[发明专利]特殊化的表面

说明书

本发明涉及以确定的方式选择性地吸收、反射和透射不同波长的透明表面。它在防伪(安全)装置的领域中有特定的用途、但不排除其他用途。

在防伪的斗争中，开发难以伪造、即复制的安全装置和标签日益紧迫。而且要求这种防伪装置用起来简单、有效而不需要附加的、往往是昂贵的设备。

本发明包括确定某物品是否是伪造品的方法，所述方法包括：

a)设置带纹理的表面；

b)确定该表面的反射特性；

c)把这些与预定特性对照以确定该表面是否是伪造的。

在本发明的最简单形式中，带纹理表面包括单一纹理(最好是金属的)的表面。

最好所述表面是包括透明衬底的多层，所述衬底具有淀积在其一侧的至少两个薄的透明材料层，所述各层具有不同的折射率，使得选择的波长/颜色被透射和或反射。由于材料间的界面处的多重反射，这种涂敷在透明衬底上的薄的多层提供了相长和相消的干涉效果。

最好所述各层由金属氧化物、金属硫化物或聚合材料制成。与要利用的辐射相比、各个层一般在厚度上小于或等于波长的一半(例如，对于可见光、每层一般厚度小于400纳米)。

表面可以另外具有涂敷在衬底上、在与上面有薄层的所述侧相对侧上的彩色或阴影层。

可用这种表面作为安全/防伪标签，衬底最好是透明塑料。

本发明还包括确定某物品是否是伪造品的方法，所述方法包括：

a)设置如上所述的这种表面；

b)确定其透射吸收频率/色彩特性；

c)把这些与期望的特性对比以确定所述表面是否是伪造的。

步骤b)可包括比较在不同入射角时、反射和/或透射的光谱和/或入射辐射的线性偏振状态。

在表面是特殊构造的场合下，步骤(b)可进一步包括检测反射辐射的偏振状态的变化。

现将仅以示例的方式并且参照以下附图来描述本发明，附图中：

图1表示基本平整的多层表面。

图2表示配备图1中所示表面的防伪标签。

图3a表示具有带凹痕表面的多层表面。图3b和图3c表示穿过带凹痕表面的X剖面。

图4表示具有正弦曲线轮廓的表面的多层。

图5表示随所施加光线的入射角度而定的、多层表面(按照图1)的彩色偏移效果。

图6表示当使光线以45度入射角入射在多层(或者部分的多层)上时线性偏振的效果。

简单多层的实施例

图1表示包括玻璃板的衬底1，玻璃板上是包括以标号3和4注明的、交替的ZnS和MgF₂层的多层2。这些层、最先是ZnS被加热蒸发到玻璃板上，并且所有层(共八层)厚度都是120nm。

设置这些层的其他方法是通过溅射、电子束淀积、或者金属的激光氧化。对于本领域技术人员众所周知的其他材料、如TiO₂或聚合物可被选择性地用作这些层。给定的多层叠层会产生可借助Fresnel方程推算的反射率分布；它由淀积的各层氧化物厚度和折射率共同来决定。分布随入射角和照射的光线的线性偏振而变。

在图1的实例中，当使白光以正入射方式入射在多层表面上时，反射光是蓝色的，而透射色是橙色的。如果把表面按照衬底在先的方式放置在黑色背景上，则仅可看到蓝色(透射的橙光被吸收)。如果背景光滑并且是强反光的(白色光面或金属的)，则所有透射的橙光通过薄膜被反射回来并且表面呈现出白色或极淡的色彩。如果把白色粗糙(即漫散射)背景设置在(首先是衬底)多层表面后面，由于透射光是主要的，则表面呈现出橙色。这是因为到达眼睛的仅有的蓝光来自从多层的镜面(即象镜子一样)反射，而无论入射角如何、所有通过层透射的光会通过其漫反射回来(见图A)。由此，在几乎是极有方向性的照明条件下，橙光会占优势。

在实际应用中，各层的厚度应该是在所用光的1/4波长与1个波长之间。对于可见光，厚度应该小于800nm。

防伪装置实施例

按照本发明的多层可用作防伪装置。可把多层表面(衬底最先)放置在任何适当的背景上，诸如黑色和漫射白色编码背景和/或具有彩色油墨的背景。可以与接近黑白单元的涂在编码表面上的两种色彩的油墨对照来检测观察到的色彩。