも大きく３ｕｍ^３／ｕｍ^２よりも小さい。

前記第１微細構造、第２微細構造、及び第３微細構造は、いずれも周期的構造又は非周期的構造のうちの１つ又は組み合わせであってもよく、その構造は、正弦型構造、矩形格子構造、台形格子構造、ブレーズド格子構造、及び弧状格子構造のうちの１つ又は組み合わせである。第１微細構造及び第２微細構造のサイズ及び横方向配置は所要の光学効果に応じて決定される。第１微細構造は平坦構造とすることができる。第３微細構造の作用はホロウのみであり、一般には別の光学効果を提供しないため、簡素化可能であり、例えば、一次元配置され、断面が１０ｕｍの幅、５ｕｍの高さの二等辺三角形（即ち、深幅比が０．５、比体積が２．５ｕｍ^３／ｕｍ^２）のブレーズド格子である。

Ｓ２’において、図１４に示すように、起伏構造層２上に第１メッキ層３を得るためのメッキ層を形成する。

本実施例では、第１メッキ層３は単一の金属反射メッキ層とする。金属反射メッキ層は、微細構造による光学効果の輝度を向上させるように機能する。金属反射メッキ層の材料はＡｌ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｇ、Ｆｅ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｐｔ等の金属又はその混合物又は合金であってもよく、アルミニウムは、コストが低く、輝度が高く、酸性溶液やアルカリ性溶液と反応して除去されやすいため、好ましい。金属反射メッキ層の厚さは一般には、１０ｎｍよりも大きく８０ｎｍよりも小さく、好ましくは２０ｎｍよりも大きく５０ｎｍよりも小さい。金属反射メッキ層は、薄すぎると、輝度が十分ではないし、厚すぎると、起伏構造層との堅牢性が悪く、コストが高くなる。第１メッキ層３又はそのサブメッキ層は、物理及び／又は化学気相成長方法によって起伏構造層２に形成されてもよく、例えば、熱蒸着、マグネトロンスパッタリング、及びＭＯＣＶＤ等を含むが、これらに限定されない。好ましくは、第１メッキ層３は均一な表面密度で同型被覆の態様によって起伏構造層２に形成される。

Ｓ３’において、図１５に示すように、第１保護層４を形成する。

第１微細構造の深幅比が第２微細構造及び第３微細構造の深幅比よりも小さい場合、気相成長プロセスを用いて第１保護層４を形成できる。第１微細構造の比体積が第２微細構造及び第３微細構造の比体積よりも小さい場合、塗布プロセスを用いて第１保護層４を形成できる。第１微細構造の深幅比が第２微細構造及び第３微細構造の深幅比よりも小さく、且つ第１微細構造の比体積が第２微細構造及び第３微細構造の比体積よりも小さい場合、気相成長プロセスを用いて第１保護層４を形成してもよく、塗布プロセスを用いて第１保護層４を形成してもよい。

気相成長プロセスを用いて第１保護層４を形成する場合、第１保護層の材料は気相成長プロセスに適用できる無機物又は有機物から選択されてもよく、例えば、ＭｇＦ_２、Ｓｎ、Ｃｒ、ＺｎＳ、ＺｎＯ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、ＴｉＯ_２、ＭｇＯ、ＳｉＯ_２及びＡｌ_２Ｏ_３、及びアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート等の重合性有機化合物が挙げられる。特に、有機化合物を開始剤と混合して使用し、気相成長後、放射線硬化させることで重合して有機化合物を形成するようにしてもよい。気相成長後、保護層の表面形態は第１メッキ層の形態と同型又はほぼ同型となる。気相成長によって形成される保護層の量は、第１領域の第１メッキ層に対する十分な保護性を確保できるように設定されるべきである。一般には、気相成長によって形成される保護層の厚さは（平坦領域に対して）２０ｎｍよりも大きい。

塗布プロセスを用いて第１保護層４を形成する場合、保護層の塗布量は、第１保護層４の第１微細構造での最小厚さが第２微細構造及び第３微細構造での最小厚さよりも遥かに大きいことを満たすべきである。保護層の微細構造での最小厚さは一般には、微細構造の最上部にある。このように、第１保護層は、第１領域の第１メッキ層に対する保護作用が、第２領域及び第３領域の第１メッキ層に対する保護作用よりも遥かに高い。一般には、保護層の単位面積あたりの塗布量は０．１ｇ／ｍ^２よりも大きく０．６ｇ／ｍ^２よりも小さい必要がある。保護層の塗布前の粘度が小さいほど、レベリングに有利であるため、保護接着剤液の粘度は一般には、１００ｃＰよりも小さい必要があり、好ましくは、５０ｃＰよりも小さい。保護層の成分について、ポリエステル、ポリウレタン、アクリル樹脂又はその組み合わせを主樹脂とするワニス又はインクであってもよい。

Ｓ４’において、図１６に示すように、第２領域Ｂ及び第３領域Ｃに位置する第１メッキ層３の一部又は全部が除去されるまで、ステップＳ３’で得た多層構造体を第１メッキ層３と反応可能な雰囲気に放置する。上記したように、第１保護層４は、第１領域の第１メッキ層に対する保護作用が、第２領域及び第３領域の第１メッキ層に対する保護作用よりも遥かに高い。従って、所定時間内に、腐食雰囲気が第２領域及び第３領域の保護層の脆弱点から第１メッキ層に到達して腐食し、この期間内に、第１保護層は第１領域の第１メッキ層に対して効果的な保護を形成する。このように、第１領域に高精度に位置する第１メッキ層を得る。第１メッキ層がアルミニウム又はアルミニウム含有のメッキ層である場合、腐食雰囲気は酸性溶液又はアルカリ性溶液であってもよい。通常、第２領域及び第３領域での第１メッキ層が腐食されると、メッキ層上の第１保護層もリフトオフされる。場合によっては、第２領域及び第３領域での第１メッキ層が腐食されると、メッキ層上の第１保護層は部分的にひいては完全に起伏構造層に残留する可能性があるが、後続の工程の実施に支障をもたらすことはない。

Ｓ５’において、図１７に示すように、第２メッキ層５を得るためのメッキ層を形成する。

本実施例では、第２メッキ層５は多層干渉光学的変色メッキ層とする。多層干渉光学的変色メッキ層５は一般には、吸収層５１、誘電体層５２、及び反射層５３からなる。吸収層側から見ると、多層干渉光学的変色メッキ層は異なる角度から異なる色特徴を示すため、多層干渉光学的変色メッキ層の形成順は一般には、吸収層５１、誘電体層５２、反射層５３である。反射層は一般には、厚い金属材料であり、反射性が高く、光を透過すると不透明又はほぼ不透明である特徴を示し、誘電体層は一般には、完全に透明又はほぼ完全に透明な化合物材料であり、吸収層は一般には、薄い金属材料であり、光を透過すると半透明である特徴を示す。前記反射層５３はアルミニウム、銀、銅、錫、クロム、ニッケル、チタン又はこれらの合金からなってもよく、アルミニウムは、コストが低く酸性溶液又はアルカリ性溶液により除去されやすいため、好ましい。前記誘電体層５２はＭｇＦ_２、ＳｉＯ_２、ＺｎＳ、ＴｉＮ、ＴｉＯ_２、ＴｉＯ、Ｔｉ_２Ｏ_３、Ｔｉ_３Ｏ_５、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＣｅＯ_２、Ｂｉ_２Ｏ_３、Ｃｒ_２Ｏ_３、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＨｆＯ_２又はＺｎＯからなってもよく、前記吸収層５３はニッケル、クロム、アルミニウム、銀、銅、錫、チタン又はこれらの合金からなってもよく、好ましくは、ニッケル、クロムである。反射層５３の厚さは一般には、１０ｎｍ～８０ｎｍであり、好ましくは、２０ｎｍ～５０ｎｍである。吸収層５１の厚さは一般には、３～１０ｎｍである。誘電体層５２の厚さは所要の色特徴に応じて決定され、一般には２００～６００ｎｍである。

Ｓ６’において、図１８に示すように、第２保護層６を形成する。

第２微細構造の深幅比が第３微細構造の深幅比よりも小さい場合、気相成長プロセスを用いて第２保護層６を形成できる。第２微細構造の比体積が第３微細構造の比体積よりも小さい場合、塗布プロセスを用いて第２保護層６を形成できる。第２微細構造の深幅比が第３微細構造の深幅比よりも小さく、且つ第２微細構造の比体積が第３微細構造の比体積よりも小さい場合、気相成長プロセスを用いて第２保護層６を形成してもよく、塗布プロセスを用いて第２保護層６を形成してもよい。第１保護層６の形成量は、保護層が第２領域Ｂの第２メッキ層５に対して効果的な保護を形成するが、第３領域Ｃの第２メッキ層５に対して効果的な保護を形成しないように設定されるべきである。第２保護層６を形成する材料及びプロセス要件は第１保護層４を形成する材料及びプロセス要件と同様である。ここでは詳細な説明を省略する。

Ｓ７’において、図１９及び図２０に示すように、第３領域Ｃに位置する第２メッキ層５の一部又は全部が除去されるまで、ステップＳ６’で得た多層構造体を第２メッキ層５と反応可能な雰囲気に放置する。

上記したように、第２保護層６は、第２領域Ｂの第２メッキ層に対する保護作用が、第３領域Ｃの第２メッキ層に対する保護作用よりも遥かに高い。従って、所定時間内に、腐食雰囲気は第３領域の保護層の脆弱点から第２メッキ層に到達して腐食し、この期間内に、第２保護層６は第２領域の第２メッキ層に対して効果的な保護を形成する。このように、第２領域に高精度に位置する第２メッキ層を得る。通常、第１領域の第２メッキ層も保留されるが、最終製品では第１メッキ層による遮蔽のため光学効果を提供しない。第２メッキ層がアルミニウム含有のメッキ層である場合、腐食雰囲気は酸性溶液又はアルカリ性溶液であってもよい。通常、第３領域での第２メッキ層が腐食されると、メッキ層上の第２保護層もリフトオフされる。場合によっては、第３領域での第２メッキ層が腐食されると、メッキ層上の第２保護層は部分的にひいては完全に起伏構造層に残留する可能性があるが、後続の工程の実施に支障をもたらすことはない。

本実施例では、第２メッキ層５は多層干渉光学的変色メッキ層とする。多層干渉光学的変色メッキ層５は吸収層５１、誘電体層５２、及び反射層５３からなる。

図１９に示すように、吸収層５１は腐食雰囲気と反応可能であり、例えば、反射層及び吸収層がいずれもアルミニウム層であり、腐食雰囲気が酸性溶液である場合、腐食雰囲気は誘電体層５２の脆弱位置を通過して吸収層５１と反応可能であり、第３領域Ｃに何のメッキ層の成分も残留せず、完全に又はほぼ完全に透明である特徴を示す。図２０に示すように、吸収層５１は腐食雰囲気と反応せず、例えば、反射層５３がアルミニウム層で、吸収層５１がニッケル層で、腐食雰囲気が酸性溶液である場合、腐食雰囲気は反射層５３のみと反応し、第３領域Ｃに吸収層及び誘電体層が残留し、半透明である特徴を示す。

図６及び図７に示す光学偽造防止素子の製造方法は、一般には、ステップＳ７’の後、他の機能塗布層７を塗布するステップさらに含み、例えば、光学メッキ層を保護するように機能する劣化防止接着剤、及び／又は、ほかの基材と接着するように機能するホットメルト接着剤が挙げられる。本発明に係る光学偽造防止素子の製造方法は、孔付き安全線、ラベル、ロゴ、太い安全線、透明窓、被覆膜等の製造に適する。前記孔付き安全線付き偽造防止紙は、紙幣、パスポート、有価証券等の様々な高セキュリティ製品の偽造防止に適用される。

以上、図面を参照しながら本発明の実施例の実施可能な実施形態を詳細に説明したが、本発明の実施例は上記実施形態の詳細に限定されるものではなく、本発明の実施例の技術思想の範囲内で、本発明の実施例の技術案に対して種々の簡単な変形を行うことができ、これらの簡単な変形はすべて本発明の実施例の保護範囲に属する。

またなお、上記具体的な実施形態で説明された各具体的な技術的特徴は、矛盾しない限り、任意に適宜組み合わせることができる。不必要な重複を回避するために、本発明の実施例は種々の実現可能な組み合わせ方式を別途説明しない。

当業者であれば、上記実施例の方法の全部又は一部のステップをプログラムによって関連ハードウェアに命令を出して完了させることができると理解でき、該プログラムは１つの記憶媒体に記憶されており、複数の命令を含み、シングルチップマイコン、チップ又はプロセッサ（ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）に本願の各実施例に記載の方法の全部又は一部のステップを実行させる。上記記憶媒体は、ＵＳＢディスク、モバイルハードディスク、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ、Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、磁気ディスク又は光ディスクなどのプログラムコードを記憶できる様々な媒体を含む。

また、本発明の実施例の様々な実施形態は任意に組み合わせることができ、本発明の実施例の思想を逸脱しない限り、同様に本発明の実施例に開示されるものとみなすべきである。

Claims (22)

1. 光学偽造防止素子であって、
   第１微細構造を有する第１領域（Ａ）と、構造的パラメータが前記第１微細構造の構造的パラメータよりも大きい第２微細構造を有する第２領域（Ｂ）とを含む起伏構造層（２）を含み、前記構造的パラメータは、深幅比又は比体積を含み、
   前記第１領域（Ａ）に第１メッキ層（３）及び前記第１メッキ層（３）上にある第１保護層（４）が設けられ、前記第１保護層（４）及び前記第２領域（Ｂ）に第２メッキ層（５）が設けられ、前記第２メッキ層（５）と前記第１メッキ層（３）は、２つの異なるメッキ層であり、前記第１領域（Ａ）は前記第１微細構造と前記第１メッキ層（３）を結合した光学特徴を有し、前記第２領域（Ｂ）は前記第２微細構造と前記第２メッキ層（５）を結合した光学特徴を有する、
   ことを特徴とする光学偽造防止素子。
2. 前記第１微細構造又は前記第２微細構造は、周期的構造及び非周期的構造のうちの１つの構造、又は周期的構造と非周期的構造を組み合わせた構造であり、
   前記第１微細構造又は前記第２微細構造の延在方向に沿う断面構造は、平坦構造、正弦型構造、矩形格子構造、台形格子構造、ブレーズド格子構造、及び弧状格子構造のうちの１つの構造、又は平坦構造、正弦型構造、矩形格子構造、台形格子構造、ブレーズド格子構造、及び弧状格子構造のうちの少なくともいずれか２つの構造を組み合わせた構造である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の光学偽造防止素子。
3. 前記第２微細構造の構造的二次パラメータは、前記第１微細構造の構造的二次パラメータよりも大きく、
   前記構造的パラメータは、深幅比及び比体積から選択される一方のパラメータであり、
   前記構造的二次パラメータは、前記構造的パラメータではない、前記深幅比及び前記比体積のうちの他方のパラメータである、
   ことを特徴とする請求項１に記載の光学偽造防止素子。
4. 前記構造的パラメータは深幅比であり、
   前記第１微細構造の深幅比の範囲は０よりも大きく０．３未満であり、
   前記第２微細構造の深幅比の範囲は０．２よりも大きく０．５よりも小さい、
   ことを特徴とする請求項１又は３に記載の光学偽造防止素子。
5. 前記構造的パラメータは比体積であり、
   前記第１微細構造の比体積の範囲は０ｕｍ^３／ｕｍ^２ よりも大きく０．５ｕｍ^３／ｕｍ^２未満であり、
   前記第２微細構造の比体積の範囲は０．４ｕｍ^３／ｕｍ^２よりも大きく２ｕｍ^３／ｕｍ^２よりも小さい
   ことを特徴とする請求項１又は３に記載の光学偽造防止素子。
6. 前記第１メッキ層（３）及び前記第２メッキ層（５）は、いずれも金属反射メッキ層であるか、或いは、
   前記第１メッキ層（３）及び前記第２メッキ層（５）は、いずれも多層干渉光学的変色メッキ層であるか、或いは、
   前記第１メッキ層（３）は金属反射メッキ層で、前記第２メッキ層（５）は多層干渉光学的変色メッキ層であるか、或いは、
   前記第１メッキ層（３）は多層干渉光学的変色メッキ層で、前記第２メッキ層は金属反射メッキ層（５）である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の光学偽造防止素子。
7. 前記金属反射メッキ層の材料は、アルミニウム、銀、銅、錫、クロム、ニッケル、及びチタンのうちの１つの金属、又はアルミニウム、銀、銅、錫、クロム、ニッケル、及びチタンのうちの少なくともいずれか２つの金属を組み合わせた合金を含む、
   ことを特徴とする請求項６に記載の光学偽造防止素子。
8. 前記金属反射メッキ層の材料は、アルミニウムである、
   ことを特徴とする請求項７に記載の光学偽造防止素子。
9. 前記多層干渉光学的変色メッキ層は、反射層、誘電体層、及び吸収層を含み、
   前記反射層の材料は、アルミニウム、銀、銅、錫、クロム、ニッケル、及びチタンのうちの１つの金属、又はアルミニウム、銀、銅、錫、クロム、ニッケル、及びチタンのうちの少なくともいずれか２つの金属を組み合わせた合金を含み、
   前記誘電体層の材料は、フッ化マグネシウム、二酸化ケイ素、硫化亜鉛、窒化チタン、二酸化チタン、一酸化チタン、三酸化二チタン、五酸化三チタン、五酸化二タンタル、五酸化二ニオブ、二酸化セリウム、三酸化二ビスマス、三酸化二クロム、酸化鉄、二酸化ハフニウム又は酸化亜鉛を含み、
   前記吸収層の材料は、ニッケル、クロム、アルミニウム、銀、銅、錫、及びチタンのうちの１つの金属、又はニッケル、クロム、アルミニウム、銀、銅、錫、及びチタンのうちの少なくともいずれか２つの金属を組み合わせた合金を含む、
   ことを特徴とする請求項６に記載の光学偽造防止素子。
10. 前記反射層の材料は、アルミニウムであり、
    前記吸収層の材料は、ニッケル又はクロム、又はニッケルクロム合金である、
    ことを特徴とする請求項９に記載の光学偽造防止素子。
11. 前記起伏構造層（２）は、第３微細構造を有する第３領域（Ｃ）をさらに含み、
    前記第３微細構造の構造的パラメータは前記第２微細構造の構造的パラメータよりも大きく、前記構造的パラメータは、深幅比又は比体積を含み、
    前記第３領域（Ｃ）は前記第１メッキ層（３）又は前記第２メッキ層（５）を有さず、
    透過観察する際、前記第３領域（Ｃ）は完全に透明又はほぼ完全に透明又は半透明である特徴を示す、
    ことを特徴とする請求項１に記載の光学偽造防止素子。
12. 前記構造的パラメータは、深幅比であり、
    前記第３微細構造の深幅比の範囲は、０．３よりも大きく１よりも小さい、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の光学偽造防止素子。
13. 前記構造的パラメータは、比体積であり、
    前記第３微細構造の比体積の範囲は、１ｕｍ^３／ｕｍ^２よりも大きく３ｕｍ^３／ｕｍ^２よりも小さい、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の光学偽造防止素子。
14. 前記第１メッキ層（３）及び前記第２メッキ層（５）のうちの一方は多層干渉光学的変色メッキ層であり、
    前記多層干渉光学的変色メッキ層は、反射層、誘電体層、及び吸収層を含む、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の光学偽造防止素子。
15. 前記第３領域（Ｃ）は、反射層、誘電体層、又は吸収層のうちのいずれかを有しない、
    ことを特徴とする請求項１４に記載の光学偽造防止素子。
16. 前記第３領域（Ｃ）は、吸収層及び誘電体層を有し、反射層を有しない、
    ことを特徴とする請求項１４に記載の光学偽造防止素子。
17. 光学偽造防止素子の製造方法であって、
    第１微細構造を有する第１領域（Ａ）と、構造的パラメータが前記第１微細構造の構造的パラメータよりも大きい特徴を有する第２微細構造を有する第２領域（Ｂ）とを有する起伏構造層（２）を形成するステップＳ１であって、前記構造的パラメータは、深幅比又は比体積を含む、ステップＳ１と、
    第１メッキ層（３）を得るためのメッキ層を形成するステップＳ２と、
    第１保護層を形成するステップＳ３と、
    前記第２領域（Ｂ）にステップＳ２で形成されたメッキ層の一部又は全部が除去されるまで、ステップＳ３の半製品をステップＳ２で形成されたメッキ層と反応可能な雰囲気に放置し、反応が停止すると、前記第１メッキ層（３）を得るステップであって、前記第１メッキ層（３）と前記第１微細構造は前記第１領域（Ａ）で結合した光学特徴を示すステップＳ４と、
    第２メッキ層（５）を得るためのメッキ層を形成するステップＳ５であって、前記第２メッキ層（５）と前記第１メッキ層（３）は、２つの異なるメッキ層である、ステップＳ５と、を含む、
    ことを特徴とする光学偽造防止素子の製造方法。
18. ステップＳ１において、
    前記起伏構造層は、構造的パラメータが前記第２微細構造の構造的パラメータよりも大きい特徴を有する第３微細構造を有する第３領域（Ｃ）をさらに有する、
    ことを特徴とする請求項１７に記載の光学偽造防止素子の製造方法。
19. ステップＳ１において、
    前記第２微細構造は、構造的二次パラメータが前記第１微細構造の構造的二次パラメータよりも大きい特徴を有し、
    前記構造的パラメータは、深幅比及び比体積から選択される一方のパラメータであり、
    前記構造的二次パラメータは、前記構造的パラメータではない、前記深幅比及び前記比体積のうちの他方のパラメータである、
    ことを特徴とする請求項１７又は１８に記載の光学偽造防止素子の製造方法。
20. 第２保護層を形成するステップＳ６と、
    前記第３領域（Ｃ）にステップＳ５で形成されたメッキ層の一部又は全部が除去されるまで、ステップＳ６の製品をステップＳ５で形成されたメッキ層と反応可能な雰囲気に放置し、反応が停止すると、前記第２メッキ層（５）を得るステップであって、前記第２メッキ層（５）と前記第２微細構造は前記第２領域（Ｂ）で結合した光学特徴を示し、透過観察する際、前記第３領域（Ｃ）は前記第１領域（Ａ）及び前記第２領域（Ｂ）に対してホロウ特徴を有するステップＳ７と、をさらに含む、
    ことを特徴とする請求項１８に記載の光学偽造防止素子の製造方法。
21. ステップＳ２で第１メッキ層（３）を得るためのメッキ層及び／又はステップＳ５で第２メッキ層（５）を得るためのメッキ層は、アルミニウム層を有し、
    ステップＳ２でのメッキ層と反応可能な雰囲気及び／又はステップＳ５でのメッキ層と反応可能な雰囲気として酸性溶液を選択するか、或いは、ステップＳ２でのメッキ層と反応可能な雰囲気及び／又はステップＳ５でのメッキ層と反応可能な雰囲気としてアルカリ性溶液を選択する、
    ことを特徴とする請求項２０に記載の光学偽造防止素子の製造方法。
22. 無機又は有機メッキ層、或いは、無機又は有機塗布層プロセスを施して、付加的な光学偽造防止機能又は補助機能を実現するステップをさらに含む、
    ことを特徴とする請求項１７又は２０に記載の光学偽造防止素子の製造方法。

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