光学可变防伪元件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于防伪纸、有价文件和其它数据载体的光学可变防伪元件，一种用于制造这样的防伪元件的方法，和具有这样的防伪元件的数据载体。
【背景技术】
[0002]为了保护，数据载体(诸如有价文件或身份识别文件)、以及其它贵重物品(诸如品牌物品)通常设置有防伪元件，所述防伪元件允许证实数据载体的真实性，并同时充当对未授权复制的防护措施。
[0003]具有取决于视角的效果的防伪元件在防护真实性方面有作用，因为它们甚至不能被最先进的复印机复制。在此，防伪元件配有光学可变元件，从不同视角，所述光学可变元件对观看者呈现不同的图像印象，并根据视角显示例如其它颜色或亮度印象和/或其它图形图案。
[0004]例如，诸如信用卡或个人身份证的身份卡长期以来借助激光雕刻个人化。在通过激光雕刻的个人化中，基底材料的光学属性通过以期望标记的形式适当地引导激光束而被不可逆地改变。这种激光标记可将数据载体的个性化与防伪元件结合，并比常规个性化(比如已知的编号方法)更自由地将它们结合进印刷图像中。
[0005]文献EPO 219 012 Al描述了一种具有部分透镜网格图案的身份证。经由所述透镜图案，信息片段利用激光以不同角度刻写进身份证中。所述信息片段还可仅从所述角度被感知到，使得当倾斜身份证时，呈现不同信息片段。
【发明内容】
[0006]基于此，本发明的目的是详细说明一种具有吸引人的视觉外观和高防伪造性的上述类型的防伪元件。
[0007]该目的通过独立权利要求的特征来实现。本发明的发展例是从属权利要求的主题。
[0008]根据本发明，一般的防伪元件包括:
[0009]-单层或多层中心体，其具有相对的第一和第二主表面；
[0010]-同类微透镜的排列，其布置在中心体的第一主表面上，所述微透镜的折射效果限定焦平面；
[0011]-激光敏感记录层，其布置在中心体的第二主表面上；
[0012]-布置在微透镜排列与激光敏感记录层之间并且在微透镜的焦平面之外的掩模层，和
[0013]-通过激光辐射的作用在激光敏感记录层中产生的多个微标记，每个微标记与一个微透镜相关联，并且当通过相关联的微透镜观看防伪元件时，所述微标记是可见的；
[0014]-掩模层包括与所述多个微标记对齐的宏观间隙区域。
[0015]尺寸小于肉眼分辨极限的透镜称为微透镜。微透镜优选地形成为球面的或非球面的，并且例如在钞票中，有利地具有在5 μ m至10 μ m之间、优选地在10 μ m至50 μ m之间、特别优选地在15μπι至20μπι之间的直径。对于卡应用，微透镜还可更大，并具有例如在ΙΟΟμπι至300 μπι之间的直径。在所有设计中，微透镜还可发展为柱形透镜。微透镜的曲率为每个透镜限定至少一个焦距。这里，微透镜排列中的微透镜都具有相同的焦距，由此在本说明书的意义上是“同类的”。通过相同的焦距，确保了微透镜一起限定共同的焦平面。
[0016]在一些实施例中，除了所提及的同类的微透镜排列之外，还可以提供具有其它焦距的微透镜排列。
[0017]用肉眼从20cm的观看距离可察觉的间隙区域称为宏观间隙区域。宏观间隙区域在每一方向上优选地具有在0.5_至3cm之间的尺寸。此外，在所有实施例中，宏观间隙区域有利地形成图案、字符或编码形式的基本花纹。
[0018]宏观间隙区域与多个微标记对齐的规范是指，从在20至30cm之间的正常观看距离，间隙区域与紧紧环绕所述多个微标记的标记区域显得是叠合的。这里，取决于激光照射方向，微标记或标记区域在记录层的平面中的位置可从间隙区域在掩模层平面中的位置偏离多个微透镜直径。特别优选地，微标记或标记区域在记录层的平面中的位置从间隙区域在掩模层平面中的位置最多偏离半个微透镜直径。
[0019]中心体可形成为单层，并且例如通过箔片形成，但是它也可以具有多层结构，并且包括多个箔片和/或中间层，诸如层压漆层。中心体可以但不必须构成防伪元件的支撑衬底。
[0020]在本发明的有利变体中，掩模层是激光敏感掩模层，其中，间隙区域是通过激光辐射的作用产生的。这里，掩模层的间隙区域和记录层的微标记有利地在同一操作中用同一激光束产生，以确保间隙区域与微标记的对齐。
[0021]在本发明另一同样有利的变体中，掩模层是优选地构成印刷层的激光吸收或激光反射掩模层。在这种变体中，掩模层本身有利地不是激光敏感的，并且在用于生产微标记的激光照射时不被激光辐射改变。
[0022]掩模层可以特别地在中心体与微透镜排列之间布置在中心体的第一主表面上。在这种情况下，中心体可以是单层或多层。可选地，中心体可以由两个或多个子层组成，并且所述掩模层可被布置在中心体的两个子层之间。
[0023]在一个有利的实施例中，掩模层的间隙区域连续地延伸越过多个微透镜，优选地越过几百个微透镜，特别优选地越过几千个微透镜。
[0024]在另一同样有利的实施例中，掩模层的间隙区域延伸越过多个微透镜，优选地越过几百个微透镜，特别优选地越过几千个微透镜，在相邻的微透镜之间存在掩模隔离部，其尺寸在人眼的分辨率极限之下。具体地，微透镜之间的掩模隔离部的宽度低于15μπι，优选地低于10 μ m或甚至低于5 μ m。
[0025]有利地，相邻微标记之间的距离等于与相邻微标记相关联的微透镜之间的距离。
[0026]从微透镜平面到焦平面的距离限定焦距，即同类的单个微透镜的焦距。从焦平面到掩模层的距离可以在焦距的40%至100%之间。有利地，从焦平面到掩模层的距离是焦距的80 %以上，优选地是焦距的90 %以上。
[0027]根据本发明的发展，防伪元件包括烧蚀促进图案(ablat1n-promotingpatterns)，其方便激光照射时在掩模层中产生间隙区域。特别地，为了这一点，掩模层可以包括表面扩大浮凸图案，例如具有相交的正弦表面形貌的表面扩大浮凸图案。这里，表面形貌可以具有，例如，200至400nm的高度，优选地为约300nm，并且在x方向和y方向上，在每种情况下具有200至400nm的光栅常数，优选地为约300nm。
[0028]在一个优选的实施例中，中心体的第一主表面仅在间隙区域中设置有表面扩大浮凸图案。
[0029]用于通过激光辐射选择性地除去金属层的其它可能在WO 2011/038848 A2中描述，特别是在第26页到第32页，其公开内容通过引用并入本文。参考本发明，这里，记录层在每种情况下以这样的方式设计，使得脱金属化需要较高的激光能量，并且掩模层以这样的方式设计，使得较低的激光能量对于脱金属化是足够的。以这种方式可实现的是，在记录层中产生期望尺寸的微标记的激光能量下，更容易烧蚀的掩模层的间隙区域产生为大部分或完全没有掩模隔离部。以这种方式，掩模层的尽可能完整的烧蚀可以用期望尺寸的微标记在记录层中的同时受控产生而在间隙区域中实现。
[0030]根据另外的发明实施例，激光吸收层布置在掩模层与记录层之间。激光吸收层优选地具有在可见光谱范围内超过90 %或甚至超过95 %的透射率或，和/或优选地具有在红外光谱范围内超过20%或甚至超过30%的吸收率。
[0031]用于在掩模层中产生间隙区域和在记录层中产生微标记的激光照射优选地用红外线激光器发生，例如波长为1.064 μ m。由于激光吸收层，入射激光能量的一部分被吸收，使得掩模层被用完整的激光能量照射，而记录层只用降低的激光能量照射。以这种方式，激光照射可用足以烧蚀也在微透镜之间区域中的掩模层的激光能量发生，而不会在记录层中产生过大的微标记或完全烧蚀所述记录层。
[0032]激光吸收层的提供也可以与用于掩模层的上述烧蚀促进措施相结合，从而用期望尺寸的微标记在记录层中的同时受控产生确保在间隙区域中的掩模层的完整烧蚀。
[0033]在优选的实施例中，微标记由在记录层中的微孔形成，特别是由基本上为圆形的微孔形成或由图案形状的微孔形成。所述微标记或微孔的确切形状特别地取决于微透镜的形状(球形、非球形、圆柱形)，并且，如下所述，也取决于激光辐射的入射角。
[0034]在其它实施例中，代替在记录层中的微孔，所述微标记也主要在于记录层的可视外观的变黑或非变黑的变化。在一般情况下，微标记可通过激光敏感记录层的颜色变化或去除来形成。激光敏感记录层的去除还包括仅部分的去除，其光学上对应于发亮。记录层的颜色变化或去除可以基于热、光化学或混合工艺。为了产生透射光的效果，所述微标记具有降低的不透明度，并且在极端情况下，通过所提到的微孔形成。对于反射光的效果，减少的不透明度不是绝对强制性的，那里的改变例如还可以在于变黑。
[0035]在有利的实施例中，微标记比各自关联的微透镜要小。这里，微标记和关联的微透镜的面积比可以低于1.0或低于0.5、低于0.2，或甚至低于0.1o圆形微孔可以例如具有在I μ??至15 μ??之间、在1.5 μπι至5 μm之间，并且特另Ij是在2 μπι至3 μπι之间的直径。
[0036]在掩模层的间隙区域中并且在布置为与其对齐的微标记中，防伪元件特别有利地是半透明的，特别是具有在20%至90%之间的透射率。在任何情况下，在间隙区域中的防伪元件的透射率都是显著的，例如以超过1.5倍或超过2倍高于掩模层的间隙区域的外部。在后一个提及的区域(last-named reg1ns)中，防伪元件典型地是不透明的或具有小于15%的透射率，特别是小于10%。如在下面更详细描述的，这导致显著的透明效果。
[0037]在一些实施例中，微标记是用激光辐射通过微透镜排列从至少两个不同的方向引入到记录层内的。在随后观察时，微标记因而各自从它们被制造时引入的相应观察方向上是基本可察觉的。因此，在这些实施例中，微标记从至少两个不同的观察方向上是可察觉的，使得可以产生倾斜或交替的图像。从不同观察方向上可见的基本花纹在含义和构成上可以是相关的，例如，当所述防伪元件在观看者的眼睛前面被倾斜时前进的图像序列，类似手翻书时。