TW201431712A - 顯示取決於視角的光學效應之光學效應層;用於其生產之工藝和裝置;攜帶光學效應層之物品;及其用途 - Google Patents

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Abstract

本發明涉及保護安全文件(如例如紙幣)和身份證明文件免受偽造和非法複製之領域。具體地,本發明涉及顯示取決於視角的光學效應之光學效應層(OEL)、用於生產所述OEL和攜帶所述OEL的物品之裝置和工藝、以及所述光學效應層作為檔上的防偽手段之用途。該等OEL包括多個非球形磁性或可磁化顆粒,該等顆粒分散在一包括粘合劑材料的塗層組合物內,該等OEL包括嵌套在一共同中心區域周圍的兩個或更多個環形區域,該中心區域被最裡面的環形區域包圍著,其中,在該等環形區域中的每個區域中,該多個非球形磁性或可磁化顆粒的至少一部分被定向成使得在與該OEL層垂直的並且從該中心區域的中心延伸至最外面的環形區域的外邊界的橫截面中,該等環形區域的橫截面區域中的每個區域內的顆粒的最長軸沿著假設橢圓或圓的或者一負彎曲或者一正彎曲部分的一條切線。

Description

顯示取決於視角的光學效應之光學效應層;用於其生產之工藝和裝置;攜帶光學效應層之物品;及其用途
本發明涉及保護有價值文件和有價值商業貨物免受偽造和非法複製之領域。具體地,本發明涉及顯示取決於視角的光學效應的光學效應層(OEL)、用於生產所述OEL和攜帶所述OEL的物品之裝置和工藝、以及所述光學效應層作為文件上的防偽手段之用途。
在本領域中已知將含有定向磁性或可磁化顆粒或顏料、還特別是磁性光學可變顏料的油墨、組合物或層用於安全元素的生產,例如,在安全文件領域中。例如在US 2,570,856、US 3,676,273、US 3,791,864、US 5,630,877以及US 5,364,689中揭露了包括定向磁性或可磁化顆粒的塗層或層。WO 2002/090002 A2和WO 2005/002866 A1中已經揭露了包括定向磁性變色顏料顆粒的塗層或層、具體地引起吸引人的光學效應、對安全文件的保護有用的塗層或層。
例如用於安全文件的安全特徵一方面通常可以歸類為“隱藏的(covert)”安全特徵,並且在另一方面歸類為“外顯的(overt)”安全特徵。隱藏的安全特徵提供的保護依賴於這種特徵難以檢測,典型地需要專用設備和檢測知識的概念,而“外顯的”安全特徵依賴於可藉由未受協助的人感官來容易地檢測的概念,例如這類特徵可為可見的且/或可經由觸覺來檢測,而同時仍然難以生產和/或複製。然而,外顯的安全特徵的有效性在很大程度上取決於其作為安全特徵的容易識別性,因為大多數用戶,並且特別是以前不瞭解被安全化的文件或物品的安全特徵的那些使用者,只在他們實際瞭解安全特徵的存在和特性時然後才會實際上執行基於所述安全特徵的安全檢查。
如果安全特徵根據觀察條件的變化(如視角)來改變其外觀,則可以實現特別引人注目的光學效應。如在EP-A 1 710 756中所揭露的,可以例如藉由動態外觀變化光學裝置(DACOD)(如依賴硬化塗層中的定向顏料顆粒的凹面、對應地凸面菲涅耳式反射表面)來獲得這種效應。本檔描述了一種藉由使顏料在磁場中對齊來獲得包含具有磁性特性的顏料或薄片的印刷圖像之方法。該等顏料或薄片在其在磁場內對齊後顯示出菲涅耳結構安排,如菲涅耳反射器。藉由使圖像傾斜並且由此朝著觀察者改變反射的方向,向該觀察者顯示最大反射的區域根據薄片或顏料的對齊而移動。這種結構的一實例係所謂的“捲軸(rolling bar)”效應。當今,此效應用於紙幣 上的多個安全元素,如在南非的50蘭特紙幣的“50”上。然而,如果在某一方向上使該安全文件傾斜(即,從觀察者的角度或者上下或向一旁傾斜),則通常可以觀察到這種捲軸效應。
雖然該等菲涅耳式反射表面係扁平的,但它們提供凹面或凸面反射半球體的外觀。如EP-A 1 710 75的圖37A-37D中所展示的,所述菲涅耳式反射表面可以藉由將包括各向異性反射磁性或可磁化顆粒的濕塗層暴露於單個偶極磁體的磁場而產生,其中後者分別置於該塗層的平面的上方、下方,具有與所述平面平行的其南-北軸,並且繞著與所述平面垂直的軸轉動。藉由使該塗層硬化來將如此定向的顆粒固定在適當的位置和定向中。
隨著改變視角(“滾動環”效應)顯示明顯地移動環的移動環圖像係藉由將包括各向異性反射磁性或可磁化顆粒的濕塗層暴露於偶極磁體的磁場下而產生。WO 2011/092502揭露了可以藉由使用用於在塗層中對顆粒進行定向的裝置來獲得或產生移動環圖像。在可磁化軟片與球形磁體的組合產生的磁場的說明下,所揭露的裝置允許對磁性或可磁化顆粒進行定向,該球形磁體具有與該塗層的平面垂直的其南-北軸並且佈置於所述可磁化軟片的下方。
根據僅一個轉動或靜態磁體的磁場,先前技術的移動環圖像通常藉由磁性或可磁化顆粒的對齊而產生。由於僅一個磁體的場線通常相對柔軟地彎曲,即具 有低曲率,磁性或可磁化顆粒定向的變化在OEL表面也是相對柔和的。當使用單個磁體時,隨著與磁體的距離的增加,磁場強度迅速地降低。這使得藉由磁性或可磁化顆粒的定向而獲得高動態且良好定義的特徵變得困難,從而產生可能展現模糊環邊緣的“滾動環”效應。當僅使用單個靜態或轉動的磁體時,此問題隨著“滾動環”圖像的尺寸(直徑)的增加而增大。
因此,需要以高品質顯示覆蓋文件上的一擴展區域的引人注目的動態環形效應的安全特徵,不管安全文件的定向如何,可以容易地對其進行驗證,對於有可供使用設備的偽造者而言進行大規模的生產是困難的,並且其可以用大量可能的形狀和形式提供。
相應地,本發明的一目的係克服如以上討論的先前技術之不足。這藉由提供一光學效應層(OEL)實現,該光學效應層包括包圍著一共同中心區域的多個嵌套環形區域,例如,在文件或其他物品上,該光學效應層在延伸長度內展現了圖像特徵的取決於視角的外觀運動,具有良好的銳度和/或對比度,並且可以被容易地檢測到。本發明提供此類光學效應層(OEL)作為一改進的易於檢測的外顯安全特徵,或另外地或替代地作為一隱藏的安全特徵,例如在文件安全領域中。即,一方面本發明涉及光學效應層(OEL),該光學效應層包括多個非球形磁性或可磁化顆粒,該等顆粒分散在一包括粘合劑材料的塗層組合物內,該OEL包括兩個或更多個各自具有環 形的區域(也稱作環形區域),該等環形區域嵌套在被最裡面的環形區域包圍的共同中心區域的周圍,其中,在該等嵌套環形區域中的每個區域中,該多個非球形磁性或可磁化顆粒中的至少一部分被定向成使得在與該OEL層垂直的並且從該中心區域的中心延伸至最外面的環形區域的外邊界的橫截面中,該等環形區域的橫截面區域中的每個區域內的顆粒的最長軸沿著假設橢圓或圓的或者一負彎曲或者一正彎曲部分的一條切線。
還在此描述並要求保護的是在此描述的用於生產光學效應層的裝置。具體地,本發明還涉及一種磁場生成裝置,包括從磁體和磁極片中選擇的並且包括至少一個磁體的多個元件,該多個元件或者(i)位於一支撐表面或一被配置成用於接收充當支撐表面的基底的空間的下面或者(ii)形成一支撐表面並且被配置成如此以便能夠提供一磁場,其中,磁場線在所述支撐表面或空間上方基本上與兩個或更多個區域內的所述支撐表面或空間平行走向,並且其中i)這兩個或更多個區域形成包圍著一中心區域的多個嵌套環形區域;和/或ii)該多個元件包括多個磁體,並且該等磁體被安排成可繞著一轉動軸轉動,從而使得帶有基本上平行於該支撐表面或空間走向的場線的區域在繞著該轉動軸轉動時組合起來,由此基於繞著該轉動軸的轉動形成包圍著一中心區域的多個嵌套環形區域。
還在此描述並要求保護的是用於生產安全元 素、包括該安全元素的光學效應層之工藝,以及用於安全文件的防偽或用於圖形藝術中裝飾應用的光學效應層的用途。確切地,本發明涉及一種用於生產光學效應層(OEL)之工藝,包括以下步驟:a)在磁場生成裝置的一支撐表面或一基底表面上應用一塗層組合物,該塗層組合物包括一粘合劑材料和多個非球形磁性或可磁化顆粒,所述塗層組合物在一第一(流體)狀態下,b)將一第一狀態下的該塗層組合物暴露在一磁場生成裝置的磁場下,較佳的是如申請專利範圍第9至15項中任一項所述之磁場生成裝置,由此在多個包圍著一中心區域的嵌套式環形區域內對該等非球形磁性或可磁化顆粒中的至少一部分進行定向,從而使得該等環形區域的橫截面區域中的每個區域內的顆粒的最長軸沿著假設橢圓或圓的或者一負彎曲或者一正彎曲部分的一條切線;以及c)使該塗層組合物硬化成一第二狀態,以便將該等磁性或可磁化非球形顆粒固定在它們所採用的位置和定向中。
以下概括了該等和另外的方面:
1.一種光學效應層(OEL),包括多個非球形磁性或可磁化顆粒,該等顆粒分散在一包括粘合劑材料的塗層組合物內,該OEL包括兩個或更多個環形區域,所述環形區域形成包圍著一中心區域的封閉環形體的光學印象 (impression)並且嵌套在被最裡面的環形區域包圍著的共同中心區的周圍,其中,在該等環形區域中的每個區域中,該多個非球形磁性或可磁化顆粒的至少一部分被定向成使得在與該OEL層垂直的並且從該中心區域的中心延伸至最外面的環形區域的外邊界的橫截面中,該等環形區域的橫截面區域中的每個區域內的顆粒的最長軸沿著假設橢圓或圓的或者一負彎曲或者一正彎曲部分的一條切線。
2.如項目第1項所述之光學效應層(OEL),其中,該OEL進一步包括在該最外面的環形區域外的一外部區域,包圍著該最外面的環形區域的外部區域包括多個非球形磁性或可磁化顆粒,其中,該外部區域內的多個非球形磁性或可磁化顆粒中的至少一部分被定向成使得其最長軸基本上與該OEL的平面垂直或者隨機地對其進行定向。
3.如項目第1或2項所述之光學效應層(OEL),其中,被該最裡面的環形區域包圍的中心區域包括多個非球形磁性或可磁化顆粒,其中,該中心區域內的多個非球形磁性或可磁化顆粒中的一部分被定向成使得其最長軸基本上與該OEL的平面平行,從而形成突起的光學效應。
4.如項目第3項所述之光學效應層(OEL),其中,該突起的外週邊形狀與該最裡面的環形封閉體的形狀相似。
5.如項目第3或4項所述之光學效應層(OEL),其中,該 等環形區域各自提供以環的形式的環形體的光學效應或印象,並且該突起具有實心圓或半球體的形狀。
6.如項目第1、2、3、4和5項中任一項所述之光學效應層(OEL),其中,該多個非球形磁性或可磁化顆粒中的至少一部分由非球形光學可變磁性或可磁化顏料構成。
7.如項目第6項所述之光學效應層(OEL),其中,從由磁性薄膜干涉顏料、磁性膽固醇型液晶顏料和其混合物組成的組中選擇該等光學可變磁性或可磁化顏料。
8.根據以上任一項目(較佳的是項目3、4或5)所述之光學效應層(OEL),其中,該等環形區域內的和/或被該等環形區域包圍著的中心區域內的多個非球形磁性或可磁化顆粒被定向成如此以便提供從該OEL的表面延伸出來的一或多個三維物體的光學效應。
9.一種磁場生成裝置,包括從磁體和磁極片中選擇的並且包括至少一個磁體的多個元件,該多個元件或者(i)位於一支撐表面或一被配置成用於接收充當支撐表面的基底的空間的下面,或者(ii)形成一支撐表面,並且被配置成如此以便能夠提供一磁場,其中,磁場線在所述支撐表面或空間上方的兩個或更多個區域內基本上所述支撐表面或空間平行走向,並且其中i)這兩個或更多個區域形成包圍著一中心區域的多個嵌套環形區域;和/或ii)該多個元件包括多個磁體,並且該等磁體被安排成可繞著一轉動軸轉動,從而使得帶有基本上平行 於該支撐表面或空間走向的場線的區域在繞著該轉動軸轉動時組合起來,由此當繞著該轉動軸轉動時,形成包圍著一中心區域的多個嵌套環形區域。
10.如項目第9項選項ii)所述之磁場生成裝置,其中,該等磁體被安排成使得在一位於所述支撐表面或空間上方的並且以該轉動軸為中心的區域中生成一帶有基本上與磁體的表面平行走向的場線的磁場。
11.如項目第9項選項i)所述之磁場生成裝置,其中,藉由從磁體和磁極片中選擇的多個元件的安排引起平行場線的兩個或更多個區域,該等區域形成包圍著一中心區域的嵌套環形區域,所述元件中的至少一個具有與該支撐表面或空間上方的帶有平行場線的環形區域相對應的一環形形式。
12.如項目第11項所述之磁場生成裝置,其中,從磁體和磁極片中選擇的多個元件的安排包括具有基本上與所述支撐表面或空間垂直的其磁軸的至少一個環形磁體,該安排較佳的是進一步包含一具有環形形式的磁極片,該環形磁體和該環形磁極片以嵌套的方式包圍著一中心區域。
13.如項目第12項所述之磁場生成裝置,其中,該中心區域包括一具有基本上與所述支撐表面或空間垂直的其磁軸的條形偶極磁體或一中心磁極片,並且其中,從該中心區域開始,以交替的方式安排該磁極片和該磁體。
14.如項目第9項選項ii)或項目第10項所述之磁場生成裝 置,其中,繞著該轉動軸對稱地安排該多個磁體並且其具有基本上與該支撐表面或空間平行或基本上垂直的其磁軸。
15.如項目第9項所述之磁場生成裝置,從由以下各項組成之群組中對其進行選擇:a)一磁場生成裝置,其中,提供了一環形軸向磁化偶極磁體,從而使得南-北軸與該支撐表面或空間垂直,其中,該環形磁體包圍一中心區域,並且該裝置進一步包括一磁極片,該磁極片被提供成相對於該支撐表面或該空間位於該環形軸向磁化偶極磁體的下方並且封閉由該環形磁體形成的環路的一側,並且其中,該磁極片形成延伸到被該環形磁體包圍的空間內並且與其間隔開的一或多個突出,其中a1)該磁極片形成延伸到被該環形磁體包圍的中心區域內的一突出,其中,該突出與該環形磁體橫向地間隔開並且填充該中心區域的一部分;a2)該磁極片形成一環形突出並且包圍著一具有與該環形磁體相同南-北方向的中心條形偶極磁體,該突出和該條形偶極磁體相互之間間隔開,或者a3)該磁極片形成兩個或多個間隔開的突出,或者所有該等突出或者所有該等突出之一係環形的,並且,取決於突出之數量,在該等間隔開的環形突出之間形成的空間內提供具有與該第一軸向磁化環形磁體相同的南-北方向的一或多個附加軸向磁化環形磁體,該等附加磁體與該等環形突出間隔開,並且其中, 被該等環形突出和該等環形磁體包圍著的中心區域部分地填充有或者具有與該等包圍環形磁體相同的南-北方向的中心條形偶極磁體或者填充有該磁極片的中心突出,從而使得,當從該支撐表面或該空間上觀察時,形成間隔開的環形磁極片突出與環形軸向磁化偶極磁體的交替安排,從而包圍著一中心區域,其中,該中心區域填滿有或者一條形偶極磁體或者一如上所述的中心突出;b)一磁場生成裝置,包括兩個或更多個條形偶極磁體和兩個或更多個磁極片,其中該裝置包括等數量之磁極片和條形偶極磁體,其中,該等條形偶極磁體具有基本上與該支撐表面或空間垂直的其南-北軸,具有相同的南-北方向並且被提供成距離該支撐表面或空間的距離不同,較佳的是沿著一條從該支撐表面或空間垂直延伸出來的一條線,並且相互之間間隔開;以及該等磁極片被提供在該等條形偶極磁體之間的空間內並且與其接觸,其中,該等磁極片形成以環形形式包圍一中心區域的一或多個突出,位於該支撐表面或空間旁邊的條形偶極磁體位於該中心區域內;c)一磁場生成裝置,包括位於該支撐表面或空間下方的並且具有與所述支撐表面或空間垂直的其南-北方向的一條形偶極磁體,安排在該磁體上方和該支撐表面或空間下方的一或多個環形磁極片,其對於多個環形磁極片而言, 被安排成間隔開並且是共面嵌套的,該一或多個磁極片橫向地包圍一中心區域,該磁體位於該中心區域下麵,該裝置進一步包括一具有與該最外面的環形磁極片約相同尺寸或約相同外週邊形狀的第一板狀磁極片,該板狀磁極片被安排在該磁體下方,從而使得其外週邊形狀與該等環形磁極片中的最外面的磁極片的週邊在來自該支撐表面或空間的方向上重疊,並且其與該磁體的磁極之一接觸;並且一中心磁極片與該磁體的對應地另一磁極接觸,該中心磁極具有環路的外週邊形狀,部分地填充該中心區域並且橫向地並且與該一或多個環形磁極片間隔開並且被其包圍;d)根據以上項目c)所述磁場生成裝置,其中,在該磁體的一磁極的上方並且與其接觸的並且在該一或多個環形磁極片的下方並且與其接觸的以及在該中心磁極片的下方並且與其接觸的位置上提供一具有環路的外週邊形狀的第二板狀磁極片,從而使得該中心磁極片不再與該磁體的磁極直接接觸,該第二板狀磁極片與該第一板狀磁極片尺寸和形狀大約相同;e)一磁場生成裝置,其中,兩個或更多個條形偶極磁體被安排在該支撐表面或空間下方並且如此以便於可以繞著一與該支撐表面或空間垂直的轉動軸轉動,這兩個或更多個條形偶極磁體與該轉動軸間隔開並且相互之間間隔開並且對稱地提供在該轉動軸的對側上,該裝置可選地進一步包括安排在該支撐表面或 空間下方並且在該轉動軸上的一條形偶極磁體,其中或者e1)該裝置在該轉動軸的任一側上包括一或多個條形偶極磁體,其全都具有基本上與該支撐表面或空間垂直的並且基本上與該轉動軸平行的其南-北軸,所有磁體的南-北方向關於該支撐表面或空間完全相同,並且該等磁體相互之間間隔開,該裝置可選地包括一被安排在該支撐表面或空間下方並且在該轉動軸上的條形偶極磁體,該磁體的南-北軸基本上與該支撐表面或空間垂直並且基本上與該轉動軸平行,並且該磁體的南-北方向或者與被安排成可以繞著該軸轉動並且相互之間間隔開或相對的磁體的南北方向完全相同;e2)該轉動軸上沒有可選條形偶極磁體並且該裝置在該轉動軸的任一側上包括被安排成相互之間並且與該轉動軸間隔開的兩個或更多個條形偶極磁體,該等磁體的南-北軸基本上與該支撐表面或空間垂直並且基本上與該轉動軸平行,並且其中,在該軸的任一側上提供的磁體具有交替的南-北方向,並且關於該轉動軸,最裡面的磁體具有或者相同或者相反的南-北方向;e3)該轉動軸上沒有可選條形偶極磁體並且該裝置在該轉動軸的任一側上包括被安排成相互之間並且與該轉動軸間隔開的兩個或更多個條形偶極磁體,該等磁體的南-北軸基本上與該支撐表面或空間垂直 並且基本上與該轉動軸平行,並且其中,在該軸的任一側上提供的磁體具有相同的南-北方向,並且提供在該轉動軸的不同側上的磁體具有相反的南-北方向;e4)該裝置在該轉動軸的任一側上包括被安排成與該轉動軸間隔開的一或多個條形偶極磁體,並且如果一側上存在不止一個磁體時,則其相互之間間隔開,該等磁體的南-北軸基本上與該支撐表面或空間平行並且基本上與該轉動軸成徑向,以及該等磁體的南-北方向被安排成使得所有磁體的南-北方向實質上指向相同方向,其中進一步地或者e4-1)在該轉動軸上沒有提供可選磁體,並且在該轉動軸的任一側上提供了至少兩個磁體;或者e4-2)在該轉動軸上提供了一可選磁體,任一側上的磁體被安排成相互之間間隔開,該轉動軸上的磁體為一條形偶極磁體,其具有基本上與該支撐表面平行的其南-北軸以及指向與該軸或轉動的任一側上提供的其他磁體相同的方向的其南-北方向;e5)該裝置不包括提供在該轉動軸上的可選磁體而在該轉動軸的任一側上包括被安排成與該轉動軸間隔開並且相互之間間隔開的兩個或更多個條形偶極磁體,該等磁體的南-北軸基本上與該支撐表面或空間平行並且基本上與該轉動軸成徑向,其中,所有磁體的南-北方向關於該轉動軸對稱(即,所有朝著或者遠 離該轉動軸指向);e6)該裝置不包括提供在該轉動軸上的可選磁體而在該轉動軸的任一側上包括被安排成與該轉動軸間隔開並且相互之間間隔開的一對或多對條形偶極磁體,所有磁體的南-北軸基本上與該支撐表面或空間平行並且基本上與該轉動軸成徑向,並且每對磁體由兩個帶有分別朝著對方或者遠離對方指向的相反南-北方向的磁體形成,並且其中,最裡面對的磁體中的最裡面的磁體在任一側上具有或者e6-1)關於該轉動軸對稱的南北方向,兩者或者遠離或者朝著該轉動軸指向;或者e6-2)關於該轉動軸不對稱的南北方向,一個遠離並且一個朝著該轉動軸指向;或者e7)該裝置或者e7-1)包括在該轉動軸上的可選條形偶極磁體和該轉動軸的任一側上的一或多個磁體,所有磁體的南-北軸基本上與該支撐表面平行並且該轉動軸的任一側上的磁體的南-北軸實質上與該轉動軸成徑向;或者e7-2)該裝置不包括在該轉動軸上的可選條形偶極磁體而包括該轉動軸的任一側上的被安排成與該轉動軸間隔開的兩個或更多個磁體,所有磁體的南-北軸基本上與該支撐表面或空間平行並且基本上與該轉動軸成徑向,其中,在兩個例子中,安排在該轉動軸的一側上的磁體的南-北方向與安排在該轉動軸的另一側上 的磁體的南-北方向關於該轉動軸不對稱(即,在一側上朝著該轉動軸指向並且在另一側上遠離該轉動軸指向),從而使得該等南-北方向從一側上的最外面的磁體到另一側上的最外面的磁體成一直線,在這條線上使e7-1情況中的轉動軸上的磁體對齊;e8)該裝置在該轉動軸的任一側上包括兩個或更多個條形偶極磁體,其全都具有基本上與該支撐表面或空間垂直的並且基本上與該轉動軸平行的其南-北軸,並且可選地,一條形偶極磁體安排在該轉動軸上並且也具有基本上與該支撐表面或空間垂直的並且基本上與該轉動軸平行的其南-北軸;相鄰磁體的南-北方向關於該支撐表面或空間相反,並且該等磁體相互之間間隔開;或者e9)該裝置在該轉動軸的任一側上包括兩個或更多個條形偶極磁體,其全都具有基本上與該支撐表面或空間平行的並且基本上與該轉動軸成徑向的其南-北軸,並且可選地,一條形偶極磁體安排在該轉動軸上並且也具有基本上與該支撐表面或空間平行的並且基本上與該轉動軸垂直的其南-北軸;相鄰磁體的南-北方向指向相反方向,並且該等磁體相互之間間隔開;f)一磁場生成裝置,其中,提供了兩個或更多個環形偶極磁體,從而使得其南-北軸與該支撐表面或空間垂直,這兩個或更多個環形磁體被安排成嵌套式、間隔開並且包圍著一中心區域,該等磁體被軸向地磁化,並且 相鄰的環形磁體具有或者朝著或遠離該支撐表面或空間指向的相反的南-北方向,該裝置進一步包括提供在被該等環形磁體包圍著的中心區域內的一條形偶極磁體,該條形偶極磁體具有基本上與該支撐表面垂直的並且與該等環形磁體的南-北軸平行的其南-北軸,該條形偶極磁體的南-北方向與最裡面的環形磁體的南-北方向相反,該裝置可選地進一步包括在與該支撐表面或空間相對側上的並且與該中心條形偶極磁體以及該等環形磁體相接觸的一磁極片;g)一磁場生成裝置,包括一永磁板,該永磁板被磁化成與該板的平面垂直並且具有多個突出和凹陷,該等突出和凹陷被安排成形成包圍著一中心區域的嵌套式環形突出和凹陷,該等突出和凹陷形成相反的磁極;以及h)一磁場生成裝置,其包括多個提供在一轉動軸周圍的條形偶極磁體,該等磁體在該轉動軸的任一側上為兩個或更多個條形偶極磁體,所有該等磁體具有基本上與該支撐表面或空間或者平行或者垂直的其南-北軸,並且可選地,一條形偶極磁體安排在該轉動軸上並且也具有基本上與該支撐表面平行或垂直的其南-北軸;分別地,相鄰磁體的南-北方向指向相同或相反方向,並且該等磁體相互之間間隔開或者相互接觸,該等磁體可選地被提供在一接地板上。
16.一種印刷元件,包括如項目9至15項中所述之磁場生 成裝置,其可選地為一轉動印刷組件。
17.如項目第9至15項中任一項所述之磁場生成裝置之用途,用於生產如項目第1至8項中任一項中所述之OEL。
18.一種用於生產光學效應層(OEL)之工藝,包括以下步驟:a)在一支撐表面或一基底表面上應用一塗層組合物,包括一粘合劑材料和多個非球形磁性或可磁化顆粒,所述塗層組合物在一第一(流體)狀態下,b)將一第一狀態下的該塗層組合物暴露在一磁場生成裝置的磁場下,較佳的是如項目第9至15項中任一項所述之磁場生成裝置,由此在多個包圍著一中心區域的嵌套式環形區域內對該等非球形磁性或可磁化顆粒中的至少一部分進行定向,從而使得該等環形區域的橫截面區域中的每個區域內的顆粒的最長軸沿著假設橢圓或圓的或者一負彎曲或者一正彎曲部分的一條切線;以及c)使該塗層組合物硬化成一第二狀態,以便將該等磁性或可磁化非球形顆粒固定在它們所採用的位置和定向中。
19.如項目第18項所述之工藝,其中,藉由UV-Vis光輻射固化完成該硬化步驟c)。
20.如項目第1至8項中任一項所述之光學效應層,可以藉由如項目第18項或如項目第19項所述之工藝獲得該光學效應層。
21.一種光學效應層塗層基底(OEC),在一基底上包括如項目第1至8或20項中任一項所述之一或多個光學效應層。
22.一種安全文件,較佳的是紙幣或身份證明檔,包括項目1至8或20項中任一項所述之光學效應層。
23.如項目第1至8或20項中任一項所述之光學效應層之或如項目第21中所述的光學效應塗層基底之用途,用於保護安全文件免受偽造或詐騙或者用於裝飾性應用。
定義
以下定義用來解釋在說明中討論並在申請專利範圍中敘述的術語之含義。
如在此所使用的,不定冠詞“一/一個/一種(a)”表明一個和多於一個,並且不一定將其指示名詞限於單數。
如在此所使用的,術語“大約”意思係所討論的量或值可以是所指明具體值或其附近的一些其他值。總體上,術語“大約”表示某一值旨在表示值的±5%之內的範圍。舉一實例,片語“大約100”表示100±5的範圍,即,從95到105的範圍。總體上,當使用術語“大約”時,可以預料可以在指示值的±5%的範圍內獲得根據本發明的效應的相似結果或效果。
如在此所使用的,術語“和/或”意思係所述組的要素中的全部亦或僅一個可以存在。例如,“A和/或B”應意指“僅A、或僅B、或A和B兩者”。在“僅A”的情況下,術語還包含了不存在B的可能性,即“僅A,但沒有B”。
術語“基本上平行”指的是偏離平行對齊小於20°,並且術語“基本上垂直”指的是偏離垂直對齊小於20°。較佳的是,術語“基本上平行”指的是偏離平行對齊 不超過10°,並且術語“基本上垂直”指的是偏離垂直對齊不超過10°。
術語“至少部分地”旨在表示在一定程度上或完全地滿足以下特性。較佳的是,該術語表示至少50%或更多地滿足以下特性,更佳的是至少75%,甚至更佳的是至少90%。可以是較佳的是該術語表示“完全地”。
使用術語“基本上”和“大體上”表示完全地(徹底地)實現或滿足以下特徵、特性或參數、或者較大程度上不利地影響了期望的結果。從而,視情況而定,術語“基本上”或“大體上”較佳的是是指例如至少80%、至少90%、至少95%或100%。
如在此所使用的術語“包括”旨在是非排他性的並且是開放式的。從而,例如包括化合物A的塗層組合物可以包括除了A以外的其他化合物。然而,術語“包括”還包含“大體上由......組成”和“由......組成”的更嚴格的意思,這樣使得例如“塗層組合物包括化合物A”還可以由化合物A(大體上)組成。
術語“塗層組合物”指的是任何能夠在一固體基底上形成本發明之光學效應層(OEL)並且可以較佳的是但不排他地由一印刷方法實施的組合物。塗層組合物包括至少多個非球形磁性或可磁化顆粒以及一粘合劑。由於其非球形狀,該等顆粒具有各向異性反射率。
如在此所使用的術語“光學效應層(OEL)”表示包括至少多個定向的非球形磁性或可磁化顆粒以及一粘合劑的一個層,其中該等非球形磁性或可磁化顆粒的 定向被固定在該粘合劑中。
如在此所使用的,使用術語“光學效應塗層基底(OEC)”表示在基底上提供OEL而生產的產品。OEC可以由基底和OEL組成,但還可以包括除了OEL的其他材料和/或層。從而,術語“OEC”還包含安全文件,如紙幣。
術語“環形區域”表示OEL中的一區域,該OEL提供環形體與其本身再次結合的光學效應或光學印象。該區域採取包圍一中心區域的封閉環的形式。“環形”可以具有圓形、橢圓形、橢圓體、正方形、三角形、矩形或任何多邊形的形狀。環形的實例包括圓形、矩形或正方形(較佳的是具有圓角)、三角形、五邊形、六邊形、七邊形、八邊形等。較佳的是,形成一環路的區域本身不交叉。使用術語“環形體”表示藉由在環形區域中對非球形磁性或可磁化顆粒進行定向而獲得的光學效應或光學印象,從而使得向觀察者提供三維環形體的光學印象。使用術語“嵌套環形區域”表示各自提供環形體的光學效應或光學印象的環形區域的一安排,其中“嵌套”係指環形區域中的一區域至少部分地包圍另一環形,並且“嵌套”環形區域包圍一共同中心區域。較佳的是,術語“嵌套”係指一或多個外部環形區域完全地包圍一或多個內部環形區域。“嵌套”特別佳的實施方式係“共心”,其中,一或多個外部環形區域完全地包圍一或多個內部環形,並且彼此不會交叉而定義一共同中心區域。在一進一步較佳的實施方式中,該多個“嵌套”環形區域採取同心圓的形式。
術語“一包括多個嵌套環形體的安全元素”指的是如下的一安全元素,其中OEL內的非球形磁性或可磁化顆粒的定向係使得存在兩個或更多個嵌套環形區域,並且其中,在該等區域中非球形磁性或可磁化顆粒的定向係使得獲得在特定方向上(大體上垂直於OEL表面)可觀察到的光反射,由此提供多個嵌套環形體的光學效應。這通常意味著,在從該中心區域的中心延伸至環形區域的外邊界的橫截面中,在一區域(係環形區域的一部分)的中心部位(例如,圖1b和圖1c中的層L的中心部位或圖21A的下面部分的區域(1)的中心部分)中,非球形磁性或可磁化顆粒的最長軸被定向為基本上平行於該OEL的平面或表面。例如,如圖3b中所示,兩個或更多個嵌套環形體通常被安排成使得對應地環形體中的一個完全地包圍另一個或另一些,其中存在兩個環形體以兩個環的形式,其中該等環中的一個完全地包圍著另一個。較佳的是,該多個環形體具有相同或大體上相同的形式,如兩個或更多個環、兩個或更多個正方形、兩個或更多個六邊形、兩個或更多個七邊形、兩個或更多個八邊形等。
如圖21中的區域(1)的寬度所表現的,使用術語“環形區域的寬度”表示在與該OEL垂直的並且從該中心區域的中心延伸至最外面的環形區域的外邊界的橫截面中的環形區域的寬度。
使用術語“安全元素”表示可以用於認證目的圖像或圖形元素。安全元素可以是外顯的和/或隱藏的安 全元素。
術語“磁軸”或“南-北軸”表示連接並延伸通過磁體的北極和南極的理論線。這條線沒有特定的方向。相反地,術語“南-北方向”表示從北極到南極沿著南-北軸或磁軸的方向。在磁場生成裝置的背景下,其中提供複數個磁體繞轉動軸轉動,並且南-北磁軸與轉動軸成徑向,該表述“對稱南-北磁方向”係指南-北方向的定向係關於作為對稱中心的轉動軸對稱(即,所有複數個磁體的南-北方向遠離轉動軸或所有複數個磁體的南-北方向朝著其指向)。在磁場生成裝置的背景下,其中提供複數個磁體繞轉動軸轉動,並且南-北磁軸與轉動軸成徑向並且平行於支撐表面或基底表面,該表述“不對稱南-北磁方向”係指南-北方向的定向關於作為對稱中心的轉動軸不對稱(即,一磁體的南-北方向朝著轉動軸並且另一磁體的南-北方向遠離轉動軸指向)。
詳細說明
在一方面中,本發明涉及一通常提供在基底上之OEL。該OEL包括多個具有各向異性反射率的非球形磁性或可磁化顆粒。該等非球形磁性或可磁化顆粒分散在一粘合劑材料中,並且在包圍一共同中心區域的嵌套環形區域中,具有用於提供多個嵌套環形體的光學效應或光學印象的一特定定向。如將在下面更加詳細解釋的,根據外部磁場藉由對該等顆粒進行定向來實現該定向。即,本發明提供了一光學效應層(OEL),該光學效應層包括多個非球形磁性或可磁化顆粒,該等顆粒分散在 一包括粘合劑材料的塗層組合物內,該OEL包括兩個或更多個各自具有環形的區域(也稱為環形區域),該等環形區域嵌套在被最裡面的環形區域包圍的共同中心區域周圍,其中,在該等區域中的每個區域中形成一環形區域,該多個非球形磁性或可磁化顆粒中的至少一部分被定向成使得在與該OEL垂直的並且從該中心區域的中心延伸至最外面的環形區域的外邊界的橫截面中,該等環形區域的橫截面區域中的每個區域內的顆粒的最長軸沿著假設橢圓或圓的或者一負彎曲或者一正彎曲部分的一條切線。在此,在該等環形區域中的非球形磁性或可磁化顆粒中的一部分被定向成使得它們的最長軸與該OEL的平面基本上平行。
該等非球形磁性或可磁化顆粒的定向在OEL的整個體積上是不均勻的。相反,在OEL內存在兩個或更多個嵌套環形區域,其中,該等顆粒被定向成使得當光從第一方向發出照到OEL上時獲得給定的第二方向上的可觀察到的反射率。通常地,在各自形成一環形的該等區域內的非球形磁性或可磁化顆粒的定向使得當光從垂直於OEL表面的方向發出時獲得垂直於OEL的表面的最大反射率。這通常意味著在該等環形區域內,該等顆粒中的至少一部分被定向成使得它們的最長軸與該平面或該OEL表面基本上平行。
該等區域形成多個嵌套環形區域。如圖3b中所示,該多個(即,兩個或更多個,如三個、四個、五個、六個或更多個)環形區域較佳的是被安排成使得該等 環形區域中的每個區域完全被一或多個其他的環形所包圍而其中的某個或某些不會交叉,其中一個環形(環)被另一個環形(另一個環)所包圍。對於三個環形,較佳的是這種安排使得最裡面的環形被中間的和最外面的環形完全包圍,並且該中間的形狀被***在最裡面的環形與最外面的環形之間,同樣沒有交叉。例如,當然,這個原理還適用於更多數量的環形,例如,如圖15b中所示的對於五個環。
特別佳的是以這種方式安排的該多個環形區域具有基本上相同的形狀。即,例如,假設三個環形區域如有三個圓形、三個矩形、三個三角形、三個六邊形等,其中一個內環形被一個外環形包圍。
現在將參照圖21對OEL的形狀以及具體地OEL的環形區域內的非球形磁性或可磁化顆粒的定向進行描述,該圖示意地展示了本發明的OEL。值得注意地,圖21不是按比例的。
在圖21的左上處,示出了OEL的平面圖,該OEL包括以橢圓的形式提供在一支座(S)上的環形區域(1)所形成的兩個環形體。在頂部,可以用OEL的平面視圖的形式看到兩個環形體的光學印象。環形區域(1)包圍著具有一中心(3)的共同中心區域(2)。
在圖21的下面部分中,示出了一垂直於OEL的平面並且從該中心區域(2)的中心(3)延伸至最外面的環形區域的外邊界的橫截面視圖,即,沿著線(4)。當然,同樣如申請專利範圍第1項中所提到的,在OEL上的線 (4)在現實中不存在,但僅展示橫截面視圖的位置。在該橫截面視圖中,變得明顯的是,在所示實施方式中在支撐表面(S)上提供OEL(L),較佳的是在基底上。在該OEL(L)的橫截面視圖中,形成環形的一部分的區域(1)包含非球形磁性或可磁化顆粒(5),當沿著線(4)在該橫截面視圖內觀察時,在形成環形區域的一部分的各個區域(1)中,該等顆粒被定向,以便沿著假設橢圓或圓(6)的一負彎曲部分的一條切線,當然沿著正彎曲部分的相反的對齊也是可以的。值得注意地,該等非球形磁性或可磁化顆粒中的一部分(較佳的是當在圖21中所展示和申請專利範圍第1項中所提到的橫截面內觀察時,在環形區域(1)中心附近的橫截面內)被定向成使得它們的最長軸與OEL的平面和/或基底表面基本上平行。在沿著線(4)的或申請專利範圍第1項所提到的橫截面視圖中,假設橢圓或圓通常在各自形成環形區域的一部分的區域中的每個區域的上方或下方(在圖21下方)具有其各自的中心,並且較佳的是沿著從形成環形區域的區域(1)的中間的附近延伸的豎直線。
此外,較佳的是在橫截面視圖中,假設圓的直徑或假設橢圓的最長或最短軸大約是形成環形的一部分的對應區域的寬度(圖21中下面部分的區域(1)的寬度),這樣使得在區域(1)的每個區域的內邊界和外邊界處非球形顆粒的最長軸的定向與OEL平面基本上平行,並且逐漸變化以便變得與在形成環形區域的一部分的區域(1)的中心處的支撐表面的或基底的平面基本上平行,該 環形區域環形體光學印象。在以下情況,在此類橫截面視圖中,給定的環形區域中的非球形磁性或可磁化顆粒的定向沿著假設圓的負彎曲或正彎曲部分的一條切線,從而具有沿著一條從OEL和從環形區域的寬度的中心附近垂直延伸的線的其中心,由於圓的曲率係恒定的,所以定向的變化率將是恒定的。然而,如果該等顆粒的定向沿著橢圓(其正彎曲或負彎曲部分)的切線,在非球形磁性或可磁化顆粒的定向的變化率將不是恒定的(因為橢圓的曲率不是恒定的),如此使得,例如,在環形區域寬度的中心周圍僅觀察到基本上平行定向顆粒的定向的一小變化,然後在圖21中所示的橫截面視圖中的環形區域的邊界處更迅速地朝著基本上垂直的定向而改變。
關於中心的位置與假設橢圓或圓的直徑的關係不僅適用於圖21所示出的實施方式,而且適用於形成本發明的OEL中所展現的環形體的光學印象的所有環形區域,當然,儘管不同的位置和/或直徑可以適用於在一OEL中所形成的不同環形體。值得注意地,如以下將進一步解釋的,未形成嵌套環形區域的一部分的OEL(L)區域(即,圖21中區域(1)內和外的區域)還可以包含非球形磁性或可磁化顏料(在圖21中未示出),該等顏料可以具有特定的或隨機的定向。進一步地,非球形磁性或可磁化顆粒(5)可以填充整個體積並且可以被安排在OEL(L)內的若干個層中,而圖21僅示意地代表了其對應定向上的一些顆粒。
在OEL中,該等非球形磁性或可磁化顆粒分 散在一包括硬化粘合劑材料的塗層組合物內,該硬化粘合劑材料固定非球形磁性或可磁化顆粒的定向。對於200nm到2500nm範圍內的一或多種波長的電磁輻射而言,該硬化粘合劑材料係至少部分透明的。較佳的是,對於200nm至800nm範圍內的一或多種波長的電磁輻射而言,該硬化粘合劑材料係至少部分透明的,更佳的是在400nm至700nm的範圍內。在此,術語“一或多種波長”表示該粘合劑材料對於給定波長範圍內僅一種波長而言可以是透明的,或者對於給定範圍內的若干波長而言可以是透明的。較佳的是,對於給定範圍內的不只一種波長而言,和更佳的是對於給定範圍內的所有波長而言,該粘合劑材料係透明的。因此,在一更佳的實施方式中,對於大約200nm至大約2500nm(或200nm至800nm,或400nm至700nm)範圍內的所有波長而言,該硬化粘合劑材料係至少部分透明的,並且甚至更佳的是對於該等範圍內的所有波長而言,該硬化粘合劑材料係完全透明的。
在此,術語“透明”表示電磁輻射通過OEL內存在的硬化粘合劑的20μm層(不包括非球形磁性或可磁化顆粒,但是若存在此類成分,包括OEL中的所有其他可選成分)的透射率為至少80%,更佳的是至少90%,甚至更佳的是至少95%。根據完善的測試方法,例如,DIN 5036-3(1979-11),這可以藉由測量硬化粘合劑材料(不包括非球形磁性或可磁化顆粒)的試樣的透射率來確定。
較佳的是,在此描述的非球形磁性或可磁化 顆粒具有關於入射電磁輻射的各向異性反射率,硬化粘合劑材料對於該電磁輻射係至少部分透明的。如在此所使用的,術語“各向異性反射率”表示來自一第一角的入射輻射的比例係該等顆粒的定向的函數,該第一角係由顆粒反射到某個(觀察)方向(一第二角),即,該顆粒的定向相對於該第一角的變化可以導致觀察方向的不同程度的反射。
進一步較佳的是,相對於在大約200nm與大約2500nm之間的某些部分或整個波長範圍內的入射的電磁輻射,在此描述的多個非球形磁性或可磁化顆粒中的每一個具有各向異性反射率,更佳的是在大約400nm與大約700nm之間,從而使得該顆粒的定向的變化藉由該顆粒引起反射的變化。
在本發明的OEL中,以這種方式提供非球形磁性或可磁化顆粒,以便形成動態安全元素,該安全元素提供至少多個嵌套環形體的光學效應或光學印象。
在此,術語“動態”表示安全元素的外觀和光反射根據視角而發生改變。換言之,當從不同的角度觀察時,安全元素的外觀係不同的,即安全元素展現不同的外觀(例如,從相對於其上提供有OEL的基底的表面的大約22.5°的視角到相對於其上提供有OEL的基底的表面的大約90°的視角),這係由以下內容所引起的:具有各向異性反射率的非球形磁性或可磁化顆粒和/或非球形磁性或可磁化顆粒的特性,這樣才會具有取決於視角的外觀(如稍後描述的光學可變顏料)。
術語“環形區域”表示提供非球形磁性或可磁化顆粒從而使得安全元素給予觀察者環形體與其本身再次結合的視覺或光學印象,從而形成包圍一共同中心區域的封閉環。取決於光照,可以向觀察者展現一或多個形狀。“環形體”可以具有以下形狀:圓形、橢圓體、正方形、三角形、矩形或任何多邊形的形狀。環形的實例包括圓形、矩形或正方形(較佳的是具有圓角)、三角形、(規則或不規則的)五邊形、(規則或不規則的)六邊形、(規則或不規則的)七邊形、(規則或不規則的)八邊形、任何多邊形的形狀等。較佳的是,環形體彼此不交叉(如例如雙環路中或多環彼此重疊的形狀中,如在奧林匹克環中)。圖22中也示出了環形的實例。在本發明中,如以上所定義的,OEL提供了兩個或更多個嵌套環形體的光學印象。
在本發明中,對一實施方式圖21中所展示的,嵌套環形體的光學效應或光學印象係在OEL內由非球形磁性或可磁化顆粒的定向所形成的。即,環形形式不是藉由應用實現的,如例如藉由印刷在環形中包括粘合劑材料和非球形磁性或可磁化顆粒的塗層組合物,而是根據磁場藉由對非球形磁性或可磁化顆粒進行對齊實現的,從而使得在OEL的環形區域中,該等顆粒被定向成以便用於提供反射率,而在OEL未形成環形區域的一部分的區域中該等顆粒被定向成用於提供沒有或只有很小的反射率。因此,環形區域代表OEL全部區域的多個部分,除了環形區域外,還包含一或多個部分,其中該 等非球形磁性或可磁化顆粒或者根本不對齊(即,具有隨機的定向)或者對齊從而使得它們不會有助於形成環形形式的圖像的印象。這可以藉由在這部分中定向至少一部分顆粒來實現,從而使得它們的最長軸與OEL的平面基本上垂直。
在此,提供光反射的顆粒定向通常是以下這種定向:其中非球形顆粒使其最長軸定向如此以便與OEL的平面和基底表面基本上平行(如果在基底上提供OEL),並且提供沒有或只有小的光反射的定向通常是以下這種定向:其中如果將OEL提供在基底上非球形顆粒的最長軸如此以便與OEL平面或基底表面基本上垂直。這典型地是因為從在其上觀察OEL的平面視圖的位置(即,從與OEL平面垂直的位置)來觀看OEL,這樣使得當在漫射光條件下或在來自與OEL平面基本上垂直的方向上的輻射下,從而使得使其最長軸被定向成使得與OEL平面基本上平行的其最長軸的非球形磁性或可磁化顆粒在這個方向上提供光反射。
較佳的是,非球形磁性或可磁化顆粒係扁長的或扁橢面形狀、薄片形狀或針狀的顆粒或其混合物。因此,即使每單位表面積(例如,每μm2)的內在反射率在這種顆粒的整個表面上是均勻的,由於它的非球形形狀,顆粒的反射率為各向異性的,因為顆粒的可見區取決於觀察它的方向。在一實施方式中,由於不同反射率和折射率的層的存在,具有各向異性反射率的非球形磁性或可磁化顆粒由於其非球形形狀可以具有進一步的內 在各向異性反射率,如例如在光學可變磁性或可磁化顏料中。在本實施方式中,非球形磁性或可磁化顆粒包括具有內在各向異性反射率的非球形磁性或可磁化顆粒,比如非球形光學可變磁性或可磁化顏料。
在此描述的非球形磁性或可磁化顆粒的適合實施方式包括但不限於包括以下成分的顆粒:鐵磁體或亞鐵磁性金屬,如鈷、鐵或鎳;鐵、錳、鈷、鐵或鎳的鐵磁體或亞鐵磁性合金;鉻、錳、鈷、鐵、鎳或其混合物的鐵磁體或亞鐵磁性氧化物;以及其混合物。鉻、錳、鈷、鐵、鎳或其混合物的鐵磁體或亞鐵磁性氧化物可以是純氧化物或混合氧化物。磁性氧化物的實例包括但不限於鐵氧化物,如赤鐵礦(Fe2O3)、磁體礦(Fe3O4)、二氧化鉻(CrO2)、磁性鐵氧體(MFe2O4)、磁性尖晶石(MR2O4)、六角鐵氧體(MFe12O19)、磁性正鐵氧體(RFeO3)、磁性石榴石M3R2(AO4)3,其中M代表兩個化合價的並且R代表三個化合價的,且A代表四個化合價的金屬離子,且“磁性”代表鐵-或亞鐵磁的特性。
在安全印刷領域光學可變元素係已知的。光學可變元素(在本領域中也稱為變色或視角閃色元素)展現視角或入射角依賴顏色並且用於防止紙幣和其他安全文件藉由常見可用顏色掃描、列印和複印的辦公設備的仿造和/或非法複製。
較佳的是,在此描述的該多個非球形磁性或可磁化顆粒中的至少一部分係由非球形光學可變的磁性或可磁化顏料組成的。較佳的是,此類光學可變的磁性 或可磁化顏料係扁長的或扁橢面形狀、薄片形狀或針狀的顆粒或其混合物。
該多個非球形磁性或可磁化顆粒可以包括非球形光學可變的磁性或可磁化顏料和/或沒有光學可變的特性的非球形磁性或可磁化顆粒。
根據OEL的多個嵌套環形區域中的磁場的場線,提供多個嵌套環形體的光學效應或光學印象的OEL係藉由對該多個非球形磁性或可磁化顆粒進行定向(對齊)而形成的,從而導致取決於嵌套環形體的高度地動態視角的外觀。如果在此描述的該多個非球形磁性或可磁化顆粒的至少一部分係由非球形光學可變的磁性或可磁化顏料組成的,則獲得附加效應,相對於顏料的平面,由於非球形光學可變顏料的顏色顯著地取決於視角或入射角,從而導致與取決於視角的動態環形效應一起的組合效應。在環形區域中,在文件安全以及裝飾應用中,磁力定向的非球形光學可變顏料的使用提高了明亮區的視覺對比度,並且改善了環形元素的視覺衝擊。藉由使用磁力定向的非球形光學可變顏料獲得的動態環形與觀察到的光學可變顏料的顏色變化相結合致使環形體中存在不同顏色的空白,這係肉眼容易驗證的。從而,本發明的較佳的實施方式中,環形區域中的非球形磁性或可磁化顆粒的至少部分地是由磁力定向的非球形光學可變顏料組成的。
除了該非球形光學可變磁性或可磁化顏料的變色特性所提供的外顯安全之外(該外顯安全允許在不 說明人類感官的情況下容易地對OEL或攜帶根據本發明的OEL的OEC(如安全文件)進行檢測、識別和/或將其與其可能的假冒品區別開,例如,因為該等特徵可以是可見的和/或可檢測的同時仍然難於生產和/或複製),該等光學可變顏料的變色特性可以用作一用對OEL進行識別的機器可讀工具。因此,該等光學可變顏料的光學可變特性在一認證過程中可以同時用作一隱藏或半隱藏的安全特徵,其中在認證過程中分析了該等光學可變顏料的光學(例如,光譜)特性。
由於此類材料(即,光學可變磁性或可磁化顏料)被保留給安全文件印刷工業並且對公眾是不可商購的,所以非球形光學可變磁性或可磁化顏料的使用提高了所獲得的在文件安全應用中作為安全元素的OEL的意義。
如上所述,較佳的是,該多個非球形磁性或可磁化非球形顆粒中的至少一部分由非球形光學可變磁性或可磁化顏料組成。可以更加較佳的是從以下各項組成之群組中選擇:磁性薄膜干涉顏料、磁性膽固醇型液晶顏料及其混合物。
磁性薄膜干涉顏料係熟習該項技術者已知的並且揭露於,例如US 4,838,648;WO 2002/073250 A2;EP-A 686 675;WO 2003/000801 A2;US 6,838,166;WO 2007/131833 A1及其有關文件之中。由於其磁特性,該等磁性薄膜干涉顏料係機器可讀的,並且因此可以藉由例如特定磁性檢測器檢測到該等包含磁性薄膜干涉顏料 的塗層組合物。因此,包含磁性薄膜干涉顏料的塗層組合物可以被作為一隱藏或半隱藏的安全元素(認證工具)用於安全文件。
較佳的是,該等磁性薄膜干涉顏料包括具有一個五層法布裡-珀羅多層結構的顏料和/或具有一個六層法布裡-珀羅多層結構的顏料和/或具有一個七層法布裡-珀羅多層結構的顏料。較佳的五層法布裡-珀羅多層結構由吸收器/電介質/反射器/電介質/吸收器多層結構組成,其中該反射器和/或該吸收器也是一磁層。較佳的六層法布裡-珀羅多層結構由吸收器/電介質/反射器/磁性/電介質/吸收器多層結構組成。較佳的七層法布裡-珀羅多層結構由如在US 4,838,648中所揭露的吸收器/電介質/反射器/磁性/反射器/電介質/吸收器多層結構組成;並且更加較佳的是,一個七層法布裡-珀羅吸收器/電介質/反射器/磁性/反射器/電介質/吸收器多層結構。較佳的是,從由以下各項組成之群組中選擇在此描述的反射器層:金屬、金屬合金及其組合;較佳的是從以下各項組成之群組中選擇:反射金屬、反射金屬合金及其組合,並且更佳的是從以下各項組成之群組中選擇:鋁(Al)、鉻(Cr)、鎳(Ni)及其混合物;並且再更佳的是鋁(Al)。較佳的是,從由以下各項組成之群組中獨立地選擇該等電介質層:氟化鎂(MgF2)、二氧化矽(SiO2)及其混合物,並且更佳的是氟化鎂(MgF2)。較佳的是,從由以下各項組成之群組中獨立地選擇該等吸收器層:鉻(Cr)、鎳(Ni)、合金(包括鎳(Ni))、鐵(Fe)和/或鈷(Co)及 其混合物。較佳的是,較佳的是從由以下各項組成之群組中選擇該磁性層:鎳(Ni)、鐵(Fe)和鈷(Co)及其合金和混合物。特別佳的是該磁性薄膜干涉顏料包括由Cr/MgF2/Al/Ni/Al/MgF2/Cr多層結構組成的一個七層法布裡-珀羅吸收器/電介質/反射器/磁性/反射器/電介質/吸收器多層結構。
在此描述的磁性薄膜干涉顏料典型地藉由不同的所要求的層真空沈積到一腹板上來製造。在沈積了所希望數量的層之後(例如藉由PVD),藉由或者在一適合的溶劑中溶解脫模層或者將材料從該腹板上剝離來將該等層的堆疊從該腹板上清除。然後將如此獲得的材料分解成薄片,該等薄片必須藉由磨碎、研磨或任何適合的方法來進行進一步加工。所得產物由具有破裂邊緣、不規則形狀以及不同長徑比的扁平薄片組成。可以在,例如EP-A 1 710 756中發現在磁性薄膜干涉顏料的預加工上的進一步的訊息,該專利藉由引用結合在此。
展現出光學可變特徵的適合的磁性膽固醇型液晶顏料包括但不限於單層的膽固醇型液晶和多層的膽固醇型液晶顏料。例如,在WO 2006/063926 A1,US 6,582,781和US 6,531,221中揭露了此類顏料。WO 2006/06392 A1揭露了從其中獲得的單層和顏料,該等單層和顏料具有高亮度和變色特性,並且帶有附加特定特性(如磁化能力)。藉由粉碎所述單層從其中獲得的所揭露的單層和顏料包括一個三維交聯的膽固醇型液晶混合物和磁性奈米顆粒。US 6,582,781和US 6,410,130揭露 了片狀膽固醇型多層顏料,該等顏料包括序列A1/B/A2,其中A1和A2可以是完全相同的或不同的,並且各自包括至少一個膽固醇型層,以及B係一中間層,該中間層吸收由層A1和A2發出的光的全部或部分並且向所述中間層給予磁性特性。US 6,531,221揭露了片狀膽固醇型多層顏料,該等顏料包括序列A/B並且(若需要)包括C,其中A和C係包括給予磁特性的顏料的吸收層,以及B係一膽固醇型層。
除了該非球形磁性或可磁化顆粒(該等顆粒可以包括或可以不包括非球形光學可變磁性或可磁化顏料或者可以或者可以不由其組成)之外,在該等嵌套循環區域之外和/或之內的區域中OEL內也可以包含非磁性或非可磁化的粒子。該等顆粒可以是本領域中已知的彩色顏料(具有或者不具有光學可變特性)。進一步地,該等顆粒可以是球形的或非球形的並且可以具有各向同性或各向異性的光學反射率。
在該OEL中,在此描述的該等非球形磁性或可磁化顆粒分散在一粘合劑材料中。較佳的是,該等非球形磁性或可磁化顆粒存在於一從大約5至大約40的重量百分比的量值中,更佳的是,大約10至大約30的重量百分比,該等重量百分數係基於該OEL的總乾重的,包括粘合劑材料、非球形磁性或可磁化顆粒以及該OEL的其他可選成分。
如上所述,硬化的粘合劑材料對於在200nm至2500nm範圍內的一或多種波長的電磁輻射而言是至 少部分透明的,更佳的是在200nm至800nm的範圍內,甚至更佳的是在400nm至700nm的範圍內。因此,該粘合劑材料(至少在其硬化或固體狀態下(在下文中也稱為第二狀態))對在大約200nm至大約2500nm範圍內的一或多種波長的電磁輻射而言是至少部分透明的,即,在通常被稱為“光譜”並且包括電磁波光譜的紅外線、可見光和UV部分的波長範圍內,這樣藉由該粘合劑材料可以察覺包含在該粘合劑材料(在其硬化或固體狀態)中的顆粒以及其取決於定向的反射率。
更佳的是,粘合劑材料在大約400nm至大約700nm之間的可見光譜範圍內是至少部分透明的。藉由其表面進入OEL的入射電磁輻射(例如可見光)然後可以到達分散於OEL內的顆粒並且從那裡反射,並且反射光可以再次離開OEL,以便產生所希望的光學效應。如果在可見範圍外選擇入射輻射的波長(例如在近UV範圍中),那麼OEL還可充當隱藏的安全特徵,因為然後典型地,技術手段在對於在包括選定的非可見波長的相應照射條件下檢測由OEL產生的(全部)光學效應將是必要的,在這種情況下,較佳的是,OEL和/或其中包含的該等環形元素包括多種發光顏料。電磁譜的紅外、可見以及UV部分近似地相應地對應於700nm至2500nm、400nm至700nm,以及200nm至400nm之間的波長範圍。
如果該OEL將提供在一基底上,為了形成OEL,對於塗層組合物在基底上的應用而言,必要的是,至少包括該粘合劑材料和該等非球形磁性或可磁化顆粒 的塗層組合物處於允許例如藉由印刷(具體地銅板凹雕印刷、網版印刷、凹版印刷、柔版印刷或輥塗)對該塗層組合物進行加工的形式下,由此將塗層組合物應用到該基底上(如紙基底或下文所描述的那些基底)。此外,在將該塗層組合物應用到一表面上(較佳的是一基底)之後,藉由應用磁場獲得該等非球形磁性或可磁化顆粒。由此,至少在多個嵌套環形區域中沿著場線對該等非球形磁性或可磁化顆粒進行定向,其中,該等顆粒被定向成用於提供所希望的光反射(典型地,從而使得該等顆粒中的至少一部分被定向成對於磁性顆粒而言其磁軸以及對於可磁化顆粒而言其最長軸與該OEL/該基底表面的平面平行)。在此,在磁場生成裝置的支撐表面上或者在基底上的塗層組合物的嵌套環形區域中對該等非球形磁性或可磁化顆粒進行定向,從而使得對於一從垂直於該基底的平面的方向注視該基底的觀察者而言,形成多個嵌套環形體的光學印象。與藉由施加磁場對非球形磁性或可磁化顆粒進行定向/對齊的步驟之後或與其同時,對該等顆粒的定向進行固定。因此,該塗層組合物必須顯著地具有一第一狀態(即,液態或糊狀態),其中該塗層組合物係足夠濕的或軟的,從而使得當暴露在磁場下時分散在該塗層組合物中的非球形磁性或可磁化顆粒係可自由移動、轉動和/或定向的,以及一第二硬化(例如固態)狀態,其中,該等非球形顆粒在其對應的位置和定向中被固定或凝固。
較佳的是,藉由使用某一類型的塗層組合物 來提供這種第一和第二狀態。例如,除了磁性或可磁化顆粒之外,該塗層組合物的成分還可以採取油墨或塗層組合物的形式,如例如鈔票印刷的在安全應用中使用的那些。
可以藉由使用一種在對刺激的反應中(例如,如溫度變化或暴露在電磁輻射下)顯示粘性大大增加的材料來提供上述第一和第二狀態。即,當該液態粘合劑材料硬化或凝固時,所述粘合劑材料轉化為該第二狀態(即,硬化或固體狀態),在該狀態中該等顆粒被固定在它們當前的位置和定向中並且不能再在該粘合劑材料中移動或轉動。
如熟習該項技術者已知的,包含在將被應用到一表面上的油墨或塗層組合物中的元素(如基底)以及所述油墨或塗層組合物的物理特性係由用於將該油墨或塗層組合物轉移到表面上的過程的特性所決定的。結果係,包含在在此描述的油墨或塗層組合物中的粘合劑材料典型地在本領域中已知的材料中選擇並且取決於用於應用該油墨或塗層組合物的塗層或印刷工藝或所選擇的硬化工藝。可替代地,可以使用一聚合熱塑性粘合劑材料或熱凝物。與熱凝物不同,可以藉由加熱和冷卻反復地融化和凝固熱塑性樹脂,而特性不發生任何重要的變化。熱塑性樹脂或聚合物的典型實例包括但不限於聚醯胺、聚酯、聚甲醛、聚烯烴類、聚苯乙烯類聚合物、聚碳酸酯類、聚芳酯類、聚醯亞胺類、聚醚醚酮類(PEEK)、聚醚酮酮類(PEKK)、基於聚亞苯基的樹脂類(例如聚亞苯 基醚、聚苯醚、聚苯硫醚)、聚碸類及其混合物。
在磁場生成裝置的支撐表面上或基底上應用該塗層組合物以及對磁性或可磁化顆粒進行定向之後,使該塗層組合物硬化(即,變成固體或類似於固體的狀態),以便固定該等顆粒的定向。
該硬化可以是純粹地物理特性,例如在該塗層組合物包括一聚合粘合劑材料和一溶劑並且在高溫下被應用的情況下。然後,藉由應用磁場在高溫下對該等顆粒進行定向,並且該溶劑被蒸發,然後對該塗層組合物進行冷卻。由此,該塗層組合物被硬化並且該等顆粒的定向被固定。
可替代地並且較佳的是,塗層組合物的“硬化”涉及一化學反應(例如藉由固化),該反應不藉由在安全文件的典型使用中可能發生的簡單的溫度增加(例如,高達80℃)而逆轉。術語“固化”或“可固化的”指的是在應用的塗層組合物中包括至少一種成分的化學反應、交聯或聚合的多個過程,其方式為使得其變成一具有比初始物質更大分子量的聚合材料。較佳的是,該固化引起形成一個三維聚合物網路。
通常藉由將一外部刺激應用於該塗層組合物上來引起這種固化,(i)在其在一支撐表面或一基底上的應用之後,以及(ii)在該等磁性或可磁化的顆粒的定向之後或與其同時。因此,較佳的是,該塗層組合物係一種從由以下各項組成之群組中選擇的油墨或塗層組合物:輻射可固化組合物、熱乾燥組合物、氧化乾燥組合物及 其組合。特別佳的是,該塗層組合物係一種從由可固化組合物組成的組中選擇的油墨或塗層組合物。
較佳的輻射可固化組合物包括可以藉由UV可見光輻射(以下稱為UV-Vis可固化)或藉由電子束輻射(以下稱為EB)進行固化的組合物。輻射可固化組合物在本領域中是已知的並且可在標準教材中找到,如在由John Wiley & Sons與SITA技術限制(SITA Technology Limited)於1997-1998年聯合出版的7卷“用於塗料、油墨和油漆的UV & EB配製的化學與技術(Chemistry & Technology of UV & EB Formulation for Coatings,Inks & Paints)”系列中找到。
根據本發明的一特別佳的實施方式,在此描述的油墨或塗層組合物係一UV-Vis可固化組合物。有利地,UV-Vis固化允許非常快速的固化過程並且因此大幅度地減少了根據本發明的OEL和包括所述OEL的物件和文件的製備時間。較佳的是,該UV-Vis可固化組合物包括從由以下各項組成之群組中選擇的一或多種化合物:可自由基固化化合物、可陽離子固化化合物及其混合物。可陽離子固化化合物係藉由陽離子機制來固化的,該陽離子機制通常包括:藉由輻射啟動一或多種光引發劑,該等光引發劑釋放陽離子物質(如酸),該等陽離子物質進而引發該固化以使單分子物體和/或低聚物反應和/或交聯,由此使該塗層組合物硬化。可自由基固化化合物係藉由自由基機制來固化的,該自由基機制通常包括:藉由輻射啟動一或多種光引發劑,由此產生自由基, 該等自由基進而引發聚合作用以便使該塗層組合物硬化。
該塗層組合物可以進一步包括一或多種機器可讀材料,從由以下各項組成之群組中選擇該一或多種機器可讀材料:磁性材料、發光和/或磷光性材料、導電材料、紅外線吸收材料及其混合物。如在此所使用的,術語“機器可讀材料”係指如下材料:其展現了藉由肉眼不可覺察到的至少一種特別的特性,並且其可以被包含在一個層中,以便給予藉由使用用於其認證的一具體設備來對所述層或包括所述層的物件進行認證的一方式。
該塗層組合物可以進一步包括從以下各項組成之群組中選擇的一或多種著色成分:有機和無機的顏料以及有機染料和/或一或多種添加劑。後者包括但不限於用於對該塗層組合物的物理、流變以及化學參數進行調節的化合物和材料,如粘度(例如,溶劑、增稠劑和表面活性劑)、稠度(例如,抗沈降劑、填充劑以及增塑劑)、發泡特性(例如,消泡劑)、潤滑特性(蠟、油)、UV穩定性(光敏劑和光穩定劑)、粘著特性、抗靜電特性、儲存穩定性(聚合抑制劑)等。在此描述的添加劑可以以本領域已知的量值和形式存在於塗層組合物中,包括以所謂的奈米材料的形式,在這種形式中添加劑尺寸中的至少一個的在1nm至1000nm的範圍內。
在磁場生成裝置的支撐表面上或基底上應用該塗層組合物之後或與其同時,根據與兩個或多個環形相對應的區域中的所希望的圖案,藉由使用一用於對其 進行定向的外部磁場來對該等非球形磁性或可磁化顆粒進行定向。由此,一永磁顆粒被定向,從而使得它的磁軸與在該顆粒的位置處的外部磁場線的方向對齊。沒有內在永久磁場的可磁化的顆粒藉由外部磁場來定向,從而使得其最長尺寸的方向與在顆粒的位置處的外部磁場力線對齊。以上內容類別似地適用於以下情況:該等顆粒應該具有一個層結構,該層結構具有一磁性的或可磁化特性的層。
當應用磁場時,該等非球形磁性或可磁化顆粒在該塗層組合物的層中採用一定向,其方式為使得生產一提供光學效應或光學印象(包括至少多個嵌套環形體)的安全元素(OEL),該安全元素從該OEL的至少一個表面上是可見的(見例如圖3b,6e,15b,15c和24)。其結果係,該動態環形元素可以被觀察者看作當該OEL轉動或傾斜時展示動態視覺運動效應的反射區,所述環形元素看起來好像在一與該OEL其餘部分不同的平面內移動。在該等磁性或可磁化的顆粒的定向之後或與其同時,使該塗層組合物硬化以固定該定向,例如藉由在UV-Vi可固化組合物情況下用UV-Vis光進行輻照。
在給定的入射光方向下(例如豎直的(垂直於OEL表面)),包括具有固定定向的顆粒的OEL(L)的(即,在非球形磁性或可磁化顆粒處的鏡面反射的)最高反射率區域根據視角(傾斜角)而改變位置:從左側看OEL(L),在位置1處看到環形明亮區,從頂部看該層,在位置2處看到環形明亮區,以及從右側看該層,在位 置3處看到環形明亮區。當觀察方向從左側變化到右側時,從而環形明亮區看起來也是從左側移動到右側。當觀察方向從左側變化到右側,環形明亮區看起來也是從左側移動到右側時,獲得相反的效應也是可以的。取決於存在於OEL的嵌套環形區域中的非球形磁性或可磁化顆粒的曲率的符號(該符號可以是正的(參見圖1b)或負的(參見圖1c)),就觀察者相對於OEL進行的移動,當朝著該觀察者移動(在一條正向曲線的情況下,圖1c)或者遠離該觀察者移動(負向曲線,圖1b)時,該等動態環形體係可觀察到的。值得注意地,在圖1中,觀察者的位置在OEL的上方。如果使OEL傾斜,觀察到這種動態光學效應或光學印象,並且由於該環形,不管例如在其上提供OEL的紙幣的傾斜方向如何,可以觀察到該效應。例如,當使攜帶OEL的紙幣從左邊傾斜到右邊並且也上下傾斜時,可以觀察到該效應。
OEL的嵌套環形區域包括非球形磁性或可磁化顆粒並且定義了一共同中心區域。這個/該等外環形包圍該共同中心區域和一或多個內環形區域,較佳的是,這樣該等嵌套環形區域不再相互交叉。如圖21中所示的,在OEL的每個環形區域中以及在一與該OEL平面垂直並且從該中心區域的中心延伸至最外面的環形區域的外邊界的橫截面中,在每個環形區域中的該等非球形磁性或可磁化顆粒沿著假設橢圓或圓的或者負彎曲部分或者正彎曲部分的一條切線(在圖21A中用圓展示以及在圖21B中用橢圓展示)。在這種橫截面視圖中,用於每個 環形區域的該橢圓或圓的中心較佳的是使其中心沿著一條從該對應的環形區域的寬度的中心垂直延伸的線進行定位,和/或每個圓的直徑和/或每個橢圓的最長或最短軸與形成環形的對應區域的寬度大約相同。如圖1所示,也可以將這種定向表述成使得非球形磁性或可磁化顆粒的最長軸的定向沿著鋪在OEL的平面內的一假設半環形體的表面。
較佳的是,在所有多個環形中的非球形顆粒的定向沿著位於OEL的平面內的一假設半環路體的表面的相同彎曲部分(即,所有沿著假設橢圓或圓的一正彎曲部分的一條切線,或者所有沿著假設橢圓或圓的負彎曲部分的一條切線)。
在另一較佳的實施方式中,在對應的環形區域中的非球形磁性或可磁化顆粒的定向係交替的,這樣,例如非球形顆粒的定向在該等嵌套環形區域的第一、第三、第五等區域,每個沿著假設橢圓或圓的負彎曲部分的一條切線,並且其中,非球形磁性或可磁化顆粒的定向在該等嵌套環形區域的第二、第四等區域,每個沿著假設橢圓或圓的正彎曲部分的一條切線。當然,相反定向也是可以的。進一步地,再次,每個假設橢圓或圓具有其各自的中心,該等中心較佳的是沿著假設線,該等線在對應於一區域(在垂直於OEL平面的一橫截面視圖中形成一環形)的寬度的大約中心位置處從OEL的平面垂直延伸出來,並且較佳的是該等圓和橢圓具有一直徑或一最長或最短的軸,分別對應於對應區域 的寬度,如在圖21A和圖21B中示出了用於這兩個環形區域的寬度。圖2b還展示了在這種交替安排下的顆粒的定向,其中,位置A、B和C對應於最裡面的該等嵌套環形區域,在該圖右手邊上的類似定向與其相仿,從而形成該第三環形區域。在最裡面和在該第三環形區域兩者中,顆粒的定向沿著假設橢圓的負彎曲部分的一條切線,該等假設橢圓具有沿著從對應區域(寬度)的中間延伸出來的線的其中心並且具有對應於該區域寬度的一直徑。在該最裡面和該第三環形區域之間,在該第二環形區域(在圖2b的中心)中的顆粒沿著假設橢圓的正彎曲部分的一條切線,該等假設橢圓具有沿著從對應區域(寬度)的中間延伸的出來的線的其中心。藉由提供這種交替安排,可以獲得一高對比度和一非常突出的光學效應。
在被嵌套環形區域包圍的共同中心區域中的區域可以沒有磁性或可磁化的顆粒,並且在這種情況下,該空白通常不是OEL的一部分。當在印刷步驟中形成OEL時,這可以藉由不在該空白中提供塗層組合物來實現。
然而,可替代地並且較佳的是,當向該基底提供塗層組合物時,該共同中心區域係OEL的一部分並且沒有被省略。由於該塗層組合物可以應用於該基底的一更大的部分上,所以這允許更容易地製造OEL。在這種情況下,在該共同中心區域中也存在非球形磁性或可磁化顆粒。該等顆粒可以具有一隨機定向,除了少量光反射外,該隨機定向不提供特別的效應。然而,較佳的 是,存在於該共同中心區域中的該等非球形磁性或可磁化顆粒被定向成使得其最長軸與OEL的平面基本上垂直,由此不提供或只提供非常小的光反射。
在該多個嵌套環形區域的最外面區域之外的非球形磁性或可磁化顆粒也可以基本上垂直於OEL的平面,或者可以被隨機地定向。
圖1b描述了在OEL(L)中的非球形磁性或可磁化顆粒(P),其中該等顆粒被固定在粘合劑材料中,所述顆粒沿著一假設橢圓的負彎曲部分(用一半環形體表示)。圖1c描述了在OEL中的非球形磁性或可磁化顆粒,其中,該等顆粒沿著一假設橢圓的表面的正彎曲部分(用一半環形體表示)。
在圖1和圖21中,該等非球形磁性或可磁化顆粒較佳的是遍佈分散於OEL的整個體積中,同時出於對其在OEL內相對於OEL的表面定向進行討論的目的,較佳的是提供在一基底上,假設該等顆粒全部位於OEL的相同的或類似的平面橫截面內。圖形化地描繪了該等非球形磁性或可磁化顆粒,每個顆粒藉由表示在其橫截面形狀內出現的其最長直徑的短線來圖形化地描繪。當然,實際上並且如圖21A中所示,當在OEL上觀察時,該等非球形磁性或可磁化顆粒中的一些可以部分地或全部地彼此重疊。
在OEL中的非球形磁性或可磁化顆粒的總數可以根據所希望的應用來適當地選擇;然而,為了製作生成一可見效應的表面覆蓋圖案,在一對應于一平方 毫米的OEL表面上通常需要數千個顆粒(如大約1,000至10,000個顆粒)。
一起產生光學效應的多個非球形磁性或可磁化顆粒可以對應於在該OEL中的顆粒的總數的全部或只對應它的一子集。例如,在OEL的嵌套環形區域中產生嵌套環形體的光學效應的該等非球形磁性或可磁化顆粒可以與包含在該粘合劑材料中的其他顆粒組合,該等其他顆粒可以為常規或特殊顏色的顏料顆粒。
在本發明的一特別佳的實施方式中,在此描述的OEL可以進一步包括一所謂的“突起”,該突起被最裡面的環形元素包圍並且部分地填充由其所限定的中心區域。該突起提供存在於該中心區域中的三維物體(如半球體)的幻影。該三維物體表面上看來從該OEL表面延伸到觀察者(以與在直立或倒置碗上觀看相似的方式,取決於顆粒是否沿著一條負曲線或一條正曲線),或者從該OEL表面延伸遠離觀察者,或者表面上看來從該OEL表面延伸遠離觀察者。在該等情況下,該OEL在該中心區域中包括非球形磁性或可磁化顆粒,該等顆粒在該中心區域的中心的周圍的區域中,該等顆粒被定向成使得其最長軸基本上與該OEL的平面平行,從而形成突起的光學效應。因此最裡面的動態環形體的中心區域被中心效應圖像元素填充,該元素可以是一半球體的實心圓(例如在環形體形成一圓的情況下),或者該元素在一個三角形環形體的情況下可以具有一個三角基。在這種實施方式中,該突起的外部週邊形狀的至少一部分與最裡面的嵌 套環形體的形狀相似,並且該突起的外部周邊較佳的是仿效最裡面的嵌套環形體的形式(即,該突起具有實心圓的形狀,或者當該等嵌套環形區域係圓形時提供一填充的半球體的光學效應或光學印象,或者在一環形區域係三角形的情況下係一實心三角形或一個三棱錐)。根據本發明的一實施方式,該突起的外部週邊形狀的至少一部分與最裡面的嵌套環形體的形狀相似,並且較佳的是,該環形體具有環的形式並且該突起具有實心圓或半球體的形狀。特別佳的是,該突起的外週邊形狀與所有環形體的形狀相似,如在一被若干個(如2個、3個、4個、5個、6個、7個或更多個)環包圍的實心圓中。圖21B展示了這種實施方式的一可能的實現方式。如在圖21B的頂部所示的,該共同中心區域(2)填充有一突起。在一橫截面視圖中,沿著從該共同中心區域(2)的中心(3)延伸的一條線(4),該區域被提供兩個環形體(1)的光學效應或光學印象的環形區域包圍,在該等環形區域中的定向與上文所描述的相同。在中心區域中形成突起的區域中,非球形磁性或可磁化顆粒(5)的定向沿著假設橢圓或圓的正彎曲部分或負彎曲部分的一條切線,該橢圓或圓較佳的是具有沿著一條與該橫截面垂直(即,在圖21B中豎直的)並且被定位成使得延伸穿過該公共中心區域的中心(3)周圍的線的其中心,該中心區域被最裡面的環形區域包圍(在圖21B的底部,僅示出了從中心到其邊緣的突起的部分)。進一步地,假設橢圓的最長或最短的軸或者該假設圓形的直徑較佳的是大約與該突起的直徑相同,從 而使得在該突起的中心處的非球形顆粒的最長軸的定向基本上與該OEL的平面平行,並且在該突起的邊緣處基本上與OEL的平面垂直。再次,在形成該突起的共同中心區域中,該定向的變化率在這種橫截面視圖中可以是恒定的(顆粒的定向沿著一圓的一條切線)或可以變化(顆粒的定向沿著一橢圓的一條切線)。並且,較佳的是在該突起中的非球形磁性或可磁化顆粒的定向的變化沿著與該等環形區域中相同的方向(沿著正向曲率或負向曲率),或者該定向的變化在沿著該突起中、該等嵌套環形區域的第二、第四、第六區域等以及該等嵌套環形區域的第一、第三、第五區域等中的交替方向。
較佳的是,在該最裡面的環形體的內邊界和該突起的外邊界之間具有一空隙的光學印象。可以藉由在該最裡面的環形區域的內邊界與基本上垂直於OEL平面的突起的外邊界之間的區域中對該等非球形磁性或可磁化顆粒進行定向,或者藉由在該環形區域的內邊界和該突起(與該突起和最裡面的環形元素的曲線相比,基本上具有一反符號曲線)的外邊界之間的區域中對該等非球形磁性或可磁化顆粒進行定向來實現這種間隙的光學印象。進一步地,該突起較佳的是大約佔據由該最裡面的嵌套環形區域的內邊界所限定的區域的至少20%,更佳的是大約至少30%,並且最佳的是大約至少50%。
其次,參見圖3至圖20和圖23至圖25,將給出本發明的磁場生成裝置的說明,該裝置能夠在OEL中對該等非球形磁性或可磁化顆粒進行定向以便在嵌套 環形區域中提供光反射,由此形成提供本發明的多個嵌套環形體的光學印象的OEL。可替代地,在此描述的磁場生成裝置可以用於提供部分OEL,即,顯示環形的一或多個部分(如,例如½圓,¼圓等)的安全特徵。
在最廣義的方面上,本發明的磁場生成裝置包括從磁體和磁極片中選擇的並且包括至少一個磁體的多個元件,該多個元件或者(i)位於一支撐表面或一被配置成用於接收充當支撐表面的空間的下方,或者(ii)形成一支撐表面,並且被配置成如此以便能夠提供一磁場,其中,磁場線在所述支撐表面或空間上方基本上與兩個或更多個區域內的所述支撐表面或空間平行走向,並且其中,i)這兩個或更多個區域形成包圍著一中心區域的多個嵌套環形區域;和/或ii)該多個元件包括多個磁體,並且該等磁體被安排成可繞著一轉動軸轉動,從而使得帶有基本上平行於該支撐表面或空間走向的場線的區域當繞著該轉動軸轉動時組合起來,由此當繞著該轉動軸轉動時,形成包圍著一中心區域的多個嵌套環形區域。因此,本發明的磁場生成裝置通常可以被分成靜態磁場生成裝置(選項i))和轉動磁場生成裝置(選項ii))。在該等靜態磁場生成裝置中,在該磁場生成裝置的設計中反映出OEL的環形區域(在該等區域中,將對該等非球形磁性或可磁化顆粒進行定向)。換言之,在該等靜態磁場生成裝置中,該磁場生成裝置不相對於包括非球形磁性或可磁化顆粒的該塗層組合物移動對於在該等嵌套環形區域中定向該等非球形磁性或可磁化顆粒而言是必要 的,並且在該等嵌套環形區域中對該等非球形磁性或可磁化顆粒的定向藉由在一第一狀態中使該塗層組合物或攜帶該塗層組合物的一支座接觸或靠近該靜態磁場生成裝置來實現。相反地,在該等轉動磁場生成裝置中,該等嵌套環形區域的環形不是像在該磁場生成裝置的磁體的設計中所反映的那樣,而是相反,OEL環形區域中的非球形磁性或可磁化顆粒的定向受到該等磁場生成裝置的磁體相對於中攜帶該第一狀態下的塗層組合物的磁場生成裝置的支座或支撐表面的環形移動的影響。
在一實施方式中,本發明的該等磁場生成裝置典型地包括一支撐表面,在該支撐表面的上方或該表面上提供了處於液體狀態(在硬化之前)並且包括多個非球形磁性或可磁化顆粒(P)的塗層組合物的一層(L)。這一支撐表面位於距離這個或該等磁體(M)的磁極的一給定距離(d)處並且暴露於該裝置的平均磁場下。
這種支撐表面可以是一磁體(該磁體係磁場生成裝置的一部分)的一部分。在這種實施方式中,該塗層組合物可以被直接應用於該支撐表面(該磁體)上,在該表面上對該等非球形磁性或可磁化顆粒進行定向。在定向之後或與該定向同時,該粘合劑材料轉變為一第二狀態(例如,藉由在一輻射可固化組合物的情況下進行輻照),從而形成一層能夠從該磁場生成裝置的支撐表面上被剝去的硬化膜。由此,可以製造一以膜或片形式的OEL,其中該等定向的非球形顆粒被固定在一粘合劑材料中(在這種情況下典型地一透明聚合物材料)。
可替代地,本發明的該磁場生成裝置的支撐表面由一塊由非磁性材料(如一聚合物材料)製成的薄(典型地厚度小於0.5mm,如厚度0.1mm)板或者由一塊由非磁性材料(如,例如鋁)製成的金屬板形成。在該磁場生成裝置的一塊或多塊磁體的上方提供形成該支撐表面的這樣一塊板。然後,該塗層組合物可以被應用到這塊板(該支撐表面)上,然後進行該塗層組合物的定向和硬化,用如上所述的相同的方式形成一OEL。
當然,在以上的這兩個實施方式中(在這兩個實施方式中,該支撐表面或者是磁體的一部分或者由在磁體上方的一塊板形成),同樣可以在該支撐表面上提供一基底(塗層組合物在該基底上應用),然後進行定向和硬化。值得注意地,在將帶有所應用的塗層組合物的基底放置在該支撐表面上之前,可以在基底上提供該塗層組合物,或者可以在該基底已經放置在該支撐表面上的時間點在該基底上應用該塗層組合物。在任一情況下,可以在一基底上提供該OEL,這係本發明的一較佳的實施方式。
然而,如果該OEL將被提供於一基底上,該基底也可以取代該板充當一支撐表面的角色。具體地,如果該基底係尺寸穩定的,提供例如一板用於接收該基底可能不是必要的,但是無需它們之間***一塊支撐板就可以在被配置成用於接收一基底的磁場生成空間中在該磁體的上方或其上提供該基底(即,以另外方式將被該支撐板採用的空間)。在以下描述中,因此,術語“支撐 表面”(具體地關於磁體相對於支撐表面的定向)在這種實施方式中可以涉及被該基底表面所採用的一位置或平面,無需提供一塊中間板,即,其中,該基底取代該支撐表面。在下文中,為了描述這種實施方式,因此,術語“支撐表面”可以被“基底”或“被配置成用於接收基底的空間”所取代。出於簡明的原因,在每個例子中未對此進行明顯地陳述。
根據本發明的一靜態磁場生成裝置的實施方式係如下一實施方式,其中提供了一環形軸向磁化偶極磁體從而使得南-北軸與該支撐表面或空間垂直,其中該環形磁體包圍一中心區域並且該裝置進一步包括一磁極片,該磁極片被提供成相對於該支撐表面或該空間位於該環形軸向磁化偶極磁體的下方並且封閉由該環形磁體形成的環路的一側,並且其中該磁極片形成延伸到被該環形磁體包圍的空間內並且與其間隔開的一或多個突出,其中a1)該磁極片形成延伸到被該環形磁體包圍的中心區域內的一突出,其中,該突出與該環形磁體橫向地間隔開並且填充該中心區域的一部分。圖3a示意地描述了這樣一種裝置的一可能的實現方式。不同地描述,該裝置包括定位在該裝置周邊的一環形偶極磁體(M)(圖3a中的一環),該磁體在軸向上被磁化(即,南-北方向指向或遠離在一第一狀態中攜帶該塗層組合物的支撐表面或基底(S),從而形成該層(L)。該裝置進一步包括一磁極片,在這種情況下將提供一反向的T形鐵軛(Y),該鐵軛被提供於該環形磁體的下方並且靠該環形相對側(在該 側處支撐表面(S)在一第一狀態中攜帶該塗層組合物)的一側。一磁極片指示由一具有高磁導率的材料組成的一結構,較佳的是在大約2至大約1,000,000N.A-2(每平方安培上的牛頓)之間的一磁導率,更佳的是在大約5至大約50,000N.A-2之間,並且仍然更佳的是在大約10至大約10,000N.A-2之間。該磁極片用於感應由一塊磁體所產生的磁場。較佳的是,在此描述的該磁極片包括一反向的T形鐵軛(Y)或由其組成。該磁極片進一步從在由該環形磁體(M)包圍的空間的中心的這一側延伸。在一橫截面視圖中,因此該裝置具有一傾斜的E的形狀(如在圖3a的左半部分所示的),該E的頂部和底部線由該環形磁體(M)形成並且該E結構的剩餘部分由磁極片(Y)形成。該裝置和該磁體(M)的三維場在空間上關於於一條中心豎直軸(z)是轉動地對稱。
如從圖3a中的場線可推導的,該裝置引起該等非球形磁性或可磁化顆粒(P)的定向,如此以便提供各自以環為形式的兩個環形封閉體的印象。
進一步地,立即明顯的是,支撐表面或基底(S)上給定位置處的場線(其決定了該等磁性或可磁化顆粒(P)的定向)隨著該支撐表面或基底(S)距離(d)該磁場生成裝置的距離而變化。在本發明中,在面向該磁場生成裝置的一側上的支撐表面或基底表面(S)與該磁場生成裝置的磁體的最近表面之間的距離(d)通常在0毫米到5毫米之間的範圍內,較佳的是在約0.1毫米和約5毫米之間,並且其被選擇成如此以便於根據設計需要生產合 適的動態環形元素。該支撐表面可以是一較佳的是具有與該距離(d)相等厚度的支撐板,其為該磁場生成裝置的機械固體元件留出餘地,沒有中間中心區域。該支撐表面可以是由非磁性材料製成的支撐板,如高分子材料或非磁性材料,例如鋁。如果該距離(d)太大,則該環形元素內的非球形磁性或可磁化顆粒的定向可能不給予明確限定的環形體的印象,即,視覺效應或視覺印象可能模糊,並且會難於在不同環形狀或環形體之間進行區分或難於對其進行分辨。如果沒有與該磁場生成裝置直接接觸,則不出現此以上問題,而出於生產目的,較佳的是在該磁場生成裝置與該基底之間具有小間隙(例如,小於3mm,較佳的是小於1mm),以便避免該基底(或其上存在的在一第一狀態下的塗層組合物)與該磁場生成裝置的接觸,具體地,如果該磁場生成裝置位於在其上應用該塗層組合物的基底的同一側上(以便獲得該等環形區域中的顆粒的定向,該定向沿著假設橢圓的一正彎曲部分的一條切線,具體地如圖1c中所示的假設圓)。當然,以上內容不僅適用於圖3a中所示的磁場生成裝置,而且適用於本發明的所有靜態和轉動磁場生成裝置。
圖3b示出了結果OEL的照片,包括兩個以包圍一共同中心區域的共心環的形式的嵌套式環形體。圖3b中間處的照片示出了該OEL的平面視圖,並且圖3b的左右側上的照片示出了當分別從該OEL的法線左邊或右邊的方向上觀察時的OEL。如在該等圖中看到的,該光學效應或光學印象係動態的,即,當視角變化 時,該等環似乎在移動。在左邊照片中,該內環與該外環之間的距離在該內環的左側上比在該內環的右側上看起來更小,而如果從其他側上觀察該OEL,則觀察到相反的效應,如在圖3b的右手照片中。
在本發明的另一個與磁場生成裝置相關的實施方式中,其中,提供了一環形軸向磁化偶極磁體,從而使得南-北軸與該支撐表面或空間垂直,其中,該環形磁體包圍一中心區域,並且該裝置進一步包括一磁極片,該磁極片被提供成相對於該支撐表面或該空間位於該環形軸向磁化偶極磁體的下方並且封閉由該環形磁體形成的環路的一側,並且其中,該磁極片形成延伸到被該環形磁體包圍的空間內並且與其間隔開的一或多個突出,其中a2),該磁極片形成一環形突出並且包圍一具有與該環形磁體相同南-北方向的中心條形偶極磁體,該突出和該條形偶極磁體相互之間間隔開。圖4中示意性地展示了這種裝置的一可能的實現方式。該裝置與圖3的裝置相似之處在於其在該裝置的週邊也包括一環形環磁體(M2),在軸向上對該磁體進行磁化(即,南-北方向朝著或遠離攜帶第一狀態下的塗層組合物的支座指向)。並且,該裝置具有位於下方(即,與有待提供的攜帶一第一狀態下的塗層組合物的支撐表面或基底(S)所在的側相對)的磁極片(鐵軛(Y)),以與該磁體(M)的環形相對應並且封閉該環路的一側的形式。該磁極片還從被該環形磁體包圍著中心區域中的此側上延伸出來,但與圖3中的不同,該磁極片的此延伸部不是固體的,但定義了另一 個內環路。在由該磁極片的延伸部形成的此內環路中,放置了一具有相同的南-北磁方向的定向的條形偶極磁體(M1)。在一橫截面視圖(圖4中的左邊)中,該磁極片採取了雙倒置T形狀。
再次,在圖4中描繪的實施方式中,該磁場生成裝置和由其生成的磁場轉動地對稱於一中心豎直軸(z)。進一步地,如在圖4中所示的場線中可推導的,這種裝置將在該支撐表面或基底(S)上提供的OEL的三個環形(圖4中的環形)區域內引起如申請專利範圍第1項所述的非球形磁性或可磁化顆粒的定向,從而引起三個嵌套環包圍一中心區域的視覺印象。
本發明的靜態磁場生成裝置的一替代性實施方式係一如下之實施方式:其中,提供了一環形軸向磁化偶極磁體,從而使得南-北軸與該支撐表面或空間垂直,其中,該環形磁體包圍著一中心區域,並且該裝置進一步包括一磁極片,該磁極片被提供成相對於該支撐表面或該空間位於該環形軸向磁化偶極磁體的下方並且封閉由該環形磁體形成的環路的一側,並且其中,該磁極片形成延伸到被該環形磁體包圍的空間內並且與其間隔開的一或多個突出,其中a3),該磁極片形成兩個或多個間隔開的突出,或者所有該等突出或者所有該等突出之一係環形的,並且,取決於突出之數量,在該等間隔開的環形突出之間形成的空間內提供具有與該第一軸向磁化環形磁體相同的南-北方向的一或多個附加軸向磁化環形磁體,該等附加磁體與該等環形突出間隔開,並 且其中,被該等環形突出和該等環形磁體包圍著的中心區域部分地填充有或者具有與該等包圍環形磁體相同的南-北方向的中心條形偶極磁體或者填充有該磁極片的中心突出,從而使得,當從該支撐表面或該空間上觀察時,形成間隔開的環形磁極片突出與環形軸向磁化偶極磁體的交替安排,包圍著一中心區域,其中,該中心區域填滿有或者一條形偶極磁體或者一如上所述的中心突出。圖5中展示了這種裝置的一可能的實施方式。該裝置與圖3和圖4的裝置相似之處在於其在該裝置的週邊處也包括一環形環磁體(M1),在軸向上對該磁體進行磁化(即,南-北方向朝著或遠離攜帶第一狀態下的塗層組合物的支座指向,圖5中沒有示出)。並且,該裝置具有位於下方(即,與有待提供的攜帶該第一狀態下的塗層組合物的支撐表面或基底(S)所在的側相對)的磁極片(鐵軛(Y)),以與該磁體(M1)的環形相對應並且封閉該環路的一側的形式。類似地,如在圖4的右手部分中看到的,圖5的裝置的磁極片從該封閉環路的側面延伸出來,在該環形磁體(M1)所限定的空間內形成一(內部)環路。在該磁極片(Y)的延伸部所限定的此內部環路內,提供了另一個環形磁體(M2),從而限定一最裡面的空間。然後該磁極片還以如圖3中所示的方式延伸到此最裡面空間內的空間。在一橫截面視圖中,該磁極片採取了倒置三T形狀。
如在圖5中所示的場線中可推導的,這種裝置將在該支撐表面或基底(S)上四個嵌套環形(圖5中的 環形)區域內引起該等非球形磁性或可磁化顆粒的定向,從而引起四個嵌套環包圍一中心區域的視覺印象。
從以上裝置的描述和如圖3、圖4和圖5中所示,立即明顯的是,相似的裝置可以藉由修改中心部件(或者為磁極片的延伸部,或者具有實質上與基底表面垂直的其磁軸的條形偶極磁體,如圖4中的磁體M1)的結構並且交替地提供環形磁體或該磁極片的環形延伸由此分別形成例如五個、六個、七個或八個嵌套環形區域來用於在基底上的更多數量的嵌套環形區域內實現非球形磁性或可磁化顆粒的定向。
還明顯的是,可以藉由對該等裝置內的環形磁體的和環形磁極片(Y)的形狀進行修改在從圓或環中定義不同環形(例如,三角形、正方形、六邊形、七邊形或八邊形)的基底上的多個區域內實現該等非球形磁性或可磁化顆粒的定向。
在圖3至圖5中所示的實施方式中,除了該中心(如圖4中所示)內的條形偶極磁體以外,使用環形(環)磁體。然而,如果相應地對該磁極片進行適配,可以使用條形磁體獲得相似的效應。圖6a至圖6d中示出了本發明的磁場生成裝置的這種進一步的實施方式的實例。
圖6a、圖6b和圖6d展示了本發明的磁場生成裝置的實施方式的可能的實現方式,其中,該裝置包括兩個或更多個條形偶極磁體和兩個或更多個磁極片,其中,該裝置包括等數量之磁極片和條形偶極磁體,其 中,該等條形偶極磁體具有基本上與該支撐表面或空間垂直的其南-北軸,具有相同的南-北方向並且被提供成距離該支撐表面或空間的距離不同,較佳的是沿著一條從該支撐表面或空間垂直延伸出來的一條線,並且相互之間間隔開;以及該等磁極片被提供在該等條形偶極磁體之間的空間內並且與其接觸,其中,該等磁極片形成以環形形式包圍一中心區域的一或多個突出,位於該支撐表面或空間旁邊的條形偶極磁體位於該中心區域內。
確切地,在圖6a中,存在一具有軸向南-北定向的中心條形偶極磁體。在該中心(上部)條形偶極磁體的下面安排有一間隔開的橫向地包圍該條形偶極磁體的上部磁極片,從而形成一封閉環形,其中,該環路的一側係封閉的。不是在該磁極片的橫向包圍部分的左邊或右邊(如在圖4和圖5中),將一具有與該中心(上部)條形偶極磁體相同南-北方向的下部條形偶極磁體安排在該上部磁極片的下方。該上部磁極片與該上部條形偶極磁體和磁極之一以及該下部條形偶極磁體的(相反)磁極接觸。進一步地,將一下部磁極片提供在該下部條形偶極磁體的下方,其也以環形形式橫向地或間隔開地包圍該下部條形偶極磁體以及還有該上部磁極片。並且,有一個在該下部磁極片的環形形式與該上部磁極片的環形形式之間所限定的橫向空間。
如圖6a中所示,由圖6a中的磁場生成裝置引起的場線從該中心磁體的北極延伸至包圍該上部條形偶極磁體的上部磁極片的延伸部,並且從包圍該上部條 形偶極磁體的上部磁極片的延伸部延伸到橫向地並且間隔開地包圍該下部條形偶極磁體、該上部磁極片和該中心磁體的下部磁極片的延伸部。因此,該等非球形磁性或可磁化顆粒被定向成沿著該等場線,該等場線包括基本上與在該中心(上部)條形偶極磁體與包圍該條形偶極磁體的上部磁極片的延伸部之間的並且在包圍著該中心磁體和上部磁極片的延伸部與包圍著該中心磁體的下部磁極片的延伸部之間的區域(即,在這兩個磁極片之間所限定的空間上方的區域內)內的支撐表面基本上平行的區域。因此,被裝置能夠在兩個嵌套的環形區域內對非球形磁性或可磁化顆粒進行定向。
但圖6b中展示了一替代但相似的安排。此處,用板狀(扁平條形偶極磁體)替換圖6a中的磁體下部磁極片的下部部分。圖6b中的配置允許在三個環形區域內對非球形磁性或可磁化顆粒進行定向,兩個如圖6a中的相似方式的內環形區域,以及由從包圍著該上部(內)磁極片的(外)磁極片的環形最外部延伸到該下部板狀條形磁體(圖6b中的下部磁體的南極)的場線引起的一進一步的環形區域。
圖6d展示了該磁場生成裝置的一進一步的替代性安排。實質上,該等磁體和該磁極片具有與圖6a中的相同的配置,而下部磁極片的延伸部以環形並且間隔開地橫向包圍著該上部磁極片,沒有該上部中心磁體和該磁體。因此,該等場線的起點和終點具有距離攜帶第一狀態下的塗層組合物的支座表面不同的距離,從而 引起如圖6e中所示的非常有趣的三維效應。圖6e示出了使用具有圖6d中所示的配置的裝置獲得的OEL。該OEL示出了三個嵌套環的印象,其中,該內環和該外環從該OEL的表面延伸出來,並且其中,該中間環看起來像是浸沒在該表面下方。在該等內外環中,該等非球形磁性或可磁化顆粒的最長軸的定向沿著圓的一負彎曲部分的一條切線,並且在該中間環中,該等非球形磁性或可磁化顆粒的最長軸的定向沿著圓的一正彎曲部分的一條切線。進一步地,形成該外環的印象的顆粒的定向變化較慢(即,曲率看起來更小,或者換言之,理論上的圓的半徑對該等顆粒所沿著的其切線更大)。
在另一實施方式中,本發明涉及一磁場生成裝置,其中,提供了兩個或更多個環形偶極磁體,從而使得其南-北軸與該支撐表面或空間垂直,這兩個或更多個環形磁體被安排成嵌套式、間隔開並且包圍著一中心區域,該等磁體被軸向地磁化,並且相鄰的環形磁體具有或者朝著或遠離該支撐表面或空間指向的相反的南-北方向,該裝置進一步包括提供在被該等環形磁體包圍著的中心區域內的一條形偶極磁體,該條形偶極磁體具有基本上與該支撐表面垂直的並且與該等環形磁體的南-北軸平行的其南-北軸,該條形偶極磁體的南-北方向與最裡面的環形磁體的南-北方向相反。圖24中展示了這種裝置。該裝置可以可選地進一步包括在與該支撐表面或空間相對側上的並且與該中心條形偶極磁體以及該等環形磁體相接觸的一磁極片。圖6c中展示了這種裝置。
圖6c示出了在中心中的軸向磁化條形偶極磁體(M)以及兩個環形形式的軸向磁化條形偶極磁體與單個磁極片(鐵軛(Y))的組合。該磁體的磁方向的定向在從該中心到該環形磁場生成裝置的週邊是交替的。
在另一實施方式中,本發明涉及一磁場生成裝置,該磁場生成裝置包括位於該支撐表面或空間的下方並且具有與所述支撐表面或空間垂直的其南北方向的一條形偶極磁體、安排在該體的上方並且在該支撐表面或空間的下方的一或多個環形磁極片,對於該多個環形磁極片而言,其被安排成間隔開和是共面嵌套的,該一或多個磁極片橫向地包圍著一該磁體位於其下面的中心區域,從而使得其外週邊形狀與該等環形磁極片中的最外面的磁極片的週邊在來自該支撐表面或空間的方向上重疊,並且其與該磁體的磁極之一接觸;並且一個中心磁極片與該磁體的對應地另一個磁極接觸,該中心磁極具有環路的外週邊形狀,部分地填充該中心區域並且橫向地並且與該一或多個環形磁極片間隔開並且被其包圍。圖7a中示意性地描繪了這種裝置的一可能的實現方式。如在圖7b和圖7d中示意性所示,還可以藉由從該板狀基礎延伸出來的一或多個突出來補充該第一磁極片,該等突出橫向地並且間隔開地包圍著該中心磁體。
該裝置可以進一步包括一具有環路的外週邊形狀的第二板狀磁極片,在該磁體的一磁極的上方並且與其接觸的並且在該一或多個環形磁極片的下方並且與其接觸的以及在該中心磁極片的下方並且與其接觸的位 置上提供該第二板狀磁極片,從而使得該中心磁極片不再與該磁體的磁極直接接觸,該第二板狀磁極片與該第一板狀磁極片尺寸和形狀大約相同。圖7c中示意性地描繪了這種裝置的一可能的實現方式。
發現條形偶極磁體(M)的磁極的磁場可以開闢成道通過一組共面嵌套環形磁極片(如鐵軛(Y1,Y2,Y3,Y4)),從而具有反映出它們(圖7a和圖7b中的環狀鐵軛)之間的環形的多個磁間隙。所述間隙的位置上的磁場適用於生產不同尺寸的嵌套環狀效應圖像元素。
圖7a示出了一裝置,該裝置包括包括在軸向上被磁化的並且與一磁極一起佈置在鐵板(Y)上的一條形偶極磁體(M)。一組共面嵌套環狀鐵軛(Y1,Y2,Y3,Y4)佈置在該條形偶極磁體(M)的另一磁極(N)處。圖7b示出了一裝置,其中,用U形鐵軛(Y)替代該鐵軛(Y),由此形成一磁極片,用從該板狀底部延伸出來的一或多個突出補充其環形底部,該等突出橫向地並且間隔開地包圍著該中心磁體。
如在圖7c和圖7d中所示,可以用一具有環路的外週邊形狀的第二板狀磁極片補充該組共面嵌套環形磁極片(鐵軛),(i)在該磁體的一磁極的上方並且與其接觸的(ii)並且在該一或多個環形磁極片以及該中心磁極片的下方並且與其接觸的位置上提供該第二板狀磁極片,從而使得該中心磁極片不再與該磁體的磁極直接接觸,該第二板狀磁極片與該第一板狀磁極片尺寸和形狀大約相同。在組合中,如在圖7c和圖7d的頂部處所示, 這與雕刻板相對應。具體地這種雕刻板以及還有本發明中使用的磁極片通常可以由鐵(鐵軛)製成,但還可以由如圖7c和圖7d中使用的其內分散有磁性顆粒的塑膠材料製成。因此,這係本發明的磁場生成裝置的一替代性實施方式,其還包括至少一個磁極片。
圖3至圖7示出了本發明的靜態磁場生成裝置的實施方式。如圖8至圖20和圖23以及圖24中所示,在以下內容中將描述轉動磁場生成裝置的實施方式。如熟習該項技術者所熟知的,對用於在此描述的可轉動磁場生成裝置的每分鐘轉動的速度和數量進行調節,從而按照在此描述的對非球形磁性或可磁化顆粒進行定向,即,沿著假設橢圓的或者一負彎曲或者一正彎曲部分的一條切線。
本發明的所有轉動磁場生成裝置的共同特徵在於它們包括被提供成可繞著一轉動軸轉動並且與該轉動軸(z)間隔開的一或多個磁體。進一步地,該轉動軸被提供成基本上與當對非球形磁性或可磁化顆粒進行定向時在其中提供支撐表面或基底(S)的平面垂直。當使用奇數個磁體並且出於機械平衡的原因時,可以使用具有大約相同尺寸/重量並且提供在距離該轉動軸大約相同距離處的附加虛擬物件。
在轉動磁場生成裝置的以下描述中,表述了被提供成與轉動軸間隔開的磁體的南-北磁方向關於該轉動軸的定向,從而使得或者這種磁體的磁軸與該轉動軸平行(該南-北方向朝著該基底表面或遠離該基底表面 指向),或者該磁軸基本上對與轉動軸成徑向並且基本上與其所有待提供塗層組合物或包括該塗層組合物的基底的支撐表面平行(或者關於被配置成用於接收充當支撐表面的基底的一空間),並且該南-北方向或者朝著或遠離該轉動軸指向。在磁場生成裝置的背景下,其中,複數個磁體被提供成可繞著一轉動軸轉動並且該南-北磁軸與該轉動軸成徑向,該表述“對稱南-北磁方向”係指該南-北方向的定向關於作為對稱中心的轉動軸對稱(即,所有該等複數個磁體的南-北方向或者遠離該轉動軸指向或者所有該等複數磁體的南-北方向朝著該轉動軸指向)。在磁場生成裝置的背景下,其中,複數個磁體被提供成可繞著一轉動軸轉動並且該南-北磁軸對與轉動軸成徑向並且與該支撐表面或基底表面平行,該表述“不對稱南-北磁方向”係指該南-北方向的定向關於作為對稱中心的轉動軸不對稱(即,該等磁體之一的南-北方向遠離該轉動軸指向並且其他磁體的南-北方向遠離該轉動軸指向)。
該等轉動磁場生成裝置可以進一步被分成能夠對基底上的第一狀態下的塗層組合物內存在的非球形磁性或可磁化顆粒進行定向的轉動磁場生成裝置,從而使得在多個嵌套環形區域中,該等非球形磁性或可磁化顆粒被如此定向以便提供多個嵌套環形體包圍著一中心區域的光學外觀,其中,該中心區域表面上看來是“空的”,以及那些轉動磁場生成裝置,其中,該中心區域包括一“突起”。該突起提供被該等環形體包圍著的中心區 域記憶體在的三維物體(如半球體)的印象。該三維物體表面上看來從該OEL表面延伸到觀察者(以與在直立或倒置碗上觀看相似的方式,取決於顆粒是否沿著一條負曲線或一條正曲線),或者從該OEL表面延伸遠離觀察者。在該等情況下,該OEL在該中心區域內包括被定向成基本上與該OEL的平面平行的非球形磁性或可磁化顆粒,從而提供一反射區。
在該中心區域看起來是空的情況下,由該等嵌套環形體中的最裡面的環形體所限定的中心區域或者沒有非球形磁性或可磁化顆粒,或者該中心區域包括在或者隨機定向下的或者較佳的是在使得該等顆粒的最長軸基本上與該OEL的平面垂直的這種定向下的這種顆粒。在後者的情況下,該等顆粒典型地僅提供很小的反射率。
在該中心區域包括一“突起”的情況下,在該中心區域內(典型地,在該中心區域的中心)有一區域,其中,該等顆粒被定向成使得其最長軸基本上與該OEL的平面平行,由此提供一反射區。值得注意地,較佳的是在該“突起”和最裡面的環形體之間存在間隙的光學印象。這可以藉由或者在此區域內沒有顆粒來實現,但非常典型地並且較佳的是藉由將此區域內的顆粒定向成使得其最長軸基本上與該OEL的平面/該基底表面垂直來實現。最佳的是,形成該突起的中心的中心區域內的顆粒以及形成最裡面的環形體的光學外觀的環形區域的寬度中心處的顆粒被定向成基本上與該基底表面和該OEL 的平面平行,並且該等區域之間的顆粒的定向逐漸從基本上平行變化到基本上垂直,並且再次變化到基本上沿著一條從該中心區域的中心延伸至定義該最裡面的環形體的中心的線平行,如在圖21B中部分所示(沒有示出該環形區域與該中心區域之間的區域,其中,呈現了該等顆粒的基本上垂直的定向)。可以藉由能夠形成下述“突起”的轉動磁場生成裝置來實現該等顆粒的這種定向。
在本發明的實施方式中,該磁場生成裝置包括兩個或更多個條形偶極磁體,該等條形偶極磁體被安排在被配置成用於接收基底的支撐表面或空間的下方,並且該等條形偶極磁體被如此安排以便於可以繞著一與該支撐表面或空間垂直的轉動軸轉動,這兩個或更多個條形偶極磁體與該轉動軸間隔開並且相互之間間隔開並且對稱地提供在該轉動軸的對側上,該裝置可選地進一步包括安排在該支撐表面或空間下方並且在該轉動軸上的一條形偶極磁體,其中或者e1)該裝置在該轉動軸的任一側上包括一或多個條形偶極磁體,其全都具有基本上與該支撐表面或空間垂直的並且基本上與該轉動軸平行的其南-北軸,所有磁體的南-北方向關於該支撐表面或空間完全相同,並且該等磁體相互之間間隔開[如圖8和圖14中所示],該裝置可選地包括一被安排在該支撐表面或空間下方並且在該轉動軸上的條形偶極磁體,該磁體的南-北軸基本上與該支撐表面或空間垂直並且基本上與該轉動軸平行,並且該磁體的南-北方向或者與被安排成可以繞著 該軸轉動並且相互之間間隔開[如圖10和圖23a中所示]或與其相對[如圖9中所示]的磁體的南北方向完全相同;e2)該轉動軸上沒有可選條形偶極磁體並且該裝置在該轉動軸的任一側上包括被安排成相互之間並且與該轉動軸間隔開的兩個或更多個條形偶極磁體,該等磁體的南-北軸基本上與該支撐表面或空間垂直並且基本上與該轉動軸平行,並且其中,在該軸的任一側上提供的磁體具有交替的南-北方向,並且關於該轉動軸,最裡面的磁體具有或者對稱[圖13]或者相反的南-北方向[如圖18中所示];e3)該轉動軸上沒有可選條形偶極磁體並且該裝置在該轉動軸的任一側上包括被安排成相互之間並且與該轉動軸間隔開的兩個或更多個條形偶極磁體,該等磁體的南-北軸基本上與該支撐表面或空間垂直並且基本上與該轉動軸平行,並且其中,在該軸的任一側上提供的磁體具有關於該轉動軸對稱的南-北方向,並且提供在該轉動軸的不同側上的磁體具有相反的南-北方向[如圖19中所示];e4)該裝置在該轉動軸的任一側上包括被安排成與該轉動軸間隔開的一或多個條形偶極磁體,並且如果一側上存在不止一個磁體時,則相互之間間隔開,該等磁體的南-北軸基本上與該支撐表面或空間平行並且基本上與該轉動軸成徑向,並且該轉動軸的一側上的一或多個磁體的南-北方向朝著該轉動軸指向,而該轉動軸的另一側上的一或多個磁體的南-北方向遠離該轉動軸指 向,從而使得對應的南-北方向從一側上的最外面的磁體到該轉動軸的另一側上的最外面的磁體成一直線(即,最裡面的磁體的南-北方向關於該轉動軸不對稱並且該等磁體被安排成使得所有磁體的南-北方向實質上指向相同方向),其中進一步或者e4-1)在該轉動軸上沒有提供可選磁體,並且在該轉動軸的任一側上提供了至少兩個磁體[圖20];或者e4-2)在該轉動軸上提供了一可選磁體,任一側上的磁體被安排成相互之間間隔開,該轉動軸上的磁體為一條形偶極磁體,其具有基本上與該支撐表面平行的其南-北軸以及指向與該軸或轉動的任一側上提供的其他磁體相同的方向的其南-北方向(即,與被安排成與該轉動軸間隔開的從一側上的最外面的磁體到該轉動軸的另一側上的最外面的磁體的磁體的南-北方向成一直線)[如圖16中所示];e5)該裝置不包括提供在該轉動軸上的可選磁體而在該轉動軸的任一側上包括被安排成與該轉動軸間隔開並且相互之間間隔開的兩個或更多個條形偶極磁體,該等磁體的南-北軸基本上與該支撐表面或空間平行並且基本上與該轉動軸成徑向,其中,所有磁體的南-北方向關於該轉動軸對稱(即,所有朝著或者遠離該轉動軸指向)[如圖12中的一實施方式中所示];e6)該裝置不包括提供在該轉動軸上的可選磁體並且在該轉動軸的任一側上包括被安排成與該轉動軸間隔開並且相互之間間隔開的一對或多對條形偶極磁 體,所有磁體的南-北軸基本上與該支撐表面或空間平行並且基本上對該轉動軸成徑向,並且每對磁體由兩個帶有分別朝著對方或者遠離對方指向的相反南-北方向的磁體形成,並且其中,最裡面對的磁體中的最裡面的磁體在任一側上具有或者e6-1)關於該轉動軸對稱的南北方向,兩者或者遠離或者朝著該轉動軸指向[如圖11中所示];或者e6-2)關於該轉動軸不對稱(相反)的南北方向,一個遠離並且一個朝著該轉動軸指向[如圖17中所示];或者e7)該裝置或者e7-1)包括在該轉動軸上的可選條形偶極磁體和該轉動軸的任一側上的一或多個磁體,所有磁體的南-北軸基本上與該支撐表面平行並且該轉動軸的任一側上的磁體的南-北軸實質上與該轉動軸成徑向;或者e7-2)該裝置不包括在該轉動軸上的可選條形偶極磁體而包括該轉動軸的任一側上的被安排成與該轉動軸間隔開的兩個或更多個磁體,所有磁體的南-北軸基本上與該支撐表面或空間平行並且基本上與該轉動軸成徑向,其中,在兩個例子中,安排在該轉動軸的一側上的磁體的南-北方向與安排在該轉動軸的另一側上的磁體的南-北方向關於該轉動軸不對稱(即,在一側上朝著該轉動軸指向並且在另一側上遠離該轉動軸指向),從而使得該等南-北方向從一側上的最外面的磁體到另 一側上的最外面的磁體成一直線,在這條線上使e7-1情況中的轉動軸上的磁體對齊[如圖15和圖23c中所示];e8)該裝置在該轉動軸的任一側上包括兩個或更多個條形偶極磁體,其全都具有基本上與該支撐表面或空間垂直的並且基本上與該轉動軸平行的其南-北軸,並且可選地,一條形偶極磁體安排在該轉動軸上並且也具有基本上與該支撐表面或空間垂直的並且基本上與該轉動軸平行的其南-北軸;相鄰磁體的南-北方向關於該支撐表面或空間相反,並且該等磁體相互之間間隔開(圖23 b1);或者e9)該裝置在該轉動軸的任一側上包括兩個或更多個條形偶極磁體,其全都具有基本上與該支撐表面或空間平行的並且基本上與該轉動軸成徑向的其南-北軸,並且可選地,一條形偶極磁體安排在該轉動軸上並且也具有基本上與該支撐表面或空間平行的並且基本上與該轉動軸垂直的其南-北軸;相鄰磁體的南-北方向指向相反方向,並且該等磁體相互之間間隔開[如圖23d1中所示]。在此,“相鄰”磁體為放在彼此旁邊的磁體。
圖8示意性地描繪了包括兩個與轉動軸(z)間隔開的條形偶極磁體磁體(M)的磁場生成裝置的實施方式,該等磁體具有基本上與該支撐表面或基底(S)垂直的並且基本上與該轉動軸平行的其磁軸,並且相同的南-北磁方向遠離該支撐表面(S)指向。如從圖8中所示的場線(F)中明顯的,該第一狀態下的塗層組合物的塗層(L) 內的磁性或可磁化顆粒(P)(其存在於每個磁體的左邊和右邊區域內)被定向成基本上與該支撐表面(S)平行。當使該等磁體繞著該轉動軸(z)轉動時,形成兩個環形體(圖8中的環)。如從該等場線中可推導的,該轉動軸上的中心區域記憶體在的顆粒或者根本沒有被定向或者不是被定向成使其最長軸基本上與該支撐表面(S)垂直,從而使得沒有形成突起。
當然,在另一實施方式中,可以藉由恢復該等磁體的南-北方向或藉由在該南-北方向的相同定向上在該轉動軸周圍提供進一步的磁體(例如,三個、四個、五個或六個磁體)來改變圖8中的安排。這允許減少形成封閉環路所需要的轉動程度。
圖9展示了本發明的磁場生成裝置的另一實施方式,其中,在該裝置內提供了3個條形偶極磁體。這三個條形偶極磁體中的兩個關於被定位成該轉動軸分離開或相對並且具有相同的南-北方向(基本上與該支撐表面(S)垂直/基本上與該轉動軸平行,例如,兩者朝著該支撐表面(S)指向)。該第三條形偶極磁體位於該轉動軸上並且具有與被提供成分開的兩個磁體相反方向的其南-北方向。如從該等場線中明顯的,在該中心磁體與這兩個外磁體之間的區域中以及在這兩個間隔開的磁體(當從該轉動軸上看時)外的區域中獲得該等顆粒的實質上與該OEL層的平面/該基底表面平行的定向。相應地,圖9的裝置允許生產給予包圍著一(空)中心區域的兩個嵌套環的印象的安全元素。
圖10展示了本發明的磁場生成裝置的另一實施方式,其與圖9中所示的那個類似,唯一的區別在於提供在該轉動軸上的中心磁體的南-北方向不與該等間隔開的磁體的南-北方向相反,而是所有三個磁體具有相同的南-北方向(垂直於並且朝著該支撐表面(S)指向,平行於該轉動軸)。如從該等場線中明顯的,該橫截面視圖的六個區域內的顆粒被定向成基本上與該OEL的平面平行,其在轉動時相互組合,形成三個嵌套環形區域。即,在從該中心磁體向左和向右的區域中,實現了平行於該OEL平面的定向,從而在轉動時形成最裡面的環形區域,在左邊所示的磁體的右邊區域中以及在右邊所示的磁體的左邊區域中,在轉動時形成一中間環形區域,並且在從左邊所示的磁體的左邊區域中以及在從右邊所示的磁體的右邊區域中,形成一外環形區域。相應地,圖9的裝置允許生產給予包圍著一(空)中心區域的三個嵌套環的印象的安全元素。
圖11展示了本發明的磁場生成裝置的另一實施方式。此處,在該轉動軸的任一側上提供了相互間具有相反南-北磁方向的兩對磁體。所有磁體被提供成與該轉動軸間隔開,並且一對中的兩個內磁體具有關於該轉動軸對稱的南-北方向(兩者遠離該轉動軸指向),一對中的兩個外磁體具有關於該轉動軸對稱的南-北方向(兩者朝著該轉動軸指向)。這四個磁體中的每個具有基本上與該支撐表面(S)平行並且與該轉動軸成徑向的其磁軸。在繞著該轉動軸轉動時,該裝置允許在該OEL中的 兩個環形區域內對顆粒進行定向,從而形成包圍著一(空)中心區域的嵌套環的印象。當然,可以在該轉動軸的任一側上提供帶有相同定向的進一步多對磁體。
圖12展示了本發明的磁場生成裝置的另一實施方式。與圖11中所示的實施方式類似,兩對磁體被提供成與該轉動軸間隔開,其中其磁軸基本上與該支撐表面(S)平行並且與該轉動軸成徑向。與圖11中所示的實施方式相反,此處所有磁體具有關於該轉動軸對稱的南-北方向(即,朝著該轉動軸指向)。
圖12中所示的裝置在該一個區域中示出了有趣的效應,其中,由於該等磁體具有相同的南北方向,不僅直接在該等四個磁體中的每個磁體的上方而且還在該轉動軸的每一側上的磁體之間實現了顆粒的基本上平行的定向。由此,該外磁體的一磁極(例如,北極)被提供成如此以便於面向該內磁體的相反磁極(例如,南極)。這在該等磁體之間的區域內引起具有基本上與該等磁體上方的表面S平行走向的場線的一磁場。然而,在其中藉由此場實現顆粒的平行定向的區域比該等磁體中每個磁體上方的區域顯著地更小,這影響了環形體的“厚度”或線寬。相應地,當環繞轉動時,圖12中的裝置引起形成給予包圍著一(空)中心區域的三個嵌套環的視覺印象的OEL,其中,該外環和該內環的厚度或線寬可感知地比該中間環的厚度或線寬更大。在本發明的相關磁場生成裝置中也觀察到這種效應,並且該效應係恰好地可感知的,例如,在圖15b中。
圖13展示了本發明的磁場生成裝置的另一實施方式。其展示了一四條形偶極磁體裝置,其中,所有磁體被定位成與該轉動軸分開。它們中的每一個具有基本上與該支撐表面垂直並且基本上與該轉動軸成徑向的其磁軸。如該轉動軸上看到,該等內磁體的南-北方向與該等外磁體的南-北方向相同並且相反。當繞著該轉動軸轉動時,在三個環形區域內實現顆粒的與該OEL的平面平行的定向。當轉動時,藉由每側上的磁體之間的區域的組合形成該等環形之一(該中間環形)。可以藉由調節該轉動軸的任一側上的磁體之間的距離和/或對該距離d進行修改來對此區域的寬度以及因此出現在該OEL內的環形封閉體的明顯“厚度”進行調節。然而,如以上概述的,距離d太大會導致該環形體的外觀模糊和/或對比度的損失。當繞著z轉動時,藉由最裡面的磁體與該轉動軸之間的區域的組合並且在轉動時藉由該等外磁體(從該轉動軸上觀看)以外的區域的組合形成該內環形和該外環形。
圖14展示了本發明的磁場生成裝置的另一實施方式。本實施方式的裝置與在圖13中所示的實施方式的裝置類似,唯一的區別在於該等磁體都具有基本上與該轉動軸平行且基本上與該支撐表面或基底(S)垂直的完全相同的南-北方向。該裝置允許形成給予包圍著一(空)中心區域的四個環形體的光學印象的安全元素。
圖15展示了本發明的磁場生成裝置的另一實施方式。該裝置包括6個與該轉動軸間隔開的磁體, 每側上有三個。當從一個磁體到另一個磁體觀看時,所有磁體的南-北方向完全相同,當關於該轉動軸觀看時,該轉動軸的一側上的一組三個磁體的南-北方向朝著該轉動軸指向,而另一組的三個磁體的南-北方向遠離該轉動軸指向(即,任一側上的磁體的定向關於該轉動軸不對稱)。一個磁體的每個北極沿著該轉動軸面向下一個磁體的南極。
圖15中所示的裝置與圖12中所示的裝置相關,因為提供在該轉動軸的一側上的磁體具有相同的南北方向(對圖12的僅左側與圖15的僅左側進行比較)。一進一步的區域在於該轉動軸的一側上的磁體的集合延長了一磁體,即,任一側上有三個磁體。再次,顆粒的關於該OEL/該表面S的基本上平行定向的區域之間存在於該等磁體中的每個磁體的上方以及還有該等磁體中的每個磁體之間。當轉動時,該等區域中的每個區域沿著該轉動路徑與自己組合,形成一與該環形體相對應的環形區域。由於平行定向的區域直接在該等磁體上方比在該等磁體之間大,所以在轉動時形成不同“厚度”或線寬的交替環形。因此,圖15中所示的裝置引起形成五個嵌套環形體,其中(從該中心區域上看)該第一、第三和第五具有比該第二和第四更大的厚度。
進一步地,藉由提供在該轉動軸旁邊的磁體之間的場線,直接在該轉動軸上形成關於該表面S的基本平行對齊的區域,從而引起“突起”的形成。因此,圖15中所示的裝置允許形成給予具有交替厚度的包圍著一 突起的五個嵌套環的光學印象的OEL。
立即明顯的是可以在任一側上容易地對圖15的裝置補充進一步的磁體。在每一側上添加一磁體使環形體(環)的數量增加二,從而使得可以容易地對該裝置進行修改以提供7個、9個、11個或13個嵌套環包圍著一填充有“突起”的中心區域的光學外觀。當然,藉由減少磁體的數量,也可以提供兩個或三個環形體包圍著一區域,如圖20中所示(除了磁體的數量減少外,與圖15的裝置完全相同)。
圖15b示出了使用圖15a的裝置產生的OEL的照片。圖15c展示了距離d的修改的效應,在圖15b中為0mm並且在圖15c中為1.5mm。如早前所解釋的,距離d太大導致模糊和對比度的損失,從而使得不能再對單獨的環形體相互之間進行區分。然而,如圖15c中所示的OEL還提供了獨特的光學外觀和由磁場線的重疊引起的三維效應,從而使得在實踐中還可以使用稍微更高的距離d。實際上,對於偽造者而言,將不僅難於重構用於這種OEL的生產的磁場生成裝置,而且難於找出正確的距離d。相應地,對於某些應用而言,0.5mm或以上或者1.0mm或以上的距離d可以是較佳的。
圖16展示了本發明的磁場生成裝置的另一實施方式。該裝置包括三個磁體,其中兩個與該轉動軸間隔開並且一個提供在該轉動軸上。與圖15中的類似,該等磁體的南-北方向從一個磁體到另一個磁體完全相同,從而使得間隔開的磁體的北極(或南極)面向提供在 該轉動軸上的磁體的南極(或北極,對應地)。換言之,間隔開的磁體具有關於該轉動軸不對稱的南-北方向(一個朝著該轉動軸並且一個遠離該轉動軸),並且提供在該轉動軸上的磁體的南-北方向與具有朝著該轉動軸指向的其南-北方向的磁體的南-北方向相同。
該裝置與圖15中所示的裝置相關,除了磁體的數量減少外,主要區別在於一磁體提供在該轉動軸上。因此,在直接位於該轉動軸上的磁體的上方的區域中,形成顆粒的關於該表面S基本上平行定向的區域。此區域比圖15中的相應區域更大,因為其在一磁體的上方形成(而不是在兩個磁體之間)。因此,被由圖16的裝置形成的OEL內(即,在轉動中心上方的位置上)的最裡面的環形體包圍著的中心區域內的“突起”比由如圖15中所示的裝置生產的OEL內的相應位置上的突起更大。因此,圖16的裝置引起顆粒的如此定向以便於形成給予包圍著一填充有“突起”的中心區域的兩個嵌套環形體(環)的印象的OEL。
關於圖15的裝置,還立即明顯的是可以藉由添加進一步的磁體容易地對圖16中所以的裝置進行修改,由此增加環形體的數量。並且,將形成帶有交替“厚度”的環形體。因此,藉由添加具有合適定向的進一步的磁體(如圖15中所示),相應的裝置可以用於製備提供例如四個、六個、八個或十個嵌套環形體(典型地具有交替的“厚度”)包圍著一填充有“突起”的中心區域的光學外觀的OEL。
圖17展示了本發明的磁場生成裝置的另一實施方式。該裝置與圖11中所示的裝置相關,唯一的區別在於右側上的兩個磁體中的每一磁體的南-北方向已經被反轉。雖然該等磁體被安排在該轉動軸的每一側上,從而使得它們分別具有相反的南-北方向,但該轉動軸的僅一側上的磁體的南-北軸的定向的反轉(如與圖11比較)引起一安排,其中,當從一個內磁體到另一個內磁體觀看時(但當然關於該轉動軸不對稱,即,一個遠離該轉動軸指向並且一個朝著該轉動軸指向),兩個內磁體的南-北方向指向相同方向,並且當從一個外磁體到另一個外磁體觀看時(但當然關於該轉動軸不對稱,即,一個遠離該轉動軸指向並且一個朝著該轉動軸指向),這兩個外磁體的南-北方向指向相同方向。此安排引起直接在該轉動軸上形成一區域,允許藉由在這兩個內磁體之間延伸的場線實現顆粒的基本上平行的對齊(與圖15中的類似)。因此,雖然圖11中所示的裝置提供了具有兩個嵌套環形體包圍著一空中心區域的光學外觀的OEL,但圖17中的裝置提供了嵌套環形體包圍著一填充有突起的中心區域的光學外觀的OEL。
圖18展示了本發明的磁場生成裝置的另一實施方式。該裝置包括四個磁體,該轉動軸的每一側上有兩個。所有磁體具有基本上與該轉動軸平行的並且基本上與該表面S垂直的其磁軸。兩個內磁體的南-北方向不同(一個朝著該表面S指向,另一個遠離該表面S指向),並且與該轉動軸間隔開的磁體的南-北方向分別與 提供在該轉動軸的同一側上的內磁體的南-北方向相反。
圖18恰好地展示了可以藉由具有與該轉動軸平行並且與該表面S垂直的其磁軸的磁體的交替安排形成對稱的磁場,其中,每個磁體插在具有相反南-北方向的兩個其他磁體之間。在這種安排中,在該等磁體中的每個磁體之間形成非球形磁性或可磁化顆粒的關於該OEL的平面/該表面S的平行定向的區域,從而形成反射區。相反地,直接在該等磁體的上方實現該等顆粒的基本上平行的定向,從而示出了基本上沒有反射。由於沒有提供在該轉動軸上的磁體,並且因此在此位置上形成該等顆粒的關於該OEL的平面的基本上平行對齊的區域,在使用圖18的裝置製備的OEL中的中心區域處形成有一突起。進一步地,該裝置引起形成包圍著包含該突起的中心區域的兩個環形體。
當然,不言而喻,可以藉由在該轉動軸上提供一磁體容易地對圖18的裝置進行修改,與相鄰磁體相比,該磁體具有相反的南-北方向,從而使得沒有形成突起,和/或藉由在每一側上增加磁體的數量,形成三個、四個、五個、六個、七個或八個環形體。進一步地,在這種裝置中,磁體之間的磁場非常相似或完全相同,從而使得可以形成具有明顯地完全相同“厚度”的環形形狀。
圖19展示了本發明的磁場生成裝置的進一步的實施方式。該裝置包括四個條形偶極磁體,其全都被定位成與該轉動軸間隔開,每側上有兩個,其中,該 等磁體中的每個磁體具有基本上與該表面S垂直並且基本上與該轉動軸平行的其磁軸。南-北方向的定向在每側上的每對磁體內相同,並且在該轉動軸的不同側上相反(在一側上的兩個磁體中朝著該表面S向上,並且在另一側上的兩個磁體中向下)。由於兩個內磁體的南-北軸相反,所以在這兩個磁體之間和該轉動軸上形成一能夠將顆粒定向成基本上與該OEL的平面平行的區域,從而允許形成一突起。進一步地,當延伸至外磁體(在轉動時形成兩個外環形體)的任一側的磁場線以及向外(朝著該等外磁體)延伸的兩個內磁體的場線引起繞著該轉動軸轉動時,在該OEL內形成三個嵌套環形體。
圖20示出了除了磁體的數量減少以外與圖15的裝置類似的磁場生成裝置的實施方式。相應地,可以省略該實施方式的單獨討論。
在該磁場生成裝置的上述轉動實施方式中,該等磁體藉由徑向地固定到從該轉動軸延伸出來的條上而被安排成可繞著一轉動軸轉動。然而,當然還可以例如藉由在接地板上提供磁體有區域別地實現磁體的轉動安排。在這種實施方式中,該磁場生成裝置可以包括多個提供在一轉動軸周圍的條形偶極磁體,該等磁體在該轉動軸的任一側上為兩個或更多個條形偶極磁體,所有該等磁體具有基本上與被配置成用於接收基底的支撐表面或空間或者平行或者垂直的其南-北軸,並且可選地,一條形偶極磁體安排在該轉動軸上並且也具有基本上與該支撐表面平行或垂直的其南-北軸;分別地,相鄰磁體 的南-北方向指向相同或相反方向,並且該等磁體相互之間間隔開(見圖23a、圖23b1、圖23c和圖23d1)或者相互接觸【見圖23b1和圖23d1】,該等磁體可選地被提供在一接地板上。
圖23示出了這種安排的示意性實施方式,該等實施方式以另外的方式就磁體配置和對應的場線與上述其他轉動磁場生成裝置的一些實施方式相對應。
在圖23a中,磁體(M)的安排佈置在一接地板(GP)上。每個磁體值得注意地產生磁場線的弧形截面,並且在其中該等場線平行於磁體的安排的平面走向的區域在該等磁體中的每個磁體之間。使磁體(M)的所述安排繞著與其中安排該等磁體的平面垂直的軸(z)轉動動態地在空間中產生一平均磁場,其能夠在一個層中對磁性或可磁化顆粒進行定向。
該磁體安排中的磁體(M)相互之間既不需要尺寸相同也不需要距離相等,也不需要磁場線的弧形截面的結果嵌套環狀區域相互之間具有相同的橫截面和距離。這當然不僅適用於圖23中所示的實施方式,而且還適用於本發明的所有其他裝置,具體的該等轉動裝置。然而,較佳的是,該等磁體相互之間全都具有大約相同的尺寸和大約相同的距離。
圖24示出了交替磁極性的一組兩個或更多個嵌套環狀區域磁體(M),其可以佈置在一接地板(GP)上。所述磁體(M)的表面上的每對北極和南極靜態地產生弧形磁場線的環形(環狀)區域,能夠在一個層中對磁性 或可磁化顆粒進行定向,以便於生產不同尺寸的嵌套環形效應圖像元素。
弧形磁場線的靜態環狀區域不需要是嵌套式的,也不需要是圓形的,也不需要尺寸相同,也不需要形式相同,相互之間也不需要距離相等。實際上,任何形式和形式組合在該磁性定向裝置的靜態實施方式中是可以的。
在另一實施方式中,本發明涉及一種磁場生成裝置,包括一永磁板,該永磁板被磁化成與該板的平面垂直並且具有多個突出和凹陷,該等突出和凹陷被安排成形成包圍著一中心區域的嵌套式環形突出和凹陷,該等突出和凹陷形成相反的磁極。圖25中展示了這種裝置並且其可以藉由任何能夠提供所希望的結構的方法生產,如藉由永磁板的雕刻或珩磨,例如藉由物理手段、鐳射燒蝕或化學手段。可替代地,圖25中展示了一裝置並且其可以藉由注射模制或藉由鑄制工藝生產。
圖25示出了一具有一組兩個或更多個共心環形(環狀)磁體的裝置,其中北磁極和南磁極的交替序列藉由對永磁板(MP)的磁極面之一進行雕刻而產生,與其延伸表面垂直地被磁化。這種雕刻永磁板的實施方式在非圓形形狀的情況下特別有利,因為在包括在橡膠或塑膠類型基質內的永磁粉的永磁複合材料中容易地實現任意形式的雕刻。
在此描述的磁場生成裝置的磁體可以包括或由任何永磁(硬磁)材料組成,例如具有阿爾尼科合金、 鋇六角鐵氧體或鍶六角鐵氧體、鈷合金,或稀土-鐵合金,如釹-鐵-硼合金。然而,特別佳的是可容易加工的永磁複合材料,該等材料在塑膠或橡膠類型基質中包括永磁填料,如鍶六角鐵氧體(SrFe12O19)或釹-鐵-硼(Nd2Fe14B)粉末。
並且在此描述的是包括用於生產此處所描述的OEL的磁場生成裝置的轉動印刷元件,所述磁場生成裝置安裝在和/或插在作為該轉動印刷機器的一部分的印刷滾筒上。在這種情況下,磁場生成裝置相應地被設計並且適配該轉動單元的圓柱表面,以便保證與有待壓印的表面的平滑接觸。
並且在此描述的是用於產生在此所描述的OEL的工藝,所述工藝包括以下步驟:a)在一支撐表面或基底表面(支撐表面上可能存在或可能不存在該基底表面)上應用在一第一(流體)狀態下的塗層組合物,該塗層組合物包括一粘合劑材料和在此描述的多個非球形磁性或可磁化顆粒,b)將一第一狀態下的該塗層組合物暴露在一磁場生成裝置的磁場下(較佳的是如上所述的磁場生成裝置),由此在多個包圍著一中心區域的嵌套式環形區域內對該等非球形磁性或可磁化顆粒中的至少一部分進行定向,從而使得該等環形區域的橫截面區域中的每個區域內的顆粒的最長軸沿著假設橢圓或圓的或者一負彎曲或者一正彎曲部分的一條切線;以及c)使該塗層組合物硬化成一第二狀態,以便將該等 磁性或可磁化非球形顆粒固定在它們所採用的位置和定向中。
該應用步驟a)較佳的是為從由銅板雕刻印刷、網版印刷、凹版印刷、柔性版印刷、以及錕塗組成的組中並且更佳的是從由網版印刷、凹版印刷以及柔性版印刷組成的組中選擇的印刷工藝。該等工藝為技術人員所熟知的並且被描述用於Dolin,Delmar Thomson Learning出版社J.M.Adams和P.A.Dolin的第五版印刷技術中的實例。
雖然包括在此描述的多個非球形磁性或可磁化顆粒的塗層組合物仍然足夠濕或軟,從而使得可以使其中的非球形磁性或可磁化顆粒移動和轉動(即,雖然該塗層組合物在一第一狀態下),但該塗層組合物經歷磁場以實現該等顆粒的定向。對非球形磁性或可磁化顆粒機械地進行定向的步驟包括使所應用的塗層組合物(當其是“濕的”時候,即,仍然是液體並且不是太粘,即,在一第一狀態下)暴露在在此描述的磁場生成裝置的支撐表面處或上方確定的磁場下的步驟,由此沿著該磁場的場線對該等非球形磁性或可磁化顆粒進行定向,如此以形成一環形的定向圖案。在本步驟中,使該塗層組合物與該磁場生成裝置的支撐表面足夠近或者與其接觸。
當將該塗層組合物帶到接近於該磁場生成裝置的支撐表面並且在基底的一側上將形成該環形元素時,攜帶該塗層組合物的基底的那一側可以面向該裝置的支撐側,或者沒有攜帶該塗層組合物的基底的那一側 可以面向該支撐側。在該塗層組合物僅應用到該基底的一表面上或者應用在兩側上並且在其上應用該塗層組合物的一側被如此定向以便面向該裝置的支撐表面的情況下,較佳的是沒有與該支撐表面建立直接接觸(使該基底僅與該裝置的支撐表面足夠近,但不與其接觸)。
值得注意地,實際地可以使該塗層組合物與該磁場生成裝置的支撐表面接觸。可替代地,可以提供小的氣隙或中間分離層。在一進一步的並且較佳的替代方案中,執行該方法,從而使得可以使沒有攜帶該塗層組合物的基底表面接近於或者與該一或多個磁體接觸(即,這個或該等磁體形成該支撐表面)。
如果希望,則可以在步驟a)之前將塗底料層應用到該基底上。這可以增強磁性轉移顆粒圖像的品質或促進粘合。在WO 2010/058026 A2中可以找到這種塗底料層的實例。
可以或者與步驟該a)同時地或者在步驟a)之後執行使包括該粘合劑材料和該多個非球形磁性或可磁化顆粒的塗層組合物暴露在磁場(步驟b))下的步驟。即,可以同時地或隨後地執行步驟a)和b)。
用於生產在此描述的OEL的工藝包括(與步驟(b)同時或在步驟(b)之後)使該塗層組合物硬化以便將該等非球形磁性或可磁化顆粒固定在其採用的位置和定向中的步驟(步驟c)),由此將該塗層組合物轉換到一第二狀態。藉由此固定,形成固體塗層或層。術語“硬化”係指包括以一種使得形成強有力地粘著在基底表面上的 實質性固體材料的方式使應用在塗層組合物內的粘合劑成分乾燥、凝固、反應、固化、交聯或聚合的過程,包括可選存在的交聯劑、可選存在的聚合引發劑、以及可選存在的進一步的添加劑。如上所述,取決於還包括該多個非球形磁性或可磁化顆粒的塗層組合物內包括的粘合劑材料,可以藉由使用不同的手段或工藝來執行該硬化步驟(步驟c))。
該硬化步驟通常可以是任何增加該塗層組合物的粘性的步驟,從而使得形成粘著在該支撐表面上的基本上固體材料。基於揮發性成分(如溶劑)的蒸發和/或水蒸發(即,物理乾燥),該硬化步驟可能涉及到物理過程。此處,可以使用熱空氣、紅外線或熱空氣與紅外線的組合。可替代地,該硬化過程可以包括化學反應,如該塗層組合物內包括的粘合劑和可選引發劑化合物和/或可選交聯化合物的固化、聚合或交聯。這種化學反應可以由如上概述的用於該物理固化過程的熱量或IR輻照發起,但可以較佳的是包括由包括但不限於紫外可見光輻射固化(以下稱為UV-Vis固化)和電子束輻射固化(E-束固化)的輻射機制引起的化學反應的發起;氧化聚合(氧化網狀組織,典型地由氧氣和一或多種催化劑引起,如含鈷和含錳的催化劑);交聯反應或以上的任意組合。
輻射固化係特別佳的,並且UV-Vis光輻射固化係甚至更佳的,因為該等技術有利地引起非常快速的固化過程並且因此大大減少包括在此描述的OEL的任何 物品的製備時間。此外,輻射固化具有引起暴露在該固化輻射下後的塗層組合物的粘性暫態增加的優點,因此使顆粒的任何進一步的移動最小化。因此,可以實質地避免該磁性定向步驟後的訊息的任何損失。特別佳的是在具有電磁譜的UV或藍色部分中的波長分量的光化性光(典型地300nm至550nm;更佳的是380nm至420nm;“UV可見固化”)的影響下藉由光聚合的輻射固化。用於UV可見固化的設備可以包括一大功率發光二極體(LED)燈或一弧光放電燈,如中壓汞弧(MPMA)或金屬蒸氣弧光燈,作為光化性輻射的來源。可以或者與步驟b)同時地或者在步驟b)之後執行該硬化步驟(步驟c))。然而,從步驟b)結束到步驟c)開始的時間較佳的是相對短,以便避免任何去定向和訊息的損失。典型地,步驟b)結束與步驟c)開始之間的時間小於1分鐘,較佳的是小於20秒,進一步較佳的是小於5秒,甚至更佳的是小於1秒。特別佳的是在該定向步驟b)結束與該硬化步驟c)開始之間實質上沒有時間間隙,即,步驟c)立即跟在步驟b)後面或者當步驟b)仍然在進行時就已經開始。
如以上概述的,可以或者與步驟b)同時地或者在步驟b)(藉由磁場對顆粒進行定向)之前執行步驟(a)(在該支撐表面上應用,或者較佳的是在由磁體或板形成的支撐表面上的基底表面),或者還可以或者與步驟b)同時地或者在步驟b)(藉由磁場對顆粒進行定向)之後執行步驟c)(硬化)。雖然這對某些類型的設備而言也是可以的,但典型地,不是所有三個步驟a)、b)和c)同時執 行。並且,可以執行步驟a)和b)以及步驟b)和c),從而使得部分地同時執行它們(即,執行該等步驟中的每個步驟的時間部分地重疊,從而使得,例如在該定向步驟b)結束時開始該硬化步驟c))。
為了增強安全文件在汙物中的耐久性或耐化學性和潔淨度並因此延長循環壽命,或為了修改它們的美學外觀(例如,光澤),可以在上OEL的頂部應用一或多個保護層。當存在時,該一或多個保護層典型地由保護清漆製成。該等保護清漆可以是透明的或稍微有些顏色或著色的,並且可以或多或少是有光澤的。保護清漆可以是輻射可固化組合物、熱乾燥組合物或其任意組合。較佳的是,該一或多個保護層可以是輻射可固化組合物,更佳的是UV-Vis可固化組合物。可以在在步驟c)中形成OEL之後應用該等保護層。
上述過程允許獲得攜帶包括嵌套環形區域的OEL的基底,該等區域能夠提供包圍著一中心區域的嵌套環形體的光學外觀或光學印象,其中,在與該OEL的平面垂直並且從該中心區域的中心延伸出來的橫截面視圖中,該等封閉環形區域中的每個區域內存在的非球形磁性或可磁化顆粒的定向沿著或者該OEL的平面內鋪放的對應假設半環形體的表面的或者負彎曲部分(見圖1b)或者正彎曲部分(見圖1c),取決於該磁場生成裝置的磁場是自下還是自上應用到包括該等非球形磁性或可磁化顆粒的塗層組合物層上。進一步地,取決於所用設備的類型,被該等環形體包圍的中心區域可以包括一所謂的 “突起”,即,一包括在基本上與該基底表面平行的定向下的磁性或可磁化顆粒的區域。在這種實施方式中,該定向朝著該等周圍的環形體變化,當從一從該中心區域的中心延伸至該環形的封閉形狀體的橫截面觀看時,沿著或者一負的或者一正的曲線。在最裡面的封閉環形體與該“突起”之間,較佳的是存在一個在其中該等顆粒被定向成基本上與該基底表面垂直的區域,沒有示出或僅示出了很小的反射率。
這在以下應用中是特別有用的,其中OEL由一油墨(例如一安全油墨)或某種其他塗層材料形成並且例如藉由如上所述的印刷來永久地佈置在一基底(如安全文件)上。
在上述工藝中並且當OEL有待提供在基底上時,可以將所述OEL直接提供在基底表面上,其應永久保持在該基底表面上(如用於紙幣應用)。然而,在本發明的一替代性實施方式中,出於生產的目的,還可以將該OEL提供在臨時基底上,隨後可以將該OEL從該臨時基底上清除。這可以例如方便OEL的生產,特別是當該粘合劑材料仍然在其流體狀態下時。此後,在使該塗層組合物硬化以便生產OEL之後,可以從OEL上將該臨時基底清除。當然,在這種情況下,在該硬化步驟後,該塗層組合物必須在物理上完整的形式下,如例如在藉由該硬化形成塑膠狀或片狀材料的情況下。由此,同樣可以提供由該OEL組成的膜狀透明和/或半透明材料(即,實質上由具有各向異性反射率的定向磁性或可磁化顆 粒、用於在其定向上固定該等顆粒並形成膜狀材料(如塑膠膜)的硬化粘合劑成分、以及進一步的成分組成)。
可替代地,在另一實施方式中,該基底可以在與提供該OEL的一側相對的一側上包括一粘著層,或者可以在與該OEL相同側以及在該OEL的頂部提供粘著層,較佳的是在已經完成該硬化步驟之後。在這種例子中,形成包括該粘著層和該OEL的粘著標籤。可以在不用印刷或其他涉及到機器設備的工藝以及相當高付出的情況下將這種標籤貼在各種文件或其他物件或物品上。
根據一實施方式中,以轉移箔形式製造OEC,其可在分離的轉移步驟中應用到文件或物件上。為此目的,為該基底提供一脫模塗層,在該脫模塗層上生產如在此描述的OEL。一或多個粘著層可以應用在如此生產的OEL上。
術語“基底”用於指代可以在其上應用塗層組合物的材料。典型地,基底為片狀形式並且具有不超過1mm的厚度,較佳的是不超過0.5mm,進一步較佳的是不超過0.2mm。較佳的是從以下各項組成之群組中選擇在此描述的基底:紙或其他纖維材料(如纖維素)、含紙材料、玻璃、陶瓷、塑膠和聚合物、玻璃、複合材料以及以上的混合物或組合。典型的紙、類紙或其他纖維材料由各種纖維製成,該等纖維包括但不限於馬尼拉麻、棉、亞麻布、木漿、以及它們的共混物。如熟習該項技術者所熟知的,棉和棉/麻共混物較佳的是用於紙幣,而木漿通常在非紙幣型安全文件中使用。塑膠類和 聚合物類的典型例子包括聚烯烴(如聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP))、聚醯胺、聚酯(諸如聚(對苯二甲酸乙二酯)(PET)、聚(1,4-對苯二甲酸丁二酯)(PBT)、聚(2,6-萘甲酸乙二酯))(PEN))、以及聚氯乙烯(PVC)。紡粘型織物烯烴纖維(如在商標Tyvek®下銷售的那些)也可以用作基底。複合材料的典型實例包括但不限於多層結構或層壓紙和至少一種塑膠或聚合物材料(如以上描述的那些)以及結合在類紙材料或纖維材料內的塑膠/聚合物纖維(如以上描述的那些)。當然,該基底可以進一步包括技術人員熟知的添加劑,如上膠劑、發白劑、加工助劑、增強劑或增濕劑等。
根據本發明的一實施方式,該光學效應層塗層基底(OEC)在在此描述的基底上包括不止一個OEL,例如,其可以包括兩個、三個等OEL。此處,可以使用若干個相同的磁場生成裝置形成兩個或更多個OEL,或者可以使用若干個磁場生成裝置形成。
該OEC可以包括一第一OEL和一第二OEL,其中,它們兩者存在於基底的相同側上,或者其中,一個存在於基底的一側上而另一個存在於基底的另一側上。如果提供在基底的相同側上,則該第一和該第二OEL相互之間可以相鄰或者不相鄰。另外地或可替代地,該等OEL之一可以部分地或完全地與另一個OEL重疊。
如果不止一個磁場生成裝置用於生產多個OEL,則用於對多個非球形磁性或可磁化顆粒進行定向 以便生產一個OEL的磁場生成裝置和用於生產另一個OEL的磁場生成裝置可以放置在:或者i)基底的相同側上,以便生產出展示出或者展示出負彎曲部分(見圖1b)或者正彎曲部分(見圖1c)的兩個OEL;或者ii)基底的相對側上,以便具有一個展示出負彎曲部分的OEL以及另一個展示出正彎曲部分的OEL。可以在粘合劑材料的中間硬化或部分硬化的情況下或不在這種情況下同時地或順序地執行用於生產該第一OEL的非球形磁性或可磁化顆粒的磁性定向以及用於生產該第二OEL的非球形磁性或可磁化顆粒的磁性定向。
為了進一步提高安全文件的安全等級和針對偽造和非法複製的抵抗性,該基底可以包括印刷的、塗層的、或鐳射標記的、或鐳射穿孔的標記、浮水印、安全線、纖維、乩板(planchette)、發光化合物、視窗、箔、貼花以及以上的組合。同樣為了進一步提高安全文件的安全等級和針對偽造和非法複製的抵抗性,該基底可以包括一或多種標誌物質或標籤劑和/或機器可讀物質(例如,發光物質、UV/可見/IR吸收物質、磁性物質以及以上的組合)。
在此描述的OEL可以用於裝飾性目的以及用於對安全文件進行保護和認證。
本發明還包括了包括在此描述的OEL的物件和裝飾性物體。該等物件和物體可以包括不止一個在此描述的光學效應層。物件和裝置性物體的典型實例包括但不限於奢侈品、化妝品包裝、汽車零件、電子/電氣用 品、傢俱等。
本發明的一重要方面涉及到包括在此描述的OEL的安全文件。該安全文件可以包括不止一個在此描述的光學效應層。該等安全文件包括但不限於多個有價文件和多個有價商業貨物。有價文件的典型例子包括但不限於:紙幣、契約、票券、支票、憑證、印花稅票和稅收標籤、協議等、身份證明文件如護照、身份證、簽證、駕照、銀行卡、***、交易卡、通行文件(access document)或卡、門票、公共交通票或地契等。術語“有價商業貨物”係指包裝材料,特別是用於藥物、化妝品、電子產品或食品工業的包裝材料,該包裝材料應受保護以免偽造和/或非法複製,以便保證該包裝的內容,例如像真正的藥物。該等包裝材料的實例包括但不限於多種標籤,如認證品牌標籤、篡改證據標籤和***。
較佳的是,從由以下各項組成之群組中選擇在此描述的安全文件:紙幣、身份證明文件、權利授予文件、駕照、***、通行卡、交通契(transportation title)、銀行支票以及擔保產品標籤。可替代地,該OEL可以被生產到一輔助基底(例如如安全線、安全帶、箔片、貼花、窗口或標籤)上,並且因此在一分離的步驟中被轉移到一安全文件上。
技術人員可以想到在不脫離本發明的精神的情況下對上述特定實施方式進行若干修改。本發明包括這種修改。
進一步地,如在此全文所陳述的,貫穿本說 明書所述的所有文件藉由引用以其整體結合於此。
現在參照附圖以及具體的實施方式對包括根據本發明的多個環形區域之光學效應層(OEL)及其生產進行更加詳細的描述,其中
圖1示意地展示了環形體(圖1A)以及在形成環形封閉體的區域中的非球形磁性或可磁化顆粒定向的變化,在從中心區域的中心延伸出來的橫截面中(即,該環形體中的整個的中心),該環形封閉體沿著假設橢圓或者負彎曲部分(圖1B)或者正彎曲部分(圖1C)的切線,該假設橢圓的中心在該橫截面中形成的環形體的區域上方或下方。
圖2包含包括兩個環形的相同安全元素的三個視圖,各自以環的形式,其中圖2a示出了光學效應層的照片,該光學效應層包括具有兩個環形的安全元素;圖2b展示了非球形磁性或可磁化顆粒的定向關於 該OEL平面在沿著圖2A的指示線的橫截面內的變化,以及圖2c示出了垂直於其頂表面切割的圖2a的光學效應層的橫截面的三張電子顯微照片,其中該等顯微照片分別是在位置A、B以及C上拍攝。每張顯微照片示出了被光學效應層覆蓋的基底(在底部),該光學效應層包括形成兩個環形的定向非球形磁性或可磁化顆粒;圖3a示意地描繪了根據本發明一實施方式的磁場生成裝置之實施方式,該裝置包括一支撐表面(S)、一偶極磁體(M)、以及一反向T形鐵軛(Y),該支撐表面用於容納有待在其上提供光學效應層的基底,該偶極磁體以空心環形體(一環)的形式被磁化從而使得該磁體的南-北軸與該環路(環)的平面垂直。磁體(M)和鐵軛(Y)的元件以及空間中如場線(F)所展示的磁體(M)的三維磁場關於中心豎直軸(z)轉動地對稱;圖3b示出了本發明的安全元素的照片,該安全元素包括圖3a中示出的利用磁場生成裝置形成的兩個環形(兩個環);圖4示意地描繪了根據本發明的另一實施方式的磁場生成裝置的實施方式,該裝置包括:i)一條形偶極磁體(M1),該條形偶極磁體被磁化從而使得其南-北軸垂直於支撐面(S);ii)一偶極磁體,以環形空心體(M2)的形式同樣被磁化從而使得其南-北軸垂直於支撐面(S);以及iii)一反向雙T型鐵軛(Y)。
圖5示意地描繪了根據本發明之進一步的實施方式 之磁場生成裝置的橫截面,包括各自以環形體形式的第一(M1)以及第二(M2)偶極磁體(即,每個磁體形成一環,並且磁體M2完全地嵌入(嵌套)在磁體(M1)的環中)以及一磁極片(一反向三T型鐵軛(Y)),該等偶極磁體各自被磁化如此以便於它們的南-北軸垂直於支撐表面(S);圖6a)-d)示意地描繪了根據本發明的實施方式的磁場生成裝置的多個進一步的實施方式;圖6)示出了使用圖6d所示出的裝置獲得的光學效應層的三張照片;圖7a)-d)示意地描繪了根據本發明的實施方式的磁場生成裝置的多個進一步的實施方式;圖8示意地描繪了根據本發明的磁場生成裝置之進一步的實施方式;圖9示意地描繪了根據本發明的磁場生成裝置之進一步的實施方式;圖10示意地描了根據本發明的磁場生成裝置之進一步的實施方式;圖11示意地描繪了根據本發明的磁場生成裝置之進一步的實施方式;圖12示意地描繪了根據本發明的磁場生成裝置之進一步的實施方式;圖13示意地描繪了根據本發明的磁場生成裝置之進一步的實施方式;圖14示意地描繪了根據本發明的磁場生成裝置之進一步的實施方式; 圖15a示意地描繪了根據本發明的磁場生成裝置之進一步的實施方式;圖15b示出了安全元素的照片,該安全元素包括與圖15a所示的在圖15a的磁體與容納基底的支撐表面S的表面之間的0mm的距離d處的裝置一起形成的多個環形,即該支撐表面S被提供成與該磁體直接接觸;圖15c示出了安全元素的照片,該安全元素包括與圖15a所示的在圖15a的磁體與容納基底的支撐表面S的表面之間的1.5mm的距離d處的裝置一起形成的多個環形;圖16示意地描繪了根據本發明的磁場生成裝置之進一步的實施方式;圖17示意地描繪了根據本發明的磁場生成裝置之進一步的實施方式;圖18示意地描繪了根據本發明的磁場生成裝置之進一步的實施方式;圖19示意地描繪了根據本發明的磁場生成裝置之進一步的實施方式;以及圖20示意地描繪了根據本發明的磁場生成裝置之進一步的實施方式。
圖21a和圖21b展示了OEL的實施方式的環形區域中的非球形磁性或可磁化顆粒之定向;圖22示出了環形的實例;圖23示意地描繪了根據本發明的具有接地板的磁場生成裝置之進一步的實施方式;以及 圖24示意地描繪了根據本發明的具有接地板的磁場生成裝置之進一步的實施方式。
圖25示意地描繪了根據本發明的磁場生成裝置之進一步的實施方式。
現在將藉由實例進一步描述本發明。然而,該等實例不旨在以任何方式限制本發明的範圍。
實例 實例1
根據圖3的磁場生成裝置用於在作為基底的黑色紙張上的UV可固化網版印刷油墨的印刷層內對非球形光學可變磁性顏料進行定向。
該油墨具有以下配方:
根據圖3的磁場生成裝置用於在作為基底的黑色紙張上根據實例1的配方的UV可固化網版印刷油墨的印 刷層內對非球形光學可變磁性顏料進行定向。
該磁場生成裝置包括:一軟磁鐵的基板;一內徑15mm、外徑19mm、以及厚度4mm的載入鍶六角鐵氧體的塑磁性鐵氧體的軸向磁化環形永磁體;以及一佈置在該環形永磁體的中心處的直徑6mm且厚度4mm的軟磁鐵的滾筒形軛。
攜帶UV可固化網版印刷油墨的印刷層的紙基底佈置在距離該環形永磁體和該鐵軛1mm的距離處。如此獲得的光學可變顏料的磁性定向圖案隨後經歷應用步驟、藉由使包括該等顏料的印刷層UV固化而被固定住。
圖3中在三個不同的視圖下給出了結果磁性定向圖像,展示了該圖像的取決於視角的變化。
實例2
根據圖6d的磁場生成裝置用於在作為基底的黑色紙張上根據實例1的配方的UV可固化網版印刷油墨的印刷層內對非球形光學可變磁性顏料進行定向。
該磁場生成裝置包括一軟磁鐵的接地板,在其上佈置著直徑6mm且厚度1mm的軸向磁化NdFeB永磁片,並且該南磁極在該軟磁性接地板上。外徑10mm、內徑8mm且深度1mm的轉動對稱U形軟磁鐵軛佈置在該永磁片的北磁極上。直徑6mm且厚度1mm的第二軸向磁化NdFeB永磁片佈置在轉動對稱U形軟磁鐵軛的中心處,並且該南磁極在該軟磁鐵軛上。
將攜帶包括光學可變磁性顏料的UV可固化網版印刷油墨的印刷層的紙基底直接佈置在該第二永磁片和該 鐵軛的磁極上。如此獲得的光學可變顏料顆粒的磁性定向圖案隨後經歷應用步驟、藉由使包括該等顏料的印刷層UV固化而被固定住。
圖6中在三個不同的視圖下給出了結果磁性定向圖像,展示了該圖像的取決於視角的變化。
實例3
根據圖24的磁場生成裝置用於在作為基底的黑色紙張上根據實例1的配方的UV可固化網版印刷油墨的印刷層內對非球形光學可變磁性顏料進行定向。
該磁場生成裝置包括:一非磁性接地板,並且佈置在所述接地板上;載入鍶六角鐵氧體的塑磁性鐵氧體的一系列四個嵌套軸向磁化環形永磁體,並且載入鍶六角鐵氧體的塑磁性鐵氧體的軸向磁化圓筒形永磁體在該中心處。所有磁環高4mm並且厚2mm,該磁性滾筒高4mm並且具有3mm的直徑,並且所有磁體之間的空隙為2mm。以交替的順序佈置該等磁體的北磁極和南磁極。
將攜帶包括光學可變磁性顏料的UV可固化網版印刷油墨的印刷層的紙基底直接佈置在該該等磁體的磁極上。如此獲得的光學可變顏料顆粒的磁性定向圖案隨後經歷應用步驟、藉由使包括該等顏料的印刷層UV固化而被固定住。
圖24中在三個不同的視圖下給出了結果磁性定向圖像,展示了該圖像的取決於視角的變化。
實例4
根據圖15的磁場生成裝置用於在作為基底的黑色 紙張上根據實例1的配方的UV可固化網版印刷油墨的印刷層內對非球形光學可變磁性顏料進行定向。
該磁場生成裝置包括一線性序列的六個NdFeB永磁體,每個的尺寸為3×3×3mm,一起安裝在一可轉動的非磁性接地板上。該等永磁體之間的空隙為1mm大。該等磁體的磁軸全都在相同的意義上沿著該線性序列磁體的方向對齊,從而產生一種NS-NS-NS-NS-NS-NS的線性安排。
在一第一實施方式中,將攜帶包括光學可變磁性顏料的UV可固化網版印刷油墨的印刷層的紙基底直接佈置在該等磁體的磁極上,並且使攜帶該線性序列磁體的可轉動非磁性接地板迅速地轉動,以便產生用於對顆粒進行定向的平均磁場。如此獲得的光學可變顏料的磁性定向圖案隨後經歷應用步驟、藉由使包括該等顏料的印刷層UV固化而被固定住。圖15b中在三個不同的視圖下給出了結果磁性定向圖像,展示了該圖像的取決於視角的變化。
在一第二實施方式中,將攜帶包括光學可變磁性顏料的UV可固化網版印刷油墨的印刷層的紙基底立即佈置在距離該等磁體的磁極1.5mm的距離處,從而產生一張稍微不同的環形效應圖像。圖15c中在三個不同的視圖下給出了結果磁性定向圖像,展示了該圖像的取決於視角的變化。

Claims (23)

  1. 一種光學效應層(OEL),包括多個非球形磁性或可磁化顆粒,該等顆粒分散在一包括粘合劑材料的塗層組合物內,該OEL包括兩個或更多個環形區域,該等環形區域嵌套在被最裡面的環形區域包圍的一共同中心區域周圍,其中,在該等環形區域中的每個區域中,該多個非球形磁性或可磁化顆粒的至少一部分被定向成使得在一個與該OEL層垂直的並且從該中心區域的中心延伸至最外面的環形區域的外邊界的橫截面中,該等環形區域的橫截面區域中的每個區域內的顆粒的最長軸沿著假設橢圓或圓的或者一負彎曲或者一正彎曲部分的一條切線。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光學效應層(OEL),其中,該OEL進一步包括在該最外面的環形區域外的一外部區域,包圍著該最外面的環形區域的該外部區域包括多個非球形磁性或可磁化顆粒,其中,該外部區域內的該多個非球形磁性或可磁化顆粒中的至少一部分被定向成使得其最長軸基本上與該OEL的平面垂直或者隨機地對其進行定向。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之光學效應層(OEL),其中,被該最裡面的環形區域包圍的該中心區域包括多個非球形磁性或可磁化顆粒,其中,該中心區域內的該多個非球形磁性或可磁化顆粒中的一 部分被定向成使得其最長軸基本上與該OEL的平面平行,從而形成一突起的光學效應。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之光學效應層(OEL),其中,該突起的外週邊形狀與該最裡面的環形區域的形狀相似。
  5. 如申請專利範圍第3或4項所述之光學效應層(OEL),其中,該等環形區域各自具有一環的形式,並且該突起具有一實心圓或半球體的形狀。
  6. 如申請專利範圍第1、2、3、4和5項中任一項所述之光學效應層(OEL),其中,該多個非球形磁性或可磁化顆粒中的至少一部分由非球形光學可變磁性或可磁化顏料構成。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之光學效應層(OEL),其中,從由磁性薄膜干涉顏料、磁性膽固醇型液晶顏料和其混合物組成的組中選擇該等光學可變磁性或可磁化顏料。
  8. 如以上任一申請專利範圍較佳的是如申請專利範圍第3項所述之光學效應層(OEL),其中,該等環形區域內的和/或被該等環形區域包圍著的該中心區域內的該多個非球形磁性或可磁化顆粒被定向成如此以便提供從該OEL的表面延伸出來的一或多個三維物體的光學效應。
  9. 一種磁場生成裝置,包括從磁體和磁極片中選擇的並且包括至少一個磁體的多個元件,該多個元件或者(i)位於一支撐表面或一被配置成用於接收充當支撐表 面的基底的空間的下面,或者(ii)形成一支撐表面,並且被配置成如此以便能夠提供一磁場,其中,磁場線在所述支撐表面或空間上方的兩個或更多個區域內基本上與所述支撐表面或空間平行走向,並且其中i)這兩個或更多個區域形成包圍著一中心區域的多個嵌套環形區域;和/或ii)該多個元件包括多個磁體,並且該等磁體被安排成可繞著一轉動軸轉動,從而使得帶有基本上平行於該支撐表面或空間走向的場線的區域在繞著該轉動軸轉動時組合起來,由此當繞著該轉動軸轉動時,形成包圍著一中心區域的多個嵌套環形區域。
  10. 如申請專利範圍第9項選項ii)所述之磁場生成裝置,其中,該等磁體被安排成使得在一位於所述支撐表面或空間上方的並且以該轉動軸為中心的區域中生成一帶有基本上與磁體的表面平行走向的場線的磁場。
  11. 如申請專利範圍第9項選項i)所述之磁場生成裝置,其中,藉由從磁體和磁極片中選擇的多個元件的安排引起平行場線的形成包圍著一中心區域的嵌套環形區域的這兩個或更多個區域,所述元件中的至少一個具有與該支撐表面或空間上方的帶有平行場線的環形區域相對應的一環形形式。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之磁場生成裝置,其中,從磁體和磁極片中選擇的多個元件的這種安排包括具有基本上與所述支撐表面或空間垂直的其磁軸的 至少一個環形磁體,該安排較佳的是進一步包含一具有環形形式的磁極片,該環形磁體和該環形磁極片以嵌套的方式包圍著一中心區域。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之磁場生成裝置,其中,該中心區域包括一具有基本上與所述支撐表面或空間垂直的其磁軸的條形偶極磁體或一中心磁極片,並且其中,從該中心區域開始,以交替的方式安排該磁極片和該磁體。
  14. 如申請專利範圍第9項選項ii)或如申請專利範圍第10項所述之磁場生成裝置,其中,繞著該轉動軸對稱地安排該多個磁體並且其具有基本上與該支撐表面或空間平行或基本上垂直的其磁軸。
  15. 如申請專利範圍第9項所述之磁場生成裝置,從由以下各項組成之群組中對其進行選擇:a)一磁場生成裝置,其中,提供了一環形軸向磁化偶極磁體,從而使得南-北軸與該支撐表面或空間垂直,其中,該環形磁體包圍著一中心區域,並且該裝置進一步包括一磁極片,該磁極片被提供成相對於該支撐表面或該空間位於該環形軸向磁化偶極磁體的下方並且封閉由該環形磁體形成的環路的一側,並且其中,該磁極片形成延伸到被該環形磁體包圍的空間內並且與其間隔開的一或多個突出,其中a1)該磁極片形成延伸到被該環形磁體包圍的中心區域內的一突出,其中,該突出與該環形磁體橫向地間隔開並且填充該中心區域的一部分; a2)該磁極片形成一環形突出並且包圍著一具有與該環形磁體相同南-北方向的中心條形偶極磁體,該突出和該條形偶極磁體相互之間間隔開,或者a3)該磁極片形成兩個或多個間隔開的突出,或者所有該等突出或者所有該等突出之一係環形的,並且,取決於突出之數量,在該等間隔開的環形突出之間形成的空間內提供具有與該第一軸向磁化環形磁體相同的南-北方向的一或多個附加軸向磁化環形磁體,該等附加磁體與該等環形突出間隔開,並且其中,被該等環形突出和該等環形磁體包圍著的中心區域部分地填充有或者具有與該等包圍環形磁體相同的南-北方向的中心條形偶極磁體或者填充有該磁極片的一中心突出,從而使得,當從該支撐表面或該空間上觀察時,形成間隔開的環形磁極片突出與環形軸向磁化偶極磁體的一交替安排,從而包圍著一中心區域,其中,該中心區域填滿有或者一條形偶極磁體或者一如上所述的中心突出;b)一磁場生成裝置,包括兩個或更多個條形偶極磁體和兩個或更多個磁極片,其中該裝置包括等數量之磁極片和條形偶極磁體,其中,該等條形偶極磁體具有基本上與該支撐表面或空間垂直的其南-北軸,具有相同的南-北方向並且被提供成距離該支撐表面或空間的距離不同,較佳的是沿著一條從該支撐表面或空間垂直延伸出來的一條線,並且相互之間間隔開;以及 該等磁極片被提供在該等條形偶極磁體之間的空間內並且與其接觸,其中,該等磁極片形成以環形形式包圍一中心區域的一或多個突出,位於該支撐表面或空間旁邊的條形偶極磁體位於該中心區域內;c)一磁場生成裝置,包括一條形偶極磁體,該條形偶極磁體位於該支撐表面或空間下方並且具有與所述支撐表面或空間垂直的其南-北方向,安排在該磁體上方和該支撐表面或空間下方的一或多個環形磁極片,對於多個環形磁極片而言,其被安排成間隔開並且是共面嵌套的,該一或多個磁極片橫向地包圍著一中心區域,該磁體位於該中心區域下面,該裝置進一步包括一具有與該最外面的環形磁極片約相同尺寸或約相同外週邊形狀的第一板狀磁極片,該板狀磁極片被安排在該磁體下方,從而使得其外週邊形狀與該等環形磁極片中的最外面的磁極片的週邊在來自該支撐表面或空間的方向上重疊,並且其與該磁體的磁極之一接觸;並且一中心磁極片與該磁體的對應地另一磁極接觸,該中心磁極具有一環路的外週邊形狀,部分地填充該中心區域並且橫向地並且與該一或多個環形磁極片間隔開並且被其包圍;d)根據以上項目c)所述的一磁場生成裝置,其中,在該磁體的一磁極的上方並且與其接觸的並且在該一或多個環形磁極片的下方並且與其接觸的以及在該中心磁極片的下方並且與其接觸的位置上提供 一具有環路的外週邊形狀的第二板狀磁極片,從而使得該中心磁極片不再與該磁體的磁極直接接觸,該第二板狀磁極片與該第一板狀磁極片尺寸和形狀大約相同;e)一磁場生成裝置,其中,兩個或更多個條形偶極磁體被安排在該支撐表面或空間下方並且如此以便於可以繞著一與該支撐表面或空間垂直的轉動軸轉動,這兩個或更多個條形偶極磁體與該轉動軸間隔開並且相互之間間隔開並且對稱地提供在該轉動軸的對側上,該裝置可選地進一步包括安排在該支撐表面或空間下方並且在該轉動軸上的一條形偶極磁體,其中或者e1)該裝置在該轉動軸的任一側上包括一或多個條形偶極磁體,其全都具有基本上與該支撐表面或空間垂直的並且基本上與該轉動軸平行的其南-北軸,所有磁體的南-北方向關於該支撐表面或空間完全相同,並且該等磁體相互之間間隔開,該裝置可選地包括一被安排在該支撐表面或空間下方並且在該轉動軸上的條形偶極磁體,該磁體的南-北軸基本上與該支撐表面或空間垂直並且基本上與該轉動軸平行,並且該磁體的南-北方向或者與被安排成可以繞著該軸轉動並且與其間隔開或與其相對的磁體的南北方向完全相同;e2)該轉動軸上沒有可選條形偶極磁體並且該裝置在該轉動軸的任一側上包括被安排成相互之間並 且與該轉動軸間隔開的兩個或更多個條形偶極磁體,該等磁體的南-北軸基本上與該支撐表面或空間垂直並且基本上與該轉動軸平行,並且其中,在該軸的任一側上提供的磁體具有交替的南-北方向,並且關於該轉動軸,最裡面的磁體具有或者相同或者相反的南-北方向;e3)該轉動軸上沒有可選條形偶極磁體並且該裝置在該轉動軸的任一側上包括被安排成相互之間並且與該轉動軸間隔開的兩個或更多個條形偶極磁體,該等磁體的南-北軸基本上與該支撐表面或空間垂直並且基本上與該轉動軸平行,並且其中,在該軸的任一側上提供的磁體具有相同的南-北方向,並且提供在該轉動軸的不同側上的磁體具有相反的南-北方向;e4)該裝置在該轉動軸的任一側上包括被安排成與該轉動軸間隔開的一或多個條形偶極磁體,並且如果一側上存在不止一個磁體時,則相互之間間隔開,該等磁體的南-北軸基本上與該支撐表面或空間平行並且基本上與該轉動軸成徑向,以及該等磁體的南-北方向被安排成使得所有磁體的南-北方向實質上指向相同方向,其中進一步地或者e4-1)在該轉動軸上沒有提供可選磁體,並且在該轉動軸的任一側上提供了至少兩個磁體;或者e4-2)在該轉動軸上提供了一可選磁體,任一側上的磁體被安排成相互之間間隔開,該轉動軸上的 磁體為一條形偶極磁體,其具有基本上與該支撐表面平行的其南-北軸以及指向與該轉動軸的任一側上提供的其他磁體相同的方向的其南-北方向;e5)該裝置不包括提供在該轉動軸上的可選磁體而在該轉動軸的任一側上包括被安排成與該轉動軸間隔開並且相互之間間隔開的兩個或更多個條形偶極磁體,該等磁體的南-北軸基本上與該支撐表面或空間平行並且基本上與該轉動軸成徑向,其中,所有磁體的南-北方向關於該轉動軸對稱(即,所有朝著或者遠離該轉動軸指向);e6)該裝置不包括提供在該轉動軸上的可選磁體而在該轉動軸的任一側上包括被安排成與該轉動軸間隔開並且相互之間間隔開的一對或多對條形偶極磁體,所有磁體的南-北軸基本上與該支撐表面或空間平行並且基本上與該轉動軸成徑向,並且每對磁體由兩個帶有分別朝著對方或者遠離對方指向的相反南-北方向的磁體形成,並且其中,最裡面的多對磁體中的最裡面的磁體在任一側上具有或者e6-1)關於該轉動軸對稱的南北方向,兩者或者遠離或者朝著該轉動軸指向;或者e6-2)關於該轉動軸不對稱的南北方向,一個遠離並且一個朝著該轉動軸指向;或者e7)該裝置或者e7-1)包括在該轉動軸上的可選條形偶極磁體和該轉動軸的任一側上的一或多個磁體,所有 磁體的南-北軸基本上與該支撐表面平行並且該轉動軸的任一側上的磁體的南-北軸實質上與該轉動軸成徑向;或者e7-2)該裝置不包括在該轉動軸上的可選條形偶極磁體而包括該轉動軸的任一側上的被安排成與該轉動軸間隔開的兩個或更多個磁體,所有磁體的南-北軸基本上與該支撐表面或空間平行並且基本上與該轉動軸成徑向,其中,在兩個例子中,安排在該轉動軸的一側上的磁體的南-北方向與安排在該轉動軸的另一側上的磁體的南-北方向關於該轉動軸不對稱(即,在一側上朝著該轉動軸指向並且在另一側上遠離該轉動軸指向),從而使得該等南-北方向從一側上的最外面的磁體到另一側上的最外面的磁體成一直線,在這條線上使e7-1情況中的轉動軸上的磁體對齊;e8)該裝置在該轉動軸的任一側上包括兩個或更多個條形偶極磁體,其全都具有基本上與該支撐表面或空間垂直的並且基本上與該轉動軸平行的其南-北軸,並且可選地,一條形偶極磁體安排在該轉動軸上並且也具有基本上與該支撐表面或空間垂直的並且基本上與該轉動軸平行的其南-北軸;相鄰磁體的南-北方向關於該支撐表面或空間相反,並且該等磁體相互之間間隔開;或者e9)該裝置在該轉動軸的任一側上包括兩個或 更多個條形偶極磁體,其全都具有基本上與該支撐表面或空間平行的並且基本上與該轉動軸成徑向的其南-北軸,並且可選地,一條形偶極磁體安排在該轉動軸上並且也具有基本上與該支撐表面或空間平行的並且基本上與該轉動軸垂直的其南-北軸;相鄰磁體的南-北方向指向相反方向,並且該等磁體相互之間間隔開;f)一磁場生成裝置,其中,提供了兩個或更多個環形偶極磁體,從而使得其南-北軸與該支撐表面或空間垂直,這兩個或更多個環形磁體被安排成嵌套式、間隔開並且包圍著一中心區域,該等磁體被軸向地磁化,並且相鄰的環形磁體具有或者朝著或遠離該支撐表面或空間指向的相反的南-北方向,該裝置進一步包括提供在被該等環形磁體包圍著的中心區域內的一條形偶極磁體,該條形偶極磁體具有基本上與該支撐表面垂直的並且與該等環形磁體的南-北軸平行的其南-北軸,該條形偶極磁體的南-北方向與最裡面的環形磁體的南-北方向相反,該裝置可選地進一步包括在與該支撐表面或空間相對側上的並且與該中心條形偶極磁體以及該等環形磁體相接觸的一磁極片;g)一磁場生成裝置,包括一永磁板,該永磁板被磁化成與該板的平面垂直並且具有多個突出和凹陷,該等突出和凹陷被安排成形成包圍著一中心區域的嵌套式環形突出和凹陷,該等突出和凹陷形成 相反的磁極;以及h)一磁場生成裝置,其包括提供在一轉動軸周圍的多個條形偶極磁體,該等磁體在該轉動軸的任一側上為兩個或更多個條形偶極磁體,所有該等條形偶極磁體具有基本上與該支撐表面或空間或者平行或者垂直的其南-北軸,並且可選地,一條形偶極磁體安排在該轉動軸上並且也具有基本上與該支撐表面平行或垂直的其南-北軸;分別地,相鄰磁體的南-北方向指向相同或相反方向,並且該等磁體相互之間間隔開或者相互接觸,該等磁體可選地被提供在一接地板上。
  16. 一種印刷元件,包括如申請專利範圍第9至15項所述之磁場生成裝置,其可選地為一轉動印刷組件。
  17. 如申請專利範圍第9至15項中任一項所述之磁場生成裝置之用途,用於生產如申請專利範圍第1至8項中任一項所述之OEL。
  18. 一種用於生產光學效應層(OEL)之工藝,包括以下步驟:a)在一支撐表面或一基底表面上應用一塗層組合物,包括一粘合劑材料和多個非球形磁性或可磁化顆粒,所述塗層組合物在一第一(流體)狀態下,b)將一第一狀態下的該塗層組合物暴露在一磁場生成裝置的磁場下,較佳的是如申請專利範圍第9至15項中任一項所述之磁場生成裝置,由此在多個包圍著一中心區域的嵌套式環形區域內對該等非球 形磁性或可磁化顆粒中的至少一部分進行定向,從而使得該等環形區域的橫截面區域中的每個區域內的顆粒的最長軸沿著假設橢圓或圓的或者一負彎曲或者一正彎曲部分的一條切線;並且c)使該塗層組合物硬化成一第二狀態,以便將該等磁性或可磁化非球形顆粒固定在它們所採用的位置和定向中。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之工藝,其中,藉由UV-Vis光輻射固化完成該硬化步驟c)。
  20. 如申請專利範圍第1至8項中任一項所述之光學效應層,可以藉由如申請專利範圍第18項或如申請專利範圍第19項所述之工藝獲得該光學效應層。
  21. 一種光學效應層塗層基底(OEC),在一基底上包括如申請專利範圍第1至8或20項中任一項所述之一或多個光學效應層。
  22. 一種安全文件,較佳的是紙幣或身份證明檔,包括如申請專利範圍第1至8或20項中任一項所述之光學效應層。
  23. 如申請專利範圍第1至8或20項中任一項所述之光學效應層之或如申請專利範圍第21項所述之光學效應塗層基底之用途,用於保護安全文件免受偽造或詐騙或者用於裝飾性應用。
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