专利名称：：安全元件及其制造方法
技术领域：
：本发明涉及一种用于保护具有第一光学活性层(activelayer)的贵重物品(valuablearticle)的安全元件(securityelement)，所述活性层至少存在于一些区域并且包括胆甾型液晶材料。本发明还涉及一种用于制造这种安全元件、安全装置以及安全纸件(securitypaper)和贵重物品的方法，所述安全装置包括除了这样一种安全元件之外的独立显示元件，所述安全纸件和贵重物品装备有这种安全元件或这种安全装置。为了保护起见，诸如印记物品(brandedarticles)的贵重物品和有价文件(valuedocuments)常常配备有安全元件，其允许对文件的真实性进行检验，并同时用于防止未经授权的复制。光学可变元件常常用作安全元件，所述光学可变元件在不同视角呈现给观察者不同的图像印象，例如不同的色彩印象。从公开文件EP0435029A2中已知这样一种具有包括液晶聚合物的类似塑料层的安全元件，所述层在室温下显示了改变色彩的明显呈现。有可能将通过给任意层着色的液晶聚合物的光学可变效果与常规墨水相组合，以允许仅在倾斜安全元件时图案才是可见的。染料自身可以引入到任意层中或应用为印刷图像。在所描述的安全元件中，由于物理属性，液晶层的色彩变化效果总是引起反射光波长从垂直观察时的较长波范围变化到以锐角观察所述层时的较短波范围。因而限制了产生不同色彩变化效果的选择权。从公开文件EP1156934B1中已知具有作为光学可变材料的液晶层的安全元件。所描述的是具有包括右旋和左旋液晶材料的色彩着位保持(register-maintaining)印刷层布置的示例性实施例，所述层在常态照明下显示相同的外观，这样不能够感知由区域的形状或轮廓指示的一则信息。仅当通过合适的偏振滤波片观察所述层时才能够感知该则信息，这是由于印刷层之间亮度的不同造成的。然而，为了获得这种效果，需要液晶层的精准色彩着位(register-accurate)应用。基于此，本发明的目的是详细说明上面引述的具有高伪造(counterfeit)安全性的这种安全元件，并且其避免了
背景技术：
的缺点。由具有主要权利要求的特征的安全元件实现该目的。在并列的权利要求中指定了其制造的方法、一种安全装置和具有这种安全元件的贵重物品。本发明的进展是从属权利要求的主题。根据本发明，在普通的安全元件中提供至少存在于一些区域的第二光学活性层，堆叠在重叠(overlap)区域中的第一和第二层。在此，该第一光学活性层选择性地反射具有第一圆偏振方向的第一波长范围内的光，同时第二光学活性层自身或在重叠区域中与第一光学活性层合作，选择性地反射具有第二圆偏振方向的第二波长范围内的光。以这种方式，可以达到充分利用液晶层的光偏振或相移属性的新颖效果，其保持或甚至增加了已知安全元件的伪造安全性。如下面详细说明的那样，两层光学活性层的反射光谱的加性色彩混和允许产生更宽和不同寻常的色彩改变效果。同样，通过使用两个相反方向的圆偏振能够增强总反射光的强度。而且，在一层或多层液晶层中，可以对多则信息进行编码，这使得仅当使用圆偏振时才允许读出。在本发明的有利变体中，第二光学活性层自身反射的、或与第一光学活性层合作反射的光的第二圆偏振方向与圆偏振的第一方向相反。在本发明的一个同样有利的变体中，由第二光学活性层反射的波长范围对应于第一波长范围。根据一个优选实施例，第二光学活性层形成相移层。第二层为第一波长范围的光有利地形成λ/2层。在此，λ/2层优选由向列型液晶材料形成，由于排列成杆状的液晶的光学各向异性，使得光学活性层的制造更容易。为了在一些区域削弱λ/2层的效果和/或产生新效果，λ/2层还可以由堆叠的和在一些区域内在所述层平面上互相扭转的多个子层构成。在此，所述子层尤其有利地由两个λ/4层形成。通过在一些区域不同地扭转两个λ/4子层，它们对圆偏振光的影响可以系统地用于产生例如编码的中间色图像。在具有λ/2层的实施例中，有利地是，可以提供包括胆甾型液晶材料的第三光学活性层，就象第一光学活性层那样，可选择性地反射具有第一圆偏振方向的第一波长范围内的光。在此，至少在一些区域，λ/2层被布置在第一和第三光学活性层之间。根据本发明的又一优选变体，第二光学活性层自身或与第一光学活性层合作反射的光的第二圆偏振方向对应于第一圆偏振方向。在本发明的一个同样有利的变体中，由第二光学活性层反射的波长范围与第一波长范围不同。尤其与本发明的两个最后提到的变体有关，类似第一光学活性层、第二光学活性层适宜由胆甾型液晶材料形成。在此，不同的液晶可以用于第一和第二胆甾型液晶层。然而，这两层也可以仅由液晶结构的螺旋性进行区分，这可以例如通过使用镜像扭转器(mirror-image)而实现。在所有描述的实施例中可以提供的是，第一光学活性层仅反射第一观察方向上光谱的非可见部分的光。相反地，第一光学活性层优选反射第二观察方向上第一色彩的可见光。在一个有利的实施例中，第二光学活性层同样在一个或第二观察方向上仅反射光谱的非可见部分的光。有利地是，其还反射在一个或第一观察方向上的可见光。总而言之，尤其在优选的实施例中，可以提供的是，在合适的观察方向上，两层光学活性层中的一层反射光谱非可见光部分的红外辐射光，两层光学活性层中的另一层反射光谱非可见部分的紫外辐射光。如果第一光学活性层在第一观察方向上仅反射光谱的非可见部分的光，并且如果可应用，在第二观察方向上反射第一色彩的可见光，然后还可以形成第二光学活性层，从而其在第一观察方向上反射第三色彩的可见光，并且在第二观察方向上反射与第三色彩不同的第四色彩的可见光。在其它实施例中，第一光学活性层在第一观察方向上反射第一色彩的可见光，并且在第二观察方向上反射与第一色彩不同的第二色彩的可见光。然后，第二光学活性层能够在第二观察方向上仅反射光谱的非可见部分的光，并且如果可应用，在第一观察方向上反射第三色彩的可见光。可选地，第二光学活性层在第一观察方向上反射与第一色彩不同的第三色彩的可见光，并且在第二观察方向上反射与第三色彩不同的第四色彩的光。在所有实施例中，第一和/或第二和/或，如果可应用，第三光学活性层能以字符和/或图案的形式存在。同样，可以提供包括向列型和/或胆甾型液晶材料的其他光学活性层。包括胆甾型液晶材料的光学活性层的至少一层和/或，如果可应用，包括向列型液晶材料的光学活性层的至少一层，适宜以嵌入在结合混合料(bindermatrix)中的色素形式存在。这样的色素比溶液中的液晶更易于印刷，并且不对背景的平滑度提出这样高的要求。此外，基于色素的印刷墨水不需要排列-促进步骤。在一个优选实施例中，光学活性层至少在一些区域中优选连续地被布置在优选为黑色背景的暗色上。在此，黑色背景自身可以以字符和/或图案的形式存在。尤其是，其可以通过给基片上色或通过将激光束作用在基片上而进行印刷或生产。在有利的实施例中，光学活性层以及，如果可应用的话，暗色背景存在于基片上。在此，基片有利地由纸或塑料形成。在有利的实施例中，安全元件形成安全线、标签或转印(transfer)元件。本发明还包括用于用于制造上述类型安全元件的方法，其中将第一和第二光学活性层应用到基片箔上，使得它们在重叠区域中堆叠，应用胆甾型液晶材料形成第一光学活性层。在此，两层光学活性层能够各自应用到独立的基片箔上，尤其是先压印(imprint)然后层压(laminate)在另一层之上。这使得在应用到基片箔之后，可立即对光学活性层进行核查，以适于进一步的处理，并且如果可应用，将其消除。可选地，两层光学活性层还可以连续应用在相同的基片箔上。可以从溶剂或从熔化物(melt)中应用液晶材料。而且，尤其是糊状形式的胆甾型液晶材料可以应用为紫外线固化胆甾型混合物，这样一种系统既不包括典型的溶剂，也不基于熔剂或色素，而是包括其他的紫外线固化漆。依赖于所应用的方法，为了移除溶剂，液晶材料随后被物理干燥、排列和固化(cure)。通过在静电学方法等的帮助下施加剪切(shear)力，由基片箔或所谓排列(align)层直接完成该排列。为固化液晶材料，其可以例如借助紫外线辐射或借助于电子束(EBC)进行交联(crosslink)。然而，还可以通过添加某些添加剂对液晶材料进行设置。有利地是，在所有光学活性层施加之后，去掉一层或者，如果可应用的话，两层基片箔。这尤其发生于经由分离层或通过使用层压粘合剂的情况下，所述层压粘合剂对于基片箔的粘性小于其对于相关光学活性层的粘性。可选地，为了促进分离，可以将连续的辅助层应用到存在于基片箔上的光学活性层，所述连续的辅助层对于基片箔的粘性小于其对于光学活性层的粘性。以这种方式，可以连续地应用层压粘合剂，并且同时防止不受控制的粘附。在此，辅助层有利地是紫外线漆层。有利地是，胆甾型液晶层的形成可以通过将向列型液晶系统与绞扭器(twister)结合而产生。在此，通过结合向列型液晶系统与并列的第一和第二绞扭器能够形成两层胆甾型液晶层，从而使第一和第二层的液晶自身排列成镜像螺旋结构。本发明还包括用于安全纸件、有价文件等的安全装置，其具有所述类型的安全元件或根据所述方法可制造的安全元件，以及独立的显示部件，其与安全元件合作，造成色彩变化效果和/或偏振效果和/或亮度效果或观察者可察觉的强度增强。在优选实施例中，形成不具有暗色背景层的安全元件，而独立显示元件包括暗色、优选为黑色的背景。在另一个同样优选的实施例中，安全元件还可以包括暗色背景层。在该实施例中，独立显示元件包括线性偏振器或圆偏振器，使用所述线性偏振器或圆偏振器，可以使得安全元件的色彩和/或偏振效果可视化。在另一优选实施例中，安全元件展现了包括胆甾型液晶材料的层和包括向列型液晶材料的层，它们堆叠在重叠区域中。在该实施例中，独立显示元件包括包含胆甾型液晶材料的层，其与安全元件合作，使得观察者可察觉在一些区域强度的增强。本发明进一步包括用于安全文件、贵重物品等的安全装置，其具有安全元件和独立显示元件，所述安全元件呈现至少一个包括液晶材料的层，所述层至少布置在透明基片箔上的在一些区域中，所述独立显示元件与安全元件合作，使得观察者可察觉色彩变化效果，并且所述独立显示部件包括优选为黑色背景的暗色。本方面还包括诸如印记物品、有价文件等的贵重物品，具有上述类型的安全元件。贵重物品尤其可以是安全纸件、有价文件或产品包装。在此，安全元件有利地布置在贵重物品的窗口(window)区域。尤其优选的是柔性贵重物品，其中通过弯曲或折叠贵重物品可以将安全元件和显示元件中的一个置于另一个之上，用于自鉴定。本发明内涵中的贵重物品尤其包括钞票、股票、身份证、信用卡、证券、证书、凭证、支票、有价入场券和有伪造风险的其他纸件，例如护照和其他身份证件，以及生产保护元素，例如标签、封条、包装等。在下文中，术语“贵重物品”包括了所有这种物品、文件和产品保护装置。术语“安全纸件”理解为有价文件尚未流通的前体(not-yet-circulatableprecursor)，除了安全元素外，所述前体可以展示诸如设在卷(volume)中的发光物质的其他鉴定特征。安全纸件通常以准无限(quasi-endless)形式存在，并在之后进一步进行处理。在一种用于核查上述类型的安全元件、安全装置或贵重物品的真实性的方法中，要核查是否存在预先确定的色彩变化效果和/或是否存在预先确定的偏振效果和/或是否存在预先确定的亮度效果。然后基于核查结果评定所核查元素的真实性。有利地是，在核查方法中，附加地，借助于线性偏振器或圆偏振器可以读取编码在安全元件中的一则信息，并基于读取结果评定所核查元件的真实性。下面将参考本发明的其他示例性实施例和优点，其中忽略规模和比例，以便于提高它们的清楚性。示出的是图1根据本发明的示例性实施例，具有嵌入的安全线和粘附的转印元件的钞票的示意性图，图2根据本发明的安全元件的一般层结构的横截面，图3根据本发明的示例性实施例的安全元件的横截面，图4在(a)中，是根据本发明的另一个示例性实施例的安全元件的横截面，在(b)中，是垂直观察时安全元件的一方面，以及，在(c)中，是从锐角进行观察时的一方面，图5根据本发明的又一示例性实施例的如图4所示的安全元件的图，图6根据本发明的再一示例性实施例的安全元件，具有用于读取编码信息的圆偏振器，图7根据本发明的又一示例性实施例的如图6所示的安全元件的图，图8具有三层液晶结构的安全元件的原理图，其中λ/2层布置在两层胆甾型液晶层之间，图9当用右旋圆偏振光照射时，根据图8的原理的安全元件，图10根据图8的原理图的又一安全元件，具有分成两个λ/4层的λ/2层，图11根据本发明的又一示例性实施例的安全元件，其中利用了液晶层的色彩效果和偏振效果，(a)示出了安全元件的层结构，而(b)和(c)示出了当通过不同圆偏振器观察时的情形，以及图12在(a)中，是具有包括安全元件和显示元件的发明的安全装置的钞票的示意图，而(b)中，是(a)中折叠钞票的顶视图，其具有通过将两个元件一个放在另一个之上而造成可视的一则图像信息。现在将使用钞票(banknote)作为例子更详细地说明本发明。图1示出了钞票10的示意图，其展示了两个安全元件12和16，每一个都是根据本发明的示例性实施例形成的。第一安全元件构成安全线12，其在钞票10表面上的某些窗口区域14处浮现，同时被在嵌入在钞票10的所述窗口区域之间的内部。第二安全元件通过粘附任何形状的转印元件16形成。图2示出了安全元件12和16的原理层结构的横截面。平滑箔20，例如良好表面质量的PET箔，设有能吸收的暗色背景层22。将两层或多层、在一般情况下为n层的包括液晶材料的光学活性层24-1、24-2、……、24-n加到该背景层22上。如下详细所述，液晶层24-1、24-2、……、24-n每一个都能够呈现不同的、但在某些情况下相同的光偏振或相移属性。在液晶层之间，可以设置排列层和/或黏附层26，其用于排列液晶层中的液晶或连接各液晶层，并且补偿背景中的表面不规则。根据本发明，液晶层24-1、24-2、……、24-n的至少一层包括胆甾型液晶材料并选择性地反射具有第一圆偏振方向的第一波长范围的光。与第一层一起堆叠在重叠区域的第二层选择性地自行反射具有第二圆偏振方向的第二波长范围的光，或与第一层合作反射具有第二圆偏振方向的第二波长范围的光。在本发明的一些实施例中，暗色背景层22不是安全元件的部分。于是，液晶层24-1、24-2、……、24-n以及任意排列和粘附层26直接加到箔20上。同样，在一些实施例中，在将完成的安全元件应用到贵重物品之后去掉箔20是有利的，如下更详细地描述。图3示出了根据本发明的一个示例性实施例的安全元件30，其中安全元件30布置在可吸收的优选黑色背景层22、第一胆甾型液晶层32和其上的第二胆甾型液晶层34之上。由于两个液晶层32和34互相影响，安全元件30呈现了新颖的色彩变化效果，其给予观察者以随着观察方向而改变的色彩印象。当垂直观察时，示例性实施例中的安全元件30呈现给观察者蓝色/蓝紫色(反射的辐射301)，而当从锐角观察时，其给出红色色彩印象(反射的辐射302)。这种改变色彩的新颖处理，其中当倾斜时安全元件的色彩印象从短波变化到较长波的光，发生的原因在于第一液晶层32在垂直观察方向上反射蓝色光(箭头321)而在锐角观察方向上反射较短波长的紫外辐射(箭头322)。第二液晶层34形成为使得其在垂直观察方向上反射红外辐射(箭头341)而在锐角观察方向上反射短波长红色光(箭头342)。位于可见光谱范围之外的两个反射部分321和342对安全元件的色彩印象没有贡献，从而，对观察者来说，当垂直观察时呈现蓝色色彩印象301，而当以锐角观察时呈现长波长的红色色彩印象302。为了制造安全元件30，第一和第二液晶层32和34可以各自压印在良好表面质量的平滑PET箔上。在此，可以使用诸如凹板印刷、穿孔(flexo)印刷、刮涂法(knifecoating)、幕帘(curtain)或刀片(blade)技术的所有适于液晶层的印刷方法作为印刷方法。已经能够核查各个层的质量和色彩光谱，并且，如果可应用，在液晶层32、34干燥之后的该生产阶段消除损坏(spoilage)。然后，借助于市场上可获得的层压粘合剂，将液晶层32、34层压到背景层22或者第一液晶层32上。在此，表面的平滑度影响安全元件的光泽水平。诸如在典型安全线12的结构中会发生的背景中的表面不规则可以由层压粘合剂进行补偿，从而使这种安全元件能够获得良好的光泽。在粘合了液晶层32和34之后，可以去掉基片箔。这可以例如通过分离层或释放层而发生。特别有可机械激活或热激活的紫外线(UV)漆或蜡。当使用分离层时，它们可以在表面上形成图案，以局部地促进或阻止应用中液晶的排列。通过在某些区域液晶的不同排列，诸如字符或图案的图形可以引入液晶层中，在连续应用中也是如此。适宜地，如果没有设置分离层，那么为了阻止箔撕裂，选择对基片箔的粘性小于对液晶层的粘性的层压粘合剂。同样，为了促进分离，液晶对基片箔的粘性必须小于粘合剂对液晶的粘性。此外，粘合剂对系统要被转印(transfer)的层的粘性必须优于液晶对基片箔的粘性。而且，其必须优于粘合剂对基片箔的粘性。当不连续地形成要被转印的液晶层时，对层压粘合剂的前述要求更为重要。在将第一液晶层32层压到背景22上之后，将第二液晶层34类似地层压到现在位于合成物(composite)顶部的第一液晶层32上。在图3以及在下面描述的示例性实施例中，可以将每个液晶层层压到另一个液晶层的顶部，将一层印(print)到另一层的顶部或者将一层加(apply)到另一层的顶部，而如果可应用，可以在层之间设置未示出的排列层或粘合层。在图4中示意性地示出了本发明的又一示例性实施例。在安全元件40中，第一胆甾型液晶层42以及在其上的第二胆甾型液晶层44加在可吸收的优选为黑色的背景层22上。如图4(b)中所示，仅在一些区域将第一液晶层42加到背景22上，并且通过施加区域的形状或轮廓形成图形，在示例性实施例中为峰(crest)46。将第二液晶层44连续地加到第一液晶层42上或加到背景层22上的未覆盖区域上。两层液晶层进行合作，从而当垂直观察安全元件时(图4(b))，观察者可清楚地看见峰图形46，而当倾斜安全元件40时峰图形46消失，即是，基于从垂直到锐角观察的变化，如图4(c)中虚线轮廓所示。实现峰图形46的消失在于，当倾斜时，加在一些区域内的液晶层42显示了从蓝色(箭头421)到紫外(箭头422)的色彩变化效果，而第二液晶层44呈现了在可见光谱范围的两种色彩之间改变的色彩变化效果，例如在红色(箭头441)和绿色(箭头442)之间改变。因而，在两层的重叠区域48中，当垂直观察安全元件40时，产生了色彩印象401，其由第一液晶层42的蓝色光421和第二液晶层44的红色光441的加性色彩混和给出，而在重叠区域之外，只有第二液晶层44的红色色彩印象是可见的。由于在反射光401下的色彩对比，峰图形46对观察者而言清晰地突出。如果现在观察者倾斜安全元件40，从而使他在锐角观察安全元件40时，在重叠区域48中，第一液晶层42仅为观察者反射位于可见光谱范围之外的紫外光。因而，在重叠区域48中或者重叠区域之外，液晶层42对安全元件40的色彩印象402没有贡献。因此，在锐角观察角度，该图形是不可见的，而观察者产生这种印象，即，当安全元件40被倾斜成不垂直时，峰图形46消失。类似地，可以生产当倾斜时显现峰图形的安全元件50，如图5中所示。为此，形励到一些区域中的液晶层52，使得当倾斜时，其显示从红外(箭头521)到红色(箭头522)的色彩变化效果。第二液晶层54再次显示可见光谱范围的两种色彩之间的色彩变化效果，例如在深青色(箭头541)和蓝紫色(箭头542)之间变化。在该组合中，当在反射光501下垂直观察时，峰56不可见，这时因为从第一液晶层52在垂直观察方向上最多反射不可见的红外辐射。仅当倾斜安全元件50时，峰对观察者而言确实变为可见，这是因为第一液晶层52将红色光反射给观察者，而在反射光502下峰56在重叠区域58之外从蓝紫色色彩印象中突出。图6至11示出了本发明的又一示例性实施例，其中，除了色彩变化效果之外，首先使用了液晶层的特别的光偏振属性。在这些图中，用附加箭头符号在光的传播矢量上指示光的偏振方向。照常地，其中，电场强度矢量的环形运动是观察者顺着光线流向进行观察时的顺时针方向的圆偏振被称作右旋圆偏振，而相反的偏振被称作左旋圆偏振。图6中的安全元件60包括加到暗色背景层22上的两层胆甾型液晶层62和64。两层液晶层62和64呈现相同的色彩反射光谱，但是在反射的圆偏振方向上是不同的。当示例性实施例中的第一液晶层62反射左旋圆偏振光时，第二液晶层64反射右旋圆偏振光。相反地，由第二液晶层64透射左旋圆偏振光，而没有显著的吸收。可以理解的是，所示出的偏振方向仅是为了示例的目的，在本发明的范围内，当然可以将其选择为不同。可以实现一种这样相反的选择性反射，例如，使用镜像扭转器从相同的向列型液晶系统生产两层胆甾型液晶层62和64。以这种方式，可以在两层液晶层中实现杆状液晶分子的镜像类螺旋排列，从而使一层反射右旋圆偏振光而另一层反射左旋圆偏振光。如在上述示例性实施例中那样，由液晶层反射的光的色彩取决于观察方向，并且在从垂直到锐角观察的变化上，例如从红色改变到绿色。在图6中的示例性实施例中，第一液晶层62以例如字符的图形或图案的形式仅存在于一些区域中。如果没有辅助装置而观察安全元件60，那么主要呈现第二液晶层64的色彩变化效果。在两层的重叠区域68中，峰是可见的，具有相同的色彩印象，但是与其周围相比具有增强的亮度，这是因为在重叠区域68中，圆偏振的两个方向的光被反射，而在重叠区域68之外，仅右旋圆偏振的光被反射，如反射光的箭头70所示。如果现在通过圆偏振器72观察安全元件60，所述圆偏振器72仅透射左旋圆偏振光，那么由第一液晶层62形成的图形以强亮度对比度而突出，这是因为圆偏振器72完全阻挡了由第二液晶层64反射的右旋圆偏振光。这种圆偏振器72可以例如由线性偏振器与其后面的λ/4波片(plate)形成。可以理解的是，类似地，第二液晶层64或两层液晶层62、64可以以图形的形式出现。从而，借助于透射右旋圆偏振光的圆偏振器，可以使第二液晶层64中的图形清楚可见。用包括两个偏振器类型的观察装置可以容易地显示在一层或两层中的图形。图7中的示例性实施例示出了具有第一胆甾型液晶层82和λ/2层84的安全元件80，所述λ/2层84加在液晶层82的一些区域上并包括向列型液晶。由于沿着主晶轴的杆状液晶的反射系数不同，使用向列型液晶制造光学活性层是可能的。给出了适当选择的层厚，对于第一液晶层82选择性反射的波长范围而言，是λ/2层。在未由λ/2层84覆盖的区域86中，第一液晶层82反射具有预先选定方向的圆偏振的光，例如左旋圆偏振光。在两层的重叠区域88中，安全元件80反射具有相反偏振方向的光，因而在示例性实施例中是右旋圆偏振光，这是因为入射的非偏振光不受λ/2层84的影响，但是由第一液晶层82反射的左旋圆偏振光的偏振方向通过λ/2层84在其偏振方向上完全翻转，这是因为普通和特别(extraordinary)光线的相差导致的。不使用辅助装置，由λ/2层84形成的峰几乎是不可见的，这是因为安全元件在覆盖区域内反射的光量与在未覆盖区域内反射的光量基本上相同，而未使用辅助装置的眼睛不能区分圆偏振光的方向。如果相反地，通过仅透射右旋圆偏振光的圆偏振器92观察安全元件80，那么在λ/2层84中形成的图形以清晰的对比度突出。在此，由λ/2层84覆盖的图像部分88表现明亮，而未覆盖的图像部分86呈现暗色。当使用仅透射左旋圆偏振光的圆偏振器时，产生翻转的(负的)图像印象。如上所述，圆偏振器92可以例如由具有下游的λ/4波片的线性偏振器形成。为了制造安全元件80，首先可以以图形的形式将向列型液晶层压印在良好表面质量的平滑PET箔上，层厚被选择成对于第一液晶层82选择性反射的波长范围而言是λ/2层。在物理干燥去掉溶剂之后，借助于紫外线辐射对液晶层进行交联。包括胆甾型液晶材料的层随后被连续压印在一些区域上覆盖有向列型液晶材料的PET箔上。在物理干燥之后，借助于紫外线辐射，该层也被交联。借助于市场上可买到的层压粘合剂，对以该方式生产的两层液晶结构进行层压，经由当前置于背景层22上形成可吸收背景的胆甾型液晶层。这种可吸收背景可以例如由安全线提供，所述安全线能够展现其他安全元件。最终，在粘合之后可以去掉基片箔。这可以例如通过分离层发生。这些是可机械激活或热激活的特殊紫外线(UV)漆或蜡。如果不提供分离层，那么连续压印的胆甾型液晶层可以用作层压粘合剂和PET箔之间的辅助层，并且因而防止基于PET箔的去掉而可能发生的箔撕裂，当转印非连续层时箔撕裂尤其可能发生。包括紫外线漆或允许从基片箔上轻松去掉的其他合适材料的连续施加的辅助层也可以假设具有相同的辅助功能。由于连续施加可防止层压粘合剂不受控制的粘附，所以可以连续地压印层压粘合剂。在本发明的又一示例性实施例中，安全元件呈现了三层液晶结构，其中λ/2层布置在具有相同光偏振属性的两层胆甾型液晶层之间。现在参考图8说明这些示例性实施例的原理。加在暗色优选为黑色的背景层22上的安全元件100呈现了层序列，其包括第一胆甾型液晶层102，λ/2层104和第二胆甾型液晶层106。第一和第二液晶层102和106的光偏振属性相同，使得这两层在它们自身中反射相同的预先选定波长范围中的、具有相同预先选定的圆偏振方向的光。所有层可以连续施加、也可以仅加在一些区域中，以形成诸如字符或图案的不同或互补的图形。在图8中示出了多种可能层序列的反射属性。在此，假设两层胆甾型液晶层102和106反射左旋圆偏振光，并且用非偏振光照亮安全元件。在仅存在第一液晶层102的第一区域110中，反射左旋圆偏振光。在第一液晶层102被λ/2层104覆盖的第二区域112中，如图7中已经做过相关解释的那样，安全元件反射右旋圆偏振光。在所有三层都存在的第三区域114中，上部液晶层106反射左旋圆偏振光并透射右旋圆偏振光。透射光通过λ/2层104转换成左旋圆偏振光，然后被第一液晶层102反射。接着，反射光通过λ/2层104转换回右旋圆偏振光，其由第二液晶层106透射。因而，除了左旋偏振光之外，层序列102、104、106还反射右旋圆偏振光，如图8所示。在仅存在两层胆甾型液晶层102和106的第四区域116中，上部液晶层106反射左旋圆偏振光。透射的右旋圆偏振光同样由下部液晶层102透射、并在背景层22中被吸收。因而，在该区域中，安全元件仅反射左旋圆偏振光。对于仅存在第二液晶层106的第五区域118来说，同样也是这种情况。从不同层序列产生的多种变体可能性使安全元件具有多种应用可能性，将详细说明其中几种。类似于图8中上述安全元件100，加在黑色背景层22上的图9中的安全元件120呈现了包括第一胆甾型液晶层102、λ/2层104和第二胆甾型液晶层106的层序列。在该示例性实施例中，仅以图形的形状形成λ/2层104，同时连续地施加第一和第二液晶层102和106。对于使用非偏振光的正常照明，λ/2层104的图形呈现有与其周围相同的色彩印象，但是由于左旋圆偏振光和右旋圆偏振光两者的反射，即使不使用辅助装置，区域126也是可见的，这是由于反射了基本上两倍的光量。而且，如果经由圆偏振器122使用右旋圆偏振光对安全元件120进行照明，那么不利用其他的辅助装置，图形对于观察者124来说也显示了强对比度，这是因为在三层重叠的区域126中对右旋圆偏振光进行反射，而在没有λ/2层104的区域128中由上部和下部液晶层106和102对右旋圆偏振光进行透射，并且在黑色背景层22中右旋圆偏振光被吸收。图10示出了根据本发明的又一示例性实施例的安全元件130，当考虑到其层序列时，其层序列被构造成基本类似于图9中的安全元件120。与图9中所述的安全元件相反，安全元件130的中间层132包括两个λ/4子层134和136，它们在层平面中可以局部地互相扭转其方向。如果在子区域138中，子层134和136没有被扭转，即以旋转角θ＝0°进行堆叠，然后它们一起形成λ/2层，其类似于图9中示例性实施例中的λ/2层104，该λ/2层确保在子区域138中，由层序列反射右旋偏振光。在另一子区域140中，两个λ/4层134和136以互相扭转θ＝90°旋转角的方向进行施加，使得它们对入射的圆偏振光的效果正好中和。在子区域140中-类似于图9中的子区域128-右旋圆偏振光因此被层序列透射，并且最终被背景层22吸收。如果在子区域142中，两个λ/4层134和136以0°和90°之间的旋转角θ在其方向上相互扭转，那么中间层132导致一定部分右旋偏振光被层序列反射。反射部分的尺寸随着旋转角的增大而持续减小。通过在中间层132的不同表面区域中的不同旋转角θ，有可能在安全元件中进行编码，例如，中间色(halftone)图形，该图形在用非偏振光照射时几乎不显现，而当用圆偏振光照射时，其对不使用其它辅助装置的观察者呈现灰度级图像。可以理解，相似地，λ/2层当然可以由也在层序列中的两个λ/4子层代替，该层序列呈现出没有第二胆甾型液晶层，如在图7中示例性实施例中所示。而且，这些λ/4子层可以在层平面上局部地互相扭曲其方向。图11示出了使用液晶层的色彩效果和偏振效果的示例性实施例。图11(a)示出了具有可吸收背景层22、第一胆甾型液晶层152和第二胆甾型液晶层154加在其上的安全元件150的结构。第一液晶层152呈现第一色彩变化效果，例如从绿色到蓝色，并且此外仅反射预先选择的圆偏振方向的光，例如右旋圆偏振光。第二液晶层154呈现第二色彩变化效果，例如从洋红色到绿色，并且此外仅反射与第一液晶层相反的圆偏振方向的光，在示例性实施例中，是左旋圆偏振光。如果在用非偏振光照射而且不使用辅助装置时观察安全元件150，那么由于反射光的加性色彩混合，两种色彩改变效果重叠。如果通过仅透射右旋圆偏振光的圆偏振器156观察安全元件150，那么当倾斜安全元件时，有可能单独观察到第一液晶层152的色彩改变效果，如图11(b)所示。相反地，通过仅透射左旋圆偏振光的圆偏振器158，仅显现第二液晶层154的色彩变化效果，如图11(c)中所示。可以理解，液晶层152、154的各层还可以由λ/2层和与原始层的镜像的胆甾型层的组合进行替换。所述的示例性实施例的原理还可以用于任何数据载体上的自鉴定(self-authenticating)安全装置。作为范例，图12示出了装备有包括安全元件162和显示元件164的两部分安全装置的钞票160。安全元件162和显示元件164被布置在钞票160上，从而当沿着中心线166折叠钞票时，它们变成一个置于另一个之上，如图12(b)中所示。可以理解，安全元件162和显示元件164的这种布置不是必须的，并且元件162、164当然还可以布置在钞票160上的其它位置，只要确保当折叠钞票时它们变成一个置于另一个之上。在一个示例性实施例中，安全元件162包括层序列，所述层序列包括加在透明箔上的胆甾型和/或向列型液晶层，如图2所示，虽然没有暗色背景层22。所述层可以连续施加或加在一些区域中，以形成不同或互补的图形。同样，这样的层序列可以以图形的形式存在于透明箔上。安全元件162存在于钞票160的用造纸技术或冲切(diecut)制造的窗口中，并且当钞票处于展开状态时，在反射光或透射光下显现为基本透明。在该示例性实施例中，对所述色彩或偏振效果的可见性所必须的暗色背景层由独立的显示元件164提供，并且可以例如由市场上可买到的印刻在钞票一侧上的印刷墨水形成。如在图12(b)中，仅当折叠钞票使得安全元件162变成置于显示元件上时，才能够察觉到所提供的色彩和/或偏振效果。在示例性实施例中，在折叠钞票160之后，先前看不到的峰图形168显现。可以理解，图形同样可以存在于显示元件164中，尤其是除了安全元件162中的图形之外，如果可应用，两个图形能够互相补充并且由此形成编码。在根据本发明的其它实施例中，安全元件162作为包括暗色背景层22的上述安全元件之一而存在，并且显示元件164包括由例如线性偏振器和下游的λ/4波片形成的圆偏振器。对于引入到安全元件162的图形而言，当通过圆偏振器观察时，通过折叠钞票160能够实现上述感知机制，使得使用者可以不使用附加的辅助装置而执行安全元件的自鉴定以及钞票160的自鉴定。在根据本发明的又一示例性实施例中，如图7中所示，安全元件162包括加在暗色背景层上的层序列，所述层序列包括第一胆甾型液晶层，以及加在其上一些区域中的包括向列型液晶的λ/2层。在此，安全元件162可以例如由粘附的转印元件或安全线而形成。在钞票的展开状态下，安全元件162基本上仅显示反射光下的色彩变化效果。相反地，由λ/2层形成的图形几乎不可见。显示元件164存在于钞票160的用造纸技术或冲切制造的窗口中，并且包括加在透明箔上的胆甾型液晶层，其光偏振属性与安全元件162的第一胆甾型液晶层的光偏振属性相同。尤其是，所述的两层在其自身中反射具有相同预先选定的圆偏振方向的、在相同预先选定的波长范围中的光。在钞票的展开状态下，显示元件164在反射光或透射光下呈现为基本透明或难以察觉。如果折叠钞票使显示元件164变成置于安全元件162之上，以这样一种方式，即，显示元件164的胆甾型液晶层直接邻接安全元件162，则可以观察到与图8和9相关的所述效果。尤其是，在用非偏振光进行正常照明时，由于两个圆偏振方向的光的反射，λ/2层的图案与其周围相比呈现了增加的亮度，并因此不使用附加的辅助装置而可见。于是，之前几乎不可见或完全不可见的图形被清楚地显示出。在没有描述的又一示例性实施例中，安全元件包括加在透明箔上的液晶层。正如图12中所示的自鉴定安全装置的安全元件那样的安全元件在例如钞票中的用造纸技术或冲切制造的窗口中存在。以图形形式加在一些区域中的液晶层在反射光和透射光下都显现为透明和难以察觉的，并且与周围的透明箔基本上不可区分。通过布置在钞票上另一位置处、从而当折叠钞票时安全元件变得置于其上的独立显示元件，可以通过提供暗色、优选为黑色的背景层使对于液晶而言典型的色彩变化效果为可见。这种背景层可以例如通过使用市场上可买到的印刷墨水印刷钞票的一侧而提供。当然，用于自鉴定安全装置的示例性实施例还可以设置在例如塑料钞票的包括塑料的文件上。在此，透明窗口优选由其上被印刷的文件的区域形成。权利要求1.一种用于保护贵重物品的安全元件，具有在至少一些区域内存在并包括胆甾型液晶材料的第一光学活性层，其特征在于，设有至少存在于一些区域内的第二光学活性层，并且第一和第二层被堆叠在重叠区域中，第一光学活性层选择性地反射具有第一圆偏振方向的第一波长范围内的光，而第二光学活性层自身、或在重叠区域内与第一光学活性层合作，选择性地反射具有第二圆偏振方向的第二波长范围内的光。2.根据权利要求1所述的安全元件，其特征在于，第二光学活性层自身或与第一光学活性层合作反射的光的第二圆偏振方向与第一圆偏振方向相反。3.根据权利要求1或2所述的安全元件，其特征在于，第二光学活性层自身或与第一光学活性层合作反射的第二波长范围与第一波长范围一致。4.根据权利要求1到3中至少一项所述的安全元件，其特征在于，第二光学活性层形成相移层。5.根据权利要求1到4中至少一项所述的安全元件，其特征在于，第二光学活性层为第一波长范围的光形成λ/2层。6.根据权利要求4或5所述的安全元件，其特征在于，用向列型液晶材料形成第二光学活性层。7.根据权利要求5或6所述的安全元件，其特征在于，λ/2层由堆叠在一些区域内的、在层平面内相互扭转的多个子层形成。8.根据权利要求7所述的安全元件，其特征在于，多个子层由两个λ/4层形成。9.根据权利要求4到8中至少一项所述的安全元件，其特征在于，设置包括胆甾型液晶材料的第三光学活性层，其选择性地反射具有第一圆偏振方向的第一波长范围内的光，并且其特征在于，至少在一些区域内、在第一和第三光学活性层之间布置相移层。10.根据权利要求1所述的安全元件，其特征在于，第二光学活性层自身或与第一光学活性层合作反射的光的第二圆偏振方向与第一圆偏振方向一致。11.根据权利要求1、2或10所述的安全元件，其特征在于，第二光学活性层选择性地反射光的第二波长范围与第一波长范围不同。12.根据权利要求10或11所述的安全元件，其特征在于，由胆甾型液晶材料形成第二光学活性层。13.根据权利要求1到12中至少一项所述的安全元件，其特征在于，第一光学活性层仅反射第一观察方向上光谱的非可见部分的光。14.根据权利要求13所述的安全元件，其特征在于，第一光学活性层反射第二观察方向上的第一色彩的可见光。15.根据权利要求1到14中至少一项所述的安全元件，其特征在于，第二光学活性层仅反射在一个或第二观察方向上光谱的非可见部分的光。16.根据权利要求15所述的安全元件，其特征在于，第二光学活性层反射在一个或第一观察方向上的第三色彩的可见光。17.根据权利要求13到16所述的安全元件，其特征在于，两个光学活性层之一反射作为光谱的非可见部分的光的红外辐射，而两个光学活性层中的另一层反射作为在适当的观察方向上光谱的非可见部分的光的紫外辐射。18.根据权利要求13或14所述的安全元件，其特征在于，第二光学活性层在第一观察方向上反射第三色彩的可见光，而在第二观察方向上反射与第三色彩不同的第四色彩的可见光。19.根据权利要求1到12、15或16中至少一项所述的安全元件，其特征在于，第一光学活性层在第一观察方向上反射第一色彩的可见光，而在第二观察方向上反射与第一色彩不同的第二色彩的可见光。20.根据权利要求19所述的安全元件，其特征在于，第二光学活性层在第一观察方向上反射与第一色彩不同的第三色彩的可见光，而在第二观察方向上反射与第三色彩不同的第四色彩的光。21.根据权利要求1到20中至少一项所述的安全元件，其特征在于，第一和/或第二和/或，如果可应用，第三光学活性层以字符和/或图案的形式存在。22.根据权利要求1到21中至少一项所述的安全元件，其特征在于，设置包括向列型或胆甾型液晶材料的其它光学活性层。23.根据权利要求1到22中至少一项所述的安全元件，其特征在于，包括胆甾型液晶材料的光学活性层中的至少一层和/或，如果可应用，包括向列型液晶材料的至少一层，以嵌入在结合混合料中的色素的形式存在。24.根据权利要求1到23中至少一项所述的安全元件，其特征在于，光学活性层至少部分地布置在暗色、优选为黑色的背景上。25.根据权利要求24所述的安全元件，其特征在于，光学活性层连续地布置在暗色背景上。26.根据权利要求24或25所述的安全元件，其特征在于，暗色背景以字符和/或图案的形式存在。27.根据权利要求24到26中至少一项所述的安全元件，其特征在于，通过对基片着色或通过在基片上作用激光束而印刷或产生暗色背景。28.根据权利要求1到27中至少一项所述的安全元件，其特征在于，光学活性层以及，如果可应用，暗色背景，存在于基片上。29.根据权利要求28所述的安全元件，其特征在于，基片由纸或塑料形成。30.根据权利要求1到28中至少一项所述的安全元件，其特征在于，安全元件形成安全线、标签或转印元件。31.一种用于制造根据权利要求1到30中至少一项所述的安全元件的方法，其中第一和第二光学活性层被施加到基片箔上，从而使它们在重叠区域中堆叠，应用胆甾型液晶材料形成第一光学活性层。32.根据权利要求31所述的方法，其特征在于，第一和第二光学活性层各自施加在独立基片箔上，尤其是压印一层并接着层压在另一层之上。33.根据权利要求32所述的方法，其特征在于，在施加到基片箔之后，对光学活性层进行核查，以适宜经一步处理。34.根据权利要求31所述的方法，其特征在于，第一和第二光学活性层连续施加在相同基片箔上。35.根据权利要求31到34中至少一项的所述方法，其特征在于，在施加所有光学活性层之后，一个或，如果可应用，两个基片箔都被去掉，尤其是经由分离层或者通过使用对基片箔的粘性小于对光学活性层的粘性的层压粘合剂，或者经由辅助层，其连续地施加到光学活性层并且其对基片箔的粘性小于其对光学活性层的粘性。36.根据权利要求35所述的方法，其特征在于，辅助层由紫外线漆层形成。37.根据权利要求31到36中至少一项所述的方法，其特征在于，第一光学活性层反射第一波长范围内的光，而第二光学活性层被形成为相移层，尤其是作为λ/2层用于第一波长范围内的光。38.根据权利要求37所述的方法，其特征在于，第二光学活性层由向列型液晶材料形成。39.根据权利要求31到36中至少一项所述的方法，其特征在于，第二光学活性层由胆甾型液晶材料形成。40.根据权利要求31到39中至少一项所述的方法，其特征在于，第一和/或第二胆甾型液晶层通过结合向列型液晶系统和扭转器而形成。41.根据权利要求31到40中至少一项所述的方法，其特征在于，两层胆甾型液晶层通过将向列型液晶系统与合作的第一和第二扭转器相结合而形成，从而使第一和第二层液晶将自身排列成镜像螺旋结构。42.一种用于保护纸件、贵重物品等的安全装置，具有-根据权利要求1到30中至少一项所述的安全元件或者根据权利要求31到41中至少一项可制造的安全元件，以及-独立显示元件，其与安全元件合作，使得色彩变化效果和/或偏振效果和/或亮度效果对观察者是可见的。43.根据权利要求42所述的安全装置，其特征在于，安全元件根据权利要求1到23中至少一项形成，而显示元件包括暗色、优选为黑色的背景。44.根据权利要求42所述的安全装置，其特征在于，安全元件根据权利要求1到30中至少一项形成，而显示元件包括线性或圆偏振器。45.一种诸如印记物品、有价文件等的贵重物品，具有根据权利要求1到30中至少一项所述的安全元件或根据权利要求31到41中至少一项可制造的安全元件。46.一种诸如印记物品、有价文件等的贵重物品，具有根据权利要求42到44中至少一项所述的安全装置。47.根据权利要求45或46所述的贵重物品，其特征在于，安全元件布置在贵重物品的窗口区域内。48.根据权利要求46或47所述的贵重物品，其特征在于，贵重物品是柔性的，从而通过弯曲或折叠贵重物品使安全元件和显示元件可一个放在另一个之上，用于自鉴定。49.根据权利要求45到48中至少一项所述的贵重物品，其特征在于，贵重物品是安全纸件、有价文件或产品包装。50.一种用于核查根据权利要求1到30之一所述的安全元件、根据权利要求31到41中至少一项所述的可制造的安全元件、根据权利要求42到44之一所述的安全装置或根据权利要求45到49之一所述的贵重物品的真实性的方法，其特征在于，要核查是否存在预定的色彩变化效果和/或是否存在预定的偏振效果和/或预定的亮度效果，并且基于核查结果评估被核查元件的真实性。51.根据权利要求50所述的方法，其特征在于，借助于线性或圆偏振器读取编码在安全元件中的一则信息，并且基于读取结果评估被核查元件的真实性。52.一种用于安全纸件、贵重物品等的安全装置，具有-安全元件，其呈现包括液晶材料的至少一层，所述层被布置在透明基片箔上的至少一些区域内，以及-独立显示元件，其与安全元件合作，使得色彩变化效果对观察者是可见的并且包括暗色、优选为黑色的背景。53.一种贵重物品，具有根据权利要求52所述的安全装置，其特征在于，安全元件被布置在贵重物品的窗口区域内。54.根据权利要求53所述的贵重物品，其特征在于，贵重物品是柔性的，从而通过弯曲或折叠贵重物品使安全元件和显示元件可以一个放在另一个之上，用于自鉴定。全文摘要本发明涉及一种用于保护贵重物品的安全元件(30)，具有在至少一些区域中存在并包括胆甾型液晶材料的第一光学活性层(32)。根据本发明，设有至少在一些区域中存在的第二光学活性层(34)，第一和第二层(32，34)被堆叠在重叠区域中。这里，第一光学活性层(32)选择性地反射具有第一圆偏振方向的第一波长范围内的光，而第二光学活性层(34)自身或在重叠区域中与第一光学活性层(32)合作，选择性地反射具有第二圆偏振方向的第二波长范围内的光。文档编号G02F1/1337GK1956852SQ200580013683公开日2007年5月2日申请日期2005年4月29日优先权日2004年4月30日发明者W·霍夫米勒申请人:捷德有限公司