[发明专利]光学安全装置

说明书

本发明涉及一种包括两个图案化延迟器(11、12)以及在延迟器之间的反射偏振器(13)的光学装置。存储在延迟器的图案中的信息可以既在透射中、又在反射中被观察。根据本发明的装置可以用作例如用于纸币的高安全元件。

技术领域

本发明涉及一种包括两个图案化延迟器以及在延迟器之间的反射偏振器的半透射半反射式装置。根据本发明的装置可以用作例如用于纸币的高安全元件。

背景技术

具有图案化各向异性性质的光学元件例如被认为是包括如下层的光学元件，该层包括具有局部不同的光轴方向的聚合或交联液晶。这样的层例如是通过在对齐层的顶部涂覆可交联液晶材料、从而表现出局部不同的对齐方向而制备的。液晶材料采用底部对齐层的局部对齐方向，然后被交联以固定方位。

各向异性性质可以例如是指双折射性。双折射性材料层中的图案例如以不同光轴方位的分区为特征。作为例子，上面提到的液晶材料是双折射性的，并且方位图案可以通过对齐层中的方位图案来实现。

具有局部不同的对齐方向的对齐层可以用光对齐技术容易地制备，在光对齐技术中，对光的偏振敏感的一层材料被曝光于线性偏振光。图案化对齐是通过改变光的偏振方向以使光对齐层的不同区域曝光来实现的。详细方法和合适的材料例如在WO 2009/112206中有描述。

因为双折射性材料的不同折射率，光在双折射性材料中的传播速度取决于光的偏振方向。如果线性偏振光以不平行于双折射性材料的主轴中的一个的偏振方向进入双折射性材料层，则光被划分为偏振方向相互垂直的两个光线，这两个光线以两个不同的速度传播。光传播通过所述层的不同速度使光线中的一个相对于另一个延迟，因此导致相位差，该相位差随着通过所述层的光路的长度线性地增大。对于给定的双折射性材料，光在通过所述层之后的延迟线性地取决于所述层的厚度。任何延迟因此可以用所述层的厚度来调整，例如，四分之一波长或半波长延迟。

另一方面，如果线性偏振光以平行于主轴(例如，光轴)的偏振方向进入双折射性层，则光的偏振状态在通过所述层时是不变的。对于具有方位图案的双折射性层，因此可以使线性偏振光例如在偏振方向平行于第一分区中的光轴方向并且例如与第二分区中的光轴方向成45^°的情况下入射在所述层上。因此，光的偏振状态在第一分区中不变，而它在第二分区中改变。如果半波长延迟被选择，则在第二分区的区域中通过所述层的偏振光的偏振方向被旋转90^°。因此，通过第二分区的偏振光的偏振方向与第一分区的偏振方向相差90^°。因此，如果具有图案化延迟器的元件被适当地布置在交叉的线性偏振器之间，则光可以在一些区域中通过，而在其他区域中，光被阻挡。因为这些性质，具有图案化延迟器的光学元件被用在安全装置中，因为以方位图案的形式存储的信息在正常条件下不能被看见，但是当已经通过该元件的偏振光被用偏振器分析时是可见的。

WO 98/52077公开了包括叠层的光学装置，该叠层包括第一图案化延迟器和第二图案化延迟器以及在延迟器之间的偏振器，每个图案化延迟器对光学信息进行编码。因此，该装置已经提供了对存储在这两个延迟器中的任何一个中的信息进行解码所需的两个偏振器中的一个。如果外部偏振器被保持在该装置的下面或上面，则第一延迟器或第二延迟器位于内部偏振器和外部偏振器之间，并且以对应的延迟器的图案编码的信息变得可见。因此，不同信息可以根据外部偏振器是否被保持在该装置的下面或上面而变得可见。

尽管现有技术的上面种类的光学元件已经为安全应用提供了高安全级别，但是一直需要在光学安全元件中有用于伪造保护的新颖的区别性特征。

发明内容

本发明的目的因此是提供一种具有提供高安全级别的独特特征的光学安全装置。进一步的目的是提供用于制造这样的装置的方法。

根据本发明的第一方面，提供一种包括叠层的光学安全装置，该叠层包括第一光学延迟器层和第二光学延迟器层，每个光学延迟器层具有逐区域不同的光轴方位，其特征在于，反射偏振器在这两个延迟器之间，偏振区域至少与每个延迟器的一部分重叠。