DE3333220A1

DE3333220A1 - Anordnung zum authentizitaetsnachweis

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Publication number: DE3333220A1
Application number: DE19833333220
Authority: DE
Inventors: Martin 8910 Affoltern a. Albis Ebnoether; Michael Thomas 8907 Wettswil Gale; Karl Heinrich 8046 Zürich Knop
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: Paul Scherrer Institut Wuerenlingen und Villigen
Priority date: 1982-09-15
Filing date: 1983-09-14
Publication date: 1984-03-15
Also published as: DE3333220C2; ES282971Y; FR2532966A1; NL191699B; AU1895783A; ES282971U; IT1212089B; NL8303172A; CA1229006A; AU558221B2; JPS5971594A; US4576439A; FR2532966B1; IT8322796A0; CH664533A5; NL191699C; JPH0337233B2

Description

■GB-Anm. Nr. 8226232
AT: 15. September 1982 RCA 78880 Dr.Zi/Ri

RCA Corporation New York, N.Y., V.St.A.

Anordnung zum Authentizitätsnachweis

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie betrifft eine Authentizitätsanordnung zum Nachweis der Echtheit eines flächi- <■ gen Gegenstandteils, mit dem die Anordnung verbunden ist. "

Die US-Anmeldung Ser.Nos. 235,970 und 387,614 beschreiben eine Authentizitätsanordnung, die einen Aufbau aus einer Substratschicht und einer durchsichtigen Mantelschicht umfaßt, die voneinander durch eine Auflageschicht getrennt sind, und bei der sich die Auflageschicht im engen Kontakt mit der Substrat- und Mantelschicht an der dazwischenliegenden Grenzfläche befindet. Die Grenzfläche enthält ein reflektierendes Beugungsgitter (Reflexionsgitter) aus einem Reliefmuster, wobei die Parameter Gitterprofil, Gittertiefe und Gitterperiode in der Weise ausgelegt sind, daß bei polychromatischer Beleuchtung das einfallende Licht in mindestens zwei Lichtbündel von stark unterschiedlicher Farbe zerlegt wird,

Bei der einen bekannten Authentizitätsanordnung (US-Ser. No. 235,970) wird eine metallische Auflageschicht verwendet, die metallisierte Reflexionsgitterelemente mit recht-

eckförmigem oder sinusförmigem Gitterreliefmuster bildet, das auf der Oberfläche entweder der Substratschicht oder der Mantelschicht an der Grenzfläche zwischen diesen eingeprägt ist. Außerdem ist das Beugungsgitter so aufgebaut, daß es bei polychromatischer Beleuchtung das einfallende Licht in mindestens zwei aneinandergrenzende, getrennte und unterscheidbare, reflektierte Lichtbündel von stark unterschiedlichen Farben zerlegt, deren öffnungswinkel jeweils bei beiden Lichtbündeln mindestens 2 mrad im Abstand von 30 cm betragen.

In der zweiten genannten US-Anmeldung wird eine Authentizität sanordnung beschrieben, die eine dielektrische Auflageschicht an der Grenzfläche zwischen dielektrischer

T5 Substrat- und Mantelschicht verwendet, wobei der Brechungsindex der Auflageschicht höher ist als der der Substratschicht und der der Mantelschicht. Damit wirkt diese Authentizitätsanordnung als ein auf Beugung beruhendes subtraktives Farbfilter, dessen Verhalten vom Einfallswinkel des einfallenden polychromatischen Lichtes abhängt»

In der US-Anmeldung Ser„ No, 235,972 wird eine dünnstrichige, reflektive, "halbdicke", sinusförmige Gitterstruktur beschrieben, die in einer Äuthentizitätsanordnung der zuerst genannten Art verwendet werden kann.

Um Fälschungen an einer Authentizitätsanordnung zu verhindern, ist es wichtig, daß die Verbindung an der Grenzfläche der Substrat- und der Mantelschicht ausreichend sicher ist, um das Entfernen der Mantelschicht ohne gleichzeitige Zerstörung der Gitterstruktur an der Grenzfläche zu verhindern. In beiden bekannten Authentizitätsanordnungen bestehen die Mantelschicht und die Substratschicht gewöhn-

lieh aus demselben Kunststoffmaterial (oder zumindest aus verträglichen Kunststoffmaterialien), so daß eine direkte Verbindung der Mantelschicht mit der Substratschicht äußerst sicher wäre. Jedoch ist die Verbindung der metallischen Auflageschicht in der erstgenannten Anordnung an die Kunststoffmantelschicht und an die Kunststoffsubstratschicht bedeutend unsicherer als eine direkte Verbindung der Mantelschicht mit der Substratschicht. Ähnlich ist auch die Verbindung der dielektrischen Auflageschicht bei der US-Anmeldung Ser»No„ 387,614 wesentlich schwächer als eine direkte Verbindung der Mantelschicht mit der Substratschicht. Dieses Problem wird in der US-Anmeldung Ser.No. 387,614 in Verbindung mit bestimmten idealisierten Ausführungsformen aufgeworfen. Bei diesen idealisierten Ausführungsformen besteht eine Unstetigkeit der dielektrischen Auflageschicht innerhalb jeder Gitterstrichperiode der Beugungsgitterstruktur, was eine direkte Verbindung der Mantelschicht mit der Substratschicht an der Unstetigkeitsstelle der Auflageschicht innerhalb jedes Gitterstriches erlaubt.

0 Es wird jedoch auch ausgeführt, daß in der Praxis Beschichtungstechniken, beispielsweise Aufdampfen oder Ionen-Sputter-Techniken zur Herstellung der dielektrischen Auflageschicht für die Herstellung solcher idealisierter Anordnungen (in denen eine Unstetigkeitsstelle innerhalb jeder GitterStrichperiode der Beugungsgitterstruktur eine direkte Verbindung der Mantelschicht mit der Substratschicht erlaubt) ungeeignet sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, eine praktikable Technik anzugeben, die eine sehr sichere und direkte Verbindung der Mantelschicht mit der Substratschicht bei den bekannten Authentizitätsanordnungen ermöglicht, ohne hierbei irgendwelche nennenswerten Nachteile in Bezug auf die optischen Eigenschaften derartiger Authentizitätsanordnungen in Kauf nehmen zu müssen.

Diese Aufg.ibe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Vorrichtung gelöst.

Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand von Unteransprüchen .

In der vorliegenden Erfindung wird die Auflageschicht in mindestens einer Dimension auf eine Anzahl getrennter Bereiche aufgeteilt, wobei jede der aneinandergrenzenden Bereiche von dem nächsten Bereich mindestens in der einen Dimension durch einen Abstand a getrennt ist und der Mitte-Mitte-Abstand von aneinandergrenzenden Bereichen in der einen Dimension mindestens b ist. Die Werte von a und b sind dadurch gekennzeichnet, daß b in der Ordnung einer Zehnerpotenz größer ist als a, a wiederum größer ist als die Strichperiode des Beugungsgitters und b hinreichend klein ist, um von einem Beobachter mit bloßem Auge kaum bemerkt zu werden. Überdies ist die Auflageschicht direkt mit der Substratschicht innerhalb des Bereiches verbunden, der benachbarte Bereiche der Auflageschicht trennt. Im folgenden wird der Erfindungsgedanke anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1a und 1b erläuternde Darstellungen der bekannten auf Beugung beruhenden Authentizitätsanordnungen;

Fig. 2a und 2b eine Authentizitätsanordnung entsprechend der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 eine Darstellung des Herstellungsablaufes zur Erzeugung einer Maske aus Nickelfolie, die bei der Herstellung eine Authentizitätsanordnung der in den Fig. 2a und 2b gezeigten Art verwendet wird; und

Fig. 4a das Problem des Anbringens einer Beugungsstruktur auf der Fläche eines Symbols, hier "A", auf einer

Authentizitätsanordnung ohne die Lehre der vorliegenden Erfindung, und Fig. 4b mit Anwendung der Lehre der vorliegenden Erfindung.

Fig. 1a zeigt eine auf Beugung beruhende Authentizitätsanordnung 100 von der in der US-Anmeldung Ser.No. 235,970 beschriebenen Art. Entsprechend Fig. 1a enthält die auf Beugung beruhende Authentizitätsanordnung 100 eine metallisierte und reflektierende Beugungsgitterstruktur 102, die an der Grenzfläche einer Substratschicht 104 und einer Mantelschicht 106 gebildet ist. Die Substratschicht 104 enthält für gewöhnlich Kunststoff (nicht notwendigerweise), dessen Bodenfläche mit dem flächigen Gegenstandsteil (nicht gezeigt), dessen Echtheit nachweisbar sein soll, verbunden werden soll. Die Mantelschicht 106, die für das einfallende polychromatische Licht 108 transparent ist, enthält gewöhnlich ebenfalls Kunststoffmaterial (das dasselbe Material wie das der Substratschicht 104 sein kann). Auf einer der Schichten 104 und 106 (gewöhnlich auf der Substratschicht 104) wird eine Beugungsgitterstruktur 102 aufgeprägt und vor der Verbindung der beiden Schichten 104 und 106 wird eine metallische Auflageschicht (beispielsweise Aluminium) auf der Gitterstruktur aufgebracht.

In Fig. 1a wird die Gitteramplitude- oder Tiefe der Beugungsgitterstruktur mit A und der Strichabstand oder die Gitterkonstante der Beugungsgitterstruktur 102 mit d bezeichnet. Jedes Strichelement der Beugungsgitterstruktur 102 kann eine sinusförmige (wie in Fig. 1a gezeigt) oder als Alternative eine rechteckförmige (ähnlich wie in Fig. 1b) Profilform aufweisen. Bei jeder Form wird aufgrund der Eigenschaften der Authentizitätsanordnung 100 das polychromatische , auf die metallisierte und reflektierende Beugungsgitterstruktur einfallende und gebeugte Licht reflektiert und weist dann unter verschiedenen Blickwinkeln kontrastierende Farben auf. Insbesondere beschreibt die US-Anmeldung Ser.No. 235,972 eine auf Beugung beruhende Äuthentizitätsanordnung 100, in der die reflektierende

-ΙΟΙ Beugungsgitterstruktur durch ein Reliefmuster mit bestimmten Parametern Gitterprofil, Gittertiefe und Gitterkonstante gebildet wird. Aufgrund der Eigenschaften dieser Struktur wird bei polychromatischer Belichtung das einfallende Licht in mindestens zwei benachbarte, voneinander getrennte und unterscheidbare, reflektierte Lichtbündel mit kontrastierenden Farben aufgespalten, wobei die Größe der engsten Öffnungswinkel jedes der Lichtbündel in einem Abstand von 30 cm mindestens 2 mrad beträgt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf metallisierte und reflektierende Beugungsgitterstrukturen beschränkt. Die vorliegende Erfindung schließt auch andere Arten von reflektierenden Beugungsgitterstrukturen ein, beispielsweise ein reflektierendes Hologramm oder die in der US-Anmeldung Ser.No. 235,972 beschriebenen "halbdicken" Phasengitterstrukturen, bei denen die Reflexion an einer metallischen oder nichtmetallischen Auflageschicht, die auf der Reliefmustergrenzflache der Substratschicht 104 und Mantelschicht 106 stattfindet. Für die vorliegende Erfindung ist wesentlieh, daß das Vorhandensein einer Auflageschicht 110 (dargestellt als Dicke der metallisierten Beugungsgitterstruktur 102), die zwischen der Substratschicht 104 und der Mantelschicht 106 angeordnet ist, zu einer nicht vernachlässigbaren Verschlechterung der Sicherheit der Bindung im Vergleich zu einer direkten Verbindung zwischen Substratschicht 104 und der Mantelschicht 106 führt.

Fig. 1b zeigt eine auf Beugung beruhende Authentizitätsanordnung 120 von der in der US-Anmeldung Ser.No. 387,614 beschriebenen Art. Die Authentizitätsanordung 120 enthält eine absorbierende Farbstoffschicht 122„ eine transparente Plastiksubstratschicht 124, eine dielektrische Auflageschicht 126, die einen hohen Brechungsindex aufweist und zumindest eine vorgegebene Dicke hat, und eine transparente Kunststoffmantelschicht 128.

Der Brechungsindex der dielektrischen Schicht 126 (die gewöhnlich aus einer anorganischen Verbindung besteht) ist

°-1 1 ~

wesentlich, größer als die jeweiligen Brechungsindizes der Substratschichten 124 und 128. Jedoch verläuft die dielektrische Schicht 126 entlang eines Reliefmusters, das eine Beugungsgitterstruktur an der Grenzfläche der Substratschicht 124 und der Mantelschicht 128 bildet. Die Gitterkonstante d dieser Beugungsgitterstruktur ist hinreichend klein verglichen mit den Wellenlängen, die im Wellenlängenbereich des einfallenden polychromatischen Lichtes 130 enthalten sind, so daß sich nur das Beugungsmaximum nullter Ordnung in der Substratschicht 124 und der Mantelschicht 128, die relativ niedrige Brechungsindizes aufweisen, ausbreiten kann, aber sowohl die Beugungsmaxima nullter als auch erster Ordnung können sich entlang der dielektrischen Auflageschicht 126 von hohem Brechungsindex ausbreiten» Die US-Anmeldung Ser.No. 387,614 ergibt, daß ein Teil des einfallenden polychromatischen Lichtes 130 von der dielektrischen Auflageschicht 126, die einen hohen Brechungsindex aufweist (mit einem Reflexionswinkel, der gleich dem Einfallswinkel des polychromatischen Lichtes ist) reflektiert wird und der restliche Teil des polychromatischen Lichtes 130 in Transmission durch die Substratschicht 124 durchgelassen wird und dann in der absorbierenden Farbschicht 122 (die bestimmungsgemäß mit dem Gegenstand (nicht gezeigt), dessen Authentizität nachweisbar sein soll, verbunden ist) absorbiert wird. Ein wichtiges Merkmal dieser bekannten Anordnung ist, daß sich die Farbe des reflektierten Lichtes entsprechend dem Einfallswinkel des polychromatischen Lichtes 130 und der Orientierung des Gitters ändert» Wenn das polychromatische Licht 130, wie es gewöhnlich der Fall ist, aus Streulicht der Umgebung ohne Vorzugsrichtung besteht, wird sich die Farbe des reflektierten Lichtes in Abhängigkeit von dem Blickwinkel des Beobachters und der Orientierung des Gitters ändern. Es ist gerade diese Eigenschaft, die die Anordnung 120 zu einer überragenden Authentizitätsanordnung macht»

Jedoch verschlechtert das notwendige Vorhandensein einer dielektrischen Auflageschicht 126 mit hohem Brechungsindex zwischen der Substratschicht 124 und der Mantelschicht an deren Grenzfläche wesentlich die Sicherheit der Verbindung gegenüber dem Fall einer direkten Verbindung zwischen Kunststoff 128 und Kunststoff 124 (üblicherweise sind beide aus demselben Material)„

Fig. 2a und 2b zeigen als Ausführungsbeispiel eine Anwendung auf eine Aufbauänderung der auf Beugung beruhenden Authentizitätsanordnung nach Fig. 1b mit dielektrischer, einen hohen Brechungsindex aufweisenden Auflageschicht. Jedoch läßt sich die vorliegende Erfindung genauso auf ähnliche Aufbauänderungen der auf Beugung beruhenden Authentizitätsanordnung nach Fig. 1a mit metallischer Auflageschicht anwenden.

In den Fig. 2a und 2b ist auf der Deckfläche der Substratschicht 200 das Reliefmuster eines Beugungsgitters von der Art nach Fig. 1b aufgeprägt. Jedoch ist die dielektrische Auflageschicht 202 in eine Anzahl von einander getrennten Bereichen 204 (in Fig. 2a mit einer dicken Linie gekennzeichnet) aufgeteilt. Jeweils benachbarte Bereiche 204 sind voneinander durch 'Trennflächen 206 mit einem Abstand a (in Fig. 2a durch eine dünne Linie gekennzeichnet) getrennt. Der Mitte-Mitte-Abstand von jeweils benachbarten Bereichen 204 ist b. Reflexion und Beugung findet nur an den Bereichen 204, wo eine Auflageschicht 202 vorhanden ist, statt. Daher ist in der Aufsicht nach Fig. 2b inner-0 halb der Trennflächen 206 kein Gitterbeugungsmuster gezeigt. Wie in der Aufsicht nach Fig. 2b besonders dargestellt ist, wird die Auflageschicht 202 in beiden von zwei orthogonalen Richtungen in eine Anzahl voneinander getrennter quadratischer Bereiche 204 unterteilt, wobei eine der beiden orthogonalen Richtungen parallel zu den Beugungsgitterstrichen und die andere der zwei orthogonalen Richtungen senkrecht zu den Gitterstrichen ausgerichtet

ist. Fig. 2b zeigt, daß jeweils benachbarte quadratische Bereiche 104 voneinander in beiden orthogonalen Richtungen mit einer Beabstandungsweite oder einem Abstand a voneinander getrennt sind, und daß der Mitte-Mitte-Abstand von jeweils benachbarten quadratischen Bereichen 204 in beiden orthogonalen Richtungen b ist. Die Fläche jedes quadratischen Bereiches ist (b-a)². Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die jeweiligen Werte von a, und b dadurch gekennzeichnet, daß b um ungefähr eine Zehnerpotenz größer als a ist, und a. wesentlich größer ist als die Gitterkonstante des Beugungsgitters (damit also keine Reflexion und Brechung innerhalb der a Trennbereiche 2 06 stattfindet und auch der Abstand a zu groß ist, um bezüglich der Lichtwellenlänge eine Beugung zu verursachen). Der Wert b ist außerdem zu klein, um einfach mit dem bloßen Auge eines Beobachters bemerkt werden zu können (d.h. bei einem normalen Beobachtungsabstand, beispielsweise ungefähr 30 cm, ist das Muster mit den quadratischen Breiten 204, die in Fig. 2b gezeigt sind, zu klein, um deutlich von dem bloßen Auge des Beobachters wahrgenommen werden zu können). Für eine auf Beugung beruhende Authentizitätsanordnung entsprechend der US-Anmeldung 387,614 liegen typische Werte für a. in dem Bereich von 10 bis 30 μΐη und typische Werte von b im Bereich von 1OO bis 300 um. Es sei jedoch betont, daß andere Werte für a und b, die zwar nicht in diesem Bereich liegen aber den anderen qualitativen, obengenannten Forderungen genügen, für andere Anwendungen geeignet sein können.

Innerhalb der Trennflächen 206 soll natürlich die Mantelschicht 2 08 in direktem Kontakt mit der Substratschicht 200 stehen. Äußerst starke und sichere Verbindungen können durch Wahl geeigneter Materialien für die Substratschicht 200 und die Mantelschicht 208 sichergestellt werden. Beispielsweise kann PVC (Polyvinylchlorid) als Schichtmaterial für die Substratschicht 200 und die Mantelschicht 208 verwendet werden. Wird die Mantelschicht 208 durch

eine konventionelle Hochtemperaturdrucktechnik aufgebracht, dann verschmilzt die PVC-Mantelschicht 208 mit der PVC-Substratschicht 200, was zu einem starken Haften der beiden Schichten an den Trennflächen 206 führt. Andere mögliche Materialien sind Kunststoffe wie Polycarbonate. Die Substrat- und die Mantelschicht müssen nicht aus demselben Material bestehen soweit nur eine gute Verbindung über die Flächen mit direktem Kontakt hergestellt werden kann. Beispielsweise sind auch Mantelmaterialien aus thermisch oder UV aushärtbaren Epoxiden geeignet. Wenn die Substrat- und die Mantelschichten Materialien mit demselben Brechungsindex aufweisen (was der Fall ist, wenn beide Schichten aus demselben Material bestehen) oder sehr ähnliche Brechungsindizes aufweisen, verschwindet die optische Homogenität an der geprägten Substratgrenzfläche innerhalb der a Trennflächen 206. Wenn jedoch die Brechungsindizes etwas verschieden sind (die Differenz zwischen geeigneten Materialien ist nicht größer als 0,1), treten schwache optische Beugungseffekte durch das verbleibende Grenzflächenphasengitter auf. Diese Effekte sind jedoch im allgemeinen bei normalen Betrachtungsbedingungen zu schwach, um sichtbar zu sein.

Die in den Fig. 2a und 2b gezeigte gemusterte Struktur der quadratischen Bereiche 206 kann durch eine Anzahl von bekannten Techniken hergestellt werden. Eine erfolgreich angewandte Technik ist die Verwendung einer passenden Maske während der Aufdampfung des Materials für die dielektrische Auflageschicht auf die geprägte Oberfläche der Substratschicht (z.B. PVC), die Schicht 200. Die Maske ist eine selbsttragende dünne Nickel- (Ni) Metallfolie, die nahe an oder in Kontakt mit der geprägten Oberfläche angeordnet ist. Das dielektrische Material wird nur in den offenen Flächen der Maske aufgetragen und ist daher in der in den Fig. 2a und 2b aezeigten Weise gemustert..

Derartige Masken können in den in Fig. 3 gezeigten Verfah-

rensschritten hergestellt werden. Ein leitfähiges Substrat, beispielsweise eine dünne Chrom- (Cr) Schicht 300 auf einer Glasplatte 302, wird mit einer dicken Schicht 304 aus positivem Photolack (beispielsweise Shipley AZ 1350 H) abgedeckt. Mit bekannten photolithographischen Techniken wird dann die Platte gemustert, Schritt 306, um nur die Bereiche 308 der Cr-Schicht 300 freizulegen, die den a. Trennflächen 206 entsprechen sollen. Im nächsten Schritt 310 wird durch Galvanisierung eine Ni-Schicht 312 mit einer Dicke von ca.

10 μΐη auf den freigelegten Flächen der elektrisch leitenden Cr-Schicht 300 aufgebracht. In einem abschließenden Schritt 312 wird der verbleibende Photolack entfernt und als Ergebnis wird eine sich selbsttragende Mittelfolienschicht von der darunterliegenden Platte 302 und der Cr-Schicht 300 abgezogen, wie in Fig. 3 dargestellt ist.

Die so erhaltene Ni-Folienstruktur bildet eine gitterförmige Maske. Diese Folienmaske kann an einem stärkeren Halterungsmetallring zur besseren Handhabung und Montage in der Aufdampfapparatur aufgebracht werden, wo die gitterförmige Maske.der Austeilung der aufgebrachten Auflageschicht in ein entsprechendes Muster von quadratischen Bereichen 204, wie es in Fig. 2b gezeigt ist, dient. Eine derartige Maske kann ungefähr über 50 bis 100 Aufdampfschritten verwendet werden, bevor der Aufbau von dielektrischem Material auf den Metallzeilen und anderen Teilen zu einem Problem wird. Bei einer umfangreichen Produktion muß die Maske folglich in regelmäßigen Abständen gewechselt werden. Die Maske kann jedoch durch Eintauchen in ein passendes Lösungsmittel für das dielektrische Material gereinigt werden.

Bei der Herstellung der auf Beugung beruhenden Authentizitätsanordnung von der in der US-Anmeldung Ser. No. 235,970 beschriebenen Art ist es häufig wünschenswert, die Beugungsstrukturen innerhalb der Fläche eines bestimmten Symbols oder Buchstabens anzubringen. Bestimmte Buchstaben, beispielsweise der Buchstabe "A" oder "0", weisen einen inne-

ren "Inselbereich" auf, der völlig von dem Außenbereich des Buchstabens abgetrennt ist. Beispielsweise wird der in Fig. 4a gezeigte Versuch, einen "A"-geformten Bereich als Öffnung oder Blende 400 in einer Metallmaske 402 herzustellen/ wahrscheinlich nicht gelingen, weil die Metallmaske 402 einen "Inselbereich" 404 umfassen muß, der völlig von dem Außenteil des Metallbereiches 402 durch die Öffnung 400 getrennt wird. Daher kann der Bereich in Fig. 4a nicht festgehalten oder getragen werden. Beim Einsatz eines selbsttragenden Ni-Netzes 406, wie es in Fig. 4b gezeigt ist, als Teil einer Metallmaske 402, wird der innere Bereich 404 der Maske 402 mit dem äußeren Bereich verbunden. Die in Fig. 4b gezeigte Maske mit einem nach dem in Fig. 3 gezeigten Verfahren hergestellten Netz 406 kann zur Herstellung einer auf Beugung beruhenden Authentizitätsanordnung (oder eines Teiles dieser) von der in den Fig. 1a und 1b gezeigten Art mit den in den Fig. 2a und 2b gezeigten Modifikation entsprechend der vorliegenden Erfindung für einen Buchstaben oder ein Symbol mit einem inneren "Inselbereich", beispielsweise für den Buchstaben "A", verwendet werden.

In der beschriebenen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Auflageschicht in quadratische Bereiche 204 aufgeteilt, bei denen benachbarte Bereiche voneinander durch denselben Abstand a. in beide von zwei orthogonalen Richtungen getrennt sind, das ist jedoch nicht die einzig mögliche Ausführungsform. Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Struktur einer auf Beugung beruhenden Authentizitätsanordnung, beispielsweise der in den Fig. 1a oder 1b gezeigten Art, in der Art modifiziert, daß die Aufiageschicht an der Grenzfläche zwischen der Substratschicht und der Mantelschicht in zumindest einer Dimension in eine Anzahl voneinander getrennter Bereiche unterteilt wird, wobei benachbarte Bereiche voneinander in zumindest dieser einen Dimension mit einem Abstand a. und mit einem Mitte-Mitte-Abstand b voneinander getrennt sind. Von Be-

Λ -
0, Λ «

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deutung ist es weiterhin, daß die jeweiligen Werte von a. und b den qualitativen Einschränkungen, die in Verbindung mit den Fig. 2a und 2b in der Beschreibung genannt wurden, genügen. Dann ist es selbst für den Fall, daß die Auflageschicht in zwei Dimensionen unterteilt ist, nicht notwendig, daß die beiden Dimensionen orthogonal zueinander oder zur Beugungsgitterstruktur sind, und es ist auch nicht notwendig, daß der Abstand a... für tdie erste der beiden Dimensionen gleich dem Abstand a₀ für die zweite der beiden Dimensionen ist, noch ist es notwendig, daß der Mitte-Mitte-Abstand b., der jeweils benachbarten Bereiche für die erste der beiden Dimensionen gleich dem Mitte-Mitte-Abstand b~ für die zweite der beiden Dimensionen ist.

Im allgemeinen ist die Menge der voneinander getrennten Bereiche periodisch verteilt, und zwar mit einem Abstand der Bereiche von b. Jedoch ist eine derartige räumliche periodische Unterteilung der Bereiche nicht die einzige mögliche Ausführungsform der Erfindung. Die Vorteile der vorliegenden Erfindung treten auch dann zutage, wenn die jeweiligen Werte von a. und b für zwei benachbarte Bereiche verschieden sind von zwei anderen getrennten Bereichen, falls nur die jeweiligen Werte von a, und b den qualitativen Beschränkungen, die im Zusammenhang mit der Beschreibung zu den Fig. 2a und 2b genannt wurden, genügen.

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Leerseite

Claims

DR. DIETErv. BEZOLD " DIPL. ING. PETER SCHÜTZ DIPL. ING. WOLFGANG HEUSLER

MARIA-THERESIA-STRASSE 22 POSTFACH Ö6O2 60

D-8OOO MUENCHEN 86

GB-Anm. Nr. 8226232

AT: 15. September 1982 RCA 78880 Dr.Zi/Ri

RCA Corporation New York, N.Y., V.St.A.

Anordnung zum Authentizitätsnachweis

Patentansprüche

)Anordnung zum -Nachweis der Authentizität eines flächigen Gegenstandteils, die mit diesem verbunden ist und einen Aufbau aus einer Substratschicht (200) und aus einer transparenten Mantelschicht (208) umfaßt, die voneinander durch eine Auflageschicht (202) , die im unmittelbaren Kontakt mit der Substratschicht (200) und der Mantelschicht (208) an deren Grenzfläche zwischen diesen steht, getrennt sind, wobei die Grenzfläche mit einem reflektierenden Beugungsgitter in der Art eines Reliefmusters versehen ist, das Gitter bestimmte Parameter betreffend dem Gitterprofil, der Gitteramplitude oder Gittertiefe (A) und der Gitterkonstante (d) aufweist, wodurch das in das Gitter bei polychromatischer Beleuchtung einfallende Licht in mindestens zwei Lichtbündel kontrastierender Farben zerlegt wird, und die Verbindung der Auflageschicht mit der Substratschicht (200) bzw. Mantelschicht (208)

>» Ψ τ-

an der Grenzfläche bedeutend weniger fest und sicher als eine direkte Verbindung der Substratschicht (200) , mit der Mantelschicht (208) ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Auflageschicht (202} in mindestens einer Dimension in eine Anzahl voneinander getrennter Bereiche -(204J aufgeteilt ist? die jeweils benachbarten Bereiche voneinander in mindestens der einen Dimension durch einen Abstand a getrennt sind? der Mitte-Mitte-Abstand der jeweils benachbarten Bereiche in mindestens der einen Dimension b ist,

die jeweiligen Werte von a und b die Eigenschaft aufweisen, daß b um ungefähr eineZehnterpotenz größer als a. ist, a bedeutend größer ist als die Gitterkonstante oder der Strichabstand des Beugungsgitters, und b hinreichend klein ist, um höchstens gerade noch von dem bloßen Auge eines Beobachters bemerkt zu werden, und
die Mantelschicht (208) innerhalb des Trennbereiches

(206) zwischen den jeweils benachbarten Bereichen (204) der Auflageschicht (202) direkt mit der Substratschicht (200) verbunden ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zi^ei Lichtbündel nebeneinanderlaufende, voneinander getrennte und unterscheidbare Lichtbündel umfassen„ bei denen die Größe der engsten Winkelausdehnung der Lichtbündelweite jedes der Bündel in einem Abstand von 30 cm mindestens 2 mrad beträgt=
30
3ο Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Äuflageschicht (202, Fig. 2a) eine metallische Schicht (102, Fig. 1a) ist.
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflageschicht (202, Fig. 2a) eine dialektrische Schicht (126, Fig. 1b) ist.
5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bereiche (204) bezüglich der räumlichen Verteilung in zumindest einer Dimension mit einem Abstand b verteilt sind.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, , daß der Wert von a^ im Bereich von 10 bis 30 μπι und der Wert von b im Bereich von 100 bis 300 μΐη liegt.
7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflageschicht (202) in jeder der beiden Dimensionen in eine Anzahl voneinander getrennter Bereiche (204) aufgeteilt ist, bei denen jeweils die benachbarten Bereiche voneinander in einer ersten der beiden Dimensionen durch einen ersten Abstand ^₁ und in einer zweiten der beiden Dimensionen durch einen zweiten Abstand a„ getrennt sind, der Mitte-Mitte-Abstand der benachbarten Bereiche in der ersten der beiden Dimensionen gleich b₁ und in der zweiten der beiden Dimensionen gleich b~ ist,

die jeweiligen Werte von a. , a„, b. und b„ die Eigen-

— ι —ώ — ι —/

schaft aufweisen, daß jeder der Werte b,. und b„ um ungefähr eine Zehnerpotenz größer ist als jeder der Werte a... und a~t daß jeder der Werte a.. und a„ größer ist als die Strichperiode oder Gitterkonstante des Beugungsgitters und daß jeder der Werte b. und b- hinreichend klein ist, um gerade noch von dem bloßen Auge eines Beobachters bemerkt werden zu können, und die Mantelschicht (208) innerhalb des Trennbereiches (206) zwischen den jeweils benachbarten Bereichen (204) der Auflageschicht (202) in beiden, der ersten und zweiten der zwei Dimensionen direkt mit der Substratschicht (200) verbunden ist.
8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bereiche (204}· in der ersten dar beiden Dimensionen mit dem Abstand b- und in der zweiten der beiden Dimensionen mit dem Abstand b« periodisch ver~ teilt sind.
9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite der beiden Dimensionen im wesentlichen orthogonal zueinander sind. 10
10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert jeder dar Größen a,, und a- im Bereich von 10 bi's 30 \im und der Wert jeder der Größen .b. und

„ —~ ι

bp im Bereich von 100 bis 300 um liegt. 15
11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß a₁ im wesentlichen gleich a₅ und b₁ im wesentlichen gleich b, ist.