CN108025583A - 制造安全票证的方法及安全装置 - Google Patents
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Abstract
公开了一种制造安全票证的方法,包括:提供具有第一表面和第二表面的聚合物衬底;且按任何顺序:(a)横跨第一区域将聚焦元件阵列施加到该聚合物衬底的第一表面;(b)通过以下步骤形成包括第一可固化材料的图案的图像阵列:(b)(i)提供模具成形件,该模具成形件具有包括限定该图案的凸起区域和凹陷区域的布置的表面;(b)(ii)将第一可固化材料施加到该模具成形件的表面,使得所述第一可固化材料基本上填充所述凹陷区域;(b)(iii)使图案支撑层与该模具成形件的表面接触,使得该图案支撑层覆盖所述凹陷区域;(b)(iv)使该图案支撑层与该模具成形件的表面分离,使得根据该图案,所述凹陷区域中的第一可固化材料从所述凹陷区域被移除以及被保留在该图案支撑层上;以及(b)(v)在步骤(b)(ii)期间和/或在步骤(b)(ii)之后,在一个或多个固化步骤中使该第一可固化材料至少部分地固化;其中该图案支撑层包括该聚合物衬底或步骤(b)还包括将该图案支撑层施加到该聚合物衬底,使得该图像阵列位于与该聚焦元件阵列以基本上等于聚焦元件的焦距的一距离间隔开的平面内,由此所述聚焦元件表现出该图像阵列的基本上聚焦的图像;以及将至少一个乳浊层施加到该聚合物衬底的第一表面和/或第二表面,所述乳浊层或每个乳浊层包括不透明材料,其中该图像阵列位于该衬底的第一表面上的该聚焦元件阵列和至少一个乳浊层之间,或至少该衬底的第一表面上的乳浊层限定形成窗口区域的一间隙,在该窗口区域内布置该聚焦元件阵列的至少一部分,使得在该窗口区域中显示该图像阵列的至少一部分的基本上聚焦的图像。
Description
本发明涉及制造安全票证的方法及安全装置,且涉及对应的产品。安全装置通常在安全票证(诸如,钞票、支票、护照、标识卡、真品证书、印花税票以及其他安全票证)上使用,以确认它们的真实性。
有价物品且具体地有价票证(诸如,钞票、支票、护照、识别票证、证书以及执照)常常是伪造者和希望制造其赝品和/或对其内含有的任何数据做出改变的人的目标。通常这样的物品设置有多个可视安全装置,以用于核对该物品的真实性。“安全装置”意指通过利用可见光复制(例如,通过使用标准可用复印或扫描装备)不可能准确再现的特征。实施例包括基于一个或多个图案(诸如,微缩文本、精细线图案、潜像、软百叶窗装置、透镜状装置、波纹干涉装置和波纹放大装置)的特征,这些特征中的每个生成一个安全视觉效果。其他已知的安全装置包括全息图、水印、压印、穿孔和颜色偏移或冷光/荧光油墨的使用。所有这样的装置的共同点是极其难于或不可能使用可用的再现技术(诸如,复印)来复制由装置所表现出的视觉效果。也可以采用表现出非可视效果的安全装置(诸如,磁性材料)。
一类安全装置是产生光学可变效应的那些安全装置,意味着在不同的视角下,装置的外观不同。这样的装置是特别有效的,因为直接复制(例如,复印)将不产生光学可变效应,因此可以容易地与真正的装置区分开。光学可变效应可以是基于多种不同的机制生成的,所述机制包括全息图和其他衍射装置、波纹干涉和依赖于视差的其他机制(诸如,软百叶窗装置)以及利用聚焦元件(诸如,透镜)的装置,包括波纹放大器装置、整体成像装置和所谓的透镜状装置。
包括聚焦元件的安全装置通常需要使用至少一种透明材料,以充当聚焦元件和图像或图像阵列(该聚焦元件将聚焦在该图像或图像阵列上)之间的光学垫片,或充当用于聚焦元件的支撑件,以使得能够透过其查看到某个其他物品。这样,包括聚焦元件的安全装置特别地适于部署在基于聚合物票证衬底的安全票证(诸如,聚合物钞票)上,因为聚合物票证衬底可以被选择成透明的,因此如果需要的话,提供以上功能中的一个或两个。因此,在主要部分中,本公开内容涉及聚合物基安全票证。
然而,在本文中所公开的本发明的其他方面未被如此限制,如下文将澄清的。例如,安全装置可以是使用透明材料制成的,所述透明材料被施加到任何种类的安全票证,诸如,常规的纸基票证,例如,以纳入到安全票证内或施加到安全票证上的安全物品(诸如,线、条、补片、箔或插入物)的形式。
本发明的几个方面涉及聚焦元件阵列和图像阵列的设置,该图像阵列近似定位在该聚焦元件阵列的聚焦平面中,使得该聚焦元件阵列表现出该图像阵列的基本上聚焦图像。此聚焦图像可以优选地是光学可变的,且可以例如是基于下文详述的机制中的任何一个。应理解,在本发明的所有方面中,该聚焦元件阵列和该图像阵列可以可选地被配置为提供这些效应中的任何一个或多个,除非另有说明。
波纹放大器装置(在EP-A-1695121、WO-A-94/27254、WO-A-2011/107782以及WO2011/107783中描述了波纹放大器装置的实施例)利用聚焦元件(诸如,透镜或反射镜)阵列和对应的微缩图像阵列,其中聚焦元件和微缩图像阵列的节距和/或它们的相对位置与聚焦元件阵列失配,使得由于波纹效应而生成微缩图像的放大型式。每个微缩图像都是最终观察到的图像的完整的、微型型式,且聚焦元件阵列起作用以选择和放大每个下面的微缩图像的一小部分,这些部分由人眼组合,使得整个、放大的图像被可视化。此机制有时被称为“合成放大”。放大的阵列显现为在倾斜时相对于装置移动,且可以被配置为在装置本身的表面上方或下方显现。放大的程度尤其取决于聚焦元件阵列和微缩图像阵列之间的节距失配和/或角失配的程度。
整体成像装置与波纹放大器装置的类似之处在于,微缩图像阵列被设置在对应的透镜阵列下面,每个微缩图像是待被显示的图像的微型型式。然而,在此,在透镜和微缩图像之间不存在失配。代替地,通过将每个微缩图像布置成相同物品的、来自不同视点的视图来创建视觉效果。当装置倾斜时,所述图像中的不同的图像由透镜放大,使得给出三维图像的印象。
也存在“混合”装置,所述“混合”装置将波纹放大装置的特征与整体成像装置的特征组合。在“纯的”波纹放大装置中,形成阵列的微缩图像通常彼此相同。同样地,在“纯的”整体成像装置中,阵列之间将不存在失配,如上文所描述的。“混合”波纹放大/整体成像装置利用微缩图像阵列,所述微缩图像彼此略微不同,示出了一个物品的不同视图,如在整体成像装置中。然而,如在波纹放大装置中,在聚焦元件阵列和微缩图像阵列之间存在失配,导致微缩图像阵列的合成放大型式,由于波纹效应,导致放大的微缩图像具有三维外观。由于该视觉效果是波纹效应的结果,因此出于本公开内容的目的,这样的混合装置被认为是波纹放大装置的子集。因此,总体来讲,从微缩图像彼此完全相同(纯的波纹放大器)的角度来说或从不同的视点示出相同的物品/场景(混合装置)的角度来说,设置在波纹放大装置中的微缩图像应是基本上相同的。
波纹放大器、整体成像装置和混合装置全都可以被配置为仅在一个维度上(例如,利用圆柱形透镜)或在两个维度上(例如,包括2D球面透镜阵列或非球面透镜阵列)操作。
另一方面,透镜状装置不依赖于放大、合成或其他方面。聚焦元件(通常地,圆柱形透镜)阵列覆在对应的图像区段或“切片”阵列上面,所述图像区段或“切片”中的每个仅描绘了待被显示的图像的一部分。来自两个或更多个不同图像的图像切片被交错,且当通过聚焦元件查看时,在每个视角下,仅选定的图像切片将被导引朝向查看者。以此方式,可以在不同的角度下查看到不同的复合图像。然而,应理解,通常没有放大发生且观察到的所产生的图像将与下面的图像切片所形成的图像具有基本上相同的尺寸。在US-A-4892336、WO-A-2011/051669、WO-A-2011051670、WO-A-2012/027779以及US-B-6856462中描述了透镜状装置的一些实施例。最近,还已经开发了二维透镜状装置,且这些透镜状装置的实施例被公开在英国专利申请号1313362.4和1313363.2中。透镜状装置具有的优点是,在不同的视角下可以显示不同的图像,使得动画视觉效果或其他显著视觉效果成为可能,这些效果在使用波纹放大器技术或整体成像技术时是不可能的。
透镜或其他聚焦元件阵列本身(即,没有对应的图像阵列)也可以用作安全装置,因为它们可以被用来表现出与它们形成对照的任何背景的放大视图或扭曲视图,或通过其查看到的场景。此效果不能够通过复印或类似技术来复制。
本发明的多个方面提供了改进的制造包括上文所描述的种类的安全装置的安全票证的方法。
本发明的第一方面提供了一种制造安全票证的方法,包括:
提供具有第一表面和第二表面的聚合物衬底;以及,按任何顺序:
(a)横跨第一区域将聚焦元件阵列施加到该聚合物衬底的第一表面;
(b)通过以下步骤形成包括第一可固化材料(优选地具有可见颜色)的图案的图像阵列:
(b)(i)提供模具成形件,该模具成形件具有包括限定该图案的凸起区域和凹陷区域的布置的表面;
(b)(ii)将第一可固化材料施加到该模具成形件的表面,使得所述第一可固化材料基本上填充所述凹陷区域;
(b)(iii)使图案支撑层与该模具成形件的表面接触,使得该图案支撑层覆盖所述凹陷区域;
(b)(iv)使该图案支撑层与该模具成形件的表面分离,使得根据该图案,所述凹陷区域中的第一可固化材料从所述凹陷区域被移除以及被保留在该图案支撑层上;以及
(b)(v)在步骤(b)(ii)期间和/或在步骤(b)(ii)之后,在一个或多个固化步骤中使该第一可固化材料至少部分地固化;
其中该图案支撑层包括该聚合物衬底,或者步骤(b)还包括将该图案支撑层施加到该聚合物衬底,使得该图像阵列位于与该聚焦元件阵列以基本上等于聚焦元件的焦距的一距离间隔开的平面内,由此所述聚焦元件表现出该图像阵列的基本上聚焦的图像;
以及
(c)将至少一个乳浊层施加到该聚合物衬底的第一表面和/或第二表面,所述乳浊层或每个乳浊层包括不透明材料,其中该图像阵列位于该衬底的第一表面上的该聚焦元件阵列和至少一个乳浊层之间,或至少该衬底的第一表面上的乳浊层限定形成窗口区域的一间隙,在该窗口区域内布置该聚焦元件阵列的至少一部分,使得在该窗口区域中显示该图像阵列的至少一部分的基本上聚焦的图像。
为了成功,诸如波纹放大器、整体成像装置和透镜状装置的安全装置以及涉及使用聚焦元件的其他装置显著取决于形成图像阵列(包括,例如,微缩图像或图像元件)所用的分辨率。由于安全装置必须是薄的才能被纳入到诸如钞票的票证内,所以任何所需的聚焦元件也必须是薄的,就它们的本质而言,这也限制了它们的侧向尺度。例如,在这样的安全元件中所使用的透镜优选地具有50微米或更小(例如,30微米)的宽度或直径。在透镜状装置中,这导致每个图像元件必须具有至多为透镜宽度的一半的宽度的要求。例如,在仅显示两个图像(横跨第一视角范围显示一个图像,且横跨剩余的视角显示另一个图像)的“双通道”透镜状开关装置中,其中透镜具有30微米的宽度,每个图像元件必须具有15微米或更小的宽度。更复杂的透镜状效应(诸如,动画、运动或3D效果)通常需要多于两个交错的图像,因此每个元件都需要甚至更精细,以将所有图像元件都适配到每个透镜的光学覆盖区内。例如,在具有六个交错的图像的“六通道”装置中,其中透镜具有30微米的宽度,每个图像元件必须具有5微米或更小的宽度。
类似地,在波纹放大器和整体成像装置中也需要高分辨率图像元件,因为必须为每个聚焦元件提供近似一个微缩图像,且再次这实际上意味着每个微缩图像必须被形成在例如30微米×30微米的小区域内。为了使微缩图像携带任何细节,所以5微米或更小的精细线宽度是高度期望的。
用来制造安全装置的图像元件所用的常规工艺是基于印刷的,且包括凹雕印刷、凹版印刷、湿法平版印刷以及干法平版印刷。可实现的分辨率受若干因素限制,包括油墨的黏度、可湿性和化学性质,以及衬底的表面能量、不均匀性和芯吸能力,所有因素都导致油墨扩散。通过仔细的设计和实施,这样的技术可以被用来印刷具有在25μm和50μm之间的线宽度的图案元件。例如,用凹版印刷或湿法平版印刷,可以实现低至大约15μm的线宽度。
相比之下,上文在步骤(b)中所限定的方法可以被用来实现非常高的分辨率的图案,例如,具有10微米或更小线宽度的图案元件。在WO-A-2014/070079、US-A-2009/0297805和WO-A-2011/102800中描述了步骤(b)方法的示例性实施方式,这些文献中的每个通过引用纳入本文。
本发明人已经发现,在这种形成图像阵列的方法被纳入到聚合物基安全票证(诸如,聚合物钞票)的生产中的情况下,实现了特别的益处。一个优点是,如果需要的话,安全票证的所有列举的部件可以是使用基于卷材的技术形成的,这意味着所有步骤可以可选地作为一个在位(in-line)工艺的一部分来执行,这导致快速、高容量地输出安全票证(或至少一个安全票证前体,为最后的印刷和切割做好准备)。另一个优点是,票证的聚合物衬底本身可以是透明的,且充当聚焦元件阵列和图像阵列之间的光学垫片。由于与将被附着到聚合物票证衬底的物品(诸如,线或条)可允许的厚度相比,聚合物票证衬底可以具有更大的厚度(例如,近似70微米,而非近似30微米),所以此可用光学间隔的增加减轻了对形成图像阵列的元件的尺寸的限制。尽管如此,通过利用在步骤(b)中所限定的高分辨率图像阵列形成技术,不仅可以满足剩余的约束,而且可以充分地满足它们,这允许创建更复杂的效果,例如,在透镜状装置中有更大数目的通道。
因此,优选地,该图像阵列位于该聚合物衬底的第二表面上。然而,在其他情况下,该图像阵列或第二图像阵列可以被设置在该聚合物衬底的第一表面上,例如,如果该聚焦元件阵列被形成在附加透明层中,该附加透明层施加到该聚合物衬底的第一表面,且该附加透明层本身提供必需的光学间隔。这样的附加透明层可以是通过将携带聚焦元件阵列的部件层压到该第一表面或例如通过浇铸固化设置的。
在一个特别优选的实施方案中,步骤(b)(ii)包括在至少两个顺序施加步骤中将该第一可固化材料施加到该模具成形件的表面,使得在第一施加步骤中未大体上填充的凹陷区域中的任何一个在第二施加步骤或随后的施加步骤中被大体上填充。在此情况下,一旦已经完成了所有施加步骤,固化就可以全部进行。然而,优选地,步骤(b)(v)包括在步骤(b)(ii)中的每个顺序施加步骤之间使所述凹陷区域中的第一可固化材料至少部分地固化。在一个特别优选的实施方式中,在所述至少两个顺序施加步骤中的最后一个中施加到该模具成形件的表面的第一可固化材料在步骤(b)(iii)之前仅被部分地固化(如果发生的话)并且一旦使该图案支撑层已经与该模具成形件接触,就被完全固化。因此,在前施加的可固化材料可以在施加最后的可固化材料之前完全固化,所述最后的可固化材料在它接触图案支撑层时保持至少部分地未固化,从而改善与支撑层的粘附。该材料之后一旦接触就完全固化,导致特别强的键合。
在步骤(b)(ii)中,可以以使第一可固化材料仅被沉积到所述凹陷区域内这样的方式施加该第一可固化材料,例如,通过对其黏度的适当选择或通过使用刮墨室施加。然而,优选地,步骤(b)(ii)还包括从该模具成形件的、位于所述凹陷区域外部的表面移除任何过量的第一可固化材料,优选地使用刮墨刀或通过抛光。
在一个特别优选的实施方案中,在步骤(b)(ii)之后且在步骤(b)(iii)之前,步骤(b)还包括:
(b)(ii’)用第二可固化材料覆盖该模具成形件的表面以及覆盖填充有该第一可固化材料的凹陷区域;
其中步骤(b)(v)还包括使该第二可固化化合物至少部分地固化,且在步骤(b)(iii)中,该图案支撑层接触该模具成形件的表面上的第二可固化材料,使得在步骤(b)(iv)中,根据该图案,该第二可固化材料被附加地保留在该图案支撑层上,该第一可固化材料被保留在该第二可固化材料上。已经发现此技术改善了所述图案元件与该图案支撑层之间的键合。
替代地,在步骤(b)(iii)之前,步骤(b)可以有利地还包括:
(b)(ii”)将第二可固化材料施加到该图案支撑层;
其中步骤(b)(v)还包括使该第二可固化化合物至少部分地固化,且在步骤(b)(iii)中,该图案支撑层的表面上的第二可固化材料接触该模具成形件,使得在步骤)(iv)中,根据该图案,该第一可固化材料保留在该第二可固化材料上。在此情况下,期望的是,用一些压力将携带该第二可固化材料的图案支撑层按压抵靠该模具成形件的表面,以确保良好的键合。
在一些实施方案中,该第二可固化材料将是透明的,以使得可以从任一侧查看到该图案(条件是该图案支撑件也是透明的)。然而,在一些优选的实施方式中,该第二可固化材料是在可见光谱中基本上不透明的材料,该不透明的第二可固化材料优选地形成在步骤(c)中所施加的所述至少一个乳浊层中的一个。因此,该第二可固化材料可以在除了任何期望的窗口区域之外的基本上整个聚合物衬底之上延伸。所述乳浊层可以被用作双侧装置中的光学障碍物,如在本发明的一个稍后方面中描述的。
在又一些优选的实施方案中,该第二可固化材料被配置为充当防静电层。因此,有利地,该第二可固化材料包括导电物质。例如,该第二可固化材料可以含有散布的导电颗粒(诸如,石墨)或可以包括添加剂,诸如,在EP1008616、WO2014/000020和WO2008/042631中所公开的添加剂中的任何一种。透明导电添加剂是特别优选的,以使得该层的外观基本上不被影响。然而,如上文提及的,该第二可固化材料作为整体可以是透明的或不透明的。
该第二可固化材料相对于该第一可固化材料优选地具有增强的粘附属性,使得它起作用以帮助将该第一可固化材料保留在该支撑层上。
在一个特别优选的方式中,在步骤(b)(iv)中保留在该图案支撑层上的第一可固化材料呈对应于该图案的多个印刷特征的形式,所述多个印刷特征中的每个突出远离该图案支撑层,以形成所述多个印刷特征的凸起表面,所述多个印刷特征通过该图案支撑层上的第一可固化材料中的间隙彼此分离,且在步骤(b)(iv)之后且优选地在步骤(b)(v)之后,步骤(b)还包括:
(b)(vi)将至少一种光学可检测材料施加到该图案支撑层的至少一部分,使得所述至少一种光学可检测材料仅存在于所述印刷特征的凸起表面上,且基本上不存在于在该图案支撑层上的第一可固化材料中使所述印刷特征分离的间隙中,或使得所述至少一种光学可检测材料仅存在于该图案支撑层上的第一可固化材料中使所述印刷特征分离的间隙内,且基本上不存在于所述印刷特征的凸起表面上。
此方法允许通过所述至少一种光学可检测材料的施加来修改该图案的外观。因此,该第一可固化材料可以具有任何外观(包括透明的和/或无色的),而该光学可检测材料可以例如具有与下面的支撑层形成对比以致使该图案可见的颜色,或如果该光学检测材料仅在可见光谱外发射/反射(例如,UV冷光),则该光学可检测材料可以例如具有与下面的支撑层形成对比以致使该图案机器可读的颜色。通过控制步骤(b)(vi)中的施加工艺的参数,例如所述材料的黏度和施加它们的压力和温度,所述至少一种光学可检测材料可以仅被放置在凹陷内或仅被放置在凸起表面上。在US20110045248中公开了用于实现此的示例性工艺和合适的参数。不同材料也可以分别被施加到凹陷内和施加到浮雕的顶部上。
有利地,在步骤(b)(vi)中,可以将具有不同的光学检测特性的至少两种光学可检测材料施加到该图案的侧向偏置区域。例如,至少两种材料可以具有不同的可见颜色。以此方式,一个多色图案或图像可以被施加到该图案且仅被保留在凹陷内或仅被保留在浮雕的顶部上,由此保留该图案的高分辨率性质。所述至少两种材料优选地是以彼此配准的方式施加的,但是不必被配准到该图案。
优选地,该图像阵列被配置为与该聚焦元件阵列协作,以生成光学可变效应。例如,在一个特别优选的实施方案中,该图像阵列包括一个微缩图像阵列,且该聚焦元件阵列的节距和该微缩图像阵列的节距以及它们的相对定向是使得该聚焦元件阵列与该微缩图像阵列协作,以由于波纹效应生成该微缩图像阵列的放大的型式。(波纹放大器)
在另一种情况下,该图像阵列包括一个微缩图像阵列,所述微缩图像全都从不同的视点描绘相同的物件,且该聚焦元件的节距和定向以及该微缩图像阵列的节距和定向是相同的,使得该聚焦元件阵列与该微缩图像阵列协作,以生成该物件的放大的、光学可变的型式。(整体成像装置)
在又一实施例中,该图像阵列包含包括第一图像的多个部分的一组第一图像元件,该组第一图像元件与包括第二图像的多个部分的一组第二图像元件交错,该聚焦元件阵列被配置为使得每个聚焦元件可以根据视角从第一图像元件中的相应的一个或从第二图像元件之间的第二图像元件中的相应的一个导引光,由此根据视角,聚焦元件阵列从该组第一图像元件或从位于该组第一图像元件之间的第二图像元件导引光,使得当使该装置倾斜时,在第一视角范围下向查看者显示第一图像,且在不同的第二视角范围下向查看者显示第二图像。(透镜状装置)
可以使用各种不同的技术(包括压印)将该聚焦元件阵列形成到该聚合物衬底内。在一个特别优选的实施方案中,在步骤(a)中,该聚焦元件阵列是通过以下步骤形成的:
(a)(i)至少在与第一区域的区域对应的区域之上,将至少一种透明的可固化材料施加到聚焦元件支撑层(优选地是透明的)或施加到携带对应于聚焦元件的表面浮雕的浇铸工具;
(a)(ii)用该浇铸工具使所述透明的可固化材料成形;以及
(a)(iii)使所述透明的可固化材料固化,以便保留表面浮雕;
其中该聚焦元件支撑层包括该聚合物衬底,或者步骤(a)还包括至少横跨该第一区域将该聚焦元件支撑层施加到该聚合物衬底的第一表面。此过程常常被称为浇铸固化。
有利地,仅在与第一区域的区域对应的区域之上,将所述至少一种透明的可固化材料施加到该聚焦元件支撑层或施加到该浇铸工具,且在延伸超出该第一区域的区域的区域之上,优选地在该浇铸工具的基本上整个区域之上,该浇铸工具携带表面浮雕。以此方式,该聚焦元件阵列的侧向尺寸和形状可以仅通过该可固化材料的施加来确定,其中该表面浮雕是通过标准浇铸工具形成的。这使得能够使用相同的装备仅通过控制施加工艺来形成不同成形的聚焦元件阵列,这使该方法很好地适用于生产例如被定制为特定的一系列钞票的装置,而不必生产专用于此目的的浇铸工具。
该聚焦元件阵列和该图像阵列之间所需的光学间隔可以是通过该安全票证的另一部件(例如,聚合物衬底)提供的,但是在优选的实施方案中,该浇铸工具上的表面浮雕被配置为使得成形的透明的可固化材料的厚度可选地加上该聚焦元件支撑层的厚度基本上等于成形的聚焦元件的焦距,由此优选地,该阵列的焦平面基本上对应于该聚合物衬底的第一表面或第二表面。换句话说,浇铸到该可固化材料内的表面浮雕包括一光学间隔区域,所述光学间隔区域位于所述聚焦元件和该可固化材料的相反表面之间。这可以相当于整个焦距,在此情况下,该可固化材料本身可以提供所述聚焦元件和该图像阵列之间所必需的全部光学间隔,或可以仅是全部光学间隔的一部分。在前一种情况下,这使得整个安全装置(即,聚焦元件和图像阵列)能够被设置在该聚合物衬底的一侧上。这在如下文讨论的双侧配置中是特别期望的,但是例如如果不期望在安全票证的设计中包括窗口,则这也是有益的。
优选地,该浇铸工具包括承载片材的圆筒,在该片材中表面浮雕被限定在该圆筒的周界上,使该浇铸工具圆筒与所述至少一个乳浊层的施加配准,使得该圆筒上该片材的端部之间的接合点落入该聚合物衬底的已经或将用所述至少一个乳浊层覆盖的区域内。以此方式,任何不完整的聚焦元件或聚焦元件阵列中的中断可以被隐藏,并且不减损该票证的外观。
在对浇铸固化的替代方案中,在步骤(a)中,该聚焦元件阵列可以是通过根据期望的阵列图案将隆起树脂印刷到聚焦元件支撑层上形成的,具有表面能量的该隆起树脂被配置为使得该隆起树脂采用能够在沉积到该聚焦元件支撑层上时聚光的轮廓,其中该聚焦元件支撑层包括该聚合物衬底,或者步骤(a)还包括至少横跨该第一区域将该聚焦元件支撑层施加到该聚合物衬底的第一表面。合适的隆起树脂的实施例可以在US-A-7609451或US-A-2011/0116152中找到,且可以包括UV可固化聚合物树脂,诸如,基于环氧丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯的那些树脂。实施例包括由Nasdar公司供应的NasdarTM3527和由Rad-Cure公司供应的Rad-CureTMVM4SP。
在另一替代方案中,在步骤(a)中,该聚焦元件阵列可以是按照如下方式形成的:通过处理聚焦元件支撑层的表面,以便使聚焦元件支撑层的表面属性根据期望的阵列图案变化,优选地聚焦元件支撑层的表面能量根据期望的阵列图案变化,并且在该聚焦元件支撑层之上施加透明物质,由此该透明物质由于经处理的表面而成网状以形成该聚焦元件。在US-A-20130071586中给出了关于可以如何处理该表面以使表面属性变化的又一些细节以及合适的材料的实施例。
在一些优选的实施方式中,该聚焦元件阵列包括不同焦距的聚焦元件,优选地具有不同的高度。这可以被用来增加所实现的光学效应的复杂度。
该方法有利地还包括,在该图像阵列之上施加伪装层(camouflaging layer),所述伪装层在该图像阵列与该安全票证的相对的侧上的观察者之间,图像阵列的聚焦的图像从该安全票证的相对的侧上不可见,该伪装层优选地包括彩虹色层、颜色偏移层或液晶材料层,可选地图案化层。这从该票证的聚焦的图像不可见的一侧改善了该装置的外观。
在一个特别优选的实施方案中,该聚焦元件阵列和该图像阵列被设置在所述至少一个乳浊层的相同侧上,所述至少一个乳浊层位于该图像阵列和该聚合物衬底之间,且该聚焦元件阵列和该图像阵列横跨该聚合物衬底的整个区域的至少25%、更优选地至少50%、还优选地至少70%延伸,且最优选地横跨该聚合物衬底的基本上整个区域延伸。这使得能够横跨大区域表现出光学效应,而不是将光学效应限制到窗口区域,从而增加视觉冲击。该票证还可以被设置有标准(静止)图形,例如,安全精细线图案、肖像等,所述标准(静止)图形可以被印刷在所述至少一个乳浊层上或被印刷在该聚焦元件阵列之上。如果是前者的话,该图像阵列优选地被配置为具有低光学密度(例如,填充因数),以使得它不显著妨碍所述静止图形的外观。例如,波纹放大器或整体成像类型的微缩图像阵列特别适合于在此情况下用作图像阵列。
本发明的安全票证和安全装置可以通过在所述层中的任何一个中引入可检测材料或通过引入分立的机器可读层来可选地制成机器可读的。对外部刺激起反应的可检测材料包括但不限于荧光材料、磷光材料、红外吸收材料、热致变色材料、光致变色材料、磁性材料、电致变色材料、导电材料和压致变色材料。优选地,所述至少一个乳浊层中的一个或多个包括导电材料,以提供防静电性能。这些可选的特征适用于本发明的所有方面。
本发明还提供了根据以上方法制造的安全票证,优选地是钞票、支票、识别票证、护照、签证或票税。
本发明的下面的方面不被限制于在上文描述的方法中使用,尽管这是优选的。
本发明的一个方面提供了一种将图案施加到图案支撑层的方法,包括以下步骤:
(b)(i)提供模具成形件,该模具成形件具有包括限定该图案的多个凹陷的表面;
(b)(ii)将第一可固化材料施加到该模具成形件的表面,使得该第一可固化材料基本上填充所述多个凹陷,并且从该模具成形件的表面上的凹陷的外部移除任何过量的该第一可固化材料;
(b)(iii)使图案支撑层与该模具成形件的表面接触,使得该图案支撑层覆盖所述多个凹陷;以及
(b)(iv)使该图案支撑层与该模具成形件的表面分离,使得所述多个凹陷内的第一可固化材料从所述多个凹陷被移除并且以与该图案对应的多个印刷特征的形式被保留在该图案支撑层上;
其中所述多个印刷特征中的每个突出远离该图案支撑层以形成所述多个印刷特征的凸起表面,且其中所述多个印刷特征通过该图案支撑上的第一可固化材料中的间隙彼此分离;
该方法还包括以下步骤:
(b)(v)在步骤(b)(ii)期间和/或在步骤(b)(ii)之后,在一个或多个固化步骤中使该第一可固化材料至少部分地固化;以及
(b)(vi)将至少一种光学可检测材料施加到该图案支撑层的至少一部分,使得所述至少一种光学可检测材料仅存在于所述印刷特征的凸起表面上,且基本上不存在于该图案支撑层上的第一可固化材料中使所述印刷特征分离的间隙内,或使得所述至少一种光学可检测材料仅存在于该图案支撑层上的第一可固化材料中使所述印刷特征分离的间隙内,且基本上不存在于所述印刷特征的凸起表面上。
如结合本发明的第一方面提及的,此方法允许形成高分辨率图案,例如,具有10微米或更小的特征,该图案的外观由所述至少一种光学可检测材料确定。可以利用此方法形成这样的图案用于任何目的,包括如上文提及的图像阵列,而且用于不涉及聚焦元件的安全特征,诸如,微缩文本或波纹干涉装置。该方法还在制造装置(诸如,波纹放大器等)的背景下、在安全物品(诸如,线、条、补片等)的背景下使用,所述安全装置然后可以被施加到或被纳入到任何类型的安全票证(例如,纸基票证)内。
在一个特别优选的实施方案中,在步骤(b)(ii)之后和在步骤(b)(iii)之前,步骤(b)还包括:
(b)(ii’)用第二可固化材料覆盖该模具成形件的表面并且覆盖填充有该第一可固化材料的凹陷区域;
其中步骤(b)(v)还包括使该第二可固化化合物至少部分地固化,且在步骤(b)(iii)中,该图案支撑层接触该模具成形件的表面上的第二可固化材料,使得在步骤(b)(iv)中,根据该图案,该第二可固化材料被附加地保留在该图案支撑层上,该第一可固化材料被保留在该第二可固化材料上。已经发现,此技术改善了所述图案元件与该图案支撑层之间的键合。
替代地,在步骤(b)(iii)之前,步骤(b)可以有利地还包括:
(b)(ii”)将第二可固化材料施加到该图案支撑层;
其中步骤(b)(v)还包括使该第二可固化化合物至少部分地固化,且在步骤(b)(iii)中,该图案支撑层的表面上的第二可固化材料接触该模具成形件,使得在步骤(b)(iv)中,根据该图案,该第一可固化材料保留在该第二可固化材料上。在此情况下,期望的是,用一些压力将携带该第二可固化材料的图案支撑层按压抵靠该模具成形件的表面,以确保良好的键合。
在一些实施方案中,该第二可固化材料将是透明的,以使得可以从任一侧查看到该图案(条件是该图案支撑件也是透明的)。然而,在一些优选的实施方式中,该第二可固化材料是在可见光谱中基本上不透明的材料,该不透明的第二可固化材料优选地形成步骤(c)中所施加的所述至少一个乳浊层中的一个。因此,该第二可固化材料可以在除了任何期望的窗口区域之外的基本上整个聚合物衬底之上延伸。所述乳浊层可以被用作双侧装置中的光学障碍物,如在本发明的一个稍后方面中描述的。
出于先前提及的相同原因,优选地在步骤(b)(vi)中,具有不同的光学检测特性的至少两种光学可检测材料被施加到该图案支撑层的至少一部分,优选地在侧向偏置的子部分内。有利地,其中所述至少两种光学可检测材料以相互配准的方式被施加到该图案支撑层的该部分。然而,此配准不必是高度准确的,而是仅在将对裸眼可见的程度内。在一些优选的实施方式中,所述至少两种光学可检测材料各自被按次序施加到转移表面,且然后从该转移表面一起被施加到该图案支撑层的该部分,该转移表面优选地包括偏置辊或转移毯。替代地,所述材料可以被按次序施加到该图案,例如,在多个印刷工作中。优选地,所述不同的光学检测特性是以下中的任一种:不同的可视颜色、不同的荧光、不同的冷光或不同的磷光。最有利地,施加材料的多色彩的图案或图像。
本发明的另一方面提供了一种制造安全装置的方法,包括:
(a)通过以下步骤在聚焦元件支撑层的第一区域上形成聚焦元件阵列,该第一区域小于该聚焦元件支撑层的整个区域:
(a)(i)在包括该第一区域以及与该第一区域侧向偏置的第二区域的区域之上,将至少一种透明的可固化材料施加到该聚焦元件支撑层或施加到携带对应于聚焦元件的表面浮雕的浇铸工具,该区域优选地包含该聚焦元件支撑层的整个区域或该浇铸工具的整个区域;
(a)(ii)用该浇铸工具使所述透明的可固化材料成形;
(a)(iii)仅使该第一区域中的所述透明的可固化材料固化,而不使该第二区域中的所述透明的可固化材料固化,以便在该第一区域中保留该表面浮雕;以及
(a)(iv)从该第二区域移除未固化的透明的可固化材料。
此方法允许通过固化的区域来确定该聚焦元件阵列的侧向形状、尺寸和位置。这可以是通过适当地控制固化步骤选择的,因此允许使用标准工具、以标准方式执行可固化材料的施加和聚焦元件的形成,同时实现不同成形的阵列。这很好地适用于该装置的定制化,例如,用于特定的一系列钞票,例如,而不必制造新的浇铸工具。
有利地,所述透明的可固化材料通过暴露至至少第一波长的辐射能够固化,所述至少第一波长的辐射优选地是UV辐射,且通过穿过图案化的掩膜将所述透明的可固化材料暴露至至少第一波长的辐射来执行步骤(a)(iii),该图案化的掩膜将该第一区域限定为该第一区域的辐射透射部分。该掩膜可以是例如使用众所周知的去金属化技术或激光烧蚀形成的。优选地,该表面浮雕和该掩模被布置在该聚焦元件支撑层的相反侧上,且这二者被配置为当该聚焦元件支撑层被传送经过该表面浮雕和该掩模时,这二者以彼此基本上相同且与该聚焦元件支撑层基本上相同的速度移动,该表面浮雕和该掩膜各自优选地被携带在相应的相对圆筒上。这允许连续的、基于卷材的图案化固化。
在其他实施方式中,该辐射源可以是辐射束,例如,激光,该辐射束的方向可以被控制且然后被横跨该第一区域中的该透明的可固化材料扫描,以在没有掩膜的情况下实现期望的图案化。
优选地,该第一区域限定标记,优选地包括字母数字字符、符号、徽标、图形等。这可以被用于增加装置的复杂度。
本发明的另一个方面提供了一种制造安全装置的方法,包括:
(a)通过以下步骤在聚焦元件支撑层的至少第一区域上形成聚焦元件阵列:
(a)(i)在包括至少第一区域的区域之上,将至少一种透明的可固化材料施加到该聚焦元件支撑层或施加到携带对应于聚焦元件的表面浮雕的浇铸工具;
(a)(ii)用该浇铸工具使所述透明的可固化材料成形;以及
(a)(iii)使所述透明的可固化材料固化,以便至少在该第一区域中保留该表面浮雕;
其中该浇铸工具包括携带该表面浮雕的带,该带被配置为以与该聚焦元件支撑层基本上相同的速度、沿着传送该聚焦元件支撑层的运送路径的至少一部分移动,该部分包括一个区段,在该区段中,该聚焦元件支撑层位于上游圆筒和下游圆筒之间,该运送路径的所述区段优选地是相对平面的,且当该带和该聚焦元件支撑层横贯该运送路径的所述区段时执行步骤(a)(iii)。
通过将表面浮雕设置在带上而不是将表面浮雕设置在圆筒上(如同在常规浇铸固化技术中),固化可以沿着相对开放的运送路径的一部分进行,从而允许设置的固化单元的数目大于通常可以位于圆筒附近(位于圆筒附近,接近该聚焦元件支撑层必然被限制)的固化单元的数目。因此,可以用更高强度的辐射从而更快速地和/或更完全地执行固化。优选地,使用至少两个固化能量源优选地是辐射源来执行步骤(a)(iii),所述至少两个固化能量源在该运送路径的两侧上和/或沿着该运送路径的该区段彼此间隔。
在一些优选的实施方式中,该带被形成为绕至少两个辊被支撑的无接头环(endless loop),该带在步骤(a)(iii)之后与该聚焦元件支撑层分离,并且被保留以用于使该聚焦元件支撑层的随后部分上的透明的可固化材料成形。
在一个特别优选的实施方案中,该带被形成为转移部件,该转移部件在步骤(a)(iii)之后保持在所述聚焦元件支撑层上,且可以可选地在分立的工艺中被移除。换言之,该转移部件未必被重复使用,而是可以在移除之后被丢弃。
本发明的另一方面提供了一种制造安全装置的方法,包括:
(a)通过以下步骤在聚焦元件支撑层的第一区域上形成聚焦元件阵列,该第一区域小于该聚焦元件支撑层的整个区域:
(a)(i)在包括第一区域以及与该第一区域侧向偏置的第二区域的区域之上,将至少一种透明的可固化材料施加到该聚焦元件支撑层或施加到携带对应于聚焦元件的表面浮雕的浇铸工具,该区域优选地包含该聚焦元件支撑层的整个区域或该浇铸工具的整个区域;
(a)(ii)用该浇铸工具使该透明的可固化材料成形;以及
(a)(iii)使该第一区域和该第二区域中的所述透明的可固化材料固化,以便在该第一区域中保留该表面浮雕;
其中该表面浮雕被配置为使得在固化的透明材料中,该第一区域中的聚焦元件的最高部分与该第二区域中的固化的透明材料的高度齐平或低于该第二区域中的固化的透明材料的高度。
以此方式,该聚焦元件阵列被设置在具有大于或等于聚焦元件的最大高度的高度的可固化材料的另一部分的旁边(且优选地被该另一部分围绕)。换言之,所述聚焦元件最终与相邻材料的表面齐平或凹入到相邻材料的表面下面。这不仅起作用以在一定程度上保护聚焦元件,而且如果聚焦元件支撑层是安全票证的聚合物衬底,则这提供一个基本上水平的表面,至少一个乳浊层能够施加到该表面上。这改善了该乳浊层的施加,因为之后可以利用诸如凹版印刷的技术,而没有原本由经过凹版辊隙的变化厚度的衬底所导致的问题。
在一些优选的实施方式中,该表面浮雕被配置为使得在该第二区域中,固化的透明材料的表面是基本上平面的。这在乳浊层将被施加在该表面之上的情况下是特别期望的。然而,在其他情况下,这会产生不期望的高亮表面,尤其是如果可固化材料被施加在任何乳浊层之上,或可固化材料最终包括该票证或装置的最外层的话。因此,有利地,该表面浮雕被配置为使得在该第二区域中,固化的透明材料的表面携带光漫射无光泽(matt)结构。这使光散射以便呈现无光泽表面。在此情况下以及在该第二区域中的材料的高度可以从点到点变化的其他情况下,聚焦元件的高度优选地等于或小于该第二区域中的材料的最大高度。
在本发明的此方面,特别期望的是,聚焦元件是凹面聚焦元件,被限定为固化的透明材料的表面中的凹部。
本发明的此方面还提供了一种安全装置,包括由横跨聚焦元件支撑层的第一区域设置的、由至少一种可固化透明材料形成的聚焦元件阵列,其中所述至少一种可固化透明材料附加地横跨该聚焦元件支撑层的、与该第一区域侧向偏置的第二区域延伸,且该第一区域中聚焦元件的最高部分与该第二区域中的可固化透明材料的高度齐平或低于该第二区域中的可固化透明材料的高度。
上文讨论的方法中的任何一种可以有利地还包括:
(b)设置图像阵列,该图像阵列位于与该聚焦元件阵列以基本上等于聚焦元件的焦距的一距离间隔开的平面内,由此所述聚焦元件表现出该图像阵列的基本上聚焦的图像。
同样地,上文讨论的安全装置或安全票证中的任何一个可以有利地还包括图像阵列,该图像阵列位于与该聚焦元件阵列以基本上等于聚焦元件的焦距的一距离间隔开的平面中,由此所述聚焦元件表现出该图像阵列的基本上聚焦的图像。
该图像阵列可以被配置为与该聚焦元件阵列协作,以产生例如上文提及的类型中的任何一种类型的光学可变效应。
本发明的另一方面提供了一种制造安全装置的方法,包括:
提供具有第一表面和第二表面的卷材形式的透明支撑层;
在机器方向上沿着运送路径传送该卷材;且在传送期间,同时地:
(a)在至少第一区域中在该透明支撑层的第一表面上形成聚焦元件阵列;以及
(b)在该第一区域的至少一部分中将图像阵列施加到该透明支撑层的第二表面;
由此使该聚焦元件阵列和该图像阵列至少在该机器方向上彼此配准。
通过在卷材的相同部分上同时地执行步骤(a)和步骤(b),该聚焦元件阵列和该图像阵列将至少在机器方向上自动地彼此配准。特别地,在形成该聚焦元件阵列的点处和在施加该图像阵列的点处,该卷材所经受的任何扭曲(例如,由于形成该聚焦元件阵列可能所需的升高的温度)将是相同的。
在一个特别优选的实施方案中,在步骤(a)中,使用聚焦元件圆筒来在该透明支撑层的第一表面上形成该聚焦元件阵列,在聚焦元件圆筒的周界上携带对应于该聚焦元件阵列的表面浮雕,且在步骤(b)中,使用图像圆筒来将该图像阵列施加到该透明支撑层的第二表面,在该聚焦元件圆筒和该图像圆筒之间所形成的辊隙处同时地执行步骤(a)和步骤(b),该透明支撑层穿过该辊隙经过。根据此辊隙的位置,可能基本上不存在(或存在较低的)施加在所述两个圆筒之间的压力,以便避免对聚焦元件造成损坏。
优选地,该运送路径被配置为使得保持该透明支撑层在第一接触点和最后的接触点之间、在该聚焦元件圆筒的周界的一部分上与该聚焦元件圆筒接触,第一接触点和最后的接触点以一非零距离彼此间隔开,其中形成在该聚焦元件圆筒与该图像圆筒之间的辊隙位于该第一接触点和该最后的接触点之间、沿着运送路径距该最后的接触点比距该第一接触点更近,或形成该最后的接触点。通过以此方式定位该辊隙,将使所述聚焦元件相对于邻近该第一接触点时它们的状态相对固定(例如,固化),以使得可以在该辊隙处施加更大的压力,这通常实现图像阵列施加工艺的较好结果。
在一个特别优选的实施方案中,步骤(a)包括:
(a)(i)在至少包括该第一区域的区域之上,将至少一种透明的可固化材料施加到该透明支撑层或施加到携带对应于聚焦元件的表面浮雕的浇铸工具,该浇铸工具优选地是聚焦元件圆筒;
(a)(ii)用该浇铸工具使所述透明的可固化材料成形;以及
(a)(iii)使所述透明的可固化材料固化,以便在该第一区域中保留该表面浮雕。
优选地,该聚焦元件圆筒构成该浇铸工具,且当该透明支撑层被保持为在该聚焦元件圆筒的周界的一部分之上与该聚焦元件圆筒接触时,执行步骤(a)(iii),使得在该聚焦元件圆筒和该图像圆筒之间的辊隙的位置处,使所述至少一种透明的可固化材料至少部分地固化,优选地完全地固化。
本发明的下面的方面提供的安全票证优选地可以使用上文公开的方法中的任何一种制造,但不限使用这样的制造方法制造:
本发明的一个方面提供了一种安全票证,包括:
一个透明聚合物衬底,所述透明聚合物衬底具有第一表面和第二表面;
至少一个乳浊层,所述至少一个乳浊层在该聚合物衬底的第一表面的至少一部分上;
第一图像阵列,所述第一图像阵列被布置在所述至少一个乳浊层上,所述至少一个乳浊层在该第一图像阵列和该聚合物衬底之间;
第一聚焦元件阵列,所述第一聚焦元件阵列被布置在该第一图像阵列之上,该第一图像阵列在该第一聚焦元件阵列和所述至少一个乳浊层之间,该第一图像阵列基本上位于该第一聚焦元件阵列的焦平面内,由此通过该第一聚焦元件阵列显示该第一图像阵列的基本上聚焦的图像;
第二图像阵列,所述第二图像阵列被布置该聚合物衬底的第一表面上且在所述至少一个乳浊层和所该聚合物衬底之间,或被布置在该聚合物衬底的第二表面上;以及
第二聚焦元件阵列,所述第二聚焦元件阵列被布置在该衬底的第二表面上的第二图像阵列之上,该第二图像阵列基本上位于该第二聚焦元件阵列的焦平面内,由此通过该第二聚焦元件阵列显示该第二图像阵列的基本上聚焦的图像;
其中所述至少一个乳浊层对该第二聚焦元件阵列基本上隐藏该第一图像阵列,且对该第一聚焦元件阵列基本上隐藏该第二图像阵列。
通过使用所述至少一个乳浊层作为两个图像阵列之间的障碍物,可以从该安全票证的两侧查看到不同的光学效应而没有干涉。该第一图像阵列可以优选地是使用上文在步骤(b)(i)至(b)(v)(包括(b)(ii’)或(b)(ii”))中所限定的方法形成的,该第二可固化材料形成所述至少一个乳浊层。
优选地,所述至少一个乳浊层基本上覆盖该聚合物衬底的整个第一表面,可选地不包括一个或多个窗口区域,所述窗口区域优选地与所述第一聚焦元件阵列和/或所述第二聚焦元件阵列侧向偏置。
有利地,该安全票证还包括在该聚合物衬底的第二表面的至少一部分上的至少一个乳浊层,不包括定位有该第二聚焦元件阵列的至少一部分的窗口区域。
本发明的另一方面提供了一种安全票证,包括衬底以及位于该衬底的第一区域中的安全装置,该安全装置包括:
(a)聚焦元件阵列,所述聚焦元件阵列在透明支撑层上,该透明支撑层包括该衬底或布置在衬底上的层;以及
(b)图像阵列,所述图像阵列位于与该聚焦元件阵列以基本上等于聚焦元件的焦距的一距离间隔开的平面中,由此所述聚焦元件表现出该图像阵列的基本上聚焦的图像;
其中该安全票证还包括一个图形层,该图形层至少横跨该衬底的、与该第一区域侧向偏置的第二区域延伸,该图形层被配置为表现出第一团,该图像层被配置为表现出相同的第一图案,由此在该第一区域中,所述聚焦元件表现出该第一图案的基本上聚焦的图像,当该改变视角时,所述基本上聚焦的图像显现为相对于由该第二区域中的图形层所表现出的第一图案的静止型式移动。
这提供了特别强的视觉效应,给伪造者提出重大挑战。
优选地,定位有该图形层的第二区域直接邻近该第一区域,有利地其中所述两个区域彼此毗连。该第二区域优选地可以围绕该第一区域,或该第一区域优选地可以围绕该第二区域。在特别优选的实施方式中,该第二区域可以包括该安全票证的区域的至少25%、更优选地至少50%、还优选地至少70%,且最优选地包括该衬底的在该第一区域外部的基本上整个区域。
优选地,该图像阵列上的第一图案的尺寸和所述聚焦元件的放大系数被配置为使得该第一图案的基本上聚焦的图像显现为与该第一图案的静止型式的尺寸基本上相同。
有利地,该图像阵列包括构成该第一图案的微缩图像阵列,且该聚焦元件阵列的节距和该微缩图像阵列的节距以及它们的相对定向使得该聚焦元件阵列与该微缩图像阵列协作,以由于波纹效应而生成该微缩图像阵列的放大型式。
本发明的另一方面提供了一种制造安全票证的方法,包括:
提供具有第一表面和第二表面的、卷材形式的聚合物衬底;且按任何顺序:
(c)将至少一个乳浊层施加到具有第一表面和第二表面的、卷材形式的聚合物衬底,所述乳浊层或每个乳浊层包括不透明材料;且可选地:
(a)横跨第一区域将聚焦元件阵列施加到卷材形式的聚合物衬底的第一表面;或
(b)在该第一区域中将图像阵列施加到卷材形式的聚合物衬底,使得该图像阵列位于与该聚焦元件阵列以基本上等于聚焦元件的焦距的一距离间隔开的平面内,由此所述聚焦元件表现出该图像阵列的基本上聚焦的图像;且然后
(q)在卷材运输的方向上将卷材切割成片材,然后在至少一个片材供给工艺中,在所述片材上执行步骤(a)和/或步骤(b)中尚未在卷材上执行的任何一个步骤,
使得该图像阵列位于该衬底的第一表面上的该聚焦元件阵列和所述至少一个乳浊层之间,或至少该衬底的第一表面上的乳浊层限定形成窗口区域的一间隙,在该窗口区域中布置该聚焦元件阵列的至少一部分,使得在该窗口区域中显示该图像阵列的至少一部分的基本上聚焦的图像。
通过将步骤(a)和步骤(b)中的一个或两个移动到该卷材已经被切割成片材之后的该工艺中的一个点,制造工艺的效率被提高。特别地,在步骤(a)和步骤(b)中所涉及的技术和材料通常是昂贵的,且相对于制造中的其他步骤可能是缓慢的。通过朝向该过程的末端执行这些步骤中的一个或两个,且特别是在该卷材已经被切割成片材之后,这不仅增加了该工艺的基于卷材的部分的速度(由于可以执行此工艺的速率不再受限于步骤(a)和/或步骤(b)的速度),而且减少了损耗。这是因为现在仅需要在已经满足了所有在前的步骤(诸如,乳浊层的施加(步骤(c)))所需的质量标准的片材上执行步骤(a)和/或步骤(b),而不是在该卷材的整个长度上执行步骤(a)和/或步骤(b),该卷材中的一些可以未达到期望的质量从而可能最后被丢弃。通过在如所要求保护的“形成片材”之后执行步骤(a)和或步骤(b),将在执行步骤(a)和/或步骤(b)之前已经完成(且可以核对质量)较大数目的处理步骤。最后,这减少了浪费并且节省了时间和成本。
优选地,在已经将该卷材切割成片材之后执行步骤(a)和步骤(b),以便使以上益处最大化。然而,在一些情况下,可以在步骤(q)之前(即,作为基于卷材的工艺的部分)执行步骤(a)和步骤(b)中的一个,且在形成片材之后仅执行另一个。这仍然提供了以上益处,但是在较少程度上。
在一个特别优选的实施方式中,在将卷材切割成片材之后并且优选地在在所述片材上执行尚未在卷材上执行的步骤(a)和/或步骤(b)中的任何一个步骤之前,该方法还包括:
在至少一个片材供给过程中,将图形层印刷到该聚合物衬底的第一表面和/或第二表面上的至少一个乳浊层上。
这是通常涉及将安全图案(例如,精细线、连结环)、肖像等施加到安全票证(例如,通过凹雕印刷、平版印刷、柔性版印刷等)的常规安全印刷工艺。优选的是,在片材供给工艺(a)或(b)之前完成此步骤,以使得在总体制造工艺中使这些步骤移动再晚一点。这意味着,可以在执行步骤(a)和/或步骤(b)之前移除任何片材(在所述片材上,图形层未被印刷至所需要的质量),从而进一步减少损耗。
优选地,在步骤(b)中,该图像阵列被设置在该聚合物衬底的第一表面上,该聚焦元件阵列包括一个光学间隔部分。通过设计用来浇铸固化该聚焦元件阵列的表面浮雕,可以将该光学间隔部分与该聚焦元件阵列整体地形成,上文结合本发明的其他方面进一步讨论了所述选项。
本发明的另一方面提供了一种制造安全票证的方法,包括:
提供具有第一表面和第二表面的、多个片材形式的票证衬底,每个片材可选地携带以下中的一个:图像阵列或在该票证衬底的第一表面上的聚焦元件阵列;
使用片材供给器将所述多个片材一个接一个地供给到运送路径中;
在该运送路径上,按任一顺序执行下面的步骤中的任一个或两个:
(a)横跨第一区域将聚焦元件阵列施加到片材形式的票证衬底的第一表面;和/或
(b)在该第一区域中将图像阵列施加到片材形式的聚合物衬底,
使得该图像阵列位于与该聚焦元件阵列以基本上等于聚焦元件的焦距的一距离间隔开的平面中,由此所述聚焦元件表现出该图像阵列的基本上聚焦的图像。
本发明的此方面与前一方面相关并且提供了相同的益处。然而,此方面不限于使用聚合物基安全票证,应认识到,在将该方法应用于任何类型的票证衬底(例如,聚合物、纸或其混合物)的情况下可以实现相同的优点。在此情况下,所供应的衬底片材可能已经被设置有聚焦元件阵列或图像阵列中的一个或另一个(但不是二者),例如,在一个分立的基于卷材的工艺中形成的,可选地通过某个不同的实体来执行。然后在如所要求保护的片材供给工艺中通过执行步骤(a)和/或步骤(b)来设置另一个部件(或二者)。
优选地,在使用片材供给器将多个片材一个接一个地供给到运送路径中之后并且优选地在在片材上执行步骤(a)和/或步骤(b)之前,该方法还包括:
将一个图形层印刷到该票证衬底的第一表面和/或第二表面上的至少一个乳浊层上。
再次,优选的是,该图像阵列被设置在该聚合物衬底的第一表面上,例如,借助于包括一个光学间隔部分的聚焦元件阵列。
现在将参考附图描述安全票证、安全装置及其制造方法的实施例,其中:
图1(a)以平面视图示出了示例性安全票证,图1(b)、图1(c)和图1(d)示出了沿着线X-X’的三个替代横截面;
图2是例示了根据一个实施方案的制造安全票证的方法的选定步骤的流程图;
图3示意性地描绘了一个实施方案中的用于制造安全票证的示例性设备;
图4、图5、图6和图7示出了用于形成聚焦元件阵列的设备的实施方案,在每种情况下(a)例示了该设备的侧视图,以及(b)例示了聚焦元件支撑层的立体图,图5(c)示出了图5(a)的又一个变体;
图8例示了可以在图4至图8以及图11的方法中的任何一个中使用的示例性浇铸模块;
图9(a)和图9(b)描绘了聚焦元件阵列的两个实施方案,(i)示出了适合于制造聚焦元件阵列的表面浮雕,以及(ii)示出了所产生的布置在支撑层上的聚焦元件阵列;
图10(a)示出了适合于在图4至图8的方法中的任何一个中使用的浇铸工具上的表面浮雕的一个实施方案,图10(b)示出了使用该表面浮雕在支撑层上所形成的对应的聚焦元件阵列,且图10(c)示出了根据另一个变体在支撑层上所形成的聚焦元件阵列;
图11(a)和图11(b)以横截面示出了包括可以在本发明的实施方案中使用的聚焦元件阵列的转移部件的两个实施例;
图12至图15示意性地描绘了可以在本发明的实施方案中使用的用于形成图像阵列的方法的四个实施方案;
图16A至图16J示出了被形成为浮雕结构的图像阵列的元件的实施例;
图17示意性地描绘了一个实施方案中用于制造安全票证的示例性设备;
图18(a)和图18(b)示意性地描绘了两个另外的实施方案中用于制造安全票证的设备的选定部件;
图19和图20以横截面描绘了安全票证的两个另外的实施方案;以及
图21(a)以平面视图且图21(b)以横截面描绘了安全票证的另一个实施方案。
0.引言
随后的描述将集中于用于制造基于聚合物票证衬底的安全票证(诸如,钞票)的优选的技术。然而,本公开内容的许多方面是可更广泛地应用的,因此不应被认为被限制于在聚合物基安全票证上使用,除非另有说明或者是讨论中的产品或方法的性质所需要的。例如,许多下文描述的方法和产品可以在常规构造的安全票证(例如,纸基票证)上利用。例如,可以在聚合物支撑层上执行所描述的方法,所述聚合物支撑层然后可以被附着到任何类型的安全票证或被纳入到任何类型的安全票证内。然而,在所有情况下,优选的是用于与聚合物基安全票证组合。
0.1定义
为了帮助理解,已经在整个本公开内容中使用下面的术语。
·聚合物衬底—这是指最终形成安全票证的主体的聚合物票证衬底。下文在版块1中讨论了这样的聚合物衬底的实施例。
·聚焦元件阵列—这是指能够使可见光聚焦的元件(诸如,透镜或反射镜)的阵列。术语“聚焦元件的阵列”是类似的。下文在版块2中给出了实施例。
·图像阵列—这是指通常包括微缩图像或图像元件的图案的图形,但是二者都不是必要的。在优选的情况下,图像阵列与聚焦元件阵列协作,以生成光学可变效应。例如,图像阵列和聚焦元件阵列可以组合地形成波纹放大器、整体成像装置或透镜状装置(上文所描述的每种),或某种其他光学可变装置。在许多优选的实施例中,图像阵列由所施加的油墨或另一种这样的材料的元件形成。然而,这不是必要的,因为图像阵列可以代替地由凹陷等形成。下文在版块3中讨论了制造图像阵列的优选的方法。
·聚焦元件支撑层—这是这样一个层:在所述聚焦元件支撑层的表面上形成聚焦元件。聚焦元件支撑层可以是聚合物衬底(上文定义的)或可以是另一个层,所述另一个层然后被施加到票证衬底(纸或聚合物),或被用作载体,稍后将聚焦元件从该载体转移到票证衬底(纸或聚合物)。例如,聚焦元件支撑层可以采取安全物品(诸如线、条、补片或箔)的形式,所述安全物品然后被纳入到安全票证内或被纳入到安全票证上。
·图案支撑层—这是这样一个层:在所述图案支撑层的表面上形成图像阵列(例如,图案)。图案支撑层可以是聚合物衬底(上文定义的)或可以是另一个层,所述另一个层然后被施加到票证衬底(纸或聚合物),或被用作载体,稍后将图像阵列从该载体转移到票证衬底(纸或聚合物)。例如,图案支撑层可以采取安全物品(诸如线、条、补片或箔)的形式,所述安全物品然后被纳入到安全票证内或被纳入到安全票证上。
·透明材料—“透明”用来意指材料是基本上视觉上透亮的,使得可以从一侧通过该材料清晰地看到在该材料的另一侧上的物件。因此,透明材料应具有低光学散射。然而,透明材料仍可以是光学可检测的(下文定义的),例如,携带有色色调。
·光学可检测材料/光学检测特性—光学可检测材料可以是透明的或可以是不透明的,但对人眼是可检测的,或经由光学检测器(例如,摄像机)对机器是可检测的,或对二者都是可检测的。因此,材料的光学检测特性可以是例如可视颜色、不可视反射或吸光度(诸如,UV或IR反射或吸光度)或光致发光响应(诸如,荧光或磷光(刺激性辐射和/或发射辐射是可见的或不可见的))等。
·可固化材料—“可固化”意指材料响应于暴露至固化能量而变硬(即,变得更黏稠,且优选地变成固体),所述固化能量可以例如包括热量、辐射(例如,UV)或电子束。变硬涉及化学反应,诸如,交联而不是纯粹的物理凝固,例如,正如大多数材料在冷却时所经历的。
0.2示例性安全票证的概述
为了在下文对优选的制造过程的整个描述中进行参考,图1示出了基于聚合物衬底构造的示例性安全票证1,诸如,钞票。图1(a)以平面视图示出了该票证,且图1(b)、图1(c)和图1(d)示出了沿着线X-X’的三个替代横截面。应理解的是,所示出的构造仅仅是示例性的,且替代布置是可行的,所述构造中的一些将参考下文讨论的特定的优选的制造技术来讨论。
安全票证1基于聚合物衬底2,该聚合物衬底2优选地是透明的,但这在所有实施方案中不是必要的。下文在版块1中描述了合适的聚合物衬底2的实施例及其可选特征。聚合物衬底2具有第一表面2a和第二表面2b。应注意的是,无论部件在本文中被描述为在聚合物衬底2的表面中的一个“上”,还是动作被描述为在所述表面中的一个“上”执行,这都不需要该部件或该动作直接在聚合物衬底的表面上。相反,某个中间层(诸如,底漆层)可以直接存在于聚合物衬底本身的表面上,且该部件可以被施加到该中间层或可以在该中间层上执行该动作,除非另有说明。
在聚合物衬底2的表面中的至少一个上,优选地在两个表面上,设置一个或多个乳浊层3a、3b(在图1(a)中总体上指示为3)。乳浊层通常覆盖安全票证1的大比例的表面区域,在一些情况下,覆盖全部区域(如图1(c)中,下文描述的),但在其他情况下,在聚合物衬底2的一侧或两侧上在局部区域中省去乳浊层以形成窗口区域。示例性窗口区域5被示出在图1(a)、图1(b)和图1(c)中,但是在图1(d)变体中示例性窗口区域5被省去。乳浊层3被配置以为图形层8(所述图形层8通常通过印刷施加)提供合适的背景,该图形层8在钞票的情况下通常包括安全精细线图案,诸如,连结环、肖像、货币和面额信息等。因此,乳浊层3是不透明的,且在透明聚合物衬底2的情况下起作用以整体上增加票证1的不透明度。
如果在聚合物衬底2的两侧上在窗口区域5中省去乳浊层3,如图1(b)中示出的,则该窗口区域将是“全窗口”,且如果该聚合物衬底是透明的,则该窗口区域本身将是透明的。如果在聚合物衬底2的一侧上在窗口区域5中省去乳浊层但在另一侧上不省去乳浊层,则该窗口区域将是“半窗口”,该“半窗口”是不透明的,但通常具有比票证1的周围区域更低的不透明度。在图1(c)中示出了半窗口的一个实施例,其中聚合物衬底2的第一表面2a上的第一乳浊层3a不存在于窗口区域5中,但第二表面2b上的第二乳浊层3b横跨窗口区域5是连续的。应理解的是,通过在第一乳浊层和第二乳浊层中将间隙布置成彼此仅部分重叠,窗口区域5可以含有全窗口区域和半窗口区域的混合(未示出)。在图1(c)中不存在窗口,两个乳浊层3a和3b横跨区域5都是连续。
下文在版块4中讨论了用于形成乳浊层3的合适的材料的实施例以及关于用于施加它们的优选的方法的更多细节。
安全票证1被设置有安全装置10,该安全装置10包括设置在聚合物衬底2的第一表面上的至少一个聚焦元件阵列20。安全装置10可以仅由聚焦元件阵列20组成,或还可以包括图像阵列30,如下文讨论的。在图1(b)和图1(c)的构造中,聚焦元件阵列被施加在由第一乳浊层3a限定的间隙内,使得安全装置10位于窗口区域5中,如上文讨论的。然而,这不是必要的,且图1(d)示出了在第一乳浊层3a之上将聚焦元件阵列20施加到聚合物衬底2的第一表面2a的实施例。下文在版块2中讨论了用于制造聚焦元件阵列20的优选的方法以及聚焦元件阵列20本身的优选的配置。
图像阵列30(如果设置的话)优选地位于基本上对应于聚焦元件阵列20的焦平面的平面内(例如,在+/-10%内,更优选地在+/-5%内),以使得聚焦元件阵列20表现出图像阵列30的基本上聚焦的图像,该基本上聚焦的图像由图1(a)中的断线太阳形外形示意性地例示。在实践中,此聚焦的图像可以是光学可变的,即,在不同视角下具有不同外观,且这样可以更一般地称为由安全装置10表现出的“光学效应”。例如,图像阵列30可以与聚焦元件阵列20协作,以形成波纹放大装置、整体成像装置或透镜状装置(上文已经讨论了每种装置的原理)或其任何组合。下文在版块3中讨论了制造图像阵列30的优选的方法以及它的配置的实施例。
聚焦元件阵列20和图像阵列30可以被设置在多种不同的位置处,只要在它们之间实现必需的间隔即可。在图1(b)的实施例中,此间隔至少部分地由聚合物衬底2本身提供,该聚合物衬底2在此是透明的。聚焦元件阵列20位于聚合物衬底2的第一表面2a上,而图像阵列30位于第二表面2b上。应理解的是,虽然图1(b)将装置10示出为位于全窗口中,但是第二乳浊层3b可以横跨窗口区域5的全部或部分(在图像阵列30之上)连续,形成半窗口或形成全窗口部分和半窗口部分的混合。
在图1(c)的实施例中,聚焦元件阵列20和图像阵列30二者都被设置在聚合物衬底2的第一表面2a上,该聚合物衬底2现在不必是透明的(尽管这仍然是优选的)。通过不同于聚合物衬底2的手段来提供光学间隔,且下文在版块2中讨论了用于实现此的示例性方法。在此情况下,聚焦元件阵列20和图像阵列30位于第一乳浊层3a中的一个间隙内,该第一乳浊层3a形成半窗口。然而,也可以横跨窗口区域5至少部分地省去第二乳浊层3b,以形成全窗口或形成全窗口部分和半窗口部分的混合。
在图1(d)的实施例中,聚焦元件阵列20和图像阵列30二者再次被设置在聚合物衬底2的第一表面2a上,这次是在第一乳浊层3a之上,因为如先前指示的,在此情况下没有形成窗口。再次,通过不同于使用聚合物衬底2的手段来实现光学间隔,如下文在版块2中将讨论的。从图1(d)的实施例(其中聚合物衬底不必是透明的)应理解的是,虽然在本文中公开的种类的安全装置10很好地适于施加到基于聚合物衬底的票证,但它们在此方面不被限制,且可以在任何类型的安全票证(例如,基于纸衬底的那些安全票证)上或甚至可以在需要防止伪造的任何物品上利用。
根据期望由安全装置10显示的光学效应的类型,聚焦元件阵列20和图像阵列30之间的准确配准可能是必需的或可能不是必需的。然而,这在某些情况下是高度期望的,且下文在版块5中将讨论实现配准的优选的技术。
下文在版块6中将讨论安全装置10的可选附加特征和一些优选的实施例。在本文中公开的安全票证和安全装置可以通过在所述层中的任何一个中引入可检测材料或通过引入分立的机器可读层来可选地制成机器可读的。对外部刺激起反应的可检测材料包括但不限于荧光材料、磷光材料、红外吸收材料、热致变色材料、光致变色材料、磁性材料、电致变色材料、导电材料和压致变色材料。这适用于本发明的所有实施方案。
通常为了形成成品安全票证1,将进行许多附加工艺,包括上文已经提及的图形层8的印刷,以及任何其他安全物品(诸如安全线、条、补片、箔等)的施加,所述安全物品可以携带特征,诸如衍射元件(例如,全息图或Kinegrams)、彩虹色材料、颜色偏移材料等。这样的所施加的安全物品的一个实施例在图1中被示出为条9。如此形成的材料(在此阶段,大致呈卷材或片材的形式,如下文进一步讨论的)然后将被切割成个体安全票证1。所有这些工艺步骤在本公开内容中被认为是可选的,且可以通过如下文在版块0.3中简要讨论的常规手段来实现。
最后,可以以不同的顺序施加上文描述的安全票证1的多种部件。版块7描述了制造安全票证时所涉及的步骤的优选的顺序。
0.3示例性制造方法的概述
现在转向制造工艺,图2是流程图,以高级别例示了一个示例性实施方式中的主要工艺步骤。必须强调的是,所述步骤的顺序可以显著变化,根据所采用的步骤的序列可以实现不同的益处,如在版块7中将讨论的。因此,图2仅用于介绍在制造聚合物基安全票证时所涉及的关键步骤,且不应被认为限制这些步骤的顺序,除非另有说明。应进一步注意的是,以虚线示出的所有步骤都是可选的。
因此,在步骤S101中,通常以卷材形式提供聚合物衬底2。在版块1中讨论了聚合物衬底2,并且讨论了可以在执行下文描述的步骤中的任何一个之前执行的可选的处理步骤。
在步骤S200中,聚焦元件阵列20在聚合物衬底的第一表面上被施加到该聚合物衬底。这将在版块2中描述,但目前注意到以下内容就足够了:步骤S200可能涉及聚焦元件阵列的实际形成,或者在聚合物衬底上形成,或者在中间部件(诸如,安全线、条或补片)上(如步骤S200a指示的)形成,该中间部件然后被附着到聚合物衬底。然而,这不是必要的,因为聚焦元件阵列可以在某个分立的工艺中(可能地,通过不同的实体)被形成为诸如安全线、条或补片的物品,在此情况下,本步骤S200只需要涉及将预先形成的聚焦元件阵列20附着到聚合物衬底2。出于此原因,在主要部分中,版块2描述了形成聚焦元件阵列的优选的方法,如在聚焦元件支撑层上进行的,该聚焦元件支撑层可以是聚合物衬底2,但是替代地可以是这样的部件中的载体层。
在步骤S300中,图像阵列30被施加到聚合物衬底,如在版块3中将进一步描述的。然而,如在聚焦元件阵列20的情况下,类似地,步骤S300可以涉及或可以不涉及图像阵列30的实际形成。换言之,步骤S300可以包括将图像阵列30形成在聚合物衬底的一个表面上,或形成在中间部件(诸如,安全线、条或补片)上(如步骤S300a指示的),该中间部件然后被附着到聚合物衬底。替代地,图像阵列可以在某个分立的工艺中(可能地,通过一个不同实体)被形成为诸如安全线、条或补片的物品,在此情况下,本步骤S300仅需要涉及将预先形成的图像阵列30附着到聚合物衬底2。由于此原因,在主要部分中,版块3描述了形成图像阵列的优选的方法,如在图案支撑层上进行的,该图案支撑层可以是聚合物衬底2,但是替代地可以是这样的部件中的载体层。
事实上,在聚焦元件阵列20和图像阵列30二者都被远离聚合物衬底2形成并且然后被施加到该聚合物衬底的情况下,聚焦元件阵列20和图像阵列30中的每个可以被形成为同一个安全物品(诸如,线、条或补片)的一部分,然后可以在单个步骤中将该安全物品附着到聚合物衬底2。因此,聚焦元件支撑层和图案支撑层可以通过单个支撑层来提供。另外应注意的是,配备有聚焦元件阵列20和图像阵列30的安全物品可以被应用于任何类型的安全票证,而不一定被应用于基于聚合物衬底的安全票证。
下文在版块5中描述了步骤S200和步骤S300之间的配准。
在步骤S400中,至少一个乳浊层被施加到聚合物衬底2的第一表面和/或第二表面。在实践中,这可以在几个步骤中可选地进行,所述几个步骤不必全都立即按次序一个接一个地执行。例如,可以在步骤S200和/或步骤S300之前施加乳浊层中的一个或多个。下文在版块4中讨论了乳浊层的施加。
在步骤S500(步骤S500是可选的)中,图形层8被施加到乳浊层,通常通过安全印刷技术的方式。例如,可以通过任何常规的印刷技术或多种技术(诸如,凹雕印刷、平版印刷、胶版印刷、柔性版印刷、凹版印刷等)的组合来印刷图形层8。图形层8通常包括高分辨率图案,诸如,精细线图案和连结环、肖像和其他标记。在步骤S600(步骤S600也是可选的)中,物品(诸如,线、带、补片等)上的任何附加安全装置被施加到衬底。可以利用用于施加这样的部件的任何常规技术,包括通过胶粘剂键合、层压方法、热冲压方法、转移方法等。安全装置可以是任何已知的类型,诸如,全息图、kinegrams和其他衍射元件、彩虹色材料或颜色偏移材料等。步骤S500和步骤S600可以以任意顺序进行,和/或作为可以彼此掺杂的一系列子步骤进行。最后,在步骤S700中将经处理的材料切割成个体安全票证。
在本实施例中,所有所描述的步骤都是基于卷材的工艺,即,被施加到聚合物衬底2的卷材,例如,在一个在位(in-line)工艺中。出于此目的,通常供应具有大宽度(例如,在0.75m和1.5m之间)的卷材。然而,对于一些工艺步骤,期望的是减小卷材的宽度,例如,以使得可以使用更短的(因此成本更低的)处理工具。还期望的是,在材料的个体片材上而不是在连续的卷材上执行特定的工艺步骤。这对于安全印刷步骤S500尤其如此。因此,线S800表示将最初的卷材沿着其纵向方向撕裂,以便减小其宽度,随后的处理步骤利用比之前的步骤的那些处理工具的宽度相应地更短的处理工具。线S900表示以在纵向方向上间隔开的间距,通过沿着该卷材的横向方向切割该卷材来将卷材分成多个片材。此工艺有时被称为“形成片材”。每个片材优选地将被定尺寸,以便携带多个最终安全票证。使用片材供给机械来执行随后的工艺。
应理解的是,该过程中执行步骤S800和步骤S900的时刻可以变化,且仅在图2中示意性地指示。通常,将在宽度减小的卷材上(即,在步骤S800和步骤S900之间)执行至少一个工艺步骤,尽管这在此未描述。在版块7中将讨论优选方案。
下文在版块1至版块8中的每个中,将描述用于实施所述工艺步骤中的每个工艺步骤的几个不同选项。应理解的是,在每个版块中所公开的选项中的任何一个可以与在其他版块中的每个中所公开的选项中的任何一个组合。例如,在版块2中所公开的用于形成聚焦元件阵列20的选项中的任何一个可以与在版块3中所公开的用于形成图像阵列30的选项中的任何一个组合使用。
0.4示例性制造设备的概述
为了例示通过以上步骤生产安全票证1的多个关键部件,图3示意性地例示了用于在卷材形式的聚合物衬底2上执行步骤S200、S300和S400的示例性设备。应注意的是,在此示出的步骤的顺序不同于图2中的步骤的顺序。从给料(诸如,卷轴100)提供聚合物衬底2。如下文在版块1中描述的,该聚合物衬底可以经过多种处理步骤(在图3中未示出),然后经受下文描述的处理。通过常规构造的运送模块(未示出)沿着运送路径传送该聚合物衬底。运输方向被称为机器方向(MD),且卷材的平面中的正交方向是横向方向(CD)。
在聚焦元件站200处,聚焦元件阵列20被施加到衬底的第一表面。如上文提及的,这可以涉及在聚合物衬底上就地实际形成聚焦元件阵列20,例如,通过浇铸固化,或可以涉及从辅助给料200a供应以线或条的形式示出的安全物品290,且将携带预先形成的聚焦元件阵列的至少部分的安全物品附着到聚合物衬底的表面,例如,通过层压、胶粘剂或热冲压。下文在版块2中描述了用于形成聚焦元件阵列20的优选的方法的另一些细节。在示出的实施例中,以间隔开的间距施加聚焦元件阵列20,以便在卷材的每个区段上形成一个或多个装置10,该卷材一旦被切割将形成分立的安全票证。然而,在其他情况下,可以沿着聚合物衬底2连续地施加聚焦元件阵列。
在乳浊层站400处,一个或多个乳浊层被施加到聚合物衬底2的第一表面和/或第二表面,如下文在版块4中进一步描述的。由于聚焦元件阵列20在此实施方案中已经被施加到聚合物衬底,所以第一乳浊层3a的施加应省去布置有聚焦元件阵列20的区域的至少一部分,以使得该聚焦元件阵列保持至少部分地未覆盖。例外的情况是,聚焦元件阵列包括反射镜而不是透镜,在此情况下,聚焦元件阵列在衬底的第一表面上可以被覆盖并且最终从相反侧对其进行查看。在示出的实施例中,在相同区域中也省去第二乳浊层3b,以便形成布置有聚焦元件阵列20的全窗口。
在图像阵列站300处,图像阵列30被施加到聚合物衬底2的第二表面。如上文提及的,这可以涉及在聚合物衬底上就地实际形成图像阵列30,例如,通过印刷,或可以涉及从辅助给料300a供应以线或条的形式示出的安全物品390,且将携带预先形成的图像阵列的至少部分的安全物品附着到聚合物衬底的表面,例如,通过层压、胶粘剂或热冲压。下文在版块3中描述了用于形成图像阵列30的优选的方法的另一些细节。在示出的实施例中,图像阵列30被施加为与聚焦元件阵列20中的每个相对,使得在每个窗口中,装置10表现出图像阵列30的聚焦的图像。
然后,卷材可以继续经受先前关于图2描述的、在图3中未示出的可选处理步骤。如上文所述,虽然在图3中示出的设备被描绘为在位的、基于卷材的工艺,但是以如下文在版块7中所描述的这样的方式执行所有的步骤S200、S300和S400不是必要的。
1.聚合物衬底
聚合物衬底2形成成品安全票证1的结构基础,且通常最初以准连续卷材的形式来提供,例如,具有在0.75m和1.5m之间的宽度,且通常数十米或数百米长。聚合物衬底的厚度优选地在50微米至100微米的范围内,优选地在60微米至80微米的范围内,且最优选地是大约70微米。
在大多数实施方案中,聚合物衬底2是透明的,尽管这并不是在所有情况下都必要的。聚合物衬底2包括一种或多种聚合物材料,通常是热塑性塑料,诸如:聚丙烯(PP)(最优选地双轴定向的PP(BOPP))、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)、聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)、尼龙、丙烯酸、环烯烃聚合物(COP)或环烯烃共聚物(COC)或其任意组合。聚合物衬底2可以是单片的(例如,由以上材料中的单一材料形成)或多层的(例如,具有相同类型的聚合物(可选地具有不同的定向)的多个层或不同聚合物类型的层)。
如先前提及的,“透明的”意味着聚合物衬底是基本上视觉上透亮的,尽管聚合物衬底可以携带有色色调和/或另一种光学可检测物质(诸如,荧光材料)。
聚合物衬底2的一个或两个表面可以被处理以改善随后施加的材料的粘附/保留。例如,底漆层可以被施加到聚合物衬底2的任一个表面的全部或部分,例如,通过印刷或涂覆。该底漆层优选地也是透明的,且可以再次被着色或携带另一种光学可检测材料。合适的底漆层包含包括聚乙烯亚胺、端羟基聚合物、端羟基聚酯基共聚物、交联的或未交联的羟基化丙烯酸酯、聚氨酯和UV固化阴离子或阳离子丙烯酸酯的组合物的成分。
作为施加底漆层的替代或除了施加底漆层之外,可以通过控制聚合物衬底2的表面的表面能量来使聚合物衬底2的表面为前面的处理做好准备。出于此目的,合适的技术包括等离子体处理或电晕处理。
底漆层的施加和/或其他表面处理步骤可以作为下文在版块2至版块4中所描述的处理步骤的一部分来执行,例如,在将材料施加到衬底2之前,可能地与这些处理协调。替代地,底漆层的施加和/或其他表面处理步骤可以被分立地执行,使得预先处理的聚合物衬底2被供应到安全票证制造工艺,以为将材料施加到该聚合物衬底做好准备。
2.聚焦元件阵列的施加
聚焦元件阵列20包括通常以规则的一维网格或二维网格布置在一个区域之上的多个聚焦元件,通常是透镜或反射镜。所述聚焦元件的性质将取决于期望的光学效应,但是实施例包括圆柱形聚焦元件、球面聚焦元件、非球面聚焦元件、椭圆聚焦元件、Fresnel(菲涅尔)聚焦元件等。所述聚焦元件可以基于折射、衍射或反射(在反射镜的情况下)来操作。为了简洁起见,在下文的讨论中,术语“透镜”与术语“聚焦元件”可互换地使用,但这不应被认为限制。
透镜的焦距与它们的尺寸(半径)直接相关,且在设计透镜阵列时必须考虑可用的光学间隔。通常,焦距f和透镜半径r之间的关系是:
其中Δn是横跨限定透镜表面的界面的折射率的差异。在一个实施例中,对于待被聚合物衬底2的第一表面上的聚焦元件阵列聚焦的聚合物衬底2的第二表面上的图像阵列30,当选择聚合物衬底2(以及可能存在于聚焦元件阵列20和图像阵列30之间的任何其他光学垫片层)的厚度以及透镜的尺度时,必须考虑光学几何结构。在优选的实施例中,所述厚度在50微米至100微米的范围内,因此聚焦元件阵列应具有相同范围内的焦距。聚焦元件的周期性从而最大基底直径(或在细长透镜的情况下,宽度)优选地在5μm至200μm的范围内,更优选地在10μm至100μm的范围内,且甚至更优选地在10μm至70μm的范围内。在其他实施例中,聚焦元件阵列20和图像阵列30二者都可以被布置在聚合物衬底的相同侧上,在此情况下,可用的光学间隔可能将较小(例如,5微米至50微米),因此将需要对应地减小透镜的尺度。透镜状聚焦元件的光圈值(f number)优选地在0.1至16的范围内,且更优选地在0.5至4的范围内。
通过元件的形状和尺寸的适当设计,在聚焦元件阵列的不同子区域中,聚焦元件阵列20可以包括具有彼此不同的光学属性(例如,不同的焦距)的聚焦元件。例如,该聚焦元件阵列可以包括彼此不同高度的透镜,从而在每个区域中引起不同的焦距。在这样的情况下,如果期望的是图像阵列30的聚焦的图像,则图像阵列30可以位于所述焦距中的仅仅一个处,或可以设置两个图像阵列30,在每个焦距处一个图像阵列30。
在版块2.1中将首先讨论用于制造聚焦元件阵列20的优选的方法,随后在版块2.2中将讨论聚焦元件阵列的优选的配置。
2.1制造聚焦元件阵列的方法
制造聚焦元件阵列20的优选的方法包括直接压印到聚合物衬底2的表面内、浇铸固化、印刷和表面处理受控涂覆方法。除了这些方法中的第一种以外,这些技术中的每种都可以在聚合物衬底2的第一表面上执行,或者可以在另一个(透明)支撑层上执行,所述另一个(透明)支撑层然后被附着到聚合物衬底2的第一表面。如上文定义的,术语“聚焦元件支撑层”意在包括这两种选项,因此在下文被使用。在一些地方,为了简洁起见,此术语被简称为“支撑层”。
在一个实施方案中,可以使用诸如在US-A-7609451或US-A-2011/0116152中所讨论的那些技术来将透镜印刷到支撑层上。根据期望的网格布置,使用印刷技术(诸如,柔性版印刷、平版印刷或凹版印刷)将隆起树脂施加到支撑层。该隆起树脂的性质及其被施加的体积被配置为使得,在施加时,材料采取具有聚光属性的圆顶形轮廓。在上文引用的文献中提及了合适的隆起树脂的实施例,且所述隆起树脂的实施例包括UV可固化聚合物树脂,诸如,基于环氧丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯的那些聚合物树脂。实施例包括由Nasdar公司供应的NasdarTM 3527和由Rad-Cure公司供应的Rad-CureTMVM4SP。
在另一实施方案中,透镜可以通过如下方式来形成:根据待要形成的透镜的图案来控制支撑层的表面能量,然后施加会根据变化的表面能量成网状以形成透镜的合适的材料。可以在US-A-20130071568中找到如何实施此的实施例以及合适的材料的实施例。
在又一实施方案中,通过施加热量和压力,可以将限定聚焦元件阵列的表面浮雕从适当成形的压印模具压印到聚合物衬底2的表面内。此方法的优点在于,不需要将附加的材料层施加到聚合物衬底2,从而将其厚度保持到最小值。然而,在一些情况下,这不是有利的,因为这减少了可用的光学间隔,因此需要形成更小的透镜以及(如在版块3中讨论的)更高分辨率的图像阵列30。
形成聚焦元件阵列20的最优选的方法是通过浇铸固化。这涉及将透明的可固化材料施加到支撑层或施加到浇铸工具,该浇铸工具携带限定期望的聚焦元件阵列的表面浮雕,使用该浇铸工具形成该材料并且使该材料固化以将浮雕结构固定到该材料的表面中。图4和图5示意性地描绘了可以使用的两种优选的浇铸固化技术。两种方法共同的部件被标注有相同的参考数字。在两种情况下,工艺被示出为被应用于聚焦元件支撑层201,该聚焦元件支撑层201包括透明膜,该透明膜可以是前述聚合物衬底2或可以是稍后施加到聚合物衬底2的另一个层。在每种情况下,图(a)从侧视图描绘了该设备,且图(b)以立体图示出了支撑层,并且为清楚起见,该制造设备本身被移除。图5(c)示出了图5(a)实施方案的一个变体。
在图4的实施方案中,使用施加模块210首先将透明的可固化材料205施加到支撑层201,该施加模块210在此包括图案化的印刷圆筒211,该印刷圆筒211经由中间辊212从刮墨室(doctor chamber)213供应有可固化材料。例如,示出的部件可以形成凹版印刷系统的一部分。也可以使用其他印刷技术,诸如,平版印刷、柔性版印刷、丝网印刷或胶版印刷。诸如这些的印刷工艺是优选的,因为可固化材料205之后可以仅在支撑件201的第一区域202中被铺设在该支撑件201上,该第一区域202的尺寸、形状和位置可以通过控制印刷工艺(例如,通过适当地配置圆筒211上的图案)来选择。然而,在其他情况下,可以使用遍及涂覆方法,例如,如果要遍及支撑件201形成聚焦元件阵列,或如果利用下文关于图6和图7描述的方法变体。可固化材料205以未固化(或至少未完全固化)的状态施加到支撑件201,因此可以是流体或可成形的固体。
然后,支撑件201被传送到浇铸模块220,该浇铸模块220在此包括圆筒形式的浇铸工具221,所述浇铸工具221携带表面浮雕225,所述表面浮雕225限定将被浇铸到可固化材料205内的聚焦元件的形状。当可固化材料205的每个区域202与圆筒221接触时,可固化材料205填充浮雕结构的对应区域,将可固化材料的表面形成为由浮雕所限定的形状。圆筒221可以被配置为使得浮雕结构225仅被设置在与可固化材料205的第一区域202的形状和位置对应的区域处。然而,这需要施加模块210和浇铸模块220之间的准确配准,以便聚焦元件被准确地放置在可固化材料的每个第一区域202内。因此,在一个特别优选的实施方案中,圆筒221在大于第一区域202的区域之上、优选地围绕其整个周界且最优选地在基本上其整个表面之上(然而,可以排除不会进入可固化材料附近的轴向区域)携带对应于聚焦元件的浮雕结构。以此方式,可固化材料205的每个整个第一区域202被保证与表面浮雕结构225接触,使得聚焦元件阵列被形成在该材料的整个范围之上。结果,聚焦元件阵列20的形状、尺寸和位置仅由通过施加模块施加可固化材料来确定。
可固化材料205已经被形成到正确的表面浮雕结构内之后,通过将可固化材料205暴露至适当的固化能量(诸如,来自源222的辐射R)来使可固化材料205固化。这优选地在可固化材料与表面浮雕225接触时进行,但是如果该材料已经足够黏稠,则这可以在分离之后执行。在示出的实施例中,穿过支撑层201照射该材料,然而源222可以替代地被定位在支撑层201上方,例如,如果圆筒221由合适的透明材料(诸如,石英)形成,则在圆筒221内部。
图5示出了上文的工艺的变体,其中不是将可固化材料205施加到支撑层201,而是将其替代地施加到浇铸圆筒225的表面。再次,这优选地是以图案化方式、使用印刷圆筒211来将可固化材料205仅转移到浇铸圆筒221上的第一区域202上实现的。在与支撑层201接触时,可固化材料205的区域202附着到支撑层205并且固化优选地在此阶段进行以确保牢固键合。如此形成的聚焦元件阵列20再次具有仅由施加模块210所确定的形状、尺寸和位置。
图5(c)例示了一个替代实施方式,其中不是将可固化材料205以图案化方式施加到支撑层201或浇铸圆筒221以限定第一区域202,浇铸圆筒221’被修改以实现这样的图案化。因此,限定聚焦元件阵列的表面浮雕225仅被设置在浇铸圆筒221’的表面的离散补片中,其中介于中间的区域没有表面浮雕。可固化材料205可以被施加在浇铸圆筒221’的整个表面上,例如,从如示出的储器或从施加器辊。可固化材料205至少填充浮雕区域225,且如果任何被收集在介于中间的表面区域上,则可以设置移除设备(诸如,刮墨刀或涂刷器213’)以清除这些区域。支撑层201被带到与圆筒221’接触,优选地以卷绕配置,如示出的,且可固化材料205被暴露至来自源222的适当的固化能量R,优选地在接触期间,如示出的。然后支撑层201与圆筒221’分离,且现在在相应的第一区域202中携带聚焦元件阵列20的离散补片。
在所有以上实施方案中,优选地,第一区域202具有标记(诸如,字母数字字符、符号、徽标或其他信息项)的形式,以增加设计的复杂度。
表面浮雕225可以以压印有或以其他方式设置有所需浮雕的片材的形式被圆筒221携带,该片材围绕圆筒221被卷绕并且被夹紧就位。这可能导致明显的接合点225a,在该接合点225a处该片材的两端相遇,在该接合点225a处在浮雕图案中存在差异。如果被复制到聚焦元件阵列中的一个中,则这将导致质量下降。因此,优选的是,浇铸模块至少被粗略地配准到施加模块,以使得接合点225a接触支撑件201的位置不与第一区域202中的任何一个相叠合,而是位于第一区域之间,如由标注225b的示例位置示出的。在整个支撑件上或在机器方向MD上至少沿着一个连续的条施加(并且保留)可固化材料的情况下,此接合点225a仍然优选地定位在待被用来形成安全装置的第一区域外部,有利地在随后会被乳浊层3中的一个涂覆的位置中。为了一致地实现此,期望用于形成聚焦元件阵列的工艺与在版块4中所讨论的乳浊层施加工艺配准,例如,在相同的在位工艺中被执行。
图6和图7示出了用于形成聚焦元件阵列的替代浇铸-固化过程。再次,与上文描述的那些部件对应的部件被标注有与先前使用的参考数字相同的参考数字标记,且将不再详细描述。在此情况下,每个聚焦元件阵列的形状、尺寸和位置不是通过可固化材料205到支撑层201的最初施加来确定的,而是通过对该材料的选择性固化来确定的。
首先参考图6,在此施加模块210不仅在第一区域202(聚合元件阵列最终将位于所述第一区域202中)之上施加可固化材料,而且附加地在第二区域203之上施加可固化材料,使得在此实施例中,支撑层201的基本上整个第一表面被涂覆有可固化材料205。因此,虽然在示出的实施例中,施加模块仍然由如先前描述的印刷系统构成(但是其中圆筒211将印刷区域限定在支撑件的基本上整个区域之上,如在此描述的),但是这可以由非选择性的遍及涂覆模块替换。然后,使得可固化材料205与浇铸工具220接触,该浇铸工具220在此情况下再次优选地在其基本上整个周界之上设置有适当的表面浮雕225。因此,根据浮雕结构形成可固化材料的整个第一区域202和第二区域203。然而,仅材料的选定部分被固化。这可以通过提供掩模223来实现,可固化材料205通过掩模223被暴露至固化能量,例如,UV辐射。掩模223限定与第一区域202对应的辐射透明部分以及其间的辐射不透明部分,使得可固化材料的第二区域203未被固化。在此实施例中,辐射源222位于浇铸圆筒221内部,且掩模223也被布置在该圆筒内部上。
附加地设置了移除模块230,以从第二区域203移除未固化的材料205,仅留下第一区域202中的固化的材料,支承期望的表面浮雕,从而形成聚焦元件阵列20。移除模块230可以包括具有(优选地柔软的)表面的清洁辊231,未固化的材料205将粘附到所述表面并且被提离支撑件201。可以设置清洁系统(诸如,刮墨刀或涂刷器232),以从辊231移除废弃材料205。
在图6的实施方案的一个变体中,图案化掩模223和固化能量源222可以被布置在运送路径的另一侧上,如在图7中示出的。在此,支撑层201被传送通过限定在浇铸圆筒221和掩膜圆筒223之间的一个辊隙,所述浇铸圆筒221和掩膜圆筒223被布置成以彼此基本上相同的速度移动。在其他方面,图7的设备与图6的设备相同。
在两个变体中,浇铸圆筒上的表面浮雕中的任何接合点225a优选地与掩模223的不透明部分中的一个对准,使得材料205中形成有那部分表面浮雕的区域将不被固化且通过站230移除。
在两个变体中,可固化材料205可以被施加到浇铸圆筒221的表面上,而不是被施加到支撑件201上,例如,使用与在图5示出的布置对应的布置。
在所有以上方法中,浇铸工具包括在其周界上携带表面浮雕225的圆筒221。这在许多情况下是方便的,且已经发现取得良好的结果。然而,如已经提到的,这样的圆筒通常在其表面中表现出接合点225a,如果不采取措施来避免它,则会导致产生一些低质量的聚焦元件阵列。此外,由于存在被圆筒(以及任何相对的圆筒,未示出)占据的空间,所以对固化单元(例如,辐射源)的尺寸和数目存在限制,该固化单元(例如,辐射源)可以被设置成在其仍然与圆筒上的表面浮雕充分接触时使该可固化材料205固化。
图8示出了可以在上文或下文的实施方案中的任何一个中使用的浇铸模块220的一个替代实施方式。在此,在柔性带224上而非在如先前实施方案中的圆筒上携带表面浮雕225。带224被支撑在至少两个辊221a、221b之间,所述至少两个辊221a、221b在沿运送路径间隔开一非零距离的相应的点P1、P2处使该带与支撑层201接触且之后与支撑层201不接触。通过第一辊221a使表面浮雕225与支撑层201在点P1处接触,根据限定透镜的期望的浮雕结构形成施加到支撑层的可固化材料205的区域。在表面浮雕225和支撑层201脱离辊时,表面浮雕225保持接触支撑层201并且被一起传送朝向点P2。在运送路径的此区段期间,可固化材料205被固化,例如,通过辐射R。带224优选地对辐射透明,以使得可以从一侧或从两侧进行固化。由于可固化材料与表面浮雕保持接触的空间增加,所以可以布置更大数目的和/或尺寸的固化单元(例如,固化能量源)来实现固化,这意味着可以更快速地实现更完全的固化。这确保在从浇铸工具移除固化的材料之前将浮雕结构固定。
带224可以被实施为无接头环(endless loop),或被实施为牺牲性、单次使用部件。例如,在前一种情况下,该带的标记为I和II的端被最终连结(未示出),且该带横贯被支撑在至少两个辊上的连续环。因此,在点P2处从支撑层201移除之后,带224被循环回到点P1,在点P1处使得它与支撑层的另一部分接触。替代地,该带可以在辊221b之后无限地保持与支撑层接触。在某个稍后的时刻,该带可以从支撑层剥离,留下所形成的透镜。在又一变体中,如果表面浮雕225和带224二者都是透明的,且表面浮雕225由具有与可固化材料205的折射率完全不同的折射率的材料形成,则带224可以保持与聚焦元件阵列接触并且形成安全票证1中的最终组件的一部分。
在所有以上方法中,其内形成透镜的透明的可固化材料205可以具有多种不同的成分。可固化材料205优选地是辐射可固化的,并且可以包括通常可以是以下两种类型之一的树脂,即:
a)自由基固化树脂,所述自由基固化树脂通常是例如具有乙烯基或丙烯酸酯不饱和性的不饱和树脂或单体、预聚物、低聚物等,且所述自由基固化树脂通过使用由所采用的辐射源(例如,UV)激活的光引发剂而交联。
b)阳离子固化树脂,其中使用在所采用的辐射源(例如,UV)下生成离子实体的光引发剂或催化剂来实现开环(例如,环氧类型)。开环之后是分子间交联。
用来实现固化的辐射通常是UV辐射,但可以包括电子束、可见波长的或甚至红外波长的或更高波长的辐射,这取决于材料、其吸光度和所使用的工艺。合适的可固化材料的实施例包括UV可固化丙烯酸基透亮压印清漆或基于其他化合物(诸如,硝酸纤维素)的那些。合适的UV可固化清漆是来自Kingfisher Ink Limited的产品UVF-203或可得自新泽西州的Norland Products.Inc的光聚合物NOA61。
可固化材料205本身也可以是弹性体的,因此具有增加的柔性。合适的弹性体可固化材料的一个实施例是脂肪族聚氨酯丙烯酸酯(具有合适的交联添加剂,诸如,聚氮丙啶)。
2.1聚焦元件阵列配置
如已经指示的,聚焦元件阵列通常包括元件(诸如,透镜或反射镜)的规则网格,所述元件可以是圆柱形的、球面的、非球面的、Fresnel或实现期望的视觉效果所必需的任何其他类型。聚焦元件可以是凹面的或凸面的。阵列配置可以被修改以包括下面的特征中的任何一个,以提供附加益处。这些结构中的每个可以是使用上文描述的方法(包括压印、印刷等)中的任何一种形成的,但是上文描述的浇铸固化实施方案被用于例示。
图9(a)描绘了聚焦元件阵列20的一个实施方案,图9(a)(i)示出了适合于制造聚焦元件阵列的表面浮雕225,且图9(a)(ii)示出了所产生的布置在支撑层201上的聚焦元件阵列20。指示了可选的图像阵列30的位置。
在此实施例中,表面浮雕225被配置为包括透镜20与可固化材料205的相反表面之间的高度为hB的基底24,在所述可固化材料205中,通过将对应于透镜的表面浮雕较深地压下到浇铸工具内来形成聚焦元件阵列。由于材料205与支撑层201接触的表面区域增加且个体透镜表面不直接达到材料205的表面,所以基底24改善了聚焦元件阵列20的机械稳定性以及其对支撑层201的粘附。在此实施例中,通过将基底24布置成在区域24’处延伸超过聚焦元件阵列20本身的周边来进一步增强该阵列的完整性。当决定聚焦元件阵列20与图像阵列30之间的光学间隔以确保图像阵列30位于距透镜顶点期望的焦距f处时,将需要考虑高度hB以及透镜高度hl本身(即,矢状高度)。在优选的实施方案中,高度hB可以是10微米或更小,例如,优选地5微米或更小,最优选地在1微米至3微米之间。
图9(b)描绘了聚焦元件阵列20的另一个实施方案,图9(b)(i)示出了适合于制造聚焦元件阵列的表面浮雕225,且图9(b)(ii)示出了所产生的布置在支撑层201上的聚焦元件阵列20。指示了可选的图像阵列30的位置。
在此实施例中,表面浮雕225被配置为包括透镜20与可固化材料205的相反表面之间的高度为hS的光学间隔区域29,在所述可固化材料205中,通过将对应于透镜的表面浮雕较深地压下到浇铸工具内来形成聚焦元件阵列。这使得聚焦元件阵列本身能够在透镜与图像阵列30之间提供必需的焦距f的全部或部分。这在将聚焦元件阵列和图像阵列二者都设置在安全票证1的相同表面上的情况下特别有用。在优选的实施方案中,高度hS近似等于聚焦元件阵列20的焦距,例如,5μm到200μm,更优选地10μm到100μm,且甚至更优选地10μm到70μm。
图10示出了多个实施方案,其中不仅在第一区域202(聚焦元件阵列20将定位在该第一区域中)中而且在相邻的第二区域203(该第二区域可以可选地在支撑件的整个区域之上延伸)中将透明材料205施加并且保留在支撑件201上。表面浮雕225被配置为使得在第二区域203中可固化材料205被保留有大于或等于聚焦元件阵列20的最大高度的高度。在图10(a)和图10(b)中示出的实施例中,表面浮雕225被配置为提供将材料205的第一区域和第二区域分离的间隙,但这不是必要的。通过将透镜的表面布置成与邻近的区域203中的材料205的水平齐平或位于其下方,透镜相对地受到保护而在处理期间免受损坏。此外,如果需要的话,所产生的大致平坦的表面为稍后将乳浊层3印刷到其上提供了良好的表面。
图10(c)示出了采用相同原理的一个替代实施方案,其中聚焦元件是凹面的而不是凸面的,如在此配置中优选的。
2.3聚焦元件阵列的间接形成
如引言中所注意到的,聚焦元件阵列20可以被直接形成在安全票证1的聚合物衬底2上,在此情况下,在版块2.1和版块2.2中提到的聚焦元件支撑层201将是聚合物衬底2。替代地,可以在形成支撑层201的另一透明载体箔上执行上文描述的方法,以形成安全物品,诸如,线、条或补片。如此形成的物品之后可以(例如,通过层压、胶粘剂或热冲压)被施加到聚合物衬底2,以将聚焦元件阵列20附着到衬底2的第一表面。替代地,该物品可以被形成为转移元件,所形成的聚焦元件阵列20可以从该转移元件被转移到衬底2上并且被附着到衬底2,留下支撑层201,支撑层之后可以被处置。
在图11(a)和图11(b)中示出了转移元件290的两种优选的构造。使用上文描述的技术中的任何一种来将聚焦元件阵列20形成在透明支撑层201上。聚焦元件阵列20和支撑层201之后经由释放层292被层压到载体膜291,该释放层292可以包括例如压敏胶粘剂、蜡状物或底漆层。优选地,该释放层是薄的,例如,0.2微米到0.3微米,以便仅接触每个透镜的顶部上(或在凹面布置中,仅接触每个透镜的侧部处)的一个小区域。胶粘剂层293被设置在支撑层201的相反表面上。当附接到聚合物衬底2时,使得胶粘剂层293与衬底2的第一表面2a接触,且根据胶粘剂的性质,执行实现键合所需的任何附加步骤,例如,加热和/或固化。载体层291和释放层292之后从聚焦元件阵列20剥落。
图11(b)中示出的变体与已经描述的变体基本上相同,不同之处在于,在此外敷层21被设置在聚焦元件阵列20和释放层292之间,以使得释放层292不接触透镜表面。外敷层21可以例如包括透亮清漆。然而,外敷层将需要具有与形成聚焦元件阵列20的材料的折射率不同的折射率,以维持透镜的功能。优选地,折射率差异是至少0.1,优选地至少0.15。当载体层291和释放层292剥落时,外敷层21被保留在透镜上。
3.图像阵列的施加
如引言中所注意到的,设置图像阵列30是可选的,然而是优选的。提供被配置为与聚焦元件阵列20协作以产生光学可变效应的图像阵列是特别有利的。例如,图像阵列30和聚焦元件阵列20可以组合地形成波纹放大装置、整体成像装置或透镜状装置,上文已经讨论了每个装置操作所基于的机制。
以上类型的安全装置就它们的光学效应而言至少部分地取决于产生图像阵列30所用的高分辨率。例如,在透镜状装置中,构成图像阵列30的每个图像元件或“切片”必须比聚焦元件阵列20的节距更窄,如上文讨论的,该节距通常不大于100微米,通常更小。例如,如果聚焦元件的直径是30μm,则每个图像元件可以是约15μm宽或更小。替代地,对于平滑透镜状动画效果,优选的是具有尽可能多的不同交错的图像,通常至少五个,但理想地多达三十个。在此情况下,图像元件的尺寸应在0.1μm到6μm的范围内。在实践中,在透镜状装置中,图像元件的宽度直接受两个因素的影响,即,聚焦元件(例如,透镜)阵列的节距和每个透镜节距或在透镜基底宽度内所需的图像元件的数目。然而,前者也间接由透镜状装置的厚度确定。这是因为平凸透镜阵列的焦距(假设透镜的凸面部分被空气而不是被清漆界定)近似为表达式r/(n-1),其中r是曲率半径并且n是透镜树脂的折射率。由于后者具有通常在1.45和1.5之间的值,于是我们可以说透镜焦距近似于2r。现在对于紧密堆积的透镜阵列,透镜的基底直径仅略微小于透镜节距,且由于基底直径可以具有的最大值是2r,于是得出透镜节距的最大值接近于值2r,值2r非常近似于透镜焦距,因此非常近似于装置厚度。
举例来说,对于可以被纳入到钞票内的安全线部件,透镜状结构的厚度且因此透镜焦距期望地是小于35μm。让我们假设把30μm的厚度且因此30μm的焦距作为目标。根据先前的讨论,则可以得到的最大基底直径等于2r,2r非常近似于30μm的透镜焦距。在此情况下,光圈数(所述光圈数等于焦距/透镜基底直径)非常接近于1。透镜节距可以被选择为具有仅比透镜直径大几微米的值,让我们为透镜节距选择32μm的值。因此,对于双通道一维透镜状装置(即,每个透镜两个图像元件条)得出,需要将两个图像条适配成32μm,且因此每个条16μm宽。类似地,对于四通道一维透镜状装置,印刷线宽要求下降到8μm(在此实施例中)。
结果,透镜的光圈数应优选地被最小化,以便对于给定的结构厚度使透镜基底直径最大化。例如,假设选择较高的光圈数3,从而透镜基底直径将是30/3或10μm。这样的透镜将在衍射物理现象和折射物理现象的边界处,然而,即使仍然认为这样的透镜主要是衍射装置,则可以采取比方说12μm的透镜节距。再一次考虑双通道装置的情况,现在我们将需要印刷仅6μm的图像条,且对于四通道装置,我们将需要印刷仅3μm的条宽度。
类似的考虑适用于其他类型的装置。例如,在波纹放大器和整体成像装置中,每个微缩图像必须具有与一个透镜相同的数量级,或更小的数量级。因此,微缩图像通常将具有50微米或更小的整体尺度。为了提供具有任何细节的微缩图像,需要小线宽度,例如,15微米或优选地更小的线宽度,理想地5微米或更小的线宽度。
常规的印刷技术通常将不足以实现这样高的分辨率。例如,用来制造用于安全装置的图案元件(图像阵列)的典型印刷工艺包括凹雕印刷、凹版印刷、湿法平版印刷和干法平版印刷。可实现的分辨率受若干因素的限制,包括油墨的黏度、可湿性和化学性质,以及衬底的表面能量、不均匀性和芯吸能力,所有因素都导致油墨扩散。通过仔细的设计和实施,这些技术可以被用来印刷具有25μm和50μm之间的线宽度的图案元件。例如,用凹版印刷或湿法平版印刷,可以实现低至大约15μm的线宽度。然而,在此分辨率下难以实现一致结果,且在任何情况下,此分辨率水平仍然对安全装置造成显著限制。因此,虽然可以在本发明的实施方案中采用上文提及的技术中的任何一种,但是用于形成图像阵列30的更高分辨率方法(即,适合于实现更小线宽度)将是高度期望的。
下文在版块3.1中讨论了用于形成可以实现更小线宽度的图像阵列的专业高分辨率印刷技术。
用于形成高分辨率图像阵列30的另一种方法是通过使用浮雕结构(诸如,衍射结构),代替基于油墨的工艺。此方法可以在本发明的实施方案中使用,并且下文在版块3.2中对其进行更详细讨论。
3.1基于印刷的用于形成图像阵列的方法
已经作为上文提及的印刷技术的替代方案提出一种方法,该方法可以在本发明的实施方案中采用,且在Nanoventions Holdings LLC的所谓的Unison MotionTM产品中使用,如诸如在WO-A-2005052650中提及的。这涉及将图案元件(“图标元件”)作为凹陷创建在衬底表面中,之后使油墨在该表面之上扩散,且然后用刮墨刀刮掉过量的油墨。所产生的油墨凹陷可以被生产为具有2μm至3μm的量级的线宽度。
在WO-A-2015/044671中公开了一种生产高分辨率图像元件的不同方法,且该方法基于柔性版印刷技术。可固化材料仅被放置在模具形式的凸起部分上,且使得可固化材料与支撑层接触,优选地在延伸距离之上。在模具成形件和支撑层保持接触时和/或在分离之后,使该材料固化。已经发现该工艺能够实现高分辨率,因此此工艺在形成本申请中的图像阵列30时使用是有利的。
从US2009/0297805A1和WO2011/102800A1已知一些用于在衬底上生成图案或微缩图案(即,图像阵列30)的更特别优选的方法。这些文献公开了形成微缩图案的方法,其中提供了模具成形件或点阵,所述模具成形件或点阵的表面包括多个凹陷。所述凹陷被填充有可固化材料,经处理的衬底层被制作为覆盖点阵的凹陷,该材料被固化以将它固定到衬底层的经处理的表面,且通过将衬底层与点阵分离来从所述凹陷移除该材料。
在WO2014/070079A1中公开了形成微缩图案的另一种强烈优选的方法。在此教导提供了一个点阵,该点阵的表面包括多个凹陷,所述凹陷被填充有可固化材料,且可固化拾取层被制作为覆盖该点阵的凹陷。该可固化拾取层和该可固化材料被固化,将它们固定在一起,且该拾取层稍后与该点阵分离,从所述凹陷移除该材料。该拾取层在此工艺期间或之后的某个时刻被转移到衬底层上,以使得图案被设置在衬底层上。
已经发现,在US2009/0297805A1、WO2011/102800和WO2014/070079A1中所描述的上文提及的方法产生了特别良好的结果,因此特别优选地在形成本发明的实施方案中的图像阵列30时使用。
图12示出了用于形成图像阵列30的方法的一个优选的实施方案,所述方法基于在WO2014/070079A1中所公开的原理,可以在WO2014/070079A1中找到更多细节。图像阵列被形成在图像阵列支撑层301上,该图像阵列支撑层301优选地是透明的,且该图像阵列支撑层301可以是最终形成安全票证1的基础的聚合物衬底2,或可以是之后被附着到安全票证1的另一载体膜。图像阵列支撑层301优选地是预涂底漆的,例如,通过施加底漆层(诸如,薄的、光学透亮的UV胶粘剂层(未示出))或通过提高其表面能量(例如,通过电晕处理)。将形成图像阵列30(例如,微缩图像或交错的图像的切片)的图像元件的期望图案由模具成形件302的表面303中的凹陷区域限定。每个凹陷区域优选地具有1微米至10微米、更典型地1微米至5微米的量级的深度,以及具有0.5微米至5微米的范围内的宽度。所述凹陷区域由该表面303的凸起区域分离。该模具成形件优选地采取圆筒的形式,但这不是必要的。
该模具成形件的凹陷区域被填充有可固化材料305,该可固化材料305优选地是可见颜色的(包括白色、灰色或黑色),但这不是必要的,且该材料可以是无色的。材料305可以是透明的或可以不是透明的。在310a处示出了用于将材料305施加到凹陷区域内的示例性第一施加模块。这包括被配置成将可固化材料305供应到转移辊311a的狭槽模具312a,该可固化材料从该转移辊311a被施加到模具成形件表面303。转移辊311a的肖氏硬度优选地足够低,以使得实现一些压缩/柔度,从而改善材料向模具成形件302的转移,模具成形件302通常是相对刚性的,诸如,金属印刷圆筒。所施加的油墨层应匹配或超过凹陷区域的深度。可固化材料的黏度可以被配置为使得材料305基本上仅转移到模具成形件的凹陷区域内,而不转移到凸起表面上,但是如果任何材料305保持在凸起表面上,则优选地设置移除装置(诸如,刮墨刀315a),以从凹陷区域外部移除任何这样的过量材料305。然后,优选地通过将材料305暴露至来自源320a的适当的固化能量(例如,辐射)来使凹陷区域内的材料305至少部分地固化,但是可以在该工艺的稍后阶段执行此固化。
可以使用任何合适的可固化材料305,诸如,热可固化树脂或清漆。然而,优选地,可固化材料是辐射可固化材料,优选地UV可固化材料,且固化能量源是辐射源,优选地UV源。采用自由基或阳离子UV聚合反应的UV可固化聚合物适合于用作UV可固化材料。自由基体系的实施例包括能光交联的丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯或芳族乙烯基低聚物树脂。阳离子体系的实施例包括脂环族环氧化物。也可以组合自由基UV聚合作用和阳离子UV聚合作用采用混合聚合物体系。电子束可固化材料也适于用于在目前公开的方法中使用。电子束组成类似于UV自由基体系,但不需要存在自由基来引发固化工艺。代替地,固化工艺由高能电子引发。
优选地,所完成的图案对于人眼是可见的(可选地在放大之后),因此有利地,可固化材料包括至少一种在可见光谱内的照明下可见的着色剂。例如,该材料可以携带有色色调或可以是不透明的。颜色将由本领域已知的一种或多种颜料或染料提供。附加地或替代地,可固化材料可以包括在可见光谱内的照明下不可见并且在不可见照明(优选地UV或IR)下以可见光谱发射的至少一种物质。在优选的实施例中,可固化材料包括冷光颜料、磷光颜料、荧光颜料、磁性颜料、热致变色颜料、光致变色颜料、彩虹色颜料、金属颜料、光学可变颜料或珠光颜料中的任何一种。
如果第一施加模块310a实现用材料305基本上完全填充凹陷区域,则可以不需要可固化材料305的进一步施加。然而,已经发现,通过单个施加工艺会不能充分填充凹陷区域,因此在特别优选的实施方案中,第二施加模块310b被设置在第一施加模块(且优选地在固化源320a)的下游,用于将更多相同的材料305施加到模具成形件。在示出的实施例中,第二施加模块310b具有与第一施加模块相同的配置,包括用于将可固化材料305供应到转移辊311b上的狭槽模具312b,该转移辊311b将可固化材料305施加到模具成形件表面上的部分填充的凹陷区域内。再次,该材料的黏度可以被调整,以使得它仅填充这些凹陷区域并且基本上不被施加到凸起区域,但是优选地设置另一个移除装置(诸如,刮墨刀315b),以从凹陷区域外部移除任何这样的过量材料305。在本实施方案中,然后通过第二固化源320b使转移的材料305至少部分地固化,但是如下文讨论的,这不是必要的,或由第二施加模块310b所施加的附加材料的固化程度可以低于首先施加的材料的固化程度。
如果模具成形件表面303的凹陷区域仍未被基本上填充,则可根据需要设置随后的第三施加模块310。
接下来,由第二可固化材料所形成的粘结涂层(tie coat)307被施加在模具成形件303的基本上整个表面之上,即,涂覆表面303的填充的凹陷区域和凸起区域。第二可固化材料可以具有与第一可固化材料相同的成分,但是优选地具有不同的外观(例如,颜色),以便提供与所完成的阵列中的第一材料形成视觉对比。在特别优选的实施方案中,粘结涂层成分可以被选定,以便改善第一可固化材料和支撑层301之间的粘附。粘结涂层307通过粘结涂层施加模块330施加,该粘结涂层施加模块330在此包括狭缝模具332和转移辊331。期望在微米水平以连续均匀方式施加粘结涂层,因此优选地经由狭缝模具和转移辊组合以计量方式施加该粘结涂层。
该粘结涂层可以在此点处通过又一辐射源(未示出)被部分地固化。之后,使得携带填充的凹陷和粘结涂层的模具成形件表面与支撑层301接触,在辊隙点处或更优选地沿着两个辊309a、309b之间的部分卷绕接触区域,如所示出的。该组合之后被暴露至固化能量,例如,来自辐射源335,优选地在支撑层301与模具成形件表面接触时。支撑层301之后在辊309b处与模具成形件分离,使它携带有粘结涂层307并且携带有通过粘结涂层307从模具成形件表面303的凹陷区域移除的材料305的元件。因此,材料305根据期望的图案呈现在支撑层301上,形成图像阵列30。
在模具成形件302在辊309b处与支撑层301脱离接触之前,粘结涂层307优选地被至少部分地固化,因此优选地使用经由压带辊(lay on roller)309a和剥离辊309b的部分卷绕接触,如所示出的,压带辊309a和剥离辊309b使卷材围绕模具成形件圆筒周围拉紧。如果该材料在此步骤中未被充分固化,则可以在下游设置附加的固化站(未示出)以完成固化。
在一个变体中,在已经施加了粘结涂层307之后,可以设置移除装置(诸如,又一刮墨刀),以从模具成形件表面303的凸起部分移除粘结涂层307,使得粘结涂层307的区域被限制为印刷图像。这些粘结涂层区域很可能不是从模具成形件表面隆起的。这样,在此实施方案中,支撑层301优选地用柔顺胶粘剂层涂底漆,该柔顺胶粘剂层在接触模具成形件之前可以被部分地固化,但是在进入固化卷绕之前仍应是柔顺的。
在图13中示出了用于形成图像阵列30的方法的另一个实施方案。在许多方面,此实施方案与上文参考图12描述的相同,因此类似的物件被标注有相同的参考数字,且将不再被描述。主要区别在于,在此,粘结涂层307不被施加到模具成形件表面303,而是在使得支撑层301与模具成形件接触的点的上游被施加到支撑层301的表面。因此,粘结涂层施加模块330被定位在上游并且被配置为将材料307施加在支撑层301的基本上整个表面之上,或者直接地施加(例如,使用与加压辊333相对的狭缝模具332),或者间接地施加(通过将材料307施加到偏置辊(offset roller)或转移毯(未示出),该材料从该偏置辊或转移毯被施加到支撑层301)。可以通过使用多种其他方法将粘结涂层307施加到支撑层,其他方法包括柔性版印刷或胶版凹版印刷,但是这些方法不太优选,因为它们不提供与狭缝模具系统相同的一致性和空间均匀性。
之后,使得携带粘结涂层307的支撑层201与模具成形件表面接触,以便用粘结涂层307覆盖填充的凹陷区域和相邻的凸起区域。优选地,粘结涂层307被按压到凹陷区域内,以便在固化工艺开始之前实现它们之间的良好连结。为此目的,可以设置第二加压辊334,该第二加压辊334位于压带辊309a之后但是位于固化模块335之前。
在每种上文描述的方法中,在至少两个施加步骤中用可固化材料205填充凹陷区域。如已经描述的,优选的是在下一次施加之前使每次施加的材料205固化。最后施加的材料也可以被固化,如上文描述的。然而,在又一实施方案中,附加益处可以通过如下方式来实现:在使得材料305与支撑层301接触之前,不使最后施加的材料305固化或仅使最后施加的材料305部分地固化实现。以此方式,材料305的最后部分(该最后部分位于每个凹陷区域的顶部处)在它接触粘结涂层307(如果设置的话)或支撑层301的点处保持相对流动和发黏。一旦接触,则可以通过源335使材料305充分固化。已经发现,这导致支撑层301与由材料305所形成的图案元件之间的特别强的键合。
虽然已经在使用粘结涂层307的情况下描述了所有以上方法,但事实上这是可选的,不过是强烈优选的。因此,可以从上文描述的方法省去该粘结涂层及其施加步骤。在最后施加的材料305未被充分固化的情况下尤其如此,如上文刚刚描述的,因为此未完全固化的材料可以承担粘结涂层的功能,有助于将材料305附着到支撑件301上。
在设置粘结涂层307的情况下,在特别优选的实施方案中,形成粘结涂层307的材料可以含有抗静电添加剂,例如,导电物质。这有助于分散且因此防止静电电荷在衬底上积累,这进而降低衬底粘到其他表面(包括其他这样的衬底)的倾向。用于在粘结涂层中使用的合适的抗静电材料包括石墨颗粒以及在EP1008616、WO2014/000020和WO2008/042631中所公开的那些物质。在特别优选的实施例中,选择抗静电添加剂,以便不显著修改粘结涂层307的外观。最有利地,抗静电添加剂和粘结涂层307作为整体可以是视觉上透明的(即,透亮的,但可能携带有色色调)。
在许多情况下,粘结涂层307(如果设置的话)将是透明材料,使得可以从任一侧查看到由转移到支撑件301上的材料305所形成的图案。然而,这不是必须的,且在一个有利的实施方案中,粘结涂层307可以是不透明的并且被配置为在所完成的安全票证1上形成乳浊层3中的一个。因此,粘结涂层307可以包括下文在版块3中所讨论的乳浊材料中的任何一种,如果必要的话,添加固化剂。如果需要的话,可以以图案化方式施加粘结涂层307,留下间隙以便形成窗口区域。图案化的材料305不必被施加在整个粘结涂层上,而是可以被限制到选定区域,以通过模具成形件302上的表面浮雕的适当配置来形成局部图像阵列30。所产生的图像阵列30当然之后仅从透明支撑层301(透明支撑层301在此情况下将是聚合物衬底2)的一侧将是可见的。然而,这很好地适用于上文在图1(d)中所示出的种类的构造,其中图像阵列30和聚焦元件阵列20二者都位于衬底2的相同侧上。为了提供必需的光学间隔,可以使用如参考图9所描述的表面浮雕来形成聚焦元件阵列20。下文将参考图19描述另一实施例,在该实施例中,将粘结涂层307形成为乳浊层3可以被用于有益效果。
每种上文描述的方法都将在支撑层301上产生材料305的间隔元件的图案,可选地具有粘结涂层307(如果设置的话)形式的中间层。由于形成材料305的元件的方式,所以该图案具有表面浮雕,其中材料305的元件凸出于其上布置有它们的表面,在它们之间基本上没有材料305。用于形成图像阵列30的方法的以下实施方案利用此表面浮雕来修改如此形成的图案的外观。
图14示出了上文关于图12所描述的方法的扩展,且将不再次描述已经关于图12所描述的那些方面。应理解的是,目前描述的扩展同样可以被应用于图13方法的输出或上文描述的其他变体中的任何一个的输出。因此,所描述的方法输出携带由如提及的材料305所形成的浮雕的支撑层301。现在通过将一种或多种光学可检测材料345施加到浮雕结构的顶部(即,施加到材料305的元件的顶部上)或施加到浮雕结构之间的间隙内来修改图案的外观。相同的材料不可被施加到二者,否则图案将丢失。因此,图14示出了站340,该站340在此适于将三种不同的光学可检测材料(例如,三种不同颜色的油墨)仅施加于材料元件305的顶部。在此情况下,站340包括三个图案化的印刷圆筒346a、346b和346c,每个所述印刷圆筒被配置为施加不同材料341a、341b、341c的工作以便形成多色图像。圆筒346a、346b、346c以常规方式相互配准。由于通过图12的上游工艺实现了高分辨率图案化,因此不需要超出人眼可见的配准之外的高度准确配准。印刷圆筒346a、346b、346c(在此,每个印刷圆筒与加压辊347a、347b、347c相对)和材料341a、341b、341c在此实施例中被配置为仅将材料沉积到元件305的顶部上,而不沉积到元件305之间的间隙内。这可以例如通过控制材料341a、341b、341c的黏度和/或选择仅在轻微压力下将材料施加到印刷表面的工艺(诸如,柔性版印刷)来实现。以此方式,多色图像仅被形成在元件305上并且在别处不存在。结果是包括高分辨率图案图像的图像阵列30,所述高分辨率图案图像根据期望的(宏观)图像或任何其他图案在颜色上变化。这可以被用于例如形成先前已经被证实极其难以制造的全色透镜状装置。
材料341a、341b、341c可以是可固化材料,在此情况下,根据需要,可以沿着运送路径定位一个或多个固化站348a、348b、348c。
图15示出了以上工艺的一个变体,其中在一个间接工艺中将光学可检测材料345a、345b、345c和345d施加到元件305的顶部。以相互配准的方式将所述材料施加到转移辊349(诸如,偏置辊),以在其上形成期望的多色图像。然后在一个步骤中将所述材料从转移辊349施加到元件305。已经发现,这实现了增大的分辨率。
在两个方法变体中,光学可检测材料可以仅被放置在元件305之间的间隙内,而不是被放置在它们的顶部上。这可以通过改变材料的黏度和/或利用材料被迫进入间隙内和/或被从顶部清洁的方法来实现。在又一改进方案中,一种光学可检测材料可以仅被放置在间隙内,且一种不同的光学可检测材料仅被放置到元件的顶部上。可以在US20110045248中找到关于如何施加光学可检测材料的更多细节以及合适类型的材料。
3.2基于浮雕的形成图像阵列的方法
在其他实施例中,图像阵列30可以通过浮雕结构形成,且在图16中示出了适合于此的多种不同的浮雕结构。因此,图16a以压印区域或凹陷区域的形式例示了图像元件的图像区域(IM),同时非压印部分对应于元件的非图像区域(NI)。图16b以凹入线或隆起的形式例示了元件的图像区域。
在另一种方法中,浮雕结构可以呈衍射格栅(图16c)或蛾眼/精细节距格栅(图16d)的形式。在图像元件由衍射格栅形成的情况下,则一个图像的不同图像部分(在一个图像元件内或在不同的元件中)可以由具有不同特性的格栅形成。差异可以是在于格栅的节距或旋转。这可以被用来实现多色衍射图像,所述多色衍射图像还将通过上文描述的机制表现出透镜状光学效果(诸如,动画)。例如,如果已经通过为每个元件写入不同的衍射轨迹创建了图像元件,则随着使装置倾斜,将发生从一个图像到另一图像的透镜状转变,如上文描述的,在此期间图像的颜色由于不同的衍射格栅而将逐渐改变。一种用于写入这样的格栅的优选的方法将是使用电子束写入技术或点阵技术。使用衍射结构来提供图像元件提供了一个主要的分辨率优点:尽管基于油墨的印刷对于反射对比和光源不变性通常是优选的,但是诸如现代电子束光刻的技术可以被使用生成以引起低至1μm或更小的衍射图像条,且可以使用UV浇铸固化技术来有效地复制这样的超高分辨率结构。
这样的蛾眼/精细节距格栅的衍射格栅还可以被定位在凹陷或隆起(诸如,图16a和图16b的那些凹陷或隆起)上,如分别在图16e和图16f中示出的。
图16g例示了提供消色差效果的简单的散射结构的使用。
此外,在一些情况下,图16a的凹陷可以被设置有油墨,或图16b中的凹入区域或隆起可以被设置有油墨。后者被示出在图16h中,在图16h中油墨层200被设置在隆起210上。因此,可以通过将适当的凸起区域或隆起形成在设置于透明衬底上的树脂层中来创建每个图像元件的图像区域。这可以是例如通过浇铸固化或压印实现的。然后通常使用平版印刷工艺、柔性版印刷工艺或凹版印刷工艺将有色油墨转移到凸起区域上。在一些实施例中,一些图像元件可以被印刷有一种颜色,且其他图像元件可以被印刷有第二颜色。以此方式,当使装置倾斜以创建上文描述的透镜状动画效果时,还可以看到图像随着观察者从一个视点向另一个视点移动而改变颜色。在另一实施例中,装置的一个区域内的全部图像元件可以被设置成一种颜色,之后在装置的另一区域内的全部图像元件被设置成一种不同的颜色。
最后,图16i例示了阿兹特克结构的使用。
此外,可以通过不同的元件类型的组合来限定图像区域和非图像区域,例如,图像区域可以是由蛾眼结构形成的,而非图像区域可以是由格栅形成的。替代地,图像区域和非图像区域可以甚至是通过不同节距或定向的格栅形成的。
在单独由格栅或蛾眼类型结构形成图像元件的情况下,浮雕深度将通常在0.05微米到0.5微米的范围内。对于诸如在图16a、图16b、图16e、图16f、图16h以及图16i中示出的那些结构,隆起/凹陷的高度或深度优选地在0.5μm到10μm的范围内,且更优选地在1μm到2μm的范围内。隆起或凹陷的通常宽度将是通过原图的性质限定的,但是通常会小于100μm,更优选地小于50μm,且甚至更优选地小于25μm。图像元件的尺寸且因此隆起或凹陷的尺寸将取决于以下因素,包括:所需的光学效应的类型、聚焦元件的尺寸以及期望的装置厚度。
4.乳浊层的施加
返回参考图1,乳浊层3包括不透明材料,该不透明材料的主要目的是提供一个合适的背景以用于稍后在该背景上印刷图形8。因此,优选地,所述乳浊层包括含有至少一种光散射物质(诸如,颜料)的聚合物的、非纤维材料。乳浊层3优选地是浅颜色,最优选地是白色或另一种浅颜色(诸如,灰白色或灰色),以使得稍后施加的图形层8将与其形成良好对比。在优选的实施例中,所述乳浊层各自具有至少70、优选地至少80且更优选地至少90的CIE L*a*b*颜色空间中的亮度L*。例如,每个乳浊层可以包括树脂(诸如,聚氨酯基树脂、聚酯基树脂或环氧基树脂)和乳浊颜料(诸如,二氧化钛(TiO2)、二氧化硅、氧化锌、氧化锡、粘土或碳酸钙)。
为了实现必需的不透明度,可以将两个或更多个乳浊层施加到聚合物衬底2的每个表面。每个层本身的光学密度通常可以是约0.2至0.5。优选地,将3个或更多个层施加到每个表面,彼此重叠。
在一个优选的实施方案中,所述乳浊层(优选地在聚合物衬底(2)的每个表面上一个)中的至少一个被制成导电的,例如,通过向所述乳浊层添加导电颜料。这减少了静电荷的影响,否则所述静电荷可能在处理期间积累在安全票证1上。
优选地使用印刷工艺(诸如,凹版印刷)将乳浊层施加到聚合物衬底,但是在其他情况下,所述乳浊层可以被涂覆到该衬底上,或通过胶版印刷、柔性版印刷、平版印刷或任何其他常规方法来施加。根据安全票证1的设计,可以横跨聚合物衬底的一个表面或两个表面上的间隙省去乳浊层,以形成窗口区域(所述窗口区域可以是全窗口或半窗口,或二者的混合物)。这可以是在施加工艺期间通过乳浊层的适当图案化实现的。
在上文在版块2中所提及的一种优选的方法中,乳浊层3的一个外部乳浊层在将图像阵列30施加在其上期间可以被施加作为粘结涂层307。
在替代构造中,乳浊层3可以包括自支撑预先成形层(可选地包括稍后形成窗口的孔径),所述自支撑预先成形层之后被层压到聚合物衬底2。在此情况下,所述乳浊层可以是聚合物的或可以具有纤维构造(诸如,纸),因此使安全票证成为“混合”纸/聚合物构造。
5.聚焦元件阵列和图像阵列的配准
在一些情况下,不需要聚焦元件阵列20和图像阵列30的准确配准,条件是这两个物件至少彼此粗略地配准以使得它们在期望的装置区域中重叠。对于波纹放大装置尤其如此,在波纹放大装置中,即使所述两个阵列失配,也将生成微缩图像阵列的放大型式,但是放大的图像的平移位置和/或定向和尺寸可能变化。
然而,如果可以在聚焦元件阵列20和图像阵列30之间实现配准,则这实现了对由装置所生成的光学效应的级别控制,所述光学效应极其难以通过任何其他手段模仿,从而给伪造者提出了重大挑战。例如,在波纹放大装置中,准确配准使得对于所制造的每一个装置都能够将放大的图像的精确位置、尺寸和定向维持恒定,使得核对该装置的真实性的用户将能够将放大的图像的位置与安全票证上的某个参考点(诸如,装置10的中心)进行比较,如果不正确,则由于该装置是欺骗性的而拒绝该装置。
配准对透镜状类型装置的影响甚至更深刻,在透镜状类型装置中,将显示交错的图像中的每个图像的视角范围取决于在每个透镜下面的相应的图像元件的定位。重要的是实现良好的斜交配准,以使得所述两个阵列的定向被对准。如果未对准,则个体图像元件的部分将从意在查看它们所使用的透镜的覆盖区延伸到另一个,其结果是,可能不恰当地显示期望的图像,或仅横跨安全装置的一部分显示期望的图像。此外,在聚焦元件阵列20没有准确平移配准(在机器方向上和/或横向方向上)到图像阵列30的情况下,不可能控制图像元件相对于透镜的位置,这意味着不能够控制当使装置倾斜时它们将被显示的顺序。例如,在实践中,当沿着法线查看该装置时意在被显示的图像可能仅在某个偏轴角度下被显示,且意在示出动画的不同极端的图像(例如,在其最大尺寸下和在其最小尺寸下的物品)可以在相邻的视角范围下被显示,这意味着在倾斜时该动画显现为跳帧,从一个帧跳到另一帧而它们之间没有平滑连续。已经提出了用于避免此问题的多种方法,包括使用如在GB-A-2490780中所描述的循环效应,在GB-A-2490780中图像被配置为使得无论哪个图像位于中心观看位置处,都将显示相同的循环动画。然而,缺乏配准限制了可以被成功实施的光学效应的类型。特别地,从不同视点示出相同物品以便在倾斜时创建3D效果的图像组将大大受益于准确配准。
下文讨论了用于改善聚焦元件阵列20和图像阵列30之间的配准的一些优选的方法。
5.1机械配准
图17示出了本发明的一个实施方案,该实施方案在聚焦元件阵列20和图像阵列30之间提供良好的斜交配准,且也提供了平移配准的改善。
聚合物衬底2被设置有沿着机器方向间隔的至少一行孔径51。优选地,这样的两行孔径51被设置在卷材的两侧处。生产线可以被设置有用于将孔径51切割到聚合物衬底2内的模切模块(die cutting module)50,例如,使用模具圆筒55抵靠具有对应的凹陷的加压圆筒56。替代地,聚合物衬底2可以被供应有预先切割的孔径51。
在在此示意性示出但可以采取上文在版块2中所讨论的形式中的任何一种形式的聚焦元件阵列模块200中,浇铸工具221或与浇铸工具221相对设置的加压圆筒57被配备有对应的钉52,所述钉52被布置成沿着对应于聚合物衬底中的孔径51的位置的行突出。在使用时,钉52延伸穿过孔径51,在形成聚焦元件阵列20时,横跨聚合物衬底的宽度保持与该聚合物衬底成直角。
卷材2之后被传送到图像阵列成形模块300,该图像阵列成形模块300再次被示意性地示出但可以采取上文在版块3中所讨论的形式中的任何一个。模具成形件302或与模具成形件302相对的加压圆筒58被设置有多行钉52,当聚合物衬底被传送通过该模具成形件和该加压圆筒之间的辊隙时,所述钉52如前所述那样与聚合物衬底中的孔径51接合,从而保持聚合物衬底成直角。这样,所施加的聚焦元件阵列20和图像阵列30之间的斜交程度被减小。
应理解,无论处理步骤的顺序如何,都可以采用以上涉及孔径和钉的接合的技术,且也可以在其他步骤(诸如,乳浊层的施加)期间利用所述技术。
此方法附加地实现了部件的平移配准的改善,但程度较低。
5.2聚焦元件阵列和图像阵列的同时施加
在本发明的优选的实施方案中,聚焦元件阵列20和图像阵列30被施加到透明材料的相反侧,无论这是聚合物衬底2还是另一个支撑层,该另一个支撑层之后可以被施加到聚合物衬底2或被施加到常规(诸如,纸基)安全票证,例如,以便形成在图1(d)中示出的结构。
在这样的情况下,高度期望的是,将聚焦元件阵列20和图像阵列30同时施加到衬底的相反表面。换言之,在机器方向上沿着运送路径在相同位置处。
图18(a)示出了在将聚焦元件阵列20和图像阵列30分别施加到聚合物衬底2的第一表面和第二表面的情况下的这样的一个实施例。然而,相同的原理可以被应用于诸如安全线的物品的构造,在此情况下,衬底2将由某个其他通常较薄的透明膜替换。聚焦元件阵列20和图像阵列30可以是使用上文在版块2和版块3中所描述的工艺中的任何一种形成的。为了清楚起见,图18(a)仅描绘了用来形成聚焦元件阵列20和图像阵列30的设备的选定部件,即,浇铸工具221(例如,如图4至图8中的任何一个中示出的)和模具成形件302(例如,如图12至图15中的任何一个中示出的)。生产线的其他部件未被示出。浇铸工具221和模具成形件302被布置在传送聚合物衬底2所沿的运送路径的相反侧上,以便形成一个(低压力)辊隙,聚合物衬底2穿过该辊隙。在沿着聚合物衬底2的每个位置处,该聚合物衬底2的第一表面2a因此在聚合物衬底2的第二表面2b与模具形式302接触的同时与浇铸工具221接触。结果,将聚焦元件阵列20和图像阵列30同时施加到衬底卷材的每个点。
这具有的显著优点是:当将聚焦元件阵列20施加到聚合物衬底2时由于处理温度等的改变所导致的由聚合物衬底2经历的任何变形将与当施加图像阵列30时的任何变形完全相同。在施加聚焦元件阵列20的时刻和施加图像阵列30的时刻之间,卷材没有时间来膨胀或收缩,这是由于它们同时发生。这样,自动实现了两个部件之间的高度配准。
在图18(a)中示出的布置具有以下缺点:由于浇铸工具221和模具成形件302之间的辊隙构成聚合物衬底和浇铸工具221之间的第一接触点,因此形成聚焦元件阵列20的透明的可固化材料205在其进入该辊隙时将是基本上未固化的。这样,在浇铸工具221和模具成形件302之间所施加的压力应是低的,以便避免损坏浇铸的聚焦元件阵列20。
图18(b)示出了一种改善的布置,其中聚焦元件阵列20的形成和图像阵列30的施加仍然可以被认为是同时的,因为在浇铸工具221和模具成形件302之间的辊隙位置处,可固化材料205仍然与浇铸工具221上的表面浮雕接触。从压带辊61处的第一点围绕浇铸工具221的一部分卷绕聚合物衬底,在该第一点处,聚焦元件阵列20的浇铸开始,直到与模具成形件302的辊隙为止,在该与模具成形件302的辊隙处,聚焦元件阵列20将相对良好地固化,优选地完全固化。这样,可以使两个部件221、302之间的压力相对于图18(a)实施方案中的两个部件221、302之间的压力增加,这是由于材料205是相对硬的且不太易于损坏。这改善了在图像阵列形成工艺中所实现的质量。示出的布置的又一益处是衬底2围绕模具成形件302的卷绕长度增加,在此还允许延长的固化。衬底2从辊隙位置直到引离辊(take-offroller)62都保持接触模具成形件302。
6.可选的附加特征和优选的实施例
如上文提及的,虽然在许多情况下期望的是使用聚合物衬底2作为聚焦元件阵列20和图像阵列30之间的光学垫片,但这不是必要的,且上文提供了用于将两个部件布置在聚焦元件阵列20的一侧上的方法。这可以被用来提供许多新效果。
图19示出了第一实施例,其中聚合物衬底2的第一表面上的乳浊层3a被用作光学障碍物,以分离两个基于透镜的安全装置,第一个通过聚焦元件阵列20a和图像阵列30a形成,且第二个是通过聚焦元件阵列20b和图像阵列30b形成。图像阵列30a位于乳浊层3a的顶部上,且聚焦元件阵列20定位在图像阵列30a之上。这可以是例如通过使用上文在版块3中所描述的方法制造的,具有由乳浊材料所形成的粘结涂层207以形成层3a。聚焦元件阵列20可以被形成有一个整体光学间隔部分,以提供必需的焦距fa,如上文在版块2中描述的。替代地,聚焦元件阵列20可以被形成在支撑层201(未示出在图19中)上,且图像阵列可以被形成在支撑层201的相反侧上。然后可以通过层压或热冲压将二者施加到乳浊层。
然而,在施加乳浊层3a之前,必须在聚合物衬底2的第一表面上形成图像阵列30b,且这可以是通过先前描述的方法中的任何一种实现的。也可以使用在版块2中所描述的方法中的任何一种将聚焦元件阵列20b形成在聚合物衬底2的第二表面上。聚合物衬底2提供实现焦距fb所必需的光学间隔。
图20示出了安全票证1的另一实施例。在此,聚合物衬底2首先被设置有乳浊层3a(以及可选地3b),然后被印刷有图形层8a、8b,如上文在版块0.3中所描述的。直到此时才施加由图像阵列30和聚焦元件阵列20所形成的安全装置10。这些部件中的每个都可以是使用上文所描述的方法中的任何一种形成的,例如,横跨衬底2层压携带这两个部件的安全片材。图像阵列30和聚焦元件阵列20基本上横跨安全票证1的整个表面或安全票证1的至少很大一部分延伸,以便产生强烈的视觉冲击。图像阵列30优选地被配置为具有低填充因子,以便不显著妨碍对下面的图形层8a的查看。例如,装置10可以是波纹放大器或整体成像装置,这二者都很好地适于此应用。
图20还例示了可以在本发明的任何实施方案中所设置的另一可选特征,即,伪装层(camouflage layer)90。设置此特征以从图像阵列30的聚焦型式不可见的查看侧将图像阵列30的存在隐藏。这是期望的,因为当在没有聚焦元件阵列20的情况下查看时,图像阵列30很可能由于微缩图像或通常构成该微缩图像的图像元件的每个精细图案而具有暗淡、模糊的外观。该伪装层可以由任何合适的不透明材料形成,但金属油墨、彩虹色油墨或颜色偏移油墨是特别优选的。层90可以是均匀的或图案化的,例如,显示标记。
在图21(a)中以平面视图且在图21(b)中以横截面示出了安全票证1的另一优选的实施例。安全票证1的构造与在图1(a)和图1(b)中示出的基本上相同,但是安全装置10可以替代地具有在图1(c)或图1(d)中示出的构造。
形成安全装置10的图像阵列30和聚焦元件阵列20被配置为横跨区域5(在此是全窗口区域)显示聚焦的图像(其可以优选地是光学可变的),该聚焦的图像是另一图像的一图案或一部分,该另一图像也由图形层8横跨安全票证1位于区域5外部的第二区域6显示。在示出的实施例中,第二区域6包含安全票证1位于窗口5外部的整个区域,但这不是必要的。然而,优选地,区域6毗连(即,邻接)窗口区域5,且期望地围绕窗口区域5。
所述两个区域被配置为显示彼此相同的图像,优选地重复的“壁纸”类型图案,但这不是必要的,且窗口5可以提供任何图像的缺失部分,所述任何图像的剩余部分被显示在区域6中。然而,区域6中的图像将显现为静止,这是因为它是通过常规手段在图形层8中形成的。然而,在区域5中,该图像将被聚焦元件阵列20投射到图像平面上,因此显现为非静止,倾向于在倾斜时相对于图形层8中的图像移动。此效应可以通过将装置10形成为光学可变装置(诸如,波纹放大器或透镜状装置)来进一步增强,在这两种情况下都投射与区域6中相同的图像,但是以在使该装置倾斜时改变的方式。例如,波纹放大器以放大的微缩图像阵列的形式表现图像,可以在倾斜时横跨区域5给出阵列移动和图像“卷动”的印象。一个透镜状设备可以被布置成使该图像有活力,例如,通过使它在内部区域5周围移动,和/或通过改变它的颜色。
优选地,装置10被配置为使得通过控制由聚焦元件阵列20所施加的任何放大因子以及控制形成图像阵列30的元件的尺寸,以与在区域6中基本上相同的尺寸在区域5中显示图像。
结果是一个特别独特的安全效应。应理解的是,区域6中的上文描述的图像通常将不形成整个图形层8,而是除它之外,另外设置其他特征(诸如,肖像、标记等)。例如,该图像可以为这些特征提供背景。
7.优选的处理次序
如开始所述的,可以按不同的顺序执行制造安全票证1时所涉及的多个步骤。然而,某些顺序提供了特别的益处,且下文给出了一些实施例。还相关的是,在供应聚合物衬底2的初始卷材形式上执行哪些步骤,以及在将卷材切割成片材之后在片材供给工艺中执行哪些步骤。
现在参考在图2中介绍的工艺步骤的编号来描述一些优选的实施例。
在第一优选的实施方案中,该工艺的关键步骤在聚合物衬底2的连续卷材上全部在位执行。这具有的益处是,可以实现多种工艺之间的最准确配准。因此,在一个实施例中,使用上文在版块2中所讨论的方法中的任何一种执行第一步骤S200,以将聚焦元件阵列20施加到聚合物衬底。如果将使用任何配准区域/标记,则它们也应在此阶段形成。如果聚焦元件阵列20的形成涉及升高的温度,则首先执行此工艺是有利的,以使得可以在稍后的步骤期间将任何热扭曲考虑在内。
接下来,在步骤S400中施加乳浊层(版块4),例如,通过凹版印刷,然后形成图像阵列30,例如,使用在版块3中描述的工艺中的任何一种。以上全部可以在初始卷材宽度(例如,0.75m至1.5m宽)上执行。如果必要的话,该卷材之后可以被割开,以使其变窄(步骤S800)。
该卷材之后被切割成片材(步骤S900),并且随后被印刷,并且在切割成票证之前经受任何进一步的修整工艺。
第二优选的选项与上文基本上相同,不同之处在于,在单独的印刷机上(即,非在位)执行步骤200,之后乳浊层和图像阵列30然后被施加到卷材(在位)。
第三优选的选项与上文的第一优选的实施方案基本上相同,但是在卷材已经被变窄(步骤S800)之后而且在形成片材(步骤S900)之前施加图像阵列30。控制较窄的卷材上的卷材张力可能更容易实现(与最初的宽的卷材相反),因此可以以此方式实现更高的配准和图像分辨率。
在第四优选的选项中,通过推迟图像阵列30的形成直到在形成片材之后(步骤S900)从而通常在平版印刷机或柔性版印刷机上的印刷工作中修改上文的第一选项和第二选项中的任一个。
在第五优选的选项中,仅在卷材上执行乳浊层3的施加(步骤S400),且在形成片材(步骤S900)之后,在片材供给工艺中执行聚焦元件阵列20和图像阵列30的形成。例如,可以首先将图像阵列30在片材的第一表面上施加到该片材,随后是将聚焦元件阵列20施加在相同表面上,例如,纳入一个光学垫片。可以使用上文提及的工艺中的任何一个。优选地,这些步骤在印刷图形层8之后,并且可能地在已经施加了任何其他安全装置9之后进行。
通过使聚焦元件阵列形成步骤和图像阵列形成步骤朝向制造工艺的末端移动,可以减少浪费和成本。这是因为与制造工艺的其他步骤相比,所述两个步骤相对缓慢且昂贵。通过在形成聚焦元件阵列20和图像阵列30之前完成更多的其他工艺步骤,这些更昂贵的步骤仅需要在聚合物衬底的满足每个在前步骤中必需的质量阈值的区段上执行,而不需要在任何废弃材料上执行。
虽然由于这个原因,优选的是,使步骤S200和步骤S300二者都朝向制造工艺的末端移动,但如果以此方式推迟仅一个或另一个,则仍然可以实现益处。因此,可以在卷材上执行这些步骤中的一个(即,在形成片材S900之前),且可以在片材上执行仅剩余的另一个。
Claims (60)
1.一种制造安全票证的方法,包括:
提供具有第一表面和第二表面的聚合物衬底;以及,按任何顺序:
(a)横跨第一区域将聚焦元件阵列施加到该聚合物衬底的第一表面;
(b)通过以下步骤形成包括第一可固化材料的图案的图像阵列:
(b)(i)提供模具成形件,该模具成形件具有包括限定该图案的凸起区域和凹陷区域的布置的表面;
(b)(ii)将第一可固化材料施加到该模具成形件的表面,使得所述第一可固化材料基本上填充所述凹陷区域;
(b)(iii)使得图案支撑层与该模具成形件的表面接触,使得该图案支撑层覆盖所述凹陷区域;
(b)(iv)使该图案支撑层与该模具成形件的表面分离,使得根据该图案,所述凹陷区域中的第一可固化材料从所述凹陷区域被移除以及被保留在该图案支撑层上;以及
(b)(v)在步骤(b)(ii)期间和/或之后,在一个或多个固化步骤中使该第一可固化材料至少部分地固化;
其中该图案支撑层包括该聚合物衬底或步骤(b)还包括将该图案支撑层施加到该聚合物衬底,使得该图像阵列位于与该聚焦元件阵列以基本上等于该聚焦元件的焦距的一距离间隔开的平面内,由此所述聚焦元件表现出该图像阵列的基本上聚焦的图像;
以及
(c)将至少一个乳浊层施加到该聚合物衬底的第一表面和/或第二表面,所述乳浊层或每个乳浊层包括不透明材料,其中该图像阵列位于该衬底的第一表面上的该聚焦元件阵列和至少一个乳浊层之间,或至少该衬底的第一表面上的乳浊层限定形成窗口区域的一间隙,在该窗口区域内布置该聚焦元件阵列的至少一部分,使得在该窗口区域中显示该图像阵列的至少一部分的基本上聚焦的图像。
2.根据权利要求1所述的方法,其中该图像阵列位于该聚合物衬底的第一表面或第二表面上。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中步骤(b)(ii)包括在至少两个顺序施加步骤中将该第一可固化材料施加到该模具成形件的表面,使得在第一施加步骤中未大体上填充的凹陷区域中的任何一个在第二施加步骤或随后的施加步骤中被大体上填充。
4.根据权利要求3所述的方法,其中步骤(b)(v)包括在步骤(b)(ii)中的每个顺序施加步骤之间,使所述凹陷区域中的第一可固化材料至少部分地固化。
5.根据权利要求3或4所述的方法,其中在所述至少两个顺序施加步骤中的最后一个中所施加到该模具成形件的表面的第一可固化材料在步骤(b)(iii)之前仅被部分地固化,并且一旦使得该图案支撑层已经与该模具成形件接触就被完全固化。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中步骤(b)(ii)还包括从该模具成形件的、位于所述凹陷区域外部的表面移除任何过量的第一可固化材料,优选地使用刮墨刀或通过抛光。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中在步骤(b)(ii)之后且在步骤(b)(iii)之前,步骤(b)还包括:
(b)(ii’)用第二可固化材料覆盖该模具成形件的表面以及覆盖填充有该第一可固化材料的凹陷区域;
其中步骤(b)(v)还包括使该第二可固化化合物至少部分地固化,且在步骤(b)(iii)中,该图案支撑层接触该模具成形件的表面上的第二可固化材料,使得在步骤(b)(iv)中,根据该图案,该第二可固化材料被附加地保留在该图案支撑层上,该第一可固化材料被保留在该第二可固化材料上。
8.根据权利要求1至6中的任一项所述的方法,其中在步骤(b)(iii)之前,步骤(b)还包括:
(b)(ii”)将第二可固化材料施加到该图案支撑层;
其中步骤(b)(v)还包括使该第二可固化化合物至少部分地固化,且在步骤(b)(iii)中,该图案支撑层的表面上的第二可固化材料接触该模具成形件,使得在步骤(b)(iv)中,根据该图案,该第一可固化材料保留在该第二可固化材料上。
9.根据权利要求7或8所述的方法,其中该第二可固化材料是在可见光谱中基本上不透明的材料,该第二可固化材料优选地形成步骤(c)中所施加的至少一个乳浊层中的一个。
10.根据权利要求7至9中的任一项所述的方法,其中该第二可固化材料包括导电物质。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中在步骤(b)(iv)中保留在该图案支撑层上的第一可固化材料呈对应于该图案的多个印刷特征的形式,所述多个印刷特征中的每个印刷特征都突出远离该图案支撑层,以形成所述多个印刷特征的凸起表面,所述多个印刷特征通过该图案支撑层上的第一可固化材料中的间隙彼此分离,且在步骤(b)(iv)之后且优选地在步骤(b)(v)之后,步骤(b)还包括:
(b)(vi)将至少一种光学可检测材料施加到该图案支撑层的至少一部分,使得所述至少一种光学可检测材料仅存在于所述印刷特征的凸起表面上,且基本上不存在于在该图案支撑层上的第一可固化材料中使所述印刷特征分离的间隙中,或者使得所述至少一种光学可检测材料仅存在于该图案支撑层上的第一可固化材料中使所述印刷特征分离的间隙内,且基本上不存在于所述印刷特征的凸起表面上。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中该图像阵列被配置为与该聚焦元件阵列协作,以生成光学可变效应。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中在步骤(a)中,该聚焦元件阵列是通过以下步骤形成的:
(a)(i)至少在与第一区域的区域对应的区域之上,将至少一种透明的可固化材料施加到聚焦元件支撑层或施加到携带对应于聚焦元件的表面浮雕的浇铸工具;
(a)(ii)用该浇铸工具使所述透明的可固化材料成形;以及
(a)(iii)使所述透明的可固化材料固化,以便保留表面浮雕;
其中该聚焦元件支撑层包括该聚合物衬底,或者步骤(a)还包括至少横跨该第一区域将该聚焦元件支撑层施加到该聚合物衬底的第一表面。
14.根据权利要求13所述的方法,其中仅在与第一区域的区域对应的区域之上,将所述至少一种透明的可固化材料施加到该聚焦元件支撑层或施加到该浇铸工具,且在延伸超出该第一区域的区域之上,优选地在该浇铸工具的基本上整个区域之上,该浇铸工具携带表面浮雕。
15.根据权利要求13或14所述的方法,其中该浇铸工具上的表面浮雕被配置为使得成形的透明的可固化材料的厚度可选地加上该聚焦元件支撑层的厚度基本上等于成形的聚焦元件的焦距,由此优选地,该阵列的焦平面基本上对应于该聚合物衬底的第一表面或第二表面。
16.根据权利要求13或14所述的方法,其中该浇铸工具包括承载片材的圆筒,其中表面浮雕被限定在该圆筒的周界上,使该浇铸工具圆筒与所述至少一个乳浊层的施加配准,使得该圆筒上的该片材的端部之间的接合点落入该聚合物衬底的已经或将用所述至少一个乳浊层覆盖的区域内。
17.根据权利要求1至12中的任一项所述的方法,其中在步骤(a)中,该聚焦元件阵列是根据期望的阵列图案通过将隆起树脂印刷到聚焦元件支撑层上来形成的,具有表面能量的该隆起树脂被配置为使得该隆起树脂采用能够在沉积到该聚焦元件支撑层上时聚光的轮廓,其中该聚焦元件支撑层包括该聚合物衬底,或者步骤(a)还包括至少横跨该第一区域将该聚焦元件支撑层施加到该聚合物衬底的第一表面。
18.根据权利要求1至12中的任一项所述的方法,其中在步骤(a)中,该聚焦元件阵列是通过如下方式形成的:通过处理聚焦元件支撑层的表面,以便使聚焦元件支撑层的表面属性根据期望的阵列图案变化,优选地使聚焦元件支撑层的表面能量根据期望的阵列图案变化,并且在该聚焦元件支撑层之上施加透明物质,由此该透明物质由于经处理的表面而成网状,以形成该聚焦元件。
19.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中该聚焦元件阵列包括不同焦距的聚焦元件,优选地具有不同的高度。
20.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,所述方法还包括:在该图像阵列之上施加伪装层,所述伪装层在该图像阵列与该安全票证的相对的侧上的观察者之间,从该安全票证的相对的侧上图像阵列的聚焦的图像不可见,该伪装层优选地包括彩虹色层、颜色偏移层或液晶材料层,可选地图案化层。
21.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中该聚焦元件阵列和该图像阵列被设置在所述至少一个乳浊层的相同侧上,所述至少一个乳浊层位于该图像阵列和该聚合物衬底之间,且该聚焦元件阵列和该图像阵列横跨该聚合物衬底的整个区域的至少25%延伸,更优选地至少50%延伸,还优选地至少70%延伸,且最优选地横跨该聚合物衬底的基本上整个区域延伸。
22.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中所述至少一个乳浊层中的一个或多个包括导电材料。
23.一种安全票证,所述安全票证是根据权利要求1至21中的任一项所述的方法制成的,优选地是钞票、支票、识别票证、护照、签证或票税。
24.一种将图案施加到图案支撑层的方法,包括以下步骤:
(b)(i)提供模具成形件,该模具成形件具有包括限定该图案的多个凹陷的一表面;
(b)(ii)将第一可固化材料施加到该模具成形件的表面,使得该第一可固化材料基本上填充所述多个凹陷,并且从该模具成形件的表面上的凹陷的外部移除任何过量的该第一可固化材料;
(b)(iii)使图案支撑层与该模具成形件的表面接触,使得该图案支撑层覆盖所述多个凹陷;以及
(b)(iv)使该图案支撑层与该模具成形件的表面分离,从而以对应于该图案的多个印刷特征的形式,使所述多个凹陷内的第一可固化材料从所述多个凹陷被移除并且被保留在该图案支撑层上;
其中所述多个印刷特征中的每个印刷特征突出远离该图案支撑层,以形成所述多个印刷特征的凸起表面,且其中所述多个印刷特征通过该图案支撑上的第一可固化材料中的间隙而被彼此分离;
该方法还包括以下步骤:
(b)(v)在步骤(b)(ii)期间和/或在步骤(b)(ii)之后,在一个或多个固化步骤中使该第一可固化材料至少部分地固化;以及
(b)(vi)将至少一种光学可检测材料施加到该图案支撑层的至少一部分,使得所述至少一种光学可检测材料仅存在于所述印刷特征的凸起表面上,且基本上不存在于该图案支撑层上的第一可固化材料中使所述印刷特征分离的间隙内,或者使得所述至少一种光学可检测材料仅存在于该图案支撑层上的第一可固化材料中使所述印刷特征分离的间隙内,且基本上不存在于所述印刷特征的凸起表面上。
25.根据权利要求24所述的方法,其中在步骤(b)(vi)中,具有不同的光学检测特性的至少两种光学可检测材料被施加到该图案支撑层的至少一部分,优选地在侧向偏置的子部分内。
26.根据权利要求25所述的方法,其中将所述至少两种光学可检测材料以相互配准的方式施加到该图案支撑层的该部分。
27.根据权利要求25或26所述的方法,其中所述至少两种光学可检测材料各自被按次序施加到转移表面,然后从该转移表面一起被施加到该图案支撑层的该部分,该转移表面优选地包括偏置辊或转移毯。
28.根据权利要求25至27中的任一项所述的方法,其中所述不同的光学检测特性是以下中的任一种:不同的可视颜色、不同的荧光、不同的冷光或不同的磷光。
29.一种制造安全装置的方法,包括:
(a)通过以下步骤在聚焦元件支撑层的第一区域上形成聚焦元件阵列,该第一区域小于该聚焦元件支撑层的整个区域:
(a)(i)在包括该第一区域以及与该第一区域侧向偏置的第二区域的区域之上,将至少一种透明的可固化材料施加到该聚焦元件支撑层或施加到携带对应于聚焦元件的表面浮雕的浇铸工具,该区域优选地包含该聚焦元件支撑层的整个区域或该浇铸工具的整个区域;
(a)(ii)用该浇铸工具使所述透明的可固化材料成形;
(a)(iii)仅使该第一区域中的所述透明的可固化材料固化,而不使该第二区域中的所述透明的可固化材料固化,以便在该第一区域中保留该表面浮雕;以及
(a)(iv)从该第二区域移除未固化的透明的可固化材料。
30.根据权利要求29所述的方法,其中所述透明的可固化材料通过暴露至至少第一波长的辐射能够固化,所述至少第一波长的辐射优选地是UV辐射,且通过穿过图案化的掩膜将所述透明的可固化材料暴露至至少第一波长的辐射来执行步骤(a)(iii),该图案化的掩膜将该第一区域限定为该第一区域的辐射透射部分。
31.根据权利要求30所述的方法,其中该表面浮雕和该掩模被布置在该聚焦元件支撑层的相反侧上,且这二者被配置为当该聚焦元件支撑层被传送经过该表面浮雕和该掩模时,这二者以彼此基本上相同的速度且与该聚焦元件支撑层基本上相同的速度移动,该表面浮雕和该掩膜各自优选地被携带在相应的相对圆筒上。
32.根据权利要求29至31中的任一项所述的方法,其中该第一区域限定标记,优选地为字母数字字符、符号、徽标、图形等。
33.一种制造安全装置的方法,包括:
(a)通过以下步骤在聚焦元件支撑层的至少第一区域上形成聚焦元件阵列:
(a)(i)在包括至少第一区域的区域之上,将至少一种透明的可固化材料施加到该聚焦元件支撑层或施加到携带对应于聚焦元件的表面浮雕的浇铸工具;
(a)(ii)用该浇铸工具使所述透明的可固化材料成形;以及
(a)(iii)使所述透明的可固化材料固化,以便至少在该第一区域中保留该表面浮雕;
其中该浇铸工具包括携带该表面浮雕的带,该带被配置为以与该聚焦元件支撑层基本上相同的速度、沿着传送该聚焦元件支撑层的运送路径的至少一部分移动,该部分包括一个区段,在该区段中该聚焦元件支撑层在上游圆筒和下游圆筒之间,该运送路径的所述区段优选地是相对平面的,且当该带和该聚焦元件支撑层横贯该运送路径的所述区段时执行步骤(a)(iii)。
34.根据权利要求33所述的方法,其中该带被形成为绕至少两个辊支撑的无接头环,该带在步骤(a)(iii)之后与该聚焦元件支撑层分离且被保留以用于在该聚焦元件支撑层的随后部分上使透明的可固化材料成形。
35.根据权利要求33所述的方法,其中该带被形成为转移部件,该转移部件在步骤(a)(iii)之后保持在所述聚焦元件支撑层上,且能够可选地在分立的工艺中被移除。
36.根据权利要求33至35中的任一项所述的方法,其中使用至少两个固化能量源优选地辐射源来执行步骤(a)(iii),所述至少两个固化能量源沿着该运送路径的该区段和/或在该运送路径的两侧上彼此间隔。
37.一种制造安全装置的方法,包括:
(a)通过以下步骤在聚焦元件支撑层的第一区域上形成聚焦元件阵列,该第一区域小于该聚焦元件支撑层的整个区域:
(a)(i)在包括第一区域以及与该第一区域侧向偏置的第二区域的区域之上,将至少一种透明的可固化材料施加到该聚焦元件支撑层或施加到携带对应于聚焦元件的表面浮雕的浇铸工具,该区域优选地包含该聚焦元件支撑层的整个区域或该浇铸工具的整个区域;
(a)(ii)用该浇铸工具使该透明的可固化材料成形;以及
(a)(iii)使该第一区域和该第二区域中的所述透明的可固化材料固化,以便在该第一区域中保留该表面浮雕;
其中该表面浮雕被配置为使得在固化的透明材料中,该第一区域中的聚焦元件的最高部分与该第二区域中的固化的透明材料的高度齐平或低于该第二区域中的固化的透明材料的高度。
38.根据权利要求37所述的方法,其中该表面浮雕被配置为使得在该第二区域中,固化的透明材料的表面是基本上平面的。
39.根据权利要求37所述的方法,其中该表面浮雕被配置为使得在该第二区域中,固化的透明材料的表面携带光漫射无光泽结构。
40.根据权利要求37至39中的任一项所述的方法,其中该聚焦元件是凹面聚焦元件,被限定为固化的透明材料的表面中的凹部。
41.一种安全装置,包括由横跨聚焦元件支撑层的第一区域布置的至少一种可固化透明材料形成的聚焦元件阵列,其中所述至少一种可固化透明材料附加地横跨该聚焦元件支撑层的、与该第一区域侧向偏置的第二区域延伸,且该第一区域中的聚焦元件的最高部分与该第二区域中的可固化透明材料的高度齐平或低于该第二区域中的可固化透明材料的高度。
42.根据权利要求29至32、33至36或37至40中的任一项所述的方法,还包括:
(b)设置图像阵列,该图像阵列位于与该聚焦元件阵列以基本上等于聚焦元件的焦距的一距离间隔开的平面内,由此所述聚焦元件表现出该图像阵列的基本上聚焦的图像。
43.根据权利要求41所述的安全装置,还包括图像阵列,该图像阵列位于与该聚焦元件阵列以基本上等于聚焦元件的焦距的一距离间隔开的平面中,由此所述聚焦元件表现出该图像阵列的基本上聚焦的图像。
44.一种制造安全装置的方法,包括:
提供具有第一表面和第二表面的透明支撑层;
在机器方向上沿着运送路径传送该透明支撑层;且在传送期间,同时地:
(a)在至少第一区域中在该透明支撑层的第一表面上形成聚焦元件阵列;以及
(b)在该第一区域的至少一部分中将图像阵列施加到该透明支撑层的第二表面;
由此使该聚焦元件阵列和该图像阵列至少在该机器方向上彼此配准。
45.根据权利要求44所述的方法,其中在步骤(a)中,使用聚焦元件圆筒,以在该透明支撑层的第一表面上形成该聚焦元件阵列,在聚焦元件圆筒的周界上携带对应于该聚焦元件阵列的表面浮雕,且在步骤(b)中,使用图像圆筒来将该图像阵列施加到该透明支撑层的第二表面,在该聚焦元件圆筒和该图像圆筒之间所形成的辊隙处同时地执行步骤(a)和步骤(b),该透明支撑层穿过该辊隙经过。
46.根据权利要求45所述的方法,其中该运送路径被配置为使得保持该透明支撑层在第一接触点和最后的接触点之间、在该聚焦元件圆筒的周界的一部分上与该聚焦元件圆筒接触,第一接触点和最后的接触点以一非零距离彼此间隔开,其中形成在该聚焦元件圆筒与该图像圆筒之间的辊隙位于该第一接触点和该最后的接触点之间、沿着运送路径距该最后的接触点比距该第一接触点更近,或者形成在该聚焦元件圆筒与该图像圆筒之间的辊隙形成该最后的接触点。
47.根据权利要求44至46中的任一项所述的方法,其中步骤(a)包括:
(a)(i)在至少包括该第一区域的区域之上,将至少一种透明的可固化材料施加到该透明支撑层或者施加到携带对应于聚焦元件的表面浮雕的浇铸工具,该浇铸工具优选地是聚焦元件圆筒;
(a)(ii)用该浇铸工具使所述透明的可固化材料成形;以及
(a)(iii)使所述透明的可固化材料固化,以便在该第一区域中保留该表面浮雕。
48.根据权利要求76和47所述的方法,其中该聚焦元件圆筒构成该浇铸工具,且当该透明支撑层被保持为在该聚焦元件圆筒的周界的一部分之上与该聚焦元件圆筒接触时,执行步骤(a)(iii),使得在该聚焦元件圆筒和该图像圆筒之间的辊隙的位置处,使所述至少一种透明的可固化材料至少部分地固化,优选的完全地固化。
49.一种安全票证,包括:
一个透明聚合物衬底,所述透明聚合物衬底具有第一表面和第二表面;
至少一个乳浊层,所述至少一个乳浊层在该聚合物衬底的第一表面的至少一部分上;
第一图像阵列,所述第一图像阵列被布置在所述至少一个乳浊层上,所述至少一个乳浊层在该第一图像阵列和该聚合物衬底之间;
第一聚焦元件阵列,所述第一聚焦元件阵列被布置在该第一图像阵列之上,该第一图像阵列在该第一聚焦元件阵列和所述至少一个乳浊层之间,该第一图像阵列基本上位于该第一聚焦元件阵列的焦平面内,由此通过该第一聚焦元件阵列显示该第一图像阵列的基本上聚焦的图像;
第二图像阵列,所述第二图像阵列被布置在该聚合物衬底的第一表面上且在所述至少一个乳浊层和所该聚合物衬底之间,或被布置在该聚合物衬底的第二表面上;以及
第二聚焦元件阵列,所述第二聚焦元件阵列被布置在该衬底的第二表面上的第二图像阵列之上,该第二图像阵列基本上位于该第二聚焦元件阵列的焦平面内,由此通过该第二聚焦元件阵列显示该第二图像阵列的基本上聚焦的图像;
其中所述至少一个乳浊层对该第二聚焦元件阵列基本上隐藏该第一图像阵列,且对该第一聚焦元件阵列基本上隐藏该第二图像阵列。
50.根据权利要求49所述的安全票证,其中所述至少一个乳浊层基本上覆盖该聚合物衬底的整个第一表面,可选地不包括一个或多个窗口区域,所述窗口区域优选地与所述第一聚焦元件阵列和/或所述第二聚焦元件阵列侧向偏置。
51.根据权利要求49或50所述的安全票证,还包括至少一个乳浊层,所述至少一个乳浊层在该聚合物衬底的第二表面的至少一部分上,不包括定位有该第二聚焦元件阵列的至少一部分的窗口区域。
52.一种安全票证,包括衬底以及位于该衬底的第一区域中的安全装置,该安全装置包括:
(a)聚焦元件阵列,所述聚焦元件阵列在透明支撑层上,该透明支撑层包括该衬底或布置在衬底上的层;以及
(b)图像阵列,所述图像阵列位于与该聚焦元件阵列以基本上等于聚焦元件的焦距的一距离间隔开的平面中,由此所述聚焦元件表现出该图像阵列的基本上聚焦的图像;
其中该安全票证还包括一个图形层,该图形层至少横跨该衬底的、与该第一区域侧向偏置的第二区域延伸,该图形层被配置为表现出第一图案,且该图像阵列被配置为表现出相同的第一图案,由此在该第一区域中,所述聚焦元件表现出该第一图案的基本上聚焦的图像,当该改变视角时,所述基本上聚焦的图像显现为相对于由该第二区域中的图形层所表现出的第一图案的静止型式移动。
53.根据权利要求52所述的安全票证,其中该图像阵列上的第一图案的尺寸和所述聚焦元件的放大系数被配置为使得该第一图案的基本上聚焦的图像显现为与该第一图案的静止型式尺寸相同。
54.根据权利要求52或53所述的安全票证,其中该图像阵列包括构成该第一图案的微缩图像阵列,且该聚焦元件阵列的节距和该微缩图像阵列的节距以及该聚焦元件阵列和该微缩图像阵列的相对定向使得该聚焦元件阵列与该微缩图像阵列协作,以由于波纹效应而生成该微缩图像阵列的放大型式。
55.一种制造安全票证的方法,包括:
提供具有第一表面和第二表面的卷材形式的聚合物衬底;且按任何顺序:
(c)将至少一个乳浊层施加到卷材形式的聚合物衬底的第一表面和/或第二表面,所述乳浊层或每个乳浊层包括不透明材料;以及,可选地:
(a)横跨第一区域将聚焦元件阵列施加到卷材形式的聚合物衬底的第一表面;或
(b)在该第一区域中将图像阵列施加到卷材形式的聚合物衬底,使得该图像阵列位于与该聚焦元件阵列以基本上等于聚焦元件的焦距的一距离间隔开的平面内,由此所述聚焦元件表现出该图像阵列的基本上聚焦的图像;以及,然后
(q)在卷材运输的方向上将卷材切割成片材,然后在至少一个片材供给工艺中,在所述片材上执行步骤(a)和/或步骤(b)中尚未在卷材上执行的任何一个步骤,
使得该图像阵列位于该衬底的第一表面上的该聚焦元件阵列和所述至少一个乳浊层之间,或者至少该衬底的第一表面上的乳浊层限定形成窗口区域的一间隙,在该窗口区域中布置该聚焦元件阵列的至少一部分,使得在该窗口区域中显示该图像阵列的至少一部分的基本上聚焦的图像。
56.根据权利要求55所述的方法,在将卷材切割成片材之后并且优选地在在所述片材上执行尚未在卷材上执行的步骤(a)和/或步骤(b)中的任何一个步骤之前,还包括:
在至少一个片材供给工艺中,将图形层印刷到该聚合物衬底的第一表面和/或第二表面上的至少一个乳浊层上。
57.根据权利要求55或56所述的方法,其中在步骤(b)中,该图像阵列被设置在该聚合物衬底的第一表面上,该聚焦元件阵列包括一个光学间隔部分。
58.一种制造安全票证的方法,包括:
提供多个片材形式的票证衬底,所述票证衬底具有第一表面和第二表面,每个片材可选地携带以下中的一个:该票证衬底的第一表面上的聚焦元件阵列,或者图像阵列;
使用片材供给器将所述多个片材一个接一个地供给到运送路径中;
在该运送路径上,按任一顺序执行下面的步骤中的任一个或两个:
(a)横跨第一区域将聚焦元件阵列施加到片材形式的票证衬底的第一表面;和/或
(b)在该第一区域中将图像阵列施加到片材形式的票证衬底,
使得该图像阵列位于与该聚焦元件阵列以基本上等于聚焦元件的焦距的一距离间隔开的平面中,由此所述聚焦元件表现出该图像阵列的基本上聚焦的图像。
59.根据权利要求58所述的方法,在使用片材供给器将多个片材一个接一个地供给到运送路径中之后并且优选地在在片材上执行步骤(a)和/或步骤(b)之前,还包括:
将一个图形层印刷到该票证衬底的第一表面和/或第二表面上的至少一个乳浊层上。
60.根据权利要求58或59所述的方法,其中在步骤(b)中,该图像阵列被设置在该票证衬底的第一表面上,该聚焦元件阵列包括一个光学间隔部分。
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