具有体全息图的多层实体制造技术

这里讲述了一种用于具有至少包含两条不同图像信息的体全息图的多层实体生产的过程，其中多层实体的光敏层（４６）是直接或者通过透明光学介质（４４ｓ，４５）与主体（４４）的前侧相接触，在此形成了的交错区域，这些结构包含了至少两条图像信息，其中通过包含至少两条不同图像信息的不同非对称表面结构或者开诺全息照片结构形成了交错区域。光敏层（４６）和主体利用相干光束（４７）来曝光，其中在光明层（４６）中形成了体全息图。另外还讲述了一种用于生产多层体的主体和一种具有所述多层体的安全元件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有体全息图的多层实体生产的过程，体全息图生产 的主体，以及具有多层实体的安全元件。
技术介绍
全息图被当作安全元件，用来保护诸如纸币、身份证或护照、安 全保障卡等安全文档，以达到较高的防伪水平。对于大规模生产的产 品，经常使用的是表面全息图，它一方面无法产生最佳的图像效果， ^一方面容易通过复制表面凹凸形状而被复制。体全息图也被称为白光全息图或反射全息图，它是基于在被称为透明层的Bragg平面上的光衍射，这些透明层的折射率在局部上不相 同，并且它们产生出鲜明的图像效果。它们无法通过表面凹凸形状来 复制。不过需要注意，将两条不同的图像信息同时写入到体全息图，会 在两条图像信息处于重叠关系的区域中产生弱光和/或模糊的再现。如 果将两个分开的全息图层叠放置，则可避免上述情况。不过这样会有 一个缺点， 一方面是厚度增加——体全息图的厚度是用于产生体全息 图的光波长的数倍，并且对体全息图层的配准精确度具有较高要求。EP 1 187 728 Bl描述了将传输全息图和反射全息图分别记录在 全息图层中，并且然后将两个全息图层彼此层叠在一起的过程。EP 1 217 469 A2公开了用光敏层覆盖的表面凹凸全息图，并且 通过接触处理产生体全息图的过程。EP 1 511 636 Al描述了其中使用带有表面凹凸的主体通过光学 复制操作产生体全息图的过程，表面凹凸也是全息图。不可否认，这种体全息图比主体全息图更防伪，但是它们在光学质量上不如表面全息图。
技术实现思路
现在，本专利技术的目标是提供一种生产允许对两条或多条分离的图 像信息进行清晰再现的体全息图并且适合大批量生产方法，以及提供 体全息图生产的主体。本专利技术的目标是通过具有包含至少两条不同图像信息的体全息 图的多层实体生产方法来实现的，其中多层实体的光敏层直接或通过 透明光学介质的插入而与主体的前侧相接触，在所述主体中形成有具 有至少两个不同表面结构的形状交错区域，所述至少两个不同表面结 构包含至少两条不同的图像信息，其中一个表面结构具有非对称的凹凸结构或者开诺全息照片结构；光敏层和主体通过相干光束膝光；并 且以这种方式引入光敏层的体全息图通过光敏层的硬化而被固定。本目标可以进一步通过在光学接触工艺中用生产具有至少两条 不同图像信息的体全息图的主体来实现，其中在主体的主体层中成形 有具有包含了至少两条不同图像信息的至少两个不同表面结构的交 错区域，其中一个表面结构具有非对称凹凸结构或者开诺全息照片结 构。本目标可以进一步通过具有非同质折射率的透明层来实现，在透 明层中通过折射率的变化来形成体全息图的Bragg平面的节点，其中体全息图包括至少两条不同图像信息作为至少两个交错的不同表面 结构的全息图像，其中一个表面结构具有非对称凹凸结构或者开诺全 息照片结构。根据本专利技术的方法的特点在于，体全息图是通过主体的光学接触 复制而产生的，在主体中形成了带有包含不同图像信息的不同非对称 表面结构或开诺全息图结构的交错区域。这些区域可以用不同的方式交错。它们包括例如交错的光栅格， 例如线格。在这种情况下， 一个区域可以再现例如文本信息项，而另 一个区域可以再现图像信息项。不过，也可以是一个区包含信息项，而另一个区域形成其中凸显信息的背景环境。例如，该信息可以是在 一个观察角度相对于深色背景显现出浅色，而在另一个观察角度相对 于浅色背景上显现出深色的标识。因此，当体全息图倾斜或者移动时， 发生了从一个正的表现到一个负的表现的变化，反之亦然。进而，这 些区域可以是一个区域形成另一个区域的边沿。因此，例如一个区域 可以再现字母数字符号的边沿并且另一个区域可以再现字母数字符 号本身。优选情况下，非对称表面结构是周期性结构，它将入射光偏折或 者衍射到优选的方向上。这样就产生了清晰的表现。同样地，表面结构也可以是被称为开诺全息照片(kinoform)结构的形式，我们知道开 诺全息照片结构也是带透镜(zone lens)或菲涅耳带板。其包括环形结 构，其中这些区域的透明度和/或光学路径长度不相同。在前一种情况 下，光在环形缝隙处发生衍射，并且通过在焦点处的相长干涉得到加 强。在后一种情况下，光通过环处的不同相位移动而被反射到优选方 向上。开诺全息照片结构，特别是针对一定波长，能够把相干光束非 常有效地衍射到精确限定的角度区域里。因此，开诺全息照片结构也 是将偏折光聚集在优选方向上从而以这种方式产生清晰表现的结构。构的嵌套区域的不同图像信息条目的清晰划分，以及通过光学接触复 制的体全息图像中的主体的全息成像，意味着对于再现过程的要求相 对较低。主体生产所需的工艺也具有相对较低的需求水平。例如，主 体可以是具有热塑性或者UV可硬化的主体层的膜体形式，其中成形 有非对称表面结构或者开诺全息照片结构。因此，可以提供可以针对 光学接触复制只使用一次并且可以在例如辊到辊工艺中生产的主体 复制。光敏材料可以是液体、有粘性的或者固体。光敏材料的粘度可 以通过UV光的初步曝光来增加。试验表明，这项操作依赖于温度。 因此，假定例如光敏材料是在30。下进行处理的。接下来，经过用激 光曝光之前的可选的初步UV曝光步骤，用UV光预处理过的材料具 有进一步处理所需的最佳粘度。根据本专利技术的安全元件的特点是在最优情况下产生的体全息图， 其厚度只受到与体全息图的形成有关的光学定律的向下限制。因此， 安全元件也可以插到载体上，这些栽体在使用期间具有弯曲的负载， 与纸币的情况相似。由于体全息图是在透明材料中产生的，因此在透 明窗中产生非透明反射图像的非预期光学效果特别显著。提出至少一个其他表面结构具有非对称凹凸结构，或者对称凹凸 结构，或者具有变化周期的凹凸结构，或者随机的凹凸结构，或者伪 随才几的凹凸结构。进一步提出，所述主体的不包含任何图像信息的表面结构是虫眼 结构的形式，和/或镜子的形式，和/或无光泽结构的形式，和/或散射 光栅的形式。这样，信息项与背景对比就特别清晰地突出出来。一个有优势的结构提出至少两个表面结构是非对称的表面结构 的形式。提出至少两个非对称的表面结构具有不同的凹凸结构，和/或不 同的k向量。典型的非对称凹凸结构可以是锯齿形状的结构，其中上 升沿包括一个与表面的表面法线的倾斜锐角，并且下降沿延伸在表面 法线中，也就是说形成了垂直边沿。因此，就倾斜角而言，凹凸结构不同。进而，两个连续突出部分的距离不同。表面结构的k向量也可以 彼此不同，也就是说衍射光波的传播方向不同。进一步提出，可以使用多个具有不同波长和/或不同入射方向和/ 或偏振的相干光束。试验清晰表明，使用多光束曝光的体全息图的衍射效率要低于使 用单束曝光的体全息图的衍射效率，特别是对于具有高移动性 (mobility)成分的流体类光敏材料来说。进一步提出，相干光束通过光敏层，并且至少在主体的非对称表 面结构和/或开诺全息照片结构处被偏折，其中光敏层和主体之间没有 空气层。以这种方式，进入到光敏层的相干光束形成目标波，并且由光 敏层发出的相干光束，以及由主体的非对称表面结构或开诺全息照片结构衍射或反射的光敏层的相干光束形成了目标波，它在光敏层中与 该目标波相干涉，并且在这种情况下，在干涉节点处改变光敏层的折 射率。还提出，相干光束通过光敏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生产具有包含至少两条不同图像信息的体全息图的多层实体的方法，　其特征在于　多层实体的光敏层（６，３６，４６，５６）直接或通过透明光学介质的插入与主体的前侧相接触，在所述主体中成形有具有至少两个不同表面结构（３０ａ，３０ｂ ，４０ａ，４０ｂ，５０ａ，５０ｂ）的交错区域，所述至少两个不同表面结构包含至少两条不同的图像信息，其中一个表面结构具有非对称的凹凸结构或者开诺全息照片结构；光敏层（６，３６，４６，５６）和主体通过相干光束（３７，４７，５７）曝光；并且以这种方式引入光敏层（６，３６，４６，５６）的体全息图通过光敏层的硬化而被固定。

【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：R斯托布，L布雷姆，A汉森，WR汤普金，A席林，
申请(专利权)人：OVD基尼格拉姆股份公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]