CN106536212A - 用于制造有价文件的防伪元件 - Google Patents
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Abstract
用于制造有价文件的防伪元件提供至少一个图像(11)，其中所述图像(11)通过具有多个沟槽状微腔(5,6)的格栅结构(4)构成，微腔(5,6)具有0.5μm至3μm的结构宽度(w)和0.4或更大的深宽比，在格栅结构(4)上铺设涂层，并且在格栅结构(4)中所述沟槽状微腔(5,6)相互分别通过条带(7)分离，所述条带(7)是平的并且宽度分别大于200nm并且最大为1200nm。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于制造诸如钞票、支票或类似物的有价文件的防伪元件，其具有带有上侧的衬底并提供至少一个图像，其中所述图像通过具有多个微腔的格栅结构构成，并且这些微腔分别在平行于上侧的空间方向上具有0.5μm至3μm的结构宽度，并且与之垂直地具有结构深度，并且具有由结构深度相对结构宽度的比例定义的深宽比，并且在格栅结构上铺设含金属的涂层。
本发明还涉及一种具有这种防伪元件的有价文件。
本发明还涉及一种用于有价文件(例如钞票、支票或类似物)的防伪元件的制造方法，所述防伪元件提供至少一个图像，其中在具有上侧的衬底上为了产生图像而构造具有多个并排设置的微腔的格栅结构，这些微腔分别在平行于上侧的空间方向上具有0.5μm至3μm的结构宽度，并且与之垂直地具有结构深度，并且微腔具有由结构深度相对结构宽度的比例定义的深宽比，并且在格栅结构上铺设含金属的涂层。
背景技术
防伪元件用于使对有价文件(例如钞票、支票或类似物)的复制或造假变得困难。已证明对于这些防伪元件有效的是压印结构，其例如具有格栅结构形式的微腔。
在现有技术中已知具有微腔结构的防伪元件。这些防伪元件提供了借助摩尔纹放大装置放大地可见的缩微图像。用于摩尔纹放大装置的缩微图像的设计在现有技术中已经在许多方面被讨论。
微腔结构也是已知的，用于引起对入射光线的吸收并且由此例如提供用于图像的背景。EP1434695B1描述了一种具有小于波长的周期的吸收结构。所述结构构造为具有正弦状型廓的十字格栅。WO2005/106601A2涉及一种具有缩微图像的摩尔纹放大装置，其由不反射区域和部分反射区域构成。不反射的面通过周期小于700nm并且深度在150nm至350nm之间的纳米结构构成。在EP1979768A1中阐述了具有微型棱镜阵列的多层体，其中缩微图像通过微型孔和具有不同不透明性的区域产生。WO2002/101669A2描述一种缩微图像，其通过微小的点或穿孔构成。EP1476317A1以及US7468842B2描述了凹形或凸形的表面、作为浮雕表面的像素(其被填充颜色)和通过亚-波长结构构成的“光阱图案(light trap patterns)”，用于构成摩尔纹放大装置的缩微图像。
由DE102008046128A1已知一种用于防伪元件的亚光结构，其具有多个带有横向尺寸小于50μm的微型元件，其中微型元件的至少一个几何参数随机地变化，用于产生亚光效果。几何参数可以是微型元件的深度。
WO2005/095119A1描述一种多层薄膜体形式的防伪元件，其借助干涉示出依赖视角的颜色偏移效果。在复制漆层中仿制浮雕结构，该浮雕结构在其几何形状方面这样造型，使得颜色偏移效果仅在单独的部段中产生。对此，浮雕结构的深宽比变化。
DE102006050047A1描述一种具有微型结构的透视防伪元件，微型结构设计为微腔，它们相互间的间距为1μm。
金属化的防伪元件在微小结构化的区域中具有增大的透射，这种防伪元件由EP1786632B1已知。其中配备了金属层的浮雕结构被公开，其设计为衍射结构并且含有由正弦状的线形格栅或十字格栅构成的区域，其具有在亚波长范围中的周期。为了实现期望的透射效果，结构元件具有大于0.5的深宽比。这样的结构由DE102004042136A1已知。这样的结构的制造、尤其是具有大的深宽比的亚波长结构的复制和压印并非没有问题。
由WO2012/069163A1已知一种可反射的防伪元件，其具有按照回射反光器工作的微腔结构。通过适用的结构化产生在俯视图中的彩色图像。
此外为防伪元件使用全息图。传统的全息图是以铝蒸镀的浮雕结构。所述浮雕结构形成了具有不同周期和取向的衍射格栅。观察者在反射的第一衍射级中看到全息图效果。已知的压印全息图的格栅型廓通常具有正弦状横截面，例如由US7129028可知。这种压印全息图在反射中不是彩色的并且在透光中是暗的，也就是基本上没有透射性。
作为防伪元件已知其他格栅结构，其在透射中显示出位于第零衍射级的彩色效果。WO2012/019226A1描述这种所谓零级格栅，其通过在压印结构中的颜色填充或纳米颗粒构成。在透光观察时，所述颜色和极性取决于观察角。
WO2013/053435A1描述了一种具有金属化的台阶的矩形格栅，所述台阶处于不同的高度水平并具有薄的金属层。这种结构在透光时具有依赖角度的颜色过滤。但是其不能示出在反射中可清楚感知的第一衍射级，因为格栅周期位于亚波长区域中。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种防伪元件，其在反射中和在透射中产生不同的印象并且因此提供有价文件的防伪性。
所述技术问题通过一种用于制造有价文件(例如钞票、支票或类似物)的防伪元件解决，所述防伪元件具有带有上侧的衬底并且提供至少一个图像，其中，
-所述图像通过具有多个微腔的格栅结构构成，和
-微腔分别在平行于上侧的空间方向上具有0.5μm至3μm的结构宽度并且具有与之垂直的结构深度，并且具有由结构深度相对结构宽度的比例定义的深宽比，
-在格栅结构上铺设含金属的涂层，
其中，
-微腔是沟槽状的，
-微腔的深宽比是0.3或更大，优选大于0.4、特别优选地大于0.8并且更特别优选地大于1.0，并且
-在格栅结构中微腔相互分别通过条带隔开，所述条带是平的并且宽度分别大于200nm并且最大为1200nm。
所述技术问题此外通过用于有价文件(例如钞票、支票或类似物)的防伪元件的制造方法解决，所述防伪元件提供图像，其中，
-在具有上侧的衬底上为了产生图像而构造格栅结构，格栅结构具有多个并排设置的微腔，
-微腔分别在平行于上侧的空间方向上具有0.5μm至3μm的结构宽度并且具有与之垂直的结构深度，并且具有由结构深度相对结构宽度的比例定义的深宽比，
-在格栅结构上铺设含金属的涂层，
其中，
-微腔是沟槽状的，
-微腔的深宽比是0.3或更大，优选大于0.4、特别优选地大于0.8并且更特别优选地大于1.0，并且
-在格栅结构中微腔相互分别通过条带隔开，所述条带是平的并且宽度分别大于200nm并且最大为1200nm。
所述技术问题最后通过一种具有所述形式的防伪元件的有价文件解决。
本发明使用具有沟槽状型廓的经金属化的格栅，其中在沟槽状微腔之间分别具有条带，所述条带是平的并且宽度分别大于200nm并且最大为1200nm。由此实现了在透射中取决于角度的色彩效果，以及通过布置起反射作用的条带而实现了在反射中的全息图结构。用于条带的概念“平的”在此指的是，相对表面的倾斜角、也就是通常相对水平面的角度不大于30°。平的条带还可以具有明确的粗糙度，只要不超过0.2的平均深宽比即可。与之相反，微腔基于其沟槽型廓而具有两个陡峭度大于70°的部段。
按照本发明的防伪元件将由沟槽形微腔产生的透视效果和由在沟槽形微腔之间的平的条带产生的俯视效果相组合。
在反射中的几何布局、也就是在俯视中可见的格栅结构的条带使反射图像结构化，例如使其结构化为全息图。沟槽状微腔的几何构造和布局使俯视图像结构化。
在格栅结构上的涂层是金属的，因此条带起反射作用。当其这样构成时，即在沟槽状微腔以及在条带上设置具有相同标称厚度的涂层时，可以获得在透射中非常好的色彩效果，其结合了在俯视中良好的反射和进而良好的全息图效果。所述涂层因此在微腔的区域中和在条带上的标称厚度相同。所述概念“标称厚度”在此理解为垂直于表面测量的厚度，其中表面的平面通过平的条带定义。这种相同的标称厚度例如通过蒸镀方法或溅镀方法实现。其他指向性的涂层方法或适用的涂层方法也可以考虑。对于以相同标称厚度铺设或施涂的涂层，局部的层厚(垂直于局部表面切线测得)在微腔和条带之间通常是不同的。这在通过沟槽状微腔的透射中引起特别好的色彩效果。
对于在透光观察中图像的结构化，格栅结构、例如沟槽状微腔的形式、几何形状和取向是起决定作用的。但是在一种实施形式中优选的是，至少两种形式的微腔被设置，它们在其深宽比方面不同。在一种扩展设计中规定，在格栅结构中的微腔的深宽比按照预定的图案区域性地变化，由此定义出透视图像。
概念“区域性地”在此这样理解，即在防伪元件中存在具有不同格栅结构造型的区域，例如不同造型涉及的是深宽比。
在另一种实施形式中，微腔和条带横向于沟槽方向是周期性的。例如，微腔连同在其侧面紧邻的条带构成一个周期。在这种实施形式中优选的是，按照定义了图像的、预定的图案区域性地改变周期。通过这种改变来形成例如所产生的全息图作为反射图像。
微腔的深宽比如前所述对防伪元件的透射性能产生作用。因此在一种实施形式中优选的是，图像的第一图像区域、尤其是前景通过两种不同形式的微腔构成，它们在深宽比方面不同。较深的微腔在透光观察中比较平缓的微腔具有更高的亮度，并且通常还具有其他颜色表现，如以下还会阐述。
当格栅结构中的微腔的深宽比按照定义了第一图像区域、尤其图像前景的预定图案变化时，可以获得在透光中的连续的强度变化。
在一种实施形式中规定，含有金属的涂层是层顺序为金属-电介质-金属的干涉层结构。然后可以利用在特定的深宽比、尤其与特定的孔宽组合时起作用的共振效果。对此能够产生例如可取决于观察角的色彩效果。覆有这种干涉层结构的微腔尤其显示出较强的强度或颜色对比度。作为电介质可考虑SiO2，金属可以考虑铝或铬。
在透光中特别好的亮度差异在关于其材料顺序和/或层厚度顺序对称的干涉层结构中获得。特别优选的是层顺序铝-SiO2-铝，其中铝的层厚为7nm至25nm，优选地10nm至15nm，SiO2的层厚为70nm至250nm。
按照另一种优选的技术方案，含金属的涂层通过纯的金属层构成。这种技术方案的优点在于，条带表现为不透明的。概念“金属”在此也包含金属合金。作为金属层例如考虑由铝、铜、铬、银、金或由这些金属的合金构成的层，其中金属层的层厚优选在10nm至100nm。
深宽比是最大深度相对最小横向延伸宽度的比例，并且按照防伪元件中期望的图像结构变化。因此不再需要耗费的印制方法来提供更小的、但是细微的结构化图像。取而代之地，可以使用更简单的复制方法来产生格栅结构。
在制造方面有利的是，在防伪元件中在格栅结构上的表面涂层至少在标称厚度方面在横向上不变。
对于按照本发明的制造方法尤其考虑直接照射技术、例如借助激光写入器的直接照射技术。所述制造可以与已知的用于微型透镜的制造方法相似地进行。格栅结构的原型通过借助激光写入器的直接照射被写入涂覆了光刻胶的衬底中，并且接着去除光刻胶的被照射的部分。被照射的原型可以接下来电镀地被仿制并且因此压印模被生成。最后，所述结构通过压印过程例如在UV漆中在薄膜上或直接地(例如通过在薄膜表面中的热压印)复制。备选地可以使用纳米-印刷-方法。用于原型制造的耗费的方法、例如电子束-或“聚焦离子束”-照射方法允许格栅结构的更细微的几何形状造型。这些方法在微腔的几何形状的选择中提供了多种造型可行性。
接下来进行表面涂覆，例如用金属层和/或干涉层结构涂覆。为此还可以考虑电子射束蒸镀、溅镀或在真空下的热蒸发。最后为了保护，所述结构优选以覆盖层掩盖。
在恒定孔宽时，具有不同深宽比的微腔也可以仅通过微腔的深度改变、例如通过激光写入器的照射强度的相应改变而产生。这种方式提供了明显更简单的数据准备的优点。
按照另一种优选的技术方案，由微腔的阵列构成的花纹(Motiv)附加地配备符号、图案或相似物形式的凹缺，即所谓的“明文”。这种“明文”在透射中提供了很高的透明性并且与由微腔构成的花纹相比显得更突出。此外，所述“明文”表现为颜色中性的。由此得出附加的变型，以实现客户专属的设计。附加地提高了这种技术方案的防伪性。
用于“明文”的优选的制造方案在于，将洗墨(Waschfarbe)印在压印结构上，正如例如由WO99/13157A1已知的那样。接下来，经压印的薄膜被金属化。最后在后续的工序中，所述洗墨与位于其上的金属层一起被去除。还可能的是，借助激光去金属镀层方法、在金属蒸镀的压印薄膜上产生明文，其中激光束在此部分地削除金属层。此外，明文也可以通过所谓的金属转移方法产生，例如由WO2014/044402A1已知。明文区域为此必须突出地布置，因此该区域的金属层通过与转移薄膜的接触而被去除。
这种防伪元件尤其可以设计为防伪线、撕开线、防伪带、防伪条、补丁、薄膜元件或者标签。所述防伪元件尤其可以覆盖透明区域或者凹缺和/或被用于防伪卡或证明文件(例如旅行护照)。
所述防伪元件尤其可以是有价文件的尚未流通的前身的一部分，所述有价文件除了按照本发明的防伪元件外例如还具有其他的真实性特征(例如成列设置的荧光材料)。有价文件在此一方面理解为具有防伪元件的文件。另一方面，有价文件也可以是其他文件和物品，其能够配备按照本发明的防伪元件，进而有价文件具有不可复制的真实性特征，由此真实性检查是可能的并且同时阻止了不期望的复制。芯片或防伪卡、如银行卡或信用卡是有价文件的其他示例。
按照本发明的制造方法可以这样设计，以制造所述防伪元件的优选结构设计和实施形式。
需要说明的是，前述和以后阐述的特征不仅可以以说明的组合、而且还可以以其他组合或单独地使用，只要不脱离本发明的范围即可。
附图说明
以下结合附图进一步示范性地阐述本发明，所述附图也公开了本发明的实质特征。为了改善可见性在附图中取消按比例和成比例的视图。在附图中：
图1示出具有格栅结构的防伪元件的一部分的示意图，
图2示出用于表明格栅结构的微腔的几何形状的示意图，
图3和图4示出对于图1的格栅结构可行的、不同的几何形状的示意图，
图5示出对于不同入射角和涂层厚度而言防伪元件的透射随波长的变化曲线，
图6示出防伪元件的透射属性，其作为图5的格栅结构的CIE-1931-色图，
图7示出对于图5的格栅结构而言LCh-数值随入射角的变化曲线，
图8示出与图6相似的视图，但是此时用于具有不同周期的格栅结构，
图9示出用于图8的格栅结构的与图7相似的视图。
图10-12示出具有不同的格栅结构横向变型的花纹的视图，
图13至15以透视图和俯视图示出用于阐述防伪元件的效果的示意图。
具体实施方式
在附图中以下描述防伪元件1的实施形式，其提供了在透射中的透视图和在俯视图中的反射图。所述图像通过格栅结构4产生。
在一种实施形式中，防伪元件1安置在透明薄膜2上，在薄膜上具有压印漆层3。在压印漆层3中成型格栅结构4，其具有沟槽状的、例如深度不同的微腔5、6。在微腔5、6之间存在平的条带7。如同还要阐述的那样，微腔5、6和条带7具有不允许以裸眼分辨的宽度。
图1示出，在一种实施形式中的防伪元件具有两个区域I和II，其中格栅结构4的几何形状在所述两个区域中不同。在图1中的实施例中，这种区别一方面在于周期(微腔5、6和条带7以所述周期布置)，以及在于微腔5、6的深宽比。如以下还要阐述的那样，这仅是用于格栅结构4的不同几何形状的多种可能性中的一种。
图2示范性地示出防伪元件1的一个区域，其中格栅结构4的几何形状是均匀的。所述格栅结构4以例如由铝构成的涂层9涂覆。图2示意地示出一些微腔5的横截面用于示意地说明。这些微腔具有结构宽度w和结构深度t。微腔5的结构宽度w在实施例中在0.5至3μm之间。所述结构深度t这样选择，使得深宽比t/w对于格栅结构4的每个微腔都大于0.3，优选大于0.4，特别优选地大于0.8，并且特别优选地大于1.0。微腔这样是这样大，使得光折射不会(再)占主导地位，另一方面在其结构宽度w和结构深度t方面这样小，使得辐射光学效果(尚且)不占主导地位。
在相邻的微腔5之间分别存在一个条带7，其具有宽度b。微腔5连同相邻的条带7重复，因此通过w+b定义周期性格栅结构4的周期p。条带7的宽度b大于200nm并且不超过1.2μm。周期p位于300nm至5000nm之间。
涂层9以厚度d铺设(或施涂)，所述厚度选为这样大，使得穿过防伪元件1的透射基本上在微腔中进行。在格栅结构4上，涂层9的厚度d标称上是相同的，这例如通过指向性的利用金属的蒸镀实现，所述金属构成涂层9。由此金属涂层在垂直于局部表面斜度的沟槽状微腔的倾斜设置或垂直延伸的部段上比水平延伸的区域(Flaechenstuecken)更薄。
微腔的几何形状对于防伪元件1的透射性能产生影响。入射的光线E部分被直接反射。其在图2中为称为“0.O”，这表示反射的第零级(对应普通的镜面反射)。因为周期p位于光波长的范围内，则微腔5和条带7的周期性序列也可以衍射地作用，因此也存在反射的第一级。其在附图中以“1.O”表示。在图2中显示的光线当然仅示范性地在防伪元件1的一个点上进入。事实上光线E面状地射到防伪元件1上。
为了获得在两个覆盖面上呈面状的防伪元件1，格栅结构4借助覆盖漆层13a以及保护层13b覆盖其上侧。通过这种方式将例如涂层9的金属结构嵌入电介质中。保护层13b可例如作为被覆上的覆盖膜实现。
防伪元件1的透射属性以及反射属性可以区域式地设置，方法是格栅结构4的几何形状在区域中、例如图1的区域I和II中是变化的。在第一实施形式中，微腔的深宽比是变化的。在第二实施形式中，格栅结构4的周期p是变化的。此外，在周期不变的情况中，结构宽度w和宽度b可以变化。这表示另一种实施形式。这些实施形式的特征也可以组合。因此图1例如示范性示出一种实施形式，其中微腔(在此通过两种类型的微腔5、6)的深宽比以及周期p都在区域I和II中是不同的。在区域I和II中微腔5、6的结构宽度w是相同的，但是结构深度t不同。周期p在图1的区域I和II中由于宽度b变化而是不同的。该宽度在区域I中大于区域II中。
图3示出一种实施形式，其中存在三个区域I、II和III，它们在其周期p方面不同。结构宽度w与宽度b的比例在三个区域I、II、III中是恒定的。结构深度在所有区域中也是相同的。从区域I至区域III，深宽比下降，而周期(或周期长度)上升。格栅结构4的这种在区域I至III中的不同的几何形状影响了透射度T和透射的光谱属性。此外，不同的周期对各个衍射级的出射角按照以下方程产生作用：sinθ0+sinθn＝n·λ0/p，其中θ0表示入射角，θn表示出射角，“n”表示第n衍射级，λ0表示入射光线的波长并且p是格栅周期。在此需要考虑的是，波长取决于周围介质的折射率。对于UV硬化的漆和塑料以及覆膜，折射率大约为1.5。作为涂层9的材料(用于防伪元件1的所有实施形式)考虑使用高反射率的材料，如铝、银、黄金、铜或铬或它们的合金。
当深宽比大于0.3时出现期望的透射。
图4示出另外的实施形式，其中格栅结构的微腔的深宽比通过在区域III中的结构深度t的变化而附加地改变。
以下研究用于具有p＝600nm和上述属性的格栅的透射光谱。涂层9由d＝40nm(图5的左侧视图)或d＝80nm(图5的右侧视图)的铝构成。格栅结构4完全嵌入折射率为1.52的UV硬化的漆中。图5示出作为用于不同入射角θ0的波长(以nm为单位)的函数测得的防伪元件1的透射。入射光线是未偏振或未极化的。
在图5中对于0°的垂直入射光线可以看到在约450nm处的波峰和在600nm以上的长波区域中的强度升高。对于倾斜的入射角存在两个波峰，它们随着入射角的增大向长波区域移动。这些波峰负责在透射光中、也就是在透射中防伪元件的颜色过滤，因为光线随着入射角增大而在更长波长的光线的情况下被透射。所述的防伪元件因此示出颜色移动的倾斜效果(Kippeffect)。这些颜色属性在图6中进一步示出，其显示出CIE-1931-色图。
色值由光谱透射与人眼的敏感度曲线(其已知地在绿色区域最大)的卷积(Faltung)和照明体的光谱发射得出，所述照明体为了分析被设定为标准照明体D65。这样获得的三个不同的格栅(它们在层9的厚度和材料方面不同)的色值如在图6中记载那样表示为用于角度范围从0°至40°的θ0的轨迹。在图6中白点以WP表示。
图7示出在LCh-色彩模型中所述的色值。色调(Farbton)C＊和色度(Buntheit)h＊以及明度(Farbhelligkeit)L＊被显示。
基于图5至图7的测量值的、具有p＝600nm、t＝321nm、b＝305nm和1.09的深宽比的格栅在倾斜过程中从蓝色至红色改变其颜色。这既适用于层厚d＝40nm也适用于层厚d＝80nm。相同的、但是以层厚为d＝80nm的银蒸镀的格栅反而示出了较小的颜色变化。但是其颜色更饱和，如图6所示。这些属性在图7的L＊图形中示出，按照该图形此外可知，较薄的铝层的明度比较厚的铝层的明度更高。
图8和9示出与图6和7相应的图形，但是此时用于具有d＝80nm的铝层的格栅。在图8和9中周期p改变。可以看出，对于增大的格栅周期，颜色变化变得更小。在倾斜时，所述亮度根据格栅周期要么减小、要么增加。
格栅结构4的选择允许生成这样的图像11，该图像作为透视图的显示不同于作为反射图的显示。图10至12示出了三种示例性变型方案。在图10的实施形式中，使用一种格栅结构4，其微腔的沟槽方向要么垂直延伸(区域I)要么水平延伸(区域II和III)。相同沟槽方向的区域可通过格栅结构的深宽比或周期来不同地构成。
图11示出图像11，其中在区域I、II和III中使用三种不同的沟槽方向的取向。
图12最后示出一种实施形式，其中在所有I-III的区域中沟槽方向是相同的，但是在这三个区域中的周期不同。
在垂直观察时，在透视图中看不出花纹。在倾斜时显示花纹。此外在旋转时出现颜色变换。所述互补的颜色也可以在东/西倾斜或北/南倾斜时可见。对此的原因在于，当格栅垂直于入射平面倾斜时，光谱透射几乎不被影响。
传统的压印全息图在反射中在第一衍射级是彩色的。所述结构相反在透射中是不透明的。在所有实施形式中，防伪元件1除了在反射中的图像还附加示出(通常在花纹方面相同的)在透射中的图像。图13示出在反射R中防伪元件1的第一衍射级(+1.O)的出现。如图可见，对于三个区域I至III(它们具有格栅结构4的不同的周期和深宽比)形成不同的颜色印象，例如基本色R、G、B的混合。因此防伪元件在其表现出的图像中对应传统的全息图。
然而，防伪元件1也可以是额外地部分透明的。如图14所示，第零级(0.O)在透视图T中显现为彩色的，其中颜色印象F1、F2和F3对于三个区域I、II和III是不同的。因此当其以白光、例如日光作为入射光线E透射时，观察者在透视中看到图像11的花纹是彩色的。
附加地，第一衍射级在透射中也可以被观察。图15示范地示出第-1.衍射级(-1.O)。当入射光线E从上方射入防伪元件1时，其朝位于对置侧的观察者的方向衍射，其中如在反射R中一样，全息图的彩色印象被看到。当直接的光学路径(从观察者的眼睛出发)具有暗面并且防伪元件1在相应的倾斜角下彩色明亮的发光时，这是特别印象深刻的，其中，颜色印象再次对于三个区域I、II和III是不同的。
另一种技术方案通过其他的格栅取向实现。由此也可以实施运动效果或运转效果。一种最有利的变型在于，花纹设计通过以周期不同的格栅填充的区域实现(参见图12)。在单个区域中的格栅还可以不同地取向，因此除了在透射中高对比度的图像之外、在反射中还清楚显示出全息图。附加地还可以获得平滑的或具有不透明格栅的区域。所述区域在透视图中是不透明的。这在花纹设计中用于形成在不同区域之间的对比度边界。
防伪元件可以与其他已知的结构、如亚波长格栅、微型镜子、亚光结构等组合，用于实现更高的防伪性。此外区域可被去金属化(demetalliesiert)并从而完全透明。这样的经组合的结构可以提高设计多样性。
如说明书部分所述，格栅结构4的制造优选在光刻法中通过激光直接照射进行。具有直至最小直径为0.5um的尺寸的微腔5、6可以借助激光写入器直接在光刻胶上写入。由于常用光刻胶的非线性敏感性，在合适选择了照射强度时可产生这样的结构，其明显比激光的照射直径更微小。结构深度可以非常简单地通过照射强度的选择而变化。
为了制造具有高精度的微腔可选地还可以考虑电子射束或“聚焦离子束”照射方法。被照射的原型可在光刻胶显影之后紧接着电镀地成型，并且通过压印过程在薄膜上的UV漆中或直接在薄膜的表面上被复制。备选地还可以使用纳米压印法。
在最后的步骤中进行表面的涂层，例如通过非指向性的蒸镀。金属化的表面或干涉层系统可以通过电子射束蒸镀、溅镀或在真空下的蒸发进行。接下来优选地为了保护而为涂层侧设置覆盖漆层13。
所述图像可以在有价文件上记录隐藏信息，例如微型文字、序列号、标志等，它们以裸眼不能分辨。这些缩微图像优选比已知的激光雕刻具有明显更小的结构。微腔结构4的使用允许具有很高横向分辨率的图像或花纹的非常精细的结构化，所述分辨率利用传统的压印方法是不能实现的。
条带7在附图中是完全平坦的。这不是必要的。其可以具有剩余粗糙度，其中不能超过0.2的深宽比或相对水平面30°的角度。
微腔结构的取向对于透光效果是不重要的。防伪元件相对图1或2的视图的逆转因此随时都是可行的。
附图标记清单
1 防伪元件
2 薄膜
3 压印漆层
4 格栅结构
5、6 微腔
7 条带
9 涂层
13a 覆盖漆层
13b 保护层
w 结构宽度
t 结构深度
b 宽度
d 厚度
p 周期
WP 白点
I、II、III 区域
E 射入的光线
R 反射的光线
T 透射的光线
0.O 第零级
1.O 第一级
F1、F2、F3 颜色印象
Claims (18)
1.一种用于制造诸如钞票、支票或类似物的有价文件的防伪元件，所述防伪元件具有带有上侧的衬底(3)并且提供至少一个图像(11)，其中，
-所述图像(11)通过具有多个微腔(5,6)的格栅结构(4)构成，并且
-这些微腔(5,6)分别在平行于上侧的空间方向上具有0.5μm至3μm的结构宽度(w)并且具有与之垂直的结构深度(t)，并且具有由结构深度(t)相对结构宽度(w)的比例定义的深宽比，
-在格栅结构(4)上铺设含金属的涂层，
其特征在于，
-微腔(5,6)是沟槽状的，
-微腔(5,6)的深宽比是0.3或更大，并且
-在格栅结构(4)中微腔(5,6)相互分别通过条带(7)隔开，所述条带是平的并且宽度分别大于200nm并且最大为1200nm。
2.按照权利要求1所述的防伪元件，其特征在于，涂层(9)在条带(7)上具有和在微腔(5,6)的区域中相同的标称厚度(d)。
3.按照权利要求1或2所述的防伪元件，其特征在于，格栅结构(4)具有至少两种形式的、在深宽比方面不同的微腔(5,6)。
4.按照权利要求1至3之一所述的防伪元件，其特征在于，在格栅结构(4)中的微腔(5,6)的深宽比按照定义了透视图像(11)的、预定的图案区域性地变化。
5.按照权利要求1至4之一所述的防伪元件，其特征在于，微腔(5,6)和条带(7)横向于沟槽方向周期性地布置，其中周期(p)按照定义了图像(11)的、预定的图案区域性地变化。
6.按照权利要求1至5之一所述的防伪元件，其特征在于，在格栅结构(4)中的微腔(5,6)的沟槽方向按照定义了透视图像(11)的、预定的图案区域性地变化。
7.按照权利要求5和6的组合所述的防伪元件，其特征在于，沟槽方向和周期(p)在横向上这样变化，使得在透射中作为透视图像可见花纹，并且在反射中作为反射图像可见全息图。
8.按照权利要求1至7之一所述的防伪元件，其特征在于，涂层是铝、银、金、铜或铬，或者具有由这些金属构成的合金。
9.一种有价文件，其具有按照权利要求1至8之一所述的防伪元件。
10.一种用于诸如钞票、支票或类似物的有价文件的防伪元件的制造方法，所述防伪元件提供至少一个图像(11)，其中，
-在具有上侧的衬底(3)上为了产生图像(11)而构造格栅结构(4)，所述格栅结构具有多个并排设置的微腔(5,6)，
-这些微腔(5,6)分别在平行于上侧的空间方向上构造有0.5μm至3μm的结构宽度(w)和与之垂直的结构深度(t)，并且具有由结构深度(t)相对结构宽度(w)的比例定义的深宽比，
-在格栅结构(4)上铺设含金属的涂层(9)，
其特征在于，
-微腔是沟槽状的，
-微腔(5,6)的深宽比是0.3或更大，并且
-在格栅结构(4)中微腔(5,6)相互分别通过条带(7)隔开，所述条带是平的并且宽度分别大于200nm并且最大为1200nm。
11.按照权利要求10所述的制造方法，其特征在于，将所述涂层(9)以和在微腔(5,6)的区域中相同的标称厚度(d)铺设在所述条带(7)上。
12.按照权利要求10或11所述的制造方法，其特征在于，格栅结构(4)具有至少两种形式的、在深宽比方面不同的微腔(5,6)。
13.按照权利要求10至12之一所述的制造方法，其特征在于，格栅结构(4)构造有至少两种形式的、在深宽比方面不同微腔(5,6)，其中将透视图像(11)通过至少两种不同形式的微腔(5,6)结构化。
14.按照权利要求10至13之一所述的制造方法，其特征在于，在格栅结构(4)中的微腔(5,6)的深宽比按照定义了透视图像(11)的、预定的图案区域性地变化。
15.按照权利要求10至14之一所述的制造方法，其特征在于，微腔(5,6)和条带(7)横向于沟槽方向周期性地布置，其中周期(p)按照定义了反射图像(11)的、预定的图案区域性地变化。
16.按照权利要求10至15之一所述的制造方法，其特征在于，在格栅结构(4)中的微腔(5,6)的沟槽方向按照定义了透视图像(11)的、预定的图案区域性地变化。
17.按照权利要求15和16的组合所述的制造方法，其特征在于，沟槽方向和周期(p)在横向上变化，使得在透射中作为透视图像可见花纹，并且在反射中全息图作为反射图像可见。
18.按照权利要求10至17之一所述的制造方法，其特征在于，将铝、银、金、铜或铬，或者具有由这些金属构成的合金用于所述涂层。
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