装饰元件和具有装饰元件的安全文件制造技术

技术编号:12032034 阅读:108 留言:0更新日期:2015-09-10 19:21
描述了一种装饰元件(2),尤其是转移膜、层压膜、或安全线的形式的装饰元件(2),以及具有装饰元件的安全文件和用于生产装饰元件的方法。装饰元件(2)具有在入射光中和/或在透射光中生成光学效果的微结构(4)。在第一区域(32)中,微结构(4)具有底表面(40)和若干基本元件(41),这些基本元件各自具有与底表面(40)相比被提升或降低的元件表面以及布置在元件表面与底表面(40)之间的侧面。微结构的底表面(40)限定由坐标轴x和y横跨的底平面。基本元件(41)的元件表面分别与底平面基本平行地延伸。在第一区域(32)的至少一个或多个第一区划中,基本元件(41)的元件表面和底表面(40)在坐标轴z的方向上在与底平面(40)垂直延伸的方向上相隔开第一距离,该第一距离被选择成使得在该一个或多个第一区划中尤其通过在底表面和元件表面处反射的光在入射光中的干涉和/或尤其通过透过元件表面和底表面的光与透射光的干涉来产生色彩,并且其中基本元件(41)被成形和布置在第一区域(31,32)中,以使得借助基本元件(41)通过散射和/或通过偏离直接反射或直接透射或零阶衍射的衍射来使入射光偏转,从而在直接反射或直接透射或零阶衍射中查看时生成与第一色彩不同的第二色彩、尤其是与第一色彩互补的第二色彩。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】装饰元件和具有装饰元件的安全文件 本专利技术涉及一种装饰元件,尤其涉及一种转移膜、层压膜或安全线形式的装饰元 件,以及一种安全文件和一种用于生产此类装饰元件的方法。 作为开始,已知在安全文件中使用在倾斜时显示如同彩虹那样的渐变色的微结 构。全息图是这种微结构的最为公知的示例。渐变色是在一阶和更高阶衍射中依赖于波长 的光衍射的基础上生成的。因此,渐变色在零阶衍射中是不可见的(例如,在镜面反射中反 射地查看安全文件时),而是仅在对应于一阶或更高阶衍射的倾角范围内偏离零阶衍射的 倾斜时才变得可见。 现在,本专利技术的目的是提供一种装饰元件以及用于生产装饰元件的方法,该装饰 元件的特征在于夺目的色彩效果。 该目的是通过具有微结构的装饰元件来达成的,该微结构在入射光中或在透射光 中生成光学效果,其中该微结构在第一区域中具有底表面和若干基本元件,这些基本元件 分别具有与底表面相比被提升或降低的元件表面以及布置在元件表面与底表面之间的侧 面,其中微结构的底表面限定由坐标轴X和y横跨的底平面,其中基本元件的元件表面分别 与底平面基本平行地延伸,并且其中在第一区域的至少一个或多个第一区划中,基本元件 的元件表面与底表面在坐标轴z的方向上沿与底平面垂直地延伸的方向相隔开第一距离, 该第一距离具体被选择成使得在该一个或多个第一区划中尤其通过在底表面和元件表面 处反射的光在入射光中的干涉和/或尤其通过透过元件表面和底表面的光与透射光的干 涉来产生第一色彩。 该目的进一步通过用于生产装饰元件的方法来达成,其中在该方法中将微结构引 入装饰元件,该微结构在入射光中或在透射光中产生光学效果并且在第一区域中具有底表 面和若干基本元件,这些基本元件分别具有与底表面相比被提升或降低的元件表面以及布 置在元件表面与底表面之间的侧面, 并且基本元件的元件表面分别与底平面基本平行地延伸,并且其中在第一区域的 至少一个或多个第一区划中,基本元件的元件表面与底表面在与底平面垂直地延伸的方向 上相隔开第一距离,该第一距离具体被选择成使得在该一个或多个第一区划中具体通过在 底表面和元件表面处反射的光在入射光中的干涉和/或具体通过透过元件表面和底表面 的光与透射光的干涉来产生第一色彩。 此处的微结构优选涂覆有增强反射的层、尤其涂覆有金属层或高折射率材料,例 如,涂覆有铝或硫化锌(ZnS)。 此处,高折射率意指在可见光谱范围中(通常约635nm的波长)具有大于L 7的折 射率的材料。此类高折射率第一材料的示例在表1中列出。这些数值仅是粗略的指导值, 因为实际上存在的层的折射率取决于许多参数,诸如晶体结构、孔隙度等。 表 1: 通过选择微结构的类型,设置在一阶或较高阶衍射中还是在散射光中产生第一色 彩是可能的。周期性的或者至少局部周期性的微结构在一阶或较高阶衍射中产生第一色 彩。随机布置的微结构在散射光中产生第一色彩。 在对还可附加地与薄膜层系统相组合的衍射微结构(例如,衍射光栅或散射微结 构)与光的交互的理论描述和实践认识中,存在对充足的理论或现象学描述的需求。以 精确的方式,此类微结构的交互全部通过Maxwell方程形式的精确电磁理论来描述,并且 如果相应系统是充分已知的,则可以计算相应的边界条件,即,衍射效率、波阵面、电磁场、 或者强度分布。然而一般来说,此精确办法难以理解,这是为什么在特定模型内往往附 加地使用现象学描述的原因。此处,可以特别提及:Huygens传播原理(以荷兰物理学家 Christiaan Huygens 命名)和 Fresnel 干涉(以法国物理学家 Augustin-Jean Fresnel 命 名)。在周期性的微结构上出现的光栅衍射是一具体类型的衍射,并且可以在现象学上被理 解为Huygens传播和Fresnel干涉的组合。 通过第一距离的相应选择,由此通过在相邻元件表面处反射的光或者透过相邻元 件表面或底表面的光的相长或相消干涉来产生可被人类观察者识别的色彩效果是可能的。 第一距离优选被选择成通过在零阶衍射中在底表面和元件表面处反射的光在入 射光中的干涉和/或通过在零阶衍射中透过元件表面和底表面的光与透射光的干涉来产 生色彩,尤其是产生第一色彩或第二色彩。 与来自元件表面的光相比,来自底表面的抵达观察者眼睛的光通过不同的光路长 度。基本元件的表面与底表面的表面之间的比值确定光束在不同路径长度情况下干涉的效 率。该比值由此还确定色彩或色彩印象的强度。 零阶衍射对应于直接反射或直接透射。直接反射例如在镜子中反射光源时出现。 此处已令人惊讶地进一步表明,在零阶衍射中在微结构处衍射或反射的光的色彩 和/或衍射光或散射光的色彩被显著影响,尤其在零阶衍射中产生第二色彩和/或在散射 光中或者在一阶或较高阶衍射中产生第一色彩。由此使提供具有夺目色彩效果的装饰元件 变得可能,该色彩效果还进一步通过高等级的防伪保护来表征。 第一距离优选被设置为在一阶或较高阶衍射中或者在散射光中查看时达成期望 的第一色彩。此处,针对反射中的效果,第一距离优选被选择成在150nm与1000 nm之间并 且进一步优选在200nm与600nm之间。对于透射光的效果,第一距离优选被选择在300nm 与4000nm之间并且进一步优选在400nm与2000nm之间。此处,要被设置的距离取决于位 于两个平面之间的材料的折射率。 为了达成均匀的色彩印象,结构高度或距离的良好稳定性是必需的。此距离优选 在具有均勾的色彩印象的区域中变化少于+/-50nm、进一步优选少于+/-20nm、更进一步优 选少于+/-l〇nm。底表面和元件表面由此优选地彼此平行地布置,使得第一距离和第二、第 三或第四距离变化不超过+/-50nm、优选少于+/-20nm、进一步优选少于+/-10nm、尤其是在 第一区域中变化。 基本元件优选在第一区域中被模制和布置成使得通过散射和/或通过偏离零阶 衍射的衍射来使入射光偏转,或者在偏离零阶衍射的至少一个查看中产生不同于第二色彩 的第一色彩、尤其是与第二色彩互补的色彩。由此,在安全元件被倾斜时,该安全元件在零 阶中具有第二色彩印象和/或色彩效果。同时,在略微偏离零阶的查看中,在安全元件被倾 斜时,该安全元件具有清晰可见的第一色彩印象和/或色彩效果。在许多情形中,第二色彩 印象是第一色彩印象的补色,如以下将进一步详细解释的。 在与原色混合时发出(中性的)灰色阴影的色彩被称为是互补的。此处,色彩对在 色彩心理学上被感知为是互补的,即使该色彩对在技术上和物理上并非如此(例如,在RGB 值中,R =红色、G =绿色、B =蓝色)。在本文中,互补指的是色彩心理学方面。 色彩进一步优选地意指可见波长范围内的入射光或透射光的频谱变化,例如,在 白光源的情形中红色或蓝色印象。 此处,期望的与视觉效果相关的更为引人注目的色彩印象优选是第一色彩印象。 通过如上所述地选择基本元件的起伏形状和基本元件与根据第一距离相隔开的 底表面的组合,在一阶或较高阶衍射中或者在散射光中设置微结构的色彩印象。通过相应 地选择基本元件在底平面上的投影的表面尺寸以及微结构的间距(如以下参照若干实施 例示例详细解释的),除了一阶衍射中或者散射光中在零阶衍射处的色彩效果之外,还导致 产生与此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装饰元件(2),其中所述装饰元件(2)具有在入射光中和/或在透射光中产生光学效果的微结构(4),其中所述微结构(4)在第一区域(31,32)中具有底平面(40)和多个基本元件(41),所述多个基本元件(41)分别具有与所述底表面(40)相比被提升或降低的元件表面(411)和布置在所述元件表面(411)与所述底表面(40)之间的侧面(410),其中所述微结构的所述底表面(40)限定由坐标轴x和y横跨的底平面,其中所述基本元件(41)的所述元件表面(411)分别与所述底平面基本平行地延伸,并且其中在所述第一区域(31,32)的至少一个或多个第一区划(333,351)中所述基本元件(41)的所述元件表面(311)和所述底表面(40)在坐标轴z的方向上在与所述底平面垂直延伸的方向上相隔开第一距离(61),所述第一距离(61)被选择成在所述一个或多个第一区划(333,351)中尤其通过在所述底表面和所述元件表面处反射的光在入射光中的干涉和/或尤其通过透过所述元件表面和所述底表面的光与透射光的干涉来产生色彩。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:A·希林S·马德R·斯道布W·R·汤普金H·沃尔特
申请(专利权)人:OVD基尼格拉姆股份公司
类型:发明
国别省市:瑞士;CH

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