專利名稱：具有多色圖像的安全制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有多色圖像的安全制品，具體但不限于涉及諸如護(hù)照、駕駛證、身份證和其它安全文件的安全制品。本發(fā)明還涉及制造具有多色圖像的安全制品的方法。
為安全文件例如鈔票、支票、證書等提供繁多的安全裝置是已知的，所述安全裝置提供真實性驗證和免于復(fù)制和偽造的保護(hù)。在護(hù)照、身份證等的情況下，尤其考慮到對于提高安全水平的要求，重要的是提供一種包括諸如持有人彩色照片的私人信息的安全制品，這可防止例如通過移去照片并插入代替照片的欺騙性改動。
因此希望提供一種具有多色圖像的防止篡改或顯示篡改的安全制品。
還希望提供制造這種具有多色圖像的安全制品的有效方法。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種具有多色圖像的安全制品，所述安全制品包括帶有以第一顏色形成的部分圖像的第一透明聚合物材料層；帶有以至少一種不同顏色形成的部分所述圖像的至少一層另外的透明聚合物材料層；其中各層層壓在一起，使得以第一顏色和不同顏色形成的各部分圖像相互疊加，由此這些顏色聯(lián)合在層壓安全制品中形成多色圖像，該多色圖像從安全制品的兩側(cè)都是可見的。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種制造具有多色圖像的安全制品的方法，其中該方法包括提供第一透明聚合物材料層；提供至少一層另外的透明聚合物材料層；在第一層中或在第一層上以第一顏色形成部分圖像；在所述至少一層另外的層中或在所述至少一層另外的層上以至少一種不同顏色形成部分所述圖像；和將各層層壓在一起形成層壓安全制品；
其中，在該層壓安全制品中，以第一顏色和不同顏色形成的圖像的各部分彼此疊加，由此這些顏色聯(lián)合形成從層壓安全制品兩側(cè)都可見的多色圖像。
可由兩種疊加的顏色形成多色圖像，并且在這種情況下，將各層透明聚合物材料層壓在一起的步驟可以在各層中以不同顏色形成圖像的各部分之前或之后進(jìn)行。但是，優(yōu)選層壓安全制品具有第三透明聚合物材料層，該第三透明聚合物材料層帶有以第三種不同顏色形成的部分所述圖像。例如，第一層可以帶有以紅色或品紅色形成的所述圖像，第二層可以帶有以綠色或黃色形成的所述圖像，以及第三層可以帶有以藍(lán)色或青色形成的所述圖像。優(yōu)選在不同層中形成的圖像的顏色是原色或互補色。
層壓安全制品可以包括另一透明聚合物材料層，該另一透明聚合物材料層帶有以深色例如黑色形成的部分所述圖像。圖像的深色部分為多色圖像提供更高的色澤濃度和清晰度。
優(yōu)選的是，激光標(biāo)記工藝用于將以不同顏色形成的圖像施加到不同層。在激光標(biāo)記工藝中，要求在層壓安全制品中形成的有色圖像可以通過適當(dāng)軟件掃描成數(shù)字圖像并分成獨立的原色或互補色。使用激光標(biāo)記工藝將以第一顏色形成的部分圖像施加到第一透明層，然后使用激光標(biāo)記工藝將以第二顏色形成的部分圖像施加到第二透明層。還可以使用激光標(biāo)記工藝將以其它不同顏色形成的部分圖像施加到第三層和任何后續(xù)層。
存在可以用于本發(fā)明的各種類型的激光標(biāo)記工藝。例如，激光印刷工藝可用于在每一透明聚合物材料層上以其各自顏色印刷圖像的各部分。
在另一種形式的激光標(biāo)記工藝中，不同顏色的顏料補片可以印刷到各透明聚合物材料層上以及使用激光輻照燒蝕的圖像的負(fù)像部分上，使得當(dāng)各層疊加和層壓在一起時，在不同層上保留不同顏色的圖像的正像部分，從而形成多色圖像。這種層壓安全制品可以包含安全染料或破壞性層，以顯示使用熱或化學(xué)品的篡改或其它將安全制品分層的企圖。
但是，優(yōu)選的是使用激光標(biāo)記工藝在不同層中不能去除地以不同顏色形成圖像的各部分。因此，由于將安全制品分層和企圖改動以不同顏色形成的圖像各部分的任何篡改都將是明顯的。
優(yōu)選使用一種工藝，以不同顏色形成圖像的不同部分，嵌入在各透明聚合物材料層內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種具有多色圖像的顯示篡改的安全制品，其包括第一透明聚合物材料層，含有嵌入在所述第一層內(nèi)的以第一顏色形成的部分圖像；至少一層另外的透明聚合物材料層，含有嵌入在所述至少一層另外的層內(nèi)的以至少一種不同顏色形成的部分所述圖像；其中各層層壓在一起，使得以第一顏色和不同顏色形成的各部分圖像彼此疊加，由此所述顏色聯(lián)合在層壓安全制品中形成多色圖像。
各層中的一層或多層可以包含單一的透明聚合物膜或基底，其中分別嵌入圖像的各部分。作為替代方案，各層中的一層或多層可以包含在至少一個表面上具有透明聚合物膜或涂層的透明聚合物基底，其中嵌入各自部分的有色圖像。
在各層中以不同顏色形成的圖像的各部分可以通過使用透明聚合物材料層而嵌入在各層內(nèi)，所述每一透明聚合物材料層包含各自潛在的成色顏料。當(dāng)這種聚合物材料暴露于特定波長的激光輻照時，由于潛在顏料、聚合物和激光能量之間的光化學(xué)反應(yīng)而在聚合物材料內(nèi)形成顏色標(biāo)記。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種制造具有多色圖像的顯示篡改安全制品的方法，其中該方法包括提供包含第一潛在成色物質(zhì)的第一透明聚合物材料層；提供包含不同成色物質(zhì)的至少一層另外的透明聚合物材料層；通過將至少一層另外的層暴露于激光輻照以在第一層中使?jié)撛诔缮镔|(zhì)顯影，從而以第一顏色形成部分圖像；通過將所述至少一層另外的層暴露于激光輻照以在所述至少一層另外的層中使不同的潛在成色物質(zhì)顯影，從而以不同顏色形成部分圖像；和將各層層壓在一起，使得以第一顏色和不同顏色形成的圖像的各部分彼此疊加，由此所述顏色聯(lián)合在層壓安全文件中形成多色圖像。
適當(dāng)?shù)剡x擇用于包含潛在成色物質(zhì)的層的聚合物材料，使得激光僅通過使?jié)撛陬伾珮?biāo)記物質(zhì)顯影產(chǎn)生顏色標(biāo)記，而不引起聚合物材料的熔融或剝蝕。對紅外(IR)和紫外(UV)區(qū)域中的激光輻照不敏感的典型聚合物包括聚丙烯、聚乙烯(低密度、高密度或線性低密度)以及這些聚合物的共混物。適用于本發(fā)明的這種聚合物的典型厚度基本落在約20微米-約200微米的范圍內(nèi)。低熔點聚合物的薄層可以共擠出到聚合物基膜的一側(cè)或兩側(cè)上，以形成其中提供成色物質(zhì)的各層中的至少一層。成色物質(zhì)可以提供在聚合物基膜中或共擠出層中。共擠出薄層通常將具有基本落在約2微米-約50微米的范圍內(nèi)的厚度。用于共擠出層的合適材料包括茂金屬聚乙烯以及乙烯、丁烯或丙烯的無規(guī)共聚物或三聚物。
潛在成色顏料優(yōu)選以足夠低以至不會影響透明聚合物材料透明度的濃度存在于透明聚合物材料層中。優(yōu)選的是，透明聚合物材料中成色顏料的濃度基本落在以聚合物材料重量計約0.2-約0.5％的范圍內(nèi)。
包含潛在成色顏料的聚合物材料層可以通過將一批與適當(dāng)?shù)臐撛诔缮伭瞎不斓木酆衔镱A(yù)混產(chǎn)生。適于在本發(fā)明中使用的成色顏料的一個實例為由CIBA SCHoldingA G制造的顏料，其可以在用發(fā)UV光的激光照射時顯色。這種成色顏料可以包括潛在酸、成色物質(zhì)和任選的其它成分，如WO 02/101462所述。合適的成色顏料的其它實例包括IRIODIN LS(激光敏感的)系列的顏料(IRIODIN是Merck KGaA的注冊商標(biāo))。用Merck IRIODIN LS顏料形成顏色的原理基于涂布TiO2的云母顏料、聚合物和激光能量之間的碳化作用和表面形成。通常這種顏料在用發(fā)IR輻射的激光照射時顯色。
存在可以用于本發(fā)明的許多不同的激光標(biāo)記工藝，包括射束偏轉(zhuǎn)技術(shù)(向量處理)；掩模技術(shù)；和點陣技術(shù)。對于私人化所需的可變數(shù)據(jù)，射束偏轉(zhuǎn)技術(shù)和點陣技術(shù)是最合適的。
根據(jù)本發(fā)明，具有多色圖像的顯示篡改的安全制品特別適合用于包含私人信息的安全文件，例如含有持有人照片的護(hù)照、駕駛證、信用卡或身份證。但是應(yīng)理解，本發(fā)明的安全制品可以應(yīng)用于、附著于、包含在或合并入其它類型文件和制品中，例如鈔票、支票、證書、門票和需要用于鑒別和/或防止復(fù)制或盜竊的顯示篡改的多色圖像的其它憑證和制品。
在護(hù)照的情況下，在與包括護(hù)照持有者照片的多色圖像層壓之后，根據(jù)本發(fā)明第一或第三方面的安全制品可以固定到或形成一部分護(hù)照頁。
作為替代方案，在通過在透明層中或上以不同顏色形成部分圖像以及隨后與傳輸層層壓在一起加以私人化之前，透明聚合物材料層中的兩層或多層可以滾壓或以其它方式并入護(hù)照冊。
在特別優(yōu)選的實施方案中，帶有不同顏色的部分圖像的透明聚合物材料層通過在至少兩個相鄰?fù)该骶酆衔锊牧蠈又g提供多層貼合而層壓在一起。作為替代方案地和/或另外地，利用熱和/或壓力將透明聚合物材料層層壓在一起。
在諸如護(hù)照的小冊子中，緊挨著由層壓安全制品形成的頁的至少一個相鄰不透明(例如白色)頁可以有助于增強多色圖像的外觀。因為根據(jù)本發(fā)明第一方面的安全制品的多色圖像從兩側(cè)可見，因此當(dāng)安全制品形成例如護(hù)照的小冊子的一頁時，優(yōu)選在安全制品兩側(cè)提供不透明頁。
根據(jù)本發(fā)明第三方面的顯示篡改的安全制品不一定是從兩側(cè)可見的，并且可以在包含不同顏色圖像部分的透明層的一側(cè)包括不透明層，這樣層壓安全制品中的多色圖像僅從制品的一側(cè)反射可見。
根據(jù)本發(fā)明的層壓安全制品可以包括另外的安全特征，以增強其對于篡改和/或復(fù)制的安全性。例如，包含以不同顏色形成的圖像部分的各層可以包括印刷信息和/或印刷的或其它方式的其它安全特征等。印刷的信息或其它安全特征可以在層壓之前加入到一個或多個透明聚合物層中?？梢圆贾脤訅褐破肥沟锰峁┯杏∷⑿畔⒒蚱渌踩卣鞯膶觾?nèi)聚性地破壞，但以不同顏色形成的圖像部分保持完整。另外的印刷安全特征可以包括以下的一種或多種印刷的陰影圖像(shadow image)；用光學(xué)可變油墨印刷的圖像；和/或正反重合圖像(front to back registration image)。
現(xiàn)在將參考附圖描述本發(fā)明的一些優(yōu)選實施方案，這些實施方案僅作為實例，其中

圖1為根據(jù)本發(fā)明的層壓安全制品的透視圖；圖2為表示圖1的安全制品各層的平面圖；圖3為貫穿形成本發(fā)明層壓安全制品的各層的截面圖；圖4為類似于圖3的改進(jìn)的層壓安全制品的截面圖；圖5為類似于圖3的另一個改進(jìn)的安全制品的截面圖6為類似于圖5的另一個改進(jìn)的實施方案的截面圖；圖7為類似于圖5的又一個改進(jìn)的實施方案的截面圖；圖8為類似于圖5的另一個改進(jìn)的實施方案的截面圖；圖9為類似于圖3的另一個改進(jìn)的實施方案的截面圖；圖10為表示根據(jù)本發(fā)明的一種方法用于形成安全制品的激光寫入裝置的示意圖；圖11為表示根據(jù)另一方法用于形成安全制品的激光寫入裝置的示意圖；圖12為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方法的流程圖；和圖13為作為替代方案的激光寫入裝置的示意圖。
圖1表示層壓安全制品10，由三層透明聚合物材料層11、12、13形成以及具有多色圖像14和字符信息16。參考圖2，各透明層11、12、13均帶有以不同于其它層的原色或互補色形成的圖像14的至少一部分。因此第一層11可以帶有以第一種單色21例如藍(lán)色或青色形成的圖像14的一個或幾個部分，第二層12可以帶有以第二種不同顏色22例如綠色或黃色形成的圖像14的一個或幾個部分，以及第三層13可以帶有以第三種不同顏色23例如紅色或品紅色形成的圖像14的一個或幾個部分。
三個透明層11、12和13疊加，由此在層11、12和13中以不同顏色21、22和23形成的各部分圖像相互疊加，這樣在完成的層壓安全制品10中，不同顏色21、22和23聯(lián)合形成多色圖像14。
如圖2所示，字符信息16可以由施加于各層11、12、13的印刷油墨26、27和28形成。但是應(yīng)理解，字符信息可以以其它方式形成，例如通過軋花形成，并且可以僅施加于透明層11、12、13中的一個或兩個。
圖3的示意剖面表示形成圖1的安全制品的優(yōu)選方式。以不同顏色21、22、23形成多色圖像14的每一部分均嵌入其各自的透明聚合物層11、12、13中。這優(yōu)選通過下列過程實現(xiàn)在每個透明聚合物層11、12、13中引入潛在成色物質(zhì)并用特定波長的激光輻射照射每個層，從而以每個層11、12、13的各自顏色21、22、23形成所需圖像14的一個或幾個部分。第一層壓層31施加在第一和第二透明層11、12之間，第二層壓層32施加在第二和第三透明層12、13之間。層壓層31、32優(yōu)選由低熔點聚合物或熱敏粘合劑和/或壓敏粘合劑形成。透明層11、12、13然后可以通過施加熱和/或壓力層壓在一起。
如圖3所示，第一層壓層31提供在層11的上表面上，以及第二層壓層32提供在層13的下表面上。但是應(yīng)理解，層壓層31和32可以提供在第二透明層12的下表面和上表面上。
圖4表示類似于圖3的安全制品40的改進(jìn)實施方案，并且相似的附圖標(biāo)記應(yīng)用于相應(yīng)部分。制品40不同于圖1的制品，其包括帶有以深色例如黑色形成的多色圖像的部分44的第四聚合物材料層41。圖像的深色部分為多色圖像提供更高的色澤濃度和清晰度，所述多色圖像由以其它透明層11、12和13中的不同原色或復(fù)色21、22和23形成的各部分多色圖像形成。
第四聚合物層41通過第一和第四聚合物層11和41之間提供的第三層壓層43層壓至第一透明聚合物層11。如圖4所示，第三層壓層43提供在第一聚合物層11的下表面上，但是其可以同樣地施加在第四聚合物層41的上表面上。
安全制品40還結(jié)合另外的信息，例如字符信息46。圖4示出提供在第四聚合物層41上的字符信息46，但是應(yīng)理解，字符信息可以提供在任一或全部其它聚合物層11、12、13或41上。字符信息46和圖像的深色部分44可以通過在聚合物層41中引入潛在成色物質(zhì)而嵌入聚合物層41中，當(dāng)用特定波長的激光輻射照射潛在成色物質(zhì)時產(chǎn)生深色，例如黑色。作為替代方案，字符信息46可以通過印刷或其它方法形成在聚合物層46上。
當(dāng)希望生產(chǎn)具有從兩側(cè)都可見的多色圖像的安全制品時，第四聚合物層41可以由透明聚合物材料形成。作為替代方案，第四聚合物層41可以由基本不透明材料優(yōu)選白色或淺色材料形成。在這種情況下，不透明第四層為多色圖像提供對比背景，這可以增強其外觀。但是，在這種情況下，多色圖像僅從安全文件的一側(cè)反射可見。在一種改進(jìn)的實施方案中，第四層41可以由具有施加于其外表面的一個或多個不透明層的透明聚合物材料形成。
圖5表示類似于圖3的安全制品50的另一個改進(jìn)的實施方案，相應(yīng)的附圖標(biāo)記應(yīng)用于相應(yīng)部分。安全制品50不同于圖3的制品，其包括在第一和第二透明層11、12上用光學(xué)可變油墨印刷的另外的圖像51、52。可以使用的光學(xué)可變油墨的實例包括由Merck以其注冊商標(biāo)IRIODIN銷售的珍珠光澤顏料，以及包括當(dāng)以不同角度觀察時顯示明顯顏色變化的光學(xué)可變油墨，例如由SICPA以其注冊商標(biāo)OVI銷售的顏料。
如圖5所示，用光學(xué)可變油墨印刷的圖像51、52以不同的橫向間隔位置提供在第一和第二透明層11、12上，并且可以部分地彼此重疊和/或與嵌入層11和12中的多色圖像的部分21、22重疊。圖像51、52為制品50提供另外的安全性，如果有人企圖通過分層來篡改文件50，那么在層壓層31、32上或鄰近提供的光學(xué)可變圖像51、52內(nèi)聚性地破壞，而由嵌入透明層11、12、13中的有色部分21、22、23形成的多色圖像提供的私人信息仍然存在。
圖6表示類似于圖5的安全制品60的另外的改進(jìn)實施方案，并且相應(yīng)的附圖標(biāo)記應(yīng)用于相應(yīng)部分。圖6的安全制品60不同于圖5的制品，各透明聚合物基底層11、12、13均具有聚合物材料61、62、63的透明涂層，其中嵌入由不同顏色形成的多色圖像14的部分21、22、23，而不是嵌入在聚合物基底層11、12、13本身中。透明聚合物涂層61、62、63包含隱藏的成色顏料，這樣多色圖像的部分21、22、23可以通過用適當(dāng)波長的激光輻射照射各涂層而形成。
如圖6所示，安全制品60還以與安全制品40類似的方式具有第四聚合物層41。第四聚合物層41可以是透明層或不透明層，如參考圖4所述。圖6表示通過層壓層43將第四聚合物層41層壓至透明聚合物材料的第三上層13，而不是如圖4所示層壓至第一下層11。
安全制品60還包括可以以與圖5的安全制品50類似的方式用光學(xué)可變油墨印刷的光學(xué)可變圖像51、52。安全制品60還可以包括字符信息(未示出)，該字符信息可以如參考圖3和4所述印刷在一個或多個層上。
圖7表示類似于圖5的安全文件70的又一個改進(jìn)實施方案，并且相應(yīng)的附圖標(biāo)記應(yīng)用于相應(yīng)部分。安全文件70與圖5安全文件的不同在于，由第二層12帶有的多色圖像的部分22嵌入第二層12上的聚合物材料的涂層72中，而不是第二層12本身中。由第一和第三層11和13帶有的多色圖像的部分21、23嵌入這些層中。優(yōu)選通過用適當(dāng)波長的激光輻射照射各層，使包含在第一和第三聚合物層11和13內(nèi)以及第二透明聚合物層12上的聚合物涂層72內(nèi)的潛在成色顏料顯色，從而形成在每層中形成的多色圖像的部分22和23。
圖8表示類似于圖5的安全制品80的另外的改進(jìn)實施方案，并且相應(yīng)的附圖標(biāo)記應(yīng)用于相應(yīng)部分。安全制品80與圖5制品的不同在于，其包括帶有變化不透明度的陰影圖像82的第四透明聚合物材料層81。陰影圖像82可以通過向第四層81上表面上的不同位置施加變化厚度和/或不透明度的不透明涂層84、86形成。不透明涂層可以由分散在聚合物粘結(jié)劑中的不透明白色顏料例如二氧化鈦形成。如圖8中所示，陰影圖像82由在第四層81的整個表面之上施加的第一薄涂層84和例如通過印刷施加于第四層的不同區(qū)域的第二薄涂層86形成。第四層81通過施加于第一層81下表面的層壓層83而層壓至第一層11。
陰影圖像82對于防篡改提供進(jìn)一步的安全性，因為它們嵌入制品80中，如果制品被篡改，陰影圖像82或陰影圖像82的一部分會在分層時破壞，而由多色圖像提供的私人信息仍然存在。
圖9表示類似于圖3的安全制品90的更進(jìn)一步改進(jìn)的實施方案，并且相應(yīng)的附圖標(biāo)記應(yīng)用于相應(yīng)部分。安全制品90不同于圖3的制品，其包括施加于至少兩個透明聚合物層11和12的至少兩個圖像部分或局部圖像91和92。當(dāng)局部圖像91、92彼此重合疊加對準(zhǔn)時，圖像部分或局部圖像91、92一起形成正反重合圖像。優(yōu)選的是，局部圖像91、92的至少一個例如通過蝕刻標(biāo)記或用激光嵌入或永久施加于一層或多層透明聚合物層11、12中。雖然圖9中顯示局部圖像91、92都嵌入或蝕刻在各層11、12中，但是在改進(jìn)的實施方案中，正反重合圖像的局部圖像91或92之一可以印刷在其各層11或12上。在這種情況下，如果安全制品90被篡改，印刷的局部圖像在分層時發(fā)生破壞，這樣企圖欺騙性改動文件的人不得不形成新的局部圖像并將其與嵌入或激光標(biāo)記在其它透明聚合物層12或11中的其它局部圖像92或91精確重合定位。
雖然圖9中僅顯示兩個局部圖像91、92，但是應(yīng)理解，局部圖像可以提供在所有那些也包含多色圖像的部分21、22和23的透明層11、12、13中。此外，層壓層31和32提供在透明層11、12和13之間，以將透明層與部分21、22和23重合層壓在一起形成多色圖像和重合的局部圖像91、92，從而形成正反重合圖像。
還應(yīng)理解，可以對圖3-9的實施方案進(jìn)行改變和改進(jìn)。例如，僅以三個聚合物層11、12、13示出的那些實施方案可以引入至少一個另外的透明或不透明的聚合物層，如參考圖4所述。同樣，除由各透明層11、12、13中的有色部分21、22、23形成的多色圖像之外，根據(jù)本發(fā)明的安全制品可以引入印刷信息、光學(xué)可變圖像、陰影圖像和正反重合圖像的任一或全部附加特征的不同組合。
圖10表示形成根據(jù)本發(fā)明的安全制品的方法。圖10中，安全制品100包括包含第一激光敏感成色物質(zhì)的第一透明聚合物材料層101和包含第二激光敏感成色物質(zhì)的第二透明聚合物材料層102。兩個層101和102通過層壓層103層壓在一起。
首先將第一層101暴露于使第一層101中的第一成色物質(zhì)顯影所需要的特定波長激光束105中，以形成第一顏色(例如紅色或品紅色)的多色圖像的部分106，從而可以在安全制品100中形成多色圖像104。激光束105由激光源107產(chǎn)生并優(yōu)選使用射束偏轉(zhuǎn)器裝置108將激光束105引導(dǎo)到第一層101上，以第一顏色寫出多色圖像的部分106。然后可以翻轉(zhuǎn)安全制品100，使第二層102朝向激光器，這樣第二顏色(例如藍(lán)色或青色)的多色圖像的部分109可以寫入第二透明層102中。
雖然可以僅由包含兩種不同原色或互補色圖像部分的兩個透明層形成多色圖像，但是如果需要第三顏色(例如黃色或綠色)，也可以提供包含第三成色物質(zhì)的第三透明聚合物層，其中第三顏色圖像部分可以使用激光裝置寫入。在用激光束以第三顏色寫出部分圖像之前或之后，第三透明層可以層壓到由第一和第二透明層101、102形成的安全制品100的任一側(cè)。
作為運用射束偏轉(zhuǎn)技術(shù)的激光標(biāo)記工藝的替代方案，可以使用掩模技術(shù)或點陣技術(shù)。對于諸如私人化的可變數(shù)據(jù)，射束偏轉(zhuǎn)和點陣技術(shù)是最合適的。主要優(yōu)點應(yīng)歸于與射束偏轉(zhuǎn)或兩個旋轉(zhuǎn)鏡有關(guān)的高靈活程度。標(biāo)記中的變化可以簡單地通過改變計算機(jī)程序而實現(xiàn)。在這種工藝中，以與繪圖器類似的方式進(jìn)行標(biāo)記，但是速度高得多。激光標(biāo)記可變數(shù)據(jù)的優(yōu)點是其不發(fā)生接觸，結(jié)果幾乎沒有或沒有機(jī)械磨損。其不用油墨，沒有昂貴的消耗品以及沒有揮發(fā)性油墨的問題。其還具有高標(biāo)記速度。用脈沖CO2激光器可以實現(xiàn)每分鐘至多6000個標(biāo)記，用Nd:YAG激光器可以實現(xiàn)至多3000mm/秒的標(biāo)記。所期望的標(biāo)記圖像的精確度和分辨率是速率、激光能量和波長以及它們與材料的相互作用之間的綜合結(jié)果。在1064nm Nd:YAG激光器的情況下，分辨率可以為10μm點徑的量級(可以是圖像中每英寸約2500點)。用Merck顏料形成顏色的原理基于涂布TiO2的云母顏料、聚合物和激光能量之間的碳化作用和表面形成。對于較低波長激光器，例如355nm Nd:YAG激光器，圖像清晰度甚至可以更高。透明聚合物層中的CIBA成色添加劑可用于在這種波長下產(chǎn)生顏色變化。激光能量將質(zhì)子從烴分子中脫去，其與潛在成色物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生特定光波長的顏色。
參考圖11和12，示意性地說明了形成本發(fā)明安全制品110的激光寫入裝置和方法。圖11中的安全制品110呈小冊子形式，具有均形成小冊子的頁面或翻頁的三個聚合物材料透明層111、112和113。在要求包含例如彩色照片形式的私人信息的護(hù)照情況下，透明層111、112和113可以在私人化之前直接滾壓到小冊子中。
圖11中的激光寫入裝置類似于圖10的激光寫入裝置，其包括激光源117和用于將特定波長的激光束115引導(dǎo)到透明聚合物材料層111、112和113上的射束偏轉(zhuǎn)器裝置118，所述各層均包含不同顏色的激光敏感成色物質(zhì)。例如，第一層111可以包含當(dāng)暴露于特定波長的激光輻射時形成紅色或品紅色的第一潛在成色顏料，第二層可以包含藍(lán)色或青色成色顏料以及第三層可以包含綠色或黃色成色顏料。
形成具有私人多色圖像的安全制品110的優(yōu)選方法在圖12的方塊圖中示意地說明。首先，以高分辨率掃描(步驟120)要在制品110中提供的私人多色圖像，例如通過任何適當(dāng)?shù)某上褴浖＝酉聛恚脭?shù)據(jù)處理軟件分析圖像(步驟121)，將多色圖像分成對應(yīng)于層111、112和113中成色顏料的顏色的原色或互補色的獨立分量。然后將包含聚合物膜透明層111、112、113的小冊子110送入激光寫入裝置117、118(步驟122)，激光寫入軟件用于控制裝置117、118，從而在透明層111中以第一顏色寫出多色圖像114的部分(步驟123)。
在以第一顏色寫出圖像114的部分之后，將由第二層112形成的小冊子的下一頁或翻頁翻轉(zhuǎn)并放入激光寫入裝置，這樣激光束115可用于以第二層112中成色物質(zhì)的第二顏色寫出圖像114的部分(步驟124)。激光阻斷片材(未示出)可以置于第一和第二層111和112之間以阻止激光在將圖像114的部分寫入第二層112時擊穿第一層111。
然后翻轉(zhuǎn)由第三透明層113形成的小冊子的頁面或翻頁并放入激光寫入裝置，重復(fù)步驟124，以第三層113中成色物質(zhì)的第三顏色寫出圖像114的部分。此外，激光阻斷片材可以置于第二和第三層112、113之間以阻止激光在將圖像的部分寫入第三層時擊穿第二層。
安全制品110可以包括任選的第四層(未示出)，所述第四層包含當(dāng)暴露于特定波長的激光輻射時生產(chǎn)深色例如黑色的激光敏感成色顏料。此外，可以重復(fù)步驟124，這樣激光寫入裝置以深色寫入部分圖像，為多色圖像提供更高的色澤濃度和清晰度。
不同層的不同顏色的多色圖像114的每一部分均可以形成為點、線或交叉或其組合。結(jié)構(gòu)圖案的尺寸和頻率可以變化。有時會產(chǎn)生干涉效應(yīng)，例如莫爾條紋，但是在其它情況下應(yīng)該避免干涉效應(yīng)。多色圖像可以由特定圖案或點陣(screen)，例如隨機(jī)點陣構(gòu)成。這種點陣可以在放大(例如×10)下觀察到并且用作次級水平安全特征。此外，可以選擇透明層中的成色物質(zhì)，以便附加顏色用于產(chǎn)生多色圖像中的其它顏色。例如，包含綠色和藍(lán)色的各層可用于產(chǎn)生青色線和點。
透明層111、112、113中的一層或多層還可以包括可以通過印刷和/或激光寫入施加于所述一層或多層的字符信息116。其它安全特征可以施加于層111、112、113，例如陰影圖像、用光學(xué)可變油墨形成的圖像以及正反重合圖像，如參考圖5-9所述。
當(dāng)多色圖像的所有部分已經(jīng)以不同顏色寫入不同層111、112、113時，然后將由各層形成的小冊子110通過輸送裝置傳遞到層壓裝置(步驟125)，在此處將包含不同顏色的各部分多色圖像的透明層111、112、113層壓在一起(步驟126)，例如通過施加熱和/或壓力，從而形成可以是護(hù)照數(shù)據(jù)頁或身份證的層壓安全制品。為了該目的，低熔點聚合物的層壓層可以施加在透明層111、112、113之間，如參考圖3-9所述。選擇層壓溫度使得該溫度大于層壓聚合物的熔點，但低于透明層111、112、113的聚合物材料的熔點。
圖13顯示用于在安全制品中產(chǎn)生多色圖像的作為替代方案的激光器。作為圖11的射束偏轉(zhuǎn)器118的代替，激光束125從兩個旋轉(zhuǎn)掃描鏡127、128反射并通過透鏡129聚焦到包含第一激光敏感成色物質(zhì)的透明聚合物層121上，將部分多色圖像124寫入層121中。然后以與參考圖12和13所述類似的方式，對于包含不同激光敏感成色物質(zhì)的至少一個其它透明層重復(fù)該工藝。激光束125也可以用于在一個或多個透明層121中寫入字符信息126，如圖13所示。
從以上說明書中顯而易見的是，本發(fā)明提供具有顯示篡改的多色圖像的各種形式的安全制品以及用于制造這種安全制品的方法。顯示篡改的激光圖像不能在沒有處理跡象的情況下除去。圖像不能用溶劑或其它化學(xué)品溶去并且是耐剝蝕的。大多私人文件基于不透明基底，其中圖像僅從側(cè)面可見。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，安全制品中的多色圖像從兩側(cè)都是可見的，使其更易于識別任何篡改。即使將多層安全制品分層，所述圖像仍然嵌入芯層聚合物中。此外，激光嵌入的圖像可以與其它印刷的安全特征結(jié)合。
應(yīng)理解，在不背離本發(fā)明范圍和精神的情況下，可以對如上所述的優(yōu)選實施方案進(jìn)行各種改進(jìn)和變化。
權(quán)利要求
1.一種具有多色圖像的安全制品，所述安全制品包括帶有以第一顏色形成的部分圖像的第一透明聚合物材料層；帶有以至少一種不同顏色形成的部分所述圖像的至少一層另外的透明聚合物材料層；其中所述層層壓在一起，使得以第一顏色和不同顏色形成的各部分圖像相互疊加，以便所述顏色聯(lián)合在層壓安全制品中形成多色圖像，該多色圖像從安全制品的兩側(cè)都是可見的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的安全制品，其中多色圖像由在第一和第二層中具有不同顏色的圖像的第一和第二疊加部分形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的安全制品，進(jìn)一步包括帶有以第三顏色形成的部分圖像的第三透明聚合物材料層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項的安全制品，其中在所述層中形成的圖像的顏色為原色或互補色。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項的安全制品，進(jìn)一步包括帶有以深色形成的部分圖像的附加透明聚合物材料層，從而為多色圖像提供更高的色澤濃度和清晰度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的安全制品，其中深色為黑色。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項的安全制品，其中在所述層中形成的各部分圖像是不能去除的。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的安全制品，其中由不同顏色形成的各部分圖像通過激光標(biāo)記形成在不同的層中。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或權(quán)利要求8的安全制品，其中所述層中至少一層包括其中嵌入各自部分的圖像的透明聚合物膜或基底。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或權(quán)利要求8的安全制品，其中所述層中至少一層包括在至少一個表面上具有透明聚合物膜或涂層的透明聚合物基底，在所述透明聚合物膜或涂層中嵌入各自部分的有色圖像。
11.根據(jù)權(quán)利要求8-10中任一項的安全制品，其中以不同顏色在各層中形成的各部分圖像通過使用透明聚合物材料層而嵌入各層中，所述透明聚合物材料層均包含通過暴露于激光輻射而顯影的各自的潛在成色顏料。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的安全制品，其中所述層中至少一層包括字符信息。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的安全制品，進(jìn)一步包括下列的任意一種或多種陰影圖像；或用光學(xué)可變油墨印刷的圖像；或正反重合圖像。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的安全制品，其中安全制品適合于固定至另一制品。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的安全制品，其中多色圖像為制品持有人的照片。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的安全制品，其中制品形成護(hù)照或其它識別文件的一部分。
17.一種護(hù)照，引入權(quán)利要求15的安全制品，其中該制品形成護(hù)照頁的至少一部分，使得護(hù)照持有人的照片從所述頁的兩側(cè)都是可見的。
18.權(quán)利要求17的護(hù)照，其中護(hù)照為一種小冊子，該小冊子包括緊挨著引入照片的頁的至少一個不透明頁。
19.一種制造具有多色圖像的安全制品的方法，其中該方法包括提供第一透明聚合物材料層；提供至少一層另外的透明聚合物材料層；在第一層中或第一層上以第一顏色形成部分圖像；在所述至少一層另外的層中或所述至少一層另外的層上以至少一種不同顏色形成部分所述圖像；和將所述層層壓在一起形成層壓安全制品；其中，在該層壓安全制品中，以第一顏色和不同顏色形成的各部分圖像彼此疊加，使得所述顏色聯(lián)合形成多色圖像，所述多色圖像從層壓安全制品兩側(cè)都是可見的。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中多色圖像由在第一和第二層中具有不同顏色的圖像的第一和第二疊加部分形成。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中在各層中以不同顏色形成各部分圖像之前，層壓第一和第二層。
22.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中在各層中以不同顏色形成各部分圖像之后，層壓第一和第二層。
23.根據(jù)權(quán)利要求19-22中任一項的方法，該方法進(jìn)一步包括以下步驟提供第三透明聚合物材料層；和以第三顏色在第三層中或第三層上形成部分圖像。
24.根據(jù)權(quán)利要求19-23中任一項的方法，其中在不同層中形成的圖像的顏色為原色或互補色。
25.根據(jù)權(quán)利要求19-24中任一項的方法，該方法進(jìn)一步包括以下步驟提供又一透明聚合物材料層；和以深色在所述又一層中或所述又一層上形成部分圖像，由此該深色為多色圖像提供更高的色澤濃度和清晰度。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的方法，其中深色為黑色。
27.根據(jù)權(quán)利要求19-26中任一項的方法，其中以不同顏色形成的各部分圖像通過激光標(biāo)記工藝施加于不同層。
28.根據(jù)權(quán)利要求27的方法，由此在激光標(biāo)記工藝之前，通過軟件將層壓安全制品中所要形成的圖像掃描成數(shù)字圖像并分成獨立的原色或互補色。
29.根據(jù)權(quán)利要求27或28的方法，由此激光標(biāo)記工藝包括以下步驟將以第一顏色形成的部分圖像施加到第一透明層；將以第二顏色形成的部分圖像施加到第二透明層；和任選地將以其它不同顏色形成的部分圖像施加到第三層和任何后續(xù)層。
30.根據(jù)權(quán)利要求19-22中任一項的方法，由此具有不同顏色的不同部分圖像嵌入透明聚合物材料的各層中。
31.一種具有多色圖像的顯示篡改的安全制品，所述安全制品包括包含以第一顏色形成的部分圖像的第一透明聚合物材料層，所述部分圖像嵌入所述第一層中；包含以至少一種不同顏色形成的部分所述圖像的至少一層另外的透明聚合物材料層，所述部分所述圖像嵌入所述至少一層另外的層中；其中所述層層壓在一起，使得以第一和不同顏色形成的各部分圖像彼此疊加，由此所述顏色聯(lián)合在層壓安全制品中形成多色圖像。
32.根據(jù)權(quán)利要求31的顯示篡改的安全制品，其中所述層中至少一層包括其中嵌入各自部分的圖像的透明聚合物膜或基底。
33.根據(jù)權(quán)利要求31的顯示篡改的安全制品，其中所述層中至少一層包括在至少一個表面上具有透明聚合物膜或涂層的透明聚合物基底，在所述透明聚合物膜或涂層中嵌入各自部分的有色圖像。
34.根據(jù)權(quán)利要求31-33中任一項的顯示篡改的安全制品，其中以不同顏色在各層中形成的各部分圖像通過使用透明聚合物材料層而嵌入所述層中，所述透明聚合物材料層均包含當(dāng)暴露于激光輻射時形成顏色標(biāo)記的各自的潛在成色顏料。
35.根據(jù)權(quán)利要求34的顯示篡改的安全制品，其中每一聚合物材料層的厚度基本落入約20微米-約200微米的范圍內(nèi)。
36.根據(jù)權(quán)利要求34或權(quán)利要求35的顯示篡改的安全制品，其中低熔點聚合物薄層被共擠出到聚合物基膜的一側(cè)或兩側(cè)上，形成其中提供成色物質(zhì)的所述層中的至少一層。
37.根據(jù)權(quán)利要求36的顯示篡改的安全制品，其中成色物質(zhì)提供在聚合物基膜中。
38.根據(jù)權(quán)利要求36的顯示篡改的安全制品，其中成色物質(zhì)提供在共擠出層中。
39.根據(jù)權(quán)利要求36-38中任一項的顯示篡改的安全制品，其中共擠出薄層的厚度基本落入約2微米-約50微米的范圍內(nèi)。
40.根據(jù)權(quán)利要求34-39中任一項的顯示篡改的安全制品，其中共擠出層由茂金屬聚乙烯，乙烯、丁烯或丙烯的無規(guī)共聚物或三聚物的任何一種形成。
41.根據(jù)權(quán)利要求34-40中任一項的顯示篡改的安全制品，其中潛在成色顏料以基本落入以聚合物材料重量計約0.2％-約0.5％范圍內(nèi)的濃度存在于透明聚合物材料層中。
42.根據(jù)權(quán)利要求31-41中任一項的顯示篡改的安全制品，其中制品適合于結(jié)合至另一制品。
43.根據(jù)權(quán)利要求31-42中任一項的顯示篡改的安全制品，進(jìn)一步在包含不同顏色的部分圖像的透明層的一側(cè)上包括不透明層，以便層壓安全制品中的多色圖像僅從制品的一側(cè)反射可見。
44.根據(jù)權(quán)利要求31-43中任一項的顯示篡改的安全制品，其中所述層中至少一層包括印刷信息。
45.根據(jù)權(quán)利要求31-44中任一項的顯示篡改的安全制品，進(jìn)一步包括下列的一種或多種印刷的陰影圖像；或用光學(xué)可變油墨印刷的圖像；或正反重合圖像。
46.一種制造具有多色圖像的顯示篡改的安全制品的方法，其中該方法包括提供包含第一潛在成色物質(zhì)的第一透明聚合物材料層；提供包含不同的潛在成色物質(zhì)的至少一層另外的透明聚合物材料層；通過將至少一層另外的層暴露于激光輻射中以使第一層中的潛在成色物質(zhì)顯影，從而以第一顏色形成部分圖像；通過將所述至少一層另外的層暴露于激光輻射中以使所述至少一層另外的層中的不同潛在成色物質(zhì)顯影，從而以不同顏色形成部分圖像；和將所述層層壓在一起，使得以第一顏色和不同顏色形成的各部分圖像彼此疊加，由此所述顏色聯(lián)合在層壓安全文件中形成多色圖像。
47.根據(jù)權(quán)利要求42的方法，其中激光輻射通過使?jié)撛诔缮镔|(zhì)顯影來產(chǎn)生顏色標(biāo)記，而不引起聚合物材料熔融或剝蝕。
48.根據(jù)權(quán)利要求46或權(quán)利要求47的方法，其中包含潛在成色顏料的聚合物材料層通過預(yù)混與各自的潛在成色物質(zhì)共混的一批聚合物而產(chǎn)生。
49.根據(jù)權(quán)利要求46-48中任一項的方法，其中激光輻射由以下之一提供射束偏轉(zhuǎn)技術(shù)；向量處理；掩模技術(shù)；或點陣技術(shù)。
50.根據(jù)權(quán)利要求46-49中任一項的方法，其中層壓層施加在包含成色物質(zhì)的相鄰?fù)该骶酆衔锊牧蠈又g。
51.根據(jù)權(quán)利要求50的方法，其中層壓層由低熔點聚合物或熱敏粘合劑和/或壓敏粘合劑形成，并且使用熱和/或壓力將聚合物材料層層壓在一起。
52.根據(jù)權(quán)利要求46-51中任一項的方法，其中由第一和其它層中的潛在成色物質(zhì)形成的顏色為原色或互補色。
53.根據(jù)權(quán)利要求52的方法，進(jìn)一步包括以下步驟提供包含深色成色物質(zhì)的又一透明聚合物材料層；通過將所述又一層暴露于激光輻射中從而以深色形成部分圖像；和將所述又一層層壓至其它層，使得以深色形成的部分圖像疊加在以不同顏色形成的部分圖像之上，從而為多色圖像提供更高的色澤濃度和清晰度。
54.根據(jù)權(quán)利要求52或權(quán)利要求53的方法，其中通過軟件將顯示篡改的安全制品中所要形成的圖像掃描成數(shù)字圖像并分成對應(yīng)于所述層中成色物質(zhì)的獨立的原色或復(fù)色分量，并且激光寫入軟件使用該分開的顏色分量使各層中的成色物質(zhì)顯影。
55.根據(jù)權(quán)利要求46-54中任一項的方法，進(jìn)一步包括將字符信息施加至所述層中至少一層的步驟。
56.根據(jù)權(quán)利要求46-54中任一項的方法，進(jìn)一步包括在所述層的至少一層上提供至少一個安全特征的步驟，當(dāng)安全制品被分層時，該安全特征被破壞或損壞。
57.根據(jù)權(quán)利要求56的方法，其中至少一個安全特征包括下列的任何一種或多種陰影圖像；用光學(xué)可變油墨印刷的圖像；和正反重合圖像。
全文摘要
提供一種具有多色圖像(14)的安全制品(10)，包括帶有以第一顏色(21)形成圖像(14)的部分的第一透明聚合物材料層(11)和帶有以不同顏色(22)形成圖像(14)的部分的至少一層另外的透明聚合物材料層(12)。各層層壓在一起，使得以第一顏色(21)和不同顏色(22)形成的圖像(14)的各部分相互疊加，由此這些顏色(21、22)聯(lián)合在層壓安全制品(10)中形成多色圖像(14)。在一個實施方案中，多色圖像從安全制品兩側(cè)都是可見的，在另一種形式中，可以在透明層一側(cè)設(shè)置不透明層，以提供背景用于從制品的一側(cè)反射觀察所述圖像。由不同顏色在各層中形成的圖像的各部分優(yōu)選例如通過激光標(biāo)記工藝嵌入各層中，形成顯示篡改的安全制品。
文檔編號B41M3/14GK1902059SQ200480040313
公開日2007年1月24日 申請日期2004年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月16日
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