光学可变透明防伪元件制造技术

本发明专利技术涉及一种用于对有价物件安全防护的光学可变透明防伪元件(12)，所述防伪元件包括平面的光学可变面状图形，在透视观察时，该光学可变面状图形显现出具有与观察角度相关的多彩变色效果的彩色外观。根据本发明专利技术，所述光学可变面状图形包括多个小平面(32)，这些小平面在光照下主要产生光学效应，每个小平面的朝向由相对于面状图形的平面的倾角α以及面状图形的平面(30)内的方位角θ表征，该倾角在0°和45°之间。小平面(32)具有干涉层(36)，该干涉层在透射光下具有与观察角度相关的变色效果，所述光学可变面状图形包括至少两个局部区域(16、18)，每个局部区域具有朝向同一方向的多个小平面(32)，其中，所述至少两个局部区域(16、18)的小平面(32)的相对于所述平面的倾角和/或在所述平面内的方位角彼此不同。

Optical variable transparent anti-counterfeiting element

The invention relates to a method for the optical variable a value object security transparent security element (12), said security element comprises planar optical variable planar graph, in perspective, the optical variable planar graph appear colorful color changing effect of color appearance associated with the angle of observation. According to the invention, the optical variable surface pattern includes a plurality of small plane (32), these small plane mainly produces optical effect under illumination, each small plane relative to the plane towards a graphics plane angle and planar graph plane (30) within the range angle of the characterization. Angle between 0 DEG and 45 deg. A small plane (32) interference layer (36), with the interference layer in transmitted light is associated with the angle of observation color effect, the optically variable planar graphic comprises at least two local area (16, 18), each local area has a small plane toward the same direction (32). Among them, the at least two local area (16, 18) of the small plane (32) relative to the angle of the plane and / or in the plane of the azimuth angle is different from each other.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学可变透明防伪元件
本专利技术涉及一种用于确保有价物件的防伪性的光学可变透视防伪元件，该防伪元件具有平面的光学可变面状图形，在透射光下，该图形表现出具有与观察角度相关的多彩变色效果的彩色外观。
技术介绍
有价文件或识别文件等数据载体以及品牌商品等其他有价物件常常带有用于防伪目的的防伪元件，这种防伪元件允许对数据载体的真伪进行核验，同时作为防范非法复制的防护手段。在此方面，透视防伪特征(例如钞票中的透视窗口)越来越受到人们的关注。但是，在透射光下表现出与观察角度相关的色彩变化的常规透明或半透明防伪元件有许多缺点。例如，众所周知的是，可使用透明或半透明镀膜的全息光栅或透射光栅在透射光下产生衍射色彩，其中，可通过适当地选择光栅周期和光栅的方位角来实现在不同观察角度下呈现出色彩变化的不同效果。但是，这种光栅图像的外观强烈取决于照明条件。在使用点光源照射时，在特定角度下，各个子区可能明亮地闪光，然后闪光又迅速消失；而在漫射环境光照下，只能看到很微弱的衍射效应，或者甚至可能没有衍射效应。而且，察觉到的颜色不仅取决于观察防伪元件的角度，还取决于光源的方向，其中，为了看到第一级衍射色彩，不能将相应的防伪元件正对光源放置，而必须将防伪元件放置在稍稍偏离直接连线的位置。而且，在倾斜防伪元件时，所有七彩颜色会相继闪过，因而发生的变色在很大程度上是不明确的，未经训练的观察者常常将观察到的色彩效果理解为仅仅是色彩斑斓。最后，全息技术在防伪行业之外已变得很普遍，因此现在只能提供很有限的防伪能力。在另一种方案中，利用薄膜系统通过入射光与透射光的干涉产生多种颜色，这些颜色随着观察角度变化。在这种方案中，不同的颜色通常是通过层厚(例如吸收层/介质层/吸收层的三层结构中的介质隔层的厚度)的变化实现的。但是，通过调整层厚来调整所需的颜色是很精细的技术工作。一种可能的方法是对一层或多层介质层进行分区印刷，但是这对于印刷层的均一性的要求很高，并且侧向分辨率受限于相应的印刷方法能够达到的分辨率。而且，采用这种薄膜系统，实际上可能无法实现在倾斜时发生图案变化的效果。另一种方案是使用透明或半透明镀膜的亚波长结构在入射光和透射光下产生颜色，在倾斜该结构时，颜色发生变化。但是，这种亚波长结构很难产生，并且难以按所需的工业规模制造。
技术实现思路
从上述问题出发，本专利技术的目的是提出一种上述类型的透视防伪元件，这种透视防伪元件能够克服现有技术的缺点。尤其是，所述透视防伪元件结合了动人的外观和高防伪能力，并且能够按防伪行业所需的工业规模制造。此目的是通过由独立权利要求限定的特征实现的。本专利技术的进一步改进是独立权利要求的主题。根据本专利技术，在一种通用的光学可变透视防伪元件中，具有以下特征：-光学可变面状图形包括多个小平面，这些小平面基本上以线光学方式工作，在所有情况下，它们的朝向都由相对于面状图形的平面的倾角α(在0°和45°之间)和面状图形的平面内的方位角表征；-这些小平面具有干涉层，该干涉层具有在透射光下与观察角度相关的颜色变化；和-光学可变面状图形包括至少两个子区，这些子区分别具有多个相同朝向的小平面，其中，所述的至少两个子区的小平面的相对于上述平面的倾角和/或上述平面内的方位角彼此不同。由于光学可变面状图形的上述子区的倾角和方位角在所有情况下对于所有小平面都是相同的，因此每个子区精确地代表相同朝向的小平面的区域。在一种有利的实施方式中，子区的小平面不仅具有相同的朝向，还具有相同的形状和尺寸。在多种有利的实施方式中，光学可变面状图形上的每个子区所占的面积比所述平面区域的一个单个小平面平均所占的面积至少大50倍，优选至少大100倍，更优选至少大1000倍。因此，子区通常包含大量的单个小平面。在一种有利的实施方式中，至少两个子区的小平面相对于上述平面的倾角彼此相差5°以上，优选彼此相差10°以上，更优选彼此相差20°以上。可替代或附加地，至少两个子区的小平面在上述平面内的方位角彼此相差45°以上，优选彼此相差90°以上，尤其是彼此相差180°。面状图形的小平面优选由小片平面形成，这些平面分别由其形状、大小和朝向表征。小平面的朝向由相对于面状图形的平面的倾角α和面状图形的平面内的方位角θ表征。其中，方位角θ是小平面的法向矢量在面状图形的平面上的投影与上述平面的参考方向之间的角度。由于方位角θ取决于参考方向的选择，因此其绝对值不重要，而不同子区的方位角的差值更重要，因为它描述小平面在相关的子区中的不同相对朝向。原则上说，还可以采用曲面型小平面，但是这不是优选的。而且，在曲面型小平面的情况中，朝向可由其区域上的平均法向矢量表征，因而可由平均倾角α和平均方位角θ表征。小平面的尺寸优选足够大，确保几乎不发生衍射效应，因而小平面基本上以线光学方式工作。尤其是，小平面最好具有大于2微米的最小尺寸，优选具有大于5微米的最小尺寸，尤其是具有大于10微米的最小尺寸。尤其是，对于钞票和其它有价文件应用，小平面优选具有小于100微米的高度，优选具有小于50微米的高度，尤其是具有小于10微米的高度。小平面可有规律地排布，例如按一维或二维周期网格的形式排布，例如锯齿形格栅的形式；或者，小平面也可无规律地布置。抑制多余的衍射效应的另一种可能方法是使小平面在平面区域的上方在其高度方向上非周期性地彼此偏置。当小平面非周期性地彼此偏置时，相邻小平面的高度之间没有简单、有规律的关联，因此能够可靠地防止相邻小平面反射的光发生结构干涉，从而防止重叠衍射图案的出现。在专利公告WO2012/055506A1中详细地说明了这种非周期性的偏置，该专利公告的此方面公开内容结合在本申请中。原则上说，可以考虑使用能够在透射光下表现出与观察角度相关的变色效果的任何涂层作为干涉层。比较有利的干涉层的第一个例子是具有半透明金属层和介质隔层的薄膜元件，尤其是具有吸收层/介质层/吸收层结构的薄膜元件，其中，银、金、铬或铝等金属可用作吸收层，而二氧化硅、氟化镁或聚合物等可用作介质层。而且，可考虑使用介质层系统(尤其是多层系统)作为干涉层，尤其是具有至少一个高折射层(例如二氧化钛或硫化锌)的多层结构，优选该多层结构结合有至少一个低折射层(例如二氧化硅或氟化镁)。上述薄膜元件还可包括半导体层(例如硅)，例如，可采用层序为硅/二氧化硅/硅的薄膜结构。在此，除了氧化物外，例如也可使用聚合物作为介质隔层。最后，还可采用液晶层(尤其是采用变色胆甾基液晶的液晶层)作为干涉层。整个光学可变面状图形最好具有同时施加到所有小平面上的相同干涉层。在施加后，可通过后续工序对干涉层进行结构处理，以产生无干涉层的区域。根据小平面的倾角，干涉层还可具有局部的不同厚度，如下文中所详述。在一种有利的实施方式中，干涉层的层厚基本上不依赖于镀膜小平面的倾角。这种基本上恒定的层厚例如可通过非定向涂覆法实现，或者利用具有相同折射率的恒定平面间隔形式的胆甾基液晶涂层实现。在另一种特别有利的实施方式中，小平面具有干涉层，干涉层的层厚随着小平面的倾角α变化，尤其是随着倾角α的增大而减小。本专利技术人惊奇地发现，利用这种干涉层，能够在不同倾角的小平面之间产生特别强烈的色差。从而，一方面，能够实现颜色范围特别宽的彩色外观，甚至能产生真彩图像；另一方面，通过这种方式能够实现在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对有价物件安全防护的光学可变透视防伪元件，该防伪元件具有平面的光学可变面状图形，在透射光下，该图形表现出具有与观察角度相关的多彩变色效果的彩色外观，其特征在于：‑光学可变面状图形包括多个小平面，这些小平面基本上以线光学方式工作，在所有情况下，它们的朝向都由相对于面状图形的平面的倾角α和面状图形的平面内的方位角θ表征，倾角在0°和45°之间；‑这些小平面具有干涉层，该干涉层具有在透射光下与观察角度相关的颜色变化；和‑光学可变面状图形包括至少两个子区，这些子区分别具有多个相同朝向的小平面，其中，所述至少两个子区的小平面的相对于所述平面的倾角和/或所述平面内的方位角彼此不同。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.18 DE 102014019088.91.一种用于对有价物件安全防护的光学可变透视防伪元件，该防伪元件具有平面的光学可变面状图形，在透射光下，该图形表现出具有与观察角度相关的多彩变色效果的彩色外观，其特征在于：-光学可变面状图形包括多个小平面，这些小平面基本上以线光学方式工作，在所有情况下，它们的朝向都由相对于面状图形的平面的倾角α和面状图形的平面内的方位角θ表征，倾角在0°和45°之间；-这些小平面具有干涉层，该干涉层具有在透射光下与观察角度相关的颜色变化；和-光学可变面状图形包括至少两个子区，这些子区分别具有多个相同朝向的小平面，其中，所述至少两个子区的小平面的相对于所述平面的倾角和/或所述平面内的方位角彼此不同。2.如权利要求1所述的透视防伪元件，其特征在于，光学可变面状图形上的每个子区所占的面积比所述平面区域的每单个小平面平均所占的面积至少大50倍，优选至少大100倍，特别优选至少大1000倍。3.如权利要求1或2所述的透视防伪元件，其特征在于，所述的至少两个子区的小平面相对于所述平面的倾角彼此相差5°以上，优选彼此相差10°以上，特别优选彼此相差20°以上，和/或至少两个子区的小平面在所述平面内的方位角彼此相差45°以上、优选彼此相差90°以上、尤其是彼此相差180°。4.如权利要求1至3中至少一项所述的透视防伪元件，其特征在于，每个小平面具有干涉层，该干涉层的厚度随着小平面的倾角α而变化，优选随着倾角α的增大而减小。5.如权利要求1至4中至少一项所述的透视防伪元件，其特征在于，所述的至少两个子区布置为图案的形式，从而在透射光下，光学可变面状图形至少在防伪元件的某些倾斜位置显现出由子区形成的具有两种或更多种不同颜色的图案。6.如权利要求1至5中至少一项所述的透视防伪元件，其特征在于，在所述子区中，小平面的倾角α和方位角θ与干涉层相互协调，从而子区在某个倾斜位置表现出相同的颜色，而在其它倾斜位置表现出不同的颜色。7.如权利要求1至6中至少一项所述的透视防伪元件，其特征在于，所述光学可变面状图形包括至少三个子区，这些子区布置为一个背景区加两个前景区的形式，其中，小平面的倾角α和方位角θ与干涉层相互协调，从而在透射光下，光学可变面状图形：-在第一倾斜位置处显现第一图案，其中，第一前景区以一种图案颜色显现，第二前景区和背景区以不同于图案颜色的背景色显现，并且-在第二倾斜位置处显现第二图案，其中，第二前景区以图案颜色显现，第一前景区和背景区以背景色显现。8.如权利要求1至6中至少一项所述的透视防伪元件，其特征在于，所述光学可变面状图形包括至少四个子区，这些子区布置为一个背景区、两个前景区和一个重叠区的形式，其中，小平面的倾角α和方位角θ与干涉层相互协调，从而在透射光下，光学可变面状图形：-在第一倾斜位置处显现第一图案，其中，第一前景区和重叠区以一种图案颜色显现，第二前景区和背景区以不同于图案颜色的背景色显现，并且-在第二倾斜位置处显现第二图案，其中，第二前景区和重叠区以图案颜色显现，第一前景区和背景区以背景色显现。9.如权利要求1至7中至少一项所述的透视防伪元件，其特征在于，所述光学可变面状...

【专利技术属性】
技术研发人员：C富塞，
申请(专利权)人：捷德货币技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE