CN1782232A - 分布有印刷无法模仿其视觉特征的防伪纤维的防伪材料 - Google Patents

Abstract

本发明分布有印刷无法模仿其视觉特征的防伪纤维的防伪材料涉及具有防伪功能的防伪材料，其上分布有防伪纤维(2)，所述防伪纤维(2)的部分表面(3)呈现在所述防伪材料(1)的表面(1’)上，其特征在于所述部分表面(3)具有凹凸遮挡结构，其上分布有至少二个色彩图案A和B，所述至少二个色彩图案A和B在所述部分表面(3)上有明显的视觉差异，使在呈现所述部分表面(2)的防伪材料(1)表面(1’)上从不同角度观察所述部分表面(3)时，能分别看到色彩图案A和B。由于本发明视觉差异是由防伪材料中防伪纤维部分表面上分布的图案特征被凹凸结构遮挡造成的，而印刷技术无论如何精确也无法仿冒出这种立体结构，因此本发明能有效杜绝印刷技术的仿冒。

Description

分布有印刷无法模仿其视觉特征的防伪纤维的防伪材料

技术领域

本发明涉及一种诸如防伪纸或防伪薄膜或防伪包装之类的防伪材料，特别是一种分布有防伪纤维且印刷无法模仿其视觉特征的防伪材料。

背景技术

有色纤维加入纸张制造成防伪纸已有近百年的历史，至今在许多国家的纸币中仍在使用，一些有价证券、税务发票、产品说明书、印刷标签也有应用；特别是荧光纤维，更是在几乎所有的纸币中都有使用。归纳起来防伪纤维通常有单根单色纤维和单根多色纤维。中国专利02168121.0“一种防伪纤维”中所述的是一种单根多色段纤维，即一根纤维的沿长度方向上至少有二种颜色。还有中国专利02170092.4“一种防伪纤维及采用该纤维的防伪纸”中所述的是一种正反面异色的纤维，即纤维的横截面是椭圆形，椭圆形对应有纤维的上下二个表面，二个表面上的颜色有明显的不同，当该种纤维加入纸浆中制成防伪纸时，由于纸纤维的相互作用，椭圆形上下二个表面会平行于纸面，当纸较薄或较透明时，观察同一根纤维，在纸的一面是一种颜色，纸的另一面是另一种颜色。但上述有色纤维的缺陷是现有的印刷细线均可模仿其视觉效果，为了准确区分是到底是纤维还是印刷细线，只有撕开纸或用针挑出纤维观察。这不但不方便，而且诸如纸币、有价证券等商品是不能破坏的，所以其防伪效果就受到很大的限制，造假者往往用印刷细线来仿造时几乎都可以蒙混过关。

中国专利02146589.4“一种防伪材料及采用该防伪材料的防伪文件”，其中涉及一种防伪纤维为具有轴向长度和横截面圆形或近似圆形的细丝，其特征在于所述细丝横截面含有两种或两种以上的颜色，所述每种颜色所在的轴向颜色段沿轴向呈螺旋状延伸。在任何改变角度观察，普通人凭肉眼均无法感觉到纤维色彩图案的改变，故其仍然是一个等同于平面图案的视觉特征，在肉眼直接可分辨的精度内，较精细的印刷方式仍能模仿。

发明内容

本发明的目的是提供一种防伪材料，该防伪材料中分布有防伪纤维，通过改变对纤维观察角度，能观察到纤维的不同色彩图案，使现有印刷技术无法模仿其视觉特征。

本发明的另一个目的是提供一种防伪纤维，当其特有部分表面呈现在防伪材料的至少一个面上时，能使观察者在该面从不同角度能分别独自看到该特有部分上不同的色彩图案，从而用于防伪材料中，使现有印刷技术无法模仿。

本发明还能提供多种防伪纤维，这些防伪纤维的特有部分表面在防伪材料的制造过程中能自然呈现在防伪材料的至少一个面上，该特有部分使观察者在该面从不同角度能分别独自看到该特有部分上不同的色彩图案，从而用于防伪材料中，使现有印刷技术无法模仿。

本发明的第一个目的是这样来实现的：一种防伪材料，其上分布有防伪纤维，所述防伪纤维的部分表面呈现在所述防伪材料表面上，其特征在于所述部分表面具有凹凸遮挡结构，其上分布有至少二个色彩图案A和B，所述至少二个色彩图案A和B在所述部分表面上有明显的视觉差异，使在呈现所述部分表面的防伪材料表面上从不同角度观察所述部分表面时，能分别看到色彩图案A和B。

本发明防伪材料中分布的防伪纤维的至少两个色彩图案A和B包括在诸如可见光、紫外线、红外线以及其他非可见光下显现的色彩图案，对于可见光下显现的色彩图案，本发明防伪材料可实现一线防伪，即大众防伪；对于紫外线、红外线以及其他非可见光下显现的色彩图案，则可用专用工具进行判断，可实现二线防伪。由于本发明是在防伪材料中分布的很细的防伪纤维(通常纤维直径不超过100微米)上设置凹凸遮挡结构，且凹凸遮挡结构位于防伪纤维的所述部分表面上，而该部分表面可呈现在防伪材料至少一个表面上，所述至少二个色彩图案A和B在所述部分表面上有明显的视觉差异，因此观察者从防伪材料的该表面上的不同角度观察，由于凹凸结构的遮挡，可分别看到部分表面的色彩图案，具有防伪效果。由于这种视觉差异是由防伪材料中防伪纤维部分表面上分布的图案特征被凹凸结构遮挡造成的，而印刷技术无论如何精确也无法仿冒出这种立体结构，因此本发明能有效杜绝印刷技术的仿冒。

本发明防伪材料中分布的防伪纤维的至少两个色彩图案A和B被凹凸遮挡结构遮挡而被分别看到产生的视觉差异是多种多样的，可以是：呈现所述部分表面的防伪材料表面上存在至少二个观察角度a和b，从a角度观察防伪纤维所述部分表面时看到色彩图案A而色彩图案B被防伪纤维所述部分表面上的凹凸遮挡结构挡住看不见，从b角度观察防伪纤维所述部分表面时看到色彩图案B而色彩图案A被防伪纤维所述部分表面上的凹凸遮挡结构挡住看不见；也可以是某一色彩图案不能被完全挡住而另一图案特征能被完全挡住产生不同的视觉效果；还可以是因被遮挡在沿纤维长度方向跳跃性的视觉变换。在实施例中将针对附图对各种差异进行详细说明。

本发明的另一个目的是这样实现的：一种嵌入上述防伪材料中的防伪纤维，具有能够呈现在所述防伪材料的一个表面的部分表面，其特征是：所述部分表面具有凹凸遮挡结构，其上分布有至少二个色彩图案A和B，色彩图案A和B在所述部分表面上有明显的视觉差异，使在呈现所述部分表面的防伪材料表面上从不同角度观察所述部分表面时，能分别看到色彩图案A和B。由于本发明防伪纤维上设置有凹凸结构，且凹凸结构设置在可呈现在防伪材料一个面上的防伪纤维的部分表面上，由于凹凸结构的遮挡，观察者在该面从不同角度能分别独自看到该特有部分——部分表面上有视觉差异的色彩图案，从而用于防伪材料中，使现有印刷技术无法模仿其立体结构带来的视觉差异。

本发明的能使防伪纤维特有部分自然呈现在防伪材料的至少一个面上的目的实质上是控制防伪纤维某一面一定朝向防伪材料的可观察面，根据理论分析及具体实验，平行于防伪纤维最大投影面的防伪纤维表面能够自然呈现在防伪材料的至少一个面上，其实现方式可以为三种：一是使防伪纤维外覆盖一层扁平形的透明材料，同时防伪纤维的所述部分表面朝向透明材料的扁平面，这样，扁形纤维的扁平面可自然与防伪材料的可观察面平行，使需要的部分表面呈现在防伪材料的可观察面上。另一种实现方式是使防伪纤维成为弯曲或弯折形，并具有一定的韧性，且所述部分表面位于该弯曲或弯折外表面，这样当加入防伪材料时，防伪纤维能以自身弯曲或弯折态呈现在防伪材料可观察表面上。第三种实现方式是使防伪纤维的整段或部分长度上的横截面为扁平形，防伪纤维的所述部分表面位于该扁平形截面所在扁平面或与该扁平面具共同朝向的防伪纤维的表面，对于整段纤维的横截面是扁平的情况，自然加入防伪材料中扁平面能朝向可观察面；对于纤维部分段的横截面是扁平的情况，扁平段能朝向可观察面，与扁平面相对应的具共同朝向的其他部分自然也跟着朝向可观察面。

附图说明：

图1是本发明的结构示意图；

图2a-图2b是防伪纤维中色彩图案A和B沿防伪纤维长度方向平行排布分布图，图2a是平面图，图2b是截面图；

图3是防伪纤维中色彩图案平行排布但与防伪纤维长度方向倾斜的分布图；

图4是防伪纤维中色彩图案A和B沿防伪纤维长度方向分布的侧视图；

图5a-5g是色彩图案A和B在防伪纤维上径向分布、轴向延伸、但长度方向位置不同的情形图；

图6a-图6b是防伪材料中防伪纤维横截面为单个三角形的示意图，其中图6a是截面图，图6b是平面图；

图7a-图7c是防伪材料中防伪纤维横截面为二个并结三角形的示意图，其中图7a是截面图，图7b、7c是平面图；

图8a-图8b是防伪材料中防伪纤维横截面为单个四边形的示意图，其中图8a是截面图，图8b是平面图；

图9a-图9c是防伪材料中防伪纤维横截面为三个并结四边形的示意图，其中图9a是截面图，图9b、9c是平面图；

图10a-图10d是防伪材料中防伪纤维横截面为梯形的示意图，其中图10a、10b是截面图，图10c、10d是平面图；

图11a-图11f是防伪材料中防伪纤维覆盖有透明材料的示意图，其中图11a、11b是横截面分别为单个三角形和单个四边形纤维分别覆盖有圆形透明材料，图11c、11d是横截面分别为单个三角形和单个四边形纤维覆盖有扁平形的透明材料，图11e、11f是纤维横截面分别为多个三角形和多个四边形覆盖有扁平形的透明材料。

图12a-图12e是防伪纤维的色彩图案A和色彩图案B之间有一层起遮光作用的真空镀铝的横截面示意图，图12a是横截面为三角形镀铝层在材料中间的示意图，图12b是横截面为三角形镀铝层在材料表面的示意图，图12c是横截面为四边形镀铝层在材料中间的示意图，图12d是横截面为四边形镀铝层在材料表面的示意图，图12e是横截面多个并结三角形镀铝层在材料相同视觉表面的示意图；

图13是本发明防伪纤维的横截面的边为曲线截面图；

图14a、14b、14c是防伪纤维为不同形状时的最小方形面积；

图15a、15b是本发明防伪纤维为弯曲状在防伪材料中的分布图；

图16是防伪纤维部分截面是扁平状的正面视图。

具体实施方式

图1中显示了防伪材料1中分布有一根放大的防伪纤维2，防伪纤维2的部分表面3呈现在防伪材料的表面1’上，部分表面3具有凹凸遮挡结构，本图中的凹凸遮挡结构是由防伪纤维2的横截面4中含有三角形元素构成，三角形元素的顶角及其斜边所在面构成了凸形遮挡结构，两斜边所在的面3’和3”组成部分表面3，在面3’上分布有色彩图案A，面3”上分布有色彩图案B，当从防伪材料1的表面1’上从不同角度观察部分表面3时，能分别看到色彩图案A和B，比如从a向观察，能看到色彩图案A，从b向观察，能看到色彩图案B，色彩图案A和B不同，则能产生明显的视觉差异。色彩图案A和B可以各自或共同布满其所在的面3’和3”，使视觉差异更明显。从防伪材料1的表面1’上不同角度观察部分表面3时，对于垂直于防伪纤维2的方向中，从a向到b向看部分表面3，中间还有至少一个位于两种色彩图案A和B中间的视角c，既能看到色彩图案A，也能看到色彩图案B，由于防伪纤维2通常非常纤细，因此，从c向看通常看到的是色彩图案A和B组合成的一种图案。

本发明防伪材料中分布的防伪纤维的至少两个色彩图案A和B包括在诸如可见光、紫外线、红外线以及其他非可见光下显现的色彩图案，对于可见光下显现的色彩图案，本发明防伪材料可实现一线防伪，即大众防伪；对于紫外线、红外线以及其他非可见光下显现的色彩图案，则可用专用工具进行判断，可实现二线防伪。由于在本发明防伪材料1中分布的很细的防伪纤维2上设置凹凸遮挡结构，且凹凸遮挡结构位于防伪纤维的部分表面3上，而该部分表面3可呈现在防伪材料至少一个表面上，因此观察者从防伪材料的该表面上的不同角度观察，由于凹凸结构的遮挡，可分别看到部分表面的不同色彩图案，并产生明显的视觉差异，具有防伪效果。由于这种视觉差异是由防伪材料中防伪纤维部分表面上分布的色彩特征被凹凸结构遮挡造成的，也即实现上述目的是由于纤维表面精细的凹凸遮挡结构的在不同角度对光线的遮挡效果决定的，而目前所有的印刷方法(无论是平印、孔印、凸印、复印、喷印、凹印等等)均无法复制出这种立体结构，因此本发明能彻底杜绝印刷技术的仿冒。

本发明视觉差异存在多样性：

本发明防伪材料中分布的防伪纤维的至少两个色彩图案A和B被凹凸遮挡结构遮挡而被分别看到产生的视觉差异是多种多样的，这种视觉差异是与色彩图案在不同的凹凸遮挡结构所在的防伪纤维部分表面的不同分布而能够带来的不同视觉有关。

图1所示的实施例显示的是一种色彩图案的分布能完全被凹凸遮挡结构彼此遮挡的分布，由于遮挡结构是沿防伪纤维2长度方向延伸，因此只有垂直于防伪纤维2长度方向的不同视觉才可能因遮挡而有显著变化，由于防伪纤维2已经非常纤细，建议防伪纤维横截面的最大直径最好是不超过0.25mm，因此垂直于防伪纤维2长度方向的能看到的防伪纤维宽度是很有限的，故从a视角向b视角转换时，必须是色彩图案A和B不同才能产生明显的视觉差异，才能被普通人的视力观察到。也就是本实施例色彩图案A和B不同能使人的正常视力观察到突变，这种不同最好仅是色彩的不同，也可以是图案的不同而色彩相同，还可以是色彩和图案均不同。本实施例防伪材料1表面1’上存在至少二个观察角度a和b，从a角度观察防伪纤维所述部分表面时看到色彩图案A而色彩图案B被防伪纤维2部分表面3上的三角凸形遮挡结构挡住看不见，从b角度观察防伪纤维2部分表面3时看到色彩图案B而色彩图案A被防伪纤维2部分表面3的三角凸形遮挡结构挡住看不见；对于荧光纤维、红外纤维等二线防伪，即借助工具来观察，本实施例则可以不受色彩图案A和色彩图案B必须不同的限制，比如色彩图案A和色彩图案B在人的正常视力范围是完全相同，但是其中一个进行了某种非可见光处理，则在能识别该非可见光的工具下，就能看到两者的视觉差异，产生防伪效果。本实施例的凸形遮挡结构在防伪纤维2上部分表面3的设置使色彩特征A和B位置关系是一种没有重叠区域完全分离的图案，能实现彼此被完全挡住的视觉效果。

至少二个色彩图案A和B在部分表面3上明显的视觉差异也可以是某一色彩图案不能被完全挡住而另一色彩图案能被完全挡住产生的不同视觉效果，这种视觉效果往往是由于色彩图案的包含关系带来的，比如色彩图案A完全或部分包括在色彩图案B之中，即在从a角度观察防伪纤维部分表面3时，防伪纤维部分表面3的凹凸遮挡结构使视力只能看到色彩图案A而完全挡住了色彩图案B，从b角度观察防伪纤维部分表面3时防伪纤维部分表面3的凹凸遮挡结构使视力能看到色彩图案B而色彩图案A完全或部分未被挡住。产生这种视觉差异的色彩图案A和B必须不相同，至少色彩图案的色彩不相同，以产生强烈的视觉差异。

也可以是均不能完全挡住时产生的视觉效果，这种情况可以是色彩图案A与色彩图案B是二个有部分重叠区域图案，即在从a角度观察防伪纤维部分表面3时，防伪纤维部分表面3的凹凸遮挡结构使人看到的色彩图案A只挡住了色彩图案B的一部分，从b角度观察防伪纤维部分表面3时防伪纤维部分表面3的凹凸遮挡结构使看到的色彩图案B只挡住了色彩图案A一部分，此时虽然B或A都没有被完全挡住，但由于其相当一部分已被挡住，其能被人看到的部分由于人眼的分辨力，看到的可能是色彩图案A中包含有部分色彩图案B组合的一种图案，而不是单纯的色彩图案A完全包含色彩图案B或色彩图案B完全包含色彩图案A。产生这种明显的视觉差异的色彩图案A和B也必须是不相同，至少色彩特征不相同。

还可以是因被遮挡在沿纤维长度方向跳跃性的视觉变换带来的视觉差异，由于在防伪纤维长度方向人的视线可以较长，(防伪纤维的长度最好是不超过15mm，但比其宽度0.2mm能带来长得多的视线)，因此当至少两个色彩图案A和B沿防伪纤维长度不同位置(而不是如图1沿轴向分布)分布时，可以产生跳跃式的视觉变化，这种视觉变化在下面的实施例中将详细说明。这种视觉变化对色彩图案的要求相对较低，即色彩图案可以是完全相同，只要在防伪纤维长度方向所处的位置有明显视觉差异，就可产生跳跃式的视觉变化。

本发明色彩图案的多样性及其带来的视觉效果：

至少两个色彩图案A和B可以是各种单色或多色彩线等组成的图案。由于本发明防伪材料中的防伪纤维非常纤细，对于实用性更高的一线防伪来说，识别越简单直接，则价值越高，由于颜色特征是正常人视力最便于分辨的特征，因此下面针对两个色彩图案A和B仅仅是颜色色彩的情况进行充分阐述。

仍然见图1，色彩图案A和色彩图案B是具有不同颜色特征相互平行的色条A和色条B，例如色条A是红色，色条B是蓝色，从a角度观察防伪纤维部分表面3时只能看到红色条而蓝色条被防伪纤维部分表面3上的凹凸遮挡结构挡住看不见，此时，普通人的感觉纤维是红色的，从b角度观察防伪纤维部分表面3时只能看到红色条而蓝色条被防伪纤维部分表面3上的凹凸遮挡结构挡住看不见此时，普通人的感觉纤维是红色的，从c角度观察防伪纤维部分表面3时同时能看到红色条和蓝色条，由于色条极细且相距极近，普通人的感觉到红色条和蓝色条的复合色效果，即纤维是偏黑色的。

图1显示的实施例中具有不同颜色特征相互平行的色条A和色条B与防伪纤维的长度方向平行，改变角度观察时，整个纤维由红色变成蓝色，具有独特的视觉变换效果。由角度a变换到角度b的变换角度最好是不大于120度。本设计的视觉特征是在垂直于纤维长度方向改变角度观察纤维表面时，其纤维色彩变化最明显。

图2a、图2b中色彩图案A和色彩图案B分别是具有不同颜色特征相互平行的A1、A2、A3色彩的组合效果和B1、B2、B3色彩的组合效果，色彩A1-A3和色彩B1-B3各自为条状且与防伪纤维的长度方向垂直。本设计的视觉特征是在顺着纤维长度方向改变角度观察纤维表面时，其纤维色彩变化最明显。

图3中色彩图案A和色彩图案B分别是具有不同颜色特征相互平行的A1、A2、A3色彩的组合和B1、B2、B3色彩的组合，色彩A1-A3及色彩B1-B3各自为条状且与防伪纤维的长度方向的相交角度在0-90度之间，本设计的视觉特征是在于与纤维长度方向倾斜相应角度再改变角度观察纤维表面时，其纤维色彩变化最明显。

色彩图案A和色彩图案B是图案相同、色彩特征也相同，但色彩图案A和色彩图案B在防伪纤维上长度方向上的位置不同的情形，见图4，例如，色彩图案A和色彩图案B均是黑色，色彩图案A分布在纤维的前半部分，由A1、A2、A3色彩构成，色彩图案B分布在纤维的后半部分，由B1、B2、B3色彩构成，改变角度观察时，整个纤维在跳动式发生位置移动，具有独特的视觉变换效果。

图5a-g是色彩图案A和色彩图案B在防伪纤维上径向分布、轴向延伸、但长度方向位置不同的情形，色彩图案A和色彩图案B在防伪纤维上长度方向上可以是位置完全重叠、或者是部分重叠、或者是部分相接、或者是相离。图5a：条状色彩图案A是红色，条状色彩图案B是黑色，色彩图案A和色彩图案B轴向位置完全重叠时，改变角度观察时，整个纤维由红色变成黑色，视觉上纤维的位置没有发生位移，具有独特的视觉变换效果；图5b：色彩图案A和色彩图案B轴向位置部分重叠时，改变角度观察时，视觉上整个纤维由红色变成黑色且跳动式发生位置移动，但跳动较小具有独特的视觉变换效果；图5c：色彩图案A和色彩图案B轴向位置相交时，改变角度观察时，视觉上整个纤维由红色变成黑色且跳动式发生位置移动，但跳动是首尾相接；图5d：色彩图案A和色彩图案B在轴向的位置相离时，改变角度观察时，视觉上整个纤维由红色变成黑色且跳动式发生位置移动，但跳动是跨越式的移动，具有独特的视觉变换效果。

图5e是色彩图案A或者是色彩图案B的颜色不同组合的情形，其颜色可以是单色，或者是多色的复合。例如，条状色彩图案A是由两条首尾相接的不同颜色的线条组成，一条是红色A1、一条是绿色A2，色彩图案B是只是一条黑色，改变角度观察时，视觉上是整个纤维由红绿双色纤维变成黑色单色纤维，视觉效果独特。

色彩图案的颜色可以是白色，或者是无色或者是与防伪材料表面颜色相同的颜色。图5f中如果条状色彩图案A是红色，条状色彩图案B是白色，且色彩图案B分布在防伪纤维的全部凸面3”上，如果防伪材料表面是白色，改变角度观察时，整个纤维由红色变成纤维消失，具有独特的视觉变换效果；还比如条状色彩图案A是黑色，条状色彩图案B是黄色，且色彩图案B分布在防伪纤维的全部凸面3”上，如果防伪材料表面也是黄色，改变角度观察时，整个纤维由黑色变成纤维消失，具有独特的视觉变换效果。所以，当色彩图案B的颜色与防伪材料表面颜色相同时，纤维截面可以设计成从视觉上色彩图案A中包含部分或全部色彩图案B，但色彩图案B中不能包含色彩图案A，见图5g；。

本发明的凹凸遮挡结构具有多样性：

凹凸遮挡结构是防伪纤维横截面至少有一个三角形元素，三角形元素是指至少有一个顶角及其两相应邻边的截面结构，典型结构为三角形横截面，也可为四边形横截面或多边形截面。图1的截面4为三角形，色彩图案A在三角形的一个斜边所在的面3’上，色彩图案B在三角形的另一个斜边所在面3”上。三角形是实现能呈现一个色彩图案遮挡住另一个色彩图案的典型的凹凸遮挡结构，且容易满足由角度a变换到角度b的变换角度最好是不大于120度的要求。

凹凸遮挡结构是由多个三角形并列组合，每个三角形相应斜边上所有色彩图案的组合构成色彩图案A，每个三角形另一相应斜边上所有色彩图案的组合构成色彩图案B。由于纤维很细，单个三角形形成的凹凸遮挡结构难以正好顶角朝上地呈现在防伪材料表面，只好将三角形做成扁平的，而扁平的三角形在改变观察角度时色彩图案变换的灵敏度不高，且在纤维宽度一定时色彩图案A或色彩图案B会很细，会影响视觉效果。因此，本发明设计的三角形并列组合能弥补上述的不足。

图6a-6b是防伪材料1中防伪纤维2横截面为单个三角形的示意图，其中图6a是截面图，图6b是平面图。三角形的二条边所在的斜面上分别有色彩图案A和B，由于防伪材料有一定的透明性，色彩图案A和色彩图案B呈现在防伪材料表面可为肉眼所见，当从a角度观察看到色彩图案A时色彩图案B被三角形的凸起结构挡住看不见，同样，当从b角度观察看到色彩图案B时色彩图案A被三角形的凸起结构挡住看不见。另外，防伪材料1中的防伪纤维2是沿所述二条边之间的均分轴5弯曲，这样一来就能保证要么A面和B面同时呈现在防伪材料表面，要么第三边6所在面单独呈现在防伪材料表面。在这里，沿均分轴5弯曲是能准确控制纤维A、B所在面同时朝上的关键，均分轴5实际是一个虚拟的控制轴线，在后面的各视图中所起作用与图6系列相同，目的是为了让色彩图案A和色彩图案B同时呈现在防伪材料1表面。截面的第三边6所在面的颜色是白色或与防伪材料1表面的颜色相同。选择这种三角形结构主要是基于以下三方面的理由：

1、一般来说，当色彩线条的宽度在30微米以下时，人的肉眼观察便会有些吃力，三角形结构有相同的纤维高度能观看到较大的色彩面积的特点，当纸张或塑料薄膜的厚度较薄时，无法允许纤维的高度大于纸张或塑料薄膜的厚度，通常货币纸张的厚度不大于90微米，复印纸的厚度不大于80微米，这样一来，要在这样厚度的纸中加入，三角形结构是一个好的选择；2，相对横截面为四边形，三角形横截面本身有较好的稳定性，能更好地保证在造纸过程中一定的成形压力下色彩图案A和B能均衡地呈现在防伪材料的表面上；3、三角形结构的一个特点是边6对应面的色彩图案也有相同的可能性单独呈现在防伪材料表面，由于该面是一个平面没有凹图遮挡结构，不能产生改变角度而产生视觉差异，因此，为了避免此情形，我们将该面色彩图案制作成白色或与防伪材料表面材料相同的颜色，这样一来，当该色彩图案呈现在防伪材料表面时，由于呈现面的纤维颜色是白色或与防伪材料表面颜色相同，肉眼看不见，这样便巧妙地解决了这个问题。

图7a-7c是防伪材料中防伪纤维横截面为二个并结三角形的示意图，其中图7a是截面图，图7b、7c是平面图。由于防伪材料有一定的透明性，三角形的色彩图案A和色彩图案B呈现在防伪材料表面能为肉眼所见，当从a角度观察时看到色彩图案A(为A1+A2的合成视觉效果)而色彩图案B被三角形挡住看不见，同样，当从b角度观察时看到色彩图案B(为B1+B2的合成视觉效果)而色彩图案A被三角形挡住看不见。另外，防伪材料中的纤维可以是沿着均分轴5弯曲的(见图3b)，也可以是直线的(见图3c)，这样一来就能保证要么色彩图案A所在面和色彩图案B所在面同时呈现在防伪材料1表面，要么边6对应面单独呈现在防伪材料表面1上。将边6面的颜色设计成白色或与防伪材料1表面的颜色相同。该结构的实际效果在于：1、相对单个三角形，相同的纤维高度有更大的视觉面积，这样，当应用在很薄的纸上时也成为可能，例如当纸张层的厚度在50微米以下时；2、由于纤维整体上是扁的，当纤维较短且有一定的硬度时，纤维即使不需要弯曲也会确保要么色彩图案A、B所在面同时呈现在防伪材料1表面上，要么边6所在面呈现在防伪材料1表面上。

图8a-8b是防伪材料1中防伪纤维2横截面为单个四边形的示意图，其中图8a是截面图，图8b是平面图。防伪纤维2沿着均分轴5弯曲，相对图6系列中单个三角形来讲，其在防伪材料1中相同纤维高度的视觉面积要小一半，但其优点是不管哪面(色彩图案A、B所在面还是色彩图案A’B’所在面)朝上纤维都能呈现改变视角而产生变色效果，当纸张或薄膜的厚度较大时，这也是一种选择。

图9a-c是防伪材料1中防伪纤维2横截面为三个并结四边形的示意图，其中图9a是截面图，图9b、9c是平面图；相对图8系列中的单个四边形而言，相同的纤维高度有更大的视觉面积，并且由于纤维整体上是扁的，当纤维较短且有一定的硬度时，纤维即使不需要弯曲也会确保色彩图案A(由A1、A2、A3构成)、B(由B1、B2、B3构成)同时呈现在防伪材料表面上。

图10a-10d是防伪材料中防伪纤维横截面为梯形的示意图，其中图10a、10b是截面图，图10c、10d是平面图。梯形具有较好的稳定性，即使色彩图案A、B所在面很倾斜(越倾斜变角变色的灵敏度越高)也可以十分稳定，特别是当纤维较短且有一定的硬度时，纤维即使不需要弯曲也会确保色彩图案A、B所在面同时呈现在防伪材料表面上(见图10c)；图10a为一个梯形，相对图10b二个梯形的组合，其优点是纤维在纸中的高度更小，图10a种的边6对应面的色彩是白色或与防伪材料1表面的颜色相同；但相对图10a，图10b不管哪面朝上都能呈现改变视角而产生变色效果，当纸张或薄膜的厚度较大时，这也是一种选择；图10a梯形的底边6对应面是白色或与防伪材料1表面相同的颜色。

图11a-11f系列是防伪材料1中防伪纤维2覆盖有透明材料7的示意图，由于透明材料7的透明性，因此本发明防伪纤维的具有凹凸遮挡结构的部分表面3当然也自然呈现在防伪材料的表面上。其中图11a、11b是横截面分别为单个三角形和单个四边形纤维分别覆盖有圆形透明材料7，目的是增加纤维的抗压强度，进一步确保在造纸过程中或加入塑料的过程中纤维截面形状的稳定性；图11c、11d是横截面分别为单个三角形和单个四边形纤维覆盖有扁平形的透明材料7，目的是不但能增加其抗压强度，进一步确保纤维截面形状的稳定性，而且纤维即使不弯曲也会确保AB面同时呈现在防伪材料表面上；图11e、11f是纤维横截面分别为多个三角形和多个四边形覆盖有扁平形的透明材料7，目的是增加纤维的抗压强度，进一步确保在造纸过程中或加入塑料的过程中纤维截面形状的稳定性。

图12a-12e系列是防伪纤维2的色彩图案A和色彩图案b之间有一层起遮光作用的真空镀铝的横截面示意图。在具体的实践中我们发现，由于纤维的尺寸很小，当用有机材料制作该纤维时，色彩图案A和B之间存在彼此串色，其结果是色彩图案A和B鲜艳度受到严重的影响，从而导致了色彩图案A和B之间的视觉差异不明显。为了解决这一个问题，我们在色彩图案A和B之间设计了一个镀铝层8，因为镀铝不但成本低，而且当镀铝层厚度仅在0.2微米时就能产生完全的遮光效果。图12a是纤维横截面为三角形，镀铝层8在材料中间的示意图，其相当于两种不同色彩的纤维的组合，在组合的交界面上镀有铝层；图12b是纤维横截面为三角形，镀铝层8在纤维表面的示意图，镀铝后在纤维表面还可以附着一层颜色，也可以就是一层镀铝；图12c是横截面为四边形镀铝层在纤维中间的示意图，镀铝层8在两种不同颜色纤维的交界面上；图12d是横截面为四边形镀铝层在纤维表面的示意图，镀铝层8在轴5一侧的表面上，镀铝后在纤维表面还可以附着一层颜色，也可以就是一层镀铝；图8e是纤维横截面多个并结三角形，镀铝层8在防伪纤维相同视觉的三角形的表面B1B2B3上的示意图；另外，还可以先对整根防伪纤维的表面镀铝，然后再在相应的面印上色彩图案A和B。

所述的凹凸遮挡结构的边可以是弧形，见图13，还可以为锯齿状或其他不规则的曲边。

在上述实施例中，防伪材料为有机薄膜。在过去，将防伪纤维用于加入塑料薄膜中进行防伪是一个空白，原因是塑料薄膜难以撕开并且易于与防伪纤维融为一体，因此，塑料薄膜中的防伪纤维根本无法撕开观察或用针挑出观察，当仿冒者有印刷细线去模仿其视觉特征时，根本找不到任何简单的方法予以区别。但由于本发明中是不需要撕开观察的，故其可以用于塑料薄膜领域。

在上述实施例中，防伪纤维为荧光纤维，当在荧光灯的照射下，改变观察角度肉眼便可看到明显的视觉差异。

在上述实施例中，防伪纤维为红外线致发光纤维，当在红外线的照射下，改变观察角度肉眼便可看到明显的视觉差异。

控制防伪纤维部分表面3在防伪材料的表面呈现的方法：

要实现本发明的目的，控制在实际生产过程中纤维有效的凹凸遮挡结构一定呈现在防伪材料表面是必不可少的。根据理论分析和大量的实验证明，在造纸过程中，当纤维具有一定的弹性硬度时，整个纤维形状的最大投影面一定朝上且呈现在纸张的表面，本发明防伪纤维的投影面积是指其实体的投影线对应的最小方形面积，即：当防伪纤维是直线且纤维的横截面在长度方向上等同时，最小方形面积是防伪纤维的实体投影线的面积，见图14a中的斜线覆盖的区域；当防伪纤维是直线且纤维的横截面在长度方向上不同时，最小方形面积是防伪纤维的实体投影面积的最宽处与纤维长度的乘积面积，见图14b中的斜线覆盖的区域；当防伪纤维是弯曲线时，最小方形面积是一个刚好覆盖防伪纤维的实体弯曲投影线构成的方形面积，见图14c中斜线覆盖的区域。

另一种描述与上述的实际效果一样，用一方体去包含防伪纤维2，能全部包含防伪纤维的最小方体的最大的两个表面对应于防伪纤维的部分表面3时，由于最小方体的两个最大表面能态最低，必然朝向防伪材料表面，因此具有凹凸遮挡结构的部分表面3能呈现在防伪材料表面。

据此，本发明作了以下专门设计，这些设计也同样适用于将防伪纤维分布在有一层纸张的夹层中，或者是分布在有一层塑料膜的夹层中，或者是分布在有一层单层塑料薄膜中：

防伪纤维2是弯曲形状，弯曲纤维的上表面为防伪纤维部分表面3，见图15a，15b。防伪纤维长度方向的横截面在平行于防伪材料表面的最大宽度c小于等于横截面在垂直于防伪材料表面的最大宽度d，也就是防伪纤维2长度方向的横截面的长轴d与防伪材料表面垂直，见图15b，因此在纤维为弯曲时，其横截面可以不是扁平状仍能使需要的防伪纤维的部分表面3呈现在纸张的表面。弯曲防伪纤维2的因弯曲所跨越的横向最大长度为其几何宽度e，见图15a，当该几何宽度e至少是纤维长度方向的横截面的长轴d长度的二倍以上时，弯曲防伪纤维2能完全按其自然弯度呈现在防伪材料的表面。

如果防伪纤维2在纤维长度方向的横截面至少有一部分9是扁平状，扁平状对应的扁平面呈现在防伪材料的表面上，见图16。也可以是防伪纤维2在纤维长度方向的横截面全部是扁平状，扁平状对应的扁平面呈现在防伪材料的表面上。防伪纤维2的扁平状部分最好是无色，或者是白色，或者是与防伪材料1表面相同的颜色。

本发明防伪纤维的材料可以有机材料或金属材料。

本发明防伪材料是指纸或纸板或是有机薄膜。防伪纤维2可夹在二层纸浆层之间，或者是夹在二层有机薄膜之间；或者是夹在纸浆层与其它材料层之间；或者是夹在有机薄膜层与其它材料层之间；或者是粘附在防伪材料的表面，或者是其他方式嵌入防伪材料的表面。

本发明防伪纤维的各种凹凸结构可以通过模具生成。凹凸结构上的色彩图案可以通过贴膜、精细印刷、热压等方式制作在防伪纤维上；对于单纯颜色构成的色彩图案，可以通过喷嘴喷出不同颜色然后合成的方式制作，也可通过不同颜色纤维热压构成。

防伪纤维嵌入纸张的方法可以采用直接在抄纸工艺中加入纸浆中，也可通过多层纸压合的方式。

Claims (20)

1、一种防伪材料，其上分布有防伪纤维(2)，所述防伪纤维(2)的部分表面(3)呈现在所述防伪材料(1)的表面(1’)上，其特征在于所述部分表面(3)具有凹凸遮挡结构，其上分布有至少二个色彩图案A和B，所述至少二个色彩图案A和B在所述部分表面(3)上有明显的视觉差异，使在呈现所述部分表面(2)的防伪材料(1)表面(1’)上从不同角度观察所述部分表面(3)时，能分别看到色彩图案A和B。

2、根据权利要求1所述的防伪材料，其特征是：呈现所述部分表面(3)的防伪材料(1)表面(1′)上至少存在二个观察角度a和b，从a角度观察防伪纤维(2)所述部分表面(3)时看到色彩图案A而色彩图案B被防伪纤维(2)所述部分表面(3)上的凹凸遮挡结构挡住看不见，从b角度观察防伪纤维(2)所述部分表面(3)时看到色彩图案B而色彩图案A被防伪纤维(2)所述部分表面(3)上的凹凸遮挡结构挡住看不见。

3、根据权利要求1或2所述的防伪材料，其特征是：所述防伪纤维(2)的凹凸遮挡结构是由其截面(4)具有的至少一个三角形元素构成的，色彩图案A在所述三角形元素顶角的一个斜边所在的表面(3′)上，色彩图案B在所述顶角的另一个斜边所在的表面(3″)上。

4、根据权利要求3所述的防伪材料，其特征是：所述防伪纤维(2)的横截面(4)是一个三角形或由多个并结的三角形构成。

5、根据权利要求4所述的防伪材料，其特征是：所述防伪纤维(2)是横截面(4)为一个三角形的弯曲纤维，三角形的二条边所在的斜面上分别有色彩图案A和B，第三条边对应面上的色彩是白色或与所述防伪材料(1)表面颜色相同，防伪纤维沿所述二条边之间的均分轴(5)弯曲。

6、根据权利要求3所述的防伪材料，其特征是：所述防伪纤维(2)的横截面是一个四边形或由多个并结的四边形组成，防伪纤维(2)沿均分轴(5)弯曲。

7、根据权利要求3所述的防伪材料，其特征是：所述防伪纤维(2)的横截面是一个梯形或由二个并结的梯形组成。

8、根据权利要求1-7之一所述的防伪材料，其特征是：所述防伪纤维(2)的所述部分表面(3)在防伪材料(1)表面的投影面为防伪纤维(2)的最大投影面或与最大投影面平行。

9、根据权利要求1或2或3所述的防伪材料，其特征是：所述防伪纤维(2)是能以自身弯曲或弯折态呈现在防伪材料(1)表面上的弯曲或弯折纤维。

10、根据权利要求1-7之一所述的防伪材料，其特征是：所述防伪纤维(2)的全部长度或部分长度方向的横截面是扁平状，所述防伪纤维(2)的所述部分表面(3)位于扁平面上或在防伪材料(1)上具有共同的投影面的防伪纤维(1)表面上。

11、根据权利要求1-10之一所述的防伪材料，其特征是：所述防伪纤维(2)的外表面还覆盖有透明材料(7)。

12、根据权利要求11所述的防伪材料，其特征是：所述防伪纤维(2)的外表面覆盖的透明材料(7)成扁平状，所述防伪纤维(2)的所述部分表面(3)在透明材料(7)的对应的防伪纤维(2)表面上。

13、根据权利要求1-12之一所述的防伪材料，其特征是：所述防伪材料(1)是有机薄膜。

14、根据要求1-13之一所述的防伪材料，其特征是：所述防伪纤维(2)还包括由加入了荧光材料或加入了红外线显光材料制成的纤维。

15、根据要求1-14之一所述的防伪材料，其特征是：所述至少二个色彩图案A和B所在表面之间存在至少一层起遮光作用的真空镀铝层(8)。

16、一种嵌入权利要求1-15之一防伪材料中的防伪纤维，具有能够呈现在所述防伪材料(1)的一个表面(1′)的部分表面(3)，其特征是：所述部分表面(3)具有凹凸遮挡结构，其上分布有至少二个色彩图案A和B，所述至少二个色彩图案A和B在所述部分表面(3)上具有明显的视觉差异，使在呈现所述部分表面(3)的防伪材料(1)表面(1’)上从不同角度观察所述部分表面(3)时，能分别看到色彩图案A和B。

17、根据权利要求16所述的防伪纤维，其特征是：呈现所述部分表面(3)的防伪材料(1)表面(1′)上至少存在二个观察角度a和b，从a角度观察防伪纤维(2)所述部分表面(3)时看到色彩图案A而色彩图案B被防伪纤维(2)所述部分表面(3)上的凹凸遮挡结构挡住看不见，从b角度观察防伪纤维(2)所述部分表面(3)时看到色彩图案B而色彩图案A被防伪纤维(2)所述部分表面(3)上的凹凸遮挡结构挡住看不见。

18、根据权利要求16或17所述的防伪纤维，其特征是：所述部分表面(3)在所述防伪材料(1)的投影面为所述防伪纤维(2)的最大投影面或与最大投影面平行。

19、根据权利要求16或17所述的防伪纤维，其特征是所述防伪纤维(2)为能以自身弯曲或弯折态呈现在防伪材料(1)表面上的弯曲或弯折纤维。

20、根据权利要求16或17所述的防伪纤维，其特征是所述防伪纤维(2)的全部长度或部分长度方向的横截面(4)是扁平状，所述防伪纤维(2)的所述部分表面(3)位于扁平面上或在防伪材料上具有共同的投影面的防伪纤维表面上。

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