安全元件和安全文件的制作方法
【專利說明】安全元件和安全文件
[0001] 本發(fā)明涉及安全元件以及具有安全元件的安全文件。
[0002] 使紙幣裝備有水印或安全線是已知的。這些安全元件提供可在透射光中識別的安 全特征。為了檢查這些安全特征，將紙幣布置在光源（例如，人造光源（諸如氖管或白熾燈 泡）或自然光源（諸如舉例而言陽光））與觀察者之間，并且在此類透射光觀察中檢查紙幣 的外觀。通過這種方式的觀察，由于安全文件在覆蓋有水印或安全線的區(qū)域中的透射率的 改變，因而透過紙幣的光在紙幣的不同區(qū)域中不同地變?nèi)?，從而相?yīng)的對比作為安全特征 變得對于人類觀察者而言是可識別的。
[0003] 現(xiàn)在，本發(fā)明的目的是提供一種具有增加的防偽級別的安全元件或安全文件。
[0004] 該目的是通過一種具有在透射光中透明的第一區(qū)域的安全元件來達成的，其中該 安全元件具有基板，該基板在該第一區(qū)域中具有在透射光中觀察時顯示一個或多個光學(xué)安 全特征的一個或多個透射性衍射結(jié)構(gòu)。該目的進一步通過具有此類安全元件的安全文件來 達成。
[0005] 這里，在透射光中透明的區(qū)域是指至少在一個傾角下對于從460nm到660nm的波 長范圍中的至少30nm的至少一個波長范圍而言具有大于20%、特別是大于50%的透射率 的區(qū)域。至少在一個傾角下，透射率在從460nm到660nm的波長范圍中優(yōu)選大于50%，并且 進一步在從460nm到660nm的波長范圍的至少一半中優(yōu)選大于80%。
[0006] 這里，優(yōu)選將如下的衍射結(jié)構(gòu)用作透射性衍射結(jié)構(gòu)，這些衍射結(jié)構(gòu)被設(shè)計成在透 射中達成衍射效果，以使得在安全元件被傾斜和/或轉(zhuǎn)動時第一區(qū)域的覆蓋有衍射結(jié)構(gòu)的 部分區(qū)域在每一情形中作為光學(xué)安全特征顯示色彩變化效果，該色彩變化效果在透射光中 對著定向輻射白光的光源觀察時對于人類觀察者而言是可識別的。當(dāng)在透射光中觀察安 全元件時，安全元件由此在被傾斜和/或轉(zhuǎn)動時在部分區(qū)域中顯示例如白色或無色透明外 觀與例如紅色或藍(lán)色外觀之間的變化。替換地，色彩變化效果也可以按相反的次序發(fā)生， 艮P，安全元件在被傾斜和/或轉(zhuǎn)動時在部分區(qū)域中顯示例如紅色或藍(lán)色外觀與白色或無色 透明外觀之間的變化。另一替換方案是從例如紅色到藍(lán)色的色彩變化效果。在后一種情形 中，安全特征在所有觀察和/或轉(zhuǎn)動角下具有有色外觀。以此方式生成的安全特征明顯不 同于上述已知的透明光學(xué)特征的外觀并且提供顯著的安全特征。
[0007] 進一步有利地，在第一區(qū)域中布置兩個或更多個不同的在透射光中觀察時顯示光 學(xué)安全特征的透射性衍射結(jié)構(gòu)。這些不同的透射性衍射結(jié)構(gòu)在這里優(yōu)選被設(shè)計成：在透射 光中對著輻射白光的光源觀察時，這些衍射結(jié)構(gòu)在安全元件被傾斜和/或轉(zhuǎn)動時顯示不同 的色彩變化效果，具體地，這些衍射結(jié)構(gòu)關(guān)于生成色彩的傾角和/或轉(zhuǎn)角或者關(guān)于在特定 傾角和/或轉(zhuǎn)角下生成的色彩是不同的。通過使用兩個或更多個不同的透射性衍射結(jié)構(gòu)， 可以實現(xiàn)多個顯著的且令人驚訝的安全特征，如以下所描述的。傾斜或轉(zhuǎn)動可以按需組合。 例如，首先傾斜一角度并且隨后在此傾斜平面中轉(zhuǎn)動，或者轉(zhuǎn)動以若干不同的傾角發(fā)生。例 如，零階透射光衍射效果還可以與一階或更高階透射光衍射效果相組合。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例示例，第一區(qū)域具有覆蓋有第一透射性衍射結(jié)構(gòu)的一個 或多個第一區(qū)劃以及覆蓋有第二透射性衍射結(jié)構(gòu)的一個或多個第二區(qū)劃。這里，第一透射 性衍射結(jié)構(gòu)不同于第二透射性衍射結(jié)構(gòu)。這里，在每一情形中優(yōu)選在整個表面上使（諸） 第一區(qū)劃覆蓋有第一衍射結(jié)構(gòu)。這里，在每一情形中優(yōu)選在整個表面上使（諸）第二區(qū)劃 覆蓋有第二透射性衍射結(jié)構(gòu)。
[0009] 此外，除了一個或多個第一和第二區(qū)劃之外，使第一區(qū)域還具有覆蓋有這一個或 多個透射性衍射結(jié)構(gòu)中不同于第一和第二衍射結(jié)構(gòu)的其他衍射結(jié)構(gòu)的其他區(qū)劃也是可能 的。因此，第一區(qū)域優(yōu)選還具有一個或多個第三區(qū)劃和/或一個或多個第四區(qū)劃，其中第三 區(qū)劃覆蓋有這一個或多個透射性衍射結(jié)構(gòu)中的第三透射性衍射結(jié)構(gòu)或者第四區(qū)劃覆蓋有 這一個或多個透射性衍射結(jié)構(gòu)中的第四透射性衍射結(jié)構(gòu)。這里，第一、第二、第三和可任選 的第四衍射結(jié)構(gòu)在每一情形中彼此互不相同。
[0010] 第一和第二透射性衍射結(jié)構(gòu)優(yōu)選在其結(jié)構(gòu)參數(shù)中的一個或多個結(jié)構(gòu)參數(shù)方面和/ 或在其構(gòu)成方面彼此不同。這里，已證明使第一和第二衍射結(jié)構(gòu)例如在其起伏形狀和/或 其起伏深度或光柵深度和/或其方位角和/或其光柵周期方面彼此不同是值得的。這里， 起伏形狀指的是形成透射性衍射結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)元件的形狀。這里，第一和第二透射性衍射結(jié) 構(gòu)可以具有例如不同的對稱的起伏形狀，例如，第一衍射結(jié)構(gòu)可以具有正弦形的起伏形狀， 而第二透射性衍射結(jié)構(gòu)可以具有矩形的起伏形狀。此外，使第一衍射結(jié)構(gòu)具有不對稱的起 伏形狀并且使第二衍射結(jié)構(gòu)具有對稱的起伏形狀或者反過來、或者使第一或第二衍射結(jié)構(gòu) 關(guān)于起伏形狀的不對稱性是不同的也是可能的。影響色彩變化效果最多的參數(shù)優(yōu)選是光柵 周期和光柵深度以及方位角。
[0011] 此外，從不同類型的透射性衍射結(jié)構(gòu)形成第一和第二透射性衍射結(jié)構(gòu)是有利的。 這里，不同類型的透射性衍射結(jié)構(gòu)指的是具有不同的層構(gòu)成和/或從以下描述的不同類別 的透射性衍射結(jié)構(gòu)中選擇的衍射結(jié)構(gòu)，例如以下描述的第一類透射性衍射結(jié)構(gòu)和以下描述 的第二或第三類透射性衍射結(jié)構(gòu)的組合。
[0012] 此外，第一和第二透射性衍射結(jié)構(gòu)就在透射光中觀察時對于人類觀察者而言可識 別的效果方面不同，并且特別是在以下參數(shù)中的一個或多個參數(shù)方面不同是有利的：不傾 斜和/或不轉(zhuǎn)動狀態(tài)下透射光的色譜的差異、傾斜和/或旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下透射光的色譜的差異、 傾角或傾角范圍、色譜發(fā)生變化的旋轉(zhuǎn)角或旋轉(zhuǎn)角范圍、不傾斜和/或旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的透射 率、傾斜和/或旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的透射率、傾斜軸和/或旋轉(zhuǎn)軸的對齊以達成這些效果。
[0013] 這里，在安全元件的第一區(qū)域中，一個或多個第一區(qū)劃和一個或多個第二區(qū)劃可 被布置成彼此分開或者彼此緊鄰。
[0014] 關(guān)于第一區(qū)域、第一區(qū)域的部分區(qū)域、以及各區(qū)劃的布置，這里將在俯視中對安全 元件的觀察取作起始點。
[0015] 已證明使相鄰的第一和第二區(qū)劃彼此分開小于20 μπκ優(yōu)選小于5 μπκ特別優(yōu)選 小于2 μ m是值得的。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例示例，第一和第二區(qū)劃在每一情形中具有大于300 μπι 的橫向尺寸。第一和第二區(qū)劃優(yōu)選在每一情形中具有大于500 μπκ優(yōu)選大于Imm的寬度和 長度。在此實施例中，第一和第二區(qū)劃因此優(yōu)選具有人類觀察者以正常的觀察距離能夠辨 別第一和第二區(qū)劃的形狀的橫向尺寸。
[0017] 這里，橫向尺寸指的是對安全元件的俯視中的尺寸，即，由安全元件的頂面或底 面橫跨的平面中的尺寸。橫向尺寸因此特別是指區(qū)劃的寬度和長度。
[0018] 該一個或多個第一區(qū)劃優(yōu)選被模制成形成第一基調(diào)圖案（motif)，并且該一個或 多個第二區(qū)劃優(yōu)選被模制成形成第二基調(diào)圖案。這里，基調(diào)圖案尤其是指字母和數(shù)字、字母 和數(shù)字序列、標(biāo)志、標(biāo)記、符號、圖形表示（例如，人的肖像、符號或類似物）。這些基調(diào)圖案 可以由個體圖像元素構(gòu)成，諸如點、線、馬賽克、網(wǎng)格、表面、灰度圖或其組合。
[0019] 由此，通過這種設(shè)計，例如提供在第一傾角范圍中顯示第一基調(diào)圖案并且在不同 于第一傾角范圍的第二傾角范圍中顯示第二基調(diào)圖案或者以不同的色彩顯示第一和第二 基調(diào)圖案是可能的。安全特征可以在不同的旋轉(zhuǎn)角下顯示第一基調(diào)圖案和第二基調(diào)圖案或 者還可以顯示第三基調(diào)圖案。
[0020] 此外，一個或多個第一和第二區(qū)劃被模制成形成一個基調(diào)圖案是有利的，其中第 一區(qū)劃形成該基調(diào)圖案的前景區(qū)域并且第二區(qū)劃形成該基調(diào)圖案的背景區(qū)域。這里，至少 一個或多個第一區(qū)劃優(yōu)選被第二區(qū)劃之一完全包圍。通過這種設(shè)計，例如可提供透射性安 全特征，其中該基調(diào)圖案由于前景區(qū)域和背景區(qū)域的對比色而僅在特定的傾角范圍中出 現(xiàn)，或者前景區(qū)域或背景區(qū)域的色彩取決于傾角而變化。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例示例，在第一區(qū)域中提供多個第二區(qū)劃，其中第一 和第二區(qū)劃在每一情形中具有小于300 μ m、尤其小于150 μ m、并且優(yōu)選小于80 μ m的至少 一個橫向尺寸。這里，第一和第二區(qū)劃可例如以像素的形式、例如以具有小于300 μ m的寬 度和長度的正方形、八邊形等的形狀來形成，或者也可以具有小于300 μπι的寬度和大于 300 μ m的長度的條紋的形式來形成。這些條紋可以直線或者波浪或者之字形地延伸。這里， 第一和第二區(qū)劃在每一情形中優(yōu)選具有大于5 μ m、特別是10 μ m、進一步優(yōu)選大于20 μ m的 寬度。此最小寬度使得減少或抑制來自區(qū)劃邊界的非期望衍射效果成為可能。例如，此類 帶條紋的且相鄰的區(qū)劃的方位角相差0.Γ到10°并且優(yōu)選相差0.5°到10°。
[0022] 如以上已提及的，除了第一和第二區(qū)劃之外，在第一區(qū)域中還可以提供其他區(qū)劃， 這些區(qū)劃覆蓋有與第一和第二透射性衍射結(jié)構(gòu)不同的透射性衍射結(jié)構(gòu)。因此，第一區(qū)域優(yōu) 選具有覆蓋有第三或者第四透射性衍射結(jié)構(gòu)的第三和/或第四區(qū)劃，其中第三和第四區(qū)劃 在每一情形中還具有小于300 μπκ特別是小于150 μπκ優(yōu)選小于80 μπι的至少一個橫向尺 寸。
[0023] 此類第一、第二、第三和/或第四區(qū)劃的使用和布置使得生成明顯地改善安全元 件的防偽級別的眾多光學(xué)安全特征成為可能。此外，安全元件獲得較大的光學(xué)可變性和/ 或可以在較寬范圍的不同觀察和照明條件下被感知到。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例示例，借助此類區(qū)劃來生成在透射光中觀察時變得可見 的真彩圖像，這些真彩圖像尤其是在被傾斜和/或轉(zhuǎn)動時改變其色彩及其可見性。
[0025] 為此，第一區(qū)域優(yōu)選具有被劃分成多個