安全基片的改进的制作方法
专利名称：安全基片的改进的制作方法
技术领域：
本发明涉及包含安全特征的安全基片的改进，该安全特征由在反射光下不可区分而在透射光下可区分的至少两个层形成，用于抑制伪造者生成伪造钞票的能力。
背景技术：
彩色复印机和其他成像系统的日益普及以及彩色复印机的技术质量的提高导致了钞票、护照、和身份证等的伪造的增多。因此，需要将附加认证或安全特征加入现有特征中。已经采取了将复印机不能再现的光学可变特征引入这种文档中的步骤。还需要引入普通公众可分辨但对于复印机“不可见”或看起来不同的特征。由于复印过程通常牵涉到从包括要复制的图像的原始文档散射高能量光，所以一种解决方案是将在反射光和透射光下感觉不同的一个或多个特征插入文档中，一个例子是水印及其增强形式。US-B-4, 307，899描述了带有适合在透射光和入射光这两者下被检查的印记的身份证。这种身份证包括印刷在透明基片上的均勻白色层，该透明基片带有印刷在上面的具有标记形式的空隙的层。在这一层的上面以标记的形式印刷另一层，但相对于空隙偏移。当在透射光下观看时，单层印刷部分发亮，而在入射光下它们发暗。另一方面，多层印刷部分在透射光下发暗而在入射光下发亮，因此产生类似水印效果。EP-A-0657297描述了在印刷在透明支承体上的层中使用光干涉颜料的安全文档， 透明支承体上印刷了包括普通反光颜料的图案。这样就提供了摄影技术不能复制的安全特征。通过将观看条件从透射模式改变成反射模式，不同印刷部分互补地改变它们的颜色，使颜色变成反色。复印机不能再现的另一种类型安全特征是在反射光下在不同视角上感觉不同的一种安全特征，其一个例子描述在EP-A-1592561中。在描述在这个专利说明书中的方法中，将装饰图案印刷在基片上，在基片的上面使用光变墨水印刷半透明装饰图案。这使得被印刷的背景在反射光下可见，而使上覆装饰图案可在不同角度看见。这代表了三种叠加颜色的组合，这三种颜色是背景色和光变墨水的两种颜色。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种包含安全特征的改进安全基片，该安全特征在反射光和透射光下具有不同外观，难以伪造但相对易于插入安全文档中。因此，本发明提供了一种包括支持安全特征的至少部分透光的载体的安全基片， 所述安全特征至少包括第一层和第二层，所述第一层和第二层中的至少一个覆盖比所述载体的整个表面区域小并与另一层至少部分重叠(overlap)的区域，其中这些层具有基本相同的颜色和纹理(texture)，重叠区与非重叠区之间的反射对比度小于20%，而重叠区与非重叠区之间的透射对比度大于3%。附图的简要说明现在参考附图，只通过举例描述本发明的优选实施例，在附图中
图1是根据本发明的安全基片的剖面侧视图；图2是本发明的安全基片的另一个实施例的剖面侧视图；图3a是本发明的安全基片的又一个实施例的剖面侧视图；图北是图3a的安全基片的平面图；图4是在反射光下观看的图3a和北的基片的图形表示；图5是在透射光下观看的图3a和北的基片的图形表示；图6是示出特定墨水的对比度分析结果的图表；图7 10是本发明的安全基片的进一步实施例的剖面侧视图；图Ila和lib是形成用在图12a和12b例示的安全文档中的安全基片的中间步骤的平面图；以及图12a和12b是当分别在反射光和透射光下观看时包含图11a，lib的安全基片的安全文档的平面图。
具体实施例方式参照图1，本发明的安全基片10包括承载安全特征的载体11，该安全特征包括两个单独的层。载体11是清澄的，因此至少部分透光，即，是透明或半透明的。在本上下文中半透明的定义是允许光通过但发生漫射，使得相对侧的人、物体等可以被感觉到但不是清晰可见，例如，磨砂窗玻璃是半透明的而不是透明的。载体11优选地由不透水聚合物薄膜制成。合适的聚合物薄膜是，例如，由商品名称为Melinex(聚酯薄膜)的可从杜邦(Dupont) 公司购买到的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和可从埃克森美孚(ExxonMobil)公司购买到的聚丙烯制成的那些聚合物薄膜。安全特征包括第一层12，它可以完全覆盖载体11的一个表面、或者层载体11的表面的一个较小区域、或者多个较小区域。将第二层13施加成完全或部分与第一层12重叠。同样，第二层13可以是完整层，或覆盖一个较小区域或多个较小区域的部分层。层12、 13中的至少一个必须覆盖比载体11的整个表面小的区域，并且优选地采用至少一个图像或标记的形式。在图1所示的实施例中，在载体11的同一侧上直接将层12、13施加为一层在另一层的上面。可替代的是，如图2所示，可以将层12、13施加在载体11的彼此相对侧上。作为进一步替代，如图3所示，可以首先将第二层13施加于载体11，使第一层12 至少部分与它重叠。在进一步的实施例中，层12、13中的一个完全位于所述层12、13中的另一个的边界内，并且可以施加在它的上面或下面。第一和第二层12、13的性质是这样的，当在反射光下观看时，第一和第二层12、13 基本上不可分辨，只有涵盖由两个层12、13覆盖的整个区域的单个均勻(homogenous)区的外观可见。但是，当在透射光下观看基片10时，层12、13是相互可清楚区分的，由一个或两个层12、13形成的任何图像都是清晰可见的。这种意外效果形象地显示在图4和5中，图 4和5分别示出了图3a中所示的安全基片10的实施例在反射光和透射光下的效果。当在反射光下从箭头X的方向观看基片10时，无论区域12、13是否重叠，基本上看不出区域12、 13之间的外观差异；只看见单个均勻区。当在透射光下从箭头X的方向观看时(图5)，第一层12的两个圆形区域可与第二层13的长方形区域区分开。
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第一和第二层12、13优选地是印刷的。应该注意到，用在层12、13中的墨水不一定是相同墨水，但优选地是相同的。在本发明的印刷实施例中，用在第一和第二层12、13中的优选墨水是满足上述标准的光变墨水(optically variable ink，OVI)、包括光变颜料和有色颜料的混合物的墨水、金属墨水、或反射性墨水。墨水可以使用诸如丝网印刷、照相凹版印刷等的任何适当方法印刷。在两种不同颜色之间具有色移的光变颜料是公知的，该色移取决于视角。这些颜料的生产、它们的使用以及它们的特征描述在US-B-4434010、US-B-5059245、 US-B-5084351、US_B_51358 12、US-B-5171363、US-B-5571624、EP-A-0341002、 EP-A-0736073、EP-A-6683^、EP-A-0741170 和 EP-A-1114102 等中。具有取决于视角的色移的光变颜料基于具有不同光学特性的叠加薄膜层的堆叠。这种薄膜结构的色调、色移量和色度取决于构成这些层的材料、这些层的顺序和数量、层厚度以及生产过程等。一般说来， 光变颜料包括不透明完全反射层、沉积在不透明层上的低折射率材料(即，具有1. 65或更小的折射率)的介电层、和施加在介电层上的半透明部分反射层。为了达到这种意外效果，仔细地选择第一和第二层12、13的光透射和反射性质。 更具体地说，在第一和第二层叠加的区域与只有单个层的区域之间必须在反射光下具有低对比度而在透射光下具有高对比度。反射对比度必须小于20%，优选地小于10%。透射对比度必须大于3%，优选地大于5%。层12、13在反射光下的任何特定视角上还必须具有基本相同的颜色和反射率，它们优选地还具有基本相同的纹理。测量层12、13的对比度的适当方法基于使用爱普生PerfeCtiOn2540照片扫描仪的光度(luminosity，L)测量。该扫描仪用于生成以等同于眼睛的方式看到的数字图像。特征的扫描以反射和透射两种模式进行。然后，利用像Adobe系统公司提供的Adobe Photoshop那样的软件测量在两种扫描模式下从层12和组合层12和13两者获得的图像的光度。光度值具有从0(黑色)到256(白色)的标度。在反射模式下获得的光度值可以用于获得反射率的度量，而在透射模式下获得的光度值可以用于获得透射率的度量。记录如下数据Ltb =层13的透射光度；Ltd =叠加层12和13上的透射光度；Lrb =层13的反射光度；Lrd =叠加层12和13上的反射光度；然后，使用如下公式计算透射率和反射率。背景层13的透射率Tb = (256-Ltb)/256叠加层12和13的透射率Td= (256-Ltd)/256背景层13的反射率Rb = Lrb/256叠加层12和13的反射率Rd = Lrd/256
然后，可以按如下计算作为在两种观看模式中背景(非叠加层12或1 与图像区 (叠加层12和13)之间的感觉到的差异的度量的对比度反射对比度(使用模数值(modulus value))Cr = (Rb-Rd) / (Rb+Rb) *2透射对比度Ct = (Tb-Td) / (Tb+Tb)因为观察者受可变环境条件以及印刷和设计要素影响，所以获取观察者评价与测量的对比值之间的精确关联极其困难。但是，实验工作表明，如果如下准则之一未得到满足，则该特征无法适当起作用1)透射时无法看到图像(透射对比度太低)；以及2)反射时图像基本上不被隐藏(反射对比度太高)。人们已经发现，透射对比度极限(低于该极限无法看到图像)是3_5%。反射对比度上限(高于该上限在反射时隐藏不了图像)是8-20%。图6示出使用上述方法从两组样本中获得的一组结果。一组样本是使用光变(OV) 颜料生成的，而另一组样本是使用金属颜料形成的。在反射光和透射光下提供所需不同观感的透射对比度和反射对比度的组合是局限于左手区域A的那些组合。区域B中的组合是取决于设计和观看条件而可能起作用的那些组合。包括OV颜料的丝网印刷墨水的适当有效配方的例子是Sicpa OVI 颜料-20%重量；以及Sicpa双重固化丝印光油9Z3D50_80%重量。包括金属颜料的丝网印刷墨水的适当有效配方的例子是铝粉(Debdale金属粉末有限公司)(颗粒大小19Χ7Χ2μπι)-5%重量；以及基于kristar SX溶剂的光油-95%重量。本发明的安全基片可以以多种方式使用，例如，可以部分嵌入能形成安全文档的纸或塑料基片中。可替代的是，安全基片本身可以直接形成包括如下的例子之一a)细长安全元件和带。在现有技术中有许多已知的这种例子，包括描述在 EP-A-0059056、EP-A-086029、EP-A-1141480 和 W0-A_0305^97 中的那些例子；b)聚合物安全基片(例如钞票)，尤其是包括未涂敷窗口区的那些基片；c)作为小条或小片等施加于纸或聚合物基片或文档的箔片；和d)直接印刷在纸基片或文档上的图像。在一个实施例中，随后把要形成安全元件的安全基片10插入纸或聚合物基片中， 使得从成品基片的两侧都可观看。以这样的方式插入安全元件的方法描述在EP-A-1141480 和W0-A-03(^^97中。在描述在EP-A-1141480中的方法中，安全元件的一侧在基片的它被部分嵌入的一个表面上完全暴露出来，而在基片的另一个表面上从窗口中部分暴露出来。适合制造安全文档的基片可以由任何传统材料形成，包括纸和聚合物。在这些类型基片的每一种中形成基本透明的区域的技术在本领域是已知的。例如，W0-A-8300659描述了由在基片的两侧包括乳浊涂层的透明基片形成的聚合物钞票。在基片两侧上的形成透明区的局部区域中省略了乳浊涂层。W0-A-0039391描述了在纸基片中形成透明区的方法。 在纸基片中形成透明区的其它方法描述在EP-A-723501、EP-A-724519, W0-A-03054297和EP-A-1398174 中。图7例示了本发明实施例，其中安全基片10具有细长线或带(安全器件)20 的形式，它被施加于纸基片21的一侧，使得层12、13位于在纸基片21中形成的开口 (aperture) 22中。形成这种开口 22的方法的例子可以在W0-A_03(^^97中找到。插入在纸基片的一侧可在开口中看见而在纸基片的另一侧完全暴露出来的安全元件的可替代方法可以在W0-A-2000/39391中找到。在例示在图8中的本发明进一步实施例中，将第一和第二层12、13直接施加于用于形成钞票或其它类型安全文档的半透明纸基片21 (它形成载体)。作为例示在图9中的进一步可替代物，将层12、13施加于例如聚合物钞票的透明或半透明载体11，该聚合物钞票具有施加在它的至少一个表面上的不透明涂层23，留出清晰的窗口 24。层12、13被施加在窗口 M中。作为进一步可替代物，将层12、13施加于其余部分不透明的基片中的透明或半透明区。这样的区域可以通过加亮水印或通过将透明化介质掺入基片中形成。应该注意到，如果将安全基片插入另外的纸或聚合物基片中，那么，可以在将其插入该另外的纸或聚合物基片中之前或之后，将层12、13施加于安全基片。可替代的是，可以在将其插入该另外的纸或聚合物基片中之前施加层12、13之一，而在将其插入该另外的纸或聚合物基片中之后施加所述层之一。本领域技术人员还应该明白，本发明的基片可以与制造安全元件的现有方法结合在一起使用。可以使用的适当构造的例子包括但不限于描述在W0-A-03061980、 EP-A-0516790、W0-A-9825236、禾卩 TO-A-9928852 中的那些。在一个例子中，本发明的安全基片10进一步包括例如去金属化金属层的不透明层，这种情况例示在图10中。图10示出了安全基片10的剖面图，它可以形成安全元件，例如线或带，它适合以描述在EP-A-1141480中的方式插入可制成安全文档的像纸或塑料那样的基片中。载体11是基本透明或半透明聚合物载体膜。在载体11上形成以数字“50” 的形式例示在图Ila中的一个或多个不透明(优选地是金属)区25。如何生成在受控和明确界定的区域中不存在金属的部分金属化/去金属化膜是公知的。一种方式是使用像描述在US-B-4652015中那样的抗蚀剂和蚀刻技术有选择地将一些区域去金属化。在这种情况下，如图10中所示使用抗蚀剂层26。达到类似效果的其它技术是公知的；例如，可以通过掩膜真空沉积铝，或者可以使用受激准分子激光器从塑料载体和铝的复合条中有选择地除去铝。金属区25可以通过将像埃卡特(Eckart)公司销售的Metalstar [email protected]墨水那样具有金属外观的金属效果墨水印刷在载体11上来提供。然后根据前述实施例施加第一和第二层12、13，以便在反射光下第一和第二层 12、13基本不可分辨，而在透射光下可清晰分辨。在这个例子中，施加第一层12，作为星形的重复阵列(图11b)，并且施加第二层13，作为覆盖聚合物载体11、金属区25和第一印刷区12的整个表面的遍布涂层。优选地使用描述在EP-A-1141480中的方法将由安全基片10 形成的细长安全器件20插入要制成安全文档的像纸或塑料那样的基片21中。当在反射时观看时，在基片21的正面上第一层13完全暴露出来，而在基片21的背面，以第二层13为背景，金属区25从透明开口 22中暴露出来。图1 例示了从基片的背面看过去的视图。如果使用相同光变墨水生成第一和第二层12和13，那么，当观看基片21的正面时，观察到随视角改变颜色的遍布光变涂层，例如，随着基片21偏离垂直入射倾斜，颜色从红色变成绿色。当在反射光下观看基片21的背面时，如图1 所示，在开口区中，相对于光变均勻背景观察到金属区25。如果在透射光下观看基片(图12b)，则观察到金属区25和第二层13两者的轮廓。这样就向前述实施例提供了附加安全特性，因为当从金属侧观看时，在反射时只看到一个图像，而在透射时看到两个图像。不透明区25可以与层12和13对齐地施加，透射时的两个所得图像可以通过它们的内容和设计联系在一起，也可以这样对齐，使得在透射光下从不透明区25和第二层13的组合中生成复合图像。如前所述，第二层13不一定是遍布涂层，它本身就可以形成印刷设计。在一种可替代构造中，可以将层12和13之一或两者施加于聚合物载体11的与金属区 25相对的一侧。在又一个实施例中，可以用任何基本上不透明印刷标记取代图10-12中的实施例中的金属区25。本发明的安全特征也可以与附加印刷区结合在一起，这些附加印刷区可以是有色的，金属的或荧光的。该安全特征也可以与诸如磁性墨水，尤其像描述在GB-A-2387812和 GB-A-2387813中的那样的透明磁性墨水之类的机器可读特征结合在一起。可替代的是，机器可读方面可以通过引入独立机器可读层来提供。除了磁性材料之外，对外部刺激有反应的可检测材料包括但不限于荧光、磷光、红外吸收、热致变色、光致变色、电致变色、导电性和压致变色材料。用在印刷层12和13中的适当颜料是磁性OVI颜料，这样就提供了加强安全特征的进一步机会。磁性OVI颜料的使用使得能够产生利用有向磁性颜料生成动态和类似三维图像的进一步光学效果。描述这样特征的现有技术的例子包括 EP-A-1674282、US-A-6759097、US-A-20040051297、US-A-20050106367、W0-A-2004007095, W0-A-2006069218, EP-A-1745940和EP-A-1710756。通常，将磁性颜料施加于表面之后，使磁性颜料与磁场对准。散布在液体有机介质中的磁片使自身取向成与磁力线平行，从原平面取向倾斜。这种倾斜从与基片表面垂直变化到磁片与产品表面基本平行的原取向。平面取向磁片将入射光反射回给观看者，而重新取向磁片不会，提供涂层中的三维图案的外观。W0-A-2004007095描述了称为“滚动条”特征的动态光变效果的形成。“滚动条”特征为由磁对准颜料片组成的图像提供了光学运动错觉。这些颜料片相对于基片的表面以拱起模式对准，以便形成跨过出现在第一相邻区与第二相邻区之间的图像的对比条，该对比条表现为随图像相对于视角倾斜而运动。这种运动学图像的使用在EP-A-1674282中得到进一步发展，其中颜料片以第一或第二拱起模式对准，以便形成表现为随图像相对于视角倾斜而同时沿着不同方向运动的第一和第二对比条。EP-A-1674282还描述了诸如滚动半球之类的其它滚动体的形成。安全特征包括至少两个层12和13但并不限于两个。也可以包括三个或更多个至少部分重叠的层，并且利用几种不同材料/墨水形成包括不止两个重叠层的特征。在本发明的另一个实施例中，层12、13可以包括散布在整个透明或半透明聚合物膜上的颜料。虽然优选地通过像照相凹版印刷、平版印刷、丝网印刷、柔版印刷或凹版印刷那样的工艺使用液态或浆状墨水印刷层12和13，但它们也可以通过热印、层压、涂敷或一些其他方法形成。 将基片插入主基片之后，后者(用于形成诸如钞票之类的文档)经历包括如下之一或多种的进一步标准安全印刷工艺湿式或干式平版印刷、凹版印刷、凸版印刷、柔版印刷、丝网印刷和/或照相凹版印刷。在一个优选例子中，为了提高安全基片抗伪造的有效性，应该通过设计的内容和登记以及存在于文档上的识别信息将安全基片的设计与它保护的文档联系在一起。
权利要求
1.一种安全基片，包括支持安全特征的至少部分透光的载体，所述安全特征至少包括第一层和第二层，所述第一层和第二层中的至少一个覆盖比所述载体的整个表面区域小并且与另一层至少部分重叠的区域，其中所述层具有基本相同的颜色和纹理，重叠区与非重叠区的反射对比度小于20%，而重叠区与非重叠区的透射对比度大于3%。
2.如权利要求1所述的安全基片，其中所述载体是透明的。
3.如权利要求1或权利要求2所述的安全基片，其中至少一个所述层具有图像或标记的形式。
4.如前面权利要求的任何一项所述的安全基片，其中至少一个所述层基本上完全覆盖所述载体的一个表面。
5.如权利要求1到3的任何一项所述的安全基片，其中每个所述层具有图像或标记的形式。
6.如前面权利要求的任何一项所述的安全基片，其中所述层被施加于所述载体的同一表面，一个层至少部分覆盖另一个层。
7.如权利要求6所述的安全基片，其中所述层被施加于所述载体的相对表面。
8.如权利要求1到5的任何一项所述的安全基片，其中一个所述层完全位于另一个所述层的边界内。
9.如前面权利要求的任何一项所述的安全基片，其中所述层是印刷的。
10.如权利要求9所述的安全基片，其中所述层是使用相同墨水印刷的。
11.如权利要求9所述的安全基片，其中所述层是使用不同墨水印刷的。
12.如权利要求9到11的任何一项所述的安全基片，其中所述层是使用光变墨水或包括光变颜料或磁性光变颜料的墨水印刷的。
13.如权利要求12所述的安全基片，其中所述层是使用光变颜料和有色颜料的混合物印刷的。
14.如权利要求9到11的任何一项所述的安全基片，其中所述层是使用金属墨水印刷的。
15.如权利要求9到11的任何一项所述的安全基片，其中所述层是使用反射性墨水印刷的。
16.如权利要求1到8的任何一项所述的安全基片，其中至少一个所述层包括散布在施加于所述载体的透光膜中的颜料。
17.如前面权利要求的任何一项所述的安全基片，其中所述反射对比度小于10%。
18.如前面权利要求的任何一项所述的安全基片，其中所述透射对比度大于5%。
19.如前面权利要求的任何一项所述的安全基片，其中所述载体是纸基片。
20.如权利要求1到18的任何一项所述的安全基片，其中所述载体是塑料基片。
21.如前面权利要求的任何一项所述的安全基片，进一步包括至少一个不透明区。
22.如权利要求21所述的安全基片，其中所述不透明区是金属区。
23.如权利要求21或权利要求22所述的安全基片，其中所述金属区包括去金属化区。
24.一种包含前面任一项权利要求所述的安全基片的安全物品。
25.如权利要求M所述的安全物品，其中所述安全基片以小片、箔片、小条等的形式施加于所述安全物品的表面。
26.如权利要求M所述的安全物品，其中所述安全基片至少部分嵌入所述安全物品中并在其中的至少一个窗口中暴露出来。
27.如权利要求对到沈的任何一项所述的安全物品，包括钞票、护照、证书或其它有价值的文档。
28.—种基本上如上文参照附图所述和如附图所示的安全基片。
全文摘要
一种安全基片，包括支持安全特征的至少部分透光载体，该安全特征至少包括第一层和第二层，该第一层和第二层的至少一层覆盖比该载体的整个表面区域小和与另一层至少部分重叠的区域。这些层具有基本相同的颜色和纹理，重叠区与非重叠区的反射对比度小于20％，而重叠区与非重叠区的透射对比度大于3％。
文档编号B42D15/00GK102458872SQ201080024707
公开日2012年5月16日 申请日期2010年5月24日 优先权日2009年6月4日
发明者J·莫雷凯, P·豪兰, S·D·玛钱特 申请人:德拉鲁国际公司
技术领域：
本发明涉及包含安全特征的安全基片的改进，该安全特征由在反射光下不可区分而在透射光下可区分的至少两个层形成，用于抑制伪造者生成伪造钞票的能力。
背景技术：
彩色复印机和其他成像系统的日益普及以及彩色复印机的技术质量的提高导致了钞票、护照、和身份证等的伪造的增多。因此，需要将附加认证或安全特征加入现有特征中。已经采取了将复印机不能再现的光学可变特征引入这种文档中的步骤。还需要引入普通公众可分辨但对于复印机“不可见”或看起来不同的特征。由于复印过程通常牵涉到从包括要复制的图像的原始文档散射高能量光，所以一种解决方案是将在反射光和透射光下感觉不同的一个或多个特征插入文档中，一个例子是水印及其增强形式。US-B-4, 307，899描述了带有适合在透射光和入射光这两者下被检查的印记的身份证。这种身份证包括印刷在透明基片上的均勻白色层，该透明基片带有印刷在上面的具有标记形式的空隙的层。在这一层的上面以标记的形式印刷另一层，但相对于空隙偏移。当在透射光下观看时，单层印刷部分发亮，而在入射光下它们发暗。另一方面，多层印刷部分在透射光下发暗而在入射光下发亮，因此产生类似水印效果。EP-A-0657297描述了在印刷在透明支承体上的层中使用光干涉颜料的安全文档， 透明支承体上印刷了包括普通反光颜料的图案。这样就提供了摄影技术不能复制的安全特征。通过将观看条件从透射模式改变成反射模式，不同印刷部分互补地改变它们的颜色，使颜色变成反色。复印机不能再现的另一种类型安全特征是在反射光下在不同视角上感觉不同的一种安全特征，其一个例子描述在EP-A-1592561中。在描述在这个专利说明书中的方法中，将装饰图案印刷在基片上，在基片的上面使用光变墨水印刷半透明装饰图案。这使得被印刷的背景在反射光下可见，而使上覆装饰图案可在不同角度看见。这代表了三种叠加颜色的组合，这三种颜色是背景色和光变墨水的两种颜色。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种包含安全特征的改进安全基片，该安全特征在反射光和透射光下具有不同外观，难以伪造但相对易于插入安全文档中。因此，本发明提供了一种包括支持安全特征的至少部分透光的载体的安全基片， 所述安全特征至少包括第一层和第二层，所述第一层和第二层中的至少一个覆盖比所述载体的整个表面区域小并与另一层至少部分重叠(overlap)的区域，其中这些层具有基本相同的颜色和纹理(texture)，重叠区与非重叠区之间的反射对比度小于20%，而重叠区与非重叠区之间的透射对比度大于3%。附图的简要说明现在参考附图，只通过举例描述本发明的优选实施例，在附图中
图1是根据本发明的安全基片的剖面侧视图；图2是本发明的安全基片的另一个实施例的剖面侧视图；图3a是本发明的安全基片的又一个实施例的剖面侧视图；图北是图3a的安全基片的平面图；图4是在反射光下观看的图3a和北的基片的图形表示；图5是在透射光下观看的图3a和北的基片的图形表示；图6是示出特定墨水的对比度分析结果的图表；图7 10是本发明的安全基片的进一步实施例的剖面侧视图；图Ila和lib是形成用在图12a和12b例示的安全文档中的安全基片的中间步骤的平面图；以及图12a和12b是当分别在反射光和透射光下观看时包含图11a，lib的安全基片的安全文档的平面图。
具体实施例方式参照图1，本发明的安全基片10包括承载安全特征的载体11，该安全特征包括两个单独的层。载体11是清澄的，因此至少部分透光，即，是透明或半透明的。在本上下文中半透明的定义是允许光通过但发生漫射，使得相对侧的人、物体等可以被感觉到但不是清晰可见，例如，磨砂窗玻璃是半透明的而不是透明的。载体11优选地由不透水聚合物薄膜制成。合适的聚合物薄膜是，例如，由商品名称为Melinex(聚酯薄膜)的可从杜邦(Dupont) 公司购买到的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和可从埃克森美孚(ExxonMobil)公司购买到的聚丙烯制成的那些聚合物薄膜。安全特征包括第一层12，它可以完全覆盖载体11的一个表面、或者层载体11的表面的一个较小区域、或者多个较小区域。将第二层13施加成完全或部分与第一层12重叠。同样，第二层13可以是完整层，或覆盖一个较小区域或多个较小区域的部分层。层12、 13中的至少一个必须覆盖比载体11的整个表面小的区域，并且优选地采用至少一个图像或标记的形式。在图1所示的实施例中，在载体11的同一侧上直接将层12、13施加为一层在另一层的上面。可替代的是，如图2所示，可以将层12、13施加在载体11的彼此相对侧上。作为进一步替代，如图3所示，可以首先将第二层13施加于载体11，使第一层12 至少部分与它重叠。在进一步的实施例中，层12、13中的一个完全位于所述层12、13中的另一个的边界内，并且可以施加在它的上面或下面。第一和第二层12、13的性质是这样的，当在反射光下观看时，第一和第二层12、13 基本上不可分辨，只有涵盖由两个层12、13覆盖的整个区域的单个均勻(homogenous)区的外观可见。但是，当在透射光下观看基片10时，层12、13是相互可清楚区分的，由一个或两个层12、13形成的任何图像都是清晰可见的。这种意外效果形象地显示在图4和5中，图 4和5分别示出了图3a中所示的安全基片10的实施例在反射光和透射光下的效果。当在反射光下从箭头X的方向观看基片10时，无论区域12、13是否重叠，基本上看不出区域12、 13之间的外观差异；只看见单个均勻区。当在透射光下从箭头X的方向观看时(图5)，第一层12的两个圆形区域可与第二层13的长方形区域区分开。
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第一和第二层12、13优选地是印刷的。应该注意到，用在层12、13中的墨水不一定是相同墨水，但优选地是相同的。在本发明的印刷实施例中，用在第一和第二层12、13中的优选墨水是满足上述标准的光变墨水(optically variable ink，OVI)、包括光变颜料和有色颜料的混合物的墨水、金属墨水、或反射性墨水。墨水可以使用诸如丝网印刷、照相凹版印刷等的任何适当方法印刷。在两种不同颜色之间具有色移的光变颜料是公知的，该色移取决于视角。这些颜料的生产、它们的使用以及它们的特征描述在US-B-4434010、US-B-5059245、 US-B-5084351、US_B_51358 12、US-B-5171363、US-B-5571624、EP-A-0341002、 EP-A-0736073、EP-A-6683^、EP-A-0741170 和 EP-A-1114102 等中。具有取决于视角的色移的光变颜料基于具有不同光学特性的叠加薄膜层的堆叠。这种薄膜结构的色调、色移量和色度取决于构成这些层的材料、这些层的顺序和数量、层厚度以及生产过程等。一般说来， 光变颜料包括不透明完全反射层、沉积在不透明层上的低折射率材料(即，具有1. 65或更小的折射率)的介电层、和施加在介电层上的半透明部分反射层。为了达到这种意外效果，仔细地选择第一和第二层12、13的光透射和反射性质。 更具体地说，在第一和第二层叠加的区域与只有单个层的区域之间必须在反射光下具有低对比度而在透射光下具有高对比度。反射对比度必须小于20%，优选地小于10%。透射对比度必须大于3%，优选地大于5%。层12、13在反射光下的任何特定视角上还必须具有基本相同的颜色和反射率，它们优选地还具有基本相同的纹理。测量层12、13的对比度的适当方法基于使用爱普生PerfeCtiOn2540照片扫描仪的光度(luminosity，L)测量。该扫描仪用于生成以等同于眼睛的方式看到的数字图像。特征的扫描以反射和透射两种模式进行。然后，利用像Adobe系统公司提供的Adobe Photoshop那样的软件测量在两种扫描模式下从层12和组合层12和13两者获得的图像的光度。光度值具有从0(黑色)到256(白色)的标度。在反射模式下获得的光度值可以用于获得反射率的度量，而在透射模式下获得的光度值可以用于获得透射率的度量。记录如下数据Ltb =层13的透射光度；Ltd =叠加层12和13上的透射光度；Lrb =层13的反射光度；Lrd =叠加层12和13上的反射光度；然后，使用如下公式计算透射率和反射率。背景层13的透射率Tb = (256-Ltb)/256叠加层12和13的透射率Td= (256-Ltd)/256背景层13的反射率Rb = Lrb/256叠加层12和13的反射率Rd = Lrd/256
然后，可以按如下计算作为在两种观看模式中背景(非叠加层12或1 与图像区 (叠加层12和13)之间的感觉到的差异的度量的对比度反射对比度(使用模数值(modulus value))Cr = (Rb-Rd) / (Rb+Rb) *2透射对比度Ct = (Tb-Td) / (Tb+Tb)因为观察者受可变环境条件以及印刷和设计要素影响，所以获取观察者评价与测量的对比值之间的精确关联极其困难。但是，实验工作表明，如果如下准则之一未得到满足，则该特征无法适当起作用1)透射时无法看到图像(透射对比度太低)；以及2)反射时图像基本上不被隐藏(反射对比度太高)。人们已经发现，透射对比度极限(低于该极限无法看到图像)是3_5%。反射对比度上限(高于该上限在反射时隐藏不了图像)是8-20%。图6示出使用上述方法从两组样本中获得的一组结果。一组样本是使用光变(OV) 颜料生成的，而另一组样本是使用金属颜料形成的。在反射光和透射光下提供所需不同观感的透射对比度和反射对比度的组合是局限于左手区域A的那些组合。区域B中的组合是取决于设计和观看条件而可能起作用的那些组合。包括OV颜料的丝网印刷墨水的适当有效配方的例子是Sicpa OVI 颜料-20%重量；以及Sicpa双重固化丝印光油9Z3D50_80%重量。包括金属颜料的丝网印刷墨水的适当有效配方的例子是铝粉(Debdale金属粉末有限公司)(颗粒大小19Χ7Χ2μπι)-5%重量；以及基于kristar SX溶剂的光油-95%重量。本发明的安全基片可以以多种方式使用，例如，可以部分嵌入能形成安全文档的纸或塑料基片中。可替代的是，安全基片本身可以直接形成包括如下的例子之一a)细长安全元件和带。在现有技术中有许多已知的这种例子，包括描述在 EP-A-0059056、EP-A-086029、EP-A-1141480 和 W0-A_0305^97 中的那些例子；b)聚合物安全基片(例如钞票)，尤其是包括未涂敷窗口区的那些基片；c)作为小条或小片等施加于纸或聚合物基片或文档的箔片；和d)直接印刷在纸基片或文档上的图像。在一个实施例中，随后把要形成安全元件的安全基片10插入纸或聚合物基片中， 使得从成品基片的两侧都可观看。以这样的方式插入安全元件的方法描述在EP-A-1141480 和W0-A-03(^^97中。在描述在EP-A-1141480中的方法中，安全元件的一侧在基片的它被部分嵌入的一个表面上完全暴露出来，而在基片的另一个表面上从窗口中部分暴露出来。适合制造安全文档的基片可以由任何传统材料形成，包括纸和聚合物。在这些类型基片的每一种中形成基本透明的区域的技术在本领域是已知的。例如，W0-A-8300659描述了由在基片的两侧包括乳浊涂层的透明基片形成的聚合物钞票。在基片两侧上的形成透明区的局部区域中省略了乳浊涂层。W0-A-0039391描述了在纸基片中形成透明区的方法。 在纸基片中形成透明区的其它方法描述在EP-A-723501、EP-A-724519, W0-A-03054297和EP-A-1398174 中。图7例示了本发明实施例，其中安全基片10具有细长线或带(安全器件)20 的形式，它被施加于纸基片21的一侧，使得层12、13位于在纸基片21中形成的开口 (aperture) 22中。形成这种开口 22的方法的例子可以在W0-A_03(^^97中找到。插入在纸基片的一侧可在开口中看见而在纸基片的另一侧完全暴露出来的安全元件的可替代方法可以在W0-A-2000/39391中找到。在例示在图8中的本发明进一步实施例中，将第一和第二层12、13直接施加于用于形成钞票或其它类型安全文档的半透明纸基片21 (它形成载体)。作为例示在图9中的进一步可替代物，将层12、13施加于例如聚合物钞票的透明或半透明载体11，该聚合物钞票具有施加在它的至少一个表面上的不透明涂层23，留出清晰的窗口 24。层12、13被施加在窗口 M中。作为进一步可替代物，将层12、13施加于其余部分不透明的基片中的透明或半透明区。这样的区域可以通过加亮水印或通过将透明化介质掺入基片中形成。应该注意到，如果将安全基片插入另外的纸或聚合物基片中，那么，可以在将其插入该另外的纸或聚合物基片中之前或之后，将层12、13施加于安全基片。可替代的是，可以在将其插入该另外的纸或聚合物基片中之前施加层12、13之一，而在将其插入该另外的纸或聚合物基片中之后施加所述层之一。本领域技术人员还应该明白，本发明的基片可以与制造安全元件的现有方法结合在一起使用。可以使用的适当构造的例子包括但不限于描述在W0-A-03061980、 EP-A-0516790、W0-A-9825236、禾卩 TO-A-9928852 中的那些。在一个例子中，本发明的安全基片10进一步包括例如去金属化金属层的不透明层，这种情况例示在图10中。图10示出了安全基片10的剖面图，它可以形成安全元件，例如线或带，它适合以描述在EP-A-1141480中的方式插入可制成安全文档的像纸或塑料那样的基片中。载体11是基本透明或半透明聚合物载体膜。在载体11上形成以数字“50” 的形式例示在图Ila中的一个或多个不透明(优选地是金属)区25。如何生成在受控和明确界定的区域中不存在金属的部分金属化/去金属化膜是公知的。一种方式是使用像描述在US-B-4652015中那样的抗蚀剂和蚀刻技术有选择地将一些区域去金属化。在这种情况下，如图10中所示使用抗蚀剂层26。达到类似效果的其它技术是公知的；例如，可以通过掩膜真空沉积铝，或者可以使用受激准分子激光器从塑料载体和铝的复合条中有选择地除去铝。金属区25可以通过将像埃卡特(Eckart)公司销售的Metalstar [email protected]墨水那样具有金属外观的金属效果墨水印刷在载体11上来提供。然后根据前述实施例施加第一和第二层12、13，以便在反射光下第一和第二层 12、13基本不可分辨，而在透射光下可清晰分辨。在这个例子中，施加第一层12，作为星形的重复阵列(图11b)，并且施加第二层13，作为覆盖聚合物载体11、金属区25和第一印刷区12的整个表面的遍布涂层。优选地使用描述在EP-A-1141480中的方法将由安全基片10 形成的细长安全器件20插入要制成安全文档的像纸或塑料那样的基片21中。当在反射时观看时，在基片21的正面上第一层13完全暴露出来，而在基片21的背面，以第二层13为背景，金属区25从透明开口 22中暴露出来。图1 例示了从基片的背面看过去的视图。如果使用相同光变墨水生成第一和第二层12和13，那么，当观看基片21的正面时，观察到随视角改变颜色的遍布光变涂层，例如，随着基片21偏离垂直入射倾斜，颜色从红色变成绿色。当在反射光下观看基片21的背面时，如图1 所示，在开口区中，相对于光变均勻背景观察到金属区25。如果在透射光下观看基片(图12b)，则观察到金属区25和第二层13两者的轮廓。这样就向前述实施例提供了附加安全特性，因为当从金属侧观看时，在反射时只看到一个图像，而在透射时看到两个图像。不透明区25可以与层12和13对齐地施加，透射时的两个所得图像可以通过它们的内容和设计联系在一起，也可以这样对齐，使得在透射光下从不透明区25和第二层13的组合中生成复合图像。如前所述，第二层13不一定是遍布涂层，它本身就可以形成印刷设计。在一种可替代构造中，可以将层12和13之一或两者施加于聚合物载体11的与金属区 25相对的一侧。在又一个实施例中，可以用任何基本上不透明印刷标记取代图10-12中的实施例中的金属区25。本发明的安全特征也可以与附加印刷区结合在一起，这些附加印刷区可以是有色的，金属的或荧光的。该安全特征也可以与诸如磁性墨水，尤其像描述在GB-A-2387812和 GB-A-2387813中的那样的透明磁性墨水之类的机器可读特征结合在一起。可替代的是，机器可读方面可以通过引入独立机器可读层来提供。除了磁性材料之外，对外部刺激有反应的可检测材料包括但不限于荧光、磷光、红外吸收、热致变色、光致变色、电致变色、导电性和压致变色材料。用在印刷层12和13中的适当颜料是磁性OVI颜料，这样就提供了加强安全特征的进一步机会。磁性OVI颜料的使用使得能够产生利用有向磁性颜料生成动态和类似三维图像的进一步光学效果。描述这样特征的现有技术的例子包括 EP-A-1674282、US-A-6759097、US-A-20040051297、US-A-20050106367、W0-A-2004007095, W0-A-2006069218, EP-A-1745940和EP-A-1710756。通常，将磁性颜料施加于表面之后，使磁性颜料与磁场对准。散布在液体有机介质中的磁片使自身取向成与磁力线平行，从原平面取向倾斜。这种倾斜从与基片表面垂直变化到磁片与产品表面基本平行的原取向。平面取向磁片将入射光反射回给观看者，而重新取向磁片不会，提供涂层中的三维图案的外观。W0-A-2004007095描述了称为“滚动条”特征的动态光变效果的形成。“滚动条”特征为由磁对准颜料片组成的图像提供了光学运动错觉。这些颜料片相对于基片的表面以拱起模式对准，以便形成跨过出现在第一相邻区与第二相邻区之间的图像的对比条，该对比条表现为随图像相对于视角倾斜而运动。这种运动学图像的使用在EP-A-1674282中得到进一步发展，其中颜料片以第一或第二拱起模式对准，以便形成表现为随图像相对于视角倾斜而同时沿着不同方向运动的第一和第二对比条。EP-A-1674282还描述了诸如滚动半球之类的其它滚动体的形成。安全特征包括至少两个层12和13但并不限于两个。也可以包括三个或更多个至少部分重叠的层，并且利用几种不同材料/墨水形成包括不止两个重叠层的特征。在本发明的另一个实施例中，层12、13可以包括散布在整个透明或半透明聚合物膜上的颜料。虽然优选地通过像照相凹版印刷、平版印刷、丝网印刷、柔版印刷或凹版印刷那样的工艺使用液态或浆状墨水印刷层12和13，但它们也可以通过热印、层压、涂敷或一些其他方法形成。 将基片插入主基片之后，后者(用于形成诸如钞票之类的文档)经历包括如下之一或多种的进一步标准安全印刷工艺湿式或干式平版印刷、凹版印刷、凸版印刷、柔版印刷、丝网印刷和/或照相凹版印刷。在一个优选例子中，为了提高安全基片抗伪造的有效性，应该通过设计的内容和登记以及存在于文档上的识别信息将安全基片的设计与它保护的文档联系在一起。
权利要求
1.一种安全基片，包括支持安全特征的至少部分透光的载体，所述安全特征至少包括第一层和第二层，所述第一层和第二层中的至少一个覆盖比所述载体的整个表面区域小并且与另一层至少部分重叠的区域，其中所述层具有基本相同的颜色和纹理，重叠区与非重叠区的反射对比度小于20%，而重叠区与非重叠区的透射对比度大于3%。
2.如权利要求1所述的安全基片，其中所述载体是透明的。
3.如权利要求1或权利要求2所述的安全基片，其中至少一个所述层具有图像或标记的形式。
4.如前面权利要求的任何一项所述的安全基片，其中至少一个所述层基本上完全覆盖所述载体的一个表面。
5.如权利要求1到3的任何一项所述的安全基片，其中每个所述层具有图像或标记的形式。
6.如前面权利要求的任何一项所述的安全基片，其中所述层被施加于所述载体的同一表面，一个层至少部分覆盖另一个层。
7.如权利要求6所述的安全基片，其中所述层被施加于所述载体的相对表面。
8.如权利要求1到5的任何一项所述的安全基片，其中一个所述层完全位于另一个所述层的边界内。
9.如前面权利要求的任何一项所述的安全基片，其中所述层是印刷的。
10.如权利要求9所述的安全基片，其中所述层是使用相同墨水印刷的。
11.如权利要求9所述的安全基片，其中所述层是使用不同墨水印刷的。
12.如权利要求9到11的任何一项所述的安全基片，其中所述层是使用光变墨水或包括光变颜料或磁性光变颜料的墨水印刷的。
13.如权利要求12所述的安全基片，其中所述层是使用光变颜料和有色颜料的混合物印刷的。
14.如权利要求9到11的任何一项所述的安全基片，其中所述层是使用金属墨水印刷的。
15.如权利要求9到11的任何一项所述的安全基片，其中所述层是使用反射性墨水印刷的。
16.如权利要求1到8的任何一项所述的安全基片，其中至少一个所述层包括散布在施加于所述载体的透光膜中的颜料。
17.如前面权利要求的任何一项所述的安全基片，其中所述反射对比度小于10%。
18.如前面权利要求的任何一项所述的安全基片，其中所述透射对比度大于5%。
19.如前面权利要求的任何一项所述的安全基片，其中所述载体是纸基片。
20.如权利要求1到18的任何一项所述的安全基片，其中所述载体是塑料基片。
21.如前面权利要求的任何一项所述的安全基片，进一步包括至少一个不透明区。
22.如权利要求21所述的安全基片，其中所述不透明区是金属区。
23.如权利要求21或权利要求22所述的安全基片，其中所述金属区包括去金属化区。
24.一种包含前面任一项权利要求所述的安全基片的安全物品。
25.如权利要求M所述的安全物品，其中所述安全基片以小片、箔片、小条等的形式施加于所述安全物品的表面。
26.如权利要求M所述的安全物品，其中所述安全基片至少部分嵌入所述安全物品中并在其中的至少一个窗口中暴露出来。
27.如权利要求对到沈的任何一项所述的安全物品，包括钞票、护照、证书或其它有价值的文档。
28.—种基本上如上文参照附图所述和如附图所示的安全基片。
全文摘要
一种安全基片，包括支持安全特征的至少部分透光载体，该安全特征至少包括第一层和第二层，该第一层和第二层的至少一层覆盖比该载体的整个表面区域小和与另一层至少部分重叠的区域。这些层具有基本相同的颜色和纹理，重叠区与非重叠区的反射对比度小于20％，而重叠区与非重叠区的透射对比度大于3％。
文档编号B42D15/00GK102458872SQ201080024707
公开日2012年5月16日 申请日期2010年5月24日 优先权日2009年6月4日
发明者J·莫雷凯, P·豪兰, S·D·玛钱特 申请人:德拉鲁国际公司
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