显示依赖于视角的光学效应的光学效应层、其生产过程和装置、带有光学效应层的物品及其使用

摘要

本发明涉及保护诸如纸币和身份证件之类的安全文件不受伪造或非法复制的领域。具体而言，本发明涉及示出依赖于视角的光学效应的光学效应层(OEL)、用于产生所述OEL的装置和工艺和带有所述OEL的物品，以及涉及使用所述光学效应层作为文件上的防伪装置。所述OEL包括多个非球形磁性或可磁化粒子，所述粒子分散在包括粘合剂材料的涂层组分中，所述OEL包括两个或更多个环形区域，所述环形区域围绕公共中心区域嵌套，所述公共中心区域由最内侧环形区域围绕，其中，在每个所述环形区域中，所述多个非球形磁性或可磁化粒子的至少一部分被定向为：在与所述OEL层垂直并从所述中心区域的中心延伸到最外侧环形区域的外边界的横截面中，所述环形区域的每个横截面中的粒子的最长轴与假设的椭圆或圆的负弯曲部或正弯曲部相切。

说明书

技术领域

本发明涉及保护有价文件和有价商品免遭伪造和非法复制的领域。具 体而言，本发明涉及显示依赖于视角的光学效应的光学效应层(OEL)、 其生产装置和过程、带有所述OEL的物品，以及所述光学效应层作为文 件上的防伪装置的使用。

背景技术

在本技术领域中众所周知，使用包含定向的磁性或可磁化粒子或颜料 (尤其是光学可变的磁性颜料)的油墨、组分或层例如在安全文件领域中 制造安全元素。包括定向的磁性或可磁化粒子的涂层或层例如在US  2,570,856、US 3,676,273、US 3,791,864、US 5,630,877和US 5,364,689中 公开。包括定向的磁性色偏移颜料粒子的涂层或层在WO 2002/090002 A2 和WO 2005/002866 A1中公开，这些磁性色偏移颜料粒子可产生引人注目 的光学效应，有利于保护安全文件。

例如用于安全文件的安全特征一般可被分类为一方面的“隐式”安全 特征，和另一方面的“显式”安全特征。隐式安全特征所提供的保护依赖 于这样的概念：即，这些特征很难检测到，通常需要特殊的设备和知识才 能检测到，而“显式”安全特征依赖于这样的概念：即，人类感官无需任 何帮助即可轻易检测到这些特征，例如，这些特征可看到和/或通过触觉检 测到，但是仍旧很难制造和/或复制。然而，显式安全特征的效力很大程度 上依赖于它们作为安全特征的易识别性，因为多数用户，尤其是事先对相 关安全文件或物品的安全特征不了解的用户只有在此时才基于所述安全特 征实际地执行安全检查，如果这些用户实际了解安全特征的存在和性质的 话。

如果安全特征根据观察条件(例如观察角度)的变化更改其外观，则 可实现特别引人注目的光学效应。此效应例如可通过EP-A 1 710 756中公 开的动态外观更改光学装置(DACOD)实现，所述装置例如为依赖于硬 化涂层中的定向颜料粒子的凹面菲涅尔型反射表面，或者凸面菲涅尔型反 射表面。该文献描述了一种通过在磁场中调准颜料获取包含带磁性颜料或 碎片的印刷版图像的方式。在磁场中调准之后，这些颜料或碎片显示出菲 涅尔结构排列，例如菲涅尔反射器。通过倾斜图像来更改朝向观察者的反 射方向，向观察者呈现最大反射的区域根据碎片或颜料的调准(alignment) 而移动。此类结构的一个示例是所谓的“滚条”(rolling bar)效应。此 效应如今被用于纸币上的若干安全元素，例如南非50兰特纸币的“50”。 但是，这种滚条效应一般仅在将安全文件朝着特定方向倾斜时才能被看到， 即，从观察者角度来看上下倾斜或向侧面倾斜。

尽管菲涅尔型反射表面平坦，但它们提供凹凸反射半球的外观。所述 菲涅尔型反射表面可通过将包括各向异性反射磁性或可磁化粒子的湿涂层 暴露于单个偶极磁铁(magnet)的磁场下而产生，其中后者被置于涂层平 面的上方或者下方，该单个偶极磁铁具有自己的与所述平面平行的南北轴， 并且围绕与所述平面垂直的轴旋转，如EP-A 1 710 75中的图形37A-37D 所示。这样定向的粒子接下来通过硬化涂层而固定位置和方向。

移动环图像通过将包括各向异性反射磁性或可磁化粒子的湿涂层暴露 于偶极磁铁的磁场下而产生，这些图像随着变化的视角显示看起来移动的 环(“滚环”(rolling ring)效应)。WO 2011/092502公开了可通过使用 用于对涂层中的粒子进行定向的装置获取或产生的移动环图像。所公开的 装置允许在磁场的帮助下对磁性或可磁化粒子进行定向，该磁场由可磁化 的软片和球形磁铁的组合产生，球形磁铁具有自己的与涂层平面垂直的南 北轴，并且被设置在所述可磁化的软片的下方。

现有技术的移动环图像一般通过根据仅一个旋转或静态磁铁的磁场调 准磁性或可磁化粒子产生。由于仅一个磁铁的磁场线的弯曲程度一般相对 柔和，即，具有低曲率，因此OEL表面上的磁性或可磁化粒子定向变化 也相对柔和。当使用单个磁铁时，磁场的强度随着到磁铁的距离的增加而 快速降低。这样导致很难通过磁性或可磁化粒子的定向获取高度动态、界 定义清晰的特征，从而导致呈现出模糊的环边缘的“滚环”效应。当仅使 用单个静态或旋转的磁铁时，随着“滚环”图像大小(直径)的增加，该 问题也在加剧。

因此，需要一种高质量地显示覆盖文件上较大面积的引人注目的动态 环形效应的安全特征，这种安全特征应该易于验证，而不用考虑安全文件 的定向，很难使用对伪造者可用的设备大规模地制造，并且可以以大量可 能的形状和形式提供。

发明内容

因此，本发明的目标是克服上述现有技术的缺陷。可通过例如在文件 或其它物品上提供包含围绕共同区域的多个嵌套的环形区域的光学效应层 (OEL)来实现此目标，此光学效应层在扩展的长度上呈现出依赖于视角 的图像特征表观移动，具有良好的锐度和/或对比度，且易于检测。本发明 提供这样的光学效应层(OEL)：例如在文件安全领域中作为易于检测的 改进型显式安全特征，或者备选地或补充地作为隐式安全特征。即，在一 个方面，本发明涉及一种光学效应层(OEL)，其包括多个非球形磁性或 可磁化粒子，所述粒子分散在包括粘合剂材料的涂层组分(composition) 中，所述OEL包括两个或更多区域，每个区域具有环形(也称为环形区 域)，所述环形区域围绕公共中心区域嵌套，所述公共中心区域由最内侧 环形区域围绕，其中，在每个所述嵌套环形区域中，所述多个非球形磁性 或可磁化粒子的至少一部分被定向为：在与所述OEL层垂直并从所述中 心区域的中心延伸到最外侧环形区域的外边界的横截面中，所述环形区域 的每个横截面中的粒子的最长轴与假设的椭圆或圆的负弯曲部或正弯曲部 相切。

此处还描述和请求保护了用于产生此处描述的光学效应层的装置。具 体而言，本发明还涉及这样的磁场产生装置：其包括从磁铁和极片中选择 的多个元件并包括至少一个磁铁，所述多个元件(i)位于支持表面或被配 置为接收充当支持表面的衬底的空间的下方，或者(ii)形成支持表面， 并被配置为能够提供磁场，其中在所述支持表面或空间上方的两个或更多 个区域中，磁场线基本平行于所述支持表面或空间延伸，并且其中

i)所述两个或更多个区域形成围绕中心区域的嵌套环形区域；和/或

ii)所述多个元件包括多个磁铁，并且所述磁铁被设置为可围绕旋转 轴旋转，以便场线基本平行于所述支持表面或空间延伸的区域在围绕所述 轴旋转时组合，从而在围绕所述旋转轴旋转时形成围绕一个中心区域的多 个嵌套环形区域。

另外还描述和请求保护了用于制造安全元素、包括安全元素的光学效 应层的工艺，以及使用光学效应层来防止伪造安全文件或将光学效应层用 于平面印刷中的装饰性应用。具体而言，本发明涉及用于产生光学效应层 (OEL)的工艺，包括以下步骤：

a)在磁场产生装置的支持表面或衬底表面上施加包括粘合剂材料和多 个非球形磁性或可磁化粒子的涂层组分，所述涂层组分处于第一(流体) 状态，

b)使处于第一状态的所述涂层组分暴露于磁场产生装置的磁场下， 优选地暴露于权利要求9-15中的任一项中定义的磁场产生装置的磁场下， 从而对围绕一个中心区域的多个嵌套环形区域中的非球形磁性或可磁化粒 子的至少一部分进行定向，以便所述环形区域的每个所述横截面中的粒子 的最长轴与假设的椭圆或圆的负弯曲部或正弯曲部相切；以及

c)将所述涂层组分硬化为第二状态，以便将所述磁性或可磁化非球形 粒子固定在它们所采取的位置和方向中。

这些和其它方面总结如下：

1.一种光学效应层(OEL)，包括多个非球形磁性或可磁化粒子，所 述粒子分散在包括粘合剂材料的涂层组分中，

所述OEL包括两个或更多个环形区域，所述环形区域形成围绕中心 区域的闭合环形体的光学影像，并且围绕公共中心区域嵌套，所述公共中 心区域由最内侧环形区域围绕，

其中，在每个所述环形区域中，所述多个非球形磁性或可磁化粒子的 至少一部分被定向为：在与所述OEL层垂直并从所述中心区域的中心延 伸到最外侧环形区域的外边界的横截面中，所述环形区域的每个所述横截 面中的粒子的最长轴与假设的椭圆或圆的负弯曲部或正弯曲部相切。

2.根据项目1所述的光学效应层(OEL)，其中所述OEL进一步包 括位于所述最外侧环形区域外部的外部区域，围绕所述最外侧环形区域的 外部区域包括多个非球形磁性或可磁化粒子，其中位于所述外部区域内的 所述多个非球形磁性或可磁化粒子的至少一部分被定向为：其最长轴与所 述OEL的平面基本垂直，或者随机定向。

3.根据项目1或2所述的光学效应层(OEL)，其中所述最内侧环形 区域围绕的所述中心区域包括多个非球形磁性或可磁化粒子，其中位于所 述中心区域内的所述多个非球形磁性或可磁化粒子的一部分被定向为：其 最长轴与所述OEL的平面基本平行，从而形成突出的光学效应。

4.根据项目3所述的光学效应层(OEL)，其中所述突出的外围形状 与所述最内侧环形闭合体的形状类似。

5.根据项目3或4所述的光学效应层(OEL)，其中所述环形区域各 自以环形式提供环形体的所述光学效应或影像，并且所述突出具有实心圆 或半球形状。

6.根据项目1、2、3、4和5中的任一项所述的光学效应层(OEL)， 其中所述多个非球形磁性或可磁化粒子的至少一部分由非球形光学可变的 磁性或可磁化颜料构成。

7.根据项目6所述的光学效应层(OEL)，其中所述光学可变的磁性 或可磁化颜料从由以下各项构成的组中选择：磁性薄膜干涉颜料、磁性胆 甾相液晶颜料及其混合物。

8.根据上述任一项目，优选地根据项目3、4或5所述的光学效应层 (OEL)，其中所述环形区域和/或所述环形区域围绕的所述中心区域内的 所述多个非球形磁性或可磁化粒子被定向为提供(a)从所述OEL表面延 伸的三维物体的光学效应。

9.一种磁场产生装置，其包括从磁铁和极片中选择的多个元件并包括 至少一个磁铁，所述多个元件(i)位于支持表面或被配置为接收充当支持 表面的衬底的空间的下方，或者(ii)形成支持表面，并被配置为能够提 供磁场，其中在所述支持表面或空间上方的两个或更多个区域中，磁场线 基本平行于所述支持表面或空间延伸，并且其中

i)所述两个或更多个区域形成围绕中心区域的嵌套环形区域；和/或

ii)所述多个元件包括多个磁铁，并且所述磁铁被设置为可围绕旋转 轴旋转，以便场线基本平行于所述支持表面或空间延伸的区域在围绕所述 轴旋转时组合，从而在围绕所述旋转轴旋转时形成围绕一个中心区域的多 个嵌套环形区域。

10.根据项目9选项ii)所述的磁场产生装置，其中设置所述磁铁， 以便在位于所述支持表面或空间上方并以所述旋转轴为中心的区域中，产 生场线与磁铁平面基本平行的磁场。

11.根据项目9选项i)所述的磁场产生装置，其中形成围绕中心区域 的所述嵌套环形区域的所述两个或更多个平行场线区域由从磁铁和极片中 选择的多个元件的设置形成，所述元件中的至少一个具有对应于所述支持 表面或空间上方包含平行场线的所述环形区域的环状形式。

12.根据项目11所述的磁场产生装置，其中从磁铁和极片选择的多个 元件的设置包括至少一个环形磁铁，所述磁铁具有自己的与所述支持表面 或空间基本垂直的磁轴，所述设置优选地进一步包含具有环状形式的极片， 所述环形磁铁和所述环形极片以嵌套的方式围绕中心区域。

13.根据项目12所述的磁场产生装置，其中所述中心区域包括条形偶 极磁铁或中心极片，所述磁铁的磁轴与所述支持表面或空间基本垂直，并 且其中所述极片和该磁铁从所述中心区域开始以交替的方式设置。

14.根据项目9选项ii)或项目10所述的磁场产生装置，其中所述多 个磁铁围绕所述旋转轴对称地设置，并且具有与所述支持表面或空间基本 平行或基本垂直的磁轴。

15.根据项目9所述的磁场产生装置，从由以下各项构成的组中选择：

a)磁场产生装置，其中设置环形轴向磁化偶极磁铁，以便南北轴与所 述支持表面或空间垂直，其中所述环形磁铁围绕中心区域，并且所述装置 进一步包括极片，所述极片相对于所述支持表面或所述空间被设置在所述 环形轴向磁化偶极磁铁的下方，并闭合由所述环形磁铁形成的环的一侧， 并且其中所述极片形成一个或多个突出，所述突出延伸到由所述环形磁铁 围绕的空间内并与其间隔，其中

a1)所述极片形成一个突出，所述突出延伸到所述环形磁铁围绕 的所述中心区域内，其中所述突出位于所述环形磁铁的侧面并与其间 隔，同时填充所述中心区域的一部分；

a2)所述极片形成一个环形突出，并围绕与所述环形磁铁具有相 同南北方向的中心条形偶极磁铁，所述突出和所述条形偶极磁铁彼此 间隔，或者

a3)所述极片形成两个或更多个间隔的突出，所有这些突出或除 了一个以外的所有突出都是环形，并且根据突出数量，在形成于所述 间隔的环形突出之间的空间中设置与第一轴向磁化环形磁铁具有相同 的南北方向的一个或多个额外的轴向磁化环形磁铁，所述额外的磁铁 与所述环形突出间隔，并且其中由所述环形突出和所述环形磁铁围绕 的所述中心区域由与所述周围环形磁铁具有相同南北方向的中心条形 偶极磁铁或者由所述极片的中心突出部分地填充，以便从所述支持表 面或所述空间观察，围绕一个中心区域形成间隔的环形极片突出和环 形轴向磁化偶极磁铁的交替设置，其中所述中心区域由如上所述的条 形偶极磁铁或中心突出填充；

b)磁场产生装置，其包括两个或更多个条形偶极磁铁和两个或更多 个极片，其中

所述装置包括相等数量的极片和条形偶极磁铁，其中所述条形偶极磁 铁具有自己的与所述支持表面或空间基本垂直的南北轴，具有相同的南北 方向，并优选地沿着从所述支持表面或空间垂直延伸的一条直线，被设置 在与所述支持表面或空间的不同距离的处，并且彼此间隔；以及

所述极片被设置在所述条形偶极磁铁之间的空间内并与所述磁铁接 触，其中所述极片形成一个或多个突出，所述突出以环状形式围绕中心区 域，在所述中心区域中有位于所述支持表面或空间旁边的所述条形偶极磁 铁；

c)磁场产生装置，其包括一个条形偶极磁铁，所述磁铁位于所述支持 表面或空间的下方，并具有自己的与所述支持表面或空间垂直的南北方向，

一个或多个环形极片，这些极片被设置在所述磁铁的上方以及所述支 持表面或空间的下方，对于多个环形极片而言，它们间隔设置并共面嵌套， 所述一个或多个极片从侧面围绕下方设置有所述磁铁的中心区域，

所述装置进一步包括第一板状极片，其与最外侧环形极片具有大约相 同的大小和大约相同的外围形状，所述板状极片被设置在所述磁铁的下方， 以便其外围形状沿着来自所述支持表面或空间的方向与所述环形极片的最 外围重叠，并且所述板状极片与所述磁铁的一个极接触；以及与所述磁铁 的另一个极接触的中心极片，所述中心极片具有环形的外围形状，部分地 填充所述中心区域，并且位于所述一个或多个环形极片的侧面，与其间隔 并被其围绕

d)根据上述项目c)所述的磁场产生装置，其中在这样的位置处设置 具有环形的外围形状的第二板状极片：该位置位于所述磁铁的一个极的上 方并与其接触，位于所述一个或多个环形极片的下方并与其接触，以及位 于所述中心极片的下方并与其接触，以便所述中心极片不再与所述磁铁的 极直接接触，所述第二板状极片与所述第一板状极片具有大约相同的大小 和形状；

e)磁场产生装置，其中两个或更多个条形偶极磁铁被设置在所述支持 表面或空间的下方，以便可以围绕与所述支持表面或空间垂直的旋转轴旋 转，所述两个或更多个条形偶极磁铁与所述旋转轴间隔，也彼此间隔，并 且对称地设置在所述旋转轴的相反的两侧，所述装置可选地进一步包括一 个被设置在所述支持表面或空间的下方，并且位于所述旋转轴上的条形偶 极磁铁，其中

e1)所述装置在所述旋转轴的每一侧包括一个或多个条形偶极磁 铁，所述磁铁全部具有自己的与所述支持表面或空间基本垂 直并与所述旋转轴基本平行的南北轴，所有磁铁的南北方向 相对于所述支持表面或空间相同，并且所述磁铁彼此间隔， 所述装置可选地包括一个被设置在所述支持表面或空间的下 方，并且位于所述旋转轴上的条形偶极磁铁，所述磁铁的南 北轴与所述支持表面或空间基本垂直并与所述旋转轴基本平 行，并且所述磁铁的南北方向与被设置为可围绕所述轴旋转 并与其间隔的磁铁的南北方向相同或相反；

e2)所述旋转轴上不存在可选条形偶极磁铁，并且所述装置在所 述旋转轴的每一侧包括两个或更多个条形偶极磁铁，所述磁 铁被设置为彼此间隔以及与所述旋转轴间隔，所述磁铁的所 述南北轴与所述支持表面或空间基本垂直并与所述旋转轴基 本平行，并且其中被设置在所述轴的每一侧的所述磁铁具有 交替的南北方向，并且相对于所述旋转轴的最内侧磁铁具有 相同或相反的南北方向；

e3)所述旋转轴上不存在可选条形偶极磁铁，并且所述装置在所 述旋转轴的每一侧包括两个或更多个条形偶极磁铁，所述磁 铁被设置为彼此间隔以及与所述旋转轴间隔，所述磁铁的南 北轴与所述支持表面或空间基本垂直并与所述旋转轴基本平 行，并且其中被设置在所述轴的每一侧的磁铁具有相同的南 北方向，而被设置在所述旋转轴的不同侧的磁铁具有相反的 南北方向；

e4)所述装置在所述旋转轴的每一侧包括一个或多个条形偶极磁 铁，所述磁铁被设置为与所述旋转轴间隔，并且如果一侧存 在一个以上的磁铁，则这些磁铁彼此间隔，

所述磁铁的南北轴与所述支持表面或空间基本平行并相对于 所述旋转轴基本呈径向，并且

设置所述磁铁的南北方向，以便所有磁铁的所述南北方向基 本指向相同的方向，其中进一步

e4-1)不在所述旋转轴上设置可选磁铁，并且在所述旋 转轴的每一侧设置至少两个磁铁；或者

e4-2)在所述旋转轴上设置一个可选磁铁，每一侧的磁 铁被设置为与其间隔，所述旋转轴上的所述磁铁 是条形偶极磁铁，所述磁铁具有自己的与所述支 持表面基本平行的南北轴，并且所述磁铁的南北 方向与在所述旋转轴的每一侧设置的其它磁铁所 指的方向相同；

e5)所述装置不包括被设置在所述旋转轴上的可选磁铁，并且在 所述旋转轴的每一侧包括两个或更多个条形偶极磁铁，所述 磁铁被设置为与所述旋转轴间隔并且彼此间隔，所述磁铁的 南北轴与所述支持表面或空间基本平行并相对于所述旋转轴 基本呈径向，其中所有磁铁的南北方向相对于所述旋转轴对 称(即，全部朝着或背离所述旋转轴进行指向)；

e6)所述装置不包括被设置在所述旋转轴上的可选磁铁，并且在 所述旋转轴的每一侧包括一对或多对条形偶极磁铁，所述磁 铁被设置为与所述旋转轴间隔并且彼此间隔，所有磁铁的南 北轴与所述支持表面或空间基本平行并相对于所述旋转轴基 本呈径向，并且每对磁铁由两个具有相反南北方向的磁铁形 成，所述两个相反南北方向分别朝着彼此或背离彼此进行指 向，并且其中每一侧的最内侧磁铁对的最内侧磁铁具有

e6-1)相对于所述旋转轴对称的南北方向，两个都背离或朝 着所述旋转轴进行指向；或者

e6-2)相对于所述旋转轴不对称的南北方向，一个背离所述 旋转轴，一个朝着所述旋转轴进行指向；或者

e7)所述装置

e7-1)在所述旋转轴上包括所述可选条形偶极磁铁并且在所 述旋转轴的每一侧包括一个或多个磁铁，所有磁铁的南 北轴与所述支持表面基本平行，并且所述旋转轴的每一 侧的所述磁铁的南北轴基本上相对于所述旋转轴呈径 向；或者

e7-2)所述装置在所述旋转轴上不包括可选条形偶极磁铁， 并且在所述旋转轴的每一侧包括两个或更多个磁铁，所 述磁铁被设置为与所述旋转轴间隔，所有磁铁的南北轴 与所述支持表面或空间基本平行并相对于所述旋转轴 基本呈径向，

其中在这两种情况下，被设置在所述旋转轴的一侧的磁 铁的南北方向与被设置在所述旋转轴的另一侧的磁铁 的南北方向相对于所述旋转轴不对称(即，在一侧朝着 所述旋转轴进行指向，而在另一侧背离所述旋转轴进行 指向)，以便所述南北方向沿着从一侧的最外侧磁铁到 另一侧的最外侧磁铁的直线，情况e7-1中位于所述旋 转轴上的所述磁铁沿着该直线调准；

e8)所述装置在所述旋转轴的每一侧包括两个或更多个条形偶极 磁铁，所述磁铁全部具有自己的与所述支持表面或空间基本 垂直并与所述旋转轴基本平行的南北轴，并且可选地包括一 个被设置在所述旋转轴上，并且具有自己的与所述支持表面 或空间基本垂直并与所述旋转轴基本平行的南北轴的条形偶 极磁铁；

相邻磁铁的南北方向相对于所述支持表面或空间相反，并且 所述磁铁彼此间隔；或者

e9)所述装置在所述旋转轴的每一侧包括两个或更多个条形偶极 磁铁，所述磁铁全部具有自己的与所述支持表面或空间基本 平行并相对于所述旋转轴基本呈径向的南北轴，并且可选地 包括一个被设置在所述旋转轴上，而且具有自己的与所述支 持表面或空间基本平行并与所述旋转轴基本垂直的南北轴的 条形偶极磁铁；相邻磁铁的南北方向指向相反方向，并且所 述磁铁彼此间隔；

f)磁场产生装置，其中设置两个或更多个环形偶极磁铁，以便所述磁 铁的南北轴与所述支持表面或空间垂直，所述两个或更多个环形磁铁被设 置为彼此嵌套、间隔并围绕一个中心区域，所述磁铁沿轴向磁化，并且相 邻环形磁铁具有朝着或背离所述支持表面或空间进行指向的相反南北方 向，

所述装置进一步包括在所述环形磁铁围绕的所述中心区域中设置的条 形偶极磁铁，所述条形偶极磁铁具有自己的与所述支持表面基本垂直并与 所述环形磁铁的南北轴平行的南北轴，所述条形偶极磁铁的南北方向与最 内侧环形磁铁的南北方向相反，所述装置可选地进一步包括位于与所述支 持表面或空间相反的一侧并且与所述中心条形偶极磁铁和所述环形磁铁接 触的极片；

g)磁场产生装置，其包括垂直于板平面磁化并具有突出和影像的永磁 板，所述突出和影像被设置为形成围绕中心区域的嵌套环形突出和影像， 所述突出和影像形成相反的磁极；以及

h)磁场产生装置，其包括围绕旋转轴设置的多个条形偶极磁铁，所 述旋转轴的每一侧的所述磁铁是两个或更多个条形偶极磁铁，所述磁铁全 部具有自己的与所述支持表面或空间基本平行或垂直的南北轴，并且可选 地包括一个被设置在所述旋转轴上，而且也具有自己的与所述支持表面基 本平行或垂直的南北轴的条形偶极磁铁；相邻磁铁的南北方向分别指向相 同或相反的方向，并且所述磁铁彼此间隔或者彼此直接接触，所述磁铁可 选地被设置在接地板上。

16.一种印刷组件，包括项目9-15中所述的磁场产生装置，所述印刷 组件可选地是旋转印刷组件。

17.项目9-15中的任一项中所述的磁场产生装置的使用，所述磁场产 生装置用于产生在项目1至8中的任一项中所述的OEL。

18.一种用于产生光学效应层(OEL)的工艺，包括以下步骤：

a)在支持表面或衬底表面上施加包括粘合剂材料和多个非球形磁性或 可磁化粒子的涂层组分，所述涂层组分处于第一(流体)状态，

b)使处于第一状态的所述涂层组分暴露于磁场产生装置的磁场下， 优选地暴露于项目9-15中的任一项中定义的磁场产生装置的磁场下，从而 对围绕一个中心区域的多个嵌套环形区域中的非球形磁性或可磁化粒子的 至少一部分进行定向，以便所述环形区域的每个所述横截面中的粒子的最 长轴与假设的椭圆或圆的负弯曲部或正弯曲部相切；以及

c)将所述涂层组分硬化为第二状态，以便将所述磁性或可磁化非球形 粒子固定在它们所采取的位置和方向中。

19.根据项目18所述的工艺，其中所述硬化步骤c)通过UV-Vis光 辐射固化完成。

20.根据项目1-8中任一项中所述的光学效应层，所述光学效应层可 通过项目18或项目19所述的工艺获取。

21.一种光学效应涂层衬底(OEC)，所述衬底包括在衬底上的根据 项目1至8或20中的任一项所述的一个或多个光学效应层。

22.一种安全文件，优选地为纸币或身份证件，包括项目1至8或20 中的任一项中所述的光学效应层。

23.项目1至8或20中的任一项中所述的光学效应层或项目21中所 述的光学效应涂层衬底的使用，用于保护安全文件不受伪造或篡改，或者 用于装饰性应用。

附图说明

现在参考附图和特定的实施例更详细地描述根据本发明的包括多个环 形区域的光学效应层(OEL)及其制造，其中

图1示意性地示出环形体(图1A)和形成环形闭合体的区域中的非球 形磁性或可磁化粒子的定向的变形，非球形磁性或可磁化粒子在从中心区 域的中心(即，整个环形体的中心)延伸的横截面中，与假设的椭圆的负 弯曲部(图1B)或正弯曲部(图1C)相切，椭圆的中心在该横截面中形 成环形体的区域的上方或下方。

图2包含同一安全元素的三个图，安全元素包括各自采取环形式的两 个环形，其中

图2a示出包括具有两个环形的安全元素的光学效应层的照片；

图2b示出在沿着图2a中指示的直线的横截面中相对于OEL平 面的非球形磁性或可磁化粒子的定向的变形，以及

图2c示出图2a的光学效应层垂直于其上表面切割的横截面的三 个电子显微照片，其中这些显微照片分别在位置A、B和C处拍 摄。每个显微照片示出衬底(在底部)，衬底由包括形成两个环 形的定向非球形磁性或可磁化粒子的光学效应层覆盖；

图3a示意性地示出根据本发明一个实施例的磁场产生装置的实施例， 装置包括用于接收上面提供光学效应层的衬底的支持表面(S)、采取空 心环形体(环)形式的偶极磁铁(M)以及倒T形铁轭(Y)，偶极磁铁 被磁化以便磁铁的南北轴与环形(环)的平面垂直。磁铁(M)和铁轭(Y) 组件以及场线(F)所示的磁铁(M)在空间中的三维磁场相对于中心垂 直轴(z)旋转地对称；

图3b示出本发明的安全元素的照片，安全元素包括使用图3a所示磁 场产生装置形成的两个环形(两个环)；

图4示意性地示出根据本发明另一个实施例的磁场产生装置的实施 例，装置包括i)条形偶极磁铁(M1)，其被磁化以便具有自己的与支持 表面(S)垂直的南北轴，ii)采取环形空心体形式的偶极磁铁(M2)， 其也被磁化以便具有自己的与支持表面(S)垂直的南北轴，以及iii)倒 双T形铁轭(Y)。

图5示意性地示出根据本发明进一步实施例的磁场产生装置的横截 面，磁场产生装置包括各自采取环形体形式的第一(M1)和第二(M2) 偶极磁铁(即，每个磁铁形成环，并且磁铁M2完全嵌入(嵌套)在磁铁 M1的环中)，偶极磁铁各自被磁化以便具有自己的与支持表面(S)垂直 的南北轴，磁场产生装置还包括极片(倒三T形铁轭(Y))；

图6a)-d)示意性地示出根据本发明实施例的磁场产生装置的进一步 实施例；

图6e)示出使用图6d所示装置获取的光学效应层的三个照片；

图7a)-d)示意性地示出根据本发明实施例的磁场产生装置的进一步 实施例；

图8示意性地示出根据本发明的磁场产生装置的进一步实施例；

图9示意性地示出根据本发明的磁场产生装置的进一步实施例；

图10示意性地示出根据本发明的磁场产生装置的进一步实施例；

图11示意性地示出根据本发明的磁场产生装置的进一步实施例；

图12示意性地示出根据本发明的磁场产生装置的进一步实施例；

图13示意性地示出根据本发明的磁场产生装置的进一步实施例；

图14示意性地示出根据本发明的磁场产生装置的进一步实施例；

图15a示意性地示出根据本发明的磁场产生装置的进一步实施例；

图15b示出包括多个环形的安全元素的照片，多个环形使用图15a所 示装置形成，位于图15a中的磁铁和接收0mm衬底的支持表面S的表面 之间的距离d处，即，提供支持表面S以便与磁铁直接接触；

图15c示出包括多个环形的安全元素的照片，多个环形使用图15a所 示装置形成，位于图15a中的磁铁和接收1.5mm衬底的支持表面S的表 面之间的距离d处，

图16示意性地示出根据本发明的磁场产生装置的进一步实施例；

图17示意性地示出根据本发明的磁场产生装置的进一步实施例；

图18示意性地示出根据本发明的磁场产生装置的进一步实施例；

图19示意性地示出根据本发明的磁场产生装置的进一步实施例；以及

图20示意性地示出根据本发明的磁场产生装置的进一步实施例。

图21a、b示出OEL实施例的环形区域中的非球形磁性或可磁化粒子 的定向；

图22示出环形的示例；

图23示意性地示出根据本发明的具有接地板的磁场产生装置的进一 步实施例；以及

图24示意性地示出根据本发明的具有接地板的磁场产生装置的进一 步实施例。

图25示意性地示出根据本发明的磁场产生装置的进一步实施例。

具体实施方式

定义

下面的定义将被用于解释在描述中讨论以及在权利要求中列举的术语 的含义。

如此处所用，不定冠词“一个”指示一个以及多于一个，并不一定将 其指示的名词限定为单数。

如此处所用，术语“大约”表示所提及的量或值可以是所指定的具体 值，也可以是其邻近的其它值。一般而言，指示特定值的术语“大约”旨 在指示该值的±5％内的范围。例如，短语“大约100”指示100±5的范 围，即，从95到105的范围。一般而言，当使用术语“大约”时，可以预 期根据本发明的类似结果或效果可在所指示的值的±5％的范围内实现。

如此处所用，术语“和/或”表示可能存在所述组中的所有元素或仅一 个元素。例如，“A和/或B”应该表示“仅A，或仅B，或者同时包含A 和B”。在“仅A”的情况下，术语还涵盖缺失B的可能性，即，“仅A， 但不包含B”。

术语“基本平行”指示与平行对准的偏离度小于20°，并且术语“基 本垂直”指示与垂直对准的偏离度小于20°。优选地，术语“基本平行” 指示与平行对准的偏离度不大于10°，并且术语“基本垂直”指示与垂直 对准的偏离度不大于10°。

术语“至少部分地”旨在指示在一定程度上或者完全地实现下面的属 性。优选地，该术语指示下面的属性被实现至少50％或更多，更优选地为 至少75％，甚至更优选地至少为90％。该术语可优选地指示“完全地”。

术语“基本上”和“实质上”被用于指示下面的特征、属性或参数完 全地(彻底地)被实现或满足，或者很大程度上对目标结果具有负面影响。 因此，根据情况，术语“基本上”或“实质上”优选地表示例如至少80％， 至少90％，至少95％或100％。

如此处所用，术语“包括”旨在表示非排他和开放的含义。因此，例 如包括化合物A的涂层组分可包括除了A以外的其它化合物。但是，术语 “包括”也涵盖“基本由…构成”和“由…构成”之类更具有限制性的含 义，因此，例如“包括化合物A的涂层组分”也可(基本上)由化合物A 构成。

术语“涂层组分”指能够在固体衬底上形成本发明的光学效应层 (OEL)、并且优选地而非排他地可通过印刷方法施加的任何组分。涂层 组分至少包括多个非球形磁性或可磁化粒子和粘合剂。由于具有非球形形 状，因此这些粒子具有各向异性反射性。

如此处所用，术语“光学效应层(OEL)”指示至少包括多个定向的 非球形磁性或可磁化粒子和粘合剂的层，其中非球形磁性或可磁化粒子在 粘合剂内被定向。

如此处所用，术语“光学效应涂层衬底(OEC)”被用于指示在衬底 上提供OEL所导致的产物。OEC可由衬底和OEL构成，但是也可包括 OEL之外的其它材料和/或层。因此，术语OEC也包含诸如纸币之类的安 全文件。

术语“环形区域”指示OEL中提供环形体的与自身重新组合的光学 效应或光学影像的区域。该区域采取围绕一个中心区域的闭环的形式。“环 形”可具有以下形状：圆形、卵形、椭圆形、正方形、三角形、矩形或任 何多边形。环形的示例包括圆形、矩形或正方形(优选地具有圆角)、三 角形、五边形、六边形、七边形、八边形等。优选地，形成环的区域不会 与自身交叉。术语“环形体”被用于指示通过以下方式获取的光学效应或 光学影像：在环形区域中对非球形磁性或可磁化粒子进行定向，以便向观 察者提供三维环形体的光学影像。术语“嵌套环形区域”被用于指示环形 区域的设置，每个环形区域提供环形体的光学效应或光学影像，其中“嵌 套”表示一个环形区域至少部分地围绕另一个环形，并且“嵌套”环形区 域围绕公共中心区域。优选地，术语“嵌套”表示一个或多个外部环形区 域完全围绕一个或多个内部环形区域。“嵌套”的一个特别优选的实施例 是“同心”，其中一个或多个外部环形区域完全围绕一个或多个内部环形 并且定义一个公共中心区域而不相互交叉。在进一步优选实施例中，多个 “嵌套”环形区域采取同心圆的形式。

术语“包括多个嵌套环形体的安全元素”指示这样的安全元素：其中 OEL内非球形磁性或可磁化粒子的定向使得存在两个或更多个嵌套环形 区域，并且其中在这些区域中，非球形磁性或可磁化粒子的定向导致形成 特定方向(通常与OEL表面垂直)的可观察光反射，从而提供多个嵌套 环形体的光学效应。这通常表示在从中心区域的中心延伸到环形区域的外 边界的横截面中，在属于环形区域一部分的区域的中心部分(例如图1b 和1c中的层L的中心部分或者图21A下部的区域(1)的中心部分)中， 非球形磁性或可磁化粒子的最长轴被定向为与OEL表面的平面基本平行。 通常设置两个或更多个嵌套环形体以便一个环形体分别地完全围绕另一个 (或多个)，例如如图3b所示，其中具有采取两个环形式的两个环形体， 其中一个环完全围绕另一个环。优选地，多个环形体具有相同或基本相同 的形式，例如两个或更多环、两个或更多正方形、两个或更多六边形、两 个或更多七边形、两个或更多八边形等。

术语“环形区域的宽度”被用于指示在与OEL垂直并从中心区域的 中心延伸到最外侧环形区域的外边界的横截面中，环形区域的宽度，如图 21中的区域(1)的宽度所表示的。

术语“安全元素”被用于指示可用于验证目的的图像或图形元素。安 全元素可以是显式和/或隐式安全元素。

术语“磁轴”或“南北轴”指示连接磁铁的南北极并且通过南北极延 伸的理论线。该线不具有特定的方向。相反，术语“南北方向”指示沿着 南北轴或磁轴从北极到南极的方向。在磁场产生装置的上下文中，其中多 个磁铁被设置为可围绕旋转轴旋转，并且南北磁轴相对于旋转轴呈径向， 表述“对称南北磁方向”表示南北方向的定向相对于作为对称中心的旋转 轴对称(即，所有多个磁铁的南北方向背离旋转轴进行指向，或者所有多 个磁铁的南北方向朝着旋转轴进行指向)。在磁场产生装置的上下文中， 其中多个磁铁被设置为可围绕旋转轴旋转，并且南北磁轴相对于旋转轴呈 径向并与支持表面或衬底表面平行，表述“不对称南北磁方向”表示南北 方向的定向相对于作为对称中心的旋转轴不对称(即，一个磁铁的南北方 向朝着旋转轴进行指向，并且另一个磁铁的南北方向背离旋转轴进行指 向)。

详细描述

在一方面，本发明涉及通常在衬底上设置的OEL。OEL包括多个非 球形磁性或可磁化粒子，这些粒子具有各向异性反射性。非球形磁性或可 磁化粒子分散在粘合剂材料中，并且在围绕公共中心区域的嵌套环形区域 中，具有用于提供多个嵌套环形体的光学效应或光学影像的特定定向。该 定向通过根据外部磁场对粒子进行定向而实现，将在下面对此做出更详细 的描述。即，本发明提供一种光学效应层(OEL)，包括多个非球形磁性 或可磁化粒子，这些粒子分散在包括粘合剂材料的涂层组分中，OEL包括 两个或更多区域，每个区域具有环形(也称为环形区域)，环形区域围绕 公共中心区域嵌套，公共中心区域由最内侧环形区域围绕，其中，在形成 环形区域的每个区域中，多个非球形磁性或可磁化粒子的至少一部分被定 向为：在与OEL垂直并从中心区域的中心延伸到最外侧环形区域的外边 界的横截面中，环形区域的每个横截面中的粒子的最长轴与假设的椭圆或 圆的负弯曲部或正弯曲部相切。在此，环形区域中的非球形磁性或可磁化 粒子的一部分被定向为：其最长轴与OEL的平面基本平行。

非球形磁性或可磁化粒子的定向在OEL的整个体积中不一致。相反， OEL中具有两个或更多个嵌套环形区域，其中对粒子进行定向，以便当光 从第一方向照射到OEL时，形成进入给定第二方向的可观察到的光反射。 通常，在各自形成环形的区域中，非球形磁性或可磁化粒子被定向为：当 光从垂直于OEL表面的方向照射时，形成垂直于OEL表面的最大光反射。 这通常表示在环形区域中，粒子的至少一部分被定向为：其最长轴与OEL 的平面或表面基本平行。

这些区域形成多个嵌套环形区域。多个(即，两个或更多个，例如三 个、四个、五个、六个或更多)环形区域优选地被设置为：一个环形区域 完全被一个或多个其它环形围绕而不与它或它们交叉，例如图3b所示， 其中一个环形(环)被另一个环形(另一个环)围绕。对于三个环形，优 选地被设置为：最内侧环形完全被中间环形和最外侧环形围绕，并且中间 环形被插入在最内侧环形和最外侧环形之间，也不交叉。该原理当然也适 用于更多数量的环形，例如如图15b所示，用于五个环。

特别优选地，以这种方式设置的多个环形区域具有基本相同的形状。 这表示例如在三个环形区域的情况下，具有例如三个圆、三个矩形、三个 三角形、三个六边形等，其中内部环形被外部环形围绕。

现在将参考图21描述OEL的形状，尤其是非球形磁性或可磁化粒子 在OEL的环形区域中的定向，图21示意性地示出本发明的OEL。显然， 图21未按比例。

在图21的左上方，示出OEL的平面图，该OEL包括两个环形体， 这些环形体由在椭圆形的支持表面(S)上设置的环形区域(1)形成。在 顶部，在OEL的平面图中示出两个环形体的光学影像。环形区域(1)围 绕具有中心(3)的公共中心区域(2)。

在图21的下部，示出横截面视图，其垂直于OEL的平面并从中心区 域(2)的中心(3)延伸到最外侧环形区域的外边界，即沿着直线(4)。 当然，直线(4)实际上不存在于OEL中，而是仅示出横截面视图的位置， 在权利要求1中也有所提及。在该横截面视图中，显而易见，所示实施例 中的OEL(L)在支持表面(S)上设置，优选地在衬底上设置。在OEL (L)的横截面视图中，形成环形一部分的区域(1)包含非球形磁性或可 磁化粒子(5)，当在沿着直线(4)的横截面视图中观看时，在形成环形 区域一部分的每个区域(1)中，这些粒子被定向为与假设的椭圆或圆(6) 的负弯曲部相切。当然，也可能进行相反的调准，即与正弯曲部相切。值 得注意的是，非球形磁性或可磁化粒子的一部分(当在图21所示并且在权 利要求1中提及的横截面中观看时，优选地在环形区域(1)的中心周围的 区域中)被定向为：其最长轴与OEL平面和/或衬底表面基本平行。在沿 着直线(4)的横截面视图中，或者如在权利要求1中所提及，在每个区域 (各自形成环形区域一部分)的上方或下方(在下面图21中)，并且优选 地沿着从形成环形区域的区域(1)的中间附近延伸的垂直线，假设的椭圆 或圆通常具有其各自的中心。

进一步地，在该横截面视图中，假设的圆的直径或者假设的椭圆的最 长或最短轴优选地约为形成环形一部分的各自区域的宽度(图21的下部中 的区域(1)的宽度)，以便在每个区域(1)的内边界和外边界处，非球 形粒子的最长轴被定向为：与OEL的平面基本垂直并且逐渐改变，以便 在形成环形区域一部分的区域(1)的中心，变得与支持表面的平面或衬底 的平面基本平行，从而提供环形体的光学影像。如果在这种横截面视图中， 给定环形区域中的非球形磁性或可磁化粒子被定向为与假设的圆的负弯曲 部或正弯曲部相切，并且该圆的中心沿着从OEL以及从环形区域的宽度 中心附近垂直延伸的直线，则定向的变化率将是恒定的，因为圆的曲率是 恒定的。但是，如果粒子的定向与椭圆(的正弯曲部或负弯曲部)相切， 则非球形磁性或可磁化粒子的定向的变化率将不是恒定的(因为椭圆的曲 率不是恒定的)，这样例如在环形区域的宽度中心附近，仅观察到基本平 行定向的粒子的定向的微小变化，然后在图21所示横截面视图中的环形区 域的边界处，更快速地朝着基本垂直的定向变化。

有关中心位置和假设的椭圆或圆的直径的这种关系不仅适用于图21 所示实施例，而且适用于本发明的OEL中存在的形成环形体的光学影像 的所有环形区域，当然不同位置和/或直径可以适用于在一个OEL中形成 的不同环形体。值得注意的是，未形成嵌套环形区域一部分的OEL(L) 区域(即，图21中区域(1)的内部和外部的区域)还可以包含非球形磁 性或可磁化颜料(图21中未示出)，这些颜料可以具有特定或随机定向， 如下面进一步所述。进一步地，非球形磁性或可磁化粒子(5)可以填充整 个体积，并且可以被设置在OEL(L)内的多个层中，而图21仅示意性 地表示在其各自定向中的某些粒子。

在OEL中，非球形磁性或可磁化粒子分散在包括硬化粘合剂材料的 涂层组分中，该硬化粘合剂材料固定了非球形磁性或可磁化粒子的定向。 硬化粘合剂材料至少部分地对200nm到2500nm范围内的一个或多个波 长的电磁辐射透明。优选地，硬化粘合剂材料至少部分地对200–800nm 范围内的一个或多个波长的电磁辐射透明，更优选地，对400–700nm范 围内的一个或多个波长的电磁辐射透明。在此，术语“一个或多个波长” 指示粘合剂材料可以仅对给定波长范围内的一个波长透明，或者可以对给 定范围内的多个波长透明。优选地，粘合剂材料对给定范围内的一个以上 的波长透明，更优选地，对给定范围内的所有波长透明。因此，在更优选 的实施例中，硬化粘合剂材料至少部分地对大约200-大约2500nm(或 200–800nm，或者400–700nm)范围内的所有波长透明，甚至更优选地， 硬化粘合剂材料对这些范围内的所有波长完全透明。

在此，术语“透明”指示通过OEL(不包括非球形磁性或可磁化粒子， 但是包括OEL的所有其它可选的成分(假如存在这些成分))中存在的 20μm硬化粘合剂材料层的电磁辐射传输为至少80％，更优选地至少 90％，甚至更优选地至少95％。这可通过根据明确制定的测试方法(例如 DIN 5036-3(1979-11))测定硬化粘合剂材料(不包括非球形磁性或可磁 化粒子)的试样的透射率来判定。

此处描述的非球形磁性或可磁化粒子相对于对硬化粘合剂材料而言至 少部分透明的入射电磁辐射优选地具有各向异性反射性。如此处所用，术 语“各向异性反射性”指示来自第一角的被粒子反射到特定(观察)方向 (第二角)的入射辐射的比例取决于粒子的定向，即，相对于第一角度的 粒子定向变化可导致朝向观察方向的反射量级不同。

进一步优选地，此处描述的多个非球形磁性或可磁化粒子中的每个具 有相对于大约200与大约2500nm之间、更优选地大约400与大约700nm 之间的完整波长范围或某些部分中的入射电磁辐射的各向异性反射性，从 而粒子定向的变化导致该粒子反射发生变化。

在本发明的OEL中，非球形磁性或可磁化粒子以这种方式设置，以 便形成动态安全元素，其提供至少多个嵌套环形体的光学效应或光学影像。

在此，术语“动态”指示安全元素的外观和光反射根据视角发生变化。 换言之，当从不同的角度观察时，安全元素的外观也不同，即，安全元素 呈现出不同的外观(例如，从相对于上面设置OEL的衬底表面大约22.5° 的视角到相对于上面设置OEL的衬底表面大约90°的视角)，这由具有各 向异性反射性的非球形磁性或可磁化粒子的定向和/或本身具有依赖于视 角的外观的非球形磁性或可磁化粒子(例如，下面描述的光学可变颜料) 的属性导致。

术语“环形区域”指示设置非球形磁性或可磁化粒子，以便安全元素 为观察者提供与其本身重新组合的环形体的视觉或光学影像，从而形成围 绕一个共同中心区域的闭环。根据照明，可为观察者显示一个或多个形状。 “环形体”可具有圆形、椭圆形、正方形、三角形、矩形或任何多边形。 环形的示例包括圆形、矩形或正方形(优选地具有圆角)、三角形、(规 则或不规则的)五边形、(规则或不规则的)六边形、(规则或不规则的) 七边形、(规则或不规则的)八边形、任何多边形等。优选地，环形体不 会彼此交叉(例如在双环中，或者在诸如奥林匹克环之类的多个环彼此重 叠的形状中)。环形的示例也在图22中示出。在本发明中，OEL提供两 个或更多嵌套环形体的光学影像，如上面定义的那样。

在本发明中，嵌套环形体的光学效应或光学影像由图21中针对一个实 施例示出的OEL中的非球形磁性或可磁化粒子的定向形成。也就是说， 环状形式不通过在环形中施加(例如，通过印刷)包括粘合剂材料和非球 形磁性或可磁化粒子的涂层组分来实现，而是通过根据磁场调准非球形磁 性或可磁化粒子来实现，以便在OEL的环形区域中，粒子被定向为提供 光反射，而在未形成环形区域一部分的OEL区域中，粒子被定向为不提 供光反射或者仅提供极少量光反射。因此，环形区域表示OEL的整个区 域的各部分，这除了环形区域之外，还包含这样一个或多个部分：其中非 球形磁性或可磁化粒子根本未被调准(即，具有随机定向)，或者被调准 为不参与形成具有环状形式的图像的影像。这可以通过以下操作实现：在 该部分中对至少一部分粒子进行定向以便其最长轴与OEL的平面基本垂 直。

在此，提供光反射的粒子定向通常是这样的定向：其中非球形粒子的 最长轴被定向为与OEL的平面和衬底表面(如果OEL被设置在衬底上) 基本平行，并且不提供光反射或者仅提供很少光反射的定向通常是这样的 定向：其中非球形粒子的最长轴与OEL的平面或衬底表面(如果OEL被 设置在衬底上)基本垂直。这是因为通常从观察OEL平面图的位置(即， 从与OEL的平面垂直的位置)查看OEL，这样当在漫射光条件下或者在 从与OEL的平面基本垂直的方向照射下，其最长轴被定向为与OEL的平 面基本平行的非球形磁性或可磁化粒子在该方向提供光反射。

优选地，非球形磁性或可磁化粒子为扁长的或扁圆的椭圆形、薄片形 或针形粒子或它们的混合物。因此，即使每个单位表面积(例如，每μm²) 的本征反射性在此类粒子的整个表面上均一致，但由于其非球形形状，因 此粒子的反射性也呈各向异性，因为粒子的可见区域依赖于被观察的方向。 在一个实施例中，因其非球形形状而具有各向异性反射性的非球形磁性或 可磁化粒子可进一步具有本征各向异性反射性，例如在光学可变磁性或可 磁化颜料中，因为存在多层不同的反射性和折射性。在该实施例中，非球 形磁性或可磁化粒子包括具有本征各向异性反射性的非球形磁性或可磁化 粒子，例如非球形光学可变磁性或可磁化颜料。

此处描述的非球形磁性或可磁化粒子的适当示例包括——但不限于— —含有以下各项的粒子：诸如钴、铁或镍之类的铁磁或亚铁磁金属；铁、 锰、钴、铁或镍的铁磁或亚铁磁合金；铬、锰、钴、铁、镍的铁磁或亚铁 磁氧化物或它们的混合物；以及上述各项的混合物。铬、锰、钴、铁、镍 的铁磁或亚铁磁氧化物或它们的混合物可以纯氧化物或混合氧化物。磁性 氧化物的示例包括——但不限于——诸如赤铁矿(Fe₂O₃)、磁铁矿(Fe₃O₄)、 二氧化铬(CrO₂)、磁性铁氧体(MFe₂O₄)、磁性矾土(MR₂O₄)、磁 性六角铁氧体(MFe₁₂O₁₉)、磁性正铁氧体(RFeO₃)、磁性石榴石 M₃R₂(AO₄)₃之类的氧化铁，其中M代表二价、R代表三价、A代表四价 金属离子，“磁性”代表铁磁属性或亚铁磁属性。

光学可变元素在安全印刷领域中是已知的。光学可变元素(在本领域 中也称为变色元素或视角闪色元素)呈现出依赖于视角或入射角的颜色， 并且被用于防止使用常见的彩色扫描、打印和复印办公设备伪造和/或非法 复制纸币和其它安全文件。

优选地，此处描述的多个非球形磁性或可磁化粒子的至少一部分由非 球形光学可变磁性或可磁化颜料构成。此类光学可变磁性或可磁化颜料优 选地为扁长的或扁圆的椭圆形、薄片形或针形粒子或它们的混合物。

多个非球形磁性或可磁化粒子可包括非球形光学可变磁性或可磁化颜 料和/或不具有光学可变属性的非球形磁性或可磁化粒子。

通过根据OEL的多个嵌套环形区域中的磁场的场线对多个非球形磁 性或可磁化粒子进行定向(调准)，形成提供多个嵌套环形体的光学效应 或光学影像的OEL，从而导致嵌套环形体具有高度动态的依赖于视角的外 观。如果此处描述的多个非球形磁性或可磁化粒子的至少一部分由非球形 光学可变磁性或可磁化颜料构成，则可获取附加效应，因为非球形光学可 变颜料的颜色显著依赖于相对于颜料平面的视角或入射角，从而导致与依 赖于视角的动态环形效应组合的效应。在环形区域中使用磁性定向非球形 光学可变颜料增强了亮区的视觉对比度，并且提高了文件安全和装饰性应 用中环形元素的视觉冲击。使用磁性定向非球形光学可变颜料而实现的动 态环形与观察到的光学可变颜料的颜色变化的组合，导致环形体中出现不 同颜色的边缘，此边缘很容易通过肉眼验证。因此，在本发明的优选实施 例中，环形区域中的非球形磁性或可磁化粒子至少部分地通过磁性定向非 球形光学可变颜料构成。

除了非球形光学可变磁性或可磁化颜料的色变属性提供的显式安全性 (其允许使用没有任何帮助的人类感官轻松地从可能的伪造品中检测、识 别和/或辨别出根据本发明的OEL或带有OEL的OEC(例如，安全文件)， 例如，因为这些特征可见和/或可检测，但是仍难以制造和/或复制)，可 使用光学可变颜料的色变属性作为机器可读工具来识别OEL。因此，光学 可变颜料的光学可变属性在分析光学可变颜料的光学(例如，光谱)属性 的验证过程中可同时被用作隐式或半隐式安全特征。

使用非球形光学可变磁性或可磁化颜料可增强所获取的OEL作为文 件安全应用中的安全元素的重要性，因为这些材料(即，光学可变磁性或 可磁化颜料)专用于安全文件印刷工业，而不公开销售。

如上所述，优选地，多个非球形磁性或可磁化非球形粒子的至少一部 分由非球形光学可变磁性或可磁化颜料构成。这些可更优选地从磁性薄膜 干涉颜料、磁性胆甾相液晶颜料以及它们的混合物构成的组中选择。

磁性薄膜干涉颜料对于本领域中的技术人员而言是公知的，并且例如 在US 4,838,648、WO 2002/073250 A2、EP-A 686675、WO 2003/000801 A2、 US 6,838,166、WO 2007/131833 A1以及与其相关文献中公开。由于这些颜 料具有磁性特征，因此它们可被机器读取，因此，例如可使用专用磁性检 测器检测包括磁性薄膜干涉颜料的涂层组分。因此，包括磁性薄膜干涉颜 料的涂层组分可被用作安全文件的隐式或半隐式安全元素(验证工具)。

优选地，磁性薄膜干涉颜料包括具有五层法布里-珀罗多层结构的颜料 和/或具有六层法布里-珀罗多层结构的颜料和/或具有七层法布里-珀罗多 层结构的颜料。优选的五层法布里-珀罗多层结构由吸收体/绝缘体/反射体/ 绝缘体/吸收体多层结构构成，其中反射体和/或吸收体也是磁性层。优选 的六层法布里-珀罗多层结构由吸收体/绝缘体/反射体/磁性/绝缘体/吸收体 多层结构构成。优选的七层法布里-珀罗多层结构由吸收体/绝缘体/反射体/ 磁性/反射体/绝缘体/吸收体多层结构构成，例如US 4,838,648中公开的那 样；更优选地，由七层法布里-珀罗吸收体/绝缘体/反射体/磁性/反射体/绝 缘体/吸收体多层结构构成。优选地，此处描述的反射体层从金属、金属合 金以及它们的组合构成的组中选择，优选地从反射金属、反射金属合金以 及它们的组合构成的组中选择，更优选地从铝(Al)、铬(Cr)、镍(Ni) 以及它们的混合物构成的组中选择，更优选地为铝(Al)。优选地，绝缘 体层独立地从氟化镁(MgF₂)、二氧化硅(SiO₂)以及它们的混合物构成 的组中选择，更优选地为氟化镁(MgF₂)。优选地，吸收体层独立地从铬 (Cr)、镍(Ni)、包括镍(Ni)、铁(Fe)和/或钴(Co)的合金，以 及它们的混合物构成的组中选择。优选地，磁性层优选地从镍(Ni)、铁 (Fe)和钴(Co)以及它们的合金和混合物构成的组中选择。特别优选地， 磁性薄膜干涉颜料包括由Cr/MgF₂/Al/Ni/Al/MgF₂/Cr多层结构构成的七层 法布里-珀罗吸收体/绝缘体/反射体/磁性/反射体/绝缘体/吸收体多层结构。

此处描述的磁性薄膜干涉颜料通常通过在网状物上真空沉淀不同的必 要层来制造。在沉淀所需数量的层(例如，通过PVD)之后，通过在适当 的溶剂中溶解脱模层，或者通过从网状物上剥离材料，从网状物上移除层 堆叠。以此方式获取的材料然后被分解为碎片，这些碎片必须通过研磨、 碾磨或任何适当的方法进一步处理。最终的产物由具有崩边、不规则形状 和不同纵横比的扁碎片构成。有关磁性薄膜干涉颜料的制备的进一步信息 例如可在EP-A 1 710 756中找到，该文献在此纳入作为参考。

呈现出光学可变特征的适当的磁性胆甾相液晶颜料包括——但不限于 ——单层胆甾相液晶颜料和多层胆甾相液晶颜料。这些颜料例如在WO  2006/063926 A1、US 6,582,781和US 6,531,221中公开。WO 2006/063926 A1 公开了单分子层和从中获取的颜料，这些颜料具有高亮度和色变属性，并 且具有诸如磁化性之类的其它特定属性。所公开的单分子层以及通过碾碎 所述单分子层而获取的颜料包括三维交联胆甾相液晶混合物以及磁性纳米 粒子。US 6,582,781和US 6,410,130公开了薄片形胆甾相多层颜料，这些 颜料包括序列A¹/B/A²，其中A¹和A²可以相同，也可以不同，并且分别包 括至少一个胆甾相层，并且B是夹层，其吸收层A¹和A²所发送的部分或 全部光，并将磁属性赋予所述夹层。US 6,531,221公开了薄片形胆甾相多 层颜料，其包括序列A/B，并且在需要时包括C，其中A和C是包括赋予 磁属性的颜料的吸收层，B是胆甾相层。

除了非球形磁性或可磁化粒子(可能包括或不包括非球形光学可变磁 性或可磁化颜料，或者由非球形光学可变磁性或可磁化颜料构成)之外， 非磁性或非可磁化粒子可也包含在OEL中嵌套环形区域外部和/或内部的 区域内。这些粒子可以是本领域中公知的彩色颜料，具有或不具有光学可 变属性。进一步地，粒子可以是球形或非球形，并且可以具有各向同性或 各向异性光学反射性。

在OEL中，此处描述的非球形磁性或可磁化粒子分散在粘合剂材料 中。优选地，非球形磁性或可磁化粒子的含量为大约5到大约40重量百分 比，更优选地为大约10到大约30重量百分比，这些重量百分比基于包括 粘合剂材料、非球形磁性或可磁化粒子，以及OEL的其它可选成分的OEL 的总干重。

如之前所述，硬化粘合剂材料至少部分地对200–2500nm范围内的 一个或多个波长的电磁辐射透明，更优选地对200-800nm范围内的一个 或多个波长的电磁辐射透明，甚至更优选地对400–700nm范围内的一个 或多个波长的电磁辐射透明。因此，粘合剂材料至少处于其硬化或固体状 态(下面也称为第二状态)，至少部分地对大约200nm到大约2500nm 范围内的一个或多个波长的电磁辐射透明，即，处于通常被称为“光谱” 的波长范围内，该波长范围包括电磁光谱的红外线部分、可见部分和UV 部分，从而处于硬化或固体状态的粘合剂材料中包含的粒子及其依赖于定 向的反射性可通过粘合剂材料感知。

更优选地，粘合剂材料至少部分地在大约400nm到大约700nm之间 的可见光谱范围内透明。入射电磁辐射，例如通过OEL的表面进入OEL 的可见光，然后可到达在OEL内散布的粒子，并且可以在此反射，并且 反射光可再次离开OEL以产生所需的光学效应。如果入射辐射的波长在 可见范围之外选择，例如，在近UV范围内选择，则OEL也可充当隐式 安全特征，因为这样通常有必要采取技术手段来检测在包括选定的不可见 波长的各个照明条件下由OEL所产生的(完全)光学效应。在这种情况 下，优选地，OEL和/或包含在其中的环形元素包括发光颜料。电磁光谱 的红外线部分、可见部分和UV部分近似地分别对应于700-2500nm、400 -700nm和200-400nm之间的波长范围。

如果要在衬底上设置OEL，则对于在衬底上施加涂层组分以形成OEL 而言，包括至少粘合剂材料和非球形磁性或可磁化粒子的涂层组分必需采 取这样的形式：该形式允许例如通过印刷，特别是铜凹版印刷、丝网印刷、 凹版印刷、柔性版印刷或滚涂来处理涂层组分，以便在诸如纸衬底或下面 描述的衬底之类的衬底上施加涂层组分。进一步地，在表面(优选地为衬 底)上施加涂层组分之后，非球形磁性或可磁化粒子通过施加磁场进行定 向。以此方式，非球形磁性或可磁化粒子至少在多个嵌套环形区域中沿着 场线进行定向，其中粒子被定向为提供所需的光反射(这样，通常至少一 部分粒子被定向为：磁性粒子的磁轴或者可磁化粒子的最长轴与OEL的 平面/衬底表面平行)。在此，非球形磁性或可磁化粒子在磁场产生装置的 支持表面或衬底上的涂层组分的嵌套环形区域内进行定向，以便对于从垂 直于衬底平面的方向观察衬底的观察者而言，形成多个嵌套环形体的光学 影像。在执行通过施加磁场对非球形磁性或可磁化粒子进行定向/调准的步 骤之后或执行此步骤的同时，粒子定向被固定。因此值得注意，涂层组分 必须具有第一状态，即，流体状态或膏糊状态，其中涂层组分足够湿润或 柔软，以便分散在涂层组分中的非球形磁性或可磁化粒子在暴露于磁场下 时可自由移动、旋转和/或定向，并且必须具有第二硬化(例如，固体)状 态，其中非球形粒子在其各个位置和方向中固定或冻结。

此类第一和第二状态优选地使用特定类型的涂层组分来提供。例如， 涂层组分中除了磁性或可磁化粒子之外的成分可采取诸如在安全应用(例 如，纸币印刷)中使用的油墨或涂层组分的形式。

上述第一和第二状态可使用这样的材料提供：此材料可响应于诸如温 度变化或暴露于电磁辐射下之类的刺激而粘度大幅增加。也就是说，当流 态粘合剂材料被硬化或固化时，所述粘合剂材料转换为第二状态，即，硬 化或固体状态，其中粒子被固定在其当前位置和定向中，并且不能再在粘 合剂材料中移动，也不在其中旋转。

如本领域的技术人员公知的那样，包括在可被施加到诸如衬底之类的 表面上的油墨或涂层组分中的成分以及所述油墨或涂层组分的物理属性由 被用于将油墨或涂层组分转印到表面的工艺的性质来确定。因此，此处描 述的包括在油墨或涂层组分中的粘合剂材料通常从本领域中公知的粘合剂 材料中选择，并且依赖于涂层，或被用于施加油墨或涂层组分的印刷工艺， 以及所选择的硬化工艺。备选地，可采用聚合热塑性粘合剂材料或热固性 粘合剂材料。与热固性粘合剂材料不同，热塑性树脂可以通过加热和冷却 重复地熔化和固化，而不导致属性发生任何重大变化。热塑性树脂或聚合 物的典型示例包括——但不限于——聚酰胺、聚酯、聚甲醛、聚烯烃、聚 苯乙烯系树脂、聚碳酸酯、聚芳酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮(PEEK)、聚 醚酮酮(PEKK)、聚亚苯基树脂(例如聚伸苯基醚、聚苯醚、聚苯硫醚 等)、聚砜以及它们的混合物。

在磁场产生装置的支持表面或衬底上施加涂层组分并且定向磁性或可 磁化粒子之后，对涂层组分进行硬化(即，转换为固体状态或固形状态) 以便固定粒子的定向。

硬化可以是纯物理性质的，例如，在涂层组分包括聚合物粘合剂材料 和溶剂，并且以高温施加的情况下。然后通过施加磁场以高温对粒子进行 定向，接着蒸发掉溶剂，最后冷却涂层组分。这样便可硬化涂层组分并且 对粒子进行定向。

备选地或优选地，涂层组分的“硬化”涉及化学反应，例如通过固化 实现，此过程不能通过在典型的安全文件使用过程中可能发生的简单的温 度增加(例如，增加到80℃)来逆转。术语“固化”或“可固化”指示这 样的过程：此过程包括所施加的涂层组分中的至少一个成分的化学反应、 交联或聚合，通过此过程，涂层组分变为具有比起始物质更高的分子量的 聚合材料。优选地，固化导致形成三维聚合物网络。

这种固化一般通过(i)在将涂层组分施加到支持表面或衬底之后，(ii) 在对磁性或可磁化粒子进行定向之后或在执行此步骤的同时对涂层组分施 加外部刺激来引发。因此，优选地，涂层组分是从辐射固化组分、热力干 燥组分、氧化干燥组分以及它们的组合构成的组中选择的油墨或涂层组分。 特别优选地，涂层组分是从辐射固化组分构成的组中选择的油墨或涂层组 分。

优选的辐射固化组分包括可通过UV可见光辐射(下文称为UV-Vis 固化)或通过电子束辐射(下文称为EB)固化的组分。辐射固化组分在 本领域中是公知的，并且可在以下标准教科书中找到：例如“Chemistry& Technology of UV&EB Formulation for Coatings,Inks&Paints(涂层、 油墨及涂料UV和EB配方的化学和技术，John Wiley和Sons联合SITA  Technology Limited发表于1997-1998年，第7卷)”系列。

根据本发明的一个特别优选的实施例，此处描述的油墨或涂层组分是 UV-Vis固化组分。UV-Vis固化有利地实现极快速固化工艺，因此显著缩 短根据本发明的OEL以及包括所述OEL的物品和文件的制备时间。优选 地，UV-Vis固化组分包括从自由基可固化化合物、阳离子可固化化合物以 及它们的混合物构成的组中选择的一种或多种化合物。优选地，UV-Vis 固化组分包括从自由基固化化合物、阳离子固化化合物以及它们的混合物 所构成的组中选择的一种或多种化合物。阳离子可固化化合物通过阳离子 机制固化，通常包括通过一种或多种可释放阳离子活性种(例如，酸类) 的光引发剂的辐射激活，此阳离子活性种接着引发固化，以便使单体和/ 或低聚物发生反应和/或交联，从而硬化涂层组分。自由基可固化化合物通 过自由基机制固化，通常包括通过一种或多种光引发剂的辐射激活，从而 产生自由基，此自由基接着引发聚合作用，以便硬化涂层组分。

涂层组分可进一步包括从磁性材料、发光和/或磷光材料、导电材料、 红外线吸收材料以及它们的混合物构成的组中选择的一种或多种机器可读 材料。如此处所用，术语“机器可读材料”指呈现出至少一个无法被肉眼 感知的特别属性的材料，此材料可包括在层中，以便提供一种使用用于验 证的特殊设备验证所述层或包括所述层的物品的方式。

涂层组分可进一步包括从有机和无机颜料以及有机染料构成的组中选 择的一种或多种彩色成分，和/或一种或多种添加剂。后者包括——但不限 于——用于调整涂层组分的物理、流变和化学参数的化合物和材料，所述 参数例如包括粘度(例如，溶剂、增稠剂和表面活性剂)、稠度(例如， 防沉剂、填充剂和增塑剂)、泡沫属性(例如，消泡剂)、润滑属性(蜡、 油)、UV稳定性(光敏剂和光稳定剂)、粘结属性、抗静电属性、贮存 稳定属性(阻聚剂)等。此处描述的添加剂可以本领域中公知的量和形式 存在于涂层组分中，其中包括所谓的纳米材料形式，在此形式中，添加剂 的至少一个维度处于1到1000nm范围内。

在磁场产生装置的支持表面或衬底上施加涂层组分之后或在执行此步 骤的同时，使用外部磁场对非球形磁性或可磁化粒子进行定向，该外部磁 场根据所需的定向模式在对应于两个或更多个环形的区域中对粒子进行定 向。因此，永磁粒子被定向为：其磁轴与粒子位置上的外部磁场线的方向 对齐。不具备本征永磁场的可磁化粒子通过外部磁场进行定向，以便其最 长维度方向与粒子位置上的外部磁场线对齐。在粒子具有层结构(包括具 有磁性或可磁化属性的层)的情况下，上述原理也类似地适用。

在施加磁场时，非球形磁性或可磁化粒子以这样一种方式在涂层组分 的层中采取定向：产生提供光学效应或光学影像的安全元素(OEL)，该 光学效应或光学影像包括至少多个嵌套环形体，这可以从OEL的至少一 个表面看到(请参阅例如图3b、6e、15b、15c和24)。因此，动态环形 元素可作为在OEL倾斜时呈现出动态可视移动效应的反射区而被观察者 看到，所述环形元素显得在与OEL的其余平面不同的平面中移动。在执 行非球形磁性或可磁化粒子的定向之后或在执行此步骤的同时，涂层组分 被硬化以固定方向(例如，在UV-Vis固化涂层组分例子中使用UV-Vis光 进行照射)。

在入射光的给定方向下(例如，垂直，即与OEL表面垂直)，包括 具有固定定向的粒子的OEL(L)的最高反射性(即，非球形磁性或可磁 化粒子处的镜面反射)区域随着视角(倾斜)角的变化更改位置：从左侧 查看OEL(L)时，环形亮区被看到位于位置1处，从顶部查看层时，环 形亮区被看到位于位置2处，从右侧查看层时，环形亮区被看到位于位置 3处。在将查看方向从左变到右时，环形亮区因此也呈现为从左到右移动。 还可以获取相反的效应，即，在将查看方向从左变到右时，环形亮区呈现 为从右到左移动。根据OEL的嵌套环形区域中存在的非球形磁性或可磁 化粒子的曲率符号，其可能为负(请参阅图1b)，也可能为正(请参阅图 1c)，针对观察者相对于OEL执行的移动，动态环形体可被观察为朝着 观察者移动(在正曲率的情况下，图1c)，或者被观察为远离观察者移动 (负曲率，图1b)。值得注意的是，观察者的位置在图1中是位于OEL 的上方。如果OEL倾斜，则可观察到此动态光学效应或光学影像，并且 由于具有环形，因此无论例如上面设置OEL的纸币的倾斜方向为何，都 可观察到此效应。例如，当带有OEL的纸币从左到右倾斜，同时还从上 到下倾斜时，便可观察到此效应。

OEL的嵌套环形区域包括非球形磁性或可磁化粒子并定义公共中心 区域。(一个或多个)外部环形围绕公共中心区域和一个或多个内部环形 区域，优选地以便嵌套环形区域不会出现彼此交错现象。如图21所示，在 OEL的每个环形区域中，以及在与OEL平面垂直并从中心区域的中心延 伸到最外侧环形区域的外边界的横截面中，每个环形区域中的非球形磁性 或可磁化粒子与假设的椭圆或圆的负弯曲部或正弯曲部相切(在图21A中 通过圆示出，在图21B中通过椭圆示出)。在此横截面视图中，每个环形 区域的椭圆或圆优选地具有自己的位于沿着从各自环形区域的宽度中心附 近垂直延伸的直线上的中心，和/或每个圆的直径和/或每个椭圆的最长或 最短轴大约与形成环形的各自区域的宽度相同。此定向也可被表述为非球 形磁性或可磁化粒子的最长轴的定向沿着位于OEL平面中的假设的半环 形体的表面，如图1所示。

优选地，所有多个环形中的非球形粒子的定向沿着位于OEL平面中 的假设的半环形体的表面的相同弯曲部(即，全部与假设的椭圆或圆的正 弯曲部相切，或者全部与假设的椭圆或圆的负弯曲部相切)。

在另一个优选实施例中，各自环形区域中的非球形磁性或可磁化粒子 的定向是交替的，以便例如第一(最内侧)、第三、第五等嵌套环形区域 中的非球形粒子的定向各自与理论的椭圆或圆的负弯曲部相切，并且其中 第二、第四等嵌套环形区域中的非球形磁性或可磁化粒子的定向各自与理 论的椭圆或圆的正弯曲部相切。当然，也可以进行相反的定向。进一步地， 再次，在与OEL表面垂直的横截面视图中，每个假设的椭圆或圆具有自 己的各自中心，这些中心优选地在对应于形成环形的区域的宽度中心附近 的位置处沿着从OEL平面垂直扩展的假设的直线，并且优选地这些圆和 椭圆具有分别对应于各自区域的宽度的直径或最长或最短轴，如图21A和 21B中针对两个环形区域的宽度所示的那样。采取这种交替设置的粒子的 定向也在图2b中示出，其中位置A、B和C对应于嵌套环形区域中的最 内侧的环形区域，然后是图右侧的类似定向，从而形成第三环形区域。在 最内侧和第三环形区域中，粒子的定向与假设的椭圆的负弯曲部相切，这 些椭圆具有自己的沿着从各自区域中间(宽度)延伸的直线的中心，并且 具有对应于区域宽度的直径。在最内侧和第三环形区域之间，第二环形区 域(在图2b的中心)中的粒子与假设的椭圆的正弯曲部相切，这些椭圆 具有自己的沿着从各自区域中间(宽度)延伸的直线的中心。通过提供这 种交替设置，可获取高对比度和非常显著的光学效应。

被嵌套环形区域围绕的公共中心区域中的区域可以不包括磁性或可磁 化粒子，而且在这种情况下，该空间通常不是OEL的一部分。可通过当 在印刷步骤中形成OEL时，不在该空间中设置涂层组分来实现此目的。

但是，备选地或优选地，当在衬底上设置涂层组分时，公共中心区域 是OEL的一部分，并且在向衬底提供涂层组分时没有被忽略。这样可使 OEL的制造更容易，因为可以在衬底的更大面积上施加涂层组分。在这种 情况下，公共中心区域中也存在非球形磁性或可磁化粒子。这些粒子可具 有随机定向，从而不提供特殊效应，但是提供很少的光反射。然而，优选 地，存在于公共中心区域中的非球形磁性或可磁化粒子被定向为：其最长 轴与OEL的平面基本垂直，从而不提供或者仅提供很少的光反射。

位于多个嵌套环形区域的最外侧区域外部的非球形磁性或可磁化粒子 也可与OEL的平面基本垂直，或者可随机定向。

图1b示出OEL(L)中的非球形磁性或可磁化粒子(P)，其中粒子 被固定在粘合剂材料中，所述粒子沿着假设的椭圆的负弯曲部(由半环形 体表示)。图1c示出OEL中的非球形磁性或可磁化粒子，其中粒子沿着 假设的椭圆的表面的正弯曲部(由半环形体表示)。

在图1和21中，非球形磁性或可磁化粒子优选地在OEL的整个体积 中分散，而为了讨论这些粒子相对于OEL平面在OEL内的定向(优选地 在衬底上设置)，假设这些粒子全部位于OEL的相同或相似的横截平面 内。这些非球形磁性或可磁化粒子以图形示出，每个粒子由表示其在横截 面形状中显示的最长直径的短线示出。当然，在现实中并且如图14A所示， 当在OEL上被查看时，非球形磁性或可磁化粒子中的某些可部分地或完 全地彼此重叠。

OEL中非球形磁性或可磁化粒子的总量可根据所需的应用适当地选 择，但是，为了构成产生视觉效应的表面覆盖模式，在对应于1平方毫米 OEL表面的体积中一般需要数千个粒子，例如大约1,000–10,000个粒子。

共同产生光学效应的多个非球形磁性或可磁化粒子可对应于OEL中 的粒子总数的全部或仅对应于其中的一个子集。例如，产生嵌套环形体的 光学效应的OEL嵌套环形区域中的非球形磁性或可磁化粒子可与粘合剂 材料中包含的其它粒子组合，这些其它粒子可以是传统的或特殊的彩色颜 料粒子。

在本发明的特别优选的实施例中，此处描述的OEL可进一步包括所 谓的“突出”，该突出被最内侧环形元素围绕并且部分地填充由此定义的 中心区域。突出提供中心区域中存在的三维物体(例如，半球)的幻象。 三维物体看上去从OEL表面向观察者延伸(类似于观察直立或倒置的碗 状物，具体取决于粒子沿着负弯曲部还是正弯曲部)，或者看上去从OEL 表面背离观察者延伸。在这些情况下，OEL包括位于中心区域的非球形磁 性或可磁化粒子，在中心区域的中心附近的区域中，这些粒子被定向为其 最长轴与OEL的平面基本平行，从而形成突出效应。因此，最内侧动态 环形体的中心区域由中心效应图像元素填充，该元素可以是半球的实心圆， 例如在环形体形成圆的情况下，或者在三角环形体的情况下可以具有三角 基。在这些实施例中，突出的外围形状的至少一部分与嵌套环形体的最内 侧环形体的形状类似，并且突出的外围优选地沿着嵌套环形体的最内侧环 形体的形式(即，当环形区域为圆时，突出具有实心圆的形状或者提供填 充半球的光学效应或光学影像，或者在环形区域为三角形的情况下，突出 是实心三角形或三棱锥)。根据本发明的一个实施例，突出的外围形状的 至少一部分与最内侧环形体的形状类似，并且优选地，环形体具有环形形 状，而且突出具有实心圆或半球形状。特别优选地，突出的外围形状与所 有环形体的形状类似，例如在被多个(例如2、3、4、5、6、7或更多)环 围绕的实心圆中。此类实施例的一种可能的实现在图21B中示出。如图21B 的顶部所示，公共中心区域(2)被突出填充。在沿着从提供两个环形体(1) 的光学效应或光学影像的环形区域所围绕的公共中心区域(2)的中心(3) 延伸的直线(4)的横截面视图中，环形区域中的定向与上述定向相同。在 形成中心区域中的突出的区域中，非球形磁性或可磁化粒子(5)的定向与 假设的椭圆或圆的正弯曲部或负弯曲部相切，该椭圆或圆优选地具有自己 的中心，该中心位于与横截面垂直(即，在图14B中垂直)、并且被定位 为大约穿过最内侧环形区域所围绕的公共中心区域的中心(3)延伸的直线 上(在图21B的底部，仅示出从中心到其边界的突出部分)。进一步地， 假设的椭圆的最长或最短轴或假设的圆的直径优选地大约与突出的直径相 同，从而位于突出中心的非球形粒子的最长轴的定向与OEL的平面基本 平行，并且在突出的边界处，与OEL的平面基本垂直。再次，在形成突 出的公共中心区域中，定向的变化速度可以在该横截面视图中恒定(粒子 的定向与圆相切)，也可以变化(粒子的定向与椭圆相切)。此外，优选 地，突出中的非球形磁性或可磁化粒子的定向变化沿着环形区域中的相同 方向(沿着正弯曲部或负弯曲部)，或者在突出、第二、第四、第六等嵌 套环形区域以及第一、第三、第五等嵌套环形区域中的定向变化沿着交替 的方向。

优选地，存在最内侧环形体的内边界与突出的外边界之间的间隙的光 学影像。此类间隙的光学影像可通过在环形区域的内边界与基本垂直于 OEL的平面的突出的外边界之间的区域中对非球形磁性或可磁化粒子进 行定向来实现，也可通过以与突出的曲率和最内侧环形元素的曲率相比具 有相反符号的曲率在环形区域的内边界与突出的外边界之间的区域中对非 球形磁性或可磁化粒子进行定向来实现。进一步地，突出优选地占据嵌套 环形区域的最内侧环形区域的内边界所定义的面积的大约至少20％，更优 选地占据大约至少30％，最优选地占据大约至少50％。

接下来，参考图3-20和23-25，将给出本发明的磁场产生装置的描述， 这些装置能够对OEL中的非球形磁性或可磁化粒子进行定向以便在嵌套 环形区域中提供光反射，从而形成提供本发明的多个嵌套环形体的光学影 像的OEL。备选地，此处描述的磁场产生装置可被用于提供部分OEL， 即，显示环形的一个或多个部分(例如，1/2圆、1/4圆等)的安全特征。

在最广泛的方面，本发明的磁场产生装置包括从磁铁和极片中选择的 多个元件并包括至少一个磁铁，多个元件(i)位于支持表面或被配置为接 收充当支持表面的衬底的空间的下方，或者(ii)形成支持表面，并被配 置为能够提供磁场，其中在所述支持表面或空间上方的两个或更多区域中， 磁场线基本平行于所述支持表面或空间延伸，并且其中i)两个或更多区 域形成围绕中心区域的嵌套环形区域；和/或ii)多个元件包括多个磁铁， 并且磁铁被设置为可围绕旋转轴旋转，以便场线基本平行于支持表面或空 间延伸的区域在围绕旋转轴旋转时组合，从而在围绕旋转轴旋转时形成围 绕一个中心区域的多个嵌套环形区域。因此，本发明的磁场产生装置一般 可被分类为静态磁场产生装置(选项i)和旋转磁场产生装置(选项ii)。 在静态磁场产生装置中，其中要实现非球形磁性或可磁化粒子定向的OEL 环形区域在磁场产生装置的设计中得以反映。换言之，在静态磁场产生装 置中，不需要磁场产生装置相对于包括非球形磁性或可磁化粒子的涂层组 分移动，以便在嵌套环形区域中对非球形磁性或可磁化粒子进行定向，并 且通过使处于第一状态的涂层组分或带有涂层组分的支持表面与静态磁场 产生装置接触或靠近，实现非球形磁性或可磁化粒子在嵌套环形区域中的 定向。相反，在旋转磁场产生装置中，嵌套环形区域的环形本身不会在磁 场产生装置的磁铁设计中得以反映，而是通过磁场产生装置的磁铁相对于 磁场产生装置的带有处于第一状态的涂层组分的支撑或支持表面进行环形 移动，实现非球形磁性或可磁化粒子在OEL环形区域中的定向。

在一个实施例中，本发明的磁场产生装置通常包括支持表面，在该表 面的上面或上方设置处于流体状态(硬化之前)并且包括多个非球形磁性 或可磁化粒子(P)的涂层组分层(L)。该支持表面被置于与磁铁(M) 的极具有给定距离(d)的位置处，并且被暴露于装置的平均磁场下。

该支持表面可以是作为磁场产生装置的一部分的磁铁的一部分。在该 实施例中，涂层组分可以被直接施加到支持表面(磁铁)上，在该支持表 面上发生非球形磁性或可磁化粒子的定向。在定向之后或者在执行定向的 同时，粘合剂材料被转换为第二状态(例如，在辐射固化组分的情况下通 过照射转换)，从而形成可从磁场产生装置的支持表面剥离的硬膜。因此， 可产生采取薄膜或薄片形式的OEL，其中定向的非球形粒子在粘合剂材料 (在这种情况下，通常为透明的聚合材料)中固定。

备选地，本发明的磁场产生装置的支持表面通过由诸如聚合材料之类 的非磁性材料制成的薄板(通常厚度小于0.5mm，例如厚0.1mm)形成， 或者由诸如铝之类的非磁性材料制成的金属板形成。这种形成支持表面的 板被设置在磁场产生装置的一个或多个磁铁的上方。然后，可将涂层组分 施加到板(支持表面)上，接着执行涂层组分的定向和硬化，从而通过与 上述相同的方式形成OEL。

当然，在上述两个实施例(其中支持表面是磁铁的一部分，或者由磁 铁上方的板形成)中，也可在支持表面上设置上面施加涂层组分的衬底(例 如，由纸张或下面描述的任何其它衬底制成)，接着执行定向和硬化。值 得注意的是，可以先在衬底上设置涂层组分，然后将已被施加涂层组分的 衬底置于支持表面上，也可以在衬底已被置于支持表面上的情况下在衬底 上施加涂层组分。在上述任何一种情况下，都可在衬底上设置OEL，这是 本发明的优选实施例。

但是，如果将OEL设置在衬底上，则该衬底也可充当支持表面，从 而取代板。具体而言，如果衬底的尺寸稳定，则没必要设置例如用于接收 衬底的板，而是可以将衬底设置在磁铁的上面或上方并且在磁场产生装置 中被配置为接收衬底的空间内不插入支持板(即，如果插入支持板，则此 空间被支持板占据)。因此，在下面的描述中，术语“支持表面”(尤其 是关于相对于其的磁铁的定向)可在这样的实施例中涉及被衬底表面占据 的位置或平面，而没有设置中间的板，即，其中衬底取代支持表面。因此 在下文中，术语“支持表面”可被“衬底”或“被配置为接收衬底的空间” 取代以便于描述这些实施例。为简单起见，不在每个示例中明确地做出此 声明。

根据本发明的静态磁场产生装置的实施例是这样一个实施例：其中设 置环形轴向磁化偶极磁铁，以便南北轴与支持表面或空间垂直，其中环形 磁铁围绕中心区域，并且该装置进一步包括极片，该极片相对于支持表面 或空间被设置在环形轴向磁化偶极磁铁的下方，并闭合由环形磁铁所形成 的环的一侧，并且其中极片形成一个或多个突出，这些突出延伸到由环形 磁铁围绕的空间内并与其间隔，其中a1)极片形成一个突出，该突出延伸 到由环形磁铁围绕的中心区域内，其中该突出与环形磁铁间隔，并填充中 心区域的一部分。此类装置可能的实现在图3a中示意性地示出。换言之， 该装置包括位于装置外围的环形偶极磁铁(M)(图3a中的环)，该磁铁 沿轴向磁化(即，南北轴方向朝着或背离带有处于第一状态的涂层组分的 支持表面或衬底(S)指向，从而形成层(L))。该装置进一步包括极片， 在这种情况下是倒T形铁轭(Y)，该铁轭被设置在环形磁铁的下方并闭 合环的与其中将设置包含处于第一状态中的涂层组分的支持表面(S)的 一侧相反的侧。极片表示由具有高导磁率的材料构成的结构，该导磁率优 选地为大约2到大约1,000,000N·A^-2(牛顿/平方安培)之间的导磁率， 更优选地为大约5到大约50,000N·A^-2之间的导磁率，再优选地为大约 10到大约10,000N·A^-2之间的导磁率。极片用于引导磁铁所产生的磁场。 优选地，此处描述的极片包括倒T形铁轭(Y)或由其构成。该极片进一 步从位于环形磁铁(M)围绕的空间的中心的该侧延伸。在横截面视图中， 装置因此具有斜E的形状，如图3a中的左侧所示，其中E的顶部和底部 线条由环形磁铁(M)形成，并且E结构的其余部分由极片(Y)形成。 装置和空间中的磁铁(M)的三维场相对于中心垂直轴(z)旋转地对称。

可根据图3a中的场线推论出：装置导致非球形磁性或可磁化粒子(P) 的定向，以便提供两个环形闭合体的影像(每个环形体采取环的形式)。

进一步地，可立即看出位于支持表面或衬底(S)的给定位置处的场 线(其确定磁性或可磁化粒子(P)的定向)随着支持表面或衬底(S)到 磁场产生装置的磁铁的距离(d)而变化。在本发明中，朝向磁场产生装 置的一侧的支持表面或衬底(S)与磁场产生装置的磁铁的最近表面之间 的距离(d)一般介于0到大约5毫米的范围内，优选地介于大约0.1到大 约5毫米的范围内，并且被选择为可根据设计需求产生适当的动态环形元 素。支持表面可以是支持板，该板优选地具有等于距离(d)的厚度，这 样允许对磁场产生装置进行严实的机械组装，而没有中间的中心区域。支 持表面可以是由诸如聚合材料之类的非磁性材料或诸如铝之类的非磁性金 属制成的板。如果距离(d)太大，则环形元素中非球形磁性或可磁化粒 子的定向不能提供界限清晰的环形体的影像，即，视觉效果或视觉影像可 能模糊，并且难以分辨或解析不同的环形或环形体。如果与磁场产生装置 直接接触，便不会出现此问题。但为了制造的目的，在磁场产生装置与衬 底之间仍优选地具有细微的间隙(例如，小于3mm，优选地小于1mm)， 以避免衬底(或者衬底上存在的处于第一状态的涂层组分)与磁场产生装 置接触，特别是，如果磁场产生装置被置于衬底上施加涂层组分的同一侧 (以便获取与假设的椭圆(具体是指图1c所示的假设的圆)的正弯曲部相 切的环形区域中的粒子定向)的话。当然，上述原理不仅适用于图3a所示 的磁场产生装置，而且还适用于本发明的所有静态和旋转的磁场产生装置。

图3b示出最终形成的OEL的照片，其中包括两个采取同心环形式并 且围绕公共中心区域的嵌套环形体。图3b中间的照片示出OEL的平面图， 图3b的左侧和右侧示出当分别从OEL的法线的左方向或右方向看去的 OEL。从这些图中可看出，光学影像的光学效应是动态的，即，当视角变 化时，环看上去是移动的：在左侧的照片中，内环与外环之间的距离看上 去在内环的左侧小于内环的右侧，而如果从另一侧观察OEL时，可看到 相反的效果，如图3b中的右侧照片所示。

本发明的另一实施例涉及这样的磁场产生装置：其中设置环形轴向磁 化偶极磁铁，以便南北轴与支持表面或空间垂直，其中环形磁铁围绕中心 区域，并且该装置进一步包括极片，该极片相对于支持表面或空间被设置 在环形轴向磁化偶极磁铁的下方，并且闭合由环形磁铁形成的环的一侧， 并且其中极片形成一个或多个突出，这些突出延伸到环形磁铁围绕的空间 内并且与其间隔，其中a2)极片形成一个环形突出，并围绕与环形磁铁具 有相同南北方向的中心条形偶极磁铁，该突出和条形偶极磁铁彼此间隔。 该装置的一个可能的实现在图4中示意性地示出。该装置与图3a中的装置 类似，因为也包括位于装置外围处的环形磁铁(M2)，该磁铁沿轴向磁化 (即，南北方向朝着或背离带有处于第一状态的涂层组分的支持表面指 向)。另外，该装置具有被置于下方的极片(铁轭(Y))，即，与上面 设置带有处于第一状态的涂层组分的支持表面或衬底(S)的一侧相反。 该极片采取对应于磁铁(M)的环形的形式并且闭合环形的一侧。该极片 也从环形磁铁围绕的中心区域中的该侧延伸，然而，与图3不同，极片的 此延伸不是实心的，而是定义另一内环。在极片延伸所形成的该内环内， 设置具有相同的南北磁方向定向的条形偶极磁铁(M1)。在横截面视图中 (图4中的左侧)，极片采取双倒T形。

再次，在图4所示的实施例中，磁场产生装置和由此产生的磁场相对 于中心垂直轴(z)旋转地对称。进一步地，可从图4所示的场线推论出： 该装置将导致被设置在支持表面或衬底(S)上的OEL的三个环形(图4 中的环形)区域中的如权利要求1中定义的非球形磁性或可磁化粒子的定 向，从而导致围绕一个中心区域的三个嵌套环的视觉影像。

本发明的静态磁场产生装置的备选实施例是这样一个实施例：其中设 置环形轴向磁化偶极磁铁，以便南北轴与支持表面或空间垂直，其中环形 磁铁围绕中心区域，并且该装置进一步包括极片，该极片相对于支持表面 或空间被设置在环形轴向磁化偶极磁铁的下方并闭合环形磁铁所形成的环 的一侧，并且其中极片形成一个或多个突出，这些突出延伸到环形磁铁围 绕的空间内并与其间隔，其中a3)该极片形成两个或更多间隔的突出，所 有这些突出或除了一个以外的所有突出都是环形，并且根据突出数量，在 形成于间隔的环形突出之间的空间中设置与第一轴向磁化环形磁铁具有相 同的南北方向的一个或多个额外的轴向磁化环形磁铁，额外的磁铁与环形 突出间隔，并且其中环形突出和环形磁铁围绕的中心区域由与周围环形磁 铁具有相同南北方向的中心条形偶极磁铁或者由极片的中心突出部分地填 充，以便从支持表面或所述空间观察，围绕一个中心区域形成间隔的环形 极片突出和环形轴向磁化偶极磁铁的交替设置，其中中心区域如上所述由 条形偶极磁铁或中心突出填充。该装置的一个可能的实施例在图5中示出。 该装置与图3和4中的装置类似，因为它也包括位于装置外围处的环形磁 铁(M1)，该磁铁沿轴向磁化(即，南北方向朝着或背离带有处于第一状 态的涂层组分的支持表面指向，图5中未示出)。另外，该装置具有被置 于下方的极片(铁轭(Y))，即，与上面设置带有处于第一状态的涂层 组分的支持表面或衬底(S)的一侧相反。该极片采取对应于磁铁(M1) 的环形的形式并且闭合环形的一侧。类似地可从图4中的右侧看出，图5 中的装置的极片从闭环的一侧延伸，从而在环形磁铁(M1)定义的空间内 形成(内)环。在极片(Y)的延伸定义的该内环内，设置另一环形磁铁 (M2)，从而定义最内侧空间。极片然后以类似于图3所示的方式延伸到 该最内侧空间内部的空间内。在横截面视图中，极片采取倒三T形。

可根据图5所示的场线推论出：该装置将导致支持表面或衬底(S) 上的四个嵌套环形(图5中的环形)区域中的非球形磁性或可磁化粒子的 定向，从而导致围绕一个中心区域的四个嵌套环的视觉影像。

根据上面对装置的描述以及图3、4和5所示，立即看出可通过分别修 改中心部分的结构(是极片的延伸，或者其磁轴与衬底表面基本垂直的条 形偶极磁铁，例如图4所示的磁铁M1)并交替地设置环形磁铁或极片的 环形延伸，从而形成例如五个、六个、七个或八个嵌套环形区域，使用类 似的装置实现衬底上更大数量的嵌套环形区域中的非球形磁性或可磁化粒 子的定向。

另外也可看出，可通过修改这些装置中的环形磁铁以及环形极片(Y) 的形状来实现定义圆或环之外的其它环形(例如，三角形、正方形、五边 形、六边形、七边形或八边形)的衬底上的区域中的非球形磁性或可磁化 粒子的定向。

在图3到5所示的实施例中，除了位于中心的条形偶极磁铁(如图4 所示)之外，也使用环形(环)磁铁。但是，如果相应地改变极片的形状， 则可以使用条形磁铁获取类似的效应。本发明的磁场产生装置的此类进一 步实施例的示例在图6a到6d中示出。

图6a、b和d示出本发明的磁场产生装置的实施例可能的实现，其中 该装置包括两个或更多条形偶极磁铁以及两个或更多极片，其中该装置包 括相等数量的极片和条形偶极磁铁，其中条形偶极磁铁具有自己的与所述 支持表面或空间基本垂直的南北轴，具有相同的南北方向，并优选地沿着 从支持表面或空间垂直延伸的一条直线，被设置在与支持表面或空间具有 不同距离的位置处，并且彼此间隔；极片被设置在条形偶极磁铁之间的空 间内并与磁铁接触，其中极片形成一个或多个突出，这些突出以环状形式 围绕中心区域，在中心区域中设置有位于支持表面或空间旁边的条形偶极 磁铁。

具体而言，在图6a中，存在具有南北轴定向的一个中心条形偶极磁铁。 在中心(上)条形偶极磁铁下方，设置与该磁铁间隔并且从侧面围绕该磁 铁的上极片，从而形成闭环，其中环的一侧闭合。与图4或图5所示的极 片的侧面围绕部分的左右不同，在上极片的下方设置下条形偶极磁铁，该 磁铁具有与中心(上)条形偶极磁铁相同的南北定向。上极片与上条形偶 极磁铁的一个极以及下条形偶极磁铁的(相反)极接触。进一步地，下极 片被设置在下条形偶极磁铁的下方，该极片也具有环状形式，从侧面围绕 下条形偶极磁铁以及上极片并且与其间隔。另外，存在在下极片的环状形 式与上极片的环状形式之间定义的侧面空间。

图6a所示的磁场产生装置所导致的场线从中心磁铁的北极延伸到围 绕上条形偶极磁铁的上极片的延长端，并且从围绕上条形偶极磁铁的上极 片的延长端延伸到下极片的延长端，该下极片从侧面围绕下条形偶极磁铁、 上极片和中心磁铁，并与其间隔，如图6a所示。因此，非球形磁性或可磁 化粒子沿着场线定向，这些场线包括在中心(上)条形偶极磁铁与围绕它 的上极片的延长端之间的区域以及在围绕中心磁铁的上极片的延长端与围 绕中心磁铁的下极片的延长端之间的区域中(即，在位于两个极片之间定 义的空间上方的区域中)与支持表面基本平行的区域。因此，该装置能够 在两个嵌套环形区域中对非球形磁性或可磁化粒子进行定向。

图6b中示出一个备选的类似设置。在此，图6a中的下极片的下半部 被板形磁铁(扁平的条形偶极磁铁)取代。图6b中的配置允许在三个环 形区域中实现非球形磁性或可磁化粒子的定向，其中两个内部环形区域采 取与图6a所示类似的方式，一个进一步的环形区域被这样的场线导致：这 些场线从围绕上(内)极片的(外)极片最外侧的环形延伸到下板形条形 磁铁的底部(图6a中位于下方的磁铁的南极)。

图6d示出磁场产生装置的进一步备选设置。基本而言，磁铁和极片 具有与图6a相同的配置，但是以环形从侧面围绕上极片、上中心磁铁和下 磁铁并与其间隔的下极片的延伸端消失。因此，场线的源和目标与包括处 于第一状态的涂层组分的支持表面具有不等的距离，从而导致极为有趣的 三维效应，如图6e所示。图6e示出使用具有图6d所示的配置的装置获取 的OEL。OEL示出三个嵌套环的影像，其中内环和外环从OEL的表面延 伸，并且其中中间环看上去陷入平面的下方。在内环和外环中，非球形磁 性或可磁化颜料的最长轴的定向与圆的负弯曲部相切，在中间环中，非球 形磁性或可磁化颜料的最长轴的定向与圆的正弯曲部相切。进一步地，形 成外环影像的粒子的定向变化速度不太快(即，曲率看上去较小，或者换 言之，粒子定向沿着到其切线的理论圆的半径较大)。

在另一实施例中，本发明涉及这样的磁场产生装置：其中设置两个或 更多个环形偶极磁铁，以便其南北轴与支持表面或空间垂直，这两个或更 多个环形磁铁被设置为彼此嵌套、间隔并围绕一个中心区域，这些磁铁沿 轴向磁化，并且相邻环形磁铁具有朝着或背离支持表面或空间指向的相反 南北方向，该装置进一步包括在环形磁铁围绕的中心区域中设置的条形偶 极磁铁，该条形偶极磁铁具有自己的与支持表面基本垂直并与环形磁铁的 南北轴平行的南北轴，该条形偶极磁铁的南北方向与最内侧环形磁铁的南 北方向相反。该装置在图24中示出。该装置可选地进一步包括位于与支持 表面或空间相反的一侧并且与中心条形偶极磁铁和环形磁铁接触的极片。 该装置在图6c中示出。

图6c示出中心内的轴向磁化条形偶极磁铁(M)与具有单个极片(铁 轭(Y))的环状形式中的两个轴向磁化条形偶极磁铁的组合。磁铁的磁 性方向的定向从环形磁场产生装置的中心到外围交替。

在另一实施例中，本发明涉及这样的磁场产生装置：其中包括一个条 形偶极磁铁，该磁铁位于支持表面或空间的下方，并具有自己的与所述支 持表面或空间垂直的南北方向，一个或多个环形极片，这些极片被设置在 磁铁的上方以及支持表面或空间的下方，对于多个环形极片而言，它们间 隔设置并共面嵌套，所述一个或多个极片从侧面围绕下方设置有所述磁铁 的中心区域，该装置进一步包括第一板状极片，其与最外侧环形极片具有 大约相同的大小和大约相同的外围形状，该板状极片被设置在磁铁的下方， 以便其外围形状沿着来自支持表面或空间的方向与环形极片的最外围重 叠，并且该板状极片与磁铁的一个极接触；以及与磁铁的另一个极接触的 中心极片，该中心极片具有环形的外围形状，部分地填充中心区域，并且 被一个或多个环形极片侧面围绕并与其间隔。该装置可能的实现示意性地 在图7a中示出。第一极片也可由一个或多个突出补充，这些突出从板状底 部延伸，从侧面围绕中心磁铁并与其间隔，如图7b和7d所示。

该装置可进一步包括第二板状极片，该极片具有环形的外围形状，被 设置在这样的位置处：该位置位于磁铁的一个极的上方并与其接触，位于 一个或多个环形极片的下方并与其接触，以及位于中心极片的下方并与其 接触，以便中心极片不再与磁铁的极直接接触，第二板状极片与第一板状 极片具有大约相同的大小和形状。该装置可能的实现示意性地在图7c中示 出。

已经发现条形偶极磁铁(M)的极的磁场可在诸如铁轭(Y1、Y2、 Y3、Y4)之类的一组共面的嵌套环形极片中形成沟道，这些铁轭具有反映 它们之间的环形的磁间隙(图7a和7b中的环形铁轭)。位于所述间隙的 位置处的磁场适合于产生具有不同大小的嵌套环形效应影像元素。

图7a示出包括沿轴向磁化并被设置为一个磁极位于铁板(Y)上的条 形偶极磁铁(M)的装置。在条形偶极磁铁(M)的另一磁极(N)处设 置一组共面的嵌套环形铁轭(Y1、Y2、Y3、Y4)。图7b示出一装置，其 中铁板(Y)被U形铁轭(Y)替代，从而形成其环形底部被一个或多个 突出补充的极片，这些突出从板状底部延伸，从侧面围绕中心磁铁并与其 间隔。

如图7c和7d所示，一组共面的嵌套环形极片(铁轭)可由第二板状 极片补充，该极片具有环形外围形状，其被设置在这样的位置处：(i)该 位置位于磁铁的一个极的上方并与其接触，(ii)位于一个或多个环形极 片和中心极片的下方并与其接触，以便中心极片不再与磁铁的极直接接触， 第二板状极片与第一板状极片具有大约相同的大小和形状。组合起来，这 对应于刻花板，如图7c和7d的顶部所示。具体而言，这种刻花板以及本 发明中使用的极片一般可由铁制成(铁轭)，但是也可由其中分散粒子的 塑料材料制成，如图7c和7d中所用的。因此，这也是也包括至少一个极 片的本发明的磁场产生装置的备选实施例。

图3到7示出本发明的静态磁场产生装置的实施例。在下文中，将描 述旋转磁场产生装置的实施例，如图8-20以及23和24所示。本领域的技 术人员熟知，用于此处描述的磁场产生装置的速度和每分钟旋转次数被调 整，以便对此处描述的非球形磁性或可磁化粒子进行定向，即，与假设的 椭圆的负弯曲部或正弯曲部相切。

本发明的所有旋转磁场产生装置的共同特征是它们包括一个或多个被 设置为可围绕旋转轴旋转并与旋转轴(z)间隔的磁铁。进一步地，旋转轴 被设置为当对非球形磁性或可磁化粒子进行定向时，与其中设置有支持表 面或衬底(S)的平面基本垂直。当使用非偶数个磁铁并且需要实现机械 平衡时，可使用附加的隔板，该板具有大约相同的大小/重量并且被设置在 与旋转轴大约相同距离的位置处。

在下面对旋转磁场产生装置的描述中，被设置为与旋转轴间隔的磁铁 的南北磁方向的定向相对于旋转轴表述，以便该磁铁的磁轴与旋转轴平行 (南北方向朝着或背离衬底表面指向)，或者磁轴相对于旋转轴基本呈径 向，并且与上面设置涂层组分或包括涂层组分的衬底的支持表面基本平行 (或相对于被配置为接收充当支持表面的衬底的空间)，该南北方向朝着 或背离旋转轴进行指向。在其中多个磁铁被设置为可围绕旋转轴旋转并且 南北磁轴相对于旋转轴呈径向的磁场产生装置的上下文中，表述“对称南 北磁方向”表示南北方向的定向相对于作为对称中心的旋转轴对称(即， 所有多个磁铁的南北方向背离旋转轴指向，或者所有多个磁铁的南北方向 朝着旋转轴指向)。在其中多个磁铁被设置为可围绕旋转轴旋转并且南北 磁轴相对于旋转轴呈径向且与支持表面或衬底平行的磁场产生装置的上下 文中，表述“不对称南北磁方向”表示南北方向的定向相对于作为对称中 心的旋转轴不对称(即，其中一个磁铁的南北方向朝着旋转轴指向，而另 一个磁铁的南北方向背离旋转轴指向)。

旋转磁场产生装置可进一步被分为两种旋转磁场产生装置，第一种磁 场产生装置能够对衬底上处于第一状态的涂层组分中存在的非球形磁性或 可磁化粒子进行定向，以便在多个嵌套环形区域中，这些非球形磁性或可 磁化粒子被定向为提供围绕一个中心区域的多个嵌套环形体的光学外观， 其中该中心区域看起来为“空区域”，第二种旋转磁场产生装置中的中心 区域包括“突出”。该突出提供环形体围绕的中心区域中存在的诸如半球 之类的三维物体的影像。三维物体看上去从OEL表面朝着观察者延伸(类 似于观察直立或倒置的碗状物，具体取决于粒子沿着负弯曲部还是正弯曲 部)，或者从OEL表面背离观察者延伸。在这些情况下，OEL包括位于 中心区域的基本平行于OEL平面定向的非球形磁性或可磁化粒子，从而 提供反射区。

在中心区域看上去为空区域的情况下，由嵌套环形体的最内侧定义的 中心区域或者没有非球形磁性或可磁化粒子，或者该中心区域包括这样的 粒子：这些粒子随机定向，或优选地定向为粒子的最长轴与OEL的平面 基本垂直的。在后一种情况下，粒子通常仅提供少量光反射。

在中心区域包括“突出”的情况下，中心区域中存在这样一个区域(通 常位于中心区域的中心内)：其中粒子被定向为使得其最长轴与OEL的 平面基本平行，从而提供反射区。值得注意的是，优选地存在“突出”与 最内侧环形体之间的间隙的光学影像。可通过不在该区域中设置粒子来实 现此效应，但是很常见并且优选的方法是：对该区域中的粒子进行定向， 以使其最长轴与OEL的平面/衬底表面基本垂直。最优选地，形成突出中 心的中心区域内部的粒子和形成最内侧环形体的光学外观的环形区域的宽 度中心内的粒子被定向为与衬底表面和OEL的平面基本平行，并且这些 区域之间的粒子定向沿着从中心区域的中心延伸到定义最内侧环形体的区 域的中心的直线，逐渐从基本平行更改为基本垂直，然后再到基本平行， 如图21B中部分地所示(未示出环形区域与中心区域之间存在基本垂直的 粒子定向的区域)。这种粒子定向可通过下面描述的能够形成“突出”的 旋转磁场产生装置实现。

在本发明的实施例中，旋转磁场产生装置包括两个或更多个这样的条 形偶极磁铁：这些磁铁被设置在支持表面或被配置为接收衬底的空间的下 方，并且被设置为可以围绕与支持表面或空间垂直的旋转轴旋转，所述两 个或更多个条形偶极磁铁与旋转轴间隔，同时也彼此间隔，并且对称地设 置在旋转轴的相反的两侧，该装置可选地进一步包括一个被设置在支持表 面或空间的下方、并且位于旋转轴上的条形偶极磁铁，其中

e1)该装置在旋转轴的每一侧包括一个或多个条形偶极磁铁，这 些磁铁全部具有自己的与支持表面或空间基本垂直并与旋转 轴基本平行的南北轴，所有磁铁的南北方向相对于支持表面 或空间相同，并且这些磁铁彼此间隔(如图1和14所示)， 该装置可选地包括一个被设置在支持表面或空间的下方，并 且位于旋转轴上的条形偶极磁铁，该磁铁的南北轴与支持表 面或空间基本垂直并与旋转轴基本平行，并且该磁铁的南北 方向与被设置为可围绕轴旋转并与其间隔的磁铁的南北方向 相同(如图10所示)或相反(如图9所示)；

e2)旋转轴上不存在可选条形偶极磁铁，并且该装置在旋转轴的 每一侧包括两个或更多个条形偶极磁铁，这些磁铁被设置为 彼此间隔以及与旋转轴间隔，这些磁铁的南北轴与支持表面 或空间基本垂直并与旋转轴基本平行，并且其中被设置在轴 的每一侧的磁铁具有交替的南北方向，并且相对于旋转轴的 最内侧磁铁具有对称的南北方向(图13)或相反的南北方向 (如图18所示)；

e3)旋转轴上不存在可选条形偶极磁铁，并且该装置在旋转轴的 每一侧包括两个或更多个条形偶极磁铁，这些磁铁被设置为 彼此间隔以及与旋转轴间隔，这些磁铁的南北轴与支持表面 或空间基本垂直并与旋转轴基本平行，并且其中被设置在轴 的每一侧的磁铁具有相对于旋转轴对称的南北方向，而被设 置在轴的不同侧的磁铁具有相反的南北方向(如图19所示)；

e4)该装置在旋转轴的每一侧包括一个或多个条形偶极磁铁，这 些磁铁被设置为与旋转轴间隔，并且如果一侧存在一个以上 彼此间隔的磁铁，则这些磁铁的南北轴与支持表面或空间基 本平行并相对于旋转轴基本呈径向，而且旋转轴的一侧的一 个或多个磁铁的南北方向朝着旋转轴指向，而旋转轴另一侧 的一个或多个磁铁的南北方向背离旋转轴指向，以便各个南 北方向沿着从旋转轴的一侧的最外侧磁铁到旋转轴的另一侧 的最外侧磁铁的直线(即，最内侧磁铁的南北方向相对于旋 转轴不对称，并且设置磁铁，以便所有磁铁的南北方向基本 指向同一方向)，其中进一步

e4-1)不在旋转轴上设置可选磁铁，并且在旋转轴的每 一侧设置至少两个磁铁(图20)；或者

e4-2)在旋转轴上设置一个可选磁铁，每一侧的磁铁被 设置为与其间隔，旋转轴上的磁铁是条形偶极磁 铁，该磁铁具有自己的与支持表面基本平行的南 北轴，并且该磁铁的南北方向与在旋转轴的每一 侧设置的其它磁铁所指向的方向相同(即，沿着 被设置为与旋转轴间隔的磁铁的南北方向，即从 一侧的最外侧磁铁到旋转轴的另一侧的最外侧磁 铁)(如图16所示)；

e5)该装置不包括被设置在旋转轴上的可选磁铁，并且在旋转轴 的每一侧包括两个或更多个条形偶极磁铁，这些磁铁被设置 为与旋转轴间隔并且彼此间隔，这些磁铁的南北轴与支持表 面或空间基本平行并相对于旋转轴基本呈径向，其中所有磁 铁的南北方向相对于旋转轴对称(即，全部朝着或背离旋转 轴指向)(如图12中针对一个实施例所示)；

e6)该装置不包括被设置在旋转轴上的可选磁铁，并且在旋转轴 的每一侧包括一对或多对条形偶极磁铁，这些磁铁被设置为 与旋转轴间隔并且彼此间隔，所有磁铁的南北轴与支持表面 或空间基本平行并相对于旋转轴基本呈径向，并且每对磁铁 由两个具有相反南北方向的磁铁形成，这两个相反南北方向 分别朝着彼此或背离彼此指向，并且其中每一侧的最内侧磁 铁对的最内侧磁铁具有

e6-1)相对于旋转轴对称的南北方向，两个方向都背离或朝 着旋转轴进行指向(如图11所示)；或者

e6-2)相对于旋转轴不对称(相反)的南北方向，一个方向 背离旋转轴，一个方向朝着旋转轴指向；或者

e7)该装置

e7-1)在旋转轴上包括可选条形偶极磁铁并且在旋转轴的每 一侧包括一个或多个磁铁，所有磁铁的南北轴与支持表 面基本平行，并且旋转轴的每一侧的磁铁的南北轴基本 上相对于旋转轴呈径向；或者

e7-2)该装置在旋转轴上不包括可选条形偶极磁铁，并且在 旋转轴的每一侧包括两个或更多个磁铁，这些磁铁被设 置为与旋转轴间隔，所有磁铁的南北轴与支持表面或空 间基本平行并相对于旋转轴基本呈径向，

其中在这两种情况下，被设置在旋转轴的一侧的磁铁的 南北方向与被设置在旋转轴的另一侧的磁铁的南北方 向相对于旋转轴不对称(即，在一侧朝着旋转轴指向， 而在另一侧背离旋转轴指向)，以便南北方向沿着从一 侧的最外侧磁铁到另一侧的最外侧磁铁的直线，情况 e7-1中位于旋转轴上的磁铁沿着该直线调准(如图15 和23所示)；

e8)该装置在旋转轴的每一侧包括两个或更多个条形偶极磁铁， 这些磁铁全部具有自己的与支持表面或空间基本垂直并与旋 转轴基本平行的南北轴，并且可选地包括一个被设置在旋转 轴上，而且也具有自己的与支持表面或空间基本垂直并与旋 转轴基本平行的南北轴的条形偶极磁铁；

相邻磁铁的南北方向相对于支持表面或空间相反，并且这些 磁铁彼此间隔(图23b1)；或者

e9)该装置在旋转轴的每一侧包括两个或更多个条形偶极磁铁， 这些磁铁全部具有自己的与支持表面或空间基本平行并相对 于旋转轴基本呈径向的南北轴，并且可选地包括一个被设置 在旋转轴上，而且具有自己的与支持表面或空间基本平行并 与旋转轴基本垂直的南北轴的条形偶极磁铁；相邻磁铁的南 北方向指向相反方向，并且这些磁铁彼此间隔(如图23d1 所示)。在此，“相邻”磁铁是相互挨着设置的磁铁。

图8示意性地示出包括与旋转轴(z)间隔的两个条形偶极磁铁(M) 的磁场产生装置的实施例，这些磁铁具有自己的与支持表面或衬底(S) 基本垂直，并与旋转轴基本平行的磁轴，并且相同的南北磁方向背离支持 表面(S)进行指向。可从图8所示的场线(F)看出，处于第一状态的涂 层组分的涂覆层(L)中的磁性或可磁化粒子(P)(位于每个磁铁的左侧 区域和右侧区域中)被定向为与支持表面(S)基本平行。在围绕旋转轴 (z)旋转磁铁时，形成两个环形体(图8中的环)。也可根据场线推论出： 位于旋转轴上的中心区域内的粒子或者根本不进行定向，或者被定向为： 其最长轴与支持表面(S)基本垂直，以便不形成任何突出。

当然，在另一实施例中，图8中的设置可通过逆转磁铁的南北方向， 或通过沿着该南北方向的同一定向围绕旋转轴设置进一步的磁铁(例如， 三个、四个、五个或六个磁铁)来进行更改。这样可减小形成闭合环所需 的旋转范围。

图9示出本发明的磁场产生装置的另一实施例，其中在装置中设置三 个条形偶极磁铁。这三个条形偶极磁铁中的两个与旋转轴间隔并相对于旋 转轴相反，并且具有相同的南北磁方向(与支持表面(S)基本垂直/与旋 转轴基本平行，例如都朝着支持表面(S)进行指向)。第三条形偶极磁 铁被置于旋转轴上并具有自己的南北方向，该南北方向与被间隔设置的两 个磁铁的方向相反。从场线可看出，当从旋转轴观察时，在中心磁铁与两 个外侧磁铁之间的区域，以及在两个间隔的磁铁之外的区域中形成与OEL 层/衬底表面基本平行的粒子定向。因此，图9的装置可产生这样的安全元 素：该元素提供围绕(空)中心区域的两个嵌套环的影像。

图10示出本发明的磁场产生装置的另一实施例，该实施例与图9中的 实施例类似，唯一的区别是被设置在旋转轴上的中心磁铁的南北方向与间 隔的磁铁的南北方向不相反，而是所有三个磁铁具有相同的南北方向(与 支持表面(S)垂直并且朝着支持表面进行指向，与旋转轴平行)。从场 线可看出，横截面视图的六个区域中的粒子被定向为与OEL的平面基本 平行，它们在旋转时彼此组合，从而形成三个嵌套环形区域。也就是说， 在从中心磁铁开始的左右区域中形成与OEL平面平行的定向，从而在旋 转时，在左侧所示的磁铁的右侧区域，以及在右侧所示的磁铁的左侧区域 中形成最内侧环形区域，在旋转时，形成中间环形区域，并且从左侧所示 的磁铁开始的左侧区域和从右侧所示的磁铁开始的右侧区域中形成外侧环 形区域。因此，图9的装置可产生这样的安全元素：该元素提供围绕(空) 中心区域的三个嵌套环的影像。

图11示出本发明的磁场产生装置的另一实施例。在此，在旋转轴的每 一侧设置两对磁铁，这两对磁铁具有彼此相反的南北磁方向。所有磁铁被 设置为与旋转轴间隔，并且两个内侧磁铁构成的对具有相对于旋转轴的对 称南北方向(都背离旋转轴进行指向)，两个外侧磁铁构成的对具有相对 于旋转轴的对称南北方向(都朝着旋转轴进行指向)。四个磁铁中的每个 都具有自己的与支持表面(S)基本平行并相对于旋转轴呈径向的磁轴。 在围绕旋转轴旋转时，该装置可对OEL内两个环形区域中的粒子进行定 向，从而形成围绕(空)中心区域的嵌套环的影像。当然，可以在旋转轴 的每一侧设置具有相同定向的进一步的磁铁对。

图12示出本发明的磁场产生装置的另一实施例。与图11所示的实施 例类似，两对磁铁被设置为与旋转轴间隔，并且它们的磁轴与支持表面(S) 基本平行并相对于旋转轴呈径向。与图11所示的实施例相反，此处的所有 磁铁具有相对于旋转轴对称的南北方向(即，朝着旋转轴进行指向)。

图12所示的装置示出很有趣的效应，因为在一个区域中，基本平行的 粒子定向不仅直接在四个磁铁中的每个的上方形成，而且还在旋转轴每一 侧的磁铁之间形成，这是由于磁铁具有相同的南北方向。因此，外侧磁铁 的极(例如，北极)被设置为面向内侧磁铁的相反极(例如，南极)。这 导致具有以下特征的磁场：其场线基本平行于磁铁间区域中的磁铁上方的 表面S延伸。但是，其中通过该磁场形成粒子平行定向的区域比每个磁铁 上方的区域小很多，这样影响环形体的“厚度”或线宽。因此，图12所示 的装置在旋转时导致形成提供围绕一个(空)中心区域的三个嵌套环的视 觉影像的OEL，其中外侧环和内侧环的厚度或线宽明显大于中间环的厚度 或线宽。此效应也可在本发明的相关磁场产生装置中观察到，并且在图15 中明确地显示出。

图13示出本发明的磁场产生装置的另一实施例。它示出四个条形偶极 磁铁装置，其中所有磁铁被设置为与旋转轴间隔。这些磁铁中的每个都具 有自己的与支持表面基本垂直并与旋转轴基本平行的磁轴。从旋转轴看去， 内侧磁铁的南北方向与外侧磁铁的南北方向相同或相反。在围绕旋转轴旋 转时，形成与三个环形区域中的OEL平面平行的粒子定向。其中一个环 形(中间环形)通过在旋转时组合每一侧磁铁之间的区域而形成。该区域 的宽度，以及OEL中出现的环形闭合体的看起来的(厚度)可通过以下 方式调整：调整旋转轴每一侧的磁铁之间的距离，和/或修改距离d。然而 如上所述，太大的距离d可导致环形体的外观模糊和/或对比度损失。内侧 环形和外侧环形通过在围绕z旋转时组合最内侧磁铁之间的区域和旋转 轴，或者通过在旋转时组合外侧磁铁之外的区域(从旋转轴看去)来形成。

图14示出本发明的磁场产生装置的另一实施例。该实施例的装置与图 13所示的一个实施例类似，唯一的区别是磁铁全部具有与旋转轴基本平行 并与支持表面或衬底(S)基本垂直的相同南北方向。该装置可形成提供 围绕(空)中心区域的四个环形体的光学影像的安全元素。

图15示出本发明的磁场产生装置的另一实施例。该装置包括六个与旋 转轴间隔的磁铁，每侧具有三个。当从一个磁铁向另一磁铁看去时，所有 磁铁的南北方向相同，但是，当相对于旋转轴看去时，位于旋转轴一侧的 一组三个磁铁的南北方向朝着旋转轴进行指向，而另一组三个磁铁的南北 方向背离旋转轴进行指向(即，每一侧的磁铁的定向相对于旋转轴不对称)。 每个磁铁的北极沿着旋转轴面向下一磁铁的南极。

图15所示的装置与图12所示的装置相关，因为被设置在旋转轴一侧 的磁铁具有相同的南北方向(仅比较图12的左侧与图15的左侧)。进一 步的差别是旋转轴一侧的磁铁组扩展一个磁铁，即，每一侧具有三个磁铁。 而且，具有相对于OEL的平面/表面S基本平行的粒子定向的区域直接位 于每个磁铁的上方，并且还位于每个磁铁之间。在旋转时，这些区域中的 每个沿着旋转路径与自己组合，从而形成与环形体对应的环形区域。由于 平行定向区域在磁铁的紧上方大于在磁铁之间，因此在旋转时形成具有不 同“厚度”或线宽的交替环形。这样，图15所示的装置导致形成五个嵌套 环形体，其中(从中心区域看去)第一、第三和第五环形体的厚度大于第 二和第四环形体。

进一步地，通过被设置在旋转轴旁边的磁铁之间的场线，直接在旋转 轴上形成具有相对于表面S基本平行的调准的区域，从而导致形成“突出”。 因此，图15所示的装置可形成提供围绕突出且具有交替厚度的五个嵌套环 的光学影像的OEL。

可立即看出图15的装置可轻松地通过每侧上的进一步的磁铁补充。在 每侧添加一个磁铁可使环形体(环)的数量增加两个，这样，装置可轻松 地被修改为提供围绕被“突出”填充的中心区域的7、9、11或13个嵌套 环的光学外观。当然，通过减少磁铁数量，也可提供围绕具有突出的区域 的两个或三个环形体，如图20所示(与图15的装置相同，只是磁铁数量 减少)。

图15b示出使用图15a的装置产生的OEL的照片。图15c示出距离d 的修改的效果，该距离在图15b中为0mm，在图15c中为1.5mm。如此 前所述，太大的距离d导致模糊和对比度损失，从而各个环形体无法再相 互区分。但是，图15c所示的OEL还提供磁场线重叠导致的清晰光学外 观和三维效果，这样，实际可使用稍大的距离d。实际上，伪造者很难不 仅重构用于产生此OEL的磁场产生装置，而且找到合适的距离d。因此， 对于特定应用而言，0.5mm或更大、或者1.0mm或更大的距离d是优选 距离。

图16示出本发明的磁场产生装置的另一实施例。该装置包括三个磁 铁，其中两个与旋转轴间隔，一个被设置在旋转轴上。与图15类似，磁铁 的南北方向从一个磁铁到另一磁铁相同，从而间隔的磁铁的北极(或南极) 面向被设置在旋转轴上的磁铁的南极(或北极，分别对应)。换言之，间 隔的磁铁具有相对于旋转轴的不对称的南北方向(一个朝着旋转轴，一个 背离旋转轴)，并且被设置在旋转轴上的磁铁的南北方向与具有朝着旋转 轴进行指向的南北方向的磁铁的方向相同。

该装置与图15所示的装置相关，主要区别(除了数量减少的磁铁)是 磁铁被设置在旋转轴上。因此，在位于旋转轴上的磁铁紧上方的区域中， 形成具有相对于表面S基本平行的粒子定向的区域。就像图15中的对应 区域一样，该区域较大，因为它在磁铁的上方(而非在两个磁铁之间)形 成。因此，由图16的装置形成的OEL中的最内侧环形体围绕的中心区域 中(即，位于旋转中心上方的位置处)的“突出”比图15所示的装置产生 的OEL中的对应位置处的突出大。因此，图16的装置导致的粒子定向可 形成提供围绕被“突出”填充的中心区域的两个嵌套环形体(环)的影像 的OEL。

对于图15的装置，也可立即看出图16所示的装置可轻松地通过添加 进一步的磁铁进行修改，从而增加环形体数量。另外，将形成具有交替“厚 度”的环形体。这样，通过添加具有适当定向的进一步的磁铁(如图15 所示)，可使用对应的装置制备提供围绕被“突出”填充的中心区域的例 如四个、六个、八个或十个嵌套环形体(通常具有交替“厚度”)的光学 外观的OEL。

图17示出本发明的磁场产生装置的另一实施例。该装置与图11所示 的装置相关，唯一的区别是右侧上两个磁铁中的每个的南北方向已被颠倒。 尽管在旋转轴的每一侧设置磁铁，以便它们具有彼此相反的南北方向，但 是旋转轴仅一侧上的磁铁的南北轴定向颠倒(与图11相比)导致这样的设 置：其中当从一个向另一个看去时，两个内侧磁铁的南北方向指向同一方 向(但是当然相对于旋转轴不对称，即，一个背离，一个朝着旋转轴进行 指向)，并且当从一个向另一个看去时，两个外侧磁铁的南北方向指向同 一方向(但是当然相对于旋转轴不对称，即，一个背离，一个朝着旋转轴 进行指向)。该设置导致直接在旋转轴上形成区域，从而通过在两个内侧 磁铁之间延伸的场线形成基本平行的粒子调准(与图15类似)。这样，图 11所示的装置提供具有围绕空中心区域的两个嵌套环形体的光学外观的 OEL，而图17所示的装置提供具有围绕被突出填充的中心区域的两个嵌 套环形体的光学外观的OEL。

图18示出本发明的磁场产生装置的另一实施例。该装置包括四个磁 铁，旋转轴的每一侧具有两个。所有磁铁具有自己的与旋转轴基本平行并 与表面S基本垂直的磁轴。两个内侧磁铁的南北方向不同(一个朝着表面 S，一个背离表面S进行指向)，并且与旋转轴进一步间隔的一个磁铁的 南北方向分别与被设置在旋转轴同一侧的内侧磁铁的南北轴方向相反。

图18明确示出可通过磁铁的交替设置形成的对称磁场，这些磁铁具有 自己的与旋转轴平行并与表面S垂直的磁轴，其中每个磁铁被插在具有相 反南北方向的另外两个磁铁之间。在这种设置中，具有相对于OEL平面/ 表面S的非球形磁性或可磁化粒子的平行定向的区域在每个磁铁之间形 成，从而形成反射区。相反地，在磁铁的紧上方，形成基本垂直的粒子定 向，从而基本不显示任何反射。由于不在旋转轴上设置任何磁铁，并且在 此位置处形成具有相对于OEL平面基本平行的粒子调准的区域，因此存 在在使用图18所示的装置制备的OEL中的中心区域处形成的突出。进一 步地，该装置可形成围绕包含突出的中心区域的两个环形体。

当然不言而喻，图18的装置可轻松地通过以下方式进行修改：在旋转 轴上设置与相邻的磁铁相比具有相反南北方向的磁铁，从而不形成突出， 和/或通过增加每一侧的磁铁数量，从而形成三个、四个、五个、六个、七 个或八个环形体。进一步有趣地，位于磁铁之间的此类装置中的磁场非常 相似或相同，从而形成具有看起来相同的“厚度”的环形。

图19示出本发明的磁场产生装置的进一步实施例。该装置包括四个条 形偶极磁铁，这些磁铁全部被设置为与旋转轴间隔，每侧两个，其中每个 磁铁具有自己的与表面S基本垂直并与旋转轴基本平行的磁轴。在每一侧 的每对磁铁内，南北方向的定向相同，并且在旋转轴的不同侧，南北方向 的定向相反(在一侧的两个磁铁中，朝着表面S向上，在另一侧的两个磁 铁中，朝着表面S向下)。由于两个内侧磁铁的南北轴相反，因此在两个 磁铁之间以及在旋转轴上形成能够基本平行于OEL的平面定向粒子的区 域，从而可形成突出。进一步地，当围绕旋转轴旋转时，在OEL内形成 三个嵌套环形体，这些环形体由延伸到外侧磁铁每一侧的磁场线(在旋转 时形成两个外侧环形体)，以及由朝外延伸的两个内侧磁铁的场线(朝着 外侧磁铁)导致。

图20示出磁场产生装置的一个实施例，该装置与图15的装置类似， 只是磁铁数量减少。因此，可省略对实施例的单独讨论。

在磁场产生装置的上述旋转实施例中，通过将磁铁径向固定到从旋转 轴延伸的条将磁铁设置为可围绕旋转轴旋转。但是，当然也可能通过其它 方式实现磁铁的旋转设置，例如通过在接地板上设置磁铁。在这种设置中， 磁场产生装置可包括被设置为围绕旋转轴的多个条形偶极磁铁，位于旋转 轴每一侧的磁铁是两个或更多个条形偶极磁铁，这些磁铁全部具有自己的 与支持表面或被配置为接收衬底的空间基本平行或垂直的南北轴，并且可 选地包括一个被设置在旋转轴上并且也具有自己的与支持表面基本平行或 垂直的南北轴的条形偶极磁铁；相邻磁铁的南北方向朝着相同或相反的方 向进行指向，并且这些磁铁彼此间隔(请参阅图23a、23b1、23c和23d1) 或彼此直接接触(请参阅图23b1和23d1)，这些磁铁被选择性地设置在 接地板上。

图23示出此类设置的示例性实施例，这些实施例在其它方面相对于磁 铁配置和各个场线对应于上述某些其它旋转的磁场产生装置。

在图23a中，磁铁(M)的设置被置于接地板(GP)上。值得注意的 是，每个磁铁产生磁场线的弧形部分，该部分具有这样的区域：其中场线 平行于每个磁铁之间的磁铁设置的平面延伸。围绕与其中设置磁铁的平面 垂直的轴(z)旋转所述磁铁(M)的设置在空间中动态地产生平均磁场， 该磁场可定向层中的磁性或可磁化粒子。

磁铁设置中的磁铁(M)不需要具有相同大小，也不需要彼此等距离 间隔，而且还不需要最终得到的磁场线弧形部分的嵌套环形区域具有相同 的横截面和相同的相互距离。当然，这不仅适用于图23所示的实施例，而 且还适用于本发明的所有其它装置，具体是指旋转装置。但是，优选地， 磁铁全部具有大约相同的大小和大约相同的相互距离。

图24示出一组具有交替磁极性的两个或更多个嵌套环形区域磁铁 (M)，这些磁铁可被设置在接地板(GP)上。所述磁铁(M)表面上的 每对南北极以静态方式产生具有弧形磁场线的环形(环状)区域，所述磁 场线可定向层中的磁性或可磁化粒子，以便产生具有不同大小的嵌套环形 效应图像元素。

具有弧形磁场线的静态环形区域不需要嵌套，不需要为圆，不需要具 有相同大小，不需要采取相同形式，也不需要彼此等距离间隔。实际上， 在磁性定向装置的静态实施例中，任何形式和形式组合都是可能的。

在另一实施例中，本发明涉及这样的磁场产生装置：其包括垂直于板 平面磁化并具有突出和影像的永磁板，所述突出和影像被设置为形成围绕 中心区域的嵌套环形突出和影像，所述突出和影像形成相反的磁极。此类 装置在图25中示出，可通过能够提供所需结构的任何方法制造，例如使用 物理机制、激光烧蚀或化学机制雕刻或搪磨永磁板来制造。备选地，一种 装置在图25中示出，并且可通过注射制模或铸造工艺制造。

图25示出具有一组两个或更多个同心环形(环状)磁铁的装置，其中 通过雕刻垂直于自己的扩展表面磁化的永磁板(MP)的一个极面来产生 南北磁极的交替序列。诸如雕刻永磁板之类的实施例对于非圆形形状尤其 有利，因为很容易在橡胶或塑料型矩阵构成的永磁粉末的永磁复合材料中 雕刻任意形状。

此处描述的磁场产生装置的磁铁可包括任何永磁(硬磁)材料或由其 构成，例如由铝镍钴合金、钡或锶的六角铁氧体、钴合金或诸如钕-铁-硼 合金之类的稀土铁合金构成。但是特别优选的是易于加工的永磁复合材料， 这种材料包括采取塑料或橡胶型矩阵中的永磁填料，例如锶的六角铁氧体 (SrFe₁₂O₁₉)或钕-铁-硼(Nd₂Fe₁₄B)粉末。

此处还描述了旋转印刷组件，该组件包括用于产生此处描述的OEL 的磁场产生装置，所述磁场产生装置被装在和/或插在印刷筒上作为旋转印 刷机的一部分。在这种情况下，磁场产生装置被相应地设计和改装为适合 旋转单元的圆柱面，从而确保与待压印表面的平滑接触。

此处还描述了用于产生此处描述的OEL的工艺，所述工艺包括以下 步骤：

a)在支持表面或衬底表面(可能位于支持表面上，也可能不位于其上) 上施加包括此处描述的粘合剂材料和多个非球形磁性或可磁化粒子的处于 第一(流体)状态的涂层组分，

b)使处于第一状态的涂层组分暴露于磁场产生装置(优选地为上面 描述的磁场产生装置)的磁场下，从而对围绕一个中心区域的多个嵌套环 形区域中的非球形磁性或可磁化粒子的至少一部分进行定向，以便环形区 域的每个横截面区域中的粒子的最长轴与假设的椭圆或圆的负弯曲部或正 弯曲部相切；以及

c)将涂层组分硬化为第二状态，以便将磁性或可磁化非球形粒子固定 在它们所采用的位置和方向中。

施加步骤a)优选地为从铜凹版印刷、丝网印刷、凹版印刷、柔性版 印刷以及滚涂构成的组中选择的印刷工艺，更优选地为从丝网印刷、凹版 印刷和柔性版印刷构成的组中选择的印刷工艺。这些工艺为本领域的技术 人员所熟知，例如在J.M.Adams和P.A.Dolin所著的“Printing  Technology(印刷技术，第五版，Delmar Thomson Learning出版)”中 进行描述。

尽管此处描述的包括多个非球形磁性或可磁化粒子的涂层组分仍足够 湿润或柔软，从而其中的非球形磁性或可磁化粒子可被移动和旋转(即， 在涂层组分处于第一状态时)，但是涂层组分会被暴露于磁场下以实现粒 子定向。对非球形磁性或可磁化粒子进行磁性定向的步骤包括以下步骤： 在所施加的涂层处于“湿润”状态时(即，仍为流体状态并且不太粘，也 就是说，处于第一状态)将其暴露于所确定的磁场(该磁场在此处描述的 磁场产生装置的支持表面的上面或上方产生)下，从而沿着磁场的场线对 非球形磁性或可磁化粒子进行定向，以便形成环形定向模式。在此步骤中， 使涂层组分距离磁场产生装置的支持表面足够近或者与该支持表面接触。

当使涂层组分接近磁场产生装置的支持表面并且要在衬底的一侧形成 环形元素时，带有涂层组分的衬底侧可面向装置的支持侧，或者不带有涂 层组分的衬底侧可面向支持侧。在仅将涂层组分施加到衬底的一个表面上， 或者同时施加到两侧，但是施加涂层组分的一侧被定向为面向装置的支持 表面的情况下，优选地不建立与支持表面的直接接触(仅使衬底与装置的 支持表面足够接近，但是不接触)。

值得注意的是，实际上可使涂层组分与磁场产生装置的支持表面接触。 备选地，可设置细微的气隙，或者中间隔离层。在进一步的和优选的备选 实施例中，可执行一种方法，以便不带有涂层组分的衬底表面可与一个或 多个磁铁接近或直接接触(即，磁铁形成支持表面)。

如果需要，可在执行步骤a)之前将底层施加到衬底上。这样可提高 磁性转印粒子定向图像的质量或增强粘附力。此类底层的示例可在WO  2010/058026 A2中找到。

将包括粘合剂材料和多个非球形磁性或可磁化粒子的涂层组分暴露于 磁场下的步骤(步骤b))可与步骤a)同时执行，也可在步骤a)之后执 行。也就是说，步骤a)和b)可同时执行，也可相继执行。

用于产生此处描述的OEL的工艺包括硬化涂层组分的步骤(步骤c))， 此步骤可附随步骤(b)执行，也可在步骤(b)之后执行，以便将非球形 磁性或可磁化粒子固定在它们采用的位置和方向中，从而将涂层组分转换 为第二状态。通过此固定，形成固态的涂层或层。术语“硬化”指以下工 艺：其中包括对所施加的涂层组分中的粘合剂成分执行干燥或凝固、反应、 固化、交联或聚合等过程，所述涂层组分包括选择性添加的交联剂、选择 性添加的聚合引发剂，以及选择性添加的更多添加剂，从而形成可强力附 着到衬底表面上的基本上固体的材料。如上所述，硬化步骤(步骤c)) 可使用不同的装置或工艺执行，具体取决于包括多个非球形磁性或可磁化 粒子的涂层组分中包括的粘合剂材料。

硬化步骤一般可以是任何增加涂层组分的粘度，以便形成附着到支持 表面上的基本凝固的材料的步骤。硬化步骤可涉及基于易失性成分蒸发(例 如，溶剂和/或水蒸发(即，物理干燥))的物理过程。在此，可使用热风、 红外线，或热风与红外线的组合。备选地，硬化工艺可包括化学反应，例 如对涂层组分中包括的粘合剂和可选的引发剂化合物和/或可选的交联化 合物执行固化、聚合或交联等过程。此类化学反应可通过上述用于物理硬 化工艺的加热或IR照射来引发，但是可以优选地包括通过辐射机制引发 化学反应，所述辐射机制包括——但不限于——紫外线-可见光辐射固化 (下文称为UV-Vis固化)和电子束辐射固化(E-beam固化)；氧化聚合 (氧化的网状物，通常由氧气和一种或多种催化剂(例如，含钴和含锰的 催化剂)的联合作用诱发)；交联反应或它们的任何组合。

辐射固化是特别优选的固化，UV-Vis光辐射固化甚至更为优选，因为 这些技术有利地实现极快速固化工艺，因此显著缩短包括此处描述的OEL 的任何物品的制备时间。而且，辐射固化具有这样的优点：在涂层组分被 暴露于固化辐射下之后，使得涂层组分的粘度瞬间增加，从而将粒子的任 何进一步移动减到最少。因此，基本可避免在磁性定向步骤之后产生任何 信息损失。特别优选的是在具有电磁谱UV或蓝色部分中的波长分量的光 化光(通常为300nm到500nm；更优选地为380nm到420nm；“UV- 可见光固化”)的影响下，通过光聚合实现的辐射固化。用于UV-可见光 固化的设备可包括大功率发光二极管(LED)灯，或弧放电灯(例如，中 压汞弧(MPMA)或金属蒸汽弧灯)作为光化辐射源。硬化步骤(步骤c)) 可与步骤b)同时执行，也可在步骤b)之后执行。但是，从步骤b)结束 到步骤c)开始的时间优选地相对较短，以避免任何定向失效或信息损失。 一般而言，步骤b)结束与步骤c)开始之间的时间小于1分钟，优选地小 于20秒，进一步优选地小于5秒，甚至更优选地小于1秒。特别优选地， 定向步骤b)结束与硬化步骤c)开始之间基本上没有任何时间差，即，步 骤c)紧随着步骤b)执行，或者在步骤b)仍进行时已经开始。

如上所述，步骤(a)(在支持表面上，或者优选地在磁铁或板形成的 支持表面上的衬底表面上施加)可与步骤b)(通过磁场实现粒子定向) 同时执行，也可先于步骤b)执行，另外步骤c)(硬化)可与步骤b)(通 过磁场实现粒子定向)同时执行，也可在步骤b)之后执行。虽然对于特 定类型的设备而言是可能的，但是一般而言三个步骤a)、b)和c)并不 同时执行。另外，步骤a)和b)，以及步骤b)和c)可采取以下方式执 行：它们部分地同时执行(即，执行这些步骤中的每个的时间部分地重叠， 以便例如在定向步骤b)结束时开始硬化步骤c))。

为了增加污渍耐久性或耐化学性以及清洁度，从而增加安全文件的流 通时间，或者为了修正安全文件的美学外观(例如，光泽度)，可在OEL 的顶部施加一个或多个保护层。当存在时，所述一个或多个保护层一般由 保护漆制成。这些保护漆可以透明，也可稍微染色或着色，并且光泽度可 较大或较小。保护漆可以是辐射固化组分、热干燥组分或它们的任何组合。 优选地，所述一个或多个保护层是辐射固化组分，更优选地是UV-Vis固 化组分。可在通过步骤c)形成OEL之后施加保护层。

上述工艺允许获取带有OEL的衬底，该OEL包括能够提供围绕一个 中心区域的嵌套环形体的光学外观或光学影像的嵌套环形区域，其中在与 OEL的平面垂直并从中心区域的中心延伸的横截面视图中，闭合环区域中 存在的非球形磁性或可磁化粒子的定向分别沿着位于OEL平面中的各个 假设的半环形体的表面的负弯曲部(请参阅图1b)或正弯曲部(请参阅图 1c)，具体取决于磁场产生装置的磁场从下方还是上方施加到包括非球形 磁性或可磁化粒子的涂层组分层。进一步地，根据所用的设备类型，被环 形体围绕的中心区域可包括所谓的“突出”，即，包括具有与衬底表面基 本平行的定向的磁性或可磁化粒子的区域。在这些实施例中，定向朝着周 围的环形体变化，当在从中心区域的中心延伸到闭合环形体的横截面中观 察时，该定向沿着负弯曲部或正弯曲部。在最内侧闭合环形体与“突出” 之间，优选地存在这样的区域：其中粒子基本垂直于衬底表面进行定向， 从而不显示任何反射或仅显示少量反射。

这在具有以下特征的应用中特别有用：即其中OEL由油墨(例如， 安全油墨)或某种其它涂层材料形成，并且例如通过上述印刷方式永久地 被设置在诸如安全文件之类的衬底上。

在上述工艺中，当在衬底上设置OEL时，所述OEL可被直接设置在 将永久保留于其上的衬底表面上(例如，针对纸币应用)。但是，在本发 明的备选实施例中，OEL也可被设置在用于生产目的的临时衬底上，接着 从该衬底去除OEL。这可例如有利于OEL的生产，特别是当粘合剂材料 仍处于其流动状态时。此后，在为了生产OEL而硬化涂层组分之后，可 从OEL去除临时衬底。当然，在这些情况下，涂层组分必须采取这样的 形式：即在硬化步骤之后仍保持物理完整性，例如在通过硬化形成塑料状 或片状材料的情况下。由此，可提供由这种OEL构成(即，实质上由定 向的具有各向异性反射性的磁性或可磁化粒子、用于固定粒子的定向并形 成诸如塑料薄膜之类的薄膜状材料的硬化粘合剂成分，以及进一步可选的 成分构成)的薄膜状透明和/或半透明材料。

备选地，在另一实施例中，衬底可在设置OEL的一侧的相反侧包括 粘附层，或者可在OEL的同一侧上在OEL之上设置粘附层，优选地在完 成硬化步骤之后执行此操作。在这些示例中，形成包括粘附层和OEL的 粘附标签。这种标签可附着到所有类型的文件或其它商品或物品上，无需 涉及机器和很大工作量的印刷工艺或其它工艺。

根据一个实施例，OEC被制造为采用转印箔的形式，可通过单独的转 印步骤将该转印箔施加到文件或商品上。为此，在衬底上设置剥离涂层， 然后根据此处的描述在剥离涂层上产生OEL。可在这样产生的OEL上施 加一个或多个粘附层。

术语“衬底”被用于表示上面可施加涂层组分的材料。一般而言，衬 底采取片状形式并具有不超过1mm，优选地不超过0.5mm，进一步优选 地不超过0.2mm的厚度。此处描述的衬底优选地从纸张或诸如纤维素之 类的其它纤维材料、含纸张材料、玻璃、陶瓷、塑料和聚合物、玻璃、复 合材料以及它们的混合物或组合构成的组中选择。典型的纸张、纸状或其 它纤维材料由各种纤维制成，包括——但不限于——蕉麻、棉花、亚麻、 木浆以及它们的混合物。本领域的技术人员熟知，棉花和棉花/亚麻混合物 优选地适用于纸币，而木浆通常用于非纸币安全文件。塑料和聚合物的典 型示例包括诸如聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)之类的聚烯烃，聚酰胺、诸 如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚萘 二甲酸乙二醇酯(PEN)和聚氯乙烯(PVC)之类的聚酯。也可使用纺粘 型织物烯烃纤维作为衬底，例如以商标销售的纤维产品。复合材 料的典型示例包括——但不限于——包含以下各项的多层结构或叠层：纸 张和上述至少一种塑料或聚合材料，以及上述集成在纸状或纤维材料中的 塑料和/或聚合物纤维。当然，衬底可包括本领域的技术人员熟知的进一步 的添加剂，例如施胶剂、增白剂、加工助剂、增强剂或湿强化剂等。

根据本发明的一个实施例，光学效应涂层衬底(OEC)包括这里描述 的衬底上多于一个OEL，例如它可包括两个、三个等OEL。这里，一个、 两个或更多个OEL可以使用几个相同的磁场产生装置来形成，或者可以 使用几个磁场产生装置来形成。

OEC可包括第一OEL和第二OEL，其中这两个OEL都位于衬底的 同一侧，或者其中一个位于衬底的一侧，另一个位于衬底的另一侧。如果 被设置在衬底的同一侧，则第一和第二OEL可彼此相邻或不相邻。补充 地或备选地，OEL中的一个可部分地或完全地与另一OEL重叠。

如果使用一个以上磁场产生装置来产生多个OEL，则用于定向多个非 球形磁性或可磁化粒子以产生一个OEL的磁场产生装置和用于产生另一 OEL的磁场产生装置可以被置于i)衬底的同一侧，以便产生两个呈现负 弯曲部(请参阅图1b)或呈现正弯曲部(请参阅图1c)的OEL，或者ii) 衬底的两个相反侧，以便产生一个呈现负弯曲部的OEL，以及另一呈现正 弯曲部的OEL。用于产生第一OEL的非球形磁性或可磁化粒子的磁性定 向和用于产生第二OEL的非球形磁性或可磁化粒子的磁性定向可以同时 执行，也可以相继执行，其中可以包括粘合剂材料的中间硬化或局部硬化， 也可以不包括上述硬化。

为了进一步增加安全文件的安全级别，以及它们防伪造和非法复制的 性能，衬底可包括印刷的、涂覆的、或激光打标或激光打孔的标记、水印、 安全线、纤维、绘板、发光化合物、窗线、箔、贴标以及它们的组合。同 样为了进一步增加安全文件的安全级别，以及它们防伪造和非法复制的性 能，衬底可包括一个或多个标记物质或示踪剂和/或机器可读物质(例如， 发光物质、UV/可见光/IR吸收物质、磁性物质以及它们的组合)。

此处描述的OEL可被用于装饰的目的，以及用于保护和验证安全文 件。

本发明还包含包括此处描述的OEL的物品和装饰物。所述物品和装 饰物可包括一个以上此处描述的光学效应层。所述物品和装饰物的典型示 例包括——但不限于——奢侈品、化妆套装、汽车零部件、电子/电器用品、 家具等。

本发明的一个重要方面涉及包括此处描述的OEL的安全文件。该安 全文件可包括一个以上此处描述的光学效应层。安全文件包括——但不限 于——有价文件和有价商品。有价文件的典型示例包括——但不限于—— 纸币、契约、票证、支票、付款凭证、印刷税票和税收标签、协议等，诸 如护照、身份证、签证、驾驶证之类的身份证件，银行卡、信用卡、交易 卡、门禁证件或卡、入场券、公共交通票据或凭证等。术语“有价商品” 指包装材料，具体是指用于制药、化妆、电器或食品行业的包装材料，这 些包装材料应该被防止伪造和/或非法复制以保证诸如真药之类的包装内 容为正品。这些包装材料的示例包括——但不限于——诸如认证品牌标签、 篡改证据标签和密封条之类的标签。

优选地，此处描述的安全文件从纸币、身份证件、授权文件、驾驶证、 信用卡、门禁卡、运输凭证、银行支票和担保产品标签等构成的组中选择。 备选地，OEL可以在诸如安全线、安全条、箔、贴标、窗线或标签之类的 辅助衬底上产生，然后通过单独的步骤被转印到安全文件上。

在不偏离本发明的精神的情况下，本领域的技术人员可构想上述特定 实施例的多种修改。这些修改也包含在本发明中。

进一步地，本说明书通篇提及的所有文件就像在此完整阐述的那样被 完全纳入作为参考。

现在借助示例描述本发明，但是这些示例并非旨在以任何方式限制本 发明的范围。

示例

示例1

根据图3的磁场产生装置被用于对作为衬底的黑纸上的UV固化丝网 印刷油墨印刷层中的非球形光学可变磁性颜料进行定向。

该油墨具有以下配方：

环氧丙烯酸酯低聚物 40％ 三羟甲基丙烷三丙烯酸酯单体 10％ 二缩三丙二醇二丙烯酸酯单体 10％ Genorad 16(Rahn) 1％ 氧相二氧化硅200(Evonik) 1％ Irgacure 500(BASF) 6％ Genocure EPD(Rahn) 2％ 非球形光学可变磁性颜料(7层)(*) 20％ Dowanol丙二醇甲醚醋酸酯 10％

(*)具有大约15μm的直径d50和大约1μm的厚度的绿-蓝光学可变磁 性颜料碎片，由位于加利福尼亚州圣罗莎的JDS-Uniphase提供。

根据图3的磁场产生装置被用于对作为衬底的黑纸上采取示例1配方 的UV固化丝网印刷油墨印刷层中的光学可变磁性颜料进行定向。

该磁场产生装置包括由软磁铁制成的接地板、由装入锶-六角铁氧体的 塑料磁铁制成的内径为15mm，外径为19mm，厚度为4mm的轴向磁化环 形永磁铁，以及被设置在环形永磁铁中心的由软磁铁制成的直径为6mm， 厚度为4mm的圆柱形轭。

带有UV固化丝网印刷油墨印刷层的纸质衬底被设置在距离环形永磁 铁的磁极和铁轭的1mm距离处。以此方式获取的光学可变颜料的磁性定 向模式在施加步骤之后，通过对包括颜料的印刷层执行UV固化来固定。

最终得到的磁性定向图像在图3中通过三个不同的视图给出，这些视 图示出依赖于视角的图像变化。

示例2

根据图6d的磁场产生装置被用于对作为衬底的黑纸上采取示例1配 方的UV固化丝网印刷油墨印刷层中的光学可变磁性颜料进行定向。

该磁场产生装置包括由软磁铁制成的接地板。其上设置有直径为 6mm，厚度为1mm的轴向磁化NdFeB永磁盘，其中南磁极位于软磁接地 板上。

外径为10mm，内径为8mm以及深度为1mm的旋转对称式U形软磁 铁轭被设置在永磁盘的北磁极上。直径为6mm，厚度为1mm的第二轴向 磁化NdFeB永磁盘被设置在旋转对称式U形软磁铁轭的中心，其中南磁 极位于软磁铁轭上。

带有包括光学可变磁性颜料的UV固化丝网印刷油墨印刷层的纸质衬 底被直接设置在第二永磁盘的磁极和铁轭上。以此方式获取的光学可变颜 料的磁性定向模式在施加步骤之后，通过对包括颜料的印刷层执行UV固 化来固定。

最终得到的磁性定向图像在图6中通过三个不同的视图给出，这些视 图示出依赖于视角的图像变化。

示例3

根据图24的磁场产生装置被用于对作为衬底的黑纸上采取示例1配方 的UV固化丝网印刷油墨印刷层中的光学可变磁性颜料进行定向。

该磁场产生装置包括非磁性接地板，并且在所述接地板上设置由装入 锶-六角铁氧体的塑料磁铁制成的四个嵌套轴向磁化永磁铁系列，其中由装 入锶-六角铁氧体的塑料磁铁制成的轴向磁化圆柱形永磁铁位于中心。所有 磁环的高度为4mm，厚度为2mm，磁柱的高度为4mm，直径为3mm， 并且所有磁铁之间的空隙为2mm。磁铁的南磁极和北磁极以交替序列设 置。

带有包括光学可变磁性颜料的UV固化丝网印刷油墨印刷层的纸质衬 底被直接设置在磁铁的极上。以此方式获取的光学可变颜料的磁性定向模 式在施加步骤之后，通过对包括颜料的印刷层执行UV固化来固定。

最终得到的磁性定向图像在图24中通过三个不同的视图给出，这些视 图示出依赖于视角的图像变化。

示例4

根据图15的磁场产生装置被用于对作为衬底的黑纸上采取示例1配方 的UV固化丝网印刷油墨印刷层中的光学可变磁性颜料进行定向。

该磁场产生装置包括六个NdFeB永磁铁的线性序列，每个永磁铁的规 格为3x3x3mm，它们被一起安装在可旋转式非磁性接地板上。这些永磁铁 之间的空隙为1mm大。这些磁铁的磁轴全部沿着磁铁线性序列的方向以 相同的方式调准，从而产生NS-NS-NS-NS-NS-NS线性排列。

在第一实施例中，带有包括光学可变磁性颜料的UV固化丝网印刷油 墨印刷层的纸质衬底被直接设置在磁铁的磁极上，并且带有磁铁线性序列 的可旋转式非磁性接地板被快速旋转，以便产生用于定向粒子的平均磁场。 以此方式获取的光学可变颜料的磁性定向模式在施加步骤之后，通过对包 括颜料的印刷层执行UV固化来固定。最终得到的磁性定向图像在图15b 中通过三个不同的视图给出，这些视图示出依赖于视角的图像变化。

在第二实施例中，带有包括光学可变磁性颜料的UV固化丝网印刷油 墨印刷层的纸质衬底被设置在距离磁铁磁极1.5mm的位置处，从而产生稍 微不同的环形效应图像。最终得到的磁性定向图像在图15c中通过三个不 同的视图给出，这些视图示出依赖于视角的图像变化。