[发明专利]一种具有动态立体效果的安全薄膜

说明书

技术领域

本发明涉及防伪技术领域，具体涉及一种安全薄膜，可用于钞票、有价证券、证书、证卡、标签、包装等其它有伪造风险的纸质文件的甄别。

背景技术

伪造的钞票、有价证券、证书、证卡、标签、包装等给人民的生产和生活造成极大的损失和危害，甚至威胁国家安全。人们花费大量的时间和精力研究新型的安全技术，校验数据载体的真实性，防止伪造和生产。

技术主要分为三类：大众、柜员和专家。大众技术特点是在通常状态下，不借助任何仪器，用肉眼或者感觉器官能够直接识别特征，最易为广大人民群众所辨别，因而尤为重要。

通常的大众技术主要有印刷、水印、激光全息和变色油墨等。印刷和水印容易通过数字照相、扫描、复印等复制和仿造。近年来，人们研究出了多种类型的变色油墨，如温变型、光变型和荧光型等等，变色油墨一定要与其它技术相结合才能实现功能。激光全息技术依据全息成像原理及色彩斑斓的闪光、动态和立体效果引起人们普遍关注，曾经被公认为最先进、最经济的技术。但是随着全息在票证、商标、包装等领域的广泛应用，许多厂家都具有了生产全息产品的能力，使得激光全息陷入了信任危机。

因此，人们迫切地需要寻找满足技术高、成本低、易识别、可仲裁的新一代大众技术。如第四代激光组合全息图技术，将几十甚至几百个不同的二维图像通过几十甚至几百次曝光所记录的全息图，将三维目标的各个侧面及随时间的变化过程记录下来，即该全息图不仅能够记录和再现物体的三维空间(X，Y，Z)特性，还能记录和再现该三维物体随时间(T)的变化。制作这种全息图对拍摄对象没有限制，需要对几十甚至几百帧二维图像进行记录，从而曝光次数是普通全息的几十甚至几百倍，这需要专用的仪器设备及更加精巧的工艺过程才能实现。还有如澳大利亚SecurencyPTY公司的G-switch技术，通过制作特殊的光学层，实现从一个方向观察是某颜色，从与之正交方向上观察是该颜色的补色，无须特殊培训和仪器。仅仅在一秒至几秒内，用简便的方法就可以鉴别。另外，人们还发明了安全线及其开窗技术，进一步提高技术门槛。安全线是起作用的薄膜材料制成的线状标志。

还有一类引人注目的新一代技术是将微透镜阵列(Microlens array，MLA)与微图形阵列(Micropattern array，MPA)结合实现的莫尔放大技术。莫尔放大涉及一种现象，从具有大致相同周期维度的微透镜阵列观察由相同微图形组成的阵列时可以产生这种现象，即以微图形的放大或者旋转形式出现。莫尔放大现象基本原理在M.C.Hutley，R.Hunt，R.F.Stevens andP.Savander，Pure Appl.Opt.3(1994)，pp.133～142种有所描述。Drinkwater等在美国专利No.5,712,731中率先提出了将半球形微凸透镜阵列与微图形阵列结合的安全器件。微图形在微凸透镜的后焦面附近，人眼在微透镜凸面侧观察可看到微图形的莫尔放大像，其中微凸透镜口径在50～250微米，微图形阵列通过凹版印刷的方式得到，最小分辨率为5微米。为了克服上述专利不利于制作超薄型(厚度小于50微米)器件的弊端，美国专利No.2005/0180020Al及后续专利No.2008/0037131Al中，R.A.Steenblik等进一步扩展了依据上述微光学原理制作的安全器件范围，如微凸透镜口径减小至20～30微米，焦距小于50微米，间隔层厚度小于50微米，微图形层具有多变的复杂排布，可以是透明、半透明、荧光、磷光、染、光变颜料等，并提出了若干基于反射工作模式的结构等等。在中国专利安全元件(申请号200680048634.8)中提出了一种预定弯曲的布拉维点阵结构。通过设计微透镜阵列与微图形阵列及其排列组合，能够实现多种视觉效果：1)微图形放大：即原本看不见的微图形被放大至可由肉眼直接观察；2)正交移动：即沿某方向晃动时，观察到的宏观图像沿与之垂直的方向移动；3)立体感：观察到的宏观图像具有浮出或者沉陷于纸面的立体效果；4)运动变形：观察到的宏观图像在移动过程中还可能发生大小、形状等的变化。莫尔放大技术既可以单独实现对微图形的上述几种视觉效果，还可以同时实现上述几种视觉效果的组合，作为一种极易为肉眼辨视的一线技术，其不能为数字成像、扫描、复印、印刷设备等复制。