專利名稱：安全元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于保護有價物體的安全元件和一種帶有該安全元件的數(shù)據(jù)載 體。本發(fā)明還涉及一種制造這種安全元件的方法和一種對安全元件和數(shù)據(jù)載體的真實性檢 查的方法。
背景技術(shù)：
數(shù)據(jù)載體例如有價文件或身份證明文件，還有例如品牌產(chǎn)品一類的其它有價物 體，常帶有保護用的安全元件，這些安全元件可對數(shù)據(jù)載體進行真實性檢查，同時可以保護 不被未授權(quán)的復(fù)制。例如，該安全元件可為嵌入鈔票中的安全線、鈔票的帶孔的鋪箔、施加 的安全帶、自支承的轉(zhuǎn)印元件的形式，或為直接印刷在有價文件上的特征區(qū)域的形式。例如，為了保護真實性，使用當放入磁場或電場時產(chǎn)生光學方法可辨認的或機器 可測量的效果的安全元件。模仿這些效果非常困難，因此可保護不被未授權(quán)的復(fù)制。從 EP1747906A2已知帶有微膠囊的安全文件，當加外電場或磁場時這些膠囊改變其取向情況， 這樣可用光學方法改變安全元件?，F(xiàn)有技術(shù)所述的方案的缺點是只有具有外電場或磁場時才能進行真實性檢查。因 而，快速和簡單地檢查是不可能的。

發(fā)明內(nèi)容
在這些前提下，本發(fā)明的目的是進一步改善上述種類的安全元件，具體地是創(chuàng)造 容易檢查真實性的有高防偽造性的安全元件。這個目的可通過具有主要權(quán)利要求的特征的安全元件達到。在獨立權(quán)利要求中說 明制造這種安全元件的方法、相應(yīng)配備的數(shù)據(jù)載體以及安全元件和數(shù)據(jù)載體的真實性檢查 方法。在從屬權(quán)利要求的主題中進一步展開本發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明，一般的安全元件包括帶有許多顆粒的基片。該顆粒適合表示至少兩 個可區(qū)別的信息狀態(tài)，從而信息狀態(tài)之間的變化是可逆的，并可在重力或者外部機械力的 作用下產(chǎn)生。當只有重力作用時，全部顆粒表示第一信息狀態(tài)。當有外部機械力附加作用時，全 部顆粒表示第二信息狀態(tài)。當外部機械力的作用改變或除去，使得只有重力作用時，全部顆 粒再次表示第一信息狀態(tài)，或轉(zhuǎn)入與第一和第二信息狀態(tài)相區(qū)別的第三信息狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明的信息狀態(tài)的意義如下。每一個顆粒都處于表示第一部分信息的特定 第一狀態(tài)。所有顆粒的第一塊部分信息的全部形成第一信息狀態(tài)。當外力作用時，顆粒的 相應(yīng)狀態(tài)改變，并且每一個顆粒傳送可與第一部分信息區(qū)別的第二部分信息。第二塊部分 信息的全部形成第二信息狀態(tài)。外部機械力優(yōu)選地是傾斜或搖動。根據(jù)本發(fā)明，“傾斜”表示安全元件圍繞任何希望的軸線、優(yōu)選圍繞由安全元件構(gòu) 成的軸線轉(zhuǎn)動。
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當搖動時，安全元件在向前和向后的路徑上運動，使形成搖擺運動。當傾斜時顯示信息變化的顆粒安裝成可轉(zhuǎn)動的，其相應(yīng)的表面由至少兩個可區(qū)別 的表面區(qū)域組成，并且其相應(yīng)的質(zhì)量中心和相應(yīng)的體積幾何中心不對應(yīng)，因此，顆粒在重力 場中在空間上取向。在優(yōu)選實施例中，在轉(zhuǎn)動角或傾斜角最大為90度，特別優(yōu)選的是轉(zhuǎn)動角或傾斜角 為30-60度時，可觀察到信息變化。例如，這表示對于可辨認第一信息狀態(tài)的觀察者，在使 安全元件圍繞適當軸線傾斜最大90度后，他可辨認第二信息狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明，在特別優(yōu) 選的實施例中，當傾斜回去時又可以恢復(fù)第一信息狀態(tài)。優(yōu)選的是，該顆粒為具有凹邊界表面或球形邊界表面的體，優(yōu)選為球體、圓柱體、 桶形體或橢圓體，特別優(yōu)選的是球體。不用說，幾何體的設(shè)計并不只表示體的完美幾何設(shè)計的理想情況，也包括偏離理 想情況的體。例如，術(shù)語“球體”不只是表示幾何形狀完美的體的球體，而且表示球形結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，該顆粒為微小顆粒。這表示所有尺度例如長度或直徑都在微米范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的球體的顆粒直徑優(yōu)選為200μπι或更小，優(yōu)選為50μπι或更小，特別 優(yōu)選為10-30 μ m。顆粒的各個表面由至少兩個可區(qū)別的表面區(qū)域組成。可區(qū)別的表面區(qū)域各自占據(jù)顆粒表面的至少三分之一，優(yōu)選占據(jù)顆粒表面的一 半。特別優(yōu)選的是，表面區(qū)域不重疊。當表面區(qū)域不重疊時，其優(yōu)點是可特別好地觀察顆粒 表面的性質(zhì)。當然，還可在顆粒表面上提供多于兩個的可區(qū)別的表面區(qū)域。這樣，看容易存在有 三或四個可區(qū)別的表面區(qū)域。優(yōu)選地，用非常簡易工具、特別優(yōu)選的是用裸眼就可區(qū)別表面區(qū)域。例如，放大鏡、紫外線燈、偏振濾光鏡等就適用作簡易工具。在另一個實施例中，表面區(qū)域還可用機器區(qū)別。通過將用簡易工具或裸眼也可看 到的性質(zhì)用機器測量，可能會有不同。但表面區(qū)域優(yōu)選地只在由機器測量的性質(zhì)方面不同。例如，一個表面區(qū)域或至少兩個表面區(qū)域在吸收和/或發(fā)射的不可見波長范圍內(nèi) 具有磁、電、光極化以及類似性質(zhì)。在安全元件中所有顆粒或只是一部分顆?？蓭в懈郊拥目蓹C器測量的性質(zhì)。借助磁和電的性質(zhì)，顆?？杀涣硗獾乜刂?。特別優(yōu)選的是，該至少兩個表面區(qū)域只在用裸眼可區(qū)別的性質(zhì)和只可用機器測量 的性質(zhì)方面不同。根據(jù)本發(fā)明，可用裸眼區(qū)別的性質(zhì)為觀察者在可見光譜范圍內(nèi)(VIS)可察覺的性 質(zhì)。特別優(yōu)選的是，表面區(qū)域的光譜性質(zhì)例如吸收、發(fā)射和/或反射不同。 例如，顆粒具有在可見光譜范圍內(nèi)不同的兩種顏色。顏色可用加彩色顏料形成。另外，由于薄層元件或LC涂層、不同的衍射結(jié)構(gòu)或發(fā)光性質(zhì)等，該至少兩個表面 區(qū)域所受的干涉不同。可區(qū)別的性質(zhì)還可用任何希望的方式組合。一個表面區(qū)域可帶有彩色顏料，另一 個表面區(qū)域帶有發(fā)光物質(zhì)。
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表面區(qū)域的性質(zhì)可涵蓋所有全部表面區(qū)域或只是部分區(qū)域。例如，性質(zhì)可以柵格 形式或其它圖形、字符或數(shù)字形式分布。所有顆粒的表面性質(zhì)可以相同。當然，也可使一部分顆粒具有其它性質(zhì)。例如，一 部分顆?？删哂邪?黑的顏色組合，而另一些顆粒具有藍/紅的顏色組合。優(yōu)選地，可區(qū)別的表面區(qū)域由局部蒸汽沉積的體表面產(chǎn)生。另外，涂層還可由“冷 涂層”產(chǎn)生。再者，根據(jù)本發(fā)明，顆粒的質(zhì)量中心與體積的幾何中心不對應(yīng)。這表示顆粒在重力 場中本身在空間上取向。當體的密度分布不均勻時，質(zhì)量中心和體積中心通常不吻合。例如，通過以適當比重在體表面上進行局部涂層，可達到不均勻的密度。由于密度不同，顆粒本身在空間上取向。結(jié)果，可區(qū)別的表面區(qū)域本身也在空間取 向。使體的密度分布不均勻的局部涂層已具有使表面區(qū)域可區(qū)別的性質(zhì)。在這種情況 下，帶有不同密度的區(qū)域和可區(qū)別的表面區(qū)域相同。如果表面區(qū)域不同但密度相同，則可將帶適當比重的另外的涂層加在體表面上。如果加另外的涂層，則這層可位于可區(qū)別的表面區(qū)域的旁邊或下面。優(yōu)選地，放在 局部涂層下面，這可使表面區(qū)域可區(qū)別。除了影響密度的性質(zhì)外，該另外的涂層在紫外線和/或紅外線等的每一種情況 下，可具有只可機器測量的與安全有關(guān)的性質(zhì)，例如，熒光、光極化、吸收、發(fā)射、反射。密度不同的區(qū)域可與可區(qū)別的表面區(qū)域獨立地分布。在優(yōu)選實施例中，密度不同的區(qū)域放置成使可區(qū)別的表面區(qū)域密度不同。優(yōu)選地，第一表面區(qū)域的密度比第二表面區(qū)域的密度大或小。所有顆粒的密度分布可以相同。當然，也可使一部分顆粒的密度分布不同。例如， 在一部分顆粒中，密度不同的區(qū)域與可區(qū)別的表面區(qū)域一致，而在另一些顆粒中，密度不同 的區(qū)域與可區(qū)別的表面區(qū)域不相應(yīng)。在這種方案中，在相應(yīng)的顆粒組中表面區(qū)域的取向不 同，因此產(chǎn)生光吸引作用。當兩個半球的密度互不相同時，球體的質(zhì)量中心和體積中心不一致。例如，相當重 的涂層位于半球表面的一部分上或覆蓋整個半球。優(yōu)選地，至少兩個表面區(qū)域中的一個與 密度小的半球一致，另一表面區(qū)域與密度較大的半球一致。當相對于表面區(qū)域的密度分布適當時，顆粒本身取向，使得觀察者可辨認形成第 一信息狀態(tài)的表面區(qū)域。在球體具有黑和白的半球并且所有的密度分布相同的情況下，觀 察者只看見黑的半球。如果使安全元件傾斜，則黑的半球被覆蓋，白的半球?qū)⒊霈F(xiàn)。使用有被不透明的層隔開的兩個透明的半球的顆粒，可達到特別的效果。通過在 重力場中使安全元件適當取向，可將這種顆粒帶入在單個顆粒中不透明的隔開層與觀察方 向垂直的不透明位置。通過安全元件的不同取向可保證，顆粒上的觀察方向偏離90度，這 樣，在每一個顆粒中的不透明的隔開層與觀察者的觀察方向平行。這樣，由顆粒形成的材料 層成為透明的，因為觀察者可看穿顆粒的隔開層之間，如同看穿薄片與觀察者的觀察方向 平行的垂直屏風一樣。例如，在垂直看基片的情況下，不透明的隔開層可與基片平行，而基片顯得不透
6明。如果基片傾斜90度，且觀察者垂直看基片，則隔開層與基片垂直，觀察者可看穿。如果 安全元件放在窗口上面，觀察者可看穿，如果將安全元件加在不透明基片上在印刷字樣之 上，這樣可以暴露印刷字樣。為了保證顆粒的取向是可逆的，將顆粒安裝成可轉(zhuǎn)動的。將顆粒嵌入微小空穴中可實現(xiàn)轉(zhuǎn)動安裝。每個顆粒位于其自己的微小空穴中。該微小空穴直接位于基片中或在附加的層中。為了制造顆粒在微小空穴中安裝成可轉(zhuǎn)動的基片，將顆粒放在粘合劑中。由粘合 劑可制造包含顆粒的薄片。再加入使薄片的聚合物膨脹的液體，例如油或高沸點的溶劑。這 樣造成的膨脹使顆粒處在充滿膨脹劑的空穴中。在優(yōu)選實施例中，顆粒被封入膠囊并在膠囊化中安裝成可轉(zhuǎn)動的。顆粒用通常的 膠囊化技術(shù)封入膠囊。膠囊牢固地放在基片或另外的層中，并且本身不安裝成轉(zhuǎn)動的。顆粒的轉(zhuǎn)動安裝 由液體或氣體達到，該液體或氣體也封裝在膠囊中并作為膠囊中的顆粒的一種“潤滑劑”。 關(guān)于微型膠囊化和進一步處理微膠囊的信息可從EP0721176A2得到。當搖動時顯示信息變化的顆粒制成半透明的微膠囊。微膠囊用至少兩種密度或表 面張力不同的液體充滿。在本說明的框架內(nèi)，“半透明”表示在一定或完全的透光率的意義內(nèi)的透明，因此 也包括透明度。即使半透明層可減小物體的亮度和/或改變物體的顏色，半透明層可使觀 察者看見位于所述層后面或下面的物體。但是，如果層的透光率很差，以致不能辨認位于它 后面或下面的物體，它就是不半透明的，而稱為不透明的或覆蓋的。由于密度或表面張力不同，在重力作用下兩種液體以分離狀態(tài)存在。如果搖動顆 粒，則兩種液體混合。如果單獨留下混合液體，則產(chǎn)生相位分離。優(yōu)選地，分離的液體作為 半透明液體呈現(xiàn)給觀察者，而混合的液體暗淡。還可想到分離的狀態(tài)和混合的狀態(tài)之間可 逆的顏色變化。信息變化由“分離的”和“混合的”不同狀態(tài)產(chǎn)生。信息變化優(yōu)選地是用裸眼可辨 認的。例如，該兩種液體為水和油。優(yōu)選地，微膠囊為帶有凹邊界表面或球形邊界表面的體，優(yōu)選為球體、圓柱體、桶 形體或橢圓體，特別優(yōu)選的是球體。不用說，幾何體的設(shè)計不只是表示體的完美幾何設(shè)計的理想情況，也包括偏離理 想情況的體。例如，術(shù)語“球體”不但表示作為幾何形狀完美的體的球體，而且包括球形結(jié) 構(gòu)。在微膠囊的情況下，所有尺寸例如長度或直徑都在微米范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明，球體的膠囊直徑優(yōu)選為200 μ m或更小，優(yōu)選為50 μ m或更小，特別優(yōu) 選為 10-30 μ m。在優(yōu)選實施例中，微膠囊的直徑約為50 μ m,內(nèi)部顆粒的直徑為40 μ m。顆粒和膠囊的制造按已知方法進行，例如凝聚、聚合/縮聚、“原地”聚合、“乳化擴 散”技術(shù)、“微小乳化”聚合。根據(jù)本發(fā)明使用大量顆粒。
顆?？汕度牖谢蚣釉诨系牧硗獾膶又小ｎw?；蚰z囊可在基片或另外的層的體積上分布。優(yōu)選地，顆粒或膠囊在一個平面 中。優(yōu)選地，在基片或另外的層的體積中，顆?；蚰z囊的份額為5-50重量％。優(yōu)選地，該另外的層為印刷的層。顆粒加入到印刷油墨中。特別優(yōu)選的是，該另外的層由絲網(wǎng)印刷層或苯胺印刷層形成，在一些實施例中，也 可由凹版印刷層形成。例如，凹版印刷油墨包括30-40重量％的粘合劑和10-20重量％的顆粒。另外還 包含用于凹版印刷油墨的添加劑。所有成份互相補充形成100重量％。例如，苯胺印刷油墨包括70-90重量％的粘合劑和10-30重量％的顆粒。另外，還 包含用于苯胺印刷油墨的添加劑。所有成份互相補充形成100重量％。例如，絲網(wǎng)印刷油墨包括70-90重量％的粘合劑和10-30重量％的顆粒。另外還包 含用于絲網(wǎng)印刷油墨的添加劑，例如防沫劑和交聯(lián)劑。所有成份互相補充形成100重量％。根據(jù)本發(fā)明的不同顆?？梢砸匀魏畏绞皆诎踩薪M合。傾斜時顯示信息變化 的顆粒可與搖動時顯示信息變化的顆粒一起在一個安全元件中存在。在另一個實施例中，在安全元件中的一部分顆粒不再適合表示至少兩種信息狀 態(tài)。優(yōu)選地，這部分顆粒被有選擇地破壞或改變其可動性。當有選擇地破壞顆粒時，這些顆粒優(yōu)選為膠囊系統(tǒng)。例如在傾斜系統(tǒng)的情況下通 過爆裂膠囊，利用熱、壓力、紫外線或激光破壞顆粒，嵌入的體不再安裝成可轉(zhuǎn)動的。例如通 過交聯(lián)增加膠囊中液體的粘度也干擾轉(zhuǎn)動性。在搖動系統(tǒng)的情況下，破壞液體的容器。特別優(yōu)選的是，使用激光破壞膠囊，因為這樣可用特別選擇的和簡單的方式瞄準 和改變顆粒。在其它實施例中，只通過減小膠囊中的液體的粘度，可引發(fā)轉(zhuǎn)動。這樣，在這些方案中，安全元件的簡單的個性化是可能的。根據(jù)本發(fā)明，安全元件有視覺吸引的效果，即由使用者互動地產(chǎn)生的信息變化可 不需要額外工具就可辨認。在這種情況下談及所謂的人檢查裝置。大多數(shù)不同的材料都可作為基片。優(yōu)選地，每一種紙都適合，特別是棉的羊皮紙。 當然，還可使用包含X份聚合材料的紙，其中X可為0-100重量％。基片還可為塑料薄片，例如聚酯薄片。薄片可以單軸或雙軸的方式拉伸。拉伸薄 片可使薄片得到光極化的性質(zhì)，該性質(zhì)可進一步用作安全特征?；€可為包含至少一個由紙或類紙材料制成的層的多層復(fù)合物。可用作鈔票 基片的這種復(fù)合物的特征在于穩(wěn)定性非常好，這對于鈔票或數(shù)據(jù)載體的耐久性是很大的優(yōu)
點ο作為基片還可使用多層沒有紙的復(fù)合材料。它特別可用在地球的一些氣候帶中。所有基片可包含可作為真實性特征的添加劑。具體地，發(fā)光物質(zhì)是適合的，它在可 見波長范圍內(nèi)優(yōu)選是透明的，在不可見波長范圍內(nèi)可用適當工具例如紫外線或紅外線輻射 發(fā)射源來激勵，產(chǎn)生直接可見的或至少可用工具檢測的發(fā)光輻射。透明或半透明的薄片也適合作為基片。在這種情況下，可在有價文件的窗口區(qū)域 或通孔中或上面使用安全元件作為透視安全元件。薄片可形成為覆蓋基片的部分表面的
8補釘或形成為在數(shù)據(jù)載體的全長或全寬上延伸的帶。作為薄片的材料，首先適合的是塑料 材料PET (聚對苯二甲酸乙二醇酯)、PBT (聚對苯二甲酸丁二酯)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇 酯)、PP (聚丙烯)、PA (聚酰胺)、PE (聚乙烯)。另外，如上所述，薄片可在單軸或雙軸方向 拉伸。當制造鈔票用的安全紙時已在鈔票上形成孔，再有纖維狀的不規(guī)則的邊。這種邊 是為在片材形成時就已產(chǎn)生的孔所用，而且隨后不能制造。關(guān)于制造這種不規(guī)則的邊的詳 細情況可從印刷物W003/054297A2推斷出來，在本申請中包括這方面的公開內(nèi)容。在其它 實施例中，直至造紙以后不用沖孔或切割，而例如用激光束切割來制造該孔。本發(fā)明還包括制造用于保護有價物體的安全元件的方法，其中基片帶有大量的適 合表示至少兩種可區(qū)別的信息狀態(tài)的顆粒，信息狀態(tài)之間的變化是可逆的，并可在外部機 械力和重力在基片上相互作用下產(chǎn)生。顆粒優(yōu)選印刷在基片上或加入到基片中。本發(fā)明還包括數(shù)據(jù)載體，具體地是帶有所述類型的安全元件的有價文件，例如鈔 票、護照、證書、身份證等。當安全元件存在于透明或半透明的基片上時，安全元件還可設(shè)置 在數(shù)據(jù)載體的窗口區(qū)域或通孔中或上面。


以下參考

本發(fā)明的實施例和優(yōu)點，為了清楚起見，附圖不按真實的比例 形成。圖1表示帶有根據(jù)本發(fā)明的安全元件的鈔票的示意圖，圖2表示通過根據(jù)本發(fā)明一個實施例的安全元件的橫截面，圖3a，b，c表示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的如圖2安全元件的俯視圖，圖4表示通過根據(jù)本發(fā)明一個實施例的安全元件的橫截面，圖5a，b表示根據(jù)本發(fā)明另一實施例的如圖4安全元件的俯視圖。
具體實施例方式下面以鈔票為例說明本發(fā)明。圖1表示鈔票10的示意圖，該鈔票帶有轉(zhuǎn)移至鈔 票紙13上的薄片帶11形式的安全元件和帶有直接印刷在鈔票紙13上的安全元件12。顯 然，本發(fā)明不限于這些安全元件和鈔票，而是可用于所有形式的安全元件，例如用于貨物和 包裝上的標簽或用于保護文件、身份文件、護照、信用卡、健康卡等。除了印刷元件外，對鈔 票和類似文件還可使用例如轉(zhuǎn)印元件、安全線或安全帶，另外，除了俯視元件外還可使用透 視元件。圖2表示沿著通過帶有薄片帶11的鈔票紙13的A-A線的橫截面。該帶包括半透 明的塑料薄片21，在該薄片的微小空穴22中嵌入根據(jù)本發(fā)明的顆粒23，25。顆粒23，25被 封裝和安裝成可在其膠囊24中自由轉(zhuǎn)動。膠囊24本身不安裝成可轉(zhuǎn)動的，但牢固地固定 在薄片中。封裝的顆粒優(yōu)選為球形的微小顆粒。在例子中，一個半球為白色，另一個半球為黑 色。另外，黑和白的半球的密度不同。由于重力和體積中心與質(zhì)量中心不對應(yīng)，顆粒本身在空間中以優(yōu)選的方向取向。 第一組顆粒23的密度分布使得白色半球比黑色半球具有較高密度，并且球本身在重力場
9中取向，使得白色半球指向重力方向。第二組顆粒25的密度分布使得黑色半球比白色半球 具有較高密度，并且球本身在重力場中取向，使得黑色半球指向重力方向。通過巧妙地布置 顆粒23和25，可通過白和黑色區(qū)域在安全元件中引入附加的信息?，F(xiàn)參考圖3a，b和c的俯視圖更詳細地說明安全元件11的可視外形如何可逆的變 化。圖3a表示圖2的安全元件加在鈔票紙13上的鈔票詳細情況的俯視圖。放置鈔票 的平面與重力垂直。重力作用的方向用箭頭35表示。當觀察者垂直即在重力作用的方向 看鈔票時，他看見重力使顆粒23，25定向?？吹姆较蛴眉^30表示。第一組顆粒23定向 成其黑色半球朝向觀察者，第二組顆粒25的白色半球朝向觀察者。通過適當布置顆粒23， 25，可將復(fù)雜的信息傳遞給觀察者。在該情況下，字母“L”在黑色環(huán)境中看似白色字母。表 示單個顆粒表面區(qū)域的全部的部分信息塊再現(xiàn)第一信息狀態(tài)。圖3b表示鈔票10圍繞縱軸線C-C傾斜90° (見圖1)。鈔票所在的平面與重力平 行。重力作用的方向再用箭頭35表示。通過重力作用，顆粒23，25保持它們的空間取向。 顆粒23的黑色半球和顆粒25的白色半球的指向與重力方向相反。觀察者再次垂直地看鈔 票，而在這種情況下也與重力方向垂直。觀察方向用箭頭30表示。通過傾斜，現(xiàn)在顆粒表 面的其它部分區(qū)域暴露給觀察者。這樣，在鈔票的這個位置，觀察者看顏色為半白和半黑的 球。在非常小的球的情況下，呈現(xiàn)給觀察者的是兩個顏色的混合效果，使球看起來似灰色。 帶有顆粒的區(qū)域完全以灰色呈現(xiàn)給觀察者。字母“L”消失。表示單個顆粒表面區(qū)域的全部 的部分信息塊再現(xiàn)第二信息狀態(tài)。圖3c表示鈔票10圍繞縱軸線C-C傾斜另一 90° (見圖1)。與圖3a所示位置比 較，鈔票總共傾斜180°。鈔票所在平面與重力垂直。重力作用的方向用箭頭35表示。觀 察者再次垂直地看鈔票，但與重力方向相反。顆粒23和25通過重力作用保持它們的空間 取向。觀察方向用箭頭30表示。第一組顆粒23定向成其白色半球朝向觀察者，第二組顆 粒25定向成黑色半球朝向觀察者。字母“L”在白色環(huán)境中呈黑色。表示單個顆粒表面區(qū) 域的全部的部分信息塊再現(xiàn)第三信息狀態(tài)。在每一種情況下，將鈔票傾斜回去90°，可恢復(fù)第一和第二信息狀態(tài)。因此，可容 易進行狀態(tài)之間的可逆的變化。通過使鈔票傾斜，使用者可交互地且可逆地得到不同的可見信息。這種相互作用 的設(shè)計對觀察者有很高的信息檢索價值，因此一般有非常高的防偽能力。圖4示出通過帶有安全元件12的鈔票紙13的線B-B的橫截面。方形的安全元件 作為印刷層施加在鈔票紙上。該印刷層至少包括粘合劑40，根據(jù)本發(fā)明的顆粒放在其中。 顆粒為充滿兩種液體42，43的膠囊41。根據(jù)本發(fā)明，在該印刷層下面還放置另一個印刷字 樣44。圖5a示出圖4的安全元件12的俯視圖，兩種液體42，43以分離方式處在靜止狀 態(tài)，因此，觀察者看來是半透明的，優(yōu)選是清澈的。在分離狀態(tài)下，安全元件12對觀察者至 少為半透明的，他可看到字母“XY”形式的另一印刷字樣44。當觀察者搖動鈔票時，液體混合，結(jié)果是發(fā)生顯得暗淡的分散。在干擾之前可透視 它。由于陰暗，印刷字樣不再可辨認。這個狀態(tài)表示在圖5b中。如圖5a所示，如果鈔票不再運動，則液體再次分離，并且可以再透視。
權(quán)利要求
一種用于保護有價物體的安全元件，該安全元件包括 基片 該基片具有大量適合表示至少兩種可區(qū)別的信息狀態(tài)的顆粒，其特征在于 信息狀態(tài)之間的變化是可逆的，以及 信息狀態(tài)之間的變化在重力或者外部機械力的作用下實現(xiàn)。
2.如權(quán)利要求1所述的安全元件，其中該外部機械力是傾斜或搖動。
3.如權(quán)利要求1或2所述的安全元件，其中 -顆粒安裝成可轉(zhuǎn)動的，-其相應(yīng)的表面由至少兩種可區(qū)別的表面區(qū)域構(gòu)成，以及-其相應(yīng)的質(zhì)量中心與相應(yīng)的體積幾何中心不對應(yīng)，因此顆粒在重力場中在空間上取向。
4.如權(quán)利要求3所述的安全元件，其中該至少兩個表面區(qū)域可由裸眼區(qū)別。
5.如權(quán)利要求3或4所述的安全元件，其中該至少兩個表面區(qū)域可由機器區(qū)別。
6.如權(quán)利要求3-5中至少一項所述的安全元件，其中該表面區(qū)域具有不同的光譜性 質(zhì)，例如吸收、發(fā)射和/或反射。
7.如權(quán)利要求3-6中至少一項所述的安全元件，其中該表面區(qū)域具有可區(qū)別的顏色， 優(yōu)選的是在可見光譜范圍(VIS)內(nèi)可區(qū)別的顏色。
8.如權(quán)利要求1-7中至少一項所述的安全元件，其中顆粒被封入膠囊并在膠囊化中安 裝成可轉(zhuǎn)動的。
9.如權(quán)利要求3-7中至少一項所述的安全元件，其中該至少兩個可區(qū)別的表面區(qū)域分 別占據(jù)顆粒表面的至少三分之一，優(yōu)選一半。
10.如權(quán)利要求1或2所述的安全元件，其中該顆粒為充滿至少兩種密度或表面張力不 同的液體的半透明微膠囊。
11.如權(quán)利要求1-10中至少一項所述的安全元件，其中該顆粒嵌入基片中或以另外的 層加在基片上。
12.如權(quán)利要求11所述的安全元件，其中該另外的層包括粘合劑或印刷油墨。
13.如權(quán)利要求11或12所述的安全元件，其中該另外的層為絲網(wǎng)印刷層或苯胺印刷層。
14.如權(quán)利要求11或12所述的安全元件，其中該另外的層為凹版印刷層。
15.如權(quán)利要求1-14中至少一項所述的安全元件，其中該顆粒和/或膠囊為帶有球形 邊界表面的體，優(yōu)選為球體、圓柱體、桶形體或橢圓體，特別優(yōu)選的是球體。
16.如權(quán)利要求1-15中至少一項所述的安全元件，其中該顆粒為微顆粒。
17.如權(quán)利要求15所述的安全元件，其中該球體的直徑小于200μ m，優(yōu)選為50 μ m或 更小，特別優(yōu)選的是10-30 μ m。
18.如權(quán)利要求1-17中至少一項所述的安全元件，其中改變一些顆粒，使得可逆的信 息變化不可能。
19.如權(quán)利要求1-18中至少一項所述的安全元件，其中該基片包括透明或半透明的薄片。
20.如權(quán)利要求1-18中至少一項所述的安全元件，其中該基片包括紙。
21.一種制造如權(quán)利要求1-20中任一項所述的用于保護有價物體的安全元件的方法， 其中基片帶有大量適合表示至少兩種可區(qū)別的信息狀態(tài)的顆粒，信息狀態(tài)之間的變化是可 逆的，并在基片上在外部機械力和重力的交互作用下實現(xiàn)。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其中該顆粒優(yōu)選地利用絲網(wǎng)印刷、苯胺印刷或凹版印 刷而印刷在基片上。
23.如權(quán)利要求21所述的方法，其中該顆粒加入在基片中。
24.一種帶有根據(jù)權(quán)利要求1-20中任一項所述的安全元件的數(shù)據(jù)載體。
25.如權(quán)利要求24所述的數(shù)據(jù)載體，其中該安全元件放置在該數(shù)據(jù)載體的窗口區(qū)域或 通孔中或上面，或者放置在印刷字樣上面。
26.如權(quán)利要求24或25所述的數(shù)據(jù)載體，其中該數(shù)據(jù)載體為鈔票或另外的有價文件、 護照、證書或身份證。
27.使用根據(jù)權(quán)利要求1至20中任一項的安全元件或根據(jù)權(quán)利要求24至26中任一項 的數(shù)據(jù)載體來保護任何種類的物體。
28.一種用于真實性檢查的方法，其中使根據(jù)權(quán)利要求1至20中任一項所述的安全元 件或根據(jù)權(quán)利要求24至26中任一項所述的數(shù)據(jù)載體傾斜或搖動，以產(chǎn)生信息變化。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于安全保護有價物體的安全元件(12)，該安全元件包括具有多個適合表示至少兩種可區(qū)別的信息狀態(tài)的顆粒的基片，信息狀態(tài)之間的變化是可逆的，并可在外部機械力和重力在基片上的相互作用下產(chǎn)生。
文檔編號B42D15/10GK101977778SQ200980110426
公開日2011年2月16日 申請日期2009年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月11日
發(fā)明者丹妮拉·奧托, 彼得·希夫曼 申請人:德國捷德有限公司