改进的防伪文件 【发明领域】
本发明涉及防伪文件或代价券，如钞票、旅行支票、公债券、护照等，并且涉及这些东西的生产方法。发明背景
钞票中透光窗的应用是已知的，例如PCT/AU82/00135(WO83/00659)“改进的防伪钞票及类似物”，用作为防伪特征的载体。这些特征之一是PCT/AU94/00302(WO94/29119)“钞票的浮凸”所说明的那种瞬变影像。浮凸产生的影像的瞬变性取决于透光聚合物膜的性质，包括最大视角时的优异的透光性/清晰性，和类似用镜看到的，与光源成直角看过去时的高光亮或反光特性。发明概述及其目的
本发明的一个目的是提供一种改进的防伪特征，包括附加地复杂性，使防伪特征更难再现或复制。
本发明提供一种防伪文件或代价券，包括有防伪结构的基片，所述防伪结构包括基片的有预定特征部的第一浮凸，和形成于所述第一浮凸的所述预定特征部之中或之上的较小尺寸的第二浮凸，所述第一浮凸被制成在预定的视角下隐藏和显示所述第二浮凸。
换句话说，防伪结构包括基片的宏观浮凸(macro-embossing)和宏观浮凸部分的微观浮凸，宏观浮凸的功能是，在预定的视角下隐藏和显示微观浮凸。
通过在第一浮凸或宏观浮凸上制出第二浮凸或微观浮凸，在预定的视角下，第一浮凸或宏观浮凸隐藏和显示第二浮凸或微观浮凸，这样就提供了一种防伪特征，所述防伪特征由此可由高水平防伪特征制做者耗资合理地制出，而一般的防伪特征制做者或伪造者极难仿制或模拟。防伪特征是光学变化的，但仍方便街道上的行人用以识别真伪。
基片优选是聚合物的，如澳大利亚和其它国家钞票生产中所用类型中的层压聚合物基片。第一浮凸优选在基片的透光部形成，但也可以在基片的其它部分形成。
在本发明的优选形式中，第二浮凸优选设在第一浮凸的侧面或下部，或设在基片的两个相邻的第一浮凸之间。
利用聚合物基片的透光部，第一浮凸部在多种视角下隐藏和显示更小的第二浮凸，本发明利用透光基片的光泽和传递性而不是传统的印刷介质的反光和吸收特性。
在一简单实施例中，宏观浮凸可包括形成于基片的浮凸线组，线具有预定的高度H和预定的间隔S。高度H可以约5微米的最小值到对应于基片的最大可浮凸高度的最大值之间变化。间隔S取决于高度，典型的比例S∶H是约6∶1到2∶1。微观浮凸可在浮凸线的侧面由线或点形成，这样第二浮凸线被第一浮凸线在预定的角度范围下隐藏。第二线或点被浮凸到约2微米到约20微米量级的高度，这样的高度使清晰的基片以预定的视角观看时变得无光。如果需要，除侧面以外，宏观浮凸的下部，或邻近的宏观浮凸之间的基片的部分可以附加微观浮凸，或者不在侧面而只在这些部分设置微观浮凸。
在优选实施例中，宏观浮凸包括高度约5μm到3μm而间隔约10μm到100μm，优选高度约10μm到约25μm而间隔约30μm到100μm的线。宏观浮凸产生的竖直的线被其侧面的线或点形成微观浮凸，这使得清晰基片在以相对基片表面为约5°到45°之间的视角看过去时无光。微观浮凸可被构形成复合形状、肖像或任何其它可识别的结构。
宏观浮凸和微观浮凸可在印刷工艺的一部分中形成，并且特别适于凹版印刷工艺。这些工艺在本申请人的在先申请WO94/29119中有清楚说明。
本发明还提供一种生产防伪文件或代价券的方法，包括在基片中形成浮凸防伪结构，还在浮凸防伪结构上形成更小浮凸，以便以预定的视角观看时，浮凸防伪结构隐藏和显示更小浮凸。
防伪结构优选浮凸到高度约为10到30微米，并且浮凸的侧面又形成高度约2到20微米的浮凸，后一浮凸的位置使其以预定的视角看过去时，由前一浮凸隐藏和显示。附图简介
为使本发明能够更易于理解，以下参照附图对优选实施例予以说明，附图中：
图1是根据本发明浮凸的钞票的局部纵剖面示意图；
图2是以显示出微观浮凸的预定视角看时钞票的示意图；
图3是与图2相似的视图，但以微观浮凸被隐藏的预定视角看钞票；
图4A是观看中的体现本发明的文件的示意图；
图4B表示不同情况下观看到的各种标记；
图5是印刷文件如钞票的平面图，文件的清晰窗口内有宏观浮凸；
图6A到6H示意表示制做宏观浮凸凹版印刷版的过程；
图7A到7M示意表示制做微观浮凸凹版印刷版的过程；
图8表示用于微观浮凸掩模成形的细长比的计算，所述微观浮凸掩模用于在微观浮凸中产生需要的影像。优选实施例说明
首先参看图1到4，本发明的一简单实施例示于图1，它包括基片1，例如用于钞票生产的防护基片(Guardian substrate)，还包括如图5所示的，具有印刷部P和清晰窗口L的聚合物膜层压片，所述层压片由一系列凸起的平行线2、3进行宏观浮凸加工，平行线高度约20μm，间距80μm，每宏宏观浮凸线都有高约2μm到5μm呈线或点4形式的在其侧面的微观浮凸。因此，如图1和2及1和3分别所示，以≥α角(14.5°)看过去时微观浮凸4可见，而以＜β角(7.2°)看过去时微观浮凸4隐藏。
图4A显示文件基片1处在与铅直线成30°角的典型的观看视角，文件可从这个位置向左或右倾动、上下转动或左右转动或进行其任何组合运动。以此位置观看，如图4B的(d)所示，清晰窗口W是基本透光的。图4B显示宏观浮凸线包括如图4B的(a)所示的一组垂直平行线和一组呈三角图形的水平平行线。如果这个三角图形与光源成直角，那么就如图4B的(b)所示，水平线是基本透光的而垂直线可见。相反，如图4B的(c)所示，如果水平线与光源成直角，则水平线就可见而垂直线基本透光。这样，线组有三个相位：
1.线组与光源成直角时，就出现影像，因为线是反射光。
2.线组与光源方向相同时，线组就基本透光，和
3.如图4B的(d)所示，光散射而观看者看过清晰区时，宏观浮凸线就基本不可见。
当以预定角度观看时，微观浮凸4产生第二影像，这个影像使基片1的清晰窗口W的浮凸部无光。参见附表B，在角β(本例为7.2°)情况下影像最初变成可见的。在角α(本例为14.5°)情况下所有微观浮凸都是可见的。影像在这点将不按比例。根据连续性(低U/V比)，以这个角度观看影像最佳。然而，在这个角度的情况下延伸角未被计算。考虑延伸角的计算选的视角较大：30°。
角度直到约45°，影像都“可见”。如附表B所表明的，在大于此角的情况下观看不到影像的原因是，无光线将会变得更细并且可视间隔将会变得更宽。
选择的视角为14.5和45°的平均值30°。
微观浮凸可以是高度约2到5μm的线或点。当用凹版印刷机把这种高度的微观浮凸线/点浮凸于宏观浮凸线2、3的侧面时，由于基片1的聚合物分子量大，宏观浮凸线保持特殊的高保真。或者当微观浮凸线/点形成在基片1的宏观浮凸线2、3之间的部分，用于或者代替侧面浮凸或者附加设置时，也能达到同样效果。
间隔与高度之比S∶H应在约6∶1到约2∶1的范围内。高度可在约5μm到约30μm之间变化，这个高度接近用于优选实施例的聚合物基片1的极限，不过高度范围从约5μm到约20μm也可以。在这个范围内，线之间的间隔S可以变化，对于高度5μm在约15μm到约20μm之间变化，对于高度10μm在约30μm到约50μm之间变化，对于高度15μm在约30μm到约90μm之间变化，对于高度20μm在约40μm到约100μm之间变化，对于高度25μm在约50μm到约100μm之间变化，对于高度30μm在约60μm到约90μm之间变化，对于高度35μm在约65μm到约75μm之间变化。附表A示出了优选的高度和间隔参数，阴影部分表示对于高度5到35μm的最佳间隔值。详见附表。
如图5所示，宏观浮凸包括水平线，而微观浮凸以包括微观浮凸掩模的方法实现，所述微观浮凸掩模产生一结构图形，如分别下、上倾斜时产生一箭号，具有图5所示的外观。
现在参看图6至8，宏观浮凸工艺示于图6A至6H并且包括以下步骤：
1.按最厚达3μm的均匀厚度把感光性树脂聚合物旋压到铜板上。
2.把宏观浮凸掩模置于感光性树脂聚合物上。
3.用紫外线灯(UV灯)照射表面。
4.移开紫外线灯。
5.移开宏观浮凸掩模。
6.溶解并洗去未曝光的感光性树脂聚合物。
7.用氯化铁和铜溶液蚀刻宏观浮凸结构。
8.移开感光性树脂聚合物。
如果需要，该工艺可在相反的感光条件下进行，用反片而不用正片。
图7A至7M示出了优选微观浮凸工艺，工艺涉及以下步骤：
1.采用与用于宏观浮凸的相同的版，把感光性树脂聚合物旋压到铜板上，确保感光性树脂聚合物按均匀的厚度进入宏观浮凸结构，如图7A所示。
2.把校正过的宏观浮凸掩模放入与原宏观浮凸掩模相同的位置，校正过的宏观浮凸掩模将具有所有被移去的宏观浮凸线的中心。
3.用紫外线灯照射表面。这一操作必须进行到确保版的非蚀刻部和宏观浮凸的底部曝光。
4.移开紫外线灯。
5.移开校正过的宏观浮凸掩模。
6.把第一微观浮凸掩模A放在感光性树脂上。掩模A包括细长影像。由于影像细长，所以当从优选的约30°最佳视角观看时，影像以一定规模显现。
7.用紫外线灯照射表面。紫外线灯应处在与水平面成约30°角的最佳角度上。这些灯必须发射出一致的光，以便产生如图6所示的正确的曝光图形。
8.移开紫外线灯。
9.移开掩模A。
10.把第二微观浮凸掩模B放在感光性树脂上。掩模B也包括细长影像，具有30°的最佳视角。掩模B可包括与掩模A不同的影像。
11.用紫外线灯照射表面。紫外线灯应处在与掩模A相反的、与水平面成约30°角的最佳角度上。
12.移开紫外线灯。
13.移开掩模B。
14.溶解并洗去未曝光的感光性树脂。
15.用盐酸蚀刻微观浮凸结构。
16.移开感光性树脂聚合物。
在上述工艺中，微观浮凸掩模A和微观浮凸掩模B都包括细长影像。细长的程度由优选视角预定。优选视角定为与文件成约30°角。
细长比：X/Y＝1/sinγ
X＝基片上影像的细长长度
Y＝影像视高
在最佳视角30°下，细长程度为2∶1。例如，如果影像视高15mm，那么微观浮凸掩模产生的影像在基片上的长度就是30mm。影像仅在垂直视角伸长。
按上述工艺，制做宏观浮凸和微观浮凸的凹版印刷版包括以下步骤：
1.在铜版上制出镍版。
2.把镍版压入PVC(聚氯乙烯)片。
3.切割PVC片并且结合到更大的凹版印刷结构上。有方向性的浮凸影像通常是总凹版印刷结构的一个子系统。
4.金属印刷版由经结合的PVC主版制造。
5.凹版印刷按WO94/29119所说明的进行。就传统的凹版印刷而言，凹版印刷版的某些部分可上墨。凹版印刷版的需要有方向性的浮凸特征部分不上墨。
浮凸工艺是需要浮凸的基片在高压下通过两个辊的连续工艺。有浮凸的凹版印刷版覆盖两个辊中的一个，另一个是凹槽辊。运行中，凹槽辊迫使基片进入版的蚀刻部。基片可塑地变成蚀刻部的形状。当基片离开辊时，由于材料的自身性质，宏观浮凸部分地回复其形状。基片上的浮凸保持完整。然而，浮凸高度并不等于版上的蚀刻部的高度，典型的比例是约1∶5。由于这个原因，松开后的基片上的可预见最大成品浮凸高度约35～40μm。
附表A最大U/V
视角，γ(度)
10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
U/V比值 0.18 0.37 0.59 0.83 1.11 1.46 0.03 0.30 0.58 0.88 1.21 1.59 2.02 2.54 3.20 0.04 0.39 0.76 1.15 1.58 2.05 2.59 3.21 3.97 4.93 0.30 0.76 1.23 1.73 2.28 2.89 3.59 4.40 0.04 0.57 1.12 1.69 2.31 2.98 3.73 4.59 0.22 0.84 1.48 2.16 2.89 3.68 4.57 0.40 1.11 1.85 2.63 3.46 4.38 0.57 1.38 2.21 3.09 4.04 0.75 1.64 2.58 3.55 4.62 0.92 1.91 2.94 4.03 1.10 2.18 3.30 4.49 1.28 2.45 3.57 4.96 1.45 2.72 4.03 1.63 2.98 4.40比值S∶H α β 1 45.00 22.50 2 26.57 13.28 3 18.43 9.22 4 14.04 7.02 5 11.31 5.65 6 9.46 4.73 7 8.13 4.07 8 7.13 3.56 9 6.34 3.17 10 5.71 2.86 11 5.19 2.60 12 4.76 2.38 13 4.40 2.20 14 4.09 2.04 15 3.81 1.91对于给定的S∶H比值，水平范围是可接受的观看范围
附表B
高度(μm) 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
间隔(μm)比值 α β 1 45.00 22.50 2 26.57 13.28 3 18.43 9.22 4 14.04 7.02 5 11.31 5.65 6 9.46 4.73 7 8.13 4.07 8 7.13 3.56 9 6.34 3.1710 5.71 2.8611 5.19 2.6012 4.76 2.3813 4.40 2.2014 4.09 2.0415 3.81 1.91