CN101287594B - 多层体及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明描述多层体(1)、特别是一转印薄膜，包括一复制层和一在复制层上设置的金属层，其具有大量显微的细小的图案区域(14m)和一完全包围每个图案区域(14m)的背景区域(14d)，其中各图案区域(14m)设置在一具有光栅宽度D的光栅(14r)中并且各图案区域分别通过背景区域以彼此间距B彼此分离地设置。还描述一种用于这样的多层体的制造方法。

Description

多层体及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种多层体，包括一复制层，其具有许多显微的细小的图案区域，以及一种用以制造一包括可调的或确定的导电率的多层体的方法。
背景技术
已知涂金属的多层体、特别是涂金属的薄膜，其具有一反光的或磨砂的或以任何其他结构化的表面，其是导电的。导电的表面可以是干扰的，例如如果薄膜供用于电子装置的壳体的装饰的话或如果薄膜拟用作为食品的包装件的话，其遭受一微波炉的电磁辐射。这样的包装件可以同时包括具有金属表面的安全特征，其同样可以通过微波辐射热破坏。
发明内容
现在本发明的目的在于，提供一种包括可调的或确定的导电率的多层体以及其制造方法，该方法是低成本的并且适用于大量生产。
利用一种用于制造一包括可调的或确定的导电率的多层体的方法达到本发明的目的，其中设定，在多层体的一复制层的一第一区域内成形一衍射的第一表面结构；在该第一区域内和一第二区域内将一金属层涂覆到复制层上，在该第二区域内未在复制层内成形第一表面结构，其中或第一区域或第二区域由大量显微的细小的图案区域构成，它们设置在一线光栅中或一具有光栅宽度D的面光栅中并且分别通过完全限定或包围每个分区域的第二区域或第一区域以一彼此间距B彼此分离地设置；将一感光层涂覆到金属层上或作为复制层涂覆一感光的洗涤掩膜；感光层或洗涤掩膜穿过金属层曝光，从而感光层或洗涤掩膜由第一表面结构决定地在第一和第二区域内不同地曝光；并且在应用曝光的感光层或洗涤掩膜作为掩膜层的情况下在第一区域内但不在第二区域内去除金属层，或在第二区域内但不在第一区域内去除金属层。
该目的还利用一种多层体、特别是一种转印薄膜来达到，包括一复制层和一在复制层上设置的金属层，其中设定，多层体具有大量显微的细小的图案区域和一完全限定或包围每个图案区域的背景区域，其中各图案区域设置在一线光栅中或一具有光栅宽度D的面光栅中，各图案区域分别通过背景区域以一彼此间距B彼此分离地设置，光栅宽度D小于500μm并且光栅宽度D对间距B的比例在5至200之间的范围内；并且或在背景区域内或在图案区域内去除金属层。
因此设定，为了制造在一光栅上定位的显微的细小的岛状结构，在表面结构上涂覆的金属层本身构成一曝光的掩膜，其中金属层的光效应总是通过表面结构确定，其设置在表面结构上。按这种方式可以达到起曝光掩膜作用的金属层的一套准保持地部分地去除，而且以高的分辨率和质量实现，其为了制造显微的细小的岛状结构是必需的。
术语“光栅”在这里不仅用作为一面积的均匀的分段。更确切地说也是不均匀的或随机的光栅，例如调频的光栅，如其在印刷工业应用的，理解为“光栅”。因此在各岛状区域内面积的明确的分段，其构成完全随机的。各岛状区域之间的直线也可以是弯曲的和/或有变化的厚度。在光栅宽度D和/或间距B中也可以涉及整体的平均值。此外可以涉及线光栅，即涉及一维的光栅或涉及多维的光栅，例如面光栅。
通过本发明因此提供一种制造方法用于部分地涂金属的多层体，特别是用于包括各显微的细小的岛状区域的部分地涂金属的薄膜，该方法是特别有效的和低成本的。
通过一按照本发明的多层体的特别构造获得其他的以下优点：
该构造通过人的肉眼是看不到的。这样显现一本发明的多层体的金属层，多层体设有上述的涂金属的岛状图案区域的特别的结构，其一方面对于人的肉眼来说如同均匀的金属表面。另一方面金属层是不导电的，但对于直到微波区域的电磁辐射来说是穿透的。因此多层体可以例如遭受一微波的辐射，而无明显地加热。由此借助于本发明的多层体可实现一金属显现的但不导电的表面。通过各参数例如光栅宽度D和/或图案区域的间距B和/或光栅的型式的适当的实施形式还可以构成依赖于频率的导电率的效应。这意味着按照激发频率可以存在或不存在一导电率。
如果在各图案区域内涉及反光的区域，则一构成为薄膜的多层体觉察为一金属的反射薄膜。一这样的薄膜可以例如用于电子装置的装饰，例如电视机，其应该具有不导电的表面。
另一方面通过表面结构的变化可以制造一透明的薄膜，其具有一导电的表面。一这样的导电的薄膜可以例如具有许多去金属化的图案区域，其由一涂金属的背景区域包围。该薄膜可以例如用作为透明的屏蔽薄膜，其尽管其透明性但由于成网状构成的涂金属的背景区域可以隔离电磁辐射或导走静电荷。
可以例如通过金属层的层厚的变化或通过比例D/B的变化调整任意的导电率。
如果设置一线光栅，则一多层体可以例如构成为一薄膜，其在一个方向是绝缘的而在另一方向是导电的。
有利的实施形式描述于诸从属权利要求中。
优选可以设定，光栅宽度D在1μm至500μm的范围内选择，优选在5μm至300μm的范围内选择。也可以设定，光栅宽度处在10μm至250μm的范围内。如果光栅宽度D处在这些范围内，则一方面避免多层体的引入注目的衍射效应而另一方面各图案区域逐个地是看不见的，因为分段处在人的肉眼的分辨率极限以下。
此外可以设定，光栅宽度D对间距B的比例在5至200的范围内选择。利用比例D/B可以特别影响多层体的电绝缘强度。
设定，将金属层整面地以不变的表面密度涂覆、优选蒸镀到一由复制层展开的平面上。一这样的方法是低成本的并且可很好地控制金属层的层厚。
在一有利的实施形式中设定，将金属层整面地以一厚度涂覆到复制层上，其中金属层在一无表面结构的复制层的区域内具有一在1与7之间的光密度。通过以下还要更详细描述的复制层的表面结构的深度对宽度比例调节不同的透射的效应、特别是透明性。在金属层中可以涉及一金属，例如铝、银、金、铜、铬或涉及它们和/或其他的金属的合金或涉及一上述各金属的层序。
还可以设定，在第二区域内在复制层中成形一第二表面结构并且作为第一衍射的表面结构在复制层中成形一表面结构，其相对于金属层在第二区域内的透射、特别的透明性提高该金属层在第一区域内的透射、特别是透明性，或反之。因此按这种方式可以借助于复制层中的表面结构影响金属层的透射、特别是透明性或光密度。在透射或透明性中的已经微小的差异，其例如通过人眼不再是可看见的，在适当的制造条件下为了将金属层用作为曝光掩膜可以是足够的。由于复制层可以低成本地以一很细小的表面结构构成，在金属层的部分去金属化中需要的高的分辨率同样可以低成本地实现。
可以设定，第一表面结构比第二表面结构具有一较大的凸纹深度或反之。
在另一实施形式中可以设定，由第一表面结构的线间频率和凸纹深度构成的乘积(Produkt)大于由第二表面结构的线间频率和凸纹深度构成的乘积，或反之。线间频率以“线/mm”表示并且是衍射结构的一典型的特征。在优选的5μm至300μm的光栅宽度的情况下其有利地在500线/mm与5000线/mm之间选择。在具有随机的外形的结构中，例如磨砂结构，作为特性参数采用一典型的各凸起之间的间距或例如所谓相关长度。该特性参数类似地在0.2与2.0μm之间。
可以设定，在第一区域内作为第一衍射的表面结构成形一表面结构，其具有各个结构元件的一高的深度对宽度比例、特别是具有一深度对宽度比例＞0.3并且第二表面结构构成为具有较低的深度对宽度比例的表面结构，或反之。
无量纲的深度对宽度比例，经常也称为纵横比，是通过优选周期的结构的表面扩大的一典型的特征。一这样的结构在“峰”和“谷”的周期的序列中构成。在这里“峰”与“谷”之间的间距称为深度，两“峰”之间的间距称为宽度。现在深度对宽度比例越高，“峰侧面”构成越陡的并且一在“峰侧面”上沉积的金属层构成越薄的。如果涉及离散地分布的“谷”，它们可以以一大于“谷”的深度多倍的彼此间距设置，则也应该遵守这样的效应。在一这样的情况下规定“谷”的深度对“谷”的宽度的比例，以便通过深度对宽度比例的参数准确地描述“谷”的几何形状。
因此有可能借助于深度对宽度比例在表面结构的区域内调整金属层的有效的厚度。
其他的有利的实施形式针对曝光的构型和感光层的显影以及金属层的腐蚀。
可以设定，作为感光层或作为感光的洗涤掩膜涂覆一种具有二元特征的感光材料，并且将感光层或感光的洗涤掩膜穿过金属层在一曝光强度和曝光持续时间内曝光；将感光层或感光的洗涤掩膜在第一区域内或在第二区域内激活和在第二区域内不激活，或反之，其中在第二区域内由第一表面结构决定地提高金属层的透射、特别是透明性。
对此可以设定，将感光层或洗涤掩膜穿过金属层借助于UV辐射曝光。UV辐射是比日光能量充足并因此是经常优选的。
随后在一洗涤过程中可以去除感光的洗涤掩膜的通过曝光激活的区域和金属层的在其上设置的区域。
但还可以设定，使曝光的感光层显影并且显影的感光层构成金属层的一蚀刻掩膜。
另一有利的实施形式设定，将感光层通过在第一区域内的曝光激活，在该区域内通过第一表面结构提高金属层的透射、特别是透明性，并且激活的可感光的层构成一金属层的腐蚀剂。
可以设定，感光层由一光电阻构成。
光电阻可以构成为正光电阻或负光电阻。
在感光层中可以涉及一感光聚合物。
还可以设定，在除蚀刻掩膜的残留物。
一为制造部分涂金属的多层体的可能的起点因此是金属层，其涂覆一光电阻膜。如上所述，典型地通过光电阻的曝光、显影或光电阻的腐蚀和金属层的腐蚀包括光电阻作为蚀刻掩膜实现结构化。光电阻的曝光可以例如这样实现：
-带式曝光器，其中输送一带形的曝光掩膜与多层体接触并且穿过掩膜使光电阻在多层体上曝光；
-利用一聚焦的激光射束的受控的曝光，亦即将一激光射束通过一控制装置借助于一扫描装置和必要时一聚焦镜组沿多层体运动；
-掩膜，其经由一投影光学投射到多层体上。该方法可以在“分步重复”的意义上实现或借助于一套准控制的闪光灯实现。并且掩膜可以是电子控制的和可变的，例如一“线间的光调制器”。
有利地总是在光电阻面上实现曝光，但其也可以穿过金属层实现。
此外也可以通过直接的激光辐射(烧蚀)实现结构化，而不需要借助于光电阻作为“增强器”绕道。对此可以直接利用金属层在具有不同的表面结构的区域内或在具有或没有表面结构的区域内的不同的吸收性能。
此外可以通过金属层的依赖于结构的蚀刻性能的利用实现结构化。如果用一金属层气相喷镀上述的构造成的表面和遭受一适合的腐蚀剂，则显现的具有高纵横比的区域在一确定的时间以后是透明的，在此期间未构造成的区域或具有微小的纵横比的区域总是仍在相当大程度上呈现不透明的。当例如在具有表面结构和金属层的有效的较薄的层厚的复制层的区域内产生了透明性时就终止一这样时间控制的蚀刻过程，而在无表面结构和金属层的有效的较厚的层厚的复制层的区域内仍存在一不透明的金属层。即使在未构造成的区域内出现的金属层的蚀刻通常也通过开始时提高的蒸镀的金属层的光密度给以预补偿。作为应用情况可以例如拟定一手机外壳的构成。
还可以设定包括传统的去金属化方法的组合。因此可以设定，通过传统的去金属化将其他的区域完全或部分地去金属化。
此外可以将多层体的一个或多个层例如转印薄膜的转印层染色，以便产生一视觉印象。对此多层体除金属层外还可以包括至少一个全面或部分地构成的透明的或不透明的有色层。对此特别优选的是，至少一个有色层套准于金属层构成，特别是设置在不含金属层的第一或第二区域内，借此可以达到一有色的印象和/或将多层体尽管有部分涂金属仍构成不透明的。特别优选的是，至少一个有色层设置在不含金属层的第一或第二区域内并且还具有一类似于金属层的颜色。这样在一银的金属层时优选一灰白的层或在一金的金属层时优选一淡黄色的层，其有助于使人的眼睛产生一无间断存在的反光的金属层的印象。
对此还已证明适用的是，至少一个有色层或构成为一导电层，其例如包含非金属导电材料，如碳或聚合物；或构成为电缘绝层，其例如提高击穿电压。最后所述至少一个有色层也可以是一半传导层。优选至少一个有色层不包含金属。
特别已证明适用的是，以不同的颜色构成至少两个、特别是至少三个有色层、优选由颜色系统CMYK中实现一种选择。
但也可以使用这样的染料，其只在一确定的波长范围内是不透明的或透明的并且例如在用UV光曝光时起滤光器的作用。由此借助于印刷可以达到导电率的附加的局部结构化，而且其可以通过光源的光谱的选择加以影响。
在另一有利的实施形式中设定，电镀地加强金属层。对此也有可能通过一第二金属或一金属合金加强该层。在曝光以后部分地去除光电阻，从而相应地露出金属层的金属的区域。现在在露出的区域内实现电镀的构造，在此期间用光电阻覆盖的区域基本上用来确保对于电镀的构造需要的导电率。紧接着也由该区域去除光电阻。随后通过腐蚀去除在背景区域内剩下的薄金属层。
对于本发明的多层体可以设定，构成具有不变的光栅宽度D的光栅。
在另一实施形式中可以设定，构成具有变化的光栅宽度D的光栅。
还可以设定，光栅宽度D优选在±40％的范围内随机分配地改变。利用一这样的随机分配的光栅宽度的变化可以抵制波纹的出现，和避免衍射效应，其在具有不变的光栅宽度的光栅中有时可以以明显变成干扰的。
但也可以设定一波纹效应的构成，如果借此要达到一特别的光效果的话。
第一或第二表面结构可以构成为光活性的反射的或传送的光衍射的和/或光折射的和/或光散射的微米结构或纳米结构，例如构成为光栅结构如线光栅或十字光栅，构成为多个光栅结构的重叠，构成为各向同性的或各向异性的磨砂结构，构成为二元的或连续的菲涅耳透镜，构成为显微棱镜、闪光光栅、组合结构或宏观结构。按这种方式可以构成许多有趣的光效应。因此有可能构成一不导电的呈现金属的全息照片或
Figure GSB00000905373700081
因部分去金属化只微小地减小反射能力，从而基本上以如导电型式相同的强度看到全息照片。由于加网在肉眼的分辨率极限以下，只要将加网选择成没有包括全息照片的设计元件的波纹效应出现，则其对于人观察者来说保留隐藏的。在机械的评价中也没有质量损失要担心的。
通过加网的局部的变化可以明显可见地改变不导电的反射薄膜的透射性能，在此期间只不明显地改变反射性能。在反射光的观察中因此看不到任何信息，而在透射光的观察中其例如显示为具有图案的图形。
还可以设定，多层体具有一第二金属层，其套准于一第一金属层和/或至少一个有色层而设置。借此可以构成其他的有趣的效果。
各金属层可以具有不同的厚度，借此可进一步构成一方面多层体的电特性和另一方面多层体的光特性。
这样可以设定，以一层厚涂覆至少一个金属层，其中其在可见的范围内部分地是透明的。为此待选择的层厚是依赖于材料的。几10nm的层厚已可以是不透明的，亦即显现不透明的。例如铝在其光密度处在1至5的范围内时呈现不透明的。该层厚还通过复制层的表面结构的深度对宽度比例来确定，在其上沉积金属层。
虽然具有光透明性，金属层仍可具有一导电率，其对于许多应用情况是足够的。可以例如设定，将一这样的构成为薄膜的多层体用于电磁辐射的屏蔽或用于导走静电负荷。因此该多层体特别可以作为包装薄膜用于对静电敏感的构件，例如微处理器。还可以设定，±构成一这样的只具有一金属层的薄膜，如另外以上所述。
还可以设定，将各金属层之间的间距选择成使其发生干涉效应。为此可以以(2n+1)λ/2或(4n+1)λ/4的间距设置各金属层，其中n包括0的整数，而λ表示光的波长。通过在各薄层上的干涉产生色彩变化，如其例如由油膜在水表面上已知的。按这种方式可以构成有趣的光效果，其例如可以用作为装饰目的或可以构成一可很难仿造的安全特征。
其他的有利的实施形式针对表面结构的构型，其能够构成其他的光效果。
可以设定，各金属层具有一不同的第一表面结构和/或第二表面结构和/或其第一区域和/或其第二区域设置成不同的。两金属层的各图案区域可以例如成棋盘状相互位错设置并且以颜色不同的金属构成，例如铝和铜。对此一层的各图案区域也构成多个组，其由于其尺寸通过人的眼睛可以看到。在各组中可以例如涉及许多像点，它们总地设置成一图案的或文字上的图形。
还可以设定，在第一表面结构中和/或在第二表面结构中涉及一衍射光的表面结构，例如一全息照片、
Figure GSB00000905373700091
等。按这种方式例如一涂金属的全息照片或可以设有一不导电的表面或反射层。因此可以作为安全特征涂覆在食品包装件上，其连同内含物要在一微波中遭受微波辐射。但也有可能将这样的安全特征涂覆在纸币或文件上并且通过微波辐射实施真实性检验。按这种方式可以识别仿造的安全特征并同时被破坏。
还可以设定，第一表面结构和/或第二表面结构涉及一磨砂结构。另外如上所述，利用本发明的方法可以制造反射薄膜，其具有不导电的表面。但岛状的涂金属的区域的表面结构也可以构成为磨砂结构或以另一种方式构成，以便仿造金属表面的各种各样的光印象，例如具有磨砂的金属光泽的梳理的表面。也可用其他的透明的或染色的层覆盖金属的反射层。
在另一有利的实施形式中，图案区域和/或背景区域可以构造成一显微文字或一显微图的形式，显微文字或显微图可以构成一安全特征，其由人的肉眼是看不到的并且只可很难地仿造。
显微文字或显微图或一条形码可以构成为涂金属的或未涂金属的子区域。因此在一涂金属的图案区域内通过在那里在复制层中成形另一不同于在图案区域本身内的表面结构可以例如构成未涂金属的子区域。另一表面结构的包络曲线同时构成显微文字或显微图的边缘轮廓。但也可以涉及一涂金属的子区域，其在其光效果上不同于包围它的图案区域，亦即例如在薄膜倾斜或翻转时出现色彩变化。以类似的方式显微文字或显微图可以制入背景区域内，其中有利地可以设定，涂金属的显微文字或显微图通过未涂金属的区域与涂金属的图案区域分离，如果要构成具有不导电的表面的薄膜的话。
还可设定，图案区域和/或背景区域构造成一隐蔽的图案的形式，其通过一波纹检验器，亦即一单独的检验牌是可显示的。也只很难仿造一这样的安全特征。
本发明的多层体除以上所述之外的其他的可能的应用情况可以是：
-OLED(发光二极管)；
-传感器装置，例如具有敏感层的传感器，其灵敏地对湿度、氧、光、热、冷等起反应；
-具有导电的结构的安全元件，其可借助于探测器检查；
-印刷电路板；
-电子构件。
对此可以在多层体中设置其他的可能只部分地成形的功能层，如半导体层、绝缘层、敏感层等，其具有光的和/或电的特性。
许多其他的应用和/或附加效果是可能的，例如：
-在多层体的表面上实现多个特别的测试点，其允许进行导电率的检测；
-金属层的厚度变化；
-利用偏振的光的曝光；
-部分涂金属的区域的参数的与频率有关的设计；
-通过其他的电子构件对构成有构造成的导电率的多层体的补充。
附图说明
以下根据多个实施例借助于附图示例性说明本发明。其中：
图1第一实施例的示意的剖视图；
图2第一实施例的示意的俯视图；
图3第二实施例的示意的俯视图；
图4第三实施例的示意的俯视图；
图5第四实施例的示意的俯视图；
图6第五实施例的示意的剖视图；
图7第六实施例的示意的俯视图；
图8第一实施例的制造阶段的示意的剖视图；
图9按图8的另一制造阶段；
图10按图8的最后的制造阶段；
图11第七实施例的示意的俯视图。
具体实施方式
图1示出一作为多层的薄膜体1的多层体，其中可以涉及一热铸薄膜。在可以由一约20μm厚的聚酯薄膜构成的载体薄膜10上涂覆一复制层12。复制层12可以涉及一热塑性塑料层，在其中借助于一复制工具成形一图案。但也可以涉及一UV硬化的漆，在其中通过掩膜曝光借助于UV光制出图案或由成形起实现一具有表面结构的模型。
复制层12具有一部分冲孔的金属层14，其可以例如由铝、铜、银、金或铬构成。作为最后的层在载体薄膜10的远离复制层12的侧面上涂覆一胶粘剂层16，借助于它可将薄膜体1转到一基材上。在胶粘剂层16中可以优选涉及一热胶粘剂。
作为另一方案，胶粘剂层16也可以涂覆到金属层上。特别是包括复制层、金属层和胶粘剂层的结合可以构成为转印层，其粘贴到一基材上，同时紧接着可以剥去载体10。
图2现在在俯视图中详细示出金属层14的构成。金属层14分成各个岛状的区域14m，它们分别由复制层12的各个宽度为B的去金属化的区域14d包围。各去金属化的区域14d构成一连接在一起的背景区域。各区域14m设置在一具有光栅宽度D的光栅中，其中各光栅线用位置14r标记。它们在图2所示的实施例中构成为边长为F的正方形场，边长F小于光栅宽度D：
F＝D-B
光栅宽度D和光栅宽度D对宽度B比例现在选择成使金属层14的结造通过人的肉眼是看不见的。对此遵守下列边界条件：
-通过最大发生的电的击穿电压确定光栅宽度D对宽度B比例的最小允许的值，同时考虑到外来的影响如空气湿度、手汗和污染可能降低去金属化的区域14d的绝缘效果，并且通过或许有意涂覆的电介护层确定击穿电压。这些护层可以包括薄膜1的各部分，例如复制层或胶粘剂；
-通过衍射效应限定光栅宽度D的最小允许的值，该衍射效应可以以光波长的数量级出现在结构上并且破坏一封闭的金属表面的印象，或者产生不符合要求的色彩效果；
-通过人的眼睛的分辨力限定宽度B和/或光栅宽度D的最大允许的值。如果选择过大的光栅宽度D和/或宽度B，则由肉眼可以看出加网。
各涂金属的区域14m可以构成为反射的表面，从而薄膜体1以反射薄膜出现。但在区域14m中也可制出衍射光的结构，例如一全息照片，或其可以构成掩膜结构。按这种方式可以产生各种各样的光效果，其超出一光学上一致的金属表面的复膜向外看。例如可以将“金属的”微波适宜的安全特征、商标或印字设置在完成食物的包装件上，其在微波中加热时不被破坏，因为其涉及不导电的金属表面。安全元件，如其应用在文件和纸币上，可以按这种方式配备一附加的安全元件，其在于，一这样的安全元件通过微波辐射是不可破坏的。此外电子装置如电视机可以设有一不导电的金属表面。金属层对此不必位于物理表面上，而也可以嵌入各电介层之间，例如作为一转印层的部分或在制造壳体部件的过程中注塑成型。
虽然在图2所示的实施例中的光栅涉及一正方形光栅，其光栅宽度D在坐标方向x和y是相等的，但也可以设定，光栅宽度D在x坐标方向和y坐标方向是不同的。同样涂金属的区域14m的边长F和/或去金属化的区域14d的宽度B构成不同的。涂金属的区域14m也可以涉及矩形的、圆形的、椭圆形的或其他成形的具有封闭的轮廓的区域。在一正方形光栅中，如图2中所示，可以优选正方形、圆周和规则的多边形作为涂金属的区域的轮廓。
也可以设定，构成直线形的涂金属的区域14m，其通过直线形的去金属化的区域14d彼此分离。因此各涂金属区域14m设置在一线光栅中，亦即在一维的光栅中。因此一这样的薄膜体沿垂直于直线形的区域14m、14d延伸的方向是绝缘的并且在平行于直线形区域14m、14d延伸的方向构成导电的。
图3现在示出一第二实施例，其中光栅宽度以随机的方式关于值D0±40％变化。图3中涉及一在俯视图所示的薄膜体2，其中不仅涂金属的区域24m而且去金属化的区域24d构成不规则成形的，其中与一正方形光栅的偏差不大于40％。利用一这样的实施形式可以避免出现波纹效应或干扰的衍射效应。
图4示出一第三实施例的示意图，其通过图2中第一实施例的变化构成。
一金属层34现在这样构成，即在彼此绝缘的各涂金属的区域34m的旁边相互连接金属层34的各区域并且这样构成各个印制导线34l。按这种方式可以例如构成天线，其对于人的肉眼来说是看不见的。由于在涂金属的区域34m、34l下面设置的复制层可以具有一衍射光的凸纹结构，例如为一全息照片的形式，这样，安全元件也可以设有电的功能元件。一这样的安全元件的多层体可以具有其他的层，其例如构成一RFID(无线电场)特征(Tag)，亦即一开关电路，其用于借助于无线电波的识别。此外背景区域，亦即在涂金属的区域34m、34l之间填满一不透明的有色层。
图5现在示出第四实施例，其中在薄膜体4涂覆的金属层44构成为在相当大程度上透明的导电层。与图2中所示的第一实施例相比现在各岛状的去金属化的区域44d由各涂金属的条形的区域44m包围，它们相互连结并且按这种方式构成一连接在一起的导电的表面区域。该表面区域具有一细网眼的网格的形式。金属层44可以用作为对电磁场的屏蔽或用于导走静电荷。
也可以设定，在金属层44上设置其他的层，例如一保护漆层或一有色层，而不降低屏蔽效应。此外薄膜体4在去金属化的区域44d内套准于各条形的金属的区域44m可以具有一透明的有色层。为了更好的定向在图5中画入各光栅线(参照图2)。
图6现在示出一薄膜体5，其包括一载体层50、一第一复制层52a、一第一金属层54a、一第二复制层52b、一第二金属层54b和一胶粘剂层56。两金属层54a和54b以这样的彼此间距设置，即在各薄的层上可以发生已知的干涉效应。两金属层54a和54b还具有不同的厚度。在图6所示的实施例中接近载体层50设置的金属层54a是较薄的层。其具有一较低的纳米范围内的厚度，从而在可见光中部分地呈现透明的。由于一薄的金属层的透明性还依赖于材料的，符合目的地通过一系列实验确定需要的层厚。
图7示出一薄膜体6的俯视图，其中表面以上述的方式具有各个岛状的涂金属的区域64m，其由各个去金属化的区域64d包围。在区域64d内制出一显微标记，其在所示的实施例中构成为显微文字，其只用光辅助装置例如一高倍的放大镜或一显微镜才是可读的。但也可以设置显微图案。但显微标记可能减小去金属化的区域的电绝缘强度，如果其具有一涂金属的表面的话。
所述各实施例包括，在套准中实施金属层的部分去金属化。这无疑是可能的，因为金属层设置在复制层上，其至少部分地具有一表面外形。如果现在在复制层上针对由复制层展开的平面涂覆一具有均匀的表面密度的金属层，例如通过在真空中的蒸镀，则可以将表面密度或层厚选择成使涂覆的金属层根据表面外形的局部的深度对宽度比例具有一不同的光密度。如果现在将金属层作为曝光掩膜用于光电阻，亦即光电阻穿过金属层曝光，则其可以设计为一套准精确的蚀刻掩膜并且将金属层套准精确地部分去金属化。
如果涂金属的区域要构成为反射的区域，则可以将设置在各去金属化的区域的下面设置的复制层区域内成形一具有高的深度对宽度比例的表面外形，例如具有一深度对宽度比值＞2并且复制层在各涂金属的区域的下面具有一很小的深度对宽度比例。
无量纲的深度对宽度比例经常也称为纵横比，是优选周期的结构的表面扩大的一典型的特征。一这样的结构在周期的“峰”和“谷”的序列中构成。在这里“峰”与“谷”之间的间距称为深度，两“峰”之间的间距称为宽度。现在深度对宽度比例越高，“峰侧面”构成越陡的并且一在“峰侧面”上沉积的金属层构成越薄的。如果涉及离散地分布的“谷”，它们可以以一彼此间距设置，该间距大于多倍“谷”的深度，则也可观察到这样的效应。在一这样的情况下规定“谷”的深度对“谷”的宽度的比例，以便通过深度对宽度比值的参数准确描述“谷”的几何形状。
因此有可能通过复制层的表面结构的深度对宽度比例h/d影响金属层的平均层厚。借此一方面影响金属层的导电率而另一方面影响其透射或透明性。
表1示出在塑料薄膜(折射指数n＝1.5)之间设置的、由Ag、Al、Au、Cr、Cu、Rh和Ti制成的金属层在一光波长λ＝500nm时求得的反射率。其中厚度比ε构成为由为最大Rmax的反射率R＝80％和为最大Rmax的反射率R＝20％需要的金属层厚度t的商。
表1
  金属   Rmax  对于80％Rmax的t   对于20％Rmax的t   ε   h/d
  Ag   0.944  31nm   9nm   3.4   1.92
  Al   0.886  12nm   2.5nm   4.8   2.82
  Au   0.808  40nm   12nm   3.3   1.86
  Rh   0.685  18nm   4.5nm   4.0   2.31
  Cu   0.557  40nm   12nm   3.3   1.86
  Cr   0.420  18nm   5nm   3.6   2.05
  Ti   0.386  29nm   8.5nm   3.3   1.86
由启发性观察得出，银和金(Ag和Au)如可看出的具有一高的最大反射率Rmax和需要一较小的深度对宽度比例用以构成透明性。铝(Al)虽然也具有一高的最大反射率Rmax但需要一较高的深度对宽度比例。优选因此可以设定，由银和金构成金属层。但也可以设定，由其他的金属或金属合金构成金属层。
表2现在示出由对构成为直线的、正弦形光栅的具有一光栅间距350nm的表面结构的严格的衍射折射得到的折射结果，该表面结构具有不同的深度对宽度比例。表面结构用一法向厚度为t0＝40nm的银涂覆。入射到表面结构上的光具有波长λ＝500nm(绿光)并且是TE(横电磁波)偏振的或TM(横磁波)偏振的。
表2
Figure GSB00000905373700161
如表中所示，特别是透明度除了深度对宽度比例外还依赖于辐射的光的偏振。这种依赖性对于不同深度对宽度比例h/d示于表2中。
还表明金属层的透明度或反射率是依赖于波长的。
这样的效应对TE偏振光特别好地显示出来。
还表明当光的λ射角不同于法向的λ射角时透明度降低，亦即当光不垂直λ射时透明度降低。这意味着，在表面结构的区域内的金属层只在光的一有限的λ射圆锥内可以构成透明的。因此可以设定，金属层在倾斜观察时构成不透明的，在这一点上该效应可用于金属层作为选择性的曝光掩膜的应用。
图8至10现在一个用于制造一配合精确的部分去金属化的金属层的实施例。
图8示出一多层的薄膜体81，其如同图1中描述的薄膜体1构成。薄膜体81包括多个层。在所示的实施例中涉及一载体薄膜80、一复制层82和一金属层84，以及一胶粘剂层86，其涂覆在载体薄膜80的远离复制层82的侧面上。
在金属层84上涂覆一感光层88。
感光层88可以例如涉及一UV灵敏的光电阻。对此可以涉及一有机层，将其通过传统的涂层方法，如凹版印刷，以液态的形式涂覆。也可以设定，蒸镀感光层或作为干膜层压上去。
图9中示出感光层88从胶粘剂层86的一侧的曝光，其中示出感光层88处于显影的状态。
感光层88的曝光设有UV光89，其中金属层84起曝光掩膜作用。在显影以后感光层88具有各个区域88u，在其中包括层88并且具有各个区域88b，在其中由于显影去除层88。如图9可看出的，区域88u涉及复制层82构成有一较低的深度对宽度比例的区域，在所示的实施例中其为零，而在区域88b内，复制层88具有一包括高的深度对宽度比例的表面结构。在那里金属层84构成有比在区域88u内较小的厚度，从而金属层84在两区域内具有一不同的透射并从而以不同的程度减弱λ射的UV光。不需要将金属层构成如此之薄，以致区域88b在肉眼观察显现透明的。一薄膜体81的较小的总透射可以通过一提高的感光层88的曝光剂量来补偿。此外考虑到感光层的曝光典型地设置在接近UV区域内，从而肉眼的观察印象对于透射的评价并不是决定性的。
在图8至10所示的实施例中，感光层88由一正光电阻构成。在一这样的光电阻中曝光的区域在显影剂中是可溶解的。与此不同在一负光电阻中未曝光的区域在显影剂中是可溶解的。按这种方式利用金属层84的不同的区域的版面设计可以套准精确地去金属化。还可以设定，借助于一后续的电镀的处理进一步修改金属层84，例如构成有提高的层厚，以便例如如另外以上图4中所示，构成具有改进的导电率的印制导线。
图10现在示出薄膜体81处于其最终状态，因为借助于一腐蚀剂在各区域88b内去除金属层84。因此金属层84还只存在于各区域88u内并按这种方式构成各个彼此绝缘的岛。
图11现在示出一多层体110，其以随机的方式分成各个岛区域114。因此各光栅线114r也随机地设置和构成。在图11所示的实施例中各光栅线114r构成为直线。但对此也可以涉及弯曲的线。还可以设定，构成具有变化的宽度的线。为了可以应用以上图2中所述的尺寸公式F＝D-B或可以确定比例D/B，将光栅宽度D和宽度B作为平均值在全部岛区域114上确定。如以上图3中所述，可以优选设定，光栅宽度D的变化≤±40％。
可以在一大的范围内改变岛区域114的尺寸和形状，同样改变岛区域的重心的位置。仍然设定，各岛区域典型地具有一平均的尺寸＜250μm并且在平均的岛尺寸与中断的宽度之间的比例在5与200之间。
图11所示的实施例中各岛区域114可以是涂金属的并且通过各光栅线114r表明特征的背景区域是去金属化的或反之。

Claims (39)

1.用于制造一具有可调的或确定的导电率的多层体的方法，其特征在于，
在多层体的一复制层(12，52a，52b，82)的第一区域内成形一衍射的第一表面结构，
在该第一区域内和一第二区域内将一金属层(14，24，34，64，84)涂覆到复制层(12，52a，52b，82)上，在该第二区域中不将第一表面结构成形到在复制层(12，52a，52b，82)上，其中或第一区域或第二区域由大量显微的图案区域构成，所述图案区域设置在一线光栅中或一具有光栅宽度D的面光栅中并且分别通过完全限定或包围线光栅或面光栅的每个分区域的第二区域或第一区域以一彼此间距B彼此分离地设置，
将一感光层(88)涂覆到金属层(14，24，34，64，84)上，或作为复制层涂覆一感光的洗涤掩膜，感光层(88)或洗涤掩膜穿过金属层(14，24，34，64，84)曝光，从而感光层(88)或洗涤掩膜由第一表面结构决定地在第一区域和第二区域内不同地曝光，并且在应用曝光的感光层(88)或洗涤掩膜作为掩膜层的情况下在第一区域内但不在第二区域内去除金属层(12，24，34，64，84)，或在第二区域内但不在第一区域去除金属层(12，24，34，64，84)。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在1μm至500μm的范围内选择光栅宽度D，并且在5至200的范围内选择光栅宽度D对宽度B的比例。
3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，在5μm至300μm的范围内选择光栅宽度D。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，将金属层(14，24，34，64，84)整面地以不变的表面密度涂覆到一由复制层(12，52a，52b，82)展开的平面上。
5.按照权利要求1至4之一项所述的方法，其特征在于，将金属层(14，24，34，64，84)整面地以一厚度涂覆到复制层(12，52a，52b，82)上，其中金属层(14，24，34，64，84)在一无表面结构的复制层(12，52a，52b，82)的区域内具有一在1与7之间的光密度。
6.按照权利要求1至4之一项所述的方法，其特征在于，在第二区域内在复制层(12，52a，52b，82)中成形一第二表面结构，并且将一表面结构成形到复制层(12，52a，52b，82)中作为衍射的第一表面结构，其相对于金属层在第二区域内的透明性提高在第一区域内的透明性，或反之。
7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，第一表面结构具有一比第二表面结构大的凸纹深度，或反之。
8.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，由第一表面结构的线间频率和凸纹深度构成的乘积大于由第二表面结构的线间频率和凸纹深度构成的乘积，或反之。
9.按照权利要求7所述的方法，其特征在于，由第一表面结构的线间频率和凸纹深度构成的乘积大于由第二表面结构的线间频率和凸纹深度构成的乘积，或反之。
10.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，在第一区域内作为衍射的第一表面结构成形一表面结构，该表面结构具有一深度对宽度比例＞0.3并且第二表面结构构造成具有与第一表面结构相比较低的深度对宽度比例的表面结构，或反之。
11.按照权利要求7所述的方法，其特征在于，在第一区域内作为衍射的第一表面结构成形一表面结构，该表面结构具有一深度对宽度比例＞0.3并且第二表面结构构造成具有与第一表面结构相比较低的深度对宽度比例的表面结构，或反之。
12.按照权利要求8所述的方法，其特征在于，在第一区域内作为衍射的第一表面结构成形一表面结构，该表面结构具有一深度对宽度比例＞0.3并且第二表面结构构造成具有与第一表面结构相比较低的深度对宽度比例的表面结构，或反之。
13.按照权利要求1至4之一项所述的方法，其特征在于，作为感光层或作为感光的洗涤掩膜涂覆一种具有二元特征的感光材料并且将感光层或感光的洗涤掩膜穿过金属层(14，24，34，64，84)在一曝光强度和曝光持续时间内曝光，将感光层(88)或感光的洗涤掩膜在第一区域内激活和在第二区域内不激活，或反之，其中在第一区域由第一表面结构决定地提高金属层的透明性。
14.按照权利要求13所述的方法，其特征在于，感光层或洗涤掩膜穿过金属层借助于UV辐射曝光。
15.按照权利要求1至4之一项所述的方法，其特征在于，在一洗涤过程中去除感光的洗涤掩膜的通过曝光激活的区域和金属层的在其上设置的区域。
16.按照权利要求1至4之一项所述的方法，其特征在于，使曝光的感光层(88)显影并且显影的感光层构成金属层(14，24，34，64，84)的一蚀刻掩膜。
17.按照权利要求1至4之一项所述的方法，其特征在于，将感光层(88)通过在第一区域或第二区域内的曝光激活，在其中由第一表面结构决定地提高金属层的透明性，并且激活的可感光的层构成金属层的腐蚀剂。
18.按照权利要求1至4之一项所述的方法，其特征在于，感光层由一光电阻构成。
19.按照权利要求16所述的方法，其特征在于，去除蚀刻掩膜的残留物。
20.按照权利要求1至4之一项所述的方法，其特征在于，电镀地加强金属层(14，24，34，64，84)。
21.按照权利要求1至4之一项所述的方法，其特征在于，套准于金属层设置至少一个透明的或不透明的有色层。
22.按权利要求1至21之一项可得到的多层体，包括一复制层(12，52a，52b，82)和一在复制层(12，52a，52b，82)上设置的金属层(14，24，34，64，84)；其特征在于，多层体具有大量显微的图案区域和一完全限定或包围每个图案区域的背景区域，其中各图案区域设置在一线光栅中或一具有光栅宽度D的面光栅中，各图案区域分别通过背景区域以一彼此间距B彼此分离地设置，光栅宽度D在5μm至300μm的范围之间并且光栅宽度D对间距B的比例在5至200的范围内，并且或在背景区域内或在图案区域内存在金属层。
23.按照权利要求22所述的多层体，其特征在于，在复制层(12，52a，52b，82)的第一区域中成形一衍射的第一表面结构，而在复制层(12，52a，52b，82)的第二区域中不成形所述第一表面结构，其中图案区域或者在第一区域或者在第二区域中形成。
24.按照权利要求22所述的多层体，其特征在于，复制层(12，52a，52b，82)在各图案区域内具有一第一表面结构而在背景区域内具有一第二表面结构，其中第一表面结构和第二表面结构由不同的表面结构构成并且这些表面结构中的至少一个是一衍射的表面结构。
25.按照权利要求24所述的多层体，其特征在于，第一表面结构和第二表面结构具有不同的深度对宽度的比例。
26.按照权利要求22至25之一项所述的多层体，其特征在于，多层体具有一第一金属层(54a)和一第二金属层(54b)，该第二金属层套准于所述第一金属层(54a)设置。
27.按照权利要求26所述的多层体，其特征在于，所述金属层(54a，54b)的至少一个以一层厚涂覆，该金属层在该层厚内在可见光的范围内部分地是透明的。
28.按照权利要求26所述的多层体，其特征在于，以(2n+1)λ/2或(4n+1)λ/4的间距设置所述金属层(54a，54b)，其中n是包括0的整数，而λ是光的波长或平均的波长，所述光为多层体的使用目的而设置，其中λ在可见的光谱的范围内选择。
29.按照权利要求26所述的多层体，其特征在于，第一金属层和第二金属层具有不同的第一表面结构，和/或第一金属层和第二金属层具有不同的第二表面结构，和/或第一金属层和第二金属层的第一区域设置成不同的，和/或第一金属层和第二金属层的第二区域设置成不同的。
30.按照权利要求24所述的多层体，其特征在于，第一表面结构和/或第二表面结构涉及一衍射光的表面结构。
31.按照权利要求30所述的多层体，其特征在于，所述衍射光的表面结构为全息照片。
32.按照权利要求24所述的多层体，其特征在于，第一表面结构和/或第二表面结构涉及一磨砂结构。
33.按照权利要求22至25之一项所述的多层体，其特征在于，图案区域和/或背景区域构造成一显微文字或一显微图的形式。
34.按照权利要求22至25之一项所述的多层体，其特征在于，图案区域和/或背景区域构造成一隐蔽的图案的形式，该图案通过一波纹检验器是可显示的。
35.按照权利要求22至25之一项所述的多层体，其特征在于，多层体还包括至少一个整面或部分地构成的透明的或不透明的有色层。
36.按照权利要求35所述的多层体，其特征在于，套准于金属层构成所述至少一个有色层。
37.按照权利要求35所述的多层体，其特征在于，所述至少一个有色层构成为一导电的或电绝缘的层。
38.按照权利要求35所述的多层体，其特征在于，所述至少一个有色层构成图案形的。
39.按照权利要求35所述的多层体，其特征在于，以不同的颜色构成至少两个有色层。
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