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，例如由于厚度和上面不能覆盖其它材料1，所以不能作为安全线埋入纸及塑料薄膜中；更无法在诸如紫外光、红外光等非可见光照射条件下产生诸如象荧光图案的变化。
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，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。由于图案特征来源与光的干涉合成，改变角度观察时，不具备有油墨直接印刷时的诸多视觉效果，如纯黑色等，更无法在诸如紫外光、红外光等非可见光照射条件下产生的诸如象荧光图案的变化。
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，改变角度观察，这些压花记号上的条纹对光线的干涉作用，其变化的本质也是利用了光线的干涉效果，因此，其视觉效果特征与上述干涉膜的是一样的。
4、美国专利US5437897公开了一种用于钞票、信用卡等类似物的防伪隐藏图像构成物及其制造方法，其特点是利用凹凸物本身在材料主体上形成的凹凸结构图案对材料主体上的一幅印刷图案(与主体颜色不同的单色的直线条等)的随机合成，当改变角度观察时，由于凹凸部分能使直线扭曲遮挡变形，不同相对位置关系的凹凸结构将不同颜色直线扭曲形成遮挡的变形部分是不同的，从而看到依赖于凹凸结构不同相对位置关系的不同图案。其具体局限在于，由于该发明仅在材料主体上只印了一幅印刷图案，具体的说，发明中仅表明印了一幅仅有单色的直线线条的印刷图案，其他的图案实质是凹凸图像形成的图案，因此，改变角度观察，一幅具体的印刷图案不可能变成两幅具体印刷图案，比如它不能将整块黑色或红色消失；它不能将整块红色变成整块黑色；它更不能将一幅彩色的风景画变成一幅彩色的人物肖像。所以其图案的变换选择非常局限。
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，凹凸结构的不同可视表面上至少设置有两个固定图案，视觉差异的形成不依赖于凹凸结构之间相对位置的不同，使得该防伪材料具有识别效果显著，即防伪效果好的特点。
本发明的目的另一目的是提供一种防伪材料结构，它能使在诸如紫外光、红外光等非可见光照射条件下，改变角度观察材料表面，能产生的诸如象荧光图案的变化。
本发明还有一个目的，就是设计一种带特殊凹凸结构的防伪材料，即一种带有金属镀膜的凹凸遮挡结构，当即使一个凹凸结构的尺寸很小时也不会出现串光现象。
本发明还提供了该防伪材料作为安全线的应用。
本发明的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构成单一凹凸结构图像的凹凸遮挡结构，凹凸遮挡结构的至少两个不同角度可视表面分别分布有至少两个特征图案A和B，且至少两个特征图案A和B之间有明显的视觉差异，使在从材料表面的不同角度观察所述可视表面时，能至少分别看到特征图案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，只要在排布上多个单体凹凸遮挡结构形成的是单一的凹凸结构图像，即不存在隐藏的图像，且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。
上述视觉差异可以是位置视觉差异，比如防伪材料整个凹凸遮挡结构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，当人们从区域1的特征图案A改变角度观察区域B的特征图案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激发状态下呈现的图案，如荧光图案，这样改变角度观察材料表面，能产生诸如象荧光图案的变化，实现本发明的第二个目的。
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0.1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0.08mm。
上述特征图案A和B之间的凹凸遮挡结构上至少有一层金属镀膜以阻止特征图案A和特征图案B之间的光线串通，从而实现当即使一个凹凸遮挡结构的尺寸很小时也不会出现串光现象的发明目的。
所述防伪材料埋入或开窗式嵌入纸张中可作为安全线，因此所述防伪材料可以做成一条长带，所述凹凸遮挡结构至少分布在长带的一个表面上，长带宽不大于3mm，厚度不大于0.08mm。
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构成单一凹凸结构图像的凹凸遮挡结构，并将至少两个特征图案A和B分别分布在该结构至少两个不同角度的可视表面上，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材料表面时，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，而不起构成独特凹凸结构图像的作用，这样就可在其上不同角度的可视表面设置两幅以上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，与美国的5437897号专利相比，有以下三个本质的区别1、美国专利中当垂直观察材料表面(即看不到凹凸结构)时，其视觉效果是原有的一幅印刷图案(即多条直线或波浪线)；而本发明这样观察则至少是特征图案A和B的合成效果。
2、美国专利中由于只印有一幅印刷图案，故其图案的视觉变化效果则只能取决于相对位置关系不同的凹凸结构图像构成的图案与该一幅印刷图案交互作用；而本发明凹凸遮挡结构不用来构成图像图案，只起遮挡作用，因此只有一幅该美国专利意义上的凹凸结构图像构成的图案，而不是两幅以上凹凸结构图像构成的图案，因此本发明在不同角度观察到的特征图案与凹凸遮挡结构本身的分布无关。
3、由于美国专利只有一幅印刷图案，一幅具体印刷图案不可能通过与凹凸结构的交互作用而生成另外两幅具体的印刷图案，例如它不可能将一只猫的图案变成一只狗的图案。而本发明的图案至少是两个设置在凹凸遮挡结构不同角度可视面的具体特征图案，不依赖也不需要让凹凸遮挡结构图像结构视为图案，就能直接从凹凸遮挡结构的不同角度的可视面获得突变的视觉效果，即不同角度观察可看到两个任何不同的具体图案。
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，也不是不同凹凸结构本身图像的相对位置关系不同与其上不同颜色的覆着物形成位置反差出现隐藏图案来防伪，而是仅仅利用凹凸遮挡结构这种立体结构相对不变的遮挡作用和起遮挡作用的不同可视面印设不同视觉效果的特征图案进行防伪，因此在一定的观察角度范围内，可观察到的图案都是固定的，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直接油墨印刷特征效果，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，这也是与美国5437897号专利的显著区别，因为该专利的图案本质上是不同位置关系的凹凸结构本身图像所构成的图案，在印有特定颜色线后能够较显著显示不同相对位置的凹凸结构本身图像的差异，从而出现隐藏凹凸结构本身图像所构成的图案，而不是如本发明是在不同可视面设置印刷图案；也不是干涉、折射下的特殊效果，例如本发明特征图案可形成干涉、折射等物理现象无法得到的纯黑色图案，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防伪产品，比如在紫外线的照射条件下，改变角度观察，荧光特征图案产生变化。
图1a是本发明凹凸遮挡结构是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三面锥体的防伪材料立体结构示意图；图2b是图3a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四面锥体的防伪材料立体结构示意图；图3b是图5a所示防伪材料从上往下看的俯视图。
图4是一种在凹凸遮挡结构的表面填平有透明材料的防伪材料。
图5a、图5b、图5c、图5d是图1a所示的凹凸遮挡结构是两面锥体时金属膜的四种遮挡方式。
图6a、图6b、图6c是由单根三角截面丝并联拼接而成的图1所示的两面锥体结构三种粘结方式。
图7a、图7b、图7c是利用单根三角截面丝并联拼接成图1a结构的制作过程之一。
图8a、图8b是利用单个三角截面丝并联拼接成图1a结构的制作过程之二。
图9a、图9b是填平了的凹凸结构的制作过程之一。
图10是凹凸遮挡结构表面定向真空镀金属膜的工艺示意图。
具体实施例方式图1a到图3a列出了本发明防伪材料1的凹凸遮挡结构2为不同立体结构的三种方式实施例，这些材料表面具有的凹凸结构是起遮挡作用的。
图1a所示的凹凸遮挡结构2是立体两面锥体，图中显示了并排的多个大小相同的两面锥体，具有单一的凹凸结构图像，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、a4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、b4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设计成一条单色或彩色的狗；将特征图案B设计成一条单色或彩色的船，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b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0.1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2a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，构成单一的凹凸结构图像，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至a16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至b16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至c16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3a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。图中a1、a2、a3至a16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至b16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至c16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；d1、d2、d3至d16表示的朝向相同、可印有相同或不同印迹的微表面构成第四个可视表面。
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，但都仅仅是单一的凹凸结构图像，且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，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4是一种在凹凸遮挡结构2一个表面填平有透明材料5’的防伪材料，防伪材料表面是平整的，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，如采用真空镀金属膜等；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。
在实际应用中，由于要求材料总体厚度很薄，例如纸币中的安全线，其通常允许厚度不得大于25微米，在这样小的厚度条件下，要避免特征图案A和B之间不串光是十分重要的，特别是图案A和B是荧光图案时更是对遮光有更高的要求，因为荧光具有光源性质，光的穿透能力极强。依据理论分析和大量的试验表明，利用在图案A和B之间的有机材料(如涤纶、锦纶、丙纶等)上镀上一层金属膜(如真空镀铝或真空镀镍)是效果最好且也是成本极低的选择，如真空镀铝，当铝层厚度在150纳米时就可以做到100％的完全遮光，相对凹凸遮挡结构至少几十微米的尺寸而言，150纳米的厚度几乎可以不计，故，如真空镀铝不但遮光效果极好，又不影响本发明十分微小的凹凸遮挡结构的形状，且成本也十分低廉。为此，我们得出了这样的结论，在如此薄的尺寸条件下，单纯利用有机材料本身或在有机材料中加入诸如钛白粉之类的遮光材料均不能避免特征图案A和B之间不串光，特别是深色和荧光图案时，这样视觉差异才可能明显。
图5a、图5b、图5c、图5d为图1a所示的凹凸遮挡结构是两面锥体时金属膜的四种遮挡方式。图5a是一个可视面上有金属膜；图5b两个可视面均有金属膜、图5c两个面材料的中间有金属膜，例如，金属膜的两边是不同颜色的荧光纤维材料；图5d一面有一层金属膜，另一可视面有两层金属膜，且两层金属膜之间是需要被遮挡的图案。以上四种结构在以下不同情况各有所用。
图6a、图6b、图6c是单根三角形截面纤维并行拼接成图1所示结构的三种粘接方式，图6a所示的粘接方式为直接在三角形的下端粘接；图6b所示的粘接方式为用有机材料将凹凸遮挡结构的峰谷间填平；图6c所示的粘接方式为将三角形的下底面粘接在另一层材料上。
下面以图1a所示的凹凸遮挡结构为例，进行更详细的实施例说明图1a的第一种情况是凹凸遮挡结构的横截面是由多个相连的三角形组成，凹凸遮挡结构的一视觉面的特征图案A是有色(如红色)的有机材料(即表面或整个材料及内部均为有色)，另一视觉面的特征图案B是一层金属膜(如真空镀铝膜或真空镀镍膜)，这种有色还包括在紫外光照射下呈现的各种荧光颜色。
改变角度观察，本结构具有明显的视觉特征差异，当从a角度观察时显红色，从b角度观察时红色消失显金属镀层本身的颜色(如银白色)。
本结构的特点是制作方法非常简单，其制作步骤为1、先将红色的有机材料压成如图1所示的凹凸结构；2、见图10，然后将凹凸结构的特征图案B所在面正对镀铝的蒸发源6，而特征图案A所在面刚好顺着蒸发源铝分子的蒸发方向，由于铝分子离开蒸发源后是几乎是直线运动，这样铝分子将附着在B面覆盖住红色而不附着在A面，从而得到图5a的金属膜遮挡结构。
本方法仅仅是一个十分成熟的压痕成型工艺和一个十分成熟的真空镀铝工艺而已，不需要任何套印对位要求。
图1a的第二种情况是凹凸结构是由多个相连的三角形组成，凹凸结构的特征图案A是一幅单色图案(如一个单色的商标)或一幅多色图案(如一幅彩色的人头像或一幅彩色的风景画或一幅多色的商标)，特征图案B所在面是一层金属膜(如真空镀铝膜或真空镀镍膜)。
改变角度观察，本结构具有明显的视觉特征差异，当从a角度观察时，我们可以看到一幅单色或多色图案，从b角度观察时图案消失显金属镀层本身的颜色(如银白色)。
本结构的特点是制作方法也非常简单，其制作步骤为1、先在有机材料上与普通印刷一样印上单色或多色图案；2、将材料压成如图1所示的凹凸结构；3、然后将特征图案B所在面正对镀铝的蒸发源而特征图案A所在面刚好顺作蒸发源铝分子的蒸发方向，由于铝分子离开蒸发源后是几乎是直线运动，这样铝分子将附着在B所在面覆盖住红色而不附着在A所在面，从而分别形成特征图案B和A。本方法仅仅是一个十分成熟的普通印刷工艺、一个十分成熟压痕工艺和一个十分成熟的真空镀铝工艺而已，不需要任何压痕与印刷图案间的套印对位要求。
图1a的第三种情况是凹凸结构是由多个相连的三角形组成，凹凸结构的整个表面均镀有金属膜，特征图案A是一幅单色或多色图案，特征图案B是另一幅单色或多色图案。
改变角度观察，本结构具有明显的视觉特征差异，当从a角度观察时，我们可以看到一幅单色图案或者是一幅多色图案，从b角度观察时图案另一幅单色或多色图案。
本结构的制作有精确的对位要求，其第一种制作方法步骤为1、先在一张镀有金属层的有机材料表面同时或不同时错位印上两幅特征图案A和B，两幅图案间的错位距离刚好能使压膜成形后特征图案A和B分别呈现在凹凸遮挡结构对应的两个不同角度的可视面上；2、然后精确对位将材料压成如图1所示的凹凸结构。
本方法是一个十分成熟的普通印刷工艺、一个十分成熟的工艺和一个十分成熟的真空镀铝工艺，但印刷图案与压痕成型之间有精确的套印对位要求。
本结构还有第二种制作方法步骤
1、在有机材料表面压痕成如图1所示的凹凸结构；2、镀上金属层；3、然后用非接触式的喷墨印刷方法错位印上两幅特征图案A和B，两幅图案间的错位距离刚好能使特征图案A和B分别呈现在压痕成型的凹凸结构的对应面上。
本方法是一个十分成熟的喷墨印刷工艺、一个十分成熟的压痕成型工艺和一个十分成熟的真空镀铝工艺，但喷墨印刷与压痕成型之间有精确的套印对位要求。
为了避免上述两种方法存在的印刷与压痕成型之间有精确的套印对位要求，本发明提供了如下第三种制造方法步骤1、用单根具有三角形截面的有机纤维丝(如涤纶丝、锦纶丝或丙纶丝)，且表面镀有金属层，并列平行排列(见图7a)，使每根丝的微表面a1、a2、a3、a4处于同一个平面上，印上特征图案A；2、然后旋转120度使每根丝的微表面b1、b2、b3、b4处于同一个平面上(见图7b)，印上特征图案B；3、然后每根丝再旋转120度时相邻的特征图案A、B所在面朝上(图7c)；4、然后再并行并粘接在一起，分别见图6a、图6b、图6c。
第四种制造方法是第三种方法的进一步改进1、先将有机材料压痕(或采用喷丝的方法)成有轻微连接的一组三角形(图8a)；2、将材料的表面镀上金属层；3、在整个凹凸上表面a1、a2、a3、a4印上特征图案A(也可以先印再压痕)，在下表面b1、b2、b3、b4印上特征图案B(图8a)；4、然后将图8a的结构分离成单根的三角形纤维；5、每根纤维旋转120度使特征图案A和B面相邻且同时朝上；6、然后再把单根纤维之间用材料粘接起来，分别见图6a、图6b、图6c。
图4是一个在凹凸结构上覆盖了一层有机的透明材料的示意图，凹凸结构为在有机材料的整个表面上镀有金属膜(如真空镀铝膜或真空镀镍膜)，特征图案A是一幅单色或多色图案，特征图案B是另一幅单色或多色图案。
改变角度观察，本结构具有明显的视觉特征差异，当从a角度观察时，我们可以看到一幅单色图案或者是一幅多色图案，从b角度观察时图案另一幅单色或多色图案。
本结构的制作有精确的对位要求，步骤是1、先在的有机材料表面同时错位印上两幅特征图案A和B分别为a1、b1、a2、b2、a3、b3、a4、b4(图9a)，两幅图案间的错位距离刚好能使压痕成型后特征图案A和B分别呈现在凹凸结构的两个不同角度的视觉面上；2、精确对位将材料压痕成两特征图案A、B反向对应的凹凸结构，微表面顺序为a1、b1、a2、b2、a3、b3、a4、b4((图9b)；3、再在其印刷表面镀上一层金属膜a1’、b1’、a2’、b2’、a3’、b3’、a4’、b4’(图4)，然后再将这一反向对应的凹凸结构用有机材料填平以形成凹凸遮挡结构(图4)。
填平有机材料还起到粘接和稳定凹凸结构的作用。本方法是一个十分成熟的普通印刷工艺、一个十分成熟的压痕工艺和一个十分成熟的真空镀铝工艺，但印刷图案与压痕成型之间有精确的套印对位要求。本方法的好处在于先印刷压痕成型后再镀金属膜，这样不会破坏金属膜。
以上情况也包括特征图案A和B为紫外线致发荧光的图案，或者是红外线致发光的图案，也可以是这些图案与日光图案的组合。
上述各实施例的防伪材料1表面2的特征图案可以是由油墨印上的，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。
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0.08mm。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线，埋入纸中或者开窗式的间断的埋入纸中可在钞票等防伪纸上使用。
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只起遮挡作用的凹凸遮挡结构，至少两个固定的特征图案A和B分别呈现在所述凹凸遮挡结构的至少两个不同角度的可视表面上，所述至少两个特征图案A和B之间有明显的视觉差异，使在从防伪材料表面的不同角度观察所述可视表面时，至少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。
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由多根截面为三角形的单根纤维丝由剥离状态并列拼接构成。
5.根据权利要求1或2所述的防伪材料，其特征是所述凹凸遮挡结构表面的特征图案是由油墨印上的。
6.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图案，如荧光图案。
7.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的峰顶与峰谷的差值不超过0.1毫米。
8.权利要求1-7之一所述防伪材料埋入或开窗式嵌入纸张中作为安全线的应用。
9.根据权利要求1-7之一所述的防伪材料，其特征是上述特征图案A和B之间的凹凸结构上至少有一层金属镀膜以阻止特征图案A和特征图案B之间的光线串通。
10.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填平有透明材料。
11.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，所述凹凸遮挡结构至少分布在长带的一个表面上，长带宽不大于3mm，厚度不大于0.08mm.
12.一种如权利要求1-11之一所述的防伪材料的制造方法，其特征在于其步骤如下a、在镀有或未镀有金属膜的有机材料上印设单色或多色图案；b、将材料压成的两面锥体状的凹凸结构；c、然后将凹凸结构的一可视面正对着金属蒸发源的辐射方向而另一可视面而正好顺着蒸发源的辐射方向；d、加温启动金属蒸发源，金属膜将只附着在蒸发源正对着的可视面并覆盖住该面的单色或多色图案使其成为特征图案A，未覆盖状态的可视面的单色或多色图案成为特征图案B。
13.一种如权利要求1-11之一所述的防伪材料的制造方法，其特征是步骤如下a、在镀有金属层的有机材料表面错位印上两幅特征图案A和B，两幅特征图案A和B之间的错位距离刚好能使压膜成形后特征图案A和B分别呈现在凹凸遮挡结构的两个不同的可视面上；b、然后精确对位将材料压痕成凹凸遮挡结构，特征图案A和B分别分布在凹凸遮挡结构的两个不同可视面上。
14.一种如权利要求1-11之一所述的防伪材料的制造方法，其特征是其步骤如下a、在有机材料表面压痕成凹凸结构，并镀上金属层；b、用非接触式的喷墨印刷方法错位印上两幅特征图案A和B，两幅特征图案A和B间的错位距离刚好能使特征图案A和B分别呈现在凹凸遮挡结构两个不同角度的可视面上。
15.一种如权利要求1-11之一所述的防伪材料的制造方法，其特征是其步骤如下a、在有机材料表面错位印上两幅特征图案A和B，两幅特征图案A和B间的错位距离刚好能使压痕成型后特征图案A和B分别呈现在凹凸遮挡结构两个不同角度的可视面上；b、精确对位将材料压痕成与凹凸遮挡结构反向对应的凹凸结构；c、在凹凸机构表面镀上一层金属膜，再将这一反向对应的凹凸结构用材料填平以形成凹凸遮挡结构。
16.一种如权利要求1-11之一所述的防伪材料的制造方法，其特征是其步骤如下a、用三角形截面纤维丝并列平行排列，使每根纤维丝的某一可视面处于同一个平面上，印上特征图案A；b、旋转120度使每根纤维丝的另一可视面处于同一个平面上，印上特征图案B；c、再旋转每根纤维丝120度，使相邻的特征图案A、B所在面朝上，将在此状态的纤维丝并行排列并粘接在一起。
17.一种如权利要求1-11之一所述的防伪材料的制造方法，其特征是步骤如下a、将有机材料压痕或采用喷丝的方法成型，成为有轻微连接强度的一组三角形；b、在凹凸遮挡结构的表面上印上特征图案A，在下表面印上特征图案B；c、然后将凹凸遮挡结构剥离成单根的三角形纤维；d、每根纤维旋转120度使特征图案A、B所在微面相邻且同时朝上，将在此状态的纤维丝并行排列并粘接在一起。
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，其特征在于所述凹凸结构为只起遮挡作用的凹凸遮挡结构，至少两个固定的特征图案A和B分别呈现在所述凹凸遮挡结构的至少两个不同角度的可视表面上，所述至少两个特征图案A和B之间有明显的视觉差异，使在从防伪材料表面的不同角度观察所述可视表面时，至少能分别看到特征图案A和B，从而产生强烈的视觉差异，具有突出的防伪效果。
文档编号D21H21/42GK1796660SQ2005101352
公开日2006年7月5日 申请日期2005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