具有局部地金属化的面区域的安全元件、制造方法和压印工具技术

本发明专利技术涉及一种用于保护有价物品的安全元件(12)，所述安全元件具有载体(20)，所述载体具有局部地配设有反射涂层(42)的面区域(22)，所述面区域的平面延伸定义x‑y平面和垂直于该平面的z轴线，所述面区域由浮雕区域(24)和位于浮雕区域(24)外部的外部区域(26)构成，所述浮雕区域由多个压印元件(30,32)构成，所述压印元件的尺寸通过在x‑y平面中的横向尺寸和沿z方向的垂直的尺寸确定。按照本发明专利技术在此规定，‑浮雕区域(24)具有内部区域(34)和位于所述内部区域(34)和外部区域(26)之间的边缘区域(36)，在所述内部区域中，所述压印元件(30)完全是反射涂层的，在所述边缘区域中，一部分的所述压印元件(32)是反射涂层的，并且其余的压印元件(32)是未涂层的，‑所述外部区域是完全未涂层的，‑边缘区域(36)中的压印元件的平均横向尺寸小于内部区域(34)中的压印元件(30)的平均横向尺寸的90％。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有局部地金属化的面区域的安全元件、制造方法和压印工具本专利技术涉及一种用于保护有价物品的安全元件，所述安全元件具有载体，所述载体具有局部地配设有反射涂层的面区域，所述面区域的平面延伸定义x-y平面和垂直于该平面的z轴线，所述面区域由浮雕区域和位于浮雕区域外部的外部区域构成，所述浮雕区域由多个压印元件构成，所述多个压印元件的尺寸通过在x-y平面中的横向尺寸和沿z方向的垂直的尺寸确定。本专利技术还涉及一种用于制造这种安全元件的方法和一种用于制造这种安全元件的压印工具。数据载体，例如有价文件或者证照文件，以及其他珍贵物品，例如品牌商品通常配设有安全元件，以便实现保护，所述安全元件实现对数据载体的真实性的检验并且同时用作以防不允许的仿制的保护。安全元件例如可以以金属化的薄膜的形式嵌入钞票中，或者布置在数据载体的不透明的区域、窗口区域或者连续的开口上方。金属化的薄膜除了包含金属化的局部区域之外，也包含去除金属化的局部区域，其用于呈现期望的图案和/或数据载体的额外的真实性保护。局部金属化的面区域例如可以通过气化渗镀全面的金属层、盖印防腐蚀层和接着腐蚀金属层的未涂层区域产生。也可以考虑借助激光加载对被施加的金属层的局部地去除金属化。然而在此有另外一种去除金属化的方法特别令人感兴趣，其中，以生产的规模借助清洗方法产生没有金属的区域，基本上如文献WO99/13157中所述。在此，在使用具有较高颜料份额的印刷颜料的情况下给载体薄膜印上期望的图案。较高颜料份额导致印刷颜料在干燥之后构成多孔的、突起的涂装层。然后在被印刷的载体薄膜上构成薄的金属覆盖层，该金属覆盖层在涂装层的区域中仅部分地覆盖颜料，因为颜料的表面大并且具有多孔的结构。然后可以通过利用合适的溶剂清洗去除涂装层和涂装层上方的金属的覆盖层，使得在覆盖层中在载体薄膜的最初被印刷的区域中产生凹空部。在水基的清洗颜料的情况下尤其可以使用水作为溶剂。清洗颜料和覆盖层的去除可以机械地、例如通过刷子辅助。在由多个小的微镜构成的浮雕区域中，微镜结构基本上略微延伸到待去除金属化的区域中，原因是在印刷清洗颜料时不可避免的配合波动。例如在套版精度为+/-0.3mm时，微镜结构通常延伸超出在金属化的和去除金属化的区域之间的目标界限0.3mm，使得甚至在该区域中也必须对微镜结构去除金属化。在此，本专利技术人发现，在镜尺寸增加的情况下，清洗微镜结构通常是个问题，因为与此相关的压印深度增加。然后会发生的就是，印刷的清洗颜料没有完全润湿微镜结构，或者在微镜结构之间的清洗颜料没有被清除干净。在前一种情况下，金属化还会穿通清洗颜料的缝隙中的计划作为无金属的区域中直至微镜，并且产生在清洗时不能被去除的金属化的缺陷位置。由于这个在清洗过程中的问题，导致外观不美的金属残留物和/或清洗颜料残留物常常留在带有延伸的微镜结构的上述边缘区中。去除金属化的面不像期望的那样显现为透明的，而是部分能清晰可见灰蒙蒙的。在此基础上，本专利技术的要解决的技术问题是避免现有技术的缺点，并且特别是提供按本专利技术类型的安全元件，在反射涂层或局部地去除反射涂层的情况下，既能实现绚丽的浮雕呈现，也能实现在期望的区域中可靠地去除反射涂层。本专利技术还应给出一种对应的制造方法。该技术问题通过独立权利要求的特征解决。本专利技术的改进设计方案是从属权利要求的内容。按照本专利技术，在开始所述种类的安全元件方面规定，-浮雕区域具有内部区域，在所述内部区域中，压印元件完全是反射涂层的，并且浮雕区域具有位于所述内部区域和外部区域之间的边缘区域，在所述边缘区域中，一部分的压印元件是反射涂层的，并且其余的压印元件是未涂层的，-外部区域是完全未涂层的，-边缘区域中的压印元件的平均横向尺寸小于内部区域中的压印元件的平均横向尺寸的90％，和/或边缘区域中的压印元件的平均垂直尺寸小于内部区域中的压印元件的平均垂直尺寸的90％。专利技术人认识到，上述清洗问题与压印元件，例如微镜或槽状或肋状的反射或向后散射的微结构元件的尺寸有关：压印元件越大，就越难可靠地去除金属化。然而，微镜显示的亮度同样主要取决于镜面结构的尺寸，在结构较大时的亮度更高：微镜越小，衍射效果越明显，并且镜子不再以清楚的方向反射入射的平行光，而是以随着镜子尺寸减小而增大的角度范围反射。对于粗略的估计而言，具有宽度L的微镜的衍射效果可以与相同宽度的缝隙的衍射效果比较(例如参见Bergmann,LehrbuchderExperimentalphysik，Band3Optik，pp360-363，deGuyter，Berlin，NewYork，1993)。在此类比中，缝隙的衍射图像中的第一最小值的位置可以看作由小的微镜反射的光束扩宽的量度。因此，例如在具有宽度为L＝10μm的微镜的情况下，平行光扩宽约3°，而L＝5μm的更小的镜子就导致扩宽约6°，L＝2.5μm的镜子导致扩宽约12°。反射的光束扩宽越小，产生的视觉效果就越绚丽。本专利技术现在基于的构思是，考虑可靠的去除金属化和绚丽的微镜呈现的互为相反的要求，不是通过确定一定程度满足两种要求的平均镜子尺寸，而是通过将浮雕区域分成两个具有不同镜子尺寸的子区域，这两个子区域可以相互独立地最佳地适应相应的要求。具体而言，浮雕区域构造有内部区域和包围内部区域的边缘区域，其中，内部区域呈现为面区域的在制造好的安全元件中期望是金属的部分，并且边缘区域用于吸收在印刷清洗颜料时不可避免的配合波动，使得在印刷清洗颜料时，内部区域完全省掉清洗颜料印刷并且边缘区域部分地省掉清洗颜料印刷。在此，内部区域和边缘区域中的压印元件，例如微镜构造有不同的横向尺寸，即边缘区域中具有的平均横向尺寸小于内部区域中的压印元件的平均横向尺寸的90％。通过内部区域中的压印元件较大的横向尺寸，保证了内部区域具有高亮度、入射光较低的扩宽并且以此保证绚丽的外观。内部区域的较大的横向尺寸不会导致在去除金属化或者说一般而言在去除反射涂层时的困难，因为边缘区域保证了在内部区域中与配合波动无关地没有施加清洗颜料。另一方面，通过边缘区域中的压印元件较小的横向尺寸，既保证了压印元件被清洗颜料完全润湿，从而不会发生穿透金属化，又保证了在清洗步骤中可以完全去除清洗颜料。因此，边缘区域的去金属化的部分具有极好的透明度，没有带来干扰的灰蒙蒙现象。压印元件的横向尺寸分别通过压印元件在x-y平面中的基础面构成，该基础面例如可以通过将压印元件投影到x-y平面中得到。在基础面基本上是正方形的情况下，所述横向尺寸例如相当于正方形基础面的边长，在基础面基本上是圆形的情况下相当于圆直径。若压印元件构造为相对于x-y轴倾斜的微镜，则在矩形、椭圆形或者长条形或者不规则形状的基础面的情况下，将基础面的尺寸作为横向尺寸L使用，所述基础面的尺寸沿倾斜方向延伸或者通过倾角α采用tan(α)＝H/L与垂直尺寸H关联。在其他情况下，在矩形、椭圆形或者长条形或者不规则形状的情况下，则使用基础面的面积的平方根作为横向尺寸，因为这是针对压印元件的线性延伸的合适的量度。例如若压印元件具有5μm×10μm的矩形尺寸，则作为横向尺寸使用具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于保护有价物品的安全元件，所述安全元件具有载体，所述载体具有局部地配设有反射涂层的面区域，所述面区域的平面延伸定义x-y平面和垂直于该平面的z轴线，所述面区域由浮雕区域和位于浮雕区域外部的外部区域构成，所述浮雕区域由多个压印元件构成，所述压印元件的尺寸通过在x-y平面中的横向尺寸和沿z方向的垂直的尺寸确定，/n其特征在于，/n-浮雕区域具有内部区域，在所述内部区域中，所述压印元件完全是反射涂层的，并且所述浮雕区域具有位于所述内部区域和外部区域之间的边缘区域，在所述边缘区域中，一部分的压印元件是反射涂层的，并且其余的压印元件是未涂层的，/n-所述外部区域是完全未涂层的，/n-所述边缘区域中的压印元件的平均横向尺寸小于所述内部区域中的压印元件的平均横向尺寸的90％，和/或所述边缘区域中的压印元件的平均垂直尺寸小于所述内部区域中的压印元件的平均垂直尺寸的90％。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180518 DE 102018004089.61.一种用于保护有价物品的安全元件，所述安全元件具有载体，所述载体具有局部地配设有反射涂层的面区域，所述面区域的平面延伸定义x-y平面和垂直于该平面的z轴线，所述面区域由浮雕区域和位于浮雕区域外部的外部区域构成，所述浮雕区域由多个压印元件构成，所述压印元件的尺寸通过在x-y平面中的横向尺寸和沿z方向的垂直的尺寸确定，
其特征在于，
-浮雕区域具有内部区域，在所述内部区域中，所述压印元件完全是反射涂层的，并且所述浮雕区域具有位于所述内部区域和外部区域之间的边缘区域，在所述边缘区域中，一部分的压印元件是反射涂层的，并且其余的压印元件是未涂层的，
-所述外部区域是完全未涂层的，
-所述边缘区域中的压印元件的平均横向尺寸小于所述内部区域中的压印元件的平均横向尺寸的90％，和/或所述边缘区域中的压印元件的平均垂直尺寸小于所述内部区域中的压印元件的平均垂直尺寸的90％。


2.按照权利要求1所述的安全元件，其特征在于，所述边缘区域中的压印元件的平均横向尺寸小于所述内部区域中的压印元件的平均横向尺寸的80％，有利的是小于其60％，特别优选的是小于其50％。


3.按照权利要求1或2所述的安全元件，其特征在于，所述边缘区域中的压印元件的平均垂直尺寸小于所述内部区域中的压印元件的平均垂直尺寸的80％，有利的是小于其60％，特别优选的是小于其50％。


4.按照权利要求1至3中至少一个所述的安全元件，其特征在于，所述边缘区域和/或所述内部区域中的所述压印元件以规则的网格布置并且分别都具有相同的横向尺寸。


5.按照权利要求1至4中至少一个所述的安全元件，其特征在于，在所述浮雕区域之外的外部区域不具有压印元件。


6.按照权利要求1至5中至少一个所述的安全元件，其特征在于，所述边缘区域和/或所述内部区域中的压印元件非周期性地布置并且具有不同的横向尺寸。


7.按照权利要求1至6中至少一个所述的安全元件，其特征在于，所述压印元件是通过相对于x-y平面倾斜的微镜构造的。


8.按照权利要求7所述的安全元件，其特征在于，边缘区域中的微镜的垂直尺寸小于内部区域中的相同倾角的微镜的垂直尺寸的90％，优选小于其80％，尤其小于其60％，特别优选小于其50％。


9.按照权利要求1至8中至少一个所述的安全元件，其特征在于，内部区域中的压印元件具有小于20μm，优选小于10μm，特别优选小于5μm的最大垂直尺寸。


10.按照权利要求1至9中至少一个所述的安全元件，其特征在于，所述边缘区域具有0.1mm至1mm之间的宽度。


11.按照权利要求1至10中至少一个所述的安全元件，其特征在于，局部地配设反射涂层的面区域配设有作为反射涂层的金属化物，尤其是由铝、银、铜、金或者金属合金构成的金属化物。


12.按照权利要求1至10中至少一个所述的安全元件，其特征在于，局部地配设反射涂层的面区域配设有作为反射涂层的高折射层，尤其...

【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