(57)【要約】【課題】高い偽造防止効果に加えて、目視による真贋判定が容易である光学素子を提供すること。【解決手段】第１および第２領域を備える主面を有するレリーフ構造形成層と、前記レリーフ構造形成層の第２領域にのみ、または第１領域の一部および第２領域に設けられた反射層と、前記反射層上に順次設けられたエッチングマスク層および着色層とを含み、前記レリーフ構造形成層は、平面視で、第１の方向または第１の方向から左右に１０度までの方向に延在している凹凸構造を有する第１領域と、平面視で、第１の方向に直交する第２の方向または第２の方向から左右に６５度までの方向に延在している凹凸構造および／または平坦面を有する第２領域とを備え、前記反射層は、前記レリーフ構造形成層の表面形状に対応した表面形状を有している。【選択図】図１
2018036324.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１および第２領域を備える主面を有するレリーフ構造形成層と、
前記レリーフ構造形成層の第２領域にのみ、または第１領域の一部および第２領域に設けられた反射層と、
前記反射層上に順次設けられたエッチングマスク層および着色層と、
を含む光学素子であって、
前記レリーフ構造形成層は、平面視で、第１の方向または第１の方向から左右に１０度までの方向に延在している凹凸構造を有する第１領域と、平面視で、第１の方向に直交する第２の方向または第２の方向から左右に６５度までの方向に延在している凹凸構造および／または平坦面を有する第２領域とを備え、
前記反射層は、前記レリーフ構造形成層の表面形状に対応した表面形状を有していることを特徴とする、光学素子。
【請求項２】
第２領域は、複数のサブ領域を含み、
前記サブ領域間で、凹凸構造の延在する方向、周期、または深さ／高さの少なくとも１つが相違することを特徴とする、請求項１に記載の光学素子。
【請求項３】
第１領域は、複数のサブ領域を含み、
前記サブ領域間で、凹凸構造の延在する方向、周期、または深さ／高さの少なくとも１つが相違することを特徴とする、請求項１または２に記載の光学素子。
【請求項４】
第２領域は、２つ以上の方向に延在している凹凸構造であるクロスグレーティング構造を有することを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の光学素子。
【請求項５】
第１領域は、２つ以上の方向に延在している凹凸構造であるクロスグレーティング構造を有することを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の光学素子。
【請求項６】
前記反射層を構成する第１材料は、Ａｌ、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇの金属、これら金属の化合物および合金、Ｓｂ2Ｏ3、Ｆｅ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＣｄＳ、ＣｅＯ2、ＺｎＳ、ＰｂＣｌ2、ＣｄＯ、ＷＯ3、ＳｉＯ、Ｓｉ2Ｏ3、Ｉｎ2Ｏ3、ＰｂＯ、Ｔａ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5、ＺｎＯ、ＺｒＯ2、ＭｇＯ、ＳｉＯ2、Ｓｉ2Ｏ2、ＭｇＦ2、ＣｅＦ3、ＣａＦ2、ＡｌＦ3、Ａｌ2Ｏ3、珪素酸化物（ＳｉＯx,１＜Ｘ＜２）、ならびにＧａＯからなる群より選択されることを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載の光学素子。
【請求項７】
請求項１に記載の光学素子の製造方法であって、
（ａ）平面視で、第１の方向または第１の方向から左右に１０度までの方向に延在している凹凸構造を有する第１領域と、平面視で、第１の方向に直交する第２の方向または第２の方向から左右に６５度までの方向に延在している凹凸構造および／または平坦面を有する第２領域とを備えるレリーフ構造形成層を形成する工程と、
（ｂ）前記レリーフ構造形成層の第１および第２領域に、前記レリーフ構造形成層の材料とは相違する第１材料を堆積して、前記レリーフ構造形成層の表面形状に対応した表面形状を有する第１積層体を形成する工程と、
（ｃ）気相堆積装置において、工程（ａ）に記載の第１の方向と前記第１積層体の搬送方向が一致するように、前記第１積層体を配置する工程と、
（ｄ）前記配置した第１積層体を搬送するとともに、前記第１積層体の第１材料で堆積されている面に対して斜方から前記第１材料とは相違する第２材料を気相堆積して、第２積層体を形成する工程と、
（ｅ）前記第２積層体の第２材料を気相堆積した面上に着色材料層を形成して、第３積層体を形成する工程と、
（ｆ）前記第３積層体を、第１材料と反応する反応性ガスまたは液に曝す工程と、
を含むことを特徴とする、光学素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子、特に、偽造防止効果、装飾効果及び／又は美的効果を提供する光学素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
紙幣、有価証券、証明書、ブランド品及び個人認証媒体等には、偽造が困難であることが望まれる。そのため、このような物品には、偽造防止効果に優れた光学素子を支持させることがある。
【０００３】
かかる光学素子の多くは、回折格子、ホログラム及びレンズアレイ、散乱構造等の微細構造を含んでいる。これら微細構造は、解析することが困難である。また、これら微細構造を含んだ光学素子を製造するためには、電子線描画装置等の高価な製造設備が必要である。それゆえ、当該光学素子は、優れた偽造防止効果を発揮し得る。
【０００４】
これら光学素子は、通常、微細構造を含んだ主面を有するレリーフ構造形成層と、その上に設けられた反射層とを含んでいる。
【０００５】
このような光学素子の中で、反射層が除去された部分の絵柄（以下、「ディメタ絵柄」とも称する）と、反射層が残存している部分の絵柄（以下、「ＯＶＤ絵柄」とも称する）とをナノメートルオーダーの精度で形成した光学素子も知られている（特許文献１および２）。
【０００６】
この光学素子は、特別な製版技術とプロセス技術を組み合わせて製造されるため、偽造防止効果が非常に高いといえる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２０１０／１４７１８５号
【特許文献２】特許第４８０９８４９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、レリーフ構造形成層および反射層から形成される光学素子において、表面および裏面の両側から観察する場合、ＯＶＤ絵柄は、反射層に用いられている金属に起因して同一色を呈する。このため、このような光学素子は、視認性の観点から真贋判定が容易でない場合が起こり得る。
【０００９】
本発明の目的は、高い偽造防止効果に加えて、目視による真贋判定が容易である光学素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の光学素子は、第１および第２領域を備える主面を有するレリーフ構造形成層と、前記レリーフ構造形成層の第２領域にのみ、または第１領域の一部および第２領域に設けられた反射層と、前記反射層上に順次設けられたエッチングマスク層および着色層と、を含む光学素子であって、前記レリーフ構造形成層は、平面視で、第１の方向または第１の方向から左右に１０度までの方向に延在している凹凸構造を有する第１領域と、平面視で、第１の方向に直交する第２の方向または第２の方向から左右に６５度までの方向に延在している凹凸構造および／または平坦面を有する第２領域とを備え、前記反射層は、前記レリーフ構造形成層の表面形状に対応した表面形状を有していることを特徴とする。
【００１１】
本発明の光学素子の製造方法は、（ａ）平面視で、第１の方向または第１の方向から左右に１０度までの方向に延在している凹凸構造を有する第１領域と、平面視で、第１の方向に直交する第２の方向または第２の方向から左右に６５度までの方向に延在している凹凸構造および／または平坦面を有する第２領域とを備えるレリーフ構造形成層を形成する工程と、（ｂ）前記レリーフ構造形成層の第１および第２領域に、前記レリーフ構造形成層の材料とは相違する第１材料を堆積して、前記レリーフ構造形成層の表面形状に対応した表面形状を有する第１積層体を形成する工程と、（ｃ）気相堆積装置において、工程（ａ）に記載の第１の方向と前記第１積層体の搬送方向が一致するように、前記第１積層体を配置する工程と、（ｄ）前記配置した第１積層体を搬送するとともに、前記第１積層体の第１材料で堆積されている面に対して斜方から前記第１材料とは相違する第２材料を気相堆積して、第２積層体を形成する工程と、（ｅ）前記第２積層体の第２材料を気相堆積した面上に着色材料層を形成して、第３積層体を形成する工程と、（ｆ）前記第３積層体を、第１材料と反応する反応性ガスまたは液に曝す工程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の光学素子は、高い偽造防止効果に加えて、目視による真贋判定が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る光学素子を概略的に示す外観図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す光学素子の平面図であり、（ｃ）は、（ｂ）のＩＣ−ＩＣ線断面図であり、（ｄ）は、（ｂ）のＩＤ−ＩＤ線断面図である。
【図２】（ａ）は、直線状の複数の凹部が、第１の方向に延在しており、且つ、凹部の周期が一定ではない構造を概略的に示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＩＩＢ−ＩＩＢ線断面図である。
【図３】（ａ）は、第１の方向に延在している凹部が、ランダムに配置されている構造を概略的に示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線断面図である。
【図４】（ａ）は、直線状の凹部が、第１の方向に不連続に延在している構造を概略的に示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＩＶＢ−ＩＶＢ線断面図である。
【図５】（ａ）は、直線状の複数の凹部が、第２の方向に延在しており、且つ、凹部の周期が一定ではない構造を概略的に示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＶＢ−ＶＢ線断面図である。
【図６】（ａ）は、第２の方向に延在している凹部が、ランダムに配置されている構造を概略的に示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＶＩＢ−ＶＩＢ線断面図である。
【図７】（ａ）は、直線状の凹部が、第２の方向に不連続に延在している構造を概略的に示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ線断面図である。
【図８】（ａ）は、凹部を有する平坦面を概略的に示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＶＩＩＩＢ−ＶＩＩＩＢ線断面図である。
【図９】（ａ）は、２種類の凹部の組み合わせを有する平坦面を概略的に示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＩＸＢ−ＩＸＢ線断面図である。
【図１０】（ａ）は、図８Ａの変形例を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＸＢ−ＸＢ線断面図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態に係る光学素子の製造方法の各工程を順次示す概略的な断面図であって、（ａ）は、レリーフ構造形成層を形成する工程を説明する断面図であり、（ｂ）は、第１積層体を形成する工程を説明する断面図であり、（ｃ）は、気相堆積装置において、第１積層体を配置する工程を説明する断面図であり、（ｄ）は、第２積層体を形成する工程を説明する断面図であり、（ｅ）は、第３積層体を形成する工程を説明する断面図であり、（ｆ）は、レリーフ構造形成層の第２領域に、反射層、エッチングマスク層、および着色層を順次形成した光学素子を形成する工程を説明する断面図である。
【図１２】（ａ）は、第１積層体が配置された蒸着装置の一例を示した概略的な断面図であり、（ｂ）は、（ａ）において、第１積層体が（１）、（２）、（３）の位置を通過する際の、第１領域における堆積面の様子を示す概略図であり、（ｃ）は、（ａ）において、第１積層体が（１）、（２）、（３）の位置を通過する際の、第２領域における堆積面の様子を示す概略図である。
【図１３】（ａ）は、第１領域における、第２材料の堆積形状の断面を示す推測図であり、（ｂ）は、第２領域における、第２材料の堆積形状の断面を示す推測図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態に係る光学素子を示す概略的な平面図である。
【図１５】本発明の第３の実施形態に係る光学素子を示す概略的な平面図である。
【図１６】第１の参考実施形態に係る光学素子の製造方法の工程を示す概略的な断面図であって、（ａ）は、レリーフ構造形成層上に、反射材料層および着色フォトレジスト層を順次形成する工程を説明する断面図であり、（ｂ）は、反射材料層を介して、着色フォトレジスト層を露光する工程と、（ｃ）は、（ｂ）で露光した着色フォトレジスト層を現像して、パターニングされた着色フォトレジスト層を形成する工程と、（ｄ）は、（ｃ）でパターニングされた着色フォトレジスト層をエッチングマスクとして、反射材料層をエッチングする工程を説明する断面図である。
【図１７】第３の参考実施形態に係る光学素子の製造方法の工程を示す概略的な断面図であって、（ａ）は、レリーフ構造形成層上に、反射材料層、エッチングマスク材料層、および着色材料層を順次形成して、積層体を形成する工程を説明する断面図であり、（ｂ）は、（ａ）で形成した積層体をエッチングして、光学素子を得る工程を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の実施の形態について詳細に説明する。以下の説明において適宜図面を参照するが、図面に記載された態様は本発明の例示であり、本発明はこれらの図面に記載された態様に制限されない。なお、各図において、同様又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明を省略することがある。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
【００１５】
［第１の実施形態］
先ず、本発明の第１の実施形態を説明する。
【００１６】
＜光学素子＞
本発明の第１の実施形態に係る光学素子は、第１および第２領域を備える主面を有するレリーフ構造形成層と、前記レリーフ構造形成層の第２領域にのみ、または第１領域の一部および第２領域に設けられた反射層と、前記反射層上に順次設けられたエッチングマスク層および着色層とを含む。また、前記レリーフ構造形成層は、平面視で、第１の方向または第１の方向から左右に１０度までの方向に延在している凹凸構造を有する第１領域と、平面視で、第１の方向に直交する第２の方向または第２の方向から左右に６５度までの方向に延在している凹凸構造および／または平坦面を有する第２領域とを備える。さらに、前記反射層は、前記レリーフ構造形成層の表面形状に対応した表面形状を有している。
【００１７】
図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る光学素子を概略的に示す外観図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す光学素子の平面図であり、図１（ｃ）は、図１（ｂ）のＩＣ−ＩＣ線断面図であり、図１（ｄ）は、図１（ｂ）のＩＤ−ＩＤ線断面図である。図１（ａ）〜図１（ｄ）では、光学素子の主面に平行であり且つ互いに直交する方向をＸ方向及びＹ方向とし、光学素子の主面に垂直な方向をＺ方向としている。
【００１８】
図１に例示する光学素子１０は、第１領域Ｒ１および第２領域Ｒ２を備える主面を有するレリーフ構造形成層２と、レリーフ構造形成層２の第２領域Ｒ２に設けられた反射層４と、反射層４の上に順次設けられたエッチングマスク層６および着色層８を含む。本発明では、さらに、反射層４および反射層４の上に順次設けられたエッチングマスク層６および着色層８は、レリーフ構造形成層２の第１領域Ｒ１の一部に設けられていてもよい。また、反射層４、エッチングマスク層６、および着色層８は、レリーフ構造形成層２の第２領域Ｒ２全体に必ずしも設けられていなくてもよい。
【００１９】
以下に、光学素子１０を構成するレリーフ構造形成層２、反射層４、エッチングマスク層６、および着色層８について説明する。
【００２０】
（レリーフ構造形成層）
レリーフ構造形成層２は、第１領域Ｒ１において、その一方の主面に微細な凹凸構造を備えている。
【００２１】
図１に示す光学素子１０の例では、凹凸構造は、図１（ｂ）でみられるように、第１領域Ｒ１において、第１の方向に延在している。本発明の光学素子１０では、凹凸構造は、第１領域Ｒ１において、第１の方向のみに限られず、第１の方向から左右に１０度までの方向に延在していてもよい。なお、第１の方向は、典型的には、後述する本発明の光学素子１０の製造方法における工程（ｃ）で規定するように第１積層体２０の搬送方向と一致する。
【００２２】
また、凹凸構造は、第１領域Ｒ１において、１方向の延在に限られず、第１の方向または第１の方向から左右に１０度までの方向であれば、２以上の方向に延在していてもよい。また、凹凸構造は、平面視で、クロスグレーティング構造（格子構造）であってもよい。さらに、凹凸構造は、不連続に延在していてもよい。
【００２３】
なお、本明細書において、凹凸構造の延在方向を規定する「左右にα度」の表現は、「±α度」と示し、「右にα度」の表現は、「＋α度」または「α度」と示し、「左にα度」の表現は、「−α度」と示すこともある。また、ある延在方向と、当該延在方向に１８０度を加えた延在方向とは同一であるとする。
【００２４】
第１領域Ｒ１に設けられている凹凸構造は、凹構造及び／又は凸構造、典型的には、複数の凹構造及び／又は凸構造からなる。当該複数の凹部及び／又は凸部は、その周期が規則的であっても、不規則であってもよい。本明細書において、凹部の「周期」および凸部の「周期」とはそれぞれ、隣り合う凹部の中心間距離、および、隣り合う凸部の中心間距離を意味する。図１（ｃ）では、一定の周期で配列した複数の凹部（溝）が設けられている例を示している。これら複数の凹部は、典型的には、白色光で照明したときに回折光を射出する回折構造を形成する。本発明の光学素子１０において、第１領域Ｒ１における凹部又は凸部の周期は、例えば０．１μｍ〜３．０μｍとすることができる。
【００２５】
凹凸構造の延在方向に垂直な断面の形状は、例えば、Ｖ字形状、Ｕ字形状（サインカーブ状）、および台形状等の先細り形状とするか又は矩形状とすることができる。図１（ｃ）には、その一例として、断面形状がＵ字形状である場合を描いている。
【００２６】
凹部の深さ又は凸部の高さは、例えば０．０２μｍ〜１．５μｍとすることができる。
【００２７】
凹部又は凸部の周期に対する深さ又は高さの比の平均値（以下、単に「アスペクト比」とも称する）は、例えば３．０以下とし、典型的には１．０〜０．１５とすることができる。
【００２８】
以上、第１領域Ｒ１に設けられる凹凸構造について図１（ｂ）および図１（ｃ）を参照して説明したが、本発明では、図２〜図４に示すような構造も第１領域Ｒ１に設けられる凹凸構造として含まれる。
【００２９】
図２（ａ）は、直線状の複数の凹部（溝）が、第１の方向に延在しており、且つ、凹部の周期が一定ではない構造を概略的に示す平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＩＩＢ−ＩＩＢ線断面図である。図２（ａ）では、凹凸構造の理解を容易にさせるために、凹部（溝）を黒色で示している。
【００３０】
図２に示すような周期が一定ではない凹部を有する構造において、その周期は、特に制限するわけではないが、０．１〜３．０μｍの範囲で、好ましくは０．４〜０．７μｍの範囲で変動することができる。
【００３１】
また、隣り合う凹部間の距離は、凹部の幅の０．１倍以上、かつ１０倍以下であることが好ましい。
【００３２】
凹部の深さは、例えば０．０２〜１．５μｍとすることができる。
【００３３】
凹部の周期に対する深さの比の平均値は、例えば３．０以下、典型的には１．０〜０．１５とすることができる。
【００３４】
図３（ａ）は、第１の方向に延在している凹部（溝）が、ランダムに配置されている構造を概略的に示す平面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線断面図である。図３（ａ）では、凹凸構造の理解を容易にさせるために、凹部（溝）を黒色で示している。
【００３５】
各凹部の形状は、図３（ａ）の右端に示すように、平面視で、典型的には長方形であり、その長辺および短辺はそれぞれ、第１の方向および第２の方向に沿っている。ここで、短辺に対する長辺の長さの比は、２以上であることが好ましい。
【００３６】
また、図３（ａ）に示すように、平面視で長方形の凹部が部分的につながり、平面視で多角形の凹部を形成してもよい。この場合、多角形の外周に関して、第２の方向に沿う辺の長さの総和に対する、第１の方向に沿う辺の長さの総和が２倍以上となっていることが好ましい。ここで、当該多角形の外周とは、当該凹部を、その平均深さにおいてＸＹ平面で切り取ったときに形成される凹部の外周を意味する。
【００３７】
図４（ａ）は、直線状の凹部（溝）が、第１の方向に不連続に（断続的に）延在している構造を概略的に示す平面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＩＶＢ−ＩＶＢ線断面図である。図４（ａ）では、凹凸構造の理解を容易にさせるために、凹部（溝）を黒色で示している。
【００３８】
当該構造において、第２の方向における、凹部の周期は、０．１〜３．０μｍの範囲で、好ましくは０．４〜０．７μｍの範囲で、一定でも、一定でなくてもよい。
【００３９】
各凹部の形状は、図４（ａ）に示すように、平面視で、典型的には長方形であり、その長辺および短辺はそれぞれ、第１の方向および第２の方向に沿っている。ここで、短辺に対する長辺の長さの比は、２以上であることが好ましい。
【００４０】
また、第１の方向における、凹部の間隔は、凹部の幅（長方形の短辺）に対して十分に小さいことが好ましく、例えば、１／２以下である。また、凹部の間隔の下限値は、特に制限されないが、製造上の容易性から１／１０以上とすることができる。
【００４１】
凹部の深さは、例えば０．０２〜１．５μｍとすることができる。
【００４２】
凹部の周期に対する深さの比の平均値は、例えば３．０以下、典型的には０．１５〜１．０とすることができる。
【００４３】
以上の図２〜図４を参照した説明においては、凹部の延在方向は、第１の方向としているが、これに限られず、第１の方向から左右に１０度までの方向に延在していてもよい。また、凹部の説明は凸部の説明として読み替えることができるものとする。
【００４４】
次に、レリーフ構造形成層２の第２領域Ｒ２について説明する。
【００４５】
レリーフ構造形成層２は、第２領域Ｒ２において、その一方の主面に微細な凹凸構造および／または平坦面を備えている。
【００４６】
図１（ｂ）に示す光学素子１０の例では、凹凸構造は、第２領域Ｒ２において、第１の方向に直交する第２の方向に延在している。本発明の光学素子１０では、第２領域Ｒ２においては、凹凸構造は、第２の方向のみに限られず、第２の方向から左右に６５度までの方向に延在していてもよい。
【００４７】
また、凹凸構造は、第２領域Ｒ２において、１方向の延在に限られず、第２の方向または第２の方向から左右に６５度までの方向であれば、２以上の方向に延在していてもよい。また、凹凸構造は、平面視で、クロスグレーティング構造（格子構造）であってもよい。さらに、凹凸構造は、不連続に延在していてもよい。
【００４８】
第２領域Ｒ２に設けられている凹凸構造は、凹構造及び／又は凸構造、典型的には、複数の凹構造および／または凸構造からなる。当該複数の凹部及び／又は凸部は、その周期が規則的であっても、不規則であってもよい。図１（ｄ）には、一定の周期で配列した複数の凹部が設けられている例を示している。これら複数の凹部は、典型的には、白色光で照明したときに回折光を射出する回折構造を形成する。第２領域Ｒ２における凹部又は凸部の周期は、例えば０．１μｍ〜３．０μｍとすることができる。
【００４９】
凹凸構造の延在方向に垂直な断面の形状は、例えば、Ｖ字形状、Ｕ字形状（サインカーブ状）、および台形状等の先細り形状とするか又は矩形状とすることができる。図１（ｄ）には、一例として、上記の断面形状がＵ字形状である場合を描いている。
【００５０】
凹部の深さ又は凸部の高さは、例えば０．０２μｍ〜１．５μｍとすることができる。
【００５１】
第２領域Ｒ２に設けられている凹凸構造のアスペクト比は、好ましくは１．０以下、より好ましくは０．８以下、さらに好ましくは０．５以下とすることができる。また、第１領域Ｒ１に設けられている凹凸構造のアスペクト比の２倍以下とすることもできる。
【００５２】
以上、第２領域Ｒ２に設けられる凹凸構造について図１（ｂ）および図１（ｄ）を参照して説明したが、本発明では、図５〜図７に示すような構造も第２領域Ｒ２に設けられる凹凸構造として含まれる。
【００５３】
図５（ａ）は、直線状の複数の凹部（溝）が、第２の方向に延在しており、且つ、凹部の周期が一定ではない構造を概略的に示す平面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＶＢ−ＶＢ線断面図である。図５（ａ）では、凹凸構造の理解を容易にさせるために、凹部（溝）を黒色で示している。
【００５４】
図５（ａ）および図５（ｂ）に示すような周期が一定ではない凹部を有する構造において、その周期は、特に制限するわけではないが、０．１〜３．０μｍの範囲で、好ましくは０．４〜０．７μｍの範囲で変動することができる。
【００５５】
凹部の深さは、例えば０．０２〜１．５μｍとすることができる。
【００５６】
凹部の周期に対する深さの比の平均値は、例えば３．０以下、典型的には０．１５〜１．０とすることができる。
【００５７】
図６（ａ）は、第２の方向に延在している凹部（溝）が、ランダムに配置されている構造を概略的に示す平面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＶＩＢ−ＶＩＢ線断面図である。図６（ａ）では、凹凸構造の理解を容易にさせるために、凹部（溝）を黒色で示している。
【００５８】
各凹部の形状は、図６（ａ）の下端に示すように、平面視で、典型的には長方形であり、その短辺および長辺はそれぞれ、第１の方向および第２の方向に沿っている。ここで、短辺に対する長辺の長さの比は、１．５以上であることが好ましい。
【００５９】
また、図６（ａ）に示すように、平面視で長方形の凹部が部分的につながり、平面視で多角形の凹部を形成してもよい。この場合、多角形の外周に関して、第２の方向に沿う辺の長さの総和に対する、第１の方向に沿う辺の長さの総和が１．５倍以上となっていることが好ましい。ここで、当該多角形の外周とは、当該凹部を、その平均深さにおいてＸＹ平面で切り取ったときに形成される凹部の外周を意味する。
【００６０】
図７（ａ）は、直線状の凹部（溝）が、第２の方向に不連続に（断続的に）延在している構造を概略的に示す平面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ線断面図である。図７（ａ）では、凹凸構造の理解を容易にさせるために、凹部（溝）を黒色で示している。
【００６１】
当該構造において、第１の方向における、凹部の周期は、０．１〜３．０μｍの範囲で、好ましくは０．４〜０．７μｍの範囲で、一定でも、一定でなくてもよい。
【００６２】
凹部の深さは、例えば０．０２〜１．５μｍとすることができる。
【００６３】
凹部の周期に対する深さの比の平均値は、例えば３．０以下、典型的には１．０〜０．１５とすることができる。
【００６４】
各凹部の形状は、図７（ａ）に示すように、平面視で、典型的には長方形であり、その短辺および長辺はそれぞれ、第１の方向および第２の方向に沿っている。ここで、短辺に対する長辺の長さの比は、１．５以上であることが好ましい。
【００６５】
以上の図５〜図７を参照した説明においては、凹部の延在方向は、第２の方向としているが、これに限られず、第２の方向から左右に６５度までの方向に延在していてもよい。また、凹部の説明は凸部の説明として読み替えることができるものとする。
【００６６】
さらに、レリーフ構造形成層２は、第２領域Ｒ２において、以下に説明する平坦面を有していてもよい。
【００６７】
図８〜図１０は、第２領域Ｒ２に設けられる平坦面の変形例を示す概略図である。図８（ａ）、９（ａ）、および１０（ａ）では、凹部を黒色で示している。
【００６８】
図８（ａ）は、凹部を有する平坦面を概略的に示す平面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＶＩＩＩＢ−ＶＩＩＩＢ線断面図である。この例では、図８（ａ）に示すように、凹部の外形は、平面視で、正方形であるが、本発明では、これに制限されるものではなく、例えば、長方形、円形なども含まれる。凹部の外形が長方形である場合には、第２の方向に沿った辺に対する第１の方向に沿った辺の長さの比が０．６６〜１．５であることが好ましい。
【００６９】
図８（ａ）の例では、隣り合う凹部の周期は、一定となっていないが、一定であってもよい。ここで、隣り合う凹部の周期は、０．２μｍ以上であることが好ましい。
【００７０】
凹部の深さは、例えば０．１〜５μｍとすることができ、一定であっても、一定でなくてもよい。
【００７１】
凹部の周期に対する深さの比の平均値は、例えば１．０以下、典型的には０．５以下とすることができる。
【００７２】
図９（ａ）は、２種類の凹部の組み合わせを有する平坦面を概略的に示す平面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＩＸＢ−ＩＸＢ線断面図である。
【００７３】
この例では、図９（ａ）に示すように、凹部の底面の外形は、大きさの相違する２種類の正方形で構成されており、一部において、２種類の正方形が重なり合って多角形が構成されている。本発明では、凹部の底面の外形は、大きさの相違する複数種の正方形、長方形、および円形の組み合わせから構成されていてもよい。
【００７４】
一部が重なり合って多角形を構成する場合には、その外周に関して、第２の方向に沿う辺の長さの総和に対する、第１の方向に沿う辺の長さの総和が、好ましくは０．６６〜１．５倍であり、さらに好ましくは１倍である。ここで、当該多角形の外周とは、当該凹部を、その平均深さにおいてＸＹ平面で切り取ったときに形成される凹部の外周を意味する。
【００７５】
また、凹部の外周が丸みを帯びた形状等となる場合には、第１の方向および第２の方向に沿う辺の長さを測定することが困難である。かかる場合には、凹部の外周により囲まれる部分を、当該部分の面積の１／１００の面積を有する正方形で敷き詰め、これにより、第１の方向および第２の方向に沿う辺の長さの総和をそれぞれ近似的に算出すればよい。
【００７６】
図１０（ａ）は、図８（ａ）の変形例を示す平面図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＸＢ−ＸＢ線断面図である。
【００７７】
図８（ａ）に示す例では、底面の外形が正方形である凹部が重なり合っていないのに対し、図１０（ａ）に示す例では、凹部の一部が重なり合って多角形を構成している。本発明では、各凹部の底面の外形は、正方形だけでなく、長方形、円形であってもよい。
【００７８】
一部が重なり合って多角形を構成する場合には、その外周に関して、第２の方向に沿う辺の長さの総和に対する、第１の方向に沿う辺の長さの総和が０．６６〜１．５倍であることが好ましく、さらに好ましくは、１倍である。ここで、当該多角形の外周とは、当該凹部を、その平均深さにおいてＸＹ平面で切り取ったときに形成される凹部の外周を意味する。また、凹部の外周が丸みを帯びた形状となる場合には、外周により囲まれる部分を、当該部分の面積の１／１００の面積を有する正方形で敷き詰め、これにより、第２の方向に沿う辺の長さの総和に対する、第１の方向に沿う辺の長さの総和の倍率を近似的に算出すればよい。
【００７９】
以上の図８〜図１０を参照した説明において、凹部の説明は凸部の説明として読み替えることができるものとする。
【００８０】
レリーフ構造形成層２の膜厚は、３．０μｍ以下とすることができる。本明細書において、層の「膜厚」とは、当該層の一方の面上の各点と当該層の他方の面に下ろした垂線の足との間の距離の平均値を意味する。
【００８１】
なお、レリーフ構造形成層２の材料等については、後述する＜光学素子の製造方法＞で詳しく説明する。
（反射層）
反射層４は、レリーフ構造形成層２上に設けられた層であるが、レリーフ構造形成層２の全面ではなく、第２領域Ｒ２にのみ、または第１領域Ｒ１の一部および第２領域Ｒ２に設けられている。図１に示す光学素子１０の例では、図１（ｃ）および（ｄ）にて示されるように、反射層４は、第２領域Ｒ２にのみ設けられている。
【００８２】
また、反射層４は、図１（ｃ）および（ｄ）にて示されるように、レリーフ構造形成層２の表面形状に対応した形状をしている。
【００８３】
反射層４の膜厚は、レリーフ構造、反射率、光学効果等を考慮して適宜選択することができ、例えば、アルミニウムを用いて反射層を形成する場合には、２０ｎｍ〜２００ｎｍ程度とすることができる。
【００８４】
なお、反射層４の材料等については、後述する＜光学素子の製造方法＞で詳しく説明する。
【００８５】
（エッチングマスク層）
本発明の光学素子１０は、反射層４の上にエッチングマスク層６が設けられている。エッチングマスク層６は、レリーフ構造形成層２の表面形状に対応した表面形状を有していてもよいし、有していなくてもよい。
【００８６】
エッチングマスク層６の膜厚は、例えば、１０ｎｍ〜３００ｎｍ程度とすることができる。
【００８７】
なお、エッチングマスク層６の材料等については、後述する＜光学素子の製造方法＞で詳しく説明する。
（着色層）
本発明の光学素子１０は、エッチングマスク層６の上に着色層８が設けられている。着色層８は、レリーフ構造形成層２の表面形状に対応した表面形状を有していてもよいし、有していなくてもよい。
【００８８】
着色層８の膜厚は、例えば、１００ｎｍ乃至５，０００ｎｍ程度とし、典型的には５００ｎｍ乃至２，０００ｎｍ程度とすることができる。
【００８９】
なお、着色層８の材料等については、後述する＜光学素子の製造方法＞で詳しく説明する。
【００９０】
以上に説明した光学素子１０は、高い位置精度で、反射層４、エッチングマスク層６、および着色層８が順次設けられた積層構造を備えている。また、光学素子１０は、着色層８を備えているために、光学素子１０を、表面側（レリーフ構造形成層２側）から観察する場合と、裏面側（着色層８側）から観察する場合において、ＯＶＤ絵柄は、異なる色を呈する。これにより、光学素子の目視による真贋判定が容易となる。さらに、光学素子の意匠性も向上する。
【００９１】
＜光学素子の製造方法＞
次に、本発明の第１の実施形態に係る光学素子の製造方法について説明する。
【００９２】
本発明の第１の実施形態に係る光学素子の製造方法は、（ａ）平面視で、第１の方向または第１の方向から左右に１０度までの方向に延在している凹凸構造を有する第１領域と、平面視で、第１の方向に直交する第２の方向または第２の方向から左右に６５度までの方向に延在している凹凸構造および／または平坦面を有する第２領域とを備えるレリーフ構造形成層を形成する工程と、（ｂ）前記レリーフ構造形成層の第１および第２領域に、前記レリーフ構造形成層の材料とは相違する第１材料を堆積して、前記レリーフ構造形成層の表面形状に対応した表面形状を有する第１積層体を形成する工程と、（ｃ）気相堆積装置において、工程（ａ）に記載の第１の方向と前記第１積層体の搬送方向が一致するように、前記第１積層体を配置する工程と、（ｄ）前記配置した第１積層体を搬送するとともに、前記第１積層体の第１材料で堆積されている面に対して斜方から前記第１材料とは相違する第２材料を気相堆積して、第２積層体を形成する工程と、（ｅ）前記第２積層体の第２材料を気相堆積した面上に着色材料層を形成して、第３積層体を形成する工程と、（ｆ）前記第３積層体を、第１材料と反応する反応性ガスまたは液に曝す工程とを含む。
【００９３】
以下に、図１１（ａ）〜（ｆ）を参照しながら、本発明の第１の実施形態に係る光学素子の製造方法について説明する。
【００９４】
図１１（ａ）〜（ｆ）は、図１（ａ）に示した光学素子の製造方法の各工程を順次示す概略的な断面図であり、図１１（ａ）は、レリーフ構造形成層２を形成する工程を説明する断面図であり、図１１（ｂ）は、レリーフ構造形成層２の上に、第１材料層４’を形成して、第１積層体２０を形成する工程を説明する断面図であり、図１１（ｃ）は、気相堆積装置において、工程（ａ）に記載の第１の方向と第１積層体２０の搬送方向が一致するように、第１積層体２０を配置する工程を説明する断面図であり、図１１（ｄ）は、第１積層体２０を搬送するとともに、第１積層体２０の第１材料で堆積されている面に対して斜方から第１材料とは相違する第２材料を気相堆積して、第２積層体３０を形成する工程を説明する断面図であり、図１１（ｅ）は、第２積層体３０の第２材料を気相堆積した面上に着色材料層８’を形成して、第３積層体４０を形成する工程を説明する断面図であり、図１１（ｆ）は、第３積層体４０を、第１材料と反応する反応性ガスまたは液に曝す工程を説明する断面図である。なお、図１１（ｆ）は、図１（ｄ）に対応している。
【００９５】
（工程（ａ））
先ず、図１１（ａ）に示すように、第１領域Ｒ１よび第２領域Ｒ２を備える主面を有するレリーフ構造形成層２を形成する。
【００９６】
レリーフ構造形成層２は、第１領域Ｒ１において、平面視で、第１の方向または第１の方向から左右に１０度までの方向に延在している凹凸構造を有する。また、第２領域Ｒ２において、平面視で、第１の方向に直交する第２の方向または第２の方向から左右に６５度までの方向に延在している凹凸構造および／または平坦面を有する。第１領域Ｒ１および第２領域Ｒ２における凹凸構造の詳細については、上記＜光学素子＞の（レリーフ構造形成層）の項で説明したとおりである。
【００９７】
レリーフ構造形成層２は、例えば、微細な凸部を設けた金型を樹脂に押し付けることにより形成することができる。これら凸部の形状は、第１領域Ｒ１および／または第２領域Ｒ２に設ける凹部の形状に対応する。
【００９８】
レリーフ構造形成層２は、例えば、基材上に熱可塑性樹脂を塗布し、これに上記の凸部が設けられた原版（金型）を、熱を印加しながら押し当てる方法により形成してもよい。上記の熱可塑性樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、セルロース系樹脂、ビニル系樹脂、これらの混合物、又は、これらの共重合物を使用することができる。
【００９９】
或いは、レリーフ構造形成層２は、基材上に熱硬化性樹脂を塗布し、これに上記の凸部が設けられた原版を押し当てながら熱を印加し、その後、原版を取り除く方法により形成してもよい。この場合、熱硬化性樹脂としては、例えば、ウレタン樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ樹脂、フェノール系樹脂、これらの混合物、又は、これらの共重合物を使用することができる。なお、このウレタン樹脂は、例えば、反応性水酸基を有したアクリルポリオール及びポリエステルポリオール等に、架橋剤としてポリイソシアネートを添加して、これらを架橋させることにより得られる。
【０１００】
或いは、レリーフ構造形成層２は、基材上に放射線硬化樹脂を塗布し、これに原版を押し当てながら紫外線等の放射線を照射して上記材料を硬化させ、その後、原版を取り除く方法により形成してもよい。或いは、レリーフ構造形成層２は、基材と原版との間に上記組成物を流し込み、放射線を照射して上記材料を硬化させ、その後、原版を取り除く方法により形成してもよい。
【０１０１】
放射線硬化樹脂は、典型的には、重合性化合物と開始剤とを含んでいる。
【０１０２】
重合性化合物としては、例えば、光ラジカル重合が可能な化合物を使用することができる。光ラジカル重合が可能な化合物としては、例えば、エチレン性不飽和結合又はエチレン性不飽和基を有したモノマー、オリゴマー又はポリマーを使用することができる。或いは、光ラジカル重合が可能な化合物として、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールペンタアクリレート及びジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等のモノマー、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート及びポリエステルアクリレート等のオリゴマー、又は、ウレタン変性アクリル樹脂及びエポキシ変性アクリル樹脂等のポリマーを使用してもよい。
【０１０３】
重合性化合物として光ラジカル重合が可能な化合物を使用する場合、開始剤としては、光ラジカル重合開始剤を使用することができる。この光ラジカル重合開始剤としては、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル及びベンゾインエチルエーテル等のベンゾイン系化合物、アントラキノン及びメチルアントラキノン等のアントラキノン系化合物、アセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、ベンゾフェノン、ヒドロキシアセトフェノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、α−アミノアセトフェノン及び２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モルホリノプロパン−１−オン等のフェニルケトン系化合物、ベンジルジメチルケタール、チオキサントン、アシルホスフィンオキサイド、又は、ミヒラーズケトンを使用することができる。
【０１０４】
或いは、重合性化合物として、光カチオン重合が可能な化合物を使用してもよい。光カチオン重合が可能な化合物としては、例えば、エポキシ基を備えたモノマー、オリゴマー若しくはポリマー、オキセタン骨格含有化合物、又は、ビニルエーテル類を使用することができる。
【０１０５】
重合性化合物として光カチオン重合が可能な化合物を使用する場合、開始剤としては、光カチオン重合開始剤を使用することができる。この光カチオン重合開始剤としては、例えば、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、芳香族スルホニウム塩、芳香族スルホニウム塩、芳香族ホスホニウム塩又は混合配位子金属塩を使用することができる。
【０１０６】
或いは、重合性化合物として、光ラジカル重合が可能な化合物と光カチオン重合が可能な化合物との混合物を使用してもよい。この場合、開始剤としては、例えば、光ラジカル重合開始剤と光カチオン重合開始剤との混合物を使用することができる。或いは、この場合、光ラジカル重合及び光カチオン重合の双方の開始剤として機能し得る重合開始剤を使用してもよい。このような開始剤としては、例えば、芳香族ヨードニウム塩又は芳香族スルホニウム塩を使用することができる。
【０１０７】
なお、放射線硬化樹脂に占める開始剤の割合は、例えば、０．１乃至１５質量％の範囲内とすることができる。
【０１０８】
放射線硬化樹脂は、増感色素、染料、顔料、重合禁止剤、レベリング剤、消泡剤、タレ止め剤、付着向上剤、塗面改質剤、可塑剤、含窒素化合物、エポキシ樹脂等の架橋剤、離型剤又はこれらの組み合わせを更に含んでいてもよい。また、放射線硬化樹脂には、その成形性を向上させるべく、非反応性の樹脂を更に含有させてもよい。この非反応性の樹脂としては、例えば、上記の熱可塑性樹脂及び／又は熱硬化性樹脂を使用することができる。
【０１０９】
レリーフ構造形成層２の形成に用いる上記の原版は、例えば、電子線描画装置又はナノインプリント装置を用いて製造することができる。こうすると、上述した複数の凹部又は凸部を高い精度で形成することができる。また、本発明では、レリーフ構造形成層２に設ける凹凸構造は、４μｍ2〜１００００μｍ2の面積の単位構造を繰り返し面付けした構造とすることができる。この場合、単位構造を形成するパターンを繰り返し用いることができるため、描画に用いるデータ量を大幅に削減することができる。
【０１１０】
レリーフ構造形成層２は、典型的には、基材と、その上に形成された樹脂層とを含んでいる。この基材としては、典型的には、フィルム基材を使用することができる。このフィルム基材としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム及びポリプロピレン（ＰＰ）フィルム等のプラスチックフィルムを使用することができる。或いは、基材として、紙、合成紙、プラスチック複層紙又は樹脂含浸紙を使用してもよい。なお、基材は、省略してもよい。例えば、レリーフ構造形成層２自体がフィルム状の成型体である場合、基材を省略することができる。
【０１１１】
樹脂層は、例えば、上述した方法により形成される。樹脂層の厚みは、例えば０．１μｍ乃至１０μｍの範囲内とすることができる。この厚みが過度に大きいと、加工時の加圧等による樹脂のはみ出し及び／又は皺の形成が生じ易くなる。この厚みが過度に小さいと、所望の凹構造及び／又は凸構造の形成が困難となる場合がある。また、樹脂層の厚みは、その主面に設けるべき凹部又は凸部の深さ又は高さと等しくするか又はそれより大きくする。この厚みは、例えば、凹部又は凸部の深さ又は高さの１乃至１０倍の範囲内とし、典型的には、その３乃至５倍の範囲内とすることができる。
【０１１２】
なお、レリーフ構造形成層２のレリーフ構造（凹凸構造）形成は、例えば、特許第４１９４０７３号公報に開示されている「プレス法」、実用新案登録第２５２４０９２号公報に開示されている「キャスティング法」、又は、特開２００７−１１８５６３号公報に開示されている「フォトポリマー法」を用いて行ってもよい。
【０１１３】
（工程（ｂ））
次に、図１１（ｂ）に示すように、レリーフ構造形成層２の第１領域Ｒ１および第２領域Ｒ２に、レリーフ構造形成層２の材料とは相違する第１材料を堆積させ、レリーフ構造形成層２上に、レリーフ構造形成層２の表面形状に対応した表面形状を有する第１材料層４’を形成する。これにより、第１積層体２０を形成する。
【０１１４】
第１材料の堆積方法としては、レリーフ構造形成層２の表面形状に対応するように第１材料を堆積させることが可能な公知の塗布法または気相堆積法を用いることができる。塗布法としては、例えば、スプレー塗布を挙げることができる。気相堆積法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、化学蒸着法（ＣＶＤ法）を挙げることができる。特に、第１材料の堆積法としては、後述する工程（ｃ）および（ｄ）による気相堆積法を用いることが好ましい。これは、当該気相堆積法を用いることにより、第１材料層４’に粗密部分が生じ、後述する工程（ｆ）において、第１領域Ｒ１での反射層４、エッチングマスク層６、および着色層８の選択的除去がより容易になるためである。
【０１１５】
第１材料は、レリーフ構造形成層２の表面形状に対応するように堆積される。これにより、第１材料の堆積により形成した第１材料層４’は、レリーフ構造形成層２の表面形状に対応した表面形状を有する。また、第１材料の堆積は、レリーフ構造形成層２の主面に平行な面内方向について均一な密度で行うことが好ましい。具体的には、この堆積は、第１領域Ｒ１の見かけ上の面積に対する第１領域Ｒ１の位置における第１材料の量の比と、第２領域Ｒ２の見かけ上の面積に対する第２領域Ｒ２の位置における第１材料の量の比とが、等しくなるように行われることが好ましい。
【０１１６】
第１材料は、レリーフ構造形成層２の材料とは相違する材料である。
【０１１７】
例えば、レリーフ構造形成層２の材料との屈折率の差が０．２以上である材料を使用することが好ましい。この差が小さいと、レリーフ構造形成層２と後述する反射層４との界面における反射が生じ難くなる場合がある。
【０１１８】
このような第１材料の例としては、Ａｌ、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ等の金属、ならびにこれら金属の化合物およびこれらの合金からなる群より選択される少なくとも１つの金属材料を挙げることができる。ここで、金属の化合物とは、金属酸化物、金属硫化物などの金属元素を含む化合物を意味する。
【０１１９】
反射層に適した材料としては、透明性が比較的高い以下に列挙するセラミック材料又は有機ポリマー材料を第１材料として使用してもよい。
【０１２０】
即ち、セラミック材料としては、例えば、Ｓｂ2Ｏ3、Ｆｅ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＣｄＳ、ＣｅＯ２、ＺｎＳ、ＰｂＣｌ2、ＣｄＯ、ＷＯ3、ＳｉＯ、Ｓｉ2Ｏ3、Ｉｎ2Ｏ3、ＰｂＯ、Ｔａ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5、ＺｎＯ、ＺｒＯ2、ＭｇＯ、ＳｉＯ2、Ｓｉ2Ｏ2、ＭｇＦ2、ＣｅＦ3、ＣａＦ2、ＡｌＦ3、Ａｌ2Ｏ3、珪素酸化物（ＳｉＯx,１＜Ｘ＜２）、又はＧａＯを使用することができる。
【０１２１】
有機ポリマー材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリメチルメタクリレート又はポリスチレンを使用することができる。
【０１２２】
なお、上記材料をターゲットとして気相堆積させる場合に最終的な堆積膜の元素比率、酸化数等は変動してもよい。
【０１２３】
（工程（ｃ））
次に、気相堆積装置において、工程（ａ）に記載の第１の方向と第１積層体２０の搬送方向が一致するように、第１積層体２０を配置する（図１１（ｃ））。
【０１２４】
ここで、「工程（ａ）に記載の第１の方向と第１積層体２０の搬送方向が一致する」とは、後述する工程（ｄ）における第２材料の気相堆積時に、第１の方向と第１積層体２０の搬送方向が一致することを意味する。
【０１２５】
気相堆積装置としては、第２材料を気相堆積するために必要な蒸着源、第１積層体２０を搬送するための搬送手段等を備えた公知の装置を用いることができ、適用する気相堆積法により使用する装置を適宜選択すればよい。例えば、ロール式真空蒸着加工機を用いることができる。
【０１２６】
蒸着源は、公知のものを使用することができ、例えば、蒸着材料を蒸発させるための加熱手段と、蒸着材料を収容するための坩堝等の容器を備えている。
【０１２７】
また、蒸着源は、気化した蒸着材料の出口である開口部が、第１積層体２０の幅方向（搬送方向に対して垂直方向）において、第１積層体２０の長さに対応する長さに構成されていることが好ましい。或いは、蒸着源が、第１積層体２０の幅方向（搬送方向に対して垂直方向）に沿って、第１積層体２０の長さに対応するように複数配列されていてもよい。
【０１２８】
（工程（ｄ））
次に、工程（ｃ）で配置した第１積層体２０を搬送するとともに、第１積層体２０の第１材料で堆積されている面に対して斜方から第１材料とは相違する第２材料を気相堆積する。これにより、第１材料層４’の上に第２材料層６’を積層した第２積層体３０を形成する（図１１（ｄ））。
【０１２９】
第１積層体２０を搬送する方法としては、第２材料の気相堆積時において、第１積層体２０の第１領域Ｒ１における凹凸構造が延在している第１の方向と一致するように第１積層体２０を搬送することができれば特に制限されない。例えば、第１積層体２０を運搬用フィルムに固定して搬送する方法を用いてもよい。また、ロールツーロール方式にて第１積層体２０を搬送する場合であって、第１積層体２０が長く巻き取られたロール状である場合には、第１積層体２０自体を搬送すればよい。
【０１３０】
第１積層体２０の搬送速度は、第２材料で形成される層の膜厚等を考慮して適宜設定すればよい。
【０１３１】
第１積層体２０を搬送するとともに、第１積層体２０の第１材料で堆積されている面（すなわち、第１材料層４’の表面）に対して斜方から第２材料を気相堆積する方法としては、第１積層体２０を蒸着源に接近するように移動させながら、および／または、第１積層体２０を蒸着源から離れるように移動させながら第１積層体２０の第１材料層４’の表面に対して斜め方向から第２材料を堆積させるあらゆる方法を用いることができる。
【０１３２】
第２材料の堆積方法としては、気相堆積法を用いる。気相堆積法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、化学蒸着法（CVD法）を挙げることができる。
【０１３３】
第２材料の堆積は、レリーフ構造形成層２の主面に平行な面内方向について均一な密度で行うことが好ましい。具体的には、この堆積は、第１領域Ｒ１の見かけ上の面積に対する第１領域Ｒ１の位置における第２材料の量の比と、第２領域Ｒ２の見かけ上の面積に対する第２領域Ｒ２の位置における第２材料の量の比とが、等しくなるように行われることが好ましい。
【０１３４】
第２材料は、第１材料とは相違する材料である。また、後述する工程（ｆ）において用いる反応性ガスまたは液に対して反応しない（溶解しない）材料であることが好ましい。これは、このような第２材料からなる層が、第２領域Ｒ２において、当該反応性ガス等から第１材料層４’を保護するマスク層として機能し、当該反応性ガス等による第１材料層４’の侵食を防止することができるからである。
【０１３５】
第２材料の例としては、第１材料をアルミニウムとした場合、珪素酸化物（ＳｉＯx、１＜Ｘ＜２）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ2）を挙げることができる。珪素酸化物（ＳｉＯx、１＜Ｘ＜２）は、酸性およびアルカリ性の溶液に対する耐性が高く、また斜方蒸着によって柱状構造や空隙構造を形成することができるため第２材料として好適である。
【０１３６】
工程（ｄ）における第２材料の気相堆積について、図１２を参照して、より詳細に説明する。
【０１３７】
図１２（ａ）は、第１積層体２０が配置された蒸着装置の一例を示した概略的な断面図である。
【０１３８】
図１２（ａ）に示す例では、第１材料層４’が蒸着源１２０側に向くように搬送フィルム１３０上に配置された第１積層体２０は、（１）、（２）、（３）の位置を順に通過するように搬送される。一方、蒸着源１２０から蒸発した第２材料は、遮蔽板１１０の開口部を介して（１）、（２）、（３）の位置に到達する。
【０１３９】
先ず、第１積層体２０が蒸着源１２０に接近するように（１）の位置にまで搬送されると、蒸着源１２０から蒸発した第２材料が、第１材料層４’の表面上に達する。この際、第２材料は、第１材料層４’の表面に対して斜め方向から接近して第１材料層４’の表面上に堆積する。その結果、第１材料層４’の表面に対し第２材料が斜方に堆積される。
【０１４０】
次に、第１積層体２０がローラー１００の周面上に達し、（２）の位置に搬送されると、第２材料は、第１積層体２０の堆積面に対し垂直方向から接近して、堆積する。このため、（２）の位置では斜方蒸着は行われない。このように、工程（ｄ）において、斜方蒸着されない堆積法が含まれていてもよい。
【０１４１】
その後、第１積層体２０が蒸着源１２０から離れるように搬送されると、第２材料は、第１積層体２０の表面に対し斜めから接近して、その面上に堆積する。
【０１４２】
図１２（ｂ）は、図１２（ａ）において、第１積層体２０が（１）、（２）、（３）の位置を通過する際の、第１積層体２０の第１領域Ｒ１における堆積面の様子を示す概略図である。図１２（ｃ）は、図１２（ａ）において、第１積層体２０が（１）、（２）、（３）の位置を通過する際の、第１積層体２０の第２領域Ｒ２における堆積面の様子を示す概略図である。
【０１４３】
図１２（ｂ）に示す例では、第１積層体２０の第１領域Ｒ１における堆積面の凹凸構造は、第１の方向に延在しており、その延在方向と第１積層体２０の搬送方向とは一致している。一方、図１２（ｃ）に示す例では、第２領域Ｒ２における堆積面の凹凸構造は、第２の方向に延在しており、その延在方向と第１積層体２０の搬送方向とは直交している。このように、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２とでは、搬送方向に対して凹凸構造の延在方向が相違するため、堆積面における第２材料の堆積形状に違いが生じる。
【０１４４】
この堆積形状の違いについて、理論に拘束されるわけではないが、本発明者らは、以下のように考察している。
【０１４５】
上記のとおり、図１２（ｂ）に示す例では、第１領域Ｒ１において、第１材料層４’の表面に形成された凹凸構造の延在方向が第１積層体２０の搬送方向と一致している。このような表面構造を有する第１材料層４’に、当該層の表面に対して第２材料が斜めから接近し、堆積し始める。この過程で、第２材料が入り込めない影が生じ、最終的に空隙を伴う柱状の構造が形成される。その結果、第１領域Ｒ１において、第２材料により形成される膜の密度が低くなる。当該考察に基づいた、第１領域Ｒ１における、第２材料の堆積形状の断面推測図を図１３（ａ）に示す。
【０１４６】
これに対し、図１２（ｃ）に示す例では、第２領域Ｒ２において、第１材料層４’の表面に形成された凹凸構造の延在方向が第１積層体２０の搬送方向と直交している。このため、第１領域Ｒ１の場合と比較し、第２材料が入り込めない影が生じ難くなる。この結果、第２領域Ｒ２では、第２材料が堆積されない空隙をほとんど形成することなく、第２材料により形成される膜の密度が高くなる。当該考察に基づいた、第２領域Ｒ２における、第２材料の堆積形状の断面推測図を図１３（ｂ）に示す。
【０１４７】
（工程（ｅ））
次に、工程（ｄ）で形成した第２積層体３０の第２材料を気相堆積した面上に着色材料層８’を形成して、第３積層体４０を形成する（図１１（ｅ））。
【０１４８】
着色材料層８’の形成方法としては、着色材料層８’を構成する材料を、第２材料層６’の上に堆積することが可能なあらゆる公知の塗布法を用いることができる。塗布法としては、例えば、グラビア印刷法、スプレー法、スピンコート法等を挙げることができる。
【０１４９】
着色材料層８’を構成する材料としては、バインダー、多孔性フィラー、および着色剤を混合したものを用いることができる。ここで、こられの材料は、後述する工程（ｆ）において用いる反応性ガスまたは液に対して反応しない（溶解しない）材料であることが好ましい。さらに、こられの材料により形成される着色材料層８’は、反応性ガスまたは液を浸透することが好ましい。
【０１５０】
バインダーとしては、例えば、シランカップリング剤、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体などの樹脂を用いることができる。
【０１５１】
多孔性フィラーとしては、ＳｉＯ2フィラー、Ａｌ2Ｏ3フィラーなどを用いることができる。
【０１５２】
着色剤としては、例えば、染料、顔料を用いることができる。染料の例としては、直接染料、分散染料などを用いることができる。
【０１５３】
使用する着色剤により、光学素子１０を着色層８側から観察した際に呈する色が変化する。例えば、反射層およびエッチングマスク層６の材料としてそれぞれアルミニウムおよび珪素酸化物（ＳｉＯx）を用いる場合に、黄色またはオレンジ色の着色剤を用いれば、着色層８側から光学素子１０を観察した際に金色を呈する。茶色の着色剤を用いれば、銅色を呈する。
【０１５４】
着色材料層８’の膜厚は、例えば１００ｎｍ乃至５，０００ｎｍの範囲内とし、典型的には５００ｎｍ乃至２，０００ｎｍの範囲内とすることができる。なお、図１１（ｅ）に示す例では、着色材料層８’は、レリーフ構造形成層２の表面形状に対応した表面形状を有しているが、これに限るものではない。例えば、着色材料層８’の表面形状は平坦であってもよい。この場合には、後述する工程（ｆ）により製造される光学素子１０は、表面形状が平坦である着色層を有する。
【０１５５】
（工程（ｆ））
次に、第３積層体４０を、第１材料と反応する反応性ガスまたは液に曝す。これにより、第２領域Ｒ２にのみ反射層４と、エッチングマスク層６、着色層８とをこの順で含む光学素子１０（図１１（ｆ））、または第１領域Ｒ１の一部および第２領域Ｒ２に、反射層４と、エッチングマスク層６、着色層８とをこの順で含む光学素子１０（図示せず）を製造する。
【０１５６】
第１材料と反応する反応性液としては、例えば、水酸化ナトリウム溶液、炭酸ナトリウム溶液及び水酸化カリウム溶液等のアルカリ性溶液、または塩酸、硝酸、硫酸及び酢酸等の酸性溶液を使用することができる。第１材料と反応する反応性ガスとしては、第１材料を気化させ得るエッチングガスを使用することができる。なお、反応性ガス又は液は、第２材料および着色材料層８’を構成する材料を溶解させないものを選択する。
【０１５７】
エッチング液の濃度及び温度並びにエッチングの処理時間等は、用いる材料等により適宜調整することができる。本発明は、第１領域Ｒ１の一部に反射層４と、エッチングマスク層６と、着色層８とがこの順で含まれている光学素子１０を含有する。この光学素子１０を製造する場合には、第１領域Ｒ１における第１材料層４’が完全に除去される前にエッチングを中止すればよい。
【０１５８】
第３積層体４０のエッチングの様子を第１領域および第２領域毎に説明する。
【０１５９】
第３積層体４０をエッチング処理に供した場合、着色材料層８’は多孔性の層であるため、反応性ガス又は液が、多孔性の着色材料層８’を通過する。そして、上記工程（ｄ）において説明したとおり、第１領域Ｒ１では、第２材料層６’に空隙が生じている（図１３（ａ））ために、着色材料層８’を通過した反応性ガスまたは液は、エッチングマスク層６中に進入して、第１材料層４’に接触する。第１領域Ｒ１において、反応性ガス又は液が第１材料層４’に接触すると、第１材料層４’のエッチングは、面内方向に進行する。その結果、第１領域Ｒ１において、第１材料層４’が、その層上に設けられている第２材料層６’および着色材料層８’と共に除去される。
【０１６０】
他方、第２領域Ｒ２では、ほとんど空隙が存在しない（図１３（ｂ））と考えられるため、着色材料層８’を通過した反応性ガス又は液は、エッチングマスク層６中に進入することができない。このため、第２領域Ｒ２では、第１材料層４’、第２材料層６’および着色材料層８’はエッチング処理により除去されずに残存する。
【０１６１】
なお、反応性ガスまたは液に曝すことのみにより、第１材料層４’、第２材料層６’および着色材料層８’の除去が適切に行えない場合には、ラビング、ワイピング、シャワーなどの物理的な力を加えて、不要な層の除去を行ってもよい。
【０１６２】
以上の工程（ａ）〜（ｆ）により、第１領域Ｒ１および第２領域Ｒ２を備える主面を有するレリーフ構造形成層２と、レリーフ構造形成層２の第２領域Ｒ２にのみ、または第１領域Ｒ１の一部および第２領域Ｒ２に設けられた反射層４と、反射層の上に順次設けられたエッチングマスク層６および着色層８とを含む光学素子１０を製造することができる。
【０１６３】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。
【０１６４】
本実施形態に係る光学素子は、第１の実施形態において、第２領域が複数のサブ領域を含む点に特徴を有する。ここで、相違するサブ領域間では、凹凸構造の延在する方向、周期、または深さ（高さ）の少なくとも１つが相違する。
【０１６５】
図１４は、本発明の第２の実施形態に係る光学素子１０を示す概略的な平面図である。図１４に示す光学素子１０では、第１領域Ｒ１は、第１の方向に対して左に８度（−８度）の方向に延在している凹凸構造を有している。第２領域は、凹凸構造の延在する方向が相違する２つのサブ領域を含む。すなわち、第２の方向に対して右に４５度（＋４５度）の方向に延在している凹凸構造を有している第２サブ領域Ｒ２−１と、第２の方向に対して左に４５度（−４５度）の方向に延在している凹凸構造を有している第２サブ領域Ｒ２−２とを含む。
【０１６６】
本実施形態では、図１４に示す凹凸構造の延在方向に限られず、第１の実施形態で説明したように、第１領域Ｒ１において、凹凸構造の延在方向は、第１の方向または第１の方向から左右に１０度までの方向であればよい。また、第２領域（第２サブ領域）においても、凹凸構造の延在方向は、第２の方向または第２の方向から左右に６５度までの方向であればよい。
【０１６７】
また、図１４では、第２領域において、凹凸構造の延在する方向が相違するサブ領域を例示しているが、本実施形態では、凹凸構造の延在する方向、周期、または深さ（高さ）の少なくとも１つが相違するサブ領域を含むことができる。
【０１６８】
さらに、図１４に示す例においては、第２領域は、２つのサブ領域を含んでいるが、２つに限らず、３つ以上のサブ領域を含んでいてもよい。
【０１６９】
以上のように本実施形態の光学素子１０では、第２領域に複数のサブ領域を設けて複雑に構成することができる。
【０１７０】
第２の実施形態に係る光学素子１０は、上記＜光学素子の製造方法＞で説明した方法により製造することができる。具体的には、工程（ａ）において、第１領域Ｒ１よび第２領域Ｒ２に、所望の凹凸構造を有するようにレリーフ構造形成層を形成して、その後、工程（ｂ）〜（ｆ）を実施すればよい。
【０１７１】
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態を説明する。
【０１７２】
本実施形態に係る光学素子は、第１の実施形態において、第１領域および第２領域の双方が複数のサブ領域を含む点に特徴を有する。ここで、相違するサブ領域間では、凹凸構造の延在する方向、周期、または深さ（高さ）の少なくとも１つが相違する。
【０１７３】
図１５は、本発明の第３の実施形態に係る光学素子１０を示す概略的な平面図である。図１５に示す光学素子１０では、第１領域および第２領域はそれぞれ、２つのサブ領域を含む。
【０１７４】
図１５に示す光学素子１０では、第１領域は、延在する方向が同一であるが、周期、深さ、およびアスペクト比が相違する凹凸構造を有している２つのサブ領域を含む。具体的には、第１の方向に延在しており、周期６００ｎｍ、深さ１５０ｎｍ、アスペクト比が０．２５である凹凸構造を有する第１サブ領域Ｒ１−１と、第１の方向に延在しており、周期４００ｎｍ、深さ４００ｎｍ、アスペクト比が１．００である凹凸構造を有する第１サブ領域Ｒ１−２とを含む。
【０１７５】
本実施形態では、図１５に示す凹凸構造の延在方向に限られず、第１の実施形態で説明したように、第１領域（第１サブ領域）は、凹凸構造の延在方向が、第１の方向または第１の方向から左右に１０度までの方向であればよい。また、凹凸構造の周期、深さ、アスペクト比についても、第１の実施形態で説明したものを採用することができる。
【０１７６】
図１５では、第２領域は、延在する方向が相違する凹凸構造を有している２つのサブ領域を含む。具体的には、第２の方向に対して右に４５度（＋４５度）の方向に延在している凹凸構造を有している第２サブ領域Ｒ２−１と、第２の方向に対して左に４５度（−４５度）の方向に延在している凹凸構造を有している第２サブ領域Ｒ２−２とを含む。
【０１７７】
本実施形態では、図１５に示す凹凸構造の延在方向に限られず、第１の実施形態で説明したように、第２領域（第２サブ領域）において、凹凸構造の延在方向は、第２の方向または第２の方向から左右に６５度までの方向であればよい。
【０１７８】
また、図１５では、第２領域において、凹凸構造の延在する方向が相違するサブ領域を例示しているが、本実施形態では、凹凸構造の延在する方向、周期、または深さ（高さ）の少なくとも１つが相違するサブ領域を含むことができる。
【０１７９】
さらに、図１５においては、第１領域および第２領域ともに、２つのサブ領域を含んでいるが、２つに限らず、３つ以上のサブ領域を含んでいてもよい。
【０１８０】
本発明では、図１５に示す光学素子１０のように、サブ領域Ｒ１-２に設けられた凹凸構造の深さを深くしてもよい。これにより、当該凹凸構造を挟む上下二層の密着性は、アンカー効果（楔効果）により向上する。また、高アスペクト比の凹凸構造を用いなくとも断面形状を矩形とすることによっても同様のアンカー効果を得ることも可能である。
【０１８１】
本発明の光学素子１０では、このようなアンカー効果を有する構造を部分的に設けることで、高い密着性を確保することも可能である。
【０１８２】
第３の実施形態に係る光学素子１０は、上記＜光学素子の製造方法＞で説明した方法により製造することができる。具体的には、工程（ａ）において、第１領域Ｒ１よび第２領域Ｒ２に、所望の凹凸構造を有するようにレリーフ構造形成層を形成して、その後、工程（ｂ）〜（ｆ）を実施すればよい。
【０１８３】
以上において説明した種々の実施の形態は、組み合わせて適用されてもよい。
【０１８４】
本発明の光学素子は、粘着ラベルの一部として使用してもよい。この粘着ラベルは、光学素子と、光学素子の背面上に設けられた粘着層とを備えている。
【０１８５】
或いは、本発明の光学素子は、転写箔の一部として使用してもよい。この転写箔は、光学素子と、光学素子を剥離可能に支持した支持体層とを備えている。
【０１８６】
本発明の光学素子は、物品に支持させて使用してもよい。例えば、本発明の光学素子は、プラスチック製のカード等に支持させてもよい。或いは、本発明の光学素子は、紙に漉き込んで使用してもよい。本発明の光学素子は、燐片状に破砕して、顔料の一成分として使用してもよい。
【０１８７】
本発明の光学素子は、偽造防止以外の目的で使用してもよい。例えば、玩具、学習教材、装飾品としても使用することができる。
【０１８８】
［参考実施形態］
目視による真贋判定を容易にさせることもできる光学素子としては、以下の参考実施形態を挙げることができる。
【０１８９】
［第１の参考実施形態］
まず、第１の参考実施形態の光学素子について説明する。
【０１９０】
本参考実施形態の光学素子は、
第１および第２領域を備える主面を有するレリーフ構造形成層と、
前記レリーフ構造形成層の第２領域に設けられた反射層と、
前記反射層上に設けられた着色層と、
を含み、
前記レリーフ構造形成層は、第１領域に、凹凸構造を有し、第２領域に、凹凸構造および／または平坦面を有し、第１領域は、第２領域と比較して、見かけ上の面積に対する表面積の比がより大きく、
前記反射層は、前記レリーフ構造形成層の表面形状に対応した表面形状を有している。
【０１９１】
図１６は、第１の参考実施形態に係る光学素子の製造方法の工程を示す概略的な断面図であって、（ａ）は、レリーフ構造形成層上に、反射材料層および着色フォトレジスト層を順次形成する工程を説明する断面図であり、（ｂ）は、反射材料層を介して、着色フォトレジスト層を露光する工程と、（ｃ）は、（ｂ）で露光した着色フォトレジスト層を現像して、パターニングされた着色フォトレジスト層を形成する工程と、（ｄ）は、（ｃ）でパターニングされた着色フォトレジスト層をエッチングマスクとして、反射材料層をエッチングして、光学素子を得る工程を説明する断面図である。
【０１９２】
以下、図１６を参照して第１の参考実施形態に係る光学素子の製造方法の概略を説明する。
【０１９３】
（工程（ａ））
本工程は、レリーフ構造形成層２上に、反射材料層４’および着色フォトレジスト層８’を順次形成する工程である。
【０１９４】
まず、レリーフ構造形成層２の第１領域Ｒ１および第２領域Ｒ２に設けられた凹凸構造について説明する。
【０１９５】
第１領域Ｒ１は、凹構造及び／又は凸構造である凹凸構造が設けられている。これら凹構造及び凸構造は、それぞれ、複数の凹部及び複数の凸部からなる。これら複数の凹部又は凸部は、一次元的に配列していてもよく、二次元的に配列していてもよい。また、これら複数の凹部又は凸部は、規則的に配列していてもよく、不規則に配列していてもよい。図１６（ａ）には、第１領域Ｒ１に、複数の凹部として、一次元的に且つ規則的に配列した複数の溝が設けられている場合を描いている。
【０１９６】
これら複数の溝の長さ方向に垂直な断面の形状は、例えば、Ｖ字形状、Ｕ字形状（サインカーブ状）、および台形状等の先細り形状とするか又は矩形状とすることができる。図１６（ａ）には、一例として、上記の断面形状がＵ字形状である場合を描いている。
【０１９７】
第１領域Ｒ１は、第２領域Ｒ２と比較して、見かけ上の面積に対する表面積の比がより大きい。なお、ここで、領域の「見かけ上の面積」とは、当該領域に平行な平面への当該領域の正射影の面積、即ち、凹構造及び凸構造を無視した当該領域の面積を意味する。また、領域の「表面積」とは、凹構造及び凸構造を考慮した当該領域の面積を意味する。
【０１９８】
第２領域Ｒ２に複数の凹部又は凸部が設けられている場合、第１領域Ｒ１の複数の凹部又は凸部は、典型的には、第２領域Ｒ２の複数の凹部又は凸部と比較して、凹部の開口部の径若しくは幅に対する深さの比の平均値又は凸部の底部の径若しくは幅に対する高さの比の平均値がより大きい。
【０１９９】
第１領域Ｒ１に設ける複数の溝の開口部の幅は、例えば１００ｎｍ乃至５，０００ｎｍの範囲内とすることができる。また、これら複数の溝の深さは、例えば５０ｎｍ乃至１，０００ｎｍの範囲内とすることができる。領域Ｒ１及びＲ２の双方に複数の溝が設けられている場合、第１領域Ｒ１に設ける複数の溝の開口部の幅に対する深さの比の平均値は、第２領域Ｒ２に設けた複数の溝の開口部の幅に対する深さの比の平均値と比較してより大きくする。第１領域Ｒ１に設ける複数の溝の開口部の幅に対する深さの比の平均値は、例えば０．１乃至２の範囲内とし、典型的には０．２乃至０．５の範囲内とすることができる。この値が過度に大きいと、レリーフ構造形成層２の生産性が低下する場合がある。
【０２００】
第２領域Ｒ２は、凹凸構造および／または平坦面が設けられている。ここで、凹凸構造は、凹構造及び／又は凸構造である。凹構造及び凸構造は、それぞれ、複数の凹部及び複数の凸部からなる。第２領域Ｒ２に複数の凹部又は凸部が設けられている場合、これら複数の凹部又は凸部は、一次元的に配列していてもよく、二次元的に配列していてもよい。また、この場合、これら複数の凹部又は凸部は、規則的に配列していてもよく、不規則に配列していてもよい。図１６（ａ）には、第２領域Ｒ２に、複数の凹部として、一次元的に且つ規則的に配列した複数の溝が設けられている場合を描いている。これら複数の溝は、典型的には、白色光で照明したときに回折光を射出する回折格子又はホログラムを形成している。
【０２０１】
これら複数の溝の長さ方向に垂直な断面の形状は、例えば、例えば、Ｖ字形状、Ｕ字形状（サインカーブ状）、および台形状等の先細り形状とするか又は矩形状とすることができる。図１６（ａ）には、一例として、上記の断面形状がＵ字形状である場合を描いている。
【０２０２】
第２領域Ｒ２に設ける複数の溝の開口部の幅は、例えば１００ｎｍ乃至５，０００ｎｍの範囲内とすることができる。また、これら複数の溝の深さは、例えば５０ｎｍ乃至１，０００ｎｍの範囲内とすることができる。これら複数の溝の開口部の幅に対する深さの比の平均値は、例えば２以下とし、典型的には０．２乃至０．５の範囲内とすることができる。
【０２０３】
レリーフ構造形成層２の形成方法および材料は、上記［第１の実施形態］で説明したとおりである。
【０２０４】
次に、レリーフ構造形成層２上に、反射材料層４’を形成する方法について説明する。
【０２０５】
レリーフ構造形成層２の材料とは屈折率が異なる第１材料を、領域Ｒ１及びＲ２の全体に対して気相堆積させる。これにより、レリーフ構造形成層２の領域Ｒ１及びＲ２を含んだ主面上に、反射材料層４’を形成する。
【０２０６】
この第１材料としては、例えば、レリーフ構造形成層２の材料との屈折率の差が０．２以上である材料を使用することが好ましい。
【０２０７】
第１材料としては、典型的には、Ａｌ、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ及びこれらの合金からなる群より選択される少なくとも１つの金属材料を使用することができる。
【０２０８】
或いは、透明性が比較的高い第１材料として、以下に列挙するセラミック材料又は有機ポリマー材料を使用してもよい。なお、以下に示す化学式又は化合物名の後に記載した括弧内の数値は、各材料の屈折率を意味している。
【０２０９】
即ち、セラミック材料としては、例えば、Ｓｂ2Ｏ3（３．０）、Ｆｅ2Ｏ3（２．７）、ＴｉＯ2（２．６）、ＣｄＳ（２．６）、ＣｅＯ2（２．３）、ＺｎＳ（２．３）、ＰｂＣｌ2（２．３）、ＣｄＯ（２．２）、Ｓｂ2Ｏ3（５）、ＷＯ3（５）、ＳｉＯ（５）、Ｓｉ2Ｏ3（２．５）、Ｉｎ2Ｏ3（２．０）、ＰｂＯ（２．６）、Ｔａ2Ｏ3（２．４）、ＺｎＯ（２．１）、ＺｒＯ2（５）、ＭｇＯ（１）、ＳｉＯ2（１．４５）、Ｓｉ2Ｏ2（１０）、ＭｇＦ2（４）、ＣｅＦ3（１）、ＣａＦ2（１．３〜１．４）、ＡｌＦ3（１）、Ａｌ2Ｏ3（１）又はＧａＯ（２）を使用することができる。
【０２１０】
有機ポリマー材料としては、例えば、ポリエチレン（１．５１）、ポリプロピレン（１．４９）、ポリテトラフルオロエチレン（１．３５）、ポリメチルメタクリレート（１．４９）又はポリスチレン（１．６０）を使用することができる。
【０２１１】
第１材料の気相堆積は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法又は化学蒸着法（ＣＶＤ法）を用いて行うことができる。
【０２１２】
この気相堆積は、レリーフ構造形成層２の主面に平行な面内方向について均一な密度で行う。具体的には、この気相堆積は、第１領域Ｒ１の見かけ上の面積に対する第１領域Ｒ１の位置における第１材料の量の比と、第２領域Ｒ２の見かけ上の面積に対する第２領域Ｒ２の位置における第１材料の量の比とが、互いに等しくなるようにして行う。
【０２１３】
また、この気相堆積では、典型的には、レリーフ構造形成層２の主面が平坦面のみからなると仮定した場合の膜厚（以下、設定膜厚という）を、以下のように定める。即ち、この設定膜厚は、反射材料層４’が以下の要件を満足するようにして定める。
【０２１４】
第１に、反射材料層４’のうち第２領域Ｒ２に対応した部分が、第２領域Ｒ２の表面形状に対応した表面形状を有するようにする。図１６（ａ）に示す例では、この部分は、第２領域Ｒ２に設けられた複数の溝に対応した表面形状を有した連続膜を形成している。
【０２１５】
第２に、反射材料層４’のうち第１領域Ｒ１に対応した部分が、第１領域Ｒ１の表面形状に対応した表面形状を有するか、又は、第１領域Ｒ１に設けられた複数の凹部又は凸部の配置に対応して部分的に開口しているようにする。図１６（ａ）には、一例として、前者の場合を描いている。即ち、図１６（ａ）に示す例では、この部分は、第１領域Ｒ１に設けられた複数の溝に対応した表面形状を有した連続膜を形成している。
【０２１６】
なお、上述したように、第１領域Ｒ１は、第２領域Ｒ２と比較して、見かけ上の面積に対する表面積の比がより大きい。従って、反射材料層４’が領域Ｒ１及びＲ２の表面形状に対応した表面形状を有するように上記の設定膜厚を定めた場合、反射材料層４’のうち第１領域Ｒ１に対応した部分は、第２領域Ｒ２に対応した部分と比較して、平均膜厚がより小さくなる。層の「平均膜厚」とは、当該層の一方の面上の各点と当該層の他方の面に下ろした垂線の足との間の距離の平均値を意味する。
【０２１７】
また、上記の設定膜厚を更に小さな値に定めることにより、第２領域Ｒ２に対応した部分では第２領域Ｒ２の表面形状に対応した表面形状を有しており且つ第１領域Ｒ１に対応した部分では複数の凹部又は凸部の配置に対応して部分的に開口した反射材料層４’を形成することができる。
【０２１８】
反射材料層４’の設定膜厚は、典型的には、第１領域Ｒ１に設けられた複数の凹部又は凸部の深さ又は高さと比較してより小さくする。また、第２領域Ｒ２に複数の凹部又は凸部が設けられている場合、この設定膜厚は、典型的には、これらの深さ又は高さと比較してより小さくする。
【０２１９】
具体的には、反射材料層４’の設定膜厚は、例えば２０ｎｍ乃至２００ｎｍの範囲内とし、典型的には４０ｎｍ乃至１００ｎｍの範囲内とすることができる。
【０２２０】
反射材料層４’のうち第１領域Ｒ１に対応した部分の平均膜厚は、例えば２０ｎｍ乃至２００ｎｍの範囲内とし、典型的には４０ｎｍ乃至１００ｎｍの範囲内とすることができる。
【０２２１】
反射材料層４’のうち第２領域Ｒ２に対応した部分の平均膜厚は、例えば２０ｎｍ乃至２００ｎｍの範囲内とし、典型的には４０ｎｍ乃至１００ｎｍの範囲内とすることができる。
【０２２２】
次に反射材料層４’上に着色フォトレジスト層８’を形成する方法について説明する。
【０２２３】
着色フォトレジスト層８’の形成方法としては、着色フォトレジスト層８’の材料を、反射材料層４’の上に堆積することができる公知の塗布法を用いることができる。塗布法としては、例えば、グラビア印刷法、スプレー法、スピンコート法等を挙げることができる。
【０２２４】
着色フォトレジスト層８’を構成する材料としては、ポジ型フォトレジストに、着色剤を混合したものを用いることができる。
【０２２５】
着色剤としては、例えば、染料、顔料を用いることができる。染料の例としては、直接染料、分散染料などを用いることができる。ここで、反射材料層４’の材料としてアルミニウムが用いられる場合には、黄色またはオレンジ色の着色剤を用いれば、着色層側から光学素子１０を観察した際に金色に見える。
【０２２６】
着色フォトレジスト層８’の平均膜厚は、例えば１，０００ｎｍ乃至１０，０００ｎｍの範囲内とし、典型的には２，０００ｎｍ乃至５，０００ｎｍの範囲内とすることができる。
【０２２７】
（工程（ｂ））
本工程は、反射材料層４’を介して、着色フォトレジスト層８’を露光する工程である（図１６（ｂ））。
【０２２８】
上記のとおり、反射材料層４’の第１領域Ｒ１は、第２領域Ｒ２と比較して膜厚が小さい。このため、反射材料層４’に光を当てると、第１領域Ｒ１では、光を透過し（透過し易くなり）、第２領域Ｒ２では、光を透過しない（透過し難くなる）。したがって、図１６（ｂ）に示すように、レリーフ構造形成層２側から、反射材料層４’を介して、紫外線などの光を着色フォトレジスト層８’に照射すると、第１領域Ｒ１では、光を透過する（透過し易くなる）が、第２領域Ｒ２では光を透過しない（透過し難くなる）。したがって、第１領域Ｒ１においてのみ選択的に露光することとなる。
【０２２９】
（工程（ｃ））
本工程は、工程（ｂ）で露光した着色フォトレジスト層８’を現像して、パターニングされた着色フォトレジスト層８’を形成する工程である（図１６（ｃ））。
【０２３０】
すなわち、本工程では、工程（ｂ）で、露光された第１領域Ｒ１における着色フォトレジスト層８’が現像により除去される。
【０２３１】
（工程（ｄ））
本工程は、工程（ｃ）でパターニングされた着色フォトレジスト層８’をエッチングマスクとして、反射材料層４’をエッチングし、光学素子１０を得る工程である（図１６（ｄ））。
【０２３２】
エッチングは、酸、アルカリ等の化学溶液を用いるウェットエッチングでもよいし、プラズマ中の反応種（イオン、高速中性粒子、ラジカル、ガスなど）を用いるドライエッチングでもよい。
【０２３３】
［第２の参考実施形態］
次に、第２の参考実施形態の光学素子について説明する。
【０２３４】
本参考実施形態の光学素子は、
第１および第２領域を備える主面を有するレリーフ構造形成層と、
前記レリーフ構造形成層の第１領域に設けられた反射層と、
前記反射層上に設けられた着色層と、
を含み、
前記レリーフ構造形成層は、第１領域に、凹凸構造を有し、第２領域に、凹凸構造および／または平坦面を有し、第１領域は、第２領域と比較して、見かけ上の面積に対する表面積の比がより大きく、
前記反射層は、前記レリーフ構造形成層の表面形状に対応した表面形状を有している。
【０２３５】
本参考実施形態の光学素子は、レリーフ構造形成層の第１領域に、反射層および着色層が順次形成されている点でのみ第１の参考実施形態と相違する。
【０２３６】
第１の参考実施形態では、着色フォトレジスト層の材料として、ポジ型フォトレジストを使用したが、これをネガ型フォトレジストに代えることにより本参考実施形態の光学素子を製造することができる。
【０２３７】
［第３の参考実施形態］
次に、第３の参考実施形態の光学素子について説明する。
【０２３８】
本参考実施形態の光学素子は、
第１および第２領域を備える主面を有するレリーフ構造形成層と、
前記レリーフ構造形成層の第２領域に設けられた反射層と、
前記反射層上に順次設けられたエッチングマスク層および着色層と、
を含み、
前記レリーフ構造形成層は、第１領域に、凹凸構造を有し、第２領域に、凹凸構造および／または平坦面を有し、第１領域は、第２領域と比較して、見かけ上の面積に対する表面積の比がより大きく、
前記反射層は、前記レリーフ構造形成層の表面形状に対応した表面形状を有している。
【０２３９】
図１７は、第３の参考実施形態に係る光学素子の製造方法の工程を示す概略的な断面図であって、（ａ）は、レリーフ構造形成層上に、反射材料層、エッチングマスク材料層、および着色材料層を順次形成して、積層体を形成する工程を説明する断面図であり、（ｂ）は、積層体をエッチングして、光学素子を得る工程を説明する断面図である。
【０２４０】
以下、図１７を参照して第３の参考実施形態に係る光学素子の製造方法の概略を説明する。
【０２４１】
（工程（ａ））
本工程は、レリーフ構造形成層２上に、反射材料層４’、エッチングマスク材料層６’、および着色材料層８’を順次形成して、積層体を形成する工程である。
【０２４２】
まず、レリーフ構造形成層２の第１領域Ｒ１および第２領域Ｒ２に設けられた凹凸構造について説明する。
【０２４３】
第１領域Ｒ１は、凹構造及び／又は凸構造である凹凸構造が設けられている。これら凹構造及び凸構造は、それぞれ、複数の凹部及び複数の凸部からなる。これら複数の凹部又は凸部は、一次元的に配列していてもよく、二次元的に配列していてもよい。また、これら複数の凹部又は凸部は、規則的に配列していてもよく、不規則に配列していてもよい。図１７には、第１領域Ｒ１に、複数の凹部として、一次元的に且つ規則的に配列した複数の溝が設けられている場合を描いている。
【０２４４】
これら複数の溝の長さ方向に垂直な断面の形状は、例えば、Ｖ字形状、Ｕ字形状（サインカーブ状）、および台形状等の先細り形状とするか又は矩形状とすることができる。図１７（ａ）には、一例として、上記の断面形状がＵ字形状である場合を描いている。
【０２４５】
第１領域Ｒ１は、第２領域Ｒ２と比較して、見かけ上の面積に対する表面積の比がより大きい。なお、ここで、領域の「見かけ上の面積」とは、当該領域に平行な平面への当該領域の正射影の面積、即ち、凹構造及び凸構造を無視した当該領域の面積を意味する。また、領域の「表面積」とは、凹構造及び凸構造を考慮した当該領域の面積を意味する。
【０２４６】
第２領域Ｒ２に複数の凹部又は凸部が設けられている場合、第１領域Ｒ１の複数の凹部又は凸部は、典型的には、第２領域Ｒ２の複数の凹部又は凸部と比較して、凹部の開口部の径若しくは幅に対する深さの比の平均値又は凸部の底部の径若しくは幅に対する高さの比の平均値がより大きい。
【０２４７】
第１領域Ｒ１に設ける複数の溝の開口部の幅は、例えば２００ｎｍ乃至２，０００ｎｍの範囲内とすることができる。また、これら複数の溝の深さは、例えば５０ｎｍ乃至１，０００ｎｍの範囲内とすることができる。領域Ｒ１及びＲ２の双方に複数の溝が設けられている場合、第１領域Ｒ１に設ける複数の溝の開口部の幅に対する深さの比の平均値は、第２領域Ｒ２に設けた複数の溝の開口部の幅に対する深さの比の平均値と比較してより大きくする。第１領域Ｒ１に設ける複数の溝の開口部の幅に対する深さの比の平均値は、例えば０．１乃至２．０の範囲内とし、典型的には０．２乃至０．５の範囲内とすることができる。この値が過度に大きいと、レリーフ構造形成層２の生産性が低下する場合がある。
【０２４８】
第２領域Ｒ２は、凹凸構造および／または平坦面が設けられている。ここで、凹凸構造は、凹構造及び／又は凸構造である。凹構造及び凸構造は、それぞれ、複数の凹部及び複数の凸部からなる。第２領域Ｒ２に複数の凹部又は凸部が設けられている場合、これら複数の凹部又は凸部は、一次元的に配列していてもよく、二次元的に配列していてもよい。また、この場合、これら複数の凹部又は凸部は、規則的に配列していてもよく、不規則に配列していてもよい。図１７（ａ）には、第２領域Ｒ２に、複数の凹部として、一次元的に且つ規則的に配列した複数の溝が設けられている場合を描いている。これら複数の溝は、典型的には、白色光で照明したときに回折光を射出する回折格子又はホログラムを形成している。
【０２４９】
これら複数の溝の長さ方向に垂直な断面の形状は、例えば、Ｖ字形状、Ｕ字形状（サインカーブ状）、および台形状等の先細り形状とするか又は矩形状とすることができる。図１７（ａ）には、一例として、上記の断面形状がＵ字形状である場合を描いている。
【０２５０】
第２領域Ｒ２に設ける複数の溝の開口部の幅は、例えば２００ｎｍ乃至２，０００ｎｍの範囲内とすることができる。また、これら複数の溝の深さは、例えば５０ｎｍ乃至１，０００ｎｍの範囲内とすることができる。これら複数の溝の開口部の幅に対する深さの比の平均値は、例えば２以下とし、典型的には０．２乃至０．５の範囲内とすることができる。
【０２５１】
レリーフ構造形成層２の形成方法および材料は、上記［第１の実施形態］で説明したとおりである。
【０２５２】
次に、レリーフ構造形成層２上に、反射材料層４’を形成する方法について説明する。
【０２５３】
レリーフ構造形成層２の材料とは屈折率が異なる第１材料を、領域Ｒ１及びＲ２の全体に対して気相堆積させる。これにより、レリーフ構造形成層２の領域Ｒ１及びＲ２を含んだ主面上に、反射材料層４’を形成する。
【０２５４】
この第１材料としては、例えば、レリーフ構造形成層２の材料との屈折率の差が０．２以上である材料を使用することが好ましい。
【０２５５】
第１材料としては、典型的には、Ａｌ、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ及びこれらの合金からなる群より選択される少なくとも１つの金属材料を使用することができる。
【０２５６】
或いは、透明性が比較的高い第１材料として、以下に列挙するセラミック材料又は有機ポリマー材料を使用してもよい。なお、以下に示す化学式又は化合物名の後に記載した括弧内の数値は、各材料の屈折率を意味している。
【０２５７】
即ち、セラミック材料としては、例えば、Ｓｂ2Ｏ3（３．０）、Ｆｅ2Ｏ3（２．７）、ＴｉＯ2（２．６）、ＣｄＳ（２．６）、ＣｅＯ2（２．３）、ＺｎＳ（２．３）、ＰｂＣｌ2（２．３）、ＣｄＯ（２．２）、Ｓｂ2Ｏ3（５）、ＷＯ3（５）、ＳｉＯ（５）、Ｓｉ2Ｏ3（２．５）、Ｉｎ2Ｏ3（２．０）、ＰｂＯ（２．６）、Ｔａ2Ｏ3（２．４）、ＺｎＯ（２．１）、ＺｒＯ2（５）、ＭｇＯ（１）、ＳｉＯ2（１．４５）、Ｓｉ2Ｏ2（１０）、ＭｇＦ2（４）、ＣｅＦ3（１）、ＣａＦ2（１．３〜１．４）、ＡｌＦ3（１）、Ａｌ2Ｏ3（１）又はＧａＯ（２）を使用することができる。
【０２５８】
有機ポリマー材料としては、例えば、ポリエチレン（１．５１）、ポリプロピレン（１．４９）、ポリテトラフルオロエチレン（１．３５）、ポリメチルメタクリレート（１．４９）又はポリスチレン（１．６０）を使用することができる。
【０２５９】
第１材料の気相堆積は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法又は化学蒸着法（ＣＶＤ法）を用いて行うことができる。
【０２６０】
この気相堆積は、レリーフ構造形成層２の主面に平行な面内方向について均一な密度で行う。具体的には、この気相堆積は、第１領域Ｒ１の見かけ上の面積に対する第１領域Ｒ１の位置における第１材料の量の比と、第２領域Ｒ２の見かけ上の面積に対する第２領域Ｒ２の位置における第１材料の量の比とが、互いに等しくなるようにして行う。
【０２６１】
また、この気相堆積では、典型的には、レリーフ構造形成層２の主面が平坦面のみからなると仮定した場合の膜厚（以下、設定膜厚という）を、以下のように定める。即ち、この設定膜厚は、反射材料層４’が以下の要件を満足するようにして定める。
【０２６２】
第１に、反射材料層４’のうち第２領域Ｒ２に対応した部分が、第２領域Ｒ２の表面形状に対応した表面形状を有するようにする。図１７（ａ）に示す例では、この部分は、第２領域Ｒ２に設けられた複数の溝に対応した表面形状を有した連続膜を形成している。
【０２６３】
第２に、反射材料層４’のうち第１領域Ｒ１に対応した部分が、第１領域Ｒ１の表面形状に対応した表面形状を有するか、又は、第１領域Ｒ１に設けられた複数の凹部又は凸部の配置に対応して部分的に開口しているようにする。図１７（ａ）には、一例として、前者の場合を描いている。即ち、図１７（ａ）に示す例では、この部分は、第１領域Ｒ１に設けられた複数の溝に対応した表面形状を有した連続膜を形成している。
【０２６４】
なお、上述したように、第１領域Ｒ１は、第２領域Ｒ２と比較して、見かけ上の面積に対する表面積の比がより大きい。従って、反射材料層４’が領域Ｒ１及びＲ２の表面形状に対応した表面形状を有するように上記の設定膜厚を定めた場合、反射材料層４’のうち第１領域Ｒ１に対応した部分は、第２領域Ｒ２に対応した部分と比較して、平均膜厚がより小さくなる。層の「平均膜厚」とは、当該層の一方の面上の各点と当該層の他方の面に下ろした垂線の足との間の距離の平均値を意味する。
【０２６５】
また、上記の設定膜厚を更に小さな値に定めることにより、第２領域Ｒ２に対応した部分では第２領域Ｒ２の表面形状に対応した表面形状を有しており且つ第１領域Ｒ１に対応した部分では複数の凹部又は凸部の配置に対応して部分的に開口した反射材料層４’を形成することができる。
【０２６６】
反射材料層４’の設定膜厚は、典型的には、第１領域Ｒ１に設けられた複数の凹部又は凸部の深さ又は高さと比較してより小さくする。また、第２領域Ｒ２に複数の凹部又は凸部が設けられている場合、この設定膜厚は、典型的には、これらの深さ又は高さと比較してより小さくする。
【０２６７】
具体的には、反射材料層４’の設定膜厚は、例えば２０ｎｍ乃至２００ｎｍの範囲内とし、典型的には４０ｎｍ乃至１００ｎｍの範囲内とすることができる。
【０２６８】
反射材料層４’のうち第１領域Ｒ１に対応した部分の平均膜厚は、例えば２０ｎｍ乃至２００ｎｍの範囲内とし、典型的には４０ｎｍ乃至１００ｎｍの範囲内とすることができる。
【０２６９】
反射材料層４’のうち第２領域Ｒ２に対応した部分の平均膜厚は、例えば２０ｎｍ乃至２００ｎｍの範囲内とし、典型的には４０ｎｍ乃至１００ｎｍの範囲内とすることができる。
【０２７０】
次に反射材料層４’上にエッチングマスク材料層６’を形成する方法について説明する。
【０２７１】
当該方法は、反射材料層４’の材料とは異なる第２材料を、反射材料層４’に対して気相堆積させることにより実施することができる。
【０２７２】
第２材料としては、典型的には、無機物を使用する。この無機物としては、例えば、ＭｇＦ2、Ｓｎ、Ｃｒ、ＺｎＳ、ＺｎＯ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、ＴｉＯ2、ＭｇＯ、ＳｉＯ2  及びＡｌ2Ｏ3が挙げられる。
【０２７３】
或いは、第２材料として、有機物を使用してもよい。この有機物としては、例えば、重量平均分子量が１５００以下の有機物を使用する。このような有機物としては、例えば、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化合物が挙げられる。或いは、このような有機化合物として、これら重合性化合物と開始剤とを混合し、放射線硬化樹脂として気相堆積した後に、放射線照射によって重合させたものを使用してもよい。
【０２７４】
或いは、第２材料として、金属アルコキシドを使用してもよい。或いは、第２材料として、金属アルコキシドを気相堆積した後、これを重合させたものを使用してもよい。この際、気相堆積の後、重合させる前に、乾燥処理を行ってもよい。
【０２７５】
第２材料の気相堆積は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法又はＣＶＤ法を用いて行うことができる。
【０２７６】
この気相堆積は、レリーフ構造形成層２の主面に平行な面内方向について均一な密度で行う。具体的には、この気相堆積は、第１領域Ｒ１の見かけ上の面積に対する第１領域Ｒ１の位置における第２材料の量の比と、第２領域Ｒ２の見かけ上の面積に対する第２領域Ｒ２の位置における第２材料の量の比とが、互いに等しくなるようにして行う。
【０２７７】
また、この気相堆積では、エッチングマスク材料層６’の設定膜厚を、以下のように定める。即ち、この設定膜厚は、エッチングマスク材料層６’が以下の要件を満足するようにして定める。
【０２７８】
第１に、エッチングマスク材料層６’のうち第２領域Ｒ２に対応した部分が、第２領域Ｒ２の表面形状に対応した表面形状を有するようにする。図１７（ａ）に示す例では、この部分は、第２領域Ｒ２に設けられた複数の溝に対応した表面形状を有した連続膜を形成している。
【０２７９】
第２に、エッチングマスク材料層６’のうち第１領域Ｒ１に対応した部分が、第１領域Ｒ１の表面形状に対応した表面形状を有するか、又は、第１領域Ｒ１に設けられた複数の凹部又は凸部の配置に対応して部分的に開口しているようにする。図１７（ａ）には、一例として、後者の場合を描いている。即ち、図１７（ａ）に示す例では、この部分は、反射材料層４’の上で、第１領域Ｒ１に設けられた複数の溝の配置に対応して部分的に開口した不連続膜を形成している。
【０２８０】
なお、上述したように、第１領域Ｒ１は、第２領域Ｒ２と比較して、見かけ上の面積に対する表面積の比がより大きい。従って、エッチングマスク材料層６’が領域Ｒ１及びＲ２の表面形状に対応した表面形状を有するように上記の設定膜厚を定めた場合、エッチングマスク材料層６’のうち第１領域Ｒ１に対応した部分は、第２領域Ｒ２に対応した部分と比較して、平均膜厚がより小さくなる。
【０２８１】
また、上記の設定膜厚を更に小さな値に定めることにより、第２領域Ｒ２に対応した部分では第２領域Ｒ２の表面形状に対応した表面形状を有しており且つ第１領域Ｒ１に対応した部分では複数の凹部又は凸部の配置に対応して部分的に開口したエッチングマスク材料層６’を形成することができる。
【０２８２】
エッチングマスク材料層６’の設定膜厚は、典型的には、第１領域Ｒ１に設けられた複数の凹部又は凸部の深さ又は高さと比較してより小さくする。また、第２領域Ｒ２に複数の凹部又は凸部が設けられている場合、この設定膜厚は、典型的には、これらの深さ又は高さと比較してより小さくする。そして、エッチングマスク材料層６’の設定膜厚は、典型的には、反射材料層４’の設定膜厚と比較してより小さくする。この設定膜厚が過度に小さいと、エッチングマスク材料層６’のうち第２領域Ｒ２に対応した部分の平均膜厚が過度に小さくなり、反射材料層４’のうち第２領域Ｒ２に対応した部分のエッチングマスク材料層６’による保護が不十分となる場合がある。この設定膜厚が過度に大きいと、反射材料層４’のうち第１領域Ｒ１に対応した部分のエッチングマスク材料層６’による保護が過剰となる場合がある。
【０２８３】
次にエッチングマスク材料層６’上に着色材料層８’を形成する方法について説明する。
【０２８４】
着色材料層８’の形成方法としては、着色材料層８’の材料を、反射材料層４’の上に堆積することができるあらゆる公知の塗布法を用いることができる。塗布法としては、例えば、グラビア印刷法、スプレー法、スピンコート法等を挙げることができる。
【０２８５】
着色材料層８’を構成する材料としては、バインダー、多孔性フィラー、および着色剤を混合したものを用いることができる。ここで、こられの材料は、後述する工程（ｂ）において用いる反応性ガスまたは液に対して反応しない（溶解しない）材料であることが好ましい。さらに、こられの材料により形成される着色材料層８’は、反応性ガスまたは液を浸透することが好ましい。
【０２８６】
バインダーとしては、例えば、シランカップリング剤、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体などの樹脂を用いることができる。
【０２８７】
多孔性フィラーとしては、ＳｉＯ2フィラー、Ａｌ2Ｏ3フィラーなどを用いることができる。
【０２８８】
着色剤としては、例えば、染料、顔料を用いることができる。染料の例としては、直接染料、分散染料などを用いることができる。
【０２８９】
着色材料層８’の平均膜厚は、例えば１００ｎｍ乃至５，０００ｎｍの範囲内とし、典型的には５００ｎｍ乃至２，０００ｎｍの範囲内とすることができる。
（工程（ｂ））
本工程は、工程（ａ）で形成した積層体をエッチングして、光学素子１０を得る工程である（図１７（ｂ））。
【０２９０】
すなわち、本工程では、工程（ａ）で形成した積層体を、反射材料層４’の材料と反応が生じる反応性ガス又は液に曝す。そして、第１領域Ｒ１の位置で、反射材料層４’の材料との上記反応を生じさせる。
【０２９１】
ここでは、反応性ガス又は液として、反射材料層４’の材料を溶解可能なエッチング液を使用する場合について説明する。このエッチング液としては、典型的には、水酸化ナトリウム溶液、炭酸ナトリウム溶液及び水酸化カリウム溶液等のアルカリ性溶液を使用する。或いは、エッチング液として、塩酸、硝酸、硫酸及び酢酸等の酸性溶液を使用してもよい。
【０２９２】
積層体をエッチング処理に供した場合、着色材料層８’は多孔性の層であるため、エッチング液が、多孔性の着色層８を通過する。そして、上記工程（ａ）において説明したとおり、エッチングマスク材料層６’のうち第２領域Ｒ２に対応した部分は連続膜を形成しているのに対し、第１領域Ｒ１に対応した部分は、部分的に開口した不連続膜を形成している。反射材料層４’のうちエッチングマスク材料層６’によって被覆されていない部分は、反射材料層４’のうちエッチングマスク材料層６’によって被覆された部分と比較して、反応性ガス又は液と接触し易い。
【０２９３】
反射材料層４’のうちエッチングマスク材料層６’によって被覆されていない部分が除去されると、反射材料層４’には、エッチングマスク材料層６’の開口に対応した開口が生じる。エッチングを更に続けると、反射材料層４’のエッチングは、各開口の位置で面内方向に進行する。その結果、第１領域Ｒ１では、反射材料層４’とともに、その上のエッチングマスク材料層６’および着色材料層８’が除去される。
【０２９４】
従って、エッチング液の濃度及び温度並びにエッチングの処理時間等を調整することにより、図１７（ｂ）に示すように、反射材料層４’のうち第１領域Ｒ１に対応した部分のみを除去することができる。これにより、光学素子１０が得られる。
【０２９５】
なお、反応性ガスまたは液に曝すことのみにより、反射材料層４’、エッチングマスク材料層６’および着色材料層８’の除去が行えない場合には、ラビング、ワイピング、シャワーなどの物理的な力を加えて、不要な層の除去を行ってもよい。
【実施例】
【０２９６】
以下、実施例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明は、下記実施例に制限されるものではない。
【０２９７】
（実施例１）
まず、レリーフ構造形成層の形成工程で用いる金型を以下のようにして作製した。
【０２９８】
最初に、平滑なガラス基板上に感光性レジスト材料（ゼオン社製ｚｅｐ７０００）を塗布し、均一な膜厚のレジスト材料層を形成した。次いで、電子線描画装置により、以下の凹凸構造パターンを有する絵柄をレジスト材料層に描画した。
【０２９９】
凹凸構造のパターン
・第１の領域：第１の方向に延在した複数の凹部から構成される回折格子（周期５００ｎｍ、深さ１００ｎｍ）
・第２の領域：第１の方向に直交する方向に延在した複数の凹部から構成される回折格子（周期５００ｎｍ、深さ１００ｎｍ）
その後、このレジスト材料層を現像処理に供して、凹凸構造を有する構造体を得た。
【０３００】
次に、この構造体の表面に、ニッケルスパッタリングにより金属薄膜を設けた後、これをニッケル電鋳に供して、金型を作製した。
【０３０１】
次に、この金型を用いて光学素子を以下のように製造した。
【０３０２】
まず、厚み２５μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）基材上に、ウレタン型樹脂（関西ペイント社製パワーＭレタンＥＸ）を乾燥膜厚１μｍとなるようにグラビアコーティング法によって塗工した。
【０３０３】
次いで、この塗工面に、上記の作製した金型を、１ＭＰａのプレス圧力、１２０℃のプレス温度にて押し当ててエンボス加工を実施し、レリーフ構造形成層を形成した。
【０３０４】
その後、ロール式真空蒸着加工機のフィルム搬送方向（ＭＤ方向）と、第１領域における凸部の延在する方向とが一致するようにレリーフ構造形成層を蒸着加工機に配置した。
【０３０５】
次いで、平均膜厚が７０ｎｍとなるように、レリーフ構造形成層の全面にアルミニウムを真空斜方蒸着して第１積層体を形成した。
【０３０６】
更に、ロール式真空蒸着加工機のフィルム搬送方向（ＭＤ方向）と、第１領域における凸部の延在する方向（第１の方向）とが一致するように第１積層体をロール式真空蒸着加工機に配置した。その後、平均膜厚が７０ｎｍとなるように、第１積層体の第１材料層全面に珪素酸化物（ＳｉＯx）を真空斜方蒸着して第２積層体を形成した。
【０３０７】
続いて、第２積層体の蒸着面に、アルカリ水溶液に不溶性の黄色染料（オリエント化学工業社製ＶＡＬＩＦＡＳＴ１２０１）、ＳｉＯ2フィラー（富士シリシア化学社製サイロホービック１００）およびシランカップリング剤バインダー（信越シリコン社製ＥＢＭ１００３）からなるインキを、平均膜厚が１μｍとなるようにグラビア印刷して、着色層を形成し、第３積層体を得た。
【０３０８】
次いで、第３積層体を、質量濃度が２％の水酸化ナトリウム水溶液中に５０℃、１分間浸漬して、レリーフ構造形成層の第２領域のみに反射層、エッチングマスク層、着色層をこの順で含む光学素子を製造した。
【０３０９】
得られた光学素子の表面と裏面をそれぞれ観察すると、一方の面では、第２領域の絵柄（ＯＶＤ絵柄）がアルミニウムに由来する銀色を呈し、他方の面では黄色染料を用いた着色層に由来する金色を呈した。また、第１領域の絵柄（ディメタ絵柄）は透明であった。
【０３１０】
また、当該光学素子において、第２領域の絵柄（ＯＶＤ絵柄）および第１領域の絵柄（ディメタ絵柄）は、完全に位置合わせされていた。
【０３１１】
以上により、得られた光学素子は、目視による真贋判定が容易であるとともに、高い偽造防止効果を有していることが確認できた。
【０３１２】
（参考例１）
まず、レリーフ構造形成層の形成工程で用いる金型を以下のようにして作製した。
【０３１３】
最初に、平滑なガラス基板上に感光性レジスト材料（ゼオン社製ｚｅｐ７０００）を塗布し、均一な膜厚のレジスト材料層を形成した。次いで、電子線描画装置により、以下の凹凸構造パターンを有する絵柄をレジスト材料層に描画した。
【０３１４】
凹凸構造のパターン
・第１の領域：第１の方向および第１の方向に直交する方向に周期３３３ｎｍで配置され、深さが３００ｎｍである凹部から構成される交差格子
・第２の領域：第１の方向に延在した複数の凹部から構成される回折格子（周期１μｍ、深さ１００ｎｍ）
【０３１５】
その後、このレジスト材料層を現像処理に供して、凹凸構造を有する構造体を得た。
【０３１６】
次に、この構造体の表面に、ニッケルスパッタリングにより金属薄膜を設けた後、これをニッケル電鋳に供して、金型を作製した。
【０３１７】
次に、この金型を用いて光学素子を以下のように製造した。
【０３１８】
まず、厚み２５μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）基材上に、ウレタン型樹脂（関西ペイント社製パワーＭレタンＥＸ）を乾燥膜厚１μｍとなるようにグラビアコーティング法によって塗工した。
【０３１９】
次いで、この塗工面に、上記の作製した金型を、１ＭＰａのプレス圧力、１２０℃のプレス温度にて押し当ててエンボス加工を実施し、レリーフ構造形成層を形成した。
【０３２０】
その後、平均膜厚が５０ｎｍとなるように、レリーフ構造形成層の全面にアルミニウムを真空蒸着して反射材料層を形成した。
【０３２１】
次いで、この積層体の反射材料層の全面に、黄色のフォトレジスト材料（ＪＳＲ社製ＴＨＢ）を、平均膜厚が１μｍの厚さとなるようにグラビア印刷して、着色フォトレジスト層を形成した。
【０３２２】
次いで、この積層体のＰＥＴ基材側から、１Ｊ／ｃｍ2の照度で全面に紫外線を照射し、現像した。
【０３２３】
その後、得られた積層体を、質量濃度が２％の水酸化ナトリウム水溶液中に５０℃、１分間浸漬して、レリーフ構造形成層の第２領域のみに反射層および着色層をこの順で含む光学素子を製造した。
【０３２４】
得られた光学素子の表面と裏面をそれぞれ観察すると、一方の面では、第２領域の絵柄（ＯＶＤ絵柄）がアルミニウムに由来する銀色を呈し、他方の面では黄色染料を用いた着色層に由来する金色を呈した。また、第１領域の絵柄（ディメタ絵柄）は透明であった。
【０３２５】
また、当該光学素子において、第２領域の絵柄（ＯＶＤ絵柄）および第１領域の絵柄（ディメタ絵柄）は、完全に位置合わせされていた。
【０３２６】
以上により、得られた光学素子は、目視による真贋判定が容易であるとともに、高い偽造防止効果を有していることが確認できた。
（参考例２）
まず、レリーフ構造形成層の形成工程で用いる金型を以下のようにして作製した。
【０３２７】
最初に、平滑なガラス基板上に感光性レジスト材料（ゼオン社製ｚｅｐ７０００）を塗布し、均一な膜厚のレジスト材料層を形成した。次いで、電子線描画装置により、以下の凹凸構造パターンを有する絵柄をレジスト材料層に描画した。
【０３２８】
凹凸構造のパターン
・第１の領域：第１の方向および第１の方向に直交する方向に周期３３３ｎｍで配置され、深さが３００ｎｍである凹部から構成される交差格子
・第２の領域：第１の方向に延在した複数の凹部から構成される回折格子（周期１μｍ、深さ１００ｎｍ）
【０３２９】
その後、このレジスト材料層を現像処理に供して、凹凸構造を有する構造体を得た。
【０３３０】
次に、この構造体の表面に、ニッケルスパッタリングにより金属薄膜を設けた後、これをニッケル電鋳に供して、金型を作製した。
【０３３１】
次に、この金型を用いて光学素子を以下のように製造した。
【０３３２】
まず、厚み２５μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）基材上に、ウレタン型樹脂（関西ペイント社製パワーＭレタンＥＸ）を乾燥膜厚１μｍとなるようにグラビアコーティング法によって塗工した。
【０３３３】
次いで、この塗工面に、上記の作製した金型を、１ＭＰａのプレス圧力、１２０℃のプレス温度にて押し当ててエンボス加工を実施し、レリーフ構造形成層を形成した。
【０３３４】
その後、平均膜厚が７０ｎｍとなるように、レリーフ構造形成層の全面にアルミニウムを真空蒸着して積層体を形成した。
【０３３５】
次に、積層体の蒸着面に、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ2）を真空蒸着して、エッチングマスク材料層を形成した。
【０３３６】
次いで、積層体のエッチングマスク材料層の全面に、アルカリ水溶液に不溶性の黄色染料（オリエント化学工業社製ＶＡＬＩＦＡＳＴ１２０１）、ＳｉＯ2フィラー（富士シリシア化学社製サイロホービック１００）およびシランカップリング剤バインダー（信越シリコン社製ＥＢＭ１００３）からなるインキを、平均膜厚が１μｍとなるようにグラビア印刷して、着色材料層を形成した。
【０３３７】
着色材料層を形成した積層体を、質量濃度が２％の水酸化ナトリウム水溶液中に５０℃、１分間浸漬して、レリーフ構造形成層の第２領域のみに反射層、エッチングマスク層、着色層をこの順で含む光学素子を製造した。
【０３３８】
得られた光学素子の表面と裏面をそれぞれ観察すると、一方の面では、第２領域の絵柄（ＯＶＤ絵柄）がアルミニウムに由来する銀色を呈し、他方の面では黄色染料を用いた着色層に由来する金色を呈した。また、第１領域の絵柄（ディメタ絵柄）は透明であった。
【０３３９】
また、当該光学素子において、第２領域の絵柄（ＯＶＤ絵柄）および第１領域の絵柄（ディメタ絵柄）は、完全に位置合わせされていた。
【０３４０】
以上により、得られた光学素子は、目視による真贋判定が容易であるとともに、高い偽造防止効果を有していることが確認できた。
【符号の説明】
【０３４１】
２      レリーフ構造形成層
４      反射層
６      エッチングマスク層
８      着色層
１０    光学素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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