具有色移背景的衍射表面制造技术

一种安全制品（１０），它包括具有第一表面和相对的第二表面的光透射基片（１４），其中第一表面具有含衍射光栅图案或全息影像图案（１５）的浮凸区。在该基片上形成色移光学涂层（１６），例如在相对的第二表面上，该光学涂层随着入射光角度或视角的改变能提供可观察到的色移。该安全制品可以用在各种领域，用于提供例如防伪的改善安全措施。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及一种用于制造安全制品的薄膜光学涂层。更具体的说，本专利技术涉及可以用于各种用途的安全制品的衍射表面，例如具有色移或光学可变背景的全息图或光栅。2.相关技术在从汽车涂料到用于安全文件和货币的防伪油墨的多个领域中，已经使用了色移颜料和着色剂。这种颜料和着色剂在改变入射光线的角度或在观察者的视角移动时会改变颜色。用于获得这种色移着色剂的主要方法是在将要被涂布至物体表面的介质例如涂料或油墨中分散小薄片，其中小薄片通常是由具有特定光学性质的多层薄膜构成。衍射图案和浮凸以及全息的相关领域由于它们的美学和实用的视觉效果而获得广泛的应用。一种非常理想的装饰效果是因衍射光栅而产生的彩虹视觉效果。当环境光被来自衍射光栅的反射而衍射成为它的彩色成分时，就产生了这种惊人的视觉效果。通常衍射光栅主要是由材料中的线或槽而制成的重复结构，来形成峰和谷的结构。当衍射光栅在反射表面上每毫米具有几百至几千有规律间隔开的沟槽时，就产生了可视光谱中理想的光学效果。衍射光栅技术已经被用来形成会使观察者产生三维影像幻觉的二维全息图案。另外，已经发现在各种物品上使用全息图案来打击伪冒具有广泛的应用。目前浮凸有全息图案的表面涉及到从装饰物品例如礼品包装直至安全制品例如银行支票和信用卡的多种应用。二维全息图案一般采用在塑料表面上形成的衍射图案。在某些情况下，已经在这种表面上浮凸的全息影像不需进一步处理即可看见；但是为了获得最佳的光学效果，通常必须在浮凸的表面上设置一个反射层，一般是一个薄金属层例如铝层。该反射层显著提高了衍射图案浮凸的可见度。不幸的是，为了伪造而对经常用于信用卡、银行支票等的全息图案进行复制具有极大的诱惑。复制全息图的一种方法是用激光扫描浮凸表面并将反射光束光学记录在材料层上例如可光聚合的聚合物层上。这样原始图案就被复制成为仿制品。另一种方法是通过离子刻蚀而从浮凸的金属表面上除去保护材料，然后当浮凸的表面被暴露出来时，沉积一个金属层例如银层(或其它易于剥离的层)。然后沉积镍层，该镍层随后被剥离以形成伪造的浮凸垫片。由于伪造方法的技术水平完善，因此必须发展更先进的安全措施。一种方法是如Miekka等人的US5629068以及US5549774所披露的在浮凸表面上在薄金属层的位置施加油墨，例如金属小薄片油墨、金属效果油墨或带有由光学叠加形成的颜料的油墨。另一种方法如也在Miekka等人的US5624076以及US5672410所披露的，使用浮凸金属颗粒或光学叠加小薄片来制造全息影像图案。上述的全息影像图案的另一个问题是为了使它们能够被看见，需要直接的镜面照明。这意味着为了获得最佳的视觉效果，照明光必须以与视角相同的角度入射。因此散射光源例如普通室光或在阴天的光线被用来照亮全息影像时，就不会显示出在全息图中所获得的较多视觉信息，通常能看见的只是来自浮凸表面的银色反射。因此研制一种改善的安全产品来在普通室光下提供更好的观看质量并能够用于各种安全应用以使得伪造更加困难是非常有用的。专利技术概述根据此处具体和广泛描述的本专利技术，提供一种安全制品，它包括具有第一表面和相对的第二表面的光透射基片，其中第一表面具有光干涉图案例如衍射光栅图案和全息影像图案。在该基片上形成色移光学涂层，该光学涂层随着入射光角度或视角的改变能提供可观察到的色移。在一个实施方案中，该色移光学涂层在基片上与光学干涉图案相对的第二表面上形成，并且包括靠近基片形成的吸收层，吸收层上形成的绝缘层以及绝缘层上形成的反射层。或者这种多层光学涂层可以与衍射图案在基片的同一侧上形成。在另一个实施方案中，色移光学涂层以油漆或油墨的形式涂布在基片上，它包括聚合物介质和分散在聚合物介质中的多个色移多层光学干涉小薄片。在另一个实施方案中，色移光学涂层与光透射浮凸基片共挤塑以形成相邻层，或在基片形成之前以干涉小薄片的形式分散在基片材料中。本专利技术的安全制品可以用在各种领域，用于提供例如防伪的改善安全措施。该安全制品可以以标签、标记、带、安全线等形式来使用，用于各种物品例如安全文件、货币、信用卡、商品等。本专利技术的这些和其它方面和特点可以从以下的描述和所附的权利要求中了解得更加清楚，或者可以参考本专利技术下述的实践。附图的简要说明为了更好的理解实现上述和其它优点的方式，将参考附图所示的特定实施方案对本专利技术作详细的描述，可以理解，附图只表示本专利技术的典型实施方案，而不是对其范围的限制，本专利技术将利用附图对附加特征和细节进行描述和解释。附图说明图1A是具有本专利技术一个实施方案的色移光学涂层的安全制品示意图；图1B是具有本专利技术另一个实施方案的色移光学涂层的安全制品示意图；图2A是具有本专利技术再一个实施方案的色移光学涂层的安全制品示意图；图2B是具有本专利技术又一个实施方案的色移光学涂层的安全制品示意图；图3是根据本专利技术再一实施方案的安全制品示意图；图4是根据本专利技术另外的实施方案的安全制品的示意图；图5是图1A的安全制品上形成有可剥离层的示意图；图6是图1A的安全制品连接至载体基片的示意图；图7是图1B的安全制品上形成有可剥离层的示意图；以及图8是图1B的安全制品连接至载体基片的示意图。专利技术的详细描述本专利技术涉及一种具有带色移背景的衍射表面的安全制品，它能产生增强的视觉效果。该安全制品的构成是采用了全息或衍射光栅与色移膜或层的结合，从而降低了伪造的可能性。另外，本专利技术的制品使得使用者在散射光下可以更容易的观察到影像或衍射效果，而无需直接镜面光。通常，本专利技术安全制品的构成是采用了其上具有干涉图案的光透射基片与提供安全特征的色移光学涂层的结合，从而使得物品难以仿冒和伪造。参考附图，其中同样的结构用同一标号表示，图1A表示根据本专利技术实施方案的安全制品10。该安全制品10包括在其外侧第一表面上形成有光学干涉图案15的光透射基片14。色移光学涂层16在基片14的相对第二表面上形成，以下将进行详细讨论。形成安全制品10的基片14与色移光学涂层16的结合提供了安全特征，它降低了其上有安全制品10的物品的复制、仿冒和/或伪造的可能性。在光透射基片14的外侧表面上形成的光学干涉图案15可以具有常规的各种形式，包括衍射图案例如衍射光栅、折射图案、全息图案例如二维和三维全息影像、直角立方反射器或其它干涉图案。形成光学干涉图案15的具体方法和结构是该领域技术人员已知的。例如可以采用非常公知的方法使光透射基片浮凸以在其上形成干涉图案，例如以高压将塑料膜表面与热的镍浮凸垫片压接触而使其浮凸。其它方法包括光刻法、将塑料膜对着有图案的表面进行模制等。通常，使用可模制的材料来形成光透射基片14，包括例如塑料如聚邻苯二酸乙二醇酯(PET)特别是PET型G、聚碳酸酯、丙烯酸类例如聚丙烯酸酯包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚邻苯二酸萘二醇酯(PNT)、其混合物或共聚物等。优选的光透射基片14主要由透明材料例如聚碳酸酯构成。所形成的基片14的适当厚度约是5-100μm，优选的厚度约是12-25μm。另外基片14可以由单层或多层基片材料构成。在一个实施方案中，基片14可以由热塑性膜构成，该热塑性膜经热软化膜表面并然后将膜经过压花辊而形成浮凸，所述压花辊在软化的表面上形成了衍射光栅或全息影像。以这种方式，就可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种安全制品，包括： 具有第一表面和相对的第二表面的光透射基片，该第一表面具有光学干涉图案；以及 基片第二表面上的色移光学涂层，该光学涂层在入射光角度或观察角变化时提供可见的色移。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：理查德L邦科斯基，帕特里克K希金斯，查尔斯T马坎特斯，罗杰W菲利普斯，
申请(专利权)人：福来克斯产品公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]