TWI509374B - 由全息圖及變色墨水所形成之安全裝置 - Google Patents

Description

由全息圖及變色墨水所形成之安全裝置

本發明係關於藉由將光學可變墨水印刷於物件上並(例如)藉由熱燙印而將經圖案化結構(諸如，全息圖)黏著地黏結於光學可變墨水上而在物件之一表面上形成標籤。

亦被稱為光學安全裝置之安全標籤用於保護各種物件不被偽造。此等物件包括紙質文件、紙幣、商品、封裝等。習知地，將安全標籤黏著地黏結或熱燙印至物件或封裝之表面。

一種安全標籤為一展現經燙印或蝕刻之表面起伏圖案(諸如，全息圖或繞射光柵)以及諸如文數字符號、條形碼或圖形或圖畫設計之圖案的效應，以及在該圖案周圍區域中之額外光學效應之光學結構。在Argoitia等人名下於2006年4月13日公開之美國專利申請案第20060077496號中描述了此等結構。

亦被稱為色度圖之另一種安全標籤包括一光學結構，其具有一經圖案化或窗口化之基材以及由經圖案化或窗口化之基材支撐或支撐經圖案化或窗口化的基材之特殊效應塗層或層。自發明者之專利及專利申請案已知各種設計之色度圖，且其用於增強產品之安全及審美訴求。

藉由使用術語"圖案化"層，其意謂將一反射性或非反射性、不透明或部分透射層以形成所要"圖案"或設計之方式塗覆於可能為平坦的或其中具有表面起伏圖案之基材上。作為非限制性實例，經圖案化反射層可形成為字母、數字、條形碼及/或圖形或圖畫設計之形狀。

在Phillips等人名下之美國專利第6,987,590號揭示一種包括一透光性基材之光學裝置，該透光性基材具有一以全息圖之形式塗覆於其上之表面起伏圖案。在製造此光學裝置中，將反射性材料之一經圖案化層塗覆於表面起伏圖案之部分上以形成文數字符號、條形碼或圖形或圖畫設計。在表面起伏圖案之反射性材料之經圖案化層或曝露部分上沈積或塗覆為墨水或油漆之光學活性塗層以便向表面起伏圖案之曝露部分提供所要的光學效應。在某些實施例中，光學活性塗層為變色薄膜或含有變色薄片。視需要，光學活性塗層之材料與透光性基材指數匹配以便光學式地消除在未藉由反射性材料覆蓋之表面起伏圖案之部分中的表面起伏圖案之效應。此前述專利申請案提供具有一透光性基材之光學結構，該透光性基材具有：一形成於透光性基材上之表面起伏圖案；一反射性材料之經圖案化層，其塗覆於透光性基材之表面起伏圖案之部分上，使得表面起伏圖案之某些部分由反射性材料覆蓋，而表面起伏圖案之其他部分被曝露。該結構進一步具有下伏於表面起伏圖案之經圖案化層及曝露部分之光學活性塗層。此結構為一類型的色度圖。

在Phillips等人名下之美國專利申請案第20050128543號中描述了另一色度圖型結構。在此公開案中，具有可經由其看到之窗口化區域的經圖案化基材塗佈有可經由該等窗口看到之光學可變塗層或光學可變墨水。為了達成所有意圖及目的，迄今或此後描述之所有參考案以引用方式併入本文中。

光學可變(OV)塗層可理解為隨著入射光之角度或觀看角度改變而提供光學可變效應(例如，可觀測之變色)之塗層。舉例而言，光學塗層可為多層光學干涉薄膜，諸如，吸收體－介電質－反射器之三層光學堆疊，或低及高折射率介電層之交替層。此外，光學塗層可由分散於諸如變色墨水之聚合物介質中的複數個多層光學干涉薄片而形成。OV塗層之另一實例為具有分散於其中之反射性薄片之帶色介質。然而，此類型塗層並非變色的。其可變效應顯現為帶色介質之顏色的較亮或較暗顏色。

前述色度圖組合了全息圖及光學可變塗層之安全特徵從而用於增強之保護。然而，高階安全特徵增加受保護物件的複雜性及成本。因此，需要提供一種藉由安全標籤保護物件之簡單且具成本效益的方法，該方法在提供相同高階安全特徵時比應用習知色度圖更為簡單且低廉。

提供包括色度圖之全息及OV效應之安全裝置可藉由製造方法而劃分為兩組。一組包含藉由OV塗層(例如，聚合物塗層中之薄膜堆疊或變色薄片)覆蓋全息結構而形成之裝置。第二組裝置具有一其中或其上形成有全息圖的第一基材，該第一基材黏著地黏結(較佳藉由熱燙印)至其上形成有一OV塗層之第二基材。

熱燙印且更特定言之藉由另一光學塗層或基材熱燙印一光學塗層或基材之領域已為吾人所熟知。舉例而言，將承載影像、標誌或其他標記之經塗佈基材熱燙印於彩券卡、護照、紙幣、駕駛執照、撲克籌碼及各種其他物品上及基材上已為吾人所熟知。

在Phillips等人名下之美國專利5,002,312、US 5,059,245、US 5,135,812、US 5,171,363、US 5,186,787、US 5,279,657及7005178中描述或提及了熱燙印。一用於將影像熱燙印於基材上的市售機器為由Malahide Design and Manufacturing Inc.所生產之Malahide E4－PK。在網際網路上於www.hotstamping.com處展示並描述了此類型之機器。簡言之，在熱燙印製程中，將一壓模附著至壓抵熱燙印箔之負載捲筒之經加熱板以將該箔黏附至物品或基材上。

兩組裝置在(例如)Phillips等人申請之WO0153113申請案及頒予Holmes等人之美國專利第7,054,042號中均有揭示。

WO0153113揭示藉由將雷射成像之光學塗層結構層壓至壓印之基材上而形成的各種安全物品，其中層壓而成之物品包括可用作全息影像下方之背景之變色箔或墨水。'042揭示經光學式地解耦之裝置，其包含使用光學透明黏著劑層壓至由反射層、一或多個介電層及一半透明金屬層組成之預製造薄膜反射結構而層壓而成的起伏結構。

習知地，當任一類型之安全裝置用以保護諸如文件、紙幣或任何其他物件之貴重物件時，將該裝置藉由外部黏著劑層而黏著地耦接至物件。因此，第二組裝置具有兩個黏著劑層：一用於將全息結構耦接至OV結構之內部黏著劑層及一用於將所得裝置耦接至物件之外部黏著劑層。

本發明之一目標為藉由消除兩個黏著劑層中之一者及兩個基材中之一者來減小保護一物件之成本，同時賦能與由第二組安全裝置提供的安全特徵相同之安全特徵。本發明之一目標為藉由使用比第一類型裝置或第二類型裝置簡單的安全標籤而使此安全特徵能夠作為具有組合之全息效應及變色效應之影像。本發明之又一目標為藉由消除塗覆外部黏著劑層及在物件之表面上形成安全標籤之步驟而簡化保護一物件之方法。

藉由將OV塗層塗覆於諸如全息圖之繞射結構上且接著將其黏著地黏結至物件而預製造之來自第二組之安全裝置僅在全息圖區域中具有OV塗層。然而，藉由延伸超出全息圖標籤之邊界以使得墨水設計自紙幣之一部分延行至另一部分的物件(例如，紙幣)表面上之OV墨水圖案可提供額外安全特徵。舉例而言，將鴨之影像在變色墨水中印刷於紙幣上，但僅其頭部在外觀上係全息的。頭部為燙印全息圖的地方。此配置將難以使用由OV墨水覆蓋之預製造的全息圖來製造；其將需要在兩個步驟中將OV墨水塗覆至全息圖及物件，且需要此等兩個影像之精確對準。本發明之一目標為提供一種用於在物件上形成安全標籤之方法，其中OV圖案延伸超出由標籤形成的繞射影像。本發明之另一目標為提供一種用於製造其上形成有安全標籤之物件的方法，其中該物件上之OV圖案及安全標籤之OV背景係在一步驟中形成。

與分離地製造且附著至物件之標籤有關的可能的安全漏洞與將標籤自真實文件轉印至偽造文件或將錯誤地獲得之安全標籤附著至偽造產品相關聯。此等問題可藉由使用安全基材而消除，其中特殊的光學效應係藉由物件自身之基材而非藉由附著之標籤來提供。安全基材之一實例可在揭示具有內建式變色安全線的塑膠基材之在Caporaletti等人名下之美國專利第6,686,027號中找到。

雖然如在美國專利第6,686,027號中揭示之基材提供較高程度的防偽保護，但其具有顯著高於小型安全標籤之製造成本，詳言之，此係因為整個物件大小之基材必須在真空照相機中處理。製造此等基材之方法外加另一限制，即對基材之材料之限制，基材之材料在美國專利第6,686,027號中指定為為聚合物。

本發明之一目標為提供一種具成本效率之安全基材而不限制製成安全基材之材料。詳言之，本發明之一目標為提供一種用於紙幣或紙質文件之紙質基材。

在此項技術中已知，印刷於紙質文件上之特殊墨水可用作安全特徵。一特定類型的特殊墨水為視觀看角度而提供光學效應之光學可變(OV)墨水。舉例而言，頒予Mehta之美國專利第7,029,525號教示使用基於水之變色墨水來印刷紙質文件。

雖然OV墨水之應用便利且並不昂貴，但其自身僅提供中等程度的安全。因此，本發明組合由OV墨水與由繞射結構提供之安全特徵。

此外，藉由將OV墨水直接印刷於紙幣上，迫使墨水進入紙幣纖維，且由於墨水滲透可藉由分析方法來觀測，因此紙幣變得較安全。由於熱燙印黏著劑將處於紙幣纖維與OV塗層之間，故此滲透在具有OV墨水之預製造全息圖情況下不會出現。本發明之另一目標為允許在分離的場所製造兩種分離的安全特徵且接著在製造待安全化之產品的地方將其接合在一起。由於諸如具有OV塗層之全息圖之預製造安全標籤在運輸中可能發生黏附，且因此損害待保護之物品，故此提供額外安全。

在形成根據本發明之安全標籤時可使用各種類型的繞射結構。藉由去金屬化而圖案化之全息圖或窗口化之全息圖以及變色塗層允許沖射於全息圖上之光到達變色塗層下，因此賦能繞射及變色光學效應之協同作用。

可在全息基材之預定部分上塗覆反射性材料之經圖案化層以形成文數字符號、條形碼或圖形或圖畫設計。諸如鋁之高反射性材料沈積於全息基材之表面上且蝕刻掉基材之預定部分。作為去金屬化之結果，基材之蝕刻掉金屬之區域變為實質上透明的，且全息效應在該區域變得幾乎不可見。相比之下，基材之以不同預定形狀在表面上留下反射性金屬之部分維持可見的全息性質。

本發明之另一目標為藉由使用藉由黏著劑層光學式地耦接至OV塗層下之去金屬化或窗口化全息圖而提供繞射及OV效應之協同作用。

根據本發明之一態樣，提供一種在物件上形成標籤之方法，該方法包含使用光學可變墨水塗佈物件之表面之步驟，且其特徵為包含使用透光性黏著劑而在光學可變墨水上將經圖案化結構黏結至物件之步驟，其中經圖案化結構允許光穿過其中而傳播，藉此當由光照射時，標籤形成具有光學可變背景之影像。

根據本發明之另一態樣，提供將由本發明之方法利用之經圖案化結構，其為包含以下各物中之一者的繞射結構：半透明反射層、高折射率層及經圖案化反射性塗層，藉此由標籤形成之影像具有由繞射結構提供的全息效應及由光學可變墨水提供之光學可變效應。

根據本發明之又一態樣，提供一種物品，其包含：一基材、一塗覆於基材上之光學可變墨水塗層、一在光學可變墨水塗層上黏著地黏結至基材之繞射結構及一用於將繞射結構黏結至基材之黏著劑層。該物品特徵在於，繞射結構包含一反射層，從而使得當由光照射物品時，光之第一部分藉由反射層而反射且光之第二部分穿過反射層傳播至光學可變墨水塗層，且光之第一及第二部分在分別藉由反射層及光學可變墨水塗層反射後形成具有光學可變特徵之鏡像。

在本發明之一實施例中，首先在紙幣或紙質文件上印刷光學可變墨水，接著熱燙印製程將光學可變墨水層與具有窗口化全息圖之基材黏結在一起。

在本發明之一態樣中，可經由去金屬化之全息圖之部分而看到光學可變墨水或可同時看到兩者。

根據本發明，提供一種光學結構，其中去金屬化全息圖被熱燙印至光學可變箔上。

根據本發明，藉由將光學可變墨水印刷於物件之表面上且接著黏著地黏結至該表面上之經圖案化結構而在物件之表面上形成安全標籤或色度圖。

光學可變墨水包含具有分散於其中之OV薄片之載劑介質。應瞭解，載劑介質可為各種類型。舉例而言，在Mehta名下之美國專利第7,029,525號中揭示基於水之OV墨水，且在Phillips等人名下之美國專利第5,279,657號中教示基於聚合物之OV墨水。作為實例，OV墨水之載劑為基於丙烯酸或胺基甲酸酯之墨水。應瞭解，為了達成本申請案之目的，其中具有OV薄片之較濃載劑(亦被稱為OV油漆)可考慮為一類型的OV墨水。在某些實施例中，載劑為帶色的及/或含有磁性微粒。

OV薄片可為諸如在Phillips名下之美國專利第6,751,022號及在Argoitia等人名下之美國專利第6,749,777號中揭示之變色薄片，諸如在頒予Phillips之US 6,818,299及頒予Coulter等人之US 6,586,098中揭示之反射性薄片、磁性反射性薄片或磁性變色薄片。

在用於某些應用之帶色介質中較佳使用反射性薄片。變色薄片及反射性薄片皆提供隨觀看角度變化之光學效應。

可在各種印刷製程中利用光學可變墨水，諸如，微影印刷、柔性印刷、凸版印刷、凹雕印刷(intaglio printing)、凹版印刷(gravure printing)、絲網印刷、噴墨印刷及靜電印刷。

根據本發明之教示，將OV墨水直接塗覆於物件上，其意謂物件之表面可藉由可理解為物件之一部分之墨水、油漆或漆覆蓋。"直接塗覆於物件上"具有與將OV墨水塗覆於與物件分離之基材上且接著將此覆蓋有墨水之基材黏結至物件相對之含義。"直接塗覆"意謂無其他基材安置於OV塗層與待由本發明之方法保護或裝飾之物件的基材之間。

本發明之方法允許在包括大尺寸物件及由紙張、塑膠、金屬等製成的物件之多種物件上形成安全標籤。此係與在聚合物基材上形成安全標籤且接著將標籤黏結至物件之前述習知方法的顯著差異。

根據本發明，藉由使用黏著劑將經圖案化基材黏著地黏結至OV墨水塗層而在物件之表面上形成安全標籤，該黏著劑可為能量活化黏著劑。

為了達成本申請案之目的，術語"能量活化黏著劑"意謂需要能量源來進行固化之黏結物質。能量活化黏著劑包括(但不限於)熱燙印黏著劑、UV或電子束活化黏著劑、熱塑性及熱固性黏著劑、基於油漆之聚合組合物、清漆及著色組合物。作為實例，黏著劑係選自以下各物之群：聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、聚醯胺、硝化纖維、醇酸樹脂、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯及聚胺基甲酸酯。

活化黏著劑之方法包括熱燙印、UV固化、施加熱、壓力或電子束。為簡便，在下文中將其中可能具有特殊微粒之能量活化黏著劑稱作"黏著劑"。

黏著劑可印刷成圖案或灌塗(flood coat)於整個表面上。若經圖案化，則由於無法整體地實體移除產品，產品變得更具防篡改性。試圖藉由使用溶劑來溶解黏著劑而移除該裝置亦將係有害的，此係因為溶劑亦將侵蝕硬質塗層/釋放層，此既而將損傷該裝置，使得篡改顯而易見。

較佳地，將黏著劑塗覆至經圖案化結構，然而，在本發明之不同實施例中，可塗覆黏著劑且在將兩個表面黏結在一起之前在經圖案化結構上或在OV墨水上或在兩者上固化黏著劑。

本申請案中揭示之方法使用經圖案化結構，在本發明之一實施例中，該經圖案化結構由基材上之一經圖案化塗層組成，其中該基材視需要可在使用OV墨水在物件之表面上形成安全標籤的製程中移除。

在其他實施例中，經圖案化結構可採用繞射結構之各種習知形式，包括諸如繞射光柵之繞射圖案、折射圖案、諸如兩維及三維全息影像之全息圖案、去金屬化全息圖、具有變化的折射率之塗層、其中或其上具有折射薄片之透光性介電塗層、Kinegram^R 裝置、Pixelgram^R 裝置、角隅稜鏡(corner cube)反射器、零階繞射結構、波動光柵(moir)圖案及具有自約0.1 μm至約10 μm尺寸之基於微觀結構之光干涉圖案。

在本發明之一實施例中，將繞射結構壓印在由諸如聚氯乙烯或聚甲基丙烯酸酯之材料製成的可壓印樹脂層上。可壓印層亦可提供硬質塗層/釋放層之功能性。壓印可為圖案化的或連續的。

在本發明之另一實施例中，繞射結構包含一形成於基材(較佳為透光性或實質上透明的基材)中之光柵，基材可由G型PET、聚碳酸酯定向聚丙烯(Polycarbonate Oriented Polypropylene，OPP)、聚氯乙烯或其他合適的塑膠材料製成。作為實例，PET層具有6至25微米之厚度。

或者，如頒予Miekka等人之專利第5,624,076號及第5,672,410號中所揭示，經圖案化結構包含由壓印之金屬微粒或光學堆疊薄片形成之全息圖案。或者，壓印之微粒可為金屬介電顏料。

視需要，為了改良全息效應之可見度，前述結構在下方具有某種形式的反射性材料(高反射性金屬，如Al或其他金屬，或由ZnS、TiO2或ZrO2製成之高指數層)。

在物件之表面上形成之安全標籤係經設計以自經圖案化結構之側面觀看，因此，為使由下伏OV塗層提供的OV效應可見，經圖案化結構必須具有透光區域。

在本發明之一實施例中，繞射結構包含一具有一或多個透光性區域或窗口之經圖案化不透明層，以在自繞射結構之側面觀看裝置時允許經由該等窗口看見由光學可變塗層提供的光學效應。較佳地，窗口化塗層係反射性的以提供具有光學可變背景之高反射性全息影像。

可藉由如熟習此項技術者所熟知之去金屬化來圖案化繞射結構下方之反射層。去金屬化層可由Al、Cu、Ni及已藉由去金屬化而圖案化之其他金屬及金屬合金製成。各種技術可用以將金屬層圖案化，諸如真空中之化學蝕刻或油燒蝕，較佳地，兩者皆在與起伏影像對準的情況下進行。

去金屬化方法允許製造複雜的、類似花邊之圖案以及具有相對寬的窗口之圖案。雖然類似花邊之圖案較難藉由(例如)金屬筆仿製，但作為實例，至少1 mm寬且較佳至少5 mm寬之較大尺寸窗口允許更多的OV背景可見。

在本發明之一實施例中，如圖1所示，用於形成安全標籤之經圖案化結構為具有窗口化反射層之繞射結構。圖1中展示之結構為使用黏著劑層62將繞射結構黏著接合至物件24之結果。物件24具有一塗覆於物件64之表面上之載劑34的OV塗層，該載劑34具有懸浮於載劑34內之OV薄片35。在基材12上形成防止光穿過其中之繞射結構，該基材12可為樹脂/硬質塗mn其上具有由高反射性塗層16之圖案局部塗佈之光柵14，高反射性塗層16與光柵14之部分接觸。樹脂層12視需要由其上印刷有不透明標記19之保護性透光層28覆蓋。較佳地，將光柵14壓印於基材12上且由經圖案化的去金屬化鋁16覆蓋，且接著使用透明的熱燙印黏著劑62將去金屬化全息圖熱燙印或熱輥壓至物件24。全息圖之未塗佈部分實質上為透光性的。

較佳地，將反射層16窗口化，使得基材12在其上具有一或多個區域100，其由反射性材料壓印並覆蓋(該等區域由圖2中展示之區域17分開)，未由鋁覆蓋且可經壓印或未經壓印。

當自頂部觀看圖1中展示之結構時，其提供具有展示變色背景的窗口之高反射性全息影像。組合之光學效應藉由印刷的標記而增強。

因為易於壓印整個區域、接著對反射層進行圖案化且接著塗覆光學匹配之黏著劑，故較佳對反射層16進行圖案化。或者，將連續反射性塗層移位至一側；所得結構在未壓印區域上具有平坦的反射性塗層，從而提供作為額外光學效應之影像之高反射性類鏡面部分。

參看圖3，在本發明之另一實施例中，物件或基材68為紙幣或任何其他類型的安全文件。藉由將變色墨水作為背景顏色印刷於紙幣68上且接著使用透明的熱燙印黏著劑62在墨水上熱燙印去金屬化全息圖(較佳壓印於樹脂/硬質塗層12上且由載片66支撐)而形成安全結構。

視需要，黏著劑62含有其他微粒或薄片以改變變色墨水之顏色或作為隱藏的安全特徵。作為實例，黏著劑62可含有螢光材料、諸如在Argoitia等人申請之美國專利申請案第20050037192號中揭示之隱藏粲粒子(charm)、上向移位磷光體、干涉顏料(如基於雲母之干擾薄片)及無移位顏料或染料。隱藏薄片在顯微鏡下可偵測到，而對於螢光或磷光材料而言，需要藉由UV或IR光照射裝置來活化彼等特徵。由於樹脂/硬質塗層12係非常薄的(較佳小於3微米)，故UV或IR光能夠滲透至黏著劑62中之微粒。在圖3中，釋放層、樹脂層及硬質塗層經展示為一提供三個層中之每一者的功能性之層12。在其他實施例中，層12藉由個別層之任一組合而替代：用於壓印之樹脂層、用於自載片66釋放去金屬化全息圖之釋放層及用於經轉印裝置的耐久性之硬質塗層。

在圖4中展示之本發明之另一實施例中，將由肉眼不可看到之隱藏薄片45混入用以如在先前實施例中將兩個結構黏結在一起之熱燙印黏著劑40中。隱藏薄片之實例包括(但不限於)如在以引用的方式併入本文中之美國專利申請公開案第2006/0035080號中所教示的粲粒子或縮微標識物(taggant)、如在美國專利申請公開案第20060035080號中揭示之成形顏料、磁性薄片、螢光顏料、經UV活化以形成可見光之標準材料或經UV活化以形成可見光之專用反斯托克材料(anti－Stokes material)。

此等隱藏薄片用作一種鑑認方法。若隱藏薄片(例如)在顯微鏡下或經IR活化而經由缺失Al塗層之窗口在此結構展現之全息效應之外再提供光學效應，則隱藏薄片45可在變色背景上見到。在另一實施例中，將光學可變薄片以低濃度添加至黏著劑40，使得當自頂部觀看時，OV箔顏色改變。

當自頂部觀看時，圖4中展示之結構提供由圖案14形成之高反射性全息影像及在窗口中可見之變色背景。隱藏薄片45在UV或IR光中或在顯微鏡下可見。隱藏薄片在變色背景上於窗口內顯現。若基材64為透明的或透光性的，則透過基材64，可在存在鋁16的地方看到具有模糊的反射性全息圖之變色而在無鋁16的地方看到標記19。

在圖5中展示之本發明之一實施例中，繞射結構包含藉由壓印於透光性硬質塗層/樹脂層70中的起伏圖案14形成之透光性全息圖及安置於黏著劑層62與壓印之起伏圖案14之間用於防止黏著劑62與樹脂70之間的指數匹配之高折射率層50。高折射率層50係由具有不小於1.65之折射率之材料製成，作為實例，高折射率層可由ZnS、TiO2、ZrO2等製成。

當形成安全標籤時，由使用高指數塗層50及黏著劑62覆蓋的具有起伏14之樹脂層70製成之繞射結構耦接至具有OV墨水(例如，變色墨水)塗層之物件24。視需要，繞射結構可形成於可移除基材上，或樹脂/硬質塗層70可用作繞射結構之基材。較佳地，繞射結構藉由熱燙印耦接至物件，且黏著劑62為乾燥熱燙印黏著劑。

在操作中，當由光照射根據此實施例形成之安全標籤時，光的一部分在劃分樹脂層70與高指數層50之表面處反射，且形成全息無OV影像。光的另一部分穿過高指數層50及黏著劑62傳播至OV塗層且反射回樹脂層70之頂部表面，從而載運來自OV塗層之變色效應以及全息影像。因此，安全標籤藉由組合光學可變及繞射結構之效應而提供變色全息影像，其中視覺效應藉由在自光學可變墨水反射的光與自繞射結構繞射的光之間的相互作用而產生。

在本發明之另一實施例中，繞射結構包含一替代圖5中之高指數層50之半透明反射層。由此實施例提供之光學效應非常類似於在圖5中展示且包含高指數層之實施例的前述效應。

在圖6中展示之本發明之另一實施例中，繞射結構包括由硬質塗層/樹脂層70支撐或其中形成有硬質塗層/樹脂層70的光柵14、經圖案化反射層16及一高折射率材料層50。藉由在由OV墨水覆蓋之物件24上熱燙印此繞射結構而形成安全標籤。在物件(例如，印刷的紙幣)之表面上形成此安全標籤之製程示意性地展示於圖7中。

當自頂部觀看時，如圖6所示，此結構提供具有光學效應之組合的影像。影像之一部分為由自不透明金屬層16反射的光形成之光譜全息影像。影像之此部分由自反射層16具有窗口的區域反射之光所形成的變色光譜全息影像補充，使得影像之相應部分藉由自光學可變墨水反射的光與自具有高指數層之繞射結構繞射的光之間的相互作用而產生，且展現由繞射結構及OV塗層兩者提供之光學效應。

在與圖6中展示但無高折射率塗層的結構類似的結構中，反射層16具有窗口之區域展示非常弱的全息效應或無全息效應。若黏著劑62具有與樹脂層70之完全指數匹配，則將不會看到全息效應。此很大程度上視下伏於全息圖的無鋁部分之塗層與黏著劑之間的指數匹配程度而定。對於折射率之實數部分而言，若存在至少0.2之折射率差，則將看到某些全息效應。折射率差愈大，則將愈加清楚地看到全息圖。作為實例，在n＝1.5之基材與n＝2.3之高指數塗層之間的0.8之折射率差提供明亮的透明全息圖。

參看圖5及圖6，高折射率塗層50具有不小於1.65之折射率。此高指數透明層之合適實例包括TiO2或ZnS。

在繞射結構包含一半透明反射層或一高折射率層的前述實施例中，藉由標籤形成之全息影像至少部分為變色全息影像。全息影像之變色部分藉由繞射結構所繞射的光與OV塗層所反射的光之相互作用而形成，藉此影像之此部分展現全息效應與光學可變效應的協同作用。可將由繞射光與薄膜干涉光之相互作用產生的顏色添加至繞射顏色或自繞射顏色減去由繞射光與薄膜干涉光之相互作用產生的顏色，從而導致為視角的函數之唯一光學頻譜。

在本發明之另一實施例中，代替熱燙印，使用UV活化黏著劑將兩個結構黏結在一起。作為實例，使具有變色墨水且在墨水上具有黏著劑而印刷之物件或基材與含有去金屬化全息圖之層壓片集結；接著藉由使用UV光或電子束照射層壓片而使黏著劑固化，其中層壓片具有透明或至少具UV透射性之基材。克服由覆蓋全息圖之反射性金屬引起的UV光之障礙之一方法為使用經圖案化或窗口化之反射層，在該反射層中，由金屬覆蓋之區域非常狹窄(估計小於2微米)，使得UV光可藉由以一角度入射而使黏著劑固化。另一方法為使用電子束固化。或者，半透明反射層或高指數層將允許某些UV光穿過至黏著劑層。

在本發明之一實施例中，使黏著劑層圖案化，使得經圖案化結構具有不黏結至物件或基材上的光學可變塗層之區域。

在本發明之另一實施例中，將黏著劑及OV墨水印刷至物件表面上之不同區域上，且使用黏著劑將經圖案化結構黏結至物件，從而圍繞OV塗層形成一框架或框架的一部分。

在本發明之一實施例中，藉由使用OV墨水覆蓋一透光性基材且接著黏著地黏結(較佳藉由熱燙印)至繞射結構而形成一物品，其中該繞射結構為下伏有反射層之全息圖，以使得兩者皆反射光且允許光穿過其中以在OV塗層與全息圖之間提供光學耦接。較佳地，OV墨水為印刷於基材上之變色墨水，黏結方法為熱燙印，且反射層為藉由去金屬化而圖案化之鋁。或者，反射層為半透明金屬層或高指數介電塗層。基材為不透明的或透光性的。

較佳由PET製成之透光性基材提供自兩個側面來觀看裝置，若光學可變塗層為透光性的，亦即，由(例如)具有低密度的併有不透明Fabry Perot過濾器之光學可變薄片之透光性OV墨水或基於所有介電透明光學可變刀片之墨水或包含在Phillips等人名下的美國專利第5,278,590號中揭示之吸收體－間隔物－吸收體薄片之墨水形成，則其為有利的。當經由覆蓋有OV墨水之基材觀看此構造時，可見全息效應與光學可變效應之重疊，亦即，在存在鋁的地方可看到具有模糊的反射性全息圖之變色。本質上，初始全息圖中之顏色的虹霓已藉由OV結構而改變，藉此某些顏色被增強而某些顏色被抑制。當自繞射結構之側面觀看此結構時，可看到具有一在覆蓋全息圖之反射層的窗口中可見之變色背景之高反射性全息影像。此構造尤其適用於使用可自兩側觀看之透明塑膠基材之紙幣。

在本發明之另一實施例中，包含OV墨水塗層之光學可變箔經熱燙印，或藉由另一方法而黏著地黏結至去金屬化全息圖。或者，如前所述，全息圖可由圖案化或未圖案化之半透明反射層或高指數材料之塗層加以塗佈。

12．．．基材

14．．．光柵

16．．．高反射性塗層

17．．．區域

19．．．標記

24．．．物件

28．．．透光層

34．．．載劑

35．．．OV薄片

40．．．黏著劑

45．．．隱藏薄片

50．．．高折射率層/高指數塗層/高指數層/高折射率塗層

62．．．黏著劑/黏著劑層

64．．．物件/基材

66．．．載片

68．．．物件/基材/紙幣

70．．．透光性硬質塗層/樹脂層/樹脂/硬質塗層

100．．．區域

圖1為根據本發明之一實施例而形成之色度圖之橫截面圖。

圖2為在圖1中展示之色度圖中的經圖案化結構之橫截面圖。

圖3為在紙幣上形成之色度圖之橫截面圖。

圖4為色度圖之橫截面圖，其中黏著劑含有隱藏薄片或低濃度光學可變薄片或光學可變磁性薄片。

圖5為色度圖之橫截面圖，其中光柵由高折射率材料層支撐或其中形成有高折射率材料層。

圖6為色度圖之橫截面圖，其中去金屬化全息圖由高折射率材料層支撐。

圖7為形成圖6所示之色度圖之示意性描繪。

14．．．光柵

16．．．高反射性塗層

24．．．物件

50．．．高折射率層/高指數塗層/高指數層/高折射率塗層

62．．．黏著劑/黏著劑層

70．．．透光性硬質塗層/樹脂層/樹脂/硬質塗層

Claims (20)

1. 一種在一物件上形成一標籤之方法，該方法包含一使用光學可變墨水塗覆該物件之一表面之步驟，且其特徵在於一在該光學可變墨水上使用一透光性黏著劑將一經圖案化結構黏結至該物件之步驟，其中該經圖案化結構允許光穿過其中而傳播，藉此當由光照射時，該標籤形成一具有一光學可變背景之影像，其中該光學可變墨水延伸超出該經圖案化結構，且其中該經圖案化結構為一繞射結構並包括一經圖案化反射性塗層，該經圖案化反射性塗層具有反射區域及在該等反射區域之間的透光性窗口，以允許入射於該繞射結構上之光穿過而傳播至該光學可變墨水。
2. 如請求項1之方法，其中該繞射結構包含以下各物中之一者：一全息圖、一去金屬化全息圖、一繞射光柵、一折射圖案、一顯像圖(Kinegram^R )裝置、一像素圖(Pixelgram^R )裝置、角隅稜鏡(corner cube)反射器、一零階繞射結構、一波動光柵(moiré)圖案、一基於具有在自約0.1μm至約10μm範圍內的尺寸之微觀結構之光干涉圖案及一藉由壓印微粒或光學堆疊薄片形成之全息圖案。
3. 如請求項1之方法，其中該物件為以下各物中之一者：一紙質文件、一紙幣及一容器。
4. 如請求項1之方法，其中該透光性黏著劑為以下各物中之一者：一透明黏著劑， 一其中或其上具有隱藏薄片之黏著劑，一包含顏料微粒之黏著劑，一熱燙印黏著劑，一藉由熱、紫外光或電子束活化之黏著劑，及一選自由以下各物組成之群之黏著劑：聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、聚醯胺、硝化纖維、醇酸樹脂、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯及聚胺基甲酸酯。
5. 如請求項1之方法，其中圖案化該透光性黏著劑之一塗層，以使得該繞射結構與該光學可變墨水之間的至少一區域缺失一黏著劑材料。
6. 如請求項1之方法，其中將該光學可變墨水印刷於該物件上。
7. 如請求項1之方法，其中該光學可變墨水本質上由一其中具有光學可變薄片之載劑組成。
8. 如請求項7之方法，其中該等光學可變薄片為以下各物中之一者：變色薄片、反射性薄片、磁性反射性薄片及磁性變色薄片。
9. 如請求項7之方法，其中該載劑為一帶色載劑。
10. 如請求項1之方法，其中該光學可變墨水含有磁性光學可變薄片或磁性微粒。
11. 一種物品，其包含：一基材，一塗覆於該基材上之光學可變墨水之塗層，一繞射結構，其在該光學可變墨水之塗層上黏著地黏 結至該基材，及一用於將該繞射結構黏結至該基材之黏著劑層，其特徵在於：該繞射結構包含一反射層，以使得當由光照射該物品時，光之一第一部分經該反射層反射且光之一第二部分穿過該反射層傳播至該光學可變墨水之塗層，且該光之該第一部分及該第二部分在分別經該反射層及該光學可變墨水之塗層反射後形成一具有一光學可變特徵之鏡像，其中該光學可變墨水延伸超出該繞射結構，且其中該繞射結構包括一經圖案化反射性塗層，該經圖案化反射性塗層具有反射區域及在該等反射區域之間的透光性窗口，以允許入射於該繞射結構上之光穿過而傳播至該光學可變墨水。
12. 如請求項11之物品，其中該繞射結構包含以下各物中之一者：一全息圖、一繞射光柵、一折射圖案、一顯像圖(Kinegram^R )裝置、一像素圖(Pixelgram^R )裝置、角隅稜鏡反射器、一零階繞射結構、一波動光柵圖案、一基於具有在自約0.1μm至約10μm範圍內的尺寸之微觀結構之光干涉圖案、一由壓印微粒或光學堆疊薄片形成之全息圖案及一由安置於該繞射結構與該黏著劑層之間之一具有大於約1.65之折射率的材料製成之高折射率層。
13. 如請求項11之物品，其中該基材為一紙質基材、一塑膠基材、一紙板基材及一金屬基材中之一者。
14. 如請求項11之物品，其中該黏著劑層包含以下各物中之一者：一透明黏著劑，一其中或其上具有隱藏薄片之黏著劑，一包含顏料微粒之黏著劑，一熱燙印黏著劑，一藉由熱、紫外光或一電子束活化之黏著劑，及一選自由以下各物組成之群之黏著劑：聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、聚醯胺、硝化纖維、醇酸樹脂、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯及聚胺基甲酸酯。
15. 如請求項11之物品，其中該黏著劑層之一塗層經圖案化，使得該繞射結構與該光學可變墨水之間的至少一區域缺失一黏著劑材料。
16. 如請求項15之物品，其中該黏著劑層僅在缺失該光學可變墨水之區域中鄰接於該基材，藉此該繞射結構藉由壓力而耦接至該光學可變墨水之塗層。
17. 如請求項11之物品，其中光學可變墨水之該塗層係直接塗覆於該基材上。
18. 如請求項11之物品，其中一額外塗層在該光學可變墨水之塗層下安置於該基材上，其中該額外塗層為一墨水、油漆或漆之塗層。
19. 如請求項11之物品，其中該光學可變墨水本質上係由一其中具有變色薄片之載劑組成。
20. 如請求項11之物品，其中該光學可變墨水本質上係由一其中具有反射性薄片之有色載劑組成。