專(zhuān)利名稱(chēng)：具有特定反射波長(zhǎng)的成對(duì)光學(xué)可變安全要素的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及安全文件(security document)領(lǐng)域。其涉及成對(duì)光學(xué)可變安全要素，該成對(duì)光學(xué)可變安全要素包括光學(xué)可變箔形式或用含光學(xué)可變干涉色素的墨水制成的印刷形式的第一和第二光學(xué)可變干涉圖案(device)，其中該第一和第二干涉圖案在確定的入射角下呈現(xiàn)光譜匹配。還公開(kāi)了用于制造該成對(duì)光學(xué)可變安全要素的多組光學(xué)可變圖案和多組包含光學(xué)可變色素的墨水或涂層合成物、以及使用該安全要素以用于保護(hù)文件和物品、以及載有該安全要素的安全文件和物品。
背景技術(shù)：
安全印刷領(lǐng)域中已知光學(xué)可變箔、光學(xué)可變色素(OVP)、含OVP的涂層合成物、顯著光學(xué)可變墨水(0VI )。這種光學(xué)可變要素呈現(xiàn)依賴(lài)視角或入射角的色彩，且是用于保護(hù)鈔票和其它安全文件免于通過(guò)通?？捎玫牟噬珤呙?、印刷和拷貝用辦公室設(shè)備非法再制造的優(yōu)選選擇。為了增強(qiáng)受光學(xué)可變安全要素保護(hù)的文件的抗偽造性和視覺(jué)鑒定簡(jiǎn)單性，已提出在同一文件上組合一個(gè)以上的光學(xué)可變特征。WO 2005/044583公開(kāi)了在安全文件的一個(gè)以上構(gòu)成部分中使用相同光學(xué)可變安全要素。WO 96/39307公開(kāi)了成對(duì)光學(xué)可變圖案，其包括在同一表面上的分離開(kāi)的位置中的第一和第二光學(xué)可變圖案，使第一和第二光學(xué)可變色素分別置于該第一和第二光學(xué)可變圖案中，其中該光學(xué)可變色素在一確定的入射角下具有相同色彩，并在所有其它入射角下具有不同色彩。WO 96/39307的圖案的特征為，成對(duì)光學(xué)可變色素的設(shè)計(jì)選擇成在(CIELAB)aVi 圖中，根據(jù)視角或入射角呈現(xiàn)該色素的色彩，其中存在對(duì)應(yīng)于該兩個(gè)光學(xué)可變色素具有同一色調(diào)(hue)的視角或入射角的交叉點(diǎn)。WO 96/39307的第一和第二光學(xué)可變色素在全電介質(zhì)干涉色素的情況下被實(shí)現(xiàn)為具有大致相同設(shè)計(jì)波長(zhǎng)的不同四分之一波設(shè)計(jì)。在金屬-電介質(zhì)干涉色素的情況下，該第一和第二色素被涉及為具有大致相同的波長(zhǎng)的不同半波設(shè)計(jì)。WO 96/39307圖案的主要缺點(diǎn)在于在一確定入射角下的第一和第二色素所要求的 “相同色調(diào)”必須通過(guò)不同光譜特性產(chǎn)生，因?yàn)椴豢赡苡貌煌乃姆种徊ɑ虬氩ㄔO(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)相同光譜特性。所觀察的色調(diào)僅表示色素光譜反射特性(即，作為波長(zhǎng)之函數(shù)的反射強(qiáng)度)到人類(lèi)色彩感知三維空間上的投影，且如普通技術(shù)人員所知，不同光譜特性可具有在人類(lèi)色彩感知空間上的相同投影(色彩位變異構(gòu)(color metamerism)).該事實(shí)的結(jié)果為，在WO 96/39307中所使用的第一和第二光學(xué)可變色素的感知色彩以不同方式依賴(lài)于照明源光譜特性，使得一個(gè)所述的交叉點(diǎn)(兩個(gè)所述光學(xué)可變色素在此具有相同色調(diào))可能僅在確定類(lèi)型的光源(例如，白熾光)下是可觀察的，且不在不同類(lèi)型光源(例如，熒光)下出現(xiàn)。本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的該缺點(diǎn)，并公開(kāi)精確(true)成對(duì)光學(xué)可變安全要素，其總是在確定入射角下呈現(xiàn)色彩匹配而無(wú)關(guān)于所使用的照明源。

發(fā)明內(nèi)容
現(xiàn)參照以下公開(kāi)內(nèi)容和權(quán)利要求解釋本發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明，所陳述的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)成對(duì)光學(xué)可變安全要素來(lái)解決，該成對(duì)光學(xué)可變安全要素具有例如以第一和第二光學(xué)可變箔，或墨水或涂層合成物中的第一和第二光學(xué)可變色素來(lái)實(shí)現(xiàn)的第一和第二光學(xué)可變干涉圖案，該光學(xué)可變安全要素的圖案被布置成可同時(shí)看到它們，且其在確定入射角下呈現(xiàn)精確光譜匹配，同時(shí)在所有其它入射角下具有不同光譜。因此本發(fā)明的成對(duì)光學(xué)可變安全要素包括，至少一個(gè)第一和一個(gè)第二光學(xué)可變干涉圖案，這些干涉圖案具有不同變色(color travel)，且以全電介質(zhì)多層疊層、或金屬-電介質(zhì)多層疊層、或膽甾(即，手性向列(chiral nematic))液晶膜、或其組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。該干涉圖案的特征還在于在光譜匹配的入射角下(交叉點(diǎn))他們具有相同(例如，四分之一波或半波)干涉設(shè)計(jì)，該干涉圖案的特征還在于至少一個(gè)它們的組成電解質(zhì)層的折射率不同。本發(fā)明所依賴(lài)的事實(shí)為干涉圖案的變色(color travel)取決于包含在圖案中的電介質(zhì)材料的折射率。該依賴(lài)性是物理規(guī)律，與干涉圖案的不同層的內(nèi)部和外部的光傳播速度的差別相關(guān)，且因此應(yīng)用于所有類(lèi)型的色彩偏移光學(xué)干涉圖案，它們是全電介質(zhì)多層薄膜、金屬-電介質(zhì)多層薄膜、或者膽留液晶類(lèi)型。本公開(kāi)中的“變色”和“色彩偏移”意味著將光學(xué)可變干涉圖案從正交入射轉(zhuǎn)為切向入射時(shí)所觀察的色彩改變?！白兩备_地指示該圖案的色彩以(CIELAB)aVi圖中的視角或入射角為函數(shù)，而“色彩偏移”僅指示該圖案的視覺(jué)外觀改變。在本公開(kāi)的上下文中 “光學(xué)可變”指示色彩對(duì)視角或入射角的依賴(lài)特性。“正交入射”意味著相對(duì)于干涉圖案平面在80°至90°角度下觀看。“掠入射 (Grazing incidence) ”意味著相對(duì)于干涉圖案平面在0°至10°角度下觀看。通常假定在光譜條件下照射。“交叉點(diǎn)”是該第一和第二光學(xué)可變圖案在(CIELAB)aVi圖中具有相同色調(diào)的視角或入射角。在本公開(kāi)中“光譜匹配”意味著作為波長(zhǎng)的函數(shù)的光譜反射或傳播特性性質(zhì)上類(lèi)似；即第一和第二光學(xué)可變干涉圖案的光譜特性在相同波長(zhǎng)下呈現(xiàn)相同光譜帶，并具有相同寬度。下文中“光譜匹配”不意味著第一和第二光學(xué)可變圖案的光譜帶具有相同絕對(duì)強(qiáng)度。事實(shí)上，諸如可發(fā)源于不同材料使用或不同色素用料(loading)的第一和第二圖案的不同絕對(duì)反射或傳播強(qiáng)度在本發(fā)明的上下文中是可接受的。反射色彩、所觀察的隨角度的色彩偏移、以及本文所考慮的干涉圖案的起源在下文中以半波設(shè)計(jì)的金屬-電介質(zhì)薄膜干涉圖案示例來(lái)解釋。帶有必要改變的類(lèi)似推理應(yīng)用于在半透明物中使用的干涉圖案的傳播色彩、以及應(yīng)用于其它類(lèi)型的干涉圖案，即四分之一波設(shè)計(jì)、全電介質(zhì)薄膜圖案、膽留型液晶膜、以及這種圖案和設(shè)計(jì)的可能組合。半波設(shè)計(jì)金屬-電介質(zhì)薄膜干涉圖案的特征為其包括“吸收/電介質(zhì)/反射”層結(jié)構(gòu)，其中“吸收”層部分地傳播和部分地反射入射光，電介質(zhì)層傳播入射光，且反射層反射入射光。該圖案的說(shuō)明性實(shí)施例由以下順序和厚度的層給出“鉻(5nm)/氟化鎂GOOnm)/ 鋁 GOnm) ”。
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參考

圖1，具有η > 1的折射率的電介質(zhì)層(D)的視光學(xué)厚度(“光學(xué)滯后”0L) 等于0L = n*d*sin(e ’)，其中θ，表示在層(D)內(nèi)部相對(duì)于層平面的光的入射角。光學(xué)滯后在正交入射(θ ’ = 90° )處最大(n*d)，且隨著入射角的減小而減小至切向入射(Θ ’ =0° )處的最小值零。光波向前穿過(guò)電介質(zhì)(D)傳播，在反射層(R)處反射，且穿過(guò)電介質(zhì)(D)傳播返回，因此遲滯落后于最頂吸收層(A)處所反射的光波，從層(D)內(nèi)部看，其滯后的量為 2*0L = 2*n*d*sin( θ，)。借助于斯涅爾定理(Snellius’ law), sin (θ，)可表達(dá)成入射角θ的函數(shù)，θ是層外部的相對(duì)于層平面的角。假設(shè)外部折射率為1(空氣)，則作為θ的函數(shù)的光學(xué)滯后為OL = d* V (n2-cos2(0))。從層外部看，電介質(zhì)層(D)的光學(xué)滯后在正交入射(Θ = 90° )處最大為(n*d)，且隨著入射角的減小而減小至切向入射(Θ = 0° )處的最小值 d* V (Ii2-I)。光波向前穿過(guò)電介質(zhì)⑶傳播，在反射層(R)處反射，并穿過(guò)電介質(zhì)⑶傳播返回，因此遲滯落后于最頂吸收層(A)處反射的光波，從層(D)外部看，其滯后的量為2*0L =2*d* V (n2-COS2 ( θ ))。本文中的根符號(hào)V表示在其之后的括號(hào)中的自變量(argument) 的平方根。被干涉圖案反射的光強(qiáng)度(R)的總量，作為入射波長(zhǎng)U)為函數(shù)，大致以R(X) =變化，其中I最大是反射的最大強(qiáng)度。除了針對(duì)極大值λ發(fā)生反射(長(zhǎng)波輻射的反射)外，該圖案已在OL= λ/2(第一階)、λ (第二階)、3λ/2(第三階)、2 λ (第四階)、5 λ /2(第五階)、...k* λ /2(第k階)，即，針對(duì)所有“半波”的倍數(shù)處顯出反射最大值。從該序列中易于看出，發(fā)源于660nm半波設(shè)計(jì)的圖案(即在660nm波長(zhǎng)(紅色光) 處具有其第一反射最大值)，將在330nm波長(zhǎng)(紫外光)處具有其第二反射最大值，而發(fā)源于1320nm半波設(shè)計(jì)的圖案(即在660nm波長(zhǎng)處具有其第二反射最大值)將在440nm波長(zhǎng) (藍(lán)色)處具有其第三反射最大值，且發(fā)源于1980nm半波設(shè)計(jì)的圖案(即在660nm波長(zhǎng)處具有其第三反射最大值)將在495nm波長(zhǎng)(綠色)處具有其第四反射最大值。因此顯而易見(jiàn)，顯然地，發(fā)源于不同半波設(shè)計(jì)的干涉圖案的相同反射色彩必然為位變異構(gòu)，即，它們的匹配或不匹配總是取決于照射條件。從上述的事實(shí)顯而易見(jiàn)，WO 96/39307中公開(kāi)的成對(duì)光學(xué)可變安全要素(其基于發(fā)源于不同四分之一波或半波設(shè)計(jì)的第一和第二光學(xué)可變色素)的兩個(gè)反射光譜不能彼此匹配(例如，比較圖加和圖2c，其分別示出第三階綠色和第二階綠色的光譜)。在這種情況下進(jìn)行的色彩匹配僅解決了將這些反射光譜投影到人類(lèi)色彩感知三維空間上的問(wèn)題， 而所感知的色彩仍本征地依賴(lài)于采用的照射條件。根據(jù)本發(fā)明，該成對(duì)光學(xué)可變安全要素基于在光譜匹配入射角(交叉點(diǎn))下源于相同干涉設(shè)計(jì)(例如，相同四分之一波或相同半波設(shè)計(jì))的第一和第二光學(xué)可變色素。為了在(CIELAB)aVi圖中提供交叉點(diǎn)(該處第一和第二光學(xué)可變色素具有相同色調(diào))，該第一和第二光學(xué)可變色素的組成電介質(zhì)層的至少一個(gè)的反射率必須選擇成不同，因此導(dǎo)致隨入射角的不同色彩偏移，同時(shí)具有相同光譜反射或傳播特性，即在交叉點(diǎn)處的真正相同的色彩。這對(duì)應(yīng)于滿(mǎn)足以下關(guān)系的觀看或入射角度Θ，Cl1* V W-COS2 ( θ ))= d2* V (n22-COS2(e))，其中C^n1、和d2、n2分別為第一和第二干涉圖案的厚度和電介質(zhì)層的折射率。
因此，本發(fā)明中的色彩匹配是精確的，在確定的入射角度下的光譜反射或傳播特性的準(zhǔn)確匹配，且在確定的入射角度下通過(guò)本文所公開(kāi)的成對(duì)光學(xué)可變安全要素的兩個(gè)部分的色彩匹配對(duì)文件或物品進(jìn)行鑒定不取決于所選照射條件。由光學(xué)可變干涉圖案呈現(xiàn)的隨角度的“色彩偏移”量顯著地取決于其電介質(zhì)層或其多個(gè)電介質(zhì)層的折射率，且可根據(jù)在正交入射處和切向入射處的視光學(xué)厚度(“光學(xué)滯后”)比率(r(n))來(lái)估計(jì)所設(shè)想的金屬-電介質(zhì)半波設(shè)計(jì)，r(η) = n/ V (n2_l)，其為電介質(zhì)層折射率的函數(shù)，且其對(duì)應(yīng)于在正交觀看和切向觀看處的峰值反射波長(zhǎng)的比率(V表示括號(hào)中的以下自變量的平方根)。表1示出以折射率η為函數(shù)的r (η) = λ正交(orthogonal)/λ切向(grazing)的計(jì)算值。表 1
ηr (η)ηr (η)ηr (η)ηr (η)1. 00無(wú)限1. 251. 671. 501. 341. 751. 221. 053. 281. 301. 571. 551. 311. 801. 201. 102. 401. 351. 491. 601. 281. 851. 191. 152. 031. 401. 431. 651. 261. 901. 181. 201. 811. 451. 381. 701. 24無(wú)限1. 00因此本發(fā)明的成對(duì)光學(xué)可變安全要素包括具有較低折射率(Iiis)的第一電介質(zhì)的第一光學(xué)可變干涉圖案，且其第k階反射最大值(k)示出從正交入射處的第一反射波長(zhǎng) (A1)到切向入射處的第二較短波長(zhǎng)(λ2)的偏移；以及具有較高折射率(Iis)的第二電介質(zhì)的第二光學(xué)可變干涉圖案，且其相同第k階反射最大值(k)示出從正交的入射處的第三反射波長(zhǎng)(λ3)到切向入射處的第四較短波長(zhǎng)(λ 4)的偏移；該安全要素的特征為由該第二圖案的第三和第四波長(zhǎng)覆蓋的范圍在由該第一圖案的第一和第二波長(zhǎng)覆蓋的范圍內(nèi)。所述后一方面是入射角存在的必要條件，在該條件下該第一和第二干涉圖案的該第k階反射最大值一致。第一和第二光學(xué)可變干涉圖案必須具有相同半波或四分之一波設(shè)計(jì)，以便產(chǎn)生光譜匹配，且可由選自由全電介質(zhì)多層疊層、金屬-電介質(zhì)多層疊層、膽留型液晶膜、以及其組合組成的組中的設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在本發(fā)明安全要素的特定實(shí)施例中，該干涉圖案由光學(xué)可變箔來(lái)實(shí)現(xiàn)。金屬-電介質(zhì)圖案的情況下，光學(xué)可變箔可包括“吸收/電介質(zhì)/反射”的層順序，其中反射層后可跟隨其它層，且旨在將箔粘附到襯底，以使“吸收”層在外側(cè)。在本發(fā)明安全要素的另一特定實(shí)施例中，該干涉圖案由包含在墨水或涂層合成物中的光學(xué)可變色素來(lái)實(shí)現(xiàn)，且應(yīng)用于要保護(hù)的文件或物品。在金屬-電介質(zhì)干涉圖案的情況下，該光學(xué)可變色素可包括“吸收/電介質(zhì)/反射/電介質(zhì)/吸收”的層順序，其中反射層還可包括內(nèi)部層。
在另一特定實(shí)施例中，光學(xué)可變色素結(jié)合在塑料箔中，從而得到另一類(lèi)型的光學(xué)可變箔。本文中的光學(xué)可變色素可結(jié)合到用于鑄箔的塑料物質(zhì)，并通過(guò)箔的受控伸展(例如，通過(guò)壓延來(lái)取向)。替代地，光學(xué)可變色素可在兩個(gè)塑料箔之間層疊，以制成單個(gè)光學(xué)可變箔。包含光學(xué)可變色素的墨水或涂層的組合、包含光學(xué)可變色素的箔、以及光學(xué)可變箔還可用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的安全要素，只要滿(mǎn)足所要求的光譜匹配條件即可。所述安全要素還可在透明或半透明襯底中或之上實(shí)現(xiàn)以用于在半透明中觀看，或在不透明襯底上實(shí)現(xiàn)以用于在反射中觀看。更具體地，本發(fā)明的安全要素可實(shí)現(xiàn)為用墨水在襯底上制作的光學(xué)可變印刷形式、粘附到襯底的光學(xué)可變箔形式、結(jié)合到襯底中的安全線(xiàn)形式、或透明窗口襯底形式。還公開(kāi)了用于制作成對(duì)光學(xué)可變安全要素的工藝，該工藝包括以下步驟-向襯底( 施加具有較低折射率(Iiis)的第一電介質(zhì)的第一光學(xué)可變干涉圖案， 且其第k階反射最大值(k)示出從正交入射處的第一反射波長(zhǎng)(X1)到到切向入射處的第二較短波長(zhǎng)(λ2)的偏移；-向襯底( 施加具有較高折射率(Iis)的第二電介質(zhì)的第二光學(xué)可變干涉圖案， 且其相同第k階反射最大值(k)示出從正交的入射處的第三反射波長(zhǎng)(λ3)到切向入射處的第四較短波長(zhǎng)(λ4)的偏移；其中，該第一和第二光學(xué)可變圖案選擇成由該第二圖案的第三和第四波長(zhǎng)覆蓋的范圍在由該第一圖案的第一和第二波長(zhǎng)覆蓋的范圍內(nèi)。該第一和第二光學(xué)可變干涉圖案具有相同半波或四分之一波設(shè)計(jì)，并優(yōu)選安排成可同時(shí)看到它們。根據(jù)本發(fā)明的成對(duì)光學(xué)可變安全要素可用于諸如鈔票、有價(jià)文件(value document)、身份文件、訪問(wèn)文件、標(biāo)記或消費(fèi)稅票(tax excise stamp)等文件的防偽保護(hù)， 還可用于標(biāo)記物品。還公開(kāi)了安全文件，諸如鈔票、有價(jià)文件、身份文件、訪問(wèn)文件、或消費(fèi)稅票，其包括根據(jù)本發(fā)明的成對(duì)光學(xué)可變安全要素。本發(fā)明還包括用于實(shí)現(xiàn)成對(duì)光學(xué)可變安全要素的一組第一和第二光學(xué)可變干涉圖案，該第一光學(xué)可變干涉圖案具有低折射率(His)的第一電介質(zhì)，且其第k階反射最大值 (k)示出從正交入射處的第一波長(zhǎng)(X1)到切向入射處的第二較短波長(zhǎng)(λ2)的偏移；且該第二光學(xué)可變干涉圖案具有較高折射率(ns)的第二電介質(zhì)，且其相同第k階反射最大值 (k)示出從正交的入射處的第三反射波長(zhǎng)(λ3)到切向入射處的第四較短波長(zhǎng)(λ4)的偏移，其中由該第二圖案的第三和第四波長(zhǎng)覆蓋的范圍在由該第一圖案的第一和第二波長(zhǎng)覆蓋的范圍內(nèi)。具體而言，所述第一和第二光學(xué)可變干涉圖案可選自由光學(xué)可變箔、光學(xué)可變線(xiàn)、 以及光學(xué)可變窗口組成的組。本發(fā)明還包括用于實(shí)現(xiàn)成對(duì)光學(xué)可變安全要素的一組第一和第二光學(xué)可變涂層合成物，尤其為墨水，該第一涂層合成物包含具有低折射率(nis)的第一光學(xué)可變干涉色素，且其第k階反射最大值(k)示出從正交入射處的第一波長(zhǎng)(X1)到切向入射處的第二較短波長(zhǎng)(λ2)的偏移；且該第二涂層合成物包含具有較高折射率(η。的第二光學(xué)可變干涉色素，且其相同第k階反射最大值(k)示出從正交入射處的第三反射波長(zhǎng)(λ3)到切向入射處的第四較短波長(zhǎng)(λ4)的偏移，其中由該第二色素的第三和第四波長(zhǎng)覆蓋的范圍在由該第一色素的第一和第二波長(zhǎng)覆蓋的范圍內(nèi)。具體地，該第一和第二光學(xué)可變涂層合成物可選自由絲網(wǎng)印刷墨水、銅板-凹雕墨水和凹版印刷墨水組成的組。附圖簡(jiǎn)述圖1示出諸如可使用于本發(fā)明中的感知色彩的發(fā)源以及吸收/電介質(zhì)/反射/薄膜多層疊層的色彩偏移。圖2示出根據(jù)本發(fā)明的安全要素的物理工作原理a) Cr/MgF2/Al金屬-電介質(zhì)干涉疊層的正交入射光譜；b) Cr/Y203/Al金屬-電介質(zhì)干涉疊層的正交入射光譜；c) CrA2O3Al金屬-電介質(zhì)干涉疊層的切向入射光譜；d)Cr/MgF2/Al金屬-電介質(zhì)干涉疊層的切向入射光譜。圖3示意性地示出本發(fā)明的成對(duì)光學(xué)可變安全要素，其由第一(圖像的右邊部分) 和第二(圖像的左邊部分)干涉圖案的標(biāo)記來(lái)實(shí)現(xiàn)。a)在正交入射(90° )下看到的成對(duì)安全要素，左邊和右邊部分具有不同色彩；b)在45°入射角下看到的成對(duì)安全要素，左邊和右邊部分具有相同色彩；c)在30°入射角下看到的成對(duì)安全要素，左邊和右邊部分具有不同色彩。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)借助于附圖和示例性實(shí)施例解釋本發(fā)明。圖1示出諸如可使用于本發(fā)明中的感知色彩的發(fā)源以及吸收/電介質(zhì)/反射/薄膜多層疊層的色彩偏移反射層(R)，其可具有內(nèi)部層結(jié)構(gòu)，載著至少一個(gè)電介質(zhì)層(D)，后者則在其外表面處又載有吸收層(A)。以入射角θ落在圖案上的入射光(Itl)在吸收層(A) 處分裂為初級(jí)反射束(I1)及初級(jí)傳播束(I2)；后者在被折射所改變的入射角θ ’下向前傳播穿過(guò)電介質(zhì)層(D)，在反射層(R)處反射，穿過(guò)電介質(zhì)層(D)和吸收層(A)傳播返回，且最終作為在入射角θ下的次級(jí)反射束(I3)離開(kāi)該圖案。該初級(jí)反射束(I1)和次級(jí)反射束 (I3)相互干涉，造成一些波長(zhǎng)部分地或徹底地消失而其它波長(zhǎng)部分不消失(相消干涉和相長(zhǎng)干涉)，從而通過(guò)白光光譜特定部分的選擇性反射造成色彩顯示。用于實(shí)現(xiàn)全電介質(zhì)設(shè)計(jì)或金屬-電介質(zhì)設(shè)計(jì)的方便電介質(zhì)材料是普通技術(shù)人員已知的，且可在專(zhuān)門(mén)文獻(xiàn)中找到，例如H. Angus Macleod的“薄膜晶體管光學(xué)濾光片，第三版，第15章；表2”，下文中給出可用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的示例性電介質(zhì)材料的光學(xué)參數(shù)。表 2數(shù)據(jù)取自M. Ohring，薄膜材料科學(xué)(The Material Science of Thin Films)，學(xué)術(shù)出版社(Academic Press, Inc.)，波士頓，1992。
合成物封裝密度傳播范圍(μιη)折射率NaF10.15-141. 權(quán)利要求
1.一種成對(duì)光學(xué)可變安全要素，包括具有較低折射率(nis)的第一電介質(zhì)的第一光學(xué)可變干涉圖案，且其第k階反射最大值(k)示出從正交入射下的第一反射波長(zhǎng)(X1)向切向入射下的第二較短波長(zhǎng)(λ 2)的偏移；以及具有較高折射率(ris)的第二電介質(zhì)的第二光學(xué)可變干涉圖案，且其相同第k階反射最大值(k)示出從正交入射下的第三反射波長(zhǎng)(入3) 向切向入射下的第四較短波長(zhǎng)(λ4)的偏移，其特征在于，由所述第二圖案的所述第三和第四波長(zhǎng)覆蓋的范圍在由所述第一圖案的所述第一和第二波長(zhǎng)覆蓋的范圍內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的安全要素，其特征在于，所述第一和第二光學(xué)可變干涉圖案布置成可同時(shí)看到它們。
3.如權(quán)利要求1至2的任一項(xiàng)所述的安全要素，其特征在于，所述第一和第二光學(xué)可變干涉圖案在光譜匹配入射角下具有相同的、尤其是四分之一波或半波干涉設(shè)計(jì)。
4.如權(quán)利要求1至3的任一項(xiàng)所述的安全要素，其特征在于，所述第一和第二光學(xué)可變干涉圖案由從包括以下項(xiàng)的集合中選出的干涉設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)全電介質(zhì)多層疊層、金屬_電介質(zhì)多層疊層、膽留液晶膜、以及其任意組合。
5.如權(quán)利要求1至4的任一項(xiàng)所述的安全要素，其特征在于，所述第一和第二光學(xué)可變干涉圖案選自包括以下項(xiàng)的集合光學(xué)可變箔、包含光學(xué)可變色素的箔、包含在涂層合成物中的光學(xué)可變色素、以及光學(xué)可變箔和光學(xué)可變色素的組合。
6.如權(quán)利要求1至5的任一項(xiàng)所述的安全要素，其特征在于，所述第一和第二光學(xué)可變干涉圖案包含在從包括以下項(xiàng)的集合中選出的襯底上透明襯底、半透明襯底、以及非透明襯底。
7.如權(quán)利要求1至6的任一項(xiàng)所述的安全要素，其特征在于，所述案全要素可按照從包括以下項(xiàng)的集合中選出的形式實(shí)現(xiàn)用墨水在襯底上制作的所述光學(xué)可變印刷、粘附到襯底的所述光學(xué)可變箔、結(jié)合到襯底中的所述安全線(xiàn)、以及透明窗口襯底。
8.一種用于制作成對(duì)光學(xué)可變安全要素的工藝，包括以下步驟a)向襯底(S)施加具有較低折射率(η )的第一電介質(zhì)的第一光學(xué)可變干涉圖案，且其第k階反射最大值(k)示出從正交入射下的第一反射波長(zhǎng)(X1)向切向入射下的第二較短波長(zhǎng)U2)的偏移；b)向所述襯底(S)施加具有較高折射率(ris)的第二電介質(zhì)的第二光學(xué)可變干涉圖案，且其相同第k階反射最大值(k)示出從正交入射下的第三反射波長(zhǎng)(λ3)向切向入射下的第四較短波長(zhǎng)(λ4)的偏移；其特征在于，所述第一和第二光學(xué)可變圖案選擇成由所述第二圖案的所述第三和第四波長(zhǎng)覆蓋的范圍在由所述第一圖案的所述第一和第二波長(zhǎng)覆蓋的范圍內(nèi)。
9.如權(quán)利要求8所述的工藝，其特征在于，所述第一和第二光學(xué)可變干涉圖案布置成可同時(shí)看到它們。
10.如權(quán)利要求8至9的任一項(xiàng)所述的工藝，其特征在于，所述第一和第二光學(xué)可變干涉圖案在光譜匹配入射角下具有相同的、例如是四分之一波或半波干涉設(shè)計(jì)。
11.如權(quán)利要求8至10的任一項(xiàng)所述的工藝，其特征在于，所述第一和第二光學(xué)可變干涉圖案由從包括以下項(xiàng)的集合中選出的干涉設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)全電介質(zhì)多層疊層、金屬_電介質(zhì)多層疊層、膽留液晶膜、以及其組合。
12.如權(quán)利要求8至11的任一項(xiàng)所述的工藝，其特征在于，所述第一和第二光學(xué)可變干涉圖案選自包括以下項(xiàng)的集合光學(xué)可變箔、包含光學(xué)可變色素的箔、包含在涂層合成物中的光學(xué)可變色素、以及光學(xué)可變箔和光學(xué)可變色素的組合。
13.使用如權(quán)利要求1至7的任一項(xiàng)所述的安全要素，用于諸如鈔票、有價(jià)文件、身份文件、訪問(wèn)文件、標(biāo)記或消費(fèi)稅票的文件的防偽，或用于標(biāo)記物品。
14.諸如鈔票、有價(jià)文件、身份文件、訪問(wèn)文件、標(biāo)記、或消費(fèi)稅票的安全文件，或被標(biāo)記的物品，其特征在于，所述安全文件或被標(biāo)記的物品包括如權(quán)利要求1至7的任一項(xiàng)所述的安全要素。
15.一組用于實(shí)現(xiàn)成對(duì)光學(xué)可變安全要素的第一和第二光學(xué)可變干涉圖案，所述組包括具有較低折射率(His)的第一電介質(zhì)的第一光學(xué)可變干涉圖案，且其第k階反射最大值(k)示出從正交入射下的第一反射波長(zhǎng)(X1)向切向入射下的第二較短波長(zhǎng)(λ2)的偏移；以及具有較高折射率(ns)的第二電介質(zhì)的第二光學(xué)可變干涉圖案，且其相同第k階反射最大值(k)示出從正交入射下的第三反射波長(zhǎng)(λ3)向切向入射下的第四較短波長(zhǎng)(入4) 的偏移，其特征在于，由所述第二圖案的所述第三和第四波長(zhǎng)覆蓋的范圍在由所述第一圖案的所述第一和第二波長(zhǎng)覆蓋的范圍內(nèi)。
16.如權(quán)利要求15所述的組，其特征在于，所述第一和第二光學(xué)可變干涉圖案選自包括以下項(xiàng)的集合光學(xué)可變箔、光學(xué)可變線(xiàn)、以及光學(xué)可變窗口。
17.—組第一和第二光學(xué)可變涂層合成物，優(yōu)選為墨水，用于實(shí)現(xiàn)成對(duì)光學(xué)可變安全要素，所述組包括包含具有較低折射率(nis)的第一電介質(zhì)的第一光學(xué)可變干涉色素的第一涂層合成物，且其第k階反射最大值(k)示出從正交入射下的第一反射波長(zhǎng)(X1)向切向入射下的第二較短波長(zhǎng)(λ2)的偏移；以及包含具有較高折射率(ns)的第二電介質(zhì)的第二光學(xué)可變干涉色素的第二涂層合成物，且其相同第k階反射最大值(k)示出從正交入射下的第三反射波長(zhǎng)(λ3)向切向入射下的第四較短波長(zhǎng)(λ4)的偏移；其特征在于，由所述第二色素的所述第三和第四波長(zhǎng)覆蓋的范圍在由所述第一色素的所述第一和第二波長(zhǎng)覆蓋的范圍內(nèi)。
18.如權(quán)利要求17所述的組，其特征在于，所述第一和第二光學(xué)可變涂層合成物選自包括以下項(xiàng)的集合絲網(wǎng)印刷墨水、銅板-凹雕墨水和柔性凹版印刷墨水。
全文摘要
公開(kāi)了成對(duì)光學(xué)可變安全要素，該成對(duì)光學(xué)可變安全要素包括光學(xué)可變箔形式或用含光學(xué)可變干涉色素的墨水制成的印刷形式的第一和第二光學(xué)可變薄膜多層干涉圖案，其中該第一和第二干涉圖案在確定的入射角下呈現(xiàn)光譜匹配。還公開(kāi)了用于制造該成對(duì)光學(xué)可變安全要素的多組光學(xué)可變圖案和包含光學(xué)可變色素的涂層合成物，以及使用該安全要素以保護(hù)文件和物品，以及載有該安全要素的安全文件和物品。
文檔編號(hào)G02B5/28GK102171055SQ200980139975
公開(kāi)日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2009年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月3日
發(fā)明者A·布雷科姆, E·穆勒, P·德戈特 申請(qǐng)人:錫克拜控股有限公司