專(zhuān)利名稱(chēng)：安全元件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于保護(hù)貴重物品的安全元件、用于制造這種安全元件的方法， 以及具有這種安全元件的安全紙和數(shù)據(jù)載體。
背景技術(shù)：
出于保護(hù)的目的，例如有價(jià)或證明文件、或其它諸如名牌物品的貴重物品的數(shù)據(jù) 載體，經(jīng)常具有允許數(shù)據(jù)載體的真實(shí)性得到驗(yàn)證的安全元件，并同時(shí)防止未經(jīng)許可而對(duì)其 進(jìn)行仿制。例如，所述安全元件可以拓展為嵌入到鈔票中的安全絲、用于鈔票(具有通孔) 的封面鋁箔、應(yīng)用安全條、自支持式傳遞元件(transfer element)或者直接應(yīng)用于有價(jià)文 件的功能區(qū)域形式。顯示視角依賴(lài)效應(yīng)的安全元件在保護(hù)真實(shí)性上發(fā)揮著特殊作用，因?yàn)榧词棺钕冗M(jìn) 的復(fù)印機(jī)也不能將其復(fù)制。為此，所述安全元件設(shè)置有光學(xué)可變?cè)鋸牟煌囊曈X(jué)角度 傳遞給觀(guān)看者不同的圖像效果，并且依賴(lài)于視角而顯示例如其它顏色或亮度的效果和/或 其它圖形圖案。就此而言，已經(jīng)公知的是，使用具有多層薄膜元件的安全元件，隨著視角變化以及 當(dāng)傾斜安全元件時(shí)，對(duì)于觀(guān)看者而言色彩效果發(fā)生變化，例如由綠變藍(lán)、由藍(lán)變紫或由紫變 綠。在下文中，當(dāng)傾斜安全元件時(shí)發(fā)生的這種色彩變化稱(chēng)作色移效應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容
基于此，本發(fā)明的目的在于進(jìn)一步改進(jìn)上文中所引用的安全元件，并且特別地創(chuàng) 建具有吸引人的視覺(jué)外觀(guān)和高防偽措施的安全元件。該目的通過(guò)具有主權(quán)項(xiàng)中的特征的安全元件來(lái)實(shí)現(xiàn)。用于制造這種安全元件、安 全紙以及數(shù)據(jù)載體的方法在并列的主權(quán)項(xiàng)中進(jìn)行限定。本發(fā)明的拓展是從屬權(quán)利要求的主題。根據(jù)本發(fā)明，在上述安全元件中-具有色移效應(yīng)的薄膜元件和浮雕漆層中的浮雕圖案被疊置，-具有浮雕圖案的所述浮雕漆層在子區(qū)域中被金屬化，以及-通過(guò)透明漆層將部分金屬化的浮雕漆層的浮雕圖案變平，所述透明漆層的折射 率基本相當(dāng)于所述浮雕漆層的折射率。在此，本發(fā)明基于的構(gòu)思是，在僅有薄膜元件的色移效應(yīng)可見(jiàn)區(qū)域中適當(dāng)?shù)爻尚?的透明漆層抵消了所述浮雕圖案，從而消除了薄膜元件的色移效應(yīng)與浮雕圖案的光學(xué)可變 效應(yīng)之間的相互視覺(jué)影響。那么，薄膜元件的色移效應(yīng)和浮雕圖案的光學(xué)可變效應(yīng)互不干 擾地具有其特定色彩效果而都可見(jiàn)。同時(shí)，如下文所詳述，色移效應(yīng)區(qū)域和浮雕圖案區(qū)域?qū)?觀(guān)看者看起來(lái)完全疊置對(duì)齊，但不要求一定將薄膜元件本身設(shè)置為與浮雕圖案對(duì)齊。為了使浮雕圖案變平，優(yōu)選地將所述透明漆層涂為厚度大于800nm，尤其大于 IOOOnm的漆層。所述浮雕漆層和透明漆層的折射率的差異優(yōu)選地不超過(guò)0. 3，特別優(yōu)選地更不要超過(guò)0. 1。為了系統(tǒng)地調(diào)整所述薄膜元件的色彩效果，所述透明漆層也可被涂成透明 色。所述透明漆層優(yōu)選地成形為可纏繞且無(wú)粘性的。
依賴(lài)于所述薄膜元件的結(jié)構(gòu)，透明漆層同時(shí)粘附到所述薄膜元件的浮雕漆層、反 射層和電介質(zhì)間隔層或吸收層。以這種方式，確保例如在鈔票上由全息圖和干涉圖構(gòu)成的 薄膜元件具有抗機(jī)械作用而可循環(huán)耐用。成層復(fù)合體的強(qiáng)粘合力還可降低其化學(xué)易損性。 為進(jìn)一步增強(qiáng)其抗化學(xué)腐蝕的穩(wěn)定性，隨后的漆層特別優(yōu)選地僅在水或含溶劑的液體中可 溶解。所述浮雕漆層的浮雕圖案構(gòu)成衍射圖案或無(wú)色圖案，衍射圖案例如為全息圖、全 息光柵圖像或類(lèi)全息狀衍射圖案，以及無(wú)色圖案例如為不光滑圖案、微透鏡裝置、具有鋸齒 狀槽型外觀(guān)或發(fā)光格柵、或Fresnel (菲涅耳)透鏡裝置。衍射浮雕圖案的圖案元件的尺寸 通常具有光波長(zhǎng)的量級(jí)范圍，換言之通常在300nm-l μ m之間。一些浮雕圖案也具有例如亞 波長(zhǎng)光柵或蛾眼圖案的小圖案元件，其小圖案元件也可小于lOOnm。在某些情況下，無(wú)色微 浮雕圖案的圖案元件也超過(guò)1 μ m,微鏡片或發(fā)光格柵線(xiàn)條范圍的尺寸例如多達(dá)大約15 μ m 的高度和大約30 μ m的水平尺寸。在本發(fā)明有利的變體中，所述薄膜元件具有反射層、吸收層和置于反射層、吸收層 之間的電介質(zhì)間隔層。在這種薄膜元件中，所述色移效應(yīng)基于由于所述元件的不同子層中 多次反射而形成的視角依賴(lài)干擾效應(yīng)。一方面，在不同子層反射的光的路徑差異取決于所 述電介質(zhì)間隔層的光學(xué)厚度，其決定了所述吸收層和反射層之間的距離，另一方面，它隨著 各自視角不同而變化。由于路徑差異在于可見(jiàn)光的波長(zhǎng)長(zhǎng)度，(這是因?yàn)槟承┎ㄩL(zhǎng)的破壞性干擾和放 大)，對(duì)觀(guān)看者產(chǎn)生視角依賴(lài)色彩效應(yīng)。通過(guò)對(duì)所述電介質(zhì)間隔層的材料和厚度的適當(dāng)選 擇，可設(shè)計(jì)出許多不同的色移效應(yīng)(例如傾斜效應(yīng))，其中色彩效果隨著視角不同而由綠變 藍(lán)、由藍(lán)變紫或由紫變綠。在本發(fā)明的有利變體中，所述薄膜元件以吸收層、電介質(zhì)間隔層和反射層的順序 設(shè)置于部分金屬化的浮雕圖案和透明漆層之上。作為一種選擇，所述部分金屬化浮雕漆層 和透明漆層可設(shè)置于具有反射層、電介質(zhì)間隔層和吸收層的層順序的所述薄膜元件之上。 后者的層結(jié)構(gòu)尤其適宜于從上面觀(guān)看的安全元件，而前者的層結(jié)構(gòu)尤其適宜于從下面(換 言之基底箔的背面)觀(guān)看的安全元件。在所有的實(shí)施方式中，所述電介質(zhì)間隔層優(yōu)選地通過(guò)真空氣相沉積工藝而制成。 作為一種選擇，所述間隔層還可由印刷層或超薄箔特別是拉伸聚酯箔構(gòu)成。目前，在特別優(yōu) 選的實(shí)施方式中，所述電介質(zhì)間隔層由低折射率電介質(zhì)層、尤其是氣相沉積SiO2層或MgF2 層而形成。關(guān)于這種薄膜元件的結(jié)構(gòu)以及可用于所述反射層、電介質(zhì)間隔層和吸收層的材料 與層厚度的進(jìn)一步細(xì)節(jié)內(nèi)容在公開(kāi)號(hào)為WO 01/03945的世界專(zhuān)利文獻(xiàn)中有詳細(xì)說(shuō)明，其公 開(kāi)的內(nèi)容通過(guò)引用而并入本申請(qǐng)。所述浮雕漆層的金屬化區(qū)可有利地設(shè)有圖案、字符或代碼形式的空隙，其顯露出 所述薄膜元件的視圖并且在金屬化區(qū)域內(nèi)創(chuàng)建出具有對(duì)比性色彩效應(yīng)的負(fù)信息區(qū)域。所述 薄膜元件還可具有反射層，薄膜元件中的反射層具有形成透明或半透明區(qū)域的圖案、字符 或代碼形式的空隙。通過(guò)浮雕漆層金屬化區(qū)中空隙的組合(浮雕漆層至少在薄膜元件的反射層中具有相同空隙)，還可在金屬化浮雕區(qū)域之內(nèi)產(chǎn)生透明或半透明區(qū)域。在本發(fā)明有利的拓展中，在所述安全元件的一些區(qū)域設(shè)有透明相位延遲層，該透 明相位延遲層形成了可見(jiàn)波長(zhǎng)范圍的光的移相層。相位延遲層在本說(shuō)明書(shū)的上下文中還稱(chēng) 作移相層，并且為對(duì)透射光波的相位起作用的光學(xué)活性層(optically active layers)。在 此，由于不同的折射率，入射極化光波的子束開(kāi)始具有路徑差異從而有相位差異。如果兩個(gè) 子束的相位差異正好為二分之一或四分之一波長(zhǎng)，那么得到所謂的λ/2或λ/4層。在本發(fā)明更有利的實(shí)施方式中，在所述薄膜元件上某些區(qū)域中設(shè)置半透明 墨層， 在預(yù)設(shè)的觀(guān)看條件下觀(guān)看時(shí)，薄膜元件的色彩效果與半透明墨層的至少子區(qū)域的色彩效果 相協(xié)調(diào)。在光譜范圍內(nèi)，所述薄膜元件的色彩效果與所述半透明層的色彩效果相配合，所 述半透明墨層優(yōu)選地具有30%-95%之間的透射率，特別優(yōu)選地在60%-95%之間，尤其特 別優(yōu)選地在80 % -95 %之間。半透明墨層可應(yīng)用不同的方法來(lái)印制，其可有利地用例如絲網(wǎng)印刷、凹版印刷、柔 版印刷或其它適當(dāng)?shù)挠∷⒎椒▔河《?。在此，半透明墨層可直接壓印在所述薄膜元件上?但也可在墨層與薄膜元件之間設(shè)置透明中間層，其可充當(dāng)例如保護(hù)層或黏合層。這種透明 中間層還可設(shè)置在所述墨層和上述相位延遲層之間。為了將附加特征引入到所述安全元件，在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述半透明墨層具 有字符、圖案或代碼的形式。這也包括所述墨層具有字符、圖案或代碼形式空隙的實(shí)施方 式。在特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，半透明墨層被選擇為能夠使其基本維持從中通過(guò)的、 可見(jiàn)波長(zhǎng)范圍的光的極化狀態(tài)。以這種方法，由相位延遲層形成的圖案、字符或代碼在色彩 可變區(qū)域和色彩不變區(qū)域都同樣可見(jiàn)，這將在下面進(jìn)行詳細(xì)描述。所述安全元件優(yōu)選地為安全絲、安全帶、安全條、應(yīng)用于安全紙、有價(jià)證券的補(bǔ)丁 或標(biāo)簽等。應(yīng)該能夠理解，所述安全元件還可具有其它的層，例如保護(hù)層或具有其它安全功 能的其它效果層。本發(fā)明還包括用于制造上述這種安全元件的方法，其中-將具有色移效應(yīng)的薄膜元件和浮雕漆層上具有的浮雕圖案疊置于基底上，-將具有浮雕圖案的浮雕漆層的子區(qū)域金屬化，以及-通過(guò)透明漆層將部分金屬化浮雕漆層的浮雕圖案變平，所述透明漆層的折射率 基本相當(dāng)于所述浮雕漆層的折射率。在此，在有利的方法變體中，首先以反射層、電介質(zhì)間隔層和吸收層的層順序?qū)⒈?膜元件施加于所述基底，施加浮雕漆層于薄膜元件之上，再在其上進(jìn)行浮雕并且部分地金 屬化，然后通過(guò)所述透明漆層將所述部分金屬化浮雕漆層變平。根據(jù)其它同樣有利的方法變體，首先浮雕漆層施加于所述基底，浮雕并且部分地 金屬化，通過(guò)透明漆層將所述部分金屬化浮雕漆層變平，然后再以吸收層、電介質(zhì)間隔層和 反射層的層順序?qū)⑺霰∧ぴ┘佑谒鐾该髌釋?。其它有利的方法變體在于將具有色移效應(yīng)的薄膜元件施加于第一基底箔，將浮雕 漆層施加于第二基底箔，再將其浮雕并且部分地金屬化，然后借助粘合層將薄膜元件和部 分金屬化的浮雕漆層聯(lián)結(jié)在一起。
在所有的實(shí)施方式中，將所述安全元件轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)載體之后，可借助例如設(shè)置于 基底箔和剩余層結(jié)構(gòu)之間的釋放層而移除所述基底箔。在有利的方法變體中，半透明墨層設(shè)置于所述薄膜元件的某些區(qū)域之上，在預(yù)設(shè) 的觀(guān)看條件下觀(guān)看時(shí)，薄膜元件的色彩效果與所述半透明墨層的至少子區(qū)域的色彩效果相 配合。在此，所述半透明墨層，特別地以絲網(wǎng)印刷、凹版印刷或柔版印刷方法有利地壓印而 制。在其它有利的方法變體中，為所述安全元件設(shè)置透明相位延遲層，其形成為用于 可見(jiàn)波長(zhǎng)范圍光的移相層。相位延遲層還可有利地壓印在所述薄膜元件之上。作為 一種選 擇，所述相位延遲層可應(yīng)用于單獨(dú)分開(kāi)的基底箔并傳遞到剩余層結(jié)構(gòu)。本發(fā)明還包括具有上述這種安全元件的安全紙及設(shè)有這種安全元件的數(shù)據(jù)載體。 所述數(shù)據(jù)載體尤其可為鈔票、有價(jià)證券、護(hù)照、證書(shū)或身份證。上述安全元件、安全紙或數(shù)據(jù) 載體尤其可用于各種安全對(duì)象。


進(jìn)一步示例性的實(shí)施方式和本發(fā)明的有益效果將參照附圖在下文中詳述。為了提 高其清晰度，在圖紙中未示出刻度和比例。如圖所示圖1是具有根據(jù)本發(fā)明的安全元件的鈔票示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式安全元件的橫截面圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明另一示例性實(shí)施方式安全元件的橫截面圖；圖4是圖3中所述安全元件的俯視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明另一示例性實(shí)施方式安全元件的橫截面圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的，具有施加于某些區(qū)域的半透明墨層和隱藏特征的安全元 件；以及圖7-10是根據(jù)本發(fā)明安全元件的另外的示例性實(shí)施方式。
具體實(shí)施例方式下面使用鈔票作為示例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。為此，圖1示出了具有創(chuàng)造性安全元 件12的鈔票10的示意圖，該安全元件采用附著傳遞元件的形式。安全元件12包括全息圖 14和色移區(qū)域16 ；對(duì)觀(guān)看者而言，全息圖14和色移區(qū)域16以完全對(duì)齊的方式相鄰設(shè)置，并 且各自的視覺(jué)效果互不干擾。應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于傳遞元件和鈔票，而是可使用在各類(lèi)安全元件中，例如用 在商品和包裝上的商標(biāo)或安全文件、身份證、護(hù)照、信用卡、醫(yī)療卡等等。在鈔票和類(lèi)似的安 全紙中，除可使用例如安全絲的傳遞元件以及俯視元件(top-view elements)之外，如果薄 膜元件設(shè)計(jì)得當(dāng)，還可使用透明元件(see-through elements) 0下面將參照附圖2-6在下文中詳述根據(jù)本發(fā)明安全元件12的結(jié)構(gòu)。首先基于圖 2的橫截面示意圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的原理。圖2中的安全元件20包括例如PET箔的基底箔 22。在基底箔22上施加有UV固化浮雕漆層24。然后，在浮雕步驟中為浮雕漆層24設(shè)置浮 雕圖案26，浮雕圖案26例如為期望的全息形。在其它實(shí)施方式中，浮雕圖案26可構(gòu)成全息光柵圖像、類(lèi)全息狀衍射圖案或具有例如銀色不光滑的無(wú)色外觀(guān)的無(wú)色微型圖案。當(dāng)觀(guān)看制作完成的安全元件時(shí)，浮雕圖案26的全息圖僅在預(yù)設(shè)的子區(qū)域40中可 見(jiàn)，浮雕之后在該子區(qū)域中為浮雕漆層24設(shè)置金屬化區(qū)28。不透明鋁層可作為金屬化區(qū) 28，并可例如通過(guò)氣相沉積形成。應(yīng)該理解，當(dāng)設(shè)計(jì)和浮雕浮雕圖案26時(shí)，通常已經(jīng)考慮到 預(yù)設(shè)子區(qū)域40的位置。另外，通過(guò)透明漆層30將部分金屬化浮雕漆層24的浮雕圖案26變平，透明漆層 30的折射率基本對(duì)應(yīng)于浮雕漆層24的折射率。為此，將透明漆層30施加到層厚度為幾百 nm,優(yōu)選為1 μ m或大于1 μ m的浮雕漆層24上。此外，透明漆層30和浮雕漆層24的折射 率相互配合，從而使得浮雕圖案26的光學(xué)可變效應(yīng)在金屬化子區(qū)域40之外的區(qū)域42中基 本消失，在區(qū)域42中透明漆層30直接位于浮雕漆層24之上。這在該示例性實(shí)施方式中可 以實(shí)現(xiàn)，因?yàn)橥该髌釋?0和浮雕漆層24具有的折射率差異小于0. 1。最后，在具有色移效應(yīng)的、通過(guò)透明漆層30而變平的浮雕圖案26之上設(shè)置薄膜元 件32。薄膜元件32包括由鉻構(gòu)成的部分透明吸收層38、氣相沉積電介質(zhì)SiO2間隔層36和 由不透明鋁層形成的反射層34。如上所述，這種薄膜元件32的色移效應(yīng)基于由安全元件的 不同子層34、36、38的多反射而形成的干擾效應(yīng)。由于透明漆層30的折射率與浮雕漆層24的折射率相互配合，并且由于浮雕圖案 26的變平，透明漆層30產(chǎn)生如下效果，即，首先在未金屬化區(qū)域42中，浮雕圖案26基本不 產(chǎn)生用戶(hù)可視的光學(xué)可變效應(yīng)。此外，浮雕漆層30促成浮雕漆層24和色移薄膜元件32之 間的粘合。相比之下，當(dāng)從觀(guān)察方向44觀(guān)看時(shí)，浮雕圖案26的光學(xué)可變效應(yīng)呈現(xiàn)在由于金屬 化區(qū)28的存在而未受到漆層30影響的子區(qū)域40中。并且，子區(qū)域40的不透明金屬化區(qū) 28阻止了薄膜元件32的色移效應(yīng)從觀(guān)察方向44能夠被察覺(jué)到。這樣，在整個(gè)金屬化子區(qū)域40中，從觀(guān)察方向44觀(guān)看，僅有由浮雕圖案26形成的 全息圖的光學(xué)可變效應(yīng)可見(jiàn)。在未金屬化子區(qū)域42中，浮雕圖案26的光學(xué)可變效應(yīng)被透 明漆層30抵消，僅有薄膜元件32色移效應(yīng)在此呈現(xiàn)。這樣，對(duì)觀(guān)看者而言，薄膜元件32的 色移效應(yīng)和浮雕圖案26的光學(xué)可變效應(yīng)互不干擾，都具有其特定的色彩效果而可見(jiàn)。同時(shí)，色移區(qū)域42和光學(xué)可變?nèi)D區(qū)域40對(duì)觀(guān)看者看起來(lái)位置相鄰且完全對(duì) 齊，無(wú)需將薄膜元件32本身設(shè)置為與浮雕圖案26對(duì)齊。更確切地說(shuō)，這種對(duì)齊和互不干擾 直接源于安全元件20的薄膜元件32、部分金屬化浮雕漆層24，28和透明漆層30的上述設(shè) 置與拓展。在本示例性實(shí)施方式中，透明漆層30加工成形為可纏繞且無(wú)粘性的。還可將其著 色為透明的，從而系統(tǒng)地影響薄膜元件32的色移效應(yīng)的視覺(jué)外觀(guān)。將安全元件20應(yīng)用于期望的數(shù)據(jù)載體中之后，基底箔22作為安全元件的一部分 依然保留在那里，或者例如通過(guò)適當(dāng)?shù)尼尫艑踊蚍指顚涌蓪⑵湟瞥?。薄膜元?2和部分金 屬化浮雕漆層24、28也可先分別在不同的基底箔上制成，然后通過(guò)適當(dāng)?shù)恼澈蠈佣?lián)結(jié)在 一起。在這種情況下，一個(gè)或兩個(gè)基底箔也可在隨后的方法步驟中被移除。如圖3、4所示的示例性實(shí)施方式50中，除結(jié)合圖2已經(jīng)描述的元件之外，在薄膜 元件32或浮雕漆層24的金屬化區(qū)28中設(shè)置空隙52，54，56和58。空隙52，54，56和58形 成圖案、字符或代碼的形式，并且以這種方式在色移區(qū)域42和/或全息圖區(qū)域40中構(gòu)成負(fù)信息段。應(yīng)該理解，在具體的安全元件中并非必須同時(shí)設(shè)置所有類(lèi)型的空隙。安全元件50包括僅存在于金屬化區(qū)28中，并在薄膜元件32中不具有等同物的空 隙58。如圖4所示，在本示例性實(shí)施方式中，這些空隙58拓展為"PL"字母序列的形式， 在這些空隙58的區(qū)域，薄膜元件32的色移效應(yīng)通過(guò)金屬化區(qū)28而能夠看得見(jiàn)，從而使得 這些區(qū)域在全息圖40內(nèi)形成具有對(duì)比色彩效果的負(fù)信息段。
另外，空隙52以數(shù)字串“10”的形式設(shè)置在薄膜元件32的金屬反射層34中的全 息圖區(qū)域40之外。空隙52在色移區(qū)域42之內(nèi)形成透明或半透明區(qū)域，其在投射光下產(chǎn)生 明顯的對(duì)比效果?？障?2還可延展通過(guò)如圖所示的具有薄膜元件32的空隙54的電介質(zhì) 層36和吸收層38。在全息圖區(qū)域40之內(nèi)設(shè)置薄膜元件32的空隙54并且與金屬化區(qū)28中的空隙56 對(duì)齊，從而使得在全息圖區(qū)域40內(nèi)產(chǎn)生透明區(qū)域。在圖4中，正如空隙區(qū)域52—樣，空隙 區(qū)域54、56被拓展為數(shù)字串“10”形式的負(fù)(negative)字體。所述薄膜元件的空隙54優(yōu) 選地比金屬化區(qū)域的空隙56稍微大，從而當(dāng)空隙54的位置發(fā)生變化時(shí)彌補(bǔ)可能出現(xiàn)的對(duì) 齊偏差并且確?？障?6在投射光下總是完全明亮。如基于圖5中的示例性實(shí)施方式60所示，在具有可選擇的層結(jié)構(gòu)的實(shí)施方式中， 所述薄膜元件還可設(shè)置在部分金屬化浮雕漆層的下方。在安全元件60中，以反射層34、電介質(zhì)間隔層36和吸收層38的層順序?qū)⒈∧ぴ?件62施加于基底箔22的某些區(qū)域。然后施加浮雕漆層24于薄膜元件62之上，以浮雕圖 案26的形式浮雕浮雕漆層24，并且在期望的子區(qū)域40為其設(shè)置金屬化區(qū)28。然后，通過(guò)厚度為1. 5 μ m的透明漆層30將部分金屬化浮雕漆層24、28變平。在 本示例性實(shí)施方式中，透明漆層30的折射率與浮雕漆層24的折射率的差異小于0. 1。當(dāng)從 觀(guān)察方向64觀(guān)看安全元件60時(shí)，僅有浮雕圖案26形成的全息圖呈現(xiàn)在金屬化子區(qū)域40 ； 而在未金屬化子區(qū)域42中，浮雕圖案26的光學(xué)可變效應(yīng)被透明漆層30抵消，從而使得僅 有薄膜元件62的色移效應(yīng)呈現(xiàn)在該區(qū)域。同樣，在圖5的層順序中，色移效應(yīng)區(qū)域42和浮雕圖案區(qū)域40對(duì)觀(guān)看者而言看起 來(lái)相互緊鄰、完全對(duì)齊并且視覺(jué)上互不干擾。應(yīng)該理解的是，在圖5的實(shí)施方式中，還可在 未金屬化區(qū)28和/或薄膜元件62中設(shè)置空隙。上述實(shí)施方式還可結(jié)合其它元件，例如施加于薄膜元件的某些區(qū)域的半透明墨層 和/或形成其它隱藏的安全特征的相位延遲層。在圖6中以示例的方式示出了實(shí)施方式70， 其中(如在圖5中一樣)首先以反射層34、電介質(zhì)間隔層36和吸收層38的層順序?qū)⒈∧?元件62施加于基底箔22。半透明墨層72被壓印在薄膜元件62的某些區(qū)域，薄膜元件62和半透明墨層72 以這樣的方式相互配合，即當(dāng)垂直觀(guān)看角度觀(guān)看時(shí)，它們基本產(chǎn)生相同的色彩效果。當(dāng)傾斜 安全元件70時(shí)，薄膜元件62的色彩效果由于在未覆蓋區(qū)域產(chǎn)生的色移效應(yīng)而變化，然而在 被墨層72所覆蓋區(qū)域的色彩效果沒(méi)有改變或僅稍許改變。例如，還可通過(guò)對(duì)薄膜元件62進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而使得當(dāng)垂直觀(guān)看變化為傾斜觀(guān)看 時(shí)，其色彩效果由紫變綠。與之相配合，當(dāng)垂直觀(guān)看時(shí)，半透明墨層72傳遞出與薄膜元件62 的色彩效果不同的紫色的色彩效果；當(dāng)傾斜所述安全元件時(shí)，色彩效果基本保持不變。由于 人眼對(duì)發(fā)生的色彩差異比色彩本質(zhì)變化具有更強(qiáng)烈的反應(yīng)，色彩可變區(qū)域與直接毗連的色彩不變區(qū)域的這種結(jié)合進(jìn)一步增加了薄膜元件62色移效應(yīng)的視覺(jué)顯著性。施加浮雕漆層24到具有壓印的半透明墨層72的薄膜元件62之上，以期望的浮雕 圖案26的形式浮雕所述浮雕漆層24并且為其在預(yù)設(shè)的子區(qū)域40設(shè)置金屬化區(qū)28。通過(guò) 厚度為2 μ m的透明漆層30將部分金屬化浮雕漆層24、28變平。在本示例性實(shí)施方式中， 透明漆層30的折射率與浮雕漆層24的折射率差異小于0. 2。除墨層72 的其它色彩不變區(qū)域之外，安全元件70的不借助輔助裝置而可見(jiàn)的視 覺(jué)效果與圖5所示的安全元件60的視覺(jué)效果相符。此外，在圖6的示例性實(shí)施方式中，這 些公然可見(jiàn)的安全元件與僅借助例如置于其上的偏光器的輔助裝置才可見(jiàn)的隱藏安全元 件相結(jié)合。為此，安全元件70包括以圖案形式設(shè)置在薄膜元件62某些區(qū)域之上的透明相 位延遲層74和部分金屬化浮雕漆層24、28。相位延遲層74由雙折射材料構(gòu)成，例如向列液晶材料。通常要選擇相位延遲層74 的層厚度，從而使其相位延遲相當(dāng)于大約λ/6與大約λ/2之間的光學(xué)路徑差異，優(yōu)選地為 大約λ/4，其中λ為光譜范圍的波長(zhǎng)。當(dāng)不借助輔助裝置而是用普通未極化光觀(guān)看所述安全元件70時(shí)，看不到相位延 遲層74 ；然而用置于其上的偏光器觀(guān)看時(shí)，在具有相位延遲層74的區(qū)域和沒(méi)有相位延遲層 的區(qū)域之間形成強(qiáng)烈的反差。以這種方式，由相位延遲層所形成的圖案形式可用于例如在 賣(mài)場(chǎng)或銀行中用于真實(shí)性驗(yàn)證。現(xiàn)將通過(guò)基于λ /4相位延遲層74和置于其上且僅透射右旋圓極化光的偏光器的 示例來(lái)簡(jiǎn)要說(shuō)明隱藏的安全特征的操作原理。在這些條件下，圓形偏光器僅使入射的未極 化光的右旋圓偏振部分通過(guò)。在沒(méi)有相位延遲層74的安全元件子區(qū)域中，薄膜元件62的 金屬反射層34以相反的極化方向反射右旋圓極化光，即作為左旋圓極化光。反射出去的左 旋圓極化光被圓形偏光器擋住，從而使得這些子區(qū)域?yàn)橛^(guān)看者呈現(xiàn)黑暗。相反，在具有相位延遲層74的子區(qū)域中，在反射層34反射之前，右旋圓極化光被 相位延遲層轉(zhuǎn)化為線(xiàn)性極化光。在反射之后為線(xiàn)性極化的光再次通過(guò)相位延遲層74，并且 在該過(guò)程中被轉(zhuǎn)化為在選定條件下可輕易通過(guò)圓形偏光器的右旋圓極化光。在這些子區(qū)域 中，敞開(kāi)的安全元件的圖案在亮光下對(duì)觀(guān)看者看起來(lái)基本沒(méi)有變化。在此，也很重要的是，半透明墨層72在很大程度上維持著穿透光(penetrating light)的極化狀態(tài)，從而使得由相位延遲層74所形成的圖案在色彩可變區(qū)域和色彩不變 區(qū)域中同樣可見(jiàn)。不過(guò)，應(yīng)該理解，所述相位延遲層還可應(yīng)用在沒(méi)有半透明墨層的實(shí)施方式 中；相反，在沒(méi)有相位延遲層的實(shí)施方式中也可設(shè)置半透明墨層。圖7示出了作為本發(fā)明的另外一種變體的傳遞元件80。傳遞元件80包括作為基 底箔的PET箔22，基底箔22的某些區(qū)域被透明相位延遲層74以圖案的形式覆蓋。如在圖 3的示例性實(shí)施方式中所示出的那樣，浮雕漆層24被施加到設(shè)有相位延遲層74的基底箔 上，其以期望的浮雕圖案的形式而被浮雕并且在預(yù)設(shè)的子區(qū)域設(shè)有金屬化區(qū)28。通過(guò)適當(dāng) 相配的透明漆層30將部分金屬化浮雕漆層變平，并且在變平的浮雕圖案之上設(shè)置具有色 移效應(yīng)的薄膜元件32。如上所述，可在薄膜元件32和金屬化區(qū)28中設(shè)置空隙52，54，56， 58。在這種變體構(gòu)成的傳遞方法中，示出的傳遞元件70通過(guò)功能側(cè)82粘附到背景部分，并 且需要的話(huà)可移除基底箔22。在圖8的示例性實(shí)施方式84中，圖7中的傳遞元件80借助粘合層86而被粘附到第二基底箔88，基底箔22被移除。以這種方式，獲得了具有穩(wěn)固定位功能層85和基底箔 88的安全元件84，該安全元件84可被粘附到期望的目標(biāo)基底。在本發(fā)明另外的變體中，圖9已示出，第一基底箔22的某些區(qū)域被透明相位延遲 層74以圖案的形式所覆蓋，然后施加浮雕漆層24于其上，以期望的浮雕圖案形式浮雕浮雕 漆層24并且在預(yù)設(shè)的子區(qū)域設(shè)置金屬化區(qū)28。可以上文所述的方法在金屬化區(qū)28中設(shè)置 空隙56、58。然后，通過(guò)透明漆層30將浮雕圖案變平， 透明漆層30的折射率基本相當(dāng)于浮 雕漆層24的折射率。為第二基底箔88部分地設(shè)置具有色移效應(yīng)的薄膜元件32，薄膜元件32中的空隙， 例如空隙54能夠穿過(guò)整個(gè)干涉層。作為一種選擇，如空隙53 —樣，還可為薄膜元件32的 吸收層和反射層分別單獨(dú)設(shè)置空隙。之后，第一基底箔22和第二基底箔88被放在一起90并且粘結(jié)，從而使獲得如圖 10所示的成層復(fù)合體92。從層復(fù)合體92移除兩個(gè)基底箔22、88中之一，從而使得留下具 有元件層94的單個(gè)基底箔，隨后將其粘附到期望的目標(biāo)基底。所述漆層30優(yōu)選地?fù)?dān)當(dāng)粘 合劑的作用。在所有的實(shí)施方式中，薄膜元件還可拓展為吸收層/電介質(zhì)層/吸收層的形式，還 可為多層堆積，即可具有吸收層1/電介質(zhì)層1/吸收層2/電介質(zhì)層2/...電介質(zhì)層N-I/ 吸收層N的層序列，其中N = 3，4，5...。還可拓展為例如具有色移效應(yīng)但透明的層序列，從 而使得色移效應(yīng)從所述安全元件的背面也可見(jiàn)。具有這種薄膜元件的安全元件尤其可用在 具有透明區(qū)域的文件中。上文所述的反射層中的空隙還可被設(shè)計(jì)為格柵狀，優(yōu)選地具有不超過(guò)40%的低面 積分?jǐn)?shù)(areal fraction) 0反射層中的空隙在反射光中幾乎不引起注意，而是僅在透射光 中出現(xiàn)。
權(quán)利要求
一種用于保護(hù)貴重物品的安全元件，其中 具有色移效應(yīng)的薄膜元件和浮雕漆層中的浮雕圖案被疊置； 具有所述浮雕圖案的所述浮雕漆層在子區(qū)域中被金屬化；以及 通過(guò)透明漆層將部分金屬化的浮雕漆層的浮雕圖案變平，所述透明漆層的折射率基本相當(dāng)于所述浮雕漆層的折射率。
2.如權(quán)利要求1所述的安全元件，其特征在于，所述透明漆層的層厚度大于800nm，優(yōu) 選地大于lOOOnm。
3.如權(quán)利要求1或2所述的安全元件，其特征在于，所述浮雕漆層和透明漆層的折射率 差異優(yōu)選地不超過(guò)0. 3，特別優(yōu)選地不超過(guò)0. 1。
4.如權(quán)利要求1-3中至少一項(xiàng)所述的安全元件，其特征在于，所述透明漆層為透明色。
5.如權(quán)利要求1-4中至少一項(xiàng)所述的安全元件，其特征在于，所述透明漆層成形為可 纏繞且無(wú)粘性的。
6.如權(quán)利要求1-5中至少一項(xiàng)所述的安全元件，其特征在于，所述浮雕圖案構(gòu)成衍射 圖案或無(wú)色圖案，所述衍射圖案例如為全息圖、全息光柵圖像或類(lèi)全息狀衍射圖案，以及所 述無(wú)色圖案例如為不光滑圖案、微透鏡裝置、具有鋸齒狀槽型外觀(guān)或發(fā)光格柵、或菲涅耳透鏡裝置。
7.如權(quán)利要求1-6中至少一項(xiàng)所述的安全元件，其特征在于，所述薄膜元件包括反射 層、吸收層和置于所述反射層和所述吸收層之間的電介質(zhì)間隔層。
8.如權(quán)利要求7所述的安全元件，其特征在于，所述薄膜元件以吸收層、電介質(zhì)間隔層 和反射層的層順序設(shè)置于部分金屬化的浮雕圖案和透明漆層之上。
9.如權(quán)利要求7所述的安全元件，其特征在于，將所述部分金屬化浮雕漆層和所述透 明漆層設(shè)置于由反射層、電介質(zhì)間隔層和吸收層形成的薄膜元件之上。
10.如權(quán)利要求1-6中至少一項(xiàng)所述的安全元件，其特征在于，所述薄膜元件至少包括 第一吸收層、第二吸收層和置于兩個(gè)吸收層之間的電介質(zhì)間隔層。
11.如權(quán)利要求1-10中至少一項(xiàng)所述的安全元件，其特征在于，所述浮雕漆層的金屬 化區(qū)設(shè)有圖案、字符或代碼形式的空隙。
12.如權(quán)利要求1-11中至少一項(xiàng)所述的安全元件，其特征在于，所述薄膜元件設(shè)置有 反射層，所述反射層具有空隙，所述空隙在所述薄膜元件中形成透明或半透明區(qū)域的圖案、 字符或代碼。
13.如權(quán)利要求12所述的安全元件，其特征在于，所述薄膜元件和所述浮雕漆層的金 屬化區(qū)具有相同的空隙。
14.如權(quán)利要求1-13中至少一項(xiàng)所述的安全元件，其特征在于，在所述安全元件的某 些區(qū)域設(shè)有透明相位延遲層，所述相位延遲層為可見(jiàn)波長(zhǎng)范圍光形成移相層。
15.如權(quán)利要求14所述的安全元件，其特征在于，所述相位延遲層具有圖案、字符或代 碼的形式。
16.如權(quán)利要求14或15所述的安全元件，其特征在于，所述相位延遲層的相位延遲對(duì) 應(yīng)的光學(xué)路徑差異位于可見(jiàn)波長(zhǎng)范圍的光的X/6和X/2之間。
17.如權(quán)利要求14-16中至少一項(xiàng)所述的安全元件，其特征在于，所述相位延遲層至少 在子區(qū)域形成可見(jiàn)波長(zhǎng)范圍的光的X/4層。
18.如權(quán)利要求14-17中至少一項(xiàng)所述的安全元件，其特征在于，所述相位延遲層由向 列液晶材料構(gòu)成。
19.如權(quán)利要求1-18中至少一項(xiàng)所述的安全元件，其特征在于，在所述薄膜元件的某 些區(qū)域設(shè)置有半透明墨層，在預(yù)設(shè)的觀(guān)看條件下觀(guān)看時(shí)，所述薄膜元件的色彩效果與所述 半透明墨層的至少子區(qū)域的色彩效果相配合。
20.如權(quán)利要求19所述的安全元件，其特征在于，在光譜范圍內(nèi)所述薄膜元件的色彩 效果與所述半透明層的色彩效果相配合，所述半透明墨層具有30%-95%之間的透射率， 優(yōu)選地在60 % -95 %之間，特別優(yōu)選地在80 % -95 %之間。
21.如權(quán)利要求19或20所述的安全元件，其特征在于，所述半透明墨層具有字符、圖案 或代碼的形式。
22.如權(quán)利要求19-21中至少一項(xiàng)所述的安全元件，其特征在于，所述半透明墨層基本 維持從中通過(guò)的、可見(jiàn)波長(zhǎng)范圍的光的極化狀態(tài)。
23.如權(quán)利要求19-22中至少一項(xiàng)所述的安全元件，其特征在于，所述半透明墨層具有 多個(gè)具不同色彩效果的子區(qū)域，在預(yù)設(shè)的觀(guān)看條件下觀(guān)看時(shí)，所述薄膜元件的色彩效果與 所述半透明墨層的至少一個(gè)子區(qū)域的色彩效果相配合。
24.一種用于制造如權(quán)利要求1-23中至少一項(xiàng)所述的安全元件的方法，其中_將具有色移效應(yīng)的薄膜元件和浮雕漆層中的浮雕圖案疊置于基底上，-將具有所述浮雕圖案的浮雕漆層的子區(qū)域金屬化，以及-通過(guò)透明漆層將部分金屬化浮雕漆層的所述浮雕圖案變平，所述透明漆層的折射率 基本相當(dāng)于所述浮雕漆層的折射率。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述透明漆層以大于800nm，優(yōu)選地大于 lOOOnm的層厚度被壓印。
26.如權(quán)利要求24或25所述的方法，其特征在于，首先以反射層、電介質(zhì)間隔層和吸收 層的層順序?qū)⒈∧ぴ┘佑谒龌祝┘铀龈〉衿釋佑谒霰∧ぴ?，并將?浮雕并且部分地金屬化，然后通過(guò)所述透明漆層將所述部分金屬化浮雕漆層變平。
27.如權(quán)利要求24或25所述的方法，其特征在于，首先將所述浮雕漆層施加于所述基 底，并將其浮雕并且部分地金屬化，通過(guò)所述透明漆層將所述部分金屬化浮雕漆層變平，然 后再以吸收層、電介質(zhì)間隔層和反射層的層順序?qū)⑺霰∧ぴ┘佑谒鐾该髌釋印?br> 28.如權(quán)利要求24或25所述的方法，其特征在于，將具有色移效應(yīng)的所述薄膜元件施 加于第一基底箔，將所述浮雕漆層施加于第二基底箔，再將其浮雕并且部分地金屬化，然后 借助粘合層將所述薄膜元件和所述部分金屬化浮雕漆層聯(lián)結(jié)在一起。
29.如權(quán)利要求24-28中至少一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所述薄膜元件的某些區(qū) 域設(shè)置有半透明墨層，在預(yù)設(shè)的觀(guān)看條件下觀(guān)看時(shí)，所述薄膜元件的色彩效果與所述半透 明墨層的至少子區(qū)域的色彩效果相配合。
30.如權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，所述半透明墨層特別地以絲網(wǎng)印刷、凹版 印刷或柔版印刷方法有利地壓印而制。
31.如權(quán)利要求24-30中至少一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述安全元件設(shè)有透明相 位延遲層，所述透明相位延遲層為可見(jiàn)波長(zhǎng)范圍的光形成移相層。
32.一種用于制造例如鈔票、支票、身份證、證書(shū)等的安全或有價(jià)證券的安全紙，其設(shè)有如權(quán)利要求1-31中至少一項(xiàng)所述的安全元件。
33.如權(quán)利要求32所述的安全紙，其特征在于，安全紙包括由紙或塑料構(gòu)成的載體基底。
34.一種具有如權(quán)利要求1-31所述的安全元件的數(shù)據(jù)載體，尤其是名牌物品、有價(jià)證券等。
35.如權(quán)利要求1-31中至少一項(xiàng)所述的安全元件、如權(quán)利要求32或33所述的安全紙 或如權(quán)利要求34所述的數(shù)據(jù)載體在各種物品防偽保護(hù)中的用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于保護(hù)貴重物品的安全元件(20)，其中具有色移效應(yīng)的薄膜元件(32)和浮雕漆層(24)中的浮雕圖案(26)被疊置，具有所述浮雕圖案(26)的所述浮雕漆層(24)在子區(qū)域中被金屬化(28)，以及通過(guò)透明漆層(30)將部分金屬化的浮雕漆層(24，28)的所述浮雕圖案(26)變平，所述透明漆層(30)的折射率基本相當(dāng)于所述浮雕漆層(24)的折射率。
文檔編號(hào)B42D15/00GK101959696SQ200980107444
公開(kāi)日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2009年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月7日
發(fā)明者曼弗雷德·海姆 申請(qǐng)人:德國(guó)捷德有限公司