專利名稱：在保密文書或設(shè)備里生成偏振圖案的方法
本申請是申請日為“2000年6月27日”、申請?zhí)枮椤?0809571.X”、題為“一種生產(chǎn)保密文書或裝置的方法”的分案申請。
本發(fā)明一般涉及生成保密文書或者圖案的方法，并且具體涉及包含光學(xué)衍射結(jié)構(gòu)，或者其他可視的或可檢測的效果(例如衍射光柵或者類似的設(shè)計(jì))，或者有偏振圖案的保密文書和設(shè)計(jì)。本發(fā)明適合生產(chǎn)鈔票，并且較方便的是在下文中與示例性應(yīng)用有關(guān)地來說明本發(fā)明。然而，應(yīng)該認(rèn)識到本發(fā)明并不局限于那些應(yīng)用。
應(yīng)用衍射光柵和類似光學(xué)可檢測的衍射結(jié)構(gòu)和其他結(jié)構(gòu)到文書和裝置的實(shí)踐，例如信用卡，鈔票和支票，變得被廣泛采用。現(xiàn)在，在薄的載體結(jié)構(gòu)上的多層薄膜里產(chǎn)生了衍射光柵和其他結(jié)構(gòu)。接著將此結(jié)構(gòu)從薄膜載體基底轉(zhuǎn)移到保密文書或裝置，典型的是通過使用熱印處理。反射性光學(xué)衍射裝置一般在多層結(jié)構(gòu)里包含靠近衍射結(jié)構(gòu)的一個(gè)極薄的真空處理的金屬化反射層，一般是鋁。
以此方式的光學(xué)衍射裝置和其他裝置在生產(chǎn)和應(yīng)用方面有很多缺點(diǎn)。首先，生產(chǎn)可能包含至少四層并且更常見的是更多層的多層光學(xué)衍射裝置結(jié)構(gòu)所需要的復(fù)雜性和非常專門的過程花費(fèi)大。其次，需要一個(gè)額外的處理將光學(xué)衍射裝置從載體基底轉(zhuǎn)移到保密文書或裝置上。第三，由于真空處理的金屬化反射層很弱所以光學(xué)衍射裝置整體對物理磨損和拉扯和化學(xué)侵蝕的抵抗力很差。
本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是改善或者克服已知方法的一個(gè)或者多個(gè)缺點(diǎn)，所述方法用于產(chǎn)生保密文書和裝置，包含光學(xué)衍射裝置或者其他可檢測的效果，例如偏振圖案。
本發(fā)明提供了一種產(chǎn)生保密文書或者裝置的方法，所述保密文書或者裝置包含一個(gè)基底和一個(gè)可檢測的保密設(shè)計(jì)，所述方法包含步驟將基底表面的一塊區(qū)域進(jìn)行曝光處理，在基底表面生成了改變的狀態(tài)以在所述表面產(chǎn)生可檢測的效果，例如一個(gè)偏振圖案或者一個(gè)光學(xué)衍射結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明還提供了一種產(chǎn)生保密文書或者裝置的方法，所述保密文書或者裝置包含一個(gè)基底和一個(gè)可檢測的保密設(shè)計(jì)，所述方法包含步驟
使用形成圖案的激光照射基底表面的一塊區(qū)域，燒蝕所選擇的表面部分，并且從而在所述表面上形成了光學(xué)衍射結(jié)構(gòu)。
在另一形式里，本發(fā)明提供了一種產(chǎn)生保密文書或者裝置的方法，所述保密文書或者裝置包含一個(gè)基底和一個(gè)可檢測的保密設(shè)計(jì)，所述方法包含步驟將基底表面的一塊區(qū)域暴露在光源下，導(dǎo)致基底的光致聚合，轉(zhuǎn)而產(chǎn)生了偏振狀態(tài)或者圖案。
當(dāng)集成到保密文書或者裝置時(shí)，本發(fā)明極大的簡化了保密裝置的多層結(jié)構(gòu)。光學(xué)衍射或者偏振或者類似設(shè)計(jì)的應(yīng)用可以簡單的集成到保密文書或者裝置的制造過程里。而且，在那些使用反射性光學(xué)衍射或者偏振裝置的情況下，可以不使用易脆金屬化覆層。
所述產(chǎn)生保密文書或者裝置的方法還包含放置掩模到激光射線路線上以產(chǎn)生所述形成圖案的激光射線。
可以方便的使用透明塑料薄膜形成基底。可以使用聚合體材料形成透明塑料薄膜。在使用反射性衍射設(shè)計(jì)時(shí)可以使用紙張，紙/聚合體復(fù)合物，覆層紙張和其他非透明基底形成基底。
在一個(gè)具體實(shí)施例里，基底還可以包含一個(gè)應(yīng)用到透明塑料薄膜的透明覆層，在此透明覆層形成光學(xué)衍射結(jié)構(gòu)。可以使用聚合體材料形成此透明覆層。
在一個(gè)具體實(shí)施例里，基底還可以包含施加到透明覆層的一個(gè)反射性覆層。反射性覆層可以由聚合體材料形成并且可以包含金屬化色素微粒。
反射性覆層和透明覆層都可以方便地由類似的抵抗物理退化(例如由于化學(xué)侵蝕)的材料形成。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例里，基底還包含施加到透明覆層的透明層。透明層可以由聚合體材料形成。透明層和透明覆層都可以便利的由類似的抵抗物理退化(例如由于化學(xué)作用)的材料形成。
仍然在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例里，基底還包含施加到透明塑料薄膜的反射性覆層，所述光學(xué)衍射結(jié)構(gòu)可以在反射性覆層內(nèi)形成。反射性覆層可以由聚合體材料形成并且可以包含金屬化色素微粒。
基底還可以包含施加到反射性覆層的透明覆層。透明覆層可以由聚合體材料形成。在使用反射性衍射結(jié)構(gòu)時(shí)基底可以由紙張，紙/聚合體復(fù)合物，覆層紙張和其他非透明基底形成。反射性覆層和透明覆層都可以由類似的抵抗物理退化(例如由于化學(xué)作用)的材料形成。
生成保密文本和裝置的方法還可以包含步驟施加至少一層不透明層到基底，所述至少一層不透明層僅僅部分的覆蓋基底表面，至少保留所述光學(xué)衍射圖案不被所述不透明層覆蓋。
另一方面，本發(fā)明的方法可以應(yīng)用于產(chǎn)生其他類型的不將衍射現(xiàn)象作為使裝置得以保密的可視光學(xué)圖案或者效果的基礎(chǔ)的保密裝置并且可以應(yīng)用于包含此設(shè)計(jì)的文書。
例如，可以在保密文書的基底里或者在覆蓋層里產(chǎn)生一幅僅僅在偏振光下才可以看見的圖像。
在此情況下，在普通的非偏振光照條件下此圖像是不可見的，并且僅僅當(dāng)在某種偏振光照條件下才可以看見。使圖像可視的光照條件的偏振狀態(tài)可以是線性偏振或圓偏振。通過在文書本身上提供偏振光照條件的裝置，還可以產(chǎn)生在偏振光照條件下，檢查在保密文書本身上的圖案的方法(即，通過觀察其可視的顯示)。這樣的圖案可以是單個(gè)多層圖案，其中的一層可以是或者可以不是基底層并且保留的層可以是在形成或印刷流程中應(yīng)用的覆層。
下面的說明指出了本發(fā)明的各種特征的更詳細(xì)細(xì)節(jié)。為了便于理解本發(fā)明，參考附圖以一些較佳實(shí)施例說明了本發(fā)明。然而應(yīng)該理解，本發(fā)明不應(yīng)該局限于圖中所述的較佳具體實(shí)施例。
在圖中

圖1是說明生成根據(jù)本發(fā)明的包含反射性衍射結(jié)構(gòu)的保密文書的第一具體實(shí)施例的方法所含的步驟的示意圖；圖2是說明生成根據(jù)本發(fā)明的包含反射性衍射結(jié)構(gòu)的保密文書的第二具體實(shí)施例的方法所含的步驟的示意圖；圖3是說明生成根據(jù)本發(fā)明的包含反射性衍射結(jié)構(gòu)的保密文書的第三具體實(shí)施例的方法所含的步驟的示意圖；圖4是說明生成根據(jù)本發(fā)明的包含透射性衍射結(jié)構(gòu)的保密文書的第一具體實(shí)施例的方法所含的步驟的示意圖；圖5是說明生成根據(jù)本發(fā)明的包含透射性衍射結(jié)構(gòu)的保密文書的第二具體實(shí)施例的方法所含的步驟的示意圖；圖6是說明生成根據(jù)本發(fā)明的包含透射性衍射結(jié)構(gòu)的保密文書的第三具體實(shí)施例的方法所含的步驟的示意圖；現(xiàn)在參考圖1，圖1顯示了在生產(chǎn)聚合體鈔票中使用的由聚合體材料形成的透明塑料薄膜2?；?可以由至少一雙軸方向的聚合體薄膜形成?；卓梢园瑔螌泳酆象w材料薄膜，或者另一方面，基底可以包含一個(gè)兩層或多層透明雙軸方向的聚合體薄膜的層壓材料。圖1所示的基底是截面圖。同時(shí)將參考圖1到6，與聚合體鈔票的生產(chǎn)相關(guān)的說明本發(fā)明。應(yīng)該意識到本發(fā)明也可應(yīng)用于生產(chǎn)信用卡，支票和其他保密文書和設(shè)計(jì)，并且那些保密文書里的基底的功能和性能可以各不相同。
在此例子里，通過使用有圖案的激光射線照射表面的一塊區(qū)域在基底2的表面3上形成了一個(gè)衍射光柵或者其他光學(xué)衍射設(shè)計(jì)。入射到基底2的表面3上的激光輻射的圖案，可以通過在激光入射路線上放置掩模實(shí)現(xiàn)。掩模4上有小孔5，這樣激光從那些區(qū)域透過掩模，光線作用在將產(chǎn)生衍射光柵的基底2的表面，導(dǎo)致材料被燒蝕或者其他的在基底2的表面上去除物質(zhì)達(dá)到合適深度，并且得到了三維的光學(xué)衍射結(jié)構(gòu)6。
接著將反射性覆層7施加到基底2上的經(jīng)燒蝕的表面。反射性覆層可以是含有金屬色素微?；蚍瓷淞Ｗ拥木酆衔锔矊樱詫?shí)現(xiàn)反射作用?？梢酝ㄟ^一般的印刷方法施加反射性覆層7，并且可以填充基底2的表面3上激光融化產(chǎn)生的三維結(jié)構(gòu)。被覆膜的聚合體層7作用為固定反射性微粒的基質(zhì)，并且提供了反射性層抵抗物理磨損和拉扯所需要的強(qiáng)度和韌性，同時(shí)色素微?？梢杂傻挚够瘜W(xué)侵蝕的材料形成。
當(dāng)來自光源9的入射光線8反射向使用者10時(shí)，觀察到反射光線11被衍射。
不透明層12和13可以施加到被覆膜的基底的一個(gè)或者更多對面上。不透明層12和13可以包含一種或者多種不同的不透明油墨，這些油墨可以用于印刷鈔票或者保密文書。例如，不透明油墨層可以包含色素覆蓋層，其包含散布在熱激活的可交叉連接的聚合體材料的膠合物或者載體里的色素(例如二氧化鈦)。另一方面，經(jīng)覆蓋的基底可以夾在紙質(zhì)不透明層之間。
為了觀察光學(xué)衍射設(shè)計(jì)導(dǎo)致的衍射效果，保留基底2表面的至少一個(gè)第一區(qū)域不被不透明層覆蓋。
圖2說明了根據(jù)本發(fā)明的產(chǎn)生保密文書或者設(shè)計(jì)的方法的第一種變體。在此圖中，首先用透明覆蓋層20覆蓋基底2。透明覆蓋層20可以由聚合體材料形成。
接著使用由掩模4形成了圖案的激光燒蝕透明層20的選擇部分，并且在那里形成了一個(gè)三維光學(xué)衍射結(jié)構(gòu)21。反射性覆層，與圖1中施加到基底2的反射性覆層7一樣，接著通過通常的印刷方法被施加透明覆層20上。透明覆層20和反射性覆層22可以由覆膜的聚合體材料形成或者由類似的抵抗物理退化(例如由于化學(xué)侵蝕)的材料形成。以此方式，想通過溶解或者化學(xué)刻蝕反射性層22以重新獲得光學(xué)衍射圖案的偽造品，也將導(dǎo)致透明層22和在那里形成的光學(xué)衍射結(jié)構(gòu)的溶解或者化學(xué)刻蝕。
再次，可以將不透明層施加到被覆膜的基底結(jié)構(gòu)2，20，22的一個(gè)表面或者兩表面。
圖3中顯示了如圖1所述的方法的第二種變體。在此圖中，首先使用反射性覆層25覆蓋基底2的一個(gè)表面，如同圖1中的反射性層7。接著由掩模4形成圖案的激光燒蝕反射性覆層25的材料，從而在反射性覆層25上形成了一個(gè)三維光學(xué)衍射結(jié)構(gòu)26。
接著，將一個(gè)透明覆層27施加到反射性覆層25。透明覆層27可以填充在反射性層25上形成的三維結(jié)構(gòu)。再次，反射性覆層25和透明覆層27和可以由類似的抵抗物理退化(例如由于化學(xué)侵蝕)的材料形成，以防止光學(xué)衍射結(jié)構(gòu)26被偽造。
圖1到圖3說明了生產(chǎn)包含反射性衍射圖案的保密文書的方法的例子，同時(shí)圖4到圖6說明生產(chǎn)包含透射性衍射圖案的保密文書的方法的例子。在圖4里，透明聚合體薄膜2的一個(gè)表面被透過掩模4的激光燒蝕，在那里形成了如圖1所示的相同的光學(xué)衍射圖案6。然而，在此例子里，沒有隨后將反射性層應(yīng)用到基底2的表面上，從而當(dāng)來自光源9的光線30透過基底2時(shí)使用者10可以發(fā)現(xiàn)衍射效果。
在前面的例子里，將不透明層31到34施加到基底2的相對的兩表面上，保留未覆蓋區(qū)域35和36以使光線30透過在基底2上形成的光學(xué)衍射結(jié)構(gòu)。
在此方法的第一種變體里，如圖5所示，再次將光學(xué)衍射圖案6燒蝕到透明基底薄膜2的一個(gè)表面。隨后，與基底薄膜2的折射率不同的透明覆蓋層40被施加到基底2的表面。透明覆膜40，如同在前面的例子里，填充了三維衍射圖案6，并且防止了光學(xué)衍射結(jié)構(gòu)6的磨損。當(dāng)光線透過基底和透明覆層時(shí)可以再次發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)6產(chǎn)生的衍射效果。
在方法6里，說明了生產(chǎn)包含透射性衍射結(jié)構(gòu)的保密文書的方法的第二種變體。在此圖中，首先使用由透明聚合體材料形成的透明覆層45覆蓋透明塑料基底2。透過入射有圖案的激光將衍射結(jié)構(gòu)46燒蝕到透明覆層45。接著將透明層47覆蓋到透明覆層45上，填充了在那里形成的衍射結(jié)構(gòu)46。透明層47和透明覆層45由有不同折射率的材料形成，為了當(dāng)光線透過保密文書時(shí)可以發(fā)現(xiàn)衍射效果。當(dāng)此方法不包含透明層47時(shí)，得到的文書仍然有上述的功能。
在本發(fā)明的此例子/具體實(shí)施例中說明的設(shè)計(jì)依靠將構(gòu)成圖案的一層材料的偏振狀態(tài)形成圖案的能力。這應(yīng)用到包含可視圖像的層并且其他可以作為產(chǎn)生偏振光條件的偏振濾鏡，在此層下可以看見圖案的圖像層。具體地說，在偏振狀態(tài)被形成了圖案的層中使用UV光-可聚合材料。透過排列材料的分子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了偏振狀態(tài)，這是通過暴露材料到UV光源下(例如激光或者一般的UV燈)達(dá)到的。光線暴露產(chǎn)生了有由光線聚合處理“固定”的特定偏振狀態(tài)的分子狀態(tài)。通過遮罩UV光源以產(chǎn)生空間上橫過圖案的不同的偏振狀態(tài)，獲得了形成了圖案的偏振狀態(tài)。
這樣做所需的裝置可能有各種特定的構(gòu)造。例如光源可以是一個(gè)UV激光或者一個(gè)通常的UV燈。相似的單個(gè)或者多個(gè)掩模處理步驟可以應(yīng)用于產(chǎn)生各種橫過此圖案的空間區(qū)域所需的各種偏振狀態(tài)。
在本發(fā)明的此具體實(shí)施例中，在遮罩基底處理中應(yīng)用了合適的層。在此過程中，為了將它們“固定”在合適的偏振狀態(tài)下，當(dāng)應(yīng)用了這些需要偏振的層后，立即將其暴露在UV激光或者其他UV光源下。
在基底或者覆層上產(chǎn)生需要的偏振狀態(tài)的過程與上述的產(chǎn)生衍射結(jié)構(gòu)的過程相似，除了通常的UV燈可以替代上述的UV激光光源這一點(diǎn)以外。
應(yīng)該認(rèn)識到圖1到圖6中所述的方法可以簡單的集成為正常的多步流程，其中基底被覆膜或者其他處理，用于產(chǎn)生保密文書或裝置，激光處理僅被集成到此多步流程中。此方法，和包含由此方法產(chǎn)生的光學(xué)衍射圖案的保密文書或者圖案，消除了單獨(dú)的生產(chǎn)光學(xué)衍射圖案轉(zhuǎn)移箔的生產(chǎn)過程和單獨(dú)的用于轉(zhuǎn)移衍射圖案轉(zhuǎn)移箔到產(chǎn)品上的熱印箔轉(zhuǎn)移處理。
根據(jù)本發(fā)明的方法可以產(chǎn)生反射性或者透射性光學(xué)衍射圖案，例如反射性光學(xué)可變圖案或者透射全息圖。
最后，應(yīng)該認(rèn)識到，不離開本發(fā)明的范圍可以對此方法和保密文書或裝置作修改和/或改變。
權(quán)利要求
1.一種產(chǎn)生保密文書或裝置的方法，該保密文書或裝置包含一個(gè)形式為偏振圖案的基底和可檢測的保密裝置，其特征在于，所述方法包含以下步驟將所述基底一側(cè)的一表面區(qū)域暴露于有圖案的激光束，以在所述表面內(nèi)產(chǎn)生所需的偏振圖案，該有圖案的激光束具有所需偏振圖案的圖案。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，暴露所述表面區(qū)域以作曝光處理，從而使所述表面光聚合，以產(chǎn)生所需的偏振圖案。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該方法還包括步驟用有圖案的激光束照射所述表面區(qū)域以燒蝕選擇的所述表面部分。
4.如前述任一權(quán)項(xiàng)所述的方法，其特征在于，該方法還包括步驟放置一個(gè)掩模在激光照射的路徑上以產(chǎn)生所述有圖案的激光束。
5.如前述任一權(quán)項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述基底包含一透明塑料薄膜。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述基底還包含至少一施加到所述透明塑料薄膜的覆層。
7.一種保密文書或裝置，包含由前述任一權(quán)項(xiàng)所述方法制造的偏振圖案。
全文摘要
一種產(chǎn)生包含一個(gè)基底和一個(gè)光學(xué)衍射圖案的保密文書或裝置的方法，所述方法包含步驟使用有圖案的激光射線照射基底(2)的一表面區(qū)域以燒蝕選擇的表面部分從而在所述一表面形成一光學(xué)衍射結(jié)構(gòu)。一種產(chǎn)生包含一個(gè)基底和一個(gè)可變的光學(xué)保密圖案的保密文書或裝置的方法，例如用于產(chǎn)生偏振圖案的方法，所述方法包含步驟暴露所述基底的一表面區(qū)域到光源下，所述光源將導(dǎo)致基底的光聚合，并從而產(chǎn)生了偏振狀態(tài)或者圖案。
文檔編號B42D15/00GK1618623SQ2004100642
公開日2005年5月25日 申請日期2000年6月27日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月28日
發(fā)明者P·津泰克, G·F·鮑爾 申請人:證券票據(jù)有限公司