安全元件和制造安全元件的方法

专利名称：安全元件和制造安全元件的方法
技术领域：
本发明涉及一种多层薄膜体形式的安全元件，其具有一体积全息照相层，以及一 种用于制造这样的安全元件的方法。
背景技术：
将全息照相用作为安全元件用以保护安全文件如纸币、货币代用件、信用卡、护照 或ID(身份证)证明以及用于产品保护。在大量生产中经常使用表面全息照射，借其可以 得到引人注意的光变效应、例如运动效应并且其特征在于高的光强。体积全息照相(也称为白光全息照相)不同于表面全息照相，基于在透明的层的 布喇格平面上的光折射，该层具有局部的折射率差。例如DE 10 2006 016 139 Al描述了一种具有一体积全息照相的安全元件和一这 样的安全元件的制造。为了制造一多层体，其包含一体积全息照相，使用一表面凸纹作为原 版。使原版的前面直接或通过中间连接一透明的光介质与多层体积的感光层处于接触，在 其中拟写入体积全息照相。紧接着将原版用相干光曝光，其中通过向原版射入的和由原版 折射的光的叠加构成一干涉图案，其记录于感光层中作为体积全息照相。这样储入感光层 中的体积全息照相然后在感光层时效硬化以后定影。在这种情况下通过原版的一特别的实 施形式可以在感光层中记录两个或更多个分开的图像信息。此外EP 1 187 728 Bl中描述上下层叠两个体积全息照相层，在其中借助于不同 的全息照相的记录方法已记录各图像信息。对于观察者来说由此产生一总印象，其由两个 体积全息照相层的图像信息组成。

发明内容
现在本发明的目的在于，提供一种改进的安全元件和一种用于其制造的方法。由一种为多层薄膜体形式的包括一面向观察者的正面(top side)的安全元件达 到本发明的目的，它具有一体积全息照相层，在其中记录一体积全息照相，该体积全息照相 提供一第一光变信息，该安全元件具有一复制层，在复制层表面中成型一提供一第二光变 信息的凸纹结构并且复制层设置在体积全息照相层的上方，并且在体积全息照相层与复制 层之间设置一局部的金属层，其中在安全元件的一个或多个第一区域内设置金属层且在安 全元件的一个或多个第二区域内不设置所述金属层。此外由一种方法用以制造包括面向观 察者的正面的多层薄膜体形式的安全元件达到该目的，其中提供一多层体，其包括一局部 的金属层和一复制层，在复制层的一表面上成型一提供一第二光变的信息的凸纹结构并且 在安全元件的一个或多个第一区域内设置金属层且在安全元件的一个或多个第二区域内 不设置所述金属层，其中在薄膜体的离金属层比离复制层更近的表面上加设一体积全息照 相层，从而局部的金属层设置在体积全息照相层与复制层之间，并且用相干光从多层体的 远离体积全息照相层的一侧穿过所述局部的金属层将体积全息照相层曝光，以便在体积全 息照相层中记录一体积全息照相。
通过本发明提供一种只有很困难地才可仿造的、仍然可有利地制造的安全元件。 通过局部的金属层在体积全息照相层与复制层之间的设置，在复制层中成型凸纹结构，一 方面抑制处在体积全息照相层的第一区域的范围内在金属层下方的光作用，而另一方面在 该区域内导致显现凸纹结构的光效应。由此产生在第一和第二区域内的不同的光效应的无 缝的过渡，而体积全息照相层和凸纹结构不必相互记录(registered)地局部加设，借此不 失真第一和第二信息并且以高的光强产生于配合精确的并排的区域内，因此对于观察者来 说产生光辉的和印象深刻的光变总印象。该印象也不可能通过光复制方法仿造，因为一方 面由体积全息照相层和另一方面由在底侧具有金属层的复制层产生的光变的效应不可能 分别借助于相应的其他技术仿造，并且这样产生第一和第二光变信息的各结构相互保护而 防仿造。此外通过各层的顺序得到提供第一和第二信息的各结构的紧密连接，从而一结构 的窜改企图自动地影响另一结构的外观，从而可立即识别任何的窜改企图。此外在按照本 发明的方法中，各层的紧密的连接如此实现，即，体积全息照相穿过所述局部的金属层被写 入体积全息照相层中并由此所述局部的金属层另外还产生用于体积全息照相写入的曝光 掩模(exposure mask)的功能。这样一方面增加各层的事后的分离的困难，而另一方面可 立即识别这样的窜改企图，因为体积全息照相层具有这样的范围，在该范围内没有任何体 积全息照相被写入层中。本发明的其他的有利的实施形式说明于各从属权利要求中。特别有利的是，将凸纹结构成型于复制层的底侧中并且将局部的金属层直接地设 置在复制层与体积全息照相层之间。这样在第一区域内金属层的第一表面邻接复制层且金 属层的对置于第一表面的第二表面邻接体积全息照相层。此外在第二区域内复制层另外邻 接体积全息照相层。因此在第一区域内体积全息照相层直接邻接金属层而在第二区域内直接邻接复 制层，从而体积全息照相层的一事后的分离由于这样在第二区域内构成的粘附桥只很困难 地才是可能的。另外用于在各第一和第二区域内的不同的粘附性能和粘附力可以直接在产 生的表面图案上识别一分离企图。在这种情况下特别有利的是，将在复制层的材料与在体积全息照相层的正面上设 置的材料之间的折射率差，特别通过复制层所用的材料的选择，选择成小于0. 2，优选将这 些材料的折射率选择成大致相同的。借此达到，在加设体积全息照相层时用一具有类似的 折射率的透明的材料，亦即用体积全息照相层的材料，填充在第二区域内在成型于复制层 底侧中的表面结构并以此消除这些结构的光效应。由此一方面得到优点，即，不必实现成型 凸纹结构和复制层的过程和构造金属层的过程的记录(Registrierimg)。此外还确保，可能 在第二区域的范围内成型于复制层中的凸纹结构在体积全息照相被写入体积全息照相层 中时不会导致记录结果的失真或掺假。这样例如有可能，在复制层中全面地成型一表面凸 纹并且只在一第二步骤中，例如通过金属层的借助于激光器实现的个性化，才确定为观察 者产生的光变信息。在体积全息照相记录后，通过激光器对金属层的事后加工引起的该信 息的事后的改变在这种情况下是可直接识别的，因为在按照本发明的方法中写入该体积全 息照相的情况下体积全息照相只在局部地存在于体积全息照相层中，因此这样的窜改企图 是可直接识别的。按照相互邻接的复制层和体积全息照相层的使用的材料，按照具体情况可能有利的是，在复制层与体积全息照相层之间设置一增附层，其目的是，加强该两层相互的粘附或 在复制层与增附层之间和在体积全息照相层与增附层之间制造一粘附，其强于在复制层与 体积全息照相层之间的直接粘附。增附层对此具有一折射率，其与复制层的材料的折射率 和在体积全息照相层的正面上设置的材料的折射率相差小于0. 2。增附层因此不产生在安 全元件的制造过程中或在以后的使用过程中的任何干扰的效应、特别是光效应。此外也有可能，通过安全元件的加盖印记(Liberdrucken )或通过其多个层的 穿孔实现安全元件的个性化。这样例如有可能，在安全元件的面向观察者的正面上施加一 个性化的印记，其优选沿在一个或多个第一区域与一个或多个第二区域之间的区域边界延 伸。在这种情况下特别有利的是，借助于凹版印刷实施一个性化信息的施加，因为借此不仅 成型于复制层中的凸纹结构而且体积全息照相层通过施加的压力而变形并且持久地改变 它们的光特性。制出多个微型穿孔，它们至少穿过复制层和体积全息照相层延伸，也导致产 生光效应的各层的持久的和不可逆转的改变。由此个性化的信息的事后的改变(例如通过 分离或去除一加盖印记)不再是可能的并且可直接识别窜改企图。按照本发明的一优选的实施形式以图案形式成形一个或多个第一区域或一个或 多个第二区域以便构成第三信息。这样例如各第一或第二区域构成各图案区域，它们例 如在背景区域面前构成画像、徽标、花纹或徽标数字的信息，背景区域由第一或第二区域构 成。在这种情况下特别有利的是，成形具有线宽< 300 μ m、优选< 150μπι的细线的形式的 第一或第二区域，并通过这些线成形例如花纹或为人观察者可识别的其他的信息，例如画 像。按照本发明的另一优选的实施例，在安全元件的一第一范围内交替地设置第一和 第二区域并且在这种情况下沿至少一个方向接连的第一区域彼此保持小于300 μ m的间 距。借此达到，在第一范围内第一和第二光变信息对于人观察者来说显示于同一个范围内 并由此对于人观察者来说在第一范围内形成一特别简明的和很难可仿造的光变印象，这样 有可能为人观察者在该第一范围内产生完全新的颜色效应和运动效应作为安全特征，其既 不可能通过体积全息照相又不可能通过表面全息照相如此提供。优选第一区域的平均宽度的比例对第二区域的平均宽度的比例在该第一范围内 为在0.75 1和1 5之间。这样例如优选选择第一区域的宽度小于120 μ m和第二区域 的宽度大于120 μ m。研究已表明，在第一和第二区域的宽度的这样的选择时对于人观察者 来说产生的光变印象是特别清楚的和发光强的。优选按照规则的、一维或两维的网格、例如线网格或平面网格设置所述第一和第 二区域。在这种情况下第一和第二区域的形状还可以进一步次结构化(substrukturiert)， 例如具有文字数字的数字或符号的形状。从而借此提供另一仅通过辅助装置才可识别的安 全特征。如果选择一平面网格，则将第一区域或第二区域优选成形成点形的或多边形的形 状。此外也有可能，一维或两维的网格中为几何变换的网格，例如涉及成圆形或成波形变换 的一维的网格，从而例如第一区域以多个同心的圆环的形式或以多个波形线的形式设置于 第一范围内。按照本发明的另一优选的实施形式第一范围具有大于300 μ m的最小尺寸并且成 形为图案形式的，以便构成一第四信息。将在该第一范围内产生的上述的叠加的光变的印 象这样例如设置在十字形的或构成一画像的范围内，借此可以得到其他的引人注意的和容易记住的光变的效应。成型于复制层中的凸纹结构中优选为具有尺寸< 50 μ m的凸纹结构，例如具有空 间频率100至3500线/mm的衍射光栅、全息照相、零级的折射结构、闪光光栅或棱镜结构， 或一个或多个上述凸纹结构的组合。还有可能将凸纹结构全面地成型于复制层中或只在复 制层的部分区域内、优选只在第一区域的范围内成型于复制层中。金属层优选由铝、银、金、铜、铬、SiOx或这些材料的合金构成。金属层的层厚度优 选为0. 1至lOOnm，其中将金属层的层厚度优选选择成使金属层的不透明度为大于40%至 50%，优选大于80%。按照本发明的一优选的实施例由第一、第二、第三和第四信息构成的组中的两个 或多个信息构成互补的信息。这样例如由第一和第二光变信息分别构成一总主题的分主 题。例如第二信息构成一由第一信息构成的树的树叶。借此达到，安全元件的一个层的任 何的窜改，即使很微小的，也可立即由人观察者直观识别出来。此外也有可能，将第一、第二、第三和第四信息并排地或叠加地设置在安全元件 中。这样例如有可能，在一第一范围内成形以图像、例如花图案的形式的第一区域(第三信 息)，在一第二图案形式的范围内按照一网格设置第一和第二区域(第四信息)并且在一第 三范围内成形细线形式的第一区域，其产生图解图且优选具有小于120μπι的线宽。这些范 围也可以部分叠加。此外也有可能，在其他的范围内设置具有小于50μπι的线宽的第一区 域，例如成形微缩文本形式的第一区域。按照本发明的一优选的实施例，将体积全息照相原版在体积全息照相层下方与体 积全息照相层直接接触，或通过一光介质与体积全息照相层分离地设置。作为体积全息照 相原版在这种情况下优选采用具有一光变的表面凸纹的体积全息照相原版，其设有一反射 层。但也有可能，代替一表面凸纹作为体积全息照相原版，而采用这样的体积全息照相，如 这在传统的用于体积全息照相的记录技术中是这种情况，即，采用一用以记录一体积全息 照相的体积全息照相原版。在记录体积全息照相时也可以使用表面凸纹原版和体积全息照 相原版的组合。此外也有可能，将体积全息照相原版设置在远离体积全息照相层的侧面上 并且为体积全息照相的记录采用的相干光在其通过复制层和局部的金属层之前透过这样 设置的体积全息照相原版或被这样设置的体积全息照相原版反射，以便将体积全息照相层 曝光。在这种情况下优选将基准光束从对置的侧面、亦即从面向体积全息照相层的侧面射 向体积全息照相层以便构成干涉图案。在体积全息照相层中记录的体积全息照相的颜色优选通过用于曝光的光的波长、 通过用于曝光的光的入射角、通过体积全息照相原版的折射性能、特别是通过其表面凸纹、 点阵周期或方位角和通过感光聚合物、聚光聚合物的时效硬化过程以及为体积全息照相层 的收缩或膨胀感光聚合物的任选的处理的时效硬化过程来确定。为了制造多色的体积全息照相例如有可能这样，在具有范围内通过不同的时效硬 化或在局部范围内通过不同的后处理收缩或膨胀体积全息照相层，并由此这样的范围，其 中体积全息照相层的体积全息照相显示不同的颜色。按照本发明的一优选的实施形式为了制造多色的体积全息照相实施下列方法将两个或多个激光器用于体积全息照相层的曝光。在这种情况下首先有可能，通 过由相应的激光器产生的光束在一不同的入射角下将体积全息照相层曝光，从而通过每一激光器产生体积全息照相的一图像区域，其具有一不同的色值。此外也有可能，各激光器发 射不同的波长的光并由此通过相应的激光器在体积全息照相层中记录具有各不同的色值 的图像区域。在这种情况下特别有利的是，将由两个或更多个激光器产生的光借助于一耦 合器耦合成一光束，将其用于将体积全息照相记录于体积全息照相层中。也可以相互组合 各上述方法。为了产生一包括多个具有不同色值的图像区域的多色体积全息照相，在这种情况 下优选采取如下方法相应地控制各激光器、一在在相应的激光器与体积全息照相层之间的光程中设置 的调制器和/或一确定曝光光束的入射角的致偏元件，以便将相应的待具有一预定的色值 的图像区域用一具有一曝光波长的光和/或在一角度下入射的光曝光，这导致一体积全息 照相图像区域记录预定的色值。此外在这种情况下也有可能，在在二个或更多个激光器与 体积全息照相层之间的光程中设置多个曝光掩模，它们确定通过相应的激光器写入的各图 像区域的位置和构成。优选在这种情况下由一控制装置在这时控制两个或更多个激光器、各调制器和/ 或各致偏元件，控制装置例如借助于一位置传感器确定体积全息照相原版相对于各激光器 的位置并且控制体积全息照相原版的通过两个或更多个激光器实现配合精确的曝光。因此 有可能，将体积全息照相原版的不同的区域，它们可以具有分别不同的衍射的结构(例如 在结构断面、方位或线距方面的差别)，用激光器以不同的参数(例如入射角、波长或极化) 的光曝光。此外由一种多层薄膜体形式的安全元件达到本发明的目的，其具有一面向观察者 的正面和一体积全息照相，其中安全元件具有一复制层，在其表面中成型一凸纹结构，其具 有一个或多个具有大于 ο μ m、优选大于15 μ m的凸纹结构凸纹深度的第一区域和一个或 多个具有小于2 μ m、特别小于1 μ m的凸纹结构凸纹深度的第二区域并且其中用一体积全 息照相材料填充复制层的第一区域，在其中记录一提供第一光变信息的体积全息照相。另 外通过一种用于制造一种多层薄膜体形式的安全元件的方法达到该目的，薄膜体具有一面 向观察者的正面，其中提供一包括一复制层的多层体，在复制层表面中成型一凸纹结构，其 具有一个或多个具有大于IOym的凸纹结构凸纹深度的第一区域和一个或多个具有小于 2 μ m、特别小于1 μ m的凸纹结构凸纹深度的第二区域，其中用一体积全息照相材料填充复 制层的第一区域并且将体积全息照相材料在第一区域内曝光以便记录一体积全息照相。借助于一体积全息照相原版实现体积全息照相的记录。紧接着将体积全息照相材 料时效硬化并因此使体积全息照相定影。关于该过程步骤参阅各上述实施形式，它们相应 地也适用于该实施例并且优选相应地与该实施例相组合。通过上述处理方法能够影响一体积全息照相的视觉形象，使其通过一光复制方法 不可能被仿造并由此只很困难地才可伪造，并且由此提供一种难以仿造的、以新式的光变 效应为特征的安全元件。通过在复制层中在第一区域内成型具有一凸纹深度大于10 μ m、优 选大于15 μ m的凸纹结构，即使在体积全息照相材料的全面的加设的情况下(不仅在第一 区域而且在第二区域内)和在一体积全息照相紧接着写入体积全息照相层中的情况下中 在各第一和第二区域内也产生一明显不同的视觉印象。特别在适当选择体积全息照相材料 的涂覆重量时(即使在全面的加设的情况下)导致，体积全息照相在曝光和时效硬化以后只在第一区域内，但不在第二区域内，产生。这可以例如用于附加调制向视察者显现的体积 全息照相的亮度并且这样在向观察者显示的光变外观中加入附加的灰度信息。但另外也有 可能借此实现通过一体积全息照相产生的光变效应和通过一表面凸纹引起的光变效应相 互配合精确地定位于一安全元件中。所谓凸纹结构的凸纹深度在这种情况下应该被理解为在复制层在其最厚的位置 的层厚度与复制层在相应考察的局部位置的层厚度之间的差值。优选在第一区域内设置的体积全息照相材料的层厚度与在第二区域内设置的体 积全息照相材料的层厚度相差至少8 μ m、进一步优选至少15 μ m。在第二区域内体积全 息照相材料的层厚度优选为小于5μπι和在第一区域内体积全息照相材料的层厚度大于 10 μ m、优选大于15 μ m。复制层在这种情况也可以由一载体薄膜构成或包括多个层。按照本发明的一优选的实施例在包括复制层的多层体上加设液态的体积全息照 相材料，例如通过浇注、喷射或印刷。在这种情况下以优选液态的形式加设体积全息照相材 料，亦即其具有一在约0. OOlN · s/m2与约50N · s/m2之间的动态粘度。优选一稀液态的具 有约0. OOlN · s/m2的低粘度的体积全息照相材料，这相当于大致水状的浓度，其很好地填 充凸纹结构。优选借助于一刮刀擦掉以液态形式加设的体积全息照相材料，以便体积全息照相 材料完全填充在第一区域内的凸纹结构，而体积全息照相材料在第二区域内不存在或只以 一微小的层厚度、优选以一小于5 μ m的层厚度存在。当将体积全息照相材料相当稀液态地 加设到多层体上并且将加设重量选择成使体积全息照相层的厚度在第一区域内和在第二 区域内相差至少10 μ m时，也可以不用一刮刀。但体积全息照相材料也可以具有一高粘度， 亦即例如以蜂蜜状的或软膏状的粘度存在，这在这种情况需要借助于刮刀的加工，以便体 积全息照相材料完全填充在第一区域内的凸纹结构，而体积全息照相材料在第二区域内不 存在或只以微小的层厚度、优选以小于5 μ m的层厚度存在。按照本发明的一优选的实施例，凸纹结构在第二区域或在第二区域的部分区域内 具有结构元件，它们提供一第二光变信息。因此凸纹结构在第二区域内或在第二区域的部 分区域内具有一具有凸纹深度小于1 μ m的细结构而在第一区域内具有一具有凸纹深度大 于IOym的粗结构的谷地，其中各细结构确定第二光变信息的信息内容，而各粗结构确定 这样的范围，在该范围内体积全息照相最后发挥光效应。由于在唯一的复制步骤中成型各 细结构和各粗结构，绝对相互配合精确地设置各范围(在其中可以产生第一和第二光变信 息)，亦即各范围在共同的体积全息照相原版上的相互相对设置或定位几乎没有偏差。此外 借此达到，提供第一和第二信息的各结构的紧密的连接，从而如上所述，一个结构的窜改企 图自动地影响另一结构的视党印象并因此可立即识别任何窜改企图。在第二区域或在第二区域的部分区域中设置的结构元件优选构成衍射的结构，例 如全息照相或Kinegram 、无光泽结构、线性的或十字的衍射光栅、各向同性的或各向异性 的无光泽结构、闪光光栅、零级衍射光栅或这些衍射的结构的组合或折射的结构或宏观结 构，并且优选如上所述那样构成。优选在第二区域中或在第二区域的部分区域内还设有反 射层、特别是不透明的金属层，从而例如安全元件具有一金属层，其设置在第二区域中或在 第二区域的部分区域内并且不设置在第一区域中。在第二区域中的金属层可以或全面地或局部地设置在那里。金属层也可以设置成规则的或不规则的、局部的或全面的网格。金属 层优选局部地和与衍射的结构配合精确地设置在第二区域内。代替金属层也可以设置一非金属的反射层，例如不透明的漆(其优选相对于结构 元件的材料具有高的折射率差)，也可以设置一非金属的透明的反射层，其由一具有高的折 射率的HRI材料构成(HRI =高反射率)。在复制层和体积全息照相材料的光折射率的相应的选择时(折射率差大于约 0. 2、优选大于0. 5)和/或在多层体上(全面地)加设反射层时在加设体积全息照相材料 以后也可以放弃该反射层。在这种情况下已证明特别有利的是，一反射层借助于以下描述的方法加设在复制 层的第二区域中。这样例如有可能，具有凸纹结构的多层体的表面在加设体积全息照相材料之前设 有一薄的金属层，并然后将在第一区域和第二区域中凸纹结构的不同的凸纹深度用于该金 属层在第一区域中的记录精确的去金属化。例如可以通过印刷涂覆耐腐蚀剂，其中在这种 情况下通过压辊只在各凸出的第二区域上，但不在各明显变深的第一区域上，实现颜色加 设(Farbauftrag)。紧接着金属层在各未用耐腐蚀层覆盖的区域、亦即变深的第一区域内在 腐蚀过程中去除。此外也可能，将腐蚀剂用刮刀刮入凹槽中，亦即刮入第一区域中，并且在 那里导致金属层的去除。按照本发明的一优选的实施例在安全元件的至少一个第一范围的面积上的第一 区域的面积份额不同于在安全元件的至少一个第二范围的面积上的第一区域的面积份额。 借此引起，在第一范围内和在第二范围内体积全息照相的光强不同，通过第一区域的各面 积份额的相应的选择可以这样校准体积全息照相的各象素的亮度并且在体积全息照相上 调制到附加的“灰度信息”。优选第一区域为此具有一小于400 μ m、优选小于200 μ m的最小尺寸。借此引起， 分离成各第一和第二区域对于人观察者来说不再是可分辨的并因此产生连续的图像印象。 第一区域的最小尺寸优选具有大于20 μ m的最小尺寸，以便确保用体积全息照相材料可靠 地填充第一区域。还有可能，通过改变第一区域的间距和/或通过改变由相应的第一区域占据的面 积，产生体积全息照相的亮度值。可能的是，将第一区域以一维的或两维的网格设置并且将 网格宽度和/或在第一/第二范围内相应不同地选择由各相应的第一区域占据的面积。可 以按照上述各第一和第二区域构成这些第一和第二区域。此外也有可能，按照上述第一区域成形和构成第二区域的部分区域或第二区域， 并且为上述第二区域配置的范围具有第一和第二区域。


以下借助多个实施例借助于附图示例性说明本发明。图Ia至图Ic分别示出按照本发明的用于制造安全元件的方法的方法过程的示意 图。图2示出一薄膜体的示意的剖视图，其被提供用于实施图Ia至图Ic的方法。图3示出一多层体的示意的剖视图，其作为中间产品在按图Ia至图Ic的方法中产生。图4示出一多层体的示意的剖视图，其在本发明的另一实施例中构成一中间产品。图5示出一多层体的示意的剖视图，其作为中间产品在按图Ia至图Ir的方法中产生。图6示出一多层体的示意的剖视图，其作为中间产品在按图Ia至图Ic的方法中产生。图7示出一多层的薄膜体的示意的剖视图。图8示出按图7的安全元件的示意的放大的俯视图。图9a和图9b示出一用于本发明的另一实施例的薄膜体的示意的剖视图。图IOa至图IOc示出一用于本发明的另一实施例的薄膜体的示意的剖视图。图IOd示出一由一按照本发明的薄膜体提供的光信息的视图。图Ila和图lib示出一用于本发明的另一实施例的薄膜体的示意的剖视图。图12a示出一由一按照本发明的薄膜体提供的光信息的视图。图12b示出一体积全息照相原版的示意的俯视图。图12c示出一包括多个曝光范围的体积全息照相原版的示意的俯视图。
具体实施例方式图Ia说明在制造一按照本发明的安全元件时的处理方法。图Ia示出一涂层站 38、一曝光站40、一曝光站47和一涂层站39。一薄膜体51供给涂层站38，在薄膜体51上 由涂层站38加设一体积全息照相层，例如通过将薄膜体51的一表面全面地或部分地用一 构成体积全息照相层的感光聚合物材料37通过印刷、喷射或浇注进行涂层。将这样产生的 多层体52紧接着供给曝光站40并在那里用激光器44的相干光45曝光以便将一体积全息 照相记录到体积全息照相层中，并紧接着通过UV光源46照射。将这样产生的多层体53供 给曝光站47，以便达到体积全息照相层的完全的时效硬化。将这样产生的多层体M供给涂 层站39，由其将一个或多个其他的层加设或涂覆到多层体M上。这样例如由涂层站39将 一粘合剂层全面地加设到多层体讨的一表面上，借此产生多层体阳。以下借助以下各图说明图Ia中说明的方法的详细的过程图2示出多层体51。多层体51具有一透明的载体薄膜10和一复制层11。载体 薄膜10是优选双轴取向的塑料薄膜，其层厚度在15与100 μ m之间、优选在16与30 μ m之 间。例如载体薄膜中是PET薄膜、PEN薄膜或BOPP薄膜。将复制层11优选以一层厚度0. 1至25 μ m、优选约20 μ m加设到载体薄膜10上。 复制层11由热塑性的(亦即可热硬化的和/或可热干燥的或可UV硬化的)复制漆或具有 热塑性的和可UV硬化的成分的复制漆构成。替代地，载体薄膜10本身也可以用作为复制 层，亦即凸纹结构20可以直接成型于载体薄膜10中。于是不再需要一单独的由复制漆构 成的复制层，由此可以减小安全元件的厚度。此外有可能，复制层包括载体薄膜10和一复 制漆层，其中根据凸纹深度，凸纹结构延伸入复制层中或延伸入载体薄膜中，亦即复制漆层 被压进深的结构的范围内。在复制层11的底侧中全面地成型一凸纹结构20。例如借助于 一加热的压印机，通过它借助于热和压力在由热塑性的复制漆构成的复制层11中成型凸纹结构20。此外也有可能，通过将复制层11在通过一相应成形的凹模成型表面凸纹以后用 UV光照射和时效硬化，借助于UV复制在复制层11的底侧中成型凸纹结构20。此外也有可 能，将凸纹结构20借助于激光器或其他的烧蚀的方法制入复制层11的表面中。凸纹结构20是衍射的光变的表面结构，例如是全息照相、优选正弦形的衍射光 栅、不对称的凸纹结构、闪光光栅、优选各向异性的或各向同性的全息摄影产生的无光泽结 构、Kinegram 、计算机产生的全息照相或这些起光衍射作用的、细的凸纹结构的组合，它们 的结构尺寸大致处于可见光的波长的尺寸范围内，亦即大致在低于IOOOnm的范围内。优选在这种情况下各邻接的局部的最大值的间距为小于50 μ m，以便抑制较高的 衍射级并且通过凸纹结构20提供明显可看得见的光变印象。此外也有可能，由零级的衍射 光栅构成凸纹结构，其中各邻接的结构元件的间距处在对于人观察者来说可见光的波长的 范围内或其以下。此外也有可能，由多个起折射作用的宏观的结构、例如多个微型棱镜或透 镜形的结构或多个二元的矩形结构构成凸纹结构20，它们的局部的间距可以处在直到几个 mm、优选直到500 μ m的范围内。优选各结构尺寸处在40 μ m以下。凸纹结构20也可以由一 例如并排设置的各面积范围的组合构成，其由多个起折射作用的宏观的结构和多个起衍射 作用的微观的结构构成或由多个起折射作用的宏观的结构与多个起衍射作用的微观的结 构的叠加构成。可以同时用同一个压印机在复制层11中成型衍射的和折射的结构，从而可 以实现两结构相互的一精确的对版准确(registergenau)的设置。这样衍射的和折射的结 构可以并排存在于分开的范围内或也可以存在于一共同的范围内，例如相互交错地存在。凸纹结构20的各局部的最大值的间距或凸纹结构20的局部的周期性在这种情况 下与一由第一范围和第二范围构成的点阵的周期性和第一或第二范围的宽度无关地来选 择。在复制层11上还加设一局部的金属层13，其中金属层13设置在多层体51的第一 区域31中而不设置在多层体51的第二区域内，如这在图2中示例性示出的。金属层13优 选包括铝、铜、金、银、铬或SiOx或这些材料的合金并且优选具有0. 1至IOnm的厚度。为了制造所述局部的金属层13，在这种情况下在复制层11的底侧优选全面地加 设或涂覆一金属层并然后事后再在各区域32中去除金属层，例如通过正/负腐蚀或借助于 烧蚀。在这种情况下特别有可能在各区域32借助于一激光器去除金属层，以便这里得到待 制造的安全元件的个性化。此外也有可能，将金属层只在部分区域上或在某些情况下已成 图案形式地加设到复制层11上，例如借助于气相喷镀掩模。上述的去金属化方法和烧蚀方 法的组合也是可能的，以便例如在一部分范围内制入可个性化的信息，例如连续的数字。此外也有可能，多层体51除图2中所示各层外还具有一个或多个其他的层。这样 例如有能，多层体51在载体层10与复制层11之间还具有一个或多个其他的层，以便作为 成品提供一转印薄膜，例如一热压印薄膜。在这种情况下薄膜体51优选还具有一分离层和 一保护漆层，它们设置在载体层10与复制层11之间。此外也有可能，多层体51还具有一 个或多个其它的装饰层，例如还具有一个或多个染色的漆层。现在在多层体51的底侧上在一第一步骤中加设一个构成一体积全息照相层的聚 合物。这例如借助于一印刷方法、优选借助于涂抹方法来实现。感光聚合物在这种情况下 优选以5至100 μ m的层厚度、进一步优选以约20 μ m的层厚度加设到多层体51的底侧上。 这样产生图3中所示的多层体52，其除已借助图2说明的层10、11和13外还具有一体积全息照相层12。在一只部分地待产生的体积全息照相层12的情况下薄膜体51可以具有一宏观的 和/或微观的表面外形，其优选具有约10至50 μ m、特别优选约15至20 μ m的深度。在感 光聚合物材料37通过印刷、喷射或浇注的优选全面地加设以后例如借助于一刮刀将感光 聚合物材料37还要更强烈地挤进所述深的结构中，而在各凹槽之外至少在相当大程度上 从薄膜体51的表面上去除，从而在薄膜体51上形成由感光聚合物材料覆盖的各表面范围 和形成与其邻接的各表面范围，它们在最大程度上没有或不由感光聚合物材料37覆盖。这 另外以下还要借助图9a至图lib详细地说明。用于体积全息照相层12的感光聚合物是例如都彭公司的感光聚合物Omni DEX 706。此外也有可能采用这些感光聚合物，它们作为液态的物质存在并且例如通过UV光的 作用聚合并由此时效硬化。也可以设定，将感光聚合物作为层浇注并且通过弱的UV光作用 或热处理预硬化。在这种情况下优选将用于复制层11的材料选择成使复制层11的材料的折射率和 仍未曝光的体积全息照相层的折射率大致是相等的或具有小于0. 2的折射率差。借此确 保，在接着的曝光时用一具有大致相等的折射率的材料填充在各区域32中(如图3中所 示)仍存在的表面结构20的区域并且由此不可能伪造在体积全息照相层12中体积全息照 相的记录。这样例如将下列层用作为复制层11 复制层11甲基乙基酮2100g甲苯750g环乙酮IOOOg乙酰柠檬酸三丁酯30g硝酸纤维素(酯可溶的，标准34E)IOOOg甲基丙烯酸甲酯一乙酸丁酯共聚物(Tglas 80°C, Terweich约120°C )180gTglas =玻璃转变温度，Terweich =软化温度此外也有可能，附加于层13设置一 HRI (高折射率)层，其具有高的折射率，例如 包括aiS，其优选全面地覆盖表面结构20。该附加的层可以在成形层13之前或以后加设到 薄膜体上。图4示出一多层体61，其同样具有一载体层10、一复制层11和一体积全息照相层 12，它们如以上借助图2和图3说明的那样构成，不同于多层体52，在多层体61中在复制 层11中成型一凸纹结构21，其不全面地而只在各区域31内成型于复制层11中。此外也 可能，各范围(在其中将凸纹结构21成型于复制层11中)和各区域31 (在其中设置金属 层13)的尺寸设计成，使得在制造过程中使用的记录方法中在去金属化过程与复制过程之 间出现记录偏差的情况下确保凸纹结构21成型于各区域31中。例如通过如下方式，即设 有凸纹结构21的各范围相对于各区域31增大所述记录偏差或记录偏差的两倍。此外也有 可能，各区域31只部分地设有凸纹结构21并且例如在图案形式上与各区域13的成形无关 地选择设置凸纹结构21的各范围。
现在将图3中描述的多层体52供给曝光站40。曝光站40具有一体积全息照相原 版41，其设置在一曝光滚筒的表面上。在这种情况下多层体52的底侧贴靠在曝光滚筒的表 面上，从而得出图5中所示的设置。体积全息照相原版41以表面结构43和42与体积全息 照相层12的仍然软的材料直接接触。此外在这里也有可能在体积全息照相原版与多层体 52之间设置一透明的间隔层，以便由此例如改进原版的使用寿命。此外也有可能，作为体积全息照相原版不采用设有表面凸纹的原版，而通过常用 的用于在体积全息照相层中构成透射或反射全息照相的全息照相复制方法实现体积全息 照相和体积全息照相在体积全息照相层中的记录。此外也有可能，将全息照相原版不如图3中所示安装在一曝光滚筒上和以一连续 的滚筒到滚筒过程实现曝光，而逐步地以一“分步和重复”过程实现曝光。作为凸纹结构42和43可以采用例如DE 10 2006 016 139中描述的结构，其中例 如结构43中是虫眼结构。关于曝光方法的细节同样参阅该文件。现在如果借助于一激光器44以相干光45照射体积全息照相层以便将通过结构42 和43预定的体积全息照相记录入体积全息照相层12中，则产生图6中所示的效应入射光 45在各区域31中由金属层13反射并且不穿入位于下方的体积全息照相层12。在这种情 况下优选以一相对于多层体52的上侧的法线约15°的入射角射入相干光45，在各区域32 中光45穿透体积全息照相层12并且由位于下方的体积全息照相原版41的表面凸纹折回， 借此在各区域32中在体积全息照相层12内构成一由入射的和折回的光束的叠加形成的干 涉图案，现在将该干涉图案记录入体积全息照相层12中。将体积全息照相在区域32中和只在各区域31的边缘区域中记录入体积全息照相 层12内。由局部的金属层13阻挡体积全息照相向各区域31的中心区域中的写入或记录。对此有可能采用两个或更多个优选扫描工作的激光器，其射出的相干光以不同的 入射角射入体积全息照相层12中。这示例性示于图Ib和图Ic中。对此各激光器的入射 角可以处于一平面内(该平面大致垂直于图Ib和图Ic中圆柱形体积全息照相原版41的 圆柱轴线设置)或也可以处于这样的平面内，该平面大致平行于图Ib和图Ic中圆柱形体 积全息照相原版41的圆柱轴线设置。图Ib说明一种方法，其中采用两个激光器，将它们设置成使由它们射出的相干光 以不同的入射角射入体积全息照相层12中，按图Ib的方法由此相当于按图Ia的方法区别 是，代替激光器44设置两个激光器4 和44b，其中由它们产生的相干光4 或4 在不同 的角度下射向体积全息照相层12。此外在激光器4 和44b与体积全息照相层12之间的 光程中分别设置一调制器441或442，以便控制向体积全息照相层12入射的相干光4 或 45b，如以下更详细说明的。调制器441或442在此是可选的元件。没有调制器441或442 的话，激光器可以将体积全息照相层12全面地曝光或借助于(未更详细示出的)掩模修改 激光器或在激光器内部调节激光器。激光器4 和44b可以发射具有相同的或不同的波长的相干光4 或45b。由此 可以在体积全息照相层12中形成一多色的图像，因为激光束以相应不同的角度射向感光 聚合物或以相应不同的角度穿过感光聚合物，并因此产生不同延伸的布喇格平面，它们对 光图像负责。按照入射角和/或激光波长的变化，产生光图像或视觉可看得见的效应的不 同的颜色。
从感光聚合物材料的预定的设置和具有预定的结构的体积全息照相原版以及预 定的颜色/波长的相干光出发，在相干光相对于多层体52的上侧的法线的入射角变化时 产生视觉可看得的效应的光颜色的波长的变化。如果例如增大入射角，亦即相对于多层体 52的上侧更平坦地射入相干光，则视觉可看得见的效应的光颜色的波长移进较长波的范围 内，因为在更平坦(flatter)的入射的情况下光束在感光聚合物的材料层中的路线变长。 例如增大绿色相干光的入射角时得到一视觉可看得见的效应的浅黄绿色的光颜色(具有 比绿色较长的波长)或减小绿色相干光的入射角时得到一视觉可看得见的效应的浅蓝绿 色的光颜色(具有比绿色较短的波长)。在预定的体积全息照相原版和多个具有不颜色的相干光的激光器时借助于相干 光的入射角的变化也可以影响视觉可看得见的效应是否与视角相关。如果在大致相同的入 射角下射入不同颜色的相干光，则产生多色的视觉可看得见的效应，但它取决于视角并且 按照视角只分别显示一个形成的颜色。如果要全部产生的颜色同时、亦即在同一视角下是 可见的，则必须相应地改变相干光的各个颜色的入射角，此时适用射入的相干光的波长越 大，相对于多层体52上侧的法线的入射角必须越小。对此也可设想在长波的红光时约0° 的入射角，例如在绿光时约15° (可见的光谱的中间的波长范围)和在短波的蓝光时约 30°。包括红、绿和蓝成分的可看得见的光效应在这种情况下在一共同的视角下或也在一 共同的视角范围下是可见的。替代地，对此有可能，采用两个或更多个优选扫描工作的激光器，它们发射具有不 同的波长的相干光并且它们的光束借助于一基于极化或反射的耦合器(例如两个在其底 面上粘在一起的棱镜)这样相互耦合，即全部激光器的耦合的光束以一共同的入射角射入 体积全息照相层12中。图Ic中示例性示出一种方法，其中将体积全息照相层12借助于一这样设置的曝 光装置曝光，按图Ic的方法相当于按图Ia的方法，区别是，代替通过激光器44曝光，通过 一曝光装置实现体积全息照相层12的曝光，它包括两个激光器4 和44c、两个调制器443 和444和一个耦合器445。激光器4 和Mc产生不同波长的相干光，其利用耦合器445耦 合并且作为光45射向体积全息照相层12。经由耦合器的一控制可以简单而快速地控制体 积全息照相层12通过两个激光器4 和44c的曝光。为了利用该耦合的或组合的光束形成一图像，有利的是，调制光束强度，例如通过 各个分光束的接通和关掉(二元的调制)。规定的激光器(例如二极管激光器)可以被直 接调制。其他的激光器可以以足够高的速度借助于外部的调制器、例如调制器443和444， 例如借助于声光的或电光的调制器来调制。也有可能，借助于光闸或遮光器产生一调制或 借助于掩模或遮光板(光阑)分别或共同调制各激光束。优选按图Ib和图Ic的装置具有一传感器元件和一控制装置。传感器元件检测体 积全息照相原版的位置。为此它或光探测圆柱体41的表面或借助于一旋度值传感器检测 圆柱体41的角位置。控制装置将由传感器元件直接或间接确定的体积全息照相原版的位 置作为输入参数用于控制激光器44a、44b、Mc和/或调制器441至444。将这些部件由控 制装置在这种情况下根据由传感器元件求得的测量值和预定的多色体积全息照相的色值 分配如此被控制，使得通过不同波长的光或具有不同入射角的光这样实现体积全息照相原 版的曝光，使其与用于多色体积全息照相的各预定的色值相对应地实现。同样借助于传感器元件可以检测包括体积全息照相层1的2多层体52的位置，例如借助于在多层体52上 加设的光记录器掩模，并由此控制激光器44a、44b、Mc和/或调制器441至444，使得可以 配合精确地或在用于已在多层体52上存在的各设计元素相对应地实现体积全息照相原版 的曝光。图1 说明一多色体积全息照相的一可能的实施形式的为一观察者产生的外观 80，其按图Ib或图Ic产生。数字“50”和符号“50D0LLARS”呈现红色。在使该元素水平倾 斜/运动时，围绕“50”的各线显示似乎运动的Morphing(将动画画面中特定范围内的形状 自动转为另一种形状的过程)或从绿色矩形到绿色星形的平滑转换的光效应。符号“USA，， 呈现蓝色。图12b示出一体积全息照相原版81，其用于体积全息照相的写入。背景通过黑色 反射镜结构或鹅眼结构(无图像产生地)构成并且各设计元素由与其不同的衍射结构型式 产生。从一绿色矩形到一绿色星形的Morphing例如通过相同的结构产生，它具有一变化的 方位角。红色的和蓝色的元素“50”、“50 DOLLARS”和“USA”可以具有与其不同的、但共同 相同的结构，具有相同的方位角例如0°。各设计元素具有一间距82、83，其必须大于在激 光器光束定位在原版上时必要公差。图12c示出一体积全息照相原版81和体积全息照相原版81的各区域，它们用不 同颜色的激光器照射。发射一红光的第一激光器在一第一入射角下照射各区域84，这产生 各红色的设计元素。发射一绿光的第二激光器照射各区域86，这产生各绿色的设计元素。 发射一蓝光的第三激光器照射各区域85，这产生蓝色的设计元素。不同颜色的激光器的入 射角可以是相同的或分别不同的。代替不同颜色的激光器在该实例中也可以采用同色的激 光器，但具有一按照区域84、85、86不同的相对于体积全息照相原版81的表面的入射角。按这种方式可以产生多色体积全息照相，在相应细网格结构的、具有不同颜色 (例如RGB(红绿蓝))的紧密并排设置的范围(象素)的体积全息照相原版81的情况下， 也可以借助于添加的颜色混合，产生真彩色全息照相，其建立在各单色的交错的网格的颜 色混合的基础上。为此体积全息照相原版81可以具有同质的均勻的结构，将其分别用不同 颜色的相干光和/或在不同的入射角下照射。但为此体积全息照相原版81也可以只在部 分区域内具有同质的均勻的结构。此外在曝光站40中将薄膜体52在体积全息照相写入以后再用UV光46从多层体 52的上侧的侧面曝光，以便至少部分地时效硬化体积全息照相层的感光聚合物并且将体积 全息照相层的布喇格平面定影。优选利用不准直的UV光源实现该曝光，以便通过照射时效 硬化体积全息照相层12的设置在所述局部的金属层下方的区域的尽可能大的范围。利用 准直的UV光的曝光也是可能的。现在将这样产生的多层体53供给曝光站M，在其中将多层体53从底侧用UV光曝 光并且也这样再完全时效硬化体积全息照相层的留下的、未完全时效硬化的范围。图7现在说明一安全元件62的结构，其利用上述方法制成。安全元件62具有载 体层10、复制层11、局部的金属层13、体积全息照相层12和一粘合剂层14，粘合剂层14在 这种情况下也可以染色并且优选具有一深物体颜色。优选在这种情况下粘合剂层14染上 深色，或在体积全息照相层12与粘合剂层14之间设置一深色的中间层。也可以不要粘合 剂层14或可以附加或代替粘合剂层14再设置一个或多个其他的层，例如另一金属层和/或一装饰层。这样例如有可能，在加设粘合剂层14以前将一图案形式成形的装饰层、例如 彩色层加设到体积全息照相层上。在这种情况下装饰层优选借助于印刷方法例如以一徽标 或一图案的形式被印刷。也可以将装饰层在安全元件62加设到(未更详细示出的)基片 上以前加设，优选借助于一印刷方法例如平版印刷、胶版印刷或丝网印刷例如以徽标或图 案的形式印刷上装饰层。然后可以将安全元件62特别是与装饰精确对应地加设在基片上。对此装饰可以由传统的印刷墨形成，但也可由特殊的安全颜料或安全墨汁形 成，其特别包括特殊的产生光变效应的颜料，例如包括德国公司Merch的珠光效应颜料 (Iriodin effect pigment)。金属层13设置在安全元件62的各区域31中而不设置在安全元件62的各区域32 中。如图7中所示，在各区域13中还成型凸纹结构21。在各区域32中凸纹结构通过用体 积全息照相层的材料的加设被消除或最初根本不成型于复制层11中，如这在以上所述。在 各区域32中一体积全息照相被写入体积全息照相层中，其中相应地在图7中标出这样的区 域，在该区域中在体积全息照相层12中构成体积全息照相的布喇格平面。在这种情况下在 各区域31中这样的区域，在其中没有体积全息照相被写入体积全息照相层12中，如这已在 以上说明的。通过用金属层13盖上的凸纹结构21在各区域31中提供一第一光变信息。在 各区域32中代替该第一信息通过在各区域32中被写入体积全息照相层12中的体积全息 照相提供一与第一信息不同的第二光变信息。在各区域31和32中因此产生不同的光效应， 它们无边界区域地直接并排产生，从而不出现在边界区域内的任何干扰或伪造这些效应的 叠加现象。还有可能，交替地设置各区域31并且沿至少一个方向接连的第一区域彼此保持 小于300 μ m的间距。一这样的各区域31和32的设置例如说明于图8中。图8示出安全元件62的一个区域的示意的大大放大的俯视图。在安全元件62 的一区域30内按一规则的一维周期性的网格设置各区域31和32，区域31的宽度处在约 IOOym的范围内并且接连的各区域31的间距为约240 μ m。各区域31的长度在这里选择 成，使得(具有该区域31和32的设置的)区域30成图案式以十字的形式成形。通过这样 的区域31和32的设置，在区域30内对于人观察者来说产生一光变的印象，其得自第一和 第二光变信息的叠加，例如一金属的十字31和一数字32。各种各样引人注意的光效应也可以这样得到，即各区域31和32不按一周期性的 网格设置。优选在这种情况下区域31具有一小于300 μ m的宽度、优选一从150至50 μ m 的宽度并且以细线的形式成形，其长度>300 μ m。此外这些线以复杂图案的形式成形，例如 以花纹的形式或为了表达图解的图例如以画像的形式成形。此外也有可能，将第一区域31 成形一重复的图案，例如以一重复的数字或一重复的徽标的形式。在一实施方案中复制层具有多个并排设置的衍射结构、优选完全或部分地金属化 (或用其他的反射层部分地覆盖)如以上所述，并且具有一折射的宏观的结构的各谷地，它 们用感光聚合物材料37填充并由此构成一局部的体积全息照相层12。如果将一这样得到 的多层体52在曝光站40中借助于具有相干光45的激光器44和体积全息照相原版41曝光 并紧接着时效硬化，则只在这些区域内形成体积全息照相的干涉图案，在这些区域内感光 聚合物材料37存在于为此目的足够的层厚度中。在其他的区域内不产生任何的体积全息 照相。因此有可能，将具有金属化的反射全息照相的各并排设置的区域配合精确地与相邻于它们设置的各具有体积全息照相的区域相组合，同样由此有可能，将用感光聚合物材料 37填充的各部分的区域作为网格点设置于一规则的或不规则的网格中，其中网格优选是如 此之细微，以致由人眼睛不可能分辨出来，例如这样的网格具有300dpi (每英寸网格点数) 的分辨率或更高。只在这些体积全息照相网格点内部产生体积全息照相的干涉图案并从而 产生光变效应。在各网格点外部是一不同的光效应，或没有任何光效应作为对比是可见的。 因此有可能，将在体积全息照相原版41中包含的图像信息只部分地复制于体积全息照相 层12中或将在体积全息照相原版41中包含的图像信息与用感光聚合物材料37填充的各 区域的成形结构的另一图像信息叠加。这以下还要借助图9a至图lib来说明。图9a示出一包括载体层10和复制层11的薄膜体91，其如以上借助图Ic至图8 描述的那样构成。在这里在复制层11中成型一凸纹结构22，其在第一区域71中具有一大 于10 μ m、优选在20与50 μ m之间的凸纹深度并且在第二区域72中具有一小于1 μ m的凸 纹深度，其在该实施例中为0。然后在薄膜体91的底侧上加设以液态形式存在的感光聚合物作为体积全息照相 材料，如以上例如在图Ia至图8的实施例中描述的。一种对应于上述感光聚合物37的感 光聚合物可以用作为体积全息照相材料。优选将体积全息照相材料借助一刮刀刮入凸纹结 构的各凹槽中，从而产生图9b中所示的薄膜体，其中凸纹结构22在各区域71中用体积全 息照相材料填充。但也可能，如果将体积全息照相材料选择成相当稀液态的，从而体积全息 照相材料在加设以后在相当大程度上自动地侵入、特别是流入各凹槽中，则放弃体积全息 照相材料的刮入操作。此外也有可能，体积全息照相材料不仅存在于区域71中，而且存在 于区域72中，此时在这里重要的是，这样存在的体积全息照相层的层厚度在各区域71中比 在各区域72中厚至少10 μ m。紧接着，如例如以上借助图Ia至图8描述的，将一体积全息照相写入部分存在于 各区域71内的体积全息照相层12中并接着时效硬化体积全息照相层12的体积全息照相 材料和由此使体积全息照相定影。关于方法的该部分的细节参阅关于图Ia至图8的实施 形式，亦即按照如关于图Ia至图8描述的那样实施方法的该部分。凸纹结构22在各区域71中优选具有一在10与50 μ m之间的凸纹深度，进一步优 选其在15与40 μ m之间，各区域71的宽度、亦即其最小尺寸优选为大于20 μ m。可以按照 按图2至图8的各区域32成形各区域71。此外有可能，将各区域72选择成使其最小的尺 寸小于400 μ m、优选小于200 μ m并且改变各区域71在体积全息照相的范围内的面积份额， 以便由此附加改变体积全息照相的为观察者显示的透明度。在这种情况下首先有可能将各 区域71构成在相当大程度上是形式相同的，例如具有点或多边形的形式，并且局部地改变 各区域71彼此的间距，借此在各邻接的范围内通过各区域71产生各范围的一不同的面积 覆盖。此外也有可能，将各区域71设置在一规则的网格中并且改变各区域71的尺寸，亦即 改变由它们占据的面积。此外也有可能，以细线的形式构成各区域71，其线宽度在20 μ m与400 μ m之间的 范围内，优选75 μ m至200 μ m、特别优选在30 μ m至60 μ m之间。通过这样的各区域71的 实施形式可以达到只很困难地才可伪造的安全元件。这样的安全元件不能通过一体积全息 照相的部分写入来仿造并且由于体积全息照相材料的通常的特性也不可能借助于印刷方法等得到，从而提供一印象深刻的和只很困难地才可伪造的安全特征。优选多根细线在这 种情况下构成一图解的信息，例如一画像或一数码。此外也有利的是，将各线构成一安全图 案的形式，例如构成一花纹或一 Moir6 (英阿条纹)图案的形式。图IOa至图IOc说明另一按照本发明的安全元件的制造。图IOa示出一薄膜体93，其具有载体层10和复制层11。在复制层11中成型一凸 纹结构23。凸纹结构23与按图9a的凸纹结构22的不同在于，在各区域72中成型具有一 小于2 μπκ特别小于Ιμπι的凸纹深度的结构元件，它们适合于产生一光变的效应。在各区 域72中的凸纹结构这样构成例如一凸纹结构，其如按图2至图8的凸纹结构20和/或21 那样构成。接着复制层11的设有凸纹结构23的表面在区域72的一部分中或在区域72的多 个部分区域中设有一金属的层，即金属层13，其存在于各区域31中而不存在于各区域32 中，就如以上借助图2至8说明的。这可以这样实现，即将金属层13借助于一气相喷镀掩模只加设在各区域72中或 凸纹结构23的表面全面地设有一金属层并且然后在各区域71中和在各区域72中再去除 金属层，在这些区域中未设置通过结构元件构成的细结构。这可以例如通过印刷上一腐蚀剂/耐腐蚀剂来实现。因此产生一薄膜体94，其中在各区域71中不设置所述金属层13，而在各区域72 的全部或一部分中或在各区域72的部分区域内设置金属层13。紧接着在薄膜体94的底侧上，亦即在薄膜体94的设有局部的金属层的侧面上，如 以上已借助图9b说明的，加设体积全息照相材料，写入一体积全息照相和交联体积全息照 相材料，从而产生图IOc中所示的薄膜体。该薄膜体显示如例如按图7和图8的薄膜体相 同的外观，区别是，在各区域32内附加地通过各区域71的构造改变体积全息照相的光强， 如以上说明的。这样图IOd示例性示出薄膜体95的一可能的外观，其中在一用感光聚合物涂层的 区域32中显示一画像形式的具有变化的光强的体积全息照相和在一无感光聚合物的区域 31 (其构成为区域32内的间隙)中显示以数字“100”的形式成形的具有轮廓的Kinegram 。通过用相同的体积全息照相原版产生的用于构成区域31和32的结构，Kinegram 在区域 31中记录精确地和如图IOd中所示紧密邻接地和以相对于区域32的边缘均勻的间距设置， 这是很难仿造的并且提供一种很难伪造的安全元件。在这种情况下如上所述具有体积全息 照相的区域32可以由一具有感光聚合物的许多小的区域的网格构成，亦即由成网格形部 分加设的感光聚合物构成，其中局部的网格宽度产生体积全息照相的局部的亮度值。同样 有可能，具有体积全息照相的区域32由在区域32内全面加设的感光聚合物构成，在其中曝 光一主题。以下借助图Ila和lib说明制造一按照本发明的薄膜体的另一可能性。图Ila示出一薄膜体96，其具有载体层10和复制层11。薄膜体96如按图9a的 薄膜体91那样构成，其区别是，在复制层11的底侧中代替凸纹结构22成型一凸纹结构M 并且由金属层13占据全部的区域72。凸纹结构M如按图IOa的凸纹结构23那样构成， 其区别是，由产生光变信息的结构元件占据全部的区域72。但这不是必定的。为了制造局 部的金属层13在这种情况下优选使用以下方法将具有凸纹结构M的复制层13底侧全面地加设金属层，例如通过气相喷镀和溅镀。紧接着借助于压印辊加设耐腐蚀剂。由于在区 域71与72之间的凸纹深度的较大的差别，压印辊用耐腐蚀剂只润湿各“凸出的”区域72， 从而无附加的措施地将耐腐蚀剂配合精确地加设到各区域72上。紧接着在不由一耐腐蚀 剂保护的区域内在一腐蚀过程去除金属层。此外也有可能，将在区域71和72中的凸纹深 度的较大差别用于加设一腐蚀剂并刮入各区域71内，从而通过腐蚀剂在各区域71内，但不 在各区域72内，去除金属层。图IObUOc和IlaUlb中分别示出的情况中，完全用金属层13覆盖凸纹结构23、 对。同样有可能，金属层13只部分地覆盖凸纹结构23、24，例如以一平面的网格的形式，或 作为与凸纹结构23、24中的成型的图案相对应的局部的金属层13。紧接着将薄膜体96，如以上按图9b说明的，加设一体积全息照相材料层，将体积 全息照相写入这样构成的体积全息照相层中和接着时效硬化体积全息照相并将体积全息 照相这样定影。由此产生薄膜体97。如以上说明的，在这种情况下不需要体积全息照相层 12不存在于各区域72内，如图lib中所示，足够的是，体积全息照相层12在各区域72内具 有一优选小于5μπι的深度。
权利要求
1.安全元件(62)，其为多层的薄膜体、特别是层叠薄膜或转印薄膜的形式，具有一面 向观察者的正面，其中安全元件(62)具有一体积全息照相层(12)，在该体积全息照相层中 记录一体积全息照相，该体积全息照相提供一第一光变信息；其特征在于，安全元件(62) 具有一复制层(11)，在该复制层的表面中成型一提供一第二光变信息的凸纹结构(20，21) 并且该复制层设置在体积全息照相层(12)的上方，并且在体积全息照相层(12)与复制层 (11)之间设置一局部的金属层(13)，其中在安全元件的一个或多个第一区域(31)内设置 金属层(1 且在安全元件的一个或多个第二区域(3 内不设置所述金属层。
2.按照权利要求1所述的安全元件(62)，其特征在于，凸纹结构(20，21)成型于复制 层(11)的底侧中，在第一区域(31)内金属层(1 的一第一表面邻接复制层(11)并且金 属层的一对置于第一表面的第二表面邻接体积全息照相层(12)并且在第二区域(32)内复 制层(11)邻接体积全息照相层(12)。
3.按照上述权利要求之一项所述的安全元件，其特征在于，在复制层(11)的材料与在 体积全息照相层(12)的上侧上设置的材料之间的折射率差小于0.2。
4.按照上权利要求之一项所述的安全元件，其特征在于，将金属层(13)的材料和层厚 度选择成使金属层的不透明度大于80%。
5.按照上述权利要求之一项所述的安全元件，其特征在于，将所述一个或多个第一或 第二区域(31，32)构成图案形式以便构成一第三信息。
6.按照权利要求1至4之一项所述的安全元件，其特征在于，在安全元件的一第一范围 (30)内交替地设置第一和第二区域(31，32)，其中沿至少一个方向接连的第一区域(31)彼 此保持小于300 μ m的间距。
7.按照权利要求6所述的安全元件，其特征在于，在第一范围内第一区域的平均宽度 的比例对第二区域的平均宽度的比例在0.75 1与1 5之间。
8.按照权利要求6至7之一项所述的安全元件，其特征在于，按照一规则的一维或两维 的网格设置所述第一和第二区域(31，32)。
9.按照权利要求6至8之一项所述的安全元件(62)，其特征在于，第一范围(30)具有 大于300 μ m的最小尺寸并且成形为图案形式以便构成一第四信息。
10.按照上述权利要求之一项所述的安全元件，其特征在于，由第一、第二、第三和第四 信息构成的组中的两个或更多个信息为互补的信息。
11.按照上述权利要求之一项所述的安全元件，其特征在于，凸纹结构只在第一 区域(31)内，但不在第二区域(32)内，成型于复制层(11)中。
12.按照上述权利要求之一项所述的安全元件，其特征在于，将体积全息照相在第一区 域(31)内，但不在第二区域(32)内，记录在体积全息照相层中。
13.按照上述权利要求之一项所述的安全元件，其特征在于，体积全息照相在每一第二 区域(32)的至少一部分范围内不记录入体积全息照相层中。
14.按照权利要求13所述的安全元件，其特征在于，体积全息照相在第二区域(32)的 面积的至少50%、特别是至少在90%内不记录入体积全息照相层中。
15.安全元件(92，95，97)，其为多层的薄膜体、特别是层叠膜或转印薄膜的形式，具有 一面向观察者的正面和一体积全息照相，该体积全息照相提供一第一光变信息；其特征在 于，安全元件(92，95，97)具有一复制层(11)，在该复制层的表面成型一凸纹结构(22，23，对)，该凸纹结构在一个或多个第一区域(71)内具有大于10 μ m的凸纹深度并且在一个或 多个第二区域(72)内具有小于2 μ m的凸纹深度，并且凸纹结构02，23，24)在复制层(11) 的第一区域(71)内用一体积全息照相材料填充，在该体积全息照相材料中记录了体积全 息照相。
16.按照权利要求15所述的安全元件(92，95，97)，其特征在于，在第一区域(71)内设 置的体积全息照相材料的层厚度与在第二区域(72)内设置的体积全息照相材料的层厚度 相差至少8 μ m、优选至少15 μ m。
17.按照权利要求15和16之一项所述的安全元件(92，95)，其特征在于，在第二区域 (72)内基本上不设置体积全息照相材料，特别是不设置任何体积全息照相材料。
18.按照权利要求15至17之一项所述的安全元件，其特征在于，在第一区域(71)内设 置的体积全息照相材料构成一局部的体积全息照相层(12)，在该局部的体积全息照相层中 写入体积全息照相。
19.按照权利要求15至18之一项所述的安全元件，其特征在于，第一区域(71)具有小 于400 μ m和/或大于20 μ m的最小尺寸。
20.按照权利要求15至19之一项所述的安全元件，其特征在于，在安全元件的至少一 个第一范围的面积上的第一区域的面积份额不同于在安全元件的至少一个第二范围的面 积上的第一区域的面积份额。
21.按照权利要求20所述的安全元件，其特征在于，第一范围和第二范围设置用以改 变体积全息照相的各象素的亮度。
22.按照权利要求20和21之一项所述的安全元件，其特征在于，将第一区域设置在一 个一维的或两维的网格中并且在安全元件的所述至少一个第一范围内的网格宽度和/或 由相应的第一区域占据的面积不同于在安全元件的所述至少一个第二范围内的网格宽度 和/或由相应的第一区域占据的面积。
23.按照权利要求15至22之一项所述的安全元件(95，97)，其特征在于，凸纹结构 (23，24)在第二区域(72)内或在第二区域的部分区域内具有多个结构元件，所述结构元件 提供一第二光变信息。
24.按照权利要求23所述的安全元件(95，97)，其特征在于，所述结构元件在第二区域 (72)或第二区域的部分区域内构成衍射的结构、折射的结构或无光泽结构。
25.按照权利要求15至27之一项所述的安全元件(95，97)，其特征在于，在第二区域 (72)内或在第二区域的部分区域内设置一金属层(13)，并且在第一区域(71)内不设置所 述金属层(13)。
26.用于制造安全元件(6 的方法，其为多层的薄膜体、特别是层叠薄膜或转印薄膜 的形式，具有面向观察者的正面；其特征在于，提供多层体(51)，其包含一局部的金属层 (13)和一复制层(11)，其中在复制层的一表面中成型一提供一第二光变信息的凸纹结构 (20)并且在安全元件的一个或多个第一区域(31)内设置所述金属层(13)且在安全元件的 一个或多个第二区域(3 内不设置所述金属层(13)，在多层薄膜体(51)的离金属层比离 复制层更近的表面上加设一体积全息照相层(12)，从而所述局部的金属层(1 设置在体 积全息照相层(12)与复制层(11)之间，并且用相干光G5)从多层体的远离体积全息照相 层的一侧穿过所述局部的金属层(13)将体积全息照相层(12)曝光，以便在体积全息照相层(12)中记录一体积全息照相。
27.用于制造安全元件(92，95，97)的方法，其为多层的薄膜体、特别是层叠薄膜或转 印薄膜的形式，具有面向观察者的正面；其特征在于，提供多层体(91，94，96)，其包括一复 制层(11)，在复制层的表面中成型一凸纹结构(22，23，M)，该凸纹结构具有一个或多个具 有大于ΙΟμπι的凸纹结构02，23，24)凸纹深度的第一区域(71)和一个或多个具有小于 2ym的凸纹结构02，23，24)凸纹深度的第二区域(72)，用体积全息照相材料填充复制层 (11)的第一区域(71)并且将体积全息照相材料曝光以便记录一体积全息照相
28.按照权利要求27所述的方法，其特征在于，将体积全息照相材料以液态形式加设 在多层体上并且将体积全息照相材料用刮刀刮入在第一区域(71)中的凸纹结构内。
29.按照权利要求27和观之一项所述的方法，其特征在于，将一金属层(1 在第二区 域(72)内加设到多层体上。
30.按照权利要求四所述的方法，其特征在于，将金属层(13)全面地加设于第二区域 (72)内。
31.按照权利要求四所述的方法，其特征在于，金属层(13)局部地加设于第二区域 (72)内。
32.按照权利要求四所述的方法，其特征在于，为了加设金属层(13)，将多层体的具有 凸纹结构的表面金属化并且将在第一区域(71)内的金属化通过在第二区域(72)内印刷上 耐腐蚀剂或用刮刀将腐蚀剂刮入在第一区域(71)内的凸纹结构内去金属化。
33.按照权利要求沈至30之一项所述的方法，其特征在于，在曝光过程中将一体积全 息照相原版设置在体积全息照相层的下方。
34.按照权利要求沈或31之一项所述的方法，其特征在于，在曝光过程中经由一滚筒 引导多层体，在滚筒的侧面上成型一构成体积全息照相原版的表面凸纹。
35.按照权利要求沈至32之一项所述的方法，其特征在于，借助于两个或更多个激光 器0 ,44b，Mc)实现体积全息照相原版的曝光，借此将一多色的体积全息照相作为体积 全息照相(U)记录入体积全息照相层中。
36.按照权利要求33所述的方法，其特征在于，由所述两个或更多个激光器产生的光 束Gfe，4^3)以不同的入射角射向体积全息照相层(11)。
37.按照权利要求33和34之一项所述的方法，其特征在于，所述两个或更多个激光器 (44a、44c)产生不同波长的光。
38.按照权利要求35所述的方法，其特征在于，由所述两个或更多个激光器(44a，44c) 产生的光借助于一耦合器G5)耦合成一光束(45)，利用该光束将体积全息照相层(11)曝 光。
39.按照权利要求33至36之一项所述的方法，其特征在于，为所述两个或更多个激光 器0 , 44b，Mc)的每一个配置一曝光掩模或一调制器041，442，443，444)，其设置在相 应的激光器G^，44b，Mc)和体积全息照相层(11)之间的光程中。
40.按照权利要求33至37之一项所述的方法，其特征在于，由一控制装置控制所述两 个或多个激光器和/或调制器，该控制装置借助于一传感器元件检测体积全息照相原版的 位置，并且借助于这样确定的关于体积全息照相原版相对于所述两个或多个激光器的相对 位置的信息控制激光器和/或调制器，以便记录多色的体积全息照相。
全文摘要
本发明涉及一种用以制造安全元件(62)的方法和一种安全元件(62)，其为多层薄膜体形式，多层薄膜体具有一面向观察者的正面。安全元件(62)具有一体积全息照相层(12)，在其中记录一体积全息照相，该体积全息照相提供一第一光变信息。安全元件(62)具有一复制层(11)，在其表面上成型一提供一第二光变信息的凸纹结构并且其设置在体积全息照相层(12)上方。在体积全息照相层(12)与复制层(11)之间设置一局部的金属层(13)，其中在安全元件的一个或多个第一区域(31)内设置金属层(13)且在安全元件的一个或多个第二区域(32)内不设置所述金属层(13)。
文档编号G03H1/04GK102047187SQ200980119204
公开日2011年5月4日 申请日期2009年4月2日 优先权日2008年4月4日
发明者M·伯尔克哈德特, M·沙芬伯格, N·卢茨, W·R·汤普金 申请人:雷恩哈德库兹基金两合公司