安全元件和安全文件的制作方法
【专利说明】安全元件和安全文件
[0001] 本发明涉及安全元件以及具有安全元件的安全文件。
[0002] 使纸币装备有水印或安全线是已知的。这些安全元件提供可在透射光中识别的安 全特征。为了检查这些安全特征，将纸币布置在光源（例如，人造光源（诸如氖管或白炽灯 泡）或自然光源（诸如举例而言阳光））与观察者之间，并且在此类透射光观察中检查纸币 的外观。通过这种方式的观察，由于安全文件在覆盖有水印或安全线的区域中的透射率的 改变，因而透过纸币的光在纸币的不同区域中不同地变弱，从而相应的对比作为安全特征 变得对于人类观察者而言是可识别的。
[0003] 现在，本发明的目的是提供一种具有增加的防伪级别的安全元件或安全文件。
[0004] 该目的是通过一种具有在透射光中透明的第一区域的安全元件来达成的，其中该 安全元件具有基板，该基板在该第一区域中具有在透射光中观察时显示一个或多个光学安 全特征的一个或多个透射性衍射结构。该目的进一步通过具有此类安全元件的安全文件来 达成。
[0005] 这里，在透射光中透明的区域是指至少在一个倾角下对于从460nm到660nm的波 长范围中的至少30nm的至少一个波长范围而言具有大于20%、特别是大于50%的透射率 的区域。至少在一个倾角下，透射率在从460nm到660nm的波长范围中优选大于50%，并且 进一步在从460nm到660nm的波长范围的至少一半中优选大于80%。
[0006] 这里，优选将如下的衍射结构用作透射性衍射结构，这些衍射结构被设计成在透 射中达成衍射效果，以使得在安全元件被倾斜和/或转动时第一区域的覆盖有衍射结构的 部分区域在每一情形中作为光学安全特征显示色彩变化效果，该色彩变化效果在透射光中 对着定向辐射白光的光源观察时对于人类观察者而言是可识别的。当在透射光中观察安 全元件时，安全元件由此在被倾斜和/或转动时在部分区域中显示例如白色或无色透明外 观与例如红色或蓝色外观之间的变化。替换地，色彩变化效果也可以按相反的次序发生， 艮P，安全元件在被倾斜和/或转动时在部分区域中显示例如红色或蓝色外观与白色或无色 透明外观之间的变化。另一替换方案是从例如红色到蓝色的色彩变化效果。在后一种情形 中，安全特征在所有观察和/或转动角下具有有色外观。以此方式生成的安全特征明显不 同于上述已知的透明光学特征的外观并且提供显著的安全特征。
[0007] 进一步有利地，在第一区域中布置两个或更多个不同的在透射光中观察时显示光 学安全特征的透射性衍射结构。这些不同的透射性衍射结构在这里优选被设计成：在透射 光中对着辐射白光的光源观察时，这些衍射结构在安全元件被倾斜和/或转动时显示不同 的色彩变化效果，具体地，这些衍射结构关于生成色彩的倾角和/或转角或者关于在特定 倾角和/或转角下生成的色彩是不同的。通过使用两个或更多个不同的透射性衍射结构， 可以实现多个显著的且令人惊讶的安全特征，如以下所描述的。倾斜或转动可以按需组合。 例如，首先倾斜一角度并且随后在此倾斜平面中转动，或者转动以若干不同的倾角发生。例 如，零阶透射光衍射效果还可以与一阶或更高阶透射光衍射效果相组合。
[0008] 根据本发明的优选实施例示例，第一区域具有覆盖有第一透射性衍射结构的一个 或多个第一区划以及覆盖有第二透射性衍射结构的一个或多个第二区划。这里，第一透射 性衍射结构不同于第二透射性衍射结构。这里，在每一情形中优选在整个表面上使（诸） 第一区划覆盖有第一衍射结构。这里，在每一情形中优选在整个表面上使（诸）第二区划 覆盖有第二透射性衍射结构。
[0009] 此外，除了一个或多个第一和第二区划之外，使第一区域还具有覆盖有这一个或 多个透射性衍射结构中不同于第一和第二衍射结构的其他衍射结构的其他区划也是可能 的。因此，第一区域优选还具有一个或多个第三区划和/或一个或多个第四区划，其中第三 区划覆盖有这一个或多个透射性衍射结构中的第三透射性衍射结构或者第四区划覆盖有 这一个或多个透射性衍射结构中的第四透射性衍射结构。这里，第一、第二、第三和可任选 的第四衍射结构在每一情形中彼此互不相同。
[0010] 第一和第二透射性衍射结构优选在其结构参数中的一个或多个结构参数方面和/ 或在其构成方面彼此不同。这里，已证明使第一和第二衍射结构例如在其起伏形状和/或 其起伏深度或光栅深度和/或其方位角和/或其光栅周期方面彼此不同是值得的。这里， 起伏形状指的是形成透射性衍射结构的结构元件的形状。这里，第一和第二透射性衍射结 构可以具有例如不同的对称的起伏形状，例如，第一衍射结构可以具有正弦形的起伏形状， 而第二透射性衍射结构可以具有矩形的起伏形状。此外，使第一衍射结构具有不对称的起 伏形状并且使第二衍射结构具有对称的起伏形状或者反过来、或者使第一或第二衍射结构 关于起伏形状的不对称性是不同的也是可能的。影响色彩变化效果最多的参数优选是光栅 周期和光栅深度以及方位角。
[0011] 此外，从不同类型的透射性衍射结构形成第一和第二透射性衍射结构是有利的。 这里，不同类型的透射性衍射结构指的是具有不同的层构成和/或从以下描述的不同类别 的透射性衍射结构中选择的衍射结构，例如以下描述的第一类透射性衍射结构和以下描述 的第二或第三类透射性衍射结构的组合。
[0012] 此外，第一和第二透射性衍射结构就在透射光中观察时对于人类观察者而言可识 别的效果方面不同，并且特别是在以下参数中的一个或多个参数方面不同是有利的：不倾 斜和/或不转动状态下透射光的色谱的差异、倾斜和/或旋转状态下透射光的色谱的差异、 倾角或倾角范围、色谱发生变化的旋转角或旋转角范围、不倾斜和/或旋转状态下的透射 率、倾斜和/或旋转状态下的透射率、倾斜轴和/或旋转轴的对齐以达成这些效果。
[0013] 这里，在安全元件的第一区域中，一个或多个第一区划和一个或多个第二区划可 被布置成彼此分开或者彼此紧邻。
[0014] 关于第一区域、第一区域的部分区域、以及各区划的布置，这里将在俯视中对安全 元件的观察取作起始点。
[0015] 已证明使相邻的第一和第二区划彼此分开小于20 μπκ优选小于5 μπκ特别优选 小于2 μ m是值得的。
[0016] 根据本发明的优选实施例示例，第一和第二区划在每一情形中具有大于300 μπι 的横向尺寸。第一和第二区划优选在每一情形中具有大于500 μπκ优选大于Imm的宽度和 长度。在此实施例中，第一和第二区划因此优选具有人类观察者以正常的观察距离能够辨 别第一和第二区划的形状的横向尺寸。
[0017] 这里，横向尺寸指的是对安全元件的俯视中的尺寸，即，由安全元件的顶面或底 面横跨的平面中的尺寸。横向尺寸因此特别是指区划的宽度和长度。
[0018] 该一个或多个第一区划优选被模制成形成第一基调图案（motif)，并且该一个或 多个第二区划优选被模制成形成第二基调图案。这里，基调图案尤其是指字母和数字、字母 和数字序列、标志、标记、符号、图形表示（例如，人的肖像、符号或类似物）。这些基调图案 可以由个体图像元素构成，诸如点、线、马赛克、网格、表面、灰度图或其组合。
[0019] 由此，通过这种设计，例如提供在第一倾角范围中显示第一基调图案并且在不同 于第一倾角范围的第二倾角范围中显示第二基调图案或者以不同的色彩显示第一和第二 基调图案是可能的。安全特征可以在不同的旋转角下显示第一基调图案和第二基调图案或 者还可以显示第三基调图案。
[0020] 此外，一个或多个第一和第二区划被模制成形成一个基调图案是有利的，其中第 一区划形成该基调图案的前景区域并且第二区划形成该基调图案的背景区域。这里，至少 一个或多个第一区划优选被第二区划之一完全包围。通过这种设计，例如可提供透射性安 全特征，其中该基调图案由于前景区域和背景区域的对比色而仅在特定的倾角范围中出 现，或者前景区域或背景区域的色彩取决于倾角而变化。
[0021] 根据本发明的另一优选实施例示例，在第一区域中提供多个第二区划，其中第一 和第二区划在每一情形中具有小于300 μ m、尤其小于150 μ m、并且优选小于80 μ m的至少 一个横向尺寸。这里，第一和第二区划可例如以像素的形式、例如以具有小于300 μ m的宽 度和长度的正方形、八边形等的形状来形成，或者也可以具有小于300 μπι的宽度和大于 300 μ m的长度的条纹的形式来形成。这些条纹可以直线或者波浪或者之字形地延伸。这里， 第一和第二区划在每一情形中优选具有大于5 μ m、特别是10 μ m、进一步优选大于20 μ m的 宽度。此最小宽度使得减少或抑制来自区划边界的非期望衍射效果成为可能。例如，此类 带条纹的且相邻的区划的方位角相差0.Γ到10°并且优选相差0.5°到10°。
[0022] 如以上已提及的，除了第一和第二区划之外，在第一区域中还可以提供其他区划， 这些区划覆盖有与第一和第二透射性衍射结构不同的透射性衍射结构。因此，第一区域优 选具有覆盖有第三或者第四透射性衍射结构的第三和/或第四区划，其中第三和第四区划 在每一情形中还具有小于300 μπκ特别是小于150 μπκ优选小于80 μπι的至少一个横向尺 寸。
[0023] 此类第一、第二、第三和/或第四区划的使用和布置使得生成明显地改善安全元 件的防伪级别的众多光学安全特征成为可能。此外，安全元件获得较大的光学可变性和/ 或可以在较宽范围的不同观察和照明条件下被感知到。
[0024] 根据本发明的优选实施例示例，借助此类区划来生成在透射光中观察时变得可见 的真彩图像，这些真彩图像尤其是在被倾斜和/或转动时改变其色彩及其可见性。
[0025] 为此，第一区域优选具有被划分成多个