專利名稱：含有光學(xué)元件的安全文件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及安全文件(security document)，具體涉及引入光學(xué)元件的安全文件，所述光學(xué)元件具有提供在基材上的至少一個(gè)取向?qū)雍吞峁┰谌∠驅(qū)由系闹辽僖粋€(gè)液晶聚合物(LCP)層。
背景技術(shù)：
美國(guó)專利NO.6,160,597公開了一種多層光學(xué)元件及其制造方法，其中在例如玻璃板的基材的至少一個(gè)表面上涂覆取向?qū)?，在取向?qū)由贤扛卜墙宦?lián)液晶單體，然后使單體交聯(lián)以形成液晶聚合物(LCP)層。如果需要，可以涂覆另外的取向?qū)雍鸵壕?，以形成更?fù)雜的多層結(jié)構(gòu)。
這些多層結(jié)構(gòu)可用于光學(xué)和電光器件中，例如用于制造液晶電話，其中各種取向和LCP層用于不同的光學(xué)和取向目的。
已經(jīng)提出可將US 6,160,597中公開的多層光學(xué)元件用作防偽造和復(fù)制的安全裝置。但是，這已被證明難以實(shí)現(xiàn)，因?yàn)槲覀儼l(fā)現(xiàn)至少一個(gè)取向?qū)雍椭辽僖粋€(gè)LCP層的多層結(jié)構(gòu)當(dāng)提供在安全文件的柔性基材上，例如提供在聚合物基材或具有聚合物涂層的紙基材上時(shí)，缺乏足夠的粘附力。對(duì)于頻繁使用的安全文件，例如需要堅(jiān)固以在流通時(shí)耐磨損、折疊和其它激烈處理的鈔票，該問題尤其嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容
因此需要提供引入U(xiǎn)S 6,160,597中所公開類型的光學(xué)元件的安全文件，該文件堅(jiān)固并且能夠承受激烈處理，而不明顯影響光學(xué)元件的光學(xué)特性。
也需要提供在安全文件中用作安全裝置的改進(jìn)光學(xué)元件。
還需要提供引入上述類型的光學(xué)元件的安全文件或裝置的制造方法。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供安全文件或器件，包含
基材，包括至少一層聚合物材料；光學(xué)元件，由至少一個(gè)取向?qū)雍徒佑|取向?qū)拥闹辽僖粋€(gè)液晶聚合物(LCD)層形成；和中間層，提供在光學(xué)元件和基材之間，用于改善光學(xué)元件對(duì)基材的粘附性。
中間層優(yōu)選包含底涂層，更優(yōu)選底涂層包括羥基封端聚合物。底涂層還可以包括交聯(lián)劑，例如多官能異氰酸酯。適用于本發(fā)明的底層涂料的實(shí)例包括羥基封端聚酯基共聚物；聚亞乙基亞胺；交聯(lián)或未交聯(lián)羥基丙烯酸脂；聚氨酯；和UV固化的陰離子或陽離子丙烯酸酯。適當(dāng)?shù)慕宦?lián)劑實(shí)例包括異氰酸酯；聚氮丙啶；鋯配位化合物；乙酰丙酮鋁；三聚氰胺和碳化二亞胺。
對(duì)不同的基材和取向?qū)?，底層涂料的類型可以不同。?yōu)選的是，選擇基本不影響取向?qū)优湎?alignment)的底層涂料。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，基材由聚合物材料形成。優(yōu)選的是，基材包括至少一層雙軸取向的聚合物材料。例如，基材可以包含層壓在一起的至少兩層透明雙軸取向聚合物材料膜的基層，例如在WO 83/00659中所描述?；倪€可以包括在雙軸取向聚合物材料基層的一側(cè)或兩側(cè)上的一個(gè)或多個(gè)共聚物層。作為替代方案，基材可以包含紙基層，其具有提供在該基層一側(cè)或兩側(cè)上的至少一個(gè)聚合物涂層例如共聚物。
基材還可以包括涂覆在基層至少一側(cè)上的至少一個(gè)不透明涂層，特別是當(dāng)基層由透明聚合物材料形成時(shí)。所述至少一個(gè)不透明涂層可以完全覆蓋透明基材的表面。作為替代方案，所述至少一個(gè)不透明涂層可以僅部分覆蓋透明基材，從而形成未被不透明涂層所覆蓋的至少一個(gè)透明部分或窗口。
例如，可以涂覆取向?qū)雍鸵壕Ь酆衔飳右愿采w基材的整個(gè)表面，從而形成孤立型(stand-alone)安全裝置，該裝置可以附著到另一制品，例如安全文件。
作為替代方案，可以在基材的選定區(qū)域上涂覆取向?qū)雍蚅CP層。例如，對(duì)于包括透明部分或窗口的安全文件，取向?qū)雍蚅CP層可以完全涂覆在窗口區(qū)域、部分涂覆在窗口區(qū)域內(nèi)和部分涂覆在窗口區(qū)域之外或者完全在窗口之外涂覆。
取向?qū)觾?yōu)選與LCP層緊密接觸。取向?qū)觾?yōu)選包含光配向?qū)?，例如光致取向聚合物網(wǎng)絡(luò)(PPN-與其它文獻(xiàn)中的LPP同義)，如美國(guó)專利No.5,602,661所述，通過引用將該文獻(xiàn)內(nèi)容并入本文。除了PPN之外，取向?qū)涌砂Ｒ?guī)的取向?qū)?，例如單向磨?rubbed)聚酰亞胺層或具有取向效果并且通過用SiOx傾斜濺射所得的層。另一種可能是將PPN層涂覆到預(yù)先沉積在基材上的常規(guī)取向?qū)由稀?br> LCP層優(yōu)選包含取向交聯(lián)液晶單體的各向異性層。LCP層具有一定的分子排列，所述分子具有由下層取向?qū)拥娜∠蛩_定的或者由下層取向?qū)愚D(zhuǎn)移至LCP層的取向。LCP層可以通過適當(dāng)波長(zhǎng)的光作用而光致交聯(lián)并且保持由取向?qū)宇A(yù)先確定的分子取向。光致交聯(lián)固定LCP層的取向，使得該取向不受極端外部作用例如光或高溫的影響。
安全文件或裝置可以包括另外的取向?qū)雍?或LCP層。例如，可以提供具有不同取向圖案的兩個(gè)或更多取向?qū)雍蚅CP層，以在基材上形成取向?qū)雍蚅CP層的堆疊，如美國(guó)專利No.5,602,661和6,160,597中所公開，通過引用將這些文獻(xiàn)內(nèi)容并入本文。
安全文件或裝置還可以包括其它層，例如反射器層或偏振層。例如，美國(guó)專利No.6,144,428公開了一種在取向?qū)雍突闹g的反射金屬層。偏振層可以是具有加入的液晶聚合物(LCP)和交聯(lián)二色性染料以形成偏振器的光取向聚合物網(wǎng)絡(luò)(PPN)。WO 98/52077公開了一種在取向?qū)雍突闹g的線性偏振器。如果安全文件或裝置包括反射器或線性偏振器，則利用單偏振器可以看見由LCP層和取向?qū)咏M合產(chǎn)生的光學(xué)效應(yīng)，而不需要交叉偏振器來觀察該效應(yīng)。
由LCP層和取向?qū)咏M合形成的光學(xué)元件可包含兩個(gè)或多個(gè)隱藏圖像，如WO00/29878中所描述。當(dāng)光學(xué)元件位于兩個(gè)偏振器之間并且其中一個(gè)偏振器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，這些圖像可以連續(xù)展現(xiàn)和隱藏。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供制造安全文件或裝置的方法，包括提供包括至少一個(gè)聚合物材料層的基材；在基材的至少一側(cè)上涂覆底涂層；在底涂層上涂覆取向?qū)?；使取向?qū)拥姆肿优湎颍缓驮谌∠驅(qū)由贤扛惨壕Ь酆衔飳印?br> 優(yōu)選的是，取向?qū)影馀湎驅(qū)?，該光配向?qū)颖┞队谄窆庀乱允构馀湎驅(qū)拥姆肿优湎颉?br> 光配向可以通過掩模經(jīng)歷第一偏振光曝光以形成具有第一取向分子的局部區(qū)域。然后該層可以利用不同組成的偏振光來進(jìn)行無掩模的第二曝光以形成具有第二取向的局部區(qū)域，從而在取向?qū)又行纬扇∠驁D案。
作為替代方案，例如在可變印刷過程或激光刻寫過程中，取向圖案可以形成在光配向?qū)雍?或LCP層中而不使用掩模，如我們的國(guó)際專利申請(qǐng)WO 03/106188中所述，該文獻(xiàn)內(nèi)容通過引用并入本文。
LCP層的形成方法為將液晶單體涂層涂覆至取向?qū)?，并交?lián)該單體以固定如下層取向?qū)铀_定的液晶分子取向。


現(xiàn)在將參考附圖，僅根據(jù)實(shí)施例來描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的安全裝置的第一實(shí)施方案的示意性截面圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的安全裝置的第二實(shí)施方案的示意性截面圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的安全文件的實(shí)施方案的示意性截面圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的改進(jìn)安全文件的示意性截面圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的安全文件的另一實(shí)施方案的示意性截面圖。
具體實(shí)施例方式
圖1所示的安全裝置10包括由聚合物材料形成的基材12、由取向?qū)?4和取向?qū)?4上的液晶聚合物(LCP)層16形成的光學(xué)元件、以及在基材12和取向?qū)?4之間的中間底涂層。取向?qū)?4優(yōu)選包含光配向?qū)?，更?yōu)選包含美國(guó)專利No.5,602,661中所述類型的光致取向聚合物網(wǎng)絡(luò)(PPN)。光配向(PPN)層14與液晶聚合物(LCP)層16緊密接觸。
PPN取向?qū)?4的分子通過線性偏振UV光的選擇性照射而取向。如果掩模在照射期間置于PPN層之上，則可以在PPN取向?qū)?4中形成取向圖案。PPN層14可以在不同組成的線性偏振光下多次曝光，以產(chǎn)生更復(fù)雜的圖案。當(dāng)在取向?qū)?4中需要均勻的取向圖案時(shí)，PPN層可以經(jīng)歷無掩模的線性偏振光單次曝光，或者作為替代方案，取向?qū)?4可以是常規(guī)取向?qū)永鐔蜗蚰ゲ恋木埘啺穼踊蚓哂型ㄟ^SiOx傾斜濺射所得的取向效果的層。
LCP層16優(yōu)選包含取向交聯(lián)液晶單體的各向異性層，該層具有由下層取向?qū)?4所確定的取向。層14中液晶分子的取向由光交聯(lián)過程固定，如US 5,602,661中所述。
聚合物基材12優(yōu)選包含透明、雙軸取向聚合物材料，例如WO 83/00659中所述。這種類型的聚合物基材已經(jīng)成功地用于制造柔性安全文件如鈔票，例如澳大利亞貨幣和一些其它國(guó)家的貨幣。但是，我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)在制造柔性安全文件過程中將包含取向(PPN)層和LCP層的安全裝置直接涂覆到由聚合物層形成或包含聚合物層的薄柔性基材上時(shí)，取向(PPN)層對(duì)基材的粘附力不夠強(qiáng)，以至于不耐磨損、折疊和其它在柔性安全文件或鈔票使用中遭遇的激烈處理，從而對(duì)由PPN和LCP形成的光學(xué)元件的光學(xué)特性產(chǎn)生負(fù)面影響。
在圖1的安全裝置中，提供底涂層18以增加基材12和取向?qū)?4之間的粘附力。
底涂層18優(yōu)選包括兩種組分聚合物組分和交聯(lián)劑。聚合物組分優(yōu)選是羥基封端聚合物，例如羥基封端聚酯。其它適合的聚合物包括聚亞乙基亞胺；交聯(lián)或未交聯(lián)的羥基丙烯酸酯；聚氨酯和UV固化的陰離子或陽離子丙烯酸酯。適當(dāng)?shù)慕宦?lián)劑實(shí)例包括異氰酸酯；聚氮丙啶；鋯配位化合物；乙酰丙酮鋁；三聚氰胺和碳化二亞胺，底層涂料優(yōu)選預(yù)先選擇使其對(duì)PNN取向?qū)又蟹肿拥墓馀湎驔]有負(fù)面影響。
在制造圖1的安全裝置的優(yōu)選方法中，將溶解狀態(tài)的底涂層18涂覆至聚合物基材12一側(cè)的表面上，并且在移除底層涂料溶劑之后，將含光致取向聚合物網(wǎng)絡(luò)(PPN)的溶液涂覆在底涂層18上，從而形成取向?qū)?2。然后干燥基材并去除PPN溶劑。
PPN層16優(yōu)選涂覆至約2nm-約150nm的厚度。光致取向聚合物網(wǎng)絡(luò)(PPN)不應(yīng)溶解在底層涂料的溶劑中。但是當(dāng)干燥PPN層16時(shí)，底涂層18在PPN層16和聚合物基材12之間形成強(qiáng)粘附鍵。令人驚訝的是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)底涂層18還增加由PPN層14和LCP層16形成的光學(xué)元件的堅(jiān)固性。
然后使PPN層14經(jīng)歷至少一次線性偏振光曝光，以使PPN層14分子取向。優(yōu)選的是，使PPN層14通過掩模經(jīng)歷對(duì)一種組成(例如p-分量)的偏振光的第一曝光以形成具有第一取向的局部區(qū)域，然后在無掩模的情況下進(jìn)行對(duì)其它組成(例如s-分量)的偏振光的第二曝光，使得PPN層的其它區(qū)域具有第二取向，從而在取向PPN層14中形成取向圖案。
然后將含液晶單體的溶液涂覆到PPN層上。液晶分子呈現(xiàn)下層PPN層14的取向。然后去除溶劑并且通過在適當(dāng)波長(zhǎng)的光下曝光而使液晶單體光致交聯(lián)。光致交聯(lián)過程固定LCP層16的取向，使其具有相同的PPN層14的取向圖案。
在作為替代的方法中，取向圖案可以不使用掩模形成在PPN層和/或LCP層中，例如通過將PPN層和/或LCP層印刷成代表用作潛像的取向圖案的圖案的可變印刷過程，或通過利用刻寫激光在PPN層和/或LCP層中刻寫形成潛像的取向圖案的激光刻寫過程。兩種方法在WO 03/106188中有具體說明，該文獻(xiàn)內(nèi)容通過引用并入本文。
當(dāng)在非偏振光下觀察時(shí)，圖1安全裝置的取向圖案通常不可見，但是利用交叉偏振器觀察時(shí)變得可見。作為替代方案，安全裝置10可以包括基材12上的反射器層或偏振層(未示出)，例如US 6,144,428或WO 98/52077中所公開的，這些文獻(xiàn)的內(nèi)容通過引用并入本文。在這種情況下，由于取向?qū)?4下的反射器層或偏振層，使得可以利用單偏振器看見取向圖案。
圖1的安全裝置10可以附著至任意制品，從而提供驗(yàn)證制品真實(shí)性的手段，但特別適用于需要保護(hù)以防止復(fù)制和偽造的安全文件和票據(jù)。當(dāng)安全裝置10被附著到另一制品時(shí)，PPN層14和/或LCP層16優(yōu)選覆蓋基材12的整個(gè)表面。作為替代方案，PPN和/或LCP層14和16可以僅部分覆蓋基材12的表面，例如當(dāng)基材本身構(gòu)成安全文件或票據(jù)的基層時(shí)。
參考圖2，圖2示出類似于圖1的改進(jìn)安全裝置20，相應(yīng)的附圖標(biāo)記用于表示相應(yīng)部分。安全裝置20與圖1裝置的不同在于，它包括在第一LCP層16上的第二取向?qū)?4和在第二取向?qū)?4上的第二LCP層。第二取向?qū)?4優(yōu)選包含光致取向聚合物網(wǎng)絡(luò)(PPN)，第二取向(PPN)層24以類似于將第一取向(PPN)層14涂覆到基材12上的底涂層18的方式被涂覆到第一LCP層16上。
第二取向?qū)?PPN)24優(yōu)選通過具有與用來在第一取向?qū)又挟a(chǎn)生取向圖案的掩模的圖案不同的掩模而在線性偏振光下曝光。因此，在第二取向?qū)?PPN)24中形成不同的取向圖案，由此當(dāng)?shù)诙﨤CP層26以液晶單體溶液形式涂覆并光交聯(lián)以固定取向圖案時(shí)，第二LCP層26具有不同于第一LCP層16的圖案。因此，由于多個(gè)取向?qū)?4、24和LCP層16、26具有不同的取向圖案，因此可以產(chǎn)生具有更復(fù)雜視覺效果以及能夠在取向圖案中存儲(chǔ)更多信息的安全裝置。
圖3示出根據(jù)本發(fā)明的安全文件30的實(shí)施方案，其包含透明基材31和在基材31的每一側(cè)上提供的不透明層32，所述不透明層32僅部分覆蓋基材31，從而在安全文件30中形成透明部分或“窗口”33。在窗口33的區(qū)域中，提供包含取向?qū)?4和液晶聚合物層36的安全裝置。如圖1的實(shí)施方案中，在取向?qū)?4和基材31之間提供底涂層38。
圖3所示的安全文件30的基材31包含基層35和提供在基層35每一側(cè)上的聚合物層37?；鶎?5優(yōu)選由透明雙軸取向聚合物材料構(gòu)成，聚合物層37優(yōu)選由共聚物例如聚乙烯或聚丙烯構(gòu)成。對(duì)于一些應(yīng)用，可以省略在基層35一側(cè)或兩側(cè)上的共聚物層37。
不透明層32優(yōu)選包含含有至少一種不透明顏料的涂層。不透明涂層優(yōu)選包括與小部分可交聯(lián)聚合物粘合劑結(jié)合的大部分的一種或多種顏料材料，如在WO 83/00659中所公開。不透明顏料可選自包括二氧化鈦(TiO2)、碳酸鈣(CaCO3)、硫酸鋇(BaSO4)和氧化鋅(ZnO)的顏料，但應(yīng)該理解的是可以使用其它顏料?？梢栽诓煌该鲗?2上提供一層或多層印刷標(biāo)記。
取向?qū)?4優(yōu)選包含光致取向聚合物網(wǎng)絡(luò)(PPN)。如圖1中的安全裝置，提供底涂層38以增加取向PPN層34與基材31的共聚物層37之間的粘附力。
底涂層38可以由與圖1所述相同的材料的形成，例如底層涂料可以包含羥基封端聚合物及交聯(lián)劑例如異氰酸酯。除了增加PPN取向?qū)?4和共聚物層37之間的粘附力之外，還發(fā)現(xiàn)底涂層38增加由PPN層34和LCP層36形成的安全裝置的堅(jiān)固性。這對(duì)于柔性安全文件特別重要，例如在流通中經(jīng)受磨損、折疊和其它激烈處理的鈔票。
根據(jù)本發(fā)明的安全文件40的改進(jìn)實(shí)施方案在圖4中示出。安全文件40類似于圖3的安全文件，并且對(duì)應(yīng)的附圖標(biāo)記用于對(duì)應(yīng)部分。安全文件40與圖3的不同在于，底涂層38、取向?qū)?4和LCP層36被涂覆到基材31上，使得由層34、36和38形成的安全裝置42部分提供在沒有被不透明涂層32所覆蓋的透明區(qū)域或窗口33中，并且延伸到窗口33之外以覆蓋基材31一側(cè)上的部分不透明涂層32。
當(dāng)在偏振光下觀察時(shí)，圖4的安全文件40中的安全裝置42可以在窗口33內(nèi)的部分裝置和窗口33外的不透明層上的部分裝置之間產(chǎn)生不同的視覺效果。
在類似于圖4的改進(jìn)實(shí)施方案中，由取向(PPN)層34和LCP層36形成的安全裝置42可以提供在透明區(qū)域或窗口33之外的整個(gè)不透明層32上。在這種情況下，窗口33可以引入其它類型的安全裝置，并且安全裝置42可以引入反射器層例如金屬層，使得不透明層32上的安全裝置42可利用單偏振器觀察。
在另一個(gè)改進(jìn)實(shí)施方案中，基材31一側(cè)或兩側(cè)上的不透明層32可以覆蓋基材31的整個(gè)表面，使得存在半窗口或不存在窗口。而且，當(dāng)安全裝置完全提供在不透明層上時(shí)，引入反射器層的安全裝置42是理想的。在另一個(gè)改進(jìn)實(shí)施方案中，基材31可包含紙或纖維材料的基層35，該基層優(yōu)選由一個(gè)或多個(gè)聚合物層覆蓋一側(cè)或兩側(cè)，從而改善具有提供在取向(PPN)層34和底層聚合物層37之間的底涂層38的安全文件的磨損特性。
根據(jù)本發(fā)明的安全文件50的另一個(gè)實(shí)施方案在圖5中示意性示出。安全文件50類似于圖3和4的安全文件，它包含柔性透明聚合物基層51、不透明層52，其以一定的方式涂覆于基材51，使其僅部分覆蓋基材51以形成在其中提供安全裝置55的第一透明區(qū)域或窗口53。安全裝置55包含以類似于圖1-4的安全裝置的方式形成的取向(PPN)層54和液晶聚合物層56。安全裝置55還包括PPN取向?qū)?4下面的線性偏振器57。類似于圖1-4的實(shí)施方案，在安全裝置55和透明基材51之間提供底涂層58，以增加基材51和PNN層54以及安全裝置55的線性偏振器57之間的粘附力。底涂層58可以由類似于前述實(shí)施方案的材料形成。例如，底層涂料可以包含具有交聯(lián)劑例如異氰酸酯的羥基封端聚合物。
透明基材51優(yōu)選由雙軸取向聚合物材料形成?；?1還可以包括類似于圖3和4的實(shí)施方案的共聚物層。安全文件50還包括在不透明層52上的印刷標(biāo)記59。安全文件50與圖3和4的文件的不同在于，不透明層52還可以在基材51的另一個(gè)區(qū)域中省去，從而形成與第一窗口53橫向分隔的第二透明部分或窗口63。在第二窗口63中的透明基材51上提供第二偏振器67。
通過在安全文件51上的第二橫向分隔窗口63內(nèi)提供第二偏振器67，柔性安全文件51可以折疊，使得第二窗口63重疊在第一窗口53上，由此使得PPN和LCP層54、56中的取向圖案能夠通過第二偏振器67觀看。因此，安全文件51是自驗(yàn)證的并且不需要外部驗(yàn)證裝置來驗(yàn)證安全裝置55的真實(shí)性。
在另一個(gè)改進(jìn)實(shí)施方案中，線性偏振器57可以由反射層替代，該反射層也可以使安全裝置55能夠通過折疊安全文件51，使得窗口63中的偏振器67覆蓋安全裝置55來驗(yàn)證。在這種情況下，沒有必要在透明區(qū)域或窗口中提供安全裝置55。
因此本發(fā)明各種實(shí)施方案提供安全裝置和安全文件，其可以通過使用外部偏振器或者是通過集成在安全文件自身內(nèi)部的偏振器來鑒定。安全裝置難于復(fù)制并且提供防偽性。而且，引入安全裝置的安全文件是堅(jiān)固的，并且能夠耐折疊激烈處理，這對(duì)于柔性安全文件例如鈔票是特別重要的。
應(yīng)該理解，可以對(duì)上述優(yōu)選實(shí)施方案做出各種修改和改變，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。例如作為光致取向聚合物網(wǎng)絡(luò)(PPN)的替代，可以使用其它類型的取向?qū)?，例如聚酰亞胺材料或通過傾斜濺射獲得的取向?qū)印?br> 權(quán)利要求
1.一種安全文件或裝置，包含基材，包括至少一層聚合物材料；光學(xué)元件，由至少一個(gè)取向?qū)雍徒佑|取向?qū)拥闹辽僖粋€(gè)液晶聚合物(LCD)層形成；和中間層，提供在光學(xué)元件和基材之間，用于改善光學(xué)元件對(duì)基材的粘附性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的安全文件或裝置，其中中間層包含底涂層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的安全文件或裝置，其中底涂層包括羥基封端聚合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或權(quán)利要求3的安全文件或裝置，其中底涂層包括選自下列物質(zhì)的底層涂料羥基封端聚酯基共聚物；聚亞乙基亞胺；或交聯(lián)羥基丙烯酸酯；或未交聯(lián)羥基丙烯酸酯；或聚氨酯；或UV固化的陰離子丙烯酸酯；或UV固化的陽離子丙烯酸酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求2-4中任一項(xiàng)的安全文件或裝置，其中底涂層包括交聯(lián)劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的安全文件或裝置，其中交聯(lián)劑是多官能異氰酸酯。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或權(quán)利要求6的安全文件或裝置，其中交聯(lián)劑選自下列物質(zhì)異氰酸酯；或聚氮丙啶；或鋯配位化合物；或乙酰丙酮鋁；或三聚氰胺；或碳化二亞胺。
8.根據(jù)權(quán)利要求2-7中任一項(xiàng)的安全文件或裝置，其中底涂層基本不影響取向?qū)拥呐湎颉?br> 9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)的安全文件或裝置，其中基材由聚合物材料形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)的安全文件或裝置，其中基材包括至少一個(gè)雙軸取向聚合物材料基層。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的安全文件或裝置，其中基材包括在雙軸取向聚合物材料基層的一側(cè)或兩側(cè)上的一個(gè)或多個(gè)共聚物層。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的安全文件或裝置，其中基材包含紙基層，所述紙基層具有提供在基層一側(cè)或兩側(cè)上的至少一個(gè)聚合物涂層。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)的安全文件或裝置，其中基材具有由透明材料形成的基層。
14.根據(jù)權(quán)利要求10-13中任一項(xiàng)的安全文件或裝置，其中基材還包括涂覆在基層至少一側(cè)上的至少一個(gè)不透明涂層。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的安全文件或裝置，其中至少一個(gè)不透明涂層涂覆在基層的兩側(cè)上。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或權(quán)利要求15的安全文件或裝置，其中至少一個(gè)不透明涂層含有至少一種不透明顏料。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的安全文件或裝置，其中不透明涂層包含與小部分可交聯(lián)聚合物粘合劑結(jié)合的大部分的一種或多種不透明顏料。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或權(quán)利要求17的安全文件或裝置，其中不透明顏料選自二氧化鈦(TiO2)；或碳酸鈣(CaCO3)；或硫酸鋇(BaSO4)；或氧化鋅(ZnO)。
19.根據(jù)權(quán)利要求14-18中任一項(xiàng)的安全文件或裝置，其中在不透明層上提供一層或多層印刷標(biāo)記。
20.根據(jù)權(quán)利要求13-19中任一項(xiàng)的安全文件或裝置，其中至少一個(gè)不透明涂層完全覆蓋透明基材的表面。
21.根據(jù)權(quán)利要求13-19中任一項(xiàng)的安全文件或裝置，其中至少一個(gè)不透明涂層部分覆蓋透明基材，從而形成沒有被不透明涂層所覆蓋的透明部分或窗口。
22.根據(jù)權(quán)利要求13-19中任一項(xiàng)的安全文件或裝置，其中至少一個(gè)不透明涂層部分覆蓋透明基材，從而形成沒有被不透明涂層所覆蓋的兩個(gè)透明部分或窗口。
23.根據(jù)權(quán)利要求1-22中任一項(xiàng)的安全文件或裝置，其中取向?qū)雍鸵壕Ь酆衔飳痈采w基材的整個(gè)表面。
24.根據(jù)權(quán)利要求1-22中任一項(xiàng)的安全文件或裝置，其中取向?qū)雍蚅CP層涂覆在基材的選定區(qū)域上。
25.根據(jù)權(quán)利要求21或權(quán)利要求22的安全文件或裝置，其中取向?qū)雍蚅CP層完全涂覆在窗口區(qū)域內(nèi)。
26.根據(jù)權(quán)利要求21或權(quán)利要求22的安全文件或裝置，其中取向?qū)雍蚅CP層部分涂覆在窗口區(qū)域內(nèi)和部分涂覆在窗口區(qū)域之外。
27.根據(jù)權(quán)利要求21或權(quán)利要求22的安全文件或裝置，其中取向?qū)雍蚅CP層完全涂覆在窗口之外。
28.根據(jù)權(quán)利要求1-27中任一項(xiàng)的安全文件或裝置，其中取向?qū)优cLCP層緊密接觸。
29.根據(jù)權(quán)利要求1-28中任一項(xiàng)的安全文件或裝置，其中取向?qū)影馀湎驅(qū)印?br> 30.根據(jù)權(quán)利要求29的安全文件或裝置，其中光配向?qū)邮枪庵氯∠蚓酆衔锞W(wǎng)絡(luò)(PPN)。
31.根據(jù)權(quán)利要求1-28中任一項(xiàng)的安全文件或裝置，其中取向?qū)影瑔蜗蚰ゲ恋木埘啺穼印?br> 32.根據(jù)權(quán)利要求1-28中任一項(xiàng)的安全文件或裝置，其中取向?qū)影哂型ㄟ^用SiOx傾斜濺射所獲得的取向效果的層。
33.根據(jù)權(quán)利要求1-32中任一項(xiàng)的安全文件或裝置，其中將光致取向聚合物網(wǎng)絡(luò)涂覆至沉積在基材上的取向?qū)印?br> 34.根據(jù)權(quán)利要求1-33中任一項(xiàng)的安全文件或裝置，其中LCP層包含取向交聯(lián)液晶單體的各向異性層。
35.根據(jù)權(quán)利要求1-34中任一項(xiàng)的安全文件或裝置，其中LCP層分子具有由下層取向?qū)尤∠蛩_定的取向。
36.根據(jù)權(quán)利要求1-34中任一項(xiàng)的安全文件或裝置，其中LCP層分子具有從取向?qū)愚D(zhuǎn)移至LCP層的取向。
37.根據(jù)權(quán)利要求34的安全文件或裝置，其中LCP層通過適當(dāng)波長(zhǎng)的光作用而光致交聯(lián)并且保持由取向?qū)宇A(yù)先確定的分子取向。
38.根據(jù)權(quán)利要求1-37中任一項(xiàng)的安全文件或裝置，包括另外的取向?qū)雍?或LCP層。
39.根據(jù)權(quán)利要求38的安全文件或裝置，其中安全裝置包括在第一LCP層上的第二取向?qū)印?br> 40.根據(jù)權(quán)利要求39的安全文件或裝置，其中安全裝置包括在第二取向?qū)由系牡诙﨤CP層。
41.根據(jù)權(quán)利要求39或權(quán)利要求40的安全文件或裝置，其中第二取向?qū)影庵氯∠蚓酆衔锞W(wǎng)絡(luò)。
42.根據(jù)權(quán)利要求38-41中任一項(xiàng)的安全文件或裝置，其中提供具有不同取向圖案的兩個(gè)或更多取向?qū)雍蚅CP層，以在基材上形成取向?qū)雍蚅CP層的堆疊。
43.根據(jù)權(quán)利要求38-42中任一項(xiàng)的安全文件或裝置，還包括反射器層。
44.根據(jù)權(quán)利要求43的安全文件或裝置，其中反射器層是反射金屬層。
45.根據(jù)權(quán)利要求1-42中任一項(xiàng)的安全文件或裝置，還包括偏振層。
46.根據(jù)權(quán)利要求45的安全文件或裝置，其中偏振層是具有加入的液晶聚合物(LCP)和交聯(lián)二色性染料以形成偏振器的光致取向聚合物網(wǎng)絡(luò)(PPN)。
47.根據(jù)權(quán)利要求45或權(quán)利要求46的安全文件或裝置，其中偏振層是線性偏振器。
48.根據(jù)權(quán)利要求43-47中任一項(xiàng)的安全文件或裝置，其中線性偏振器位于取向?qū)雍突闹g。
49.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的安全文件或裝置，其中由LCP層和取向?qū)咏M合形成的光學(xué)元件包含至少一個(gè)隱藏圖像。
50.根據(jù)權(quán)利要求49的安全文件或裝置，其中當(dāng)光學(xué)元件位于兩個(gè)偏振器之間并且其中一個(gè)偏振器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，隱藏圖像可以連續(xù)展現(xiàn)和隱藏。
51.根據(jù)權(quán)利要求43或權(quán)利要求44的安全性文件，其中光學(xué)元件在第一位置處提供有反射器層或偏振層，并且在第二橫向分隔位置處的窗口中提供偏振器，使得安全文件通過折疊文件將窗口重疊而自驗(yàn)證。
52.根據(jù)權(quán)利要求1-50中任一項(xiàng)的安全性器件，其中所述裝置適合附著至另一制品。
53.一種制造安全文件或裝置的方法，包括提供包括至少一層聚合物材料的基材；在基材的至少一側(cè)上涂覆底涂層；在底涂層上涂覆取向?qū)?；使取向?qū)拥姆肿优湎颍缓驮谌∠驅(qū)由贤扛惨壕Ь酆衔?LCP)層。
54.根據(jù)權(quán)利要求53的方法，其中涂覆底涂層的步驟通過涂覆包括聚合物組分和交聯(lián)劑的底層涂料來進(jìn)行。
55.根據(jù)權(quán)利要求53的方法，其中底層涂料包括羥基封端聚合物。
56.根據(jù)權(quán)利要求54或權(quán)利要求55的方法，其中交聯(lián)劑是多官能異氰酸酯。
57.根據(jù)權(quán)利要求53-56中任一項(xiàng)的方法，其中在底涂層上涂覆取向?qū)拥牟襟E通過將含有光致取向聚合物網(wǎng)絡(luò)(PPN)的溶液涂覆至底涂層上而進(jìn)行。
58.根據(jù)權(quán)利要求57的方法，還包括干燥基材以從PPN溶液中去除溶劑的步驟，其中在取向?qū)雍突闹g形成強(qiáng)粘附鍵。
59.根據(jù)權(quán)利要求53-58中任一項(xiàng)的方法，其中取向?qū)影ü馀湎驅(qū)硬⑶疫€包括使光配向?qū)颖┞对谄窆庀聫亩构馀湎驅(qū)拥姆肿优湎虻牟襟E。
60.根據(jù)權(quán)利要求59的方法，其中光配向?qū)油ㄟ^掩模經(jīng)歷第一偏振光曝光，從而形成具有第一取向分子的局部區(qū)域。
61.根據(jù)權(quán)利要求60的方法，其中利用不同組成的偏振光來使光配向?qū)咏?jīng)歷無掩模的第二曝光以形成具有第二取向的局部區(qū)域，從而在取向?qū)又行纬扇∠驁D案。
62.根據(jù)權(quán)利要求59的方法，其中不使用掩模在光配向?qū)雍?或LCP層中形成取向圖案。
63.根據(jù)權(quán)利要求62的方法，其中利用可變印刷方法來形成取向圖案。
64.根據(jù)權(quán)利要求62的方法，其中利用激光刻寫方法來形成取向圖案。
65.根據(jù)權(quán)利要求53-64中任一項(xiàng)的方法，其中將液晶單體涂層涂覆到取向?qū)邮沟靡壕Х肿映尸F(xiàn)出下層取向?qū)臃肿拥娜∠?，并交?lián)該單體以固定液晶分子的取向，從而形成LCP層。
66.根據(jù)權(quán)利要求65的方法，還包括將第二取向?qū)油扛驳絃CP層上的步驟。
67.根據(jù)權(quán)利要求66的方法，還包括以類似于將第一取向?qū)油扛驳交纳系牡淄繉拥姆绞剑瑢⒌诙﨤CP層涂覆到第二取向?qū)由系牟襟E。
68.根據(jù)權(quán)利要求67的方法，其中第二取向?qū)油ㄟ^具有與用來在第一取向?qū)又挟a(chǎn)生取向圖案的掩模的圖案不同的掩模而在線性偏振光下曝光，從而在第二取向?qū)又挟a(chǎn)生不同的取向圖案。
全文摘要
提供一種安全文件或裝置(30)，該安全文件或裝置具有包括至少一層(35，37)聚合物材料的基材(31)和光學(xué)元件，該光學(xué)元件由至少一個(gè)取向(PPN)層(34)和接觸取向?qū)?34)的至少一個(gè)液晶聚合物(LPC)層組成。在光學(xué)元件和基材(31)之間提供中間底涂層(38)，其改善光學(xué)元件對(duì)基材(31)的粘附性。底涂層(38)可以包括由多官能異氰酸酯交聯(lián)的羥基封端聚合物。在光學(xué)元件和基材聚合物表面之間具有底涂層的安全文件更加堅(jiān)固并且能夠經(jīng)受激烈的處理，而不明顯影響光學(xué)元件的光學(xué)特性。
文檔編號(hào)G02F1/133GK1910053SQ200580002298
公開日2007年2月7日 申請(qǐng)日期2005年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月12日
發(fā)明者加里·費(fèi)爾利斯·鮑爾, 保羅·齊恩特克 申請(qǐng)人:證券票據(jù)有限公司