安全器件、安全文件及其制造和检查方法技术

安全文件常常结合安全器件以预防或阻止伪造品。在本文中所公开的是安全器件，安全器件包括在器件内的一种或多种流体。此类器件和包括此类器件的安全文件提供了用来检查安全文件是合法还是伪造拷贝的新技术。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】安全器件、安全文件及其制造和检查方法
本专利技术涉及光学器件以及用于其制造和使用的方法。此类光学器件可例如被结合到有价值的安全文件（document）中，包括可经受伪造的文件，比如护照、钞票及其他物件。在所选器件中，光学可变性可能是固有的，或通过用户与器件的交互而可诱发。
技术介绍
钞票及其他安全文件常常结合诸如衍射光栅或全息光学微结构之类的光学可变器件（OVD）作为免受拷贝和伪造的安全特征。增加的此类器件的使用已经由基于计算机的桌面型出版和扫描领域的进展推动，该进展致使诸如凹版和胶版印刷之类的常规安全印刷技术越来越易受伪造。使安全文件加强免受伪造的一个方法是将安全印刷与光学可变器件组合，该光学可变器件的结构不能被扫描仪复制，并且其能够通过衍射、移动效果以及图像之间的不同切换而显示出诸如颜色变化之类的光学可变效果。例如，全息图（hologram）被广泛地用作信用卡中的安全特征，因为其不能被摄影或影印技术再现，其中例如全息图下面的图像仅在文件被倾斜时才是可见的。其他OVD包括箔形式的层压微结构或聚合物，其显示出通过箔的透射光和/或从箔反射的环境光的颜色偏移。将箔倾斜例如由于层压微结构或箔内的布拉格（Bragg）堆叠而导致可见的颜色偏移效果。此类器件在其中其被应用到的基底为柔性或可折叠的应用中（比如在钞票中）提供特别有用的表面安全特征。包括那些包含OVD的安全器件常常采取条或线（thread）的形式或形状。此类线传统上由透明膜制成，该透明膜被提供有连续的反射金属层，在聚酯膜上真空沉积的铝是最常见的示例。结合了此类安全器件的钞票已经在许多国家一般性流通多年。当此类安全元件被充分嵌入安全纸中并且该纸随后被印刷以提供安全文件（例如，钞票）时，线不能在反射光下被容易地辨别，但当在透射光下观察文件时，其立即表现为暗图像。此类线在免受通过印刷或影印来伪造方面是有效的，因为光学可变效果不能被准确地模拟，例如通过在纸上印刷线。在本领域中还已知使用基于聚合物的膜或薄片（sheet）作为用于制造安全文件的备选的基本基底。在一些国家中，将此类膜而不是基于纸的基底用于钞票制造。与使用纸基底制造的钞票相比，由聚合物膜制成的那些钞票对于撕扯、磨损和磨耗是高度弹性的。由于此类钞票具有较长的可用寿命，并且因此可保持流通达显著的时间段。存在针对安全文件的改进的安全器件和特征以及用于其制造的改进方法的持续需要。特别地，该需要延伸至难以伪造、又制造起来相对便宜的器件，其适合于应用到包括聚合物膜的一系列基底材料。
技术实现思路
本专利技术的一目的，至少在所选实施例中，是要提供光学可变安全器件。本专利技术的另一目的，至少在所选实施例中，是要提供用来检查安全文件是合法的还是伪造的安全文件的方法。某些示例性实施例提供用于安全文件的安全器件，所述器件包括至少一种流体，所述至少一种流体响应于外部刺激而在所述器件内可重新分布，使得所述流体的至少一部分借助于流体流动、膨胀或收缩中的至少一个而经历至少1mm的移位，从而引起所述器件的光学性质的变化。在一些示例性实施例中，所述器件可包括纳流体（nanofluidic）或微流体（microfluidic）结构，流体被所述结构保持且在所述结构内可重新分布。在一些示例性实施例中，纳流体或微米流体结构包括用以限定至少一个管道（conduit）的壁，所述至少一个管道的至少部分具有在相对壁之间的1nm至100μm的尺寸或在相对壁之间的1nm至100nm的尺寸或在相对壁之间的100nm至100μm的尺寸，流体借助于流体通过管道的流动而在器件内可重新分布。在一些示例性实施例中，流体包括至少一种固体、液体或气体，每个可选地采取微粒形式或其混合物、胶体、悬浮液、分散体、溶液或乳液。在一些示例性实施例中，流体通过响应于施加到所述器件的至少一部分的外力而流体流动和/或膨胀而可重新分布，从而导致流体流动和/或膨胀到先前没有或基本上没有流体的器件区域中。在其他示例性实施例中，所述至少一种流体包括至少两种流体，所述至少两种流体在施加外部刺激时混合，从而由于流体和/或其组分的相互作用而引起所述器件外观的改变。在其他示例性实施例中，安全器件包括压纹（embossed）微结构。在一些示例性实施例中，可独立地从以下各项选择每种流体：液体、气体、气体在液体中的混合物或分散体或溶液或胶体或悬浮液、液体泡沫、液体在液体中的混合物或分散体或胶体或悬浮液、乳液、固体在液体中的混合物或分散体或胶体或悬浮液、溶胶、凝胶、液晶；油/水混合物，可选地包括表面活性剂；液体染料、染料在水或有机溶剂中的溶液、颜料在液体中的分散体或悬浮液，可选地具有颜色变化和/或颜色偏移性质；磁性流体或铁磁流体（液体中对施加磁场进行响应的分散或悬浮磁颗粒）；电泳或电动流体（对液体中施加电场进行响应的分散或悬浮带电颗粒）；电流变流体（例如响应于施加电场而改变粘度的流体，诸如由智能技术有限公司（SmartTechnologyLimited）供应的流体，流体LID3354S），磁流变流体、剪切增稠或触变材料；高折射率油、低折射率油、氟化流体，诸如3MFC-770这样的Fluoroinert™电子液体；离子液体或液态电解液、离子溶液、液态金属、具有低熔点的金属合金，比如含镓和铟的合金（比如由铟公司（IndiumCorporation）供应的Indalloy®合金）；具有大温度膨胀系数的液体；溶液或分散体，由此溶解或分散相（气体、液体、固体）响应于外部刺激（例如但不限于压力和或温度的改变）而进入溶液或分散体或从其中出来。在其他示例性实施例中，所述器件的壁可包括选自以下各项的一种或多种材料：聚合物、膜以及层压件，包括材料诸如热塑性塑料、聚烯烃、PP、PE、PET、包括自由基团系统和阳离子系统的紫外线可固化聚合物、电子束可固化聚合物、BOPP、氟聚合物、Cytop™、环烯烃、热固性聚合物、旋涂玻璃和Sylgard™硅弹性体、包括双光子光致抗蚀剂的光致抗蚀剂，以及其衍生物和混合物。在某些示例性实施例中，壁限定流体的储蓄部（reservoir），其中，向储蓄部施加压力促使流体流入除储蓄部之外的器件部分中，并且可选地在去除所述压力时，储蓄部至少基本上恢复其原始形状和形式，从而从器件的所述其他部分吸取流体并回到储蓄部中。在此类器件的其他示例性实施例中，流体可包括液体，其中在所述液体中包含有固体或气体的宏观和/或微观颗粒，所述颗粒对由外力诱发的流体重新分布进行反应，使得其在所述器件中形成、移动、结合、旋转、沉淀、聚集、溶解、流动或收集。在其他示例性实施例中，液体中的颗粒的存在和/或可见性取决于外部影响和所述器件中的流体分布。在更多示例性实施例中，提供如本文公开的任何安全器件，还包括压电元件，由此压电元件的操纵引起外部影响，以用于通过机械压力和/或电润湿而使得流体在所述器件中的重新分布。在更多示例性实施例中，流体重新分布和因此观察到的本文公开的任何安全器件的光学外观的变化在小于20秒、优选地小于10秒、更优选地小于5秒内发生。在其他示例性实施例中，提供用于安全文件的安全器件，所述器件包括流体结构，所述流体结构包括被布置为对于裸眼或者利用筛选工具（screeningtool）的辅助可见的图案或图像的一种或多种流体。在一些本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于安全文件的安全器件，所述器件包括至少一种流体，所述至少一种流体响应于外部刺激而能在所述器件内重新分布，使得流体的至少一部分借助于流体流动、膨胀或收缩中的至少一个而经历至少1mm的移位，从而引起所述器件的光学性质的变化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.09.20 US 61/536,6621.一种作为安全文件的组成特征的安全器件，所述器件包括至少一种流体，所述至少一种流体在外部刺激被施加到所述器件时能够在所述器件内可逆地重新分布，使得所述流体的至少一部分借助于流体流动、膨胀或收缩中的至少一个而经历至少1mm的移位，从而引起所述器件的光学性质的变化，其中一旦去除所述外部刺激，所述流体便被重新分布回到所述器件内的与在施加所述外部刺激之前的位置不可区分的位置，从而使得所述安全器件然后重新采取在施加所述外部刺激之前的光学外观。2.根据权利要求1所述的安全器件，其中，所述器件包括纳流体或微流体结构，流体被所述结构保持并且能在所述结构内重新分布。3.根据权利要求2所述的安全器件，其中，所述纳流体或微流体结构包括用以限定至少一个管道的壁，所述至少一个管道的至少部分具有在相对壁之间的1nm至100μm的尺寸，流体借助于流体通过管道的流动而能在所述器件中重新分布。4.根据权利要求3所述的安全器件，其中，所述至少一个管道的至少部分具有在相对壁之间的1nm至100nm的尺寸。5.根据权利要求3所述的安全器件，其中，所述至少一个管道的至少部分具有在相对壁之间的100nm至100μm的尺寸。6.根据权利要求1所述的安全器件，其中，至少一种固体、液体或气体被包含在所述流体中。7.根据权利要求6所述的安全器件，其中，所述至少一种固体或液体采取微粒的形式。8.根据权利要求6所述的安全器件，其中，所述流体包括液体中的固体或气体的混合物。9.根据权利要求1至8中的任一项所述的安全器件，其中，流体能响应于被施加到所述器件的至少一部分的外力借助于流体流动和/或膨胀而重新分布，从而促使流体流动和/或膨胀到先前没有所述流体的器件区域中。10.根据权利要求1至8中的任一项所述的安全器件，其中，至少两种流体在施加外部刺激时混合，从而促使由所述流体和/或其组分的相互作用而引起的所述器件的外观变化。11.根据权利要求1至8中的任一项所述的安全器件，包括压纹微结构。12.根据权利要求1至8中的任一项所述的安全器件，其中，所述至少一种流体中的每一种独立地选自于：液体、气体、气体在液体中的混合物、液体泡沫、液体在液体中的混合物、乳液、固体在液体中的混合物、溶胶、凝胶、液晶；磁性流体或铁磁流体；电泳或电动流体；电流变流体、磁流变流体、剪切增稠或触变材料；含镓或铟的合金；溶液或分散体，由此溶解或分散相响应于外部刺激而进入溶液或分散体或从其中出来。13.根据权利要求1至8中任一项所述的安全器件，其中所述至少一种流体中的每一种独立地选自于：油/水混合物;液体染料，染料在水或有机溶剂中的溶液，颜料在液体中的分散体;氟化流体;离子液体或液体电解液;离子溶液;液态金属。14.根据权利要求12所述的安全器件，其中所述磁性流体或铁磁流体是在液体中对施加磁场进行响应的分散或悬浮磁颗粒；所述电泳或电动流体是液体中对施加电场进行响应的分散或悬浮带电颗粒；所述电流变流体是响应于施加电场而改变粘度的流体；所述溶解或分散相是气体、液体或固体；所述外部刺激是压力和/或温度的变化。15.根据权利要求13所述的安全器件，其中所述油/水混合物包括表面活性剂，以及/或所述液体染料、所述染料在水或有机溶剂中的溶液、所述颜料在液体中的分散体具有颜色变化和/或颜色偏移性质。16.根据权利要求3至5中的任一项所述的安全器件，其中，所述壁包括选自以下各项的一种或多种材料：热塑性塑料、聚烯烃、PP、PE、PET、包括自由基团系统和阳离子系统的紫外线可固化聚合物、电子束可固化聚合物、BOPP、氟聚合物、环烯烃、热固性聚合物、旋涂玻璃、包括双光子光致抗蚀剂的光致抗蚀剂，以及前面列举的材料的衍生物和混合物。17.根据权利要求3至5中的任一项所述的安全器件，所述壁限定流体的储蓄部，其中，向储蓄部施加压力促使流体流入除了储蓄部之外的器件部分。18.根据权利要求17所述的安全器件...

【专利技术属性】
技术研发人员：CD麦费尔森，T贾兰佐蒂斯，
申请(专利权)人：加拿大银行，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA