用于生产安全元件的方法以及安全元件技术

本发明专利技术涉及用于生产安全元件(1)的方法、安全元件(1)、具有至少一个安全元件(1)的安全文件(2)以及具有至少一个安全元件(1)的转移膜(90)。此处，记录三维对象。此外，确定由函数F(x,y)描述的三维对象的表面轮廓(37)，其中函数F(x,y)描述在坐标点x和y处表面轮廓(37)与由坐标轴x和y跨越的二维参考表面(32)之间的距离。此外，确定第一微结构(44)，以使得第一微结构(44)的结构高度(43，53)限于比表面轮廓(37)与二维参考表面之间的最大距离(31)小的预定值，并且第一微结构(44)向观察者提供对应于由函数F(x,y)描述的三维对象的表面轮廓(37)的第一光学感知。此外，特别是借助光刻方法来将第一微结构(44)引入到安全元件(1)的层中，以使得安全元件(1)的层的第一微结构(44)向观察者提供第一光学感知。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于生产安全元件的方法以及安全元件本专利技术涉及用于生产安全元件的方法、安全元件、具有至少一个安全元件的安全文件、具有至少一个安全元件的转移膜以及具有至少一个安全元件的层压膜。出于信息和装饰两者的目的，特别是在安全文件(诸如举例而言纸币、护照、ID卡、支票保证卡、信用卡、签证或证书)上使用光学活跃的安全元件。此类安全元件一方面增加了防伪保护(例如，相对于现代彩色复印机和其他重现系统)，并且另一方面能够由外行容易地且清楚地识别，结果是外行能够清楚地确定配备有此类安全元件的安全文件的真实性并且能够由此识别伪造或操纵。为此目的，安全元件可具有使光弯曲的衍射结构(诸如举例而言全息图)。具体地，通过对于观察者而言具有空间效果的表示(这些表示例如通过透射全息图来产生)来引起对于外行而言特别显著并且因此难忘的光学效果。然而，此类全息图具有以下缺点：由这些全息图产生的对象的空间表示在很大程度上取决于照明条件，并且结果它们往往具有不足的亮度，特别是在不理想的照明条件下(诸如举例而言主要是弥漫性的日光)。因此，对于对象的锐利的三维表示而言，此类全息图例如必须用单色点光源(诸如举例而言激光指示器)来照明。此外，此类全息图需要相对较高的装备成本以生产相应层中的复制所需要的母版(master)。一般而言，不存在通过附加地达成特定的色彩效果或色彩感知来增加相应的光学可变元件的吸引力的可能性。现在，本专利技术的目的是提供用于生产光学可变的安全元件的方法以及光学可变的安全元件，以使得通过该光学可变的安全元件来达成改进的具有三维效果的光学外观。该目的是通过用于生产安全元件的方法来达成的，该方法具有以下步骤：a)记录三维对象；b)确定由函数F(x,y)描述的三维对象的表面轮廓，其中函数F(x,y)描述在坐标点x和y处表面轮廓与由坐标轴x和y跨越的二维参考表面之间的距离；c)确定第一微结构，以使得第一微结构的结构高度限于比表面轮廓与二维参考表面之间的最大距离小的预定值并且第一微结构向观察者提供大致对应于由函数F(x,y)描述的三维对象的表面轮廓的第一光学感知；d)特别是借助光刻方法来将第一微结构引入到安全元件层中，以使得安全元件层的第一微结构向观察者提供第一光学感知。该目的进一步通过用于生产特别是根据权利要求11到33之一所述的安全元件的方法来达成，其中在一个或多个第一区域中特别是借助光刻方法来产生第一微结构，其中进一步模制第一微结构以使得第一微结构向观察者提供对应于第一对象的空间感知，并且其中在一个或多个第二区域中特别是通过经配准的曝光来产生第二微结构，其中此外模制第二微结构以使得第二微结构向观察者提供对应于第一对象的彩色表示，并且其中产生第一微结构和第二微结构以使得第一对象的第一光学感知和第一对象的第二光学感知能够被观察者同时感知。该目的还通过用于制造安全文件、特别是纸币、身份证明文件、签证、安全卡或信用卡的安全元件来达成，其中安全元件层包括第一微结构，其中该第一微结构被模制成使得第一微结构的结构高度限于比由函数F(x,y)描述的三维对象的表面轮廓与由坐标轴x和y跨越的二维参考表面之间的最大距离小的预定值并且第一微结构向观察者提供对应于由函数F(x,y)描述的三维对象的表面轮廓的第一光学感知，其中函数F(x,y)描述在坐标点x和y处表面轮廓与二维参考表面之间的距离。该目的进一步通过安全元件来达成，其中该安全元件在一个或多个第一区域中具有第一微结构，其中第一微结构被模制成使得该第一微结构向观察者提供对应于第一对象的空间感知的第一光学感知，其中该安全元件在一个或多个第二区域中具有第二微结构，其中第二微结构被模制成使得该第二微结构向观察者提供对应于第一对象的彩色表示的第二光学感知，并且其中第一对象的第一光学感知和第一对象的第二光学感知能够被观察者同时感知。该目的进一步通过具有根据权利要求10到33之一所述的至少一个安全元件的安全文件、特别是纸币、身份证明文件、签证、安全卡或信用卡来达成。该目的还通过具有根据权利要求10到33之一所述的至少一个安全元件的转移膜来达成，其中该至少一个安全元件可分离地布置在转移膜的载体膜上。该目的还通过具有根据权利要求10到33之一所述的至少一个安全元件的层压膜来达成，其中该至少一个安全元件被纳入在层压膜中。此处已证明，借助这种类型的方法所生产的安全元件可以特别节省成本地并且使用大规模工业工艺来生产。进一步已证明，这种类型的安全元件使得能够生成光学可变效果，该光学可变效果对于人类观察者而言不同于可使用以上提及的根据现有技术的方法来达成的光学可变效果。由此，通过这种类型的光学元件、以由函数F(x,y)描述的表面轮廓对于观察者而言看上去是三维的方式来产生光学可变效果。具体地，由函数F(x,y)描述的表面轮廓相对于二维参考表面看上去如同该表面轮廓凸出来和/或向后移一样(例如，如同实际上存在半球形表面一样)。由此，通过第一微结构达成由函数F(x,y)描述的表面轮廓可被观察者感知为突出的和/或向后移的表面。由此，重现看上去是三维的肖像、物品、主题或其他对象是可能的。由此可以达成显著增加这种类型的安全元件的可记忆性和防伪保护的特别独特的光学效果。此外，与由全息图产生的结构导致的效果相比，由这种类型的安全元件导致的光学可变效果看上去更明亮，这是因为这种类型的微结构可以高准确度来产生。进一步已证明，可以用根据本专利技术的方法来生产特别平坦的安全元件，这些安全元件针对观察者产生三维光学印象(即，半球形的并且特别不是平坦的光学印象)。这种类型的安全元件进一步达成以下优点：观察者被提供第一对象的空间三维感知以及同时第一对象的彩色表示的视觉组合光学印象。特别是对于外行而言，可记忆性、识别率以及防伪保护由此增加，因为可以达成特别难忘的并且特别是具有特别自然的效果的光学效果。在观察者的对应于由函数F(x,y)描述的三维对象的表面轮廓的感知的情形中，由函数F(x,y)描述的三维对象的表面轮廓相对于二维参考表面看上去如同该表面轮廓凸出来和/或向后移一样(即，如同存在三维半球形表面一样)由此，通过第一微结构达成由函数F(x,y)描述的三维对象的表面轮廓可被观察者感知为突出的和/或向后移的表面。由此，例如在相应的类透镜设计的情形中，衍射的光学活跃的第一微结构可产生放大效果、缩小效果和/或畸变效果。同样，在第一对象的空间感知的情形中，第一对象的表面对于观察者而言看上去如同存在相应的半球形表面一样。此处，在坐标点x和y处由函数F(x,y)描述的三维对象的表面轮廓与由坐标轴x和y跨越的二维参考表面之间的距离描述了沿由坐标轴x和y跨越的参考表面的垂线在坐标点x和y处由函数F(x,y)描述的三维对象的表面轮廓与在相同的坐标点x和y处的二维参考表面之间的差异。由此，该距离是沿z轴确定的，该z轴对应于由坐标轴x和y跨越的参考表面的法线。这里，二维参考表面意指平坦的和/或弯曲的参考表面。因此，平坦地或平面地模制二维参考表面是可能的。此外，弯曲地模制二维参考表面也是可能的，例如以圆弧的形状。此外，使二维参考表面在一些区域中是平坦的并且在一些区域中是弯曲的也是可能的。通过考虑要对其施加安全元件的弯曲表面的预补偿，对特别是半球形基板的弯曲表面施加安全元件是可能的，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生产安全元件(1)的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：a)记录三维对象(21)；b)确定由函数F(x,y)描述的所述三维对象的表面轮廓(37)，其中所述函数F(x,y)描述在坐标点x和y处所述表面轮廓(37)与由坐标轴x和y跨越的二维参考表面(32)之间的距离；c)确定第一微结构(44)，以使得所述第一微结构(44)的结构高度(43，53)限于比所述表面轮廓(37)与所述二维参考表面之间的最大距离小的预定值，并且所述第一微结构(44)向观察者提供对应于由所述函数F(x,y)描述的所述三维对象的所述表面轮廓(37)的第一光学感知；d)特别是借助光刻方法来将所述第一微结构(44)引入到所述安全元件(1)的层中，以使得所述安全元件(1)的层的所述第一微结构(44)向观察者提供所述第一光学感知。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.09 DE 102015100280.91.一种用于生产安全元件(1)的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：a)记录三维对象(21)；b)确定由函数F(x,y)描述的所述三维对象的表面轮廓(37)，其中所述函数F(x,y)描述在坐标点x和y处所述表面轮廓(37)与由坐标轴x和y跨越的二维参考表面(32)之间的距离；c)确定第一微结构(44)，以使得所述第一微结构(44)的结构高度(43，53)限于比所述表面轮廓(37)与所述二维参考表面之间的最大距离小的预定值，并且所述第一微结构(44)向观察者提供对应于由所述函数F(x,y)描述的所述三维对象的所述表面轮廓(37)的第一光学感知；d)特别是借助光刻方法来将所述第一微结构(44)引入到所述安全元件(1)的层中，以使得所述安全元件(1)的层的所述第一微结构(44)向观察者提供所述第一光学感知。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，记录所述三维对象的所述步骤a)包括生成虚拟三维对象和/或借助记录设备、特别是接触式轮廓仪和/或激光扫描仪来记录真实的三维对象。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述记录设备的空间分辨率对应于由所述函数F(x,y)描述的所述三维对象的所述表面轮廓的要表示的最小结构的至少1.5倍、优选2倍、进一步优选2.5倍。4.如上述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，在步骤c)中，将具有二元表面起伏(50)、多阶梯表面起伏和/或连续表面起伏(40)的微结构确定为所述第一微结构(44)。5.如上述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所述第一微结构(44)的所述结构高度(53)被选择成在所述第一微结构(44)的整个表面上基本恒定以形成二元表面起伏(50)，并且所述第一微结构的所述二元表面起伏(50)的光栅槽(52)和/或光栅条(51)的宽度被选择成向观察者提供所述第一光学感知。6.如上述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，为了形成连续表面起伏，所述第一微结构被设计成使得所述第一微结构的连续表面起伏(40)的光栅槽的一侧面在每一情形中彼此平行并且基本上平行于所述二维参考表面(32)的一条垂线，所述光栅槽的其他侧面(42)在每一情形中至少在诸区域中平行于由所述函数F(x,y)描述的所述三维对象的所述表面轮廓(37)，和/或为了形成所述第一微结构(40)的所述连续表面起伏，所述第一微结构(44)被设计成使得所述第一微结构(44)等于由所述函数F(x,y)描述的所述表面轮廓(37)对所述第一微结构的所述结构高度(43)的预定值取模的结果。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，至少在诸区域中平行于由所述函数F(x,y)描述的所述三维对象的所述表面轮廓(37)延伸的所述光栅槽的其他侧面(42)在每一情形中被阶梯近似，以使得所述阶梯近似的高度在所述二维参考表面(32)的预定坐标点x和y之间是恒定的并且对应于具有所述连续表面起伏(40)的第一微结构的相应坐标点x和y处的值。8.如上述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，在步骤d)中，将所述第一微结构(44)引入到所述安全元件(1)的层中是借助电子束曝光和/或光刻来实现的。9.一种生产特别是根据权利要求11到33中的一项所述的安全元件(1)的方法，其特征在于，在一个或多个第一区域(81)中特别是借助光刻方法来产生第一微结构，其中所述第一微结构被模制成使得所述第一微结构向观察者提供对应于第一对象(82)的空间感知的第一光学感知，以及在一个或多个第二区域(80)中特别是通过经配准的曝光来产生第二微结构，其中所述第二微结构被模制成使得所述第二微结构向观察者提供对应于所述第一对象(82)的彩色表示的第二光学感知，并且其中所述第一微结构和所述第二微结构是以所述第一对象(82)的所述第一光学感知和所述第一对象(82)的所述第二光学感知能够被观察者同时感知的方式来产生的。10.一种用于制作安全文件(2)、特别是纸币、身份证明文件、签证、证券、或信用卡的安全元件(1)，其特征在于，所述安全元件(1)的层包括第一微结构(44)，其中所述第一微结构(44)被模制成使得所述第一微结构(44)的结构高度(43，53)限于比由函数F(x,y)描述的三维对象的表面轮廓(37)与由坐标轴x和y跨越的二维参考表面(32)之间的最大距离(31)小的预定值并且所述第一微结构(44)向观察者提供对应于由所述函数F(x,y)描述的所述三维对象的所述表面轮廓(37)的第一光学感知，其中所述函数F(x,y)描述在坐标点x和y处所述表面轮廓(37)与所述二维参考表面(32)之间的距离。11.一种安全元件(1)，其中所述安全元件(1)在一个或多个第一区域(81)中具有第一微结构，其中所述第一微结构被模制成使得所述第一微结构向观察者提供对应于第一对象(82)的空间感知的第一光学感知，其中所述安全元件在一个或多个第二区域(80)中具有第二微结构，其中所述第二微结构被模制成使得所述第二微结构向观察者提供对应于所述第一对象(82)的彩色表示的第二光学感知，并且其中所述第一对象(82)的所述第一光学感知和所述第一对象(82)的第二光学感...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·R·汤普金，A·希林，S·马德，
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