CN114245772A - 光学可变的防伪元件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于为贵重物品提供安全保障的光学可变的防伪元件(12)，所述防伪元件的面延伸定义了垂直地竖立在其上的z轴，所述防伪元件具有多色反射面区域(20)，其中，所述多色反射面区域(20)包含两个凸纹结构(24、34)，这两个凸纹结构沿z方向布置在不同的高度等级中并且形成较低的凸纹结构和较高的凸纹结构，所述较低的凸纹结构(24)配设有遵循凸纹走向的第一颜色涂层(26)并且所述较高的凸纹结构(34)配设有遵循凸纹走向的第二颜色涂层(36)，沿z方向在所述两个凸纹结构(24、34)之间的高度等级上布置有透光的有色的扁平结构(44)，所述两个凸纹结构(24、34)和扁平结构(44)在重叠区域中重叠，并且较高的凸纹结构(34)的第二颜色涂层(36)在重叠区域中具有至少一个留空部(54)，在观察所述防伪元件时，较低的凸纹结构(24)以有色的扁平结构(44)和第一颜色涂层(26)的组合颜色效果显现在所述留空部中。
Description
本发明涉及一种用于为贵重物品提供安全保障的具有多色反射面区域的光学可变(或者说视觉效果可变)的防伪元件(或者说安全元件)。本发明还涉及一种用于制造这样的防伪元件的方法和一种配备有这样的防伪元件的数据载体。
诸如有价文件或证件文件之类的数据载体以及其它的贵重物品如名牌商品通常配设有防伪元件以用于提供安全保障，防伪元件可以核实数据载体的真实性并且同时用作防止未经许可的复制的保护。防伪元件例如可以设计为嵌入钞票中的防伪线、用于具有孔的钞票的覆盖膜、施加的防伪条、自承式的转移元件的形式或者也可以设计为直接印刷在有价文件上的特征区域的形式。
具有与观察角相关的或者三维的外观的防伪元件在真实性保障中起到了特别的作用，因为即使用最新的复印设备也不能复制这种防伪元件。防伪元件为此配备有光学可变的元件，这种元件在不同的观察角下为观察者传达不同的图像印象并且例如根据观察角显示不同的颜色印象或亮度印象和/或不同的图形式的视觉对象(Motiv，或者说图案)。在现有技术中在此例如将运动效果、泵效果(Pumpeffekt)、深度效果或者翻转效果描述为视觉上可变的效果，其借助全息图、微透镜或微镜实现。
在此基础上本发明所要解决的技术问题在于，进一步提高按照本发明所述类型的光学可变的防伪元件的防伪安全性和视觉吸引力。尤其应该提供具有两种或更多种不同外观或不同颜色效果的、能够以理想方式简单和成本低廉地制造的光学可变的防伪元件。
该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。
为了解决所述技术问题，本发明包含具有多色反射面区域(或者说多色的反射的面区域)的光学可变的防伪元件，该防伪元件尤其可以用于为贵重物品提供安全保障。
防伪元件的面延伸在此定义平面和垂直地竖立在所述平面上(或者说与所述平面垂直)的z轴。所述防伪元件的多色反射面区域按照本发明包含两个凸纹结构，所述凸纹结构沿z方向布置在不同的高度等级(或者说高度水平)中并且因此形成较低的凸纹结构和较高的凸纹结构。
所述较低的凸纹结构配设有遵循凸纹走向的第一颜色涂层并且所述较高的凸纹结构配设有遵循凸纹走向的第二颜色涂层。
沿z方向在所述两个凸纹结构之间的高度等级上布置有透光的有色的扁平结构。此外，所述两个凸纹结构和扁平结构在重叠区域中重叠。在这个重叠区域中，较高的凸纹结构的第二颜色涂层具有至少一个留空部，在观察所述防伪元件时，较低的凸纹结构以有色的扁平结构和第一颜色涂层的组合颜色效果显现在所述留空部中。
所提到的结构重叠可以是部分的或完全的，因此所述两个凸纹结构和扁平结构尤其也可以设计为彼此全等的。所述重叠在此涉及凸纹结构和扁平结构在由防伪元件的面延伸定义的平面中的相对横向位置。防伪元件设计用于在由正的z方向的反射中观察，较高的凸纹结构、扁平结构和较低的凸纹结构越来越远离观察者。
特别有利地，所述透光的有色的扁平结构通过层合漆层、例如上光地染色的层合漆层、染色的底漆层或者印刷的颜色层形成。所述透光的有色的扁平结构尤其可以包含染色的颜料和/或染料作为着色剂。
所述扁平结构的透光性有利地在20％至80％之间。因为扁平结构既是透光的也是有色的，所以在所述或者多个留空部中对于观察者将扁平结构和第一颜色涂层的颜色效果组合为整体颜色印象。
与凸纹结构不同，透光的有色的扁平结构没有被高度结构化，而是设计为扁平的。所述扁平结构尤其可以直接施加在载体膜上或者平的底层上、例如起整平作用的漆层上。
在一种有利的发明变型方案中，在所述重叠区域中，所述较高的凸纹结构的第二颜色涂层设计为具有栅格元件和栅格间隙的规则或不规则的栅格。在此，栅格间隙代表上述留空部。在该变型方案中，栅格元件和/或栅格间隙的尺寸至少沿一个方向小于140μm。优选地，栅格元件和/或栅格间隙的尺寸甚至沿一个或两个横向方向小于140μm，优选处于20μm至100μm之间、尤其处于20μm至60μm之间。
在有利的设计方案中，栅格的栅格元件和栅格间隙具有相同的形状并且优选地也具有相同的尺寸。栅格元件和/或栅格间隙尤其可以由条形的、正方形的、三角形的或者其它多边形的元件形成，但也可以具有不规则的形状。栅格本身可以是规则的，即具有栅格元件和栅格间隙的规则布置，但也可以是不规则的栅格、例如随机栅格，在随机栅格中，栅格元件和/或栅格间隙具有不规则的距离和/或尺寸和/或形状。栅格元件对栅格的面覆盖率有利地处于30％至70％之间、优选处于40％至60％之间、尤其为大约50％。
在其它的发明变型方案中，所述第二颜色涂层在所述重叠区域中有利地包含具有大于140μm的横向尺寸的局部区域，和/或所述较高的凸纹结构的第二颜色涂层在重叠区域中被制造为具有留空部，所述留空部具有大于140μm的横向尺寸。优选地，至少一个局部区域和/或至少一个留空部的横向尺寸大于250μm、优选大于500μm并且尤其大于1mm。所提到的局部区域可以是对以上描述的栅格的备选或补充。
较低的凸纹结构的第一颜色涂层在重叠区域中有利地设计为不透明的。作为备选或补充，所提到的第一颜色涂层在重叠区域中整面地、即不具有留空部地设计。
所述有色的扁平结构优选至少在留空部的区域中颜色统一地设计。扁平结构至少在大于140μm、优选大于250μm、进一步优选大于500μm并且尤其大于1mm的尺寸中颜色统一地存在。优选地，扁平结构在整个重叠区域中颜色统一地设计。在留空部或者重叠区域外部，扁平结构可以具有一个或多个其它颜色，即尤其包括其它的(或者多个其它的)着色剂。对于更大的留空部、尤其是从留空部的分别允许实现分开的颜色感知的局部区域的尺寸(最小大于500μm，但通常大于1mm)起，有色的扁平结构可以在留空部的局部区域中设计为颜色不同的。因此，扁平结构可以在整体上多色地存在。
所述第一和/或第二颜色涂层优选是反射性的颜色涂层。一个或者两个颜色涂层尤其可以通过例如由铝、银或合金如铜铝合金构成的金属化部、通过薄层结构、尤其是随角异色(farbkippend，或者说颜色倾斜)的薄层结构或者颜色稳定的起颜色过滤作用的薄层结构(在反射和透射中颜色不同)、或者硅-铝薄层形成。第一和/或第二颜色涂层也可以呈现由多种上光的颜色构成的上光的图像，该图像背部敷设(hinterlegt)有例如由铝构成的镜面化部。具有金属镜面化部的发光颜色、尤其荧光颜色也可以考虑作为颜色涂层。第一和/或第二颜色涂层也可以通过结构色、尤其通过纳米和二元结构形成，这些结构色被压印到微镜布置结构的微镜上或微镜中。最后还可以考虑纳米颗粒颜色作为颜色涂层，诸如金色-蓝色颗粒、各种效应颜料、随角异色颜料或超级银。
在有利的发明变型方案中，第一和第二颜色涂层是材料相同的，例如两个颜色涂层都可以通过铝层形成。因为有色的扁平结构布置在两个凸纹结构之间，所以所述扁平结构只影响较低的凸纹结构的颜色印象，但不影响较高的凸纹结构的颜色印象。因此，对于材料相同的颜色涂层，两个凸纹结构也以不同的颜色印象显现。
颜色印象是不同的，它们通过其色调区分。(两个颜色印象的)所述色调优选是彩色色调。有色的扁平结构的色调是彩色色调。第一(和/或第二)颜色涂层的色调可以是彩色色调或者非彩色色调。
特别有利地，所述较高的凸纹结构和/或所述较低的凸纹结构通过具有定向微镜的微镜布置结构形成。在此，微镜尤其通过非衍射效果的镜子形成并且不产生颜色分解。在此优选可以使用平面镜、凹面镜和/或菲涅尔式镜子。微镜布置结构的各个单独的定向微镜与其针对观察角的定向相关地将光线朝观察者反射或者不朝观察者反射(亮或者暗)。在此，微镜的横向尺寸有利地小于20μm、优选小于10μm，但另一方面优选也大于2μm、尤其大于3μm或者甚至大于5μm。原则上取代微镜也可以使用其它的凸纹结构，尤其是压印的菲涅尔透镜、凹面镜、全息图结构、纳米结构或者衍射闪耀光栅。
所述较高的凸纹结构和/或所述较低的凸纹结构的微镜的定向有利地根据位置改变，以产生相应预设的视觉对象、尤其是三维效果的视觉对象或者运动视觉对象。在此，微镜的定向是能够自由选择的并且基本上只通过预设的视觉对象确定，但不通过相邻微镜的定向确定。
两个凸纹结构有利地与观察角相关地提供针对未改变的视觉对象的颜色变换或者与视觉对象变换共同地提供颜色变换。两个凸纹结构的视觉对象尤其可以在视觉对象的形状(例如头像、苹果或数字)、运动(静态到移动或者移动到静态，具有线性的、旋转的和/或泵送的运动)和/或维度(2D到3D，或者不同的三维，以正向或负向拱曲的外观或者在平面之前或之后悬浮地)方面彼此不同。
在有利的设计方案中规定，较高的凸纹结构产生具有从第一观察角范围可见的第一颜色印象的第一视觉对象，并且较低的凸纹结构产生具有不同的、从第二观察角范围可见的第二颜色印象的第二视觉对象，其中，第一和第二观察角范围不相交。防伪元件由此在倾斜时显示不具有相交区域的二元的颜色和效果变换。两个观察角范围可以彼此邻接或者只以几度的角距离隔开，从而对观察者而言，所属的图像印象几乎无缝地突变。
较高的凸纹结构也可以产生具有第一颜色印象的第一运动视觉对象，并且较低的凸纹结构可以产生具有不同的第二颜色印象的第二运动视觉对象，其中，第一运动视觉对象和第二运动视觉对象在防伪元件倾斜时彼此错开地移动或者彼此相对移动并且在此过程中在两个运动视觉对象均可见的相交位置中彼此交叉。
两个凸纹结构还可以产生在相同的面区域中同时可见的视觉对象或运动视觉对象，即具有至少部分地重叠的观察角范围。由于两个凸纹结构之间的垂直距离非常小并且明显低于肉眼的分辨极限，因此由这两个凸纹结构产生的外观对于观察者而言看上去同时存在于相同位置。
以下示例性地提到的变型业已证明在光学上特别有吸引力：
-在拱曲的和/或三维显现的图像视觉对象之间的具有二元的颜色变换的二元的视觉对象翻转。相对于防伪元件的面法线，第一观察角范围例如从+5°延伸到+20°，第二观察角范围从-5°延伸到-20°。第一和第二视觉对象也可以是相同的，从而得到纯二元的颜色变换。
-具有局部交叉的、例如相反地移动的不同颜色的泵送或移动效果。用于第一运动视觉对象的观察角范围例如从-20°延伸到+20°，相反地，用于方向相反的第二运动视觉对象的观察角范围从+20°延伸到-20°。在这些运动视觉对象错开地移动的情况下，一个视觉对象例如从-20°移动到+10°，另一个视觉对象从-10°移动到+20°。
-二元的视觉对象翻转，其中，拱曲的和/或三维显现的不同颜色的图像视觉对象相嵌和/或相交。在倾斜时尤其发生内部视觉对象和外部视觉对象或相交的视觉对象部分的同时的颜色互换。
布置有两个凸纹结构和扁平结构的不同的高度等级沿z方向有利地具有5μm至100μm之间、尤其是10μm至50μm之间的距离。在观察防伪元件时不能感知相关结构的较小的竖直距离。在此，凸纹结构的例如在微镜压印部的足点上的基面形成用于凸纹结构的高度等级的参考点。
本发明也包含一种数据载体，其具有所述类型的光学可变的防伪元件，其中，较低的凸纹结构更靠近数据载体的表面并且较高的凸纹结构与数据载体的所述表面距离更远。在相宜的变型方案中，所述防伪元件布置在数据载体的不透明的区域中。
最后，本发明也包含一种用于制造光学可变的防伪元件、优选是以上详细描述的类型的防伪元件的方法，其中，
-提供载体，所述载体的面延伸定义了平面和垂直地竖立在所述平面上的z轴，
-为所述载体配设多色反射面区域，所述多色反射面区域包含两个凸纹结构，这两个凸纹结构沿z方向布置在不同的高度等级中并且形成较低的凸纹结构和较高的凸纹结构，
-为所述较低的凸纹结构配设遵循凸纹走向的第一颜色涂层并且为所述较高的凸纹结构配设遵循凸纹走向的第二颜色涂层，
-沿z方向在所述两个凸纹结构之间的高度等级上布置透光的有色的扁平结构，
-所述两个凸纹结构和扁平结构设计为在重叠区域中重叠，并且
-较高的凸纹结构的第二颜色涂层在重叠区域中设计具有至少一个留空部，在观察所述防伪元件时，较低的凸纹结构以有色的扁平结构和第一颜色涂层的组合颜色效果显现在所述留空部中。
在有利的方法导引中规定，分开地产生两个层结构，在所述层结构中，在单独的载体上产生所述的凸纹结构并且为所述凸纹结构配设相应的、遵循凸纹走向的颜色涂层，并且所产生的两个层结构通过透光的有色的层合漆层压合，所述层合漆层在压合状态中形成防伪元件的扁平结构。
在其它同样有利的方法导引中规定，首先在载体上产生具有第二颜色涂层的较高的凸纹结构，用覆盖层将被涂层的凸纹结构整平，将透光的、没有被高度结构化的颜色层施加在覆盖层上，所述颜色层形成防伪元件的扁平结构，并且在透光的颜色层上产生具有第一颜色涂层的较低的凸纹结构。
最后可以按照其它的同样有利的方法导引规定，在载体的主面之一上为载体配设透光的、没有被高度结构化的颜色层，将所述凸纹结构施加在涂有颜色的载体的对置的主面上，使得透光的颜色层形成处于凸纹结构之间的扁平结构，并且为凸纹结构配设相应的第一或第二颜色涂层。
以下根据附图描述本发明的另外的实施例和优点，为了更清楚，这些附图未按比例尺和成比例地示出。
在附图中：
图1示出具有按照本发明的光学可变的防伪元件的钞票的示意图，
图2在横剖面中示意性地示出图1的防伪元件的局部，
图3(a)至图3(d)示出微镜压印部的颜色涂层的栅格的几个具体的有利的设计方案的俯视图，
图4在横剖面中示出按照本发明的防伪元件的其它变型方案，
图5示出按照本发明的防伪元件的其它实施例，其具有相对于图2和图4的设计方案改变的层结构，并且
图6在横剖面中示出本发明的其它实施例。
现在以用于钞票的防伪元件为例阐述本发明。图1为此示出具有光学可变的防伪元件12的钞票10的示意图，所述防伪元件以粘贴的转移元件的形式设计。然而不言而喻的是，本发明不局限于转移元件和钞票，而是可以在所有类型的防伪元件中使用，例如在商品上的标签和包装中或者在为文件、证件、护照、信用卡、健康卡等提供安全保障时使用。在钞票和类似的文件中，除了转移元件例如也可以考虑作为防伪线或者防伪条的设计。
在图1中示出的防伪元件12本身非常平坦地设计，然而仍给观察者传达出三维的印象并且此外在倾斜钞票10时显示出二元的颜色和效果变化。在此，从第一观察方向看，防伪元件12显示出仿佛从钞票10的平面拱曲的第一视觉对象14-A，例如数值“10”的拱曲的视图，其具有例如银色发亮的第一颜色印象。从第二观察方向看，显示出仿佛从钞票10的平面拱曲的第二视觉对象14-B，例如徽章的拱曲的视图，其具有第二颜色印象、例如红色发亮的颜色印象。
在倾斜16钞票10或者相应地改变观察方向时，防伪元件12的外观突然从第一外观突变为第二外观，或者在倾斜回去时，防伪元件的外观突然从第二外观突变为第一外观。视觉对象和颜色的变化在此同时地并且在没有可能使两个视觉对象或者颜色同时可见或者一个视觉对象以另一个视觉对象的颜色可见的中间阶段或者过渡阶段的情况下实现。外观因此无过渡地在两个外观14-A、14B之间突变并且因此被称为二元的颜色和效果变化。
现在参照图2更详细地阐述按照本发明的光学可变的防伪元件的特定的结构，图2在横截面图中示意性示出了施加在钞票10上的防伪元件12的局部。
防伪元件12包含扁平的、透明无色的载体18，所述载体通过其面延伸定义了x-y平面和垂直地竖立在所述x-y平面上的z轴。防伪元件12设计用于在由正的z方向的反射中、即在图2的定向中从上方观察。
在载体18上布置有多色反射面区域20，所述多色反射面区域包括两个凸纹结构24、34和布置在所述凸纹结构之间的透光的扁平结构44。具体地，凸纹结构24、34布置在高度等级HP1或者HP2上并且扁平结构布置在高度等级HF上，其中，针对高度等级适用关系HP1＜HF＜HP2。因此，凸纹结构24也称为较低的凸纹结构并且凸纹结构34称为较高的凸纹结构。在此，不同结构的高度等级从防伪元件12的底侧说明，防伪元件以所述底侧固定在钞票10上。因此，较高的凸纹结构也比较低的凸纹结构更靠近观察者。
两个凸纹结构在本实施例中分别呈现微镜压印部或者说微镜布置结构24、34，它们分别由大量相对于x-y平面倾斜的微镜形成。微镜的局部的倾斜角在此刚好被选择为，使得微镜布置结构24、34的凸纹结构在颜色涂层之后分别产生期望的视觉外观。微镜布置结构的微镜的基面或者足点分别用作用于说明微镜压印部的高度等级的参考点。
微镜布置结构24、34分别配设有形式为金属化部26、36的颜色涂层，其在本实施例中通过不透明的铝层形成。在此，较低的微镜布置结构24配设有连续的铝层26，而布置在较高的微镜布置结构34上的铝层36具有留空部54，以便即使微镜压印部34在部分区域中是连续的也能使观察者40看到较低的结构、即扁平结构44和凸纹结构24。
扁平结构44在本实施例中通过连续的红色上光的层合漆层形成。与凸纹结构24、34不同，扁平结构44没有被高度结构化。基于所述扁平结构的透光性，观察者可以从观察方向40-B在留空部54的区域中透过第二微镜布置结构34和扁平结构44看到较低的金属化的微镜布置结构24、26，因此在留空部区域54中有色的扁平结构44和金属化部26的颜色效果组合。
为了显示视觉对象，微镜的倾斜角在所述实施例中正好这样选择，使得较高的微镜布置结构34在以面法线为参照的+5°至+20°的观察角范围(观察位置40-A)中产生数值“10”的拱曲的视图并且较低的微镜布置结构24在-5°至-20°的观察角范围(观察位置40-B)中产生徽章的拱曲的视图。
两个微镜布置结构24、34和有色的扁平结构44在本实施例中在防伪元件12的整个面区域20中叠置。较低的微镜布置结构24的金属化部26连续地设计，而较高的微镜布置结构34的金属化部36以规则的栅格50的形式设计，所述栅格由栅格元件52和栅格间隙54组成。具体而言，栅格元件52和栅格间隙54在所述实施例中构成棋盘样式，在所述棋盘样式中，每个格、即每个栅格元件52和栅格间隙54具有100μm×100μm的尺寸。由于微镜通常明显更小，在此例如具有只为10μm的边长，因此颜色涂层36的栅格50与图2的简化的示意图中不同地一般不与微镜布置结构34的微镜的栅格重合。
在制造防伪元件12时，通过离型层将第一压印漆层22施加在第一载体膜上，压印微镜布置结构24的期望的凸纹结构，用不透明的铝层26整面地涂层被压印的结构并且最后用透明的覆盖漆层28整平被涂层的结构。在其旁边，将透明的第二压印漆层32施加在透明的第二载体膜18上，压印微镜布置结构34的期望的凸纹结构，栅格形地为被压印的结构配设铝层36并且最后用透明的覆盖漆层38整平被涂层的结构。在此，覆盖漆层38具有与压印漆层32基本上相同的折射率，因此微镜布置结构34的微镜在铝层36的留空的区域中由于在压印漆层与覆盖漆层之间缺乏折射率差异而在视觉上不显现。
两个由此产生的层结构随即借助红色上光地染色的层合漆层44压合。第一载体膜被取下并且将所产生的结构通过粘接层46转移至钞票10上，以便在该处形成防伪元件12。
如果从观察方向40-A观察由此产生的防伪元件12，则观察者在栅格元件52的区域中看到微镜布置结构34的用铝层36涂层的微镜。在栅格间隙54的区域中，观察者尽管原则上能够感知较低的微镜布置结构24的微镜，但所述微镜的定向从观察方向40-A观察远离掠射角，因此微镜布置结构24显得不引人注意并且实际上不影响图像印象。因此，在整体上对于从观察方向40-A观察的观察者基本上显示由微镜布置结构34和铝层36产生的数值“10”的银色发亮的外观14-B。
从观察方向40-B观察，微镜布置结构34的微镜在栅格间隙54中由于漆层32、38之间缺乏折射率差异而不施展光学作用，因此观察者40在该处透过所述透光的扁平结构44看到针对观察方向40-B基本上处于掠射角中的微镜布置结构24的微镜。微镜的铝层26和红色上光地染色的扁平结构44的颜色效果在此组合为红色发亮的外观。在栅格元件52的区域中，微镜布置结构34的微镜尽管原则上能够被感知，但其定向远离掠射角并且因此它们从观察方向40-B观察显得不引人注意并且实际上不影响图像印象。因此，在整体上对于从观察方向40-B观察的观察者基本上显示由被涂层的微镜布置结构24、26与扁平结构44共同产生的拱曲的徽章的红色发亮的外观14-B。
图3示出较高的微镜布置结构34的颜色涂层36的栅格的几个具体的有利的设计方案的俯视图。在此，图3(a)示出图2中使用的栅格50，其中，栅格元件52和栅格间隙54形成棋盘样式。栅格元件和栅格间隙的尺寸有利地处于20×20μm2至140×140μm2之间，面覆盖率为50％。如果要产生与此不同的面覆盖率，则可以省去部分栅格元件52或者可以用栅格元件占据部分栅格间隙54。在这个设计方案、但也可以在以下描述的设计方案中，栅格元件对栅格的面覆盖率优选在30％至70％之间，尤其在40％至60％之间。
图3(b)示出具有交替布置的条形的栅格元件52和栅格间隙54的栅格50。栅格元件和栅格间隙的宽度有利地处于20μm至140μm之间，长度是任意的并且可以是几毫米或者甚至几厘米。面覆盖率可以简单地通过栅格元件和栅格间隙的相对宽度来调节。
栅格元件和栅格间隙也可以具有其它多边形形状或不规则形状。图3(c)示例性地示出一种设计方案，其中，栅格50的栅格元件52和栅格间隙54由三角形形成。在图3(d)的栅格50中，栅格元件52和栅格间隙54由不规则形状形成。栅格元件和/或栅格间隙也可以形成连续的结构，如同在图3(d)中针对栅格间隙54所示的那样。
根据本发明的防伪元件62的其它变型在图4中示出。防伪元件62在很大程度上与关于图2描述的防伪元件12类似地构造，因此彼此相应的元件分别配属于相同的附图标记。与防伪元件12一样，防伪元件62也包含扁平的载体18，所述载体具有多色反射面区域20，所述多色反射面区域包括两个形式为微镜压印部或者微镜布置结构24、34的凸纹结构和布置在所述凸纹结构之间的透光的扁平结构44。在图4的设计方案中，微镜布置结构24、34也分别配设有形式为金属化部、例如不透明的铝层26、36的颜色涂层。扁平结构44在本实施例中通过没有被高度结构化的、连续的、黄色上光的层合漆层形成。防伪元件62的制造和向钞票10的传递可以如以上描述地进行。
与图2的设计方案不同，图4的设计方案的颜色涂层36具有大面积的留空部66，例如形式为宽5mm并且长2cm的弯曲条。在留空部66的区域内，微镜压印部34的微镜由于漆层32、38之间缺乏折射率差异而不施展光学作用，因此观察者在该处透过这些漆层和透光的扁平结构44看到较低的微镜布置结构24及其铝涂层26。在留空部66之外，面区域20的视觉印象由较高的微镜布置结构34及其铝涂层36确定。
具体而言，微镜压印部34例如可以在外部区域64中产生看起来是从防伪元件62的平面中拱出来的视觉对象，该视觉对象由于铝涂层36显现为银色发亮的。在该视觉对象内，在局部区域66中，可以看到具有黄色发亮的颜色印象的运动效果，该运动效果由铝涂层26和黄色发亮的层合漆层44的共同作用产生。特别地，不同颜色(银色或者黄色发亮)和不同效果(三维视觉对象或运动效果)的区域彼此精确地在颜色与效果的配合中匹配。
图5示出按照本发明的防伪元件72的其它实施例，所述其它实施例具有相对于图2和图4的设计方案改变的层结构。在图5的设计方案中，防伪元件72的不同的层不是构造在两个载体膜上，而是只构造在一个载体膜18上。在此，防伪元件72设计用于从这个载体膜18的一侧观察。
为了制造防伪元件72，将透明的压印漆层32施加在扁平的透明无色的载体膜18上，压印微镜布置结构34的期望的凸纹结构，为被压印的结构配设只区域性地存在的金属化部36，并且最后用透明的覆盖漆层38整平被涂层的结构，所述覆盖漆层的折射率相应于压印漆层32的折射率。
在覆盖漆层38的平坦表面上施加上光的颜色层74，所述颜色层不具有高度结构化部并且形成防伪元件72的透光的有色的扁平结构。
最后在颜色层74上施加透明的其它压印漆层22，压印微镜布置结构24的期望的凸纹结构，用金属化部26整面地涂层被压印的结构，并且最后用其它覆盖漆层28整平被涂层的结构。由此产生的层结构通过粘接层46转移至钞票10上，以便在该处形成防伪元件72。在转移至钞票10上之后也可以取下载体膜18。
相对于观察方向，在防伪元件72中，微镜布置结构24形成较低的凸纹结构，并且微镜布置结构34形成较高的凸纹结构。颜色层74作为扁平结构处于两个凸纹结构24、34之间的高度等级上。
只区域性地存在的金属化部36例如能够以相对于图2和图3描述的栅格的形式设计，或者也可以如在图4中描述的那样设计为具有大面积的留空部的层。根据区域性地存在的金属化部36的具体设计，可以形成以上描述的不同的、二元的颜色和效果变换或者颜色与效果的配合的视觉效果。在所有设计方案中，较高的凸纹结构34的颜色效果通过金属化部36确定，因此例如形成银色发亮的颜色效果。较低的凸纹结构24的颜色效果通过上光的颜色层74与连续的金属化部26的共同作用形成，因此根据对颜色层的染色例如形成有色地、例如黄色、红色、蓝色或者绿色地发亮的颜色效果。
在图6中说明本发明的另一实施例。图6的防伪元件82包含处于内部的载体膜18，在所述载体膜的第一主面上施加上光的颜色层84，所述颜色层不具有高度结构化部并且形成防伪元件82的透光的有色的扁平结构。在颜色层84上施加透明的第一压印漆层22，压印微镜布置结构24的期望的凸纹结构，用金属化部26整面地涂层被压印的结构，并且最后用覆盖漆层28整平被涂层的结构。
在载体膜18的对置的主面上施加透明的第二压印漆层32并且压印微镜布置结构34的期望的凸纹结构。凸纹结构34配设有只区域性地存在的金属化部36，附加地可以与金属化部36全等地设置上光的颜色86，所述颜色如金属化部36那样遵循凸纹结构34的高度走向。上光的颜色86与金属化部36共同形成遵循凸纹结构34的高度走向的颜色涂层88。最后用透明的覆盖漆层38整平被涂层的凸纹结构34、88，所述覆盖漆层的折射率相应于压印漆层32的折射率。
由此产生的层结构通过粘接层46转移至钞票10上，以便在该处形成防伪元件82。相对于从只区域性地配设有颜色涂层的凸纹结构的一侧的观察方向，在防伪元件82中，微镜布置结构24形成较低的凸纹结构并且微镜布置结构34形成较高的凸纹结构。颜色层84作为扁平结构处于两个凸纹结构24、34之间的高度等级上。
在此，也根据区域性地存在的金属化部36和上光的颜色86的具体设计，形成不同的视觉效果。然而在所有设计方案中，较高的凸纹结构34的颜色效果通过金属化部36与上光的颜色86的共同作用形成并且例如对于蓝色上光的颜色86来说是蓝色发亮的，而较低的凸纹结构24的颜色效果通过上光的颜色层74与连续的金属化部26的共同作用形成并且例如对于红色上光的颜色层74来说是红色发亮的。
附图标记清单
10钞票
12防伪元件
14A拱曲的视觉对象“10”
14B拱曲的视觉对象“徽章”
16倾斜方向
18载体
20反射面区域
22第一压印漆层
24微镜布置结构
26第一颜色涂层
28透明的覆盖漆层
32第二压印漆层
34微镜布置结构
36第二颜色涂层
38覆盖漆层
40观察者
40-A、40-B观察位置
44透光的扁平结构
46粘接层
50栅格
52栅格元件
54栅格间隙
62防伪元件
64外部区域
66留空部
72防伪元件
74上光的颜色层
82防伪元件
84上光的颜色层
86上光的颜色
88高度结构化的颜色涂层
Claims (16)
1.一种用于为贵重物品提供安全保障的光学可变的防伪元件，所述防伪元件的面延伸定义了垂直地竖立在其上的z轴，所述防伪元件具有多色反射面区域，其中，
-所述多色反射面区域包含两个凸纹结构，这两个凸纹结构沿z方向布置在不同的高度等级中并且形成较低的凸纹结构和较高的凸纹结构，
-所述较低的凸纹结构配设有遵循凸纹走向的第一颜色涂层并且所述较高的凸纹结构配设有遵循凸纹走向的第二颜色涂层，
-沿z方向在所述两个凸纹结构之间的高度等级上布置有透光的有色的扁平结构，
-所述两个凸纹结构和扁平结构在重叠区域中重叠，并且
-较高的凸纹结构的第二颜色涂层在重叠区域中具有至少一个留空部，在观察所述防伪元件时，较低的凸纹结构以有色的扁平结构和第一颜色涂层的组合的颜色效果显现在所述留空部中。
2.按权利要求1所述的防伪元件，其特征在于，所述扁平结构通过层合漆层、底漆层或者印刷的颜色层形成。
3.按权利要求1或2所述的防伪元件，其特征在于，所述扁平结构包含染色的颜料和/或染料作为着色剂。
4.按权利要求1至3中至少一项所述的防伪元件，其特征在于，在所述重叠区域中，所述较高的凸纹结构的第二颜色涂层设计为具有栅格元件和栅格间隙的规则或不规则的栅格，其中，所述栅格元件和/或栅格间隙的尺寸至少沿一个方向小于140μm，优选地，栅格元件和/或栅格间隙的尺寸沿一个或两个横向方向小于140μm，优选处于20μm至100μm之间、尤其处于20μm至60μm之间。
5.按权利要求4所述的防伪元件，其特征在于，所述栅格的栅格元件和栅格间隙具有相同的形状并且优选也具有相同的尺寸，和/或栅格元件对栅格的面覆盖率处于30％至70％之间、优选处于40％至60％之间、尤其为大约50％。
6.按权利要求1至5中任一项所述的防伪元件，其特征在于，所述较高的凸纹结构的第二颜色涂层在所述重叠区域中包含具有大于140μm的横向尺寸的局部区域，和/或所述较高的凸纹结构的第二颜色涂层在重叠区域中被制造为具有留空部，所述留空部具有大于140μm的横向尺寸。
7.按权利要求1至6中任一项所述的防伪元件，其特征在于，所述较低的凸纹结构的第一颜色涂层在重叠区域中是不透明的和/或较低的凸纹结构的第一颜色涂层在重叠区域中整面地设计。
8.按权利要求1至7中至少一项所述的防伪元件，其特征在于，所述第一和/或第二颜色涂层是反射性的颜色涂层，尤其通过金属化部、薄层结构、通过用金属化部在背部敷设的上光的颜色、通过具有金属镜面化部的发光颜色、通过结构色和/或通过纳米颗粒颜色形成。
9.按权利要求1至8中至少一项所述的防伪元件，其特征在于，所述较高的凸纹结构和/或所述较低的凸纹结构通过具有定向微镜、尤其具有非衍射效果的镜子、并且优选具有平面镜、凹面镜和/或菲涅尔式镜子的微镜布置结构形成。
10.按权利要求1至9中至少一项所述的防伪元件，其特征在于，所述较高的凸纹结构和/或所述较低的凸纹结构的微镜的定向根据位置改变，以产生相应预设的视觉对象、尤其是三维效果的视觉对象或者运动视觉对象。
11.一种数据载体，具有按权利要求1至10中至少一项所述的光学可变的防伪元件，其中，较低的凸纹结构更靠近数据载体的表面并且较高的凸纹结构与数据载体的所述表面距离更远。
12.按权利要求11所述的数据载体，其特征在于，所述防伪元件布置在数据载体的不透明的区域中。
13.一种用于制造优选按权利要求1至10中任一项所述的防伪元件的方法，其中，
-提供载体，所述载体的面延伸定义了平面和垂直地竖立在所述平面上的z轴，
-为所述载体配设多色反射面区域，所述多色反射面区域包含两个凸纹结构，这两个凸纹结构沿z方向布置在不同的高度等级中并且形成较低的凸纹结构和较高的凸纹结构，
-为所述较低的凸纹结构配设遵循凸纹走向的第一颜色涂层并且为所述较高的凸纹结构配设遵循凸纹走向的第二颜色涂层，
-沿z方向在所述两个凸纹结构之间的高度等级上布置透光的有色的扁平结构，
-所述两个凸纹结构和扁平结构设计为在重叠区域中重叠，并且
-较高的凸纹结构的第二颜色涂层在重叠区域中设计具有至少一个留空部，在观察所述防伪元件时，较低的凸纹结构以有色的扁平结构和第一颜色涂层的组合颜色效果显现在所述留空部中。
14.按权利要求13所述的方法，其特征在于，分开地产生两个层结构，在所述层结构中，在单独的载体上产生所述的凸纹结构并且为所述凸纹结构配设相应的、遵循凸纹走向的颜色涂层，并且所产生的两个层结构通过透光的有色的层合漆层压合，所述层合漆层在压合状态中形成防伪元件的扁平结构。
15.按权利要求13所述的方法，其特征在于，首先在载体上产生具有第二颜色涂层的较高的凸纹结构，用覆盖层将被涂层的凸纹结构整平，将透光的、没有被高度结构化的颜色层施加在覆盖层上，所述颜色层形成防伪元件的扁平结构，并且在透光的颜色层上产生具有第一颜色涂层的较低的凸纹结构。
16.按权利要求13所述的方法，其特征在于，在载体的主面之一上为载体配设透光的、没有被高度结构化的颜色层，将所述凸纹结构施加在涂有颜色的载体的对置的主面上，使得透光的颜色层形成处于凸纹结构之间的扁平结构，并且为凸纹结构配设相应的第一或第二颜色涂层。
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