CN106573488B - 视觉可变式防伪元件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于保护贵重物品的视觉可变式防伪元件(12),其具有显示出至少两个不同的视觉可变效应的特征区域(14)。按照本发明在此规定,特征区域(14)在第一分区(16)中配备微型结构(34),所述微型结构具有第一视觉可变式效应,在特征区域(14)的第二分区(18)中不存在微型结构,所述特征区域(14)配备覆盖所述微型结构(34)的、具有干涉层结构的薄层元件(40),所述薄层元件在第二分区中产生色移效应作为第二视觉可变效应,并且薄层元件(40)的干涉层结构在第一和第二分区(16,18)中具有印制的介电层(44),通过所述介电层而使色移效应在具有微型结构(34)的第一分区中对于裸眼而言被抑制,因此在第一分区(16)中仅存在微型结构的第一视觉可变效应,并且在第二分区(18)中存在薄层元件(40)的色移效应作为第二视觉可变效应。

Description

视觉可变式防伪元件
本发明涉及一种用于保护有价物品的视觉可变式防伪元件,其具有特征区域,该特征区域显示至少两个不同的视觉可变式效果。本发明还涉及一种用于制造这种防伪元件的方法和相应配置的数据载体。
数据载体、例如有价文件或证明文件,或者其他有价物品、例如名牌商品,为了保护而常常具有防伪元件,所述防伪元件允许验证数据载体的真实性并且同时用于防止不被允许的复制。在真实性保护中,具有依赖观察角度的效果的防伪元件扮演了特殊的角色,因为其自身以最现代的复制设备也不能被复制。这些防伪元件在此配备视觉可变式元件,所述元件对于观察者在不同观察角度下呈现出不同的图像印象并且例如根据观察角度显示出另外的颜色印象或者亮度印象和/或其他的图形式图案。
在这种背景下已知的是,具有多层薄层元件的防伪元件被使用,其颜色印象对于观察者而言随着观察角度变化(以下称为色移效应)。还已知的是,既为了提高安全性也出于构造原因而将色移区域与微结构化的表面区域(例如全息图)组合。由于在分开的具有不同制造过程的工序中进行制造,其中不可避免地出现匹配波动(Passerschwankungen),因此当前不能实现的是,以精确套准的方式精确匹配地生产出微结构化的表面区域和颜色倾斜区域。
以此为出发点本发明所要解决的技术问题在于,提供一种前述形式的防伪元件,其中不同的视觉可变式效果正好匹配地相互布置。
所述技术问题通过独立权利要求的特征解决。本发明的扩展设计是从属权利要求的技术方案。
按照本发明在此类防伪元件规定,
-特征区域在第一分区中配备微型结构,所述微型结构具有第一视觉可变式效应,
-在特征区域的第二分区中不存在微型结构,
-特征区域配备覆盖所述微型结构的、具有干涉层结构的薄层元件,所述薄层元件在第二分区中产生色移效应作为第二视觉可变效应,并且
-薄层元件的干涉层结构在第一和第二分区中具有印制的介电层,通过所述介电层而使色移效应在具有微型结构的第一分区中对于裸眼而言被抑制,因此在第一分区中仅存在微型结构的第一视觉可变效应,并且在第二分区中存在薄层元件的色移效应作为第二视觉可变效应。
不希望束缚于特定的解释,对在第一分区中的色移效应的抑制按照当前的理解归结于介电层材料在印制(Ausdrucken)时以一定尺寸延伸并且电介质的表面不会、或者至少不会完全地跟随微型结构的突起和凹陷。因此形成了局部上不同的电介质层厚。因为电介质的局部厚度决定了颜色(其中形成构建性和破坏性的干涉)并且进而也决定了发射光线的颜色,所以色移的层系统根据介电材料的局部厚度而反射不同的颜色。这些不同的颜色在较大的面积上平均地、根据亮度形成灰白的或银色的色调。
在此,原理上所有形式的可印制的液态漆均可以被用作介电层。被印上的漆在涂覆之后被硬化,其中所有已知的物理的和化学的干燥方法都可以考虑。
因为介电层以同样方式施加在第一和第二分区中,然而薄层元件的色移效应仅在第二分区中可见,而该色移效应在第一分区中正好在微型结构的区域中被抑制,因此产生的优点在于,第一和第二分区的不同的视觉可变效应自动地、且无需附加措施地相互精确匹配。
第一分区有利地示出非彩色的、金属状的、通常银色的外观。通过使用有色金属或者有色的贵金属然而还可以获得其他的、非银色的金属的颜色印象。例如薄层元件的反射层由铜构成,其在第一分区中产生红色的金属式外观。
被印制的介电层在具有微型结构的第一分区中有利地具有局部不规则的层厚,以及优选具有10%或更多、特别优选的是20%或更多、40%或更多和尤其是60%或更多的厚度变化。所述厚度变化在此基于最大层厚,因此例如介电层的厚度在240nm至300nm之间变化,则具有20%的厚度波动。
在一种有利的技术方案中,薄层元件的干涉层结构包含反射层、吸收层和在反射层和吸收层之间设置的介电间隔层。所述干涉层结构也可以有利地包含两个吸收层和在两个吸收层之间设置的介电间隔层。如以下更精确的描述,介电间隔层必须不仅通过印制的介电层构成,而且还可以包含两个或更多的分层,尤其气相蒸镀的介电层和印制的介电层。
第一分区优选具有在放大时可见的微观的彩虹色移效应。微观的彩虹色移效应优选由不同色彩的多个微观色点组成,其中微观色点的最大尺寸在1μm至80μm之间,优选在1μm至20μm之间,特别优选地在2μm至5μm之间。这种微观的彩虹色移效应可以用作更高级的真实性标志,其仅能借助特殊的辅助器件、如较大的放大镜或者显微镜被查验。
按照本发明的扩展设计,第一分区在其内部具有凹缺区域,在凹缺区域中省去所述薄层元件的干涉层结构中的介电间隔层。所述凹缺区域具有10μm至200μm、优选20μm至150μm的最大尺寸。所述凹缺区域可以提供另外的隐藏的真实性特征,因为凹缺区域和第一分区的剩余部分在以裸眼观察时具有相同的外观,但是在借助辅助器件进行放大观察时可以在凹缺区域中确定微观的彩虹色移效应的缺失。具有更大尺寸(几毫米)的更大的凹缺区域也可以考虑。这种较大的凹缺区域虽然以平常的显微镜不能检测到整体,但是真实性检验可以在凹缺区域的边缘进行,在那可以在显微镜中看到无色的区域和“彩虹”区域的过渡。
本发明另外的扩展设计在于,防伪元件的特征区域除了第一和第二分区以外还具有第三和第四分区,其中,
-特征区域在第三分区中配备微型结构,所述微型结构具有视觉可变式效应,
-在特征区域的第四分区中不存在微型结构,并且
-薄层元件的干涉层结构在第三和第四分区中包含气相蒸镀的介电层、但是不包含印制的介电层,因此薄层元件在第三和第四分区中产生色移效应,所述色移效应在第三分区中与微型结构的视觉可变效应相叠加。
如以下更详细地描述,通过这种方式可以产生具有四个不同的、相互匹配的、视觉可变效应的特征区域。
薄层元件的干涉层结构有利地在所有四个分区均包含气相蒸镀的介电层,因此所述气相蒸镀的介电层在第一和第二分区中与印制的介电层一起构成薄层元件的介电间隔层。
在此有利地规定,第三分区的微型结构与第一分区的微型结构相同地构成并且产生相同的视觉可变效应。总体上第一和第三分区显示出不同的外观,这是因为薄层元件在第三分区中产生色移效应,而在第一分区中的色移效应被抑制。第一分区因此仅示出由微型结构产生的视觉可变效应,而这种视觉可变效应在第三分区中与薄层元件的色移效应结合。
第一分区的微型结构有利地由衍射的浮雕结构(例如全息结构)、通过微镜结构、通过微透镜结构或者通过微腔结构构成。若特征区域包含上述第三分区,则第三分区的微型结构也可以作为备选或补充通过上述结构之一构成。如所述那样,第一和第三分区的微观结构优选设计为相同的。
本发明还包含一种具有前述形式的防伪元件的数据载体。数据载体尤其是有价文件(例如钞票、尤其是纸质钞票、聚合物钞票或薄膜复合物钞票)、股票、债券、证书、优惠券、支票、昂贵的门票,但也可以是证件(例如信用卡、银行卡、支付卡、资格卡、身份证或护照姓名页)。
本发明还包含用于制造上述形式的视觉可变式防伪元件的方法,其中
-载体基底在特征区域的第一分区中配备微型结构,所述微型结构具有第一视觉可变效应,
-在特征区域的第二分区中不存在微型结构,
-特征区域配备覆盖所述微型结构的、具有干涉层结构的薄层元件,所述薄层元件在第二分区中产生色移效应作为第二视觉可变效应,并且
-薄层元件的干涉层结构在第一和第二分区中具有印制的介电层,通过所述介电层而使色移效应在具有微型结构的第一分区中对于裸眼而言被抑制,因此在第一分区中仅存在微型结构的第一视觉可变效应,并且在第二分区中存在薄层元件的色移效应作为第二视觉可变效应。
在有利的方法变型中,在第一和第二分区中为了产生薄层元件首先气相蒸镀反射层或吸收层,可选地气相蒸镀介电层,然后印制以液态漆形式的介电层,最后气相蒸镀吸收层。
本发明其他的实施例以及优点以下结合附图阐述,在其附图中没有按照比例尺和尺寸关系,以便提高可视性。在附图中:
图1示出具有按照本发明的、宽的防伪条的形式的视觉可变式防伪元件的纸质钞票的示意图,
图2以横截面示出图1的防伪元件,
图3示出图1的防伪元件的扩展设计的局部细节的俯视图,其中介电层在分区的内部中的小的凹缺区域中被留空,并且
图4示意地示出本发明的较复杂的实施例,其具有带有四个不同的视觉可变效果的四个分区,其中(a)是俯视图并且(b)是沿着(a)中的线B-B的横截面。
当前以用于钞票的防伪元件为例阐述本发明。图1为此示出具有按照本发明的、宽的防伪条的形式的视觉可变式防伪元件12的钞票的示意图。但是应该理解的是,本发明不局限于防伪条和钞票,而是可以应用在所有防伪元件的形式中,例如在货品和包装上的标签中或者在文件、证明、护照、信用卡、医保卡和类似物品的安全防伪元件中。在钞票和类似文件的情况下,除了防伪条以外例如还可以考虑防伪线或转移元件。
视觉可变式防伪元件12包含特征区域14,其由两个分区16、18构成,它们在附图中以不同的阴影区分。第一分区16通过两个发银光的正方形20和发银光的数字串22构成。此外,第一分区16示出以移动效应的形式的第一视觉可变效应,其中在防伪元件12倾斜时显现出明亮的水平条向上或向下移动。
第二分区18由特征区域14的剩余部分构成并且示出色移效应的形式的第二视觉可变效应,例如颜色从垂直观察时的绿色转换成倾斜观察时的蓝色。在第一分区16中对于观察者不会感知色移效应,反而该区域显出非彩色的、金属状的、尤其银色的外观。
所述防伪元件12的特殊性尤其在于,第一和第二分区16、18以它们不同的视觉外观完美地相互适配。在传统的造型中,若第一分区16(以其视觉可变式移动效应作为与色移的环境18的对比)应该具有银色的外观,则薄层结构(其为第二分区18赋予银色的外观)必须在第一分区16被留空,因为否则的话在那同样可见色移效应。为此例如必须在第一分区上涂覆冲洗色,借助该冲洗色能够将后续施加的薄层结构在第一分区中再次清除。因为冲洗色在单独的工序中被涂覆到已经适合地结构化的第一分区16上,所以出于制造原因不可避免地在薄层结构的结构和留空之间出现匹配波动,因此视觉可变式移动效应和色移效应不能精确匹配地相互布置。
但是按照本发明为了实现第一和第二分区16、18的视觉外观的完美匹配,图1的防伪元件12具有在图2中以横截面示意显示的结构。
在此在载体膜30上、例如PET膜上铺设UV硬化的压印漆层32并且在第一分区16中设置印制的微型结构34,其产生结合图1所述的移动效应。防伪元件的特征区域14在此占据载体膜30的整个面。特征区域14的位于配备了微型结构34的第一分区16之外的区域构成第二分区18,其中不存在微型结构。
在微型结构34印制之后,在整个特征区域14上铺设具有干涉层结构的薄层元件40,其由反射层42、介电间隔层44和吸收层46构成。
传统上,这种薄层元件的介电间隔层通过气相蒸镀产生,由此独立于反射层42的局部表面纹理构成均匀厚度的介电层。与此相对地,本发明的介电间隔层44作为液态漆印制并且之后硬化。例如较好适用的是基于硝基纤维素的溶剂漆,其具有较好的流动性能。
通过施加液态形式的漆,所述漆在具有微型结构34的第一分区16中以一定方式在单独的结构元件36之间流动并且由此完全地或部分地使微型结构34平坦。介电层44因此在第一分区16不具有均匀的层厚,因此在此不构成裸眼可见的、大面积的色移效应。反而,在分区16中有效地抑制了色移效应并且基本上非彩色地显出发射层42的银色的外观。
在第二分区18中不具有微型结构,因此介电层在那以均匀的层厚印在平的基底上并且薄层元件40因此以已知的方式产生期望的色移效应。
因为介电层44被印制在包含第一和第二分区16、18的整个特征区域14上并且正好在第一分区16的微型结构34的区域中抑制色移效应,因此无需其他附加措施的情况下,在两个分区16、18的视觉可变式效应之间,也即在分区16的视觉可变式移动效应和分区18的色移效应之间自动地产生完美的匹配。
虽然第一分区16如前所述由于介电层44的不均匀的层厚对于以裸眼观察的观察者而言不能显出可见的色移效应,但是介电层44的层厚在显微长度尺度上在微型结构元件36的数量级上、局部地保持恒定。在分区16以显微镜观察时,则可在那里观察到微观的彩虹-色移效应,其中所产生的干涉颜色快速连续地交替。若较远地或者无辅助器件地观察,则多个微观色点56(图3)叠加成上述的非彩色的整体印象。所述微观的彩虹色移效应可以作为更高级的真实性标志被使用,其只有借助特别的辅助器件、例如功能强大的放大镜或者显微镜才可以检验。
借助所述的微观的彩虹色移效应还可以将其它隐藏的真实性特征集成在按照本发明的防伪元件中。为了图解,图3示出防伪元件12的扩展设计在细节局部50中的俯视图,其中介电层44在分区16的内部中的较小的凹缺区域52中被留空。凹缺区域在此有利地以符号、图案或者编码的形式构成,其中,图3例如示出数字“10”,其显示出钞票10的面值。
凹缺区域52有利地设置在分区16的内部,典型地具有20μm至150μm的尺寸,而且非常小。其因此不取决于凹缺区域52与防伪元件的其他元件的适配。
如第一分区16整体那样,凹缺区域52由于在那缺少介电层44也没有色移效应,而是基本上仅显示反射层42的发银光的外观。因此凹缺区域52的存在以裸眼是看不见的。当以显微镜观察部段50时这种区别才是清楚的。第一分区16的未留空的区域54示出上述的微观的彩虹色移效应,其由不同颜色的多个微观的色点56组成。微观的色点56的尺寸在此大多在1μm至10μm之间,但是该尺寸原则上也可以更大,只要它低于人眼的分辨度即可。在这种微观色移的背景下,凹缺区域52由于缺少各种颜色效果而作为以数字串“10”的形式的阴图而明显地突出。
图4示意地示出本发明更复杂的实施例,其具有特征区域62,其由四个带有不同的视觉可变效果的分区64、66、68、70构成。在此图4(a)示出视觉可变式防伪元件60的俯视图并且图4(b)示出防伪元件60的沿图4(a)的线B-B的横截面。
在防伪元件60中,在载体膜30上涂覆UV硬化的压印漆层32并且在第一分区64和在第三分区68中配备印制的微型结构34,该微型结构例如产生在图1中所述的移动效应。在第二分区66和第四分区70中不存在微型结构。
整个特征区域62配备具有干涉层结构的薄层元件80,该薄层元件通过在所有四个分区64、66、68、70上铺设的反射层82、在所有四个分区上气相蒸镀的介电层84、仅在第一和第三分区64、66上印制的介电层86和再次在全部四个分区64、66、68、70上涂覆的吸收层88构成。
图4的实施例因此将介电层84的气相蒸镀与介电层86(作为液态漆)的印制相结合。因为在各个分区中均存在由反射层、介电间隔层和吸收层构成的层序列,所以各个区域都具有色移的薄层元件,即使间隔层的层厚在第一和第二分区64、66中大于在第三和第四分区68、70中也是如此。
在第四分区70中,在平坦的基底上存在具有反射层82、气相蒸镀的介电层84和吸收层88的薄层元件,其产生第一色移效应,在该实施例中例如从绿色向蓝色偏移。在第二分区66中,在平坦的基底上存在具有反射层82、气相蒸镀的介电层84、印制的介电层86和吸收层88的薄层元件,其由于间隔层的更大的整体厚度产生第二、波长更长的色移效应,在此例如从红色向绿色偏移。
在第三分区68中,在微型结构34中存在具有反射层82、气相蒸镀的介电层84和吸收层88的薄层元件。因为气相蒸镀的介电层84独立于位于其下的反射层82的局部表面纹理地具有均匀的厚度,所以在第三分区68中,微型结构的移动效应与第一色移效应(从绿色向蓝色)叠加。
在第一分区64中,在微型结构34上存在具有反射层82、气相蒸镀的介电层84、印制的介电层86和吸收层88的薄层元件。在该分区中,以液态形式印制的漆86如上所述以一定方式在单独的结构元件36之间流动并且由此完全地或部分地使微型结构34平坦。由层84、86构成的介电间隔层因此具有不均匀的厚度,因此在第一分区64不能构成以裸眼可见的、大面积的色移效应。因此在那仅可以看见微型结构34的移动效应,而没有叠加的色移效应。
在图4的实施例中,视觉可变式效果也可以完美地相互匹配。对于第一和第二分区64、66,这种匹配如上所述地产生于这一事实,即色移效应正好在第一分区64的微型结构34的区域中被抑制。在第三和第四分区68、70之间的边界自动地在微型结构34的边缘上构成,并且因此同样不具有匹配波动。最后第一和第三分区之间的边界或者在第二和第四分区之间的边界正好通过印制的介电层86的边缘限定,因此在此也不会出现匹配波动。
附图标记清单
10 钞票
12 防伪元件
14 特征区域
16、18 分区
20 正方形
22 数字串
30 载体膜
32 压印漆层
34 微型结构
40 薄层元件
42 发射层
44 介电间隔层
46 吸收层
50 细节局部
52 凹缺区域
54 未留空的区域
56 微观色点
60 防伪元件
62 特征区域
64、66、68、70 分区
80 薄层元件
82 发射层
84 气相蒸镀的介电层
86 印制的介电层
88 吸收层

Claims (25)

1.一种用于保护贵重物品的视觉可变式防伪元件,所述防伪元件具有特征区域,所述特征区域显示出至少两种不同的视觉可变效应,其特征在于,
-所述特征区域在第一分区中配备微型结构,所述微型结构具有第一视觉可变效应,
-在所述特征区域的第二分区中不存在微型结构,
-所述特征区域配备覆盖所述微型结构的、具有干涉层结构的薄层元件,所述薄层元件在第二分区中产生色移效应作为第二视觉可变效应,并且
-所述薄层元件的干涉层结构在第一和第二分区中具有印制的介电层,通过所述介电层而使色移效应在具有微型结构的第一分区中对于裸眼而言被抑制,因此在第一分区中仅存在微型结构的第一视觉可变效应,并且在第二分区中存在薄层元件的色移效应作为第二视觉可变效应。
2.按照权利要求1所述的防伪元件,其特征在于,被印制的介电层在具有微型结构的第一分区中具有局部不规则的层厚。
3.按照权利要求2所述的防伪元件,其特征在于,所述层厚具有10%或更多的厚度变化。
4.按照权利要求2所述的防伪元件,其特征在于,所述层厚具有20%或更多的厚度变化。
5.按照权利要求2所述的防伪元件,其特征在于,所述层厚具有40%或更多的厚度变化。
6.按照权利要求2所述的防伪元件,其特征在于,所述层厚具有60%或更多的厚度变化。
7.按照权利要求1所述的防伪元件,其特征在于,薄层元件的干涉层结构包含反射层、吸收层和在反射层和吸收层之间设置的介电间隔层,或者所述干涉层结构包含两个吸收层和在两个吸收层之间设置的介电间隔层。
8.按照权利要求1所述的防伪元件,其特征在于,第一和第二分区的不同的视觉可变效应相互匹配。
9.按照权利要求1所述的防伪元件,其特征在于,第一分区具有仅在放大时可见的微观的彩虹色移效应。
10.按照权利要求9所述的防伪元件,其特征在于,微观的彩虹色移效应由不同色彩的多个微观色点组成,其中所述微观色点的最大尺寸为1μm至10μm。
11.按照权利要求10所述的防伪元件,其特征在于,所述微观色点的最大尺寸为2μm至5μm。
12.按照权利要求1所述的防伪元件,其特征在于,第一分区在其内部具有凹缺区域,在凹缺区域中省去薄层元件的干涉层结构中的介电间隔层。
13.按照权利要求12所述的防伪元件,其特征在于,所述凹缺区域具有10μm至200μm的最大尺寸。
14.按照权利要求12所述的防伪元件,其特征在于,所述凹缺区域具有20μm至150μm的最大尺寸。
15.按照权利要求1至14之一所述的防伪元件,其特征在于,防伪元件的特征区域除了第一和第二分区以外还具有第三和第四分区,其中,
-所述特征区域在第三分区中配备微型结构,所述微型结构具有视觉可变效应,
-在所述特征区域的第四分区中不存在微型结构,并且
-所述薄层元件的干涉层结构在第三和第四分区中包含气相蒸镀的介电层、但是不包含印制的介电层,因此所述薄层元件在第三和第四分区中产生色移效应,所述色移效应在第三分区中与微型结构的视觉可变效应相叠加。
16.按照权利要求15所述的防伪元件,其特征在于,所述薄层元件的干涉层结构在所有四个分区均包含气相蒸镀的介电层,因此所述气相蒸镀的介电层在第一和第二分区中与印制的介电层一起构成薄层元件的介电间隔层。
17.按照权利要求15所述的防伪元件,其特征在于,第三分区的微型结构与第一分区的微型结构相同地构成并且产生相同的视觉可变效应。
18.按照权利要求1所述的防伪元件,其特征在于,第一分区的微型结构通过衍射的浮雕结构、通过微镜结构、通过微透镜结构或者通过微腔结构构成。
19.按照权利要求18所述的防伪元件,其特征在于,所述衍射的浮雕结构为全息结构。
20.按照权利要求15所述的防伪元件,其特征在于,第三分区的微型结构通过衍射的浮雕结构、通过微镜结构、通过微透镜结构或者通过微腔结构构成。
21.按照权利要求20所述的防伪元件,其特征在于,所述衍射的浮雕结构为全息结构。
22.一种数据载体,其具有按照前述权利要求1至21之一所述的防伪元件。
23.一种用于制造按照权利要求1至21之一所述的视觉可变式防伪元件的方法,其中,
-载体基底在所述特征区域的第一分区中配备微型结构,所述微型结构具有第一视觉可变效应,
-在所述特征区域的第二分区中不配备微型结构,
-所述特征区域配备覆盖所述微型结构的、具有干涉层结构的薄层元件,所述薄层元件在第二分区中产生色移效应作为第二视觉可变效应,并且
-所述薄层元件的干涉层结构在第一和第二分区中构造有以液态漆形式印制的介电层,通过所述介电层而使色移效应在具有微型结构的第一分区中对于裸眼而言被抑制,因此在第一分区中仅存在微型结构的第一视觉可变效应,并且在第二分区中存在薄层元件的色移效应作为第二视觉可变效应。
24.按照权利要求23所述的方法,其特征在于,在第一和第二分区中为了产生薄层元件首先气相蒸镀反射层或吸收层,然后印制以液态漆形式的介电层,最后气相蒸镀吸收层。
25.按照权利要求23所述的方法,其特征在于,在第一和第二分区中为了产生薄层元件首先气相蒸镀反射层或吸收层,气相蒸镀介电层,然后印制以液态漆形式的介电层,最后气相蒸镀吸收层。
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