基于透鏡貼膜的安全器件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一般涉及針對(duì)安全文件的安全效果，更具體地，涉及包含貼膜和微透鏡的安全文件。
[0002]發(fā)明背景
[0003]用于紙幣的貼膜已被提供了數(shù)十年。它們能夠提供具有高反射設(shè)計(jì)的安全性。這類貼膜是薄的(幾微米)，并且在涂敷到(經(jīng)由熱燙印)紙幣時(shí)，貼膜可被相對(duì)容易地放到紙幣上的保留區(qū)域中。
[0004]然而，現(xiàn)有技術(shù)嘗試將微透鏡與貼膜合并(以各種配置)，這導(dǎo)致貼膜的增加的厚度，而這在貼膜被涂敷到紙幣上時(shí)是不被期望的。典型的商業(yè)上可用的貼膜(包括一面上的透鏡和反面的成像)大約40微米厚。當(dāng)這類貼膜被附加到典型的紙質(zhì)紙幣襯底時(shí)，貼膜的區(qū)域中的總厚度顯著地大于紙幣的其它區(qū)域。當(dāng)包含這類具有微透鏡的貼膜的許多紙張堆疊在一起時(shí)，它們形成不統(tǒng)一的高度剖面，這可能在后續(xù)的紙幣印刷工藝(諸如凹雕)中饋送這些紙張時(shí)產(chǎn)生問題。另外，由于貼膜比紙幣的其余部分厚得多，假幣制造者可通過將某些東西附連到襯底來嘗試模仿該貼膜。這一問題是由于現(xiàn)有技術(shù)的布置用于貼膜的相對(duì)面上的微透鏡陣列成像到微透鏡的衍射和/或非衍射元件的方法造成的。為了提供微透鏡在衍射和/或非衍射元件上令人滿意的聚焦，必須提供適當(dāng)厚的貼膜。
[0005]由于涂敷到紙幣上的貼膜的厚度的限制，布置在貼膜中的任何透鏡成像(包括微透鏡陣列和配置成供通過透鏡觀看的相應(yīng)的成像組件)被限于小范圍的潛在視覺效果。貼膜的厚度限制導(dǎo)致每個(gè)微透鏡的寬度方面的限制。受限的微透鏡寬度約束了可被放置在透鏡背面的每個(gè)微透鏡之下的成像信息的量。進(jìn)而，這限制了可實(shí)現(xiàn)的視覺效果的范圍。例如，可實(shí)現(xiàn)的視覺效果通常被限于放大摩爾效應(yīng)、簡(jiǎn)單的雙折成像、以及對(duì)比開關(guān)成像。
[0006]發(fā)明概述
[0007]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種安全文件，包括:包括第一表面和第二表面的襯底；位于所述襯底的第一表面上的一個(gè)區(qū)塊中的貼膜，并且所述貼膜包括第一安全元件；以及位于所述襯底的不同區(qū)塊中的第二安全元件，其中所述第一和第二安全元件被配置成在重疊時(shí)提供視覺效果，并且其中所述第二安全元件由被直接涂敷到所述襯底的表面的可凸起材料形成。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種制造安全文件的方法，所述方法包括以下步驟:提供包括輻射可固化油墨區(qū)塊的襯底；提供被配置用于熱燙印到所述襯底上的貼膜，所述貼膜包括第一安全元件；在所述輻射可固化油墨區(qū)塊中凸起第二安全元件；以及將所述貼膜涂敷到所述襯底的表面上的與所述第二安全元件不同的區(qū)塊中，其中所述第一和第二安全元件被配置成在重疊時(shí)提供視覺效果。
[0009]優(yōu)選地，所述第一和第二安全元件中的一者包括成像元件，而所述第一和第二安全元件中的另一者包括微透鏡陣列。
[0010]所述第二安全元件可位于所述安全文件的第二表面上。在這種情況下，所述第二安全元件可被固定地放置為與所述第一安全元件相對(duì)并且重疊，使得所述成像組件可透過所述微透鏡陣列的微透鏡查看。替代地，所述第二安全元件可被放置為不與所述第一安全文件相對(duì)，并且所述視覺效果可在所述第一安全元件定位為與所述第二安全元件重疊時(shí)被觀測(cè)到。
[0011]替代地，所述第二安全元件可選地位于所述第一表面上不同于所述第一安全元件的區(qū)塊中，并且其中所述視覺效果可在所述第一安全元件定位為與所述第二安全元件重疊時(shí)被觀測(cè)到，使得所述成像元件被透過所述襯底的至少兩層來查看。
[0012]所述成像元件可對(duì)應(yīng)于衍射元件。
[0013]優(yōu)選地，微透鏡由凸起的輻射可固化油墨形成。所述輻射可固化油墨可以是UV可固化油墨。每個(gè)微透鏡可具有在5到35微米范圍內(nèi)的凹陷，優(yōu)選地是10微米。每個(gè)微透鏡可具有在25到160微米范圍內(nèi)的間距，優(yōu)選地是63.5微米。每個(gè)微透鏡可具有在1.3到2.2范圍內(nèi)的折射率，優(yōu)選地是1.5。微透鏡的總厚度可在10到20微米范圍內(nèi)。
[0014]優(yōu)選地，視覺效果是由于微透鏡成為(或工作為)凹透鏡和凸透鏡中的一者或兩者(優(yōu)選是一者)而導(dǎo)致的。有利地，視覺效果包括以下的一者或多者:動(dòng)畫；變形；縮放；以及全3-D。
[0015]優(yōu)選地，貼膜使用熱燙印工藝涂敷到襯底。貼膜的總厚度可在10到20微米范圍內(nèi)。貼膜可包括副視覺效果，所述副視覺效果被配置用于在不使用微透鏡陣列的情況下查看。所述副視覺效果可以是衍射式視覺效果，例如全息視覺效果。
[0016]所述微透鏡陣列或每個(gè)微透鏡陣列可包括以下中的一者或多者:球面透鏡、部分球面透鏡、非球面透鏡、柱面透鏡、部分柱面透鏡、菲涅爾透鏡、衍射式透鏡、以及波帶片。
[0017]可選地，第一安全元件包括第一微透鏡陣列，且第二安全元件包括第二微透鏡陣列。
[0018]所述安全文件是紙幣。
_9] 安全文件或代幣
[0020]如此處所使用的，術(shù)語安全文件和代幣包括所有類型的有價(jià)文件和代幣以及標(biāo)識(shí)文件，包括但不限于以下:貨幣物品(諸如紙幣和硬幣)、信用卡、支票、護(hù)照、身份證、證券和股票證明、駕駛證、地契、旅行文件(諸如機(jī)票和火車票)、入場(chǎng)券和門票、出生、死亡及婚姻證明、以及成績(jī)單。
[0021]本發(fā)明尤其但不排他地可適用于諸如紙幣之類的安全文件或代幣或者諸如身份證或護(hù)照之類的標(biāo)識(shí)文件，它們由被施加了一層或更多層印刷的基板形成。在此處被描述到時(shí)，衍射光柵和光學(xué)可變器件還可具有在其它產(chǎn)品中的應(yīng)用，諸如包裝。
[0022]襯底
[0023]如此處所使用的，術(shù)語襯底指的是基底材料，安全文件或代幣是由該基底材料形成的。基底材料可以是紙或其它纖維材料，諸如纖維素；塑料或聚合材料，包括但不限于聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)、聚酯合成纖維(PET);或者兩種或更多種材料的合成材料，諸如紙和至少一種塑料材料的層壓，或者兩種或更多種聚合材料的層壓。
[0024]誘曰月窗和半誘窗
[0025]如此處所使用的，術(shù)語窗指的是安全文件中與要對(duì)其施加印刷的完全不透明區(qū)域相比而言的透明或半透明區(qū)域。窗可以是完全透明的，使得它允許光基本不受影響的傳輸，或者窗可以是部分透明或半透明，部分地允許光的傳輸?shù)遣辉试S通過該窗口區(qū)域清楚地看見物體。
[0026]窗口區(qū)域可以形成于具有至少一層透明聚合物材料和向透明聚合物基板的至少一側(cè)施加的一層或更多層不透明層的聚合物安全文件中，這通過在形成該窗口區(qū)域的區(qū)域中忽略至少一層不透明層來實(shí)現(xiàn)。如果不透明層被施加到透明襯底的兩面，則可通過在窗口區(qū)域中在透明襯底的兩面都省略該不透明層來形成完全透明的窗口。
[0027]此后的本稱為“半透窗”的部分透明或半透明區(qū)域可被形成在聚合物安全文件中，該聚合物安全文件通過在窗口區(qū)域中僅在安全文件的一面省略不透明層來在兩面都具有不透明層，使得“半透窗”不是完全透明的，而是允許一些光通過，而不允許透過該半透窗清楚地看到物體。
[0028]替代地，襯底由基本不透明材料(諸如紙或纖維材料)形成是可能的，其中透明塑料材料被插入到紙或纖維襯底中的開口或凹槽中以形成透明窗口或半透明的半透窗區(qū)域。
[0029]不誘_層
[0030]—個(gè)或多個(gè)不透明層可被施加到透明襯底以提高安全文件的不透明性。不透明層是使得LT〈L。，其中L。是入射到文件上的光的量，而Lt是傳輸通過文件的光的量。不透明層可包括各種不透明涂層中的任意一種或多種。例如，這些不透明涂層可包括散布于熱激活、可交聯(lián)的聚合物材料的粘合劑或吸收劑(carrier)內(nèi)的顏料(諸如二氧化鈦)。替代地，透明塑料材料的襯底可被夾在紙的不透明層或其它部分或基本不透明材料之間，隨后標(biāo)記可被印刷或以其它方式施加到該不透明層。
[0031]折射率η
[0032]介質(zhì)的折射率η是真空中的光速與該介質(zhì)中的光速的比值。透鏡的折射率η確定根據(jù)斯涅爾定律抵達(dá)透鏡表面的光射線將被折射的量:
[0033]n^Sin( a ) =n*Sin(9)，
[0034]其中α是入射光線和透鏡表面的入射點(diǎn)處的法線之間的角度，是折射光線和該入射點(diǎn)處的法線之間的角度，而叫是空氣的折射率(作為近似，η 1可被取為I)。
[0035]可凸起的輻射可固化油墨
[0036]如此處所使用的，術(shù)語可凸起的輻射可固化油墨指的是任何油墨、漆或在印刷工藝中可被施加到襯底并且可在軟時(shí)被凸起以形成浮雕結(jié)構(gòu)并且通過輻射固化以固定凸起的浮雕結(jié)構(gòu)的其它涂層。固化工藝不在輻射可固化油墨被凸起前進(jìn)行，但是固化工藝在凸起之后或者與凸起步驟基本同時(shí)地進(jìn)行是可能的。輻射可固化油墨優(yōu)選地是由紫外(UV)輻射可固化的?？商鎿Q地，輻射可固化油墨可由其他形式的輻射(諸如，電子束或X射線)固化。
[0037]輻射可固化油墨優(yōu)選地是由透明樹脂材料形成的透明或半透明油墨。該透明或半透明油墨尤其適用于印刷光透射式安全元件，諸如亞波長(zhǎng)光柵、