[發明專利]基于定制的微棱鏡膜的物品和防偽裝置

有效

• 申請號: 200680007779.3
• 申請日: 2006-03-07
• 公開（公告）號: CN101137514A
• 公開（公告）日: 2008-03-05
• 發明（設計）人: L·G·康曼德;C·J·伊斯特爾;R·伊舍伍德
• 申請（專利權）人: 德拉魯國際有限公司
• 主分類號: B42D15/00
• 分類號: B42D15/00;G02B5/04;G02B5/124;B44F1/10
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司
• 代理人: 謝靜;楊勇

本發明涉及對可以可變的形狀和尺寸用于多種鑒別或防偽應用的防偽裝置的改進，具體地涉及包括一個被定制來顯示識別信息的棱鏡膜的裝置。

背景技術

現在，諸如鈔票等防偽文件常常包含諸如衍射光柵或全息光學微結構等光學可變裝置，作為與復制品和偽造品進行對比的防偽特征。這已由基于計算機的桌面印刷和掃描技術領域的發展推動，導致諸如凹版印刷和膠印等傳統防偽印刷技術更易于被復制或仿制。可以在以De?La?Rue?Holographics?Ltd.的名義提交的EP0548142和EP0632767中找到這類全息結構和它們的制造方法的例子。

衍射光柵或全息光學微結構的使用在近些年已變得更流行，因此基礎元件技術/科學對打算成為偽造者的人來說越來越容易獲得。

也可以使用非全息微光學元件制造光學可變裝置。一個優點是非常難以實現諸如微棱鏡等一般具有1-50μm的尺寸范圍的微光學組件的機械復制，因為任何尺寸變化或幾何變形都會導致所需光學特性的下降或消退。

使用棱鏡膜來形成光學防偽裝置是已知的。帶槽表面、規則的(ruled)四面體陣列、方棱錐體(square?pyramid)或三直角錐(cornercube)結構是在此類膜中觀察到的棱鏡結構的例子。存在相當大量的關于利用棱鏡結構的后向反射(retroreflective)特性的裝置的現有技術。一個例子是EP1047960，其描述了具有隱藏的后向反射圖案的反射物品，其中標記在常規觀察條件下是基本隱蔽的但在后向反射照明條件下可容易地發現。此類裝置的一般使用是有限的，因為為了保證正確檢驗隱蔽圖像，需要使用定向光束源，所述定向光束源一般為手持觀察器的形式。

US5591527中描述了棱鏡結構在光學防偽物品領域中的另一種應用。在優選的實施方案中，將由具有平坦刻面的一系列平行線形棱鏡(a?series?of?linear?prism)限定的基本全內反射膜粘附到防偽文件上。利用全內反射(TIR)現象，可以使用包括多個平行線形棱鏡的膜來制造光學可變裝置。圖1中圖解了由一系列平行線形棱鏡限定的棱鏡膜的橫截面。首先考慮觀察圖1中的膜使得光入射在光滑表面上的情況，即，棱鏡陣列相對于觀察者處于“棱鏡向下(prisms-down)”形態。當刻面之間的角度是90°時，當與光滑表面的法線成角度θ₁入射在光滑表面上的光(光線1)被光滑表面折射，然后相對于刻面的法線分別以角度α₁和α₂射到結構表面的刻面上(點a和b)時，該入射光將在棱鏡的每個面被全內反射，并且穿過光滑表面出射回來，其中所述角度α₁和α₂大于臨界角。將材料在空氣中的臨界角定義為材料的折射率的倒數的反正弦。此外，與光滑表面的法線成角度θ₂射到光滑表面上的入射光的大部分——其產生折射光，該折射光以小于臨界角的角度β₁在例如c點處射到結構表面上——將被棱鏡膜透射(光線2)，而入射光的其余部分將被光滑表面反射。對于棱鏡向下形態，轉換角θ_spd是入射光在棱鏡結構內不被全內反射時，該入射光相對于光滑表面法線的最小入射角。圖1中的棱鏡膜在處于棱鏡向下形態時，通過要么在小于轉換角的觀察角度下呈全反射(亮“金屬感”外觀)或要么在大于轉換角的角度下呈透明，展示了光學轉換。在全反射狀態下，該膜將顯示亮“金屬感”外觀(即顯示類似于金屬光澤的光澤)，這只是棱鏡膜的高反射率的結果。該膜不需要一物理金屬層，例如一汽相沉積的鍍金屬層或一金屬油墨層，來產生亮金屬感外觀。

為了在圖1的平坦刻面邊界處獲得TIR，棱鏡材料必須比與刻面接觸的相鄰材料具有更高的折射率。US5591527指出，圖1中的平坦刻面邊界處的折射率變化應至少為0.1RI單位，更優選地至少為0.7RI單位。在US5591527的防偽物品中，通過在粘合物與棱鏡膜之間使用分離層以提供氣穴(air?pocket)，來獲得顯著的折射率差。在一個實施方案中，以圖像的形式提供分離層，以產生只有當觀察角度大于臨界角時才可觀察到的“翻轉(flip-flop)”圖像。