专利名称：一种防伪材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有防伪功能的材料，特别是涉及一种具有凹凸结构的防伪材料。
背景技术：
具有凹凸结构并利用视角变化来实现图案变换以实现防伪功能的现有技术，归纳起来有如下几种方式1、立体印刷其特点是在专门的印刷图案上面覆盖一块具有凸透镜功能的，凸条形状的透明有机材料。当改变观察角度时，光线折射角度发生变化，从而看到分别不同的对应图案，而实现图案变化。该技术的局限是要实现这种折射角度的变化必需要有一定的厚度。凸透镜层现有材料也不能低于0.5毫米，并且只能实现单向角度变化，造价昂贵。其局限性非常强，目前仅能做装饰品用，而无法进入需要纸张及塑料薄膜为包装材料以及有镀铝层的材料中。
2、干涉膜其特点是在透明的有机薄膜上膜压出很多凹凸条纹，改变观察角度时，由于入射光线的角度变化而导致凹凸条纹光学干涉效果的变化。由于干涉膜制作简单，且变换的视角特征十分有限，故防伪效果较差。
3、带微结构的压纹齿美国专利申请公开US2004151796A1(2004年8月5日公开)记载了在平材料上用压花辊生成压花记号，这些压花记号可随观察者的观看角度、光源类型和位置发生变化，这些作为防伪标记的可变压花记号是借助于压花辊上具有微结构的压纹齿实现的，即由于不同的压纹齿上具有不同的微结构，当压纹齿在平材料上形成与压纹齿的齿形相对应的凹凸压花记号时，微结构也同时压在了凹凸压花记号中的不同位置。当观察压花记号时，由于微结构对光线的干涉作用，所看到的压花记号就随观看角度、光源类型和位置发生变化。其变化的本质也是利用了光线的干涉效应。由于压纹齿上微结构的随机设置及干涉作用的随机性，因此我们只能看到压花记号是变化的压花记号，但是，其变化并无规律，是随机、无序和杂乱的，也无法形成突变的效果，对防伪的应用者来说，其识别防伪的唯一特征就是压花记号是随观看角度、光源类型和位置变化的，因此，防伪标记的识别特征不明显。
另外还有一些利用凹凸结构进行防伪的防伪文件，大多借助凹凸结构在微结构下对光线的特殊物理效应来实现防伪功能。即使有的技术用于制作防伪文件过程难度很大，防伪门槛高，但同样存在识别区别性不大或不直观的问题，难以应用在纸张及塑料薄膜中成为能显著抓住视线并进行准确识别的优良的一线防伪技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防伪材料，具有凹凸结构，但凹凸结构与现有防伪技术的凹凸结构起着不同的作用，因而凹凸结构的具体结构及防伪要素的设置与现有技术不同，使得该防伪材料具有识别效果显著，即防伪效果好的特点。
本发明的另一个目的在于提供该防伪材料的制作方法。
本发明的第一个目的是这样实现的一种防伪材料，表面具有凹凸结构，其特征在于所述凹凸结构为凹凸遮挡结构，凹凸遮挡结构的至少两个不同角度可视表面分别分布有特征图案A和B，特征图案A和B之间有明显的视觉差异，其中至少有一个特征图案的颜色与防伪材料表面的颜色有明显的不同，使在从材料表面的不同角度观察所述可视表面时，能分别看到特征图案A和B。其中还包括在材料表面上存在至少二个观察角度a和b，从a角度观察凹凸遮挡结构表面时看到特征图案A而特征图案B被凹凸遮挡结构挡住看不见，从b角度观察凹凸遮挡结构表面时看到特征图案B而特征图案A被凹凸遮挡结构挡住看不见。上述凹凸遮挡结构可以是大小相同、规律排布的多个单体凹凸遮挡结构，也可以是大小不同、无规律排布的多个单体凹凸遮挡结构，在相同观察角度的每个单体凹凸遮挡结构可视的组合面上设置有相同的特征图案。
上述防伪材料表面的各个特征图案可以是同一种颜色，例如都是黑色，但每个特征图案的内容不同，例如特征图案A是一个动物，特征图案B一幢房子。
上述防伪材料表面的各个特征图案可以是颜色不同但图案完全相同，例如特征图案A和特征图案B都是一个五角星，但特征图案A黑色，特征图案B是红色，当人们从特征图案A改变角度观察特征图案B时，给人的视觉效果是红五角星变成了黑五角星。
上述防伪材料表面的各个特征图案中可以有一个特征图案是无色，例如特征图案B是无色，当人们从特征图案A改变角度观察特征图案B时，给人的视觉效果是特征图案A消失。
上述防伪材料表面还可以被划分成多个区域，例如区域1、区域2、...，在区域1设置特征图案A，在区域2设置特征图案B、...，特征图案A和特征图案B的图案完全相同但分别分布在不同角度的可视表面上，当人们从特征图案A改变角度观察特征图案B时，给人的视觉效果是特征图案A由区域1跳动到区域2。
上述防伪材料表面在同一可视面上可以采用不同色彩的网点构成一幅彩色的特征图案，例如一个彩色人像等。
上述防伪材料表面的特征图案是由油墨印上的，也可是由激光高温方式烫印而成的痕迹构成。
上述特征图案还包括在诸如紫外光、红外光以及其它非可见光状态下呈现的油墨印刷效果。
上述凹凸遮挡结构是立体两面锥体，不同的特征图案分别分布在立体两面锥体不同的可视表面上；上述凹凸遮挡结构也可是立体三面锥体，不同的特征图案分别分布在立体三面锥体不同的可视表面上；上述凹凸遮挡结构还可是立体四面锥体，不同的特征图案分别分布在立体四面锥体不同的可视表面上。
上述防伪材料所述的凹凸遮挡结构的峰顶与峰谷的差值不超过0.2毫米。
上述防伪材料是一条长带，上述凹凸遮挡结构分布在长带的一个表面上，或者是同时分布在长带的上下两个表面上。长带宽不大于3mm，厚度不大于0.3mm。
上述防伪材料是表面覆盖有镀铝层或铝薄的纸张，或者是所述防伪材料是表面覆盖有镀铝层或铝薄的有机薄膜。
本发明的另一个目的是这样实现的一种上述防伪材料的制造方法，具体步骤如下1}、在材料表面印出一个或多个特征图案；2}、制作模压板，用模压板准确对位在一个或多个特征图案上，在材料表面上压出凹凸遮挡结构，使不同的特征图案分别呈现在凹凸遮挡结构的不同视觉面上。
上述防伪材料的制造方法还包括以下步骤在模压后凹凸遮挡结构上涂布或覆盖透明材料层。
技术效果本发明由于将凹凸结构在防伪材料表面上设置为一种凹凸遮挡结构，并在该结构至少两个不同角度的可视表面分别分布有特征图案A和B，特征图案A和B之间有明显的视觉差异，且其中至少有一个特征图案的颜色与防伪材料表面的颜色有明显的不同，使在从材料表面的不同角度观察表面时，能分别看到特征图案A和B。也就是说，本发明的凹凸遮挡结构仅仅是一种起遮挡作用的凹凸结构，这样就可在其上不同角度的可视表面设置不同的有明显视觉差异的图案，当从材料表面的不同角度观察可视表面时，能分别看到不同的视觉差异明显的图案，从而产生强烈的视觉差异，产生突出的防伪效果。特别是，当凹凸遮挡结构和其上的图案设置得合适时，当看到一种(或几种)特征图案时，另一种(或几种)特征图案能被凹凸遮挡结构完全挡住，因而变换角度的观察就具有强烈的反差，防伪效果更明显。而且由于不是利用光线的干涉、折射等之类具有不定观察效果的现象进行防伪，而是利用凹凸遮挡结构这种立体结构的相对不变的遮挡作用进行防伪，因此在一定的观察角度范围内，可观察到的图案都是相对稳定的，而不是随时都随光线、角度、位置变换不定，并且所看到的特征图案也是明确的，是特征图案在可见光下或其他非可见光线下直接显示的图案，即看到的是图案本身，其视觉特征与普通的油墨印刷图案相同；而不是干涉、折射下的特殊效果，例如本发明特征图案可使用干涉、折射等物理现象无法得到的黑色图案，可以起到独特的防伪效果。因此本发明的防伪如果设计成一线防伪，具有优异的大众防伪效果。本发明还可设计成二线等专业防伪产品，比如在紫外线下的区别特征图案。同时本发明可广泛用于各种材料的防伪，如各种厚度的纸张、薄膜等。
图1a是本发明凹凸遮挡结构是立体两面锥体的防伪材料立体结构示意图；图1b是图1a所示防伪材料从上往下看的俯视图。
图2a是本发明凹凸遮挡结构是立体二面锥台的防伪材料立体结构示意图；图2b是图2a所示防伪材料从上往下看的俯视图。
图3a是本发明凹凸遮挡结构是立体三面锥体的防伪材料立体结构示意图；图3b是图3a所示防伪材料从上往下看的俯视图。
图4a是本发明凹凸遮挡结构是立体三面锥台的防伪材料立体结构示意图；图4b是图4a所示防伪材料从上往下看的俯视图。
图5a是本发明凹凸遮挡结构是立体四面锥体的防伪材料立体结构示意图；图5b是图5a所示防伪材料从上往下看的俯视图。
图6a是本发明凹凸遮挡结构是立体四面锥台的防伪材料立体结构示意图；图6b是图6a所示防伪材料从上往下看的俯视图。
图7是一种在凹凸遮挡结构一个表面嵌入有透明薄膜的防伪材料。
图8是一种在凹凸遮挡结构上下二个表面嵌入有透明薄膜的防伪材料。
具体实施例方式图1a到图6a列出了本发明防伪材料1的凹凸遮挡结构2为不同立体结构的实施例的示意图，这些表面具有凹凸结构的防伪材料1的凹凸结构是起遮挡作用的，即是凹凸遮挡结构2。
图1a所示的凹凸遮挡结构2是立体两面锥体的结构，图中显示了并排的多个大小相同的两面锥体，每个两面锥体相当于一个遮挡元素，一个可视表面由很多个遮挡元素的朝向相同的微表面构成，图1中朝向相同、可印有相同或不同印迹的微表面a1、a2、a3、...构成一个可视表面；朝向相同、可印有相同或不同印迹的微表面b1、b2、b3、...构成另一个可视表面，本发明的处于不同角度的二个可视表面上分别分布有二个特征图案A和B，即很多个遮挡元素朝向相同的微表面上的印迹构成的复合视觉效果为特征图案A或B，例如可以将特征图案A设计成一条狗；将特征图案B设计成一条船，特征图案A和B之间有明显的视觉差异，在此实施例为两个特征图案。在颜色上，其中至少有一个特征图案的颜色与防伪材料1表面3的颜色有明显的不同，使在从防伪材料1表面3的不同角度观察可视表面时，能分别看到特征图案A或B，比如特征图案A是黄色色彩图案，特征图案B是黑色色彩图案，而材料表面3的颜色是白色或有镀铝层的银色或金色。特别在防伪材料1表面3上存在二个观察角度a和b，从a角度观察凹凸遮挡结构表面时看到特征图案A而特征图案B被凹凸遮挡结构2挡住看不见，从b角度观察凹凸遮挡结构2的表面时看到特征图案B而特征图案A被凹凸遮挡结构挡住看不见，图中A位于箭头的末端表示从箭头方向(本实施例为a向)看所看到的特征图案为A，同样B位于箭头的末端表示从箭头方向(本实施例为a向)看所看到的特征图案为B。图1a所示实施例由于每个锥体只有两个面，通过改变锥体的锥度，可以调整图案随角度变化而改变的灵敏度，锥体越尖，图案随角度变化而改变就越灵敏。通常，要有比较强烈的视觉改变效果，锥体的高度不超过0.2毫米，锥体面的斜度为45°角。图1a所示实施例是最典型的遮挡结构。
图3a是本发明防伪材料1是立体三面锥体的结构示意图，图中立体三面锥体突兀在表面3上，构成凹凸遮挡结构2的多个立体三面锥体在本实施例规则地排布，每个立体三面锥体相当于一个遮挡元素，一个可视表面由很多个遮挡元素的朝向相同的微表面构成，图中a1、a2、a3、...表示朝向相同、可印有相同或不同印迹的微表面，它们共同构成一个可视表面；b1、b2、b3、...表示的朝向相同、可印有相同或不同印迹的微表面构成另一个可视表面；c1、c2、c3...表示的朝向相同、可印有相同或不同印迹的微表面构成第三个可视表面。这很多个遮挡元素的朝向相同、可印有相同或不同图案的微表面上的印迹构成的复合视觉效果则为特征图案A或B或C，例如特征图案A可以是一条狗；特征图案B则可以是一条船，特征图案B则可以是一个人，使在从防伪材料1表面3的三个不同角度A、B、C观察可视表面时，能分别看到A、B、C，即当从特征图案A的最正面的角度观看特征图案A(一条狗)时特征图案B和C被完全挡住；当从特征图案B最正面的角度观看特征图案B(一条船)时特征图案A和C被完全挡住；当从特征图案C最正面的角度观看特征图案C(一个人)时特征图案A和B被完全挡住。
这种立体三面锥体的构成凹凸遮挡结构2，在某些角度范围可看到相邻的两种或三种特征图案的组合效果，例如特征图案A和B的组合，特征图案A和C的组合，特征图案B和C组合，从表面3正上方往下看，能看到特征图案A和B和C的组合效果。通常，这些组合的图案是模糊的和没有明显的图案特征，但是，通过专门的按特定的要求设计，也可以将这些图案特征明确起来。
图5a是本发明防伪材料1的凹凸遮挡结构2是立体四面锥体的结构示意图，图中构成凹凸遮挡结构2的多个立体四面锥体紧密规则排列，其与图3a所述的防伪材料的区别在于在每个立体四面锥体不同角度的可视表面上分别分布有四个不同的特征图案A、B、C、D。
图2a、图4a、图6a是本发明防伪材料1凹凸遮挡结构2是立体二面、三面、和四面锥台的结构示意图，与图1a、图3a和图5a的区别仅在于削去了各锥体的顶部，其目的是使防伪材料在实际使用过程中更耐磨和稳定，对于一个锥体而言，同样高度的上部分锥体面积远小于下部分锥体的面积，故该结构能降低防伪材料的厚度而对可视面的图案面积影响较小。
上述实施例的凹凸遮挡结构2均是规律分布、排列的规则立体结构，不排除为了达到特定场合需要的防伪效果，该凹凸遮挡结构2可以设计成不是规则立体结构，是异形结构，或者不规则排布，但都应在相应立体结构的不同可视表面设置至少两个特征图案A和B，且至少一个特征图案的颜色与防伪材料表面的颜色有明显的不同，从而使从使在从材料表面的不同角度观察所述可视表面时，能分别看到特征图案A和B。
图7是一种在凹凸遮挡结构2一个表面嵌入透明薄膜的防伪材料1，防伪材料1表面是平滑的，其凹凸遮挡结构2位于透明材料之下，该结构有四大优点第一是透明材料起到对凹凸遮挡结构及其上面的特征图案的保护作用，防压且更耐磨；第二，当防伪材料是薄膜状时，相同的厚度该结构防伪材料的强度更大，更不易损坏和断裂，对在同样强度下降低防伪材料的厚度十分有利；第三，在制造工艺上可以反过来进行，即先将特征图案印设在透明薄膜上，在透明薄膜5上通过精确对位压制出与凹凸遮挡结构2相反的凸凹坑，然后在凸凹坑的透明薄膜5中填入不透明的材料以形成凹凸遮挡结构2，例如填入遮盖率很强的金属粉或钛白粉，或采用真空镀铝等；该结构由于有此制作工艺，故可以在例如一张大的有机薄膜上的局部制作一小块本发明的防伪材料，这样，该凹凸遮挡结构2为该发明用于塑料货币或塑料薄膜包装带来了方便，例如，也可以将可以在已有激光防伪标识上嵌入一部分本发明的防伪结构。
图8是一种在凹凸遮挡结构上下二个表面嵌入有透明薄膜的防伪材料，相对图7所示的防伪材料，其特点在于防伪材料的正反二面都具有防伪特征，且凹凸遮挡结构2为一层薄遮挡层，为上下二个表面共用，这样一来就可以极大地降低薄膜的厚度，又能实现双面都具有本发明的防伪特征的效果。在制造工艺上可以反过来进行，即有与上述同样的方法制造出印设特征图案的具有凹凸坑的透明薄膜5’和5”，采用真空镀铝的方法在透明材料5’凸凹坑上镀上一层很薄的但遮盖效果又很好的镀铝膜，然后再将透明材料5”对位嵌入以形成图8所示结构的防伪材料。该防伪材料制成长条带状，可制成安全线用于纸币防伪。
图7、图8中的凹凸遮挡结构也可以设计成锥台形。
上述各实施例的制造方法，可采取如下具体步骤1}、在不透明的平的材料表面印出一个或多个特征图案；此时，所有特征图案都在一个视觉平面上，人眼从任何一个角度看都是一个或多个特征图案的组合效果，图1b、图2b、图3b、图4b、图6b分别形象地表达了图1a、图2a、图3a、图4a、图5a、图6a在凹凸遮挡结构成形前在材料表面印上个特征图案A、B、C、D之间的位置关系，这些位置关系对应于下道凹凸遮挡结构的成形工序。
2}、制作模压板，用模压板准确对位在上述一个或多个特征图案上，在材料表面上压出凹凸遮挡结构2，使不同的特征图案分别呈现在凹凸遮挡结构2的不同视觉面上，本工序的关键是要精确定位，以确保特征图案A、B、C、D之间分别呈现在不同的可视面上，以达到图1a、图2a、图3a、图4a、图5a、图6a所示的分布效果。
上述防伪材料的制造方法还包括以下步骤在模压后在凹凸遮挡结构2上涂布或覆盖透明材料层，以使防伪材料表面是平整的，且特征图案也可以得到更好的保护。
另外一种制造方法是先在一种透明材料(如有机薄膜)的表面印出一个或多个特征图案A、B...；制作模压板精确对位压出凹凸遮挡结构的反模效果，然后在其表面填充入不透明的材料，例如钛白粉，金属粉，或者先真空镀铝膜后在涂布其它材料，使得填入物部分成为凹凸遮挡结构。
上述各实施例的防伪材料1表面2的特征图案是由油墨印上的，油墨可以是可见光、紫外光、红外光以及其它非可见光状态下呈现的油墨印刷效果，对于紫外光、红外光以及其它非可见光状态下呈现的油墨印刷效果的特征图案可以实现二线专业防伪。特征图案也可是由激光高温方式烫印而成的痕迹构成。
上述防伪材料是一条长带，上述凹凸遮挡结构2分布在长带的一个表面上，或者是同时分布在长带的上下两个表面上。长带宽不大于3mm，厚度不大于0.3mm。凹凸遮挡结构2在长带上的分布也是多种多样，以达到不同的防伪需要。长带形状的防伪材料可以看作是安全带，可在钞票等防伪文件上使用。上述防伪材料是表面覆盖有镀铝层或铝薄的纸张，或者是所述防伪材料是表面覆盖有镀铝层或铝薄的有机薄膜，也即本发明的防伪材料可以不受材料厚度的影响，可在厚薄不同、材质不同的材料上实现。
权利要求
1.一种防伪材料，其表面具有凹凸结构，其特征在于所述凹凸结构为凹凸遮挡结构，所述凹凸遮挡结构至少两个不同角度的可视表面分别分布有特征图案A和B，特征图案A和B之间有明显的视觉差异，其中至少有一个特征图案的颜色与防伪材料表面的颜色有明显的不同，使在从防伪材料表面的不同角度观察所述可视表面时，能分别看到特征图案A和B。
2.根据权利要求1所述的防伪材料，其特征是所述防伪材料表面存在至少二个观察角度a和b，从a角度观察凹凸遮挡结构表面时看到特征图案A而特征图案B被凹凸遮挡结构挡住看不见，从b角度观察凹凸遮挡结构表面时看到特征图案B而特征图案A被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，其特征是所述防伪材料表面的特征图案是由油墨印上的。
4.根据权利要求1或2所述的防伪材料，其特征是所述防伪材料表面的特征图案由激光高温方式烫印而成的痕迹构成。
5.根据权利要求1或2所述的防伪材料，其特征是所述特征图案还包括在诸如紫外光、红外光以及其它非可见光状态下呈现的油墨印刷效果图案。
6.根据权利要求1或2所述的防伪材料，其特征是所述凹凸遮挡结构是立体两面锥体，不同的特征图案分别分布在立体两面锥体不同的可视表面上；或者是所述凹凸遮挡结构是立体三面锥体，不同的特征图案分别分布在立体三面锥体不同的可视表面上；或者是所述凹凸遮挡结构是立体四面锥体，不同的特征图案分别分布在立体四面锥体不同的可视表面上。
7.根据权利要求1所述的防伪材料，其特征是所述凹凸遮挡结构的峰顶与峰谷的差值不超过0.2毫米。
8.根据权利要求1～7之一所述的防伪材料，其特征是所述防伪材料是表面覆盖有镀铝层或铝箔的纸张，或者是所述防伪材料是表面覆盖有镀铝层或铝箔的有机薄膜。
9.根据权利要求1～7之一所述的防伪材料，其特征是在所述凹凸遮挡结构表面还嵌入有透明材料层。
10.根据权利要求1～8之一所述的防伪材料，其特征是所述防伪材料是一条长带，所述凹凸遮挡结构分布在长带的一个表面上，长带宽不大于3mm，厚度不大于0.3mm；或者是所述凹凸遮挡结构同时分布在长带的上下两个表面上，长带宽不大于3mm，厚度不大于0.3mm。
11.一种如权利要求1～10之一所述的防伪材料的制造方法，具体步骤如下1}、在材料表面印出一个或多个特征图案；2}、制作模压板，用模压板准确对位在一个或多个特征图案上，在材料表面上压出凹凸遮挡结构，使不同的特征图案分别呈现在凹凸遮挡结构的不同视觉面上。
全文摘要
本发明一种防伪材料涉及一种具有凹凸结构的防伪材料。本发明防伪材料表面具有凹凸结构，所述凹凸结构为凹凸遮挡结构，凹凸遮挡结构的至少两个不同角度可视表面分别分布有特征图案A和B，特征图案A和B之间有明显的视觉差异，其中至少有一个特征图案的颜色与防伪材料表面的颜色有明显的不同，使在从材料表面的不同角度观察所述可视表面时，能分别看到特征图案A和B。当从材料表面的不同角度观察可视表面时，能分别看到不同的视觉差异明显的图案，从而产生强烈的视觉差异，具有突出的防伪效果。
文档编号D21H21/40GK1632221SQ2004101018
公开日2005年6月29日 申请日期2004年12月29日 优先权日2004年12月29日
发明者孙显林 申请人:孙显林