(57)【要約】【解決手段】ある態様によると、本発明は、反射により見ることができる光学認証コンポーネントに関する。この光学認証コンポーネントは、屈折率ｎ０の基板（２０）上にインプリントされた構造（２３）と、前記構造（２３）に付着した薄い層（６０）であってｎ０とは異なる屈折率ｎ１を有する誘電体から形成される薄い層（６０）と、薄い層（６０）で覆われた構造（２３）を包む層（５０）であってｎ０と同様な屈折率ｎ２を有する物質から形成される層（５０）と、を備える。構造（２３）は第２パターンによって変調された第１パターン（２２）を含み、第１パターン（２２）は薄浮き彫りであり、この薄浮き彫りは小面（２４）のアレイを有し、それら小面（２４）の形状は対象（１０）の浮き彫りの像を浮き彫りで模するよう決定され、第２パターン（２６）は、薄い層（６０）が付着し前記構造（２３）が包まれた後、第１視角において第１の色を生成すると共に本コンポーネントの方位回転によって得られる第２視角において異なる第２の色を生成するように第１パターン（２２）を変調するよう決定される周期的格子である。【選択図】図８Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射により見ることができる光学認証コンポーネントであって、
屈折率ｎ０の基板（２０）上にインプリントされた少なくともひとつの構造（２３）と、
前記構造（２３）に付着した薄い層（６０）であってｎ０とは異なる屈折率ｎ１を有する誘電体から形成される薄い層（６０）と、
薄い層（６０）で覆われた構造（２３）を包む層（５０）であってｎ０と同様な屈折率ｎ２を有する物質から形成される層（５０）と、を備え、
前記構造（２３）は第２パターンによって変調された第１パターン（２２）を含み、
第１パターン（２２）は薄浮き彫りであり、この薄浮き彫りは小面（２４）のアレイを有し、それら小面（２４）の形状は対象（１０）の浮き彫りの像を浮き彫りで模するよう決定され、
第２パターン（２６）は、薄い層（６０）が付着し前記構造（２３）が包まれた後、第１視角において第１の色を生成すると共に本コンポーネントの方位回転によって得られる第２視角において異なる第２の色を生成するように第１パターン（２２）を変調するよう決定される周期的格子である、光学認証コンポーネント。
【請求項２】
前記第１パターン（２２）は、本コンポーネントが認証のために観察されるとき認識可能なグラフィックを形成するよう計算される、請求項１に記載の光学コンポーネント。
【請求項３】
前記薄い層（６０）は高屈折率物質から形成され、屈折率ｎ１と屈折率ｎ０との差である屈折率差Δｎは約０．５よりも大きい、請求項１または２に記載の光学コンポーネント。
【請求項４】
屈折率ｎ１の物質は、硫化亜鉛および二酸化チタンからなるグループから選択された少なくともひとつの物質を含む、請求項１から３のいずれかに記載の光学コンポーネント。
【請求項５】
第１パターン（２２）の深さは０．５ミクロンと７ミクロンとの間にあり、第２パターンの深さは５０ナノメートルと３００ナノメートルとの間にある、請求項１から４のいずれかに記載の光学コンポーネント。
【請求項６】
第２パターン（２６）が有するピッチは２００ナノメートルと５００ナノメートルとの間にある、請求項１から５のいずれかに記載の光学コンポーネント。
【請求項７】
第１パターン（２２）の隣接するリッジの対のうちの９０％以上の間の最小離間距離は第２パターン（２６）のピッチよりも少なくとも２倍大きい、請求項１から６のいずれかに記載の光学コンポーネント。
【請求項８】
第２パターンは一次元の周期的な格子である、請求項１から７のいずれかに記載の光学認証コンポーネント。
【請求項９】
第２パターンは二次元の周期的な格子である、請求項１から８のいずれかに記載の光学コンポーネント。
【請求項１０】
薄い層（６０）を形成する物質および基板（２０）は透明である、請求項１から９のいずれかに記載の光学コンポーネント。
【請求項１１】
基板に付着したポリマー層（７０）と、
包み層（５０）に付着した不透明層（８０）と、
ドキュメントの表面への接着的結合のために、不透明層に付着した接着層（９０）と、をさらに備える、請求項１から１０のいずれかに記載の光学コンポーネント。
【請求項１２】
第１パターンのひとつのセクションは２以上のレベルを有する領域を含む、請求項１から１１のいずれかに記載の光学コンポーネント。
【請求項１３】
光学認証コンポーネントを製造する方法であって、屈折率ｎ０の基板（２０）上にインプリントされた少なくともひとつの構造（２３）を形成することを含み、
前記構造は第２パターン（２６）によって変調された第１パターン（２２）を含み、
第１パターン（２２）は薄浮き彫りであり、この薄浮き彫りは小面（２４）のアレイを有し、それら小面（２４）の形状は対象（１０）の浮き彫りの像を浮き彫りで模するよう決定され、
第２パターン（２６）は、薄い層（６０）が付着し前記構造（２３）が包まれた後、第１視角において第１の色を生成すると共に本コンポーネントの方位回転によって得られる第２視角において異なる第２の色を生成するように第１パターン（２２）を変調するよう決定される周期的格子であり、
本方法はさらに、
第１屈折率ｎ１を有する誘電体の薄い層（６０）を前記構造（２３）に付着させるステップと、
前記薄い層（６０）で覆われた構造（２３）を、ｎ０と同様な第２屈折率ｎ２を有する物質の層（５０）で覆うことを含む包みステップと、を含む、方法。
【請求項１４】
第１パターンは、浮き彫りをいくつかのグレーレベルに符号化するよう、前記対象（１０）の像を使用して計算される、請求項１３に記載の製造方法。
【請求項１５】
基板（２０）上にインプリントされた構造（２３）を形成することは、光学マスタを生成することを含み、
光学マスタを生成することは、
現像後フォトレジストに第１パターン（２２）を形成するための前記フォトレジストの第１露光と、
現像後前記フォトレジストに第２パターン（２６）を形成するための前記フォトレジストの第２露光と、
所与の化学溶液を使用した前記フォトレジストの現像と、を含む、請求項１３または１４に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セキュリティマーキングの分野に関する。特に本発明は、プロダクトやドキュメントの正当性を証明するための光学コンポーネントおよびそのようなコンポーネントの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
人間の目は主に以下の３つのパラメータに敏感である。すなわち色、コントラストおよび深さである。セキュリティマーキングコンポーネントには多くのタイプがあり、これらのコンポーネントは様々な光学的振る舞いを示す。
【０００３】
注目に値する光学的振る舞いを伴うコンポーネントのなかのある知られたセキュリティコンポーネントは、仏国特許第ＦＲ２５０９８７３号に記載されるようなカラーディフラクティブサブトラクティブフィルタを含む。図１は従来技術に係るカラーディフラクティブサブトラクティブフィルタ１００の断面図である。フィルタ１００はポリエステルフィルム１０１を含む。ポリエステルフィルム１０１はインプリント可能なラッカ１０２の層によって覆われている。その層は、ドキュメントを認証するよう意図されている回折構造を生成するよう既知の手法により型押しでエンボス加工されている。型押しされた領域は周期的な格子を形成する。その格子の深さおよび周期のサイズはそれぞれ約百ナノメートルから数百ナノメートルである。型押しされた領域は、真空蒸着により透明で高い屈折率を有する誘電体の層１０３によって覆われる。その層１０３は、インプリント可能なラッカの屈折率と同様な低い屈折率を有する層１０４によって覆われる。したがって、薄い蒸着層１０３の屈折率と基板１０２および封止１０４の物質の屈折率との間には大きな差がある。そのように生成されたアセンブリは接着フィルム１０５によって覆われてもよい。例えば接着フィルム１０５はコーティング技術を使用してまたは積層化により付着されてもよい。これにより、アセンブリを保護対象のドキュメントに取り付け易くなる。
【０００４】
そのようなコンポーネントは構造化導波管として振る舞う。これにより、導波モードにおいて、偏光の関数としての異なる波長の共振を誘起することができる。したがって、反射において、そのようなコンポーネントはカラーミラーとして振る舞う。カラーミラーの色は視角に依存して変化する。各視角１０８におけるコンポーネント１００の色特性は特に、入射光１０７の方向およびコンポーネントの物理的パラメータに依存する。そのようなパラメータは例えば回折要素１０６の周期や薄い層１０３の厚さやフィルタを形成する物質の屈折率である。そのようなコンポーネントは可変の色効果を生成する。その色効果は照射角および視角に依存する。したがって、コンポーネントは、所与の入射角および反射角のもとで、所定の視角において第１の色を示し、コンポーネントの方位回転により得られる、第１角度と直交する第２視角において第２の色を示す。そのようなセキュリティコンポーネントは散乱光条件下で良好に機能するという利点を有しており、また一般に非常に偽造しにくいと考えられている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、人間の目は深さにも敏感であり、そのようなコンポーネントは二次元イメージを可視化するのみである。
【０００６】
本発明は、特にサブトラクティブカラーフィルタの全ての利点、特に視角の関数として色が変わる点を有しつつ、追加的に三次元的光学深さ効果を提供できる光学コンポーネントに関する。これは特に、第２の光学的に認識可能な選択基準の追加を可能とするので、観察者はイメージをより容易に認識、記憶することが可能となる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の態様によると、本発明は、反射により見ることができる光学認証コンポーネントであって、屈折率ｎ０の基板上にインプリントされた少なくともひとつの構造と、前記構造に付着した薄い層であってｎ０とは異なる屈折率ｎ１を有する誘電体から形成される薄い層と、薄い層で覆われた構造を包む層であってｎ０と同様な屈折率ｎ２を有する物質から形成される層と、を備える。前記構造は第２パターンによって変調された第１パターンを含む。第１パターンは薄浮き彫りであり、この薄浮き彫りは小面のアレイを有し、それら小面の形状は対象の浮き彫りの像を浮き彫りで模するよう決定される。第２パターンは、薄い層が付着し前記構造が包まれた後、第１視角において第１の色を生成すると共に本コンポーネントの方位回転によって得られる第２視角において異なる第２の色を生成するように第１パターンを変調するよう決定される周期的格子である、光学認証コンポーネントに関する。
【０００８】
ある実施の形態によると、第１パターンは、本コンポーネントが認証のために観察されるとき認識可能なグラフィックを形成するよう計算される。
【０００９】
他の実施の形態によると、屈折率ｎ１と屈折率ｎ０との差である屈折率差Δｎは約０．５よりも大きい。
【００１０】
他の実施の形態によると、屈折率ｎ１の物質は、硫化亜鉛および二酸化チタンからなるグループから選択された少なくともひとつの物質を含む。
【００１１】
他の実施の形態によると、第１パターンの深さは０．５ミクロンと７ミクロンとの間にあり、第２パターンの深さは５０ナノメートルと３００ナノメートルとの間にある。
【００１２】
他の実施の形態によると、第２パターンが有するピッチは２００ナノメートルと５００ナノメートルとの間にある。
【００１３】
他の実施の形態によると、第１パターンの隣接するリッジの対のうちの９０％以上の間の最小離間距離は第２パターンのピッチよりも少なくとも２倍大きい。
【００１４】
他の実施の形態によると、第２パターンは一次元の周期的な格子である。
【００１５】
他の実施の形態によると、第２パターンは二次元の周期的な格子である。
【００１６】
他の実施の形態によると、薄い層を形成する物質および基板は透明である。
【００１７】
他の実施の形態によると、コンポーネントは、基板に付着したポリマー層と、包み層（５０）に付着した不透明層と、ドキュメントの表面への接着的結合のために、不透明層に付着した接着層と、をさらに備える。
【００１８】
他の実施の形態によると、第１パターンのひとつのセクションは複数のレベルを含む形状を有する。
【００１９】
第２の態様によると、本発明は、光学認証コンポーネントを製造する方法に関する。この方法は、屈折率ｎ０の基板上にインプリントされた少なくともひとつの構造を形成することを含む。前記構造は第２パターンによって変調された第１パターンを含む。第１パターンは薄浮き彫りであり、この薄浮き彫りは小面のアレイを有し、それら小面の形状は対象の浮き彫りの像を浮き彫りで模するよう決定される。第２パターンは、薄い層が付着し前記構造が包まれた後、第１視角において第１の色を生成すると共に本コンポーネントの方位回転によって得られる第２視角において異なる第２の色を生成するように第１パターンを変調するよう決定される周期的格子である。本方法はさらに、第１屈折率ｎ１を有する誘電体の薄い層を前記構造に付着させるステップと、前記薄い層で覆われた構造を、ｎ０と同様な第２屈折率ｎ２を有する物質の層で覆うことを含む包みステップと、を含む。
【００２０】
ある実施の形態によると、第１パターンは、浮き彫りをいくつかのグレーレベルに符号化するよう、前記対象の像を使用して計算される。
【００２１】
他の態様によると、基板上にインプリントされた構造を形成することは、光学マスタを生成することを含み、光学マスタを生成することは、現像後フォトレジストに第１パターンを形成するための前記フォトレジストの第１露光と、現像後前記フォトレジストに第２パターンを形成するための前記フォトレジストの第２露光と、所与の化学溶液を使用した前記フォトレジストの現像と、を含む。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
図面により図示される以下の説明を読むことにより、本発明の他の特徴や利点が明らかになるであろう。
【００２３】
【図１】上述されている、従来技術に係る光学コンポーネントの断面図である。
【図２】本発明に係る光学認証コンポーネントの製造方法のステップを模式的に示す図である。
【図３】ある実施の形態に係る、インプリントされた構造を形成するのに使用されるステップをより詳細に示す図である。
【図４Ａ】図４Ａおよび図４Ｂはそれぞれ、対象の斜視図および断面図である。それらの図には対象のグリッドが示されている。グリッドは、本発明のある実施の形態によると、対象の浮き彫りの像を模する第１パターンの形状を決定するために使用される。
【図４Ｂ】図４Ａおよび図４Ｂはそれぞれ、対象の斜視図および断面図である。それらの図には対象のグリッドが示されている。グリッドは、本発明のある実施の形態によると、対象の浮き彫りの像を模する第１パターンの形状を決定するために使用される。
【図５Ａ】図５Ａおよび図５Ｂは、本発明の他の実施の形態に係る、図４Ａおよび図４Ｂに示される対象グリッドを使用して得られた２つの例示的な第１パターンを示す図である。
【図５Ｂ】図５Ａおよび図５Ｂは、本発明の他の実施の形態に係る、図４Ａおよび図４Ｂに示される対象グリッドを使用して得られた２つの例示的な第１パターンを示す図である。
【図６Ａ】図６Ａおよび図６Ｂは、本発明の他の実施の形態に係る、第１パターンの決定を示す図である。
【図６Ｂ】図６Ａおよび図６Ｂは、本発明の他の実施の形態に係る、第１パターンの決定を示す図である。
【図７】本発明のある実施の形態に係る第１パターンのおおよその形状を示す図である。
【図８Ａ】図８Ａおよび図８Ｂはそれぞれ、本発明のある実施の形態に係る光学認証コンポーネントの断面図および拡大断面図である。
【図８Ｂ】図８Ａおよび図８Ｂはそれぞれ、本発明のある実施の形態に係る光学認証コンポーネントの断面図および拡大断面図である。
【図９】ドキュメントに添付された、本発明のある実施の形態に係る光学認証コンポーネントを示す図である。
【図１０Ａ】図１０Ａから図１０Ｃはそれぞれ、ある実施の形態について、本発明に係るコンポーネントの上面図（図１０Ａ）および２つの異なる解像度での前記コンポーネントの構造の２つの原子間力顕微鏡写真（図１０Ｂ、図１０Ｃ）である。
【図１０Ｂ】図１０Ａから図１０Ｃはそれぞれ、ある実施の形態について、本発明に係るコンポーネントの上面図（図１０Ａ）および２つの異なる解像度での前記コンポーネントの構造の２つの原子間力顕微鏡写真（図１０Ｂ、図１０Ｃ）である。
【図１０Ｃ】図１０Ａから図１０Ｃはそれぞれ、ある実施の形態について、本発明に係るコンポーネントの上面図（図１０Ａ）および２つの異なる解像度での前記コンポーネントの構造の２つの原子間力顕微鏡写真（図１０Ｂ、図１０Ｃ）である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図２は、本発明のある実施の形態に係る光学認証コンポーネントの製造方法のステップを模式的に示す図である。
【００２５】
図２で説明されるような方法は、一般に、屈折率ｎ０を有する物質から形成される基板上にインプリントされた構造を形成する第１ステップＳ１を含む。基板は例えば透明で熱成形可能なラッカであり、インプリントされた構造はエンボス加工により基板に形成される。基板の物質が有する屈折率ｎ０は典型的には約１．５である。後に詳述されるように、インプリントされた構造は第２パターンによって変調された第１パターンを含む。インプリントされた構造の第１パターンは、像を浮き彫りで模するよう決定された薄浮き彫りを形成する。インプリントされた構造の第２パターンは周期的格子を形成する。この周期的格子は、屈折率ｎ１の物質の薄い層が付着しｎ０と同様な屈折率ｎ２を有する物質のなかに包まれた後、第１角度において反射で第１の色を生成すると共にコンポーネントの方位回転によって得られる第２角度において反射で第２の色を生成するよう決定される。屈折率ｎ１は屈折率ｎ０との間に屈折率差Δｎを生じさせる。したがって、所与の入射角および反射角において、コンポーネントはコンポーネントの延在面と直交する軸の周りで回転するとき、その色を変える。第２パターンによる第１パターンの変調は、第１および第２パターンの重ね合わせであってもよい。第２パターンは一次元または二次元の周期的格子であってもよく、矩形または正弦波状の断面を有してもよい。典型的には、第２パターンを形成する周期的格子のピッチおよび深さはそれぞれ、２５０ナノメートルから４００ナノメートルの間および５０ナノメートルから３００ナノメートルの間にある。したがって、一次元格子の場合、約９０度の方位回転角について色の変化を観測することができる。二次元格子の場合、深さは５０ナノメートルから３００ナノメートルの間であってもよく、ピッチは典型的には２５０ナノメートルから４００ナノメートルの間であってもよい。格子の寸法は、例えば両方の寸法において同一であってもよい。これによると、対称的なコンポーネントを得ることができる。観測される色はコンポーネントに約９０度の方位回転が施された場合に安定的である。対照的に、この例では、本出願人は、約４５度の方位回転で色の変化を得ることができることを実証した。
【００２６】
次に、方法は、屈折率ｎ１の物質の薄い層を蒸着するステップＳ２を含む。屈折率ｎ１は、基板を形成する物質の屈折率との間で屈折率差Δｎを生じさせる。典型的には、屈折率差は０．５よりも大きくなるよう選択される。例えば、基板が有する屈折率は約１．５であり、薄い層は高屈折率物質により形成される。そのような高屈折率物質は例えば約２．２の屈折率を有する硫化亜鉛（ＺｎＳ）や約２．５の屈折率を有する二酸化チタン（ＴｉＯ２）である。典型的には、薄い層の厚さは５０ｎｍから１５０ｎｍの間にある。
【００２７】
格子のピッチおよび深さ並びに薄い層の厚さは、既知の手法により、コンポーネントに対して望まれている反射における色に依存して選択される。したがって、例えば、格子ピッチがより小さい場合（３００ｎｍよりも小さい場合）、青みがかった／緑がかった色が得られ、ピッチがより大きい場合、緑がかった／赤みのある色が得られる。
【００２８】
次に、方法は、前記薄い層で覆われた構造を、ｎ０と同様な屈折率ｎ２を有する物質で覆うことを含む包みステップＳ３を含む。他の実施の形態では、コンポーネントは、薄い中間物質層の屈折率よりも高い屈折率を有する基板および包み層を使用して生成されてもよい（Δｎ＜０）。
【００２９】
図３は、本発明のある実施の形態に係る基板上にインプリントされた構造を形成するのに使用されるステップを模式的に示す。
【００３０】
一般に、方法は、最終基板上にインプリントされるよう意図された構造の形状を決定する第１ステップＳ１１を含む。以下の説明において、「最終基板」という表現は、インプリントされた構造が形成された光学コンポーネントの部分を指し示すものとして理解される。最終基板は例えば屈折率ｎ０の物質を含む。
【００３１】
上述の通り、最終基板に形成される構造は、第２パターンによって変調された第１パターンを含む。構造の第１パターンは、対象の表面の反射における特徴を模するよう決定されてもよい。例えば、第１パターンは、対象の表面の複数領域を変換した結果得られる薄浮き彫りを形成してもよい。この第１パターンは、これらの領域の特徴を反射において模することが望まれている。第１パターンの形状を決定するために、フレネルレンズを形成するのに使用される方法が用いられてもよい。第１パターンを決定するステップについての詳細は、図４Ａ、図４Ｂ、図５Ａ、図５Ｂおよび図６Ａ、図６Ｂに関する説明において与えられる。第１パターンは例えば、認識可能なグラフィックを浮き彫りで再現するよう、または認識可能な浮き彫りを有するテクスチャを再現するよう、決定されてもよい。再現されるべき深さ効果を有する対象を使用して、または深さデータを組み入れた対象の表現を使用して、第１パターンが決定されてもよい。例えば、第１パターンは浮き彫りにおける対象の像を使用して決定されてもよく、グレーレベルで深さデータを符号化してもよい。前記構造の第２パターンは、上述されたような一次元または二次元の周期的格子を形成する。
【００３２】
図３に示されるような方法はテンプレートステップＳ１２と称される第２ステップを含む。このテンプレートステップＳ１２はオリジナルのテンプレートを生成することを含む。このオリジナルのテンプレートは光学マスタとも称される。光学マスタは例えば前記構造が形成される光学基板である。
【００３３】
光学マスタは周知のｅビームや光学リソグラフィ方法によって形成されてもよい。
【００３４】
例えば、第１の実施の形態によると、光学マスタは電子感応性レジストを電子ビームを使用してエッチングすることにより得られる。したがって、エッチングが望まれているゾーンに入射する電子ビーム束を直接変化させることにより、電子感応性レジストに浮き彫りを形成できる。この実施の形態では、シリーズ法を使用することで、第２パターンによって変調された第１パターンを含む構造を単一のステップでエッチングすることができる。
【００３５】
他の実施の形態では、光学リソグラフィ（またはフォトリソグラフィ）技術が使用されてもよい。この例では、光学マスタはフォトレジストのシートである。テンプレートステップは、位相マスクおよび／または振幅マスクなどの投影マスクを使用して１回以上そのシートを露光し、次に適切な化学溶液で現像することにより実行される。例えば、第１露光は振幅マスクを通じて実行される。振幅マスクの透過係数は、現像後、第１パターンに対応する浮き彫りが形成されるよう選択される。次に、位相マスクタイプの第２マスクを使用して第２ブランケット露光が実行される。周知の方法によると、現像後に第２パターンに対応する浮き彫りを形成するよう、このマスクの位相変化が前もって計算されてもよい。第１パターンおよび第２パターンが形成される順序は重要ではなく、変更されてもよい。次に現像ステップが実行される。したがって、現像後に光学マスタが得られ、この光学マスタは第１パターンと第２パターンとの重ね合わせの結果得られる構造を含む。
【００３６】
第１および第２パターンの重ね合わせの結果得られる光学マスタは、現像後、マイクロ浮き彫りに重ね合わされたナノ浮き彫りを含む。ナノ浮き彫りは、色付きミラー効果を生成することができる。ナノ浮き彫りの色は視角によって変化する。マイクロ浮き彫りは規定された対象の光学深さ効果を再現する。ある実施の形態では、深さ効果はテクスチャに対応し、このテクスチャはランダムなまたは繰り返しの性質を有してもよい。
【００３７】
図３に示されるような方法は、例えば電気めっきによって光学マスタの金属複製を製造するステップＳ１３を含む。金属複製を製造するステップによって、光学マスタの形状をより強靱な金属基板に複製することができ、その結果前記構造が形成された「金属マスタ」を得ることができる。したがって、光学マスタはニッケルなどの金属のシートで覆われてもよい。このシートは光学マスタによって形成される構造を再現する。
【００３８】
金属マスタを複製するステップ（不図示）は一般に、構造を工業的量で複製することができる大量生産ツールを得るために使用されうる金属マスタのアレイを形成するために実行される。この複製ステップは、例えば、かなり大きな金属面に亘って複数回金属マスタを再生成することで金属マスタのアレイを得ることを含む。
【００３９】
次に、最終基板に構造を形成するために、金属マスタまたは適切である場合は金属アレイを複製するステップＳ１４が実行される。ある実施の形態では、金属マスタは例えば熱せられたシリンダに嵌められてもよく、最終基板への構造のエンボス加工が可能となる。複製がエンボス加工により実行される実施の形態では、最終基板は、屈折率ｎ０が約１．５のエンボスラッカで覆われたプラスチック基板を含んでもよい。他の実施の形態では、複製ステップはＵＶ（紫外）光を使用した硬化ステップを使用して実行されてもよい。これはＵＶ硬化とも称される。複製がＵＶ硬化により得られる実施の形態では、最終基板は、屈折率ｎ０が約１．５でありＵＶフラッシュ硬化により硬化可能なラッカで覆われたプラスチック基板を含んでもよい。ＵＶ硬化による複製は特に、大きな深さ振幅を伴う構造の再現を可能とし、複製の忠実性を向上させることができる。一般に、複製ステップにおいては、従来知られている他の任意の高解像度複製方法が使用されてもよい。
【００４０】
図４Ａ、図４Ｂ、図５Ａ、図５Ｂ、および図６Ａ、図６Ｂは、本発明の種々の実施の形態において、像を浮き彫りで模するよう第１パターンの形状をどのように決定するかをより具体的に示す。
【００４１】
より正確には、図４Ａは対象１０の半等角斜視図である。対象１０の深さ効果を模することが望まれている。図４Ｂはよりわかりやすくするために対象１０の断面を示す。
【００４２】
第１パターン２２の形状（図５Ａおよびそれ以降の図）は、第１ステップにおいて一定ピッチの対象１０のグリッド４００を決定することにより得られうる。図４Ａで示されるような対象１０に対して基板面Ｐが決定されてもよい。対象１０のグリッド４００は、平面Ｐと直交し互いに平行なひとつ以上の第１エレメンタリ平面１２によって、および、平面Ｐおよび第１エレメンタリ平面１２と直交するひとつ以上の第２エレメンタリ平面１３によって、形成されてもよい。図４Ｂに示される表現では、断面１１は前記第２エレメンタリ平面のうちのひとつであってもよい。ある実施の形態では、グリッドは対象１０の対称性を利用するような異なる形態を有してもよく、および／または規則的でなくてもよい。グリッド４００は対象１０の外表面を区分けする。グリッド４００の各ゾーン４１０（セルとも称される）について、対象の外表面をグリッドで分けることにより得られるエレメンタリ領域１４が決定されうる。グリッド４００は、エレメンタリ領域１４が傾斜面に相当するよう選択されてもよい。例えば、グリッドは正方形のセクションを形成してもよく、その正方形セクションの一辺の長さは１０ミクロンから２５ミクロンであってもよい。第１パターン２２の形状は、より小さな厚さの薄浮き彫りの形で第１パターンを得るよう、各セルにおいてエレメンタリ領域１４を変換することによって得られうる。その薄浮き彫りの小面２４（図５Ａおよびそれ以降の図）はエレメンタリ領域１４の形状を再現する。
【００４３】
図５Ａに示される実施の形態では、第１パターンの小面２４の頂部が基板２０の面から所与の高さにある面Ｐ１内に位置するように、各セルにおける変換が行われる。そのような実施の形態はエンボス加工により複製を行う文脈において有利である。第１パターンにおける厚さの変動が制限されるからである。
【００４４】
図５Ｂに示される他の実施の形態では、結果として得られる第１パターンの小面２４の体積が最小化されるように、各セルにおける変換が行われる。そのような実施の形態はＵＶ硬化により光学基板を複製する文脈において有利である。ＵＶ硬化は小さな厚さ変動に敏感であるからである。
【００４５】
図６Ａおよび図６Ｂに示される他の実施の形態では、第１パターン２２の形状は、第１パターン２２の厚さＨを所与の値に制限するよう決定されてもよい。グリッドはスライスの形態を取る平面状セルを含む。図６Ａおよび図６Ｂは、そのような対象１０のグリッドの断面を示す。対象１０のグリッドにより、グリッド面１７間の一定間隔Ｅを制御することによって、第１パターン２２の厚さＨを制御することが可能となる。グリッド面１７は互いに平行であり、かつ対象１０の基板面Ｐとも平行である。したがって、結果として得られる第１パターン２２の厚さは一定に保たれる。上述の通り、第１パターン２２の形状は、より小さな厚さの薄浮き彫りの形で第１パターンを得るよう、エレメンタリ領域１４を変換することによって得られうる。その薄浮き彫りの小面２４はエレメンタリ領域１４の形状を再現する。そのような実施の形態はエンボス加工により複製を行う文脈において有利である。結果として得られる第１パターンにおける厚さの変動が制限されるからである。
【００４６】
したがって、一般に、得られる第１パターン２２の表面は全体が滑らかというわけではなく、不連続性により分離された複数の小面２４を含む。第１パターンの小面２４の頂部は交互に現れるリッジを形成し、それらリッジの大半は鋭い。一般に、第１パターンの小面の高さは０．５ミクロンから７ミクロンの間にある。
【００４７】
第１パターンの形状は前もって決定され、第１パターンは上述の方法のうちのひとつを使用して基板２０に形成されてもよい。したがって、基板の第１パターン２２を見ることにより得られる深さの感覚は、対象１０を見ることにより得られる深さの感覚に非常に近い。これにより、特に、ほぼ平坦な表面を使用して深さ効果を得ることが可能になる。典型的には、第１パターンの結果としての厚さは数ミクロンよりも小さく、１ミクロンより小さいと有利である。
【００４８】
図７は代替的な実施の形態を示す。この実施の形態では、基板２０の第１パターン２２の小面の形状は２以上のレベルを有する領域２４０によって近似される。各レベルのピッチは典型的には約５００ナノメートルから２ミクロンである。連続的なプロファイルと比較して、マルチレベル領域やバイナリ（２レベル）領域は多かれ少なかれ得られる効果を減耗させるであろう。しかしながら、それらは製造がより簡単である。したがって、所望の効果に依存して良い妥協点を探るとよい。
【００４９】
図８Ａおよび図８Ｂは、本発明のある実施の形態に係る光学コンポーネントの断面図である。
【００５０】
光学コンポーネントはインプリントされた構造２３を含む。その構造２３は基板２０（または最終基板）へのエンボス加工による金属マスタの複製の結果得られる。金属マスタには前記構造が上述の方法を使用して形成されている。インプリントされた構造２３は第１パターン２２を含む。第１パターン２２の形状は上述の方法を使用して決定されていてもよい。第１パターン２２は薄浮き彫りである。その薄浮き彫りの小面２４はエレメンタリ領域１４の形状を模写する。エレメンタリ領域１４は対象をグリッドで分けることにより得られる。第１パターンは第２パターンによって変調される。上述されたように、第２パターンは第１パターンに重ね合わされた周期的格子２６を形成する。ある実施の形態では、本発明に係るコンポーネントは、基板上の様々な位置にインプリントされ上述の方法を使用して形成された複数の構造を含んでもよい。第１パターンの隣接するリッジの対のうちの９０％以上の間の最小離間距離は第２パターンのピッチよりも少なくとも２倍大きいと有利である。
【００５１】
図８Ｂはインプリントされた構造２３の一部の拡大図である。第２パターン２６の回折要素は第１パターン２２の小面２４に重ね合わされている。インプリントされた構造２３は高い屈折率ｎ１を有する物質の薄い層６０によって覆われている。高い屈折率ｎ１は典型的には約２．２であり、例えば硫化亜鉛（ＺｎＳ）である。薄い層６０は真空蒸着プロセスを使用して蒸着されてもよい。薄い層６０によって覆われているインプリントされた構造２３は最終的には屈折率ｎ２を有する物質の層５０によって覆われる。屈折率ｎ２は基板２０を形成する物質の屈折率と同程度である。そのようにして得られたコンポーネントはカラーディフラクティブサブトラクティブフィルタとして機能する一方、対象の光学深さ効果をも再現する。そのようなコンポーネントはより容易に認識可能であり、観測者に憶えられやすい加えて、光学コンポーネントによって反射された光は直線偏光している。これにより、直線偏光フィルタを使用しての認証が非常に簡単になる。さらに、第１パターンの小面と第２パターンの回折要素とを重ね合わせることにより、光点の下で第２パターンを見やすくなる。
【００５２】
図９は本発明に係る光学コンポーネントを示す。この光学コンポーネントは追加的に、基板２０に付着したポリマー層７０と、包み層５０に付着した不透明層８０と、ドキュメントＤの表面への接着的結合のために、不透明層に付着した接着層９０と、を備える。不透明層８０はコントラスト効果を強化するものであり、省略されてもよい。接着層９０はコンポーネントをドキュメントＤに接着的に結合させることを可能とし、ポリマー層はコンポーネントの取り扱いをより容易にすることができる。ポリマー層は例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）であってもよく、コンポーネントがドキュメントＤに取り付けられた後剥がされてもよい。
【００５３】
図１０Ａから図１０Ｃはそれぞれ、ある実施の形態について、本発明に係るコンポーネント１１０を示す図（図１０Ａ）および２つの異なる顕微鏡拡大率での前記コンポーネントを形成する構造２３の部分の２つの原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）写真（図１０Ｂ、図１０Ｃ）である。構造２３は第２パターン２６（周期的格子）によって変調された第１パターン２２（薄浮き彫り）を含む。オブジェクトは本例では羅針図であり、そのオブジェクトの浮き彫りを模することが望まれている。本例では、図１０Ｂは構造２３の薄浮き彫り２２を示しており、その薄浮き彫り２２は小面２４のアレイを含む。小面２４の形状は、羅針図によって形成されるオブジェクトの浮き彫りを模するよう計算されたものである。本例では、図１０Ｂを参照すると、小面間のピッチが変化しているので、（例えば図６Ａ、図６Ｂに関して説明された）平面的スライスを使用して小面が得られたことが分かる。特に、図１０Ｂは、６０μｍ×６０μｍの領域に亘って羅針図の先端のひとつを模する薄浮き彫りの一部を示す。第１パターン２２は第２パターン２６によって変調される。第２パターン２６は周期的に構成された回折要素２６０によって形成される。図１０Ｃは回折要素２６０をより大きな拡大率で示す。特に、図１０Ｃは図１０Ｂに示される構造の一部の像を示す。図１０Ｃでは、回折格子を形成する線が見えるよう拡大されている。典型的には、図１０Ｃは約１．５μｍ×１．５μｍの領域を有する構造の一部を示す。したがって、この例示的な実施の形態は、第２パターンの規則的な構造、およびそれとは対照的な、対象の浮き彫りにおける像を浮き彫りで模するよう計算された薄浮き彫り（第１パターン）の不規則的な構造を示す。
【００５４】
図１０は、上述のように構造２３をカプセル化した後生成されたコンポーネントのシミュレート図を示す。この図では、第２パターンに起因し通常は見ることができる色効果は見ることができない。しかしながら、構造の第１パターンに起因する浮き彫り効果は見ることができる。
【００５５】
このようにして得られる本発明に係る光学コンポーネントは、反射により見ることができるコンポーネントであり、非常に高レベルのセキュリティを提供する。特に、視覚的なチェックが容易でありながら、用いられる製造方法の技術的特性に起因して偽造が非常に困難である。
【００５６】
さらに、そのような光学コンポーネントを製造する方法は、セキュリティコンポーネントで使用される他のスタンダードな光学効果と互換性がある。
【００５７】
複数の実施の形態を使用して説明されたが、本発明に係る光学コンポーネントおよび製造方法は多くの変形例、変更例および改良例を含む。それらの例は当業者には明らかであろう。これらの種々の変形例、変更例および改良例は、以下の請求の範囲によって規定されるような本発明の範囲の一部である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ−６Ｂ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【国際調査報告】
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