本发明专利技术涉及一种用于有价文件的防伪元件，其中，该防伪元件(S)具有：‑介电性基材(2)，基材中成型有二维的周期性纳米结构(1)，该纳米结构具有定义基平面(5)的大量基面元件(9)和相对而言隆起或下陷的面元件(3)，其中，在基面元件(9)与面元件(3)之间分别形成垂直于基平面(5)测定的间距，并且在基面元件(9)与面元件(3)之间构造有连接侧翼，‑其中，基面元件(9)和面元件(3)分别被金属化或高折射层覆盖，所述层较之所述间距更薄，并且基面元件(9)和面元件(3)在纳米结构(1)中交替地布置成规则图案，并且沿平行于基平面(5)延伸的两个方向，面元件(3)的阵列的相应周期(d)在100nm至450nm之间，其中，所述连接侧翼也被金属化或高折射层覆盖，从而使金属化或高折射层连续覆盖纳米结构(1)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带有二维纳米结构的防伪元件和该防伪元件的制造方法本专利技术涉及一种用于有价文件的防伪元件，其中，所述防伪元件具有介电性的基材，在所述基材中成型有二维的周期性的纳米结构，所述纳米结构具有规定了基平面的大量基面元件和相对而言隆起或下陷的面元件，其中，在所述基面元件与面元件之间分别形成垂直于基平面测得的间距，并且在所述基面元件与面元件之间构造有连接侧翼，其中，所述基面元件和面元件分别被金属层覆盖，所述金属层较之所述间距更薄，并且基面元件和面元件在纳米结构中交替地布置成规则的图案，并且在平行于基平面延伸的两个方向上，面元件的阵列的相应周期为100nm至450nm之间。此外，本专利技术还涉及一种用于这种防伪元件的制造方法。文献DE102011101635A1、DE102015008655A1或DE102012105571A1描述了这种防伪元件和制造方法。在这种现有技术的纳米结构中，相对于金属化基平面隆起或下陷的面元件布置成二维图案，所述面元件处于金属化基平面中的尺寸相同的孔穴上。所述面元件用作天线，并且针对特定的波长在基平面的金属化部分与面元件之间构成电磁共振。由此形成在反射光和透射光中的可见光的颜色。鉴于由金属层造成的不同表面覆盖，顶侧和底侧上的反射不同。由L.Lin和Y.Zheng的公开文献“Multipleplasmonic-photoniccouplingsintheAunanobeakerarrays:enhancedrobustnessandwavelengthtunability.”Opticsletters,2060-2063(2015)已知由金制成的所谓的纳米杯阵列，所述纳米杯阵列同样构成彩色效果。然而已知的二维周期性的次波长光栅制造非常复杂。需要以次波长尺度进行的结构化，以便构成在基平面中的金属层和相较而言隆起和下陷的金属化面元件。因此，本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种二维的滤色结构，所述滤色结构一方面具有良好的滤色性质并且另一方面能够更简单地制造。在独立权利要求中定义了本专利技术。防伪元件构造用于有价文件、钞票纸等。其具有介电性的基材。在介电性的基材中成型有二维的周期性纳米结构。所述纳米结构定义了大量基面元件，所述基面元件定义了基平面。在纳米结构中具有相较于所述基面元件隆起或下陷的面元件。在基面元件与面元件之间形成间距，其中，该间距垂直于基平面测得。所述基面元件和面元件通过连接侧翼相互连接。纳米结构由此能够例如通过柱状的凸起或凹陷设计在介电性的基材中。基面元件和面元件以及连接侧翼被金属层覆盖，所述金属层较之所述间距更薄。由此，纳米结构统一地设有金属层。基面元件和面元件交替地布置成规则的图案。由此，基面元件和面元件在平行于基平面延伸的两个非重合的方向上是周期性的。周期方向可以改变。总体而言，布置所述面元件所遵照的周期在100nm与450nm之间，由此得出“纳米结构”的概念。也可以使用其他高折射层来替代金属层。由此，除了金属之外，也可以考虑将尤其硅、硫化锌或二氧化钛的材料用于高折射层。在说明书中如果未另作说明，术语“金属(的)”与“高折射”作相同含义理解。对于纳米结构和由此对于防伪元件的效果重要的是，在纳米结构上构成闭合的金属膜。该金属膜覆盖多个凸起和位于所述凸起之间的区段、尤其覆盖多个凸起的所有侧翼。在现有技术中，形廓的凸起或凹陷仅在凸台上被金属敷设，与现有技术不同，当前构成闭合的金属膜。该类型的金属化纳米结构以零衍射级反射入射光，其中，出现了改变反射颜色的干涉效应，从而形成彩色效果。未敷设的纳米结构在此由介电性材料制成，所述介电性材料例如具有大致1.5的折射率。在此，适合将特殊的塑料膜、例如PET膜用作基材。真正的基础结构例如同样通过塑料、优选UV漆构成或通过膜的热塑性变形形成。最后，在蒸镀之后所述结构被UV漆填充并且被盖膜包覆。由此形成层式结构，其中，顶侧和底侧具有基本上相同的折射率。针对金属层可以考虑以下材料：Al、Ag、Pt、Pd、Au、Cu、Cr和其合金。适合用作高折射层的尤其是ZnS、ZnO、TiO2、ZnSe、SiO、Ta2O5或硅。在特别合适的制造方法中，首先通过合适的结构化使介电体具有纳米结构，并且随后对其整面地涂层。优选的是，纳米结构嵌入打底介电体中，所述打底介电体优选具有与基材的介电体相同的折射率。所述折射率例如可以在1.4至1.6之间。然而在结构的顶侧和底侧上的该折射率对于期望的光学效果来说并非是强制性的。二维的纳米结构的彩色效果与图案的周期性密切相关。在改进方案中利用这一点来形成有色符号或图像。为此，面填充系数和/或面元件与基面元件之间的间距是局部改变的。尤其可能的是，如文献DE102011101635A1已知的，一组多个面元件和基面元件沿横向设计具有恒定的尺寸，从而形成期望的彩色效果。该组则构成一个亚像素。多个亚像素通过相应的几何设计设有不同的色彩性质并且随后组合成像素。这允许彩色的成像。在此能够通过相应地局部改变光栅的一个或多个参数(面元件与基面元件之间的间距、图案在两个空间方向上的周期以及面元件的尺寸范围)而改变不同的颜色。通过基础色、例如RGB(红绿蓝)颜色在亚像素范围内按像素的混色能够建立真色图像。这种结构与传统印刷技术相比的优点在于，在此能够实现达到微米范围的细致的花纹结构化。但是却不需要金属化部的耗费的图案化等，因为金属层可以统一地构造。精细结构化特别适用于莫尔效应放大装置，同样如文献DE102011101635A1所述。具有带涂层的二维周期性纳米结构的基材可以尤其应用于有价文件的防伪元件。尤其可以集成在防伪线、撕裂线、防伪带、防伪条、补丁或标签中。设有光栅的防伪元件尤其可以跨接透明的区域或凹空。具有二维周期性纳米结构的基材在反射中显示出卓越的彩色效果，该纳米结构带有闭合的金属膜。可以通过选择纳米结构的结构参数来调整所期望的颜色。可考虑面元件与基面元件之间的距离、也即凸起或凹陷的高度。还可考虑凸起和凹陷沿平行于基平面的空间方向的布置的周期或不同周期。其他可能的参数是在俯视图中面元件及其几何形状的尺寸。其可以是旋转对称的。在其他构造中，面元件可以具有双重对称，例如是矩形的或椭圆形的。面元件的尺寸在周期上所占比例同样是可变的参数，该参数对彩色效果产生影响。该参数当然可以沿横向在防伪元件上改变，以便改变彩色效果并且形成花纹。利用该方式可以通过布置沿横向具有不同结构参数的纳米结构区段，简单地提供在反射中的彩色花纹或真色图像。该结构能够通过简单的压印建立。随后实施金属涂层、例如蒸镀。该层则不必再被耗费地结构化，而仅需面状地覆盖纳米结构。利用该方式能够成本低廉地大批量制造具有不可失真光学性质的防伪元件。该结构的颜色基于压印而非基于金属化部的结构化形成，该结构例如能够由铝非常成本低廉地设计。防伪元件可以尤其是有价文件的尚不可流通的前体(例如钞票纸)的一部分，该前体(Vorstufe)此外还可以具有其他的防伪特征，由此，之后的有价文件具有不可复制的防伪特征，以便能够实现防伪查验并且阻止不期望的复制。钞票、芯片卡或仿伪卡、例如银行卡或信用卡或身份证是本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于有价文件的防伪元件，其中，所述防伪元件(S)具有：/n-介电性的基材(2)，在所述基材中成型有二维的周期性纳米结构(1)，所述纳米结构具有定义了基平面(5)的大量基面元件(9)和相较而言隆起或下陷的面元件(3)，/n-其中，在所述基面元件(9)与面元件(3)之间分别形成垂直于基平面(5)测定的间距，并且在基面元件(9)与面元件(3)之间构造有连接侧翼，/n-其中，基面元件(9)和面元件(3)分别被金属化的或高折射的层覆盖，所述层较之所述间距更薄，并且/n-基面元件(9)和面元件(3)在纳米结构(1)中交替地布置成规则图案，并且沿平行于基平面(5)延伸的两个方向，面元件(3)的阵列的相应周期(d)在100nm至450nm之间，/n其特征在于，/n所述连接侧翼也被金属化的或高折射的层覆盖，从而使金属化的或高折射的层连续地覆盖纳米结构(1)。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171219 DE 102017130589.01.一种用于有价文件的防伪元件，其中，所述防伪元件(S)具有：
-介电性的基材(2)，在所述基材中成型有二维的周期性纳米结构(1)，所述纳米结构具有定义了基平面(5)的大量基面元件(9)和相较而言隆起或下陷的面元件(3)，
-其中，在所述基面元件(9)与面元件(3)之间分别形成垂直于基平面(5)测定的间距，并且在基面元件(9)与面元件(3)之间构造有连接侧翼，
-其中，基面元件(9)和面元件(3)分别被金属化的或高折射的层覆盖，所述层较之所述间距更薄，并且
-基面元件(9)和面元件(3)在纳米结构(1)中交替地布置成规则图案，并且沿平行于基平面(5)延伸的两个方向，面元件(3)的阵列的相应周期(d)在100nm至450nm之间，
其特征在于，
所述连接侧翼也被金属化的或高折射的层覆盖，从而使金属化的或高折射的层连续地覆盖纳米结构(1)。
2.根据权利要求1所述的防伪元件，其特征在于，纳米结构(1)嵌入介电体中。
3.根据权利要求1或2所述的防伪元件，其特征在于，金属层(6)具有20nm至250nm之间的厚度，优选25nm至150nm之间的厚度，进一步优选具有统一的法向厚度。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的防伪元件，其特征在于，连接侧翼相对于基平面(5)以90度至70度之间的角度延伸。
5.根据权利要求4所述的防伪元件，其特征在于，纳米结构(1)在横截面中具有矩形或梯形的形廓...
【专利技术属性】
技术研发人员：H洛什比勒，
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
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。