[发明专利]变色多层聚合物纤维以及包含变色多层聚合物纤维的安全制品

说明书

技术领域

本发明涉及光学装置，更具体地讲涉及包括安全制品在内的包括可使纤维反射或透射的光产生颜色的分层聚合物纤维的光学制品，更具体地讲涉及使用可显现特定颜色特性的多层聚合物纤维的制品，例如护照、钞票、信用卡和身份证、以及安全标签。

背景技术

用于制备(例如)布料的多种纤维包含可使纤维产生不同颜色的染料或颜料。这些染料和颜料通常通过吸收某些波长的光，同时允许反射其他波长的光而起作用。聚合物纤维是不同类型的纤维，它们通过选择性反射某些波长的光并透射其他波长的光而产生颜色。在过去，聚合物纤维使用不同聚合物材料的若干交替的层的平面构造：层的折射率和厚度可确定被反射和透射的波长。然而，平面层的纤维难以制造，并限于使用彼此粘附良好的材料。

聚合物纤维的一个用途是制造重要制品，如钞票、证券、许可证、身份证(ID卡)或护照。这些类型的重要制品常常具有多种安全措施，其目的是即使并非不可能，但也难以伪造。通常使用选自不同技术领域、由不同供应商制造并在安全制品的不同构成部分中呈现的若干层安全特征物。要破解安全文件，伪造者需要获得所有隐含的材料，并获得所有必需的加工技术，这是极其困难的工作。

例如，制造钞票需要特殊的钞票纸(其可以包含水印、安全线、纤维、币坯、发光颗粒、窗口、箔、贴花、涂层等)，该钞票纸使用专用凹雕和其他高安全性设备并且用特定油墨(其可以包含安全染料、颜料和其他安全添加剂)来压印。与商业印刷应用相反，安全印刷依赖于在同一个文件中结合在一起的若干不同的印刷技术。最近，钞票还具有可以通过专用设备施加的安全箔和其他添加物。制造钞票所需的材料和设备只能从专门的供应商处获得，并且钞票只能由熟练的操作者在高安全印刷厂中生产。

安全线是用于钞票和其他安全文件的防伪纸的另一个传统元件。嵌入的安全线尤其难以伪造，因为a)安全线是通过特殊的真空沉积或其他高专业化技术制造的，或者是多层膜，而且b)需要在基片制造步骤中将安全线并入印刷基片中。这必须使用两种不同的制造技术，从而为试图伪造的人设置了障碍。

货币的第一代安全线为完全埋入货币纸内的金属或金属化聚合物带，并能通过看它是否为半透明，或通过借助相应的装置检测其电性或磁性进行鉴别。更复杂的安全线类型包括窗口安全线，其部分埋入纸张内，部分露在纸张的表面。因此可以在纸张表面处显现安全线的部位处直接视觉鉴别安全线的明显安全特征物。

一种特定的层合窗口安全线包含光变干涉涂层，所述光变干涉涂层通过将多层干涉叠堆真空沉积到载体塑料片上而制备，并随后通过在上面层合第二塑料片进行保护。目前可用的是包含此类光学安全线的货币纸，其可以根据视角的变化而变色。

真空涂覆是成本很高的方法，所以此类安全线价格很高。因此，需要生产成本较低的安全线。

发明内容

本发明的一个实施例涉及安全制品，其包括具有第一表面的构件和在第一表面上的第一多层聚合物纤维。在此上下文中，“在第一表面上”是指纤维的至少一部分与第一表面接触。第一聚合物纤维具有基本上同心的层的结构，基本上同心的层包括具有第一折射率的第一聚合物材料和具有不同于第一折射率的第二折射率的第二聚合物材料的交替的层。

另一个实施例涉及安全制品，其包括具有第一表面的第一构件和邻近第一表面的第一多层聚合物纤维。第一多层聚合物纤维具有至少第一聚合物材料和第二聚合物材料的反射层，所述第一聚合物材料层设置在所述第二聚合物材料层之间，所述第一聚合物材料和所述第二聚合物材料中的至少一者为双折射的。第一聚合物材料层和第二聚合物材料层的厚度经过选择，以使得第一多层聚合物纤维可反射垂直于纤维纵向轴线入射的、可见光谱选择部分内的第一偏振态可见光，并且可透射垂直于纤维纵向轴线入射的、可见光谱选择部分之外的第一偏振态可见光。

另一个实施例涉及验证制品的方法。该方法包括用光照射附连在制品上的双折射多层聚合物纤维。检测从多层聚合物纤维反射或透射的处于至少第一偏振态的光的波长范围。验证检测的光的光谱指纹。

本发明的以上概述并非旨在描述本发明所示出的每个实施例或本发明的每种实施方式。随后的附图和详细描述更具体地给出了这些实施例的示例。

附图说明

结合附图考虑本发明各个实施例的以下详细说明可以更全面地理解本发明，其中：

图1A示意性地示出了根据本发明原理的示例性的多层同心聚合物纤维；

图1B示意性地示出了根据本发明原理的示例性多层同心聚合物纤维的横截面；

图1C示出了垂直于纤维的纵向轴线和不垂直于纵向轴线入射的光的示例性反射光谱；