TWI460474B - 異向性光學裝置及其製法 - Google Patents

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Description

異向性光學裝置及其製法
本發明乃關於異向性光學裝置和此種裝置的製法。所提出的裝置可以用於光學保全裝置和類似的領域。
由於產品和文件的假貨和偽造不斷增加，所以比以前更加需要新穎的防偽造措施。多年來，全像圖已成為偏好的保全科技，並且已經產生許多基於全像圖之不同代的安全特色。同時，此科技已超過30年之久，因此廣為人知。這情況代表著安全上的風險，因為許多人可以存取使用全像圖科技。隨著數位式全像圖印刷機易於獲得，使用全像術掌控系統的捷徑就更多了。這些印刷機允許生產許多不同類型的全像圖，而只需要極少有關全像術設定或雷射寫出機的知識。此種設備允許製備原版，以供後續製造金屬原版以及大量複製於薄膜。因此，由於生產全像術結構可能已廣為散佈，全像術在安全構件的領域裡便逐漸不再重要。
然而在保全裝置的領域中，永遠需要新的和不同的裝置，以便同時藉由改變保全裝置的類型而有可能降低重製的風險。
此種做法的一個例子乃解釋於WO－01/03945專利申請案，其中光學效應例如是肇因於全像術結構或光柵結構與色彩偏移之多層干涉效應的組合。
在Ibn－Elhaj等人的「帶有均向性和異向性奈米皺紋表面拓墣（形貌）的光學聚合薄膜」（Nature，2001年，第410冊，第796~799頁）已提出進一步的異向性散光器和反射器，其帶有圖案化的異向性。為了製造該結構，利用所謂的單體皺紋(monomer corrugation，MC)科技，其係基於以下事實：施加於基材的混合物或攙合物，藉由暴露於UV輻射而造成交聯並引發相分離。移除未交聯的成分，則使結構留下特定的表面拓墣，包括溝槽、傾沉和/或孔洞。適當縮放表面拓墣下，可以建構出具有方向性的散光器。就諸多基材之中，其提議使用鋁反射鏡做為基材，上面製造出圖案化的MC膜，其係如上述以UV感應造成混合物的相分離，接著移除未交聯的材料。因此，不是方向性地傳送圖案，而是可做出具有方向性的反射器，其透過與觀察角度有關的亮度和對比變化可以看到圖案。
因此，本發明的目的是提供新穎、有效率的光學元件，其可以當成安全構件來使用。此外，本發明的目的是提供此種光學元件的製法及其用途。
因此，本發明的主題是根據申請專利範圍第1項的光學元件、根據申請專利範圍第23項的方法、根據申請專利範圍第27項之光學元件的用途。
本發明的關鍵特色乃基於以下事實：所提供的光學元件包括帶有圖案化異向性的異向性散光器與機構的組合，該機構於改變觀察角度和/或改變入射光的角度時提供可觀察到的色彩偏移。藉此，該異向性偏好是呈影像的方式做局部改變，譬如以像素化(pixellated)的方式為之。尤其為了保全目的而提供光學元件，其中的異向性在傾斜或旋轉光學元件時顯示與觀察角度有關的正/負影像翻轉，而這證明是有利的。正常而言，帶有圖案化異向性的異向性散光器具有實質上非週期性的光學效應結構。
相對於熟知的全像術結構，異向性散光器在改變觀察角度時顯示極為清楚而明確區別的影像翻轉。然而，它並不容易允許與色彩偏移效應做組合。所提出的異向性散光器與用以提供良好控制色彩偏移之明確區別的機構加以組合，乃可以提供明確區別的影像翻轉與良好控制而均勻的色彩偏移兩者做疊加。使用全像術結構時，由於可能的影像翻轉總是伴隨附帶了色彩偏移（通常察知為彩虹效應），故將全像術結構製備以額外提供色彩偏移的機構，並不會良好地分別控制影像翻轉和色彩翻轉。然而令人訝異的是：本案提出之帶有圖案化異向性的異向性散光器與提供色彩偏移之機構的組合，卻允許影像翻轉與色彩偏移兩者有清楚許多的組合。如果不是異向性散光器而是使用週期性的全像術結構，由於兩種效應比較能夠分開，故可以有效率地控制此兩效應，譬如可以彼此匹配。舉例而言，影像翻轉與色彩偏移之間可能的特定協調，則允許該裝置所能達到的安全程度有驚人的增加；舉例而言，第一影像在第一觀察角度下以第一色彩而出現，並且在改變觀察角度時，幾乎沒有過渡效應，便以第二色彩出現不同於第一影像的第二影像。
依據光學元件的第一較佳具體態樣，提供色彩偏移的機構乃提供成色彩偏移層結構。從觀察的方向來看，異向性散光器和色彩偏移層結構因而可以是一個位在另一個後面。異向性散光器和色彩偏移層可以提供成獨立的層、膜或披覆物，不過也可以提供成部分或完全整合的結構。
依據光學元件的另一較佳具體態樣，異向性散光器是基於液晶的（偏好是向列的）材料，其可以為聚合物、單體或寡聚物，其係可交聯的或非可交聯的。
異向性散光器可以包括拓墣結構化的皺紋表面結構。拓墣結構化的皺紋表面結構可以由保護層、介面層、間隔膜或反射金屬層所覆蓋。雖然此種拓墣結構化的皺紋表面結構可以藉由浮雕技術而得到，也就是使用壓印器把所要的三維結構浮雕於基質材料，但是也可以藉由其他方法來獲得此種表面結構，例如光學方法。因此，拓墣結構化的皺紋表面結構可以如下而得：混合至少二種材料，其一是可交聯的而另一是非可交聯的，然後將此混合物施加於基材，再交聯至少實質部分之可交聯的材料，以及移除至少實質部分之非可交聯的材料，其中於交聯期間，可交聯的材料偏好是維持於定向的狀態，此例如藉由底下的定向層或定向基材表面而為之。
依據本發明另一較佳的具體態樣，提供色彩偏移的機構包括干涉膜或披覆物。干涉膜或披覆物可以包括基於介電材料的多層薄膜系統，其中於不同層的介電材料具有不同的折射率。干涉膜或披覆物也可以代表Fabry－Perot共振器。在後者的情形下，干涉膜或披覆物可以包括至少一部分透明的第一金屬膜、第二金屬膜、偏好是在該等金屬膜之間的介電層。使用此種Fabry－Perot共振器允許有特別緊密而有效率的整合結構；其中帶有圖案化異向性的異向性散光器乃提供於基材上；帶有圖案化異向性的異向性散光器包括拓墣結構化的皺紋表面結構，其由反射金屬層所覆蓋；而從觀察的方向來看，該異向性散光器是由Fabry－Perot共振器的介電層所直接覆蓋。
依據進一步較佳的具體態樣，提供色彩偏移的機構包括膽固醇膜、層或披覆物。膽固醇膜可以是著色的以及/或者可以是交聯的。
依據另一較佳的、特別緊密整合的具體態樣，帶有圖案化異向性的異向性散光器乃提供於基材上，其中帶有圖案化異向性的異向性散光器包括拓墣結構化的皺紋表面結構，其由反射金屬層所覆蓋，並且從觀察的方向來看，該異向性散光器是由膽固醇層所直接覆蓋。
也可能提供一種光學元件，其中膽固醇膜的表面、層或披覆物具有拓墣結構化的皺紋結構，並且形成帶有圖案化異向性的異向性散光器。在此情況下，舉例而言，可以把膽固醇膜披覆於此種拓墣結構化的皺紋結構上，或者可能直接以此種拓墣結構化的皺紋結構來製造膽固醇膜。
依據本發明另一較佳的具體態樣，提供色彩偏移的機構乃提供成至少一膜，其係披覆、印刷、層積、熱或冷壓印於基材上，其中基材偏好是由塑膠材料做成的，例如聚酯、聚乙烯、聚丙烯、PET（聚對苯二甲酸乙酯）或其攙合物，或者是由玻璃、金屬、紙張或其組合做成的。
本發明進一步關於上述光學元件的製法。較佳而言，本方法的特徵在於：於改變觀察角度和/或改變入射光的角度時提供可觀察到之色彩偏移的機構，乃披覆、印刷、層積、膠合、熱或冷壓印於基材上，接著再覆蓋、披覆或提供以帶有圖案化異向性的異向性散光器。在另外可以選擇的方案中，本方法的特徵在於：於改變觀察角度和/或改變入射光的角度時提供可觀察到之色彩偏移的機構，乃披覆、印刷、層積、膠合、熱或冷壓印於基材上，而基材是在帶有圖案化異向性的異向性散光器上。
依據本方法較佳的具體態樣，拓墣結構化的皺紋表面結構乃做為帶有圖案化異向性的異向性散光器，其係如下而得：混合至少二種材料，其一是可交聯的而另一是非可交聯的，然後將此混合物施加於基材，再交聯至少實質部分之可交聯的材料，以及移除至少實質部分之非可交聯的材料，其中於交聯期間，可交聯的材料偏好是維持於定向的狀態，此例如藉由底下的定向層或定向基材表面而為之。
另外可以選擇的是藉由使用三維結構化的壓印器來進行紫外光(ultraviolet，UV)鑄造或熱浮雕，而使拓墣結構化的皺紋表面結構做成帶有圖案化異向性的異向性散光器。
如果提供色彩偏移的機構包括膽固醇膜、層或披覆物，則此種膽固醇構件可以如下做成：例如藉由層積來施加膽固醇膜；或者以液晶形式來披覆膽固醇材料，並且於披覆過程之後交聯此材料，而最好使用光化性照射或使用熱來交聯之。
本發明也關於上述光學元件的較佳用途。光學元件最好是當成安全構件來使用，也就是為了應該避免仿冒、偽造、複製或類似者的任何目的。為此，安全構件可以施加或併入安全文件。舉例而言，此種安全文件可以是鈔票、護照、執照、股票、債券、證券、支票、信用卡、證書、票券、或者任何其他要阻止複製的文件。其他用途例如包括品牌、產品保護裝置和類似者。因此安全構件可以呈標籤、安全線、籤條、纖維、絲線或補片的形式，不過它也可以與安全文件一體成形。
安全構件也可以施加或併入包裝機構，像是包裝紙、包裝盒、信封，並且安全構件在此也可以呈標籤、安全線、籤條、纖維、絲線或補片或類似的形式。
依據本發明之光學元件的另一較佳用途是裝飾上的應用。
本發明進一步的具體態樣乃列於申請專利範圍的附屬項。
本案所揭示之新穎的光學裝置乃基於將不同之即將來臨的安全科技(A)和(B)做創新組合與合併，而產生協同增強的安全程度。科技(A)乃關於允許以像素產生表面浮雕影像的科技，其係由異向性散射結構所造成的。科技(B)則包括允許產生色彩偏移效應的科技。在目前的例子中，色彩偏移效應乃因為基於膽固醇材料之層或展現薄膜干涉效應之層的緣故所致。以下為這些科技的簡單概述。
(A)異向性散光器散射可以發生在許多不同材料表面處的穿透或反射。對於安全用途而言，反射性裝置比較令人感興趣，並且主要考慮於此用途。來自均向性散射表面之散射光的特徵在於小入射角下有軸向對稱的散射分佈，如圖1所圖解示範。如果散射表面不是均向性的而是異向性的，如圖2所圖解示範，則出射光的分佈也是異向性的。異向性表面的特徵例如可在於異向性的方向。輸出光的分佈因此與對應的方位角有關。此意謂該散射光乃集中於特定的方位角。
圖1對應地圖解示範了展現散射表面1之光學裝置的照明。準直的入射光2重新導向於新的出射方向3，帶有特有之軸向對稱的輸出光分佈和特有的發散角度4。
另一方面，圖2圖解示範了帶有異向性散射表面5之光學裝置的照明。準直的入射光2重新導向於新的出射方向，帶有特有的輸出光分佈6，它與對應的方位角7、7’有關。
必須指出：在本背景狀況下，異向性散射表面必須理解為實質上非週期性的光學效應結構，其係額外圖案化的。此點區分了該等異向性圖案化的散射表面與全像術結構，後者實質上是週期性的光學效應結構，亦即後者結構裡所儲存之（圖形）資訊與觀察角度之間的相依性乃肇因於週期性結構上的干涉效應。在該等實質為週期性之全像術表面結構的情況下，此者天生就導致色彩偏移效應，該效應會疊加於圖形資訊與觀察角度的相依性。相較之下，圖案化的異向性散射表面不會導致此種所謂的彩虹效應；也就是說，在一方面，觀察角度的相依性是更加顯著而明確，亦即在不同的圖形構件之間具有更加區分的轉變，另一方面，觀察角度的相依性並不與色彩偏移或光譜「彩虹」效應相疊加，該等效應與角度有極大的關係，因此無法由人眼所清楚明白地辨識。
使用適當的製造技術，則可以產生微結構化的表面，其中每個像素代表著具有自己異向性方向的異向性散射區域。在此所述裝置的第一光學效應乃基於此種像素。此種裝置的光學外觀可以綜述如下：(a)對於展現高空間頻率的散射結構來說，可以做到高解析度的影像、標誌、微小文字和類似者。
(b)觀察到的影像強度分佈是與觀察角度有關，並且例如造成裝置傾斜或旋轉時會有正/負影像翻轉。
(c)如果散射角夠大，則可以在大的觀察角度下看到影像。
(d)由於此處所考慮的微結構是非週期性的，故不會觀察到特有的光譜色彩。此與全像圖恰成對比，該全像圖的結構是週期性的或者是一些週期性結構的組合。當沒有額外的色彩效應層涉入時，非週期性的結構則造成明暗區域。
(e)基於性質(a)到(d)的裝置使之看起來與古典的全像圖有所不同。
為了在成本上有效地大量製造此種裝置，可以希望散射效應乃由於表面效應之故而非由於體積效應之故。在此情況下，散射表面結構可能是由傳統的複製技術所複製。此牽涉到製造堅硬的金屬原版夾片(shim)、原版的子版、重組和製造適合的加工工具，以此工具而可以產生薄膜複製品（例如藉由紫外光(UV)鑄造或熱浮雕來為之）。
雖然一般光學散射構件的發展和製造已有很長的歷史，但是長期受限於均向性散射裝置的發展和製造。最近幾年也已發展高效率、均勻的異向性散射裝置，以供各式各樣的光學用途。此種散射裝置可以當成均質器和光塑形裝置來使用，以用於不同的光源，或者當成液晶裝置裡的亮度增強膜來使用，例如揭示於美國專利第5,534,386號和美國專利第6,522,374號。此種散光器的異向性於整個光學裝置上是均勻的。
然而，只有比較少的光學散射裝置能維持著以預先定義的方向來散射光的像素和區域。最近幾年，本案申請人已經發展出此種科技。於第一步驟中，薄的光聚合膜（配向層）乃被覆於適合的基材上。在圖案化之線性偏振UV光的幫助下，例如使用一或更多個光罩和重複曝光（或者採用於一個步驟就產生圖案化照射之光罩或偏振遮罩的單一曝光，或採雷射掃描法…等），則可將潛伏的圖畫寫入此薄的光配向膜。此種光配向科技的詳細描述例如可見於美國專利第5,389,698號。曝光的光聚合物能夠將液晶混合物和可交聯的液晶預聚合物加以配向。於第二步驟中，前述之圖案化的配向層乃披覆以可交聯的與非可交聯的液晶材料之攙合物。此液晶攙合物然後做交聯，最好是藉由暴露於光化性的照輻射（UV光）來為之。此過程引發相分離和液晶預聚合物的交聯，並且導致帶有異向性散射性質的皺紋薄膜。此基本的製造原理和光學行為揭示於WO－A－01/29148。關於製造此種異向性散射層，WO－A－01/29148文件的揭示內容則明確地包含於此。已經依據所述技術製造出光學保全裝置。此種裝置保有極吸引人而獨特的光學性質。
除了上面討論的光學性質，本新穎的裝置具有以下特色：(f)由於所述拓墣散射結構的光學性質基本上是來自於表面浮雕（或可浮雕的）結構，故一旦獲得原版（例如使用前述的過程），則可以應用標準的複製技術而在適當的成本下大量製造此種裝置。在今日，兩種受歡迎和有成本效益的技術是UV浮雕和熱浮雕（例如參見M. T. Gale：「繞射光學元件的複製技術」，刊載於微電子工程，第34冊，第321頁（1997年））。兩技術皆已證實相容於所述的異向性散射表面浮雕。
(g)該製程係基於由本案申請人所發展而專有的科技，並且依賴於此等用途之分子等級的新穎材料設計。此專有的科技額外增加了安全程度。
除了所述的方法以外，可以使用其他的光學製造技術來產生圖案化的異向性表面浮雕散射膜。此類技術例如可以是基於薄的光阻膜，其係使用適合的射束寫入器（例如電子或雷射）而圖案化的。另一種做法可能是基於使用均向性、橢圓形的斑點來將光阻膜加以曝光。為了得到帶有不同定向方位的異向性散射區域，以至少一個遮罩做多重曝光是有幫助的。
(B)色彩偏移效應色彩偏移例如可以由一或更多的適合層所產生。此意謂當光反射（或穿透）自色彩偏移層時，觀察者會看到特定的色彩，並且傾斜該裝置則可以察知清楚的色彩變化。考慮兩種不同的色彩偏移科技，如下所列。
干涉效應造成的色彩偏移第一類的色彩偏移效應是由於光在光學薄膜的干涉所造成（例如J. A. Dobrowolski的「光學薄膜的保全裝置」，刊載於光學文件保全，R. L. van Renesse所編輯，Artechouse Boston，1998年）。層狀薄膜系統可能有許多不同的組成。例如在法線方向的光入射下會得到特有的反射光譜。隨著入射角的增加，反射或穿透光譜會朝向短波長的一側偏移。多層的薄膜系統通常是介電層和金屬層的組合，但也可能只有介電材料。在此情況下，係需要不同折射率的薄膜。
藉著在兩金屬膜（其中至少一者是部分透明的金屬膜）之間結合一介電膜，則僅需要三層來獲得強烈的色彩效應。此種薄膜干涉多層系統代表著Fabry－Perot共振器。鉻和鋁是兩種適合此用途的金屬，並且例如可以藉由濺鍍或蒸鍍而沉積於聚合膜上。
已經基於薄的干涉膜或此種膜的小片來製造保全裝置。範例可見於美國專利第5,084,351號和美國專利第6,686,042號。
膽固醇色彩偏移膜可用於此處所述裝置之第二類的色彩偏移層是膽固醇膜。膽固醇聚合物液晶材料的光學效應目前是以薄膜或色彩偏移油墨中的小片來使用，例如美國專利第4,780,383號和美國專利第6,414,092號所述。
對於波長是在λ0 ＝P0 <n>附近的法線方向入射光，平坦、定向之膽固醇材料的行為像是反射器，其中P0 是指膽固醇材料的間距，而<n>是膽固醇材料對於某種環形偏振光的平均折射率（L. M. Blinov，Springer 1994，液晶材料的電光效應）。反射波段的寬度乃正比於膽固醇材料的異向性，即△λ＝P0 △n。隨著入射角θ的增加，反射波段會朝向短波長的一側移動：
對於典型的材料來說，法線方向入射的橙色反射在大約45°和在擦掠入射下會朝向綠色和藍色移動。
對於基於色彩偏移之膽固醇膜的光學外觀而言，膽固醇液晶材料的方位是很重要的。完美平坦之定向的膽固醇材料若其光學（螺旋）軸垂直於基材，則將導致不是非常吸引人的膜，因為只會看見鏡面般的反射光。為了使膽固醇膜對於觀察角度不那麼敏感，讓披覆之膽固醇材料的螺旋軸是隨機分布於基材法線附近的一定角度內，以此種方式來處理基材表面是有幫助的。
典型上，單一層的膽固醇膜只反射整個非偏振之可見光譜的一小部分。為了增加反射的和有色的光量，可以增加額外的膽固醇層，以使光譜頻寬加大或者包括其他的偏振狀態（左和右環形偏振光）。從經濟的觀點來看，這種做法並不是很令人滿意，因為額外的膽固醇層造成額外的成本。另一種增加色彩飽和度的方式是選擇適合的背景，其亦有助於整個反射光。黑色或非反射性的背景會產生最光彩明亮的結果。
另一方面，比較明亮的和/或有色的背景也可以也導致極吸引人的色彩效應，其顯得不同於古典的膽固醇膜在黑色背景上的色彩偏移效果。此做法的進一步延伸是將膽固醇材料摻雜以染料，以致單一層的染色膽固醇材料展現兩種色彩來源：膽固醇元件的反射以及染料的吸收。此種色彩偏移膜的討論例如說明於F. Moia的「新穎的色彩偏移保全裝置」，光學保全和遏止偽造的技術V，San Jose，美國，2004年，SPIE會議紀錄，第5310冊（SPIE論文編號5310－32）。染色的膽固醇膜也適合在此揭示的裝置組合。
如所討論的，新的、吸引人的安全用途有可能以異向性散射裝置來達成，其額外允許產生像素化的或圖案化的微結構。每個像素或圖案擁有其自己的定向方位。本發明乃基於此種異向性散射結構與色彩偏移膜（其包括膽固醇材料或由於薄膜效應所造成的干涉效應）的協同合併或組合。
一種把異向性散射膜與色彩偏移膜加以組合的方式是將一層加在另一層頂端上。底下的範例只包括反射型裝置。也可以做到此種裝置的穿透型。要了解：觀察者是從圖3到圖14的頂端來看，並且該裝置是膠合、層積、披覆或其他方式施加於或整合於必須加以保護的物體。
圖3圖解示範異向性散射層10在反射性干涉膜11頂端上的基本組合。此種膜擁有散射膜的性質和色彩偏移干涉膜的性質。色彩干涉膜11是披覆、印刷、層積、熱或冷壓印於典型的塑膠基材12上，例如聚酯、聚乙烯、聚丙烯、PET和類似者上，也可以於玻璃、金屬或特別製備的紙張基材12上。帶有影像、標誌或任何其他資訊的異向性膜10是在層狀膜11的頂端上。
在依據圖3的色彩偏移裝置中，帶有編碼影像的表面浮雕10並未受到保護，而可能以適合的複製技術所複製。為了保護此散射性表面浮雕，額外層13可以披覆於裝置的頂端上。此乃舉例示範於圖4。因此，圖4圖解示範的裝置類似於圖3的裝置，但帶有額外的表面保護披覆物13，其具有調整過的折射率（低或高）。此種保護披覆物13的折射率應該不同於散射膜10。散射效率乃相關於表面浮雕的調變深度d以及散射層折射率n(10)與保護膜折射率n(13)之間的差異：δn＝n(13)－n(10)。因此，δn盡可能的大是適合的，以使表面浮雕的調變深度不會太大。目前已經開發出材料，其允許製造商能溼式披覆高折射率的膜。這些材料係基於帶有高折射率的奈米粒子，以及維持粒子尺寸而不發生散射。此種材料的一個範例乃基於TiO2 奈米粒子。
圖5圖解示範的裝置類似於圖4的裝置，但在此情況下，散射膜10是披覆/施加於基材12上，表面再披覆以反射金屬層14，其由介面層15所覆蓋。最後，色彩偏移層11再披覆/施加於裝置的頂端上。
在圖3到5所圖解示範的裝置中，乃使用一般的干涉膜11。此膜可以由各式各樣的介電性子膜所構成，以及/或者可以包括吸收性金屬膜。簡單的干涉膜是由三層所構成：兩層反射性金屬膜，當中至少一介電膜。此種Fabry－Perot共振器形態的組成也可以用於本發明的色彩偏移膜。
基於此種Fabry－Perot共振器之其他可能的結構乃圖解示範於圖6和7。在這兩種情形下，間隔膜16決定了反射器之間（分別是14、9和14、17）的距離，此者決定了從裝置所觀察到的色彩。
圖6圖解示範代表Fabry－Perot共振器的色彩偏移裝置，其中一反射器是異向性散射反射器14。金屬層14是半透明的。在此情況下，基材12上的反射器是平坦的反射鏡9，並且向外耦合的反射器是部分反射性的散射反射鏡14。向外耦合的反射器14可以披覆以保護膜13。
圖7也圖解示範了代表Fabry－Perot共振器的色彩偏移裝置，其中一反射器是異向性散射反射器14。在此情況下，基材12上的反射器14是異向性散射反射鏡，並且向外耦合的反射器是平坦、半透明的部分反射性反射鏡17。向外耦合的反射器17可以披覆以保護膜18。
注意圖6和圖7所圖解示範的色彩偏移裝置，它們不僅是兩種膜的機械組合，也代表著整合的結構，其以兩光學效應整合性組合於一結構中來結束。
以下的圖形則圖解示範基於異向性散射膜與膽固醇色彩偏移裝置之組合的色彩偏移裝置。
圖8圖解示範異向性散射層10於反射性膽固醇膜20頂端上的基本組合。此種整合膜保有並組合散射膜的性質和色彩偏移干涉膜的性質。膽固醇膜20乃披覆、印刷、層積、熱或冷壓印於典型的塑膠基材12上，例如聚酯、聚乙烯、聚丙烯、PET和類似者上，也可以於玻璃、金屬或特別製備的紙張基材12上，或者於其組合或多層結構上。帶有影像或標誌的異向性散射膜10是在層狀膜20的頂端上。膽固醇膜20後面的膜21可能是基材或是基材和膽固醇膜20之間的膜，其做為背景膜而顯著地決定了裝置的光學外觀。舉例而言，黑色背景膜21基本上造成特有的膽固醇反射。有色的背景膜21將會導致不同的色彩。
特有的膽固醇反射與有色背景吸收器或反射器可以有許多不同的組合，並且造成吸引人的裝置。
亦於圖8所示的裝置，異向性散射膜10的表面浮雕潛在而言可以複製，因此保護膜係適於敏感的用途。圖9圖解示範的裝置類似於圖8的裝置，但是有額外的表面保護披覆物22，其帶有調整過的折射率（低或高）。
藉由將膽固醇材料以適當的染料加以著色，則也可能把背景膜的效應直接併入膽固醇層。當裝置傾斜時，此種著色的膽固醇層導致不同的、令人驚訝的色彩偏移。舉例來說，對於具有特有的綠色反射和摻雜紫色染料的膽固醇材料，從在0°的綠色到較大角度下(60°)的紫色，可以觀察到此極為顯著的色彩偏移。當從觀察方向來看時，此做法對於在異向性散射膜10底下帶有膽固醇膜20的裝置是很有用的。
圖10圖解示範的裝置類似於圖9裝置，但在此情況下，散射膜10是披覆於基材12上，而表面是披覆以反射金屬層14，接著有介面層23。要注意的是並不須要特別施加介面層23，膽固醇膜20也可以直接施加於散射層14，而以空氣留下層23。最後再把膽固醇色彩偏移層20披覆於裝置的頂端上。
圖11圖解示範的裝置類似於圖10裝置，但在此情況下，金屬反射層14並不存在，而介面層是高或低折射率膜31，以致於散射膜10和折射率膜31有良好的反射。此外，背景膜30也會很重要，如上所述。
如之前所言，膽固醇膜20可以藉由將膜層積於裝置上而披覆成交聯膜。另一種可能是以其液晶形式來披覆膽固醇材料，並且於披覆過程之後，藉由光化性照射(UV)或施加熱（也就是熱性地）而交聯此材料。此做法的優點在於散射膜10的孔洞可以填充以膽固醇液晶材料，而不須要於另一步驟中加以保護。此種做法顯示於圖12。
於圖12所圖解示範的裝置中，異向性散射膜10是金屬化的或部分金屬化的14，然後披覆以液晶膽固醇材料20。披覆以後，膽固醇膜20以UV光加以交聯。此做法免除了圖11所示的介面層31，並且實質上簡化了此裝置。依據圖12的裝置也代表了整合的裝置，其中兩種光學效應乃彼此緊密相連而實現於單一結構。此外，若不採金屬化，則也想到可用彩色或黑色的背景。
於圖13所圖解示範的裝置中，異向性散射膜10乃披覆以液晶膽固醇材料20，並且也可以從背面來觀察。此簡單的組態顯然不需要保護性覆蓋膜。同時，依據圖13的結構代表了整合的裝置。
圖14另外圖解示範依據本發明之極為簡單且完全整合的結構。在此情況下，異向性散射膜10是施加於基材12上，而異向性散射膜10的表面係以金屬層14加以金屬化，該層乃做為反射鏡，並且於此金屬層14的頂端上提供提供介電層32。金屬層14連同介電層32以及異向性膜10上較明顯的平均溝槽深度，乃導致色彩偏移/影像翻轉的組合效應。在依據圖14的結構中，異向性散射層10的平均溝槽深度典型上是在100到300奈米的範圍裡；而在之前圖形的結構中，平均溝槽深度是在50到150奈米的範圍裡。
應該注意：即使帶有干涉色彩偏移的異向性散射裝置正常是由第一（部分的）反射器、間隔層、異向性散射層、第二（部分的）反射器、可能還有鈍化膜所構成，如果當中某一（部分的）反射器並不存在，仍可能從此種裝置觀察到已有的色彩反射，而且藉由將散射層做得夠厚，則亦可省略間隔層。
此外，間隔膜到目前為止是假設為均勻透明的介電膜，但也可以由散射材料所做成。
有許多種可能方式來將異向性層加以圖案化，如此以出現各式各樣的光學效應。圖15到17圖解示範異向性散射層中可能的方位圖案。參數為參與區域的幾何形態、其定向方位、異向性的程度，並配合與角度有關的散射特性。細節例如可參考WO－A－01/29148。除了圖15到17的範例，亦可料想到更多的安排。
圖15圖解示範帶有圖形圖案之異向性散射層的幾何圖案及其方位，其由均勻的背景40和圖形組成41所構成。均勻背景40之散射結構的方位是沿著水平方向，如水平線所示。真正的圖形圖案41則維持單一垂直的校準。依觀察角度和照明狀況而定，此種裝置將展現清楚的正/負翻轉。
圖16圖解示範帶有圖形圖案之異向性散射層的幾何圖案及其方位，而其背景42是不定向的。點狀區域象徵著不定向的區域。各式各樣不同的圖形區域具有其自己的方位，此由不同方位的斜線區域43所表示。此意謂藉由旋轉或傾斜此種裝置，則會顯出不同的圖形區域（視裝置的方位而定），而背景總是顯得一樣。
圖17圖解示範源自於黑白圖畫之異向性散射層的幾何圖案及其方位44、45以及均向性背景42。對於此種裝置來說，黑白圖畫係光柵化的(rastered)，此意謂圖畫區域乃細分成小尺寸的黑白圖畫構件。黑白區域於此裝置中乃以兩異向性散射方向加以編碼，其方位角最好相差90°。以此方式，灰階圖畫也可以輕易重製，並且此安排於改變觀察角度時也顯示正/負翻轉的效果。
特定範例所有所列的範例將會詳細描述，並且使用依據圖15的異向性散射圖案（兩個不同的異向性方位）。藉由使用一圖案化的鉻遮罩，已得到具有圖形顯示、光柵化的灰階、高解析度影像（圖畫）的保全裝置。像素尺寸是在20微米左右，但是可以做得更大或更小（小於10微米）。
範例1：第一範例係依據圖3來製造。關於干涉層11，乃使用特別製作的三層Fabry－Perot反射器或干涉濾光器，其市售可得於Edmund工業光學公司，而帶有紅反射。在干涉層11上，則依據描述於WO－A－01/29148的膜製備來披覆以異向性散射膜10。關於光配向材料，乃使用來自Rolic科技公司的ROP103材料，並且藉由旋轉披覆或千巴(kbar)披覆而披覆30到60奈米的膜厚度。此膜再於Karl Suess罩蓋中暴露於1000瓦汞蒸氣燈的UV光，其每平方公分傳遞大約3毫瓦之305奈米的線性偏振UV光。UV光是以Moxtek（美國）線性偏振器所偏振的。第一UV曝光也涉及以圖案化的鉻遮罩將光配向層加以遮罩。以線性偏振UV光所做的第一曝光乃進行於定向方位α1 。然後移除鉻遮罩，並且以新方位所做的第二UV曝光乃進行於方位角α2 。第一和第二UV曝光的典型曝光能量為每平方公分100和20毫焦耳。圖案化的鉻遮罩保有圖畫、圖形組成和/或微小文字。所述的裝置因此對於明暗區域擁有不同的方位方向。為了於兩方位角的裝置中有最佳的對比，角度差異α2 －α1 乃調整成90°。
在接下來的步驟中，則製造依據配向層圖案而帶有圖案化異向性的散射膜。用於此的液晶/可交聯的液晶預聚合物溶液的製備、膜的披覆（再次可以為旋轉披覆和千巴披覆）、光引發的相分離乃描述於WO－A－01/29148專利申請案，而此文件的對應揭示內容係明確包括於此。最後，遂產生帶有異向性散射性質的皺紋交聯二丙烯酸酯膜10。已獲得反射膜所要之良好的光學表現，其維持散射膜的厚度為大約50到150奈米（以原子力顯微鏡所測量）。表面皺紋的平均週期為1到2微米，產生了與觀賞角度之適當的關聯性。
於本範例所述的裝置中，干涉膜和異向性散射膜之間的距離不是很重要。因此也可以把帶有異向性散射結構的複製薄膜10層積於色彩干涉膜11上。
在小的觀察角度下（從裝置表面的法線方向來測量），裝置顯出紅色；而在大的觀察角度下，裝置的顏色轉變為橙色，最後變成綠色。而且當傾斜或旋轉裝置時，也觀察到圖案化異向性之特有的正/負影像翻轉。
範例2：第二範例係依據圖6來製造。在此情況下，異向性散射膜10是部分的干涉膜，因此加以部分地金屬化14。於第一步驟中，基材12經由直流濺鍍而以鋁加以金屬化，而得出層9。濺鍍發生於每分鐘大約80毫升的氬氣流和300瓦的直流功率。樣品距離鋁濺鍍靶有90毫米。曝露的時間是120秒。此得到用於可見光波長範圍的高反射性鋁膜9。
然後，可交聯材料的薄膜乃披覆於金屬反射器上。在本例中，使用丁二醇－二丙烯酸酯(BDDA)的15%二丙烯酸酯溶液溶於環戊酮裡。此溶液摻雜以1%的BHT（丁基化羥基甲苯，也稱為2, 6－二－（三級丁基）－4－羥基甲苯）和1%的光起始劑（瑞士Ciba SC的Irgacure 369）。再次地，該膜可以藉由旋轉披覆或千巴披覆來沉積。此間隔膜16的厚度決定了最後裝置的色彩，此乃因為它決定了Fabry－Perot共振器的腔體。為了獲得吸引人的效應（色彩的色調和飽和度），一般而言，100到400奈米的間隔膜厚度是適合的。
於此間隔膜的頂端上沉積配向層和異向性散射膜。此程序已於範例1解釋。
在異向性的散射表面上，藉由濺鍍而沉積金屬薄層14（例如鋁）。濺鍍時間現在則短很多，如此以產生穿透率為30到60%的半透明鋁膜。在此程序之後，裝置便有了鮮明的色彩。藉著披覆額外的聚合膜13於裝置上，其色彩可能會改變。為了有最佳的光彩，必須將間隔膜的厚度和頂端反射器的透明度加以最佳化。
同樣也可以藉由處理異向性散射膜10的既有複製品來製造該裝置。在此情況下，異向性散射膜10的複製品乃披覆以半透明的鋁膜14，接著是間隔膜16。最後，高反射性金屬膜9係披覆於裝置上，並且將之層積於載膜12上。此設計也對應於圖6而呈相反次序。此種製程或可自動化成為卷對卷的過程。
在小的觀察角度下，裝置顯出綠色；而在較大的觀察角度下，裝置的色彩轉變為洋紅色。而且當傾斜或旋轉裝置時，也觀察到特有的正/負影像翻轉。
範例3：關於此範例，製程類似於範例1，但是干涉膜現在由膽固醇膜20所取代。此種裝置的截面乃示於圖8。125微米的TAC（三醋酸纖維素）膜基材藉由千巴披覆而披覆以膽固醇膜20。為了得到良好的潤溼狀況，基材12係以電漿清潔器（Technics Plasma 400清潔器）加以清潔。典型的清潔參數為每分鐘300毫升的O2 、每分鐘300毫升的Ar、300瓦。並未使用配向層。
為了製作可交聯的液晶層，在範例中，以下可交聯的液晶二丙烯酸酯成份乃用於可過冷的向列混合物（Mon1佔80%、Mon2佔15%、Mon3佔5%），其具有特別低的熔點(Tm 35°C)，因此可以於室溫下製備可交聯的液晶層。
向列混合物乃額外摻雜以引起間距的膽固醇材料。適合的對掌性摻雜物例如是ST31L，其顯示左手螺旋狀態。
對掌性摻雜物的濃度為4%到9%，更好是5%到6%。此者引發可見光範圍中所要的反射性波段，不過藉由改變濃度，也可以實現在UV或IR範圍的反射性波段。藉由改變在例如MEK（甲乙酮）之溶劑的濃度，也可以大範圍地調整膽固醇可交聯液晶層的厚度，而導致不同的反射性質。膽固醇層的厚度為1到10微米，此視所要的波長範圍而定。
一般來說，已知幾種具有對掌性的摻雜物，其可以用於此種膽固醇材料。額外包括可聚合基的對掌性摻雜物例如是描述於WO－A－98/55473、WO－A－99/64383、WO－A－00/02856和WO－A－01/47862。
如果需要的話，也可以存在著熟知的添加物，例如酚的衍生物以供安定化，或是像Irgacure的光起始劑。藉由改變濃度，可以大範圍地調整該層厚度。為了交聯液晶單體，諸層係在惰性氣氛下暴露於來自氙燈的均向性光。
對掌性摻雜物的濃度已經調整過，以使反射波段是在綠光波長範圍裡。經由傾斜該裝置，觀察到色彩會變成藍色。而且當傾斜或旋轉裝置時，也觀察到特有的正/負影像翻轉。
在本範例中，異向性散射膜鄰接著空氣，這樣不是非常令人滿意，因為散射性微結構並未受到保護。然而，散射表面可以由折射率不同於散射膜材料的薄膜22加以鈍化（圖9）。適合的高折射率材料是TiO2 ，其可以蒸鍍或奈米粒子的形式來披覆。此種裝置的範例如圖9所示。
光學外觀的一個重要因素是裝置的背景。為了有光亮的色彩，具有強吸收性的背景（黑紙）就表現得不錯。然而，反射光譜經過調整的有色背景也很吸引人，並且導致吸引人的反射效果。
如之前所言，若不選擇有色的背景，也可以將可交聯的膽固醇材料摻雜以染料。已依據圖8製備出樣品，其係基於膽固醇膜20和黑色背景層，而在小的觀察角度下呈現特有的綠色反射。在較大的觀察角度下，綠色會朝向藍色來偏移。此外，如果裝置旋轉或傾斜，則可以觀察到正/負影像翻轉。
相同的膽固醇膜20也摻雜以紫色染料，以使背景不會對所察知的裝置色彩造成貢獻。在小的觀察角度下，依然觀察到特有的綠色。在較大的觀察角度下，綠色會朝向紫色來偏移。此外，如果裝置旋轉或傾斜，則可以觀察到正/負影像翻轉。
範例4：依據此範例之裝置的截面圖乃示於圖12。在此範例中，首先製備異向性散射膜。其表面加以金屬化14，使之具有反射性。膽固醇液晶預聚合物（參見範例3）乃披覆於反射性的散射表面14上，並且藉由UV光加以交聯。此組態具有的優點在於膽固醇膜也做為裝置頂端上的保護膜，以及提供完全整合的光學裝置。
已製備出呈現特有之綠色反射的樣品。對應之異向性散射膜的圖畫乃清楚可見於兩種色彩。下表示範說明所察知的裝置色彩。
隨著裝置傾斜，綠色區域在大的觀察角度下會呈現淡藍色。
範例5：此範例示範說明可以進一步利用圖14所示類型之單一層的色彩偏移膜。首先，帶有圖案化異向性的異向性散射膜10乃製備於透明的基材12上，例如玻璃或塑膠上，如範例1所述。然而，在此情況下，包含可交聯和非可交聯材料的溶液對UV曝光的選擇方式是使之產生較深的皺紋溝槽，如WO－A－01/29148所述。如同之前的範例，此散射膜或許也可以由重製法所製造，像是熱浮雕或UV鑄造而使用適合的原版夾片來為之。
然後，例如由鋁做成的反射膜14藉由濺鍍或蒸鍍而沉積於異向性散射膜10上，如範例2所述。最後，皺紋表面可以有利地由薄膜32所鈍化。
此裝置可透過透明的基材來觀察。已製造出這類的幾個不同的裝置，其顯示黃、橙、紅、紫、藍、綠等反射色彩。可以看到色彩效應的觀察角度則略為受限；在色彩消失的角度下，則出現沒有明顯色彩的明暗影像。在此背景情形下，相較於前面討論和用於其他範例之標準的反射性、異向性散射膜（其展現白色和灰色濃淡，而僅可模糊地顯示色彩），則發現帶有較深調變深度的膜可以造成清楚可見的彩色反射影像。
1．．．均向性散射表面
2．．．入射光
3．．．均向性散射的散射光
4．．．散射光的發散角度
5．．．異向性散射表面
6．．．異向性散射的輸出光分佈
7、7’．．．輸出光的方位角
9．．．平坦的反射鏡
10．．．異向性散射層
11．．．反射性干涉膜
12．．．基材
13．．．保護層
14．．．反射金屬層
15．．．介面層
16．．．間隔膜
17．．．平坦的部分反射性反射鏡
18．．．保護膜
20．．．反射性膽固醇膜
21．．．背景膜
22．．．表面保護披覆物
23．．．介面層
30．．．背景膜
31．．．折射率膜
32．．．介電膜
40．．．（定向的）均勻背景
41．．．圖形表示
42．．．（不定向的）均勻背景
43．．．帶有不同方位區域的圖形表示
44．．．於第一方位的幾何圖案
45．．．於第二方位的幾何圖案
本發明較佳的具體態樣乃圖解示範於所附圖式，其中：圖1顯示帶有均向性散射表面之光學裝置的照明（目前技術）；圖2顯示帶有異向性散射表面之光學裝置的照明（目前技術）；圖3顯示異向性散射層在反射性干涉膜頂端上的基本組合；圖4顯示依據圖3而帶有額外表面保護披覆物的裝置；圖5顯示依據圖4而於基材上帶有散射膜的裝置，並且表面披覆以反射層，接著還有介面層；圖6顯示代表簡單之Fabry－Perot共振器的色彩偏移裝置，其中一反射器是異向性散射反射器；圖7顯示另一色彩偏移裝置，其中一反射器是異向性散射反射器；圖8顯示異向性散射層在反射性膽固醇膜頂端上的組合；圖9顯示依據圖8而帶有額外表面保護披覆物的裝置；圖10顯示類似圖9的裝置，而於基材上帶有異向性散射膜，並且表面披覆以反射金屬層，接著還有介面層；圖11顯示類似圖10的裝置，其沒有金屬反射層，而有介面層做為高或低折射率膜；圖12顯示一裝置，其中異向性散射膜乃金屬化，並且披覆以液晶膽固醇材料；圖13顯示一裝置，其中異向性散射膜乃披覆以液晶膽固醇材料，並且是從背面來觀察；圖14顯示一裝置，其中帶有很深之溝槽/凹坑的異向性散射膜乃披覆以介電膜；圖15顯示帶有圖形圖案之異向性散射層的幾何圖案及其方位；圖16顯示背景並非定向之異向性散射層的幾何圖案及其方位；以及圖17顯示源自於黑白圖畫和均向性背景之異向性散射層的幾何圖案及其方位。
10．．．異向性散射層
11．．．反射性干涉膜
12．．．基材
13．．．保護層

Claims (29)

  1. 一種光學元件，其包括：異向性散光器(5、10)，其帶有圖案化的異向性；以及機構(9、11、14、16、17、20、21、30、32)，其於改變觀察角度(6)和/或改變入射光(2)的角度時提供可觀察到的色彩偏移；其中該異向性是呈影像的方式做局部改變，偏好是以像素化(pixellated)的方式為之；且其中的異向性在傾斜或旋轉光學元件時顯示與觀察角度(6)有關的正/負影像翻轉。
  2. 根據申請專利範圍第1項的光學元件，其中異向性散光器(5、10)具有實質上非週期性的光學效應結構。
  3. 根據申請專利範圍第1項的光學元件，其中提供色彩偏移的機構乃提供成色彩偏移層結構。
  4. 根據申請專利範圍第3項的光學元件，其中從觀察的方向來看，異向性散光器(5、10)和色彩偏移層結構是一個位在另一個後面。
  5. 根據申請專利範圍第3項的光學元件，其中異向性散光器(5、10)和色彩偏移層結構是至少部分整合的。
  6. 根據申請專利範圍第1項的光學元件，其中異向性散光器(5、10)是基於液晶的(偏好是向列的)材料，其可以為聚合物、單體或寡聚物，其係可交聯的或非可交聯的。
  7. 根據申請專利範圍第1項的光學元件，其中異向性散光器(5、10)包括拓墣結構化的皺紋表面結構(10)。
  8. 根據申請專利範圍第7項的光學元件，其中拓墣結構化的皺紋表面結構(10)是由保護層(13)、介面層(15、23、31)、間隔膜(16)或反射金屬層(14)所覆蓋。
  9. 根據申請專利範圍第7項的光學元件，包括拓墣結構化的皺紋表面結構(10)可以如下而得：混合至少二種材料，其一是可交聯的而另一是非可交聯的，然後將此混合物施加於基材，再交聯至少實質部分之可交聯的材料，以及移除至少實質部分之非可交聯的材料，其中於交聯期間，可交聯的材料偏好是維持於定向的狀態，此例如藉由底下的定向層或定向基材表面而為之。
  10. 根據申請專利範圍第1項的光學元件，其中提供色彩偏移的機構包括干涉膜或披覆物。
  11. 根據申請專利範圍第10項的光學元件，其中干涉膜或披覆物包括基於介電材料的多層薄膜系統(11)，其中不同層的介電材料具有不同的折射率。
  12. 根據申請專利範圍第10項的光學元件，其中干涉膜或披覆物代表Fabry-Perot共振器(9、14、16、17)。
  13. 根據申請專利範圍第12項的光學元件，其中干涉膜或披覆物包括至少一部分透明的第一金屬膜(14、17)、第二金屬膜(9、14)、該等金屬膜之間的介電層(16)。
  14. 根據申請專利範圍第13項的光學元件，其中帶有圖案化異向性的異向性散光器(5、10)乃提供於基材(12)上，其中帶有圖案化異向性的異向性散光器(5、10)包括拓墣結構化的皺紋表面結構(10)，其係由反射金屬層(14)所 覆蓋，並且其中從觀察的方向來看，該異向性散光器(5、10)是由Fabry-Perot共振器的介電層(16)所直接覆蓋。
  15. 根據申請專利範圍第1項的光學元件，其中提供色彩偏移的機構包括膽固醇膜、層或披覆物。
  16. 根據申請專利範圍第15項的光學元件，其中膽固醇膜或披覆物是著色的。
  17. 根據申請專利範圍第15項的光學元件，其中膽固醇膜是交聯的。
  18. 根據申請專利範圍第15項的光學元件，其中帶有圖案化異向性的異向性散光器(5、10)乃提供於基材(12)上，其中帶有圖案化異向性的異向性散光器(5、10)包括拓墣結構化的皺紋表面結構(10)，其係由反射金屬層(14)所覆蓋，並且其中從觀察的方向來看，該異向性散光器(5、10)是由膽固醇層(20)所直接覆蓋。
  19. 根據申請專利範圍第15項的光學元件，其中膽固醇膜的表面、層或披覆物具有拓墣結構化的皺紋結構(10)，並且形成帶有圖案化異向性的異向性散光器(5、10)。
  20. 根據申請專利範圍第1項的光學元件，其中提供色彩偏移的機構乃提供成至少一膜，其係披覆、印刷、層積、熱或冷壓印於基材(12)上，其中基材偏好是由塑膠材料做成的，例如聚酯、聚乙烯、聚丙烯、PET(聚對苯二甲酸乙酯)或其攙合物，或者是由玻璃、金屬、紙張或其組合做成的。
  21. 一種製造根據前述申請專利範圍任一項之光學元 件的方法，其中於改變觀察角度(6)和/或改變入射光(2)的角度時提供可觀察到之色彩偏移的機構(9、11、14、16、17、20、21、30、32)，乃披覆、印刷、層積、膠合、熱或冷壓印於基材(12)上，接著再覆蓋以帶有圖案化異向性的異向性散光器(5、10)；或者其中於改變觀察角度(6)和/或改變入射光(2)的角度時提供可觀察到之色彩偏移的機構(9、11、14、16、17、20、21、30、32)，乃披覆、印刷、層積、膠合、熱或冷壓印於基材(12)上，而基材(12)是在帶有圖案化異向性的異向性散光器(5、10)上。
  22. 根據申請專利範圍第21項之方法，其中拓墣結構化的皺紋表面結構(10)乃做為帶有圖案化異向性的異向性散光器(5、10)，其係如下而得：混合至少二種材料，其一是可交聯的而另一是非可交聯的，然後將此混合物施加於基材，再交聯至少實質部分之可交聯的材料，以及移除至少實質部分之非可交聯的材料，其中於交聯期間，可交聯的材料偏好是維持於定向的狀態，此例如藉由底下的定向層或定向基材表面而為之。
  23. 根據申請專利範圍第21項之方法，其中藉由使用三維結構化的壓印器來進行紫外光鑄造或熱浮雕，而使拓墣結構化的皺紋表面結構(10)做成帶有圖案化異向性的異向性散光器(5、10)。
  24. 根據申請專利範圍第21到23項中任一項之方法，其中提供色彩偏移的機構包括膽固醇膜、層或披覆物，其係如下做成：例如藉由層積來施加膽固醇膜；或者以液晶 形式來披覆膽固醇材料，並且於披覆過程之後交聯此材料，而最好使用光化性照射或使用熱來交聯之。
  25. 一種根據申請專利範圍第1到20項中任一項之光學元件的用途，其係做為安全構件。
  26. 根據申請專利範圍第25項的用途，其中安全構件乃施加或併入安全文件，像是鈔票、護照、執照、股票和債券、證券、支票、信用卡、證書、票券…等，並且其中安全構件可以呈標籤、安全線、籤條、纖維、絲線或補片…等的形式。
  27. 根據申請專利範圍第25項的用途，其中安全構件乃施加或併入品牌或產品保護裝置，並且其中安全構件可以呈標籤、安全線、籤條、纖維、絲線或補片…等的形式。
  28. 根據申請專利範圍第25項的用途，其中安全構件施加或併入包裝機構，像是包裝紙、包裝盒、信封…等，並且其中安全構件可以呈標籤、安全線、籤條、纖維、絲線或補片…等的形式。
  29. 一種根據申請專利範圍第1到20項中任一項之光學元件的用途，其係供裝飾上的應用。
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