CN105358766A - 包括体积全息图的安全元件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种建立在物件中的安全元件(20)，所述物件特别为证件(10)，所述安全元件包括：使得体积全息图生成的全息层；以及非全息的可变不透明度的结构，其由以下部件的存在而生成：a)一个或多个切口和/或至少部分地半透明的区域以及至少部分地不透明的区域，和/或b)定向的片状颜料。所述可变不透明度的结构至少部分地放置在所述安全元件的在透射光中能够观察到的区域中的全息图上。

Description

包括体积全息图的安全元件
技术领域
本发明涉及安全元件和安全物件，尤其是包括该元件的证件。
背景技术
全息图广泛地用于安全证件。
US6873444B1公开了一种制造体积全息图的方法，体积全息图也被称为李普曼-布拉格全息图或李普曼全息图。
EP2453320A1描述了一种制造体积全息图的方法，其中，全息层在表面上被保护膜保护。全息层由粘胶层附接。
US4171766公开了由附接在身份证上的薄片承载的全息图的使用。
EP0403134A2教导了将全息图和存在于包装上的信息叠加。
EP1511636B1公开了表面全息图和体积全息图的叠加。
EP2362275A1公开了一种布置在钞票的窗口的前方的体积全息图。
EP2530533A1描述了一种安全元件，所述安全元件包括其中记录有体积全息图的全息层，该全息层利用粘合剂附接至基板。有色层可以覆盖全息层。该有色层可以通过印刷而沉积。在一个示例中，在干燥之后沉积了0.5μm厚度的蓝墨水的非不透明的层。
US2012/0257266A1教导了将两个全息层附接在一起，每一全息层再现体积全息图。
US2013/0003153A1描述了在全息层内添加发光化合物。
US2011/0049864A1描述了浮雕般印刷的且覆盖基板上的信息的体积全息图。粘合剂层覆盖了该印刷件并且由于印刷的浮雕而具有可变的厚度，这使得材料中的粘合剂差异性扩散成为必要，其中在该材料中记录有全息图并且全息图的颜色有局部变化。粘合剂的扩散的控制很复杂。
WO2012/007120描述了一种安全元件，所述安全元件包括叠加在其中形成有切口的表面全息图上的体积全息图。该安全元件的可视化很复杂，这是因为衍射全息图和体积全息图的存在。此外，安全元件制造起来复杂并且昂贵。体积全息图记录有图案，从而记录全息图的步骤是复杂的并且成本高的。由于表面全息图而获得了取决于观察角度的视觉效果。
WO2011/107527公开了一种包括涂层的安全线，在涂层中存在着定向颜料。该线可以可选择地包括全息层。
WO03/009581描述了一种安全元件，所述安全元件包括表面全息结构和体积全息结构二者。
发明内容
需要进一步改进安全元件和包含所述元件的安全物件，所述安全物件尤其是证件。
根据本发明的各方面中的第一方面，涉及一种可变不透明度的结构的存在的本发明的主题为包含在物件内的安全元件，所述物件特别是证件，所述安全元件包括:
-用于生成体积全息图的全息层；
-非全息的可变不透明度的结构，其由以下部件的存在而生成：
a)一个或多个切口和/或至少部分地半透明的区域以及一个或多个至少部分地不透明的区域，和/或
b)定向的片状颜料，
所述可变不透明度的结构至少部分地叠加在所述安全元件的在透射光中能够观察到的区域中的全息图上。
体积全息图的存在使得可以获得视觉效果，所述视觉效果取决于观察角度。在观察的过程中，体积全息图优选地相对于观察者位于可变不透明度的结构的后面。也优选地，体积全息图为在反射中可见的全息图。
一方面，所述全息图至少部分地叠加在至少一个切口上和/或在一个至少部分地半透明的区域上、以及另一方面在一个至少部分地不透明区域和/或至少部分地叠加在所述片状颜料上。由于本发明，全息图可以用于帮助可视地感知可变不透明度的结构和/或修改所述可变不透明度的结构的外观。
本发明使得可以创建容易被街上的人识别出的第一等级的安全性，并且获益于新的美观并且引人注目的效果并且具有相对低的制造成本。
体积全息图由于其性质而提供了足够的透明度，以使得可变不透明度的结构在透射光中被观察到。
全息图的存在给可变不透明度的结构的观察带来了色彩和/或动画效果，因此这可以使其对于街上的人来说更引人注目。
“可变不透明度”必须被理解为意味着不透明度在所述结构的平面中和/或根据观察角度而改变。
“至少部分地不透明”必须被理解为意味着在日光中的不透明度对应于至少0.7的光密度、对应于大约20％的透射、优选地至少为1、更优选地为1.5。可变不透明度的结构可以包括对于眼睛完全不透明的区域，以用于在被照亮的背景(例如白纸)的前方观察。
“至少部分地半透明”必须被理解为意味着在日光中的半透明度对应于严格小于0.7的光密度、对应于大约20％的透射、优选地为小于0.5的光密度。
在特性“至少部分地不透明”和“至少部分地半透明”之间，优选的是，光密度的差异至少大于0.5，更优选地至少0.7。
不透明度的改变可以关联到金属化/脱金属的存在和/或印刷。在该情况下，一个切口或多个切口可以通过金属化或油墨的不存在而形成。不透明的层可以不同于纤维性的基板，并且非不透明区域不同于布置在该基板中的简单的窗。
在金属化的情况下，可变不透明度的结构的金属的厚度优选地足以给予至少1.5的光密度。该光密度例如利用托拜厄斯联合有限公司的TBX-MC比重计测量，该测量根据ISO标准5/2执行。金属化优选地在真空下进行，因为真空提供了更多的安全性，由于金属化的实现然后需要更复杂的工业手段。
在印刷的情况下，所使用的油墨优选为颜料墨，优选地为非消色差颜色(即，非黑色和非白色)的墨，并且还优选地具有大于5μm的颜料的D50粒径，以便实现降低的透明度。油墨可以包括金属的颗粒作为颜料。
仍然在印刷的情况下，油墨可以包括片状颜料，所述片状颜料能够在磁场效应下定向，这用于创建根据观察角度而改变不透明度的层，该不透明度在与薄片的取向方向平行的方向上经过最大值，而在当观察方向与薄片的平面基本垂直时经过最小值。通过公布EP1819525B1得知了这种颜料。
在反射性片状颜料的情况下，这些反射性片状颜料在片的倾斜方向上观察的情况下是透明的，或者在垂直于片而观察的情况下是不透明的。
不透明度的变化可以与图案关联，该图案可以在设置有安全元件的证件上的其它地方再现。例如，切口或至少部分地半透明的区域限定了存在于证件或安全元件上的其它地方的图案。该图案可以为数字或者字母。
不透明度的变化可以由反转文本(例如，类型的反转文本)获得，限定文本的凹槽对应于可变不透明度的结构的非不透明的区域，这因为例如它们未被印刷或脱金属。
所述安全元件可以包括可变色度的层。
“可变色度”必须被理解为意味着所观察到的颜色在元件的平面中改变和/或根据观察角度而改变。
例如，可变色度的层通过在平面内并列不同颜色的非不透明区域而获得。这些区域可以整体上具有相同的不透明度。该可变色度的层可以至少部分地叠加在全息层上和可变不透明度的结构上。该层的存在可以用于产生新的光学效应。
该可变色度的层还可以通过视角闪色颜料(例如，虹彩颜料或液晶颜料)或经由衍射网、表面全息图或光子结构实现。
所述元件可以包括背层，特别是由PET构成的膜或由纤维材料构成的层。
根据本发明的多个方面的另一方面，该另一方面涉及或独立地或与前文或下文组合的半反射层的存在，本发明的主题还是用于安全物件的安全元件，所述安全物件特别是证件，所述安全元件包括：
-用于生成体积全息图的全息层，
-半反射层，其至少部分地叠加在所述全息层上并且优选地还叠加在可变不透明度的结构上，所述全息层优选地位于所述半反射层和可变不透明度的结构之间。有利地，由于半反射层的反射外观，故所述半反射层用于提高体积全息图，同时维持在透射光中的可见性。此外，当安全元件被引入到“窗线”中时，该半反射层可以用于掩蔽该安全元件，当有色层叠加在该安全元件上时，其尤其有用。最后，在安全元件布置在透窗中时，半反射层在该半反射层所布置的面上，在反射中掩蔽该安全元件。
根据本发明的多个方面的另一方面，该另一方面涉及或独立地或与前文或下文组合的漫射结构的存在，本发明的主题还是用于安全物件的安全元件，所述安全物件特别是证件，所述安全元件包括：
-用于生成体积全息图的全息层，
-漫射结构，其至少部分地叠加在全息层上、特别是微压花层上，全息层优选地位于漫射结构和可变不透明度的结构之间，所述可变不透明度的结构至少部分地叠加在全息层和漫射结构上。
该安全元件提供了优势，该优势在下文中进一步详述。
根据本发明的多个方面的另一方面，该另一方面涉及或独立地或与前文或下文组合的发光剂的存在，本发明的主题还是用于安全物件的安全元件，所述安全物件特别是证件，所述安全元件包括：
-用于生成体积全息图的全息层，
-包含发光剂的层，其至少部分地叠加在全息层上，所述包含发光剂的层优选地为第一发光层和第二发光层，所述第一发光层和第二发光层中的每一者至少部分地叠加在全息层上、优选地至少部分地叠加在全息层之间，所述发光层优选地具有不同发光的颜色。
该安全元件可以用于获得在引起发光的照明下的新的光学效应。
根据本发明的多个方面的另一方面，该另一方面涉及或独立地或与前文或下文组合的两个全息层的存在，本发明的主题还是用于安全物件的安全元件，所述安全物件特别是证件，所述安全元件包括：
-用于生成第一体积全息图的第一全息层，所述第一体积全息图在透射中被记录；
-用于生成第二体积全息图的第二全息层，所述第二体积全息图在反射中被记录，并且所述第二全息层至少部分地叠加在所述第一全息层上。
该安全元件可以包括：第一可变不透明度的结构，第一可变不透明度的结构至少部分地叠加在两个体积全息图上；以及优选地第二可变不透明度的结构，其也叠加在两个体积全息图上，一个可变不透明度的结构或多个可变不透明度的结构定位在全息层的外部；在结构包括两个全息层的情况下，可变不透明度的结构因此可以分别位于安全元件的相对侧上。
有利地，安全元件然后在分别布置在由窗穿过的纤维性基板的每一侧上的两个部分中制成。每一部分包括一个所述全息层和相关的可变不透明度的结构。
该安全元件带来了新的光学效应和附加的安全性。
根据本发明的多个方面的另一方面，该另一方面涉及或独立地或与前文或下文组合的可变色度的层的存在，本发明的主题还是用于安全物件的安全元件，所述安全物件特别是证件，所述安全元件包括：
-用于生成体积全息图的全息层；
-可变色度的层，其包括不同颜色的多个有色区域，所述可变色度的层叠加在所述全息层上，这些有色区域中的至少一个有色区域、优选地所有这些有色区域为透明的，
-以及优选地，可变不透明度的结构，其至少部分地叠加在全息层和在所述有色区域上。
全息层可以被记录成再现至少两个全息图，所述至少两个全息图由不同的单色构成，从而以各种方式与可变色度的层的有色区域组合。
体积全息图
对于本发明的所有方面，“体积全息图”必须被理解为意味着通过形成记录在敏感层(优选地为光敏层)的厚度中的干涉条纹面的网络或干涉网络(布拉格网络)、由光的反射或透射生成的全息图。
全息层可以呈现平滑的外部结构，不同于由压花产生的表面全息图。
体积全息图的实施方式的一个示例在专利US5319476，第2栏，第18行到第44行，以及在申请US2013/0003153A1的第[0017]段到第[0022]段中给出。
全息层可以由沉积在承载膜上的光敏树脂的6μm到15μm厚度的、更好地在8μm和10μm之间的厚度的层制成的复合体构成，所述承载膜优选地由PET制成并且厚度为6μm或12μm，如果需要所述承载膜还可以充当保护层。
全息层还可以由全息复合体构成，所述全息复合体包括光敏树脂层和膜承载件、以及二者之间的粘合剂层，如在申请EP2530533A1中所描述的。光敏树脂层例如描述在第[0041]段到第[0050]段或第[0051]段到第[0058]段。
全息图可以再现在非相干的白光中。
全息图可以再现：仅仅单色(即，无图案的)，所述单色例如红色、绿色、蓝色、黄色、青色、品红色；或动画，例如，当观察角度改变时从一个单色变为另一颜色。例如，再现无图案的单色的全息图可以通过形成记录在光敏层的厚度中的干涉条纹面的网络或干涉网络，通过从具有基本上均匀的表面的平坦物体由光的反射或透射而获得。以这样的方式创建全息图，从而全息图仅仅再现单色使其制造相对便宜。
当可变不透明度的结构包括定向的片状颜料时，可以特别有利的是，显露所记录的图像的全息图的观察方向与片状颜料的定向的方向一致。故获得了特别难以伪造的安全性。
在反射中记录的体积全息图的情况下，观察者当在不相干的白光源的后方的透射光中观看安全元件时可以感知到可变不透明度的结构而感知不到全息图。当观察者在反射中观察安全元件时，至少对于一个观察方向，他们可以看到由全息图照亮的可变不透明度的结构。
在透射中记录的体积全息图的情况下，观察者可以通过反射中观察而感知到仅仅可变不透明度的结构。当在透射光中观察全息图时，由全息图生成的颜色出现，在这种情况下，通过全息图，可变不透明度的结构是可见的。
全息图可以仅仅由单个记录的图案构成，所述图案可以为单色的。作为变型，全息图可以包括多个记录的图案，所述多个记录的图案的每一者可以为单色的。在该情况下，多个图案可以布置成分别出现在可变不透明度的结构的不同图案的后面；例如，可变不透明度的结构包括反转书写形式的文本，且该文本的不同字母以不同颜色出现，这是由于存在不同于体积全息图的单色。
体积全息图还可以包括例如不同单色的不同图案，所述不同图案布置成出现在证件的相同的窗中。
体积全息图还可以被创建成具有图案，所述图案被记录成对于不同的各个观察角度而出现。例如，这可以包括多个单色，所述多个单色对于不同的各个观察角度变得可见。这些单色区域可以叠加在可变不透明度的结构的不同图案上，例如以反转书写形式的不同字母上。在该情况下，当安全元件相对于观察者逐渐地倾斜以便显露该图案时，它们可以根据观察角度的增大而变得连续可见。
全息层可以通过单色记录，并且通过插入可变不透明度的层而叠加有色层上，从而该全息层通过不同颜色的至少两个区域呈现，这由于以下事实：它们与有色层的叠加以及可变不透明度的层的存在。以不同颜色出现的所述区域可以并列在全息层的平面内。
全息层可以记录有对于不同的观察角度而出现颜色的多个区域。
作为变型，颜色和这些颜色所出现的角度二者都是不同的。
安全元件
对于本发明的所有的方面，安全元件可以是以如下形式的元件：所述元件在其制造过程中并入在纤维性基板中或添加到其表面。安全元件例如采取具有可变数据的碎片、安全线、或箔或保护膜的形式。
安全元件可以在其两个相对的表面上或在两个相对的表面的仅仅一个表面上暴露至外部环境中或其两个表面被一个或多个非不透明的层覆盖。安全元件在其包含在物件(特别是证件)中时可以为单片，或由经由物件(特别是证件)组装成的多个子元件组成，例如被添加到基板的不同表面上。
这些子元件可以彼此接触或可以不彼此接触。这些子元件中一者可以承载全息图而另一者可以承载可变不透明度的结构。在证件窗的每一侧上，一个子元件可以附接在基板的一个表面上，而另一子元件附接在相对的表面上。
安全元件的厚度可以小于或等于50μm，例如在30μm和40μm之间。
安全元件可以包括半反射层，所述半反射层至少部分地叠加在全息层和可变不透明度的结构上。这可以为具有足够好的厚度以被半反射的金属层，或印刷的或金属化的光栅。
安全元件可以包括漫射结构，所述漫射结构至少部分地叠加在全息层和可变不透明度的结构上。
其可以为微压花的层，特别是微压花的粘合剂的层。
在本发明的实现方式的一个示例中，所述元件包括至少部分地叠加在全息图上和/或可变不透明度的结构上的非不透明的有色层，特别地是呈现了均匀的颜色或多种单色、特别地以并列的区域的形式的有色层。有色层可以通过印刷和/或整体地上色，特别地通过添加一种或多种染料或一种或多种有色颜料而上色。
在本发明的实现方式的一个示例中，所述元件包括第二全息层以用于生成至少部分地叠加在第一全息图上的第二体积全息图，所述第二全息图叠加在所述可变不透明度的结构的至少一个非不透明的区域上，所述两个全息图中的一个全息图、优选地为最接近于所述观察者的一个全息图优选地为在透射中记录的全息图；而另一全息图为在反射中记录的全息图，两个所述全息图优选地位于基板的每一侧上，所述基板包括窗，可以通过所述窗在透射光中进行观察。
在本发明的实现方式的一个示例中，所述安全元件包括不同的第一全息图和第二全息图，所述第一全息图和第二全息图特别地具有不同颜色和/或图案、特别地记录在所述全息层或在分别的第一全息层和第二全息层中，所述第一全息图和第二全息图优选地分别地叠加在由所述可变不透明度的结构所限定的不同图案上，所述不同图案例如反转书写形式的文本的不同字母数字字符；或所述第一全息图和第二全息图意图出现在基板的不同窗中。
在本发明的实现方式的一个示例中，所述全息图包括不同颜色的两个并列区域，并且所述元件包括叠加在所述全息图的有色区域上的不同颜色的两个并列的有色区域，特别地通过将所述全息图的有色区域与相应有色区域叠加而进行。
安全物件，特别是证件
本发明的主题还是安全物件，所述安全物件特别是证件，所述安全物件包括根据本发明的安全元件，根据本发明的多个方面中的任一方面，能够至少在体积全息图和可变不透明度的结构、漫射结构的半反射层、可变色度的层、和/或生成体积全息图的另一全息层的叠加的所述区域中在透射光中观察到所述安全元件。
所述安全元件可以叠加在证件窗上，所述证件窗特别是透窗。
所述窗可以为透窗，并且所述安全元件布置在所述窗的一侧上，其中密封膜布置在所述窗的另一侧上。
可替选地，可变不透明度的结构可以布置在证件的一侧上并且体积全息图可以布置在相对侧上，其中所述结构和所述全息图至少部分地叠加在透窗上。
所述密封膜可以为有色的，特别地整体上上色或通过印刷上色、或通过光密度小于2、优选小于1而金属化。
优选地，不管所述安全元件布置在窗的一侧上，还是可变不透明度的结构布置在证件的一侧上以及体积全息图布置在另一侧上，所述安全元件还可以在全息图的与可变不透明度的结构相对的侧上设置有半反射层。由于其为非不透明的，故半反射特征使得可以在透射光中观察可变不透明度的结构的图案。
物件可以为护照、身份证、门禁卡、驾驶证、游戏卡或交互收集卡；支付手段，特别地为支付卡、钞票、印花、牌照、收据或优惠券、旅游卡、优惠卡、福利卡、订阅卡、令牌或筹码。
认证方法
本发明的主题还是一种认证根据本发明确保安全的物件的方法，所述物件特别是证件，所述方法包括在透射中和/或在反射中观察所述安全元件。在透射中，观察到例如通过脱金属形成的图案，并且当全息图已经在反射中记录时，则在反射中，该图案通过布置在下方的体积全息图而呈现。没有必要将安全元件放置在暗背景的前方。
观察可以在可见光(特别是白光)中发生，例如通过透过安全元件观看光源。该观察例如可以用于识别由可见不透明度的结构(例如，文本或图案)传递的信息。在该情况下，当全息图已在反射中记录时，所述全息图是不可见的。
特别当安全元件呈现出直接可观察到的外表面时，还可以在反射中观察到安全元件。当全息图在反射中记录的情况下，在反射中的该观察使得可以看到由全息图生成的至少一种颜色。
在透射中记录全息图的情况下，全息图在透射光中呈现。
安全元件可以包括在反射中记录的全息图和在透射中记录的全息图二者，生成这些全息图的全息层被叠加。
在该情况下，所述认证方法有利地包括在透射中观察和在反射中观察。
通常，当全息图在UV照明或IR照明下在可见域中再现光时，还可以在UV光或IR光中进行观察。在该情况下，安全元件有利地包括发光剂(例如，荧光剂)，所述发光剂在观察期间还出现并且其色彩效果可以与那些全息图的色彩效果组合。
在本发明的实现方式中的一个示例中，观察角度的倾斜相对于安全元件而改变，并且在图案沿着所述安全元件连续表现的情况下，分类关于真实性的信息，所述图案特别地由脱金属形成。可以通过相对于观察者位于可变不透明度的结构后方的全息图而进行观察。
附图说明
在阅读了以下对本发明的实现的非限制性示例的详细描述并且在参考附图之后，可以更好地理解本发明，其中:
-图1示意性地呈现了根据本发明安全物件的示例；
-图2为沿着图1中的II-II的剖面图；
-图3至图22呈现了根据本发明的安全物件或安全元件的其它示例。
具体实施方式
在示意性附图中，出于简化，附图中不一定遵守了各个层的实际的相对比例。出于简化的目的，一些层可以单片地呈现，而事实上它们可以由多个子层组成，例如，就像可以由多层复合体组成的全息层。此外，一些层可以通过使用布置在它们之间的粘胶层而组装，胶粘层不总是呈现在附图中。最后，在存在并列的不透明的和非不透明的区域时，该存在仅仅被示意性地呈现有并排布置的仅仅两个区域，可以理解的是，事实上，这些各个区域将最经常为多于两个，具有可能是复杂的布置，例如以限定文本或微缩文本或光栅图像。
在图1中呈现的安全物件10(例如，钞票)包括基板11(例如，纤维性的)，基板例如纸，所述基板11设置有窗12，所述窗12例如由切割基板11制成或在多层结构的情况下通过切割基板11的一个层制成，如图2所示，该窗12在一侧上由根据本发明的安全元件20覆盖并且在另一侧上由密封膜30覆盖，密封膜30可以布置成相对于元件20对齐。例如，密封膜30可以为半反射膜。有利地，该半反射层由于该层的反射外观而用于提高体积全息图，同时维持透射光中的可见性。此外，该半反射层可以当安全元件被引入到窗(“窗线”)时用于遮蔽安全元件，当颜色叠加在该安全元件上时，这尤其有用。最后，在安全元件布置在透窗中的情况下，该半反射层在该层所布置的面上在反射中遮蔽该安全元件。
本发明尤其不限于一种类型的安全物件，并且该安全物件还可以为身份证件，例如，诸如身份证或门禁卡。基板11因此可以为非纤维性的。
窗12可以具有任何形状的轮廓，例如，圆形、椭圆形或多边形，尤其为规则的或不规则的多边形。
窗12可以在该证件中仅有一个，或该证件可以包括数个窗。在该情况下，窗可以布置在证件的相同的面上或在相反的面上。优选地，窗布置在证件的相反的面上，从而在证件的一个面上的至少一个窗至少部分地叠加在在另一面上的一个窗上，以共同形成透窗。
正如密封膜30一样，安全元件20可以是从证件的一侧13延伸到相对侧14的条带的形式。
密封膜30的宽度和安全元件20的宽度优选地分别大于窗12的宽度，从而安全元件20在所有侧上延伸超出窗12，密封膜30也同样。
基板11具有厚度e，厚度e例如在10μm和1000μm之间，较好地在50μm和700μm之间。
基板11可以包括天然纤维和/或合成纤维。基板还可以为非纤维性的或由多层结构组成，所述多层结构包括至少一个纤维层和一个热塑性材料层。
元件20可以通过热层压或冷层压和/或热粘合或冷粘合而附接在基板11上。
这同样适用于保护膜30。
在图3中，安全元件20为并入在基板11中的一个窗或多个窗中的线的形式。
例如，在圆网机上形成纤维基板11的过程中将线并入，例如，窗是例如通过在成形网上修改纤维积累而形成的。作为变型，基板11为双层的并且线被引入在所述层之间，双层中至少一者具有窗，所述层例如在湿相中组装。
在图4的示例中，证件10包括基板11，基板11由组装在一起的两个纤维层11a、11b而形成。安全元件20布置在层11a和层11b之间。
层11a包括窗12a，层11b包括窗12b，窗12b至少部分地叠加在窗12a上，从而元件20可以在透射光中通过窗12a和窗12b观察。
在当安全元件20为安全线的情况下，所述安全线的宽度可以相对较小，优选地小于或等于10mm。
安全元件20还可以为碎片，所述碎片插入到两层纸之间或者结合在基板的表面上。碎片不在基板11的整个宽度上延伸。
安全元件20可以由布置在证件10的基板11的每一侧上的多个组成元件构成。
因此，在图5的示例中，安全元件20包括布置在基板11的一侧上的可变不透明度的结构25和布置在相对侧上的全息层21。至少一个窗12允许通过可变不透明度的结构25和由全息层21生成的体积全息图的叠加观察。该窗12可选择地填充有透明的固态材料。
总的来说，安全元件20可以添加到非纤维性的基板上，例如由柔性或刚性的热塑性材料制成的膜上。安全元件20还可以并入在多层结构中，所述多层结构包括由纸构成的至少一个纤维层和由热塑性材料构成的层。
安全元件20还可以并入在两片透明的热塑性材料之间。
物件10可以包括各种第一级、第二级或第三级的辅助安全元件。在附加安全元件中，一些安全元件在日光或人造光中无需使用特殊的装置而可由眼睛检测到。这些安全元件例如包括有色的纤维或绘图板，印刷的或者整体或部分金属化的线。这些安全元件被称为第一级。
其它类型的附加安全元件仅仅通过使用相对简单的装置可检测，所述简单的装置例如发射紫外线(UV)或红外(IR)辐射的灯。这些安全元件例如包括纤维、绘图板、条带、线或颗粒。这些安全元件可以被或不可以被裸眼看到，例如在发射波长为365nm的伍德灯的光线下发光。这些安全元件被称为第二级。
其它类型的附加安全元件需要更复杂的检测装置以用于它们的检测。这些安全元件当它们同时或非同时经受一种或多种外部激发源时，例如能够生成特定信号。当适当的情况下，自动检测该信号可以验证证件。这些安全元件例如包括以活性材料、颗粒或纤维形式的示踪物，当这些示踪物受到光导发光的、电的、磁的、或电磁的激发时，能够生成特定信号。这些安全元件被称为第三级。
在图2、图3和图4中，安全元件20已经以简化的形式呈现。特别地，安全元件20所包括的全息层21可以由多层复合组成。
参考图6至图22，现在将给出对根据本发明的安全元件20的不同示例的描述。
在所有的这些附图中，附图标记21指代全息层，在该全息层中已经记录了体积全息图。该全息图可以已经在反射或透射中记录。例如在反射中记录的全息图的情况下，在可见光的反射中观察时，该层可以再现仅仅单色作为全息图(即，整个层表现为相同的颜色)，所述单色例如绿色、红色、黄色、橙色、紫色或蓝色。
总的来说，当全息层21不再现单色时，不同颜色的区域的分布可以限定字母数字文本、标识、或更复杂的图像，例如字符、动物、风景或建筑物。
在照明白光D65中观察时，由全息层21再现的颜色的数目可以等于1或作为变型而大于1。
在由全息层21再现至少两种颜色的过程中，多种颜色中的一种颜色可以限定文本或点的光栅，而其它颜色限定围绕该文本或这些点的简单的背景。
特别地，如在图6中所示出的，安全元件20还可以包括背层22，背层22例如为由透明的热塑性材料(例如，PET)构成的膜。可替选地，背层22可以由纤维材料(例如，纸)构成。
全息层21(特别地当其由结合到承载膜上的光敏树脂复合物构成时)的厚度例如在1μm和20μm之间。
背层22的厚度例如在3μm和100μm之间。
背层22可以在与全息层21相对定位的侧上可选择地承载一个或多个其它层。
在图6的示例中，全息层21经由粘胶层23附接至背层22。这同样适用于图8的示例中。
粘胶层23的厚度例如在1μm和10μm之间，优选地在1μm和5μm之间。
所使用的粘合剂例如为基于聚氨酯的或基于氨基甲酸酯丙烯酸酯共聚物的粘合剂，例如为那些在NOLAX范围内的粘合剂。
根据本发明的第一方面，安全元件20还包括例如以单层形式的可变不透明度的结构25，该结构25在面积为Sr的至少一个重叠区域中，至少部分地叠加在全息层21上。
层21和层25可以具有与所述重叠区域相同的面积，这是优选的，特别地示出在图6和图8中。
然而，作为变型，重叠区域由层21和层25在它们的面积的仅一部分上叠加而形成，全息层21例如比层25的宽度要小，反之亦可。优选地，全息层21占据Sh的面积，则Sr/Sh≥0.5，优选地Sr/Sh≥0.75。
当观察到在证件10上就位的安全元件20时，整个重叠区域可以是可视的，或作为变型整个重叠区域的仅仅一部分是可视的，例如重叠区域部分地被基板11隐藏。
背层22可以覆盖基板11的相应面的所有或部分。
在图1和图2中，背层22仅仅占据基板11的表面13的一部分；作为变型，背层22形成用于整个表面13的保护膜。全息层21例如仅仅在窗12的区域中延伸，或在窗和基板11二者上延伸。这使得可以通过允许在再现全息图的过程中，在通过窗可视的内容和在窗外的内容之间可观察到对比，而产生附加效果。全息层21可以覆盖背层22的表面13的全部面积的5％和100％之间。
总的来说，全息层21可以在证件10上连续地延伸，即，没有由全息层21形成的两个未连接的区域。作为变型，全息层21在证件10上非连续地延伸。例如，全息层21的多个部分在背层上以规律的间距重复，这些部分未连接。这些部分可以再现相同颜色或不同颜色。这些部分可以再现用于相同观察角度的或用于不同角度的全息图。
总的来说，可变不透明度的结构25可以在其平面中具有可变的不透明度。
例如，可变不透明度的结构由层25形成，所述层25具有一个或多个不透明的区域25a和一个或多个非不透明的区域25b，或区域25a例如对应于金属镀层和/或印刷件的存在和/或对应于至少部分地不透明(特别是纤维性的)的有孔层，以及一个区域或多个区域25b对应于脱金属的存在和/或对应于印刷的不存在和/或对应于所述有孔层中的切口或对应于半透明的区域。因此，非不透明的区域可以通过与穿过不透明的纤维性基板的切口的方式不同的方式形成。
图案可以由不透明和/或非不透明的区域形成。这些图案例如为字母数字字符和/或标识和/或任何其它图形商标。其可以为提供关于银行名称、国家和/或钞票价值的信息的文本。
在非不透明的区域25b由在至少部分不透明的、特别是纤维性的层中的切口形成的情况下，这些切口可以由微打孔构成，微打孔的每一者例如占据了0.5cm2和10-9cm2之间。
在图9的示例中，可变不透明度的结构25以包括微打孔25b的有孔层形式。有孔层例如为纸层以及微打孔25b例如为利用穿过纸层的激光而形成。
总的来说，当在透射光中观察由可变不透明度的结构25所限定的一个图案或多个图案时，呈现的信息可以在安全证件的别处找到，尤其在纸币的情况下当该信息涉及钞票价值时。
该图案可以为肉眼所观察到，或者需要使用放大装置以能够被观察到。
优选地在白光中进行观察，全息图优选地在该照明下再现。作为变型，当为此提供了全息层21时，特别地在UV或IR光下进行观察。
在可变不透明度的结构25内由脱金属所形成的图案(特别是字符)的最大尺寸例如小于或等于2mm，并且由金属化或印刷形成的图案的最大尺寸也可以小于或等于2mm。由金属化/脱金属产生的图案可以根据申请WO2006/066927的教导以在透射光中再现图像的点的形式产生。
总的来说，在从金属化层产生的可变不透明度的结构25的情况下，该层可以包括作为组成子层的例如由PET制成的背膜以及在该膜上的该膜的一侧或两个相对侧上的一种或多种金属的沉积物。金属的厚度取决于在不透明区域中寻求的不透明度。铝、铜、金、铁、银、铬、镍、锌、镉、铋及其合金和氧化物可以被称为可以用来通过金属化/脱金属而产生可变不透明度的结构25的金属。
可变不透明度的结构25可以包括光栅点，所述光栅点限定了例如物体、字符、建筑物或风景的图像。
在可变不透明度的结构25限定了光栅图像的情况下，可以有利的是，全息图再现了形成便于感知图像的有色背景(例如绿色背景)的单色，该背景看起来从背后照亮图像，光栅图像因此在反射中是可见的。
可变不透明度的结构25可以经由至少部分半透明的粘胶层26牢固地附接至全息层21，如特别地在图6中所示出的。
粘胶层26可以被保护层(例如，亮光漆)替代，所述保护层沉积在全息层21上，并且保护层充当用于不透明区域25a的衬背，然后，该不透明区域例如通过印刷形成。粘胶层23和粘胶层26的性质可以是相同的。
在图10的示例中，可变不透明度的层25位于全息层21和背层22之间。
例如，背层22接纳印刷件或金属镀层以形成可变不透明度的结构25，并且优选地作为自支撑的多层复合体的全息层21沉积在该层25上。全息层21可以由透明的保护膜27覆盖，保护膜27可选地承载附加的安全措施。
保护膜27可以由热塑性材料的透明膜构成，所述热塑性材料例如聚乙烯、聚丙烯、以及其它聚烯烃、聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、PVA(聚乙烯醇)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、PS(聚醚砜)、PEK(聚醚酮)、聚酰胺(PA)、四氟乙烯-全氟烃基乙烯醚共聚物、PET和聚酰胺。该膜的厚度的范围优选地从2μm到200μm，优选地从10μm到50μm。
图8中的示例描述了图6中的结构，除了使用用于将全息层21附接至背层22的有色的粘合剂23的层。这使得可以修改安全元件20的外观，特别是当安全元件20在透射中或在反射中被观察时。粘胶层23的颜色可以根据由全息层21再现的全息图的颜色而选择，以便从其它两种颜色通过加色合成生成第三种颜色，例如从绿色(全息图)和红色(有色的粘合剂)生成黄色。在一个变型中，粘胶层为无色的，但是附加的有色膜插入在背层22和全息层21之间。
作为另一变型，彩印沉积在背层22或全息层21上。
在图7的示例中，全息层具有区域21a和区域21b，区域21a和区域21b可以以不同的颜色呈现，这由于以下事实：这些区域21a和区域21b与有色层23叠加，以及存在可变不透明度的层。这些区域21a和区域21b可以以相同的观察角度或不同的观察角度呈现给观察者。
以全息层21的给定颜色呈现的区域21a或区域21b可以与可变不透明度的结构25的给定不透明度的区域完全叠加；在图7的示例中，完全地叠加在不透明区域25a上的区域21a是这种情况以及完全地叠加在非不透明区域25b上的区域21b是这种情况，以用于通过与有色层23的叠加呈现不同的颜色。
有色层可以插入在可变不透明度的层25和背层22之间，如图7中所示出的，该有色层例如可以为有色的粘胶层23。另一非着色的粘胶层26可以确保将全息层21附接在可变不透明度的结构25上。
在变型中，背层22位于全息层21和可变不透明度的结构25之间。
例如，如图11所示，背层22在一个面上承载包括金属化的、带有脱金属的非不透明区域25b的可变不透明度的结构25，以及全息层21涂覆在另一面上。当安全元件20并入在证件窗中时，该实施方式尤其是适合的。
在图12的示例中，安全元件20包括漫射结构90，所述扩散结构90相对于观察者布置在全息层21的下面。漫射结构90优选地被微压花并且例如由微压花的粘合剂23的层构成，并且可以使光漫射以及使得体积全息图的可见性较少依赖于观察角度或图案的记录角度。这是有利的。此外，这减小了全息图的可视角与光(阳光或人造点光源灯)在可变不透明度的结构25(特别地当其为反射性的，例如金属化的)上的镜面反射对应的角度相一致的风险，这便于在反射中观察全息图和可变不透明度的结构25。优选地，如所示出的，可变不透明度的结构25位于与漫射结构90相对。在该图12中，可以不存在或位于例如全息层21和漫射结构90之间的背层22没有示出。
在其它变型中，背层22在全息层21和可变不透明度的层25的相对侧上承载一种或多种附加的安全措施，例如通过发光油墨的印刷件、透镜网、另一体积全息图或表面全息图、光栅、半透明金属的沉积等等。特别地，安全元件20可以具有在正面和背面上的发光剂组合，该发光剂组合改变体积全息图的颜色。
例如，如图13所示出的，有包含在粘胶层23中的第一发光剂95，粘胶层23确保将全息层21附接至背层22，以及有包含在层97中的第二发光剂96，层97叠加在包含发光剂95的层23上。发光剂95和发光剂96例如为颜料或染料，优选地为染料。层97例如为亮光漆。发光剂95和发光剂96的发光颜色优选地是不同的。优选地，发光剂为荧光性的。
在该示例中可以特别地有以下这样的全息层，所述全息层在可见范围内观察时再现一种颜色，而在UV或IR观察中再现另一种颜色。优选地，在该情况下，在与观察者相对的侧上激发以用于通过透射而观看。
在图14的示例中，在背层22的一侧上，半反射膜40覆盖了全息层21。在另一侧上，背层22承载可变不透明度的结构25。
在图15的示例中，半反射膜40存在于安全元件20中，所述半反射膜40叠加在可变不透明度的结构25和全息层21上。全息层21可以再现在反射或透射中记录的全息图。半反射膜40位于全息层21的、与可变不透明度的结构25相对的侧上。
由于膜40的半反射特征并且因此不是完全不透明，该膜40可以使得当在透射光中观察元件20时，观察到由可变不透明度的结构25限定的一个图案或多个图案。
在图15的示例中，半反射膜40存在于背层22的、与全息图21相对的面上。例如，这可以为薄金属沉积物。
在图16中所示出的变型中，半反射膜40由位于背层22的与全息图21和可变不透明度的结构25相同的侧上的透明膜41承载。
在图17的示例中，安全元件20包括可变不透明度的结构25，该结构25布置在基板11上的与全息层21和半反射层40相对的侧上。
在图18中，已经呈现了安全元件20，由于证件10的基板11的窗12，该安全元件20在透射光中观察。
安全元件20包括可变不透明度的结构25c覆盖的全息层21c，所述可变不透明度的结构25c优选地由金属化/脱金属形成。
全息图21c和可变不透明度的结构25c位于基板11的一侧上。
元件20在基板11的另一侧上包括另一全息层21d，所述另一全息层21d叠加在可变不透明度的结构25d上，所述可变不透明度的结构25d优选地由金属化/脱金属形成。
可变不透明度的结构25c的不透明区域25a可以完全地叠加在可变不透明度的结构25d的不透明区域25a上，并且这同样可适用于在可变不透明度的结构25c和可变不透明度的结构25d的非不透明的区域25b。作为变型，不透明区域25a不被完全地叠加，正如非不透明的区域25b。例如，可变不透明度的结构25c的不透明区域25a和非不透明区域25b可以限定在由另一可变不透明度的结构25d的区域25a和区域25b限定的更大尺寸的图案内的微图案，例如在更大尺寸字符内的微缩文本。相反地，微图案由可变不透明度的结构25d的区域25a和区域25b限定。
由全息层21c再现的全息图可以为在透射中记录的全息图，并且由全息层21d再现的全息图可以为在反射中记录的全息图。
在图19的示例中，全息层21c和全息层21d由透明的背层22承载，全息层21c和全息层21d位于透明的背层22的每一侧上。全息层21c和全息层21d由相应的可变不透明度的结构25c和可变不透明度的结构25d覆盖。参考图18的示例所描述的特征对于图19的示例是有效的。
全息层21可以被记录成再现呈现不同颜色的至少两个区域21a和区域21b的全息图，例如当安全元件20在白光照明下在反射中观察时。
安全元件20已经呈现在图20中，其中，可变不透明度的层由定向的片状颜料形成，覆盖体积全息图21。
颜料60基本上平行于彼此而定向并且不平行于体积全息图21的平面，从而对于基本上平行于颜料60的定向方向的某观察方向，可以通过可变不透明度的层25看到体积全息图。颜料60可以为例如在公布WO2012/176169A1中所描述的那些颜料。
在图21中，已经根据本发明的另一方面呈现了安全元件20，其包括半反射膜40，半反射膜40叠加在全息层21上。形成在基板11中的窗12使得在透射光中观察安全元件20。根据本发明的这一另一方面，前述示例的可变不透明度的结构25是不存在的。
安全元件20可以包括可变色度的层，所述可变色度的层例如具有不同颜色的两个区域、或者一个或多个有色区域和一个或多个非有色区域。所述一个或多个有色区域例如通过印刷上色。
该可变色度的层的所述一个或多个有色区域可以布置成相对于全息层21的不同区域21a、21b的布置对齐。
例如，如图22中所示，全息层的给定颜色的一个区域21a与可变色度的层28的给定颜色的区域28a完全地叠加，正如区域21b和区域28b。
该附图还示出了根据本发明的另一方面的事实，即，其它示例的可变不透明度的结构25可以不存在。
本发明不限于所示出的示例。
因此，图12中的示例的漫射结构90可被添加到所示出的其它示例，特别地与可变不透明度的结构25相对。同样的情况适用于半反射层40。
更通常地说，所示出的示例的特征可以组合在未示出的变型中。
除非特别说明，表述“包括一”与“包括至少一”同义。

Claims (24)

1.一种包含在物件中的安全元件(20)，所述物件特别为证件(10)，所述安全元件(20)包括：
-用于生成体积全息图的全息层(21)；
-非全息的可变不透明度的结构(25)，所述可变不透明度的结构(25)通过以下部件的存在而生成：
a)一个或多个切口和/或至少部分地半透明的区域(25b)以及一个或多个至少部分地不透明的区域(25a)，和/或
b)定向的片状颜料(60)，
所述可变不透明度的结构(25)至少部分地叠加在所述安全元件的在透射光中能够观察到的区域中的全息图上。
2.根据权利要求1所述的元件，其中，所述全息图通过单色记录，所述单色特别地仅包括单种的单色、特别是绿色；或所述全息图通过至少两种颜色、特别是两种单色记录。
3.根据前述任一项权利要求所述的元件，其中，所述可变不透明度的结构(25)包括金属镀层，所述金属镀层特别地以反转文本或图像的形式、特别是光栅图像。
4.根据前述任一项权利要求所述的元件，其中，所述可变不透明度的结构(25)包括印刷件。
5.根据前述任一项权利要求所述的元件，其中，所述可变不透明度的结构(25)包括切口，所述切口特别是微打孔(25b)，所述切口形成在至少部分地不透明的层中，所述至少部分地不透明的层特别是纤维层。
6.根据前述任一项权利要求所述的元件，其中，通过一个或多个非不透明的层，所述全息图在所述元件的一侧上或另一侧上直接地或间接地至少部分地可见。
7.根据前述任一项权利要求所述的元件，所述元件包括至少部分地叠加在所述全息图和/或叠加在可变不透明度的结构(25)上的非不透明的有色层(23)，所述非不透明的有色层(23)特别地是呈现均匀颜色或多个单色的有色层、并且特别地以并列区域的形式。
8.根据前一项权利要求所述的元件，其中，所述有色层通过印刷而上色和/或整体上上色。
9.根据前述任一项权利要求所述的元件，所述元件包括第二全息层(21d)以用于生成至少部分地叠加在第一全息图(21c)上的第二体积全息图，所述第二体积全息图叠加在所述可变不透明度的结构(25)的至少一个非不透明区域上，所述两个全息图中的一者、优选地最接近于观看者的一个全息图优选地为在透射中记录的全息图，而另一全息图为在反射中记录的全息图，所述两个全息图优选地位于基板(11)的每一侧上，所述基板(11)包括窗(12)，通过所述窗(12)能够在透射光中进行观察。
10.根据前述任一项权利要求所述的元件，所述元件包括不同的第一全息图和第二全息图，所述不同的第一全息图和第二全息图特别地具有不同的颜色和/或图案、特别地记录在所述全息层或相应的第一全息层和第二全息层中，所述第一全息图和所述第二全息图优选地分别地叠加在由所述可变不透明度的结构所限定的不同图案上，所述不同图案例如反转书写形式的文本的不同字母数字字符，或所述第一全息图和所述第二全息图意图出现在基板的不同窗中。
11.根据前述任一项权利要求所述的安全元件，其中，所述可变不透明度的结构包括根据观察角度而提供不透明度的定向的片状颜料(60)。
12.根据前述任一项权利要求所述的元件，所述元件包括粘合剂的层。
13.根据前述任一项权利要求所述的元件，所述元件包括背层(22)，所述背层(22)特别是由PET制成的膜、或由纤维材料制成的层。
14.根据前述任一项权利要求所述的元件，其中，所述全息图包括不同颜色的两个并列区域(21a，21b)，并且所述元件包括叠加在所述全息图的有色区域上的不同颜色的两个并列的有色区域(28a，28b)，特别地通过将所述全息图的有色区域与相应的有色区域叠加而进行。
15.根据前述任一项权利要求所述的元件，所述元件包括半反射膜(40)，所述半反射膜(40)至少部分地叠加在所述全息层和所述可变不透明度的结构上。
16.根据前述任一项权利要求所述的元件，其中，所述全息图已经在反射中被记录。
17.根据权利要求1至15中任一项所述的元件，其中，所述全息图已经在透射中被记录。
18.一种安全物件(10)，特别是安全证件，所述安全物件(10)包括前述任一项权利要求所限定的安全元件(20)，在透射光和反射中，能够至少在所述体积全息图和所述可变不透明度的结构(25)的叠加的所述区域中观察到所述安全元件(20)。
19.根据前一项权利要求所述的物件，其中，所述安全元件叠加在证件窗(12)上，所述证件窗特别是透窗。
20.根据前一项权利要求所述的物件，其中，所述窗为透窗，并且所述安全元件(20)布置在所述窗的一侧上，其中密封膜(30)布置在所述窗的另一侧上。
21.根据前一项权利要求所述的物件，其中，所述密封膜为有色的，特别地被整体上色或通过印刷上色。
22.一种认证权利要求18至21中任一项限定的物件(10)的方法，包括在反射中和/或在透射中观察所述安全元件(20)。
23.根据权利要求22所述的认证方法，其中，所述观察角度的倾斜相对于所述安全元件(20)而改变，并且在图案沿着所述安全元件连续出现的情况下，提取关于真实性的信息，所述图案特别地通过脱金属而形成。
24.根据权利要求22或23所述的方法，其中，通过相对于观察者位于所述可变不透明度的结构(25)后面的全息图而进行观察。
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