生产具有变色特性的防伪元件的制作方法

生产具有变色特性的防伪元件的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于制造防伪元件的方法，该方法包括以下步骤：提供具有至少一个待涂覆的区域(106、202、302、402、502、606)的载体材料(200、300、400、500)；在待涂覆的区域中布置反射层(204、304、410)；在反射层上布置结构化隔层(206、306、412)，其中，该结构化隔层适合于保护反射层以防被消除；至少在结构化隔层上布置吸收层(212、312、416、512)；以及在结构化隔层不阻止消除反射层的那些区域中消除反射层。本发明还涉及一种使用所述方法制造的防伪元件，以及一种具有防伪元件(例如上述的防伪元件)的有价文件。
【专利说明】
生产具有变色特性的防伪元件
技术领域
[0001] 本发明设及制造防伪元件的方法、防伪元件、W及包含所述防伪元件的有价文件。
【背景技术】
[0002] 有价文件在本发明中特指钞票、股票、债券、契据、票券、支票、机票、高价值入场 券、产品认证标签、信用卡或现金卡，还包括面临伪造危险的其它文件，例如护照、身份证或 其它身份证件。
[0003] 有价文件(尤其是钞票)通常是由纸质基材、聚合物基材或纸质和聚合物基材的组 合制成的，运种基材具有特定的防伪特征，例如至少部分地结合到纸质基材中的防伪线、或 者水印。作为进一步的防伪特征，所谓的窗锥、防伪线、防伪带可粘接/层压到有价文件上， 或者结合到其中。防伪元件通常包括作为载体材料或基体材料的聚合物或聚合物成分。典 型情况下，防伪元件具有光学可变的防伪特征，例如全息图或某些色移效果，W确保更好的 防伪性。光学可变防伪元件的一个独特优点是，所述防伪元件上的防伪特征无法通过使用 复印机简单地复印来仿造，因为光学可变防伪特征的效果经过复印会丧失，或者甚至仅呈 现为黑色。
[0004] 但是，现有的具有色移效果的光学可变防伪元件的有价文件的缺点是，必要的薄 膜元件的制造很耗时，并且成本很高。例如，在利用物理汽相淀积法制造薄膜元件时(尤其 是在制造必要的隔层时）非常耗时。欲了解薄膜元件的定义和功能，可参考文献2009/ 149831A2 和 W02011/032665A1 等。
[0005] 而且，在色移效果/薄膜元件区域中结合附加的防伪特征(例如所谓的负像图案或 负像文字)是很精细的工作，往往达不到令人满意的质量。例如，为了把负像图案结合到具 有色移效果的区域中，必须在要结合负像图案的位置至少部分地去除引起色移效果的薄膜 元件层。

【发明内容】

[0006] 因此，本发明的一个目的是提供一种能够W不太耗时且成本较低的方式制造具有 光学可变效果的防伪元件的方法。
[0007] 同样，本发明的另一个目的是提供一种能够高质量地制造具有光学可变效果和附 加的负像图案的防伪元件的方法。
[000引运些目的是通过独立权利要求的主题内容来实现的。在从属权利要求中限定了一 些优选实施方式。
[0009] 本发明的第一方面设及一种制造防伪元件的方法，该方法包括W下步骤：
[0010] -提供具有至少一个待涂覆的区域的载体材料；
[0011] -在待涂覆的区域中布置反射层；
[0012] -在反射层处布置结构化隔层，其中，该结构化隔层适合于保护反射层W防被消 除；
[0013] -至少在结构化隔层处布置吸收层;和
[0014] -在结构化隔层不阻止消除反射层的区域中消除反射层。
[0015] 载体材料可具有一个或多个待涂覆的区域。载体材料优选包括彼此相反放置的两 个主面。载体材料优选是薄片状材料。待涂覆的至少一个区域优选布置在载体材料的一个 主面上。在载体材料具有多个待涂覆的区域的情况中，运些区域可布置在载体材料的两个 主面之一上，也可布置在两个主面上。
[0016] 载体材料的待涂覆的区域可具有不同的区域形状。例如，待涂覆的区域可为矩形、 楠圆形、星形或波浪形构造。待涂覆的区域的形状和尺寸优选在一个方法步骤中限定或确 定。载体材料的待涂覆的区域可具有不同于载体材料的其它区域的表面结构和/或表面状 态。换言之，载体材料具有被限定为待涂覆的区域的区域。
[0017] "在待涂覆的区域中布置反射层"的步骤优选包括在载体材料的被限定为待涂覆 的区域的区域中或在上述区域的位置/上方布置或敷设反射层。
[0018] 反射层优选敷设在整个待涂覆的区域中。反射层优选还可布置在除了待涂覆的区 域之外的区域中。反射层例如可敷设而成，或者通过物理汽相淀积作用沉积而成。更优选的 方式是，反射层还可通过印刷技术敷设。反射层的厚度优选在5纳米至200纳米范围内，更优 选为5纳米至100纳米，特别优选为5纳米至50纳米。
[0019] "在反射层处布置结构化隔层，其中，该结构化隔层适合于防止反射层被消除"的 步骤优选理解为在布置结构化隔层之后使反射层基本上布置在载体材料和结构化隔层之 间。
[0020] 结构化隔层应理解为特指隔层不是均匀地布置在反射层的位置/上方，或者不是 布置在整个区域上。换言之，在布置之后，结构化隔层在待涂覆的区域的不同位置的层厚或 层高不相同。相反，在敷设结构化隔层后，在待涂覆的区域中存在结构隔层的层厚为零的位 置/子区域。
[0021] 在反射层处布置结构化隔层之后，在待涂覆的区域中有两个不同的区域或部分， 即：
[0022] -第一区域/部分，包括载体材料、反射层和结构化隔层，和
[0023] -第二区域/部分，包括载体材料和反射层，但是不包括结构化隔层，或者结构化隔 层的层厚非常小，使得在所述第二区域中反射层不受结构化隔层的保护。换言之，在此情况 中，反射层仅被结构化隔层局部覆盖，或者在待涂覆的区域的一些子区域中反射层和结构 化隔层彼此重叠布置。
[0024] 结构化隔层适合于保护反射层W防被消除。换言之，结构化隔层的结构设计预先 规定了在待涂覆的区域的哪些(子)区域中允许消除/分离/溶解/烧蚀反射层。因此，结构化 隔层作为允许有选择性地消除反射层的掩模。
[0025] 因此，最好能仅在未布置结构化隔层或结构化隔层未达到最小层厚或层高的位置 分离反射层。因此，由于结构化隔层的结构，因而在待涂覆的区域的选定或特定(子）区域 中，反射层受到保护，不会被消除。
[0026] 结构化隔层优选形成预定图案或图形，例如字符、字符串和/或图像。该图案或图 形决定结构化隔层的结构。该图案例如可W是当观察者沿与载体材料的具有待涂覆的区域 的主面正交或垂直的主面的方向观察时能够被观察者看到或识别的。
[0027] "至少在结构化隔层处布置吸收层"的步骤应理解为在任何情况下在结构化隔层 的位置/上方都布置有吸收层。
[0028] 在一种示例性实施方式中，吸收层还可布置在不受结构化隔层保护的反射层和/ 或载体材料的区域处。换言之，在此情况中，吸收层布置在整个待涂覆的区域中。
[0029] "在结构隔层不阻止消除反射层的区域中消除反射层"的步骤尤其包括下面的情 况：
[0030] -在未布置结构化隔层的(子)区域中消除反射层；
[0031] -在反射层的未被结构化隔层覆盖的(子)区域中消除反射层；
[0032] -在结构化隔层未达到最小层厚的(子)区域中消除反射层，从而在所述子区域/区 域中结构化隔层不能防止消除反射层。
[0033] 换言之，在结构化隔层作为掩模的区域中，不消除反射层。
[0034] 结构化隔层的结构最好预先规定了在限定待涂覆的区域的部分的哪些(子）区域 中可消除反射层。因此，虽然用于消除反射层的手段施用在整个区域上或者不是有选择性 地施用在待涂覆的区域中，也能有选择性地消除反射层。例如，用于消除反射层的手段可W 是具有二维横截面(例如1平方厘米)的激光束，其中，整个待涂覆的区域被激光束处理，但 是只能在不受结构化隔层的结构保护的部分/(子)区域中消除反射层。
[0035] 例如，如果使用蚀刻手段来消除反射层，那么防伪元件可完全浸入在蚀刻介质中， 或者与蚀刻介质接触，其中，由于结构化隔层的结构，只有在结构化隔层的(预定)结构不阻 止/允许消除反射层的位置才能消除反射层。
[0036] 换言之，结构化隔层作为蚀刻掩模或曝光掩模。
[0037] 相应地，在结构化隔层不阻止消除反射层的区域中消除反射层之后，会存在W下 区域：
[0038] -包含反射层、结构化隔层和吸收层的区域;所述区域也可称为薄膜元件区域;和
[0039] -不包含反射层也不包含隔层的区域;所述区域也可称为负像图案区域。
[0040] 尤其是，反射层、结构化隔层和吸收层的层序列（其中，结构化隔层布置在反射层 和吸收层之间）形成具有色移效果或带色移效果的薄膜元件的薄膜构造。根据反射层、结构 化隔层和吸收层的层厚，也可存在透视颜色效果，而不是色移效果。
[0041] "布置吸收层......"的步骤优选在"消除反射层......"的步骤之前（即刻)进行。
[0042] 在此实施方式中，吸收层优选布置在结构化隔层处和反射层的（子）区域/部分区 域处。换言之，在待涂覆的区域的(子)区域中，有在反射层处直接布置吸收层的所谓的第二 区域/第二部分。因此，在此情况中，消除反射层会使得未布置结构化隔层的（子）区域中的 吸收层被消除。换言之，在所述子区域中，没有反射层，没有隔层，也没有吸收层。所述子区 域是负像图案区域。包含反射层、隔层和吸收层的子区域是薄膜元件区域。
[0043] 在吸收层对于消除手段(例如照射和/或蚀刻手段)是透过性的情况中，最好能在 吸收层直接布置在反射层处的区域中消除反射层。吸收层优选是多孔的，从而吸收层不会 构成对于消除手段的障碍。
[0044] 在单个方法步骤中同时消除吸收层和反射层特别有利，因为运能显著减少具有色 移效果或包含附加的负像图案的薄膜元件的防伪元件的制造时间和制造费用。
[0045] 吸收层优选具有2纳米至15纳米层厚/层高，因为吸收层对于反射层的消除的透过 性受吸收层的层厚的影响。
[0046] 特别优选的方式是，制造防伪元件的方法包括W下步骤：
[0047] -提供具有至少一个待涂覆的区域的载体材料；
[0048] -在整个待涂覆的区域中布置反射层；
[0049] -在反射层处/上方布置结构化隔层，其中，该结构化隔层适合于保护反射层W防 被消除；
[0050] -在整个待涂覆的区域中布置吸收层；
[0051] -在结构化隔层不阻止消除反射层的区域中同时消除反射层和吸收层。
[0052] 在整个待涂覆的区域中布置吸收层，使得结构化隔层布置在吸收层和反射层之 间，并且，在不存在结构化隔层的区域中，吸收层直接布置在反射层处。
[0053] 特别有利的是，反射层和吸收层可敷设/布置在整个待涂覆的区域中，但是可通过 单个"消除"方法步骤W有针对性的方式局部地消除。另外，在存在结构化隔层的区域中，最 好不在"消除"方法步骤中消除反射层和吸收层。吸收层最好是多孔的或者对于相应的消除 手段是透过性的，从而在反射层与吸收层直接相邻的区域中分离或溶解反射层。由于反射 层的分离或溶解，吸收层会同时丧失附着作用，并随着反射层一起被消除。与此相反，在结 构化隔层位于吸收层和反射层之间的区域中，反射层受到结构化隔层的保护。虽然吸收层 对于所述区域中的相应消除手段也是透过性的，但是结构化吸收层不会受到相应消除手段 的侵害。
[0054] 根据一个实例，选择的吸收层可W是铭，选择的结构化隔层可W是具有良好流动 性的印刷油墨，例如基于硝化纤维的印刷油墨，选择的反射层可W是侣。作为一种蚀刻介 质，在此情况中例如可采用烧碱或憐酸，它会穿透铭并溶解侣，而用于结构化隔层的粘合剂 或印刷油墨则不会受损。
[0055] 尤其是，吸收层和/或反射层可通过印刷技术敷设。
[0056] 可替代地，消除反射层的步骤优选在布置吸收层的步骤之前（即刻)进行。
[0057] 在运种可替代方式中，吸收层优选仅布置在有结构化隔层的(子)区域中。换言之， 吸收层优选仅布置在结构化隔层处。
[0058] 因此，优选存在没有反射层、没有结构化隔层和没有吸收层的(子)区域(负像图案 区域），运些(子）区域布置在有反射层、结构化隔层和吸收层的其它(子）区域(薄膜元件区 域)旁边。
[0059] 吸收层的布置优选采用供体薄片实现。该供体薄片优选是金属供体薄片。吸收层 例如可通过例如卷到卷方法布置在结构化隔层处，或者通过供体薄片转移至结构化隔层。
[0060] 更优选的方式是，上述方法还包括"在载体材料的待涂覆的区域中布置具有凹凸 区域的浮凸结构"的步骤。
[0061] 在浮凸结构例如构造为正弦光栅或交叉正弦光栅的情况中，凸起区域处于基础 (规范化)正弦函数的数值为1或具有1至大于0的数值范围的位置。凹陷区域例如处于数值 为-1或数值范围为-1至小于0的位置。
[0062] 浮凸结构优选构造为压印结构。载体材料优选可具有压印结构。可替代或附加地， 可至少在待涂覆的区域中在载体材料的主面上布置具有浮凸结构/压印结构的浮凸层，优 选为压印漆。在此方面，上述方法优选具有W下步骤序列：
[0063] a)提供具有至少一个待涂覆的区域/ 一个限定为待涂覆的区域的区域的载体材 料；
[0064] b)在待涂覆的区域中布置浮凸结构；
[0065] C)在待涂覆的区域中的浮凸结构处布置反射层。
[0066] 可替代或附加地，可在布置反射层之后布置浮凸结构，从而反射层和压印层和/或 载体材料都有浮凸结构。
[0067] 进一步可替代或附加地，可在布置结构化隔层之后布置浮凸结构，从而浮凸结构 结合到结构化隔层中。
[0068] 进一步可替代或附加地，可在布置吸收层之后布置浮凸结构，从而吸收层本身和/ 或覆盖吸收层的(保护)层具有浮凸结构。
[0069] 上述方法优选还包括"通过在反射层处布置结构化隔层而平整浮凸结构"的步骤。
[0070] 浮凸结构的凹陷区域优选被结构化隔层的材料填充，从而结构化隔层的材料至少 到达凸起区域的高度。结构化隔层的材料优选是液体。在布置/敷设结构化隔层的材料之 后，优选刮除或撤除/擦除浮凸结构，从而结构化隔层的材料不超过或仅稍稍超过凸起区域 的高度。术语"稍稍超过"应具体理解为层厚/层高超过直至凸起区域的高度的层厚/层高最 多10%，优选超过层厚最多5%。
[0071] 在敷设结构化隔层的材料之后，最好在撤除/刮除或擦除浮凸结构时使得结构化 隔层的多余材料被去除。因此，在上述方法/制造过程中，可节省结构化隔层的材料。
[0072] 在浮凸结构处布置结构化隔层后，结构化隔层具有层厚/层高较大的(子)区域，并 在运些区域旁边具有层厚/层高较小的(子)区域。
[0073] 待涂覆的区域优选具有结构化隔层的层厚为零或稍稍大于零的子区域。换言之， 结构化隔层具有与浮凸结构的负像基本上对应的结构。
[0074] 更优选的方式是，所述方法还包括"消除浮凸结构的凸起区域中的反射层"的步 骤。
[0075] 只有在凸起区域未被结构化隔层覆盖或仅被稍稍覆盖或者结构化隔层的高度不 超过凸起区域的高度或仅稍稍超过该高度的(子)区域中，结构化隔层才允许消除反射层。
[0076] 换言之，在反射层不受结构化隔层保护的区域中，会消除反射层。
[0077] 若结构化隔层的高度高于凸起区域的高度，则首先消除结构化隔层，然后消除反 射层。在"消除浮凸结构的凸起区域中的反射结构"的步骤结束后，最好在浮凸结构的凹陷 区域中保留反射层，因为在上述方法步骤中结构化隔层未被消除或未被完全消除，反射层 在凹陷区域中仍受到保护。
[0078] 最好通过把结构化隔层的层厚限制在一个最大尺寸/最大值之内使得"消除浮凸 结构的凸起区域中的反射层"的下游步骤的持续时间尽可能短，运样，需要的或固定的消除 浮凸结构的凸起区域中的反射层的步骤不会被前一个必要的消除结构化隔层的步骤延误。
[0079] 在消除浮凸结构的凸起区域中的反射层之后，可能存在不平坦的表面结构。换言 之，还可能至少部分地存在浮凸结构。因此，上述方法优选还包括通过W下方式"平整待涂 覆的区域中的表面结构"的步骤：
[0080] -布置结构化隔层的材料;和/或
[0081] -布置填料。
[0082] 填料或填充材料优选具有100 %固体含量。
[0083] 结构化隔层优选通过印刷技术W图案形式布置/敷设。
[0084] 结构化隔层优选利用一个或多个漉和/或筒布置。尤其是，漉的数目可变化。根据 相互速度，漉/筒可输送漆和/或油墨。图案或图案印刷的布置优选通过凸版印刷形式实现。
[0085] 结构化隔层优选利用柔版印刷敷设。可替代或附加地，结构化隔层利用照相凹版 印刷敷设。可替代或附加地，结构化隔层利用喷墨印刷敷设。可替代或附加地，结构化隔层 利用胶版印刷敷设。可替代或附加地，结构化隔层利用丝网印刷敷设。可替代或附加地，结 构化隔层利用3D打印布置。
[0086] 用于布置结构化隔层的印刷装置优选是密封的或气密性的，从而在印刷装置的区 域内存在充满溶剂的气氛。充满溶剂的气氛最好能防止/避免印刷油墨或漉和/或筒上的介 质变干。
[0087] 有利的是，通过利用印刷技术布置/敷设结构化隔层，与利用物理汽相淀积的方式 敷设相比，能够非常迅速地达到所需的层厚。更有利的是，在利用印刷技术敷设时就能W很 简单的方式实现结构化隔层的结构或结构化，从而在布置隔层后，不需要对运种隔层进行 结构化的进一步/下游方法步骤。与此相反，在利用物理汽相淀积等方法布置隔层时，通常 敷设整个区域/均一或非结构化的隔层，然后需要利用蚀刻操作等方式来局部地消除隔层， W获得结构化隔层。
[0088] "消除反射层......"的步骤优选包括蚀刻。
[0089] 换言之，利用蚀刻操作或蚀刻介质作为消除手段来消除反射层。所用的蚀刻介质 优选是烧碱或憐酸。
[0090] 蚀刻介质最好穿透吸收层，从而在蚀刻介质和反射层之间形成接触。有利的是，运 样可溶解或分离反射层。反射层的分离最好也破坏吸收层和载体层之间的牢固结合/连接， 从而在消除反射层的同时也消除吸收层。在布置有结构化隔层的（子）区域中，蚀刻介质最 好在穿透吸收层之后不与反射层接触，从而使得反射层和吸收层留存在区域中。
[0091] 可替代或附加地，"消除反射层......"的步骤包括激光照射。
[0092] 换言之，利用激光束处理作为消除手段来消除反射层。更优选的是，吸收层不会被 激光照射分离或损害。激光照射最好能穿透吸收层并消除反射层。结构化隔层最好充分保 护反射层W防激光照射，从而在布置有结构化隔层的(子)区域中不会消除反射层。
[0093] 例如，所用的激光器可发射红外激光福射，并且结构化隔层具有阻挡红外线的特 性，从而激光照射不能穿透结构化隔层。
[0094] 上述方法优选还包括"布置增粘层"的步骤。
[00M]增粘层优选在"布置反射层....."的步骤之前（即刻)布置。换言之，增粘层布置在 载体材料和反射层之间。最好通过增粘层来增强反射层和载体材料之间的结合或连接。在 载体材料和反射层之间布置有压印漆/压印漆层的情况中，增粘层增强载体材料和反射层 的结合性。增粘层可包括金属和/或非金属材料。
[0096] 可替代或附加地，上述方法还包括"敷设保护层"的步骤。
[0097] 保护层最好在"布置吸收层......"或"消除反射层......"之后布置，W保护利用 上述方法产生的结构。保护层最好布置在(整个)待涂覆的区域中。
[0098] 保护层优选包括保护漆。可替代或附加地，保护层包括热密封漆和/或底漆。
[0099] 结构化隔层优选具有至少部分地变形的能力，该能力导致防伪元件的形变诱发变 色。
[0100] 在使结构化隔层变形后，在待涂覆的区域的变形部分中，观察者能够识别出与未 变形状态相比的变色。
[0101] 结构化隔层的变形最好引起防伪元件的（局部)变色，或者在结构化隔层具有导致 防伪元件的形变诱发变色特性的变形能力的变形部分中引起待涂覆的区域的（局部)变色。
[0102] 防伪元件的运种变色或结构化隔层的运种变形优选是可逆的。变色最好在变形后 至少持续一段时间，从而在不再变形的状态中，观察者仍能够在一定时间内识别出变色。
[0103] 在布置结构化隔层后，形变诱发的变色特性最好可调节或固定。形变诱发的变色 特性可通过热交联和/或硫化和/或福射固化来固定。
[0104] 根据一种实施方式，整个结构化隔层都有引起防伪元件的形变诱发变色特性的变 形能力。根据另一种实施方式，只有结构化隔层的局部区域/部分具有引起防伪元件的待涂 覆的区域的形变诱发变色特性的变形能力。例如，将具有引起变色的变形能力的结构化隔 层的局部区域/部分可通过有选择性的照射来限定或固定。
[0105] 优选利用掩模来固定防伪元件或待涂覆的区域的将具有形变诱发变色特性的部 分。换言之，利用掩模来为结构化隔层提供具有引起防伪元件的形变诱发变色的变形能力 的部分。
[0106] 掩模优选保护结构化隔层的将具有或不具有形变诱发变色特性的部分W防受到 照射/发生硫化或热交联。
[0107] 运种掩模优选构造为图案或图形。因此，在待涂覆的区域的发生变形时或变形后， 由于具有形变诱发变色特性的待涂覆的区域的部分发生变色，观察者能够识别出（另一个） 图形/图案。
[0108] 具有引起防伪元件的形变诱发变色的变形能力的结构化隔层优选至少在一些部 分中为类似于凝胶的构造。结构化隔层优选是弹性体。例如，弯折具有至少在一些部分中为 类似于凝胶或冻胶的构造的结构化隔层的防伪元件会导致类似于凝胶的构造的结构化隔 层的层厚发生局部变化，从而在观察防伪元件时能够看出：薄膜元件区域中的所述局部层 厚变化使得所述薄膜元件区域呈现变色。
[0109] 可替代或附加地，结构化隔层的引起可识别的变色的变形能力可通过至少在一些 部分中不一致的膨胀特性来实现。例如，在弄湿防伪元件时，在具有较强膨胀特性的结构化 隔层部分中，与具有较弱膨胀特性的结构化隔层部分相比，观察者能够识别出变色。变色最 好在膨胀后至少持续一段时间，从而观察者在弄湿防伪元件之后(例如在向防伪元件呼气 从而使其膨胀之后)一段时间内仍能识别出变色。
[0110] 根据另一种实施方式，整个结构化隔层都具有很强的膨胀特性，因而在弄湿后，由 于膨胀造成的结构化隔层的层厚增加，在观察防伪元件时能够识别出变色。
[0111] 结构化隔层优选具有方向相关的折射率。
[0112] 换言之，结构化隔层是各向异性层。基于上述的方向相关的折射率，当观察者沿不 同方向观察待涂覆的区域或防伪元件时，最好能使观察者识别出不同的色移效果。例如，在 从斜向观察待涂覆的区域并围绕穿过待涂覆的区域的质屯、的主面法线转动/旋转待涂覆的 区域时，能够识别出（另一种)色移效果。所述色移效果的颜色优选不同于待涂覆的区域中 的另一种色移效果的颜色。
[0113] 结构化隔层优选具有一种或多种染料。
[0114] 结构化隔层优选具有颜料。颜料的规格或颜料的尺寸/直径优选不超过结构化隔 层的层局或层厚。
[0115] 染料和/或颜料优选包括巧光特性。
[0116] 结构化隔层最好具有色调或浅颜色，使得结构化隔层看起来至少对于观察者不完 全透明。
[0117] 在制造防伪元件时，结构化隔层的巧光、色调或浅颜色最好使得结构化隔层对于 制造人员是可见的，或者可变为可见的。例如，运有助于对制造过程或"布置结构化隔层"的 方法步骤进行检查。
[0118] 结构化隔层优选具有30纳米至1100纳米的干层厚，更优选为300纳米至600纳米。 在观察者观察具有干层厚/层高小于350纳米的结构化隔层的防伪元件时，优选使得观察者 能够识别出由结构化隔层形成的（单色）图案。
[0119] 在结构化隔层的干层厚为350纳米的位置，观察者能够识别出色移效果。在结构化 隔层的干层厚为30纳米至80纳米的位置，不能识别出色移效果，而是深黑色。
[0120] 防伪元件优选具有至少一种浮凸结构，例如全息图和/或蛾眼和/或微透镜和/或 微反射镜。
[0121] 浮凸结构优选可通过"在载体材料的待涂覆的区域中布置具有凹凸区域的浮凸结 构"的步骤布置。可替代或附加地，还可提供布置在其它层中（例如压印层、结构化隔层、吸 收层和/或保护层）中的其它/更多浮凸结构。
[0122] 载体材料优选包括载体薄片。特别优选的是，载体材料包含聚对苯二甲酸乙二醇 醋(PET)和/或聚丙締(PP)，载体材料特别优选由PET或PP构成。
[0123] 载体材料优选可在向有价文件基材敷设防伪元件之前消除。防伪元件优选包括敷 设在载体材料和反射层之间的至少一个粘结层或至少一个剥离层。
[0124] 反射层优选包含侣和/或银。更确切地说，反射层是侣层或锻层。
[0125] 吸收层优选包含对于蚀刻手段是透过性的材料。吸收层优选包含对于激光照射透 明或半透明的材料。换言之，吸收层包含对于激光照射至少是半透明的材料。吸收层优选包 含铭。更确切地说，吸收层是铭层。
[0126] 结构化隔层优选是介质。该介质优选具有耐漆性。
[0127] 结构化隔层优选基于具有酸基的氯乙締共聚物。具有酸基的氯乙締共聚物例如可 W是Wacker化emie AG的H 15/45 M产品，其销售商标是VINNOL⑧。根据厂家的说明，H 15/45 M是包含簇基的S元共聚物，由大约84wt. %氯乙締(VC)、大约15wt. %醋酸乙締醋 (VAc)和大约Iwt. %二簇酸共聚而成。根据厂家的说明，该产品优选用作漆和印刷油墨的粘 合剂。
[0128] 结构化隔层优选基于硝化纤维。运使得结构化隔层具有良好的流动性。
[0129] 结构化隔层优选基于丙締酸盐。运使得其具有高透明性，并且在随后进行压印或 模印时具有可变形性。结构化隔层最好包含丙締酸盐流平剂，例如Byk 361。后者有利于促 进结构化隔层的平滑表面结构，从而吸收层可布置在运种平滑表面结构上。结构化隔层优 选基于丙締酸醋。结构化隔层优选基于环氧化物。结构化隔层优选基于聚亚安醋。环氧化物 和聚亚安醋的优点是良好的交联性，从而在使用含有溶剂的漆叠印时能获得良好的稳定 性。结构化隔层优选还可基于上述物质的组合。更优选的是，结构化隔层基于水溶性物质。 结构化隔层优选可基于具有酸基的氯乙締共聚物（例如VMCH，它是由Dow Chemical Company制造的具有酸基的氯乙締共聚物的产品名称）。例如，一种示例性组成如下：20%具 有酸基的氯乙締共聚物(VMCH)、20%甲基乙基酬(MEK)、20%乙酸乙醋、20%甲苯、20%醋酸 下醋。VMCH在金属上具有极好的附着性。包含的溶剂混合物最适合用于防止制品变干。聚乙 締醇缩下醒同样也很适合。同样也可使用防紫外线涂层。
[0130] 根据一种示例性实施方式，例如当在第一步中敷设可蚀刻层(例如侣）时，可在第 二步中在整个区域上施用光致抗蚀剂。通过曝光，可产生可洗/可蚀刻和不可洗/不可蚀刻 的区域。所述曝光可在施用吸收剂之前或之后进行。当通过洗涂/蚀刻去除具有相应的敏感 性的抗蚀剂区域时，可同时形成反射层的结构，也可在下一步中使用另一种蚀刻剂形成反 射层的结构。在此过程中，还形成吸收层的结构，而无需蚀刻其本身。
[0131] 可替代或附加地，结构化隔层包括向列型液晶。最好利用向列型液晶提供具有方 向相关的折射率的结构化隔层。
[0132] 向列型液晶优选可印刷为（结构化）隔层。所述向列型液晶优选通过适当的布置/ 排列方法排列，例如压印布置方式、照片布置方式、在印刷时剪切的布置形式，或者基于选 择的待印刷基材的布置形式。在隔层具有运种排列方式的向列型液晶的情况中，根据薄膜 元件，除了能形成色移效果外，还能形成其它的光学可变效果。在向列型液晶形成均一的总 体各向异性结构化垫层的情况中，根据观察方向，所述结构化隔层具有(不同的)折射率。因 此，色移效果随着观察方向的改变而变化。例如，在斜向观察时和防伪元件水平转动时，能 产生附加的色移效果。在结构化隔层的向列型液晶按区域不同地排列的情况下，各区域的 不同排列的液晶产生一个(独立的）图案。因而，在接近垂直地观察防伪元件的主面时，能观 察到一致的颜色，同时，在防伪元件倾斜/斜视防伪元件的主面时，能够识别出各个区域不 同排列的液晶的(独立)图案。
[0133] 结构化隔层优选不包含Si化。
[0134] 本发明的另一个方面设及防伪元件，其中该防伪元件是通过一个或多个前述的方 法步骤和/或基于所述的方面制造的。
[0135] 本发明的防伪元件尤其可包含薄片或多层基材，其中，该多层基材也可具有织物 基材和薄片的组合。例如，防伪元件可包括窗口区，该窗口区用于填充或桥接有价文件或有 价文件的纸质基材中的孔。换言之，利用防伪元件，可在有价文件中结合/施加防伪窗口。待 涂覆的区域优选布置在防伪元件的窗口区域中。可替代地，防伪元件可施加至有价文件，例 如通过层压或粘接施加。防伪元件可为防伪线或防伪条、开窗防伪线、贴片等。
[0136] 本发明的另一个方面设及一种有价文件，尤其是钞票，该有价文件具有有价文件 基材和利用前述的一个或多个方法步骤和/或前述方面制造的至少一个防伪元件。
[0137] 防伪元件优选施加/结合到有价文件基材中。有价文件基材可具有纸、聚合物、或 纸和聚合物的组合。在采用聚合物或纸-聚合物的组合作为有价文件基材而制成的钞票的 情况中，防伪元件的载体材料可为有价文件基材的局部区域。例如，有价文件基材可W是聚 合物薄片，而防伪元件的载体材料是所述聚合物薄片的局部区域。
[0138] 在防伪元件已嵌入在有价文件内的情况中，防伪元件的上面和下面优选(基本上） 平行于有价文件基材的上面和下面延伸。有价文件的上面和下面W及防伪元件的上面和下 面也可称为主面。所述主面向观察者呈现相关信息。因此，当观察者观察具有防伪元件的有 价文件时，观察者会看到主面。例如，钞票的主面可呈现钞票的面额和其序列号。相应地，像 有价文件一样，防伪元件的上面和下面也可被认为是第一和第二主面。
【附图说明】
[0139] 下面将参照附图基于一些优选实施方式来说明本发明，为了提高直观性，附图不 一定是按实际比例和实际尺寸绘制的。
[0140] 在附图中：
[0141] 图Iaab是具有防伪元件的有价文件的示意图；
[0142] 图2a-f是第一种变化形式的防伪元件制造方法的示意图；
[0143] 图3a-e是第二种变化形式的防伪元件制造方法的示意图；
[0144] 图4a-g是第=种变化形式的防伪元件制造方法的示意图；
[0145] 图5a-5c是具有保护层的防伪元件的示意性剖视图；
[0146] 图6a、6b是具有防伪元件的有价文件的细节的示意图。
【具体实施方式】
[0147] 图Ia和化分别示出了具有有价文件基材102和防伪元件104的有价文件100的主面 的平面示意图，其中，防伪元件104牢固地连接至有价文件基材102,例如嵌入到有价文件基 材102中或施加到有价文件基材上。防伪元件104也可为有价文件基材102的局部区域。
[0148] 防伪元件104具有限定为待涂覆的区域106的区域，所述区域包括负像图案区域 108和色移或薄膜元件区域110。
[0149] 图Ia中的数字45是负像图案区域108曰。而图Ib中的S个条纹是负像图案区域 IOSbo
[0150] 负像图案区域还可具有任何形式或构造。例如，负像图案区域可具有教堂或动物 的形式。负像图案区域优选支持观察者在俯视图和/或透视图中识别出该负像图案区域。防 伪元件优选是透明或至少半透明的负像图案区域，从而投射到防伪元件上的光的至少一部 分透过负像图案区域。更优选的是，负像图案区域在俯视图可具有与透视图中的不同的外 观颜色(所谓的透视变色效应）。换言之，负像图案区域在反射光部分决定外观颜色的俯视 图中的外观颜色(例如金色)与其在透射光部分决定外观颜色的透视图中的外观颜色(例如 蓝色)不同。防伪元件104包含优选由聚对苯二甲酸乙二醇醋(PET)组成的载体材料，并具有 待涂覆的区域106。属于待涂覆的区域106的子区域或局部区域的薄膜元件区域110包括至 少一个反射层、结构化隔层和至少一个吸收层。与薄膜元件区域110相比，负像图案区域108 至少没有反射层和结构化隔层。
[0151] 相应地，显而易见的是，结构化隔层在整个待涂覆的区域106中不存在，而仅在薄 膜元件区域110中存在。
[0152] 下面将参照图2至图5更详细地说明具有薄膜元件区域110和负像图案区域108的 待涂覆的区域108的构造。
[0153] 图2a至2f示出了制造具有薄膜元件区域和负像图案区域的防伪元件的不同（方 法)步骤。
[0154] 图2a示出了载体材料200的待涂覆的区域202的剖视图。待涂覆的区域202布置在 载体材料的主面HF处。为了制造在如图Ia和图Ib中W对比方式示出的防伪元件，首先要执 行"提供具有至少一个待涂覆的区域的载体材料200"的方法步骤，然后要执行在待涂覆的 区域202中布置反射层204的方法步骤。在此方面，图化示出了布置在待涂覆的区域202中的 反射层204。从化能够看出，反射层204布置在载体材料的主面HF处。从图2b能够看出，反射 层204布置在整个待涂覆的区域202中。在下一步中，如图2c所示，在反射层204处布置结构 化隔层206。由于结构化隔层206的结构，在待涂覆的区域202中形成由多个子区域210a至 210c组成的薄膜元件区域210W及由子区域208a和208b组成的负像图案区域208。例如，根 据图Ia和化，结构化隔层210与薄膜元件区域IlOa或11化对应。因此，负像图案区域208可具 有图案，或者具有与图Ia和化中的负像图案区域108a或108b类似的形式。换言之，结构化隔 层的结构决定了待涂覆的区域202的哪些区域或子区域配置为薄膜元件区域210或负像图 案区域208。
[0155] 结构化隔层206最好是介质。更有利的是，结构化隔层206可通过一个或多个漉或 印刷方法布置在反射层204处。运特别有利，因为运能W简单的方式制造将具有结构化隔层 206的多种结构或图案。
[0156] 在另一个方法步骤中，在待涂覆的区域202中布置吸收层212,如图2d所示。从图2d 能够看出，吸收层212布置在整个待涂覆的区域202中。在下一个方法步骤中，如图2e所示， 在反射层204不受结构化隔层210保护的区域中消除反射层204。换言之，结构化隔层206作 为掩模或保护层，从而支持有选择性地消除反射层204。例如，如图2e所示，可利用均匀照射 或使用蚀刻手段214消除反射层。反射层204的消除最好导致吸收层212也同时被消除。运会 产生具有待涂覆的区域202的防伪元件，如图2f所示。更确切地说，只有薄膜元件区域210或 薄膜元件子区域210a、210b、210c具有反射层204。换言之，在结构化隔层206不阻止消除反 射层204的区域208a、208b中消除反射层204会产生结构化反射层和结构化吸收层。所述结 构化反射层和所述结构化吸收层优选具有与结构化隔层206相同的结构/结构化形式。
[0157] 更确切地说，图2f中的区域202的剖视图可与沿图Ia中的I-I线或图Ib中的II-II 线剖切而得到的剖面对应。
[0158] 图3a至3e示出了另一种变化形式的制造防伪元件的不同方法步骤。图3aW剖视图 示出了提供具有主面HF和待涂覆的区域302的载体材料300。所述剖视图例如可与沿图Ia中 的I-I线剖切获得的剖视图对应，或者与沿图Ib中的II-II线剖切获得的剖视图对应。图3b 示出了在待涂覆的区域302中"布置反射层304"的方法步骤。如图化中所示，反射层304也在 待涂覆的区域302中W整个区域的方式或者一致地或非结构化的方式布置在主面HF处。在 下一个方法步骤中，在反射层304处布置结构化隔层306。由于结构化隔层306的结构，会在 待涂覆的区域302中产生具有结构化隔层306的区域或子区域310a-310c，W及在待涂覆的 区域302中产生没有结构化隔层306的区域或子区域308a、308b。
[0159] 结构化隔层306适合于保护反射层304W防被消除。在下一个方法步骤中，在区域 308a、308b中消除反射层304。换言之，结构化隔层306作为掩模，或者支持有选择性地消除 反射层304。由于结构化隔层306作为掩模的功能，所述消除操作最好利用均匀施用的消除 手段进行，例如照射或蚀刻手段。在图3d中示意性地示出了 W基本上均匀的方式施用消除 手段或照射或蚀刻手段314的情况。在下一个方法步骤中，在区域310或子区域310a、310b、 310c中布置吸收层312。因此，会形成没有反射层304也没有吸收层312的负像图案区域308 或负像图案区域308a、308b。换言之，根据结构化隔层306的结构，W有选择性的或结构化的 方式敷设吸收层312。换言之，因而会出现结构化吸收层312。
[0160] 参照附图2和图3所述的制造方法优选包括进一步或附加的方法步骤。更确切地 说，运种进一步或附加的方法步骤也可在所述的一个或多个方法步骤之间执行。例如，在执 行布置反射层204或304的方法步骤之前，可执行布置浮凸结构的附加方法步骤。
[0161] 现在将参照图4a-4f说明制造防伪元件的另一种变化形式。图4a示出了具有主面 HF和待涂覆的区域402的载体材料400的剖视图。具有待涂覆的区域402的载体材料400在如 图4a中所示的方法步骤的背景下提供。在另一个方法步骤中，在载体材料400的待涂覆的区 域402中布置具有凸起区域408和凹陷区域406的浮凸结构404。根据一种实施方式，浮凸结 构可通过压印载体材料400来构造或形成。根据另一种示例性实施方式，可通过在载体材料 的主面HF上敷设或布置浮凸层/压印层(例如压印漆)来布置或形成浮凸结构404,并且通过 压印工具向所述压印层赋予浮凸结构404。更确切地说，可通过例如利用蚀刻或激光照射方 法结合到浮凸层中的浮凸结构404来布置或形成浮凸结构404。在另一个方法步骤中，在待 涂覆的区域402中布置反射层410。运例如可通过汽相淀积法实现，使得反射层410的材料自 我排列，或者敷设在凸起区域408a-d和凹陷区域406a-e中。对于此方面，请参考图4c。在另 一个方法步骤中，可布置结构化隔层412,如图4d所示。此时，至少在反射层410处的凹陷区 域406a-e中布置结构化隔层。换言之，通过在反射层410处布置结构化隔层412,使得浮凸结 构404变平。
[0162] 优选在凸起区域408a-d中的反射层410处没有结构化隔层412的材料，或者仅有少 量。运例如可通过刮除或分离/擦除结构化隔层412的多余材料来实现。
[0163] 结构化隔层412构成保护层或掩模，从而在"消除浮凸结构404的凸起区域408中的 反射层410"的方法步骤中保护凹陷区域406中的反射层W防被消除。在凸起区域408中的反 射层410处也有少量或很薄的结构化隔层412的材料的情况中，在"消除浮凸结构的凸起区 域中的反射层"的方法步骤的背景下，首先要烧蚀结构化隔层412的材料，然后消除凸起区 域408中的反射层410。凹陷区域406中的反射层410仍受到(残余)结构化隔层412的保护，因 为在消除凸起区域408中的反射层410之后，"消除凸起区域中的反射层"的方法步骤就终止 了。运在图4e中示例性地示出，其中，利用照射或蚀刻手段414的均匀或均一的消除作用消 除凸起区域408中的反射层410。在消除凸起区域408a-d中的反射层412之后，可能面临着区 域406中的隔层被部分地消除因而在待涂覆的区域402中产生如图4f所示的表面结构的情 况。在另一个方法步骤中，可通过平整操作来再次修平所述表面结构。平整操作例如可通过 填充或布置结构化隔层的材料或另一种材料或填料来实现。此方法步骤优选还可包括撤除 或刮除过多的或多余的材料。在下一个方法步骤中，至少在结构化隔层412处布置吸收层 416。如图4g所示，也可在整个待涂覆的区域402中布置吸收层416。
[0164] 图5a至5c分别示出了具有保护层514a、514b或514c的防伪元件的示意性剖视图。 保护层优选用于保护吸收层或待涂覆的区域不受外界影响。保护层514a、514b或514c优选 是透明的。如图5a所示，保护层或保护漆可使得待涂覆的区域502a中的结构变平。该保护层 最好还保护薄膜元件区域510a的侧面不受外界影响，例如在钞票的流通中。如图化所示，保 护层514b可敷设为薄膜，从而不会使存在于待涂覆的区域502b中的结构变平。保护层514b 最好可保护吸收层51化不受外界影响。在图5c中，均匀分布的或均一敷设的保护层514c也 覆盖待涂覆的区域502c中的吸收层512。
[0165] 图6a示出了具有有价文件基材602和防伪元件604的有价文件600的详图，其中，所 述防伪元件604例如构造为贴片。防伪元件604包括待涂覆的区域606,该区域606包括薄膜 元件区域610和负像图案区域608。薄膜元件区域610具有(局部)形变诱发变色特性。形变诱 发变色特性优选是通过存在于薄膜元件区域610中的结构化隔层的变形特性实现的。更确 切地说，形变诱发变色特性是通过结构化隔层受外界影响发生变形来实现的，所述外界影 响例如是通过向其呼气而导致的湿气侵入、光线照射或防伪元件的弯曲，运使得隔层的厚 度局部增大或减小。图6a示出了具有结构化隔层的薄膜元件区域610,该结构化隔层在部分 区域或子区域中具有变形能力。在图6a中，所述具有变形能力的子区域不会被观察者识别 出来，因为结构化隔层处于未变形的状态。当防伪元件604或薄膜元件区域610变形时（即， 通过使结构化隔层变形），结构化隔层的具有变形能力的部分区域或子区域会导致形变诱 发变色，从而变得能够被观察者识别出来。图6b示出了在结构化隔层变形后形变诱发变色 能被观察者识别出来的状态。如图6b所示，具有导致形变诱发变色的变形能力的子区域612 呈现字符或字母"A"。所述形变诱发变色优选是可逆的，从而在变形后经过一段时间，子区 域612变淡或不再能被观察者识别出来，因而重新呈现如图6a所示的状态。
[0166] 标号列表
[0167] 100,600 有价文件
[0168] 102,602 有价文件基材
[0169] 104,604 防伪元件
[0170] 106,202,302,402,502,606 待涂覆的区域
[0171] 108,208,308,408,508,608 负像图案区域
[0172] 110,210,310,410,510,610 薄膜元件区域
[0173] 200,300,400,500 载体材料
[0174] 204,304,410 反射层
[01巧]206,306,412 结构化隔层
[0176] 212,312,416,512 吸收层
[0177] 214,314,414 消除手段
[017引 404 浮凸结构
[0179] 514 保护层
[0180] 612 具有形变诱发变色特性的子区域
[0181] HF 主面
【主权项】
1. 一种制造防伪元件（IOO、600)的方法，包括以下步骤： -提供具有至少一个待涂覆的区域（106、202、302、402、502、606)的载体材料(200、300、 400、500); -在待涂覆的区域中布置反射层(204、304、410); -在反射层上布置结构化隔层（206、306、412)，其中，该结构化隔层适合于保护反射层 以防被消除； -至少在结构化隔层上布置吸收层(212、312、416、512);和 -在结构化隔层不阻止消除反射层的区域中消除反射层。2. 如权利要求1所述的方法，其中，布置吸收层的步骤在消除反射层的步骤之前进行。3. 如权利要求1所述的方法，其中，消除反射层的步骤在布置吸收层的步骤之前进行， 并且吸收层的布置优选使用供体薄片进行。4. 如权利要求1至3中任一项所述的方法，还包括以下步骤： -在载体材料的待涂覆的区域中布置具有凹凸区域(408;406)的浮凸结构(404)。5. 如权利要求4所述的方法，还包括以下步骤： -通过在反射层布置结构化隔层来平整浮凸结构(404);和 -消除浮凸结构的凸起区域(408)中的反射层。6. 如权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，结构化隔层和/或反射层和/或吸收层 通过印刷技术以图案的形式布置，优选通过柔版印刷、照相凹版印刷、喷墨印刷、胶版印刷、 丝网印刷或3D打印布置。7. 如权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，消除反射层的步骤包括蚀刻和/或激光 照射(214、314、414)。8. 如权利要求1至7中任一项所述的方法，还包括以下步骤： -布置增粘层;和/或 -敷设保护层。9. 如权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，结构化隔层具有至少部分变形的能力， 该能力导致防伪元件(612)的形变诱发变色。10. 如权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，结构化隔层具有方向相关折射率和/ 或染料和/或颜料。11. 如权利要求1至10中任一项所述的方法，其中，结构化隔层具有30纳米至1100纳米 干层厚，优选具有300纳米至600纳米干层厚。12. 如权利要求1至11中任一项所述的方法，其中，防伪元件具有至少一种浮凸结构，例 如全息图、蛾眼、微透镜或微反射镜。13. 如权利要求1至12中任一项所述的方法，其中，载体材料包括优选由聚对苯二甲酸 乙二醇酯(PET)制成的载体薄片;和/或 反射层包含铝;和/或 吸收层包含对于蚀刻手段为透过性的材料，优选是铬;和/或 吸收层包含对于激光照射至少半透明的材料;和/或 结构化隔层是绝缘材料，优选基于具有酸基、硝化纤维、丙烯酸盐、丙烯酸酯、环氧化物 或聚亚安酯的氯乙烯共聚物;和/或 结构化隔层包括向列型液晶。14. 一种防伪元件，其中，该防伪元件是使用如权利要求1至13中任一项所述的方法制 造的。15. -种有价文件，尤其是钞票，具有有价文件基材和至少一个如权利要求14所述的防 伪元件。
【文档编号】B42D25/30GK105916697SQ201580004931
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2015年2月6日
【发明人】W.霍夫米勒, T.伯查德, P.恩格尔曼, C.富塞
【申请人】德国捷德有限公司