安全元件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種安全元件(1)。該安全元件(1)具有查看側(cè)和與該查看側(cè)相對的背側(cè)。安全元件包括至少一個發(fā)光層(2)以及至少一個遮蔽層(4)，該至少一個發(fā)光層能夠提供光(20)，該至少一個遮蔽層在從查看側(cè)觀察安全元件(1)的情況下布置在該至少一個發(fā)光層(2)前面。該至少一個遮蔽層(4)具有至少一個不透明的區(qū)域(5)和至少兩個透明開口(41,42)。關(guān)于由該至少一個發(fā)光層(2)提供的光(20)，該至少兩個透明開口(41,42)具有比該至少一個不透明區(qū)域(5)顯著更高的透射率，優(yōu)選高至少20％的透射率，特別優(yōu)選高至少50％的透射率。
【專利說明】安全元件
[0001] 本發(fā)明涉及安全元件和配備有此類安全元件的安全文件、用于制造此類安全元件 的方法、以及具有此類安全元件的轉(zhuǎn)移膜。
[0002] 已知用于標(biāo)識安全文件的安全元件，其被人們用于改善偽造保護(hù)。這些安全元件 中的一些使用微透鏡的布置，諸如在國際專利申請WO 2007/087984A1中所描述的多層體。 然而，在不利的光線情況下，人們往往難以識別可由此產(chǎn)生的光學(xué)外觀的變化，并且對于 "普通人"而言太不顯眼。
[0003] DE 10 2008 033 716 B3描述了具有文件體的價值文件或安全文件，其中構(gòu)造光導(dǎo) 結(jié)構(gòu)，該光導(dǎo)結(jié)構(gòu)是通過其邊界層中的全反射構(gòu)造的以用于光線傳導(dǎo)。在此情況下，在基本 上與文件體的上側(cè)平行的平面中實現(xiàn)光線傳導(dǎo)。
[0004] 現(xiàn)在，本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種柔性的顯示光學(xué)效果的安全元件，該光學(xué)效果 對于每個人來說都可以容易地識別并且同時是令人驚奇或驚訝的以及因此是容易銘記的。
[0005] 該任務(wù)是通過一種安全元件來解決的，其中該安全元件具有查看側(cè)和與查看側(cè)相 對的背側(cè)，其中該安全元件包括能夠發(fā)光或提供光的至少一個發(fā)光層以及在從查看側(cè)觀察 安全元件時布置在該至少一個發(fā)光層前面的至少一個遮蔽層，其中該至少一個遮蔽層具有 至少一個不透明的區(qū)域和至少兩個透明的開口，并且其中關(guān)于從該至少一個發(fā)光層發(fā)射或 提供的光，該至少兩個透明的開口具有比該至少一個不透明的區(qū)域顯著更高的透射率、優(yōu) 選高至少20%、特別優(yōu)選高至少50%的透射率。此外，該任務(wù)還通過具有至少一個此類安 全元件的安全文件（尤其是紙幣、有價證券或紙質(zhì)文件）來解決，其中該安全元件能夠從其 查看側(cè)來觀察。該任務(wù)還通過用于制造安全元件的方法來解決，其具有以下步驟：提供具 有至少一個發(fā)光層以及至少一個遮蔽層的柔性的多層膜體，該至少一個發(fā)光層能夠發(fā)光或 提供光，該至少一個遮蔽層在從查看側(cè)觀察安全元件時布置在該至少一個發(fā)光層前面；以 及在該至少一個遮蔽層中構(gòu)造至少兩個透明的開口，以使得該至少一個遮蔽層具有至少一 個不透明的區(qū)域和至少兩個透明的開口，其中關(guān)于從該至少一個發(fā)光層發(fā)射或提供的光， 該至少兩個透明的開口具有比該至少一個不透明的區(qū)域顯著更高的透射率、優(yōu)選高至少 20%、特別優(yōu)選高至少50%的透射率。該任務(wù)進(jìn)一步通過具有至少一個根據(jù)權(quán)利要求1到 34中任一項所述的安全元件的轉(zhuǎn)移膜來解決，其中該至少一個安全元件布置在轉(zhuǎn)移膜的載 體膜上并且能夠從該載體膜分開。
[0006] 因此，在安全元件中利用特別的光學(xué)效果，該光學(xué)效果可以尤其通過自發(fā)光（即， 產(chǎn)生光并輻射光）的發(fā)光層或者提供光的發(fā)光層（例如，背面照明的透明層））以及覆蓋發(fā) 光層的遮蔽層來產(chǎn)生。在此，在發(fā)光層提供光或者在活躍狀態(tài)中發(fā)射光時，這些能夠容易地 識別的光學(xué)效果是清楚可見的，并且在發(fā)光層不提供光或者在不活躍狀態(tài)中不發(fā)射光時， 這些光學(xué)效果是不可見或幾乎不可見的。在此，挑戰(zhàn)尤其在于：使此類安全元件的厚度保持 得盡可能小，以便以適于實際應(yīng)用的方式實現(xiàn)安全元件在安全文件上或者安全文件中的布 置。
[0007] 因此，安全元件的光學(xué)印象是通過至少一個發(fā)光層的設(shè)計和/或至少兩種布置的 透明開口以及至少一個不透明區(qū)域的分布來確定的。
[0008] 由于這些層的布置，與期望效果相關(guān)的光優(yōu)選基本上以垂直于安全元件的上側(cè)的 方向穿過安全元件。在任一邊界面處均不需要全反射。
[0009] 與穿過遮蔽層的不透明區(qū)域相比，遮蔽層使從發(fā)光層提供或發(fā)出的光顯著更好地 穿過其透明開口。有利地，至少一個不透明區(qū)域阻擋或者至少顯著地衰減由至少一個發(fā)光 層提供或者發(fā)出的光、且優(yōu)選具有最1? 20%、進(jìn)一步優(yōu)選最1? 10 %并且更進(jìn)一步優(yōu)選最1? 5%的透射率，并且至少兩個透明開口使由至少一個發(fā)光層提供或發(fā)出的光基本上通過、且 具有優(yōu)選最少50%的透射率。優(yōu)選地，遮蔽層的不透明區(qū)域?qū)τ诠舛允峭耆荒芡ㄟ^的 (即，具有最高5%的透射率），而透明開口可以使光幾乎不經(jīng)衰減地通過（即，具有至少 70 %的透射率）。優(yōu)選地，開口被構(gòu)造為遮蔽層中的窗口，即穿過遮蔽層的通孔。
[0010] 安全元件優(yōu)選指的是用于標(biāo)識以及用于提高安全文件（尤其是紙幣、有價證券、 支票、印花稅票、郵票、簽證、車輛文件、票或者紙質(zhì)文件）或者身份證明文件（ID文件）（尤 其是護(hù)照或ID卡、個人證件、駕照、銀行卡、信用卡、進(jìn)入控制證件、醫(yī)?？ɑ蛘呱虡I(yè)產(chǎn)品） 的防偽安全性以便提高防偽安全性和/或認(rèn)證和/或跟蹤（跟蹤和蹤跡）商業(yè)產(chǎn)品或任意 的芯片卡和粘膠標(biāo)簽的安全元件。
[0011] 優(yōu)選地，能夠發(fā)光的發(fā)光層被構(gòu)造為自發(fā)光的發(fā)光層。自發(fā)光的發(fā)光層在此情況 下是發(fā)射光并且尤其作為將原始能量轉(zhuǎn)換成光能的能量轉(zhuǎn)換器起作用的發(fā)光層。在此情況 下，作為原始能源的可以尤其是電能、熱能、化學(xué)分解過程或者電磁輻射，其不同于所發(fā)射 的光（例如，UV光、紅外光或者微波輻射）的波長。
[0012] 此外還可能的是，能夠提供光的發(fā)光層是將入射到背側(cè)上的光引導(dǎo)至遮蔽層的 層。還可以進(jìn)行如下設(shè)置：光源不是安全元件的一部分并且例如由在上面層壓有安全元件 的主體的光源提供，或者該光源是外部光源，安全元件放置到該外部光源上或者對著該外 部光源以透射光觀察到安全元件。為此，發(fā)光層優(yōu)選具有一個或多個透明層，這一個或多個 透明層可以被構(gòu)造為波導(dǎo)或光導(dǎo)。在最簡單的情形中，發(fā)光層具有透明層，該透明層與安全 元件的背側(cè)直接接觸或者在該透明層下方在安全元件中設(shè)置連續(xù)的空隙。發(fā)光層可以例如 是熱沖壓膜層，例如保護(hù)漆或者甚至復(fù)制層本身。即使在此情形中也特別有利的是，發(fā)光層 具有一個或多個發(fā)光元件。在此情形中，這些發(fā)光元件由根據(jù)發(fā)光元件的造型形成的透明 區(qū)域和/或發(fā)光層的設(shè)置有光導(dǎo)或波導(dǎo)的區(qū)域構(gòu)成，這些區(qū)域優(yōu)選被發(fā)光層的不透明區(qū)域 包圍。
[0013] 至少一個發(fā)光層具有自發(fā)光的顯示元件是可能的，該顯示元件尤其將電能轉(zhuǎn)換成 光能。優(yōu)選地，發(fā)光層由一個或多個發(fā)光元件構(gòu)成，該一個或多個發(fā)光元件分別被構(gòu)造為自 發(fā)光的顯示元件。這些自發(fā)光的顯示元件可以是LED，尤其是0LED或LEEC、或QLED或背光 的IXD(0LED-有機(jī)LED ;LEEC-發(fā)光電化學(xué)電池 ；QLED =量子點發(fā)光器件；IXD =液晶顯示 器）。替換地，可以基于電致發(fā)光來實施自發(fā)光的顯示元件。屬于此類顯示元件的有厚層 或粉末電致發(fā)光、薄層電致發(fā)光以及單晶體電致發(fā)光。顯示元件可以尤其作為電致發(fā)光膜 (EL 膜）。
[0014] 顯示元件的電極用作至少一個遮蔽層或者布置在至少一個發(fā)光層與至少一個遮 蔽層之間的不透明的中間層是可能的，該中間層具有至少一個透光開口的布置。
[0015] 由此，例如可以在光源中產(chǎn)生周期性。優(yōu)選地，該電極可以是金屬電極，尤其是 0VD的金屬反射層。例如，此類金屬反射層由鋁、銀、金或銅構(gòu)成。在全部區(qū)域發(fā)光的0LED 中可以按各種形式實現(xiàn)周期性或者柵格、尤其是莫爾柵格或者方磚圖案形式的柵格。一種 可能性是將絕緣層納入OLED，其中OLED的涂敷有此絕緣層的區(qū)域不發(fā)光，而空出的區(qū)域發(fā) 光。替換地，還可以尤其通過照射或者化學(xué)物質(zhì)的作用來使傳輸層（尤其是電子或空穴傳 輸層）之一改性，從而局部地破壞傳輸特性。這同樣導(dǎo)致經(jīng)處理的區(qū)域不再發(fā)光。
[0016] 至少一個發(fā)光層具有發(fā)光的顯示元件也是可能的，該顯示元件可以通過另一光源 激勵而發(fā)光。作為發(fā)光元件可以是吸收入射光并且立即和/或時間偏移地在相同或另一波 長范圍中再次輻射該入射光的熒光材料和/或磷光材料。該另一光源可以被構(gòu)造為安全元 件的組成部分。替換地，該另一光源是從其照射安全元件的外部光源（例如UV燈（UV?紫 外光））。
[0017] 存在向自發(fā)光的發(fā)光層提供能量以使其發(fā)光的不同可能性。在一種設(shè)計方案中， 用來自能量源的電能來激勵發(fā)光層以使其發(fā)光。該發(fā)光層因此具有將電能轉(zhuǎn)換成光能的顯 示元件。作為發(fā)光層的優(yōu)選能量源的尤其是壓電和光電電流源、電池、電容器、超級電容器 等。能量還可以通過合適的天線（例如，RFID天線）從電場獲取。優(yōu)選地，這些能量源集 成到安全元件或安全文件中或者通過能量導(dǎo)線與其連接。替換地，為此還可以在安全元件/ 安全文件外部（例如，在外部讀取裝置中）布置能量源。在電能量源的情形中，為此有電能 的電流傳輸類型、電容性傳輸類型或者電感性傳輸類型可供選擇。在外部能量源的情形中， 安全文件可以例如被放入到相應(yīng)的本地電場或磁場或電磁場中，以便實現(xiàn)電容性和/或電 感性的尤其是無線的能量傳輸。一個示例是具有所謂的NFC裝置的移動裝置（例如，智能 電話）（NFC =近場通信）。
[0018] 優(yōu)選地，在從查看側(cè)觀察安全元件時遮蔽層因其對由至少一個發(fā)光層發(fā)出的光的 不同傳輸而顯示的光圖案提供安全元件的第一光學(xué)安全特征。
[0019] 在發(fā)光層處于活躍狀態(tài)時，即，在發(fā)光層提供或發(fā)出光時，從安全元件的查看側(cè)觀 察該安全元件的觀察者在遮蔽層的區(qū)域中見到光圖案，該光圖案由較暗的不透明區(qū)域和較 明亮的透明開口構(gòu)成。由于此類光圖案在不利的光條件下也能很好地識別，因而此類安全 元件提供了可靠的且能夠容易地檢查的安全特征，該安全特征提供了例如針對紙幣或ID 卡或商業(yè)產(chǎn)品的偽造的保護(hù)。在發(fā)光層和/或遮蔽層的合適設(shè)計的情況下，光通過遮蔽層 的哪一個透明開口抵達(dá)觀察者的眼睛取決于觀察者觀察安全元件的觀察角度。光圖案的設(shè) 計也取決于觀察角度。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選設(shè)計方案，在從查看側(cè)觀察安全元件時，至少一個遮蔽層 的至少一個不透明區(qū)域提供安全元件的第二光學(xué)安全特征。安全文件的偽造保護(hù)不僅僅限 于發(fā)光層和遮蔽層的光學(xué)效果，而且還擴(kuò)展了另一安全特征，該另一安全特征以獨立于發(fā) 光層和遮蔽層的光學(xué)效果的方式存在。
[0021] 優(yōu)選地，不透明區(qū)域具有0VD和/或印刷層（0VD =光可變器件）。通常的0VD是 全息圖、尤其是反射全息圖、Kinegmm?、體積全息圖、薄層干涉濾光器、衍射結(jié)構(gòu)（諸如閃 耀結(jié)構(gòu)、直線光柵、兩維光柵、六邊形光柵、不對稱或?qū)ΨQ的光柵結(jié)構(gòu)、零階衍射結(jié)構(gòu)、蛾眼 結(jié)構(gòu)）、或者各項異性或各項同性的不光滑結(jié)構(gòu)、以及通常包含光可變色素和/或染料的光 可變印刷顏料或墨水（所謂的OVI? (0VI =光可變墨水））、尤其是黑暗背景上的液晶層、 尤其是黑暗背景上的光子晶體、等等。
[0022] 在此，至少兩個透明開口被構(gòu)造為0VD的無金屬區(qū)域或者印刷層中未經(jīng)印刷的區(qū) 域是可能的。印刷層可以例如是紙幣的印刷圖像的一部分。印刷層可以尤其借助凹板印 刷來施加。此技術(shù)的優(yōu)點在于：遮蔽層的透明開口由于數(shù)千DPI (DPI -每英寸點數(shù)）的非 常高的分辨率而能夠被設(shè)計得非常小。因此，兩個透明開口之間的距離也可以非常小。此 夕卜，常用的印刷方法可以用于價值文件和安全文件。與凹版印刷方法相比，間接的凸版印刷 (所謂的凸版膠?。┨峁┯∷⒆煮w的高分辨率和較小的成本。
[0023] 特別有利的是，將提供獨立自主的以獨立于發(fā)光層的方式起作用的光學(xué)安全特征 的光學(xué)裝置用作此類自發(fā)光或背照明的安全元件的遮蔽層，例如，具有透光凹槽的安全印 刷圖、或者其金屬反射層用作掩膜的不透光區(qū)域并且具有發(fā)光層的光能夠通過其從安全元 件抵達(dá)的附加的透明區(qū)域的0VD。自發(fā)光或背光的發(fā)光層與用作遮蔽層的光學(xué)裝置的交互 相互作用地導(dǎo)致多重光學(xué)效果：一方面，光學(xué)安全元件由此操作，而不管發(fā)光層是否發(fā)出或 者提供光；另一方面，安全元件顯示如上所述的可以通過自發(fā)光或背光的發(fā)光層與覆蓋該 發(fā)光層的遮蔽層的交互所導(dǎo)致的特別的光學(xué)效果。當(dāng)遮蔽層的透明開口的面積占比較小 時，可以幾乎不受干擾地看見光學(xué)安全元件的光學(xué)效果。例如，面積占比小于30%并且于優(yōu) 選小于10%。附加地，此類較小的面積占比對于通過與自發(fā)光或背光的發(fā)光層的交互所產(chǎn) 生的光學(xué)效果的圖像質(zhì)量而言是有利的。
[0024] 另一方面，隨著透明開口的面積占比的減小，該效果的亮度降低。將自發(fā)光的發(fā)光 層用作顯示器（尤其是矩陣顯示器）的特殊設(shè)計方案的另一缺點在于，在此類較小的透明 的面積占比的情況下，顯示器的被遮蔽層疊加的部分不能或者幾乎不能用于顯示信息。
[0025] 對于具有由金屬（例如，AI)制成的遮蔽層并且具有諸如衍射結(jié)構(gòu)之類的附加光 學(xué)安全特征的設(shè)計方案，不通過去金屬化的方式產(chǎn)生透明開口而是通過在透明開口中提供 合適結(jié)構(gòu)的方式產(chǎn)生透明開口是可能的。這些合適的結(jié)構(gòu)必須使由金屬制成的遮蔽層的透 射率提高至與透明開口周圍的區(qū)域相比高至少20 %、優(yōu)選至少90 %并且進(jìn)一步優(yōu)選至少 200%。合適結(jié)構(gòu)的示例是具有450nm以下、優(yōu)選400nm以下的周期以及大于100nm、優(yōu)選大 于200nm的深度的次波長光柵。此類用于調(diào)節(jié)金屬層的透明度的結(jié)構(gòu)在W02006/024478A2 中描述。替換地，這些合適結(jié)構(gòu)可以是具有450nm以下、優(yōu)選400nm以下的平均結(jié)構(gòu)大小以 及大于100nm、優(yōu)選大于200nm的深度的隨機(jī)結(jié)構(gòu)。這種變型的優(yōu)點在于不需要去金屬化， 其缺點在于透明開口的區(qū)域中的透射率小于經(jīng)去金屬化的開口的情況下的透射率。
[0026] 優(yōu)選地，在以與由安全元件的查看側(cè)或背側(cè)撐開的平面垂直的方式觀察時，遮蔽 層并且尤其遮蔽層的透明開口與發(fā)光層彼此間隔一距離h。通過使遮蔽層與發(fā)光層不直接 彼此相鄰，發(fā)光層的通過遮蔽層的透明開口可見的區(qū)域在安全元件翻轉(zhuǎn)時改變。由此可以 達(dá)成有趣的光學(xué)可變效果，如以下進(jìn)一步說明的。優(yōu)選地，距離h在2 μ m與500 μ m之間， 進(jìn)一步優(yōu)選在10 μ m與100 μ m之間、并且進(jìn)一步優(yōu)選在25 μ m與100 μ m之間。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選改進(jìn)方案，以不同出射角通過遮蔽層離開安全元件的光分 別提供不同的光學(xué)信息。在安全元件翻轉(zhuǎn)時，即在改變觀察位置和/或使安全元件例如水 平地朝左/朝右或者垂直地朝上/朝下翻轉(zhuǎn)時，觀察者因此看見不同的光學(xué)信息（例如，光 圖案）。不同觀察角度情況下的不同查看（即，表征性的"圖像轉(zhuǎn)變"）構(gòu)成非常簡單、快速 且同時的、檢查安全文件的真實性的有效可能性。
[0028] 至少一個發(fā)光層具有在全部區(qū)域上發(fā)光或者在全部區(qū)域上提供光的發(fā)光元件是 可能的。然而，此外有利的是，發(fā)光層具有一個或多個第一區(qū)域，在該一個或多個第一區(qū)域 中發(fā)光層能夠發(fā)出或者提供光并且該一個或多個第一區(qū)域優(yōu)選分別被第二區(qū)域包圍或者 通過第二區(qū)域彼此分隔開，在該第二區(qū)域中發(fā)光層不能發(fā)出光或者提供光。因此，例如，一 個或多個發(fā)射光或提供光的第一區(qū)域構(gòu)造在不發(fā)射光或提供光的背景前面，該背景由第二 區(qū)域構(gòu)成。
[0029] 優(yōu)選地，在此情況下，發(fā)光層具有兩個或更多個第二區(qū)域。
[0030] 為了形成一個或多個第一區(qū)域，發(fā)光層優(yōu)選具有一個或多個分開的發(fā)光元件或透 明開口。這些透明開口在發(fā)光層背光的情況下如自發(fā)光的發(fā)光元件那樣工作。在此情況下， 該兩個或更多個分開的發(fā)光元件分別具有輻射區(qū)域，其中相應(yīng)的發(fā)光元件能夠發(fā)出光或者 提供光并且分別構(gòu)成第一區(qū)域中的一個第一區(qū)域。該一個或多個分開的發(fā)光元件優(yōu)選是自 發(fā)光的顯示元件或者突光的顯示元件或者背光的開口。
[0031] 根據(jù)一個優(yōu)選實施方案，發(fā)光層具有不設(shè)置在第一區(qū)域的范圍內(nèi)并且設(shè)置在第二 區(qū)域的范圍內(nèi)的遮蔽層。該遮蔽層防止發(fā)光層能夠在第二區(qū)域的范圍中發(fā)出光或提供光， 艮P，該遮蔽層阻擋或者至少顯著衰減發(fā)光層在第二區(qū)域中發(fā)出的光或提供的光。遮蔽層優(yōu) 選在第-區(qū)域的范圍內(nèi)具有最1? 20%、進(jìn)一步優(yōu)選最1? 10%并且更進(jìn)一步優(yōu)選最1? 5%的 透射率并且優(yōu)選由金屬層、優(yōu)選不透明的金屬層構(gòu)成。發(fā)光層優(yōu)選在遮蔽層與安全元件的 背側(cè)之間具有全區(qū)域的發(fā)光元件或者一個或多個發(fā)光元件、尤其是自發(fā)光的顯示元件或者 熒光的顯示元件。然而，此外也可能的是：發(fā)光層是將入射到背側(cè)上的光傳導(dǎo)至遮蔽層并且 在第一區(qū)域的范圍內(nèi)提供從背側(cè)入射的光并且在第二區(qū)域的范圍內(nèi)阻擋從背側(cè)入射的光 的層。
[0032] 此外也可能的是：發(fā)光層具有一個或多個、優(yōu)選兩個或更多個第二區(qū)域，其中發(fā)光 層不能發(fā)出光或者提供光并且這些第二區(qū)域優(yōu)選分別被第一區(qū)域包圍或者彼此分隔開。因 此，發(fā)光層提供一個或多個第二區(qū)域（其中發(fā)光層不能發(fā)射光或者提供光并且該一個或多 個第二區(qū)域被發(fā)光層能夠發(fā)射光或提供光的背景包圍），例如，發(fā)光層提供由發(fā)光背景包圍 的兩個或更多個不發(fā)光的第二區(qū)域。
[0033] 優(yōu)選地，第一區(qū)域中的一個或多個第一區(qū)域、優(yōu)選第一區(qū)域中的全部第一區(qū)域至 少具有小于300 μ m、進(jìn)一步優(yōu)選小于100 μ m并且更進(jìn)一步優(yōu)選小于50 μ m的橫向尺寸。在 此情況下，橫向尺寸指的是由安全元件的查看側(cè)或背側(cè)撐開的平面中的尺寸，即，例如，分 開的發(fā)光元件的輻射區(qū)域的寬度或長度。
[0034] 根據(jù)一個優(yōu)選實施方案，至少一個遮蔽層具有根據(jù)第二柵格布置的兩個或更多個 透明開口。此外，至少一個發(fā)光層具有在其中發(fā)光層能夠發(fā)出光或者提供光并且根據(jù)第一 柵格來布置的兩個或更多個第一區(qū)域，。替換地，也可能的是：發(fā)光層具有在其中發(fā)光層不 能發(fā)出光或者提供光的兩個或更多個區(qū)域，并且該兩個或更多個第二區(qū)域是根據(jù)第一柵格 來布置的。如以上已經(jīng)說明的，該兩個或更多個第一區(qū)域或者該兩個或更多個第二區(qū)域在 此情況下優(yōu)選由第一區(qū)域或者第二區(qū)域彼此分隔開或者包圍。
[0035] 根據(jù)第一優(yōu)選實施方案，在此情況下，第二柵格的兩個或更多個透明開口分別以 縮微圖象或者經(jīng)轉(zhuǎn)化的縮微圖象的形式成形，尤其是以圖案、符號、一個或多個數(shù)字、一個 或多個字母、和/或縮微文本的形式成形。具體的示例為紙幣的面額和護(hù)照或ID卡的頒發(fā) 年，在此情形中，在以與由安全元件的查看側(cè)或背側(cè)撐開的平面垂直的方式查看時，兩個或 更多個第一區(qū)域或者兩個或更多個第二區(qū)域優(yōu)選以條紋或像素的順序成形。因此例如可 能的是：發(fā)光層具有兩個或更多個發(fā)光元件，這些發(fā)光元件的輻射區(qū)域分別具有條紋形、矩 形、或者圓錐截面形的形狀并且構(gòu)成一個或多個第一區(qū)域的相應(yīng)序列，該序列例如具有一 維直線柵格或者二維點狀柵格或像素柵格的形狀。
[0036] 然而，此外也可能的是：在以與由安全元件的查看側(cè)或背側(cè)撐開的平面垂直的方 式觀察時，兩個或更多個第一區(qū)域或者兩個或更多個第二區(qū)域分別以微縮圖像的形式成 形，尤其以圖案、符號、一個或多個數(shù)字、一個或多個字母、和/或微縮文本的形式成形。在 此情形中，第二柵格的兩個或更多個透明開口優(yōu)選具有條紋形、矩形或者圓錐截面形的形 狀。
[0037] 以此方式能夠生成有趣的光學(xué)可變的效果。因此例如可能的是：不分別為相鄰的 第一區(qū)域和透明開口或者第二區(qū)域和透明開口選擇相同的第一柵格和第二柵格的柵格寬 度，而是將這些柵格寬度選擇成彼此相差少于10%、優(yōu)選彼此相差不超過2%。替換地，也 可能的是：以彼此在0.5°到25°之間旋轉(zhuǎn)的方式布置第一柵格和第二柵格，在此情況下 第一柵格和第二柵格的柵格寬度保持相同或者被選擇成使得關(guān)于相鄰的第一區(qū)域和透明 開口或者相鄰的第二區(qū)域和透明開口相差不超過10%、優(yōu)選相差不超過2%，如以上所描 述的。
[0038] 已證明，在柵格的此類定向和實現(xiàn)的情況下，可以生成提供有趣的安全特征的光 可變放大效果、畸變效果以及運動效果。
[0039] 在此情況下，第一柵格和/或第二柵格可以由一維或二維柵格構(gòu)成，其中第一 柵格和第二柵格的柵格寬度在至少一個空間方向上優(yōu)選被選擇成小于300 μ m、尤其小于 80 μ m并且進(jìn)一步優(yōu)選小于50 μ m。優(yōu)選地，在此情況下，第一柵格的兩個或更多個第一區(qū) 域或者兩個或更多個第二區(qū)域以及第二柵格的透明開口被彼此布置成使得在以與由安全 元件的查看側(cè)或背側(cè)撐開的平面垂直的方式觀察時它們至少局部地交疊。在柵格的此類布 置和實現(xiàn)中，對于觀察者而言，由各個開口或第一區(qū)域生成的光學(xué)效果相混合，由此能夠生 成有趣的光可變效果。
[0040] 此外可能的是：第一柵格是具有作為柵格寬度的第一周期Pi的周期性柵格和/或 第二柵格是具有作為柵格寬度的第二周期P2的周期性柵格。
[0041] 因此可能的是：至少一個發(fā)光層具有布置在具有第一周期的第一周期性柵格中的 兩個或更多個分開的發(fā)光元件，并且至少一個遮蔽層具有布置在具有第二周期的第二周期 性柵格中的兩個或更多個透明開口，其中第一和第二周期是不同的但是相似的。本發(fā)明的 此設(shè)計方案基于莫爾放大效應(yīng)（莫爾放大器），其亦被稱為"莫爾形狀（shape moir6) "和 "莫爾帶（band moir6)"。在此，所生成的莫爾圖像的大小取決于這兩個柵格的周期之間的 區(qū)別有多大。優(yōu)選的圖像大小在最小尺寸的5mm與1.5cm之間，對此，柵格周期尤其不彼 此偏離超過10%、優(yōu)選不彼此偏離超過2%。遮蔽層的不透明區(qū)域可被構(gòu)造為金屬區(qū)域，例 如，金屬化的膜的金屬層或者印刷層。因此，透明開口可被構(gòu)造為金屬層（例如，金屬化的 膜）的經(jīng)去金屬化的區(qū)域或者印刷層的未經(jīng)印刷的、較薄地印刷的、或者用透明的印刷顏 料印刷的區(qū)域。透明開口優(yōu)選地構(gòu)成所謂的"微縮圖像"，即，優(yōu)選具有裸眼無法分辨的通 過與發(fā)光元件的光學(xué)交互放大的圖像。替換地，遮蔽層可以被轉(zhuǎn)化。即，在此情形中，"微縮 圖像"是不透明的并且"微縮圖像"的背景是透明的。在此，概念"圖像"包括所有可能的信 息，例如，字母數(shù)字字符、字母、標(biāo)志、符號、輪廓、圖像表示、徽章、圖案、柵欄等。
[0042] 如果遮蔽層的透明開口的面積占比例如大于50%并且優(yōu)選大于70%，則顯示器 的被遮蔽層覆蓋的部分仍可用于通過顯示器來表示信息。如果存在可任選的中間層，則對 于此情形而言該中間層必須同樣具有較高的透射率，例如大于50%并且優(yōu)選大于70%。在 此設(shè)計方案中有意義的是：顯示器在由遮蔽層覆蓋的區(qū)域中顯示圖像序列，其中該序列在 顯示器的信息顯示（例如，ID卡的所有者的臉）與同遮蔽層交互的圖案之間交替。
[0043] 如果發(fā)光層不活躍（即不發(fā)出光或者不提供光），則"微縮圖像"作為經(jīng)放大圖像 是不可見或者至少不清楚可見的。如果發(fā)光層活躍（即，發(fā)出光或者提供光），則"微縮圖 像"作為經(jīng)放大圖像是清楚可見的。在安全元件向左或向右或向上或向下翻轉(zhuǎn)時或者以不 同的視角觀察時，這些經(jīng)放大圖像會變化、運動或者垂直地翻轉(zhuǎn)。與已知的莫爾放大布置相 比存在不同，因為莫爾放大布置總是可見的，而在本發(fā)明的改進(jìn)方案中"微縮圖像"僅在發(fā) 光層活躍或者提供光的情況下才能作為經(jīng)放大圖像清楚可見。因此，通過在打開與關(guān)閉或 者背光與不背光之間"切換"發(fā)光層可以生成另一光學(xué)效果。
[0044] 除了在其中第一柵格和第二柵格是周期性柵格并且微縮圖像是相同的微縮圖像 的實施方式，此外還證明，通過以下設(shè)計方案可以有利地實現(xiàn)在翻轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)時生成的運動 效果和漸變效果。為了實現(xiàn)此類效果而建議：改變第一和/或第二柵格的柵格寬度和/或 改變第一和第二柵格彼此之間的旋轉(zhuǎn)和/或在至少一個空間方向上根據(jù)參數(shù)變化函數(shù)連 續(xù)地改變微縮圖像的形狀。通過改變第一和/或第二柵格的柵格寬度和/或改變第一和第 二柵格彼此之間的旋轉(zhuǎn)可以例如改變放大（參見以上實施例）以及例如改變在翻轉(zhuǎn)時對于 觀察者而言產(chǎn)生的描繪的運動方向。通過根據(jù)參數(shù)變化函數(shù)來改變微縮圖像的形狀可以與 之組合地生成例如變換效果和復(fù)雜的運動效果。
[0045] 此外還可能的是：在安全元件的第一區(qū)域中，第一和/或第二柵格的柵格寬度和/ 或第一和第二柵格彼此之間的旋轉(zhuǎn)和/或第一柵格和/或第二柵格的定向和/或微縮圖像 的形狀不同于安全元件的第二區(qū)域中的相應(yīng)參數(shù)。由此，可以進(jìn)一步改進(jìn)復(fù)雜的光可變效 果的生成并且因此進(jìn)一步改進(jìn)光學(xué)外觀和安全元件的防偽安全性。
[0046] 根據(jù)另一個優(yōu)選實施例，第二柵格的透明開口和/或第一柵格的兩個或更多個第 一區(qū)域和/或兩個或更多個第二區(qū)域分別在其表面區(qū)域中變化以生成半色調(diào)圖像。因此例 如可能的是：第二柵格的透明開口或者第一柵格的兩個或更多個第一區(qū)域或者兩個或更多 個第二區(qū)域分別具有條紋形的形狀并且條紋形開口或條紋形的第一或第二區(qū)域的寬度被 局部改變以生成半色調(diào)圖像。由此例如可能的是：在觀察安全元件的前側(cè)或背側(cè)時，在發(fā)光 層不提供光或不發(fā)出光的狀態(tài)中相應(yīng)的半色調(diào)圖像例如在反射光下對于觀察者而言是可 見的，并且在發(fā)光層提供光或發(fā)出光的狀態(tài)中以上描述的通過遮蔽層與發(fā)光層的相互作用 生成的安全特征是可見的。在此情況下還可能的是：在從前側(cè)觀察時（在反射光下）此類 第一半色調(diào)圖像是可見的，在從背側(cè)觀察時（在反射光下）與之不同的第二半色調(diào)圖像是 可見的，并且在從查看側(cè)觀察時在發(fā)光層提供光或發(fā)出光的狀態(tài)下通過發(fā)光層與遮蔽層的 相互作用所描述的安全特征是可見的。在此情形中，例如通過如上所述的第二柵格的透明 開口的改變來提供第一半色調(diào)圖像并且通過第一柵格的第一區(qū)域或第二區(qū)域的相應(yīng)改變 來提供第二半色調(diào)圖像。
[0047] 此外，通過在布置在第二柵格的透明開口之間的不透明區(qū)域中對遮蔽層進(jìn)行相應(yīng) 不同的著色，還可能在從查看側(cè)觀察時附加地生成彩色圖像，該彩色圖像優(yōu)選僅在發(fā)光層 不提供光或發(fā)出光的情況下才可見。在此情況下，此類多色圖像還可通過以上描述的第二 柵格的透明開口的改變來局部地改變其色彩亮度。
[0048] 至少一個遮蔽層具有透明開口的至少兩種布置是可能的，其中由至少一個發(fā)光層 發(fā)出的光通過該至少兩種布置以不同的出射角離開安全元件。透明開口的一種布置包括一 個或多個開口。
[0049] 透明開口的至少兩種布置因此包括至少兩個不同的開口，該至少兩個開口通過其 在遮蔽層中的布置（即，位置）以及可能地附加地通過其形狀而彼此不同。在安全元件翻 轉(zhuǎn)時，觀察者因此看見不同的光學(xué)信息，例如光圖案：如果光通過第一布置的開口抵達(dá)觀察 者的眼睛，則觀察者看見第一光學(xué)信息。如果在偏離的觀察角度的情況下光通過第二布置 的開口抵達(dá)觀察者的眼睛，則觀察者看見第二光學(xué)信息。不同觀察角度情況下的不同查看 (即，表征性的"圖像轉(zhuǎn)變"）構(gòu)成非常簡單、快速且同時的、檢查安全文件的真實性的有效 可能性。一個簡單的示例為紙幣的面額（例如，"50"）與國徽（例如，瑞士十字）之間的圖 像轉(zhuǎn)換。
[0050] 以不同的出射角通過至少兩個布置離開安全元件的光構(gòu)成由兩個或更多個圖像 組成的圖像序列是可能的，其中每個圖像存在于不同的出射角情況下。借助例如示出躍馬 的圖像序列，能夠以電影的方式傳遞引人注目的光學(xué)信息。運動的圖像與自發(fā)光、可開關(guān)或 者提供光的、可能甚至發(fā)出或提供彩色光的發(fā)光元件相結(jié)合地在安全文件上產(chǎn)生令人驚訝 的光學(xué)效果，該光學(xué)效果提供了有效且容易引人注目的檢查安全文件的真實性的可能性。
[0051] 優(yōu)選地，至少一個發(fā)光層具有兩個或更多個分開的布置成圖案的發(fā)光元件并且至 少兩個布置的透明開口以與此圖案匹配的方式來構(gòu)造。在此情況下，向每個對光學(xué)效果作 貢獻(xiàn)的發(fā)光元件分別分配至少一個開口，由發(fā)光元件發(fā)出的光分別以所分配的出射角通過 該開口離開安全元件。通過將發(fā)光元件與開口相匹配，可以達(dá)成一種布置的不同開口的相 互作用。因此，在特定的視角下，光不僅通過一個透明開口抵達(dá)觀察者，而且還通過多個透 明開口抵達(dá)觀察者。這進(jìn)而通過開口的靈巧布置和空間分布打開了以數(shù)字光柵圖形的形式 構(gòu)造通過各個開口來構(gòu)成其像素的柵格圖像的可能性。在典型的用于實現(xiàn)圖像轉(zhuǎn)換的布置 中，遮蔽層的兩個開口對稱地以層間距h布置在發(fā)光層的所分配的發(fā)光元件上方。
[0052] 優(yōu)選地，至少一個發(fā)光層和至少一個遮蔽層彼此平行地布置。在此情形中，即使在 至少一個發(fā)光層和至少一個遮蔽層彼此偏移一銳角的情況下，也較容易保持相互的配準(zhǔn)精 度。
[0053] 至少部分地在至少一個發(fā)光層與至少一個遮蔽層之間布置至少一個不透明的中 間層是可能的，該中間層具有至少一個透光開口的布置。結(jié)合安全元件的"串話"是指第二 發(fā)光元件的光通過遮蔽層的與第一發(fā)光元件相對應(yīng)的透明開口抵達(dá)觀察者，即光不期望地 透過遮蔽層的透明開口。
[0054] 該問題主要出現(xiàn)在發(fā)光層與遮蔽層之間的距離相對較大的情況下。如果現(xiàn)在在 發(fā)光層與遮蔽層之間插入中間層，則中間層的透光開口在一定程度上作為第二發(fā)光層起作 用，但其與遮蔽層的距離減小。作為距離減小的結(jié)果，可以減小或避免"串話"問題。
[0055] 中間層的另一優(yōu)點在于：可以簡單的方式將在整個區(qū)域上輻射光或提供光的發(fā)光 層（例如，整個區(qū)域上的LED或透明的、擴(kuò)散地散射的且背光的膜）轉(zhuǎn)換成分開的發(fā)光元件 (即，像素）的柵格（LED-發(fā)光二極管）。
[0056] 優(yōu)選地，中間層例如在共同的制造過程中與遮蔽層緊密地匹配，并且以層狀結(jié)構(gòu)/ 薄片的形式共同用于制造安全元件。在此，中間層的透光開口的布置可以與發(fā)光層匹配或 者獨立于發(fā)光層。
[0057] 通過藉由打印膜的前側(cè)和背側(cè)來實現(xiàn)中間層和遮蔽層，此類中間層可以例如配準(zhǔn) 地制成遮蔽層。還可以構(gòu)想在制造過程中通過分析在背光或打開發(fā)光層的情況下的光學(xué)效 果的圖像識別來控制遮蔽層與中間層或發(fā)光層彼此之間的角度和/或位置準(zhǔn)確的布置。
[0058] 在此情況下，兩個層彼此之間配準(zhǔn)的布置是指這兩個層彼此之間相互匹配的布 置、尤其是以這兩個層彼此之間位置準(zhǔn)確的布置的形式。兩個層彼此之間的此類布置尤其 通過以下方式來達(dá)成：在應(yīng)用一個層時例如借助配準(zhǔn)標(biāo)記來獲取另一層的準(zhǔn)確位置，并且 在應(yīng)用該一個層時考慮該另一層的位置，尤其是其在由安全元件或安全文件的前側(cè)或背側(cè) 撐開的平面中的位置。
[0059] 由此，可以彼此位置準(zhǔn)確地布置該層的開口，這些開口尤其在與安全元件或安全 文件的前側(cè)或背側(cè)垂直的平面中觀察時是交疊的。
[0060] 在中間層的透光開口中布置散射光或發(fā)射光的元件是可能的，這些元件將從發(fā)光 層入射的光朝遮蔽層的方向散射或者通過發(fā)光進(jìn)一步福射。散射光的兀件可以例如由不光 滑的擴(kuò)散地散射入射光的透明材料構(gòu)成。作為發(fā)光元件可以是吸收入射光并且立即和/或 時間偏移地在相同或另一波長范圍中再次輻射該入射光的熒光材料和/或磷光材料。此類 發(fā)光元件不僅可以由從查看側(cè)看過去位于其下面的發(fā)光層激勵。替換地，還可以構(gòu)想從查 看側(cè)（即，通過遮蔽層）激勵發(fā)光元件。
[0061] 至少一個發(fā)光層具有兩個或更多個分開的發(fā)光元件是可能的，其中這些發(fā)光元件 和遮蔽層的至少一個透明開口從與膜體的平面垂直地看過去具有矩形形狀。優(yōu)選地，該矩 形形狀涉及具有長度m和寬度η的矩形，其中m/n之比大于或等于2。此外還有利的是：發(fā) 光元件的輪廓與開口的輪廓相同；從而在安全元件圍繞發(fā)光元件或開口的縱軸翻轉(zhuǎn)時發(fā)光 元件的光完全填充遮蔽層中的對應(yīng)開口，而不會留下未被照明的部分區(qū)域。替換地，從與膜 體的平面垂直地看過去，遮蔽層的透明開口可以具有邊長或直徑為m的正方形或圓形。此 處也有利的是：發(fā)光元件的輪廓與開口的輪廓相同。
[0062] 至少一個發(fā)光層具有兩個或更多個分開的發(fā)光元件是可能的，其中相鄰發(fā)光元件 之間的空隙顯著大于發(fā)光元件的寬度。優(yōu)選地，相鄰元件的距離約比發(fā)光元件的寬度大5 倍、優(yōu)選大10倍。在此情形中，將遮蔽層的開口明確地分配給發(fā)光層的單個發(fā)光元件是可 能的。
[0063] 至少一個發(fā)光層具有發(fā)出至少兩種不同顏色的光的兩個或更多個發(fā)光元件是可 能的。除了由遮蔽層預(yù)先給定的明-暗光圖案，不同光顏色的使用實現(xiàn)了附加的令人印象 深刻的光學(xué)效果。因此，除了圖像轉(zhuǎn)換之外，觀察者還可以例如在不同的觀察角度情況下看 見不同的顏色。如果使用由各個發(fā)光元件構(gòu)成的矩陣（這些發(fā)光元件可按像素方式優(yōu)選與 圖像傳感器和圖像屏幕中的原色（RGB =紅色、綠色和藍(lán)色）區(qū)域形式的像素類似地作為個 體像素來控制，），則可以根據(jù)對發(fā)光元件的控制來產(chǎn)生不同的彩色圖像。例如，借助此類發(fā) 光層在合適的遮蔽層的情況下可以實現(xiàn)從真彩色圖像到假彩色圖像的圖像轉(zhuǎn)換。對于此類 顏色轉(zhuǎn)換而言重要的是：遮蔽層不僅與顯示器的像素配準(zhǔn)地對齊，而且遮蔽層的開口也附 加地與正確的顏色像素對齊。
[0064] 安全元件優(yōu)選指的是用于標(biāo)識以及用于提高安全文件（尤其是紙幣、有價證券、 支票、印花稅票、郵票、簽證、車輛文件、票或者紙質(zhì)文件）的防偽安全性或者用于身份文件 (ID文件）（尤其是護(hù)照或ID卡、個人證件、駕照、銀行卡、信用卡、進(jìn)入控制證件、醫(yī)?？ɑ?者商業(yè)產(chǎn)品）的用以提高防偽安全性和/或認(rèn)證和/或跟蹤（跟蹤和蹤跡）商業(yè)產(chǎn)品或任 意的芯片卡和粘膠標(biāo)簽的安全元件。
[0065] 根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選改進(jìn)方案，安全文件具有最大2000 μ m并且優(yōu)選最大 1000 μ m以及進(jìn)一步優(yōu)選最大500 μ m的厚度。在此情形中，安全文件和布置在其上的安全 元件的總厚度特別適于實際應(yīng)用。按照IS07810, ID卡具有例如0. 762mm(即0. 03英寸） 的厚度，公差為±0. 〇8mm。限制總厚度在經(jīng)歷機(jī)器處理的安全文件的情況下是特別重要 的，例如，自動取款機(jī)或點鈔機(jī)和揀鈔機(jī)中的紙幣以及標(biāo)準(zhǔn)讀取裝置中的ID卡。此處，安全 文件的過大的總厚度會影響可操作性，尤其是對于紙幣而言特別優(yōu)選的是：安全文件具有 范圍在20到200 μ m并且進(jìn)一步在50到200 μ m、優(yōu)選在50到140 μ m并且進(jìn)一步在85到 140 μ m、尤其在約100 μ m的厚度。
[0066] 在此，至少一個安全元件可以條紋形地或以標(biāo)簽的形式構(gòu)造在安全文件上或者作 為條紋或標(biāo)簽布置在局部透明的安全元件的內(nèi)部。
[0067] 此外有利的是：在應(yīng)用至少一個安全元件之后用至少一個不透明的印刷顏料和/ 或至少一個不透明的著色漆來打印安全文件。在一個實施方式中僅用此來覆蓋安全元件的 區(qū)域。
[0068] 在此，調(diào)節(jié)由安全文件和安全元件構(gòu)成的復(fù)合體在壓電能量源的區(qū)域中的硬度， 以使得沖壓力和由此導(dǎo)致的機(jī)械應(yīng)力分布在能量源的其他區(qū)域上、尤其是能量源的全部區(qū) 域上，以便在由壓電材料制成的層彎曲時產(chǎn)生足夠高的用于切換發(fā)光層的電壓。該硬度一 般可以在將安全元件應(yīng)用到安全文件上之前或之后通過有針對性地局部地應(yīng)用不透明的 印刷顏料和/或不透明的著色漆和/或應(yīng)用另一在其全部表面區(qū)域上透明的層來影響并且 達(dá)到所要求的范圍內(nèi)。
[0069] 在此，至少一個安全元件可以布置在安全文件上或者嵌入到安全文件中。優(yōu)選通 過沖壓在使用轉(zhuǎn)移膜或?qū)訅耗さ那闆r下將至少一個安全元件應(yīng)用到安全文件的表面上。優(yōu) 選已在安全文件的制造期間插入到安全文件內(nèi)部。在由紙制成的安全文件的情況下，至少 一個安全元件已在紙張制造期間插入到紙張中。在紙幣情況下，可以在集成到紙幣中時才 生成安全元件。例如，這可以通過KINEGRAM?貼片的熱沖壓借助去金屬化在遮蔽層的 透明開口的布置中進(jìn)行，其中在紙幣的另一側(cè)上應(yīng)用角度準(zhǔn)確地與之匹配的凹版印刷。該 印刷在安全元件的區(qū)域中具有透明開口，這些透明開口與相對的遮蔽層的透明開口相互作 用地以在用背光查看時生成期望的光學(xué)效果。在1D文件中，安全元件可以層壓到安全文件 的層復(fù)合體中或者應(yīng)用到安全文件的表面上。
[0070] 此外還可能的是：安全元件由此已構(gòu)造安全文件，其中該安全文件例如涉及紙幣、 有價證券、紙質(zhì)文件、身份卡、尤其是護(hù)照或ID卡或銀行卡。在此情況下，安全元件可以由 不同的在制造過程期間層壓到一起的部分元件構(gòu)成。例如，至少一個遮蔽層由柔性的多層 膜體構(gòu)成是可能的，該膜體作為層壓膜或轉(zhuǎn)移膜的轉(zhuǎn)移層被應(yīng)用到安全元件的發(fā)光層上。 可任選地，還可以在發(fā)光層與多層膜體之間存在透明的中間層。此外，在安全元件的不同層 之間嵌入遮蔽層和發(fā)光層也是可能的。
[0071] 以下借助附圖根據(jù)多個實施例來解釋本發(fā)明。示意性地并且并非正確比例地示 出：
[0072] 圖1示出具有布置在安全文件的一側(cè)上的安全元件的安全文件的俯視圖；
[0073] 圖2示出圖1的安全文件的截面；
[0074] 圖3a示出安全元件的截面；
[0075] 圖3b示出圖3a的安全元件的俯視圖；
[0076] 圖4示出安全元件的截面；
[0077] 圖5示出圖3的安全元件的光學(xué)效果；
[0078] 圖6示出另一安全元件的截面；
[0079] 圖7示出圖6的安全元件的俯視圖以及用該安全元件能夠?qū)崿F(xiàn)的光學(xué)效果；
[0080] 圖8示出用于實現(xiàn)圖像序列的安全元件的截面；
[0081] 圖9示出圖8的安全元件的光學(xué)效果；
[0082] 圖10示出像素矩陣形式的發(fā)光層；
[0083] 圖11示出發(fā)光層以及與發(fā)光層匹配的遮蔽層的實施例的俯視圖；
[0084] 圖12示出發(fā)光層與遮蔽層的不同布置的側(cè)視圖以解釋"串話"；
[0085] 圖13示出發(fā)光層與遮蔽層的不同布置的俯視圖以解釋角度對準(zhǔn)；
[0086] 圖14示出發(fā)光層與遮蔽層的不同布置的側(cè)視圖以解釋角距；
[0087] 圖15示出發(fā)光層和遮蔽層的用于實現(xiàn)立體圖像的布置的側(cè)視圖和俯視圖；
[0088] 圖16示出立方體的兩個計算出的半像；
[0089] 圖17示出用于實現(xiàn)立體圖像的布置；
[0090] 圖18示出發(fā)光層和遮蔽層的用于實現(xiàn)立體圖像的另一布置；
[0091] 圖19a示出用于實現(xiàn)莫爾放大的發(fā)光層和遮蔽層；
[0092] 圖19b示出用于實現(xiàn)莫爾放大的布置；
[0093] 圖20示出莫爾放大的光學(xué)效果；
[0094] 圖21a示出安全文件的示意性俯視圖；
[0095] 圖21b示出根據(jù)圖21a的安全文件的截面的示意性截面圖；
[0096] 圖21c示出遮蔽層的示意性經(jīng)放大俯視圖；
[0097] 圖21d示出遮蔽層的示意性經(jīng)放大俯視圖；
[0098] 圖2le示出具有安全元件的安全文件的示意性截面圖；
[0099] 圖21f和圖21g示出由安全元件根據(jù)圖21e提供的光學(xué)效果的照片；
[0100] 圖22示出中間層；
[0101] 圖23示出另一中間層；
[0102] 圖24示出具有LEEC的安全元件的截面；
[0103] 圖25示出具有熒光中間層的安全元件，該中間層由集成在安全元件中的0LED來 照明；
[0104] 圖26示出具有熒光中間層的安全元件，該中間層由外部燈來照明；
[0105] 圖27a示出安全元件的截面，其中發(fā)光層和遮蔽層組合到一層中；
[0106] 圖27b示出具有安全元件的安全文件的截面的截面圖；
[0107] 圖27c和圖27d示出根據(jù)圖27b的安全元件的光學(xué)效果的照片；
[0108] 圖28示出用于制造安全元件的布置；
[0109] 圖29示出用圖28中所示的布置來制造的安全元件的截面；
[0110] 圖30示出轉(zhuǎn)移膜的截面；以及
[0111] 圖31示出與觀察距離有關(guān)的示圖。
[0112] 圖1示出安全文件100,在其查看側(cè)上固定應(yīng)當(dāng)使得對安全文件100的偽造變得困 難的安全元件1。安全元件1包括具有大寫字母"I"和"S"形式的透明開口 41、42的遮蔽 層4以及布置在遮蔽層4與安全文件100之間的發(fā)光層2。在以與xy平面垂直的方向看過 去時，該發(fā)光層具有矩形輪廓，其中其縱邊沿y方向延伸。
[0113] 圖2示出安全元件1沿圖1中說明的線II-II的截面。安全元件1由柔性的多層 膜體構(gòu)成，該膜體的下側(cè)12例如借助粘結(jié)層固定在安全文件100的一側(cè)并且該膜體的查看 側(cè)11朝向安全元件1的觀察者3。膜體1包括能夠產(chǎn)生和發(fā)出光20的發(fā)光層2以及完全 覆蓋發(fā)光層2的遮蔽層4。發(fā)光層2和遮蔽層4在此處彼此間隔一距離h。遮蔽層4包括 不透明區(qū)域5和透明開口 41、42。從上方垂直地查看安全元件1的觀察者3不能夠看見由 發(fā)光層2輻射的光，因為其在垂直的觀察方向上（圖2中用虛線表示）被遮蔽層的中間的 不透明區(qū)域5阻擋。
[0114] 在此情況下，距離h是遮蔽層4的下側(cè)與發(fā)光層2的上側(cè)、尤其是發(fā)光層的在其中 輻射光或提供光的第一區(qū)域之間的距離。
[0115] 僅當(dāng)觀察者3在數(shù)學(xué)上為正的旋轉(zhuǎn)方向上圍繞y軸將其觀察方向（即，在附圖中 向左）轉(zhuǎn)動角度θ 1時，光才通過透明開口 41以大寫字母"I"的形式抵達(dá)觀察者。觀察者 3在此觀察方向61上看見發(fā)光的大寫字母"I"。當(dāng)觀察者3在數(shù)學(xué)上為負(fù)的旋轉(zhuǎn)方向上圍 繞y軸將其觀察方向（即，在附圖中向右）轉(zhuǎn)動角度Θ 2時，光通過透明開口 42以大寫字 母"S"的形式抵達(dá)觀察者。觀察者3看見發(fā)光的大寫字母"S"。
[0116] 根據(jù)觀察方向，觀察者3因此要么看不見信息、要么看見第一信息、要么看見第二 信息。本發(fā)明的這種設(shè)計提供了所謂的"圖像翻轉(zhuǎn)"的光學(xué)效果。
[0117] 圖3a示出具有發(fā)光層2和與發(fā)光層2平行的相隔距離h的遮蔽層4的安全元件 1，該發(fā)光層2由多個周期性的發(fā)光元件21構(gòu)成，并且該遮蔽層4具有兩個不同的開孔布置 41和42。在此，每個發(fā)光兀件21分別對應(yīng)于這兩個布置41和42中的每一個布置的開口。 發(fā)光元件21例如涉及細(xì)長的LED，其縱軸以垂直于附圖平面的方式延伸。開口 41、42同樣 涉及具有矩形輪廓的細(xì)長開口，其縱軸以平行于發(fā)光元件21的方式延伸。
[0118] 圖3b中示出圖3a的安全元件1的查看側(cè)的俯視圖，其中用虛線表示通過遮蔽層 4不可見的發(fā)光兀件21。一個發(fā)光兀件21以側(cè)向偏移的方式對應(yīng)于布置41、42的開口，從 而在以與安全元件的平面垂直的方向觀察安全元件1時觀察者3看不見光，但是從第一角 度觀察時光通過開口的第一布置41抵達(dá)觀察者的眼睛。在以相反的方向轉(zhuǎn)動觀察方向的 情況下，光通過開口的第二布置42抵達(dá)觀察者3。例如，開口的第一布置41被構(gòu)造成使得 光圖案向觀察者3顯示大寫字母A，而通過第二布置42的開口抵達(dá)觀察者3的光向觀察者 3顯示大寫字母B。
[0119] 透明開口可以例如是金屬化的安全元件中在反射時具有常規(guī)的光學(xué)可變效果的 經(jīng)去金屬化的區(qū)域，例如，全息圖、Kinegram?等。
[0120] 替換地，透明開口可以包含合適的結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)在沒有去金屬化的情況下也具 有比為反射所設(shè)計的結(jié)構(gòu)顯著更高的透射率。這些合適的結(jié)構(gòu)必須使由金屬制成的遮蔽層 的透射率提高至與透明開口周圍的區(qū)域相比高至少20 %、優(yōu)選至少90 %并且進(jìn)一步優(yōu)選 至少200%。合適結(jié)構(gòu)的示例是具有450nm以下、優(yōu)選400nm以下的周期以及大于100nm、 優(yōu)選大于200nm的深度的次波長光柵。圖4示出遮蔽層4的示例性示意性側(cè)視圖，該遮蔽 層4在開口 41中具有如上所述地構(gòu)造的起伏結(jié)構(gòu)411作為次波長光柵。透明開口 41的柵 格距離或者周期為P。遮蔽層4在開口 41之間具有起伏結(jié)構(gòu)412,該起伏結(jié)構(gòu)412在反射 時產(chǎn)生光學(xué)可變效果，但是同時不提高或者僅不顯著地提高通過金屬層的透射率。起伏結(jié) 構(gòu)412示例性地具有正弦形的光柵、鏡面和/或閃耀光柵，其空間頻率優(yōu)選在100線/mm與 2000線/mm之間。
[0121] 圖5a示出當(dāng)發(fā)光層2不活躍（即，不發(fā)出光或提供光）時圖3的安全元件1的俯 視圖。在此情形中，以安全元件中的遮蔽層4的開口的形式存在的信息不可見，在一定程度 上被"隱藏"。僅常規(guī)的反射全息圖30是可見的，該反射全息圖30部分地覆蓋發(fā)光層2并 且作為安全特征顯示字母"0K"。反射全息圖30的金屬反射層充當(dāng)安全元件1的遮蔽層4。
[0122] 圖5b到5d示出當(dāng)發(fā)光層2活躍（即發(fā)出光或者提供光）時的安全元件的光學(xué)效 果。圖5b示出在垂直地觀察安全元件1的平面時安全元件1的光學(xué)效果。在此情形中，即， 在垂直地觀察時，由發(fā)光層2朝觀察者的方向發(fā)出的光被遮蔽層4的不透明區(qū)域阻擋，從而 觀察者在遮蔽層4的區(qū)域中看不見光。觀察者僅在發(fā)光層2的未被遮蔽層4覆蓋的區(qū)域中 看見光。附加地，部分地覆蓋發(fā)光層2的反射全息圖30是可見的。
[0123] 圖5c和5d示出在傾斜地觀察安全元件1的平面時安全元件1的光學(xué)效果。在這 些情形中，在安全元件1中以遮蔽層4的開口 41、42的形式存在的信息是可見的。附加地， 在合適的照明情況下，部分地覆蓋發(fā)光層2的反射全息圖30是可見的。圖5c示出當(dāng)從左 側(cè)觀察時安全元件1的光學(xué)效果。字母"A"是可見的。圖5d示出當(dāng)從右側(cè)觀察時安全元 件1的光學(xué)效果。字母"B"是可見的。在改變視角時呈現(xiàn)不同的信息，在此示例中為A或 B，這是因為光線以不同的出射角透過遮蔽層4。即使在黑暗的空間中也能夠容易地識別此 字母翻轉(zhuǎn)/圖像轉(zhuǎn)換。
[0124] 信息呈現(xiàn)的顏色由發(fā)光層2確定，但是也可以通過著色的、熒光的、磷光的以及其 他的層改變，這些層能夠引起光顏色的改變并且位于發(fā)光層2與觀察者之間。
[0125] 圖6示出另一安全元件1的截面。該截面基本上對應(yīng)于圖3中所示的截面，然而在 圖6中開口 41、42的長度不同，如圖7中所不。開口的第一布置41在發(fā)光兀件的圖7a中所 示的截面中總共包括三個開口，它們布置在發(fā)光元件21的左側(cè)。開口的第二布置42在此 截面中總共包括五個短開口，它們分別布置在發(fā)光元件21的右側(cè)。如果觀察者在第一角度 位置A中觀察安全元件，如圖6中所示，貝U通過從發(fā)光元件21經(jīng)過長開口 41抵達(dá)觀察者的 光向觀察者顯示如圖7b中所示的正方形。如果相反觀察者從角度位置B來觀察，如圖6中 所示，則從發(fā)光元件21通過短開口 42抵達(dá)觀察者的眼睛的光構(gòu)成連續(xù)的窄帶，如圖7c中 所示。在位置A與B之間轉(zhuǎn)換時，觀察者看見兩個圖像7b與7c之間的轉(zhuǎn)換。為此，與第一 圖像的開口相比，第二圖像的開口的相移是必需的。如果發(fā)光元件21被構(gòu)造為是彩色的， 則這兩個不同圖像中的每一個圖像以單種顏色來顯示，例如作為綠色的正方形和黃色的條 紋。在以與安全元件1的平面垂直的方式觀察安全元件1時，觀察者看不見來自發(fā)光元件 21的光。在此情形中，安全元件1是黑暗的或者觀察者僅看見放置在遮蔽層4的不透明區(qū) 域上的安全特征。本領(lǐng)域技術(shù)人員知道，所描繪的圖像（即正方形和連續(xù)的條紋）僅示出 兩個任意的示例。關(guān)于圖像的其他可能性例如為文本、標(biāo)志或圖像，其分辨率取決于發(fā)光元 件21和開口 41、42的柵格。
[0126] 圖8示出用于實現(xiàn)圖像序列的安全元件1的截面。圖像序列是與圖像轉(zhuǎn)換類似地 產(chǎn)生的：取代兩個圖像A與B之間的轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)多個圖像A、B、C、D和E的序列，當(dāng)從左往右 如圖8中所示的那樣圍繞發(fā)光元件21的縱軸翻轉(zhuǎn)安全元件時可以依次看見這些圖像。
[0127] 圖8示出具有分開的發(fā)光元件21的發(fā)光層2,在該發(fā)光層2上方相隔垂直距離h 處布置具有5個開口布置41到45的遮蔽層4。在單個發(fā)光兀件21上方以對稱的布局分 別布置每種布置41到45的開口。由于發(fā)光層2的每隔一個發(fā)光元件21被激活或者提供 光，因而相鄰的活躍的發(fā)光元件21具有為2xp的橫向距離，其中例如p = 200 μ m。開口分 別被結(jié)構(gòu)化，即被構(gòu)造為是不透明的或者是透明的，以使得布置41到45的全體開口產(chǎn)生期 望的光圖像。如果開口如圖8中所示的那樣以大寫字母A到E的形式結(jié)構(gòu)化，則在從左往 右翻轉(zhuǎn)安全元件1時，觀察者3通過依次的開口 41到45中的每一個開口依次看見每個發(fā) 光元件21的光20,其中在每個觀察角度情況下觀察者看見不同的光圖像。如果觀察者3朝 相反方向翻轉(zhuǎn)安全元件1，則觀察者以相反的次序依次看見圖像E到A。在此類圖像序列中 能夠顯示的圖像的數(shù)目以及每個圖像的復(fù)雜度受限于遮蔽層4的分辨率以及發(fā)光層2與遮 蔽層4的組合的幾何形狀。
[0128] 圖9示出安全文件100,反射全息圖30在該安全文件100上部分地覆蓋發(fā)光層2， 其中反射全息圖30的金屬反射層同時充當(dāng)安全元件1的遮蔽層4。在圖9的下部中以安全 文件100的俯視圖的方式示出已在圖8中說明的圖像序列。產(chǎn)生大寫字母A到E的序列。
[0129] 圖10示出像素矩陣形式的發(fā)出光的發(fā)光層，該像素矩陣由分別發(fā)射紅光、綠光或 藍(lán)光的各個像素21構(gòu)成。該矩陣由X方向上的行和y方向上的列構(gòu)成。在此示例中，每個 像素21在X方向上具有0. 045mm的尺寸并且在y方向上具有0. 194mm的尺寸。這些像素被 布置在周期性柵格中，該柵格在X方向上具有〇. 〇7mm的周期并且在y方向上具有0. 210mm 的周期。每一行內(nèi)的顏色序列為紅色（=R)、綠色（=G)、藍(lán)色（=B),而在每一列中僅出 現(xiàn)單種顏色。優(yōu)選地，各個像素21被構(gòu)造為LED,例如0LED。
[0130] 像素矩陣與遮蔽層的配準(zhǔn)也可以通過軟件技術(shù)進(jìn)行。在此情況下，測量在發(fā)光像 素的何種組合情況下與遮蔽層的期望效果是最優(yōu)的。替換地，出于使這些組合之一盡可能 接近最優(yōu)的目的，顯示器可以顯示發(fā)光像素的各種組合的序列。
[0131] 像素矩陣形式的發(fā)光層的另一種可能的設(shè)計為具有33. 8mm x33. 8mm的矩陣總尺 寸的128x128像素（RGB)的矩陣布置。
[0132] 發(fā)光層的另一種可能的設(shè)計為全區(qū)域的0LED。此類0LED可以例如在10mm xlOmm 上在整個區(qū)域中發(fā)光。OLED的標(biāo)準(zhǔn)顏色目前為綠色、紅色或白色。
[0133] 在上述發(fā)光層之一上方布置膜形式的遮蔽層是可能的，其中發(fā)光層與遮蔽層之間 的距離可以約為0. 7mm。較小的距離對于大多數(shù)應(yīng)用而言是較有利的，如稍后根據(jù)圖22將 進(jìn)一步解釋的。
[0134] 圖11示出發(fā)光層2(圖11a)和遮蔽層4(圖lib)的實施例，借助它們可以產(chǎn)生彩 色圖像。借助發(fā)光層2和遮蔽層4的此類結(jié)構(gòu)，甚至可以針對不同的顏色產(chǎn)生不同的光學(xué) 效果。圖11a示出由像素21構(gòu)成的矩陣的俯視圖，這些像素21被劃分成X方向上的行和 y方向上的列。距離和尺寸對應(yīng)于圖10中所示的矩陣的距離和尺寸。各個像素被控制成 使得在每一行中分別僅單種顏色的像素發(fā)光，即，在最上面的行中僅紅色像素21R發(fā)光，在 其下面的行中僅綠色像素21G發(fā)光，在其下面的行中僅藍(lán)色像素21B發(fā)光，并且在最下面的 行中在新循環(huán)開始時重新僅紅色像素21R發(fā)光。圖lib中所示的遮蔽層對于顏色R、G和B 中的每一種顏色而言具有不同的開口布置，即，對于紅色像素21R為布置41和42,對于綠色 像素21G為布置43和44,以及對于藍(lán)色像素為布置45和46。
[0135] 由于用于每個像素或者每個像素組的開口可以完全獨立于其他開口來構(gòu)造，因而 針對每種光顏色R、G和B生成不同的效果。以此方式，如果分配給這些開口 41和42的紅 色像素21R被激活，則觀察者看見由紅色發(fā)光元件21R與"紅色"開口 41、42的交互產(chǎn)生的 效果。如果藍(lán)色像素21B被激活，則出現(xiàn)完全不同的光學(xué)效果。以此方式，例如產(chǎn)生"全彩 的" 3D圖像是可能的。在發(fā)光層和遮蔽層的此類實現(xiàn)中，X和y方向上的對準(zhǔn)是必需的，從 而正確的開口 41到46位于相應(yīng)的發(fā)光元件21上方。
[0136] 圖12a解說被稱為"串話"的問題，其原因在于，從兩個相鄰的發(fā)光元件21a和21b 發(fā)出或提供的光通過相同的開口 41和42抵達(dá)觀察者3。如果仔細(xì)地觀察圖12a，則可以發(fā) 現(xiàn)，在角度位置A中觀察者獲得來自第一發(fā)光元件21a的、通過分配給第一發(fā)光元件21a的 開口 41抵達(dá)觀察者的光。在微小地改變的角度位置B中，觀察者3獲得來自相鄰的發(fā)光元 件21b的、通過同樣分配給第一發(fā)光元件21a的開口 42抵達(dá)觀察者3。第二發(fā)光元件21b 的光通過分配給第一發(fā)光元件21a的開口 42抵達(dá)這一情況用術(shù)語"串話"來表示。圖12b 中示出此問題的一種解決方案。該解決方案在于，增大發(fā)光元件之間的距離。這是例如通 過僅激活每隔一行或每隔兩行發(fā)光元件21來實現(xiàn)的。在圖12b中所示的示例中，停用發(fā)光 元件21b，以使得在兩個相鄰的發(fā)光元件21a和21b之間不會出現(xiàn)串話。雖然由于來自發(fā) 光元件21c的光可能通過分配給第一發(fā)光元件21a的開口 42抵達(dá)而可能在兩個發(fā)光元件 21a與21c之間出現(xiàn)串話，但是在此情形中僅在顯著較大地改變觀察角度的情況下（即，在 將觀察角度從位置A改變到位置B的情況下）才會出現(xiàn)串話。觀察角度的此類較大改變不 會是無意地發(fā)生的，從而在此情況下不會出現(xiàn)無意的串話。
[0137] 作為增大發(fā)光元件的距離的替換方案，還可以增大透明開口的距離或者周期。這 也具有減少"串話"的效果。
[0138] 圖13解說關(guān)于角度對準(zhǔn)的問題。圖13a示出由分開的發(fā)光元件21的柵格構(gòu)成的 發(fā)光層的俯視圖，這些發(fā)光元件均勻地布置在行和列中。各個發(fā)光元件21的大小和尺寸對 應(yīng)于圖10中的大小和尺寸。圖13b示出具有直線開口 41的布置的遮蔽層4的俯視圖，這 些開口 41布置在間距為0.21mm的柵格中。發(fā)光層2由模仿光的具有210 μ m的柵格距離 的線21構(gòu)成，并且遮蔽層由同樣具有210 μ m的柵格距離的直線窗口構(gòu)成。構(gòu)造在其中遮 蔽層4布置在發(fā)光層2上方的安全元件。如果發(fā)光層2和遮蔽層4彼此正確地對準(zhǔn)，即導(dǎo) 致最大的透射率，則遮蔽層4的開口 41與發(fā)光層2的朝y方向延伸的列完全平行。此外， 橫向位置（即，遮蔽層4朝上和朝下以及朝左和朝右的定位）在附圖平面中與發(fā)光層2的 中間列21匹配，如圖13中所示。如果遮蔽層4的關(guān)于發(fā)光層2的角度對準(zhǔn)僅輕微地偏離 正確的位置，則僅少許光通過遮蔽層抵達(dá)，如圖13d中所示。因此，在制造根據(jù)本發(fā)明的安 全元件時，使遮蔽層4與發(fā)光層2對準(zhǔn)是必需的，更確切地說，既在側(cè)向又關(guān)于角度對準(zhǔn)是 必需的。優(yōu)選地，遮蔽層4關(guān)于發(fā)光層2的角度對準(zhǔn)優(yōu)于0.5°、尤其優(yōu)于0.Γ。
[0139] 因此，為了制造例如用于ID卡的此類安全元件，在制造過程期間進(jìn)行主動的定位 是有利的?？梢詷?gòu)想，在制造過程中通過分析在背光或打開發(fā)光層的情況下的光學(xué)效果的 圖像識別來控制遮蔽層4與中間層6或發(fā)光層2彼此之間的角度和/或位置準(zhǔn)確的布置。 在制造中使掩蔽層設(shè)置有嵌入的對準(zhǔn)標(biāo)記也是可能的，以便簡化遮蔽層關(guān)于發(fā)光層的個體 發(fā)光元件的角度和橫向配準(zhǔn)。
[0140] 圖14解說關(guān)于圖像的角距的問題。圖14a示出安全元件1的截面，其包括具有彼 此以橫向距離P布置的發(fā)光元件21的發(fā)光層2以及布置在發(fā)光層2上方的具有第一 41和 第二42開口布置的掩蔽層，從而發(fā)光元件21的光能夠在兩個預(yù)先給定的角度位置A和B 中通過開口 41、42抵達(dá)觀察者3的眼睛。指示來自發(fā)光元件21的光通過分配給它的開口 41、42的出射角的角度Θ除了由分配給發(fā)光元件21的開口 41、42的橫向距離s確定之外 還由遮蔽層與發(fā)光層2之間的垂直距離h確定。對于具有示例性的尺寸p?200 μ m、h = 200 μ m 以及 s = 120 μ m 的安全兀件 1，角度 θ = arctan (60 μ m/200 μ m) = 16, 7。。對于 這兩個圖像A和B，由此得到約34°的總角距，這表示適于實際應(yīng)用的角距。然而，如果發(fā) 光層2的覆蓋層顯著更厚，S卩，如果垂直距離h的值顯著更大，則情況會發(fā)生變化。
[0141] 圖14b示出此類布置，其中垂直距離h相對于圖14中所示的實施例而言顯著更 大。如果例如h = 600ym，則出射角變成如下值：β =arctan(60ym/600ym) =5.7°。 這意味著，對于發(fā)光層2與遮蔽層4之間較大的垂直距離h，角度β相對較小并且不是人 類工程學(xué)的。對于發(fā)光元件21與窗口 41、42的較大距離而言有利的是：僅使用每隔一行或 者甚至每隔兩行或者每隔三行發(fā)光元件21。通常，s/h的比值，即橫向距離s與垂直距離h 的商位于1/5到10的范圍內(nèi)。優(yōu)選地，比值s/h在1/3到4的范圍內(nèi)。此外，如果遮蔽層 4同時是發(fā)光層2的電極，則可以進(jìn)一步改善這個問題，以下更詳細(xì)地解釋這種設(shè)計。在此 類設(shè)計中，發(fā)光層2與遮蔽層4之間的距離顯著小于圖14b中所示的實施例。
[0142] 圖15在上部示出從觀察者的左眼31和右眼3r來觀察的遮蔽層4的截面。在遮 蔽層后面的觀察方向上布置有分別輻射或提供紅光R或藍(lán)光B的分開的發(fā)光元件21R、21B。 這些發(fā)光元件21R、21B可以例如被構(gòu)造為LED像素。實線31描繪眼睛31、3r的視野的邊 界。對于觀察者3而言，在觀察方向上，兩個圓柱形的物體01、02在遮蔽層4的前面浮動。 第一物體01是紅色的、更接近觀察者31、3r并且小于另一藍(lán)色物體02,該藍(lán)色物體02在觀 察方向上在第一物體01的右面浮動。觀察者31、3r具有3D圖像的印象。此立體圖像是通 過遮蔽層4的設(shè)計來實現(xiàn)的，其中抵達(dá)觀察者的左眼31的信息不同于抵達(dá)其右眼3r的信 息。虛線或?qū)嵕€20描繪紅光或藍(lán)光的光線的歷程，該紅光或藍(lán)光從發(fā)光元件21R、21B通過 遮蔽層4抵達(dá)觀察者的演講31、3r。
[0143] 圖15在下部示出遮蔽層4的俯視圖，其中為了簡化描繪在分開的部分示圖中示出 對應(yīng)于每個眼睛31、3r的開口布置411、421或41r、42r。遮蔽層4的上部俯視圖B1示出開 口 411、421的位置，這些開口允許旨在給左眼31的光抵達(dá)左眼31。遮蔽層4的下部俯視 圖Br示出開口 41r、42r的位置，這些開口允許旨在給右眼3r的光抵達(dá)右眼3r。兩個較窄 的開口 411、41r允許來自發(fā)紅光的發(fā)光元件的紅光R抵達(dá)觀察者，而兩個較寬的開口 421、 42r允許來自發(fā)藍(lán)光的發(fā)光元件的藍(lán)光B抵達(dá)觀察者。圖15的下方部分中開口 411、421或 41r、42i在遮蔽層4上的位置是通過將光線20與圖15的上方部分中用截面表示的遮蔽層 4的交點垂直地轉(zhuǎn)移至圖15的下方部分中來得到的。這些轉(zhuǎn)移線（實線或虛線）未用附圖 標(biāo)記表示。在遮蔽層4中，開口 411、421、41r、42r與朝觀察方向布置在遮蔽層4后面的發(fā) 光層2的不同發(fā)光元件匹配，從而左眼31看見用B1表示的部分圖像并且右眼3r看見用Br 表示的部分圖像。通過在觀察者的大腦中疊加分別由兩只眼睛31或3r之一看見的兩個部 分圖像Bl、Br，觀察者具有這兩個物體01和02的三維布置的印象。在此，觀察距離與正常 的閱讀距離相似，即約20到40cm。
[0144] 用于顯示三維（即，立體）圖像的布置在原理上類似于實現(xiàn)圖像轉(zhuǎn)變。
[0145] 生成立體圖像的傳統(tǒng)方式為使用特殊的雙透鏡立體相機(jī)。然而更簡單的是，在計 算機(jī)中對物體建模并且計算由左眼和右眼看見的兩個半像。此過程在圖16中示意性地示 出，其中示出具有20mm x20mm的尺寸的正方體。在此假定，左眼和右眼彼此具有80mm的距 離,這些眼睛相距正方體300mm并且垂直地提升到正方體中心上方60mm處。圖16示出利 用這些幾何參數(shù)借助軟件MathematicaK計算出的兩個半像。
[0146] 將如圖16中所示的兩個圖像相組合的標(biāo)準(zhǔn)方法利用立體圖像：疊加地呈現(xiàn)由發(fā) 紅光或綠光的發(fā)光元件21R、21G產(chǎn)生的兩個半像，其中左邊的圖像用紅色R來著色并且右 邊的圖像用綠色G來著色，如圖17中所示。對于此類立體觀察，人們需要特殊的眼鏡，該眼 鏡的左鏡片用紅色來著色并且右鏡片用綠色來著色。
[0147] 由于人們不能通過用紅色來著色的鏡片看見紅色圖像并且反之亦然，所以每個眼 睛31、3r只能看見一個半像，從而能夠產(chǎn)生立體的印象。此方法在計算機(jī)監(jiān)視器上非常良 好地起作用。在此，存在多種可能的組合，例如，紅色/綠色或綠色/紅色或紅色/青色或 藍(lán)色/紅色等。
[0148] 為了用根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計的安全元件來生成此類立體圖像，例如通過其金屬反射 層充當(dāng)遮蔽層4的0VD的去金屬化來以柵格的方式將這兩個部分圖像轉(zhuǎn)移到遮蔽層4上。 以此方式，遮蔽層4在允許來自發(fā)光元件21的光抵達(dá)觀察者的左眼31或右眼3r的位置處 獲得開口，從而相應(yīng)的立體半像能夠被觀察者看到，如圖18中示意性地示出的。此方法類 似于為立體圖像所需要的計算。在此，遮蔽層4的窗口 41確定分別由眼睛31、3r看見的像 素。在此，對于此變型而言仍然存在與先前說明的變型一樣的諸如串話或分辨率等挑戰(zhàn)，其 中解決可能性也是相似的。
[0149] 圖19a解說用于實現(xiàn)亦被稱為"莫爾形狀"或"莫爾帶"的莫爾放大效應(yīng)的安全元 件的結(jié)構(gòu)。
[0150] 根據(jù)本發(fā)明的一個設(shè)計方案，用以下結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)莫爾放大布置。在此，由具有直線 形的第一區(qū)域211 (其中發(fā)光層2能夠發(fā)出或提供光）的發(fā)光層2構(gòu)成的揭示層位于由具 有特定形狀的周期性地布置且相同的開口 41的遮蔽層4構(gòu)成的基層下面。第一區(qū)域211 在這里通過在其中發(fā)光層不能發(fā)出或提供光的一個或多個第二區(qū)域212分隔開。在此情況 下，第一區(qū)域211優(yōu)選分別由一個或多個發(fā)光元件來構(gòu)造。圖19a示出相應(yīng)的示圖，其中第 一區(qū)域211分別由直線形的發(fā)光元件21來構(gòu)造，該發(fā)光元件的輻射區(qū)域具有直線形的形狀 并且分別構(gòu)成第一區(qū)域211。
[0151] 圖19a示出充當(dāng)發(fā)射層的發(fā)光層2以及布置在其上方的遮蔽層4,其中遮蔽層4的 開口 41分別顯示字母組合0K。根據(jù)常規(guī)實踐，概念"上方"應(yīng)當(dāng)以觀察方向來理解。遮蔽 層4在觀察方向上位于上方，S卩，在發(fā)光層2的前面。在圖19a的下方部分中單獨示出結(jié)果 得到的視覺印象。對于觀察者而言形狀0K看上去被放大，并且根據(jù)觀察方向，形狀0K看上 去朝垂直方向運動（通過箭頭來指示）。
[0152] 圖19b示出圖19a中所示的安全元件1中的發(fā)光層2和遮蔽層4的幾何布置。這 兩個層2和4彼此相距垂直距離h ;發(fā)光層2的第一區(qū)域211或發(fā)光元件21根據(jù)其來布置 的柵格的周期pe通常位于10到500 μ m、尤其50到300 μ m的范圍內(nèi)，例如，pe = 0. 21mm。 遮蔽層4的開口（"圖像"）41根據(jù)其來布置的柵格具有0.22mm的周期Ρρ安全元件1的 觀察者3看見開口 41的經(jīng)放大圖像，這些開口 41與原始開口 41相比向下傾斜并且具有約 5mm的大小pm :
[0153]
【權(quán)利要求】
1. 一種安全元件（1)，其中所述安全元件（1)具有查看側(cè)和與所述查看側(cè)相對的背側(cè)， 其中所述安全元件（1)包括至少一個發(fā)光層（2)以及至少一個遮蔽層（4)，所述至少一個發(fā) 光層（2)能夠提供光（20)，在從所述查看側(cè)觀察所述安全元件（1)時所述至少一個遮蔽層 (4)布置在所述至少一個發(fā)光層（2)前面， 其中所述至少一個遮蔽層（4)具有至少一個不透明區(qū)域（5)和至少兩個透明開口（41， 42)，并且 其中關(guān)于由所述至少一個發(fā)光層（2)提供的光（20)，所述至少兩個透明開口（41，42) 具有比所述至少一個不透明區(qū)域（5)顯著更高的透射率、優(yōu)選高至少20%的透射率、特別 優(yōu)選高至少50 %的透射率。
2. 如權(quán)利要求1所述的安全元件（1)，其特征在于， 在從所述查看側(cè)觀察所述安全元件（1)時所述遮蔽層（4)由于其對由所述至少一個發(fā) 光層（2)提供的光的不同透射而顯示的光圖案提供所述安全元件的第一光學(xué)安全特征。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的安全元件（1)，其特征在于， 在從所述查看側(cè)觀察所述安全元件（1)時所述至少一個遮蔽層（4)的所述至少一個不 透明區(qū)域（5)提供所述安全元件（1)的第二光學(xué)安全特征，所述至少一個不透明區(qū)域（5) 被構(gòu)造為OVD和/或印刷層，其中所述至少兩個透明開口（41，42)優(yōu)選被構(gòu)造為OVD的無 金屬區(qū)域或者所述印刷層中的未印刷區(qū)域。
4. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的安全元件（1)，其特征在于，以不同的出射角 (Θ Θ 2)通過所述遮蔽層（2)離開所述安全元件（1)的光（20)分別提供不同的光學(xué)信息。
5. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的安全元件（1)，其特征在于， 所述至少一個遮蔽層（4)具有根據(jù)第二柵格布置的兩個或更多個透明開口（41，42); 所述至少一個發(fā)光層（2)具有在其中所述發(fā)光層（2)能夠提供光的兩個或更多個第一區(qū)域 (211)，所述兩個或更多個第一區(qū)域（211)優(yōu)選分別被在其中所述發(fā)光層（2)不能提供光的 第二區(qū)域（212)包圍或彼此分隔開；或者所述至少一個發(fā)光層（2)具有在其中所述發(fā)光層 (2)不能夠提供光的兩個或更多個第二區(qū)域（212)，所述兩個或更多個第二區(qū)域（212)優(yōu)選 被在其中所述發(fā)光層（2)能夠提供光的第一區(qū)域（211)包圍或彼此分隔開；其中所述第一 區(qū)域（211)或所述第二區(qū)域（212)是根據(jù)第一柵格來布置的。
6. 如權(quán)利要求5所述的安全元件（5)，其特征在于， 所述第二柵格的兩個或更多個透明開口（41，42)分別是以微縮圖像、尤其是以圖案、 符號、一個或多個數(shù)字、一個或多個字母、和/或微縮文本的形式形成的。
7. 如權(quán)利要求6所述的安全元件（1)，其特征在于， 在以與由所述安全元件的所述查看側(cè)或所述背側(cè)撐開的平面垂直的方式觀察時，所述 兩個或更多個第一區(qū)域（211)或者所述兩個或更多個第二區(qū)域（212)是以條紋或像素序列 的形式形成的。
8. 如權(quán)利要求5-7中任一項所述的安全元件（1)，其特征在于， 在以與由所述安全元件的所述查看側(cè)或所述背側(cè)撐開的平面垂直的方式觀察時，所述 兩個或更多個第一區(qū)域（211)或者所述兩個或更多個第二區(qū)域（212)分別是以微縮圖像的 形式、尤其是以圖案、符號、一個或多個數(shù)字、一個或多個字母、和/或微縮文本的形式形成 的。
9. 如權(quán)利要求5-8中任一項所述的安全元件（1)，其特征在于， 所述至少一個發(fā)光層（2)具有兩個或更多個分開的發(fā)光元件（21)，所述兩個或更多個 發(fā)光元件（21)分別具有在其中相應(yīng)發(fā)光元件能夠提供光的照射區(qū)域，并且所述照射區(qū)域 分別構(gòu)成所述第一區(qū)域中的一個第一區(qū)域。
10. 如權(quán)利要求5-9中任一項所述的安全元件（1)，其特征在于， 所述發(fā)光層（2)具有不設(shè)置在所述第一區(qū)域（211)的范圍內(nèi)而是設(shè)置在所述第二區(qū)域 (212)的范圍內(nèi)的遮蔽層。
11. 如權(quán)利要求5-10中任一項所述的安全元件（1)，其特征在于， 所述第二柵格的透明開口（41，42)或者所述第一柵格的兩個或更多個第一區(qū)域（211) 或者兩個或更多個第二區(qū)域（212)分別具有條紋形的形狀，并且條紋形開口或條紋形的第 一或第二區(qū)域的寬度被改變以生成半色調(diào)圖像。
12. 如權(quán)利要求5-11中任一項所述的安全元件（1)，其特征在于， 所述透明開口（41，42)或所述兩個或更多個第一或第二區(qū)域（211，212)是以相同的微 縮圖像的形式形成的，或者用以形成所述透明開口（41，42)或所述第一或第二區(qū)域（411， 412)的微縮圖像中的兩個或更多個微縮圖像彼此不同。
13. 如權(quán)利要求5-12中任一項所述的安全元件（1)，其特征在于， 所述第一柵格是一維或二維柵格并且所述第二柵格是一維或二維柵格，所述第一柵 格的柵格寬度和所述第二柵格的柵格寬度在至少一個空間方向上小于300 μ m、優(yōu)選小于 80 μ m〇
14. 如權(quán)利要求5-13中任一項所述的安全元件（1)，其特征在于， 在以與由所述安全元件的所述查看側(cè)或所述背側(cè)撐開的平面垂直的方式觀察時，所述 第一柵格的兩個或更多個第一區(qū)域（211)或者兩個或更多個第二區(qū)域（212)以及所述第二 柵格的透明開口（41，42)至少局部地交疊。
15. 如權(quán)利要求5-14中任一項所述的安全兀件（1)，其特征在于， 對于相鄰的第一區(qū)域（211)和透明開口（41，42)或者第二區(qū)域（212)和透明開口（41， 42)而言，所述第一柵格的柵格寬度和所述第二柵格的柵格寬度是不同的、并且彼此相差小 于10%、尤其是彼此相差不超過2%。
16. 如權(quán)利要求5-15中任一項所述的安全兀件（1)，其特征在于， 所述第一柵格和所述第二柵格被布置成彼此偏轉(zhuǎn)〇. 5度到25度之間，并且對于相鄰的 第一區(qū)域（211)和透明開口（41，42)或者第二區(qū)域（212)和透明開口（41，42)而言，所述 第一柵格的柵格寬度和所述第二柵格的柵格寬度優(yōu)選彼此相差小于10%、尤其是彼此相差 不超過2%。
17. 如權(quán)利要求5-16中任一項所述的安全元件（1)，其特征在于， 所述第一柵格是具有作為柵格寬度的第一周期的周期性柵格和/或所述第二柵格是 具有作為柵格寬度的第二周期的周期性柵格。
18. 如權(quán)利要求5-17中任一項所述的安全元件（1)，其特征在于， 改變所述第一和/或第二柵格的柵格寬度和/或改變所述第一和第二柵格彼此之間的 偏轉(zhuǎn)和/或在至少一個空間方向上根據(jù)參數(shù)變化函數(shù)連續(xù)地改變所述微縮圖像的形狀。
19. 如權(quán)利要求5-17中任一項所述的安全元件（1)，其特征在于， 所述安全元件的第一區(qū)域中的所述第一和/或第二柵格的柵格寬度和/或所述第一和 第二柵格彼此之間的偏轉(zhuǎn)和/或所述微縮圖像的形狀不同于所述安全元件的第二區(qū)域中 的所述第一或第二柵格的柵格寬度、所述第一和第二柵格彼此之間的偏轉(zhuǎn)、或者所述微縮 圖像的形狀。
20. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的安全元件（1)，其特征在于， 所述至少一個發(fā)光層（2)具有布置在具有第一周期（pe)的第一周期性柵格中的兩 個或更多個分開的發(fā)光元件（21)，并且所述至少一個遮蔽層（4)具有布置在具有第二周 期（Pi)的第二周期性柵格中的兩個或更多個透明開口（41，42)，其中所述第一周期和第二 周期（P e，Pi)不相同但是相似，其中所述第一周期和所述第二周期尤其是彼此偏差不超過 10 %、優(yōu)選彼此偏差不超過2 %。
21. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的安全元件（1)，其特征在于， 在以與由所述安全元件的所述查看側(cè)或所述背側(cè)撐開的平面垂直的方式觀察時，所述 遮蔽層以距離h布置在所述發(fā)光層上方，其中所述距離h被選擇成在2 μ m與500 μ m之間、 進(jìn)一步優(yōu)選在10 μ m與100 μ m之間。
22. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的安全元件（1)，其特征在于， 所述發(fā)光層具有在其中所述發(fā)光層能夠提供光的一個或多個第一區(qū)域，其中所述第一 區(qū)域中的一個或多個第一區(qū)域具有至少一個小于300 μ m、進(jìn)一步優(yōu)選100 μ m的橫向尺寸。
23. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的安全元件（1)，其特征在于， 所述至少一個遮蔽層（4)具有至少兩個透明開口布置（41，42)，其中由所述至少一個 發(fā)光層（2)提供的光（20)以不同的出射角（Θ Θ 2)通過所述至少兩個開口（41，42)離開 所述安全元件（1)。
24. 如權(quán)利要求23所述的安全元件（1)，其特征在于， 以不同的出射角（θρ θ2)通過所述至少兩個布置（41，42)離開所述安全元件（1)的 光形成由兩個或更多個圖像組成的圖像序列，其中這些圖像中的每個圖像存在于不同的出 射角θ2)情況下。
25. 如權(quán)利要求23和24中任一項所述的安全元件（1)，其特征在于， 所述至少一個發(fā)光層（2)具有兩個或更多個布置在圖案中的分開的發(fā)光元件（21) 并且所述至少兩個布置（41，42)的透明開口被構(gòu)造成與該圖案匹配，其中分別向一個發(fā) 光元件（21)分配至少一個開口，由所述發(fā)光元件（21)提供的光（20)以所分配的出射角 (θ ρ Θ 2)通過該至少一個開口離開所述安全元件（1)。
26. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的安全元件（1)，其特征在于， 所述至少一個發(fā)光層（2)和所述至少一個遮蔽層（4)彼此平行地布置。
27. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的安全元件（1)，其特征在于， 至少部分地在所述至少一個發(fā)光層（2)與所述至少一個遮蔽層（4)之間布置至少一個 不透明的中間層（6)，所述中間層（6)具有至少一個透光開口布置（61)。
28. 如權(quán)利要求27所述的安全元件（1)，其特征在于， 在所述中間層￠)的所述透光開口中布置散射光或發(fā)射光的元件，所述元件將從所述 發(fā)光層（2)入射的光朝所述遮蔽層（4)的方向散射或者通過發(fā)光再次輻射。
29. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的安全元件（1)，其特征在于， 所述至少一個發(fā)光層（2)具有兩個或更多個分開的發(fā)光元件（21)，其中從與膜體的平 面垂直地看過去，這些發(fā)光元件（21)和所述遮蔽層的至少一個透明開口（41，42)具有矩形 形狀。
30. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的安全元件（1)，其特征在于， 所述至少一個發(fā)光層（2)具有兩個或更多個分開的發(fā)光元件（21)，其中相鄰發(fā)光元件 (21)的距離比所述發(fā)光元件（21)的寬度約大5倍、優(yōu)選約大10倍。
31. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的安全元件（1)，其特征在于， 所述至少一個發(fā)光層（2)具有提供至少兩種不同顏色的光的兩個或更多個發(fā)光元件 (21)。
32. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的安全元件（1)，其特征在于， 所述至少一個發(fā)光層（2)具有發(fā)光的顯示元件，所述顯示元件能夠通過另一光源激勵 而發(fā)光。
33. 如權(quán)利要求1-31中任一項所述的安全元件（1)，其特征在于， 能夠提供光（20)的發(fā)光層是將入射到所述背側(cè)上的光引導(dǎo)至所述遮蔽層的層。
34. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的安全元件（1)，其特征在于， 所述安全元件以多層柔性膜體的形式構(gòu)造成尤其用于標(biāo)識以及用于提高安全文件 (100)、尤其是紙幣、有價證券、或紙質(zhì)文件、或身份證明文件、尤其是護(hù)照或ID卡或信用 卡、或者商業(yè)產(chǎn)品的防偽安全性，以提高防偽安全性和/或認(rèn)證和/或跟蹤（跟蹤和蹤跡） 商業(yè)產(chǎn)品。
35. 如權(quán)利要求1-33中任一項所述的安全元件，其特征在于， 所述安全元件是安全文件、尤其是紙幣、有價正確、ID文件、或者信用卡。
36. -種安全文件（100)、尤其是紙幣、有價證券或紙質(zhì)文件，其具有至少一個根據(jù)權(quán) 利要求1到34中任一項所述的安全元件（1)，其中能夠從所述安全元件（1)的查看側(cè)（11) 觀察所述安全元件（1)。
37. 如權(quán)利要求36所述的安全文件（100)，其特征在于， 所述安全文件（100)具有最大200 μ m的厚度。
38. 如權(quán)利要求36或37所述的安全元件（100)，其特征在于， 所述至少一個安全元件（1)布置在所述安全文件上或者嵌入到所述安全文件中。
39. -種用于制造根據(jù)權(quán)利要求1到35中任一項所述的安全元件（1)的方法，具有以 下步驟： 提供具有至少一個發(fā)光層（2)以及至少一個遮蔽層（4)的柔性多層膜體，所述至少一 個發(fā)光層（2)能夠提供光（20)，所述至少一個遮蔽層（4)在從查看側(cè)觀察所述安全元件 (1)時布置在所述至少一個發(fā)光層（2)前面；以及在所述至少一個遮蔽層（4)中構(gòu)造至少 兩個透明開口（41，42)，以使得所述至少一個遮蔽層（4)具有至少一個不透明區(qū)域（5)和至 少兩個透明開口（41，42)，其中關(guān)于從所述至少一個發(fā)光層（2)提供的光（20)，所述至少兩 個透明開口（41，42)具有比所述至少一個不透明區(qū)域（5)顯著更高的透射率、優(yōu)選高至少 20 %的透射率。
40. -種具有至少一個根據(jù)權(quán)利要求1到34中任一項所述的安全元件（1)的轉(zhuǎn)移膜 (200)，其中所述至少一個安全元件（1)布置在所述轉(zhuǎn)移膜（200)的載體膜（201)上并且能 夠與所述載體膜分開。
【文檔編號】B24D15/00GK104066550SQ201280065177
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2012年10月26日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月27日
【發(fā)明者】W·R·湯普金, H·沃爾特, O·庫利科夫斯卡, J·費舍爾, A·里奧保德 申請人:Ovd基尼格拉姆股份公司