具有纳米颗粒墨料的光学安全装置制造方法及图纸

一种光学安全装置，包括具有一个第一表面和一个第二表面的一个衬底(102)；以及间歇性地设置在该第一表面(102)上的至少一个区域内的一种金属纳米颗粒墨料(104)，用于产生一个或多个反射性的或局部反射性的贴片；其中在设置了该金属纳米颗粒墨料的该一个或多个区域(108)上施加了一个高折射率涂层(106)，该高折射率涂层(106)粘连到该第一表面(102)上的不存在该金属纳米颗粒墨料之处，由此将该金属纳米颗粒墨料(104)固留在该第一表面(102)与该高折射率涂层(106)之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有纳米颗粒墨料的光学安全装置
本专利技术涉及光学安全装置(optical security device)及其制造方法。更确切地说，本专利技术涉及在构造中采用了纳米颗粒墨料的光学安全装置。
技术介绍
光学安全装置普遍用于安全文件中，作为避免未经授权地复制或伪造此类文件的一种手段。典型地，这样的装置将产生一种让潜在造假者难以复制的光学效应。广泛的光学安全装置在本领域是已知的。通常，此类装置依赖于施加一个反射涂层或具有高折射率的半透明涂层以便显示该光学效应。例如，常见的是通过在一个聚合物层中压印一个衍射图案以形成一个表面凹凸图案并且在该图案上提供一个薄的反射性金属层，来构造一个光学安全装置。以此方式，由该衍射图案产生的效果在反射情况下是可观察到的。替代地，用一个具有高折射率的透明层来取代该金属层，从而允许观察到该衍射效果并且还允许该装置后方的任何信息都是可见的。可以用多种方式来设置该薄的金属反射层。一种方式是使用真空沉积法。在这个方法中，将有待涂覆的材料放在真空中并且使金属汽化。当汽化的金属接触该材料时，它在该材料上冷凝并且形成了 一个金属层。这个步骤有效地提供了 一个反射层、但是相对昂贵。该真空沉积法的一个替代方案是使用一种金属纳米颗粒墨料来涂覆所需要的表面。这样的墨料的施加可以与该真空沉积法相比以实质性降低的成本来完成，同时还提供了一个薄的涂层，该涂层取决于该墨料的组成而可以是高反射性的、或是具有高折射率的半透明的。使用金属纳米颗粒墨料之前是有问题的，因为此类墨料对于施加了它们的表面显示出薄弱的粘附性。因此，尽管这些墨料具有优异的光学特性，但是已证明难以有效地使用这类墨料来生产光学安全装置。因此，希望的是提供一种采用了金属纳米颗粒墨料的光学安全装置，该光学安全装置解决了此类墨料的差粘附性所导致的困难。还希望提供一种用于制造此类光学安全装置的方法。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了一种光学安全装置，该光学安全装置包括具有一个第一表面和一个第二表面的一个衬底；以及间歇性地设置在该第一表面上的至少一个区域内的一种金属纳米颗粒墨料，用于产生一个或多个反射性的或局部反射性的贴片；其中在设置了该金属纳米颗粒墨料的该一个或多个区域上施加了一个高折射率涂层，该高折射率涂层粘连到该第一表面上的不存在该金属纳米颗粒墨料之处，由此将该金属纳米颗粒墨料固留在该第一表面与该高折射率涂层之间。优选地，该一个或多个反射性的或局部反射性的贴片至少部分地覆盖在一个凹凸结构上。可以将该凹凸结构设置在该衬底的第一表面上。替代地，将该凹凸结构设置在该衬底的第二表面上。该凹凸结构可以是一个衍射结构并且进一步可以是一个衍射光学元件。可以将一个透明的或半透明的涂层直接施加在该凹凸结构或每个凹凸结构的、不存在该一个或多个反射性的或局部反射性的贴片的至少一部分上。该透明的或半透明的涂层的折射率与该凹凸结构或每个凹凸结构的折射率基本上相同。优选地，该高折射率涂层和该透明的或半透明的涂层可以具有相同的折射率。甚至更优选地，这些涂层可以是相同的、优选地是同时施加的。这允许该凹凸结构的不具有金属纳米颗粒墨料的这些部分在必要时可以是不可见的。替代地，该凹凸结构可以是高分辨率或高长径比的光栅，例如偏振光栅。可以将该金属纳米颗粒墨料设置在该第一表面上的多条基本上平行的线内。当以此方式设置该金属纳米颗粒墨料时，优选地每条线具有I纳米至200微米的宽度，并且进一步优选地，这些线间隔开了 I纳米至200微米。替代地，将该金属纳米颗粒墨料设置在多个基本上圆形的点内。当以此方式设置该金属纳米颗粒墨料时，优选地每个基本上圆形的点具有I纳米至200微米的直径，并且进一步优选地，这些点间隔开了 I纳米至200微米。优选地，这些基本上平行的线或基本上圆形的点的大小和间距产生了大于0.1的光学密度。该涂层可以是一个可固化涂层。该金属纳米颗粒墨料可以形成一个基本上不透明的反射层。替代地，该金属纳米颗粒墨料可以形成具有的折射率大约该凹凸结构的折射率的一个半透明层。该金属纳米颗粒墨料可以是一种银纳米颗粒墨料。在这种情况下，该银纳米颗粒墨料优选地具有少于40%的银。替代地,该金属纳米颗粒墨料可以是一种招纳米颗粒墨料。进一步替代地，该金属纳米颗粒墨料是一种钛纳米颗粒墨料。该光学安全装置的衬底可以是透明的或半透明的。该光学安全装置可以包括被施加至该透明的或半透明的衬底的第一表面的至少一部分上的至少一个遮光层。另外，该光学安全装置可以包括被施加至该透明的或半透明的衬底的第二表面的至少一部分上的至少一个遮光层。优选地，该至少一个遮光层至少部分地被省略以便在该衬底的第一和第二表面中的至少一者上、在设置有该金属纳米颗粒墨料和该高折射率涂层的区域中形成一个窗口或半个窗口。甚至更优选地，这些遮光层中的至少一个遮光层被间歇性地被设置在该衬底的第二表面上、位于该金属纳米颗粒墨料的区域中，以便形成标记或图像。该至少一个遮光层是一个遮光涂层、优选地一个遮光墨料层。根据本专利技术的另外一个方面，提供了一种用于制造光学安全装置的方法，该方法包括在一个衬底的第一表面上的至少一个区域内间歇性地施加一种金属纳米颗粒墨料、并且在已施加了该金属纳米颗粒墨料的该区域或每个区域上施加一个高折射率涂层，其中该高折射率涂层粘连到该第一表面上的不存在该金属纳米颗粒墨料之处，由此将该金属纳米颗粒墨料固留在该第一表面与该高折射率涂层之间。该方法可以进一步包括以下步骤:在施加该金属纳米颗粒墨料之前在该衬底的第一或第二表面上提供一个凹凸结构。该凹凸结构可以被提供为一个衍射结构并且进一步可以提供为一个衍射光学元件。该方法还可以包括以下步骤:将一个透明的或半透明的涂层直接施加在该凹凸结构或每个凹凸结构的、不存在该一个或多个反射性的或局部反射性的贴片的至少一部分上，并且其中该透明的或半透明的涂层的折射率与该凹凸结构或每个凹凸结构的折射率基本上相同。优选地，该高折射率涂层和该透明的或半透明的涂层可以具有相同的折射率。甚至更优选地，可以同时施加这些涂层。替代地，该凹凸结构可以作为高分辨率的或高长径比的光栅、例如偏振光栅来提供。可以将该金属纳米颗粒墨料施加在该第一表面上的多条基本上平行的线内。当以此方式施加该金属纳米颗粒墨料时，优选地每条线具有I纳米至200微米的宽度，并且进一步优选地，这些线间隔开了 I纳米至200微米。替代地，该方法包括将该金属纳米颗粒墨料设置在多个基本上圆形的点内。当以此方式设置该金属纳米颗粒墨料时，优选地每个基本上圆形的点具有I纳米至200微米的直径，并且进一步优选地，这些点间隔开了 I纳米至200微米。优选地，这些基本上平行的线或基本上圆形的点的大小和间距产生了大于0.1的光学密度。该涂层可以作为一个可固化涂层进行施加。该方法可以包括以下步骤:将该金属纳米颗粒墨料作为一个基本上不透明的反射层进行施加。替代地，该金属纳米颗粒墨料可以作为具有的折射率大约该凹凸结构的折射率的一个半透明层进行施加。该金属纳米颗粒墨料可以作为银纳米颗粒墨料进行施加。在这种情况下，该银纳米颗粒墨料优选地具有少于40%的银。替代地，该方法可以包括施加一种铝纳米颗粒墨料或钛纳米颗粒墨料。该方法可以包括提供一个透明的或半透明的衬底。该方法可以进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学安全装置，包括具有一个第一表面和一个第二表面的一个衬底；以及间歇性地设置在该第一表面上的至少一个区域内的一种金属纳米颗粒墨料，用于产生一个或多个反射性的或局部反射性的贴片；其中在设置了该金属纳米颗粒墨料的该一个或多个区域上施加了一个高折射率涂层，该高折射率涂层粘连到该第一表面上的不存在该金属纳米颗粒墨料之处，由此将该金属纳米颗粒墨料固留在该第一表面与该高折射率涂层之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.22 AU 20111016841.一种光学安全装置，包括具有一个第一表面和一个第二表面的一个衬底；以及间歇性地设置在该第一表面上的至少一个区域内的一种金属纳米颗粒墨料，用于产生一个或多个反射性的或局部反射性的贴片；其中在设置了该金属纳米颗粒墨料的该一个或多个区域上施加了一个高折射率涂层，该高折射率涂层粘连到该第一表面上的不存在该金属纳米颗粒墨料之处，由此将该金属纳米颗粒墨料固留在该第一表面与该高折射率涂层之间。2.根据权利要求1所述的光学安全装置，其中该一个或多个反射性的或局部反射性的贴片至少部分地覆盖在一个凹凸结构上，该凹凸结构被设置在该衬底的该第一或第二表面上。3.根据权利要求2所述的光学安全装置，其中该凹凸结构被设置在该衬底的第一表面上。4.根据权利要求2所述的光学安全装置，其中该凹凸结构被设置在该衬底的第二表面上。5.根据权利要求2至4任一项所述的光学安全装置，其中一个半透明的或透明的涂层被直接施加至该凹凸结构或每个凹凸结构的、不存在该一个或多个反射性的或局部反射性的贴片的至少一部分上。6.根据权利要求5所述的光学安全装置，其中该透明的或半透明的涂层的折射率与该凹凸结构或每个凹凸结构的折射率基本上相同。7.根据权利要求 5或权利要求6所述的光学安全装置，其中该高折射率涂层和该透明的或半透明的涂层具有相同的折射率。8.根据权利要求2至7中任一项所述的光学安全装置，其中该凹凸结构是一个衍射结构。9.根据权利要求2至8中任一项所述的光学安全装置，其中该凹凸结构是一个衍射光学元件。10.根据权利要求1至9中任一项所述的光学安全装置，其中该金属纳米颗粒墨料被设置在该第一表面上的多条基本上平行的线内。11.根据权利要求10所述的光学安全装置，其中每条线具有I纳米至200微米的宽度。12.根据权利要求10或权利要求11所述的光学安全装置，其中这些线间隔开了I纳米至200微米。13.根据权利要求1至9中任一项所述的光学安全装置，其中该金属纳米颗粒墨料被设置在多个基本上圆形的点内。14.根据权利要求13所述的光学安全装置，其中每个基本上圆形的点具有I纳米至200微米的直径。15.根据权利要求13或权利要求14所述的光学安全装置，其中这些点间隔开了I纳米至200微米。16.根据权利要求10或权利要求13所述的光学安全装置，其中这些基本上平行的线或基本上圆形的点的大小和间距产生了大于0.1的光学密度。17.根据权利要求1至16中任一项所述的光学安全装置，其中该金属纳米颗粒墨料形成了一个基本上不透明的反射层。18.根据权利要求1至16中任一项所述的光学安全装置，其中该金属纳米颗粒墨料形成了具有的折射率大于该凹凸结构的折射率的一个半透明层。19.根据权利要求1至18中任一项所述的光学安全装置，其中该高折射率涂层是一个可固化涂层。20.根据权利要求1至19中任一项所述的光学安全装置，其中该金属纳米颗粒墨料是一种银纳米颗粒墨料。21.根据权利要求20所述的光学安全装置，其中该银纳米颗粒墨料具有少于40%的银。22.根据权利要求1至21中任一项所述的光学安全装置，其中该金属纳米颗粒墨料是一种招纳米颗粒墨料。23.根据权利要求1至21中任一项所述的光学安全装置，其中该金属纳米颗粒墨料是一种钛纳米颗粒墨料。24.根据权利要求1至23中任一项所述的光学安全装置，其中该衬底是透明的或半透明的。25.根据以上权利要求中任一项所述的光学安全装置，其中该光学安全装置包括被施加至该透明的或半透明的衬底的第一表面的至少一部分上的至少一个遮光层。26.根据以上权利要求中任一项所述的光学安全装置，其中该光学安全装置包括被施加至该透明的或半透明的衬底的第二表面的至少一部分上的至少一个遮光层。27.根据权利要求25或权利要求26所述的光学安全装置，其中该至少一个遮光层至少部分地被省略以便在该衬底的第一和第二表面中至少一者上、在设置了该金属纳米颗粒墨料和该高折射率涂层的区域中形成一个窗口或半个窗口。28.根据权利要求25至27中任一项所述的光学安全装置，其中这些遮光层中的至少一个遮光层是间歇性地被设置在该衬底的第二表面上、位于该金属纳米颗粒墨料的区域中以便形成标记或图像。29.根据权利要求25至28中任一项所述的光学安全装置，其中该至少一个遮光层是一个遮光涂层、优选地为一个遮光...

【专利技术属性】
技术研发人员：加里·费尔利斯·鲍尔，奥迪斯埃·巴蒂斯塔托斯，佩·洛克，迈可尔·布鲁斯·哈德威克，
申请(专利权)人：伊诺维亚证券私人有限公司，
类型：发明
国别省市：澳大利亚;AU