文件的防复印膜或涂层

本发明涉及文件的防复印膜或涂层，包括由透明材料形成的膜或涂层，该材料具有许多至少部分不透明的区域，相互之间有一定距离，其表层按相对于膜或涂层表面的大约同样的预定位置排列，这样，在与膜或涂层表面大约成直角的视角观看时，该防复印膜基本上是不透明的，从一个预定的视角观看膜或涂层的表面时，该防复印膜基本上是透明的。

在US-A    3，887，742中，对上述类型的防复印膜做了说明。这种类型的膜使制作防复印文件成为可能，从垂直方向看时，它能有效地掩盖如复印机中文件上或一般是纸张上的图形信息和/或符号，而从相对于文件表层的其它预定视角看时，图形信息和/或符号却是可见的。

实际上，这种类型的防复印膜是一种透明的塑料膜，它包括不透明的区域或具有以任何理想方式刻槽的表面或截面为锯齿状的表面，其中，从相对于膜或文件的表层的垂直视角看时，第一倾斜或垂直表面为吸收全部反射或反射的，而从另一个视角看时，另一个倾斜表面为透明的，这样，信息或符号就是可读的。要加工这类刻槽的或锯齿状的表面是极其困难的，因为，首先其表面必须经过压 纹或刻划，然后倾斜区域必须被施以黑色或反射材料，这些操作必须很准确，使得透明区域不受影响，即透明区域不会被部分地施以黑色或反射材料。以上文件只从理论上说明了膜内的倾斜表面的形成过程，并没有给出实际的加工细节。

在AU-A-610，614中公开了用于书写或印刷材料的一种防复印介质，其中，该介质包括一种光敏颜料系统，该系统使书面文件在复印机照射下难以辨认或使复印件与原件有明显的差异，这样，要么原件变得毫无用处，要么能清楚地识别出曾被复印过。

本发明的目的是提供一种较易加工又较经济的防复印膜或涂层。

该目的通过文件的防复印膜或涂层来实现，它包括由透明材料做成的膜或涂层，该材料具有许多至少部分不透明的区域，相互之间有一定距离，其表层按相对于膜或涂层表面的大约同样的预定位置排列，这样，在与膜或涂层表面大约成直角的视角观看时，该防复印膜基本上是不透明的，在一个预定的视角观看膜或涂层的表面时，该防复印膜基本上是透明的，其中，这些至少部分不透明的区域的每一个都是由在膜或涂层的一个表面上的至少第一不透明屏栅和在膜或涂层其余表面上的至少第二不透明屏栅组成的，其中，至少第一和第二屏基本上是水平排列的。

这有效地简化了此类型膜的加工过程，否则，得用机械和/或化学方法加工，根据预定用途，这允许有明显的变化。

实际上，第一和第二屏可在水平表层中平行排列但位置偏离。

在一个适当的实施例中，第一和第二屏可以具有同样宽度（在截面），并且交错地但基本上不重叠地排列。

不过，第一和第二屏也可以具有基本同样的宽度，并且交错重叠地排列。将第一和第二屏设计成具有不同的宽度也是合适的。

实际上，屏可以作为线结构构施加到透明膜或涂层的两面，尤其是通过印刷方式。

对于这类膜和涂层的大批量加工，这是一种非常有利的加工方法。

实际上，此类新型的膜的特点是：将第一光敏涂层施加至透明膜的一面，直接曝光并显影，将第二光敏涂层施加至透明膜的另一面，直接曝光并显影。

在另一个实施例中，将第一光敏涂层施加至透明膜的一面，直接曝光并显影，然后将第二光敏涂层施加至透明膜的另一面，通过已显影的第一光敏涂层和膜间接曝光并显影。

在另一个稍作改变的实施例中，在透明膜的一面施加线结构，在另一面施加光敏涂层，光敏涂层通过线结构曝光并被显影。

可通过平行或发散的照射来进行曝光，这样，大致上没有屏的重叠或边际重叠。

在一个有利的实施例中，将负抗蚀剂涂层施加至透明膜的一面，将正抗蚀剂涂层施加至另一面，通过线结构掩模在负抗蚀剂涂层面进行曝光和冲洗掉两个涂层而形成这两个涂层。

光敏涂层材料可以是感光乳剂，也可以是包含光引发剂的塑料涂层。

如果在施加之前将非不透明涂层材料变成不透明的，尤其是通过掺合颜料，这也是有利的。

可以在施加涂料、曝光和显影后，在隆起或凹进区域给非不透 明涂层材料涂上不透明材料，例如颜料。

也可以用一层透明的清漆将包含屏栅的加工完涂层密封，以免损伤。

还有专利权利要求涉及根据本发明和根据屏栅、膜或涂层和可选择的基底膜尺寸的最佳范围的防复印膜的多膜或多涂层实施例，以实现大致理想的遮蔽和透明比率。尤其是，至少部分是不透明的和/或反射的屏栅可以基本上是长条形式，可以按大致平行、相互等距方式排列。

参照附图，下面以个别实施例来说明本发明，其中：

图1，a和b展示先有技术带有倾斜的区域的防复印膜的实施例;

图2，a和b展示根据本发明包括屏栅的防复印膜;

图3展示根据本发明，在两面由光敏涂层产生的屏栅;

图4展示根据本发明，通过印刷掩模将光敏涂层曝光形成的屏栅;

图5，a至c概要地展示根据本发明，利用负抗蚀剂材料产生的屏栅;

图6，a至c如图5a至c概要地展示了屏栅的产生，但利用的是正抗蚀剂材料;

图7，a和b概要地展示通过同时利用负和正抗蚀剂材料在两面产生新型屏栅的情况;

图8和图9概要地展示了根据本发明防复印膜的几何示意图;

图10展示了根据本发明防复印膜的一个多膜实施例。

定义：

屏栅

在本发明的上下文中，这些屏栅提供光学遮蔽。在极端的情况下，对光不透明并能反射的非常薄的涂层就足以达到这个目的。涂层的厚度可以达到膜的厚度，而不会产生问题。

曝光

这可以通过将光学掩模置于要曝光的涂层上（并与其接触）来进行。

曝光也可以不接触，利用扫描器或若干光源（如光电二极管阵列）来进行，若干光源也可以用光学方式产生，例如通过衍射光栅。

光源

为任何发出照射的装置。

照射

由任何电磁源产生，包括粒子辐射（例如电子束）。

显影

在光敏塑料时，摄影涂层的化学显影和利用适当的溶剂或水冲洗。

图1a展示了一种已知的、理论上防复印的膜，包括在透明基底材料G上的薄且透明的塑料材料Q，材料Q包括若干平行的、间距相等的、不透明的、倾斜的表层，倾斜的表层与材料Q的表面之间的夹角范围为r＝50至70°，最好是60°。表层应为黑色的或反射的。防复印膜可施加到原件上，通过粘合或其它类型的粘结来进行保护。倾斜的不透明表层应大约有2.5μm厚，排列的间隔为25μm。没有对此类型的理论上的防复印膜的加工进行说明。

图1b展示了在同一US-A-3，887，742中所说明的一种防复印膜 11，它有带锯齿状表面12的塑料材料Z，该表面12同样包含透明的塑料。在此例中，倾斜的齿侧面V（见粗线）应是黑色的或反射的，而垂直的侧面W是透明的。

如在上述例子中，原件上的信息在垂直观看或复印方向上被消除或遮蔽，而在倾斜观看方向上则是可见的（角度范围r如上所述）。

本发明的实施例在图2a和2b中概要地说明。

在图1a和1b中的已知的防复印膜，毫无例外地均将倾斜的表层或区域用作光学掩模装置，与此相反，本发明遵循下列途径。

这些防复印膜或涂层包括一层透明膜或透明涂层S（以下简称膜S），给它配上屏栅A，这些屏栅大致平行，并且为条状，被施加至膜的上表面（A1）和底表面（A2）上，两个表面之间的间隙为L，这些屏栅在设定的（大至垂直的）视角下作为光学遮蔽，而在大致30至73°之间的其它视角，尤其是自大约45至60°时，作为光学开口。

屏栅A1和A2基本上是水平排列，这意味着尽管稍微偏离水平的表层不会有相反的作用，但是偏离对本发明的目的是没有必要的，例如，象在图1a和1b的倾斜表层排列。

屏栅A1和A2具有相同的或不同的尺寸，比较一下图2a和2b就能看出。在图2a中，在上部和底部A1和A2的宽度基本上相同，而在图2b中，A2′屏栅的宽度大于A1′屏栅的宽度。

参照图8和9中的示意图，对带有屏栅的上述膜的实际使用所必需的几何参数考虑做以下说明。

φ：传统的商业复印机的有效孔径角6°≤φ/2≤54°

dg：屏栅A1和A2的宽度

do：屏栅之间的间隙L的宽度

s：膜S的厚度

h：任何底基材料F的厚度

x：屏栅A1和A2的重叠宽度

p：宽度dg和do的和

α：阅读的平均视角

T：排列结构的透光率

T＝ (do)/(dg+do)

示意图（图8）的几何参数如下：

tanφ2＝x/s＝Y，

当平均视角α＝45°时，

dg+do＝2s

do＝2s-dg

dg＝s+x

如果α＞45°，dg＞s

当A＝1/tanα和A＞Y时，

dg＝s（A+Y）

do＝s（A-Y）

至于透光率，按照公式

T＝ (do)/(dg+do)

＝1/2（A-Y）

当角度范围为6°≤φ/2≤54°时，得到系统参数不等式0.05≤Y≤0.5。

如果将角度范围限定在6°≤φ/2≤12°时，得 0.05≤Y≤0.1。至于视角范围，设

A＝1/tanα和73°≤α≤30.5°。

就得到0.3≤A≤1.7。

膜的厚度s范围较大，从大约5至大约300μm，尤其是从大约20至100μm。作为这个计算的例子，实际上膜的厚度范围是

5μm≤s≤100μm。

据此得出do和dg的范围如下：

do和dg值表明视角α对定尺寸有相当大的影响。

如果使用底基膜F，光线经过较长的通道（h）意味着必须考虑除可见区域外，在文件D上存在着由屏栅A1和A2“光学地遮蔽着”的不可见区域。

这给出下述关系：

h＝2s-a或2-y

a＝2s-h（2-y）

当h（2-y）＞＞2s

a→0。

如果h增加了，a趋于0，这就是要达到的目标。

已经发现a的最大值为

a≤0.3dg。

这样，不可见区域a就非常小。为清楚起见，h的最小值也包括在上述表格之中，不同的值也表明A或α对最小h的明显影响。

在上述的计算中，忽略了屏栅的厚度，这会进一步增加a的值。

以下为加工本发明的防复印膜的解说性程序。

通过利用带有平行线结构（屏栅）A1、L;A2、L或A1′、L′和A2′、L′的任何适当的印刷方法印刷，可在一面或两面同时加工出防复印膜13和14。要求屏栅A1或A1′相对于其附属物A2或A2′的定位要精确，而且该定位取决于各自预定的视角α。

经印刷的涂层的厚度大约小于1μm，这样对于不可见区域a会扩大的担心就是毫无根据的了。

在图3中，通过逐次将光敏涂层B1或B2施加至膜S的两面，以摄影方法加工出平行线结构A1、L;A2、L或A1′、L′和A2′、L′。

首先，利用适当的方法，如层压、喷涂等，施加涂层B1，然后通过掩模M1曝光并以适当方式显影。

接着施加涂层B2，通过M2（它与M1相对应，亦可就是M1）进行曝光，然后显影。也可以通过已曝光和显影的涂层B1来进行涂层B2的 曝光。那么掩模M2就是多余的了。

曝光是利用适当的光源进行的，以箭头b来表示。

图4以防复印膜16为例，展示了图3中的防复印膜15加工方法的一个变形。首先，通过印刷将线结构LS施加至膜S的一面。然后通过印刷的线结构对光敏涂层B进行曝光，该线结构起到掩模的作用。根据所需要的掩模A1和A2的重叠程度，利用平行光照射或散射光。平行光产生交错但不重叠排列的屏栅A1和A2（图2a），而散射光则产生重叠的排列，例如图2b所示。

图5展示了具有光敏涂层BN的防复印膜17，图6展示了具有光敏涂层BP的防复印膜18。

BN表示负光敏抗蚀剂，BP表示正抗蚀剂。

这些材料有不同的作用：负抗蚀剂在经曝光区域会固化，而正抗蚀剂在经曝光区域则变得较易溶，即可以冲洗掉。

负作用光敏抗蚀剂通常以光聚合混合物为基础，除聚合物粘合剂外，还包括光聚合化合物和光引发剂。这类的混合物包括，例如，作为聚合化合物的部分环化聚异戊二烯和作为光敏双作用交联剂（光引发剂）的二嗪农化合物。将使用一部分环化聚丁二烯作为可聚合化合物与二嗪农一起使用，也是为人所知的。

正作用光敏抗蚀剂为传统的体系，包括以酚醛清漆为基础的光敏碱可溶基体和光敏成分，该光敏成分起溶解抑制剂作用，而在曝光后又转换成碱溶性产品，这样，所有经曝光的区域在碱性显影液中变成可溶的。

作为光敏成分、用于短波UV的抗蚀剂有，例如，聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯和二氢茚酮的共聚物、甲基丙烯酸甲酯和3- 肟基-2-丁酮的共聚物。作为溶解抑制剂已知的还有双组分体系，包括甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸共聚物基体和邻硝基苄基酯，例如胆酸酯。

为了本发明的目的，可以选择合适的光敏抗蚀剂，这些材料有利于与合适的透明粘合剂一起使用。

在图5中，在经过照射（箭头b）通过掩模M曝光和对负抗蚀剂涂层BM进行显影后，N1和N2部分仍然是固化的，形成屏栅（图5b）。

在图6中，在经过照射（箭头b）通过掩模M曝光和跟着显影后，涂层BP未曝光部分P1、P2和P3仍保留，形成屏栅（图6b）。

如果在两个例子中，抗蚀剂涂层BN和BP的材料是非不透明的，在图5c中冲洗掉的间隙R1至R3和在图6c中的R4至R5均用不透明材料，如有色的涂剂或类似材料，以适当方式填充，这样，在这种情况下，利用间隙R1和R5产生屏栅。然而，在这些例子中的抗蚀剂材料必须是透明的。

图7展示了加工防复印膜19的另一种方法，该膜的上涂层为负抗蚀剂涂层BN下涂层为正抗蚀剂涂层BP。

在对涂层BN曝光和显影后，固化部分N1和N2仍保留，通过已完成的上涂层，从上面（箭头b）再次进行曝光，在曝光过程中，已完成的上涂层作为下涂层BP的掩模，这样，在显影后P1至P3部分仍保留。在这个例子中，要么涂层BN的负抗蚀剂材料必须是不透明的或通过曝光和冲洗后变成不透明的，要么N1和N2部分在第二次曝光前必须利用遮蔽涂层AS给上上色，以产生不透明的效果，如图7b所示。

如果N1、N2和P1至P3部分是透明的，根据所使用的方法，要么 隆起部分N1、N2和P1至P3必须得上色，以产生不透明的效果，要么必须使间隙变得不透明，如图5c和6c所示。

在图2至7的所有例子中，也可以在产生防复印膜后，给已完成的遮蔽涂层涂上一层最好是透明的保护清漆。

以传统方式将光敏涂层施加到膜S。已知的施加非常薄的涂层的方法有，例如，吸附法或粘合法。

总之，可以假设以摄影或光聚合物方式产生的涂层的厚度范围在大约0.1至10μm之间或仅稍微再厚一点点。

为了使所述防复印膜与文件或原件或副本粘合，市场上购得的粘合剂同样可以用。

原则上，自然亦可以用静电或粘合源来施加这些膜。

图10展示了根据本发明的防复印膜的另一个变种，其区别在于各个膜或涂层的多层排列。

如图所示，三层单独的膜或涂层S1至S3被透明地相互粘合，每一层只在一面的顶部有屏栅A。

然而，也可以将两层单独的膜或涂层S1和S2透明地相互粘合并与底基膜F粘合。在这种情况下，膜S1和S2的设计就会不同，膜S1或S2得在两面有屏栅A，并且另一个膜S2只有屏栅A（底部）或S1只有屏栅A（顶部）。多层排列也是可行的。

物理透明度定义为光线J的透射量与光线J0的入射量之比

Tph＝ (J)/(JO)

不透明度是其倒数

Oph＝ (JO)/(T)

在本文中称为“透明”的材料，如膜、涂层或粘合层，应非常接近透明度的理论最大值Tph≈1，而称为“不透明”的屏栅材料的不透明度Oph应是尽可能地大。如果光线J0的入射量之间的比远远大于光的透射量，即如果J0＞＞J的话，那么从本发明的角度，由设计用作屏栅的材料散射或反射的光线量大可以象不透明度高的材料一样有利。

在此使用的术语，如至少“部分不透明区域”，在来自复印机的光线只能通过防复印膜或涂层到达原件时的量太小而不足以进行复印程序的意义上来讲，应视为部分不透明或部分反光。同样，术语“基本上透明”在物理透明度的意义上，应理解为对光线具有非常高的透明度。

根据本发明，用于原件或文件的防复印膜包括透明的膜材料，该材料具有许多至少部分不透明和可能反光的区域，它们相互间隔一定距离，作为屏栅排列在膜的表面，基本上是在水平表层，特别是相互平行，但位置偏离，这样，在此膜或涂层之下的原件上的信息在基本垂直的方向观看时是被遮蔽的，而在预定视角方向时是可见的。便利的加工方法使摄影技术的利用成为可能。