[发明专利]复合防伪元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于保护有价物品的复合防伪元件，具体的是涉及一 种同时具有肉眼可识别的随角变色特征、借助于偏振片识别的水平旋转变 色特征和/或隐藏图像特征、机读防伪特征的复合防伪元件。本发明还涉及 制造这种复合防伪元件的方法以及配置有这种复合防伪元件的有价物品。

背景技术

由于目前彩色复印机和成像系统的不断普及和印刷技术的不断提高， 导致了伪造钞票、护照及身份证现象的增多。出于防止假冒和伪造的目的， 有价物品例如证照、有价证券和名牌产品等经常配置有防伪元件，以便对 该有价物品的真实性进行检验，同时防止未经授权的复制。

在防伪技术领域中已经开发和采用了多种防伪手段，根据产品防伪的 不同需求，包括了多个等级，例如提供大众直接通过肉眼观察或简单触摸 等方式就可识别的大众防伪(也称一线防伪)，需要利用特殊的仪器或装置 才能识别的专家防伪(也称二线和三线防伪)。

一个有效的一线防伪特征，必须同时具备大众易识别和伪造难度高两 个特点。光变防伪元件(OVD)具有随观察角度变化而改变颜色的特点， 大众容易并乐于识别；而且，由于制造OVD元件需要技术含量很高的工艺 和设备以及不菲的经济投入，使得很多伪造者望而却步。多年的应用实践 表明，OVD是现阶段较为有效的防伪手段之一。

近年来，许多防伪研究机构着手研发新一代的光变防伪技术，力争在 原有的光变效果上，引入新技术，增加新特征，利于大众更加容易地识别， 同时增加伪造难度，提升防伪能力。

美国专利US7047883B2、US6589331、US6645286等提出在多层干涉 结构光变薄膜中加入磁性层，加工成光变油墨后，在印刷过程中可通过磁 场定位，形成不一致的反射区域，当改变视角时，可以观察到动态的光变 效果。Dupont公司开发了一种聚合物全息技术，该技术突破传统全息工艺， 使全息图像立体效果大大增强。

液晶变色技术是另一种近年来新开发的光变防伪技术，其光变原理是 基于胆甾型液晶的螺旋结构对光的选择性反射。依托于液晶显示领域的研 究成果，WO0155960A1公开了采用LPP/LCP法实现光变和隐藏图像的技 术。这些新技术的出现，进一步增强了光变防伪技术水平。

尽管如此，针对光变特征进行伪造和模仿的行为并没有停止，随着科 技水平的不断进步和普及，伪造者模仿、伪造、变造防伪特征的难度相对 降低，从而对目前广泛使用的光变技术构成了威胁。

基于色偏振原理的光变技术是与上述各种技术不同的光变技术。当一 束线偏振光经过光学各向异性物质时，光在各向异性方向上的传播速度分 量发生改变，产生相位差，形成相干椭圆(圆)偏振光，当此相干光再次 经线偏振器时，在偏振方向上进行矢量合成，结果表现出一定的颜色。当 观察角度变化时，相位差同时改变，从而出射光的波长向长波或短波方向 移动，宏观上表现出颜色的变化。

线偏振光进入各向异性物质后，光速较大的分量方向定义为各向异性 物质的快轴方向，光速较小的分量方向定义为各向异性物质的慢轴方向， 对于规则的各向异性物质来说，这两个方向互相垂直，而两个分量的相对 大小与入射线偏振光方向与慢轴(或快轴)的夹角有关，因此，当水平旋 转偏振片改变夹角时，出射光强发生周期性变化，宏观上表现出颜色的周 期性变化。

如果各向异性物质不同区域各向异性程度不同，则各个区域的出射光 相位差也不同，在线性偏振光下观察，即表现出不同的颜色；通过精确控 制不同区域的各向异性程度，可以制造出彩色的图像。

在光变防伪领域，基于该技术的研究并不多见。

CN1184302A提出了一种最简单的应用方式，即各向异性薄膜/反射层 结构。在水平旋转偏振片时，元件出现单一颜色的周期性明暗变化。该发 明需要通过偏振片观察，并不具备可大众识别的一线特征，且颜色单调， 不具备隐藏图像特征；所以，该发明的防伪元件结构过于简单，容易伪造。

US5284364中提出将各向异性薄膜中间剪掉一部分，换成其他材料或 者撤掉，这样该区域内相位差将不同于周围区域，当通过偏振片观察时， 形成颜色不同的两个区域。但是，由于采用简单的直接剪除方法，这两个 区域很容易用肉眼直接区分出来，从而失去隐藏的作用；该发明也需要使 用偏振片才能观察到颜色变化，不具备可大众识别的一线特征，并且颜色 变化单调，易于伪造。