CN107521251B - 光学可变的安全元件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于为有价物品提供安全保障的安全元件，具有带对置的第一和第二主面的反射层，其在第一部分区域中配有微型结构，在第二部分区域不具有微型结构，安全元件具有在第一主面侧上处于两个部分区域中的第一吸收层和在其与反射层之间的汽化渗镀的电介质间隔层，所述层形成第一干涉层元件，其在从第一主面侧观察时既在第一也在第二部分区域中显示颜色倾斜效应，安全元件具有在第二主面侧上处于两个部分区域中的第二吸收层和在其与反射层之间的压印的电介质间隔层，第二层和反射层形成第二干涉层元件，其在从第二主面的一侧观察时在第一部分区域中显示不具有颜色倾斜效应的金属外观，在第二部分区域中显示颜色倾斜效应。

Description

光学可变的安全元件

技术领域

本发明涉及一种用于为有价物品提供安全保障的光学可变的安全元件(亦称“防伪元件”)，在从对置侧观察安全元件时，所述安全元件分别显示不同的光学外观。

背景技术

数据载体如有价文件或者证件、或者其它有价物品如名牌商品通常为了提供安全保障配设有安全元件，所述安全元件对数据载体的真实性进行检验并且同时用作保护以防未经允许的仿制。

在真实性保障中特别重要的是具有与观察角度有关的效应的安全元件，因为它们本身不能通过现代复制设备仿制。安全元件在此配有光学可变的元件，所述元件在不同观察角度下为观察者传递不同的图像观感并且例如根据观察角度显示另一颜色或者亮度观感和/或另一图形主题。

与之相关地已知使用具有多层式薄层元件的安全元件，它们对于观察者的颜色观感随着观察角度变化(以下称为颜色倾斜效应)。

发明内容

由此出发，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种本文开头所述类型的安全元件，其具有较高的防伪安全性和吸引人的视觉外观。

该技术问题按本发明通过一种用于为有价物品提供安全保障的光学可变的安全元件、一种数据载体和一种用于制造光学可变的安全元件的方法解决。

按照本发明提供按照本发明所述类型的安全元件，其具有

-反射层，所述反射层具有对置的第一和第二主面，所述反射层在第一部分区域中配设有微型结构并且在第二部分区域不具有微型结构，

-在第一主面的一侧上处于两个部分区域中的第一吸收层和在第一吸收层与反射层之间布置在两个部分区域中的汽化渗镀(aufgedampft)的电介质间隔层，其中，所述第一吸收层、汽化渗镀的电介质间隔层和反射层形成第一干涉层元件，所述第一干涉层元件在从第一主面的一侧观察时既在第一部分区域中也在第二部分区域中显示颜色倾斜效应(Farbkippeffekt)，和

-在第二主面的一侧上处于两个部分区域中的第二吸收层和在第二吸收层与反射层之间布置在两个部分区域中的压印(aufgedruckt)的间隔层，其中，第二吸收层、压印的电介质间隔层和反射层形成第二干涉层元件，所述第二干涉层元件在从第二主面的一侧观察时在第一部分区域中显示不具有颜色倾斜效应的金属外观并且在第二部分区域中显示颜色倾斜效应。

不与确定的解释相关地，在第二干涉层元件的第一部分区域中对颜色倾斜效应的抑制按照当前的理解其原因在于，电介质层的材料在压印时一定程度地延伸并且电介质表面由此不能或者至少不能完全地随着微型结构的凸起和凹陷变化，由此形成局部不同的电介质层厚度。因为电介质的局部厚度确定在哪些波长时形成相长干涉和相消干涉，所以第二干涉层元件的颜色倾斜的层系统在第一部分区域中根据电介质材料的局部厚度反射不同的颜色。在用人眼观察时，形成在较大面积上并且因此多个不同颜色平均的、显示为灰色或者银色的色调。

在此，对于压印的电介质层，原则上可以使用所有类型的可压印的液态漆。被压印的漆在涂覆之后硬化，其中，可以考虑所有已知的物理和化学的干燥方法。

因为电介质层均匀地施加在第一和第二部分区域中，但薄层元件的颜色倾斜效应只在第二部分区域中可见，而其在第一部分区域中恰恰在微型结构的区域中被抑制，所以特别有利的是，第一和第二部分区域的不同的光学可变效应自动地并且不用附加措施地彼此适配。

第一部分区域有利地显示不是彩色的、金属的并且通常是银色的外观。然而，通过使用有色金属或者彩色的稀有金属也可以得到其它不是银色的金属颜色观感。例如，薄层元件的反射层可以由铜构成或者包含铜层，因此在第一部分区域中产生红色的金属外观。

压印的电介质层优选在具有微型结构的第一部分区域中具有局部不均匀的层厚，优选具有10％或者更大的、特别优选20％或者更大的、40％或者更大的并且尤其是60％或者更大的厚度变化。在此，层厚变化是相对于最大层厚而言的，因此例如厚度在240nm至300nm之间变化的电介质层具有20％的厚度波动。

所述第一部分区域在从第二主面的一侧观察时优选具有只在放大时才能识别的显微镜可见的彩虹式颜色倾斜效应。所述显微镜可见的彩虹式颜色倾斜效应优选由多个不同颜色的显微镜可见的颜色点组成，其中，显微镜可见的颜色点的最大尺寸在1至80μm之间，优选在1至20μm之间，特别优选在2至5μm之间。所述显微镜可见的彩虹式颜色倾斜效应可以用作更高级的真实性标志，其只在通过特殊的辅助器件、如加强式放大镜或者显微镜时才能检验。

在本发明的有利扩展设计中，所述层、也就是第一和第二吸收层、第二和第二间隔层以及反射层中的至少一层以符号、图案或者编码的形式被开槽，其中，(一个或多个)凹槽优选处于第一部分区域中。优选尤其是能够依次相续的两层、进一步优选三层被开槽。

在本发明的一种有利扩展设计中，所述第二吸收层以符号、图案或者编码的形式被开槽，其中，(一个或多个)凹槽优选处于第一部分区域中。以此方式可以将尤其是无光泽地呈现银色的阴性符号(Negativkennzeichen)集成在安全元件(或者其金属光泽的第一部分区域)中。类似地可行的是，在安全元件中通过第一吸收层中的凹槽产生尤其是无光泽地呈现银色的(第二)阴性符号。

作为备选或补充，第二吸收层可以与压印的电介质间隔层共同以符号、图案或者编码的形式被开槽，其中，(一个或多个)凹槽优选处于第一部分区域中。由此尤其可以将呈现灰色的阴性符号集成在安全元件(或者其金属光泽的第一部分区域)中。类似地可行的是，在安全元件中通过第一吸收层和第一电介质间隔层中的共同的凹槽产生尤其呈现灰色的(第二)阴性符号。

作为备选或补充，反射层能够以符号、图案或者编码的形式被开槽。反射层中的凹槽能够与其它层中的凹槽无关地透明地被识别。因此在俯视图中，同样可以将呈现灰色的阴性符号集成在安全元件(或者其金属光泽的第一部分区域)中。备选地，在适当选择两个吸收层的间隔时，可以实现附加的颜色倾斜效应。如果在反射层和两个吸收层之一(或者两个吸收层)中均存在凹槽，则从相应侧观察凹槽呈亮灰色(或者白色)。

所述第一部分区域的微型结构由衍射的凸纹结构、如全息图结构、由微型镜面结构、由微型透镜结构或者由微型空穴结构形成。不具有微型结构的第二部分区域优选未印花并且设计为平坦的。

反射层优选设计为不透光的，以确保两个干涉层元件的光学效应不会彼此影响。反射层可以是指单独层，尤其是由金属、如铝、银、金或者铜构成的单独层。然而也可行的是，层系列中的反射层由两个或者多个不同的反射层组成，例如层系列由铜层和铝层组成。以此方式可以附加地使对置侧的视觉外观不同。

第一和第二部分区域的颜色倾斜效应在从第一主面的一侧观察时优选是相同的，即使反射层的结构在第一部分区域中对比地可见。在从第二主面的一侧观察时的颜色倾斜效应优选与从第一主面的一侧观察时不同，以便在对置侧上产生强烈不同的视觉感官。

所述安全元件有利地设计为悬浮式安全线(Pendelsicherheitsfaden；或称“摆式防伪线”)，但也可以例如设计为安全线、标签、传递元件或者至少部分布置在数据载体的窗口区域之中或者连贯的开口之上。

本发明也包含具有所述类型的安全元件的数据载体，其中，所述安全元件优选这样嵌入数据载体中，使得所述安全元件区域性地在数据载体的对置侧上是可见的。作为备选或补充，所述安全元件布置在数据载体的连贯的开口或者透明的窗口区域之中或者之上。数据载体尤其可以是有价文件，如钞票，尤其是纸钞、聚合物钞票或者薄膜复合物钞票，可以是股票、债券、证书、优惠券、支票、高级门票，但也可以是标识卡，如信用卡、银行卡、现金卡、资格卡、身份证或者护照个人信息页。

本发明还包含一种用于制造前述类型的光学可变的安全元件的方法，其中，

-在载体基质上施加印花漆层并且在第一部分区域中配设印花的微型结构，

-在具有印花的微型结构的印花漆层上通过汽化渗镀施加第一吸收层、电介质间隔层和反射层，并且

-在反射层上压印电介质间隔层，并且在压印的电介质间隔层上施加、尤其是汽化渗镀第二吸收层。

在已知有利的方法变型方案中，通过压印液态漆、例如以硝化纤维为基础的溶剂漆并且接着使压印的漆硬化来产生压印的电介质间隔层。

附图说明

以下根据附图阐述本发明的其它实施例以及优点，对附图的显示没有按照比例呈现，以提高直观性。在附图中：

图1示出钞票的示意图，其具有形式为悬浮式安全线的按照本发明的光学可变的安全元件；

图2在(a)和(b)中示出在观察钞票的正面或者背面时图1的悬浮式安全线的外观；

图3以横截面示意性示出按照本发明的悬浮式安全线的结构；并且

图4示意性示出按照本发明的另一实施例的悬浮式安全线的结构。

具体实施方式

以用于钞票和其它有价文件的安全元件为例阐述本发明。为此，图1示出钞票10的示意图，其配设有形式为悬浮式安全线12的按照本发明的安全元件。悬浮式安全线12交替地浮现在钞票10的正面上的窗口区域14和背面上的窗口区域16并且分别在该处可自由接触到。

特殊之处在于，在从钞票的对置侧观察时，悬浮式安全线12分别显示明显不同的光学可变的外观，因此对于观察者产生两个不同的安全线重叠地嵌入钞票10中的错觉。

图2(a)示意性地示出在观察钞票10的正面时的悬浮式安全线12。所述悬浮式安全线12浮现在正面上的窗口区域14中并且在该处分别在第一部分区域20中显示不具有颜色倾斜效应的金属外观并且在第二部分区域22中显示从垂直观察时的紫红色变为倾斜观察时的绿色的颜色倾斜效应。不具有颜色倾斜效应的第一部分区域20和具有颜色倾斜效应的第二部分区域22的金属外观在此完美地彼此适配。

图2(b)示出在观察钞票10背面时的悬浮式安全线12。在观察背面时，悬浮式安全线12浮现在背面的纸表面的窗口区域16上，其分别处于钞票正面的两个窗口区域14之间。视觉上，悬浮式安全线12从钞票背面显示完全不同的外观，尤其是不具有金属呈现的部分区域。可在正面看到的第一部分区域20的金属结构26的形状尽管可以从表面看出，但其不显示恒定的银色金属颜色感官，而是与第二部分区域22显示共同的颜色倾斜效应，其从垂直观察时的绿色变为倾斜观察时的蓝色。因此，在从正面观察变为背面观察时，一方面第一部分区域20的金属外观消失，另一方面颜色倾斜效应也改变(绿-蓝至紫红色-绿)。由于相同形式的颜色倾斜效应，背面上的外观也在很大程度上是均匀的，而在主面上可以看出金属部分区域20与颜色倾斜的部分区域22之间的强烈对比。

为了实现对置侧上的不同外观和正面上的适配外观，悬浮式安全线12具有在在图3中示意性地以横截面示出的结构。

悬浮式安全线12包含透明的载体薄膜30，例如PET薄膜，其上施加紫外线硬化的印花漆层32，并且在第一部分区域20中配设有印花的微型结构34。所述微型结构34例如通过印花的微型镜面结构构成。在第一部分区域20外部的第二部分区域22中不具有微型结构，在该处印花漆层未被印花并且是平坦的。

在印花漆硬化之后，在具有印入的微型结构34的印花漆层32上汽化渗镀例如由铬构成的半透明的第一吸收层36，其由于较小的层厚和通过汽化渗镀的产生过程随着微型结构4的局部表面纹理变化。在吸收层36上同样通过汽化渗镀施加电介质间隔层38，其同样随着微型结构34的局部表面纹理变化，因此在两个部分区域20、22中形成厚度相同的电介质间隔层38。最后，作为反射层40汽化渗镀不透光的铝层，其也随着微型结构34的局部表面纹理变化。

第一吸收层36、汽化渗镀的电介质间隔层38和反射层40形成第一干涉层元件50，其在从第一吸收层36的一侧观察时在其整个面上显示统一的颜色倾斜效应，在本实施例中大约是在垂直观察时的绿色与倾斜观察时的蓝色之间的所述颜色倾斜效应。由于反射层40的不同结构，可以看到第一和第二部分区域20、22的形状，但在两个部分区域20、22中由于电介质间隔层38的均匀厚度显示相同的颜色倾斜效应。

反射层40的朝向第一吸收层36和汽化渗镀的电介质间隔层38的一侧形成反射层40的第一主面40-1，对置的主面形成第二主面40-2。在第二主面40-2上，在两个部分区域20、22中施加另一电介质间隔层42，并且与间隔层38不同，另一电介质间隔层不通过汽化渗镀施加，而是通过压印液态漆并且之后硬化施加。最后，在压印并且硬化的间隔层42上汽化渗镀例如又由铬制成的半透明的第二吸收层44。

第二吸收层44、压印的电介质间隔层42和反射层40形成第二干涉层元件52，其在从吸收层44的一侧观察时在第二部分区域22中显示颜色倾斜效应，例如从垂直观察时的紫红色变为倾斜观察时的绿色。然而，由于以液态形式施加间隔层42的漆，其在包含微型结构34的第一部分区域20中在单独的结构元件之间延伸，并且由此使微型结构34完全或者部分地平整。良好地适用于此的例如是以硝化纤维为基础的溶剂漆，其具有良好地延伸特性。

因此，压印的电介质间隔层42在第一部分区域20中不具有均匀的层厚，因此在该处不能形成肉眼可见的大面积的颜色倾斜效应。部分区域20中的颜色倾斜效应通过平整被有效抑制，并且显示不是彩色的金属外观。

在不具有微型结构的第二部分区域22中，在压印电介质层42时，在平坦的底层上形成均匀的层厚，因此第二干涉层元件52在该处产生期望的颜色倾斜效应。

因为电介质层42被压在两个部分区域20、22中，并且恰恰在第一部分区域20的微型结构34的区域内抑制颜色倾斜效应，所以不用附加措施地自动在两个部分区域20、22的不同光学效应之间形成完美的适配。因此在从第二主面40-2的一侧观察时，在第一部分区域20中显示不具有颜色倾斜效应的金属外观并且在第二部分区域22中显示与之完美适配的颜色倾斜效应。

按照本发明的安全元件，如图1的悬浮式安全线12也可以附加地配设阴性字符区域，如图4所示。为此，例如第二吸收层44在下部区域60中被开槽，由此在从第二主面40-2的一侧观察时这些区域显示灰色外观。白色的阴性字符可以通过第二吸收层44和压印的间隔层42在下部区域62中的凹槽得到。不言而喻的是，取代阴性字符，下部区域60、62的凹槽也可以显示其它的阴性符号，尤其形式为图案、字幕或者编码。

附图标记清单

10 钞票

12 悬浮式安全线或摆式防伪线

14、16 窗口区域

20 第一部分区域

22 第二部分区域

26 金属结构

30 载体薄膜

32 压花漆层

34 微型结构

36 第一吸收层

38 汽化渗镀的电介质间隔层

40 反射层

42 压印的电介质间隔层

44 第二吸收层

50 干涉层元件

52 干涉层元件

60、62 具有凹字符的下部区域

Claims (21)

1.一种用于为有价物品提供安全保障的光学可变的安全元件，在从对置侧观察安全元件时，所述安全元件分别显示不同的光学外观，所述安全元件具有

-反射层，所述反射层具有对置的第一和第二主面，所述反射层在第一部分区域中配设有微型结构并且在第二部分区域不具有微型结构，

-在第一主面的一侧上处于两个部分区域中的第一吸收层和在第一吸收层与反射层之间布置在两个部分区域中的、汽化渗镀的电介质间隔层，其中，所述第一吸收层、汽化渗镀的电介质间隔层和反射层形成第一干涉层元件，所述第一干涉层元件在从第一主面的一侧观察时既在第一部分区域中也在第二部分区域中显示颜色倾斜效应，和

-在第二主面的一侧上处于两个部分区域中的第二吸收层和在第二吸收层与反射层之间布置在两个部分区域中的压印的电介质间隔层，其中，第二吸收层、压印的电介质间隔层和反射层形成第二干涉层元件，所述第二干涉层元件在从第二主面的一侧观察时在第一部分区域中显示不具有颜色倾斜效应的金属外观并且在第二部分区域中显示颜色倾斜效应。

2.按权利要求1所述的安全元件，其特征在于，所述压印的电介质间隔层在具有微型结构的第一部分区域中具有不均匀的层厚。

3.按权利要求2所述的安全元件，其特征在于，所述压印的电介质间隔层在具有微型结构的第一部分区域中具有20％或者更大的厚度变化。

4.按权利要求2所述的安全元件，其特征在于，所述压印的电介质间隔层在具有微型结构的第一部分区域中具有40％或者更大的厚度变化。

5.按权利要求2所述的安全元件，其特征在于，所述压印的电介质间隔层在具有微型结构的第一部分区域中具有60％或者更大的厚度变化。

6.按权利要求1或2所述的安全元件，其特征在于，所述第一部分区域的不具有颜色倾斜效应的金属外观和第二部分区域的颜色倾斜效应彼此适配。

7.按权利要求1所述的安全元件，其特征在于，所述第一部分区域在从第二主面的一侧观察时具有只在放大时才能识别的显微镜可见的彩虹式颜色倾斜效应。

8.按权利要求1所述的安全元件，其特征在于，所述第二吸收层以符号、图案或者编码的形式被开槽。

9.按权利要求8所述的安全元件，其特征在于，凹槽处于第一部分区域中。

10.按权利要求1所述的安全元件，其特征在于，所述第二吸收层与压印的电介质间隔层共同以符号、图案或者编码的形式被开槽。

11.按权利要求10所述的安全元件，其特征在于，凹槽处于第一部分区域中。

12.按权利要求1所述的安全元件，其特征在于，所述第一部分区域的微型结构由衍射的凸纹结构、由微型镜面结构、由微型透镜结构或者由微型空穴结构形成。

13.按权利要求12所述的安全元件，其特征在于，所述衍射的凸纹结构是全息图结构。

14.按权利要求1所述的安全元件，其特征在于，所述安全元件设计为悬浮式安全线。

15.一种数据载体，具有按权利要求1至14之一所述的安全元件。

16.按权利要求15所述的数据载体，其特征在于，所述安全元件这样嵌入数据载体中，使得所述安全元件区域性地在数据载体的对置侧上是可见的。

17.按权利要求15所述的数据载体，其特征在于，所述安全元件布置在数据载体的连贯的开口或者窗口区域之中或者之上。

18.一种用于制造按权利要求1至14之一所述的光学可变的安全元件的方法，其中，

-在载体基质上施加印花漆层并且在第一部分区域中配设印花的微型结构，

-在具有印花的微型结构的印花漆层上通过汽化渗镀施加第一吸收层、电介质间隔层和反射层，并且

-在反射层上压印电介质间隔层，并且在压印的电介质间隔层上施加第二吸收层。

19.按权利要求18所述的方法，其特征在于，在压印的电介质间隔层上汽化渗镀第二吸收层。

20.按权利要求18所述的方法，其特征在于，通过压印液态漆并且接着使压印的漆硬化来产生压印的电介质间隔层。

21.按权利要求20所述的方法，其特征在于，通过压印以硝化纤维为基础的溶剂漆并且接着使压印的漆硬化来产生压印的电介质间隔层。