專利名稱：薄膜信息載體及其制造方法與制造裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及保存信息的手段、創(chuàng)造指定用于保護(hù)有價(jià)證券及其它制品不被仿造、涂改、修改及復(fù)制的保險(xiǎn)薄膜元件的方法，以及它們的制造裝置。
現(xiàn)有技術(shù)水平已知一種信用卡形式的信息載體，具有由兩層組成的聚合物結(jié)構(gòu)(參見В.Великов等人所著“電子貨幣積累、使用、存儲(chǔ)、安全性”，M.，МНЦ ученых МГУ ИМ.М.В.Ломоносова，1994，c.9.)。在該信息載體中，聚合物結(jié)構(gòu)層內(nèi)加進(jìn)一具有浮雕表面的并包含有持卡者識(shí)別碼的層。
現(xiàn)代類型印刷浮雕圖象的分辨率不超過100mm-1。這種圖象雖不能直接進(jìn)行復(fù)制，但制做帶有這樣圖象的卡片仿制品卻也不太復(fù)雜。
一種用于模板印刷的以復(fù)合材料形式構(gòu)成的信息載體，具有由兩個(gè)層組成的聚合物結(jié)構(gòu)(JP，B4，4-67515)。所指信息載體的兩層之一是由復(fù)合的聚酯或尼綸制成，并具有尺寸不小于50μm的有規(guī)則配置的凹坑。第二層由高分子樹脂制成。
所指出的材料具有有限的分辨率，這就阻礙了它在保密通信中記錄與再現(xiàn)時(shí)的應(yīng)用。
在全息攝影與激光方法的應(yīng)用領(lǐng)域中，高頻圖象的記錄與再現(xiàn)技術(shù)取得了最大的進(jìn)步。在最近20至30年內(nèi)這些方法取得了廣泛的應(yīng)用。
已知一種制做貴重文件的方法，根據(jù)該方法，首先由紙或紙板制做一個(gè)基體(FR，A1，7634289)。為了獲得能夠引起入射光衍射、折射或反射的光學(xué)標(biāo)記的結(jié)構(gòu)，在該基體上施加一個(gè)透明層或一個(gè)由印刷油墨構(gòu)成的層，在該層內(nèi)有關(guān)真實(shí)性的信息以光學(xué)模壓標(biāo)記的形式被記錄，該模壓標(biāo)記是在壓力及加熱條件下并借助于衍射原光柵或原全息圖通過模壓方法獲得的。
同樣已知一種用于預(yù)防復(fù)制或仿造的不可重復(fù)標(biāo)記制品的方法，通過在頁(yè)片或薄膜上施加全息攝影圖象及隨后將該頁(yè)片或薄膜插入制品或其包裝物內(nèi)(GB，A1，2092952)。圖象可以是被引入的制品本身，或者可以是例如制品持有者或君主的全息攝影圖象。
盡管在現(xiàn)代發(fā)展與傳播的水平上，復(fù)制與模壓的全息攝影工藝具有很高的分辨率，但是使用非常普通的手段-在各國(guó)被廣泛生產(chǎn)的激光全息攝影臺(tái)和沖壓裝置，便可制做復(fù)制品。此外，在有價(jià)證券的大數(shù)額印制中，在該工藝?yán)玫目蚣苤?，技術(shù)上很難提供在此數(shù)額中一證券相對(duì)于另一證券的保護(hù)，因?yàn)樗荒軌蛱峁┪募膯为?dú)的保護(hù)。
已知一種標(biāo)記配備有穿孔形式獨(dú)特編碼的文件的方法，該穿孔的圖形具有可辨認(rèn)的不規(guī)則性。借助于從普通圖形發(fā)出的激光束實(shí)現(xiàn)穿孔，這時(shí)，對(duì)激光的控制是借助于計(jì)算機(jī)以這樣的方式實(shí)現(xiàn)的，每個(gè)穿孔具有取決于初始值的獨(dú)特的不規(guī)則性(DE，A1，3628353)。
使用該方法只能實(shí)現(xiàn)少量印刷份數(shù)制品的發(fā)行，因?yàn)橹瘘c(diǎn)激光燒穿的速度與在載體的整個(gè)面積上同時(shí)形成標(biāo)記的方法相比明顯偏低。該方法在最大孔深時(shí)最小孔徑的尺寸還受到限制，這些限制與激光輻射受衍射限制的波長(zhǎng)、其功率以及對(duì)于聚合物材料尤其有代表性的載體光化性有關(guān)。
已知一種受到保護(hù)免被仿造的文件的創(chuàng)造方法，根據(jù)該方法，對(duì)片狀載體至少在其一個(gè)面上施加一個(gè)反射層。向反射層施加成群顆粒，因而該反射層的表面具有變化的反射率(EP，A1，0155982)。由一群群顆粒組成的標(biāo)記，可用機(jī)讀方法進(jìn)行讀取。
這個(gè)非常原始的保護(hù)文件免被仿造的方法，在其應(yīng)用方面具有一系列實(shí)質(zhì)性限制。例如，由于顆粒在其粉碎與施加過程中產(chǎn)生集結(jié)，在分散性加大的同時(shí)，低空間頻率區(qū)域內(nèi)圖象的頻譜寬度增大，因此很難保證高分辨率。
已知還有一種制做呈絲狀或者帶狀、可被裝入文件中的保險(xiǎn)元件的方法(DE，A1，3906695)。按照該方法，在聚合物薄膜上產(chǎn)生不透明的涂復(fù)層，然后，在該涂復(fù)層內(nèi)產(chǎn)生符號(hào)和/或花紋形狀的切口。至少在與切口相重合的區(qū)域內(nèi)施加以染色材料和/或熒光物質(zhì)，于是在適當(dāng)?shù)墓庹諚l件下，這些符號(hào)和/或花紋在不透明的涂復(fù)層上就會(huì)成為可見的。
在該方法中，保險(xiǎn)元件的創(chuàng)造是通過在不透明的涂復(fù)層上形成透明的切口，即在不透明涂復(fù)層圖象的高頻特性中引入可被染色材料和/或熒光物質(zhì)填充的透明區(qū)域形式的更低頻率圖象。因而，該方法不能實(shí)現(xiàn)不透明涂復(fù)層的高頻特性水平上的載體分辨率。
已知一種用于制做信息載體的裝置(В.П.Вейко所著“薄膜元件的激光加工”，Ленинград，“機(jī)器制造”Ленинградскоеотделение，1986，C.203)。所述裝置包括激光器、形成激光束的光學(xué)系統(tǒng)、變換成信息載體的靶，以及靶移動(dòng)裝置。借助于這個(gè)裝置，在靶厚度為60-200nm時(shí)獲得最高分辨率可達(dá)0.5μm的信息載體，這還不允許充分地保護(hù)信息不被復(fù)制。
已知一種制做微型過濾器的裝置，包括有重離子源、重離子流形成系統(tǒng)、離子導(dǎo)管以及被重離子流輻照的聚合物薄膜(SU，A，574044)。蝕刻之后，在所述薄膜內(nèi)構(gòu)成直徑大于0.01μm的微型孔。這種獲得“核過濾器”名稱的薄膜僅在，例如醫(yī)學(xué)、生物學(xué)各領(lǐng)域中作物質(zhì)過濾使用。
作為本發(fā)明基礎(chǔ)的任務(wù)，在于創(chuàng)造用于保護(hù)文件和制品不被仿造與復(fù)制的薄膜信息載體，其制造方法與制造裝置，由于利用了載體產(chǎn)生裝置獨(dú)特的特點(diǎn)、載體上標(biāo)記的幾何尺寸的高度一致性以及高分辨率，故其可允許提高文件與制品的保護(hù)等級(jí)。與此同時(shí)，也考慮了所推薦的方法在載體的大份數(shù)規(guī)模生產(chǎn)中利用的可能性。
此外，所提出的任務(wù)包括在一個(gè)載體上既可產(chǎn)生可見圖象，也可產(chǎn)生隱蔽圖象，這些圖象既可配置在薄膜載體的一個(gè)面上，也可配置在其兩個(gè)面上的可能性，同時(shí)隱蔽圖象的保存期限(即到其顯象時(shí)為止)為數(shù)年時(shí)間。
發(fā)明公開所提出的任務(wù)是這樣解決的，該信息載體為至少包括一層具有起伏表面的聚合物材料的薄膜結(jié)構(gòu)，其起伏表面由具有旋轉(zhuǎn)體形式的凹坑和/或通孔構(gòu)成。
凹坑、通孔和被裂解聚合物材料區(qū)域，在聚合物材料的表面上具有在從0.001μm至20μm范圍內(nèi)的直徑，并可具有相同的直徑和不同的深度。
至少凹坑與通孔的一部分，可被各向異性材料，和/或透明導(dǎo)電材料，和/或具有磁性的物質(zhì)，和/或染色物質(zhì)，和/或疏水或親水物質(zhì)，和/或熒光物質(zhì)，和/或相應(yīng)聚合物層的裂解材料所填充。
載體的薄膜結(jié)構(gòu)，可包括至少一磁性材料層，和/或偏光材料層，和/或親水或疏水層，和/或熒光材料層，和/或部分地覆蓋聚合物材料層的金屬層，和/或熱塑性材料層。
薄膜結(jié)構(gòu)各層可由具有不同頻譜特性和折射系數(shù)的聚合物材料制成。
載體的薄膜結(jié)構(gòu)還可在其中的一個(gè)面上具有一個(gè)由聚合物材料或金屬制成的，網(wǎng)孔直徑等于或大于20μm的柵網(wǎng)。其中，柵網(wǎng)可由聚酯合成纖維制成。
所提出的任務(wù)還可以這樣解決，在至少具有一層的聚合物薄膜上實(shí)現(xiàn)標(biāo)記形成的薄膜信息載體的制做方法中，根據(jù)本發(fā)明，形成標(biāo)記所使用的方法是，用重離子對(duì)聚合物薄膜輻照以形成第一隱蔽圖象，隨后用紫外輻射對(duì)薄膜曝光以形成第二隱蔽圖象，以及對(duì)薄膜蝕刻以產(chǎn)生凹坑與通孔形式的標(biāo)記。
對(duì)聚合物薄膜的輻照，可通過使用空間調(diào)制的重離子例如碳離子、氯離子、氮離子、氧離子、氬離子來實(shí)現(xiàn)。這時(shí)，空間調(diào)制包括可在掩膜幫助下得以建立。
離子的類型及其能量通過計(jì)算或?qū)嶒?yàn)方法進(jìn)行選擇，這取決于其穿透聚合物薄膜的全部厚度的可能性。
為了增強(qiáng)載體的保護(hù)功能，依照重離子傳播方向與聚合物薄膜表面之間角度的給定變化，實(shí)施用重離子進(jìn)行的輻照。但作為特例，離子運(yùn)動(dòng)方向與薄膜表面之間的角度可以選成恒定值。從其兩面對(duì)聚合物薄膜進(jìn)行輻照的可能性，也服務(wù)于同一個(gè)目的-增強(qiáng)載體的保護(hù)功能。
如同用重離子輻照聚合物薄膜一樣，也可用空間調(diào)制的紫外輻射對(duì)其曝光，其中也可經(jīng)過掩膜來實(shí)現(xiàn)。
用紫外輻射進(jìn)行曝光，允許在薄膜上建立至其顯象可保存數(shù)年的隱蔽圖象，其顯象可通過對(duì)聚合物薄膜蝕刻直至在其中產(chǎn)生通孔和/或凹坑的方法來實(shí)現(xiàn)。
一種被用于制造被推薦的信息載體的裝置，包括依次配置的重離子源、重離子流形成系統(tǒng)、離子導(dǎo)管和在信息載體中用重離子輻照時(shí)變換成的靶，在該裝置中引入一個(gè)被配置在重離子流形成系統(tǒng)的后面的離子導(dǎo)管當(dāng)中的，并與旋轉(zhuǎn)和/或位移傳動(dòng)裝置相聯(lián)接的空間調(diào)幅單元，通過與傳動(dòng)裝置和靶位移單元的輸入口相對(duì)應(yīng)的輸出口，靶位移單元與控制單元相聯(lián)接。
與此同時(shí)，重離子流空間調(diào)幅單元可被制成活動(dòng)薄板矩陣的形式，活動(dòng)薄板至少配置成兩排和兩列，并與其旋轉(zhuǎn)和/或位移傳動(dòng)裝置相聯(lián)接。
每一薄板可具有相對(duì)自身的對(duì)稱軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)以及借助于傳動(dòng)裝置在一排和/或一列的范圍內(nèi)彼此相對(duì)位移的可能性。在矩陣的每一排中可配置由10至100塊薄板，而在矩陣的每一列中可配置由1至10塊薄板。
矩陣薄板由局部地或完全地吸收重離子的材料制成，而每塊薄板的高度是這樣選擇的，要使薄板在垂直平面內(nèi)完全遮蓋離子流。薄板的寬度在從1.0mm至100mm范圍內(nèi)進(jìn)行選擇。
附圖簡(jiǎn)述所提出的發(fā)明通過各附圖進(jìn)行解釋，其中

圖1為單層信息載體；圖2為帶金屬和熱塑層的多層信息載體；圖3為帶磁性層的多層信息載體；圖4為帶導(dǎo)電層的多層信息載體；圖5為帶網(wǎng)狀覆蓋層的信息載體；圖6為以薄膜形式使用的、用于保護(hù)文件與制品不被仿造與復(fù)制的信息載體；圖7為使用在塑料卡中的信息載體；圖8為用重離子輻照聚合物薄膜的操作步驟；圖9為用紫外輻射對(duì)聚合物薄膜曝光的操作步驟；圖10為蝕刻的操作步驟；圖11為帶有標(biāo)記的載體的一般外形；
圖12為簡(jiǎn)略地描繪用于制做信息載體的裝置；圖13為薄板矩陣的一般形式。
本發(fā)明最佳實(shí)施方案所推薦的信息載體乃是由一層或更多層聚合物材料構(gòu)成的聚合物結(jié)構(gòu)。聚合物結(jié)構(gòu)的層數(shù)由信息載體的用途所決定，并可根據(jù)載體與記錄和讀出裝置相結(jié)合的技術(shù)、工藝因素進(jìn)行選擇。
一個(gè)任意的聚合物材料層1(圖1)或任意數(shù)個(gè)聚合物材料層被制成帶有多個(gè)通孔2和/或凹坑3，它們?cè)诰酆衔锝Y(jié)構(gòu)表面上的分布與給定值相一致。
作為聚合物材料可以使用聚乙二醇對(duì)苯二甲酸酯，丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的共聚物，以及例如由乙酰纖維素或硫酸碘奎寧制成的偏光薄膜。
每個(gè)通孔2或凹坑3在表面上具有的直徑d大于0.001μm。要做到直徑值小于0.001μm在技術(shù)上有很大困難，也不能獲得穩(wěn)定的參數(shù)，而且會(huì)導(dǎo)致其實(shí)質(zhì)性的偏差。
在相應(yīng)區(qū)域內(nèi)聚合物結(jié)構(gòu)的所有凹坑與通孔都具有相同的直徑d和旋轉(zhuǎn)對(duì)稱體的形狀，例如圓柱形2或圓錐形4及5，或者其軸的取向相對(duì)于載體的表面呈不同角度的旋轉(zhuǎn)體形式6。
載體中的凹坑與通孔可用各種材料7來填充，這取決于它的具體應(yīng)用和從它讀取信息的方法。
通孔允許實(shí)現(xiàn)其它物質(zhì)從一層向另一層或從一個(gè)載體向另一個(gè)載體的轉(zhuǎn)移，而凹坑可具有不同的深度并保證與其深度相對(duì)應(yīng)的經(jīng)過計(jì)量的其它物質(zhì)向另一載體的轉(zhuǎn)移。
當(dāng)載體應(yīng)將信息保持在對(duì)于直接觀察為不明顯狀態(tài)時(shí)，存在一系列傳送信息的辦法(有價(jià)證券、塑料卡、通行證和證書的保護(hù))，與此同時(shí)，要借助于專門設(shè)備進(jìn)行有效讀取。這一切應(yīng)與信息的重建，即建立載體復(fù)制品的難度結(jié)合起來。
與在其通孔和/或凹坑中保留有在對(duì)薄膜輻照之后形成的裂解材料時(shí)，利用所推薦的載體，這些任務(wù)得以解決。
為使信息載體能夠利用，例如作為密碼保護(hù)，聚合物薄膜上的部分通孔和/或凹坑被相應(yīng)層的裂解材料所填充，其中的信息是靠由實(shí)際組成的且被裂解材料所填充的通孔和/或凹坑的組合而形成的。
這樣的載體能保證信息對(duì)直接觀察的徹底隱蔽性，不可能對(duì)其復(fù)制與仿造。
聚合物結(jié)構(gòu)的部分通孔可被各向異性材料所填充。在這種情況下，用相位法或偏光法實(shí)現(xiàn)圖象的讀取。
作為各向異性材料，可使用五種主要類型的聚合樹脂聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、密胺樹脂、硅有機(jī)樹脂或它們各種組合，以及氨基甲酸乙酯橡膠。
為了類似的目的，凹坑與通孔可用熒光物質(zhì)填充，例如由硫化鋅和錳的混合物組成的物質(zhì)進(jìn)行填充。在這種情況下，借助于電場(chǎng)或紫外源實(shí)現(xiàn)從載體再現(xiàn)圖象。
在所列舉的用各種物質(zhì)填充載體上的凹坑與通孔的方案中，隱蔽圖象的顯象是共同的。但是，依照信息保護(hù)等級(jí)的要求，為了信息的表示與信息的處理都適宜，可從所指定的方案中做出選擇。
因而，凹坑與通孔的尺寸為從0.001至0.01μm的載體可以通過只用裂解材料對(duì)其填充來實(shí)現(xiàn)，自然就具有最大的空間分辨力或記錄密度。
具有攜帶各向異性物質(zhì)和偏光物質(zhì)的凹坑與通孔的載體，有近似相同的可能性。如果說后者在偏振光中讀取時(shí)有較高的對(duì)比度，則具有用各向異性物質(zhì)填充的凹坑與通孔的載體，是以對(duì)指定材料的更大的選擇被提出。雖然具有用熒光物質(zhì)填充的凹坑和/或通孔的載體在分辨率方面不如上述載體(在這種情況下，由于熒光粉的分散度，制做的凹坑與通孔的直徑從1至5μm)，但由于自身發(fā)光，故圖象的高對(duì)比度是這種載體的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)。
聚合物結(jié)構(gòu)可由其中使用不同材料的多個(gè)層組成。
聚合物結(jié)構(gòu)中的各層使用澆灌溶液或熔體的方法，也可用轉(zhuǎn)移法互相聯(lián)接或彼此施加在一起。
帶含有熱塑材料層8(見圖2)的聚合物結(jié)構(gòu)的信息載體，具有被施加于另一載體上攜帶附加信息的能力，允許可控制地抹去已記錄的信息并可被利用于作為塑料卡、文件保護(hù)膜的信息的傳送與保存。
保護(hù)凹坑與通孔的熱塑層可被利用于將該載體緊固于另一載體上，用向一部分凹坑與通孔中滲漏或擠壓熱塑層9，10的方法，可提供改變空閑凹坑與通孔形式的已記錄信息的可能性。作為熱塑材料使用的有聚氨酯和聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇縮丁醛、丙烯腈、丁二烯的共聚物。
配置在與攜帶有凹坑與通孔的層相接觸的金屬層11，明顯地可提高載體上圖象的對(duì)比度。由于光線二次穿過部分地散射定向光通量的凹坑與通孔，故在讀取信息時(shí)的對(duì)比度得到提高。用真空噴鍍法或用化學(xué)溶液或用電鍍法施加金屬層。作為可被利用的金屬有鋁、銀、鉑、鎳、鉻和金。
如果在同一區(qū)域內(nèi)可利用不同的物理效應(yīng)來形成與讀取信息，則此信息載體會(huì)具有更大的安全性及使用的可能性。
在所推薦的載體中，借助于引入磁性層12(圖3)或用磁漆13(例如在二氧化鉻基底上)填充凹坑和/或通孔，這點(diǎn)得以實(shí)現(xiàn)。無(wú)論是在第一種情況下還是在第二種情況下，既可用光學(xué)方法，也可用磁學(xué)方法讀取信息。在第一種情況下，當(dāng)磁性層充滿整個(gè)平面時(shí)(凹坑與通孔除外)，與磁記錄信息的同時(shí)，凹坑與通孔起著用光學(xué)讀取的許可標(biāo)志的作用。在第二種情況下，載體含有信息的多點(diǎn)亞微型磁記錄。
施加在攜帶有通孔與凹坑的層上的透明導(dǎo)電層14(見圖4)，允許在記錄與顯示裝置中實(shí)現(xiàn)信息載體。在這種情況下，在信息的記錄與顯示裝置中，在配置在攜帶有通孔和/或凹坑層的相對(duì)于導(dǎo)電層為另一面上的介電薄膜15的表面上，施加以形成靜電場(chǎng)的電荷。在該電場(chǎng)的有質(zhì)動(dòng)力作用下，凹坑與通孔上方的薄膜發(fā)生取決于電荷值的形變-構(gòu)成可用相位對(duì)比光學(xué)讀取的微型起伏。在除去電荷時(shí)，在薄膜彈力作用下起伏得到恢復(fù)。作為導(dǎo)電層，使用以真空噴鍍施加的氧化錫、銦薄膜。
信息載體中的多層聚合物結(jié)構(gòu)可包括多個(gè)具有不同折射系數(shù)的聚合物材料層，因此，與層中凹坑和通孔的存在相結(jié)合，信息載體獲得被用于利用光閥系統(tǒng)讀取信息的能力。
如果信息載體包括折射率彼此不同的兩層，并且其中一層包含轉(zhuǎn)向另一層的通孔與凹坑，則在這樣的載體中凹坑與通孔受到保護(hù)，而從它讀取信息的有效性則由相接觸材料折射率的差得以保持。作為這種材料使用的有聚苯乙烯和明膠，有機(jī)玻璃和冰洲石，其折射率相應(yīng)為1.588和1.465；1.491和1.658。
多層聚合物結(jié)構(gòu)中的層可由具有不同頻譜特性的聚合物材料制成，例如，使用具有以下波長(zhǎng)的聚氯乙烯顏料基礎(chǔ)上的材料對(duì)于蘭色-0.45μm，對(duì)于綠色-0.52μm，對(duì)于紅色-0.63μm。
包括具有凹坑與通孔的彩色層的信息載體，可提供傳送彩色信息的可能性，這不僅是由于被凹坑與通孔占據(jù)的面積的變化，也由于凹坑的深度。在這種情況下可實(shí)現(xiàn)彩色信息的加法與減法傳送。在最簡(jiǎn)單的情況下可使用被蘭色和紅色著色劑染色的聚苯乙烯以及聚氯乙烯顏料-紅色和綠色的-基礎(chǔ)上的薄膜。
用于建立色域的輔助可能性，是靠用染色物質(zhì)填充凹坑與通孔時(shí)獲得。
有這種聚合物結(jié)構(gòu)的信息載體，具有由載體各層中的通孔與凹坑構(gòu)成的多色彩圖象，并被用于，例如記錄帶有保護(hù)功能的高質(zhì)量信息。
包括帶有不同深度凹坑層的聚合物基體的信息載體，可提供向另一載體轉(zhuǎn)移數(shù)量與凹坑容量相對(duì)應(yīng)的染色物質(zhì)的可能性，即實(shí)現(xiàn)凹版印刷原理，此時(shí)印刷元件由幾個(gè)微米至幾分之一微米組成，而深度可在從0至5-20μm變化。
如果在所推薦的載體中，其中一個(gè)外表面由親水或疏水材料制成，而其凹坑與通孔被疏水或親水材料填充，則在此情況下載體具有帶亞微型印刷的或空格的元件的膠版印刷形式。用于這種載體的材料為聚酯合成纖維。為了獲得疏水性質(zhì)，凹坑與通孔用清漆填充，而親水性質(zhì)-用淀粉。
具有攜帶凹坑與通孔層的信息載體，作為模版印刷形式可被利用于向另一載體傳送彩色圖象形式的信息。作為載體，使用聚酯合成纖維，為提高出版份數(shù)的穩(wěn)定性，用薄金屬層將其覆蓋。作為染色物質(zhì)，使用油墨與膏體。這樣的載體提供了傳送微型和亞微型圖象單元的可能性。
如果需要借助于粘合劑將信息轉(zhuǎn)移到另一載體上，那么為了防止粘合劑落入載體的凹坑與通孔中，在攜帶有這些單元的層與粘合劑之間放置網(wǎng)孔等于或大于20μm、由聚酯合成纖維制成的柵網(wǎng)16(見圖5)。此時(shí)，孔徑小于20μm的柵網(wǎng)，不能保證在從布置在柵網(wǎng)孔隙中的凹坑與通孔讀取圖象時(shí)有足夠的信/噪比。
在聚合物結(jié)構(gòu)上具有柵網(wǎng)的信息載體，指定用于向另一載體轉(zhuǎn)移圖象，并受保護(hù)避免粘合劑進(jìn)入通孔與凹坑，以及被使用在防止非準(zhǔn)許利用的信息保護(hù)系統(tǒng)中。
全部凹坑與通孔具有同一尺寸這一條件的執(zhí)行，是所推薦信息載體的非常重要的性質(zhì)。
這樣的載體可被用于保護(hù)有價(jià)證券、塑料卡和其它文件，還應(yīng)用于在其基礎(chǔ)上制做不同用途產(chǎn)品的受保護(hù)標(biāo)簽。在顯微鏡下很容易確定相同尺寸的通孔與凹坑的存在以及它們的分布，借助于顯微鏡、視頻攝像機(jī)和計(jì)算機(jī)展現(xiàn)出該信息與給定信息的同一性?，F(xiàn)在還不存在復(fù)制亞微型結(jié)構(gòu)的方法，而要在足夠大的面積上再現(xiàn)具有相同尺寸的亞微型通孔和/或凹坑實(shí)際上是不可能的。
指出在推薦的信息載體中產(chǎn)生具有不同直徑數(shù)值的凹坑與通孔，同時(shí)在載體的某些個(gè)別區(qū)域內(nèi)確保它們恒定的可能性是重要的。這首先與載體的用途及其結(jié)構(gòu)有關(guān)。如上面所指出的那樣，直徑從0.001至0.01μm的凹坑與通孔僅在與用裂解材料填充凹坑與通孔相結(jié)合當(dāng)中才能實(shí)現(xiàn)。具有這個(gè)范圍的信息載體，可應(yīng)用于具有穩(wěn)定應(yīng)用的信息保護(hù)檢測(cè)系統(tǒng)的特別貴重的文件。
具有凹坑與通孔的直徑范圍在0.01至0.1μm的信息載體，可應(yīng)用于在有價(jià)證券上簽字、印記與壓痕的代碼化，還可由信息載體制造有小片敷貼的可分離的符號(hào)部件，它們可被施加到各種產(chǎn)品上。
使用印刷形式信息載體的印刷過程(模版、凹版和膠版印刷)用具有直徑從1.0至20μm的凹坑與通孔的載體層來進(jìn)行。凹坑與通孔的這種尺寸，允許建立用于保護(hù)有價(jià)證券的微觀圖象，還允許印出高質(zhì)量的小型圖象。
實(shí)例1
作為保護(hù)文件避免復(fù)制及仿造材料用的信息載體該信息載體由厚度為50μm的聚酯合成纖維薄膜17(圖6)制成，薄膜17上帶有由厚度為10μm的聚乙烯制成的熱塑層18。載體在用于透光工作與反光工作的兩個(gè)方案中出版。在第二種方案中，在聚合物層之間載體包括一個(gè)鋁層19。在聚酯合成纖維薄膜上制做出直徑為1.0μm和深度為10.0μm(偏差不超過5％)的凹坑與通孔2、3、4、5和6。凹坑與通孔配置的密度為106cm-2。部分信息以字母-數(shù)字形式和/或以圖表20記錄在載體上，用肉眼或在不太大的放大倍數(shù)下即可被觀察到。
為了保護(hù)文件，用熱塑層將載體滾壓到文件上。
給定直徑(1.0μm)的凹坑與通孔以及它們?cè)谳d體表面上的配置密度(106cm-2)，用來作為載體上的保護(hù)信息。
如在檢測(cè)時(shí)凹坑與通孔的直徑以及密度與給定值相符合，則認(rèn)為該文件是真實(shí)的。檢測(cè)分三步進(jìn)行。在第一步，檢測(cè)載體在文件上的完整性和宏觀圖象形式的信息；在第二步，在顯微鏡下確定1.0μm尺寸的凹坑與通孔的存在和其概略的密度；以及在第三步，借助于顯微鏡、視頻攝像機(jī)和計(jì)算機(jī)進(jìn)行檢測(cè)；于是獲得關(guān)于凹坑與通孔尺寸的數(shù)據(jù)、它們的密度以及這些數(shù)據(jù)與其給定值的符合程度。
現(xiàn)有的方法和設(shè)備不允許復(fù)制出具有這種尺寸的單元的圖象。仿造這樣的載體實(shí)際上不可能，因?yàn)樵佻F(xiàn)具有由凹坑與通孔密度的隨機(jī)分布所決定的確定直徑的凹坑與通孔的立體結(jié)構(gòu)，是一種非常復(fù)雜而又昂貴的任務(wù)。
實(shí)例2信息載體為一種塑料卡在聚合物基底21(圖7)上，施加一具有由鋁制成的金屬底層23的磁性長(zhǎng)條22。聚合物薄膜包括由直徑為0.8μm的凹坑與通孔構(gòu)成的圖象，并且部分圖象(生產(chǎn)卡片的公司名稱；公司標(biāo)記)由通孔24構(gòu)成，而其它部分(持有者姓名，識(shí)別碼)由凹坑25構(gòu)成。
當(dāng)不使用專門設(shè)備觀察圖象時(shí)，帶有通孔的區(qū)域是不可辨認(rèn)的。然而，在利用具有定向光源的顯微鏡時(shí)，這些區(qū)域依照亮度而明顯地區(qū)別出來。穿過通孔的光被金屬底層反射，比被具有散射體作用的凹坑反射的光具有更高的效率。
仿造或復(fù)制這樣的卡片實(shí)際上不可能，因?yàn)椴豢赡苤貜?fù)直徑為0.8μm的凹坑與通孔的配置與尺寸。
制做信息載體方法可通過以下的方式來實(shí)現(xiàn)選擇一段聚合物薄膜26(圖8)作為制做載體用的初始材料。作為聚合物薄膜可利用聚酯合成纖維薄膜。聚合物薄膜被放置在回旋加速器中用以實(shí)現(xiàn)用重離子流27(圖8а)的輻照。在回旋加速器中使用多電荷重離子對(duì)聚合物薄膜進(jìn)行輻照。這首先是碳、氧、氮、氬、氯離子。根據(jù)薄膜的厚度以及對(duì)標(biāo)記的通孔與凹坑深度的要求選用這些或其它一些離子。例如，對(duì)于厚度達(dá)20μm的薄膜來說，實(shí)際上可使用上述離子中的任一種-其選擇取決于其加速的能量值(在相同值時(shí)，例如，對(duì)于氧離子和氬離子，其加速能量相應(yīng)為32和80兆電子伏)，而對(duì)于更大厚度的薄膜來說，其選擇實(shí)際上限定于氧離子和氬離子，因?yàn)樗鼈兊男谐虨閺?0至180μm。
由于單面或雙面輻照的結(jié)果，在薄膜材料中便形成構(gòu)成第一隱蔽圖象的痕跡28。
輻照可通過使用空間調(diào)制的重離子來實(shí)現(xiàn)，用以在載體上獲得宏觀圖象。重離子的空間調(diào)制可使用不同的方法來達(dá)到，其中包括，在回旋加速器中重離子流的通道上放置空間調(diào)輻單元29(圖8б)，和/或例如，在聚合物薄膜前面放置掩膜30(圖8в)。
在回旋加速器中利用空間調(diào)幅單元29，可實(shí)現(xiàn)以離子對(duì)聚合物薄膜整個(gè)表面的輻照。在這種情況下，在聚合物薄膜中形成具有不同的痕跡強(qiáng)度或不同的痕跡配置頻率的區(qū)域。在使用掩膜30時(shí)，痕跡不是在聚合物薄膜的整個(gè)表面上形成，而是只在對(duì)輻照來說薄膜曾被敞開的那些地方形成。
使用重離子的輻照，同樣可在對(duì)薄膜表面呈不同于直角的α角(圖8г)或在輻照過程中呈變化角度的條件下來實(shí)現(xiàn)。其結(jié)果是在薄膜中得到的痕跡，同樣或以某個(gè)恒定角度α，或以沿薄膜表面上變化的角度進(jìn)行配置。此時(shí)，也可以用上面描述的方法(圖8д)使用重離子流的空間調(diào)制。
對(duì)聚合物薄膜的這種輻照，允許獲得第一隱蔽圖象，由于使用具體的回旋加速器和重離子空間調(diào)制方法的結(jié)果，該圖象實(shí)際上不可能重復(fù)。
在用重離子輻照之后，要使聚合物薄膜經(jīng)受紫外輻射31(圖9)的曝光。由于用紫外輻射對(duì)已受重離子輻照的聚合物薄膜進(jìn)行曝光的結(jié)果，在由重離子形成的痕跡周圍，產(chǎn)生出對(duì)隨后的蝕刻敏感的裂解材料的擴(kuò)展區(qū)域32(圖9а)。于是形成第二隱蔽圖象。
正像用重離子輻照時(shí)一樣，用紫外輻射進(jìn)行的曝光，同樣可通過空間調(diào)制的紫外輻射來實(shí)現(xiàn)，其中包括用向薄膜表面覆蓋掩膜33(圖9б)的辦法，其中敞開的區(qū)域?qū)?yīng)于標(biāo)記的微觀和宏觀圖象。為了提高載體的保護(hù)等級(jí)，曝光可從聚合物薄的兩面來實(shí)現(xiàn)。
應(yīng)該指出，在用重離子不以直角進(jìn)行輻照的情況下，裂解材料的擴(kuò)展區(qū)域沿重離子的痕跡進(jìn)行配置，因而在聚合物薄膜的指定點(diǎn)內(nèi)也以給定角α(圖9в和9г)進(jìn)行配置。
直徑從0.01μm至20μm的微型孔形式的標(biāo)記的顯象，通過用對(duì)薄膜進(jìn)行蝕刻的方法來實(shí)現(xiàn)。例如，在20％氫氧化鈉溶液中蝕刻。然后用醋酸對(duì)聚合物薄膜進(jìn)行處理以中和氫氧化鈉，再用蒸餾水清洗并吹干。
因此，在聚合物薄膜表面上便形成了具有旋轉(zhuǎn)體形式的凹坑與通孔34和35(圖10а)。這些凹坑與通孔準(zhǔn)確地重復(fù)重離子輻照以及紫外輻射曝光的空間調(diào)制的給定參數(shù)(圖10б)，包括凹坑與通孔給定的傾斜角α(圖10в和圖10г)。因而獲得可見的宏觀圖象(圖11)和微觀圖象(圖11а)。
根據(jù)所使用的掩膜，宏觀圖象外表可以是各種符號(hào)、數(shù)字、字母(圖11а)。微觀圖象(圖11б)是通孔與凹坑的組合，這些通孔與凹坑對(duì)于指定的載體具有直徑的給定分布，具有相對(duì)于聚合物薄膜表面的傾斜以及在表面上的分布頻率。
所得到的載體可被利用于保護(hù)某種文件，例如用于身份證，以這樣的方式將其粘貼在該證件上，使得其一部分不完全地遮蓋持有者的照片，而另一部分必須在簽字的位置上。持有者的簽字可用一薄層清漆覆蓋，該清漆填充載體上空閑的通孔(其它通孔在簽字時(shí)已被墨水所填充)?？紤]到數(shù)量級(jí)為每平方厘米108的載體上通孔配置的高密度及其微型尺寸，故可以確認(rèn)，對(duì)該身份證進(jìn)行仿造和在載體范圍內(nèi)修改或再現(xiàn)，是不可能的。當(dāng)在顯微鏡下觀察標(biāo)記圖象時(shí)，可以看見微觀圖象(放大至10倍)和具有0.01μm相同直徑的單個(gè)孔的圖象(放大到1350倍)。為了自動(dòng)地確定識(shí)別特征，載體上的標(biāo)記通過帶電荷耦合器件攝相機(jī)的顯微鏡(放大40倍)進(jìn)行讀取，并將圖象引入個(gè)人計(jì)算機(jī)。借助于它的幫助，可以快速而有效地確定孔的尺寸、其分布密度和空間頻率的頻譜，這就允許充分地顯露并對(duì)比其識(shí)別特征。
所推薦的制做薄膜信息載體的方法的優(yōu)點(diǎn)在于，以通孔與凹坑形式構(gòu)成的標(biāo)記，其在載體表面上直徑的尺寸段位于從0.01至20μm的范圍內(nèi)，用已知的方法使其再現(xiàn)是不可能的。此外，其在薄膜上的空間分布從統(tǒng)計(jì)學(xué)上可與輻照裝置的特性相對(duì)應(yīng)，例如，形成離子束的磁系統(tǒng)的象差、元件的結(jié)構(gòu)和回旋加速器-磁體、D型盒以及其它元件的材料。因此，實(shí)際上不可能建造這樣的回旋加速器，它能在聚合物薄膜的表面上給出離子的同樣的統(tǒng)計(jì)學(xué)分布。
與此同時(shí)，使用帶有重離子的回旋加速器，允許在寬的范圍內(nèi)(既就其在薄膜表面上的直徑，也就其在材料內(nèi)部的深度)改變標(biāo)記的通孔與凹坑的尺寸，這就提供了借助于標(biāo)記保護(hù)信息的輔助可能性，因?yàn)楹苌儆锌赡苡靡阎姆椒ㄊ蛊湓佻F(xiàn)。
該方法的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)同樣在于，當(dāng)在回旋加速器中用重離子對(duì)其輻照時(shí)在薄膜上形成的標(biāo)記的第一隱蔽圖象，既可在輻照之后立刻顯象，也可經(jīng)過很長(zhǎng)時(shí)間-至幾年，才顯象，這就可被利用于建立隱蔽保護(hù)。
應(yīng)該指出，用重離子輻照可提供獲得由幾何尺寸高度一致的通孔與凹坑組成的標(biāo)記的可能性。該過程的這一獨(dú)有特性，允許更可靠地保護(hù)被保存文件不被仿造或修改。
借助于紫外輻射的曝光，可以向標(biāo)記圖象中引入修改與補(bǔ)充。而因?yàn)樵谳椪罩笤诰酆衔锉∧ど喜粫?huì)留下標(biāo)記圖象的可見痕跡，因此在用紫外輻射曝光時(shí)，修改與補(bǔ)充只在對(duì)第一隱蔽圖象的分布準(zhǔn)確了解時(shí)才能引入，這在多級(jí)信息保護(hù)時(shí)尤為重要。
借助于氫氧化鈉或氫氧化鉀對(duì)聚合物薄膜的蝕刻，可使標(biāo)記圖象顯象。而且，根據(jù)蝕刻的狀態(tài)(時(shí)間，溶液的濃度、成分和溫度)可以改變組成標(biāo)記的通孔與凹坑的幾何尺寸，但不是其座標(biāo)。
有選擇的蝕刻(通過掩膜)，對(duì)借助于標(biāo)記改變保護(hù)提供額外的可能性。
如果在輻照時(shí)給定重離子的空間調(diào)制，而這就決定了重離子速度及其方向的變化，于是便出現(xiàn)將通孔與凹坑在聚合物薄膜上按統(tǒng)計(jì)學(xué)給定分布形式的附加保護(hù)加入到標(biāo)記中的可能性。因?yàn)檫@些標(biāo)記單元具有微米尺寸，而其表面密度為每平方厘米105-1010個(gè)單元，所以用其它方法再現(xiàn)這樣的標(biāo)記非常復(fù)雜。
考慮到標(biāo)記形成的工藝復(fù)雜性，在試圖對(duì)其進(jìn)行涂改或復(fù)制時(shí)，作為第一步可能是確定聚合物薄膜上通孔與凹坑配置的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，而這是與大量的財(cái)政與時(shí)間的支出相聯(lián)系的。事實(shí)在于，普通的微型攝影不足以描述其配置，因?yàn)樵诒∧さ捏w積內(nèi)通孔與凹坑配置成在其一面或在其兩面上有出口。因此，為了可靠地描述，必須有多視點(diǎn)立體圖象。這個(gè)任務(wù)與極為復(fù)雜的科學(xué)、技術(shù)問題有關(guān)。而且，即使在其解決以后，還會(huì)產(chǎn)生一個(gè)復(fù)雜性不小的問題-如何再現(xiàn)標(biāo)記。
在用空間調(diào)制的紫外輻射進(jìn)行曝光時(shí)，出現(xiàn)第一隱蔽圖象向標(biāo)記的第二隱蔽圖象轉(zhuǎn)移，同時(shí)向其中加入補(bǔ)充或修改的可能性，這些補(bǔ)充與修改是由于某些原因在第一隱蔽圖象形成階段未曾適當(dāng)?shù)貓?zhí)行。例如在紫外曝光階段比在輻照階段，更適宜對(duì)標(biāo)記宏觀圖象的高頻成分進(jìn)行調(diào)制。
在輻照過程中為了擴(kuò)大信息載體利用的可能性，可以建立由以微型通孔和微型凹坑形式的微觀圖象組成的標(biāo)記的宏觀圖象。為此，輻照通過形成宏觀圖象的掩膜來進(jìn)行。借助于掩膜可得到具有宏觀圖象(不使用專門設(shè)備對(duì)其進(jìn)行讀取)、微觀圖象(讀取時(shí)需要倍數(shù)不大的光學(xué)放大)和亞微型圖象(在此情況下，讀取時(shí)采用放大倍數(shù)為1000-1500倍的光學(xué)的或者光學(xué)與電子學(xué)混合的放大)的標(biāo)記。
在許多情況下要求信息載體用于保護(hù)以透光方式工作的制品與文件，例如在有孔的塑料卡、某些形式的通行證、證書和乘票當(dāng)中。在一系列應(yīng)用中，載體被施加在鏡面反射表面上且實(shí)際上以透光方式工作。如果在其中標(biāo)記由通孔來制做，則以透光方式工作的載體是最有效的，因?yàn)榇┩竿椎淖x取光通量在載體材料上不會(huì)散射，而當(dāng)標(biāo)記以凹坑形式制做時(shí)這將會(huì)發(fā)生。
與已知方法相比，被推薦方法的顯著優(yōu)點(diǎn)是，由相對(duì)于薄膜表面以給定角度配置的凹坑與通孔形成標(biāo)記的可能性，這點(diǎn)可通過使用具有在重離子傳播方向與薄膜表面之間角度的給定變化的重離子對(duì)其輻照來達(dá)到，其中該角度可被選擇為恒定。
標(biāo)記中的通孔與凹坑相對(duì)于薄膜表面取向角度值的變化，可進(jìn)一步加強(qiáng)載體的保護(hù)功能，由于實(shí)際上完全不可能用其它方法來完成它。
用于制造信息載體的裝置包括重離子源36(圖12)、安裝在重離子流方向上的重離子流形成系統(tǒng)37，以及與攝像機(jī)39的輸入孔相聯(lián)接的離子導(dǎo)管38。
在輻照過程中變換成信息載體的靶40，被放置在攝像機(jī)39中并以這樣的方式配置，使得重離子流正好指向該靶。
在系統(tǒng)37后面的離子導(dǎo)管38中安裝一重離子流空間調(diào)幅單元41，它是一個(gè)由薄板43組成的矩陣42(圖13)。矩陣42有數(shù)排和數(shù)列薄板43。在矩陣42的每一排中配置有從10至100塊薄板，此時(shí)如果薄板數(shù)量少于10，則記錄隨機(jī)場(chǎng)的動(dòng)態(tài)范圍會(huì)急劇下降；當(dāng)一排中薄板的數(shù)量超過100時(shí)，則離子導(dǎo)管孔徑的有效利用可能性受到限制。
矩陣42的每一列中配置有從1至10塊薄板，此時(shí)，如果其數(shù)量大于10，則離子導(dǎo)管孔徑的有效利用可能性受到限制。
矩陣42的每一塊薄板43，由部分或完全吸收重離子的材料制成，例如由鈹青銅。
薄板43的高度這樣選擇，如果在矩陣42中只存在一列，那么它應(yīng)在垂直平面內(nèi)完全地遮住重離子流。如果矩陣有數(shù)個(gè)列，則這個(gè)同樣的要求相應(yīng)地針對(duì)一列薄板43高度的總合值被提出。
薄板的寬度由從1.0mm至100mm范圍進(jìn)行選擇，此時(shí)，在寬度小于1.0mm時(shí)，從技術(shù)上保證其有效的控制-安裝是復(fù)雜的，且這種復(fù)雜化對(duì)載體的建立是完全不合理的；而在寬度大于100mm時(shí)，離子流的調(diào)制將變成無(wú)效的。
為了保證單元41在矩陣42中重新調(diào)整的可能性，薄板43做成有可能相對(duì)其自身的對(duì)稱軸旋轉(zhuǎn)，和/或在一排和/或一列的范圍內(nèi)有可能彼此相對(duì)位移。為此，該裝置包括與單元41相聯(lián)接的薄板旋轉(zhuǎn)和/或位移單元44。
單元44為一遠(yuǎn)距離傳動(dòng)裝置，例如以自整角機(jī)為基礎(chǔ)的，并可用任何已知的方法來完成。
在所討論的裝置中，借助于與裝置的工作控制單元46相聯(lián)接的傳動(dòng)裝置45，靶40可在攝象機(jī)39的范圍內(nèi)移動(dòng)。與單元46相聯(lián)接的還有單元44。
傳動(dòng)裝置45與單元46一樣，可用任何已知的方法來完成，這取決于被制做的信息載體的形式，其構(gòu)造與用途。
系統(tǒng)37為一已知結(jié)構(gòu)的磁光學(xué)系統(tǒng)。
制做信息載體的裝置按以下方式工作在單元41中借助于單元44安放好薄板43在矩陣42中彼此相對(duì)的位置，同時(shí)沿著矩陣42的排與列將它們移動(dòng)以及相對(duì)于自身的對(duì)稱軸47將其旋轉(zhuǎn)，這樣，以便保證這樣的重離子流的通過，它在靶40上形成由于離子穿過的痕跡的給定的分布。矩陣42中薄板43在三個(gè)方向上移動(dòng)，此外，按要求的角度旋轉(zhuǎn)，這就允許獲得對(duì)正單元41的離子流的空間幅度調(diào)制。
從源36發(fā)出的重離子流指向系統(tǒng)37，在該系統(tǒng)中離子流的形成按以下的參數(shù)進(jìn)行-沿靶40表面上孔隙的分布在每平方厘米從5*105至1010的范圍內(nèi)。
所形成的離子流沿離子導(dǎo)管38指向單元41，在該單元中，由于重離子流在薄板43的材料中部分地或完全被吸收，故產(chǎn)生其空間幅度調(diào)制。
然后，重離子流通過輸入孔進(jìn)入攝像機(jī)39而到達(dá)靶40的表面上，其聚合物結(jié)構(gòu)經(jīng)受重離子的輻照并變換成信息載體。
所推薦的裝置無(wú)論是在離子表面密度的變化方面，還是在這一密度在靶表面的分布方面，都能保證制作的載體具有寬的動(dòng)態(tài)范圍。
工業(yè)適用性本發(fā)明可應(yīng)用于產(chǎn)生以所推薦的亞微型保護(hù)方法提出要求保護(hù)的以下的證券和其它文件紙幣、護(hù)照、債券、股票、票據(jù)、支票、塑料卡、證書、通行證、乘票、銀行單據(jù)、公證文件、畢業(yè)證書、鑒定與許可標(biāo)簽及證書、貨簽、獎(jiǎng)券、電話卡等等。
此外，所推薦的薄膜載體，可用任何已知的對(duì)聚合物薄膜適宜的方法固定在各種制品上，用以確認(rèn)其真實(shí)性。例如，這可以是具有粘附于其包裝上的薄膜的預(yù)先記錄的聲或象盒。
權(quán)利要求
1.一種信息載體，具有至少包括一層聚合物材料的薄膜結(jié)構(gòu)(1)，該聚合物材料層具有起伏的表面，其特征在于該起伏表面是由具有旋轉(zhuǎn)體形式的凹坑(3、4、5)和/或通孔(2、4、6)組成。
2.如權(quán)利要求1所述的載體，其特征在于所述凹坑、通孔以及被裂解聚合物材料區(qū)域，在聚合物材料的表面上具有的直徑(d)在從0.001微米至20微米的范圍內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的載體，其特征在于所述凹坑與通孔具有相同的直徑。
4.如權(quán)利要求1所述的載體，其特征在于所述凹坑具有不同的深度。
5.如權(quán)利要求1所述的載體，其特征在于；至少部分凹坑與通孔被各向異性材料填充。
6.如權(quán)利要求1所述的載體，其特征在于至少部分凹坑與通孔被透明的導(dǎo)電材料填充。
7.如權(quán)利要求1所述的載體，其特征在于至少部分凹坑與通孔被具有磁性的物質(zhì)填充。
8.如權(quán)利要求1所述的載體，其特征在于至少部分凹坑與通孔被染色物質(zhì)填充。
9.如權(quán)利要求1所述的載體，其特征在于至少部分凹坑與通孔被疏水物質(zhì)或親水物質(zhì)填充。
10.如權(quán)利要求1所述的載體，其特征在于至少部分凹坑與通孔被熒光物質(zhì)填充。
11.如權(quán)利要求1所述的載體，其特征在于部分凹坑與通孔被相應(yīng)聚合物層的裂解材料填充。
12.如權(quán)利要求1所述的載體，其特征在于所述薄膜結(jié)構(gòu)至少包括一個(gè)磁性材料層(12)。
13.如權(quán)利要求1所述的載體，其特征在于所述薄膜結(jié)構(gòu)至少包括一個(gè)偏光材料層。
14.如權(quán)利要求1所述的載體，其特征在于所述薄膜結(jié)構(gòu)至少包括一個(gè)親水或疏水層。
15.如權(quán)利要求1所述的載體，其特征在于；所述薄膜結(jié)構(gòu)至少包括一個(gè)熒光材料層。
16.如權(quán)利要求1所述的載體，其特征在于所述薄膜結(jié)構(gòu)至少包括一個(gè)局部覆蓋聚合物材料層的金屬層。
17.如權(quán)利要求1所述的載體，其特征在于所述薄膜結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)層由熱塑材料制成。
18.如權(quán)利要求1所述的載體，其特征在于所述薄膜結(jié)構(gòu)的各層由具有不同頻譜特性的聚合物材料制成。
19.如權(quán)利要求1所述的載體，其特征在于所述薄膜結(jié)構(gòu)的各層由具有不同折射系數(shù)的聚合物材料制成。
20.如權(quán)利要求1所述的載體，其特征在于所述薄膜結(jié)構(gòu)在其中的一個(gè)面上具有柵網(wǎng)(16)，該柵網(wǎng)由孔徑等于或大于20微米的聚合物材料或金屬制成。
21.如權(quán)利要求20所述的載體，其特征在于作為柵網(wǎng)的聚合物材料使用聚酯合成纖維。
22.一種制造用于保護(hù)制品和文件不被仿造與復(fù)制的薄膜信息載體的方法，包括在至少具有一個(gè)層的聚合物薄膜上形成標(biāo)記，其特征在于；所述標(biāo)記通過用重離子(27)對(duì)聚合物薄膜進(jìn)行輻照的方法形成，用以形成第一隱蔽圖象；隨后用紫外輻射(31)對(duì)薄膜曝光，用以形成第二隱蔽圖象，以及對(duì)薄膜蝕刻，用以產(chǎn)生凹坑與通孔形式的標(biāo)記。
23.如權(quán)利要求22所述的制造方法，其特征在于所述對(duì)聚合物薄膜的輻照用空間調(diào)制的重離子來實(shí)現(xiàn)。
24.如權(quán)利要求23所述的制造方法，其特征在于，所述用重離子對(duì)薄膜的輻照通過掩膜(30)來實(shí)現(xiàn)。
25.如權(quán)利要求22-24所述的制造方法，其特征在于作為重離子可使用氯離子、氮離子、氧離子、氬離子和碳離子。
26.如權(quán)利要求22-25所述的制造方法，其特征在于離子的類型及其能量，依照其穿透聚合物薄膜的整個(gè)厚度的可能性進(jìn)行選擇。
27.如權(quán)利要求22-26所述的制造方法，其特征在于實(shí)現(xiàn)重離子的輻照，按照重離子傳播方向同聚合物薄膜表面間角度的給定變化來進(jìn)行。
28.如權(quán)利要求27所述的制造方法，其特征在于離子運(yùn)動(dòng)方向與薄膜表面之間的角度是恒定的。
29.如權(quán)利要求22-28所述的制造方法，其特征在于使用重離子的輻照從薄膜的兩面來實(shí)現(xiàn)。
30.如權(quán)利要求22所述的制造方法，其特征在于所述對(duì)聚合薄膜的曝光，用空間調(diào)制的紫外輻射來實(shí)現(xiàn)。
31.如權(quán)利要求30所述的制造方法，其特征在于所述用紫外輻射對(duì)薄膜的曝光，通過掩膜(33)來實(shí)現(xiàn)。
32.如權(quán)利要求22所述的制造方法，其特征在于實(shí)現(xiàn)所述蝕刻直至在薄膜中產(chǎn)生通孔。
33.如權(quán)利要求22-32所述的制造方法，其特征在于所述對(duì)薄膜的蝕刻通過掩膜來實(shí)現(xiàn)。
34.如權(quán)利要求22-32所述的制造方法，其特征在于，所述對(duì)薄膜的蝕刻從兩面分別來實(shí)現(xiàn)。
35.一種制造信息載體的裝置，包括重離子源(36)，重離子流形成系統(tǒng)(37)，離子導(dǎo)管(38)和在用重離子輻照時(shí)變換成信息載體的靶(40)，其特征在于在該裝置中還引入一個(gè)安裝在重離子流形成系統(tǒng)(27)后面的離子導(dǎo)管(38)中的，并與旋轉(zhuǎn)和/或位移傳動(dòng)裝置(44)相聯(lián)接的空間調(diào)幅單元(41)；靶(40)的位移單元(45)，以及通過相應(yīng)的輸出口與傳動(dòng)裝置(44)和靶位移單元(45)的輸入口相聯(lián)接的控制單元(46)。
36.如權(quán)利要求35所述的裝置，其特征在于所述重離子流空間調(diào)輻單元(41)，做成被配置為至少兩排和兩列活動(dòng)薄板(43)構(gòu)成的矩陣(42)的形式。
37.如權(quán)利要求36所述的裝置，其特征在于每塊薄板(43)具有相對(duì)自身對(duì)稱軸旋轉(zhuǎn)的可能性。
38.如權(quán)利要求37所述的裝置，其特征在于諸薄板(43)被設(shè)置成在一排和/或一列的范圍內(nèi)具有彼此相對(duì)移動(dòng)的可能性。
39.如權(quán)利要求36-28所述的裝置，其特征在于在所述矩陣的每一排中包括從10-100塊薄板。
40.如權(quán)利要求36-39所述的裝置，其特征在于在所述矩陣的每一列中包括從1-10塊薄板。
41.如權(quán)利要求36所述的裝置，其特征在于每一薄板(43)由局部地或全部地吸收重離子的材料制成。
42.如權(quán)利要求36-41中任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于每一薄板(43)的高度被選擇成使其有可能在垂直平面內(nèi)完全遮蓋重離子流。
43.如權(quán)利要求36-42中任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于薄板(43)的寬度為從1.0毫米至100毫米。
全文摘要
用于保護(hù)制品和文件不被仿造與復(fù)制的薄膜信息載體,具有至少由一層聚合物材料組成的聚合物結(jié)構(gòu)(21),其中至少一層做成具有通孔(24)和/或凹坑(25)。在載體表面上凹坑與通孔的尺寸為從0.001至20μm。凹坑和/或通孔可被各種材料填充。該信息載體可具有隱蔽的與可見的宏觀與微觀圖象,此圖象可通過用重離子流對(duì)聚合物薄膜進(jìn)行輻照,隨后用紫外輻射對(duì)已輻照的薄膜曝光,以及在溶劑中對(duì)聚合物薄膜蝕刻的方法來產(chǎn)生。用于制造這種載體的裝置包括依次設(shè)置的重離子源(36)、重離子流形成系統(tǒng)(37)、離子導(dǎo)管(38)、空間調(diào)幅單元(41)和變換成信息載體的靶(40)?？臻g調(diào)幅單元(41)制成由薄板(43)組成的矩陣(42)的形式,其與薄板旋轉(zhuǎn)和/或位移傳動(dòng)裝置(44)相聯(lián)接,并通過控制單元(46)與靶移動(dòng)單元(45)相聯(lián)接。
文檔編號(hào)B42D15/00GK1196135SQ96196867
公開日1998年10月14日 申請(qǐng)日期1996年3月27日 優(yōu)先權(quán)日1995年8月1日
發(fā)明者巴利斯·伊里伊奇·別洛索夫, 安東·巴利索維奇·別洛索夫, 米哈伊爾·尤里安諾維奇·康德拉劍柯, 斯維亞特斯拉夫·埃里塞維奇·基姆 申請(qǐng)人:巴利斯·伊里伊奇·別洛索夫, 安東·巴利索維奇·別洛索夫, 米哈伊爾·尤里安諾維奇·康德拉劍柯, 斯維亞特斯拉夫·埃里塞維奇·基姆