CN108367584A - 安全印刷介质及其制造方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于形成安全票证的安全印刷介质。所述安全印刷介质包括：一个透明的或半透明的聚合物基底，所述聚合物基底具有相对的第一表面和第二表面；以及多个重叠的乳浊层，所述多个重叠的乳浊层被布置在所述聚合物基底的第一表面和/或第二表面上，每个乳浊层是一个半透光材料层。在所述基底的第一区域中，通过所述多个重叠的乳浊层彼此组合表现出多色调第一图像，所述多个重叠的乳浊层中的每个具有其中不存在该层的半透光材料的间隙，每一层的间隙根据一个不同的相应子图像来限定，所述子图像组合限定所述多色调第一图像。在任何一个位置处的彼此重叠的乳浊层的数目横跨所述基底变化，所得到的、所述多个重叠的乳浊层彼此组合的光学密度的变化导致所述多色调第一图像的多个色调。所述安全印刷介质还包括在第二区域中在所述聚合物基底的第一表面和/或第二表面上的多色调第二图像的印记，所述多色调第二图像不同于所述第一图像并且从在所述安全印刷介质的第一侧的观察者的视点看被表现出所述多色调第一图像的所述多个乳浊层覆盖。所述第一区域和第二区域至少部分地重叠。当所述观察者在反射光中查看所述安全印刷介质时，所述第一图像主导所述第一区域和第二区域的重叠区域的外观，且当所述观察者在透射光中查看所述安全印刷介质时，所述第二图像主导所述第一区域和第二区域的重叠区域的外观。

Description

安全印刷介质及其制造方法

本发明涉及适合于用于在制作安全票证(诸如，钞票、识别票证、护照、证书等)中使用的安全印刷介质，以及用于制造这样的安全印刷介质的方法，以及由所述安全印刷介质制作的安全票证。

为了防止伪造和能够核对真实性，安全票证通常被设置有一个或多个安全元件，所述安全元件难以或不可能用一般可用装置(特别是复印机、扫描仪或商业打印机)准确复制。一些类型的安全元件形成在票证基底的表面上，例如通过印刷到基底上和/或压印到基底内，诸如以创建精细线图案或倾斜时显露的潜像，而包括衍射光学元件等的其他类型的安全元件通常被形成在物品(诸如，安全线或转移箔)上，该物品然后被施加到票证基底或被纳入到票证基底内。又一个种类的安全元件是其中安全元件被整体地形成在票证基底本身内。这样的特征的众所周知的实例是通过控制造纸过程以便在根据期望的图像铺设纸纤维时改变纸纤维的密度来形成在纸票证基底内的常规水印。已经开发了可以实现当在透射光中查看基底时变得可见的高度复杂的、多色调的水印的多种技术。与票证基底成整体的安全元件(诸如，水印)具有以下显著益处：不能够在不损毁票证的完整性的情况下使所述安全元件从安全票证分离。

与常规的纸票证基底相比，聚合物票证基底(通常包括在每侧上涂覆有至少一个乳浊层以接收印刷品的透明聚合物基底或半透明聚合物基底)具有许多益处，包括寿命延长，这是由于它们的性质更更稳健并且耐污。聚合物票证基底还很好地适于更难以纳入在纸基票证内的某些类型的安全特征，诸如透明窗。然而，由于聚合物基底的非纤维构造，因此常规的水印技术不可用，因此限制了将安全元件整体形成在基底本身内的可能性。代替地，对于聚合物安全票证，通常在已经制造了票证基底之后施加安全元件，例如作为后续的安全印刷过程线的一部分，或通过施加箔。

将期望的是，提供一种聚合物票证基底——即，安全印刷介质，该安全印刷介质则可以被印刷在安全票证上以及以其他方式被加工成安全票证，所述聚合物票证基底具有整体安全特征，以增强票证基底本身的安全性，并最终增强由它形成的安全票证的安全性。

根据本发明，一种用于形成安全票证的安全印刷介质，包括：一个透明的或半透明的聚合物基底，所述聚合物基底具有相对的第一表面和第二表面；以及多个重叠的乳浊层，所述乳浊层被布置在所述聚合物基底的第一表面和/或第二表面上，每个乳浊层是一个半透光材料层，其中在所述基底的第一区域中，通过所述多个重叠的乳浊层彼此组合表现出多色调第一图像，所述多个重叠的乳浊层中的每个具有其中不存在该层的半透光材料的间隙，每一层的间隙根据一个不同的相应的子图像来限定，所述子图像组合限定所述多色调第一图像，由此在任何一个位置处的彼此重叠的乳浊层的数目横跨所述基底变化，所得到的、所述多个重叠的乳浊层彼此组合的光学密度的变化导致所述多色调第一图像的多个色调，并且所述安全印刷介质还包括在第二区域中在所述聚合物基底的第一表面和/或第二表面上的多色调第二图像的印记，所述多色调第二图像不同于所述第一图像并且从在所述安全印刷介质的第一侧的观察者的视点看被表现出所述多色调第一图像的多个乳浊层覆盖，所述第一区域和第二区域至少部分地重叠，由此当所述观察者在反射光中查看所述安全印刷介质时，所述第一图像主导所述第一区域和第二区域的重叠区域的外观，且当所述观察者在透射光中查看所述安全印刷介质时，所述第二图像主导所述第一区域和第二区域的重叠区域的外观。

本发明还提供了一种制作安全印刷介质的方法，包括：提供具有相对的第一表面和第二表面的透明的或半透明的聚合物基底；在第二区域中在所述聚合物基底的第一表面和/或第二表面上施加多色调第二图像的印记；将多个重叠的乳浊层施加到所述聚合物基底的第一表面和/或第二表面上，每个乳浊层是一个半透光材料层，其中在所述基底的第一区域，通过所述多个重叠的乳浊层彼此组合表现出多色调第一图像，所述多个重叠的乳浊层中的每个具有其中不存在该层的半透光材料的间隙，每一层的间隙根据一个不同的相应的子图像来限定，所述子图像组合限定所述多色调第一图像，由此在任何一个位置处的彼此重叠的乳浊层的数目横跨所述基底变化，所得到的、所述多个重叠的乳浊层彼此组合的光学密度的变化导致所述多色调第一图像的多个色调；其中从在所述安全印刷介质的第一侧的观察者的视点看，所述多个重叠的乳浊层覆盖所述多色调第二图像，且所述第一区域和第二区域至少部分地重叠；由此当所述观察者在反射光中查看所述安全印刷介质时，所述第一图像主导所述第一区域和第二区域的重叠区域的外观，且当所述观察者在透射光中查看所述安全印刷介质时，所述第二图像主导所述第一区域和第二区域的重叠区域的外观。

如在常规的聚合物票证基底(安全印刷介质)中，乳浊层(其通常由聚合物的、非纤维的、光散射材料形成)的主要功能是致使票证的大部分不透明并且提供在其上印刷可在完成的安全票证上要求的图形、安全图案和其他信息的合适的背景。然而，目前公开的安全印刷介质还提供了与在纤维票证基底中常见的整体安全特征(诸如，水印)类似的安全特征。具体地，目前公开的安全印刷介质规定，当在反射中查看时，多色调第一图像被显示给查看者，但是当被举到光处以便在透射中查看时，规定在所述多色调第一图像的区域中显露一个不同的多色调图像。

应领会的是，所述多色调图像的印记和/或所述乳浊层不需要与所述聚合物基底的表面直接接触，或彼此接触。相反，一个或多个附加的(透明的或半透明的)层可以存在于所述聚合物基底、所述印记和/或所述乳浊层之间，诸如底漆层和/或上文所提及的附加的着色层，所述印记/乳浊层仍然被认为被布置在基底表面“上”。

所述多色调第一图像是通过在多个乳浊层中的每个中插入一个或多个间隙(其原本覆盖大体上全部聚合物基底，也就是说，优选地覆盖该基底的至少50％，更优选地覆盖80％且最优选地覆盖全部剩余的基底)来实现的。在每个乳浊层中，根据一个不同的相应子图像布置所述间隙，所述不同的相应子图像的累积效应是所述安全印刷介质的光学密度横跨该基底的该区域变化，这取决于在每个点处存在的乳浊层的数目，导致显示的多色调图像。存在较少的乳浊层的位置(即，更多的乳浊层具有对齐的间隙的位置)将具有较低的光学密度，从而当对着暗表面查看所述基底时显现为比其他位置更暗。由于相对亮的位置通常给出更靠近查看者的印象，因此所得到的多色调图像可以提供强烈的三维效果，尤其是在所述子图像被布置成实现光学密度横跨该图像(当通过裸眼查看时在一个尺度上)渐进的情况下。

可以存在一个或多个附加的乳浊层，所述附加的乳浊层对该多色调图像没有贡献，例如，横跨所述基底的相关区域完全不存在，或横跨所述基底的该区域均匀地设置。另外，可以存在不止一个具有根据相同的子图像布置的间隙的乳浊层(假设存在至少两个乳浊层，每个乳浊层具有根据不同的子图像布置的间隙)。

从每个子图像将对限定相同的图像有贡献的意义上来讲，每个子图像将是多色调第一图像的“版本”，但任何一个子图像本身不需要显示将在最终的多色调第一图像中可见的所有元素。相反，所述多色调第一图像的每个部分相对于多色调第一图像的其他部分将具有期望的色调(或类似地，光学密度)，且每个部分将根据该部分的期望的色调而在每个子图像中存在(即对应于乳浊层的一个区域)或不存在(即对应于一个间隙)。因此，每个子图像根据所述多色调图像的选定部分的期望色调来示出多色调图像的选定部分。以此方式，最后，通过在对应于图像元素的部分中存在或不存在每个乳浊层来建立多色调第一图像的每个元素，由存在的乳浊层的数目导致所述元件的色调。所有的子图像彼此对齐，以使得所述多色调图像的每个部分在每个子图像中具有相同的位置。

与所述多色调第一图像形成对比，所述多色调第二图像通过一个定位在所述基底的表面上且被所述乳浊层覆盖的印记来提供。所述印记是一个至少半透明的或亚半透明的(semi-translucent)材料层，所述材料层以其最基本的形式在不同的横向位置处以不同的量影响穿过它的光的强度，从而产生多色调图像的外观。

应领会的是，术语“印记”意在覆盖由通过任何技术施加的组分(诸如，油墨)形成的图像，所述技术包括常规的印刷方法，诸如，凹版印刷、柔性版印刷、平版印刷等，所述技术还可以包括烧蚀方法，其中满布油墨层被施加然后被选择性地移除(例如使用激光)以留下图像。

还应领会的是，虽然所述多个重叠的乳浊层至少在所述第一区域和第二区域重叠的区域内覆盖所述多色调第二图像，但是这不一定意味着从在所述安全印刷介质的第一侧的观察者的视点看，在所述重叠区域中所述多个乳浊层的乳浊材料存在于所述多色调第二图像的每一个点之上。在一些优选实施方案中，在所述多个乳浊层中的每个中的一些间隙(所述间隙根据一个不同的相应的子图像来限定)将在所述多色调第二图像之上在一个或多个地方与其他乳浊层的间隙对齐，导致在所述第二图像的一些部分上不具有乳浊材料。如下文将进一步描述的，所述多个乳浊层可以被配置为掩盖所述多色调第二图像的外观(在反射光中)，而不完全遮蔽所述印记的存在，例如以利用所述印记来为所述第一多色调图像的部分提供颜色。

在优选实施方案中，所述多色调第二图像的印记是多颜色印记，优选地包括多个印刷制品，且优选地包括不同颜色的多个印刷制品。在这些实施方案中，所述印记将影响光的强度以产生多个色调，但是还对光具有过滤效果以根据多色彩、多色调图像在不同位置处赋予穿过所述印记的光期望的颜色外观。通过提供一个多色彩、多色调图像作为印记，当查看者从在反射中查看切换到在透射中查看时和当查看者从在透射中查看切换到在反射中查看时，可以实现非常显著的转变，其中图像的显示在反射中第一图像的单个颜色版本与透射中第二图像的多色彩、多色调版本之间改变。虽然是优选的，但是可以替代地使用单色、多色调印记。如所提及的，优选的是，通过施加到所述基底的多个印刷制品形成所述多色彩印记。这可以是形式为该图像的第一半部由第一颜色的第一制品形成，第二半部由第二颜色的制品形成，或者形式为多色调图像的的第二且可选地第三和/或第四单色印记以不同的颜色施加在多色调图像的第一单色印记之上并与该多色调图像的第一单色印记配准，以产生多色调图像的单个多色彩描绘。在一些实施方案中，所述多色调第二图像的印记包括至少一个半色调印刷制品以将又一个复杂度引入到特征。

优选地，所述安全印刷介质还包括横跨所述多色调第二图像的印记连续地布置的一个或多个乳浊层，以便从在所述安全印刷介质的第二侧的观察者的视点看覆盖所述多色调第二图像的印记。虽然是优选的，但是在替代实施方案中，从在所述安全印刷介质的第二侧的观察者的视点看，所述多色调第二图像也可以不被覆盖。

在一些实施方案中，每个子图像限定所述多色调第一图像的具有落入相应的色调值范围内的色调值的部分，每个相应的色调值范围的大小是不同的。也就是说，每个子图像是基于一个不同的相应色调值范围。可以在相对于多色调图像中存在的最深色调和最浅色调(例如，分别对应于100％的色调值和0％的色调值)的任意尺度上或在如可以例如使用透射光密度计(诸如，MacBeth TD932)测量的绝对尺度上(例如，最浅色调部分具有0.9的光学密度，且最深色调部分具有0的光学密度)来限定所述多色调图像的每个点的色调值。不同色调值范围的大小可以以恒定步长增加，例如在尺度是相对的情况下从一个子图像到另一个子图像增加10％或20％，或在尺度是绝对的情况下从一个子图像到另一个子图像增加0.1或0.2。应理解的是，所述子图像不需要以与由它们的相应色调值范围表示的顺序相同的顺序来物理地布置在基底上或施加到基底。将所述乳浊层(以及它们的相应的子图像)布置在所述基底上所按的顺序通常是不重要的，这是因为是层的累积效应产生期望的图像。

有利地，当所述子图像的色调值范围根据增加的大小排序时，每个色调值范围落入序列中的下一个色调值范围内。例如，第一子图像可以限定所述多色调图像的具有在0％至10％的范围内的色调值的部分，第二子图像可以限定具有在0％至20％的范围内的色调值的部分(从而包括与第一子图像中相同的部分，加上更多)，第三子图像可以限定具有在0％至30％的范围内的色调值的部分，诸如此类。以此方式，每个图像部分的期望的色调将通过限定该部分的子层的累积效应来提供。

在一些优选实施方案中，子图像中的每个或至少一个将是不具有色调变化的二元的或“无明暗的”图像：乳浊材料在对裸眼可见的尺度上存在或不存在，不具有中间区域。然而，在更优选的实施方案中，子图像中的至少一些是多色调子图像，优选地是半色调子图像。以此方式，多个色调可以被引入到子图像本身内，例如允许从100％乳浊材料的区域、经过其中乳浊材料被施加到表面的比例逐渐减小(在太小而不能够由裸眼鉴别的尺度上)的区域、到其中不存在乳浊材料的区域(即，间隙)的逐渐改变。这可以被用来创建最终的多色调图像中的色调之间的更平滑转变，以及更复杂的效果。例如，这允许在最终的图像中创建比不同乳浊层的数目本身将准许的甚至更多的不同色调。

每个乳浊层优选地包括将散射光(与允许明光透射穿过相反)且一定程度上将是半透明的非纤维、聚合物材料。在优选实施例中，每个个体乳浊层可以具有在0.1至0.5的范围内、更优选地在0.1至0.4的范围内、最优选地在0.1至0.3的范围内的光学密度(如在透射光密度计上测量的，该透射光密度计具有等于直径1mm的圆的面积的孔径面积——合适的透射光密度计是MacBeth TD932)。个体乳浊层彼此可以具有或不具有相同的组分——例如，在一些优选情况下，至少一个乳浊层将含有导电颗粒(对于减少静电荷的影响是期望的)，而其他乳浊层将不含有导电颗粒——但是尽管如此，优选地，所有乳浊层具有大体上彼此相同的颜色，最优选地是浅且亮的颜色，诸如白色(包括灰白色)或灰色。在优选实施方式中，每个乳浊层在CIE L^*a^*b^*颜色空间中具有至少70、优选地至少80且更优选地至少90的亮度L^*。

在一些优选实施方案中，所述子图像被配置为使得，相对于在对应于如在反射光中看到的所述多色调第一图像中的较浅色调的位置处彼此重叠的乳浊层的数目，在横跨所述基底的对应于如在反射光中看到的所述多色调第一图像中的较深色调的位置处更少数目的乳浊层彼此重叠。优选地，所述多个重叠的乳浊层包括至少三个重叠的乳浊层，每个乳浊层具有根据一个不同的相应的子图像限定的间隙。

所述安全印刷介质可以附加地包括不参与形成多色调图像的一个或多个乳浊层。因此，在一些优选实施方案中，所述安全印刷介质还包括一个或多个附加的乳浊层，每个附加的乳浊层包括一个布置在所述第一区域和/或所述第二区域的大体上整个区域之上的半透光材料层，所述一个或多个附加的乳浊层每个横跨所述第一区域和/或所述第二区域连续地延伸。替代地或附加地，所述安全印刷介质可以包括一个或多个附加的乳浊层，每个附加的乳浊层包括一个布置在所述聚合物基底的大体上整个区域之上的半透光材料层，所述一个或多个附加的乳浊层每个横跨所述基底的包含所述多色调第一图像和多色调第二图像的区域连续地延伸或包括一个大体上横跨所述第一区域和/或所述第二区域的间隙。通过横跨所述第一区域和/或所述第二区域设置一个乳浊材料层，那些区域中的最小不透明度可以被提高，其中乳浊层被形成为子图像，于是在不同的横向位置处将不透明度变化到此最小值以上。通过横跨所述第一区域和/或所述第二区域设置一个间隙，可以使票证的不透明度在对于多色调第二图像的可见性光透射穿过介质不是必需的区域中增加。在许多实施方案中，可能期望的是，在所述基底的每个表面上设置至少一个乳浊层，例如以使得稍后能够在其上印刷和/或以保护所述基底或控制它的表面的纹理。

由于所述乳浊层的总不透明度横跨所述第一区域变化以形成所述第一多色调图像，因此在一些实施方案中，当观察者在反射光中查看所述安全印刷介质时，所述第二图像的印记在所述第一区域和第二区域的重叠区域中、在对应于所述多个乳浊层中的至少一个中的间隙的区域(中的一些)中至少部分可见。例如，在一些实施方案中，在所述印记被来自施加的每个乳浊层的乳浊材料覆盖的区域中，所述印记可以不是可见的，或可以是几乎不可见的。在其中较少乳浊材料覆盖该印记的区域中，作为在重叠的乳浊层中存在一个或多个间隙的结果，所述印记的可见性将根据覆盖印记的乳浊材料(即，根据印记之上的对齐的间隙的数目)的减少而增加。最后，在所有的乳浊层中的间隙在所述印记之上对齐的情况下，所述印记的可见性将处于最大值。有利地，所述乳浊层可以被配置为通过遮蔽所述印记的选定区域来在反射中掩盖所述第二图像的外观，同时允许所述印记的某些方面保持可见。

应领会的是，在所述多色调第二图像的印记的可见性与所述多色调第二图像本身的可见性之间存在重大区别。虽然在反射光中所述多色调图像的印记通过乳浊材料中的间隙可以部分可见，例如显露第二图像的元素或小区域，但是第二图像作为一个整体(例如它的信息内容)将不能够被查看者区分。在这样的实施方案中，第二图像的元素可以被用来在反射中增强介质的外观，而第一图像仍然主导总体外观。

例如，在一些实施方案中，所述第二图像的印记在所述第一区域和第二区域的重叠区域中为所述第一图像提供一个背景，且在特别优选地实施方案中，当观察者在反射光中查看所述安全印刷介质时，所述第二图像的印记的颜色在所述第一区域和第二区域的重叠区域中是可见的。例如，所述多色调第一图像可以被选择以显露所述印记的很大比例，而不显露所述印记的任何一个大的连续区域。以此方式，在透射中由所述印记显示的所述第二图像的细节可以在反射中被掩盖，且所述印记代替地被用来通过为重叠区域提供颜色来横跨重叠区域增强所述第一图像的外观，这在印记是单色的实施方案中是特别有效的。印记的颜色在重叠区域中可见的实施方案是特别有利的，这是因为印记可以被用来替代平版印刷层，所述平版印刷层通常被施加到安全介质以在当将安全介质加工成票证时施加的外凹版印记下方提供颜色区域。使用印记来代替平版印刷层的实施方案是特别有利的，这是因为在形成安全介质期间、在施加乳浊层之前施加印记，且因此可以被精确配准到其他特征，诸如穿过乳浊材料的窗。

票证设计者将能够通过适当地控制印记和乳浊层的光学密度和覆盖范围来确保在透射中印记主导介质的外观。例如，一个相关考虑可以是可能遮蔽所述第二图像的多个部分的具有高不透明度的乳浊涂层(其可以在透射中显现为暗区域)的覆盖范围。因此，在一些实施方案中，在所述第一区域和第二区域的重叠区域的至多50％、优选地至多30％、更优选地至多20％(但优选地多于所述第一区域和第二区域的重叠区域的0％)之上，所述乳浊层组合具有至少0.4的光学密度。规定在一个较大区域之上乳浊涂层的不透明度不高降低了在透射中述乳浊涂层的可见性，尤其是在高不透明区域不连续的情况下。

可能还期望的是，规定乳浊涂层存在于大比例的重叠区域之上(即使具有低光学密度)，以便在反射中隐藏大比例的印记。因此，优选地，在所述第一区域和第二区域的重叠区域的至少50％、优选地至少70％、更优选地至少80％之上，所述乳浊层组合具有大于大体上为零的光学密度。规定乳浊涂层以低不透明度存在于大比例的重叠中可以有助于在反射中隐藏印记的外观，同时确保在透射中印记的良好可见性。虽然期望使高比例的重叠具有低不透明度涂层以在反射中大体上隐藏印记，但是期望的是，所述印记在重叠区域的至少一些部分中仍然可见，以便在反射中增强所述第一图像的外观。因此，优选地，在所述第一区域和第二区域的重叠区域的一个或多个部分之上，所述乳浊层组合具有大体上为零的光学密度。优选地，在所述第一区域和第二区域的重叠区域的0％和50％之间、更优选地在0％和20％之间之上，光学密度将大体上为零。在一些实施方案中，在被配置为显露所述印记的区域中，所述乳浊层组合将具有0.05的光学密度。

所述安全印刷介质可以被配置使得，远离所述第一多色调图像的区域，横跨所述基底在每一个点处存在至少一个乳浊层，以使得票证基底不显现为透明的。然而，为了添加附加的安全水平，在优选实施方案中，通过每个乳浊层中的对齐的间隙形成至少一个透明窗区域(在所述第一区域外部且优选地在所述第二区域外部)，所述至少一个透明窗区域优选地大体上包围所述多色调第一图像和多色调第二图像。

可以经由一个施加技术铺设该乳浊层或每个乳浊层，所述施加技术导致除了由子图像限定的子结构之外该层没有附加的可见子结构，即乳浊材料横跨由所述子图像限定的间隙外部的所有区域以宏观上均匀的、同质的层存在。这在通过单元大小对于由裸眼进行单独识别而言太小的凹版印刷来施加该层的情况下通常如此。因此，以丝网元件阵列的形式施加至少一些乳浊层，所述丝网元件太小而能够由裸眼单独辨别。然而，在其他优选情况下，可以以可见丝网的形式铺设所述乳浊层中的一个或多个。因此，所述子图像中的至少一个是由大到足以能够由裸眼单独辨别的丝网元件的阵列形成的，所述丝网元件的大小横跨所述阵列变化以限定该子图像。例如，可以通过线丝网元件或点丝网元件来限定所述子图像，例如，以给出凹雕印刷的图案的外观。不管元件大小，优选地，所述乳浊层是印刷乳浊层，优选地通过凹版印刷将它们施加到基底。另外，优选地，至少一个乳浊层包括导电颗粒。

所述安全印刷介质可以有利地还包括施加到所述基底的一侧或两侧上的最外乳浊层的(例如，透明油墨或有色油墨的)凸起图案层，所述凸起图案层包括一个大到足以能够由裸眼单独辨别的丝网元件的阵列，所述凸起图案层优选地是触觉型的和/或具有根据视角变化的可见性。例如，可以通过凹雕印刷来施加所述图案层。在一个特别优选的实施方案中，这样的凸起图案层被设置成与可见丝网式(visibly-screened)乳浊层结合，且形成子图像中的至少一个的丝网元件阵列被布置成与形成凸起图案层的丝网元件阵列在视觉上协作。例如，可以横跨含有多色调第一图像的区域的一个范围设置所述凸起图案层且横跨第二、不同的范围设置丝网式乳浊层，两个范围相互合并。这在一些视角下给出一个连续的丝网式图案的印象且在其他视角下不给出一个连续的丝网式图案的印象。

为了最好地利用多色调图像显示不同的浅部分和深部分的能力以及优选地同样地显示不同中间色调的能力，特别有利的是所述多色调第一图像和/或所述多色调第二图像包括三维物品的图像，所述三维物品优选地是几何学的实心模型或线框模型、人、动物、建筑物或其他建筑结构、或或三维徽标。

在一些实施方案中，所述第一多色调图像和所述第二多色调图像仅需要部分地重叠。然而，为了产生更显著的转变，优选的是，所述第一区域和所述第二区域中的一个被完全包含在所述第一区域和第二区域中的另一个内。例如，一个图像可以框住另一个图像或为另一个图像提供背景。替代地，所述第一区域和所述第二区域可以大体上相同。在任一种情况下，优选的是，所述第一区域和第二区域中的一个大体上是所述基底的整个第一表面和/或第二表面。

可以采用上文已经介绍的制作安全印刷介质的方法来制作上文所描述的优选特征中的任何一个。

本发明还提供一种安全票证，所述安全票证包括一个如上文所描述的安全印刷介质，以及至少一个图形层，所述图案层被施加在所述聚合物基底的第一表面和/或第二表面上的最外乳浊层上。所述安全票证例如可以是以下中的任何一个：钞票、识别票证、护照、许可证、支票、签证、邮票或证书。一种对应的制造安全票证的方法包括：根据上文所描述的方法制作安全印刷介质；以及将至少一个图形层施加到所述聚合物基底的第一表面和/或第二表面上的最外乳浊层。通常，将至少一个图形层施加到最外乳浊层的步骤将在与制造所述安全印刷介质本身分开的制造过程中实施(例如，在不同的制造设施处且可能地通过不同的实体)。然而，所述至少一个图形层可以优选地以与所述乳浊层中的多色调图像配准的方式来施加，以便实现所述图形层与所述多色调图像之间的视觉协作。这可以通过使用传感器(诸如，摄像机系统)检测所述多色调图像的位置并且相应地调整施加的图形层的位置来实现。可以使用任何可用的印刷方法(诸如例如，凹版印刷、柔性版印刷、平版印刷或凹雕印刷)来施加所述图形层。所述图形层通常可以包括安全图案(诸如细线图案或连结环)、关于安全票证的性质的信息(诸如，钞票的面额和货币标识符)和/或个性化信息(诸如，钞票上的编号或护照上的持有者的著录数据)。

现在将参考附图描述根据本发明的安全印刷介质的实施例，在附图中：

图1(a)以平面视图示出了在施加任何乳浊层之前安全印刷介质的第一实施方案，图1(b)以横截面示出了在施加任何乳浊层之前安全印刷介质的第一实施方案，图1(c)以平面视图示出了在施加乳浊层之后安全印刷介质的第一实施方案，且图1(d)以横截面示出了在施加乳浊层之后安全印刷介质的第一实施方案，为了清楚起见，该安全印刷介质的各个层被示出为间隔开；

图2(a)至图2(c)示出了图1的安全印刷介质的不同乳浊层的多个部分；

图3(a)至图3(c)示出了在图1的安全印刷介质的一个变体中的不同乳浊层的多个部分；

图4(a)示出了凸起图案层的一个实施例，且图4(b)示出了乳浊层的一个实施例，该乳浊层可以根据它的一个变体被设置到图1的安全印刷介质；

图5示意性地示出了安全印刷介质的第二实施方案，其中以平面视图单独地描绘了施加到基底的每一层；

图6示意性地示出了安全印刷介质的第三实施方案，其中以平面视图单独地描绘了施加到基底的每一层；以及

图7(a)以平面视图示出了安全票证的第一实施方案，且图7(b)以横截面示出了安全票证的第一实施方案，为了清楚起见，该安全票证的各个层被示出为间隔开。

下文的描述将集中于在生产钞票中使用的示例安全印刷介质。然而，如上文所提及的，所述安全印刷介质可以被用来形成任何类型的安全保证，包括护照(或其个别页面)、标识卡、证书、支票等。在整个本公开内容中，术语“安全印刷介质”与术语“票证基底”同义地使用，意味着可以以与常规纸基底的印刷和后续加工类似的方式(虽然用适于在聚合物上使用的加工)被印刷在期望的安全票证上以及以其他方式被处理以形成期望的安全票证的介质。因此，“安全印刷介质”不包含图形层等，所述图形层等稍后被印刷到所述安全印刷介质上，以提供安全图案、标记、面额标识符、货币标识符等。这样的图形层和“安全印刷介质”(以及可选地附加特征，诸如施加的箔、条、补片等)的组合是“安全票证”。

在所有下面的实施例中，所述安全印刷介质将被例示为具有与稍后所述安全印刷介质被形成到其内的安全票证相同的大小和形状。然而，通常所述安全印刷介质将被形成为大到足以承载期望的多个重复的安全票证的卷材或片材，然后将在印刷图形层以及任何其他所需的加工步骤之前，但更通常在之后，被切割成单个票证。

图1示出了安全印刷介质1的第一实施方案。图1(a)和图1(b)示出了在施加任何乳浊层之前的安全印刷介质，其中图1(a)示出了该安全印刷介质的平面视图，且图1(b)示出了沿着线X-X’的横截面。应领会的是，在图1(b)中，为了清楚起见，形成安全印刷介质1的各个层被示出为间隔开，而在实践中，所有的层将彼此接触，形成一个粘结单元。这同样适用于在其他图中示出的所有其他横截面。

如图1(a)和图1(b)中所示出的，安全印刷介质1包括聚合物基底5，该聚合物基底5是透明的(即，光学透亮的，但可以是带色彩的)或半透明的(即，光学散射的，但透光的)。聚合物基底5可以是单片的或者可以是多层的且在其第一表面5a和/或第二表面5b上承载附加的层，诸如用于改善外层的粘附的底漆层。该聚合物基底可以包括例如BOPP或聚碳酸酯。

聚合物基底5具有相对的上表面5a和下表面5b。在一个区域中，在上表面5a上，布置了一个多色调图像10(多色调第二图像)，该多色调图像10呈单个印刷制品10a(该多色调第二图像的印记)的形式。在此实施例中，多色调图像10由正方形印刷制品10a形成，该印刷制品10a朝向其中心具有较浅色调且朝向其周边具有较深色调，以向查看者给出中心比边缘更近的印象。可以使用诸如凹版印刷或柔性版印刷的方法由常规彩色油墨来形成印刷制品10a。该油墨可以被选择成半透明的，以允许颜色在透射光中是可见的。

可以使用任何可用的施加技术来施加印记10a。例如，可以通过凹版印刷、柔性版印刷、平版印刷或任何其他可用的印刷技术，或通过施加遍及的油墨层然后选择性地移除油墨层的一部分——例如通过激光烧蚀或蚀刻——以限定图像来施加印记10a。

如在图1(c)中所示出的，大体上所有的介质1承载由多个乳浊层形成的涂层6，如下文进一步描述的。这致使该介质横跨整个涂覆区域不透明，并为在其上印刷提供合适的背景。可以可选地在该介质的某些区域中省略涂层6以形成特征(诸如，条2和窗3)，所述特征是透明的或半透明的(相对于涂覆区域)。这样的透明区域可以凭借自身被设置作为安全特征或可以稍后在使用介质1制造安全票证期间被装备有附加的安全装置，如下文进一步描述的。形成涂层6的乳浊层中的至少一些也在该介质的区域8中具有间隙，所述间隙被配置为形成一个多色调图像9(多色调第一图像)，如下文将详述的。尽管如此，在优选实施例中，每个乳浊层覆盖安全印刷介质的区域的至少50％。

乳浊涂层6可以被施加在聚合物基底5的一个或两个表面5a、5b上，且在此情况下，包括在上表面5a上的四个乳浊层6a、6c、6e、6g，以及在下表面5b上的两个乳浊层6b、6d。每个乳浊层包括半透明的、半透光的材料，所述材料优选地是聚合物的且非纤维的，例如，白油墨。所述乳浊层每个优选地具有大体上彼此相同的颜色(且在空间上颜色是均匀的)，最优选地是白色的或另一种浅颜色的，诸如，灰白色的或灰色的，以使得稍后施加的图形层将与它形成很好的对比。在优选实施例中，所述乳浊层每个在CIE L^*a^*b^*颜色空间中具有至少70、优选地至少80且更优选地至少90的亮度L^*。

在此实施例中，在基底5的上侧5a上，所述乳浊层中的三个乳浊层6c、6e、6g对多色调第一图像9的形成有贡献，而第四乳浊层6a横跨区域8是连续的，且因此除了在整个多色调第一图像内均匀地增加其光学密度以外对该多色调第一图像没有贡献。在该基底的下侧上，两个乳浊层6b、6d大体上横跨该基底的整个表面延伸，且从查看该基底的下侧的观察者的视点看完全覆盖多色调第一图像和多色调第二图像。应注意的是，布置乳浊层6a、6e、6g所按的顺序以及它们相对于该基底的上侧上的其他乳浊层的位置是不重要的，这是因为当组合地查看所有乳浊层时，是它们的累积效应创建期望的图像。这些考虑适用于所有实施方案。

对多色调第一图像9的形成有贡献的乳浊层6c、6e、6g中的每个在区域8中包括一个间隙，该间隙是根据一个不同的相应子图像限定的。在图2(a)、图2(b)和图2(c)中以平面视图分别示出了用于层6c、6e和6g的子图像(图2(a)至图2(c)中的每个仅示出了相应的乳浊层的包括和包围区域8的区段，省略了该层的剩余部分)。不同的子图像被配置为使得一旦乳浊层被布置成一个在另一个的顶部，如图1(d)中所示出的，不同的子图像的累积效应是该安全印刷介质的光学密度横跨区域8变化，当在反射光中查看时该变化显现为多色调图像9。

具体地，在每个乳浊层的颜色是白色的情况下，最内圆形部分9a具有最低的光学密度(或色调)，这是通过在除了层6a之外的所有乳浊层中设置对应的间隙使得横跨部分9a存在单个乳浊层来实现，且因此在反射光中显现为最深，且最外环形部分9d具有最高的光学密度(或色调)，这是通过在此部分中在所有乳浊层都不设置间隙使得在此存在所有四个乳浊层来实现，从而在反射光中显现最浅的色调。中间环形部分9b和9c被设置有相应的中间光学密度/色调值，这是通过分别在四个乳浊层中的一个和四个乳浊层中的两个中将间隙定位在这些部分中来实现。因此，在任意相对尺度上将最内部分9a的光学密度当作是0％，将最外部分9d的光学密度当作是100％，部分9b具有33％的光学密度且部分9c具有66％的光学密度。替代地，在绝对尺度上，如果每个乳浊层6a、6c、6e和6g具有0.2的光学密度(如在透射光密度计(诸如MacBeth TD932)上测量的，该透射光密度计具有等于具有1mm直径的圆的面积的孔径面积)，部分9a将具有0.2的光学密度，部分9b具有0.4的光学密度，部分9c具有0.6的光学密度且部分9d具有0.8的光学密度。这些不同的光学密度显现为横跨该图像的色调变化，形成三维效果。

如上文所提及的，当在反射光中查看介质1时，特别是在暗背景上，最内部分9a将显现为最深，这是因为它的低光学密度反射最少量的入射光，而最外部分9d由于其反射相对更多光的高光学密度将显现为最浅。结果，多色调图像9的中心9a将显现为比边缘离查看者远。

当该介质被切换到在透射光中查看时(即逆着背光)，光穿过安全介质1，尤其是穿过多色调第二图像10的印刷制品10a和穿过形成多色调第一图像9的乳浊层6a、6c、6e、6g。当查看者看向多色调第二图像10的与多色调第一图像9的区域8重叠的区域时，与较深的外部区域(其对应于多色调第二图像10的印刷制品10a的较深的区域)相对比的亮的中心区域是可见的，该亮的中心区域对应于多色调第二图像10的印刷制品10a的较浅的区域。通过多色调第二图像10的印刷制品10a对穿过安全介质1的光的调制主导安全介质的外观，覆盖了由乳浊层6a、6c、6e、6g造成的光密度的任何可见调制。

以上的结果是在该基底上的至少一个重叠区域中第一多色调图像(在反射中可见)与第二多色调图像(不同于所述第一多色调图像，在透射中可见)之间的过渡。

现参考图2，将更详细地描述布置每个乳浊层6c、6e、6g所根据的子图像。在图2(a)中示出了限定在乳浊层6g中的子图像，将看到的是此子图像包括一个横跨多色调图像的多个部分9a、9b、9c延伸、完全被层6g的乳浊材料包围的圆形间隙。该圆形间隙的周界线因此对应于多色调图像9中的部分9c和9d之间的边界。层6g的乳浊材料横跨多色调图像的部分9d存在(部分9d的外边缘对应于区域8的周界线，被示出以供参考)。因此，该子图像根据期望的多色调图像的多个部分的预期色调(或类似地根据所述部分的光学密度)来限定期望的多色调图像的多个部分：在此子图像中，该多色调图像的具有大于66％、最高至100％的期望的色调的部分(在此例中，部分10d)由乳浊材料的存在来表示，而具有66％或更小的期望的色调的部分对应于该层中的间隙。

同样地，限定在乳浊层6e中的子图像(图2(b))根据不同的、更大的色调范围来限定期望的多色调图像的多个部分：在此，多色调图像的具有大于33％、最高至100％的期望的色调的部分(在此情况下，部分9c和部分9d)由乳浊材料的存在来表示，而具有33％或更小的期望的色调的部分对应于该层中的间隙。因此，该子图像包括横跨多色调图像的部分9a和9b延伸的圆形间隙，该圆形间隙的周界线位于部分9b和部分9c之间的边界上。

最后，限定在乳浊层6c中的子图像(图2(c))根据还要更大的色调范围来限定期望的多色调图像的多个部分：该多色调图像的具有大于0％、最高至100％的期望的色调的部分(在此情况下，部分9c和部分9d)由乳浊材料的存在来表示，而具有0％的期望的色调的部分对应于该层中的间隙。因此，该子图像包括仅横跨多色调图像的部分9a延伸的圆形间隙，此圆形间隙的周界线位于部分9a和部分9b之间的边界上。

应注意的是，限定在每个子图像中的色调范围的大小是不同的，且每个范围完全落入下一个子图像的范围内(如果根据子图像的相应的色调范围按次序放置它们)。对于每个色调范围一个端点(100％)是相同的，而另一个端值变化。

在以上实施例中，所有的子图像是二元的或“平坦的”图像，意味着横跨该图像的每个部分存在或不存在乳浊材料(在大到足以由裸眼欣赏的规模上)，且不存在中间水平。这在许多情况下将是期望的，尤其是当在最终的多色调图像中要求色调的急剧“阶跃改变”的情况下，例如，为了在一个物品的图像中限定一个直边缘。如果不期望这样，则实现从图像的一个部分到下一个部分的更逐渐的色调改变的一个选项将是利用更大数目的乳浊层(可能地所述乳浊层具有更低的个体光学密度)和对应数目的子图像，所述子图像被布置成实现更紧密地间隔的一系列较小的色调改变。然而，这可能导致不期望地安全印刷介质1的构造变厚，且还将需要加工步骤的数目的对应增加。

图3(a)、图3(b)和图3(c)示出了分别用于图1实施方案中的乳浊层6g、6e、6c中的每一个的替代子图像，所述子图像解决此问题。用于每个层的子图像与图2实施例中的大体上相同，限定该多色调图像的多个部分是根据它们的期望的色调、基于如先前所描述的针对每个子图像的相同的不同色调范围，但在此情况下，子图像中的每个子图像本身是多色调的，即，在“存在”或“不存在”的二元选项之外在对裸眼可见的规模上限定至少一个中间色调。例如，每个子图像可以被形成为半色调图像，在该半色调图像中以变化的大小和/或油墨重量铺设图像的元件，以引起所需的色调变化。在本实施例中，子图像的此多色调性质被用来将每个乳浊层中的间隙的锐利周边替换成边界区域，在该边界区域中子图像的色调是中间的(例如，50％填充因数)或从间隙的一侧上的零逐渐地增加到另一侧上的100％。这在视觉上使每个乳浊层的边缘变柔和，导致最终的多色调图像中的色调之间的更逐渐的改变。

在本实施例中，以此方式将所有的子图像形成为多色调图像，但这不是必须的。在其他情况下，所述子图像中仅一个或所述子图像的一个子集可以是多色调的，而剩余的一个或多个子图像可以是二元图像。

除了用于一个子图像的间隙和非间隙部分之间的平滑过渡之外，多色调子图像还可以被用于多个目的。更一般地，在子图像中的一个或多个中使用多色调允许一旦子图像被组合就创建更复杂的多色调图像，这是因为可用色调的数目不再被限制于所施加的乳浊层的数目。相反，通过横跨个体子图像中的任何一个使色调变化并且根据需要将它们与另一些子图像层叠，可以创建数目大得多的不同色调，从而允许形成更复杂的多色调图像。

应领会的是，这可以适用于下文所描述的所有实施方案，在下文描述的实施方案中，所描述的子图像中的任何一个或多个可以被实施为多色调子图像，以获得上文所提及的优点。

现将参考图4描述另一个可选的但有益的特征。图4(a)示出了可以横跨介质1的区域8施加在最外乳浊层之上的示例性凸起图案层13。例如，在图1实施方案中，凸起图案层13可以被施加在基底5的第一表面上的乳浊层6g之上。凸起图案层例如可以包括根据丝网图案施加到介质1的无色、透明油墨，该丝网图案的元件大到足以能够由裸眼单独辨别(可能地仅在仔细检查下)。例如，可以以线丝网元件阵列或点丝网元件阵列的形式施加凸起图案层13。在此情况下，凸起图案层呈线网格的形式，如所示出的。凸起图案层可以例如通过凹雕印刷来施加，且优选地具有隐藏的外观，这是因为当在一些角度下查看该介质时，凸起图案层的存在相对于其他层不太可见。在某些查看视角(其取决于照明光源的位置)下，该凸起图像图案将向查看者更强烈地反射光，并因此变得比在其他视角下更可见。图案13可与多色调图像9，10中的任一个的内容直接有关或不直接有关，但是在特别优选的实施方案中，图案13与在反射中看到的且由乳浊层产生的多色调图像9有关。在此实施例中，凸起图案层横跨相同的区域8延伸，匹配多色调第一图像的轮廓，但是不反射多色调第一图像9的特征，而是包括网格图案，该网格图案的线宽横跨该区域从左向右变化，使得它逐渐消失至在区域8的右侧不存在。优选地，凸起图案层是可触觉型的(即，可以通过人的触摸来检测)，但这不是必须的。

上文所描述的类别的凸起图案层自身可以被用来为多色调图像特征添加复杂度。然而，优选地通过根据类似的丝网式图案布置乳浊层6中的一个来将该图案与多色调图像结合。

在先前的实施方案中，已经以大体上同质的方式铺设每个乳浊层6a至6g，以便均匀地覆盖基底5的期望的部分，至少在对裸眼可见的宏观尺度上。在实践中，可以通过例如凹版印刷来形成这样的层，凹版印刷包括从一个单元阵列施加乳浊材料，该单元阵列的大小通常对于任何所得到的图案结构太小而不能够对裸眼可见。

然而，在本实施例中，所述乳浊层中的一个或多个是根据丝网元件(诸如，点或线)阵列形成的，所述丝网元件足够大使得丝网结构对裸眼可见。在图6(b)中示出了这样的乳浊层6a’的一个实施例。此乳浊层6a’可以被设置成替代层6a或作为一个附加的层，例如，被施加在最上部乳浊层6g的顶部之上。在此实施例中，现在根据布置在正交网格上的点的丝网来施加此层的乳浊材料，所述乳浊材料横跨区域8延伸，即，覆盖多色调图像的部分9a至9d。点元件的大小横跨该区域从左侧的小变化到右侧的大。这导致多色调图案中可见的色调的小尺度结构与凸起图案层13的小尺度结构相互作用。两个丝网图案被选择成具有类似的大小和元件形状，凸起图案层13的丝网图案在区域8的左手侧上占主导，乳浊层6a’的丝网图案在右手侧上占主导。

图5示出了基于与关于第一实施方案(即，在图1中所示出的实施方案)描述的相同原理形成的本发明的第二实施方案。安全印刷介质1的构造与先前所描述的大部分相同，在图中使用与上文所使用的相同的附图标记表示共同的部件。

在此实施方案中，通过施加到基底5的整个上表面5a的印刷制品10a形成多色调第二图像10。在此实施方案中，多色调第二图像10的印记是花的单色图片。印刷制品10a由根据多色调第二图像10施加为半色调印刷制品的半透明蓝色油墨形成。

施加在多色调第二图像10的印记之上的是在基底5的整个上表面5a之上延伸的第一、连续的乳浊层6a，以及三个乳浊层6c、6e、6g(所述三个乳浊层按该顺序施加)，每个乳浊层6c、6e、6g是根据相应的子图像形成的且每个乳浊层在基底5的大体上整个上表面5a之上延伸。应理解，虽然在实践中所述乳浊层通常将是白色的，但在此乳浊材料被例示为黑色以在该图中可见。因此，由黑色包围的白色部分实际上对应于乳浊层中的间隙，黑色部分表示存在乳浊材料的区域。

施加到基底5的下表面5b的是两个乳浊层6b、6d(所述两个乳浊层按该顺序施加)，每个乳浊层在基底的大体上整个下表面之上连续地延伸。

共同地，根据相应的子图像施加的乳浊层6c、6e、6g限定区域8中的多色调第一图像9，区域8对应于一个沿着基底纵向伸展的中心带。由子图像限定的多色调第一图像9在此实施方案中是一个复杂的重复图案。

当在反射中查看基底5的上表面5a时，图案——其是由乳浊层6c、6e、6g形成的多色调第一图像9——横跨基底5的中心可见。当切换到在透射中查看介质1时，由印刷制品10a形成的多色调第二图像10变得横跨钞票的整个表面可见，且主导介质1的外观。

从中得到子图像的多色调第一图像9在此实施例中是一个图案，且乳浊层6c、6e、6g包括间隙，所述间隙至少在一些地方在印刷制品10a之上对齐。乳浊层6a横跨基底大体上连续地设置且通常将在反射中隐藏印刷制品10a，甚至在乳浊层6c、6e、6g中的间隙对齐的地方。虽然连续的乳浊层6a通常将在反射中隐藏所有的印刷制品10a，但是乳浊层6a可以替代地被配置为具有非常低的不透明度，例如，大约0.05或更小(即，大体上为零)的不透明度，以使得当在反射中查看该介质时，通过乳浊层6c、6e、6g中的对齐的间隙多色调第二图像10的印记是可见的。虽然在反射中第二图像的印记通过乳浊层6c、6e、6g中的间隙是可见的，但是该第二图像作为一个整体保持在反射中不可识别，这是因为横跨该介质的表面该图像被具有大于大体上为零的不透明度(即，0.05或更大的不透明度，在乳浊层6c、6e和6g中的一个或多个存在的地方)的乳浊材料以频繁的间隔遮蔽。如果印记10a的小区域在反射中是可见的，(即，如果存在乳浊涂层具有大体上为零的不透明度的点)，则这可以增强第一图像9的外观(例如，通过设置一种或多种背景颜色)而不在反射中显露第二图像。

在反射中，在基底5的表面上的任何一个点处第二印记的可见性将取决于乳浊层6a、6c、6e、6g组合的总不透明度。印记10a将是最可见的(如果可见的话)，其中间隙存在于所有的被形成为子图像6a、6e、6g的乳浊层中，这是因为将仅连续的乳浊层6a起到遮蔽该印记的作用。在其之上两个乳浊层6e、6g具有间隙的点处印记10a将是不太可见的(通常是基本不可见的)，这是因为现在连续的乳浊层6a和根据一个子图像形成的第一乳浊层6c将起到遮蔽印记10a的作用。对于在其之上仅一个乳浊层具有间隙的点可见性将再次减小，且印记10a在存在所有乳浊层6a、6c、6e、6g的点处将是最不可见的。

图6示出了基于与关于第一实施方案和第二实施方案所描述的相同原理形成的本发明的第三实施方案。安全印刷介质1的构造尤其与第二实施方案大部分相同。

在此实施方案中，多色调第二图像10是多色彩、多色调图像，且通过在基底5的上表面5a上一个在另一个之上施加的四个印刷制品10a、10b、10c、10d形成。如在第二实施方案中，多色调第二图像是花的图像，且横跨基底5的整个上表面5a延伸。每个印刷制品10a、10b、10c、10d是不同组成颜色的半色调图像，例如印刷制品10a是黄色的，印刷制品10b是品红色的，印刷制品10c是蓝绿色的，印刷制品10d是黑色的，它们一起形成多色彩、多色调图像。虽然在此实施方案中使用黄色、蓝绿色、品红色和黑色，但是可以使用印刷制品的许多组合来实现多色调图像的不同外观。在另一个实施例中，第二制品可以具有与第一制品不同的颜色，且被配置为提供多色调图像的不同元素——例如，可以仅在图像的第一半部中设置第一制品，在第二半部中设置第二制品以提供不同颜色的两个半部——或第二制品可以与第一制品重叠以提供中间颜色，诸如，在第一制品是红色且第二制品是黄色的情况下的橙色。。还可替代地，制品10a、10b、10c、10d中的一个或多个可以是相同的并且具有相同颜色的，以增加该颜色的强度。虽然所有制品10a、10b、10c、10d被施加到基底的上表面，但是代替地，一个或多个制品可以被布置在基底的下表面上并且还对多色调第二图像有贡献。

在基底5的上表面5a上的多色调第二图像之上是三个乳浊层6a、6c、6e(所述乳浊层按该顺序施加)，每个乳浊层是根据一个相应的子图像形成的，且每个乳浊层在基底5的大体上整个上表面5a之上延伸。如在第二实施方案中，这些乳浊层共同地在区域8中形成一个图案，该图案是多色调第一图像9，区域8对应于沿着该基底纵向伸展的中心带。

类似地，在基底5的下表面5b上布置了三个乳浊层6b、6d、6f(所述乳浊层按该顺序施加)，每个乳浊层是根据一个相应的子图像形成的，且每个乳浊层在基底5的大体上整个下表面5b之上延伸。在此实施方案中，该下表面上的乳浊层6b、6d、6f形成第二多色调第一图像9’。在此情况下，层6b的子图像对应于层6a的子图像，层6d的子图像对应于层6c的子图像，且层6f的子图像对应于层6e的子图像，使得当在反射中查看下表面5b时看到的第二多色调第一图像9’与由乳浊层6a、6c、6e形成的多色调第一图像9相同。

在此实施方案中，因为横跨介质的两个表面存在没有乳浊材料的点(即，穿过上部乳浊层6a、6c、6e或下部乳浊层6b、6d、6f的间隙对齐的位置)，在穿过所述乳浊层的间隙对齐的那些点处，当在任一侧上在反射中查看该介质时，印记的小区域将是可见的，从而增强第一图像在反射中的外观。虽然该印记的部分是可见的，但是第二图像作为一个整体保持在反射中不可识别，这是因为横跨该介质的表面图像在存在层6a、6c、6e或6b、6d、6f中的一个或多个的地方被乳浊材料以频繁的间隔遮蔽，其中在任何一个点处印记的可见性取决于所述乳浊层组合的总不透明度。通常，该印记在它被至少一个乳浊层覆盖的点处将是大体上不可见的。

在所有的以上实施方案中，优选的是，每个乳浊层具有在0.1至0.5的范围内、更优选地在0.1至0.3的范围内的光学密度(如在透射光密度计(诸如，MacBeth TD932)上测量的，该透射光密度计具有等于具有1mm直径的圆的面积的孔径面积)。有利地，所述乳浊层每个在CIEL^*a^*b^*颜色空间中具有至少70、优选地至少80且更优选地至少90的亮度L^*。优选地，所述乳浊层应是白色的、灰白色的或灰色的。每个乳浊层的组成可以彼此相同或彼此不同。在优选的实施方案中，在基底的每侧上的乳浊层中的一个可以包括导电颗粒以减少静电荷的影响。优选地，这是每侧上的倒数第二层。

用于任何以上实施方案的乳浊涂层通常将包括树脂(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、黏土或碳酸钙)。

每个可以通过任何合适的施加方法来施加所述乳浊层，这允许根据相应的子图像来对它们进行选择性施加。通常，将通过凹版印刷来施加每个乳浊层。替代地，可以使用柔性版印刷、丝网印刷或平版印刷中的任何一个。所述乳浊层和任何印刷制品优选地应以彼此配准的方式来施加，如可以通过以相同的在线加工来施加它们全部所实现的。如已经提及的，在所述乳浊层(以及任何可选的印刷制品)之前可以将附加的层(诸如，底漆)施加到基底。另一些层可以被施加到所述乳浊层的外部，诸如，保护层(优选地透明的)或能接收印记的涂层。

然后上文所描述的安全印刷介质可以被加工成安全票证。在这样做时所涉及的加工步骤可以在单独的加工线上实施，通常在不同的制造场所处，且可选地通过不同的实体。在图7(a)中以平面视图且在图7(b)中以横截面示出了使用上文关于图1所描述的安全印刷介质1形成的安全票证100的一个实施例。已经被设置作为安全印刷介质1的一部分的所有的部件(包括多色调第一图像9和多色调第二图像10)是如先前关于图1所描述的，且因此不再次对其进行描述。

该安全票证包括图形层20，在此实施例中，图形层20被施加到安全印刷介质1的外表面，即，被施加到最外乳浊层的表面。在其他情况下，图形层20可以仅被施加到所述表面中的一个或另一个。如先前提及的，在所述乳浊层和所述图形层之间可以存在中间层，诸如保护层或底漆。在此实施例中，该安全票证是钞票，且因此所述图形层包括背景安全图案20a(诸如，连结环)以及标识符(诸如，面额信息20b)。可以在单个制品或以多个制品中施加图形层20，可选地使用不止一种印刷技术。可以利用任何可用的印刷技术来形成将被施加到常规的聚合物票证基底的所述图形层，例如，凹雕印刷、凹版印刷、柔性版印刷、平版印刷等。

图7还例示了其他安全装置的实施例，所述安全装置可以可选地被施加到所述安全印刷介质以形成安全票证，诸如，窗3中的光学可变装置21(例如，波纹放大装置)、透镜状装置或整体成像装置，如可以通过在聚合物基底5的一侧上浇铸-固化或层压透镜阵列且在另一侧上形成图像元件所形成的。还描绘了呈补片的形式的安全装置22，该安全装置22已经被施加到该安全印刷介质的表面，例如，通过层压或热冲压。安全装置22可以包括例如衍射光学元件，诸如全息图。

通过在所述层中的任何一个中引入可检测的材料或通过引入单独的机器可读的层，可以可选地将本发明的安全票证和安装装置制成机器可读的。对外部刺激做出反应的可检测的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。

Claims (66)

1.一种用于形成安全票证的安全印刷介质，包括：一个透明的或半透明的聚合物基底，所述聚合物基底具有相对的第一表面和第二表面；以及多个重叠的乳浊层，所述乳浊层被布置在所述聚合物基底的第一表面和/或第二表面上，每个乳浊层是一个半透光材料层，其中在所述基底的第一区域中，通过所述多个重叠的乳浊层彼此组合表现出多色调第一图像，所述多个重叠的乳浊层中的每个具有其中不存在该层的半透光材料的间隙，每一层的间隙根据一个不同的相应的子图像来限定，所述子图像组合限定所述多色调第一图像，由此在任何一个位置处的彼此重叠的乳浊层的数目横跨所述基底变化，所得到的、所述多个重叠的乳浊层彼此组合的光学密度的变化导致所述多色调第一图像的多个色调，并且所述安全印刷介质还包括在第二区域中在所述聚合物基底的第一表面和/或第二表面上的多色调第二图像的印记，所述多色调第二图像不同于所述第一图像并且从在所述安全印刷介质的第一侧的观察者的视点看被表现出所述多色调第一图像的多个乳浊层覆盖，所述第一区域和第二区域至少部分地重叠，由此当所述观察者在反射光中查看所述安全印刷介质时，所述第一图像主导所述第一区域和第二区域的重叠区域的外观，且当所述观察者在透射光中查看所述安全印刷介质时，所述第二图像主导所述第一区域和第二区域的重叠区域的外观。

2.根据权利要求1所述的安全印刷介质，其中所述多色调第二图像的印记是多色彩印记，优选地包括多个印刷制品，且优选地包括不同颜色的多个印刷制品。

3.根据权利要求1或2所述的安全印刷介质，其中所述多色调第二图像的印记包括至少一个半色调印刷制品。

4.根据前述权利要求中任一项所述的安全印刷介质，还包括横跨所述多色调第二图像的印记连续布置以便从在所述安全印刷介质的第二侧的观察者的视点看覆盖所述多色调第二图像的印记的一个或多个乳浊层。

5.根据前述权利要求中任一项所述的安全印刷介质，其中每个子图像限定所述多色调第一图像的具有落入相应的色调值范围内的色调值的部分，每个相应的色调值范围的大小是不同的。

6.根据权利要求5所述的安全印刷介质，其中当所述子图像的色调值范围根据增加的大小排序时，每个色调值范围落入次序中的下一个色调值范围内。

7.根据权利要求6所述的安全印刷介质，其中所有的色调值范围共享大体上相同的第一端值且它们的第二端值不同。

8.根据前述权利要求中任一项所述的安全印刷介质，其中所述子图像中的至少一些是多色调子图像，优选地是半色调子图像。

9.根据前述权利要求中任一项所述的安全印刷介质，其中所有的乳浊层大体上颜色彼此相同，优选地是白色的或灰色的。

10.根据前述权利要求中任一项所述的安全印刷介质，其中所述子图像被配置为使得，相对于在对应于如在反射光中看到的所述多色调第一图像中的较浅色调的位置处彼此重叠的乳浊层的数目，在横跨所述基底的对应于如在反射光中看到的所述多色调第一图像中的较深色调的位置处更少数目的乳浊层彼此重叠。

11.根据前述权利要求中任一项所述的安全印刷介质，其中所述多个重叠的乳浊层包括至少三个重叠的乳浊层，每个乳浊层具有根据一个不同的相应的子图像限定的间隙。

12.根据前述权利要求中任一项所述的安全印刷介质，还包括一个或多个附加的乳浊层，每个附加的乳浊层包括一个布置在所述第一区域和/或所述第二区域的大体上整个区域之上的半透光材料层，所述一个或多个附加的乳浊层每个横跨所述第一区域和/或所述第二区域连续地延伸。

13.根据前述权利要求中任一项所述的安全印刷介质，还包括一个或多个附加的乳浊层，每个附加的乳浊层包括一个布置在所述聚合物基底的大体上整个区域之上的半透光材料层，所述一个或多个附加的乳浊层每个横跨所述第一区域和/或所述第二区域连续地延伸或包括一个大体上横跨所述第一区域和/或所述第二区域的间隙。

14.根据前述权利要求中任一项所述的安全印刷介质，其中当观察者在反射光中查看所述安全印刷介质时，所述第二图像的印记在所述第一区域和第二区域的重叠区域中、在对应于所述多个乳浊层中的至少一个中的间隙的区域中至少部分可见。

15.根据前述权利要求中任一项所述的安全印刷介质，其中当观察者在反射光中查看所述安全印刷介质时，所述第二图像的印记在所述第一区域和第二区域的重叠区域中为所述第一图像提供一个背景。

16.根据前述权利要求中任一项所述的安全印刷介质，其中当观察者在反射光中查看所述安全印刷介质时，所述第二图像的印记的颜色在所述第一区域和第二区域的重叠区域中可见。

17.根据前述权利要求中任一项所述的安全印刷介质，其中在所述第一区域和第二区域的重叠区域的至多50％、优选地至多30％、更优选地至多20％之上，所述乳浊层组合具有至少0.4的光学密度。

18.根据前述权利要求中任一项所述的安全印刷介质，其中在所述第一区域和第二区域的重叠区域的至少50％、优选地至少70％、更优选地至少20％之上，所述乳浊层组合具有大于大体上为零的光学密度。

19.根据前述权利要求中任一项所述的安全印刷介质，其中在所述第一区域和第二区域的重叠区域的一个或多个部分之上，所述乳浊层组合具有大体上为零的光学密度。

20.根据前述权利要求中任一项所述的安全印刷介质，还包括通过每个乳浊层中的对齐的间隙形成的至少一个透明窗区域，所述至少一个透明窗区域优选地大体上包围所述多色调第一图像和多色调第二图像。

21.根据前述权利要求中任一项所述的安全印刷介质，其中所述子图像中的至少一个由一个丝网元件阵列形成，所述丝网元件大到足以能够由裸眼单独辨别，所述丝网元件的大小横跨所述阵列变化以限定所述子图像。

22.根据前述权利要求中任一项所述的安全印刷介质，还包括施加到所述基底的一侧或两侧上的最外乳浊层的凸起图案层，所述凸起图案层包括一个丝网元件阵列，所述丝网元件大到足以能够由裸眼单独辨别，所述凸起图案层优选地是触觉型的和/或具有根据视角变化的可见性。

23.根据权利要求21和22所述的安全印刷介质，其中形成所述子图像中的至少一个的丝网元件阵列被布置成与形成所述凸起图案层的丝网元件阵列在视觉上协作。

24.根据前述权利要求中任一项所述的安全印刷介质，其中所述乳浊层是印刷的乳浊层，优选地通过凹版印刷施加到所述基底。

25.根据前述权利要求中任一项所述的安全印刷介质，其中以丝网元件阵列的形式施加至少一些乳浊层，所述丝网元件太小而不能够由裸眼单独辨别。

26.根据前述权利要求中任一项所述的安全印刷介质，至少一个乳浊层包括导电颗粒。

27.根据前述权利要求中任一项所述的安全印刷介质，其中所述多色调第一图像和/或所述多色调第二图像包括三维物品的图像，所述三维物品优选地是几何学的实心模型或线框模型、人、动物、建筑物或其他建筑结构、或三维徽标。

28.根据前述权利要求中任一项所述的安全印刷介质，其中所述第一区域和所述第二区域中的一个大体上是所述基底的整个第一表面和/或第二表面。

29.根据前述权利要求中任一项所述的安全印刷介质，其中所述第一区域和所述第二区域中的一个被完全包含在所述第一区域和第二区域中的另一个内。

30.根据前述权利要求中任一项所述的安全印刷介质，其中所述第一区域和所述第二区域大体上相同。

31.根据前述权利要求中任一项所述的安全印刷介质，其中所述多个乳浊层横跨所述基底的至少50％、优选地横跨所述基底的至少80％、更优选地横跨全部基底被布置在所述第一区域外部。

32.一种安全票证，包括：根据权利要求1至31中任一项所述的安全印刷介质；以及至少一个图形层，所述至少一个图形层被施加到所述聚合物基底的第一表面和/或第二表面上的最外乳浊层上。

33.根据权利要求32所述的安全票证，其中所述安全票证是钞票、识别票证、护照、许可证、支票、签证、邮票或证书。

34.一种制作安全印刷介质的方法，包括：

提供具有相对的第一表面和第二表面的透明的或半透明的聚合物基底；

在第二区域中在所述聚合物基底的第一表面和/或第二表面上施加多色调第二图像的印记；

将多个重叠的乳浊层施加到所述聚合物基底的第一表面和/或第二表面上，每个乳浊层是一个半透光材料层，其中在所述基底的第一区域，通过所述多个重叠的乳浊层彼此组合表现出多色调第一图像，所述多个重叠的乳浊层中的每个具有其中不存在该层的半透光材料的间隙，每一层的间隙根据一个不同的相应的子图像来限定，所述子图像组合限定所述多色调第一图像，由此在任何一个位置处的彼此重叠的乳浊层的数目横跨所述基底变化，所得到的、所述多个重叠的乳浊层彼此组合的光学密度的变化导致所述多色调第一图像的多个色调；

其中从在所述安全印刷介质的第一侧的观察者的视点看，所述多个重叠的乳浊层覆盖所述多色调第二图像，且所述第一区域和第二区域至少部分地重叠；

由此当所述观察者在反射光中查看所述安全印刷介质时，所述第一图像主导所述第一区域和第二区域的重叠区域的外观，且当所述观察者在透射光中查看所述安全印刷介质时，所述第二图像主导所述第一区域和第二区域的重叠区域的外观。

35.根据权利要求34所述的制作安全印刷的方法，其中所述多色调第二图像的印记是多色彩印记，且其中优选地施加所述多色调第二图像的印记的步骤包括将第一制品施加到所述聚合物基底的第一表面和/或第二表面上和将第二制品施加到所述聚合物基底的第一表面和/或第二表面上的步骤，且其中优选地所述第一制品和第二制品具有不同的颜色。

36.根据权利要求34或35所述的制作安全印刷的方法，其中所述多色调第二图像的印记包括至少一个半色调印刷制品。

37.根据权利要求34至36中任一项所述的制作安全印刷的方法，其中施加多个重叠的乳浊层还包括横跨所述多色调第二图像的印记连续地施加一个或多个乳浊层，以便从在所述安全印刷介质的第二侧的观察者的视点看覆盖所述多色调第二图像的印记。

38.根据权利要求34至37中任一项所述的制作安全印刷的方法，其中每个子图像限定所述多色调第一图像的具有落入相应的色调值范围内的色调值的部分，每个相应的色调值范围的大小是不同的。

39.根据权利要求38所述的制作安全印刷的方法，其中当所述子图像的色调值范围根据增加的大小排序时，每个色调值范围落入次序中的下一个色调值范围内。

40.根据权利要求39所述的制作安全印刷的方法，其中所有的色调值范围共享大体上相同的第一端值且它们的第二端值不同。

41.根据权利要求34至40中任一项所述的制作安全印刷的方法，其中所述子图像中的至少一些是多色调子图像，优选地是半色调子图像。

42.根据权利要求34至41中任一项所述的制作安全印刷的方法，其中所有的乳浊层大体上颜色彼此相同，优选地是白色的或灰色的。

43.根据权利要求34至42中任一项所述的制作安全印刷的方法，其中所述子图像被配置为使得，相对于在对应于如在反射光中看到的所述多色调第一图像中的较浅色调的位置处彼此重叠的乳浊层的数目，在横跨所述基底的对应于如在反射光中看到的所述多色调第一图像中的较深色调的位置处更少数目的乳浊层彼此重叠。

44.根据权利要求34至43中任一项所述的制作安全印刷的方法，其中所述多个重叠的乳浊层包括至少三个重叠的乳浊层，每个乳浊层具有根据一个不同的相应的子图像限定的间隙。

45.根据权利要求34至44中任一项所述的制作安全印刷的方法，其中施加多个重叠的乳浊层还包括施加一个或多个附加的乳浊层，每个附加的乳浊层包括一个布置在所述第一区域和/或所述第二区域的大体上整个区域之上的半透光材料层，所述一个或多个附加的乳浊层每个横跨所述第一区域和/或所述第二区域连续地延伸。

46.根据权利要求34至45中任一项所述的制作安全印刷的方法，其中施加多个重叠的乳浊层还包括施加一个或多个附加的乳浊层，每个附加的乳浊层包括一个布置在所述聚合物基底的大体上整个区域之上的半透光材料层，所述一个或多个附加的乳浊层每个横跨所述基底的含有所述多色调第一图像和多色调第二图像的区域连续地延伸或包括一个大体上横跨所述第一区域和/或所述第二区域的间隙。

47.根据权利要求34至46中任一项所述的制作安全印刷的方法，其中当观察者在反射光中查看所述安全印刷介质时，所述第二图像的印记在所述第一区域和第二区域的重叠区域中、在对应于所述多个乳浊层中的至少一个中的间隙的区域中至少部分可见。

48.根据权利要求34至47中任一项所述的制作安全印刷的方法，其中当观察者在反射光中查看所述安全印刷介质时，所述第二图像的印记在所述第一区域和第二区域的重叠区域中为所述第一图像提供一个背景。

49.根据权利要求34至48中任一项所述的制作安全印刷的方法，其中当观察者在反射光中查看所述安全印刷介质时，所述第二图像的印记的颜色在所述第一区域和第二区域的重叠区域中可见。

50.根据权利要求34至49中任一项所述的制作安全印刷的方法，其中在所述第一区域和第二区域的重叠区域的少于50％、优选地少于30％、更优选地少于20％之上，所述乳浊层组合具有至少0.4的光学密度。

51.根据权利要求34至50中任一项所述的制作安全印刷的方法，其中在所述第一区域和第二区域的重叠区域的至少50％、优选地至少70％、更优选地至少80％之上，所述乳浊层组合具有大于大体上为零的光学密度。

52.根据权利要求34至51中任一项所述的制作安全印刷的方法，其中在所述第一区域和第二区域的重叠区域的一个或多个部分之上，所述乳浊层组合具有大体上为零的光学密度。

53.根据权利要求34至52中任一项所述的制作安全印刷的方法，其中所述多个乳浊层被施加成使得它们中的每个的间隙对齐以形成至少一个透明窗区域，所述至少一个透明窗区域优选地大体上包围所述多色调第一图像和/或所述多色调第二图像。

54.根据权利要求34至53中任一项所述的制作安全印刷的方法，其中以限定相应的子图像的丝网元件阵列的形式施加至少一个乳浊层，所述丝网元件大到足以能够由裸眼单独辨别，所述丝网元件的大小横跨所述阵列变化以限定所述子图像。

55.根据权利要求34至54中任一项所述的制作安全印刷的方法，还包括将凸起图案层施加到所述基底的一侧或两侧上的最外乳浊层，所述凸起图案层包括一个大到足以能够由裸眼单独辨别的丝网元件的阵列，所述凸起图案层优选地是触觉型的和/或具有根据视角变化的可见性。

56.根据权利要求34至55中任一项所述的制作安全印刷的方法，其中形成所述子图像中的至少一个的丝网元件阵列被布置成与形成所述凸起图案层的丝网元件阵列在视觉上协作。

57.根据权利要求34至56中任一项所述的制作安全印刷的方法，其中通过印刷，优选地通过凹版印刷，施加所述乳浊层。

58.根据权利要求34至57中任一项所述的制作安全印刷的方法，其中以丝网元件阵列的形式施加至少一些乳浊层，所述丝网元件太小而不能够由裸眼单独辨别。

59.根据权利要求34至58中任一项所述的制作安全印刷的方法，其中至少一个乳浊层包括导电颗粒。

60.根据权利要求34至59中任一项所述的制作安全印刷的方法，其中所述多色调第一图像和/或所述多色调第二图像包括三维物品的图像，所述三维物品优选地是几何学的实心模型或线框模型、人、动物、建筑物或其他建筑结构、或三维徽标。

61.根据权利要求34至60中任一项所述的制作安全印刷的方法，其中所述第一区域和所述第二区域中的一个大体上是所述基底的整个第一表面和/或第二表面。

62.根据权利要求34至61中任一项所述的制作安全印刷的方法，其中所述第一区域和所述第二区域中的一个被完全包含在所述第一区域和第二区域中的另一个内。

63.根据权利要求34至62中任一项所述的制作安全印刷的方法，其中所述第一区域和所述第二区域大体上相同。

64.根据权利要求34至63中任一项所述的制作安全印刷的方法，其中将所述多个乳浊层施加到所述聚合物基底的第一表面和/或第二表面上包括横跨所述基底的至少50％、优选地横跨所述基底的至少80％、更优选地横跨整个所述基底在所述第一区域外部施加所述多个乳浊层。

65.一种制作安全票证的方法，包括：

根据权利要求34至63中任一项所述的方法制作安全印刷介质；以及

将至少一个图形层施加到所述聚合物基底的第一表面和/或第二表面上的最外乳浊层。

66.根据权利要求65所述的制作安全票证的方法，其中所述安全票证是钞票、识别票证、护照、许可证、支票、签证、邮票或证书。