安全文件的制作方法

专利名称：安全文件的制作方法
安全文件
本发明涉及包含安全图案的安全文件。
在过去已经提出了各种安全图案来防止安全文件被伪造或者仿 造。特别有用的安全图案是一种易于被用户验证但难于制造的安全图
案。这种安全图案的实施例具有"互补对印"图案(see through feature)，其中互补图像被设置在文件的每一面上，这些互补图像相 对彼此精确对准，使得当文件对着光时，背面的图像将精确地配合到 前面的图像内的空间中。例如，每个图像可包括一系列彩色片段、位 于页面的其中一面上的片段配合到该页面的另一面上的片段之间的空 间内。通常利用专用平版印刷机进行这些图像的印刷，该专用平版印 刷机允许在 一 个印刷操作期间同时印刷前面和背面。该互补对印图案 具有四个视觉检查模式_一在反射光下观察的第一图像、在反射光下 观察的在文件的另一面的图像、利用透射光从第一面观察的且以该面 的图像为主的合成图像、以及最后在该页的另一面上所观察的且以该 面的图像为主的合成图像。当在透射下观察互补对印图案时，文件的 相对面的图像看上去在真正文件中对准。
在例如EP 388090、 WO 9747478和EP 1415828的现有技术中描 述了互补对印图案。
这些传统的"互补对印"图案具有的问题在于，由于它们的性质， 只有在透射光下观察文件时才可看出互补对印效果，这降低了检验该 图案的方便性，尤其是在验证者可能不是特别熟练或没有时间进行文 件的详细检查的情况下。
根据本发明，安全文件具有第一区域和相邻的第二区域，所述区 域限定安全图案，其中所述第一区域的相对面设置有彼此对准的第一 和第二互补标记，所述第一区域足够透明从而在反射光下从所述文件 的任一面都可观察到所述第一标记和第二标记，其中第三标记i殳置在 所述文件的第二区域上，位于与第一标记相同的一面上，与所述第一 标记对准并互补，以及其中第四标记设置在所述文件的第二区域上， 位于与第二标记相同的一面上，与第二标记对准并互补，所述第三和
第四标记也相对彼此互补并对准，所述第二区域足够不透明从而当在 反射光下观察所述文件时，仅可观察到面向观察者的所述第三或第四 标记，但足够透明到使在透射光下从任一面观察所述文件时，可观察 到所述第三和第四标记。
为方便起见，第一和第二区域将分别指示为"透明的"和"基本 不透明的"，虽然这些术语必须根据本发明在权利要求中的限定来解 释。另外，为避免不清楚，相对的面指安全文件的前面和背面。
我们设计了 一种改进的互补对印图案，通过将一部分该图案设置 在文件的第一透明区域中使得该区域的两面上的标记都可以在反射光 下观察到，使使用和验证容易得多。
本发明提供一种更安全的前面到背面对准图案，其中由于文件任 一面上的互补标记一部分形成于透明区域上， 一部分形成于基本不透 明的区域上，因此在反射和透射下都容易观察到任何未对准。
这使得文件的真实性可以用多种方式检查
1. 通过在反射下观察文件的前面或背面以检查印刷在透明第一 区域的相对面上的互补标记之间的前面到背面的对准。
2. 通过在反射下观察文件的前面以检查透明第一区域中的合成 图像(由第一和第二标记形成)与不透明第二区域上互补的第 三标记之间的对准。
3. 通过在反射下观察文件的背面以检查在透明第一区域中的第 一合成图像(通过第一和第二标记形成)与不透明第二区域上 互补的第四标记之间的对准。
4. 通过在透射下观察文件以观察由第一、第二、第三和第四标记 形成的合成图像并从而检查在不透明和透明区域中互补图像
(标记l-4)的前面到背面的对准。
可以使用本发明的安全文件的实施例包括钞票、印花税票、支票、 认证证书、用于商标保护的物品、债券、支付凭证等。
安全文件可具有由包括纸和聚合物的传统材料形成的衬底。现有 技术中已知在每个这类衬底中形成透明区域的技术。例如，WO 8300659描述了由透明衬底形成的聚合物钞票，该衬底包括在该衬底 的两面上的不透光涂层。在衬底的两面上的局部区域中略去不透光涂
层以形成透明区域。
WO 0039391描述了 一种在纸衬底中形成透明区域的方法。 在EP 723501、 EP 724519和WO 03054297中描述了用于在纸衬 底中形成透明区域的其他方法。
标记优选地为图像形式，诸如图案、符号和文字数字式字符及其 组合。标记可由包括实心或不连续区域的图案限定，所述图l象可包括 例如线图案、细嵌丝线图案、点结构和几何图案。可用字符包括来自 非罗马字体的那些字符，该非罗马字体的实施例包括但不限于，中文、
日文、梵文和阿拉伯文。用于观察标记的照射通常是在可见光范围， 但可包括可见光范围外诸如红外或紫外的照射。第一和第二标记可限 定互补图案以及当在反射或透射下观察时，第一标记的要素之间的间 隙可以由第二标记的要素填充。这使得容易验证两个标记之间的对准。
同样地，第三和第四标记可包括互补图案以及此外当在透射下观 察时，第三标记的要素之间的间隙可由第四标记的要素填充。
第 一和第三标记也可包括互补图案，例如就它们沿同心弧延伸的 方面来说可以是互补的。
以类似方式，第二和第四标记可包括互补图案，例如，它们沿同 心弧延伸。
可以是其他互补组合，例如，第一和第三标记可限定文字数字式 字符的顺序，例如限定文字，从而合成图像的整体外观是在第一和第 二区域上延伸的外观。第二和第四标记可以以类似方式限定。
在另外的实施例中，单独的标记可能没有形成一个可识别的图像， 但一些标记或所有标记的组合形成一个可识别图^象，它可以是一条可 识别信息，例如国家的国旗或文字数字式字符。在第一和第三或第二 和第四标记的组合的基础上形成的可识别图〗象有助于验证者识别那些 没有呈现完全对准的伪造品。
在另外的互补组合中，标记包括线图案或几何外观的阵列。例如， 第一和第三标记包括第一阵列的细线以及第二和第四标记包括第二阵 列的细线，该第二阵列的细线和该第一阵列细线对应这些阵列重叠， 但该第 一阵列细线的至少 一些区域和第二阵列线错开。错开区域导致
密度变化的区域，当在透明第一区域中在反射下或在透射下观察时，
该密度变化的区域可呈现识别信息，以及在第二不透明区域中在透射 下观察时，该密度变化的区域可呈现识别信息。
在再一实施方案中，标记以一种以上的颜色限定。通过提供不同 颜色的第一标记和第二标记以及第三和第四标记的重叠区域可实现进
一步改进。通过提供不同颜色段(block)中的第一和第二标记，在透 明的第一区域中，由两种颜色的组合而形成的重叠处将出现另一颜色。 通过提供不同颜色段中的第三和第四标记，在不透明的第二区域中， 由两种颜色的组合而形成的重叠处将出现另一颜色。
典型地，将标记印刷到文件上。可利用平版印刷、紫外固化平版 印刷、凹版印刷、凸版印刷、苯胺印刷、照相凹版印刷或丝网印刷， 印刷任何标记。可利用传统墨水油墨诸如彩色油墨、白油墨、黑油墨、 金粉油墨、光学可变油墨(诸如那些包含薄膜光干涉滤光材料或液晶 微粒的油墨)等来提供标记。还可应用热致变色油墨、光致变色油墨、 磁性油墨、红外吸收油墨和荧光和磷光油墨。可以以由浅入深渐进印 刷(rainbow printing )的方式4吏用油墨。
在优选的实施方案中，所有四个标记仅在一个工艺中印刷，以确 保标记之间的完全对准。然而，在第二个实施方案中，可以4吏用不同 于第三和第四标记的工艺来来印刷第 一和第二标记，以使油墨/涂层与
衬底的粘接最优化。例如，基本不透明的第二区域可用传统平版印刷 油墨来印刷以及透明第 一 区域可用紫外固化平版印刷油墨来印刷。在
该情形下，第一和第二区域之间的对准必须严格控制以便两个互补标 记组合以形成各合成图像。
本发明的安全图案的透明第一区域可通过在纸衬底上形成透明区 域而形成。在WO 0039391中描述了用于在纸村底上形成透明区域的 优选方法，其中透明细长不透水的带弯曲暴露在纸衬底的一个表面上， 以及部分暴露在该基底的另一表面的孔中，其中所述带部分嵌入所述 基底中。
在WO 0039391中描述的方法中，在生产透明细长不透水带期间， 将第一和/或第二标记施加到第一透明区域。优选地第一和/第二标记可 利用已知金属化(metallisation)和脱金属(demetallisation )工艺形 成。已知可以制造金属化(metallised)膜从而使在受控的且清楚限定的区域中不存在任何金属。这种局部金属化膜可以以许多方式制造。
一种方式是利用诸如在US4652015中描述的抗蚀和蚀刻技术4吏区域选 择性脱金属。已知用于实现相似效果的其他技术；例如可以通过掩模 真空沉积铝或者可利用准分子激光器从塑料基底和铝的复合带选择性 除去铝。在一个实施例中，可利用脱金属蒸气沉积的金属膜来形成第 一和第二标记或可选地第一标记可由金属化膜形成以及第二标记可以
在透明膜结合到纸衬底之前或之后通过传统方法印刷。 现在将参照附图描述根据本发明的钞票的实施例。 图l是通过钞票的一部分的示意横截面图； 图2a示出印刷在钞票的前面的安全图案的一部分； 图2b示出印刷在钞票的背面的安全图案的一部分； 图3a示出在反射光下从钞票的前面观察时安全图案的外观； 图3b示出在反射光下从钞票的背面观察时安全图案的外观；以及 图3c示出从前面在透射下观察时安全图案的外观； 图4-7示出标记可以互补的另外实施例。


图1所示的钞票包括可以是纸或者聚合物的衬底1，在该情形下 为纸。衬底限定前面和背面，并具有第一区域2,该第一区域被构形 为一透明窗口，被基本不透明的第二区域3围绕。透明区域2可利用 以上所述的任意传统方法形成。
在透明区域2的前面，印刷限定"图像l"的第一标记。
在透明区域2的背面印刷限定"图像2"的第二标记。如图1中 可见，图像1和2限定互补对印图案，其中图像1的要素落入图像2 的要素之间的间隙中，并且反过来也是。
在衬底1的前面，于邻近透明区域2的基本不透明区域3上印刷 限定"图像3"的第三标记。同样地，在衬底1的背面，于邻近透明 区域2的基本不透明区域3上印刷限定"图像4"的第四标记。
图1中可见，图像3和图像4彼此互补，其中图像4的要素落入 图像3的要素之间的间隙中。
另外，图像1与图像3互补并对准，同时图像2与图像4互补并 对准。这在图2a和2b中更清楚可见。应当注意，图2和图3中的粗 圆形线标记透明区域2的边界并且不是设计的一部分。
图2a示出印刷在衬底l的前面的图像l和图像3，并可看出这些 图《象就以下方面而言是互补的它们以一恒定的、限定的间隙沿同心 的弧延伸。
同样地，图2b示出印刷在钞票1的背面的图像2和图像4，以及 也可看出这两个图像沿同心弧延伸。
图3a示出当在反射光下从前面观察时图案的外观。图像1和2组 合在一起，因为它们位于透明区域2的相对面上，形成第一合成图像 10。另外，观察者可看到印刷在衬底1前面的不透明区域3上的图像 3。图3a示出当在反射光下从前面观察时，可看到透明区域2中的合 成图像10延伸到不透明区域中的互补图像3中以形成第二合成图像。
以相同方式，当在反射下观察文件的背面时(图3b)，透明区域 中的第一合成图像10可以与图像4 一起看到，可以看到第一合成图像 IO延伸到不透明区域中的互补图像4中以形成第三合成图l象。
因此在反射中存在两个对准要求，首先在透明第一区域中前面到 背面的对准，以及第二，在透明区域中形成的合成图像与邻近的基本 不透明的第二区域中的图^f象的对准。这双方面防止伪造者仅通过在文 件的相同面的透明区域上简单地形成前面和背面图像来伪造，因为还 要求透明区域中的伪造合成图像与文件对面的不透明区域中的图像必 须对准。
最后，当在透射下观察时，观察到第四合成图像(图3C)，该第 四合成图像由衬底的前面和背面的所有图像1-4对准而形成的。因为 不透明区域3允许一些光通过，因此可在透射下看到图像3和图像4。
图4a-e示出互补图像的另外实施例。图4a示出印刷在衬底1的 前面的图像1和3以及类似地图4b示出印刷在衬底1的背面的图像2 和4。图4c示出当在反射光下从前面观察时该图案的外观。图像l和 图像2由于处于透明区域2的两面上，组合在一起形成第一合成图像 20。另外，观察者可看到印刷在衬底的前面的图像3。图4c示出当从 前面反射观察时，透明区域2中的第一合成图像20和图像3形成由它 们的外周线限定的文字数字式字符DLR的序列，该文字数字式字符 DLR延伸在第一和第二区域上，形成第二合成图像21。
以相同方式，当在反射下观察文件的背面时(图4d),可以看到
透明区域2中的第一合成图像20与图像4一起形成第三合成图像22, 该第三合成图像限定了延伸在第一和第二区域上的文字数字式字符 DLR。
最后，当在透射下观察时，可观察到第四合成图像23，该第四合 成图像由衬底的前面和背面上的所有图像1-4的对准而形成的。在该 实施例中，图像3和图像4的颜色部分组合以填充字母D和R,从而 所有字母DLR都以相关图案填充。图4e示出当从衬底的前面，见察时 的合成图像23。
图5a-e示出与图4a-4e所示相似的一系列互补图像，但在该情形 下透明区域的边缘设计为穿过文字数字式字符D和R。在该实施例中 图像1现在包括字母L的轮廓线的上半部分以及^皮部分填充的底下半 部分，以及字母D和R的部分轮廓线和填实体(infill)。图1象3包括 字母D和R的轮廓线的剩余部分以及D和R填实体的另外部分。图 像2包括字母L的轮廓线底下半部以及部分填实的上半部，以及字母 D和R的部分轮廓线和填实体。图像4包括字母D和R的轮廓线的剩 余部分和字母D和R的填实体的另外部分。字母D和R在图《象1和3 之间的边界上以及在2和4之间的边界上延伸这一事实，增加了对第 一透明区域和第二不透明区域上的印刷之间的对准要求，因为，任何 未对准一一表现为字母D和R的形状的不完整，将容易被公众识别。
图5中所示设计的另外优点是透明区域的位置相对于印记可以不 固定，因此在印刷的图像与透明区域的位置的对准中容许自由度。这 尤其重要——如果在纸衬底制造期间形成透明区域以及随后利用双面 胶印(double-sided offset lithographic press)将图像1-4同时施加到 不透明和透明区域上。在该情形下透明区域的位置存在蜿蜒的自然趋 势，另外，由于在造纸期间纸纤维沉积的不规则性导致在不透明区域 和透明区域之间通常不存在清晰限定的边界。
在另一实施方式中，本发明的标记与透明或不透明区域内的或与 该透明或不透明区域邻近的衬底的任一面上的另外标记关联。这增加 了伪造者复制承载安全图案的条目的难度，因为他们必须使该图案与 另外标记关联。该另外标记可借助于传统油墨诸如彩色油墨、白油墨、 黑油墨、金粉油墨、光可变油墨(诸如那些包含薄膜光干涉滤光材料
或液晶微粒的油墨)等来提供。还可应用热致变色油墨、磁性油墨、 红外吸收油墨和荧光和磷光油墨。可选地另外标记可通过金属化/脱金
属设计、全息设计、液晶膜或透明膜的安全压花法(embossing)来提供。 例如，讨论图5中所示的图例，通过透明区域中的图像1和图像2的 一部分前面到背面对准形成的印刷字母L可以用由在透明区域的前面 上的全息光栅形成的字母L替换。
图6a-e示出互补图像的另外实施例。图6a示出，位于透明区域 的衬底的前面上的图像1是基本完全连续对准到图像3中的重复示意 图像。位于透明区域中衬底的背面上的图像2也是基本完全连续对准 到图像4中的重复示意图像(图6b)。图像1和2之间的前面到背面 的对准形成图6c-6e所示的透明区域中的合成图像40。通过提供不同 颜色的图像1和2的部分，由两个颜色的组合而形成的重叠区域在透 射或反射下将呈现另外的合成颜色。例如图像l中的黄星与图像2中 的红星完全重叠，在第一透明区域中形成橙星。从衬底的前面反射观 察所述图案时，合成图像40与图像3组合，形成另外合成图像41(图 6c)。同样地，从衬底的背面反射观察所述图案时，合成图像40与图 像4组合，形成另外的合成图像42(图6d)。最后当在透射下观察时， 图像3和4的组合与图像1和2的组合对准后形成另外的合成图像43， 图6e示出当从文件的前面观察时的图像43。通过提供不同颜色的图 像3和4的部分，当在透射下观察3和4的叠加区域时将出现另外的 合成颜色。由于当在透射下观察时图像3和4不仅在重叠区域协作以 限定合成图像，而且另外形成分别不同于第一和第二图像的颜色的第 三颜色的图像，因此安全性增强。由图像1和2以及图像3和4的组 合产生的合成颜色通常将不同，但也可以相同。
图7a-e示出互补图像的另外实施例。在衬底前面上的图像1和图 像3包括第一阵列细线，以及在衬底背面上的图像2和图像4包括第 二阵列细线。在衬底前面上的线阵列在位置A (图像1 )和位置B (图 像3)中规则间隔，在该位置A和B处，线的粗度一直在正常线位置 上增加(图7a)。在衬底背面上的线阵列在位置C (图像2)和位置 D(图像4)中规则间隔，在该位置C和D处，线的粗度一直在正常 线位置以下增加(图7b)。两个阵列细线对准从而位置A和C以及
位置B和D叠加。在粗度已经改变的位置中的线错开这一事实导致密 度变化的区域，如果对准正确，则当从衬底的前面在反射下或在透射 下观察时，该密度变化的区域在透明的第一区域中(合成图像50，图 7c)呈现$符号形式的识别信息，以及在在透射下观察时，该密度变化 的区域在不透明的第二区域中(合成图像51,图7e)呈现$符号形式 的识别信息。当在透射下观察时，合成图像50和51都可见，给出另 外合成图像52 (图7e)。图7中所示的实施例要求在文件的前面和背 面的图^象1和2之间以及图^象3和4之间以及另外在不透明和透明区 域上的图像1和3以及图像2和4之间的严格对准控制。当^皮反射或 者在透射下观察时，在这两个方面中的任一方面上表现出较差对准的 伪造品将易于被公众识别。
权利要求
1.一种安全文件，具有第一区域和相邻的第二区域，所述区域限定安全图案，其中所述第一区域的相对面设置有相对彼此对准的第一和第二互补标记，所述第一区域足够透明从而在反射光下从所述文件的任一面都可观察到所述第一标记和第二标记，其中第三标记设置在所述文件的第二区域上，位于与第一标记相同的一面上，与所述第一标记对准并互补，以及其中第四标记设置在所述文件的第二区域上，位于与第二标记相同的一面上，与第二标记对准并互补，所述第三和第四标记也相对彼此互补并对准，所述第二区域足够不透明从而当在反射光下观察所述文件时，仅可观察到面向观察者的所述第三或第四标记，但足够透明到使在透射光下从任一面观察所述文件时，可观察到所述第三和第四标记。
2. 根据权利要求1所述的文件，其中所述衬底是纸或聚合物中的 一种。
3. 根据权利要求1或2所述的文件，其中所述第一区域由所述文 件中形成的透明窗限定。
4. 根据前述任一权利要求所述的文件，其中所述第一和第二标记 限定互补图案。
5. 根据权利要求4所述的文件，其中当在透射或反射下观察时， 所述第 一 标记的要素之间的间隙由所述第二标记的要素填充。
6. 根据前述任一权利要求所述的文件，其中当在透射下观察时， 所述第一和第二标记重叠，它们的颜色组合，生成合成颜色。
7. 根据前述任一权利要求所述的文件，其中所述第三和第四标记 限定互补图案。
8. 根据权利要求7所述的文件，其中当在透射下观察时所述第三 标记的要素之间的间隙由所述第四标记的要素填充。
9. 根据前述任一权利要求所述的文件，其中当在透射下观察时所 述第三和第四标记重叠，它们的颜色组合，生成合成颜色。
10. 根据从属于权利要求6时的权利要求9所述的文件，其中由所 述第一和第二标记生成的所述合成颜色不同于由所述第三和第四标记 生成的所述合成颜色。
11. 根据前述任一权利要求所述的文件，其中所述第 一和第三标记 彼此互补。
12. 根据权利要求11所述的文件，其中所述第一和第三标记沿同心 弧延伸。
13. 根据前述任一权利要求所述的文件，其中所述第二和第四标记 限定互补图案。
14. 根据权利要求13所述的文件，其中所述图案沿同心弧延伸。
15. 根据前述任一权利要求所述的文件，其中所述标记限定文字数 字式字符、图示图像、符号以及诸如中文、日文、梵文和阿拉伯文的 非罗马字体中的一个或多个。
16. 根据前述任一权利要求所述的文件，其中所述标记由包括实心 或不连续区域的图案限定。
17. 根据权利要求16所述的文件，其中所述图案包括线图案、细 嵌丝线图案、点结构和/或几何图案。
18. 根据前述任一权利要求所述的文件，其中所述标记印刷到所述 文件的衬底上。
19. 根据权利要求18所述的文件，其中所述第一和第三标记和/或 第二和第四标记同时印刷到所述文件上。
20. 根据权利要求18或19所述的文件，其中所述印刷工艺是平版 印刷、紫外固化平版印刷、凹版印刷、苯胺印刷、照相凹版印刷或丝 网印刷中的一种。
21. 根据前述任一权利要求所述的文件，其中所述标记的部分或全 部利用金属化或脱金属工艺形成。
22. 根据前述任一权利要求所述的文件，其中所述文件是钞票、支 票、印花税票、支付凭证、护照、身份证和认证证书中的一种。
全文摘要
一种安全文件，具有第一区域(2)和相邻的第二区域(3)，所述区域限定安全图案，其中所述第一区域(2)的相对面设置有彼此对准的第一和第二互补标记(图像1，图像2)，所述第一区域(2)足够透明从而在反射光下从所述文件的任一面都可观察到所述第一标记和第二标记。第三标记(图像3)设置在所述文件的第二区域(3)上，位于与第一标记相同的一面上，与所述第一标记(图像1)对准并互补。第四标记(图像4)设置在所述文件的第二区域(3)上，位于与第二标记(图像2)相同的一面上，与第二标记对准并互补，所述第三和第四标记也相对彼此互补并对准。所述第二区域(2)足够不透明从而当在反射光下观察所述文件时，仅可观察到面向观察者的所述第三或第四标记，但足够透明到使在透射光下从任一面观察所述文件时，可观察到所述第三和第四标记。
文档编号B42D15/00GK101374676SQ200780003567
公开日2009年2月25日 申请日期2007年1月23日 优先权日2006年1月26日
发明者J·R·迪安, W·V·威廉姆斯 申请人:德拉鲁国际有限公司