CN116133871A - 安全装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

提供一种安全装置，所述安全装置包括：表面浮雕结构，该表面浮雕结构由一种或更多种固化材料形成在基本上平坦的基材上，该表面浮雕结构限定第一尺度的第一级浮雕元件集以及第二尺度的第二级浮雕元件集，该第二尺度小于第一尺度，该第一级浮雕元件集包括多个凸起突出部，所述多个凸起突出部由凹部间隔开，并且第二级浮雕元件集被设置在凸起突出部中的至少一个凸起突出部的顶部上和/或被设置在凹部中的至少一个凹部中。还提供了一种安全装置，该安全装置包括由一种或更多种固化材料形成的结构和压印结构。还公开了制造方法。

Description

安全装置及其制造方法

相关申请的交叉引用

在2021年9月10日以德拉鲁国际有限公司(De La Rue International Limited)的名义提交并要求以下英国专利申请(均于2020年9月11日提交)的优先权的六项国际专利申请中的每一项的全部内容均通过引用并入本文：GB2014325.1、GB2014326.9、GB2014327.7、GB2014328.5、GB2014329.3、GB2014330.1、GB2014331.9。

技术领域

本发明涉及安全装置，诸如可以被用作与贵重物品相关联的真实性的标记，诸如包括钞票、护照、证书、执照等的安全文件。还公开了用于制造安全装置的方法。

背景技术

贵重物品，并且尤其是贵重文件，诸如钞票、支票、护照、身份证件、证书和执照，经常是伪造者和希望对这些贵重物品进行欺诈性复制和/或更改其中包含的任何数据的人的目标。通常，这类物品设置有许多用于对物品的真实性进行检查的可见安全装置。示例包括基于一种或更多种图案的特征，诸如缩微文本、精细线图案、潜像、百叶窗装置、透镜状装置、莫尔干涉装置以及莫尔放大装置，以上各者中每一者均会生成可靠的视觉效果。其他已知的安全装置包括全息图、水印、压印、穿孔以及变色或发光/荧光墨料的使用。所有这些装置的共同之处在于，由装置呈现的视觉效果极难或不可能使用可用的复制技术(诸如影印)进行复制。也可以采用表现出不可见效果的安全装置，诸如磁性材料。

在许多已知的安全文件上发现的一种流行的安全特征是通过凹版印刷形成的印刷的、触觉宏观图像，诸如肖像。凹版印刷非常适合在传统基材(诸如纸)上形成触觉突出物。例如，许多流通的钞票带有通过凹版印刷施加的图像，诸如肖像或建筑图。通常，全部或部分图像由图像元素(诸如细线或点)的阵列形成，这些图像元素可以在仔细检查和/或放大下单独地辨别。凹版印刷技术不仅确保图像的高分辨率和准确复制(这防止了通过容易获得的商业印刷技术生产合格的伪造品)，而且还可以被用于赋予图像触感。这显著提高了安全级别，因为潜在的伪造者可以使用高度精确的印刷系统，该印刷系统可以再现凹版印刷的视觉外观，但不能再现其三维质量，以及因此不能再现其触觉(感觉)。然而，由凹版印刷提供的触感受限于可以转移到基材上的墨料量以及基材可以承受/保持的热/压力变形量。具体地，聚合物钞票的热稳定性较差，并且不能像纸一样进行压印。这导致较低的凹版轮廓。因此期望提供克服这些缺点的安全特征。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种安全装置，该安全装置包括：表面浮雕(relief)结构，该表面浮雕结构由一种或更多种固化材料形成在基本上平坦的基材上，该表面浮雕结构限定第一尺度的第一级浮雕元件集以及第二尺度的第二级浮雕元件集，该第二尺度小于第一尺度，该第一级浮雕元件集包括多个凸起突出部，所述多个凸起突出部由凹部间隔开，并且第二级浮雕元件集被设置在凸起突出部中的至少一个凸起突出部的顶部上以及/或者被设置在凹部中的至少一个凹部中。

根据本发明的安全装置利用由一种或更多种固化材料形成的表面浮雕结构，该表面浮雕结构形成在基本上平坦的基材上。换言之，本发明中的表面浮雕结构的浮雕元件不是通过凹版印刷形成的，其中基材会由于压印而呈现出局部凸起区域。本发明的表面浮雕结构优选地通过诸如浇铸-固化等的浇铸工艺形成。这样，浇铸-固化结构可以被用来代替凹版。例如，标准凹版印刷中使用的凹版沟槽可以被用于浇铸压印，其中高度和宽度根据标准凹版可变。换言之，通常通过凹版印版中的沟槽产生的浮雕元件可以通过在具有与凹版沟槽的形状和布置相对应的凹部的表面浮雕模具中对一种或更多种合适的材料进行浇铸-固化来代替形成。

使用由一种或更多种固化材料形成的表面浮雕结构的本方法提供了优于标准凹版印刷的许多优点。例如，浇铸-固化可以是低温和低压(与标准凹版印刷相比)。这意味着该工艺与基材的兼容性更好，因为它不会使基材变形。换言之，表面浮雕结构形成在基本上平坦的基材上，如上文详述的(即，基本上平坦的基材不会呈现出在传统压印工艺之后会存在的局部凸起区域)。这使得浇铸工艺的下游处理更容易。例如，经由标准凹版印刷使基材变形通常会使后续印刷工艺的套准更难管理(称为“花灌注”的问题)。利用本技术，固化材料的浮雕元件被设置在基本上平坦的基材上，这增加了可以准确和重复地执行后续印刷过程的容易性，从而导致安全装置或安全文件的不同部件之间的改进套准。

由于本发明利用一种或更多种固化材料，因此可以避免沾污(墨料从一张印刷片材到另一印刷片材的不希望的转移)——这在纸和聚合物上的凹版墨料的生产中是常见的。此外，凹版墨料的干燥时间长，并且在本方法中使用固化材料克服了传统凹版的该缺点，因为表面浮雕结构的固化基本上是瞬间发生的。

此外，与其中结构的复制受到能够从凹版印版/橡皮布转移到基材的墨料量的限制的凹版相比，一种或更多种固化材料的使用意味着本发明的表面浮雕结构更忠实的复制了期望的压印。以此方式，与传统凹版相比，本发明允许更大的设计灵活性和更多触觉结构，从而提高装置的安全级别。浇铸-固化可以允许基本上精确复制压印的表面浮雕结构。

由于凹版印版/橡皮布对箔光泽的抵消和潜在损坏，传统凹版与光学可变(例如，全息)箔(特别是聚合物配置上的箔)的使用受到限制。因此，与标准凹版相比，本发明与附加的安全装置更兼容，尤其是与易受损坏的部件诸如全息箔更兼容。

此外，在固化材料上形成的表面浮雕结构的劣化将低于由凹版形成的特征的劣化。因此，与凹版相比，根据本发明的安全装置在增加的时间长度内保持其安全级别。

因此，本发明克服了凹版工艺的许多已知问题。

表面浮雕结构限定了第一尺度的第一级浮雕元件集以及第二尺度的第二级浮雕元件集，该第二尺度小于第一尺度。例如，第二级浮雕元件集可以在第一级浮雕元件集的单个凸起突出部上或者单个凹部内限定多个峰和凹陷(例如，多个单独的元件或作为连续结构)。第二级浮雕元件集被设置在凸起突出部中的至少一个(优选地至少一些，更优选地每个)凸起突出部的顶部上以及/或者凹部中的至少一个(优选地至少一些，更优选地每个)凹部中。在实施方式中，第二级浮雕元件集被设置在凸起突出部中的至少一些凸起突出部的顶部上以及/或者凹部中的至少一些凹部中。在其他实施方式中，第二级浮雕元件集被设置在凸起突出部的每个凸起突出部的顶部上以及/或者凹部中的每个凹部中。

在优选实施方式中，第二级浮雕元件集可以被用于对表面浮雕结构的触感进行控制。因此，优选地，第二级浮雕元件集限定一个或更多个触觉结构。触觉结构的触感级别(例如，粗糙度或平滑度)通常被配置成在整个表面浮雕结构上变化。例如，触感级别可以被配置成根据由表面浮雕结构的浮雕元件(例如，由第一级浮雕元件)呈现出的图像而变化。对固化后的表面浮雕结构在其整个域上的感知触感(例如，粗糙度或平滑度)进行控制的能力提供了非常安全的装置，由于从凹版印版到基材的墨料转移的限制，使用标准凹版很难甚至不可能生产该安全装置。触觉结构优选地由多个单独的第二级浮雕元件(例如其阵列)限定。在其他实施方式中，特定的(例如单个)第二级浮雕元件可以以比第一尺度更小的尺度呈现峰和凹陷的连续浮雕，从而限定触觉结构。

触感级别可以被配置成以多种不同方式在整个表面浮雕结构上变化。在一些实施方式中，第一区域中的凸起突出部的顶部具有与所述装置的第二区域中的凸起突出部的顶部不同的(例如，更高或更低的)触感级别。换句话说，限定触觉结构的第二级浮雕元件集优选地至少设置在凸起突出部的顶部上，其中触觉结构被配置成在整个表面浮雕结构上提供不同的触感级别。在本文中，“顶部”被用于指代离基材最远的凸起突出部的部分，与装置取向无关。此类装置可以使用表面浮雕模具来形成，其中，表面浮雕模具中的每个“沟槽”或凹部在其基部处设置有子结构，该基部的尺度在各个元件(沟槽)的尺度内。这可能是一种独特的触觉子结构。由于浇铸-固化工艺的性质，该子结构将精确地复制在将从模具中浇铸的浮雕元件的顶部上，该方式在凹版中是不可能的。因此，触感的程度可以被控制并且可以被配置成在表面浮雕结构内的不同元件上不同。

可替代性地或附加地，在装置的第一区域中的凸起突出部之间的凹部可以具有与装置的第二区域中的凸起突出部之间的凹部不同的(例如，更高或更低的)触感级别。例如，在模具上的沟槽之间的空间可能具有独特的结构——例如，超级平滑的表面。这些空间将最终与浇铸的表面浮雕结构中的凸起突出部之间的凹部(例如，较低的高度的区域)相对应。这里可以提供一个子结构来控制触感，并且由于浇铸-固化工艺的性质，将在浇铸材料中精确地复制。

在一些实施方式中，凸起突出部的顶部以及在凸起突出部之间的凹部两者均包括触觉结构。在凸起突出部的顶部上的触觉结构可以具有与凸起突出部之间的凹部中的触觉结构不同的(例如，更高或更低的)触感级别。

通常，触觉结构根据第二级浮雕元件集的大小、形状、取向和/或间距中的至少一者来限定触感级别。例如，触觉结构的触感级别可以取决于构成触觉结构的第二级浮雕元件集的大小、形状、取向和/或间距中的至少一者。具有相对较小尺寸和间距的第二级浮雕元件(限定第二级浮雕元件的“相对精细”布置)通常会产生相对较低(例如，“平滑”)的触感级别，而具有相对大尺寸和间距的第二级浮雕元件(限定“相对粗糙”布置)通常会产生相对较高(例如，“粗糙”)的触感级别。第二级浮雕元件集的取向也可能影响触感级别，这取决于用户手指在表面浮雕结构上行进的方向。

在本发明中使用由一种或更多种固化材料形成的表面浮雕结构(例如，经由浇铸-固化)有利地允许控制第二级浮雕元件集和增强设计自由度以便提供所期望的触觉效果。在一些实施方式中，在表面浮雕结构的至少一个区域(优选地为其中存在第二级浮雕元件集的所有区域)中，第二级浮雕元件集的大小、形状、取向和/或间距是基本上一致的。例如，这可以是第二级浮雕元件集的周期性布置。第二级浮雕元件的这种布置提供了在整个对应的触觉结构上(在特定方向上)的一致触感。可替代性地或另外地，在表面浮雕结构的至少一个区域(优选地为其中存在第二级浮雕元件集的所有区域)中，第二级浮雕元件集可以具有非周期性(例如，随机)布置。这可以提供进一步的触觉效果。

在特别优选的实施方式中，在表面浮雕结构的至少一个区域(优选地为其中存在触觉结构的所有区域)中，触觉结构具有不对称布置，由此在第一方向上(例如，在整个触觉结构上)的触感级别与第二方向上(例如，在整个触觉结构上)的触感级别不同。第一方向和第二方向优选地彼此垂直。触觉结构的不对称布置可能由于第二级浮雕元件集的不对称布置而生成，或者可能由限定触觉结构的特定(例如，连续的)第二级浮雕元件的不对称轮廓生成。根据用户指尖在表面浮雕结构上移动的方向，这种布置将有利地提供不同的感觉。例如，当用户在一个方向上经过结构移动他们的指尖时，可能感觉该结构相对平滑，而在相反或垂直的方向上移动他们的指尖时，可能感觉该结构相对粗糙。触觉结构可以在第二级浮雕元件集的大小、形状、取向和/或间距中的至少一个方面提供这种不对称布置，由此第一方向上的触感级别与第二方向上的触感级别不同。以这种方式控制第二级浮雕元件集的参数的能力有利地使得能够增加装置的复杂性，从而增加其伪造的难度。

通常，第二级浮雕元件集可以具有提供所期望的触觉效果的基本上任何几何形状。这是使用浇铸-固化的特殊优势，因为表面浮雕结构的形状将精确地复制模具的表面浮雕。在优选的实施方式中，第二级浮雕元件集为以下各者中的至少一者形式：多面结构，诸如(例如，线性)棱镜(例如，具有对称截面或不对称截面)、立方体结构、圆锥体、角锥体结构；弯曲结构；不规则结构。在一些实施方式中，第二级浮雕元件集可以包括比第二级浮雕元件集的尺度小的另外的子结构，提供对触感的进一步控制。

优选地，第二级浮雕元件集具有使得它们不能被肉眼辨别的尺寸。在装置的典型观察距离(例如，30cm)下，肉眼通常不能分辨小于100μm的距离。因此，第二级浮雕元件集通常具有小于100μm的尺寸，使得肉眼不容易辨别它们。

典型地，第二级浮雕元件集的突出高度(例如，对应于形成每个元件所采用的浇铸工具凹部的深度)在2μm至75μm之间，优选地，第二级浮雕元件集的突出高度在2μm至25μm之间，更优选地，第二级浮雕元件集的突出高度在2μm至10μm之间。优选地，第二级浮雕元件集的宽度在2μm至75μm之间，优选地，第二级浮雕元件集的宽度在2μm至25μm之间，更优选地，第二级浮雕元件集的宽度在2μm至10μm之间。

到目前为止，我们已经考虑了第二级浮雕元件集限定触觉结构的情况。可替代性地或另外地，第二级浮雕结构集可以限定光学元件，优选地，所述光学元件为多面元件(例如，多面元件的阵列)，诸如棱镜或反射镜；聚焦元件，诸如透镜或聚焦镜；或焦散结构。这些装置可以提供进一步的光学效果。这类的光学元件可以被设置在凸起突出部中的至少一个凸起突出部的顶部以及/或者凸起突出部之间的凹部中的至少一个凹部中。这样的光学元件通常位于装饰层或装饰标记之上(下文更详细地描述)，由此光学元件和装饰层/标记协作以呈现光学可变效果。例如，装饰层可以限定微图像阵列并且光学元件可以是透镜阵列的形式，由此微图像阵列和透镜阵列协作以呈现透镜状或莫尔光学可变效果。光学元件通常是折射光学元件(例如，聚焦透镜)，在这种情况下，一种或更多种固化材料优选地至少部分透明(例如，对可见光透明)，但可以是反射光学元件(例如，聚焦镜)的形式。

设想了第二级浮雕元件集可以限定触觉结构和光学元件，使得表面浮雕结构包括触觉结构和光学结构的组合。

如上所讨论的，表面浮雕结构通常通过浇铸-固化技术形成。因此，通常，凸起突出部之间的(例如，一个或更多个)凹部包括一种或更多种固化材料或另外的一种或更多种固化材料的基部层，由此第一级浮雕元件集的多个凸起突出部通过基部层连接，与第一级浮雕元件集的凸起突出部相比，该基部层具有较低的高度。换言之，各个表面浮雕结构将包括固化材料的连续体，该连续体在基部层与浮雕元件之间具有变化的高度轮廓。在具有由局部印刷材料(例如，传统凹版)形成的触觉突出部的装置中情况并非如此，因此是根本不同的结构。在安全装置的设计中需要考虑表面浮雕结构的这种连续性质，以便它呈现出期望的光学效果，特别是当浇铸-固化树脂被染色或着色时。

基部层的厚度通常在0.5μm至1μm之间。优选地，至少一个凸起突出部的高度与将该凸起突出部连接到相邻的凸起突出部的基部层的高度的比率为至少20，并且进一步优选地不大于400，优选地不大于200。在一些实施方式中，每个凸起元件的高度与基部层的高度的比率为至少20，并且进一步优选地不大于400，优选地不大于200。这尤其是突出部被配置成形成图像元素，特别是多色调图像的图像元素(这类示例在本文中进一步描述)的情况。

在一些实施方式中，基部层可以在围绕凸起突出部的外围区域之上延伸。这种基部层的外围区域在某些情况下可能很窄，例如从多个凸起突出部延伸0.01mm至5mm。例如，如果该装置被设置在由于局部不存在不透明层而限定的安全文件基材的窗口区域内，则可能是这种情况。在其他示例中，包括基部层的外围区域的表面浮雕结构可以在更宽的区域之上延伸，例如以用作在整个安全文件基材或其整个区域上的保护层。在这样的示例中，表面浮雕结构可以延伸超过这样的安全文件基材的至少5％，优选地至少10％，并且甚至更优选地至少50％。优选的范围是10％至60％。包括基部层的外围区域的表面浮雕结构可以在基本上整个文件基材上用作保护层(类似于漆面层)，在这种情况下表面浮雕结构可以延伸超过文件基材的至少75％(包括100％)。

可选地，基部层的高度(或“厚度”)可以在整个表面浮雕结构上变化。基部层的高度可以呈离散的方式变化(例如，呈“阶梯变化”的形式，其中高度在基本上为零的横向尺寸上变化)，以及/或者以连续的方式变化，例如以限定基部层的倾斜部分。可以通过改变基部层的高度而添加到表面浮雕结构的附加复杂性是通常使用传统的凹版印刷不可能实现的，因而进一步提高本发明公开的装置的安全级别。例如，改变基部层的高度可以允许设置在凸起突出部的顶部上的触觉结构处于基材上方的不同相对高度。作为另一优点，基部层的高度可以被用于补偿在整个安全文件上的厚度差异。

如所讨论的，第二级浮雕元件集可以具有变化的参数以便控制由装置呈现出的触觉和/或光学特性。在一些实施方式中，第一级浮雕元件集的凸起突出部的高度和/或宽度在整个表面浮雕结构上变化。这可以提供附加的触觉和/或光学效果。例如，在第二级浮雕元件集限定触觉结构的实施方式中，改变凸起突出部的高度允许设置在凸起突出部的顶部上的触觉结构位于基材上方不同的相对高度处，提供进一步的变化和整个装置的触感级别的设计自由度。凸起突出部的高度和/或宽度的变化还允许进一步控制整个表面浮雕结构的触感级别。凸起突出部的高度可以在各个凸起突出部内变化，以及/或者在整个不同的凸起突出部上变化(即，一个凸起元件具有与另一个凸起元件不同的高度)。

凸起突出部通常足够大，使得可以在仔细检查(例如，利用放大辅助工具)的情况下单独辨别它们。凸起突出部的典型横向尺寸(例如，对应于线元件的线宽)在20μm至8mm的范围内(例如，上限被用于实现木刻版印刷)，更优选地在30μm至3mm的范围内，甚至更优选地在30μm至1mm的范围内，甚至更优选地在50μm至500μm的范围内。凸起突出部之间的典型间距大于30μm。凸起突出部的优选高度在20μm至200μm的范围内，优选地在20μm至150μm的范围内，更优选地在20μm至100μm的范围内，并且甚至更优选地在20μm至50μm的范围内。由于用于形成表面浮雕结构的浇铸-固化工艺的性质，这些优选的尺寸可以在纸基材和聚合物基材两者上实现，这提供了优于其中尺寸通常取决于基材的传统凹版工艺的进一步优势。

在优选实施方式中，第一级浮雕元件集的多个凸起突出部对应于图像的元素，该图像优选地为加网图像。在此类实施方式中，第一级浮雕元件集的凸起突出部可以被称为凸起元件。例如，凸起元件可以限定线制品(例如，类似于传统的线凹版图像)或图像元素的点网屏，诸如半色调网屏。所述元素可以为(例如，直线的或曲线的)线元素、点元素或限定标记，所述标记诸如为字母、数字、货币符号(例如，￡、$等)。图像可以包括扭索纹图案。期望地，图像为肖像或建筑图。优选地，图像为3D对象或场景的图像。在图像为加网图像的实施方式中，图像的元素优选地被布置在规则网格上，尽管通常元件可以布置在规则网格上或可以不布置在规则网格上。优选地，凸起突出部(凸起元件)的大小、形状、取向、间距和/或颜色密度在整个表面浮雕结构上变化，以呈现所述图像的多色调变型。以这种方式，由该装置呈现的图像可以非常接近地复制传统的凹版图像。然而，凸起元件可以是不呈现色调变化的规则阵列的形式。凸起元件中的至少一个凸起元件可以是限定图像的元素的连续或“木刻版”印刷品的形式。

在第二级浮雕元件集限定触觉结构的实施方式中，这些可以有利地提供对图像的附加触感。在特别优选的实施方式中，第二级浮雕元件集限定触觉结构，并且其中，触觉结构的触感级别被配置成根据图像而在整个表面浮雕结构上变化。这提供了附加安全特征，有利地进一步增强了装置的安全级别。例如，触觉结构可以被配置成使得图像的特定区域呈现出粗糙的触感，而图像的不同区域呈现出更精细的触感。

在一些优选的实施方式中，第二级浮雕元件集限定触觉结构，并且其中，该装置包括第一区域和第二区域，第一区域和第二区域均呈现基本上相同的图像，但是其中，第一区域和第二区域中的触觉结构的触感级别不同，优选地其中，第一区域和第二区域中的触觉结构的触感级别沿第一方向不同。在可替代的实施方式中，第二级浮雕元件集限定触觉结构，并且其中，该装置包括第一区域和第二区域，第一区域和第二区域呈现不同的(优选地，相关的)图像，但是其中，第一区域和第二区域中的触觉结构是基本上相同的。在这样的实施方式中，在装置的不同区域上的视觉和触觉效果的关系允许特别安全的装置。不同的区域可以构成不同的表面浮雕结构，或者不同区域可以构成同一表面浮雕结构。

在一些实施方式中，多个凸起突出部包括凸起平台，并且其中，第二级浮雕元件集至少部分地位于凸起平台上。在第二级浮雕元件集限定诸如透镜等的光学元件的情况下，这种的实施方式可能是特别优选的，例如，透镜阵列可以被设置在该平台的顶部上，其中凸起平台的高度为使得被设计成与透镜协作的装饰层基本上位于透镜的焦平面内。

在一些实施方式中，凸起突出部的顶部和/或第二级浮雕元件集的顶部在跨表面浮雕结构的至少一部分(优选地，全部)上具有基本上恒定的高度。例如，在第二级浮雕元件仅设置在多个凸起突出部之间的凹部中的实施方式中，各个第二级元件的高度可以为使得第二级元件的顶部和凸起突出部的顶部基本上处于整个表面浮雕结构上(例如，相对于基材)的相同高度。在一些布置中，触觉结构可以设置在凸起突出部的顶部上以及凸起突出部之间的凹部中，并且各个第二级元件的高度根据凸起突出部的高度而变化，使得第二级浮雕元件的顶部在基材上方具有基本上一致的高度。

这样的实施方式，由于各个第二级浮雕元件和/或凸起突出部的高度的变化而呈现出触感的变化，可以有利地补偿由于凸起突出部的顶部和/或第二级浮雕元件集的顶部(例如，相对于基材)的基本上一致的高度而导致的整个安全文件上的厚度差异。例如，这可以有利地改善下游工艺中的纸堆(ream)形状和处理性能。

表面浮雕结构的一种或更多种固化材料可以是透明且无色的(在标准白光下)，这可能是期望的，以提供仅由于其表面反射而隐蔽可见的触觉特征。可替代性地，一种或更多种固化材料可以具有在至少一些观察条件下(优选地白光照明，但可替代性地在诸如UV等的特殊照明下)肉眼可见的颜色。

优选地，一种或更多种固化材料是至少半透明的。如上所强调的，在基部层在凸起突出部之间延伸的实施方式中，需要在安全装置的设计中考虑表面浮雕结构的连续性质，以便它呈现出期望的光学效果(诸如多色调或多色图像)。这里，期望使用至少半透明的固化材料，使得基部层具有低光密度。然而，也设想了基本上不透明的表面浮雕结构。至少一种固化材料可以是透明且无色的。在实施方式中，至少一种固化材料优选地包括可见着色剂。通常，至少一种固化材料带有至少一种颜色的底色，即，固化材料是至少半透明的，同时具有在至少一些观察条件下可见的颜色。这样的实施方式对于呈现多色调图像是特别有利的，因为表面浮雕结构的变化(例如，与图像的元素相对应的凸起突出部的不同大小、形状、取向、间距和/或颜色密度变化)意味着感知到的颜色强度在整个表面浮雕结构中变化。

在一些实施方式中，至少一种固化材料包括机器可读物质。合适的机器可读物质(例如，对外部刺激起反应的物质)的示例包括任何发光、荧光或磷光材料，或呈现出拉曼散射的材料。可以使用磁性材料。以此方式，装置的表面浮雕结构可以由被配置成对机器可读物质(“标签剂”)进行检测的检测器来检测。通常，所需的外部刺激和/或机器可读物质的发射在电磁波谱的可见范围之外(通常在红外线、IR或紫外线、UV范围内)，使得在标准可见光条件下不会出现对机器可读物质的检测。这有利地提高了装置的安全级别，因为潜在的伪造者不仅需要复制由表面浮雕结构呈现的触感，而且需要复制机器可读的发射。此外，检测信号根据存在的标签剂的量而变化。优选地，存在于表面浮雕结构的每个区域中的机器可读物质的量根据该区域相对于基材的高度(例如，该区域中的固化材料的厚度)而变化，由此检测信号根据表面浮雕结构的高度而同样地变化。这可以生成机器可读代码。这种对应于表面浮雕结构的高度的检测信号的变化进一步提高了安全级别。此外，这可以允许在装置的制造期间改进质量控制，因为可以对来自机器可读物质的检测信号进行分析以对该结构的质量(以及关于该结构是否存在的确定)进行评估。在可固化材料包括机器可读物质的实施方式中，存在的机器可读物质的量(例如，取决于标签剂的颗粒大小及其浓度两者)优选地足够低以使可固化材料是光学透明的。已经发现，优选的是：(例如，透射)雾度值小于50％，优选地小于30％，更优选地小于10％；以及/或者光密度值小于0.3，优选地小于0.15，更优选地小于0.05。

在一些实施方式中，该装置还包括装饰层，所述装饰层形成在基材的第一表面和/或第二表面上，其中表面浮雕结构与装饰层至少部分地叠置，使得在至少一些观察条件下，装饰层和表面浮雕结构可以以组合的方式观察。因此，至少在一个观察角度，该装置的观察者将感知到装饰层(或多个装饰层)和表面浮雕结构两者的组合效果，其中表面浮雕结构被定位在装饰层与观察者之间，或者装饰层被定位在表面浮雕结构与观察者之间。这使得由该装置能够呈现出更复杂的效果，从而进一步提高其安全级别。

装饰层可以包括以下各者中的一者或更多者：印刷层；光学可变层，诸如色移层或衍射结构；反射(例如金属)层。在装饰层包括印刷层的情况下，这优选地为平版印刷制品的形式。例如，表面浮雕结构可以被设置在作为传统钞票制造工艺的一部分的平版印刷制品上。然而，这种印刷层可以通过诸如凹版印刷、胶版印刷、柔性版印刷、喷墨印刷或其他方便的方法等的其他印刷技术提供。这些印刷技术可以被描述为提供“平面”印刷制品，即，它们不包括多个凸起元件。

装饰层可以包括光学可变层，诸如色移层或衍射箔。这些是易损特征的示例，这些特征通常难以或不可能与标准凹版制品组合，因为传统凹版工艺涉及的温度和压力通常会损坏这类特征。然而，采用固化材料(例如，经由浇铸固化)而不是压印的本技术有利地允许这样的光学可变特征与表面浮雕结构的组合。所谓的光学可变效应意指随观察角度变化的光学效应，例如，在使装置倾斜时会发生变化。色移层的示例包括结合以下各者的层：液晶(例如，液晶膜)、干涉颜料(包括磁取向干涉颜料)、珠光颜料、结构化干涉材料(包括电介质和法布里-珀罗结构)、光子晶体或薄膜干涉结构(包括布拉格叠置件)。衍射结构可以是衍射光学可变图像装置(“DOVID”)的形式，诸如全息箔或浇铸-固化全息图(例如，具有伴随的金属或高折射率层)。其他示例包括纳米衍射结构和等离子体以及其他子波长结构。

装饰层可以包括(例如印刷的)等离子体墨料或金属墨料。

特别是在安全装置包括装饰层的实施方式中，本发明还提供多个基本上相同的安全装置，每个安全装置如上所述，其中相应的表面浮雕结构和装饰层具有相对于彼此的相同位置。这是由于两种组成件在制造期间彼此准确套准所致的。所谓的“相同位置”意指相应的表面浮雕结构和印刷层的相对位置的变化量小于安全装置之间肉眼可检测到的量，如果有的话。例如，机器方向或横向上的平移变化可能为+/-75μm或更小。偏斜变化优选地为1度或更小，更优选地为0.1度或更小，还优选地为0.05度或更小，最优选地为0.02度或更小。多个安全装置通常将在相同的生产线上并根据相同的设计而顺序地生产——例如，多个安全装置可以包括整批安全装置，或整轮印刷品(the whole of a print run)。多个安全装置可以包括至少10个安全装置，更优选地至少100个安全装置。多个安全装置中的每个安全装置最终可以位于不同的安全文件上。最优选地，表面浮雕结构的形成和装饰层(例如印刷层)的形成(例如印刷)是同时的，同时发生在沿机器方向的相同位置。这实现了安全装置的两个组成部分之间的最高级别的套准，因为在执行一个步骤之后且在执行另一步骤之前不会发生基材的滑动或变形(因为这两个步骤之间没有间隔)。WO-A-2018/153840和WO-A-2017/009616中公开了用于在基材的相反侧上同时进行浇铸-固化和印刷的合适设备。使用其中公开的设备通过同时浇铸和印刷可以提供的套准级别不能在轮转印刷机上或在两个单独的过程中实现。

根据本发明的第二方面，提供了一种安全装置，该安全装置包括：表面浮雕结构，该表面浮雕结构由一种或更多种固化材料形成在基材上；以及压印结构，该压印结构在基材上的一种或更多种固化材料上或者与基材上的一种或更多种固化材料相邻。因此，根据本发明的第二方面的安全装置可以有利地包括浇铸-固化元件和通过传统凹版印刷形成的元件。优选地首先(例如，通过浇铸固化)施加由一种或更多种固化材料形成的表面浮雕结构，以及然后施加压印结构，但是这可以是倒置的。

压印结构可以与固化的表面浮雕结构相邻。这可以有利地对可以从两个工艺实现的两个触感区域形成对比。如果浇铸-固化区域和压印区域彼此相邻(优选地邻接)，则触感对比将特别明确。

压印结构可以设置在基材上的一种或更多种固化材料上。例如，在实施方式中，由一种或更多种固化材料形成的表面浮雕结构限定多个凸起突出部，所述多个凸起突出部由凹部间隔开，并且压印结构的凸起部分位于凹部中的至少一个(优选地至少一些，更优选地每个)凹部中以及/或者在凸起突出部中的至少一个(优选地至少一些，更优选地每个)凸起突出部上。除了由一种或更多种固化材料生成的效果之外，这还提供了更复杂的触觉效果。通常，表面浮雕结构的凸起突出部之间的凹部包括所述一种或更多种固化材料或者另外的一种或更多种固化材料的基部层，与表面浮雕结构的凸起突出部相比，该基部层优选地具有较低的高度。因此，压印部的凸起部分可以位于基部层的凹陷区域上。

在一些实施方式中，由一种或更多种固化材料形成的表面浮雕结构限定至少一个平台，该平台高于相邻区域，该压印结构的凸起部分位于平台上以及/或者位于相邻区域上。通常，相邻区域是表面浮雕结构的基部层区域。与标准凹版相比，特别是在聚合物基材上，将压印部定位在这种由一种或更多种固化材料形成的平台上可以有利地改善压印(例如凹版)制品的高度范围。这样的实施方式是特别有利的，因为凸起的平台允许使用单个凹版印版来形成不同高度的凹版制品。

弹性可固化材料可以被用于浇铸-固化元件，以为其提供附加的弹性，从而帮助承受压印(例如，凹版)工艺，但这不是必需的。

在优选的实施方式中，压印结构的凸起部分包括一种或更多种墨料。墨料可以是有色墨料，例如具有与表面浮雕结构的一种或更多种固化材料相同或不同的颜色。然而，一般来说，压印结构可以是着墨的或未着墨的(即，“盲”压印)。

优选地，压印结构通过凹版印刷形成。压印结构的凸起部分可以对应于图像的元素，所述图像优选地为加网图像。该图像可以是多色调和/或多色图像。通常，浇铸后的表面浮雕结构的凸起突出部对应于(例如，加网的)图像的元素。压印结构的凸起部分和/或浇铸后的表面浮雕结构的凸起突出部可以在大小、形状、取向、间距和颜色密度中的至少一个方面发生变化，以呈现多色调图像。在实施方式中，浇铸后的表面浮雕结构和压印结构都呈现出图像，这些图像可以彼此补充或者是同一公共图像的组成部分。

在第二方面的一些实施方式中，由一种或更多种固化材料形成的表面浮雕结构限定第一尺度的第一级浮雕元件集以及第二尺度的第二级浮雕元件集，该第二尺度小于第一尺度，第一级浮雕元件集包括多个凸起突出部，所述多个凸起突出部由凹部间隔开，并且第二级浮雕元件集被设置在凸起突出部中的至少一个(优选地至少一些，更优选地每个)凸起突出部的顶部上以及/或者被设置在凹部中的至少一个(优选地至少一些，更优选地每个)凹部中。优选地，第二级浮雕元件集限定如本文所述的触觉结构。在优选的实施方式中，触觉结构的触感级别被配置成根据由表面浮雕结构和/或压印结构呈现的图像而在整个表面浮雕结构上变化。在其他实施方式中，第二级浮雕元件集可以限定光学元件。

在本发明的第二方面的实施方式中，由一种或更多种固化材料形成在基材上的的表面浮雕结构可以是如在本发明的第一方面中讨论的任何实施方式中限定的表面浮雕结构。

还公开了一种安全装置，该安全装置包括：表面浮雕结构，该表面浮雕结构由一种或更多种固化材料形成在基本上平坦的基材上，该表面浮雕结构遵循三维图像的轮廓，该三维图像优选地为肖像。这方面的另外优选的特征包括：

·浇铸-固化的深度控制允许更好的3D触感表现——伪浮雕。

·生成全3D触觉结构——即，山脉或面部轮廓的等高线图。

通常，基材可以包括纸、聚合物(例如，双轴取向聚丙烯、BOPP或聚碳酸酯)、纤维素或它们的组合。优选地，基材为聚合物基材，任选地设置有一个或更多个不透明层。

根据本发明的第三方面，提供了一种安全文件，该安全文件包括文件基材和在文件基材上的安全装置，该安全装置为根据上述示例中的任一示例的安全装置，其中，文件基材可以用作安全装置的基材或者不用作安全装置的基材，该文件基材优选地包括纸、聚合物、纤维素、或它们的混合。应当理解的是，因此安全文件可以包括单个基材，其既用作文件基材(即，形成文件的主体的自支撑片材)，又用作安全装置基材(即，带有表面浮雕结构的基材)。

在优选的实施方式中，安全装置至少部分地位于文件基材的窗口区域或半窗口区域中，与所述窗口区域或半窗口区域的周围相比，所述窗口区域或半窗口区域具有较低的光密度。窗口区域可以是半窗口区域，在这种情况下，如果半窗口的不透明侧的不透明度低到足以透光，则可以在反射或透射中观察到安全装置的光学效果(例如，第一级浮雕元件集的凸起突出部对应于图像的元素)。窗口可以是全窗口，在这种情况下，装置旨在用于透射中的观察。在一些实施方式中，安全装置可以至少部分地位于文件基材的非窗口区域中，该文件基材可以是不透明的并且该装置通常旨在在反射中观察。

在优选的示例中，文件基材包括芯聚合物基材，该芯聚合物基材具有至少一个不透明层，所述至少一个不透明层设置在芯聚合物基材的一个表面或两个表面上，在不透明层中的一个或更多个不透明层中的可选间隙形成文件基材的窗口区域或半窗口区域。例如，安全文件可以是聚合物钞票。不透明层优选地为非纤维材料，诸如包含光散射颜料的粘合剂的涂层，优选地颜色为白色、灰白色或灰色(诸如TiO₂)。

在一些实施方式中，文件基材还包括一体装饰标记，该一体装饰标记优选地与表面浮雕结构至少部分地叠置。“装饰标记”(与上述装饰层不同)是在基材生产期间而不是在其后期加工成安全文件期间被结合到基材中的。例如，可以在与施加不透明层所采用的工艺(例如，凹版印刷)相同的工艺期间施加装饰标记。装饰标记与文件基材是一体的。一体装饰标记可以与当前公开的安全装置无关。然而，优选地，一体装饰标记与表面浮雕结构至少部分地叠置(以及/或者在装置包括相邻的固化结构和压印结构的实施方式中与压印结构叠置)，使得在至少一些观察条件下，装饰标记和表面浮雕结构可以以组合的方式观察。例如，装饰标记和表面浮雕结构可以均限定相同的图像并且可以彼此叠置对准地布置(例如，套准)。装饰标记可以是纸基材中的水印。

尽管装饰标记通常带有在白光下可见的颜色，但它也可能具有在特殊照明(诸如IR或UV)下可见的颜色。尽管一体装饰标记通常采用如上所述的印刷制品(印刷标记)形式，但装饰标记可以包含或采用其他元件或组件的形式，诸如光学可变部件(例如，色移层或全息箔)，或者参考包括装饰层的实施方式，装饰标记可以包括或采用如上文所述的反射/金属部件。

在安全装置没有直接形成在文件基材上的情况下，安全装置基材可以被固定到或结合到文件基材上，优选地，安全装置基材可以被固定到或结合到文件基材的透明区域或半透明区域之上，该透明区域或半透明区域可选地被形成为孔口。然而，设想了可以在非透明区域之上(例如在不透明层区域之上)将装置固定到文件基材，在这种情况下，装置被设计成在反射中被观察。

优选地，述安全文件是以下各者中的任何一者：钞票、护照、身份证件、身份证、银行卡、驾驶执照、签证、邮票、支票或证书。

根据本发明的第四方面，提供了一种制造安全装置的方法，该方法包括：在基材上由一种或更多种可固化材料形成表面浮雕结构并且使一种或更多种材料固化，其中，所述表面浮雕结构是通过以下形成的：提供浇铸工具，该浇铸工具具有浮雕结构，该浮雕结构被限定在浇铸工具的表面中，该浮雕结构对应于所述表面浮雕结构；将一种或更多种可固化材料施加至基材以及/或者施加至浇铸工具的浮雕结构；使基材和浇铸工具处于一起，从而根据浮雕结构形成一种或更多种可固化材料，并且使一种或更多种可固化材料固化，使得由一种或更多种固化后的材料形成的表面浮雕结构被保留在基材上；其中，表面浮雕结构限定第一尺度的第一级浮雕元件集以及第二尺度的第二级浮雕元件集，该第二尺度小于第一尺度，第一级浮雕元件集包括多个凸起突出部，所述多个凸起突出部由凹部间隔开，并且第二级浮雕元件集被设置在凸起突出部中的至少一个(优选地至少一些，更优选地每个)凸起突出部的顶部上以及/或者被设置在凹部中的至少一个(优选地至少一些，更优选地每个)凹部中。

这是浇铸-固化工艺。固化的模式将取决于所使用的可固化材料的类型。在优选的示例中，材料是可辐射固化的(例如，可UV固化的)并且一个或更多个固化步骤将涉及用合适波长的辐射照射材料以引起材料的交联。一种或更多种可固化材料的固化可以在使基材和浇铸工具处于在一起期间和/或之后进行。一种或更多种可固化材料通常被施加至基材，或者可替代性地，被施加至浇铸工具的浮雕结构。然而，在一些实施方式中，可以将可固化材料施加到基材和浇铸工具两者的组合，特别是如果使用多于一种的可固化材料。由于浇铸固化工艺不具有与凹版印刷相同的压力/热约束，因此表面浮雕结构可以在安全装置或安全文件的制造过程中的基本上任何阶段形成，从而增加了工作流程的灵活性。例如，表面浮雕结构可以在钞票制造工艺期间的传统平版印刷加工或箔应用之前或之后被施加。

因此，该方法提供了一种装置，该装置呈现了以上关于本发明的第一方面概述的所有优点。

优选地，浇铸工具的浮雕结构包括多个沟槽，所述多个沟槽由凸起区域间隔开，这些沟槽对应于第一级浮雕元件集，并且其中，这些沟槽中的至少一个(优选地至少一些，更优选地每个)沟槽的基部以及/或者这些沟槽之间的凸起区域(例如，空间)中的至少一个(优选地至少一些，更优选地每个)凸起区域设置有对应于第二级浮雕元件集的子结构。如前所述，第二级浮雕元件集优选地限定触觉结构，使得浇铸工具的子结构在浇铸的表面浮雕结构中形成触觉结构。可替代性地，浇铸工具的子结构可以被用于形成光学元件，诸如棱镜、反射镜或聚焦元件，如上所述。

根据本发明的第五方面，提供了一种制造安全装置的方法，该方法包括：a)在基材上由一种或更多种可固化材料形成表面浮雕结构并且使一种或更多种材料固化，其中表面浮雕结构是通过以下形成的：a1)提供浇铸工具，该浇铸工具具有浮雕结构，该浮雕结构被限定在浇铸工具的表面中，该浮雕结构对应于表面浮雕结构；a2)将所述一种或更多种可固化材料施加至基材以及/或者施加至浇铸工具的浮雕结构；a3)使基材和浇铸工具处于一起，从而根据浮雕结构形成一种或更多种可固化材料，并且使一种或更多种可固化材料固化，使得由一种或更多种固化材料形成的表面浮雕结构被保留在基材上；以及b)在基材上执行凹版印刷以在基材上形成着墨的或未着墨的压印部，该压印部位于表面浮雕结构上或者与表面浮雕结构相邻。

因此，该方法提供了一种装置，该装置呈现了以上关于本发明的第二方面概述的所有优点。

在以上本发明的第四方面和第五方面描述的浇铸固化工艺中，将一种或更多种可固化材料施加到基材或浇铸工具的浮雕结构上。在实施方式中，将一种或更多种可固化材料施加到浇铸工具的浮雕结构上，以便基本上完全填充在浇铸工具的表面中限定的浮雕结构的凹部，并且在浮雕结构的立面(elevations)上形成一种或更多种可固化材料的层。基本上可固化材料的整个主体(包括凹槽部内的部分和立面之上的层)将被固化并且转移到基材上。换言之，不会从浇铸工具的表面去除(“刮刀”)一种或更多种可固化材料，否则会从立面去除一种或更多种可固化材料，使得表面浮雕结构保留在基材上，所述基材包括在凸起突出部之间的一种或更多种可固化材料的一体基部层，如上所述。

然而，在可替代性示例中，可固化材料仅被施加到浇铸工具的浮雕结构的凹部，优选地通过使用诸如刮墨刀片等的去除装置，并且该方法还包括，随后将一种或更多种固化材料施加到浮雕结构上，并且在使基材和浇铸工具处于一起之前，将所述一种或更多种可固化材料的或另外的一种或更多种可固化材料的另外的层施加到浇铸工具的基本上整个表面上，以改善保留在基材上的一种或更多种固化材料。在这样的示例中，另外的层用于改善一种或更多种可固化材料——其仅位于浇铸工具浮雕结构的凹部内——对基材的粘附。当另外的层基本上被施加到浇铸工具的整个表面上时(即，在工具的表面的浮雕结构的填充凹部和这些凹部之间的立面上)，所得的表面浮雕结构包括如所述的一体基部层。另外的层的可固化材料可以是与用于形成表面浮雕结构的元件的可固化材料相同的一种或更多种可固化材料，或者可以是不同的可固化材料。

根据本发明的又一方面，提供了一种制造安全文件的方法，该方法包括：提供文件基材；以及在文件基材上或者在固定到文件基材或一体化在文件基材内的安全装置基材上形成安全装置，或者在安全装置基材上形成安全装置，以及然后将安全装置基材施加到文件基材或者将安全装置基材结合到文件基材中，在每种情况下使用上述一种或更多种方法来制造安全装置。该方法可以被配置成提供具有上述优选的特征中的任何特征的安全文件。

在根据本发明的安全装置或安全文件的制造期间，可以以网状物或多个片材的形式对基材进行处理。

本文还公开了一种安全物品，该安全物品包括根据上述示例中的任何示例的安全装置，优选地其中，该安全物品为安全线状物、条状物、插入物、箔或补片。本发明还提供了一种包括这种安全物品的安全文件。

还公开了一种浇铸工具，该浇铸工具用于形成表面浮雕结构，所述表面浮雕结构由一种或更多种固化材料形成，该浇铸工具具有浮雕结构，该浮雕结构包括具有第一尺度的多个沟槽，这些沟槽由凸起区域间隔开，并且其中，这些沟槽中的至少一个(优选地至少一些，更优选地每个)沟槽的基部以及/或者这些沟槽之间的凸起区域的至少一个(优选地至少一些，更优选地每个)凸起区域设置有具有第二尺度的子结构，该第二尺度小于第一尺度。这样的浇铸工具可以被用于制造如上所述的根据本发明的装置，优选地通过浇铸固化工艺来制造。子结构通常包括多个子结构元件。

附图说明

现在将参照附图来对根据本发明的安全装置和安全文件的示例以及它们的制造方法进行描述，在附图中：

图1示出了在安全文件上以凹版印刷品的形式的传统安全装置的示例；

图2示出了图1的安全装置的截面示意图；

图3示意性地图示了传统的凹版印刷工艺；

图4图示了印刷特征的另外的示例，该印刷特征通常可以使用凹版印刷形成；

图5(a)至图5(c)示出了示例安全装置的一部分的截面；

图6示出了根据本发明的实施方式的安全装置的一部分的截面；

图7图示了根据本发明的另外的实施方式的安全装置的一部分的截面；

图8(a)以平面图示出了具有根据本发明的安全装置10的安全文件的示例性实施方式；

图8(b)是安全装置的一部分的截面图；

图9是根据本发明的实施方式的安全装置的一部分的立体图；

图10至图17图示了根据本发明的各种实施方式的安全装置的部分的立体图；

图18是根据本发明的安全装置的一部分的截面图；

图19和图20图示了根据本发明的另外的实施方式的安全装置的部分的立体图；

图21是通过根据本发明的安全装置的一部分的截面图；

图22(a)至图22(c)图示了根据本发明的另外的安全装置的部分的立体图；

图23和图24示出了根据本发明的安全装置的部分的截面图；

图25(a)至25(d)示意性地图示了图像的各个部分的触感可以如何根据图像而变化；

图26(a)和图26(b)图示了根据本发明的安全装置的部分；

图27以立体图图示了根据本发明的另外的实施方式的安全装置的一部分；

图28(a)和图28(b)是呈现出不同基部层高度的安全装置的部分的截面图；

图29是根据本发明的安全装置的一部分的截面图；

图30(a)至图30(c)图示了带有根据本发明的安全装置的安全文件；

图31(a)至图31(c)示出了包括装饰层的示例安全装置的截面；

图32示出了根据本发明的另外的装置的截面，该装置包括装饰层；

图33是其中基材包括一体装饰标记的装置的一部分的截面图；

图34图示了根据本发明的另外的实施方式的安全装置的一部分的截面图；

图35(a)至图35(c)图示了根据本发明的包括压印结构的安全装置的截面图；

图36至图42示出了根据本发明的包括压印结构的装置的另外的截面；

图43示出了根据本发明的另外的方面的装置；

图44(a)至图44(e)以截面示了根据本发明的安全装置的另外的实施方式；

图45以截面示出了根据本发明的安全装置的另外的实施方式；

图46(a)和图46(b)以截面示出了根据本发明的安全装置的另外的实施方式；

图47图示了使用浇铸固化工艺形成根据本发明的表面浮雕结构的一种可能方法；以及

图48是可以被用于形成根据本发明的表面浮雕结构的示例浇铸工具的一部分的示意性放大图。

具体实施方式

下面的描述将集中于直接在文件基材上形成的安全装置，这些文件基材最终用作诸如钞票、护照、证书、执照、身份证等安全文件的基础。然而，如将参考图46(b)所解释的，安全装置的所有实施方式可以可替代性地形成在单独的基材上以用于稍后应用于(或并入)安全文件。

为了比较，图1示出了在安全文件100上以凹版印刷品110的形式的传统安全装置的示例。图1以平面图示出了安全文件100连同凹版印刷的放大部分，并且图2(a)示出了沿线Q-Q'的示意性截面。应该注意的是，为了简单起见，图2(a)没有示出基材的压印性质，该压印性质由凹版印刷引起并且在实践中存在。这在图2(b)的放大细节中示出。在该示例中，凹版印刷被示出为形成在文件基材2上，该文件基材2由内部芯基材2a和外部不透明层2b(例如白色墨料)形成，该内部芯基材2a可以是诸如BOPP等的聚合物材料。这是聚合物钞票基材的典型构造。然而，凹版印刷品110可以形成在任何文件基材上，包括纸基材。

如图1所示，在该示例中，凹版印刷品110包括翠鸟的线条图像。翠鸟的图像是多色调的，由以不同大小和间距的间隔墨料线的形式的图像元素112的阵列组成，根据需要被配置成表达图像的特征。参考图3，凹版工艺涉及提供印版500，在该印版中蚀刻有所期望的图像元素112的所有线510(图3(a)中所示)。墨料114被施加到与所期望的图像元素112相对应的印版的相应区域(图3(b))。墨料被压入蚀刻线510并且使用擦拭刀片或类似物清除该版的中间表面。然后在高压下将印版500贴靠加压辊(未示出)施加到基材2上，将基材2压入蚀刻线(图3(c))，从而引起基材2的压印。分离后，墨料114从印版转移到现在被压印的基材2的凸起元件的顶部上(图3(d))。凸起元件和其上承载的墨料形成凹版印刷品110的图像元素112。为了完整，图3还示意性地图示了“盲压印”的工艺，其中没有将墨料施加到印版500，但是基材被压印成如图3(d)的基材的区域B中的图像元素112所示。

印刷品110的压印特性提供了触觉质量。然而，由凹版印刷提供的触感受限于可以转移到基材2上的墨料量以及基材可以承受/保持的热/压力变形量。具体地，基于聚合物的基材(如钞票上常见的那样)具有较低的热稳定性，并且不能像纸一样被压印，从而导致凹版轮廓较低。此外，传统的凹版工艺会导致许多问题，诸如难以控制后续印刷工艺(“花灌注”)、粘污以及可能损坏易损部件，诸如光学可变墨料和箔片，如上所述。

图4以平面图示出了典型的印刷特征的另外的示例，该印刷特征通常可以使用凹版印刷形成。在本发明的实施方式中，诸如图1和图4中所示的那些特征的特征可以通过浇铸-固化表面浮雕结构而不是(或者以及)凹版印刷来形成。图1和图4中示出的示例是由一系列网屏元素-在这种情况下为线元素-组成的加网的多色调图像，这些图像元素在整个装置上的厚度和/或间距各不相同，以给出不同色调的外观。然而，由该装置呈现出的任何图像都不需要是多色调的。

图5(a)示出了任一装置的一部分的示意性截面，从中可以看出，各个元件21通过浇铸-固化工艺形成为表面浮雕结构20中的凸起元件，表面浮雕结构20由固化材料20a形成。优选地，该材料是半透明的并且带有可见着色剂以便与下面的基材形成对比。在凸起元件21之间延伸的材料的基部层29优选地足够薄以具有比凸起元件低得多的光密度，使得它们之间的对比是可见的。

凸起元件21的大小、间距和/或高度可以通过浇铸模具的适当设计在整个装置上变化，以便表达所期望的网屏图像或其他特征。

在下面给出用于形成已知印刷元件的传统凹版沟槽的典型参数。如果需要，用于形成根据本发明的实施方式的浇铸-固化凸起元件的浇铸工具上的浮雕可以被配置成具有相同或相似的参数：

对于纸基材：

将包含墨料/印刷品的沟槽的线宽范围通常为50μm至8mm，更优选地为50μm至3mm，甚至更优选地为50μm至1mm

仅包含压印部(无墨料)的沟槽的线宽范围通常为30μm至8mm，更优选地为30μm至3mm，甚至更优选地为30μm至1mm

沟槽之间的最小间隙通常为30μm

沟槽的深度范围通常为20μm至150μm，更优选为地为25μm至125μm，甚至更优选地为35μm至90μm。

对于聚合物基材：

将包含墨料/印刷品的沟槽的线宽范围通常为50μm至8mm，更优选地为50μm至3mm，甚至更优选地为50μm至1mm

仅包含压印部(无墨料)的沟槽的线宽范围通常为30μm至8mm，更优选地为30μm至3mm，甚至更优选地为30μm至1mm

沟槽之间的最小间隙通常为30μm

沟槽的深度范围通常为10μm至100μm，更优选为地为15μm至85μm，

甚至更优选地为20μm至55μm。

浇铸-固化在理论上可以匹配这些参数(并且如上所讨论的有利地为独立于基材)，唯一的限制是可以有效固化的UV树脂的厚度。浇铸-固化在聚合物基材上没有深度限制，而凹版存在深度限制。具体地，浇铸-固化技术可以产生比凹版更大、更小和/或更复杂的结构(只要可固化材料可以被固化)，因为这些工艺不受传统凹版的墨料、印刷品或压印约束的限制。

在所有的实施方式中，将理解的是浇铸的凸起元件之间的大小(例如高度、宽度)、形状、取向和/或间距可以变化。

图5(b)和图5(c)是相应装置的部分的立体图，图示了由基部层29连接的多个凸起突出部21。凸起突出部21是长形线元件的形式并且可以限定例如，加网图像的图像元素。因此凸起突出部可以被视为凸起元件。在这两种情况下，当用户在x轴的方向上沿着凸起元件的长度移动他们的手指时，表面浮雕结构20将具有相对平滑的触感。然而，当用户沿着与元件的长度垂直的y轴移动他们的手指时，图5(b)和图5(c)的表面浮雕结构将由于元件之间的间距的差异而呈现出不同的触感级别，其中图5(c)中的间距比图5(b)中的间距小(并且因此具有更平滑的触感)。

可以通过添加各种特征来提高装置的安全级别。可以通过添加现在将要描述的子结构来增大对由表面浮雕结构表现出的触感的控制。这种对触感的附加控制有利地提高了装置的安全级别。

在图6和图7中，在凸起元件21的顶部上以及/或者在凸起元件21之间的凹部23中的基部层29上设置有子结构(总体上被示出为30)。该子结构30的尺度小于浮雕元件21本身的尺度，例如在单个凸起元件顶部上限定多个峰和凹陷(depressions)。这可以通过在槽内为浇铸模具提供合适的子结构浮雕来实现，将从该槽中对凸起元件进行浇铸。由于浇铸-固化工艺的性质，这些将忠实地复制到制成品中。

将理解的是，在同一装置中，第一级结构21(凸起元件)可以彼此不同——例如，具有不同的高度和宽度和/或形状。同样，第二级结构30(子结构)在同一装置中也可以彼此不同——例如更粗糙/更精细的结构/触感。还设想了两者的所有组合。

在图6和图7所示的示例中，子结构30是触觉结构，使得可以对在整个安全装置上触感的程度控制，并且如果需要，则可以在整个安全装置上变化。例如，图6示出了如下示例：一个区域中的凸起元件21在其顶部配备有子结构，触摸起来相对粗糙，而在另一区域中的凸起元件21的顶部具有相对平滑的子结构。在图7的示例中，凸起元件的顶部制作得相对粗糙，而它们之间的凹部23设置有感觉相对平滑的触觉结构。在优选的情况下，这是一种不对称结构，在一个方向上比在相反方向上感觉更平滑。这种不对称性将在本文中进一步详细讨论。

图8示出了具有根据本发明的安全装置10的安全文件100的示例性实施方式。图8(a)以包括放大部分的平面图示出文件100和装置10，并且图8(b)示出装置100沿线X-X′截取的示意性截面。再次，在该示例中，文件基材2被示出为多层基材，该多层基材具有透明的聚合物芯基材2a(例如BOPP)和在任一侧的不透明层2b。在实践中，将使用多个不透明层来实现期望的不透明度。在该示例中，安全装置10设置在非窗口区域中(即，在装置10的该区域中的聚合物芯基材的两侧存在不透明层)并且旨在在反射中被观察到，但是设想了装置在窗口和半窗口区域中的其他布置，如将在本文中更详细地概述的那样。基材没有示出由压印引起的局部凸起区和凹陷(如图2(b)所示)，并且因此被称为“平面”。

装置10呈现了与图1相同的翠鸟的线条图像(例如宏观图像)，由间隔图像元素11的阵列组成，这些图像元素在例如整个图像的大小、形状和/或间距方面变化，以表达多色调加网图像的特征(例如，翠鸟的头部、眼睛、喙等以不同的色调出现)，如图8(a)的放大部分更清楚地示出。图像元素优选地具有这样的大小，使得它们在仔细检查或低放大倍率下可单独辨别。

如图8(b)示意性图示的，安全装置10包括设置在基材2的第一表面3a上的表面浮雕结构20，其中在该示例中多层基材2的第一表面3a是不透明层2b的第一表面。表面浮雕结构20由具有变化高度(平行于y轴)的轮廓的固化材料20a的连续体形成。表面浮雕结构20包括呈凸起突出部21形式的第一级浮雕元件集。凸起突出部对应于由装置呈现的图像元素11，并且因此可以被称为凸起元件。这里，凸起元件在整个表面浮雕结构20上的大小和间距不同，以表达翠鸟的多色调图像。例如，凸起元件21a和21b具有不同的大小(例如平行于x轴的宽度)，并且凸起元件21a和21b之间的间距大于凸起元件21b和21c之间的间距。由于凸起元件21的大小和间距的变化，装置的观察者将感知到图像的对应区域呈现出不同的色调，从而呈现出图8(a)中所示的翠鸟的多色调图像。

如在图8(b)中可见，表面浮雕结构20的凸起元件21通过相同的固化材料20a的基部层29彼此连接，该基部层29在每个凸起元件之间延伸。基部层29是形成表面浮雕结构20所采用的浇铸-固化工艺的产物。基部层优选地足够薄(在与y轴平行的方向上)以具有比凸起元件21低得多的光密度，使得它们之间的对比是可见的。如果需要，由于不同基部层高度的区域中光密度的变化，基部层29的高度(例如“厚度”)可以在整个表面浮雕结构上变化以提供进一步的光学效果。

表面浮雕结构20还包括限定触觉结构30的第二级浮雕元件集31。在图8(b)图示的装置X-X'的区域中，触觉结构30仅设置在凸起元件21的顶部，并且第二级浮雕元件集(此处称为“触觉突出部”)31呈延伸入页面的平面中的长形对称线性微棱镜的形式，如图9中更清楚地示出。尽管表面浮雕结构20将由于凸起元件21(即，第一级浮雕结构)而呈现出固有的触感，但触觉结构30提供对用户体验到的触感的附加控制。触觉结构30的触觉感觉(例如，它们被感知为粗糙或平滑的程度)至少部分地由触觉突出部31的高度、间距(节距)、形状和/或取向限定。各个触觉突出部31的高度d(例如，此处为凸起突出部的顶部与触觉突出部的顶部之间的距离，“突出高度”)对应于形成它的工具中的对应凹部的深度。通常，触觉突出部31的增加的高度导致对应的触觉结构30的粗糙度增大。触觉突出部31的增大的节距通常导致对应的触觉结构30的粗糙度增大。触觉突出部的形状通常也有助于触觉结构的触感级别。在图8所示的示例中，触觉结构30呈现出相对高级别的触感(粗糙度)。触觉突出部的取向也可以被用于控制感知到的装置的触感，特别有利地允许对感知的触感的方向控制。

在触觉突出部31呈长形线性微棱镜的形式的情况下，所产生的触觉结构30具有不对称布置，因为当鉴别者在不同方向上沿着表面浮雕结构移动他们的手指时将感知到触感级别的差异。参考图8和图9，当鉴别者在x方向上在整个表面浮雕结构20上移动他们的手指时，由于微棱镜限定的多个峰和凹陷，他们将体验到相对粗糙的纹理。当沿着z方向(即，沿着微棱镜的伸长的长度)移动他们的手指时，触觉结构将呈现出更平滑的纹理，因为由微棱镜限定的峰和凹陷将不易被感知到。

图10至图20图示了子结构30被设置在凸起元件21的顶部上的另外的示例。图10(a)图示了具有多个凸起元件21的表面浮雕结构20(如图5(b)所示)，其中每个凸起元件的顶部带有呈触觉结构的形式的子结构30。触觉结构30均包括多个触觉突出部31，这些触觉突出部呈在相对于线性凸起元件21的伸长方向的交叉方向上定向的对称线性微棱镜的形式。因此，与图5(a)的浮雕结构相反，当用户沿着x方向移动他们的手指时，触觉结构30产生较粗糙的触感。沿y轴也感知到不同的触感级别。

在图10(b)中，设置在凸起元件21的顶部上的触觉结构30同样包括线性微棱镜31的阵列，但是与图10(a)的触觉结构30相比，具有更小的节距(增大的周期性)。因此，与图10(a)的结构相比，图10(b)中的表面浮雕结构20沿x轴将具有较低的触感级别。触觉结构30可以仅覆盖相应的凸起元件的一部分，如图10(c)所示。

图11(a)至图11(c)图示了可以被用于控制表面浮雕结构的触感级别的触觉结构30的另外的示例。在这些示例中，触觉结构30呈现出各个触觉突出部31之间的间隙。在图11(a)中，触觉结构30呈现出在各个触觉突出部31之间的周期性间隙，其中触觉突出部31被定位在各个凸起元件21上的相同的相对位置中。在图11(b)中，在各个触觉突出部31之间的间隙在各个触觉结构30内是周期性的，但是触觉突出部在不同的凸起元件上的相对定位是变化的。在图11(b)中，触觉结构30的布置是反相的。在图11(c)中，在各个触觉突出部31之间的间隙的布置是非周期性的(例如，随机的)。

图12图示了示例性表面浮雕结构20，其中触觉突出部31呈不对称棱镜结构的形式。这里，与小面31b相比，小面31a与凸起元件21的顶部限定了较锐的角度。因此，当用户沿着x轴沿不同方向移动他们的手指时，他们将体验到不同的触感级别。当沿x轴从右向左移动时，表面浮雕结构将呈现出比从左向右移动更粗糙的触感级别。

在图13中，触觉结构30包括两个触觉突出部31的阵列。在该示例中，阵列是基本上相同的结构(对称线性微棱镜的阵列)，但阵列被反相布置。在其他示例中，阵列可以限定不同的结构以及/或者以任何程度的相位关系被布置。

图14图示了表面浮雕结构的另外的示例，该表面浮雕结构图示了触觉突出部31的取向可以如何被用于控制感知到的由装置呈现出的触感。这里，触觉突出部31呈线性微棱镜的形式，但代替它们的长轴在与第一级浮雕元件21的长轴交叉的方向上对准，触觉突出部31的长轴平行于第一级凸起元件21的伸长方向对准。因此，当用户沿着凸起元件21的长度方向(沿x轴)移动他们的手指时，用户会感知到相对平滑的触感级别，而在交叉方向上(沿y轴)会感知到相对粗糙的触感级别。此外，图14中的微棱镜31具有不对称的截面，根据用户手指沿y轴的方向，会产生触感级别的差异。

在图8至图14所示的示例中，触觉结构呈微棱镜31的阵列的形式。这些提供了方向性触感级别；换句话说，触感级别取决于用户手指沿着表面浮雕结构行进的方向。图15图示了包括多个如前所述的凸起线元件21的表面浮雕结构20，每个凸起线元件21具有由呈方形基部金字塔结构形式的多个触觉突出部31形成的触觉结构30。线性微棱镜在一个方向(垂直于伸长方向)上呈现出首要的(principal)触感部件，而图15的金字塔结构在两个方向上(这里沿x轴和y轴)呈现出首要的触感部件。

还设想了具有多于两个的首要的触感部件的触觉突出部，例如基于六边形的金字塔结构、半球(参见图16(a))、锥体(图16(b))或柱体(“杆”)。

在图16(a)和图16(b)中，每个触觉结构形成于其上的凸起元件21呈连续的“木刻版印刷品”的形式，限定了由装置10呈现的图像的一部分。例如，木刻版印刷品可以与多个加网图像元素结合使用，以呈现整体图像。

触觉结构可以包括不同的触觉突出部，如图17示意性图示的。在图17(a)中，表面浮雕结构20包括呈对称线性微棱镜形式的触觉突出部31-1、以及呈金字塔结构形式的触觉突出部31-2。在图17(a)中，在特定触觉结构内的各个触觉突出部是相同的，但在替代性实施方式中，触觉突出部可以在单个触觉结构30内变化，如图17(b)中所示。从图17(a)和图17(b)中还注意到，各个触觉突出部(以及因此触觉结构)的高度可以在整个表面浮雕结构上变化，以便进一步控制所呈现的触感级别。

在迄今为止的示例中，触觉突出部31通常包括以顶点或边形成的成角度的小面。图18是根据本发明的另外的实施方式的安全装置的示意性截面图，其中触觉突出部31呈从凸起元件21的顶部延伸并且在截面中具有方波轮廓的柱形元件(或“杆”)的形式。图19图示了其中触觉突出部31具有弯曲表面的另外的示例性实施方式。这种触觉突出部可以呈规则弯曲元件(如图所示)或不规则元件的形式。在一些示例中，触觉结构可以包括具有比第一级浮雕元件21更小尺度的特征的连续元件。

图20图示了其中触觉突出部31包括另外的子结构的示例，这里该子结构被示出为设置在触觉突出部31的弯曲表面上的长形带状物31a。

在图8至图20中，为简单起见，触觉结构30被示出为仅设置在第一级浮雕元件(凸起元件)21的顶部上。图21示意性地示出了安全装置的截面图，其中触觉结构30仅设置在凸起元件21之间的凹部23中。在图21的示例中，触觉突出部31形成在基部层29上，该基部层29在凸起元件21之间延伸。

图22以立体图示出了表面浮雕结构20的另外的示例，该表面浮雕结构20包括仅设置在凸起元件21之间的凹部中的触觉结构30。在图22(a)中，触觉突出部31呈基于正方形的金字塔形式；在图22(b)中，触觉突出部31呈弯曲结构的形式，以及在图22(c)中，触觉突出部31呈在其表面中具有另外的子结构31a的弯曲结构的形式。

通常，触觉结构可以设置在凸起突出部的顶部上、设置在凹部中、或者设置在两者的组合上。图23图示出了安全装置的截面图，其中触觉结构30设置在凸起元件21的顶部上并且设置在凸起元件21之间的凹部中。

可以在同一表面浮雕结构中使用呈现出不同级别的粗糙度/平滑度的不同触觉结构的组合，以便为由装置呈现出的整体触觉效果提供进一步的控制和复杂性，从而提高安全级别。这样的实施方式在图24(a)和图24(b)中示意性地图示，其中表面浮雕结构20包括呈现出不同触感级别的触觉结构30。在图24(a)中，触觉结构30仅设置在凸起元件21的顶部上，而没有设置在凹部中。在表面浮雕结构20的区域A中，触觉突出部呈长形线性微棱镜的形式，由此触觉结构30-1具有相对粗糙的感觉，并且在表面浮雕结构的区域B中，触觉突出部31呈杆结构的形式，使得触觉结构30-2呈现出相对平滑的感觉。

在图24(b)中，触觉结构30存在于凸起元件21的顶部上并且存在于凸起元件21之间的凹部23中。在该示例中，凸起元件21的顶部(表面浮雕结构20的区域A1和A2)上的触觉结构30-1提供相对粗糙的触觉感觉，而当用户在整个装置上移动他们的手指时，存在于凹部23(区域B)中的基部层29上的触觉结构30-2呈现出平滑的感觉。

可以根据由表面浮雕结构呈现出的图像来提供触感的变化，以便提供特别安全的装置。例如，返回参考图8(a)中的翠鸟的图像，触觉结构30的触感级别可能会在整个装置上发生变化，如图25中示意性图示的。图25通过示例的方式示出了表面浮雕结构20的四个不同的区域，该表面浮雕结构20具有对应于图像的相应部分而变化的触觉结构30。图25图示了与翠鸟的喙相对应的表面浮雕结构20的一部分：即，在表面浮雕结构20的该区域中的凸起元件21对应于限定喙的线图像元素。包括不对称棱镜结构的触觉结构30设置在凸起元件21的顶部，以便提供沿着x轴(沿着喙的方向)的不对称的高的触感。在图25(b)所示的表面浮雕结构20的区域中，触觉突出部31呈弯曲结构的形式，给出与翠鸟的胸部一致的平滑触觉感觉。图25(c)示出了与翅膀相对应的表面浮雕结构的区域，并且该触觉结构包括非周期性间隔的棱镜结构。在图25(d)中，凸起元件21呈限定蕨叶的连续印刷形式，其中触觉结构30包括设置在凸起元件的顶部上的多个直圆锥体，提供基本上对称的触觉效果。

在迄今为止所讨论的示例中，表面浮雕结构20的第一级浮雕元件集21均具有相同的高度。图26(a)图示了根据本发明的实施方式的安全装置的截面图，其中第一级浮雕元件集21(同样，这里呈与由装置呈现出的图像的相应图像元素相对应的凸起元件的形式)在整个表面浮雕结构上的高度不同。例如，各个凸起元件21-1均在基部层上方具有相同的高度h1，该高度h1低于凸起元件21-2在基部层上方的高度h2。表面浮雕结构20包括设置在每个凸起元件21的顶部上的触觉结构30。在该示例中，位于凸起元件21-1的顶部上的触觉结构30具有相对粗糙的触感级别。位于凸起元件21的顶部上的触觉结构30具有不同的触感级别，其中区域A中的触觉结构提供了相对粗糙的感觉，而区域B中的触觉结构形成平滑的结构。第一级浮雕结构的凸起元件的高度变化可能会在所呈现的图像中提供可感知的色调差异(例如，由于光需要穿过的固化材料的厚度不同而导致的光密度差异)，以及在整个表面浮雕结构中引入另外的触觉效果。

图26(b)以立体图示出了表面浮雕结构的另外的示例，在该示例中第一级浮雕元件集21的高度不同。在图26(a)中各个浮雕元件21的高度不同，而图26(b)示出了其中各个浮雕元件21-1在其域内的高度不同的示例。

图27图示了示例性表面浮雕结构，其中凸起元件21的高度在其域上连续变化。在该示例中，凸起元件呈具有不对称截面的棱镜结构的形式，从而在与其伸长方向交叉的方向上提供定向触感。在凸起元件的顶部上形成触觉结构30的触觉突出部31进一步有助于整体触觉效果。

如所讨论的，在浇铸固化工艺期间形成的表面浮雕结构20的凸起元件21通过相同的固化材料的基部层29连接在一起。如图28(a)和图28(b)中示意性所示，基部层29的高度可以在整个表面浮雕结构上变化以提供进一步的触觉或光学效果。在图28(a)和图28(b)的表面浮雕结构中，基部层29包括高度(厚度)相对增加的区域29-1。在图28(a)中，每个凸起元件21在基部层上方具有相同的各个高度(以h示出)，该高度对应于浇铸工具的沟槽中的深度，并且因此与设置在基部层的下部上的凸起元件的顶部相比，设置在基部层的凸起区域29-1上的凸起元件21的顶部具有在基材上方的更大的高度。因此，基材2上方的触觉结构30的高度在整个表面浮雕结构上变化，进一步增加了触觉效果的复杂性。

在图28(b)中，基部层的凸起区域29-1上的凸起元件21的各个高度(h1)小于设置在基部层的下部上的凸起元件的高度(h2)，使得凸起元件21的顶部(以及因此触觉结构)具有在整个表面浮雕结构上的基材上方的相同的高度。

图29示出了另外的装置的一部分的示意性截面，其中触觉结构30的触觉突出部31的高度不同，以补偿整个第一级浮雕元件集21和基部层的高度差。因此，触觉突出部31的顶部在整个表面浮雕结构上具有在基材上方基本上一致的高度(或可固化材料的厚度)H。例如，位于区域A中的凸起突出部21的顶部上的各个触觉突出部31与位于装置的区域B中的凹部内的触觉突出部31相比具有更小的突出高度。以此方式，表面浮雕结构的每个触觉突出部的顶部在基材2的表面3a上方具有基本上相同的高度，但是由于各个触觉突出部31的突出高度的差异，表面浮雕结构在其域上仍然呈现出感知到的触感的变化。这样的实施方式在期望该装置位于其上或一体化在其中的安全文件具有基本上一致的厚度以改善纸堆形状和文件处理的情况下是特别有利的，因为表面浮雕结构可以被用于补偿文件厚度的局部变化，例如在由不透明层的局部缺失所限定的窗口区域内。在另外的示例中，表面浮雕结构20可以被配置成具有与文件上的单独特征基本上相同的总高度。

图30图示了本发明的另外的实施方式，其中由触觉结构提供的方向性触感被用于提供安全装置。图30(a)图示了安全文件100，在这种情况下安全文件100是钞票。钞票包括具有两个表面浮雕结构20a、20b的装置。每个表面浮雕结构包括呈限定“￡”符号的图像元素的形式的多个凸起元件21。多个呈不对称棱镜结构形式的触觉突出部31设置在每个凸起元件21的顶部上。结构20a的触觉突出部31的布置基本上与结构20b的触觉突出部31的布置相反，使得尽管两个表面浮雕结构20a、20b呈现相同的图像，但它们提供沿x轴的不同的定向感觉。更具体地，由第一结构20a呈现的图像在用户沿x轴从右向左移动他们的手指时感觉相对粗糙，而从左向右移动时感觉相对平滑。相反地，结构20b在从左向右移动时感觉相对粗糙，而从右向左移动时感觉相对平滑。这种与其他方面相同的特征相关联的方向触感的差异提供了特别安全的文件。

图30(b)图示了类似的示例。这里，尽管图像的取向如由凸起元件所限定的那样相反，但是触觉结构在两个结构20a、20b上具有相同的布置。尽管图30(a)和图30(b)图示了单独的表面浮雕结构20a、20b，但在替代性实施方式中，单个表面浮雕结构(即，单个连续的固化材料块)可以包括以上述方式形成的不同区域。

图30(c)图示了类似于图30(a)中图示的安全文件100，其中表面浮雕结构被设置在文件基材的相反侧上。

在本发明的改进中，表面浮雕结构20可以与装饰层结合，以提供增大装置的安全级别的进一步复杂的效果，如现在将参考图31和图32描述的那样。

图31(a)图示了安全装置的截面图，该安全装置包括呈印刷层形式的装饰层35，该印刷层被施加到基材2的表面3a。在该示例中，基材2是纸基材并且印刷层35通过平版印刷形成，但应该理解的是，印刷层可以通过诸如以下各者的其他印刷工艺形成：凹版印刷、胶版印刷、柔性版印刷、喷墨印刷或任何其他方便的方法。这里，表面浮雕结构20的固化材料基本上是透明且无色的，其中第一级浮雕元件集是与多色调图像的图像元素相对应的凸起元件21的形式。印刷层可以被用于为由表面浮雕结构20呈现的多色调图像提供颜色，其中印刷层通过表面浮雕结构的透明固化材料是可见的。

因此，印刷层可以呈与表面浮雕结构20叠置的一致颜色的区域的形式，使得由表面浮雕结构20呈现的多色调图像看起来是有色的。在其他示例中，印刷层35可以限定与表面浮雕结构的凸起元件21基本上相同的图像元素，其中印刷层的图像元素和表面浮雕结构的凸起元件被设置成套准(即，叠置对准，或“叠加”)。如图31(a)所示，印刷层35可以是基本上覆盖整个基材2或至少其大部分，例如50％或更多的印刷制品的形式。当安全文件是钞票时情况尤其如此，其中在传统钞票生产工作流程中在浇铸表面浮雕结构20之前，可以在基材表面上设置平版印刷制品形式的装饰性印刷层。在其他示例中，印刷层30可以覆盖比表面浮雕结构20更小的区域。例如，印刷层可以横向地完全在表面浮雕结构的横向界限内。

在图31(b)中，装饰层35呈光学可变层的形式，尤其为色移层，这里是设置在纸基材2上的液晶膜。类似于上述印刷层的示例，色移层可以被设置(例如印刷)成使得限定与表面浮雕结构20的凸起元件基本上相同的图像元素，或者可以被设置成使得具有与表面浮雕结构不同的形式。在图31(c)中，装饰层35呈全息箔的形式，并且基材2同样是纸基材。要注意的是，图31(b)和图31(c)中看到的其中表面浮雕结构设置在易损的装饰层(诸如液晶膜和全息层)上的布置将非常难以使用传统凹版印刷来实现或者不可能使用传统凹版印刷来实现，因为凹版工艺中涉及的高温和高压与基材的压印一起通常会损坏这类特征。因此，这些实施方式中的表面浮雕结构和装饰层的组合提供了特别难以伪造的装置。

在图31(a)至图31(c)的示例中，装饰层35和表面浮雕结构20都设置在纸基材的同一表面3a上。然而，设想了在替代性实施方式中，装饰层35和表面浮雕结构20可以被设置在基材2的透明或半透明区域(诸如基于聚合物的基材的窗口或半窗口区域)的相反表面上。在这样的实施方式中，表面浮雕结构和装饰层被布置成至少部分地叠置，使得可以至少在一个观察角度观察到它们的组合效果。

图32示出了与图31(b)中所示的实施方式类似的另外的实施方式。在该实施方式中，装饰层35呈色移膜的形式，并且表面浮雕结构20被配置为对色移膜进行封装，即，完全覆盖膜并将该膜从大气或任何外部环境密封。这里，表面浮雕结构29的基部层29围绕凸起元件21的周边横向延伸，以对装饰层35进行封装。以这种方式，可以保护色移膜35免受外界影响，并且延长安全装置的使用寿命。尽管该实施方式是参考呈色移膜形式的装饰层描述的，但是应当理解的是，表面浮雕结构可以被用于基本上封装和保护任何装饰层。当装饰层呈金属层形式时，这类实施方式是特别有利的，因为金属元件通常易受碱性成分的腐蚀。用表面浮雕结构作为化学屏障对装饰层进行封装，防止碱性材料或其他腐蚀性材料与金属接触。在本发明该方面的扩展中，表面浮雕结构的固化材料可以被用作安全文件100的保护性外层，例如以与钞票的外部漆面层类似的方式。

在本发明的进一步发展中，可以通过在基材2中附加地提供一体装饰标记60来实现增加的复杂性，如图33中示意性所示。装饰标记是在文件基材的制造期间形成的，而不是在随后的处理期间被施加到基材上(如同参考图31和图32描述的装饰层)。通常，装饰标记可以在与将不透明层2b施加到芯基材2a的过程相同的过程期间被一体化在多层聚合物文件基材中，例如经由凹版印刷。因此，一体装饰标记60将与不透明层2b精确套准，并且尤其是与它们限定的任何窗口区域或半窗口区域精确套准。通过将一个或更多个表面浮雕结构布置成与装饰标记60部分或完全叠置或者以其他方式与该装饰标记60相互作用(例如看起来与装饰标记邻接、围绕或互锁)，可以将这类装饰标记结合到本文公开的那种安全装置中。尽管一体装饰标记通常采用如上所述的印刷制品形式，但装饰标记可以包含或采用其他元件或组件的形式，诸如光学可变部件(例如，色移层或全息箔)，或上文参考包括装饰层的实施方式所述的反射/金属部件。

在安全装置包括印刷制品形式的装饰层和/或装饰标记的实施方式中，可以使用标准的、一种或更多种可见的有色墨料来施加印记。为了进一步提高安全级别，在其他实施方式中，印记可以包括一种或更多种物质，该物质对一种或更多种不可见波长(优选地UV或IR)是有响应的，印记可选地在白光照射下是不可见的。例如，印刷制品可以包括成对墨料，该成对墨料看起来在一种照明条件(例如，白光)下彼此匹配并且在另一种照明条件(例如，UV光)下彼此不同。WO-A-2004/050376和WO-A-2018/206936中公开了可以由其形成印刷层的合适材料的示例。在其他示例中，印刷制品可以包括在由对应激发波段的照射下发射红光、绿光和蓝光的物质。在WO-A-2020/030893中公开了合适物质的示例。

在上面讨论的示例中，表面浮雕结构的固化材料至少是部分透明且无色的。然而，固化材料可以带有可见着色剂。如上所述，这类可见着色剂在白光照射下可能是可见的，或者可能对一种或更多种不可见波长(诸如UV或IR)有响应。

在迄今为止所描述的示例中，我们已经讨论了限定触觉结构的子结构，该触觉结构提供了对表面浮雕结构的触感的增强控制。可替代性地或附加地，子结构可以限定光学元件，诸如棱镜、反射镜、聚焦元件或焦散结构，以便为装置提供附加的光学效果。图34中示意性地示出了示例，图34是这类装置的截面图。这里，表面浮雕结构20包括多个第一级浮雕结构21和呈柱面透镜33形式的第二级浮雕结构集，柱面透镜33由基本上透明的固化材料形成(但是可以根据所期望的光学效果而使用诸如球面透镜等的其他透镜几何形状)。柱面透镜设置在呈凸起平台21a形式的凸起突出部的顶部上。第一级浮雕元件集的凸起突出部21-1、21-2限定由装置呈现的(例如，加网的)图像的元素。在纸基材2上形成表面浮雕结构20，装饰层35已经被施加到纸基材2的第一表面3a上。在该示例中的装饰层是呈现微图像元素的阵列的印刷层的形式。柱面透镜33的阵列被施加成与印刷层叠置对准，使得透镜33和印刷层的微图像元素协作以呈现光学可变效果，诸如透镜状图像切换效果或莫尔放大效果。凸起平台21a的高度使得装饰层35基本上位于柱面透镜的焦平面内。

由于凸起元件21-1、21-2的存在以及由柱面透镜33和装饰层35的协作生成的光学可变效果，这样的装置将呈现(例如，加网)图像。这生成很难伪造的特别安全的装置。

在该实施方式的变体中，装饰层可以形成在相反的表面上。在这种情况下，表面浮雕结构20的形成和装饰层的形成(例如印刷)可以同时执行，同时发生在沿机器方向的相同位置处。这实现了安全装置的两个组成部分之间的最高级别的套准，因为在执行一个步骤之后且执行另一步骤之前不会发生基材的滑动或变形(因为这两个步骤之间没有间隔)。WO-A-2018/153840和WO-A-2017/009616中公开了用于在基材的相反侧上同时进行浇铸-固化和印刷的合适设备。使用其中公开的设备通过同时浇铸和印刷可以提供的套准级别无法在轮转印刷机上实现或者在两个单独的过程中实现。

到目前为止，我们已经考虑了可以通过添加子结构来提高装置的安全级别的方法。图35(a)示出了如下的示例：安全装置包括浇铸-固化结构(通常以80表示)和由凹版形成的着墨的压印部(通常以90表示)。在图35(a)中，凹版元件91被布置在浇铸-固化结构80的顶部上在凸起突出部81之间的凹部83中，其中凹版元件被设置在浇铸-固化结构80的基部层89上。浇铸-固化结构80可以由弹性体固化材料形成(示例可在WO2017/009620中找到；例如第34页第22行至第35页第11行)以促进在浇铸-固化结构铺设之后的凹版印刷工艺，但是这不是必需的。图35(b)示出了另外的实例，其中凹版元件91被设置在浇铸-固化结构80的基部层上。在图35(b)的示例中，凹版元件91与浇铸结构80的凸起突出部81横向间隔开，而不是如图35(a)中那样与浇铸结构完全成为一体。

在其他实施方式中，由凹版形成的着墨的压印部90可以邻近浇铸-固化结构提供，如图35(c)所示，其中凹版元件91被直接地设置在基材2上。在图35(c)中，浇铸结构80和着墨的压印部横向地间隔开，但是在替代性实施方式中它们可以彼此邻接。

除了通过浇铸-固化形成的表面浮雕结构之外，使用压印结构有利地提供了可以被鉴别者感知到的进一步的触觉和/或光学效果。通常，着墨的压印部的元件将限定图像的元素，使得着墨的压印部呈现出图像，该图像可以补充例如由浇铸-固化结构呈现的图像或作为该图像的组成部分。

图36图示了另外的示例，其中安全装置包括浇铸-固化结构80和由凹版形成的着墨的压印部90，其中凹版元件91仅被布置在浇铸-固化结构的凸起突出部81的顶部上。应注意的是，凹版元件91与浇铸-固化结构80的特征的套准(例如，凹版元件仅被定位在凹部内或仅被定位在浇铸元件81的顶部上)被示出在一个方向(平行于x轴)上。然而，这种套准也可以在相对于浇铸结构80的任何方向上，例如平行于z轴。

图37示出了另外的示例，其中凹版元件91既位于浇铸-固化结构的凸起突出部81的顶部上，又位于凸起突出部81之间的凹部内。

图38(a)至图38(c)图示了本发明的进一步发展，其中浇铸-固化结构80包括凸起平台81a，并且凹版制品被施加在凸起平台上。在图38(a)中，凹版元件91被施加在凸起平台81a(区域A)上以及与浇铸平台相邻的区域B内。换句话说，区域B中的凹版元件91直接形成在基材2的表面3a上。区域B中的凹版制品可以与区域A中的凹版制品分开形成；例如，可以在对凸起平台81a浇铸和随后在区域A中提供凹版元件91之前提供区域B中的凹版制品。然而，优选地，区域A和B两者中的凹版元件将在同一制品中施加，这有利地允许使用一个凹版印版或橡皮布在不同高度提供凹版元件91。图38(b)和图38(c)图示了其中浇铸-固化结构80包括与凸起平台81a相邻的多个凸起突出部81(对应于加网图像的元素)的变体。在图38(b)中，凹版元件91仅设置在凸起平台上，而在图38(c)中，凹版元件设置在凸起平台81a和凸起元件81的区域两者上。

图39和图40示出了另外的示例，其中安全装置包括浇铸-固化结构80和通过凹版形成的着墨的压印部90。在图39中，凹版元件91被布置在浇铸-固化结构80的顶部上在凸起突出部81之间的凹部中。在图40的示例中，浇铸-固化结构限定至少一个凸起平面平台81a并且凹版90施加在凸起平面平台81a和相邻的基部层区域89上。以这种方式，浇铸-固化可以被用于改进元件的可实现高度范围。

图41和图42图示了安全装置的示例，其中浇铸-固化结构呈表面浮雕结构20的形式，该表面浮雕结构20包括如前所述的触觉结构30。在图41中，浇铸的表面浮雕结构20包括多个凸起突出部21，其中触觉结构30仅设置在凸起突出部的顶部上。凹版制品90与表面浮雕结构20套准，使得凹版元件91仅设置在凸起突出部21之间的凹部内。由于凹版元件91与固化的表面浮雕结构的触觉结构30之间的大小和形状差异，因此鉴别者将在图41所示的结构上移动他们的手指时将体验到可感知的触感差异。

压印结构可以被施加在浇铸的表面浮雕结构20的子结构上。图42中示出了这样的示例，其中固化的表面浮雕结构20包括第二级浮雕元件集，该第二级浮雕元件集限定凸起元件21之间的凹部内的触觉结构30-1，凹版元件91形成在触觉结构30-1的顶部上。在其他变体中，压印元件可以形成在触觉结构30-2上，该触觉结构30-2设置在浇铸结构的第一级浮雕元件21的顶部上。

在图35至图42的每一个图中，压印结构是着墨的压印部。通常，墨料至少在某些观察条件(通常是白光照明)下会带有肉眼可见的颜色。尤其是在浇铸的表面浮雕结构也带有颜色的实施方式中，这允许生成复杂的颜色效果，例如提供有色图像。在这些示例的变体中，凹版压印可以是盲压印，即，没有墨料。

要注意的是，图35至图42并未图示由于凹版工艺而将在实践中出现(并且示意性地示出在图2(b)中)的基材的压印性质。优选地，在包括浇铸结构和压印结构两者的实施方式中，浇铸结构的固化树脂至少与基材一样柔韧(即，具有相同的柔韧性或更柔韧)。

图43描绘了进一步的替代方案，其中浇铸-固化结构被配置为在高度上变化以遵循3D图像的轮廓，诸如面部(肖像)、山脉或其他物体。这里，表面浮雕结构20包括有助于限定具有触感的整个三维轮廓的多个子结构。

通常，本发明的安全装置10可以设置在基材的窗口区域、半窗口区域或非窗口区域(或它们的组合)内，并且在图44至图46中示出了可能配置的一些示例。为简单起见，仅示意性地描绘了表面浮雕结构。

在图44(a)至图44(e)的每一个中，基材2被描绘为多层基材，该多层基材包括聚合物(诸如BOPP)的透明芯基材2a，其中不透明层2b被布置在透明芯基材的每一侧上。图44(a)描绘了布置在基材2的窗口区域51中的安全装置10，即，在窗口区域51中不存在两个不透明层2b，使得基材局部透明。基材2的具有基材2的标准、基本级别的不透明度的区域被称为非窗口区域50。在所示的示例中，这对应于在基材的两侧部3a、3b上的两个不透明层2b均匀存在的区域。在图44(a)中，窗口区域51被非窗口区域50包围。在这些非窗口区域中，基材2具有其最高级别的不透明度。

在图44(b)中，装置10位于半窗口52中，即，在半窗口52中不透明层2b中的一个不存在而另一个存在。因此，半窗口区域52是半透明的而不是透明的，并且具有比周围的非窗口区域50更低的不透明度。在该示例中，通过在基材的第一表面3a上局部省略不透明层2b来形成半窗口区域52，使得表面浮雕结构直接形成在透明芯基材2a的表面上(可选地经由底漆层或其他表面处理)。在图44(c)中示出了倒置的布置，其中通过将不透明层保留在基材的第一表面3a上并且从第二表面3b上省略不透明层来形成半窗口。

图44(d)图示了位于基材2的非窗口区域50内的安全装置。如果需要，非窗口区域可以是不透明的，在这种情况下，由表面浮雕结构呈现的光学效果将是仅在反射光下可见的。在一些实施方式中，可能期望的是安全装置所在的非窗口区域50具有足够低级别的不透明度，使得可以在透射光中观察到安全装置10。标准聚合物钞票基材和传统纸钞票基材通常满足该要求。

图44(e)示意性地图示了更复杂的示例，其中相同的表面浮雕结构20形成在基材2的不同区域上。这里，呈固化材料的连续块形式的表面浮雕结构包括三个横向分开的浮雕元件区域(通常以A、B和C示出)，这些区域通过基部层29连接。在该示例中，区域A的浮雕元件设置在半窗口区域52中；区域B的浮雕元件设置在窗口区域51中；以及区域C的浮雕元件设置在非窗口区域50内。

如所提到的，在芯基材的每一侧上可以存在多于一个的不透明层以提供期望级别的不透明度。

在一些实施方式中，两个或更多个表面浮雕结构20-1、20-2可以设置在安全文件基材的相反侧上，如图45所示。这里两个表面浮雕结构限定单独的安全装置，其中表面浮雕结构20-1设置在基材的第一表面3a上的窗口区域51中，并且表面浮雕结构20-2设置在基材的相反表面3b上的非窗口区域50中。

在其他实施方式中，诸如图46(a)所示，安全装置10可以形成在传统的文件基材2上。这种基材通常本质上是纤维状的，包括例如纸或再生纤维素，如在WO2020/156655中所描述的。

在迄今为止所描述的所有实施方式中，如开头所述，已经假设安全装置形成在基材2上，基材2也用作最终安全文件100的文件基材。合适的文件基材包括上面已经提到的类型的聚合物文件基材，其中基材2包括诸如以下各者的透明聚合物材料的芯基材：聚丙烯(PP)(最优选地为双轴取向PP(BOPP))、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)、聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)、尼龙、丙烯酸、环烯烃聚合物(COP)或环烯烃共聚物(COC)、或其任何组合。聚合物基材2a可以是单片的，例如由上述材料中的单一材料形成，或者可以是多层的，例如具有相同类型的聚合物(可选地具有不同的取向)的多层或不同聚合物类型的层。如先前所提及的，所谓的“透明”意指聚合物基材2a在视觉上基本上是透明的，但是它可以带有着色的底色和/或另一种可光学检测的物质，诸如荧光材料。

可以对聚合物基材2a的一个或两个表面进行处理以改进随后施加的材料的粘附/保留。例如，可以将底漆层施加到聚合物基材2a的任一表面的全部或部分，例如，通过印刷或涂覆来施加。底漆层优选地也是透明的并且可以再次着色或带有另一种光学可检测材料。合适的底漆层包括组合物，该组合物包含聚乙烯亚胺、羟基封端的聚合物、羟基封端的聚酯基共聚物、交联或未交联的羟基化丙烯酸酯、聚氨酯和UV固化阴离子或阳离子丙烯酸酯。

可替代性地或除施加底漆层之外，可以通过控制其表面能量来准备聚合物基材2a的表面用于后续处理。用于此目的的合适技术包括等离子或电晕处理。

一个或更多个不透明层2b均包括不透明材料，其主要目的通常是为随后在其上印刷图形提供合适的背景。因此，优选地，不透明层包括聚合物非纤维材料，该材料至少包含光散射物质，诸如颜料。不透明层2b优选地为浅色，最优选地为白色或另一种浅色，诸如灰白色或灰色，使得稍后施加的图形层将与其形成鲜明对比。在优选的示例中，不透明层各自的在CIE L*a*b*颜色空间中的亮度L*为至少70，优选地为至少80，更优选地为至少90。例如，每个不透明层可以包括：树脂，诸如基于聚氨酯的树脂、基于聚酯的树脂或基于环氧树脂的树脂；以及不透明颜料，诸如二氧化钛(TiO₂)、二氧化硅、锌氧化物、锡氧化物、粘土或碳酸钙。

可以将两个或更多个不透明层施加到聚合物基材2a的每个表面，以实现必要的不透明度。每层本身的光密度通常可以在0.2至0.5左右。优选地，三个或更多个层被施加到每个表面，彼此叠置。

在优选的实施方案中，不透明层中的至少一层(优选地为聚合物基材2a的每个表面上的一层)被制成电传导的，例如，通过向其中添加传导颜料来制成电传导的。这减小了可能在处理期间在安全文件上累积的静电荷的效果。

在制造本公开的安全装置10之前优选地使用诸如凹版印刷等的印刷工艺将不透明层2b施加到聚合物基材2a上，但是在其他情况下可以将不透明层涂覆到基材上，或者通过胶版印刷、柔性版印刷、平版印刷或任何其他方便的方法施加。根据安全文件的设计，可以在聚合物基材的一个表面或两个表面上跨过间隙省略不透明层以形成窗口区域(其可以是全窗口或半窗口，或两者的混合)，如上所述。这可以通过在施加过程期间对不透明层进行适当的图案化来实现。在可替代性的构造中，不透明层2b可以包括自支撑预成型层(可选地包括孔口以稍后形成窗口)，然后将该不透明层2b层压到聚合物基材2a上。在这种情况下，不透明层可以是聚合物或可以是纤维构造，诸如纸，从而使安全文件成为“混合”纸/聚合物构造。

也可以在除了文件基材2之外的基材上形成安全装置10。例如，安全装置10可以形成在其自身的基材上，从而产生安全物品1，诸如安全线状物、带状物、箔或补片。然后可以将安全物品固定到或结合到安全文件100中，例如通过粘合剂或经由热压或冷压。图46(b)中示出了如下的示例：其中安全装置10形成在诸如透明聚合物膜(例如PET)等的第二级基材2'上。第二级基材2'通常比文件基材2更薄(例如，厚度约为30微米至50微米，而不是100微米或更大)。表面浮雕结构20形成于基材2'的第一表面上。

在该示例中，安全物品1被示出为被固定到安全文件基材2的第一表面3a，其中安全装置10(或其至少一部分)位于文件的窗口区域51之上，该窗口区域51由穿过文件基材2的孔口形成，这可能是文件基材2是纸或类似物的典型情况。也可以将这种带有安全装置10的安全物品1定位在文件基材2的非窗口区域50中。安全物品1可以可替代性地应用于聚合物类型的文件基材，在文件基材的窗口区域、半窗口区域和/或非窗口区域中。

在另外的示例中，可以将第二级基材2'固定到文件基材2上，然后在第二级基材上方形成表面浮雕结构20。表面浮雕结构可以仅设置在第二级基材2'上，或者设置在第二级基材(全部或部分)和文件基材的组合之上。

WO-A-2018/153840和WO-A-2017/009616中描述了用于形成本文公开的浮雕结构的合适设备、材料和方法。具体地，浮雕结构可以通过WO-A-2018/153840中详述的在线浇铸装置(例如图4中标示为80的装置)、使用带有适当设计的微型光学结构的压印工具85来形成，可以从该微型光学结构浇铸所期望的浮雕结构形状。类似地，WO-A-2017/009616的第2.1节(例如，其图4至图8)中公开的浇铸-固化设备和方法也可以用于通过将浇铸工具220上带有的浮雕225替换为可以浇铸出所期望的形状的适当浮雕来形成本公开的浮雕结构。特别要注意的是，虽然WO-A-2017/009616描述了使用该设备来形成聚焦元件，但是相同的设备也可以用于通过适当地重新配置浮雕225来形成任何期望的浮雕结构，包括本文所设想的。

无论使用哪种浇铸设备，都可以将用于浇铸浮雕结构的一种或更多种可固化材料直接施加到带有期望的浮雕形状的工具上(例如，施加到WO-A-2018/153840的压印工具85上或者施加到WO-A-2017/009616的浇铸工具220上)，或者可以将一种或更多种可固化材料直接施加到要在其上形成浮雕结构的基材，然后使其与工具接触(例如，通过将工具压在沉积的可固化材料上)。上述文件中描述了这两个选项。优选地，采用后一种选项并且如WO-A-2018/153840中详述的那样通过丝网印刷将一种或更多种可固化材料施加到基材，然后形成所期望的浮雕结构。如果采用前一种选项，应该注意的是：在将可固化材料施加到其上与使其与基材接触之间，优选地不对浇铸工具表面浮雕进行擦拭，使得可固化材料的基部层保持将浮雕结构的突出部(例如，凸起元件)一起连接在基材上(基部层的高度将比突出部小得多)。

在WO-A-2017/009616的第2.1节中公开了合适的可固化材料。最优选的是可UV固化的材料。一种或更多种材料的固化优选地发生在浇铸工具与可固化材料接触、抵靠基材的同时。

在所有上述方法中，其中形成表面浮雕结构20的可固化材料可以具有各种不同的组成。可固化材料优选地是可辐射固化的并且可以包括树脂，该树脂通常可以是以下两种类型之一，即：

a)自由基固化树脂，其通常是不饱和树脂或单体、预聚物、低聚物等，包含例如乙烯基或丙烯酸酯不饱和键，并且通过使用由所用辐射源(例如UV)激活的光引发剂来交联。

b)阳离子固化树脂，其中使用光引发剂或催化剂实现开环(例如环氧树脂类型)，这些光引发剂或催化剂在所使用的辐射源(例如UV)下生成离子实体。开环之后是分子间交联。

用于影响固化的辐射通常是UV辐射，但可以包括电子束、可见光或甚至红外线或更高波长的辐射，这取决于材料、材料的吸光度和所使用的工艺。合适的可固化材料的示例包括UV可固化丙烯酸基透明压印漆，或者基于诸如硝基纤维素等的其他化合物的那些。合适的UV可固化漆是来自Kingfisher Ink Limited的产品UVF-203或来自NorlandProducts.Inc,New Jersey的光聚合物NOA61。

由于浇铸-固化工艺的性质，所得的浮雕结构通常将包括在基材的顶部上的材料的基部层，在它们的基部处连接浮雕的突出部。在许多情况下，该基部层与浮雕结构一体并且由相同的一种或更多种可固化材料形成，这是由浇铸浮雕的形状和/或在加工期间将可固化材料压印在基材和浇铸工具之间所采用的方式导致的。在WO-A-2017/009619的图8中公开了这类基部层及其形成的示例。还可以提供(可替代性地或另外地)呈在前一步骤施加的基座层形式的基部层。在WO-A-2017/09620的图8至图12中公开了用于提供这种基座层的设备和方法。

WO-A-2018/153840和WO-A-2017/009616还公开了印刷站，该印刷站可以设置在上述浇铸设备的下游(但可替代性地可以位于上游)。诸如这些印刷站的印刷站适用于将本文提及的任何印刷元件施加到基材的与浇铸浮雕结构相同的一侧，或者施加到相反的一侧。在WO-A-2018/153840中公开的设备可以在这类浇铸浮雕结构和印刷元件之间实现特别高的套准。

用于形成适用于本文所公开的安全装置中的表面浮雕结构20、80的合适的浇铸-固化工艺的示例将参照本文的图47(a)和图47(b)进行描述，图47(a)和图47(b)仅示意性地示出了结构20。该工艺被示出为应用于支撑层201，该支撑层201包括透明膜或半透明膜，其可以是上述文件基材2，或者可以是附接至文件基材或并入文件基材内、或者稍后被施加到文件基材2的另一基材2'。图47(a)从侧视图描绘了该设备，而图47(b)以立体图示出了支撑层，为清楚起见，去除了制造设备本身。

首先使用施加模块210将可固化材料205施加到支撑层201，该施加模块210在此包括图案化的印刷滚筒211，该印刷滚筒211经由中间辊212从刮刀室213供应可固化材料。例如，所示的部件可以形成丝网印刷系统的一部分。也可以使用其他印刷技术，诸如平版印刷、柔性版印刷、胶版印刷或喷墨印刷。诸如这些的印刷工艺是优选的，因为可固化材料205然后可以仅在其选定区域202中铺设在支撑件201上，其大小、形状和位置可以通过控制印刷工艺来选择，例如，通过适当配置滚筒211上的图案。然而，在其他情况下，例如在要在整个支撑件201上形成表面浮雕结构的情况下，可以使用全面涂覆方法。可固化材料205以未固化(或至少未完全固化)的状态被施加到支撑件201上，以及因此可以是流体或可成型的固体。

然后将支撑件201传送至浇铸模块220，该浇铸模块220在此包括呈带有表面浮雕225的滚筒形式的浇铸工具221，该表面浮雕225限定了要被浇铸到可固化材料205中的表面浮雕结构的形状。当可固化材料205的每个区域202与滚筒221接触时，可固化材料205填充浮雕结构的对应区域，使可固化材料的表面形成为由浮雕限定的形状。滚筒221可以被配置成使得浮雕结构225仅设置在与可固化材料205的第一区域202的形状和位置相对应的区域。

已经形成正确的表面浮雕结构，通过将可固化材料205暴露于适当的固化能量(诸如来自源222的辐射R)来使可固化材料205固化。这优选地在可固化材料与表面浮雕225接触时发生，但是如果材料已经足够粘稠，则这可以在分离之后进行。在所示的示例中，对材料通过支撑层201进行照射(例如，纸基材或聚合物基材对于固化辐射足够透明以发生固化)，但是在滚筒由合适的透明材料(诸如石英)形成的情况下，源222可以可替代性地被定位在支撑层201上方(例如滚筒221内部)。在替代性实施方式中，可固化材料205可以被直接施加到浇铸工具221上而不是施加到基材201上。这可以以全面图案或逐图案方式进行。

图48是示例性浇铸工具221的一部分的示意性截面图，其更详细地示出了表面浮雕225。浇铸工具的表面浮雕225包括多个沟槽121。每个沟槽121的基部121a包括子结构130，该子结构130包括多个子结构元件131。因此，当可固化材料205与浇铸工具221的表面浮雕225接触时，将在可固化材料中形成表面浮雕结构，该表面浮雕结构包括多个凸起突出部21，该凸起突出部21具有与沟槽121的尺寸和形状相对应的尺寸和形状，其中每个凸起突出部具有在它们的顶部上的多个触觉突出部31，这些触觉突出部31具有与浇铸工具的子结构的元件131的尺寸和形状相对应的尺寸和形状。因此，浇铸工具的子结构元件131的深度通常在2μm至75μm之间，优选地在2μm至25μm之间，更优选地在2μm至10μm之间，子结构元件131的宽度在2μm至75μm之间，优选地在2μm至25μm之间，更优选地在2μm至10μm之间。沟槽121的深度优选地为20μm至200μm的范围内，优选地为20μm至150μm的范围内，更优选地为20μm至100μm的范围内，以及甚至更优选地为20μm至50μm的范围内，并且沟槽121的宽度为20μm至8mm的范围内，更优选地为30μm至3mm的范围内，甚至更优选地为30μm至1mm的范围内，甚至更优选地为50μm至500μm的范围内。在表面浮雕结构的沟槽之间的凸起区域(“空间”)将对应于最终表面浮雕结构的基部层。这些可以在最终表面浮雕结构(123-1)中形成基部层的均匀区域，或者可替代性地，浇铸工具221可以包括由多个子结构元件131形成的子结构(如以123-2所示)，使得固化材料的最终表面浮雕结构在第一级元件之间的凹部中呈现触觉结构。由于浇铸-固化工艺的性质，在浇铸工具221中限定的表面浮雕结构225将在最终装置中被精确地复制。

通常，在将可固化材料直接施加到浇铸工具221上的实施方式中，可固化材料被施加以基本上填充沟槽121，以及在浇铸工具221的表面的凸起区域上形成可固化材料的薄层(如以图48中的129示意性地示出)。在浇铸工艺之后，该可固化材料的薄层129形成表面浮雕结构的一体基部层。在替代性方法中，可以将可固化材料205例如通过使用刮墨刀片或其他去除装置施加到浇铸工具以使其仅存在于沟槽121内，以去除层129。在这样的示例中，然后将粘结涂覆层基本上施加到管芯形式221的整个表面上，即，对沟槽的填充凹陷区域以及凹陷区域之间的凸起区域进行涂覆。粘结涂覆部的可固化材料可以与沟槽中的可固化材料205具有或不具有相同的组成。在特别优选的实施方式中，可以选择粘结涂覆部组合物以提高可固化材料205和支撑层之间的粘附力。粘结涂覆部由粘结涂覆应用模块施加。期望的是在微米级以连续、同质的方式施加粘结涂覆部，因此它优选经由槽模和转移辊组合以计量方式施加。可以在浇铸工具和基材接触之前使粘结涂覆部部分地固化。

WO-A-2017/009616的第1节中公开了可以在其上形成所公开的装置的合适的基材，以及在第4节中公开了用于向基材施加不透明层的设备/方法，包括窗口区域的形成。优选地，在基材上形成当前公开的安全装置之前施加不透明层。例如，提给至WO-A-2018/153840的设备的片材可以包括WO-A-2017/009616中公开的那种聚合物基材，已经提供了一个或更多个不透明层。本文所公开的安全装置可以被设置在由不透明层限定的窗口区域中，或被设置在非窗口区域中。

本公开的另外的示例性实施方式在以下编号的条款中阐述：

编号条款1：一种安全装置，所述安全装置包括：

表面浮雕结构，所述表面浮雕结构由固化材料形成在基本上平坦的基材上，所述表面浮雕结构限定第一尺度的第一级浮雕元件集以及第二尺度的第二级浮雕元件集，所述第二尺度小于所述第一尺度，所述第一级浮雕元件集包括多个凸起突出部，所述多个凸起突出部由凹部间隔开，并且所述第二级浮雕元件集被设置在所述凸起突出部的顶部上以及/或者被设置在所述凹部中。

编号条款2：根据编号条款1所述的安全装置，其中，所述第二级浮雕元件集限定触觉结构。

编号条款3：根据编号条款2所述的安全装置，其中，所述触觉结构的触感级别(粗糙度/平滑度)被配置成在整个浮雕结构上变化，与所述装置的第二区域中的凸起突出部的顶部相比，第一区域中的凸起突出部的顶部优选地具有更高的触感级别。

编号条款4：根据编号条款2或3所述的安全装置，其中，与在所述凸起突出部之间的凹部中的触觉结构相比，在所述凸起突出部的顶部上的触觉结构具有更高的触感级别。

编号条款5：根据编号条款1所述的安全装置，其中，所述第二级浮雕元件集限定光学元件，所述光学元件优选地为棱镜、反射镜或者聚焦元件，所述聚焦元件诸如为透镜或聚焦镜。

编号条款6：一种制造安全装置的方法，所述方法包括：在基本上平坦的基材上由可固化材料形成表面浮雕结构并且使所述材料固化，其中，所述表面浮雕结构是通过以下形成的：

提供浇铸工具，所述浇铸工具具有浮雕结构，所述浮雕结构被限定在所述浇铸工具的表面中，所述浮雕结构对应于所述表面浮雕结构；

将所述可固化材料施加至所述基材或者施加至所述浇铸工具的所述浮雕结构；

使所述基材和所述浇铸工具处于一起，从而根据所述浮雕结构形成所述可固化材料，并且使所述可固化材料固化，使得由所述固化后的材料形成的所述表面浮雕结构被保留在所述基材上；

其中，所述表面浮雕结构限定第一尺度的第一级浮雕元件集以及第二尺度的第二级浮雕元件集，所述第二尺度小于所述第一尺度，所述第一级浮雕元件集包括多个凸起突出部，所述多个凸起突出部由凹部间隔开，并且所述第二级浮雕元件集被设置在所述凸起突出部的顶部上以及/或者被设置在所述凹部中。

编号条款7：根据编号条款6所述的方法，所述方法被配置成：向所述安全装置提供根据编号条款1至5中任一项所述的特征。

编号条款8：一种安全装置，所述安全装置包括：表面浮雕结构，所述表面浮雕结构由固化材料形成在基材上；以及压印结构，所述压印结构在所述基材上的所述固化材料上或者与所述基材上的所述固化材料相邻。

编号条款9：根据编号条款8所述的安全装置，其中，由所述固化材料形成的所述表面浮雕结构限定多个凸起元件，所述多个凸起元件由凹陷的基部层间隔开并且所述压印部的凸起部分位于所述基部层上。

编号条款10：根据编号条款8所述的安全装置，其中，由所述固化材料形成的所述表面浮雕结构限定至少一个平台和相邻的基部层区域，所述平台高于所述基部层区域，所述压印部的凸起部分位于所述平台上和/或所述基部层区域上。

编号条款11：一种制造安全装置的方法，所述方法：

a)在基材上由可固化材料形成表面浮雕结构并且使所述材料固化，其中，所述表面浮雕结构是通过以下形成的：

a1)提供浇铸工具，所述浇铸工具具有浮雕结构，所述浮雕结构被限定在所述浮雕结构的表面中，所述浮雕结构对应于所述表面浮雕结构；

a2)将所述可固化材料施加至所述基材或者施加至所述浇铸工具的所述浮雕结构；

a3)使所述基材和所述浇铸工具处于一起，从而根据所述浮雕结构形成所述可固化材料，并且使所述可固化材料固化，使得由所述固化后的材料形成的所述表面浮雕结构被保留在所述基材上；以及

b)在所述基材上执行凹版印刷，以在所述基材上形成着墨的或未着墨的压印部，所述压印部位于所述表面浮雕结构上或者与所述表面浮雕结构相邻。

编号条款12：根据编号条款11所述的方法，所述方法被配置成向所述安全装置提供根据编号条款7至10中任一项所述的特征。

编号条款13：一种安全装置，所述安全装置包括：表面浮雕结构，所述表面浮雕结构由固化材料形成在基本上平坦的基材上，所述表面浮雕结构遵循三维图像的轮廓，所述三维图像优选地为肖像。

Claims (60)

1.一种安全装置，所述安全装置包括：

表面浮雕结构，所述表面浮雕结构由一种或更多种固化材料形成在基本上平坦的基材上，所述表面浮雕结构限定第一尺度的第一级浮雕元件集以及第二尺度的第二级浮雕元件集，所述第二尺度小于所述第一尺度，所述第一级浮雕元件集包括多个凸起突出部，所述多个凸起突出部由凹部间隔开，并且所述第二级浮雕元件集被设置在所述凸起突出部中的至少一个凸起突出部的顶部上以及/或者被设置在所述凹部中的至少一个凹部中。

2.根据权利要求1所述的安全装置，其中，所述第二级浮雕元件集限定一个或更多个触觉结构。

3.根据权利要求2所述的安全装置，其中，所述触觉结构的触感级别被配置成在整个所述表面浮雕结构上变化。

4.根据前述权利要求中任一项所述的安全装置，其中，所述装置的第一区域中的所述凸起突出部的顶部与所述装置的第二区域中的所述凸起突出部的顶部具有不同的触感级别。

5.根据前述权利要求中任一项所述的安全装置，其中，所述装置的第一区域中的所述凸起突出部之间的凹部与所述装置的第二区域中的所述凸起突出部之间的凹部具有不同的触感级别。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的安全装置，其中，在所述凸起突出部的顶部上的所述触觉结构与在所述凸起突出部之间的所述凹部中的所述触觉结构具有不同的触感级别。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的安全装置，其中，所述触觉结构根据所述第二级浮雕元件集的大小、形状、取向和/或间距中的至少一者来限定触感级别。

8.根据前述权利要求中任一项所述的安全装置，其中，在所述表面浮雕结构的至少一个区域中，所述第二级浮雕元件集的大小、形状、取向和/或间距是基本上一致的。

9.根据前述权利要求中任一项所述的安全装置，其中，在所述表面浮雕结构的至少一个区域中，所述第二级浮雕元件集具有非周期性布置。

10.根据权利要求2至9中任一项所述的安全装置，其中，在所述表面浮雕结构的至少一个区域中，所述触觉结构具有不对称布置，由此在第一方向上的触感级别不同于在第二方向上的触感级别。

11.根据前述权利要求中任一项所述的安全装置，其中，所述第二级浮雕元件集为以下各者中的至少一者的形式：多面结构，诸如棱镜、立方体结构、锥体、金字塔形结构；弯曲结构；不规则结构。

12.根据前述权利要求中任一项所述的安全装置，其中，所述第二级浮雕元件集具有使得所述第二级浮雕元件集不能被人的肉眼辨别的尺寸。

13.根据前述权利要求中任一项所述的安全装置，其中，所述第二级浮雕元件集的突出高度在2μm至75μm之间，优选地，所述第二级浮雕元件集的突出高度在2μm至25μm之间，更优选地，所述第二级浮雕元件集的突出高度在2μm至10μm之间。

14.根据前述权利要求中任一项所述的安全装置，其中，所述第二级浮雕元件集的宽度在2μm至75μm之间，优选地，所述第二级浮雕元件集的宽度在2μm至25μm之间，更优选地，所述第二级浮雕元件集的宽度在2μm至10μm之间。

15.根据权利要求1所述的安全装置，其中，所述第二级浮雕元件集限定光学元件，优选地，所述光学元件为：多面元件，诸如棱镜或反射镜；聚焦元件，所述聚焦元件诸如为透镜或聚焦镜；或者焦散结构。

16.根据前述权利要求中任一项所述的安全装置，其中，所述凸起突出部之间的所述凹部包括所述一种或更多种固化材料的基部层或者另外的一种或更多种固化材料的基部层，由此所述第一级浮雕元件集的所述多个凸起突出部通过所述基部层连接，与所述第一级浮雕元件集的所述凸起突出部相比，所述基部层具有较低的高度。

17.根据权利要求16所述的安全装置，其中，所述基部层在围绕所述凸起突出部的外围区域之上延伸。

18.根据权利要求16或权利要求17所述的安全装置，其中，所述基部层的高度在整个所述表面浮雕结构上变化。

19.根据前述权利要求中任一项所述的安全装置，其中，所述第一级浮雕元件集的所述凸起突出部的高度和/或宽度在整个所述表面浮雕结构上变化。

20.根据前述权利要求中任一项所述的安全装置，其中，所述凸起突出部的顶部和/或所述第二级浮雕元件集的顶部在跨所述表面浮雕结构的至少一部分上具有基本上恒定的高度。

21.根据前述权利要求中任一项所述的安全装置，其中，所述第一级浮雕元件集的所述多个凸起突出部对应于图像的元素，所述图像优选地为加网图像。

22.根据权利要求21所述的安全装置，其中，所述元素为线元素、点元素或限定标记，所述标记诸如为字母、数字、货币符号等。

23.根据权利要求21或权利要求22所述的安全装置，其中，所述凸起突出部的大小、形状、取向、间距和/或颜色密度中的至少一者在整个所述表面浮雕结构上变化，以呈现所述图像的多色调变型。

24.根据权利要求21至23中任一项所述的安全装置，其中，所述第二级浮雕元件集限定触觉结构，并且其中，所述触觉结构的触感级别被配置成根据所述图像而在整个所述表面浮雕结构上变化。

25.根据权利要求21至24中任一项所述的安全装置，其中，所述第二级浮雕元件集限定触觉结构，并且其中，所述装置包括第一区域和第二区域，所述第一区域和所述第二区域均呈现基本上相同的图像，但是其中，所述第一区域和所述第二区域中的所述触觉结构的触感级别不同，优选地其中，所述第一区域和所述第二区域中的所述触觉结构的触感级别沿第一方向不同。

26.根据权利要求21至24中任一项所述的安全装置，其中，所述第二级浮雕元件集限定触觉结构，并且其中，所述装置包括第一区域和第二区域，所述第一区域和所述第二区域呈现不同的图像，但是其中，所述第一区域和所述第二区域中的所述触觉结构是基本上相同的。

27.根据前述权利要求中任一项所述的安全装置，其中，所述多个凸起突出部包括凸起平台，并且其中，所述第二级浮雕元件集至少部分地位于所述凸起平台上。

28.一种安全装置，所述安全装置包括：表面浮雕结构，所述表面浮雕结构由一种或更多种固化材料形成在基材上；以及压印结构，所述压印结构在所述基材上的所述一种或更多种固化材料上或者与所述基材上的所述一种或更多种固化材料相邻。

29.根据权利要求28所述的安全装置，其中，由所述一种或更多种固化材料形成的所述表面浮雕结构限定多个凸起突出部，所述多个凸起突出部由凹部间隔开，并且所述压印结构的凸起部分位于所述凹部中的至少一个凹部中以及/或者在所述凸起突出部中的至少一个凸起突出部上。

30.根据权利要求28或权利要求29所述的安全装置，其中，由所述一种或更多种固化材料形成的所述表面浮雕结构限定至少一个平台，所述平台高于相邻区域，所述压印结构的凸起部分位于所述平台上以及/或者位于所述相邻区域上。

31.根据权利要求30所述的安全装置，其中，所述相邻区域为所述表面浮雕结构的基部层区域。

32.根据权利要求28至31中任一项所述的安全装置，其中，所述压印结构的凸起部分包括一种或更多种墨。

33.根据权利要求28至32中任一项所述的安全装置，其中，所述压印结构是通过凹版印刷形成的。

34.根据权利要求28至33中任一项所述的安全装置，其中，由所述一种或更多种固化材料形成的所述表面浮雕结构限定第一尺度的第一级浮雕元件集以及第二尺度的第二级浮雕元件集，所述第二尺度小于所述第一尺度，所述第一级浮雕元件集包括多个凸起突出部，所述多个凸起突出部由凹部间隔开，并且所述第二级浮雕元件集被设置在所述凸起突出部中的至少一个凸起突出部的顶部上以及/或者被设置在所述凹部中的至少一个凹部中。

35.根据权利要求34所述的安全装置，其中，所述第二级浮雕元件集限定触觉结构。

36.根据权利要求29至35中任一项所述的安全装置，其中，所述多个凸起突出部对应于图像的元素，所述图像优选地为加网图像。

37.根据权利要求28至36中任一项所述的安全装置，其中，所述压印结构的凸起部分对应于图像的元素，所述图像优选地为加网图像。

38.根据前述权利要求中任一项所述的安全装置，其中，所述一种或更多种固化材料具有在至少一些观察条件下肉眼可见的颜色。

39.根据前述权利要求中任一项所述的安全装置，其中，所述一种或更多种固化材料为至少半透明的，并且优选地，所述一种或更多种固化材料包括可见的着色剂。

40.根据前述权利要求中任一项所述的安全装置，其中，所述至少一种固化材料包括机器可读物质。

41.根据权利要求40所述的安全装置，其中，存在于所述表面浮雕结构的每个区域中的机器可读物质的量根据所述区域相对于所述基材的高度而变化，由此检测信号根据所述表面浮雕结构的高度而同样地变化。

42.根据前述权利要求中任一项所述的安全装置，所述安全装置还包括装饰层，所述装饰层形成在所述基材的第一表面和/或第二表面上，其中，所述表面浮雕结构与所述装饰层至少部分地叠置，使得在至少一些观察条件下，所述装饰层和所述表面浮雕结构能够被以组合的方式观察。

43.一种安全装置，所述安全装置包括：表面浮雕结构，所述表面浮雕结构由一种或更多种固化材料形成在基本上平坦的基材上，所述表面浮雕结构遵循三维图像的轮廓，所述三维图像优选地为肖像。

44.一种安全文件，所述安全文件包括文件基材和在所述文件基材上的安全装置，所述安全装置为根据前述权利要求中任一项所述的安全装置，其中，所述文件基材能够用作所述安全装置的基材或者不用作所述安全装置的基材，所述文件基材优选地包括纸、聚合物、纤维素、或它们的混合。

45.根据权利要求44所述的安全文件，其中，所述安全装置至少部分地位于所述文件基材的窗口区域或半窗口区域中，与所述窗口区域或半窗口区域的周围相比，所述窗口区域或半窗口区域具有较低的光密度。

46.根据权利要求44所述的安全文件，其中，所述安全装置至少部分地位于所述文件基材的非窗口区域中。

47.根据权利要求44至46中任一项所述的安全文件，其中，所述文件基材包括芯聚合物基材，所述芯聚合物基材具有至少一个不透明层，所述至少一个不透明层设置在所述芯聚合物基材的一个表面或两个表面上，在所述不透明层中的一个或更多个不透明层中的可选间隙形成所述文件基材的窗口区域或半窗口区域。

48.根据权利要求44至47中任一项所述的安全文件，其中，所述文件基材还包括一体装饰标记，所述一体装饰标记优选地与所述表面浮雕结构至少部分地叠置。

49.根据权利要求44至48中任一项所述的安全文件，其中，所述安全装置基材被固定到或结合到所述文件基材中，优选地，所述安全装置基材被固定到或结合到所述文件基材的透明区域或半透明区域之上，所述透明区域或半透明区域可选地被形成为孔口。

50.根据权利要求44至49中任一项所述的安全文件，其中，所述安全文件为以下各者中的任何一者：钞票、护照、身份证件、身份证、银行卡、驾驶执照、签证、邮票、支票或证书。

51.一种安全物品，所述安全物品包括根据权利要求1至43中任一项所述的安全装置，优选地其中，所述安全物品为安全线状物、条状物、插入物、箔或补片。

52.一种制造安全装置的方法，所述方法包括：在基本上平坦的基材上由一种或更多种可固化材料形成表面浮雕结构并且使所述一种或更多种材料固化，其中，所述表面浮雕结构是通过以下形成的：

提供浇铸工具，所述浇铸工具具有浮雕结构，所述浮雕结构被限定在所述浇铸工具的表面中，所述浮雕结构对应于所述表面浮雕结构；

将所述一种或更多种可固化材料施加至所述基材以及/或者施加至所述浇铸工具的所述浮雕结构；

使所述基材和所述浇铸工具处于一起，从而根据所述浮雕结构形成所述一种或更多种可固化材料，并且使所述一种或更多种可固化材料固化，使得由所述一种或更多种固化后的材料形成的所述表面浮雕结构被保留在所述基材上；

其中，所述表面浮雕结构限定第一尺度的第一级浮雕元件集以及第二尺度的第二级浮雕元件集，所述第二尺度小于所述第一尺度，所述第一级浮雕元件集包括多个凸起突出部，所述多个凸起突出部由凹部间隔开，并且所述第二级浮雕元件集被设置在所述凸起突出部中的至少一个凸起突出部的顶部上以及/或者被设置在所述凹部中的至少一个凹部中。

53.根据权利要求52所述的方法，所述方法被配置成：向所述安全装置提供根据权利要求1至43中任一项所述的特征。

54.一种制造安全装置的方法，所述方法包括：

a)在基材上由一种或更多种可固化材料形成表面浮雕结构并且使所述一种或更多种材料固化，其中，所述表面浮雕结构是通过以下形成的：

a1)提供浇铸工具，所述浇铸工具具有浮雕结构，所述浮雕结构被限定在所述浇铸工具的表面中，所述浮雕结构对应于所述表面浮雕结构；

a2)将所述一种或更多种可固化材料施加至所述基材以及/或者施加至所述浇铸工具的所述浮雕结构；

a3)使所述基材和所述浇铸工具处于一起，从而根据所述浮雕结构形成所述一种或更多种可固化材料，并且使所述一种或更多种可固化材料固化，使得由所述一种或更多种固化后的材料形成的所述表面浮雕结构被保留在所述基材上；以及

b)在所述基材上执行凹版印刷，以在所述基材上形成着墨的或未着墨的压印部，所述压印部位于所述表面浮雕结构上或者与所述表面浮雕结构相邻。

55.根据权利要求54所述的方法，所述方法被配置成：向所述安全装置提供根据权利要求28至43中任一项所述的特征。

56.根据权利要求52至55中任一项所述的方法，其中，将所述一种或更多种可固化材料施加到所述浇铸工具的所述浮雕结构，以便基本上完全填充在所述浇铸工具的表面中限定的所述浮雕结构的凹部，并且在所述浮雕结构的立面之上形成所述一种或更多种可固化材料的层。

57.根据权利要求52至56中任一项所述的方法，其中，所述浇铸工具的所述浮雕结构包括多个沟槽，所述多个沟槽由凸起区域间隔开，所述沟槽对应于所述第一级浮雕元件集，并且其中，所述沟槽中的至少一个沟槽的基部以及/或者所述沟槽之间的凸起区域中的至少一个凸起区域设置有对应于所述第二级浮雕元件集的子结构。

58.一种制造安全文件的方法，所述方法包括：提供文件基材，以及在所述文件基材上根据权利要求52至57中任一项所述的方法形成安全装置或者在固定到所述文件基材或一体化在所述文件基材内的安全装置基材上根据权利要求52至57中任一项所述的方法形成安全装置；或者在安全装置基材上根据权利要求52至57中任一项所述的方法形成安全装置；以及然后，将所述安全装置基材施加到所述文件基材上或者将所述安全装置基材结合到所述文件基材中。

59.根据权利要求58所述的方法，所述方法被配置成：向安全文件提供权利要求44至50的特征中的任意特征。

60.一种浇铸工具，所述浇铸工具用于形成表面浮雕结构，所述表面浮雕结构由一种或更多种固化材料形成，所述浇铸工具具有浮雕结构，所述浮雕结构包括具有第一尺度的多个沟槽，所述沟槽由凸起区域间隔开，并且其中，所述沟槽中的至少一个沟槽的基部以及/或者所述沟槽之间的所述凸起区域中的至少一个凸起区域设置有具有第二尺度的子结构，所述第二尺度小于所述第一尺度。

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