CN103687730B

CN103687730B - 光学可变元件

Info

Publication number: CN103687730B
Application number: CN201280035903.2A
Authority: CN
Inventors: C.富斯
Original assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Current assignee: Jiejia German Currency Technology Co Ltd
Priority date: 2011-07-21
Filing date: 2012-07-19
Publication date: 2016-10-12
Anticipated expiration: 2032-07-19
Also published as: EP2734381B1; DE102011108242A1; EP2734381A1; US9297941B2; RU2014106344A; US20140160568A1; WO2013010672A1; CN103687730A; RU2571447C2

Abstract

本发明涉及一种光学可变元件，尤其是防伪元件，具有透明载体层(5)、反射层(6)和透明嵌入层(7)，反射层是至少部分透明的并形成在载体层(5)上，透明嵌入层(7)形成在反射层(6)上，其中，反射层(6)构造在图案区域中，使得形成许多部分透明的微镜(8)，当从上方直接观看图案区域时，由于入射光的镜面反射，所述微镜呈现可感知的图案，并且其中，载体层(5)和嵌入层(7)的折射率在可见光谱中的差不会超过0.2，使得当透视观看图案区域时，不会看见当从上方直接观看时可感知的图案。

Description

光学可变元件

技术领域

本发明涉及一种光学可变元件，尤其是可用于例如数据载体的防伪元件。

背景技术

数据载体，比如有价文件、身份证件或价值物(诸如品牌物品)，通常具有用于安全目的的光学可变元件，所述光学可变元件允许测试数据载体的真实性，同时用于防御未经授权的复制。为此，光学可变元件的光学效应在例如观察方向改变时变化，并不能被常规复印机复制。

发明内容

在这些前提下，本发明基于说明一种光学可变元件、尤其是防伪元件的目的，该光学可变元件提供了高防伪造性以及良好的可辩认性和简单的可验证性。

该目的通过光学可变元件、尤其是防伪元件来实现，该光学可变元件具有透明载体层、形成在载体层上的至少部分透明的反射层以及形成在反射层上的透明嵌入层，反射层构造在图案区域中，使得所述层形成许多部分透明的微镜，在俯视图案区域时，由于入射光的镜面反射，这些微镜呈现可感知的图案，载体层和嵌入层的折射率在可见光谱中的差不会超过0.2，使得在透视观看图案区域时不会识别在俯视时所感知的图案。

因此，观看者得到令人惊讶的效果，他在俯视时识别图案，而对于他来说，该图案在透视时消失。该光学效应可定名为透射“抗水印”。

在根据本发明的元件中，载体层和嵌入层的折射率在可见光谱中的差不会超过0.1，尤其不会超过0.05。在该情况下，可易于确保在透视时图案的消失。

在透视时图案的消失在此应理解成尤其意味着例如即使位于光学可变元件后方一定距离的图像经由图案区域大部分无畸变地可见，但是在俯视时所感知的图案实际上不再是可识别的。在透视时，部分透明的微镜的折射效应由此导致不能识别根据本发明的图案。这通过载体层和嵌入层的十分类似的折射率来实现，因此，透射光因在部分透明的微镜上的折射而产生轻微的横向偏移，但是光的传播方向不会改变或者不会显著改变。在透视时，图案区域实际上充当平行平面板。

在光学可变元件中，嵌入层的背离反射层的上侧不会跟随微镜的浮凸。特别优选地，上侧具有平面构造。这导致防御不期望的铸造以及由此防御对光学可变元件的不期望的复制。同样，载体层的背离反射层的下侧不会跟随微镜的浮凸。

而且，在根据本发明的光学可变元件中，反射层可以是介电层，其折射率分别与载体层的折射率以及与嵌入层的折射率在至少一部分可见光谱中的差超过0.2。优选地，该差可以>0.3，特别优选地>0.5。

许多部分透明的微镜可以构造成在从不同观看方向俯视图案区域时，由于入射光的镜面反射，呈现至少两种不同的图案。

而且，在根据本发明的光学可变元件中，微镜的最小横向尺寸可以>1μm。优选地，它们位于从3至300μm的范围内，尤其位于从4至50μm的范围内，特别优选地位于从5至20μm的范围内。

微镜可形成至少局部周期性的锯齿光栅或分面格栅。而且，反射层可仅存在于一些区域中和/或具有在一些区域中不同的层构造。

而且，可以通过抗反射浮凸，尤其是通过亚波长光栅或蛾眼结构在一些区域中至少减少、优选地几乎完全抑制在反射层上的反射。

而且，反射层可具有在一些区域中不同的层厚度。

反射层可由至少在一部分可见光谱中具有>1.7，优选>1.8，特别优选>2的折射率的一个或若干高折射率层形成。

在根据本发明的光学可变元件中，反射层的厚度可以选择成由于在反射层的边界表面上反射的光的干涉，在俯视时所感知的图案呈现为彩色。

特别地，对于在可见光谱区域中期望波长λ处的高反射率，反射层的层厚度z可以选择成满足下列方程式其中，m是从1至4的整数值，n_R是反射层的折射率。优选地，反射层的层厚度z选择成对于m＝2，满足关于z的方程式。

在根据本发明的光学可变元件中，反射层在反射时可具有大于40，优选大于50，特别优选大于60的色度为了估计颜色或色度，在此利用CIE L*a*b*颜色系统，假设具有D65标准光源的照明。

而且，反射层中的至少一个可具有根据介于285nm和1755nm之间，优选介于475nm和1365nm之间，特别优选介于约500nm和1100nm之间的光程长度zn_R(z是反射层的层厚度，n_R是反射层的折射率)的层厚度。当反射层由三个层形成时，优选地，两个外层分别具有这种光程长度。

而且，在根据本发明的光学元件中，反射层的厚度可选择成由于在反射层的边界表面上反射的光的干涉，在俯视时感知的图案呈现为白色。特别地，反射层的厚度可选择成相应的光程长度位于115和135nm之间。优选地，光程长度等于125nm。

在光学可变元件中，反射层可具有三层构造，具有两个外层和布置在两个外层之间的间隔层，外层的折射率相等。特别地，外层的折射率可大于间隔层的折射率。

特别地，光学可变元件可构造成特别应用于比如防伪纸、有价文件等的数据载体的安全线、撕裂线、防伪带、防伪条、色标或标记。特别地，光学可变元件可跨越透明或至少半透明的区域或凹处。

特别地，术语防伪纸在此理解为指的是有价文件的不宜流通的前体部分，除了本发明的光学可变元件之外，有价文件还可例如具有其它的真实性特性，比如设置在体积中的发光物质。一方面，有价文件在此理解成由防伪纸制造的文件。另一方面，有价文件还可以是具有本发明的光学可变元件的其它文件或物体，以便使有价文件具有不能复制的真实性特征，从而可以检查真实性同时防止不期望的复制。

还提供了一种具有根据本发明的光学可变元件(包括其发展形式)的数据载体。数据载体可以是例如有价文件、身份证件、防伪纸或其它价值物。

还提供了一种根据第二变型例的光学可变元件，尤其是防伪元件，具有载体层和形成在载体层上的反射层，反射层因其结构而具有位于图案区域中的许多微镜，由于入射光的镜面反射，在俯视图案区域时，许多微镜呈现可感知的图案，反射层的厚度选择成由于在反射层的边界表面上反射的光的干涉，在俯视时感知的图案呈现为彩色或有颜色的，尤其呈现为单色。

根据第二变型例的这样光学可变元件能够实现极好的色彩表示。

在根据第二变型例的光学可变元件中，对于期望波长λ，反射层的层厚度z可选择成满足下列方程式其中，m是从1至4的整数值，n_R是反射层的折射率。特别地，对于m＝2，满足上面关于z的方程式。

根据第二变型例的光学可变元件可以与上述光学可变元件相同的方式开发，其中，图案区域还能够实现透视。根据第二变型例的光学可变元件还能够实现透视，但是其还可构造成没有无畸变的透视或根本不可能有透视。

特别地，根据第二变型例的光学可变元件可具有形成在反射层上的透明嵌入层。

而且，反射层可构造为单个反射层。然而，反射层还可以是多层的。

反射层在反射时可具有大于40，优选大于50，特别优选大于60的色度

C_{{ab}^{*}} = \sqrt{a^{* 2} + b^{* 2}} .

而且，反射层中的至少一个可具有根据介于285nm和1755nm之间，优选介于475nm和1365nm之间，特别优选介于约500nm和1100nm之间的光程长度zn_R(z＝层厚度，n_R＝反射层的折射率)的层厚度。当反射层由三个层形成时，优选地，外面两个层具有根据所列光程长度的这种层厚度。

显而易见的是，在不超出本发明范围的情况下，上文中提到的特征以及下文中待说明的那些特征不仅可用于所述组合中，而且可用于其它组合中或者可孤立使用。

附图说明

下文中，本发明将参考附图通过示例更确切地加以说明，这也公开了对本发明来说必不可少的特征。为了更清楚，附图未精确地按照标准或比例表示，附图中：

图1是具有根据本发明的光学可变元件1的钞票的俯视图；

图2是光学可变元件1的放大截面图，用于说明俯视时所呈现的图案；

图3是根据图2的光学可变元件的截面图，用于说明在透视时图案的消失；

图4是类似的光学可变元件的截面图，用于说明在根据本发明的光学可变元件1中，在透视时图案的消失；

图5是对于反射层6的不同层厚度z，根据图2和3的光学可变元件的反射比R与波长的关系曲线；

图6是在反射时，根据图2的光学可变元件的色度C*与反射层6的层厚度z的关系曲线；

图7是对于反射层6的不同层厚度z，根据图2的光学可变元件的透射率T与波长的关系曲线；

图8是在透射时，图2的光学可变元件的色度C*与反射层6的层厚度z的关系曲线；

图9是根据本发明的光学可变元件1的另外实施例的截面图；

图10是在反射时，根据图9的光学可变元件的反射层19的色度C*与层厚度z的关系曲线；

图11是对于不同层厚度z，根据图9的光学可变元件1的反射比R与波长的关系曲线；

图12是对于根据图2实施例的反射层6的不同层厚度，CIE L*a*b*颜色系统的值a*和b*的图；

图13是对于根据图9实施例的反射层16、18的不同层厚度，CIEL*a*b*颜色系统的值a*和b*的图；

图14是对于根据图2的光学可变元件，在反射时亮度L*与色度C*与反射层6的层厚度z的关系曲线；以及

图15是根据本发明的光学可变元件1的另外实施例的截面图。

具体实施方式

在图1所示实施例中，根据本发明的光学可变元件1布置在钞票3的窗口2中，并可因此在俯视和透视时被注意到。光学可变元件1充当防伪元件，以使得能够测试钞票3的真实性，并因此还可定名为防伪特征。

如图1示意性所示，观看者在俯视时可感知到图案，在此例如为星星4。然而，在透视时，该星星4对观看者来说是不可见的。

为了提供该效果，如从图2的示意性截面图最好地看出，光学可变元件1具有透明载体层5、部件透明的反射层6以及透明嵌入层7，这些层以该顺序布置成一个位于另一个之上。因此，部分透明的反射层6位于透明载体层6和透明嵌入层7之间。

在所述实施例中，透明载体层5是透明压印漆(例如热塑性或辐射固化漆)，其中，压印有许多微镜8的结构，该结构化涂覆有部分透明的反射层6，以形成期望的微镜8。在所述示例性实施例中，形成有单个反射层6。然而，还可按一个位于另一个上方的形式形成若干透明的反射层。

反射层7(或多个反射层)优选地是介电层(或多个介电层)。这些层可通过薄膜方法(例如电子束蒸发或溅射)施加到结构化载体层5。

为了使不期望的衍射效应最小，微镜8的最小横向尺寸在此较大，并优选地明显大于可见光的最大波长。可见光在此尤其理解为处于380至780nm波长范围内的电磁辐射。优选地，微镜8的最小横向尺寸因此等于至少3μm，优选等于至少5μm，特别优选等于至少10μm。透明载体层5中的结构的最大压印高度可为小于20μm，优选小于10μm，特别优选小于4μm。这使得易于将微镜8嵌入尽可能薄的层状复合体中。

微镜8可布置成规则的格栅，或者还可非规则地布置。而且，微镜8还可形成至少局部周期性的锯齿光栅。

载体层5中的结构和由此微镜8的布置选择成在俯视图案区域(根据图2，观看方向B1，入射光方向L1)时，观看者在光学可变元件1的平面图案区域中可感知图案(在此为星星4)，如反射光的箭头R1和R2所示。

因为在所述示例性实施例中，透明载体层5和透明嵌入层7具有相同的折射率，所以入射光一方面在反射层6的上侧与载体层5之间的边界表面处折射后方向的改变与另一方面在反射层6的下侧与透明嵌入层7之间的边界表面处折射后方向的改变彼此抵消，使得在透射时，光L1仅仅水平地偏移(双箭头P1的方向)。但是透射光线保持其传播方向。因为水平偏移极小，且保持了传播方向，所以微镜8实际上在透视时不再被识别。根据本发明的防伪元件1在透视时充当透明(可能的略微乳白色)窗口，使得观看者可经由该窗口识别例如结构化背景，但是不会看到星星4。

为了进一步解释该透视效应，图4示出光学可变元件1’的示例，其中，载体层5’和嵌入层7’的折射率明显不同。在该情况下，一方面在反射层6’与载体层5’之间的边界表面处的折射以及另一方面在反射层6’与嵌入层7’之间的边界表面处的折射导致光在透射后具有不同的传播方向。当经由这样的防伪元件1’观看结构化背景时，折射效应和产生的方向改变导致可见的变形，这最终使得可以看见防伪元件的图案(在此为星星4)。

因此，根据本发明，载体层5和嵌入层7选择成它们的折射率在可见光谱中相等或相差不超过0.2，因为最多高达该折射率差，所以在透视时可靠地获得所述窗口效应。

根据本发明的光学可变元件1由此实际上具有“抗水印效果”，因为图案(在此为星星4)在俯视时是可见的，而图案在透视时是不可见的并由此消失。根据本发明的光学可变元件1的该光学效应还可定名为透射“抗水印”。

在所述实施例中，考虑到反射层6的折射率，反射层6的层厚度选择成在俯视时，星星4看上去是彩色的。为此，优选地，部分透明的反射层6的折射率尽可能显著地偏离载体层5的折射率。该偏离可为例如大于0.2，优选大于0.4，特别优选大于0.6。因为可用于透明载体层5的压印漆在实践中通常具有1.5的折射率，所以更易于施加具有相当较高的折射率而不是相当较低的折射率的部分透明的反射层6。因此，优选地，反射层的折射率为至少1.7，优选至少1.9，特别优选大于2。

因此，对于本实施例以及随后实施例，假设透明载体层5的折射率n_L等于1.5，部分透明的反射层6的折射率n_R等于2.5。

透明嵌入层7不仅具有“抗水印效果”的功能，而且还用于防御机械和/或化学应力，尤其防御未授权的铸造。因此，嵌入层7的背离反射层6的表面优选地具有平坦的构造。

如图2所示，入射光L1在反射层6的上侧和下侧反射。这导致在上侧和下侧反射的光线进行干涉，使得根据反射层6的厚度，白光或色光在由微镜8的方位预先确定的方向上反射。为了简化起见，在下文中假设垂直光入射，其中，当来自其它方向的光入射时当然也会发生所述效应。

当反射光线具有程差mλ时(其中，λ表示光波长，m是整数)，在反射层6的边界表面上反射的光会发生相长干涉，并且光的反射比相应地较高。在反射层6的厚度z处的程差等于穿过反射层6的光程长度的两倍2n_Rz与λ/2的相位跃变(在此发生在上边界表面上)之和(从光疏介质到光密介质的转换)。因此，得到如下的相长干涉：

m λ = 2 n_{R} z + \frac{λ}{2}

为了得到适于波长λ的层厚度，人们可求解上述等式得到z，获得如下方程式1：

z = \frac{(m + 1 / 2)}{2 n_{R}} λ

因为z显然必须是正值，所以必须保证m≧0。

然而，反射层6经由相长干涉在一定颜色波长处具有反射最大值的事实不能单独地足以产生具有高色度的表示。这在下文中应当由计算出的反射光谱和色值示出。为了估计颜色或色度，在此利用CIE L*a*b*颜色系统，假设具有D65标准光源的照明。色值L*表示亮度，而a*和b*分别代表在红至绿以及蓝至黄轴线上的颜色位置。

在所述实施例中，反射层6最优化为色度在绿色中尽可能高。为此，人们可在z的上述方程式中选择层厚度z，使得相长干涉例如发生在530nm的波长处。假设n_R为2.5，则对于m＝0、1、2、3、4，得到的层厚度z为53nm、159nm、265nm、371nm和477nm。

在图5中，示出对于层厚度z为53nm(曲线10)、159nm(曲线11)以及477nm(曲线12)，沿竖直轴线的反射率或反射比R与在400至700nm范围内(沿水平轴线)的波长λ的关系曲线。从这三个以示例示出的反射光谱可看出，随着反射层6的层厚度z增加，在530nm波长处的最大值逐渐变得更尖锐，在较大层厚度处，其它最大值移入可见光谱中(在此移入从400至700nm的所示光谱中)。而且，人们可看出对于所有所示的层厚度z，反射比R在期望波长530nm处的值相同。

为了量化色度，L*a*b*色值或色度(在下文中还简单地表示为C*)从这些在D65标准照明处的反射光谱中计算出。

图6示出在反射时由此计算出的色度C*，单位为nm的层厚度z沿水平轴线标示，色度C*沿竖直轴线标示。图6的图表示出色度C*首先随着层厚度z的增加而增加，然后在对应于m>2的层厚度处再次下降。因此在m＝2处或265nm的反射层厚度z处获得最大彩色。在小的层厚度z处增加的原因是图5所示反射最大值的尖锐性增加。在较大层厚度z处，除了期望的最大值，其它反射最大值移入可见光谱中，这额外地产生处于反射中的不期望的蓝色或红色部分，并再次降低色度。

特别地，对于介于1和4之间的m，尤其是对于m＝2和m＝3，彩色由此产生。考虑到成本，在此尤其关注的是具有m＝2的较薄层。鉴于介于380nm和780nm之间的总体可见光谱，特别地，具有介于380nm和780nm之间的λ和介于1和4之间的m的方程式1适用的那些层厚度z因此得到关注。优选地，m位于2和3之间。这对应于介于285nm和1755nm之间、优选介于475nm和1365nm之间的光程长度zn_R。另外考虑到人眼在该光谱边缘处相当不敏感，光程长度的优选区域可甚至稍微限定得更窄，大约设定在500nm和1100nm之间。

与图5所示反射光谱相比，图7所示的附属的透射光谱具有明确未示出的最大值和最小值。在图7中，沿水平轴线再次标示400到700nm的波长λ，沿竖直轴线标示透射率或透射比T，曲线13示出53nm层厚度z的透射率，曲线14示出159nm层厚度z的透射比T，曲线15示出477nm层厚度z的透射比T。因此，在透视时，反射层6几乎是无色的，并在很大程度上看上去像简单的透明箔片，其由例如图8的图示示出。在图8中，色度C*以与图6相同的方式表示，由此图8示出透射时的色度，而图6示出反射时的色度。

因为反射层6在透视时在所述光学可变元件1的图案区域中看上去像简单的透明箔片，所以不仅先前在反射时看见的图案(星星4)对于观看者来说消失，而且箔片的颜色也与在反射时所看见的图案的颜色不同，即箔片在很大程度上看上去是无色的或有不同的颜色。这对于观看者来说是特别引人注目和难忘的效果，其十分适用于防伪特征。

通过利用若干反射层而不是利用仅单个反射层6可以相对于具有单个反射层的所述实施例进一步改进在反射时可见的图案4的色度和亮度。

已证明，在此特别有利地是使用三重层，具有两个高折射率层16和18以及中间间隔层17。图9示出这种三重反射层19的示意性截面图。

在此，间隔层17的折射率可例如对应于载体层5和/或嵌入层7的折射率，或者与载体层5和/或嵌入层7的折射率类似。在所述实施例中，间隔层具有1.5的折射率。间隔层17的厚度再次选择成在其上侧和其下侧反射的部分发生相长干涉。举例来说，在此选择λ/(4_nL)＝88nm的厚度。

如图10所示，其中，示出对于图9的光学可变元件1的实施例，在反射时的色度C*，与单个反射层6的情况相比，因此得到再次明显较大的彩度或色度，其最优值在95以上(与单个反射层6的仅在55之下相比)。

在图10中，以与图6相同的方式，沿竖直轴线标示色度C*，沿水平轴线标示从0至600nm的层厚度z，其中，在此z为高折射率层16以及高折射率层18的层厚度，它们在所述实施例中具有相等的层厚度。两个层16和18的层厚度当然还可以不同。

根据图9的光学可变元件1的最大反射比R(在此为530nm处的反射比)再次得以明显增加，与具有单个反射层6的约0.22相比(图5)，现在为约0.6，如图11所示。在图11中，沿竖直轴线标示反射比R，对于沿水平轴线的400至700nm的波长区域，绘制两个高折射率层16和18的53nm层厚度z(曲线20)、265nm层厚度z(曲线21)和477nm层厚度z(曲线22)。间隔层17具有88nm的厚度。

作为三重层的反射层19的结构(具有两个高折射率层16和18以及中间间隔层17)由此十分有利，因为与单个反射层6相比，可在制造时以比较少的额外努力实现质量的明显增加。

在至今所述实施例中，相应地关于绿色处的反射进行最优化。这不是对过程的任何限制。根据本发明的理念还可转移或应用于其它颜色。

因此，在图12中，对于根据图2的实施例，对于反射层6的介于0和500nm之间、步长为1nm的层厚度z沿水平轴线标示a*的值，沿竖直轴线标示b*的值，所绘制的箭头指示出用于在530nm处(在绿色中)的反射最大值的53nm、159nm、265nm、371nm和477nm的上述层厚度z。

图13示出与图12对应的用于图9实施例的表示，间隔层17具有88nm的层厚度。

如图12和13所示，可以高色度生产所有颜色角度(color angle)的颜色。因此，正a*轴线方向上的点代表红色，负a*轴线方向上的点代表绿色，正b*轴线方向上的点代表黄色，负b*轴线方向上的点代表蓝色。在其间得到相应的混合颜色。为了最优化某一色调，可进一步最优化间隔层17的厚度。

这时，应注意，在俯视时可见的颜色还可取决于反射角，并具有偏移效应。高折射率反射层示出比低折射率反射层更低的色移。根据应用，明显的色移效应是期望的或不期望的。反射层的折射率可例如根据应用来选择。

而且，还可以关于尽可能白的表示而不是特别彩色的表示来最优化反射层6的层厚度。在图14中，对于根据图2的光学可变元件1的实施例，示出在反射时沿竖直轴线的亮度L*与沿水平方向的0至500nm的层厚度z的关系曲线(曲线23)以及色度C*与层厚度z的关系曲线(曲线24)。50nm的层厚度z是特别有利的。在此，在十分低的色度处有相当大的亮度，这实际上导致十分亮的白色表示。该层厚度大约对应于约125nm的光程长度n_Rz。因此，根据上述方程，在m＝0时，宽的最大值呈现在约500nm处，即位于可见光谱的中间。总体上，在根据约125nm的光程长度n_Rz的层厚度情况下，可由此获得特别亮的白色表示。

通过配置具有约50nm厚度和2.5折射率的两个反射层16和18(由具有1.5折射率和88nm厚度的间隔层17隔开)，在根据图9的结构(具有三层构造的反射层19)中，亮度还可以再次显著地增加。

特别地，可通过高折射率电介质(比如TiO₂或ZnS)实现部分透明的反射层6以及高折射率层16和18。对于具有较低折射率的间隔层17，可采用例如SiO₂或MgF₂。

对于光学效应，首先，折射率的差是重要的，并且绝对值并不大。除了位于低折射率漆5、7中的高折射率层6、16、18，原则上还可利用位于高折射率漆中的低折射率反射层。因此，现有技术尤其公开了具有1.8折射率的漆，其可涂覆有例如MgF₂的反射层。那么间隔层可以是例如ZnS的高折射率层。而且，介电聚合物也可用作反射层或间隔层。

此外，微镜8可在一些区域中涂覆有不同反射层。特别地，反射层可以省去和/或以不同层厚度存在于一些区域中。这使得还可尤其实现多色视角和/或具有不同颜色的视角之间的变化。实现在一些区域中不同的反射层的一种方式是使用洗涤法，例如，通过洗涤法，洗墨首先印刷在压印漆上，或者印刷在已存在的较低折射率层上，然后，反射层气相沉积在整个区域上，洗墨随后被再次洗掉，从而同样去除先前被洗墨覆盖的区域的涂层。

根据本发明的光学可变元件1可示出许多不同光学效应。光学效应可包含例如3D隆起、3D立体图、(多)偏移图像和/或运动效应。

图15示出光学可变元件1的实施例的截面图，其中，元件1具有三个区域A、B和C。在这些区域中的每个中，安置有在各自预先确定的方向R_A、R_B和R_C上反射入射光L1的微镜8。在垂直入射光L1，区域A、B和C分别从附属观看方向R_A-R_C明亮地照亮由反射层6提供的色彩。例如，这使得可从不同观看方向R_A-R_C感知不同的图案。区域A-C可相互交错。

为了可呈现任意图案以便在俯视时从一定方向不会看见任何负像，可例如在一些区域中省去反射层6。作为反射层6的省去部分的替代，在俯视时从任何可能观看方向R_A-R_C不会明亮地照亮的区域中，可以压印抗反射结构(未示出)，特别是亚波长光栅或蛾眼结构来代替微镜8。这样的方法是特别有利的，因为对于反射层的省去部分，任何额外的工作步骤是不必要的，在相同的工作操作中，可以在微镜8旁边以精确的定位(register)以高分辨率压印抗反射结构。

特别地，根据本发明的光学可变元件可用于有价文件的透明区域，尤其用于钞票。或者，然而，还可放置在亮或暗背景上。针对暗背景，相比之下，在俯视时所述表示看上去尤其是亮的和鲜艳的。然而，因为暗背景不能结合进每个钞票设计中，所以光学可变元件1可构造成在俯视时可感知的图案如此亮以至于其针对白色或印刷有任意图案的背景仍是充分突出的。

根据本发明的光学可变元件1还可构造为安全线。而且，可使光学可变元件1直接形成在有价文件上。因此，可实施直接印刷，随后将光学可变元件1压印在聚合物基底上，以在例如塑料钞票上形成根据本发明的防伪元件。根据本发明的光学可变元件1可构造在各种各样的基底中。特别地，其可构造在这些材料中或这些材料上，这些材料是纸基、具有人造纤维的纸(即具有含量x处于0<x<100重量％范围内的聚合材料的纸)、塑料箔片(例如聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚丙烯(PP)或聚酰胺(PA)的箔片)或多层复合物，特别是若干不同箔片的复合物(化合复合物)或纸/箔复合物(箔片/纸/箔片或纸/箔片/纸)，由此，光学可变元件可设置在这种多层复合物的任一层中、任一层上或层之间。

部件列表

1 光学可变元件

2 窗口

3 钞票

4 星星

5 透明载体层

6 部分透明的反射层

7 透明嵌入层

8 微镜

10-15 曲线

16 高折射率层

17 间隔层

18 高折射率层

19 反射层

20-24 曲线

L1 入射光

R1、R2 反射光

B1 观看方向

P1 双箭头

R 反射比

T 透射率

A、B、C 区域

R_A、R_B、R_C 方向

Claims

1.一种光学可变元件，包括：

透明的载体层；

至少部分透明的反射层，形成在所述载体层上；以及

透明的嵌入层，形成在所述反射层上，

其中，所述反射层构造在图案区域中，使得所述反射层形成许多部分透明的微镜，当俯视所述图案区域时，由于入射光的镜面反射，所述微镜呈现可感知的图案，

其中，所述载体层和所述嵌入层的折射率在可见光谱中的差不超过0.2，以使在透视观看图案区域时，不能识别在俯视时所感知的图案。

2.如权利要求1所述的光学可变元件，其中，所述载体层和所述嵌入层的折射率在可见光谱中的差不超过0.1。

3.如权利要求2所述的光学可变元件，其中，所述载体层和所述嵌入层的折射率在可见光谱中的差不超过0.05。

4.如权利要求1至3任一项所述的光学可变元件，其中，所述嵌入层的背离所述反射层的上侧不会跟随微镜的浮凸。

5.如权利要求4所述的光学可变元件，其中，所述上侧具有平面构造。

6.如权利要求1至3任一项所述的光学可变元件，其中，所述反射层是介电层，所述介电层的折射率分别与所述载体层的折射率以及与所述嵌入层的折射率在至少一部分可见光谱中的差大于0.2。

7.如权利要求6所述的光学可变元件，其中，所述反射层的折射率分别与所述载体层的折射率以及与所述嵌入层的折射率在至少一部分可见光谱中的差大于0.3。

8.如权利要求7所述的光学可变元件，其中，所述反射层的折射率分别与所述载体层的折射率以及与所述嵌入层的折射率在至少一部分可见光谱中的差大于0.5。

9.如权利要求1至3任一项所述的光学可变元件，其中，所述许多部分透明的微镜构造成在从不同观看方向俯视图案区域时，由于入射光的镜面反射，呈现至少两种不同的图案。

10.如权利要求1至3任一项所述的光学可变元件，其中，所述微镜的最小横向尺寸大于1μm。

11.如权利要求10所述的光学可变元件，其中，所述微镜的最小横向尺寸位于3μm和300μm之间的区域中。

12.如权利要求11所述的光学可变元件，其中，所述微镜的最小横向尺寸位于4μm和50μm之间的区域中。

13.如权利要求12所述的光学可变元件，其中，所述微镜的最小横向尺寸位于5μm和20μm之间的区域中。

14.如权利要求1至3任一项所述的光学可变元件，其中，所述微镜形成至少局部周期性的锯齿光栅或分面格栅。

15.如权利要求1至3任一项所述的光学可变元件，其中，所述反射层的厚度选择成由于在所述反射层的边界表面上反射的光的干涉，在俯视时感知的图案呈现为彩色。

16.如权利要求1至3任一项所述的光学可变元件，其中，所述反射层的层厚度z针对期望的波长λ选择成满足下列方程式其中，m是从1至4的整数值，n_R是所述反射层的折射率。

17.如权利要求16所述的光学可变元件，其中，对于m＝2，满足上面针对z的方程式。

18.如权利要求15所述的光学可变元件，其中，所述反射层在反射时的色度大于40。

19.如权利要求18所述的光学可变元件，其中，所述反射层在反射时的色度大于50。

20.如权利要求19所述的光学可变元件，其中，所述反射层在反射时的色度大于60。

21.如权利要求15所述的光学可变元件，其中，所述反射层具有根据光程长度的层厚度，所述光程长度介于285nm和1755nm之间。

22.如权利要求21所述的光学可变元件，其中，所述反射层具有根据光程长度的层厚度，所述光程长度介于475nm和1365nm之间。

23.如权利要求22所述的光学可变元件，其中，所述反射层具有根据光程长度的层厚度，所述光程长度介于500nm和1100nm之间。

24.如权利要求15所述的光学可变元件，其中，所述反射层由三层形成，外面两层分别具有根据光程长度的层厚度，所述光程长度介于285nm和1755nm之间。

25.如权利要求24所述的光学可变元件，其中，所述光程长度介于475nm和1365nm之间。

26.如权利要求25所述的光学可变元件，其中，所述光程长度介于500nm和1100nm之间。

27.如权利要求1至3任一项所述的光学可变元件，其中，所述反射层由一个或若干高折射率介电层形成，所述一个或若干高折射率介电层具有>1.7的折射率。

28.如权利要求27所述的光学可变元件，其中，所述一个或若干高折射率介电层具有>1.8的折射率。

29.如权利要求28所述的光学可变元件，其中，所述一个或若干高折射率介电层具有>2的折射率。

30.如权利要求1至3任一项所述的光学可变元件，其中，所述反射层的厚度选择成由于在所述反射层的边界表面上反射的光的干涉，在俯视时感知的图案呈现为白色。

31.如权利要求30所述的光学可变元件，其中，所述反射层的厚度选择成相应的光程长度位于115和135nm之间。

32.如权利要求1至3任一项所述的光学可变元件，其中，所述反射层具有在一些区域中不同的层厚度。

33.如权利要求1所述的光学可变元件，其中，所述反射层具有三层构造，具有两个外层和布置在两个外层之间的间隔层，所述外层的折射率相等。

34.如权利要求33所述的光学可变元件，其中，所述外层的折射率大于所述间隔层的折射率。

35.如权利要求33或34所述的光学可变元件，其中，所述间隔层的折射率对应于所述载体层和/或所述嵌入层的折射率。

36.如权利要求1所述的光学可变元件，其中，所述光学可变元件是防伪元件。

37.一种具有如以上权利要求任一项所述的光学可变元件的数据载体。