包含光學可變粘合劑的防偽器件的製作方法

2023-05-15 22:43:21 1

專利名稱：包含光學可變粘合劑的防偽器件的製作方法
技術領域：
本發明通常涉及一種熱壓技術，更特別地涉及一種將光學器件熱印到基片或物品的的熱壓技術，所述光學裝置具有其中包括光效應薄片的熱印粘合劑。
相關申請的交叉參考
本申請要求以下申請的優先權於2006年4月14日提交的美國臨時申請號為60/744,842的申請；於2006年3月6日提交的美國臨時申請號為60/779,484的申請；於2006年7月24日提交的美國臨時申請號為60/832,826的申請；以及於2006年11月29日提交的美國臨時申請號為60/861,608的申請。為了達到所有目的，在此通過參考結合此前和此後提及的所有專利和專利申請。
該申請與以下申請有關於2005年11月15日提交的申請號為11/273,985的申請，該申請作為於2003年9月18日提交的專利申請序列號為10/666,318的部分繼續申請，已於2006年1月17日被授權、名稱為「圖案化反射光學結構(Patterned Reflective Optical Structures」、授權號為6,987,590；於2005年4月20日提交的名稱為「圖案化反射光學結構(「Patterned ReflectiveOptical Structures」)」的美國臨時申請60/673,080；以及於2005年10月25日提交的名稱為「具有增強的防偽特性的圖案化光學結構(Patterned Optical Structures With Enhanced Security Feature)」的美國臨時申請60/729,907；為了達到所有目的，在此通過參考，將它們合部合併入本發明中。
背景技術：
此後用到的術語色度區(chromagram)指包括具有圖案化或帶窗口的基片，以及特殊效應塗層或層的光學結構，該特殊效應塗層或層被該圖案化或帶窗口的基片支撐或支撐該圖案化或有窗口的基片。在美國專利申請公開號20060285184的申請中對各種設計的色度區作了描述，並且其被用作防偽器件或用於增強產品的安全性和它們的美學要求。
一種類型的色度區是這樣一種光學結構它顯示諸如全息圖或衍射光柵的表面浮雕圖案(surface relief patterns)效應和諸如字母數字字符、條形碼、或圖形或圖像設計的圖案的效應，以及這種圖案的周圍區域內的附加光學效應。以Argoitia等人名義於2006年4月13日公開的美國專利申請公開號為20060077496的申請中對這種結構作了描述，在此後稱作『496。在以菲利普斯等人名義申請的美國專利申請公開號為20050128543的申請中對另一種色度區類型結構作了描述。在『496中，具有窗口區域的圖案化基片被光學可變(OV)塗層或光學可變油墨塗覆，通過這些窗口可以看到光學可變塗層或光學可變油墨。為了達到所有意圖和目的，在此通過參考，將此前和此後描述的所有參考文件全都合併入本發明中。
使用術語「圖案化」層，意味著將反射、不透明、或部分透射層以形成預期「圖案」或設計的方式加到基片上，該基片可以是平面的或是在其內具有表面浮雕圖案。作為非限制性的例子，圖案化的反射層可以形成字母、數字、條形碼和/或圖形或圖像設計的形狀。
在美國專利5,314,767，6,616,190和7,081,819中描述了一種表面浮雕圖案—脫金屬化(demetalized或demet)全息圖。為了增強全息圖的安全性和為了防止製造接觸曬印，開發了一種用於通過脫金屬處理製造全息圖的技術。脫金屬化全息圖和補片被用在護照和身份證中以保護照片和數據。
雖然不限於此，但是本發明主要涉及下面類型的色度區由其中具有薄片和/或著色劑的光和，或，磁效應熱印粘合劑製造而成的色度區。對此前提及的用於將兩個基片粘合到一起(其中通過一個基片可以看到另一個)的粘合劑的期望質量是需要該粘合劑是基本透明的並具有所需的粘結性能。因此，目標變為一種粘合劑，該粘合劑「看上去」是儘可能不可見的，並且基本上與用它粘合的基片的折射率匹配，從而基本上不影響光從中通過。
現在已經可以使用熱印轉印箔和熱印機器一起來將圖像固定到諸如紙、塑料薄膜和平坦的硬基片等的不同基片上。熱印是一種幹處理。一種市場上可買到的用於熱印圖像到基片上的機器是由Malahide Design and Manufacturing Inc生產的Malahide E4-PK。網際網路上對這種類型的機器作了展示和描述，參見www.hotstamping.com。簡單化地，在熱印處理中，將模具固定到加熱的板上，該加熱的板被壓在熱印箔的負載輥(load roll)上以將箔固定到物品或基片上。轉印處理(rollon transfer process)中的輥也可用在本發明中。在這種情況下，將物品基片和粘合劑(UV激活或熱激活的)在壓印線聚集以實現熱印層到物品基片的轉印。
圖像通常利用金屬或矽橡膠模具形成，所期望的圖像已經在之前切割成型到該模具中。該模具被放入熱印機器中並被被施加熱和壓力將圖像壓入熱印箔。箔的背面通常塗覆乾熱激活的熱固粘合劑，例如丙烯酸基粘合劑。一旦加熱，該粘合劑在加熱的圖像區域就變粘並附著在紙或塑料基片上。
在以Roger加利福尼亞州弗萊克斯產品公司的羅傑·菲利普斯(Phillips of Flex ProductsInc.Of Santa Rosa Ca.)名義申請的美國專利US5,002,312，US5,059,245，US5,135,812，US5,171,363，US5,186,787，US5,279,657和US7,005,178中描述或提及了熱印。在《現代塑料大全》(美國)(Modern Plastics Encyclopedia)，1979-1980的440-445頁可以找到熱印處理的附加細節。
上述美國專利5,059,245描述了在基片上形成光學塗層，其中一個實施例中的光學塗層包括應用在油漆或油墨等載體之內的光學可變薄片，該油漆或油墨隨後被乾燥或固化到基片上。
粘合劑內的光學效應薄片可以具有一個或多個預定光學特性；例如，薄片可以因入射光角度的不同而發生光學變化，從而改變顏色，或者薄片可以是衍射的，或者可以在其內或其上具有隱藏符號，或者該薄片可簡單地是反射或吸收性的。在某些情況下，光學效應薄片具有組合的光學效應，例如，由所預期的效果決定，它們可以是衍射和變色(color shifting)的，或者它們可以是衍射和反射的，或者是衍射和高吸收性的。此外，具有不同光學效應的薄片可以按預期比例混合到一起。可以加入的顏料包括基於幹涉的顏料，例如，雲母基顏料、法布裡-珀羅(Fabry Perot)型顏料、液晶型顏料，包括根據觀察角度變色的顏料，非變色顏料，如同金或鎳的，以及其它金屬薄片等。染料和或其它顏料可以加到粘合劑中以改進幹涉和/或衍射顏料的顏色，該染料和或其它顏料包括隱藏片狀物(platelet)，如通常所說的小裝飾品(charm)或標記物(taggant)，以及其它成形顆粒。隱藏薄片包括但並不限於以下例子通過參考結合於此的美國專利申請公開號為2006/0035080的申請中教導的小裝飾品或標記物，美國專利申請公開號為20060035080的申請中公開的成形顆粒、磁薄片、螢光顏料、被激活以形成可見光的標準UV，或被激活以形成可見光的專門反斯託克斯材料UV。
此前，在材料層(諸如其內具有光學可變薄片的油墨塗覆基片)被熱印到另一基片或物體的情況下，在熱印之前，通過施加合適的熱和壓力，將厚度通常為2-20微米厚的熱激活粘合劑層施加到該基片或物體，來粘合該材料層到該基片或物體。
在相關的圖1a和1b中，美國專利7,029,745教導了一種通過熱壓處理將諸如防偽物品30的防偽物品固定到載體基片66的方法。圖1a示出了具有脫膜層62的防偽物品30，其中脫膜層(release layer)62在光透射基片24的一側形成，例如其上形成有幹涉圖案的丙烯塗層。該脫膜層62允許包括基片24、吸收層18、具有光幹涉圖案15的電介質層20，以及反射層22的防偽物品30在熱壓處理期間從載體結構64中脫離出。
如圖1b所示，當通過熱壓已經將防偽物品30施加到諸如載體基片66的物體上時，即防偽物品30通過粘合層68耦合到載體基片66時，脫膜層62和載體結構64被移除。有時，脫膜與基片62留在一起。當加熱的金屬標記(heated metal stamp)(未示出)和載體結構64接觸時，粘合層68相對於載體基片66的粘合出現。在加熱粘合劑層68以更有效地粘合到載體基片66的同時，該加熱的金屬標記把粘合劑層68壓到載體基片66上。此外，該加熱的金屬標記軟化脫膜層62，從而幫助防偽物品30從載體結構64脫離，該載體結構64隨後被丟棄。一旦防偽物品30已經被固定到載體基片66，從基片24向光學塗層16可以觀察到由防偽物品30產生的圖像。
在熱壓領域，市場上可買到的多種粘合劑在熱和壓力下提供箔到箔和箔到其它材料所需要的粘合力。雖然這些熱激活粘合劑已經實現了它們的預期功能，但是它們並不提供現在被認為是十分有用的附加功能。
例如，本發明的發明者已經發現這些乾熱激活的粘合劑可以應用到基片並且可被預先裝入或預先混入具有諸如磁薄片、可磁取向薄片、變色磁薄片、變色薄片、顏色轉換薄片、衍射薄片和或帶有標記(也是通常所說的小裝飾品)的隱藏薄片等的特殊光學效應薄片的粘合劑中。
本發明的一個目的是提供一種熱印粘合劑，該粘合劑內具有特殊效應薄片，並且可以透過該粘合劑粘合的一層或多層看到該薄片。將光學可變顏料加到該熱印粘合劑時產生了預料不到的合意的粘合性。即使利用平坦的模具來製造熱印轉移，該粘合劑也可被印刷到圖案中以便影響圖案化轉印。印刷該粘合劑到圖案中而不是在熱壓模具中具有圖像產生了較高清晰度而不帶「邊緣」的轉印圖像，該「邊緣」在箔型轉印中是經常可以看到的。邊緣指的是例如當熱衝壓到紙的表面上時，箔圖像的粗糙邊緣。該問題通常在字母「A」的熱印轉印中是明顯的，其中字母「A」的三角形被箔覆蓋。
本發明的一個目的是通過將特殊效應薄片加到用於將兩個物體粘合到一起的熱印粘合劑來提供色度區，從而不必使用離散的特殊效應層。這有利於簡化產品生產並降低生產成本。
本發明的一個目的是熱印一個基片到另一個基片或物體，其中只使用具有光學效應薄片的光學效應粘合劑作為粘合劑。
人們知道安全線(security thread)已經有一段時間了。Lee的美國專利4,186,943描述了一種使用在鈔票內的有窗口安全線。Lee利用在全電介質光學堆中具有對稱設計的二向性塗層(diachronic coating)，以致於從紙的任一側通過紙基片的延長窗口可以看到相同的反射及透射的顏色和變色。在一實施例中，在嵌入的安全線上的不同點移去紙以允許更清楚地看到線。然而，不幸的是，偽造者使用包裝領域在市場上可買到的由數百層聚合物薄膜交替層製成的透明薄膜，通過處理顯示出類似『943中描述的變色及反射和透射特性。參見http://www.ptonline.com/articles/200603fal.html。這使得基於全電介質的箔作為防偽系統受到質疑。
Lazzerini的專利申請公開號為US20060255586的申請中描述了一種由具有連續的但厚度不同的鋁金屬層的全息區域組成的防偽器件。在Lazzerini的共同待審申請WO2004014665中，公開了一種在一些鋁區域被使其免受酸物質腐蝕的透明油墨保護之後，通過化學蝕刻「變薄」沉積鋁的方法。在『586專利申請的項目3的「A」部分中，鋁從1.8的光學密度、1.6％的透射變薄到0.7的光學密度或大約20％的透射。換句話說，鋁在「A」部分之外的區域是不透明的，而「A」區域只是半透明的。具有全息元件的區域(register)中磁元件的使用被提及，但沒有指明磁元件的種類。發明的另一個變型在聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)襯裡層和該連續的鋁金屬層之間使用變色油墨。變色油墨的類型不是限定的，它們可以是基於具有角顏料(angle pigment)的透明變色的雲母，或液晶變色油墨，它們兩者都是透明的，在我們的發明中顏料是不透明的。無論如何，Lazzerini沒有講到基於光學可變粘合劑(OVA)的變色材料，沒有說明安全線的兩側都有變色效應，沒有隱藏的小裝飾品，並在全息區域內具有非脫金屬(no-demet)區域以及沒有限制在變色顏料之內的磁元件。
Holmes等人在美國專利7,054,042(此後稱作『042)公開了一種具有脫金屬全息圖的裝置，該脫金屬全息圖下面具有薄膜變色器。薄膜幹涉濾波器在顏色控制方面具有大的缺陷，這是因為其使用的方法，特別是在電介質層厚度上具有至多性能+/-2％誤差的真空沉積法，這些方法採用的速度都是以使得它們在商業上可行的工作速度為準。對於如『042中論述的法布裡-珀羅結構，通常的設計是鋁(Al)不透明/低折射率，即MgF2/吸收器Cr 3nm。當在4QW光學厚度在550nm處具有2％的變化，該厚度變化轉化成27單元的ΔE顏色，而6QW光學厚度在550nm處則轉化成31單元的ΔE顏色。從實際觀察點來看，該顏色變化對區分真品和贗品是有問題的。對於提高真空處理的箔的顏色的唯一的希望是大範圍的修改，這將導致高昂的產品。
Uyama的美國專利5,700,550教導了在全息形成的層上全電介質光學堆的使用，因為Uyama公開的結構具有五層交替的ZnS和MgF2或TiO2和SiO2所以相對『042具有更少的顏色控制。每層都經歷2％的變化，該變化將產生更大的色差(color variation)。Uyama同樣需要該器件被放置在黑色背景下，否則如果將其放置在白色基片上，他的器件的透射本性將產生從基片向後反射穿過該器件的光與來自幹涉堆的反射光束結合的光束以再次產生白光。即使該基片(即，紙幣是有色的)該光的再結合將產生低的色度。
本發明的目的是消除現有技術中的缺陷以提供一種新的防偽器件。該防偽器件具有用於鈔票或其它紙單證乃至塑料單證的線的預期特性，具有用於制止贗品的層系統，該層系統製造時，在保持最小厚度的同時，具有高質量的色控，具有用於保護該裝置兩側耐久性的可見和隱藏的特徵。。因此，現在需要解決的問題是提供一種具有增強特徵且容易裝配的新安全線。該問題的解決方法是給觀察者提供可被記住的防偽特徵，對於機器或法醫檢定法則具有明顯的變色和隱藏特徵。
本發明的一個目的是提供一種利用光學可變粘合劑(OVA)的簡化的多層防偽器件。
本發明的一個目的，是提供一種當從不同側觀察時顯示不同光學效應的薄的不對稱安全線。
本發明的一個目的，是提供一種具有高色度和高色控的薄防偽器件。
本發明的一個目的，是提供一種其內包括脫金屬全息圖和隱藏標記的薄安全線。
本發明的一個目的，是提供一種具有多層防偽特徵的熱印圖像。
發明目的[32]根據本發明，提出一種提供光學效應的結構，該結構包括第一基片和只通過粘合劑固定到該第一基片的第二基片，其中該粘合劑包括能量激活的粘結劑，該粘結劑具有分布在其內或其上的多個顆粒，這些顆粒用於提供通過該第一基片可檢測到的光學效應。
需要注意的是，該第二基片可以是該第一基片通過熱印等方式被固定到其上的任何物體。
根據本發明的另一方面，提供一種形成用於提供光學效應的物品的方法，該方法包括步驟a)提供第一基片，該第一基片至少具有第一光學效應；b)利用載體塗覆所述第一基片，所述載體在其內或其上具有光學效應顆粒，其中所述顆粒提供通過所述第一基片可檢測到的第二光學效應；以及c)將該塗覆的第一基片熱印到第二基片或物品以便將該載體獨自作為該熱印中唯一使用的粘合劑。


現在將結合附圖描述本發明的優選實施例，其中[36]圖1a是現有技術在熱印之前的防偽物品的示意圖。
圖1b是根據現有技術的圖1a中所示的防偽物品熱印到載體基片上的的示意圖。
根據本發明所示的箔在轉印到物體之前的截面圖，其中具有圖案化的鋁層的基片具有乾熱印粘合劑底層，該粘合劑底層具有分散在該粘合劑之內的光學可變顏料(OVP)或光學可變磁顏料。
圖3是具有光學可變粘合劑的色度區在熱印轉印到紙或紙板基片後的橫截示意面。
圖4是同一鈔票的多個不同視圖，該鈔票具有粘合到票據基片的全息圖，該票據基片使用光學可變粘合劑作為熱印粘合劑。
圖5是具有光學可變粘合劑和高折射層的色度區在熱印轉印之前的橫截面圖。
圖6是具有光學可變圖案化粘合劑的色度區的截面圖。
圖7是篡改明顯的器件(tamper evident device)在熱印前的截面圖。
圖8是圖7所示的篡改明顯的器件在熱印之後的截面圖。
圖9是圖7所示的篡改明顯的器件在試圖移去之後的截面圖。
圖10a是一種色度區結構的截面圖，示出變色熱印粘合劑和其上層包含隱藏標記的粘合劑。
圖10b是利用OVA和使用兩個不同的OVA層的脫金屬全息圖的滾動轉印構造的安全線。
圖11是示出具有變色熱印粘合劑和分開的包含隱藏片的粘合劑頂層的圖案化鋁的色度區結構的截面圖。
圖12a是根據本發明一個實施例的色度區結構的截面圖。
圖12b是在光學可變(OV)箔和脫金屬全息圖之間具有粘合劑的色度區的截面圖。
圖12c是在箔和脫金屬全息圖之間具有清晰粘合劑的色度區的截面圖，其中該粘合劑包含隱藏薄片或低濃度的光學可變薄片或光學可變磁薄片。
圖12d是具有粘合劑的色度區的截面圖。
圖13是薄變色安全線的截面圖。
圖14和15是用於計算估計沉積顏料量公式的圖表。
圖16和17是描繪熱印轉印的圖像的反射率掃描的圖表。
圖18是減去吸收率數據的圖示法。
圖19是交叉網(cross web)光學密度測量的圖表。
圖20是通過熱印轉印粘合處理被施加到卡西諾高速鋼(casino)晶片上的防偽器件的照片。
圖21是精緻的「合成線」的截面圖，其中通過層狀防偽系統產生多個光學效應。
圖22是根據本發明的安全線的一組照片。
圖23是根據本發明的一實施例的利用OVA的層壓安全線的截面圖。
圖24是安全線的截面圖，其中利用至少三層粘合劑來層壓兩個基片。
圖25是安全線的截面圖，其中利用兩個不同的OVA來層壓基片。
具體實施例方式為了本申請的目的，術語「能量激活粘合劑」或「能量激活粘結劑」意指粘合物質需要用於固化的能量源。能量激活粘合劑包括，但並不限於，熱印粘合劑、UV激活粘合劑、熱塑和熱固粘合劑、油漆基聚合物成分、清漆，以及著色成分。作為例子，粘合劑選自下面的組聚甲基丙烯酸脂、聚丙烯酸脂、聚醯胺、硝化纖維素、醇酸樹脂、聚乙烯醇、聚乙烯乙酸脂，以及聚氨酯。
激活粘合劑的方法包括熱印、UV固化、加熱、或電子束。為了簡潔，在下文中，在其不導致混淆的情況下，將能量激活粘合劑(其內可能具有特殊薄片)稱作「粘合劑」。
如上所述，在本發明的背景技術中，熱印領域且更特別地，一個光學塗層或基片與另一個光學塗層或基片的熱印是公知的。例如，將帶有圖像、標誌或其它標記的塗覆基片熱印到彩票卡、護照、鈔票、駕駛證、撲克牌晶片(poker chip)，以及其它各種不同的物品和基片。
雖然市場上可買到的熱印粘合劑可以實現它們預期功能，但是本發明的發明者偶然地發現一些其內具有光學可變薄片的固化油漆可以單獨地用作熱印粘合劑。注意，該油漆現在不再是油漆而是粘合劑，從而排除了添加粘合層材料到具有光學可變特性的油漆層的需要或步驟。此外，在熱印粘合劑內具有特殊效應薄片的附加好處是提供增強的結構。根據該方法可產生整體較薄的結構，以及具有圖案化粘合劑層的結構，和包括多於一個的具有不同的光學效應的多粘合劑層的結構，例如一層中具有小裝飾品，而另一層中具有OVP。
粘合劑可以被印刷成塗覆在整個表面上的圖案或泛光(flood)。如果是圖案化的，由於產品不能被物理地移到一片中，則產品將變得更能防止竄改。通過利用溶劑溶解該粘合劑來移到該器件的嘗試將同樣是有害的，因為溶劑將同樣攻擊硬蓋/釋放，這將反過來毀壞該器件，使篡改變得明顯。
薄片在尺寸上的變化相當大，但是優選直徑至少為5微米或穿過它們的表面。薄片可以是光學可變薄片、變色薄片、薄膜光幹涉薄片、衍射薄片、反射薄片、光吸收薄片、隱藏薄片、帶有符號或標記的薄片、形狀均勻的薄片，以及磁薄片、變色顏料，諸如薄膜金屬電介質、全電介質的變色顏料、雲母基顏料、液晶顏料等。
本發明者同樣發現薄片材料，諸如光學可變的、衍射的、吸收的、或反射的薄片，或具有其它諸如隱藏特徵特性的薄片，在固化之前可被直接添加到常規的熱印粘合劑中以同時提供粘結和添加的薄片顯示的光學效應兩種好處。
本申請中描述的一些器件包括光透射或基本上透明的基片，其可由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、定向聚丙烯(OPP)或其它合適的塑料材料製成。作為例子，PET具有6-25微米的厚度。需要注意的是，當描述的器件只包含一個基片時，第二基片可以是保護塗層，脫膜塗層，或該第一基片可被固定到上面的任何單證或物體，例如紙單證或獨立式塑料膜。
光學堆，也稱為幹涉堆，包括反射層、吸收器，以及該反射層和吸收器之間的電介質層，這在本領域中是公知的。反射層可由具有大於20％的反射率的任何金屬製成，優選的是鋁。作為例子，電介質層由MgF2或其它本領域公知的透明材料製成。
吸收器可以是具有n/k比大約為1的灰色金屬，其中n是反射率的實部而k是反射的虛部，例如Cr、Ti或Ni，或者可以是穿過可見光的類似TiN的非選擇吸收器，或者可以是金屬陶瓷，如R.Domnick等的在49th Annual Technical Conference Proceedings(2006)，Society of VacuumCoaters上的名稱為「Influence of Nanosized Metal Clusters on the Generation of Strong Colors andControlling of their Properties through Physical Vapor Deposition(PVD)」的文章中所描述的，在此通過參考將其結合入本發明中。作為例子，金屬陶瓷材料包括電介質矩陣中的銀島(silver island)。
本申請中公開的一些器件包括可以是包括全息圖、脫金屬全息圖、動態全息(kinegram)的任一浮雕(relief)的衍射結構，零級衍射結構或簡單的光柵結構。可浮雕的樹脂可由諸如G型PET、聚碳酸酯、聚氯乙烯或聚甲基丙烯酸酯的材料製成。可浮雕的層可與硬蓋/脫膜層結合。浮雕可以是圖案化的或連續的。脫金屬層可由鋁(Al)、銅(Cu)、鎳(Ni)，和其它已經通過脫金屬圖案化的金屬及金屬合金製成。不同的技術可用於圖案化該金屬層，例如真空中的化學蝕刻或油消融，兩者都與浮雕圖像對準完成。高折射率層可由硫化鋅(ZnS)、二氧化鈦(TiO2)、二氧化鋯(ZrO2)等製成。
在本發明的一個實施例中，將染料顆粒添加到粘合劑中以改進光學可變效應。該粘合層可選擇為透明或半透明的並可調整顏料顆粒的濃度以便當防偽物品熱印到印刷的單證上時，印刷到該單證上的標誌可透過該防偽物品看見。
在本發明的一個實施例中，將無色反射薄片添加到粘合劑中，以便該薄片看上去具有顏色，該顏色反映了該粘合劑中的染料或用作粘合劑的油漆或油墨的顏色，，其中油墨優選地由其內具有薄片的丙烯酸或氨基甲酸乙酯載體製成。
本發明的另一實施例是其內具有提供光學效應的顆粒的單層粘合劑。作為例子，該顆粒是變色薄片。這種結構可以用來將兩個物體結合到一起，其中一個物體是光透射的以產生可見的由該粘合劑提供的光學效應。
在本發明的另一實施例中，將諸如共同待審的美國專利申請公開號為20060035080的申請中描述的帶有符號或文本的反射薄片添加到粘合劑。當利用反射光在顯微鏡下觀察時，這些符號相對於有顏色的背景是醒目的。
在本發明的另一實施例中，安全器件包括兩個粘合層第一粘合層是無染料的並在其內具有反射薄片的；第二粘合層是具有染料的有色的，以便該染料減弱或增強該第一層的反射率，減弱或增強該第一層的反射率取決於從該防偽器件的哪一側觀察。
在本發明的其它實施例中，當IR被激活時，UV激活的螢光染料或上轉換顏料發出螢光，例如通過兩個光子吸收發出螢光，將其添加到粘合劑以作為隱藏特徵。納米顆粒或透明導電顆粒，例如氧化銦錫(ITO)薄片，也可添加到粘合劑作為隱藏特徵。
在本發明的次優選實施例中，粘合劑被首先施加到基片上，然後光學可變顏料(OVP)顆粒被添加到該粘合劑(例如，通過空氣噴射將該顏料噴撒或散射到該粘合劑的表面上)，接著可選擇更多的粘合劑以便在轉印的產品中看到半透明的OVP層。
雖然在一些實施例中使用的壓印模在其內具有形成的圖像，但是，可替換地，圖像可以以脫金屬全息圖的形式生成。在這種情況下，利用平坦的熱印模具來轉移圖像。該轉移的圖像可以是正方形的或由平坦的熱模具或粘合劑的區域所限定的其它形狀。
將粘合劑熱印到脫金屬(demetalized或demet)全息圖的一種替換方式是印刷包含OVP顆粒的UV激活的粘合劑，將包含脫金屬全息圖的層壓片壓到該粘合劑上，然後通過照射UV光或電子束輻射穿過透明襯裡到達粘合劑片的方式或通過電子束固化步驟使電子束輻射穿過脫金屬全息圖的方式固化該粘合劑。UV將不貫穿全息圖中的非脫金屬區域，除非非脫金屬區域的寬度非常窄(估計小於2微米)，以便UV可以通過一角度進入而固化該粘合劑。
圖2示出了根據本發明一實施例的結構。浮雕的全息層100在其上具有鋁(Al)層102。該不透明鋁塗層102被圖案化以形成窗口或間隙。不透明的鋁區域102和它們之間的間隙都被塗覆有其內具有光學可變薄片105的光學可變粘合劑104，該薄片105可以是根據觀察角度發生變色的磁顏料薄片。形成樹脂層106以允許浮雕表面100的浮雕，並將脫膜(或硬蓋)層108覆蓋到可移去的載體基片110上，該載體基片通常是10-25微米厚的PET。在另一實施例中，該脫膜和硬蓋/樹脂層被結合成一層。
圖3示出了圖2的結構熱印到紙或紙板基片112。當移去PET層110後，從頂向下觀察透過硬蓋108可看到結構，通過全息的圖案化鋁層，透過窗口看到變色塗層。協同作用使得該結構特別理想，該協同作用通過結合粘合劑材料中的特殊效應顏料實現，排除了對附加厚變色層的需要。整個厚度小於20微米，通常大約10微米。
圖4是中國紙幣的部分照片，其中將圖2中所示的結構熱印到鈔票紙上。該結構包括由法國巴黎Hologram Industries公司(Hologram Industriesof Paris，France)製造的全息圖並提供變色效應，即從不同的角度可以看到不同的顏色。例如，正方形背景的顏色從由箭頭301指示的靛藍變化到箭頭302指示的紫色再到箭頭303指示的桃紅色。
熱印(HS)產品具有比油墨複製品更高的色度，因為薄片在低粘度配方粘合劑中相對於平滑基片沉澱快。因為當從油墨離開塗布機的側面觀察時，印刷的OVP具有低色度。當油墨線斷開，與塑料基片和油墨之間的界面相比，流出的油墨塊具有相對粗糙的表面。這是為什麼H數據有比印刷表面好的色度的原因。
圖4中所示的裝置具有至少五個防偽元件1)具有雙重圖像的全息圖—在一個角度出現而在其它角度消失的全息圖中心的數字「25」，2)容易記住的Venus de Milo的圖像，3)具有以網眼花紋的脫金屬Al層的全息圖，4)變色元件，以及5)以100X(倍)或更高放大率可見的隱藏圖像。
圖5中示出了本發明的可替換實施例，其中高折射率層114塗覆在光學可變粘合劑層104和Al圖案化層102之間。諸如ZnS，TiO2或ZrO2材料的該高折射率塗層114被脫金屬全息膜覆蓋。在這種情況下，該高折射率層114可實現在看到光學可變粘合劑104的同時看到衍射或全息表面100。該高折射率層防止該粘合劑和樹脂層內的浮雕之間的光折射率匹配。
圖6中示出了可替換的實施例，其中將光學可變粘合劑104印刷到鋁102的窗口之間，以便該轉印器件是明顯篡改的。如果企圖移開該裝置，由無粘合劑和有粘合劑限定的區域將分開。
根據圖7-9所示的本發明的另一個實施例，裝置具有在基片上的圖案化釋放層108，具有到該基片的高粘性的樹脂層106，並且其連續穿過窗和具有其內具有薄片105的OVP粘合劑104的脫金屬鋁層102覆蓋。圖7示出了在被熱印到所需保護的載體66之前的裝置。操作中，如圖8中所示，該裝置固定到表面66，其中粘合劑104通過熱印激活。如果有人企圖從載體拆除該裝置，脫膜層108隻將圖案脫離出來，在基片66上留下背面圖案。圖9中示出了這種嘗試的結果，其中由箭頭120指示毀壞的有缺口的粘合劑裂口。實際上，該裝置是篡改明顯的防偽標籤。
本發明下面的實施例是色度區，其具有兩個不同的用於提供至少兩種不同光學效應的光學可變的能量激活的粘合劑層，其中一個粘合劑可能包含隱藏標記薄片，本領域中稱為標記或標誌(taggant or taggent)。
在圖10a所示的實施例中，色度區包括全息圖和由兩層離散的層製成的粘合劑，該全息圖可以是脫金屬化的，或是高折射率層，或其它浮雕型表面。熱印粘合劑層中的一個，層119包含隱藏材料，在該例子中為隱藏薄片118，並且其它熱印粘合劑層104包含光可變顏料105。本發明提供載體，以有效利用昂貴的隱藏材料。隱藏薄片118的例子包括但不限於小裝飾品或標記(如在此通過參考合併入本發明中的美國專利申請公開號2006/0035080中教導的)、成形顏料、磁性薄片，標準UV激活以形成可見光的螢光染料或IR激活以形成可見光的特殊反斯託克斯材料。將隱藏材料放在由包含諸如薄膜脫金屬電介質、全電介質、雲母基顏料、液晶顏料等的變色顏料的粘合劑層104覆蓋的薄粘合劑層119中。該隱藏材料在正常條件下不可見，但是容易檢測，例如，用UV光，或在顯微鏡下，或通過磁探測器或紅外探測器。一旦將色度施加到文件上或其它需要保護的物體，具有12-25微米、通常是19微米厚度的PET層被丟棄時，就在該文件上留下非常薄的不超過20微米厚的防偽器件。
圖11示出了本發明的可替換實施例。將PET基片上的圖案化的Al層102層壓到另一PET基片上，該另一PET基片已經塗覆有光學可變粘合劑。該鋁圖案可採用文本圖像、符號、條形碼乃至全息圖像。通過脫金屬處理(雷射消融、化學蝕刻、或真空機器中的苯胺印刷的印刷圖像的油消融)圖案化鋁。在利用油消融處理生產照相圖像的場合，可以實現低至70微米(≈180dpi)的解析度。由於在真空中，圖案化的鋁的一個處理步驟中成直線的產生，所以油消融是精選的脫金屬方法。光學可變粘合劑包括兩個分離的粘合劑層中的至少一個，一個粘合劑層104包含變色顏料105而另一個粘合劑層119包含隱藏材料118。這樣形成安全線。在這種情況下，每個PET層的厚度是大約5-10微米，以便總的厚度為20微米或小於20微米。這種厚度限定對於安全線來說是必要的，以便在一堆鈔票中，堆的一端不比另一端厚。
在圖10b所示的本發明的另一個實施例中，利用兩個塗覆步驟來將兩個透明基片層壓到一起。首先，由連續的光學可變粘合劑層覆蓋脫金屬全息圖光學可變粘合劑的第一塗層130，磁性的或非磁性的，以及不同的光學可變粘合劑的第二塗層131。作為例子，該第一塗層顏色從金色變化到綠色，而第二塗層顏色從藍色變化到紅色。然後，透明或半透明的基片110經由熱軋輥層壓到粘合劑130。此後，移去支撐全息圖的第二基片(未示出)，留下保護層106。最終產品的變色效應取決於從哪側觀察。在另一個實施例中，一個塗層是非變色的，和/或包含隱藏特徵。
參考圖11，本發明的附加實施例是這樣一種結構，其中利用光學可變粘合劑層壓兩片透明PET以生成變色安全線。在圖11中，從上向下看這種結構的一側，可以看到由脫金屬全息圖形成的圖像和除了例如螢光的隱藏圖像外的變色效果。從另一側，如果利用的是高濃度的不透明顏料，將只能看到變色效果。例如，基於大於總固體顏料的10％的顏料重量的金屬-電介質顏料的幹涉，加上粘合劑產生這種效果。在本實施例中，不存在釋放層，並且圖案化金屬層和隱藏圖像是可選的。
在本發明的一實施例中，將在其內具有變色薄片的粘合劑用作層壓粘合劑來製造安全線，該安全線是薄的並具有光學可變裝置(OVD)的性質。作為例子，6-10微米厚的網(web)利用是熱固化粘合劑或其內具有OV顆粒的溼固化氨基甲酯粘合劑的光學可變粘合劑(OVA)塗覆，並被在熱壓印線(hot nip)處層壓到另一個6-10微米厚的網上以產生層壓薄板。該薄板隨後被切開以產生寬度為2-5mm的安全帶，該寬度是目前常用的寬度。實質上，由於在第一塗層操作期間以及再次在捏處理期間的低粘度的粘合劑，其產生合成箔。兩個過程都傾向於對準薄片平坦和網表面。
在本發明的一實施例中，透明基片，例如將具有添加到光學可變粘合劑的添加或排除顏色的染料的由PET製成的透明基片設置到基片上，並將印刷的信息添加到基片層。可選擇地，將脫金屬色度區滾捏到粘合劑層。
根據本發明的另一實施例，圖12a中的結構具有壓花有浮雕100的樹脂層106，而不具有釋放層。浮雕100被脫金屬鋁102及具有不同薄片105和118的兩層粘合劑104和119覆蓋。作為例子，薄片119是隱藏薄片、標記、及用於提供變色效應的薄片105。可替換地，基片110本身可以是浮雕層。這些諸如G型PET，聚碳酸酯，聚氯乙烯，聚甲基丙烯酸酯的材料適於作為浮雕基片110。這種結構作為防偽標籤將是有用的，以便層104可被固定到箱子或包裝的外側。
在本發明的一實施例中，脫金屬全息圖首先被粘合劑中的小裝飾品覆蓋，隨後是其內具有的OVP的粘合劑的額外相遇。和本領域已知的方法相比，這種雙擊(double hit)方法利用較少的小裝飾品並使得該小裝飾品更加可見，其中小裝飾品遍及光學可變油墨介質設置並且許多小裝飾品由覆蓋OVP不透明顆粒篩去。優選地，OV油墨具有丙烯酸或氨基甲酯載體。
在本發明的一實施例中，第一粘合劑層是不連續的。作為例子，將具有相對低粘性的粘合劑載體的第一薄層以點的形式印刷到基片上。該載體包含高密度小裝飾品或其內的其它薄片，並被提供附加光學效應的第二層較便宜的粘合劑覆蓋。
在圖13所示的另一實施例中，結構由PET層110，具有浮雕的可選樹脂層106、脫金屬Al層102、兩層粘合劑層104和119，以及防護硬蓋覆蓋層108組成，即防護硬蓋/釋放代替第二PET。這樣，整個安全線型結構可製造的相當薄，例如15微米，即使將9微米PET用於浮雕或用於沉積浮雕漆/樹脂106。作為例子，該結構由操作具有脫金屬全息圖的PET或僅具有圖案化Al的PET製造，通過相對於塗覆有包含變色材料和隱藏材料的粘合劑層的可釋放PET的加熱的壓印線(nip)。如圖所示，可釋放的PET在隨後被丟棄，而硬蓋層108和最終產品留在一起。可替換地，通過包括用於粘合劑119和104的兩個印刷位置及用於保護硬蓋的印刷位置的多個照相凹版印刷位置，連續地處理PET基片上的脫金屬全息圖。乾燥位置設置在每個印刷位置之間。
在此後描述的實施例中，OV箔在其具有箔和脫金屬全息圖之間的OV粘合劑的區域具有脫金屬全息圖。
在圖12b所示的另一個實施例中，第一基片222塗覆有形成光學可變變色箔223的反射層220a、電介質層220b和吸收層220c。基片212，其可以是樹脂層/硬蓋層，印有全息圖並部分地塗覆有與該全息圖對應的高反射鋁圖案216，用於阻止光從那兒穿過。結果，基片212具有一個或多個印花並被脫金屬鋁覆蓋的區域100。基片212可選擇地具有一個或多個浮雕但不被鋁覆蓋的區域214。樹脂層212可選擇地在其上被印刷有不透明標記219的保護光透射層218覆蓋。該脫金屬全息圖利用透明的熱印粘合劑230熱印或熱輥印到光學堆上。
圖12d中所示，如圖2d中所示的另一個實施例所示的，可以利用具有OV顆粒的粘合劑層。該實施例在多個方面與圖12b中所示的相似，然而具有被熱印到與圖12b中相同的上面結構的載體234中的變色薄片235覆蓋的第一基片，該第一基片優選地由PET製造，該載體234是粘合劑或丙烯酸或氨基甲酯基油墨。在該油墨被乾燥或固化之後，從而形成變色塗層，施加並固化該熱印粘合劑230。為了形成色度區，具有熱印粘合劑230的塗覆的第一基片與被與圖12b中所示的實施例中相同的層覆蓋的第二基片粘合。
在圖12c所示的另一實施例中，帶有裸眼看不到的標記的隱藏薄片245被混合進入熱印粘合劑240並且被用來將兩個結構粘合到一起，如前述實施例中所述。在該實施例中，通過窗口看到的可以看到兩種變色效應，其中缺少Al層並且利用放大率可以看見隱藏薄片245，並且該兩種變色效應起鑑別裝置的作用。代替隱藏薄片，可以採用低濃度的光學可變薄片，以便當從頂部觀察時，改進OV箔顏色。
這種製造處理允許第一和第二基片可以以兩個不同設備製造並被存儲在輥中以便隨後統一。
本發明被簡化實施如下利用裝配有同軸烘乾爐的反相凹板式塗布機，通過添加或施加甲苯將粘合劑稀釋到正確的濃度。該施加的粘合劑水平是從1.5-10g/sqm的範圍，而對於隱藏顏料，施加的顏料在0.005-0.05g/sqm之間且對於變色OVP顏料，施加的顏料在1-10g/sqm之間。選擇兩種光學可變顏料用於一系列器件紅色到綠色的兩個周期堆，即Ab/D/Ab/D/R/D/Ab/D/Ab以及藍色到紅色的一個周期光學堆，即Ab/D/R/D/Ab，其中Ab是Cr吸收器，D是MgF2的電介質，而R是鋁反射器。利用兩種不同的隱藏小裝飾品具有位於其中心的 符號的10微米正方形成形顏料和具有位於其中心的$符號的30微米正方形成形顏料。對於每一個的壓印速度是大約20英尺/min。
實驗結果[109]通過將光學可變顏料(OVP)包含入市場上可買到的熱印粘合劑進行實驗。熱印粘合劑的厚度在3μm和10μm之間，優選的是3-7μm的範圍。
根據它們的光學密度產生公式來估計施加到熱印粘合劑(HSA)塗層的顏料的顏料沉積重量。通常在黑背景下，顏料/HAS的光學密度應該是大約0.3或更大以獲得近似的塗層在白背景下具有大約0.6的光學密度的光學性能。
在測試試驗中，一系列熱溶性粘合劑和顏料的熱溶性粘合劑混合物塗覆有具有釋放層和色度區層的19μm的聚酯膜。
由具有100英尺烘乾爐的10」寬溶劑輥式塗布機實施粘合劑塗層。
顏料被混入商用的熱熔性粘合劑並被連續攪拌直到被放到塗布盤中。利用甲苯來稀釋成分以獲得較低塗層重量的樣品。剛好在粘合劑被添加到塗布盤之前，從粘合劑中獲取用於固體含量百分數的樣品。在該粘合劑被移去之後，通過稱重覆蓋網的已知區域、移去具有溶液的粘合劑、乾燥該網、並稱重該網來獲得使用的粘合劑的重量。對於每個塗層重量，獲取橫跨該網的三個樣品，並且將它們平均以獲得每個樣品的塗層重量。在每個樣品操作完之後，清除靛藍輥(aniloxroll)。多數實驗採用75TH(Trihelical)靛藍輥。55TH靛藍輥和兩層塗層一起使用以增加沉積的粘合劑的量。
第一4塗層是塗覆有兩種不同稀釋濃度的無顏料應用。這些塗層被用來檢測用於可接受的熱印轉印的最佳塗層重量。本領域熟知的是，粘合劑的厚度在非常寬的範圍內是可變化的。作為例子，根據g/m2測量，計算出獲得3μm-3.5μm的無顏料的粘合劑厚度的條件，選擇該條件以獲得最佳粘合劑塗層厚度。
估計每個塗覆的網樣品的壓印性能和光學密度。由所有樣品組成熱印轉印物。發現的用於轉印的最佳壓印條件是100℃到125℃、0.5-1.0s停留時間，利用Kenson熱印印刷機壓制35mm×22mm的矩形黃銅標誌。將壓力調整到其最低可操作點以最小化估計樣品的浮雕。利用任一樣品觀察非常小的邊緣。將每個樣品的熱印轉移製造在Leneta卡片的黑白區域上。該轉移在100℃，1.0s的停留時間下完成。對於每個轉印，在黑白背景上完成反射掃描和色差(color variation)的測量。
在網的透明區域上測量光學密度。
表格1和2概括了覆蓋網的粘合劑特性。
利用包含顏料的粘合劑的光學密度(OD)來估計網上的顏料量。對於粘合劑/顏料沉積，完成這個以確定這是否可以被用作設置產品說明書的可行的分析程序。如果顏料與粘合劑的比對於任一公式來說都是已知的，那麼粘合劑塗層的光學密度可以被用來確定施加到任何透明網的粘合劑量。圖15中示出了粉紅色的光學密度對粉紅色的每單元區域重量的圖；利用這一關係曲線來獲得粉紅色的公式。圖14中所示的分開的曲線描繪了所有的光學密度對每平米顏料的克數，並且根據該設置的數據中可以獲得第二公式。在不考慮每單元區域的顏料重量的差別的情況下，該公式是非常相似的。很可能是這樣的，即由於顏料選擇，設置的總數據中存在的偏移，並且事實上，4種測試顏料中的3種在每單元區域上具有相似的顏料重量。這些因素可能導致該公式產生稍微較高的每單元區域上的顏料重量。
用於估計沉積的顏料的量的最終公式是[120]沉積顏料的克數＝0.1351465523379770X(OD塗覆的膜)+0.0591124749175451[121]每平方米沉積的粉紅色的克數＝0.135546396874281X(OD塗覆的膜)+0.05。
表格3比較了所測量的塗層的光學密度和利用上述公式計算出的光學密度值。如表格3中所示，由於測量的OD與計算的OD之間相對低的變化，對於已知的顏料對粘合劑比率，粘合劑塗層的光學密度可被用來確定施加到任何透明網的粘合劑的量。
圖16和17分別是熱印轉印圖像到Leneta卡片的白色和黑色區域上的反射掃描圖。圖16和17中所示的數據轉變成吸收率，並且將與白色區域有關的吸收率的值減去相應的與黑色區域相關的吸收率值。圖18中示出的是減去的吸收率數據的圖示。示出它們的黑色和白色吸收率值之間最小變化的樣品具有最亮的性能。最亮性能樣品是具有最亮顏料負載的樣品。
圖19中顯示的是交叉網光學密度測量。這裡橫跨每個網採取5個相同隔開的測量值。該數據表示交叉塗層厚度在所有顏料的粘合劑情況下的變化小於+/-5％。
在實驗數據表格4中，「小裝飾品L」代表低濃度的小裝飾品而「小裝飾品H」代表高濃度的小裝飾品。
圖20是通過前述熱印轉移粘合劑處理施加的防偽器件的照片，其中將帶有 符號和$符號的隱藏薄片設置在第二層粘合劑中的藍色到紅色變色薄片之上的粘合劑材料內。這裡，撲克牌晶片(poker chip)具有在變色薄片的背景上的Venus di Milo的全息圖像。該隱藏薄片可以由100倍的放大率看見，而對於不放大的情況下則是不可見的。本實施例利用帶有特殊效應薄片的粘合劑結合了變色效應、全息效應和隱藏符號。
為了製造上述晶片，將粘合劑塗覆輥切成長條，寬度為3.25英寸以便全息/OVP粘合劑的兩個輥即一次可以熱印兩個色度區。Malahide熱壓花機器，模型，E4-PK，可被用來轉印色度區到由丙烯睛丁二烯苯乙烯(ABS)聚合物製成的撲克牌晶片。該模具由矽橡膠製成並被設置到大約375。
以每小時450-500壓印的產生率連續印刷大約1000個壓印。當以指甲刮的時該轉印具有良好的粘性，並且具有非常小的邊緣。色度區箔產品的性能與商用的熱印箔相當。實際上，隱藏圖像可以示出鈔票面額、撲克牌晶片或標誌、持有人或公司發行的基於單證的值符號中的任一種。
在透明粘合劑中使用透明隱藏顏料和透明變色顏料的情況下，引入附加防偽元件以便觀察者也可以通過器件看到單證上的印刷信息。
此後描述的是精緻的「合成線(synthetic threads)」的實施例，其中由層狀防偽系統產生多個光學效應。
參考附圖21，安全線包括基片110、反射層102b、光學可變粘合劑層130、其內具有小裝飾品的另一個粘合劑層132、被脫金屬Al層102a覆蓋的浮雕結構100，以及樹脂層106。基片110優選地由PET製成，然而也可以採用定向聚丙烯(OPP)或其它塑料材料製成。該基片也可以被染成連續的顏色或者可以是圖案化的。
反射層102b優選地由鋁製成，具有窗口以便穿過基片110和反射層102b可以看到由層130提供的光學效應。可選擇地，層102b中的窗口形成字母或其它標誌，以便穿過基片110可以看到變色文本。
可替換地，代替該結構內部的圖案化層102b，該基片110可以具有面向外的圖案化Al層，而PET的內界面與層130接觸。在反射的圖案化Al面向該器件外側的情況下，可將諸如真空沉積的SiO2層或有機樹脂保護層的附加保護層放在該反射材料之上。
光學可變粘合劑130優選地由變色粘合劑製成，其可以被控制以便從一個樣品(sample)到另一個樣品的顏色變化ΔE小於1.0，ΔE定義為色調差的平方加上色度差的平方再加上亮度差的平方的和的平方根。然而，對於防偽領域通常ΔE大約為5.0或小於5.0是可以接受的，優選小於3.0。由於通過相加混合控制顏色是不可能的，所以通過光學可變箔不能實現這個程度的顏色控制。可選擇地，可將諸如螢光材料、發磷光的或反斯託克斯的染料或其它著色劑的其它材料添加到OVA中。
具有小裝飾品、標記或顏料薄片在其內的粘合劑層132基本上是透明的以允許穿過其可以看到由OVA 130產生的效應；粘合劑材料層132可以是透明的或有色的。小裝飾品本身是透明的或者小裝飾品的濃度足夠低以實現粘合劑層130可見。
可選擇地，諸如具有夾在兩層反射材料的磁性層的金屬薄片或OV薄片的磁薄片被添加到層130和132內的粘合劑中，可以與非磁光學可變薄片相結合。
壓印在脫金屬層102a覆蓋的樹脂層106中的浮雕結構100提供脫金屬全息效應並包括諸如雙重圖像全息圖、零級全息圖、動態全息或其它基於光柵技術成像的特徵。脫金屬層102a是圖案化的以便當從頂部觀察圖21中所示的安全線時提供OVA層的可見性。層102a和102b可被圖案化成具有提供附加贗品特徵的網眼狀圖案的細線，和/或具有標誌133a。
多數人熟悉的圖像，諸如大衛(David)和米洛斯的維納斯(Venus de Milo)的著名雕像、包括艾非爾鐵塔和中國長城的著名建築物、像愛因斯坦式的著名人物，可被結合作為零級衍射圖像，使得普通人能夠識別並記住該器件並通過圖像和相關的變色效應來鑑別它。
從兩側保護線，一側是基片110，而另一側是硬蓋/樹脂層106。
當在一側觀察線時，如從圖21所示的頂部觀察，層130的變色效應、雙重圖像全息圖或零級全息圖100、具有標記133a和諸如「小裝飾品」的隱藏薄片的脫金屬網眼狀圖案鋁102a都是可見的。當從另一側觀察線時，在由反射鋁102b包圍的層102b的窗口中示出變色背景130的變色圖案是可見的。
有利地，如果線由熱印和/或層壓到6μm的PET上的6微米厚的箔製成，則上述線的總厚度可低至12μm。這種薄線內的多個防偽效應以前是不能實現的。
上述線的另一個優點是利用多種技術製造該線。這使得偽造困難，因為偽造者必須具有多種技能來製造贗品。全息結構、光學可變顏料和PET上的脫金屬Al可在分開的並且也許是遠離的設備中製成並在貨幣製造者那裡組合到一起以製成最終的產品。OVA使所有元件結合到一起。由於通過在裝運期間只給偽造整個器件中的一個元件而截取一個元件，所以僅僅在防偽器件被插入鈔票紙之前將元件裝配在一起的想法，賦予該器件附加的安全性。可選擇地，所述預製的元件具有例如在鋁層102b中和在脫金屬全息圖100和102a中的匹配符號。
此外，在全息圖中的諸如網眼狀圖案的脫金屬層的細線使得偽造者利用剪刀、模具切割乃至利用感光聚合物也難於複製圖案，因為在脫金屬處理中需要精確對準來對準脫金屬圖案到全息特徵。
另外，使文本或其它圖像進入緊接於PET的鋁層的成本是可忽略的，因為在真空輥式塗布機中可以利用油消融脫金屬同軸處理。可以實現低至70μm的解析度。
這種安全線可用在如有窗口系統的鈔票中，其中線被編織在紙幣內和紙幣外，並在鈔票的任一側的窗口中暴露自己。其同樣可被嵌入紙自身中，其中紙在線上面是足夠薄和透明的以便仍可看到防偽特徵。支票、護照、其它防偽紙單證和如基於塑料的鈔票，信用卡、身份證的塑料單證可利用上述安全線；其同樣可被用作香菸盒和其它防偽包裝上的撕裂線。在紙單證的情況下，從兩側觀察受到經過每一側表面的線的影響，該線位於有規則的間隔或無規則的間隔，或如果那個位置不存在紙時處於相同的位置。
圖22示出了參考圖21描述的安全線的照片。
圖23示出了根據本發明的另一個實施例的利用OVA的安全線。該線包括兩個光透射基片，通過在其內具有光學可變薄片105和隱藏標記118的OVA層104連接在一起，該透射基片優選由PET製成。
圖24示出的本發明的另一個實施例是安全線，其中利用至少三層粘合劑層來層壓兩層基片。中間的OVA層包括載體104和顏料薄片105，以及在其內具有標記118的兩層粘合劑層，所述層對稱分布在兩層基片之間。
圖25中示出了又一個實施例，其中安全線包括利用兩個不同OVA層壓的基片110。浮雕結構100被脫金屬Al 102和硬蓋/樹脂層106覆蓋。為了製造這種安全線，PET或其它塑料基片的每一側都被熱印或輥印有色度區，該色度區是具有OVA的脫金屬全息圖，其中兩個OVA在顏色或變色效應方面不同。
現有技術沒有公開這種非常薄的具有提供如參考圖21-25描述的層狀防偽(counterfeit deterrence)系統的OVA的安全線。
實際上，與上述美國專利號4,186,943相比，我們的發明是不對稱的以便該安全線從提供附加安全特徵的每一側看上去是不同的。
同樣，我們的發明與美國專利7,054,042相比改進了顏色變化，通過混合稍微不同配料的光學可變顏料以在經歷至少小於或等於1.0-3.0的ΔE的時間之後獲得確切的顏色和變色時間。人類感覺可以看到達到這一水平的色差(color variation)。針對包括不透明Al層、低折射MgF2層和由Cr製成的3nm吸收層的設計，表格5示出了採用白光垂直入射這種法布裡-珀羅薄膜箔的所計算的變化。
本申請公開的安全線的構造也提供了添加隱藏材料(隱藏薄片或其它薄片)的可能性，這是『042不能做到的。此外，雖然『042提供了不透明鋁的圖案，但是其沒能在圖案化的鋁中產生我們發明中主張的變色窗口。移去一些『042中公開的法布裡-珀羅濾光器中的鋁，將產生如同法布裡珀羅腔遭到毀壞樣的清澈的窗口。此外，『042中公開的器件只適於從一側觀察。
與美國專利5,700,550相比，本申請的發明允許高色度和高顏色控制而不考慮基片顏色，器件被固定在該基片，並且本申請的發明教導了如何將隱藏薄片添加到該器件。
與美國專利申請公開號2005/0127663相比，本發明提供更好的OVA顏色控制和薄的標準PET，因為其可以容易地和OVA一起滾動。
雖然，已經參考說明性實施例描述了本具體發明，但是，本說明書並不意味著被解釋成限制性的。需要注意的是，雖然已經描述了本發明，但是對於本領域技術人員來說，一旦參考了本說明書而不脫離本發明的精神，如附加權利要求書列舉的各種改進和說明性的實施例的結合，以及本發明的附加實施例將變得明顯。
因此如預期的附加權利要求書將覆蓋落入本發明的真正範圍之內任何這些改進或實施例。
表格1

在運行期間，未攪拌盤中的粘合劑時，觀測到大量的沉澱物在運行期間，攪拌盤中的粘合劑時，未觀測到沉澱物表格2

在運行期間，未攪拌盤中的粘合劑時，觀測到大量的沉澱物在運行期間，攪拌盤中的粘合劑時，未觀測到沉澱物表格3

表格4

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表格4(繼續)


表格5相對於法布裡-珀羅結構的電介質厚度變化2％的所計算出的色差

權利要求
1.一種用於提供光學效應的結構，包括第一基片和第二基片，僅通過粘合劑將所述第二基片附著到所述第一基片，其中所述粘合劑包括能量激活的粘合劑，所述粘合劑具有分布在其內或其上的多個顆粒，所述多個顆粒用來提供通過所述第一基片可檢測到的光學效應。
2.根據權利要求1所述的結構，其中所述第一基片上具有浮雕結構，並且其中由所述多個顆粒提供的光學效應通過衍射結構在外部可明顯檢測到。
3.根據權利要求2所述的結構，其中所述浮雕結構是下述中的一種全息圖、脫金屬全息圖、動態全息、零級衍射結構，以及光柵結構。
4.根據權利要求2所述的結構，其中所述第一基片具有設置在所述衍射結構和所述粘合劑之間的高折射率層。
5.根據權利要求1所述的結構，其中所述第一基片和所述第二基片中的一個至少具有下述中的一個薄膜幹涉堆、反射塗層，和高折射率塗層，以及在其上的圖案化的脫膜層。
6.根據權利要求1所述的結構，其中所述能量激活的粘合劑是通過下述方式中的一種激活的熱印、紫外光、熱和電子束。
7.根據權利要求1所述的結構，其中所述能量激活的粘合劑從下述組中選擇聚甲基丙烯酸脂、聚丙烯酸脂、聚醯胺、硝化纖維素、醇酸樹脂、聚乙烯醇、聚乙烯乙酸脂，以及聚氨酯。
8.根據權利要求1所述的結構，其中由所述多個顆粒提供的所述效應可通過下述方式之一檢測人眼、顯微鏡、磁傳感器、紫外光，以及紅外光。
9.根據權利要求1所述的結構，其中所述多個顆粒至少包括下述中的一種螢光材料顆粒、磁材料顆粒、染料顆粒、向上轉換顏料、納米顆粒、和透明導電顆粒、具有至少2微米長度的薄片。
10.根據權利要求1所述的結構，其中所述多個顆粒是具有至少2微米長度的薄片，並且所述薄片是下述中的至少一種光學可變薄片、薄膜光幹涉薄片、衍射薄片、反射薄片、光吸收薄片、隱藏薄片、帶有符號或標記的薄片、形狀均勻的薄片、磁薄片、金屬電介質薄片、全電介質薄片、雲母基薄片，以及液晶基薄片。
11.根據權利要求1所述的光學結構，其中所述第一基片和所述第二基片是下述中的一種光學透射基片、基本上透明的基片、PET基片、光折射率塗層、保護塗層、脫膜塗層，以及紙片。
12.根據權利要求1所述的結構，其中所述第一基片具有至少一個沒有通過該所述粘合劑粘結到所述第二基片的區域。
13.根據權利要求1所述的結構，其中所述粘合劑包括第一粘合劑子層和第二粘合劑子層。
14.根據權利要求1所述的結構，其中所述粘合劑具有從一個樣品到另一個樣品的色差ΔE，其中ΔE等於或小於5.0。
15.根據權利要求1所述的結構，其中所述結構形成安全線。
16.一種形成如權利要求1所述的結構的方法，包括步驟a.提供其上具有能量激活粘合劑的第一基片，其中所述能量激活的粘合劑具有分布在其內或其上的多個顆粒，所述多個顆粒用於提供通過所述第一基片可檢測的效應；b.設置所述第一基片鄰接於第二基片而不在它們之間添加粘合劑，以便將所述能量激活的粘合劑設置在所述第一基片和所述第二基片之間；以及c.通過施加紫外線、電子束輻射、熱，以及熱印中的一種來固化所述能量激活的粘合劑。
17.根據權利要求16所述的方法，其中在步驟(b)中該所述第二基片的至少一個區域沒有被所述能量激活的粘合劑覆蓋，以便在步驟(c)中所述區域不粘結到所述第一基片。
18.根據權利要求16所述的方法，其中在步驟(a)中，所述第一基片由第一能量激活的粘合劑覆蓋，，然後被第二能量激活的粘合劑覆蓋，所述第一能量激活的粘合劑具有分布在其內或其上的多個第一顆粒，所述第二能量激活的粘合劑具有分布在其內或其上的多個第二顆粒，並且所述第一顆粒不同於所述第二顆粒。
19.根據權利要求16所述的方法，其中在步驟(a)中，所述能量激活的粘合劑首先被施加到所述第一基片，然後將所述顆粒添加到所述能量激活的粘合劑的表面上。
20.根據權利要求19所述的方法，其中在步驟(a)中，所述添加的顆粒被更多的所述能量激活的粘合劑覆蓋。
21.一種形成用於提供光學效應的物品的方法，包括步驟a.提供第一基片，所述第一基片至少具有第一光學效應；b.利用載體塗覆所述第一基片，所述載體在其內或其上具有光學效應顆粒，其中所述顆粒提供通過所述第一基片可檢測到的第二光學效應；以及c.將所述塗覆的第一基片熱印到第二基片或物品，以便將所述載體獨自用作所述熱印中的粘合劑。
全文摘要
一種用於提供光學效應的結構，包括通過粘合劑熱印到一起的第一基片和第二基片。該粘合劑包含能量激活的粘合劑，該能量激活的粘合劑具有分布在其內或其上的多個顆粒，這些顆粒提供通過該第一基片可檢測到的光學效應。
文檔編號G07D7/12GK101058285SQ20071000564
公開日2007年10月24日 申請日期2007年3月6日 優先權日2006年3月6日
發明者羅傑·W.·菲利普斯, 託馬斯·邁爾, 斯科特·拉馬爾, 尼爾·泰勒鮑姆 申請人:Jds尤尼弗思公司