成角度发光的安全元件及其制造方法

专利名称：成角度发光的安全元件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种优选构造为安全证件的或者集成到这样的安全证件中的成角度 发光的安全元件，以及涉及一种用于制造成角度发光的安全元件的方法。
背景技术：
视为安全元件的是具有至少一个安全标志的结构和结构单元。安全标志又是指 使仿造、伪造、复制或者这类行为变得困难或者优选变得不可能的标志。此外，安全标志应 可以使其本身得到验证，以便例如可以检查其真实性和/或者非伪造性。除了检查安全元件的真实性外，通常还可以将信息编码于安全元件内，这些信息 通过安全元件和/或者安全标志直接防止伪造和/或者仿造。安全证件是包括至少一个安全标志的实体。作为安全证件仅举例如下身份 证、旅行护照、身份(ID)卡、准入证、Visa、印花税票、票券、驾驶证、行驶证、有价证券， 如钞票、支票、邮票，银行卡、信用卡、任意的芯片卡和粘贴标签(例如用于产品保证 (Produktsicherung)) 0这些安全证件具有至少一个安全标志，一般情况下具有大量不同的 安全标志。已经预加工的、作为半成品构成的安全元件可被集成到安全证件中，例如像曝光 的或者压印的全息图。但同样地，有助于共同构成安全标志的各个组成部分或者元件也可 被集成到安全证件中。因而，安全证件因此在另一意义上也始终表现为一种安全元件，因为它是具有至 少一个安全标志的结构单元。在现有技术中公开了大量的安全标志和安全元件。例如，由现有技术中公知其中 利用所谓的光学可变油墨(OVI-Optically Variable Ink)来印刷信息的安全元件或安全 证件。光学可变油墨的特征在于，在不同的观察角度下感觉到所印刷信息的不同颜色印象 或颜色变化。同样地，在现有技术中同样公开了包括如下结构的安全证件或安全元件，这些结 构由于干涉效应表现出观察角度依赖性。称得上是这种安全元件的例如有体全息图，其一 般情况下在储存在该体全息图内的信息重构方面具有很高的角度选择性。此外，体全息图 的特征在于在能重构全息图的重构光方面很高的波长选择性。由DE 60114156T2公开了效果颜料，其中，附加地将发光物质加入效果颜料内。在 这里，不利的是如下事实，即，在构成效果颜料时，必须屈服于“约束因素”(芯材的层厚、折 射率)，并因此在倾斜时未实现足够且明显的光学效应。如果发光体例如像该专利中所介 绍的那样作为低折射的芯区装入，那么为此仅典型地为400(+-200)nm的层厚可供使用，该 层厚必须被精确遵循。由此，例如排除了使用直径为数μm粒径的典型发光体。此外，发光 体的典型基质晶格(Wirtsgitter)与典型的OVI芯材(例如像MgF2)相比，具有更高的折 射率，由此，倾斜时颜色变换效应受到强烈限制，并且因此典型的发光体基质晶格不适用于 OVI材料的构筑。尽管已经公开了一定数量依赖于角度的安全标志和安全元件，但仍存在提供新型安全标志和安全元件的需求，以便实现安全证件的防伪和利用相应的安全标志得到保障的 物体。特别希望的是，实现可简单而可靠地检查的安全标志。

发明内容
因此，本发明基于如下技术任务，S卩，完成一种具有依赖于角度的安全标志以及一 种用于制造这种安全标志的方法，所述安全标志可被简单地检查。为解决该技术任务，设置为完成一种成角度发光的安全元件，其包括第一元件和 至少部分叠盖第一元件的第二元件。在这种情况下，第二元件面对安全元件的观察侧，鉴别 时从该观察侧观察安全元件。第一元件包括第一发光机构，而第二元件则包括至少一个光 学干涉结构，光学干涉结构在特征(ausgezeichnet)波长范围内具有依赖于定向的透射能 力或者反射能力，所述依赖于定向的透射能力或者反射能力在改变定向时，在恰好一个定 向角度上或者在有限的定向角度范围内，使所观察的发出光(Lumineszenzlicht)产生可 感觉到的变化。第一元件和第二元件这样彼此协调，使观察时，在激发第一发光机构的发光 期间，依赖于观察的定向和/或者激发光入射的方向地，透过第二元件可以感觉到在特征 定向或有限的定向范围上的光学变化。这一点意味着，对于特征相干波长范围来说，在恰好 某种定向或某个定向范围下，出现透射或者反射的改变。为制造这种成角度发光的安全元 件，将第一元件和第二元件相对于彼此地布置，从而第二元件至少部分叠盖第一元件并且 第二元件面对观察侧。在这种情况下，第一元件对第二元件的协调或反过来的协调这样来 进行，使发光机构在激发的状态下在特征波长范围内发射光，或者特征波长范围与如下的 波长范围相一致，在该波长范围中第一发光机构能借助激发光入射来激发至发光。在第一 种情况下，通过透射能力或反射能力的改变，发出光在其强度方面在特征波长范围内通过 第二元件依赖于定向地发生变化。在第二种情况下，相反地，依赖于定向地改变发光激发本 身。第二元件包括至少一个干涉结构，该干涉结构在恰好一种定向或者在有限的定向范围 内改变其对于至少一种波长或波长范围的透射或者反射。这种波长或者说这种波长范围相 应于上述的特征波长或者说特征波长范围，其又例如相应于发射波长或者说又相应于发光 机构发光的发射波长范围，或者相应于激发波长或者说激发波长范围。也就是说，干涉结构 在恰好一种定向或一个定向范围下，改变其对特征波长范围内光的透射能力和/或者反射 能力。本发明的优点是，提供一种依赖于观察角度的安全元件，该安全元件一般情况下可以 借助用于发光的激发源通过简单的目视检查进行检查。因为存在恰好一种定向或者说一个 有限的定向范围，在这种定向下能观察到的或者所观察的发出光就其强度或者光谱成分在 定向改变期间，例如在倾斜安全证件时，变化，所以这种安全标志也可以由未受过培训的人 员或者受过很少培训的人员进行可靠鉴别。特征定向通过相对于表面垂线的角度(偏振 角)确定。与之相反地，方位角，也就是在表面平面内，在平面内的任意轴线与指入该平面 内的观察方向或者入射方向的投影之间的角度，可以是任意的。在使用体全息图的情况下， 也可以限制方位角范围。有限的定向范围通过观察或者入射方向偏振角的有限的角度范围 确定。至少一个干涉结构可以由多个同类型的组成部分形成，但这些组成部分各自独立表 现出总体结构具有的相应干涉特性。这一点意味着，这些组成部分具有相似的依赖于定向 的透射特性和/或者反射特性。“在恰好一种定向或一个定向范围下改变对特征波长范围内的光的透射能力和/或者反射能力”这一特征是指在定向改变的情况下，当所述定向恰好达到某种定向或者某 个有限的定向范围时，发生透射能力和/或者反射能力向一种与之不同的透射能力和/或 者反射能力的转变。然而，在恰好一种定向或一个定向范围下，特征波长范围内透射或者反射出现依 赖于定向的改变，并不意味着在所有实施方式中仅在恰好这种定向下出现可以观察到的发 出光的变化。而是，至少一个干涉结构也可以这样选择，即，使反射能力和/或者透射在恰 好一种定向下改变，然后在定向继续变化时却基本上保持不变。对于那些小于特征定向所 属的偏振角的、相对于垂线测量的偏振角来说，所述至少一个干涉元件在特征波长范围内 例如表现出第一透射特性和/或者反射特性。在偏振角大于所述恰好一种定向所属的偏振 角的情况下，所述至少一个干涉元件在极佳波长范围内具有偏离的透射特性和/或者反射 特性。透射特性之间和/或者反射特性之间的改变在恰好所述一种定向时出现。类似情况 适用于某个定向范围，在该定向范围中，出现不同的透射特性之间和/或者不同的反射特 性之间的转变。在其他实施方式中，特征波长范围内透射特性和/或者反射特性对于所有定向相 同，除了恰好如下一种定向或除了如下有限的定向范围，在该定向上或该定向范围内，特征 波长范围内光的透射特性和/或者反射特性变化。此外具有优点的是，依据本发明，依赖于角度的元件同发光元件分开，也就是使用 两种互不依赖的元件，由此，这两种元件可以分开得到优化或选取，以便在共同作用下取得 明显的光学效应。通过第一元件与第二元件依据本发明的分开，在选取和组合所述元件方面，存在 明显更大的选择自由度。这样发光体可不依赖于其物理或者化学特性(例如像折射率、粒 径、基质晶格……)地被使用，或者也可以同时使用例如有机发光体和无机发光体。用于第二元件的所述至少一个干涉结构各自具有优选方向。为可以按照这种方式通过人进行目视检查，在本发明的一种优选实施方式中，特 征波长范围处于可见波长范围内。在这种情况下，第二元件优选这样构成，即，在激发光穿 过第二元件入射方面，不对透射或者反射产生依赖于定向的影响。因此观察依据本发明的 安全标志可以按照简单方式通过在不同角度下观察安全元件来进行。为可以可靠感觉到依赖于定向的变化，在一种优选的实施方式中设置为透射能 力和/或者反射能力依赖于定向的改变大于30 %，优选大于50 %，最优选大于80 %。可以 特别简单感觉到依赖于定向地变化的是，当元件包括至少两个(侧向上)彼此相邻的区域， 其中，所述至少两个区域中的至少一个不被第二元件叠盖或者遮盖。感觉到的发光的依赖 于定向的变化在改变定向时，仅在第一元件被第二元件叠盖的那个区域内或者那些区域内 出现。因为例如人眼非常适合感觉色彩和/或者强度方面的相对差别，所以感觉依赖于定 向的改变在该实施方式中被特别简单地捕捉。第一元件可以包括具有窄带发光光谱或者宽带发光光谱的第一发光机构。一般情 况下，第一发光机构包括具有一条或者多条在波长光谱内相邻或者相距布置的光谱线的窄 带发光光谱。第一元件，也就是第一发光机构，与第二元件，也就是特征波长范围(在该特 征波长范围中，发生反射能力和/或者透射能力的依赖于定向的变化)，的协调，在通过定 向依赖性来影响发光光谱的实施方式中这样进行，使第一发光机构在特征波长范围内发射发出光，优选具有该第一发光机构的发光最大值。特别是为了可以确定发光的特定颜色，具有优点的是为第一元件添加其他发光 机构。这些其他发光机构具有从第一发光机构的光谱分布偏离的光谱分布。例如为了产生 使观察者在没有第一元件的未被第二元件叠盖的比较区域情况下也可以感觉到的颜色变 化，具有优点的是第二元件这样构成，即，特征波长范围内依赖于定向的透射能力和/或 者反射能力在包括特征波长范围的更大波长范围方面是光谱选择性的。光谱选择性的定向 依赖性意味着透射能力和/或者反射的变化仅在一个有限的波长范围内，在这里是在特 征波长范围内出现。这意味着，反射能力或者透射能力的变化仅在特征波长范围内依赖于 定向地改变。而在相邻的光谱范围或者波长范围内，相反地，观察不到透射能力和/或者反 射能力的变化或者只能观察到透射能力和/或者反射能力非常小的变化。这一点在宽带的 和/或者由多条并非全部位于特征波长范围内的光谱线组成的发出光中，导致仅对发出光 的一部分光谱线或光谱范围或者波长范围出现透射能力和/或者反射能力依赖于定向的 改变。由此，颜色印象依赖于定向地改变，因为发出光的观察者感觉到的、关于颜色叠加的 颜色印象取决于发出光的光谱成分。如果仅部分光谱通过第二元件透射或者反射，那么这 一点导致了可感觉到的光谱分布的光谱成分的改变，并因此导致颜色改变。在一种优选的实施方式中设置为，将信息储存到安全元件内。该信息例如可以是 个性化信息和/或者个人化信息。视为个性化信息的是可以使该安全标志的与其他同类型 的安全标志相区分的这种信息。个性化信息例如可以是序列号。视为个人化信息的是如下 个人化信息，其包括被分配安全标志的人员的信息。如果安全标志例如集成到作为护照使 用的证件中，那么在安全标志内编码的姓名、出生日期、生物数据，例如面部照片信息、指纹 信息等可以作为个人化信息使用。此外，个性化和/或者个人化既可以通过第一元件的平 面结构化来进行，也可以通过第二元件的平面结构化和/或者叠盖区的结构化来进行。因 此，依据优选的实施方式，在第一元件内储存第一信息和/或者在第二元件内储存第二信 息。概念第一信息和第二信息的使用在上下文中并不代表信息的优先性。作为第一发光机构和/或者其他发光机构可以使用专业人员公知的所有能被激 发发光的物质和材料。优选使用发出荧光或者磷光的发光机构。这种发光可以是光致发 光、电致发光，包括有机或者无机发光二极管的光发射，或者辐射致发光。优选的是在可见 波长范围内透明的发光机构，从而第一元件在可见波长范围内是透明的。由此，可以达到的 是，可以在一个设有安全元件的物体上安设的印刷层或者在安全元件中从观察侧看来安设 在第一元件的下方的印刷层，只要所述发光不被激发，在感觉方面就不受影响。此外，发光 机构也可以包含在可见的印刷色料(遮盖色料)内。第二元件分别在所述发光的光谱范围内和在激发光的光谱范围内在至少一种定 向下是透明的或者是部分透明的。第二元件可以包括多个光学干涉结构。已经证实的是，作为适用的干涉结构是多 层干涉结构。例如可以使用这样匹配的共同挤出的薄膜，即，该薄膜在低于特征波长下具有 高透射能力，并且在高于特征波长下具有低透射能力。反射能力也可以相同地构成。同样 可行的是，在低于特征波长下具有低透射能力，并且在高于特征波长下具有高透射能力或 相应具有反射能力。这种结构对于专业人员来说作为所谓的短通滤波器(Kurzpassfilter) 或者长通滤波器(Langpassfilter)公知。这些结构具有的特性是，在特征波长时，垂直观察层时，透射能力和/或者反射能力出现变化。如果相对于垂直观察改变定向，那么特征波 长向更短的波长推移。这种特征波长在定向改变时在其中发生推移的区域，确定了干涉元 件的特征波长范围。如下所谓的效果颜料表现出类似的特性，特别是包括多个例如蒸镀或者沉积在云 母颗粒上的介电层的电的多层-干涉-效果颜料，或者其中介电粒子利用部分可通过的金 属层覆盖的金属-介电-法布里-珀罗-效果颜料。效果颜料这样加工，即，效果颜料具有 本征的优选定向。这一点意味着，效果颜料在本质上具有例如等同于共同挤出薄膜中垂线 的优选方向。在制造效果颜料时，这样选择初始粒子，使其沿某一平面比在空间上其他所有 可能的定向中具有更大的平面伸展。在构成第二元件时，可以使用多个同类型或者不同类 型的干涉结构，但其中，这些干涉结构各自在其本征的优选定向方面相对于彼此至少最大 程度上对齐(ausrichten)。除了长通滤波器和短通滤波器外，不言而喻也可以使用带通滤 波器，其只能通过或者阻挡特定波长范围，该特定波长范围在倾斜时同样推移。其他可能的 干涉结构例如可以借助液晶产生。具有优点的是，同样可以使用体全息图或者李普曼-布 喇格(Lippmarm-Bragg)结构。体全息图提供的优点例如是，在其中可以不依赖于平面结构 化地，在制造时储存复杂信息，该复杂信息在重构时可被读取。重构在依据本发明的安全元 件中这时仅在观察角度与制造时所确定的重构角度相一致的情况下进行。此外，在体全息 图内可以对不同光谱线储存不同信息，此外，这些不同信息可以在不同的观察角度和照明 角度下重构。但重要的是体全息图这样构成，即，对确定波长范围的透射和/或者反射依赖 于定向的变化在某一定向下或者在某一定向范围内出现。不言而喻，也可以采用如下实施方式，其中，第二元件包括不同干涉结构。安全元件的个性化和/或者个人化特别简单地可行，这是因为至少第一元件优选 采用印刷技术制造。发光机构可以被简单地集成到印刷色料和/或者印刷油墨中。在一种特别优选的实施方式中，第二元件也采用印刷技术制造。特别是所提到的 效果颜料，还有构成胆留醇相的液晶或者共同挤出材料(例如共同挤出薄膜或者玻璃)的 薄片，也可以以印刷技术来施布。在这种情况下，充分利用的是本征定向至少在具有优选 方向的薄片和效果颜料中由一种几何构成来照顾，从而在表面上的几何设置使各个干涉结 构相对于彼此对齐，并且与第一元件或观察方向共同对齐。但重要的是，由多种组成部分 (其同样包括所有干涉结构)形成的干涉结构仅在(表面的垂线的)空间方向方面具有优 选方向。只有这样才能保证对于所选取的波长范围仅在恰好一种定向，也就是在相对于垂 线的偏振角时，出现透射变化和/或者反射变化。如果作为干涉结构使用体全息图或者共同挤出的薄膜，那么可以将其应用于有价 证券上，其中，有价证券内含有作为第一元件的发光物质，并且在共同作用下出现依据本 发明的光学效应。如果作为干涉结构使用体全息图或者共同挤出的薄膜，那么第一元件 可以印刷在体全息图的全息摄影的记录媒介上或共同挤出的薄膜上，其中，印刷侧总是第 二元件的背对安全元件观察侧的侧。在其他实施方式中，第一元件优选采用印刷技术施 加到基底上。基底可以特别是基于合成材料、基于织物和/或者基于纸的对于任何专业 人员公知的基底层。对于合成材料的例子例如是如下组的代表，包括PC(聚碳酸酯，特别 是双酚-A聚碳酸酯)、PET (聚对苯二甲酸乙二酯)、PMMA (聚甲基丙烯酸甲酯)、TPU (热 塑性聚氨酯弹性体橡胶)、PE(聚乙烯)、PP (聚丙烯)、PI (聚酰亚胺或者反式聚异戊二烯(Polytrans-Isopren)), ABS (丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、PVC(聚氯乙烯)以及这 些聚合物的共聚物。第二元件可以直接印刷或者施布到印有第一元件的基底上。施布例如 可以通过粘接剂、热和/或者紫外线(UV)交联作用实现。可以选择的是，可以进行层压，其 中，两个元件或者处于它们之间的层在压力和温度的影响下粘附连接。但同样可以在第一 元件与第二元件之间设置透明的基底层，该基底层在激发光和发出光的波长范围内均透明 或者至少部分透明或发光。在适当选择干涉结构方面的特别优点在于，安全元件可以在使用印刷技术的手段 和方法的情况下，施加到几乎各种基底上。在这种情况下，可以简单地将信息，特别是个性 化和/或者个人信息，储存并且在安全元件内加以保护。同样可以设想包括第三元件的实施方式，该第三元件同样包括至少一个干涉结 构，并且部分叠盖第一元件。由此可以完成如下的安全元件，其例如在安全元件的不同范围 内同时地、也就是在实施定向改变时产生依赖于定向的逆反的颜色变换。


下面借助附图对本发明进行详细说明。其中图Ia以剖面图示出安全元件示意图；图Ib示出依照图Ia的安全元件的示意俯视图；图加示出依照图1的安全元件在采用UV辐射激发及垂直观察时的示意剖面图；图2b示出依照图加的安全元件的俯视图；图3a示出依照图1的安全元件在采用UV辐射激发及在偏离垂直观察的定向下观 察时的示意剖面图；图北示出依照图3a安全元件的俯视图；图4示出依赖于不同观察角度的、对于波长的反射能力/透射能力的图形；以及图如_5(示出未激发发光下垂直观察时(a)、激发发光下垂直观察时(b)以及激发 发光下在偏离垂直的定向下观察时，另一安全元件的示意俯视图。
具体实施例方式图Ia中示意示出安全元件1。将第一元件3施加，优选为印刷到基底2上。第一元 件3包括一种或者多种发光机构，其在用例如UV波长范围内的短波光激发后或者激发时呈 现可见波长范围内的发光。发光机构的印刷例如可以借助凸版印刷、凹版印刷、透印、数字 印刷或者平板印刷，特别是胶印法进行，该胶印法可以是湿式胶印法、无水胶印法或者干式 胶印法。适用于个性化和个人化印刷的例如是喷墨打印法。在第一元件3的上方，面对安全 元件1的观察侧4设置第二元件5，第二元件5至少部分叠盖，也就是遮盖第一元件3。第二 元件5包括一个或者多个干涉结构。干涉结构例如可以是共同挤出的薄膜。干涉结构同样 可以是由介电层制成的多层-干涉-效果颜料或者金属-介电-法布里-珀罗-效果颜料 或者还有构成胆留醇相的液晶或者它们的组合物。最后所称的干涉结构最简单的是可以借 助印刷法例如丝网印刷来施加。但也可以采用其他任何印刷法，只要干涉结构得到这样印 刷，即，干涉结构各自这样关于第一元件对齐，从而本征定向在依赖于定向的干涉特性方面 对于所有多个干涉结构而言是相同的或者是几乎相同的。例如，如果使用介电的多层-干涉-效果颜料，那么这种效果颜料具有透明的芯，例如是利用多个介电层叠盖的云母颗粒。 所述云母颗粒在一个空间平面上具有比在其他所有可能的空间方向上更大的平面伸展。这 一点意味着，介电的多层-干涉-效果颜料具有成展平的形状。在印刷这种介电的多层-干 涉-效果颜料时，它们这样取向，使其以其平面侧基本上平行于基底或第一元件的平整表 面或者设置在第一元件与第二元件之间的基底层地取向。多个介电的多层-干涉-效果颜 料必须统一定向，从而宏观上出现依赖于定向的，也就是依赖于观察角度的干涉效应，这种 干涉效应产生安全元件光学上可以感觉到的变化，正如下面详细介绍的那样。相同方式也 适用于具有与干涉特性的优选方向相配合的几何形状的、由共同挤出材料制成的薄片。也 就是说，几何的优选方向与干涉的优选方向相关地来限定。共同挤出材料的薄片例如具有 平面形状。对于由平面形状所确定的面的法线例如与一垂线重合，与该垂线相关地限定共 同挤出材料的依赖于方向的反射能力和/或者透射能力。安全元件1在其他实施方式中可 以包括其他层且本身优选构造为安全证件，例如护照或者身份证或者作为有价证券或者类 似物件。在所示的实施方式中，在基底层2下方设置增附剂层6，从而安全元件1例如可以 借助热印(Hotstamp)法安设在其他安全证件和/或者物体上。压制增附剂层的其他可行性 方案例如是DE 102006048464A1中所描述的粘接剂，粘接剂在第一阶段可以利用UV交联进 行干燥，由此，元件例如可以不结块地以卷形式存放，并且在第二阶段，例如在层压过程中， 与处于其下方的基底热粘附连接。当然也可以选择利用这种粘接剂需要时部分面地印刷基 底或者给基地涂层，从而其在后面层压时与无粘接剂的安全元件粘附连接。另一个例子是 DE 102007052949A1所介绍的方法，其中，元件或者基底利用由一种溶剂或者多种溶剂和基 于偶(geminal)双取代的二羟基二苯基环烷烃(Dihydroxdiphenylcycloalkans)的聚碳酸 酯衍生物的混合物来涂覆、干燥，并且随后与其他层例如通过层压粘附连接。对于专业人员来说，可以按照简单方式既在第一元件内，也在第二元件内储存第 一信息和第二信息。这一点特别是在这些元件采用印刷技术制造的情况下适用。印刷时例 如第一元件和第二元件的平面结构化几乎可以任意构成，并且由此例如以字母符号和/或 者图形符号和/或者图像的形式将信息编码。如果将共同挤出薄膜用作为干涉结构，那么 该共同挤出薄膜同样可以平面地结构化，例如通过冲出或类似手段。如果将体全息图用作 为干涉结构，那么将信息如专业人员所公知的那样储存在该体全息图内，这些信息只能在 重构全息图时，在包括重构光入射方向和观察方向的预先规定的重构几何情况下，才能从 该全息图中读取。优选第一元件所包括的发光机构这样构成，S卩，所述发光机构在可见波长范围内 是透明的。第二元件也这样构成，即，第二元件至少在可见波长光谱的部分区域内是透明的 或者是部分透明的。由此还可行的是，只要不激发第一元件的发光，观察者就可以看到例如 借助传统的印刷层(未示出)来施加的储存在基底2内的信息。为检查和/或者鉴别安全元件1，利用激发光7照射安全元件。该激发光是紫外 线波长范围内的光，该激发光与第一元件3的发光机构在如下方面相协调，以使其引起这 种发光机构的发光。图加示出图Ia安全元件1的这种情况。借助实线的箭头示出观察者 在垂直地俯视安全元件1时感觉到的发出光8。但激发光7例如也可以处于可见波长范围 内(所谓的日光荧光发光(TagesIichtfluoreszenzen))。在红外线波长范围内激发的情况 下，例如也可以利用反斯托克斯(Anti-Mockes)特性发射可见光。
在图3a中这时示出的情况中，安全元件1同样利用激发光7照射，从而第一元件 内产生发出光8。但在这种情况下，这时示出观察者在另外的、偏离垂直观察的定向下感觉 到的发出光8。至少一部分发出光8’在第二元件5内，也就是在一个或者多个干涉结构内 反射。这一点意味着，在定向改变时第二元件5的所述一个或者多个干涉结构的透射能力 减少。图4中示意示出干涉元件的透射能力/反射能力。在那里示出对于垂直观察 11(实线)和对于以60°关于表面垂线观察12 (虚线)的、波长相对应的透射能力(反射能 力)。在特征波长13时，在垂直观察的情况下出现透射能力(反射能力)的跃变。倾斜时 这种其上出现透射(反射)跃变的特征波长13’向更短的波长迁移。在其中透射能力(反 射能力)出现变化的波长范围也称为特征波长范围14或者特征光谱范围。为使激发发光 期间倾斜观察安全元件时出现光学上可感觉到的效应，第一元件的发光机构必须这样与第 二元件的干涉结构相协调，即，在这种特征光谱范围或者波长范围14内进行发出光的显著 的发射。如果第一元件的发光光谱具有线性光谱，那么发光光谱的光谱线中的一条优选处 于特征光谱范围或者波长范围14内。在图Ia至3a所示的实施例中，由如下所述出发，S卩，第一元件，也就是第一元件的 一个或者多个干涉结构具有倾斜时在发光辐射8的波长范围内增加的反射能力或者减少 的透射能力。正如专业人员公知的那样，可以构成不同的干涉结构，其同样表现出相反特 性，这意味着，短波长时的高透射(低反射)以及长波长时的低透射(高反射)。带通滤波 器当然也可以类似产生。图Ib至北中示出与图Ia至3a的安全元件1各自相互对应的示意图。从图Ib可 以看出，第二元件5仅部分叠盖第一元件3，并且此外被结构化，例如可以作为条形码实现。 在图Ib的视图中，没有激发发光。图2b中示出到安全元件的垂直俯视，其中，激发第一元件3的发光机构发光。发 出光的发射通过阴影线表示。阴影线的密度表示能感觉到的发出光的强度。可以很好地看 出，在第一元件3整个平面伸展的范围内，可以感觉到很强的发光。图北中这时示出激发发光时在从垂直观察偏离的定向下的俯视图。可以看出，在 第二元件5叠盖第一元件3的叠盖区9内，发光发生明显衰弱。由此，使作为相应于叠盖区 9的遮蔽区的第二元件5的结构对于观察者可以感觉到，该结构在图2b的俯视中看不到，因 为第二元件5在那里是透明的。图如至5c中示出安全元件1另一实施方式的俯视图。在所示的实施方式中，信 息在第一元件3中编码，该信息在这里示意性地作为A示出。第二元件5这样构成，使第二 元件5仅叠盖第一元件3的一部分-半部15。在没有激发发光的依照图fe的视图中，只要第一元件3的发光机构在可见波长范 围内是透明的，就感觉不到第一元件3的信息。图恥中现在示出激发第一元件3的发光机构发光的情况。安全元件1在垂直的 俯视下被观察。可以很好地看出第一元件3整个区域内的发光。因此在该视图中，可以清 楚地感觉到第一元件3内所储存的信息。图5c中现在示出安全元件1的视图，其中，在偏离的定向下观察安全元件1。第二 元件5的一个干涉结构或者多个干涉结构发光区域内在该定向下几乎没有透射。因此仅字母A未被遮盖的半部16借助所发射的发光辐射是可以感觉到的。对使用者因此出现一种 很强的反差，从而安全元件可以简单鉴别。所介绍的实施方式仅是举例的、大大简化的实施方式。对于专业人员来说不言而 喻的是，可以设想明显更加复杂的实施方式。特别是可以施加具有干涉结构的其他元件，其 例如具有与第二元件相反的透射/反射特性，并且叠盖第一信息的其他部分。如果第一元件内所含有的发光机构在大的光谱范围内或者以多个彼此在波长光 谱内彼此相距甚远的光谱线形式发射发出光，那么反射能力或透射能力依赖于观察角度的 或依赖于倾斜的变化仅导致光谱选择性的改变。这一点意味着，反射能力/透射能力的改 变仅涉及有限光谱范围内的发出光。但这一点在适当选择发光机构的情况下，却导致在倾 斜期间出现可以清楚感觉到的颜色变化。如果不将整个第一元件通过第二元件叠盖，那么 颜色变化不言而喻地在倾斜时仅在一部分第一元件内出现。因此在这种情况下，安全元件 也可以简单由此来鉴别，即，第一元件的部分区域内出现可以清楚感觉到的颜色变化。第一信息也可以“彩色地”储存在第一元件内。特别是在第一元件包括多种不同 发光机构的情况下，一部分信息可以利用发射引起第一颜色印象的发出光的第一发光机构 来生成。利用一种或者多种其他的、发射偏离的颜色印象的发出光的发光机构可以生成其 他信息或者背景。因为第二元件在特征波长范围内具有光谱选择性的透射能力/反射能力 定向依赖性，所以在适当选择发光机构的情况下，仅对第一发光机构的发出光产生影响，例 如进行反射。图加和图3a中所示的视图在这种实施方式中也可以这样实现，即，发出光8 具有不同的波长。在垂直的俯视中，参照图2a，两种波长的发出光8得到透射，而在倾斜状 态下(图3a)，仅一种波长的发出光8得到透射，其余的发出光8’则在第二元件5内反射。特别优选的是，所介绍的安全元件构成为包括其他安全标志和/或者安全元件的 安全证件和/或者有价证券。可以选择地将安全元件集成到安全证件和/或者有价证券中。对于专业人员来说显而易见的是，这种安全元件存在大量的其他构成可行性。例 如已经详细介绍的实施方式，其中，第一元件和第二元件优选采用印刷技术来施加。但在 其他实施方式中，第一元件例如也可集成到基底中或本身表现为其上施加有第二元件的基 底。例如发光机构可以集成到基底中，例如合成材料薄膜中。发光机构同样可以混掺纤维 或者小片(Planchetten)的方式加入基底内。特别是纸张适合嵌入这种元件。如果纸张还具有表面结构，例如可感觉到的水印，那么施加在其上面的第二元件 与该表面结构相配合。第二元件的角度选择性在鉴别标志时因此根据表面结构的形状进 行。因此，该表面结构在激发发光时在入射光下可以看到。此外，任何适用的表面浮雕在依据本发明的安全标志内均得到塑造。表面浮雕例 如可以通过压制基底、凹版印刷或者通过例如借助结构化的层压板的层压产生。在构造为合成材料卡片的有价证券和/或者安全证件中，典型地作为层压物进行 制造。然后，制造这种有价证券和/或者安全证件的典型方法为引入所介绍的安全元件而 设置如下1)提供由上述合成材料制成的基底层，典型的厚度在10 μ π!与1000 μ m之间，优选 在50 μ m与250 μ m之间。基底层可以是被印刷的、透明的、半透明的、不透明的、能被激光 雕刻的等。也可以使用具有由无接触式芯片和天线组成的嵌体的基底层。一个或者所有基 底层也可以具有粘接层。基底层不必均由相同材料组成。
2)将第一元件施加，优选印刷在基底层之一上。3)在已印刷的基底层上或者在其他基底层上，例如作为透明薄膜构成的基底层 上，按照上面所介绍的方法施加第二元件。在施布于其他基底层上的情况下，该步骤在时间 上当然不一定非得在印刷之后进行。4)具有第一元件和第二元件的一个或多个基底层共同与其他基底层发生接触，并 且在压力和温度的作用下进行层压。在此，形成也称为层压物的各个基底层之间的牢固结
I=I O5)随后对层压物例如在其外周形状方面通过冲压进行再加工。在多重应用的制造 方面，例如同样可以通过冲压进行分拣。在需要时，在冲压之前或者之后使用保护薄膜，例 如衍射的保护薄膜。也可以施加例如呈漆形式的防划层。同样可以使用防划层与保护薄膜 的组合。一种特殊情况是在步骤5中事后施加第二元件。在这种情况下，第二元件不是层 压到卡片体内，而是粘贴在卡片体上面。特别是在第二元件被个性化或者个人化的情况下， 这就具有优点。例如，可以部分或者整面施布体全息图，其中，体全息图的一部分作为本发 明意义上的第二元件与处于其下面的发光元件共同作用。在其他实施方式，例如其中体全息图在全息摄影记录媒介内被照射的情况下，第 一元件可以采用印刷技术印刷在该全息摄影记录媒介的背对观察侧的侧上。体全息图优选 不照射到胶片的整个面内，从而在这种情况下，也可以产生第二元件(体全息图)仅叠盖一 部分第一元件的实施方式。按照类似的方式，可以在使用共同挤出薄膜时，制造安全元件。例如采用第一发光 机构印刷的基底，例如纸张，通过施布过程(例如热压法)而设有例如由共同挤出薄膜组成 的第二元件，从而产生依据本发明的成角度发光的效应。具有优点的是，通过热压法施布的 共同挤出薄膜具有附加的安全标志，例如衍射的(部分)金属化的表面压印的载体，并这样 在正常的垂直照明下，具有压印全息图的典型光学效应(如其例如示出Kinegram )，并 且在UV照明下，与处于其下面的第一发光元件相组合地具有成角度发光的效应。14特征波长范围/光谱范围15被叠盖的半部16未被叠盖的半部
权利要求
1.成角度发光的安全元件(1)，包括第一元件C3)和至少部分叠盖所述第一元件(3) 的第二元件(5)，其中，所述第二元件( 面对所述安全元件(1)的观察侧G)，其中，所述 第一元件(3)包括第一发光机构，并且所述第二元件(5)包括至少一个光学的干涉结构，所 述光学的干涉结构在特征波长范围(14)内具有依赖于定向的透射能力(11、12)和/或者 反射能力(11、12)，其中，所述第一元件C3)和所述第二元件( 这样彼此协调，即，在观察 时，在激发所述第一发光机构发光期间，依赖于观察的定向和/或者激发光入射的方向，通 过所述第二元件( 能感觉到所观察的发出光的光学变化，其中，所述至少一个干涉结构 在所述特征波长范围内在恰好一种定向下或者在有限的定向范围内改变所述至少一个干 涉结构的透射能力和/或者反射能力。
2.按权利要求1所述的成角度发光的安全元件(1)，其特征在于，所述发光机构在激发 的状态下在所述特征波长范围(14)内发射发出光(8、8’)。
3.按权利要求1所述的成角度发光的安全元件(1)，其特征在于，所述特征光谱范围 (14)与如下的波长范围相一致，在该波长范围内所述第一发光机构能借助激发光(7)入射 来激发至发光。
4.按前述权利要求1或2之一所述的成角度发光的安全元件(1)，其特征在于，所述特 征波长范围(14)处于可见波长范围内。
5.按前述权利要求之一所述的成角度发光的安全元件(1)，其特征在于，在所述特征 波长范围内(14)，能够产生大于30 %，优选大于50 %，最优选大于80 %的所述透射能力 (11、12)和/或者所述反射能力(11、12)的依赖于定向的改变。
6.按前述权利要求之一所述的成角度发光的安全元件(1)，其特征在于，所述第一元 件C3)除了所述第一发光机构外，还包括其他发光机构，所述其他发光机构发射带有从所 述第一发光机构的发出光(8)的光谱分布偏离的光谱分布的发出光。
7.按前述权利要求之一所述的成角度发光的安全元件(1)，其特征在于，所述特征波 长范围(14)内依赖于定向的所述透射能力(11、12)和/或者所述反射能力(11、12)在包 括所述特征波长范围(14)的更大波长范围方面是光谱选择性的。
8.按前述权利要求之一所述的成角度发光的安全元件(1)，其特征在于，所述第二元 件(5)包括多个光学的干涉结构，所述多个光学的干涉结构各自具有本征的优选定向并且 在这些优选定向方面在所述第二元件(5)内相对于彼此至少最大程度地对齐。
9.按前述权利要求之一所述的成角度发光的安全元件(1)，其特征在于，一个或者多 个光学的干涉结构包括一种或者多种效果颜料，特别是介电的多层-干涉-效果颜料或者 金属-介电-法布里-珀罗-效果颜料，呈薄片形式或者作为大面积片或者大面积薄膜的 共同挤出材料(薄膜、玻璃)、体全息图、液晶、李普曼-布喇格结构或者它们的组合。
10.按前述权利要求之一所述的成角度发光的安全元件(1)，其特征在于，在所述第一 元件(3)内储存有第一信息。
11.按前述权利要求之一所述的成角度发光的安全元件(1)，其特征在于，所述第一元 件(3)在可见波长范围内是透明的。
12.按前述权利要求之一所述的成角度发光的安全元件(1)，其特征在于，所述第二元 件(5)分别在发光的光谱范围内和在所述激发光(7)的光谱范围内在至少一种定向下是透 明的或者是部分透明的。
13.按前述权利要求之一所述的成角度发光的安全元件(1)，其特征在于，在所述第二 元件(5)内储存有第二信息。
14.按前述权利要求之一所述的成角度发光的安全元件(1)，其特征在于，所述第一元 件⑶施加到基底⑵上，并且所述第二元件(5)施加到所述第一元件(3)上或者施加到 所述基底⑵上。
15.按前述权利要求之一所述的成角度发光的安全元件(1)，其特征在于，在所述第一 元件( 与所述第二元件( 之间设置有其他透明基底。
16.按前述权利要求之一所述的成角度发光的安全元件(1)，其特征在于，所述安全元 件(1)构成为安全证件。
17.用于制造成角度发光的安全元件(1)的方法，其中，将第一元件C3)和第二元件 (5)相对于彼此这样布置，即，所述第二元件(5)至少部分地叠盖所述第一元件(3)，并且所 述第二元件( 面对观察侧，其中，所述第一元件C3)包括第一发光机构，并且所述第二元 件(5)包括至少一个光学的干涉结构，所述光学的干涉结构在特征波长范围(14)内具有 依赖于定向的透射能力(11、12)和/或者反射能力(11、12)，其中，将所述第一元件(3)和 所述第二元件( 这样彼此协调，即，在观察时，在激发所述第一发光机构发光期间，依赖 于观察的定向和/或者激发光入射的方向，通过所述第二元件(5)能感觉到光学变化，其 中，将所述至少一个干涉结构这样来形成，即，所述至少一个干涉结构在所述特征波长范围 内在恰好一种定向下或者在有限的定向范围内改变所述至少一个干涉结构的透射能力和/ 或者反射能力。
18.按权利要求17所述的方法，其特征在于，将所述第一元件C3)和所述第二元件(5) 这样彼此协调，即，所述第一发光机构在激发的状态下在所述特征波长范围(14)内发射发 出光(8)。
19.按权利要求17所述的方法，其特征在于，将所述第一元件C3)和所述第二元件(5) 这样彼此协调，即，所述特征光谱范围(14)与如下的波长范围相一致，在该波长范围内所 述第一发光机构能借助激发光(8)入射来激发至发光。
20.按前述权利要求17或18之一所述的方法，其特征在于，所述特征波长范围(14)处 于可见波长范围内。
21.按前述权利要求17至20之一所述的方法，其特征在于，构造所述第二元件(5)，从 而在所述特征波长范围(14)内能够产生大于30%，优选大于50%，最优选大于80%的所述 透射能力(11、12)和/或者所述反射能力(11、12)的依赖于定向的改变。
22.按前述权利要求17至21之一所述的方法，其特征在于，所述第一元件(3)除了所 述第一发光机构外，还包括其他发光机构，所述其他发光机构发射带有从所述第一发光机 构的发出光(8)的光谱分布偏离的光谱分布的发出光。
23.按前述权利要求17至22之一所述的方法，其特征在于，所述特征波长范围(14)内 依赖于定向的所述透射能力(11、1 和/或者所述反射能力(11、1 在包括所述特征波长 范围(14)的更大波长范围方面是光谱选择性的。
24.按前述权利要求17至23之一所述的方法，其特征在于，将所述第一元件(3)以印 刷技术来施加。
25.按前述权利要求17至M之一所述的方法，其特征在于，将所述第二元件(5)以印刷技术来施加，其中，所述第二元件( 包括多个光学的干涉结构，所述多个光学的干涉结 构各自具有本征的优选定向并且在这些优选定向方面在所述第二元件(5)内相对于彼此 至少最大程度地对齐。
26.按前述权利要求17至25之一所述的方法，其特征在于，将所述第二元件( 呈效 果颜料，特别是介电的多层-干涉-效果颜料或者金属-介电-法布里-珀罗-效果颜料 的形式、呈液晶的形式、呈共同挤出材料的薄片的形式或者呈它们的组合的形式来构成，其 中，所述第二元件( 的组成部分与整个所述第二元件( 一样，分别单独表现出依赖于定 向的透射能力和/或者反射能力。
27.按前述权利要求17至沈之一所述的方法，其特征在于，将所述第二元件( 呈共 同挤出薄膜的形式、呈体全息图的形式、呈李普曼-布喇格结构的形式或者呈它们的组合 的形式来施加或者装入。
28.按前述权利要求17至27之一所述的方法，其特征在于，在所述第一元件(3)内储 存第一信息。
29.按前述权利要求17至观之一所述的方法，其特征在于，所述第一元件C3)在可见 波长范围内是透明的。
30.按前述权利要求17至四之一所述的方法，其特征在于，所述第二元件( 分别在 发光的光谱范围内和在所述激发光的光谱范围内在至少一种定向下是透明的或者是部分 透明的。
31.按前述权利要求17至30之一所述的方法，其特征在于，在所述第二元件(5)内储存第二信息。
32.按前述权利要求17至31之一所述的方法，其特征在于，在所述第一元件C3)与所 述第二元件( 之间布置其他透明的基底。
全文摘要
本发明涉及一种成角度发光的安全元件(1)以及用于制造这种优选作为安全证件构成的安全元件的方法。安全元件(1)包括第一元件(3)和至少部分叠盖第一元件(3)的第二元件(5)，其中，第二元件(5)面对安全元件(1)的观察侧(4)，其中，第一元件(3)包括第一发光机构并且第二元件(5)包括至少一个光学干涉结构，该干涉结构在特征波长范围(14)内具有依赖于定向的透射能力(11、12)和/或者反射能力(11、12)，其中，第一元件(3)和第二元件(5)这样彼此协调，即，在观察时，在激发第一发光机构发光期间，依赖于观察的定向和/或者激发光入射的方向，通过第二元件(5)可以感觉到光学变化，其中，至少一个干涉结构在特征波长范围内在恰好一种定向或者在有限的定向范围内改变其透射能力和/或者反射能力。
文档编号B42D15/10GK102083633SQ200980126345
公开日2011年6月1日 申请日期2009年7月31日 优先权日2008年8月1日
发明者亨里克·拉穆塔, 克里斯蒂安·库纳特, 安德烈·利奥波德 申请人:联邦印制有限公司