制造多层体的方法和多层体、安全元件及电子元件技术

描述了用于制造具有至少一个部分成形的功能层和至少一个另外的部分成形的层的多层体的各种方法，以及通过这种方法生成的多层体。所示多层体具有至少一个部分成形的功能层，该功能层与至少一个另外的部分成形的层具有匹配关系，它们最好彼此互补，以形成几何的、文字数字的、图片的、绘图的或者图形的表示。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种制造多层体的方法，该多层体具有至少 一个部分 成形的功能层，所述功能层与至少一另外的它部分成形的层具有匹配 关系，还涉及可以由此获得的多层体。本专利技术尤其是还涉及一种具有 这种多层体的用于安全证件和有价证券的安全元件。
技术介绍
经常使用光学安全元件以使其难于复制和滥用文件或产品，并且 尽可能地阻止这种复制和滥用。因此光学安全元件经常被用于保护证 件、银行证券、信用卡、现金卡、身份证和通行证、包装等。关于使 用不能够用常规复制手段复制的光学可变元件是已知的。提供具有文 本、徽标或其它图案形式的构造金属层的安全元件也是已知的。从例如通过溅镀敷设在一个区域上的金属层制造经过构造的金 属层需要多个步骤，尤其是在要形成具有高度防伪性的精细结构的情 况下。因此，已知例如对于在整个表面区域上敷设的金属层，要通过 正/负刻蚀或通过激光烧蚀部分地去金属化，从而对其进行构造。作为 它的替代，已经通过使用汽相沉积掩模以经过构造的形式敷设到载体 上的金属层也是可行的。提供用于制造安全元件的更多数量的制造步骤，因此更为重要的个处理步骤或匹配精确度或者单个工具的位置的精确度。GB2 136 352描述了制造具有全息图作为安全特征的密封薄膜的 一种制造过程。在这种情况下，在压印衍射凹凸结构之后塑料薄膜在 它的整个表面区域被金属化，然后以局部的方式、与压印的衍射凹凸 结构有精确的匹配关系地去金属化。精确的匹配关系的去金属化操作是花费巨大的，并且可以获得的分辨率程度受到调整容差和所使用的 步骤的限制。EP 0 537 439 B2描述了具有细丝图案的安全元件的制造的过程。 该图案由覆盖有金属层的衍射结构形成，并且被其中金属层被去除的 透明区域包围。建议细丝图案的轮廓以凹陷的形式被引进到金属涂层 的载体材料中，在这种情况下，同时凹陷的底部具有衍射结构，然后 凹陷被填充保护漆。借助刮刀可以去除多余的保护漆。在敷设完保护 漆以后，金属层通过在未保护区域中进行刻蚀而被去除。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种特别难于复制的多层体，以及用于制造 这种多层体的方法，其中部分成形的功能层以与另一部分成形的层以 完美的或者近似完美的匹配关系形成。通过制造具有至少一个部分成形的与至少一个另外的部分成形 的层有匹配关系的功能层的多层体的第一种方法实现了该任务，其中 第一凹凸结构在多层体的复制层的第一区域中形成，其中第一层被敷 设到在第一区域中和其中第一凹凸结构没有在复制层中形成的至少 一个第二区域中的复制层，并且被第一凹凸结构结构化地限定，其中第一层在第一区域中、但是不在至少一个第二区域中被去除，或者在 至少一个第二区域中、但是不在第一区域中被去除，其中至少一个部 分地形成的功能层被直接地形成，和/或使用经过构造的第一层作为掩 模层，随后形成至少一个部分成形的功能层。在这种情况下，第一层 尤其是在整个表面区域上被敷设到复制层，但是它也可以仅仅包括局 部的敷设，例如以条形的形状等。这种方法使得可以制造特别防伪的多层体。该任务还通过可以根据本专利技术所述的第一种方法获得的第一种 多层体来实现，包括至少一个部分成形的功能层，该功能层与至少一 个另外的部分成形的层有匹配关系，其中第一凹凸结构在多层体的复 制层的第一区域中成形，其中至少一个功能层被敷设到在第一区域中的或者在其中第一凹凸结构没有在由第一凹凸结构结构化限定的复 制层中形成的至少一个第二区域中的复制层。部分成形的功能层或者通过本专利技术所述方法制造的其它层可以 以非常高的分辨率实现。可获得的匹配和分辨率大约比通过已知的方法可以达到的好ioo倍。因为第一凹凸结构的结构元件的宽度可以在 可见光的波长范围内(大约在380和780nm之间)，也可以在其之下， 因此能够形成非常精细的轮廓、图案或线条。因此，在这方面，也可 以达到比迄今为止使用的方法更好的主要优点，并且通过本专利技术，还 可以制造出比迄今为止的安全元件具有更高的保护程度以防止复制 和伪造的安全元件。线条和/或像素或图片元件可以高分辨率地生成，例如宽度或直 径小于50nm，特别是在0.5nm至10fim之间的范围内，但是在极端 的情形中甚至可以达到200nm。特别是在大约lpm区域中，产生在 大约0.5nm至5jim范围之间的优选分辨率水平。与之相比，当使用 其以匹配关系的形式调整工具的方法时，小于lOjim的线条宽度只能 通过非常高的复杂度和支出来达到。通过制造具有至少一个部分成形的与至少一个其它部分成形的 层有匹配关系的功能层的多层体的第二种方法实现了该目标，其中第 一感光漆层形式的第一层在载体层上形成并且被部分地曝光，特别是 通过带掩模曝光装置等，被曝光的第一层被显影并且被构造，然后使 用经过构造的第一层作为掩模层形成至少一个部分成形的功能层和/ 或至少一个另外的部分成形的层。这种方法还允许特别是防伪多层体 的制造。该目标还通过可以由本专利技术所述的笫二种方法获得的第二多层 体实现，包括至少一个部分成形的功能层，该功能层与至少一个其它 部分成形的层有匹配关系，其中第一感光漆层形式的第一层以图案的 形式在栽体层上构造地生成，并且使用经过构造的第一层作为掩模层 形成至少一个部分成形的功能层和/或至少一个另外的部分成形的层。这里使用术语功能层以表示这样的层其在给定波长呈现可见的彩色影像，或者它的存在可以通过电、磁或化学手段检测出来。例 如这可以涉及以下的层，该层包含如有色颜料或染料的着色剂并且在 正常日光下被着色、特别是被彩色着色。然而也可以是如下的层，其 包含如光致变色或热致变色的物质、发光物质、产生如干涉颜料、液 晶、同色异谱颜料等的光学可变效应的物质、反应活性染料、与其它 物质反应产生颜色的可逆或不可逆变化的指示染料、当通过不同波长 的辐射激励时显示不同颜色发光的可变发光颜料、磁物质、导电物质、 在电场或磁场中显示出色彩变化的被称作电子油墨的物质等等的特 别的着色剂。术语复制层，，通常被用于表示可以在具有凹凸结构的表面上形 成的层。例如它包括如塑料或漆层的有机层，或者如无机塑料材料(如 硅树脂)的无机层、玻璃层、半导体层、金属层等，但是也可以包括 它们的组合。在表面上，凹凸结构被压印到硬塑料或漆层形式的复制层中，特别是借助工具、尤其是压印机或滚轧机在uv辐射下通过对漆硬化而进行。通过注模法或使用光刻法形成表面凹凸结构也是可能的。通过 使用其中敷设光敏层、通过掩模和显影的方式曝光的光刻工艺，凹凸 结构特别是在复制层的表面上以玻璃、半导体或金属层的形式形成。 在复制层上剩余的光敏层的区域被用作刻蚀掩模，并且凹凸结构在复 制层中通过刻蚀形成。然后光敏层最好被去除。根据分别使用的制造 过程和之后使用所形成的多层体的用途，可以使用透射或非透射的复 制层、特别是对于人眼不透明的或透明的复制层。优选地，至少一个第二凹凸结构在复制层的至少一个第二区域中 形成，所述至少一个第二凹凸结构具有与第一凹凸结构不同的深度/ 宽度之比h/d。第二凹凸结构特别是以与第一个凹凸结构的形成类似 的方式形成。此外，至少两个不同的第二凹凸结构可以在所述至少一 个第二区域中制造。已经证明，希望第一凹凸结构使用比至少一个第二凹凸结构更大 的深度/宽度之比来形成，特別是在第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造多层体（１００ｔ）的方法，所述多层体具有至少一个部分成形的功能层，所述功能层与至少一个另外的部分成形的层具有匹配关系，其中在多层体（１００ｔ）的复制层（３）的第一区域中形成第一凹凸结构，其中第一层（３ｍ）在所述第一区域中和在其中第一凹凸结构没有在复制层中形成的至少一个第二区域中被敷设到所述复制层（３）上，并且由所述第一凹凸结构限定地被构造，其特征在于所述第一层（３ｍ）在所述第一区域中而不是在所述至少一个第二区域被去除，或者在所述至少一个第二区域中而不是在所述第一区域中被去除，并且其中所述至少一个部分成形的功能层被直接和／或使用所述经过构造的第一层（３ｍ）作为掩模层形成，随后形成所述至少一个部分成形的功能层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2006-8-9 102006037431.2;DE 2007-1-15 10200700211.一种用于制造多层体(100t)的方法，所述多层体具有至少一个部分成形的功能层，所述功能层与至少一个另外的部分成形的层具有匹配关系，其中在多层体(100t)的复制层(3)的第一区域中形成第一凹凸结构，其中第一层(3m)在所述第一区域中和在其中第一凹凸结构没有在复制层中形成的至少一个第二区域中被敷设到所述复制层(3)上，并且由所述第一凹凸结构限定地被构造，其特征在于所述第一层(3m)在所述第一区域中而不是在所述至少一个第二区域被去除，或者在所述至少一个第二区域中而不是在所述第一区域中被去除，并且其中所述至少一个部分成形的功能层被直接和/或使用所述经过构造的第一层(3m)作为掩模层形成，随后形成所述至少一个部分成形的功能层。2. 如权利要求1中所述的方法，其特征在于在所述至少一个第 二区域中形成的是具有不同于所述第一凹凸结构的深度/宽度之比的至少一个第二凹凸结构。3. 如权利要求2中所述的方法，其特征在于在所述至少一个第 二区域中形成至少两个不同的第二凹凸结构。4. 如权利要求2和3中任一项所述的方法，其特征在于所述第 一凹凸结构被形成为具有比所述至少一个第二凹凸结构更大的深度/ 宽度之比，因此在所述第一区域中的第一层(3m)的透射度、特别是 透明度相对于在所述至少一个第二区域中的第一层(3m)的透射度、 特别是透明度有所增加。5. 如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于所述第 一和/或所述至少一个第二凹凸结构是衍射凹凸结构的形式。6. 如权利要求5中所述方法，其特征在于单个结构元素的深度 /宽度之比大于0.3的衍射凹凸结构在笫一区域中作为第一凹凸结构形 成。7. 如权利要求5和6中任一项所述的方法，其特征在于所述第一凹凸结构的空间频率在大于300线/mm的范围中选择，特别是在大 于1000线/mm的范围内选择。8. 如权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于所述第 一凹凸结构和/或所述至少一个第二凹凸结构是光衍射和/或光折射和/ 或光散射和/或光聚焦的微结构或纳米结构的形式，各向同性或各向异 性无光泽结构、双或连续菲涅耳透镜、微棱镜结构、闪耀光栅、宏观 结构或者它们的组合的形式。9. 如权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于所述第 一层(3m)以相对于表面区域恒定的密度相对于由所述复制层(3) 所限定的平面被敷设，并且所述第一层(3m)在刻蚀处理中在所述第 一区域中并且也在所述至少 一个第二区域中被暴露于刻蚀剂、特别是 酸或碱，直到所述第一层(3m)在所述第一区域中被去除，或者至少 直到在第一区域中的第一层(3m)的透射度、特别是透明度相对于在 至少一个第二区域中的第一层(3m)的透射度、特别是透明度有所增 加，反之亦然。10. 如权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于所述 第一层(3m)以相对于表面区域恒定的密度相对于由所述复制层(3) 所限定的平面被敷设，并且所述第一层(3m)被用作吸收层，用于通 过在所述第一区域中以及在所述第二区域中把第一层(3m)暴露于激 光而部分去除所述第一层(3m)本身。11. 如权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于所述 第一层(3m)以相对于表面区域恒定的密度相对于由所述复制层(3) 所限定的平面被敷设，并且所述第一层(3m)以一定层厚度形成，使 得在第一区域中所述第一层(3m)的透射度、特别是透明度相对于在 所述至少一个第二区域中的所述第一层(3m)的透射度、特别是透明 度有所增加，反之亦然。12. 如权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于所述 第一层(3m)以相对于表面区域恒定的密度相对于由所述复制层(3) 所限定的平面被敷设，并且第一光敏漆层被敷设到所述第一层(3m)上，或者所述复制层(3)由第一光敏冲洗漆层形成，其中所述第一 光敏漆层或者所述第一冲洗漆层通过所述第一层(3m)被曝光，使得 所述第一感光漆层或者所述第一冲洗漆层由于在所述第一区域和所 述至少一个第二区域中的所述第一凹凸结构而被不同地曝光，其中对 已曝光的第一感光漆层或者第一冲洗漆层进行构造，并且同时地或者 随后地，使用所述经过构造的第一感光漆层作为掩模层，所述第一层 (3m)在所述第一区域中而不在所述至少一个第二区域中被去除，或 者在所述至少一个笫二区域中而不在所述第一区域中被去除，并且从 而被构造。13. 如权利要求12中所述的方法，其特征在于光可激活层作 为光敏层被敷设到所述第一层(3m)上，所述光可激活层通过所述第 一层(3m)和所述复制层(3)被曝光，并且在所述第一区域中被激 活，并且所述光可激活层的被激活区域形成所述第一层(3m)的刻蚀 装置，使得所述第一层(3m)在所述第一区域中被去除并且从而被构 造。14. 如权利要求9至13中任一项所述的方法，其特征在于所 述至少一个部分成形的功能层被直接形成。15. 如权利要求9至14中任一项所迷的方法，其特征在于所 述笫一层(3m)直接形成所述部分成形的功能层。16. 如权利要求12中所述的方法，其特征在于所述经过构造 的第一光敏层或者第一沖洗漆层直接形成所述部分成形的功能层。17. 如权利要求9至16中任一项所述的方法，其特征在于所 述至少一个部分成形的功能层和/或所述另外的部分成形的层通过敷 设特别是与着色剂混合的第一个正或负感光漆层(12、 12，、 12、 12，，，) 的步骤而形成，所述第一感光漆层(12、 12，、 12、 12，)通过经过 构造的第一层(3m)被曝光，并且实现所述已曝光的第一感光漆层(12、 12，、 12、 12，)的构造。18. 如权利要求2至17中任一项所述的方法，其特征在于部 分成形的功能层分别形成为与所述第一凹凸结构和至少一个第二凹凸结构具有匹配关系，其中不同感光漆层(12、 12，、 12、 12，)、并且特别是不同地着色的感光漆层被用于形成所述部分成形的功能层。19. 如权利要求1至18中任一项所述的方法，其特征在于所 述复制层(3)的粘着特性和/或扩散阻力和/或表面反应性局部地受到 所述第一凹凸结构的配置的影响，使得用于形成所述第一层(3m)的 材料不同地局部粘着到所述复制层(3)上、扩散到其中或者与之反 应。20. 如权利要求1至19中任一项所述的方法，其特征在于所 述复制层(3)通过着色剂扩散到其中被部分地形成为部分成形的功 能层，其中在所述复制层(3)上部分成形的另一层局部地用于阻挡 扩散。21. 如权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于所述 第一层(3m )通过敷设粉末或液体介质而形成，然后所述第一层(3m ) 可以在所述粉末或液体介质的物理或化学处理之后被构造，并且所述 至少一个部分成形的功能层直接地形成，和/或随后所述至少一个部分成形的功能层使用所述经过构造的第一层(3m)作为掩模层而形成。22. 如权利要求21中所述的方法，其特征在于所述复制层(3) 的粘着特性和/或扩散阻力和/或表面反应性局部地受到所述第一凹凸 结构的配置影响，使得所述粉末或所述液体介质局部不同地粘着到所 述复制层(3)上、扩散到其中或者与之反应。23. 如权利要求21和22中任一项所述的方法，其特征在于所 述至少一个部分成形的功能层或者所述至少一个另外的部分成形的 层通过敷设第一个正或负感光漆层(12、 12，、 12、 12，)的步骤而 形成，所述第一感光漆层(12、 12，、 12、 12，)通过所述经过构造 的第一层(3m)被曝光，并且对所述已曝光的第一感光漆层(12、 12，、 12、 12，)进行构造。24. 如权利要求23至25中任一项所述的方法，其特征在于所 述复制层(3a)通过着色剂扩散到其中被部分地生成为部分成形的功能层，其中所述复制层(3)本身或者在其上部分地形成的层局部地 用于阻挡扩散。25. 如权利要求1至24中任一项所述的方法，其特征在于所 述复制层(3)在所述至少一个第二区域中至少部分地是平坦的。26. 如权利要求25和权利要求21至24中任一项中所迷的方 法，其特征在于所述第一层(3m)通过使用剥离刀片或者剥离刮刀剥 掉而纟皮构造。27. 如权利要求1至26中任一项所述的方法，其特征在于材 料被刮到具有所述第一凹凸结构或者所述至少一个第二凹凸结构的 所述复制层(3)的已曝光区域中，垂直于所述复制层(3)的平面看 去，这些区域被部分成形的功能层或者另外的层包围，并且形成至少 一个笫一部分成形的功能层或另外的部分成形的层。28. —种用于制造多层体(100v)的方法，所述多层体具有至 少一个部分成形的功能层，所述功能层与至少一个另外的部分成形的 层具有匹配关系，其中第 一感光漆层(12 )形式的第 一层在栽体层(1) 上形成并且被部分地曝光，所述已曝光的第一层被显影并且被构造， 然后使用所述经过构造的第一层作为掩模层，形成所述至少一个部分 成形的功能层和/或所述至少一个另外的部分成形的层。29. 如权利要求28中所述的方法，其特征在于所述至少一个 部分成形的功能层或所述至少另外的部分成形的层通过敷设与着色 剂混合的第二个正或负感光漆层(12，)的步骤而形成，所述第二感光 漆层(12，)通过经过构造的第一层被曝光，并且对已曝光的第二感光 漆层(12，)进行构造。30. 如权利要求28和29中任一项所述的方法，其特征在于第 一和/或第二感光漆层(12， 12，)形成至少一个部分成形的功能层。31. 如权利要求28至30中任一项所述的方法，其特征在于随 后所述载体层(1)通过着色剂扩散到其中而被部分地生成为部分成 形的功能层或其它层的形式，其中至少一个所述第一和/或第二经过构 造的感光漆层(12， 12，)用于阻挡扩散。32. 如权利要求28至31中任一项所述的方法，其特征在于材 料被刮到所述载体层(l)的已曝光的区域中，垂直于所述载体层(l) 的平面看去，这些区域被部分成形的功能层或者另外的部分成形的层 包围，并且形成至少一个另外的部分成形的功能层或另外的部分成形 的层。33. 如权利要求1至32中任一项所述的方法，其特征在于所 述至少一个部分成形的功能层是漆层或聚合物层的形式。34. 如权利要求1至33中任一项所述的方法，其特征在于所 述至少一个部分成形的功能层通过添加一种或多种特别是非金属的 功能层材料而生成。35. 如权利要求1至34中任一项所述的方法，其特征在于所 述至少一个部分成形的功能层通过添加一...

【专利技术属性】
技术研发人员：R斯托布，A汉森，L布雷姆，M希兹，H维尔德，
申请(专利权)人：OVD基尼格拉姆股份公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]