能够为消费者提供保密性的产品数量增多。例如，大多数个人计 算机或自动柜员机包括保密性屏幕现在已非常普遍，这使得使用者可 以看到屏幕上的图象，同时限制旁观者(或至少那些不在屏幕视角内 的人)看到该图象。对于证件包含敏感材料的使用者，一些产品已经 使用光控薄膜来提供保密性。其方法都是类似的，都是允许使用者看 到证件上的图象，但限制旁观者看到证件的内容。
本领域公开了各种同样可达到为使用者提供保密性目的的光控薄 膜。然而，由于消费者对证件保密性的需求越来越强，本领域的技术 人员寻求不同的解决方案来提供这一所需的特征。因此，对新的保密 性薄膜构造有着持续的需求。

本发明提供的保密性薄膜可用于证件，以限制观察者能够阅读证 件上信息的角度。具体地讲，当保密性薄膜以使用方向放置从而使得 视角与使用者的视线重合时，使用者能够看到证件的内容，而其他人 只能看到证件内容的有限部分。
在一个方面，本发明涉及包含透光性聚合物基片的保密性薄膜， 该透光性聚合物基片包含(i)第一聚合材料，基片具有相对的第一和 第二表面；(ii)多个包含第二聚合材料的导光元件，其中每个元件均具 有基座、高度h和沿高度方向设置的短轴，其中元件从基片的第一表 面伸出，并且其中每个元件均这样设置，使得一个元件的短轴基本上 平行于下一邻近元件的短轴，且一个元件的基座与下一邻近元件的基 座不相连。在另一方面，该保密性薄膜包括细长的导光元件。
如本文所用，术语“透光性”是指透射可见光的能力。在一个实 施方案中，透光性基片具有90或更低的不透明度，该数据的测量使 用了实验室扫描6000测试仪，运用了HuterLab母版色彩数据分析方 法(可从弗吉尼亚州瑞思顿的Hunter Associates Laboratory公司商购 获得)。结合导光元件，术语“细长的”通常表示该元件具有类似导 轨的外观。导轨在沿保密性薄膜的整个长度方向上可以是连续的，或 者是不连续的。在一个实施方案中，不连续的导光元件是具有杆状(例 如，类似蘑菇的杆)外表的分立主体。
本发明的一个优点是它提供了保密性特征并具有相对容易制造的 灵活构造。该保密性薄膜能够以非永久性的方式快速粘附到证件上。 此外，该保密性薄膜持久耐用，可反复使用。
在本文档中，应认为所有的数值均用术语“大约”修饰。
附图说明
结合以下附图可以更好地理解本发明，其中：
图1是本发明一个实施方案的透视图；
图2是图1中保密性薄膜沿线2-2截取的剖视图；
图3是本发明另一个实施方案的剖视图，其示出了具有多段的导 光元件；
图4是本发明另一个实施方案的剖视图，其示出了覆盖有吸光涂 层的导光元件的顶端部分。
图5是本发明另一个实施方案的剖视图，其示出了不同倾斜角度 的导光元件；
图6是本发明另一个实施方案的剖视图，其示出了以平行于基座 层方向延伸的导光元件的顶端部分；以及
图7是本发明另一个实施方案的透视图，其示出了细长的导光元 件的组合。
这些图不是按比例绘制的，其仅用于示例性目的。

图1是本发明一个示例性实施方案的透视图，其示出了具有细长 导光元件18的保密性薄膜10，导光元件设置在可能包含敏感信息的 基板50上。在一个实施方案中，保密性薄膜可以使用透光性粘结剂 (未示出)粘附。所述元件具有长轴L和短轴l。一个示例性基板是 承载机密信息的证件，所述证件的所有者需要受限制的查看权限。
在应用中，本发明的保密性薄膜设置在证件上，以使得长轴L基 本上平行于证件上的图像或文本行。例如，在81/2×11英寸的竖向 纸张(其文本基本上平行于纸张81/2英寸的侧边)上，保密性薄膜的 方向设置使得长轴也沿着相同的方向。保密性薄膜可以临时设置在证 件上(这就意味着薄膜可以从基板上移除，而不会损坏基板)，或永 久性地设置在证件上(这就意味着移除保密性薄膜，很可能会导致证 件的损坏)。有多种方法将保密性薄膜粘附或设置在证件上。例如， 可以使用粘结剂。粘结剂可以是压敏或热熔融的。粘结剂可以是可重 新定位的粘结剂，这就意味着它可以在基板上应用或移除多次而不会 损坏基板，且不会使可重新定位粘结剂的附着力显著降低。在另一个 应用中，保密性薄膜形成口袋，其中保密性薄膜形成前面，聚合物背 衬或保密性薄膜形成背面，保密性薄膜和背面在三个侧边处连接在一 起，第四个侧边(通常为顶部侧边)不封闭以便插入和移除证件。可 以使用其它构造。
导光元件影响光的透射，从而提供本发明薄膜的保密性特征。可 以包括光学活性材料，如反光或吸光材料。下面详细讨论导光元件的 几何形状、间距和光学活性材料。
在一个示例性实施方案中，保密性薄膜上导光元件的高度基本上 相同。由于生产条件的不同，元件的高度可能会有些不同。在另一个 示例性实施方案中，元件的高度在保密性薄膜的不同区域存在差异， 并且甚至一个元件与下一个邻近元件的高度也不同。高度的变化通常 意味着一个元件的高度将是另一个元件高度的75％到95％。图3大 致示出了具有不同高度的反光元件的实施方案。
图2示出了图1中保密性薄膜沿线2-2截取的剖视图。所述保 密性薄膜包括具有相对的第一表面14和第二表面16以及分界线13 的基片12。导光元件18从基片的第一表面伸出。尽管图2示出的 分界线13与第一表面14是共线的，但该分界线可以在不同的位置。 每个导光元件均具有高度h、宽度W，以及一个元件与下一个邻近元 件的中心至中心间距P。沿短轴l从基片的第一表面14到顶端20 测量高度h。垂直于短轴方向测量宽度W。
在一个示例性实施方案中，h与P的比率(h∶P)大于0.5。在另 一个实施方案中，h∶P比率小于5。在一个实施方案中，导光元件的宽 度(在接近基片第一表面处测量)大于25微米。在另一个实施方案 中，宽度小于750微米。在图2所示的实施方案中，导光元件倾斜θ 设置在基片上。该倾斜角度是第一表面14与每个导光元件的短轴之 间的角度。在一个实施方案中，倾斜角大于15°。在另一个实施方案 中，倾斜角小于90°。在又一个实施方案中，倾斜角的范围从40°到 85°。在又一个实施方案中，倾斜角的范围从55°到75°。如果需 要，在基片的第二表面上提供粘结剂22，以粘附到基板上。尽管本具 体实施方案的导光元件在其横截面尺寸上基本上均匀，但元件到顶端 20可能会有轻微的偏移(即轻微的变窄)。而且，如图2中所示， 两个邻近的导光元件的放置方式为一个元件的顶端(沿垂直于基片第 一表面的假想线(如虚线N所示)截取)位于下一个元件的基座(如 参考字母b所示)旁边。可以使用其它位置构造，只要导光元件提供 保密性特征，并且前提条件是h∶P的比率在确定的范围内。在本具体 实施方案中，导光元件包括吸光材料或反光材料。
适合的反光材料包括，例如，二氧化钛、氧化锌、硫化锌、磷酸 锌、碳酸钙、氧化铝、二氧化硅、氧化锑、硫酸钡、锌钡白(硫酸钡 和氧化锌的共同沉淀物)、煅烧高岭土、碳酸铅、氧化镁、以及它们 的组合。适合的吸光材料包括，例如，炭黑、黑尖晶石、黑金红石、 铁黑、以及它们的组合。使用反光材料时，将重量为1到50份的材 料(基于总体重量100份)加入聚合物树脂以形成导光元件。在一些 实施方案中，使用重量为1到15份的材料。在其它实施方案中，使 用重量为2到10份的材料。使用吸光材料时，将重量为0.1到50 份的材料(基于总体重量100份)加入聚合物树脂以形成导光元件。 在一些实施方案中，使用重量为1到15份的吸光材料。在其它实施 方案中，使用重量为1到5份的材料。如下面进一步论述，反光材 料和吸光材料的组合可用于形成单个导光元件。在其它实施方案中， 可在导光元件中添加着色颜料、荧光颜料和闪光剂。
图3示出了本发明另一个实施方案的剖视图，其中保密性薄膜 100包括具有相对的第一表面114和第二表面116的基片112。导 光元件118从基片的第一表面伸出。分隔线113稍微位于导光元件 内。在本具体实施方案中，导光元件包括设置在基片第一表面远侧的 第一部分119，设置在接近第一表面的第二部分117，以及从第一表 面到线113的第三部分。在一些实施方案中，基片的组成和第三部分 类似，并且甚至可能是相同的。线115将第一部分和第二部分分开。 第一部分包括吸光材料，第二部分包括反光材料。第一部分的高度表 示为l119，是线115和顶端之间沿元件短轴方向的距离。第二部分的 高度表示为l117，是线113和115之间沿元件短轴方向的距离。在一 个实施方案中，l119与l117的比率为3∶0.1。两个邻近的导光元件的 放置方式为一个元件的顶端(沿假想线N截取)与下一个邻近元件的 基座交搭。尽管图2中的导光元件包括具有基本上径直边缘的顶端， 但是如图3所示，顶端可以弯成圆形。可以使用其它几何形状，只要 导光元件影响光的透射以提供保密性特征。
图4示出了本发明另一个实施方案的剖视图，其中保密性薄膜 200包括具有相对的第一表面214和第二表面216以及分界线213 的基片212。导光元件218从第一表面伸出。在导光元件的顶端，采 用了吸光涂层219。该涂层可沿导光元件的侧面移动。在本具体实施 方案中，导光元件可以包括反光材料。该涂层可以使用已知的涂层技 术施加到元件上。在一个实施方案中，该涂层的干燥厚度为0.01到 1.0mm。在一个实施方案中，使用数字印刷方法(如喷墨印刷、彩色喷 墨印刷、激光印刷和染料或大规模转移印花)或通过传统的印刷技术 (如偏移平版印刷、苯胺印刷和凹版印刷)将吸光涂层施加到顶端上。 元件的顶端可吸收印刷工艺中使用的墨水或染料。
图5示出了本发明另一个实施方案的剖视图，其中保密性薄膜 300包括具有相对的第一表面314和第二表面316的基片312。导 光元件318从基片的第一表面伸出。为了便于理解，仅示出了5个 导光元件的横截面。在本具体实施方案中，每个导光元件的倾斜角都 不同于下一个邻近的元件。例如，倾斜角θ1将与倾斜角θ2相似。例 如，θ1可以为90°，θ1可以为88°。因此，这两个导光元件将基本 上平行。然而，第五个导光元件的倾斜角(θ5)可能与第一个导光元件 的倾斜角有很大不同。在本图中，如果θ1为90°，θ5可能为60°， 因此将不认为第一个导光元件与第五个导光元件平行。在本图中，倾 斜角各种变化的量级都被夸大了，以示出不同的倾斜角度。
图6示出了本发明又一个实施方案的剖视图，其中保密性薄膜 400包括具有相对的第一表面414和第二表面416以及分界线413 的基片412。导光元件418从第一表面伸出。每个导光元件均具有位 于基片第一表面远侧的第一部分419和接近第一表面的第二部分 417。线415将第一部分和第二部分分开。线413将第二部分和第三 部分分开。第一部分具有偏向一侧的伸出部分，类似于倒“L”形。该 伸出部分可都位于相同侧，例如，都向左或都向右(如图中所示)， 或者它们可以交替向左和向右。该伸出部分也可以无规取向的方式向 左或向右，或者在左侧和右侧之间有任意角度。换句话讲，如果要截 取图6所示实施方案的俯视图，以使得所有能看到的是第一部分 419，可沿360°路径以任意不同角度将其旋转。在一个实施方案中， 第一和第二部分中至少一个包括反光材料。在另一个实施方案中，第 一部分包括吸光材料，第二部分包括反光材料。在又一个实施方案中， 不同导光元件(如图2、3和6中所示的元件)的组合一同使用以形 成保密性薄膜。
图1将导光元件表示为沿证件的长度方向连续延伸的细长导轨。 在其它实施方案中，元件可以包括间断，间断或者是指定的长度以生 成均匀的间断，或者是无规的长度以生成不均匀的间断。在所有不同 的元件中，可以具有在整个基板长度上连续的导光元件。例如，图7示 出了设置在基板550上的示例性保密性薄膜500。该保密性薄膜包括 导光元件518，其在左侧具有均匀的间断，在右侧具有不均匀的间断。 散布在其中的是在薄膜整个长度上连续的导光元件。
尽管所有实施方案中的基片都是光透射性的，但它可以包括反光 材料。在基片中使用的反光材料的量可以(但不是必须)类似于导光 元件中使用的数量。使用类似数量的优点是，制作保密性薄膜的方法 (如下面进一步所述)可以简化为使用单螺杆挤出机代替多螺杆挤出 机。在基本上使用相同数量的情况下，应注意选择足够的量，以赋予 薄膜保密性特征，而不会对下面的证件的可读性产生不利影响。
可以不同的方式制作本发明的导光元件。在一个示例性方法中， 本发明的保密性薄膜可通过将聚合物卷材挤压通过具有开口切割(例 如，通过电子放电加工)的模具形成。该卷材将包括基片以及设置于 其上的导光元件。
可以设计模具开口的形状，以生成具有预期横截面形状或轮廓的 卷材。卷材离开模具开口后，可通过将它拉动通过骤冷材料(如水) 进行淬火。可以在骤冷介质中添加润湿剂，以润湿挤出卷材的整个表 面，包括导光元件之间的间隙。可以进一步处理挤出的卷材，例如， 在元件的顶端(如图4所示)施加吸光涂层，或切割挤出的元件并拉 伸卷材以形成不连续的导光元件。
当本发明的保密性薄膜包含多个不同层面时(如基片和导光元件 为不同的材料时，或如导光元件包含多个部分时(参阅，例如，图3和 6))，可通过复合挤压成型技术(例如，如PCT专利申请WO 99/17630 中所描述)形成薄膜。复合挤压成型技术可以涉及将来自不同挤出机 的不同熔融流注注入多歧管模具或多层进料嵌段和薄膜模具。各个流 注在进料嵌段融合在一起，并作为分层层叠件进入模具，分层层叠件 在材料离开模具时流入分层的薄板中。
适合用于形成保密性薄膜的材料包括热塑性聚合物和弹性体。适 合的热塑性聚合物包括，例如，聚烯烃(如聚丙烯或聚乙烯)、聚苯 乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、丙烯 酸酯-改性的乙烯-醋酸乙烯酯聚合物、乙烯丙烯酸共聚物、尼龙、聚氯 乙烯、和工程聚合物(如聚酮或聚甲基戊烷)。适合的弹性体包括， 例如，天然或合成橡胶、包含异戊二烯的苯乙烯嵌段共聚物、丁二烯 或乙烯(丁烯)嵌段、茂金属催化的聚烯烃、聚氨酯、和聚二有机硅 氧烷。也可以使用热塑性聚合物和弹性体的混合物。
实例
在下面的实例中，所有的重量都表示为重量按份数计。导光元件 使用Davis-Standard 2.5英寸单螺杆挤出机(SSE)和或0.75英寸 Killion SSE挤出，并且基片使用Davis-Standard 1.5英寸SSE挤出。 使用的元件在表1中列出。
表1
  材料   描述   来源   BASELL PRO-FAX 7523   影响聚丙烯共聚物树脂的   介质   Basell USA，Inc.   Elkton，MD   CLARIANT白色颜料浓缩物   二氧化钛和聚丙烯的   50/50共混物，商用标号   1015100S   Clariant Materbatches   Holden，MA   黑色颜料浓缩物   炭黑和聚丙烯的40/60共   混物，产品代码   CC0003843060   PolyOne Corporation   Avon Lake，OH   润湿剂   聚环氧乙烷蓖麻油，商用标   号Ethox Co-40   Ethox Chemicals，LLC   Greenville，SC
实例1
向Davis Standard 2.5英寸SSE料斗器的料斗中加入92份 BASELL PRO-FAX 7523聚丙烯树脂和8份CLARIANT白色颜料 浓缩物。向Davis-Standard 1.5英寸SSE料斗器的料斗中加入 BASELL PRO-FAX 7523聚丙烯树脂。2.5SSE以15转每分(RPM) 的速度运行，1.5SSE以23RPM的速度运行。从模具产生的共挤出 卷材通过成型出口，并且随后在水浴(包含1％的润湿剂，实际水温 为80°F)中淬火。
所得的保密性薄膜以横过卷材的方向用剃刀刀片切断。使用光学 显微镜，可以确定基片为74微米厚。导光元件中心至中心间距为345 微米，高度为605微米，宽度为120微米，倾斜角为70°。几乎整 个长度的导光元件基本上由92份BASELL PRO-FAX 7523和8份 CLARIANT白色颜料浓缩物的共混物组成，基座层基本上由BASELL PRO-FAX 7523组成。
实例2
向Davis Standard 2.5英寸SSE料斗器的料斗中加入70份 BASELL PRO-FAX 7523聚丙烯树脂和30份CLARIANT白色颜料 浓缩物。向Davis Standard 1.5英寸SSE料斗器的料斗中加入70份 BASELL PRO-FAX 7523聚丙烯树脂和30份CLARIANT白色颜料 浓缩物。向Killion 0.75英寸SSE的料斗中加入BASELL PRO-FAX 7523聚丙烯树脂。2.5SSE以13RPM的速度运行，1.5英寸SSE以 11RPM的速度运行，0.75英寸SSE以50RPM的速度运行。从模 具产生的共挤出卷材通过成型出口，随后在水浴(包含1％的润湿剂， 实际水温为83°F)中淬火。
所得的保密性薄膜以横过卷材的方向用剃刀刀片切断。使用光学 显微镜，可以确定基片为90微米厚。导光元件中心至中心间距为360 微米，高度为700微米，宽度为120微米，倾斜角为54°。几乎整 个长度的导光元件基本上由70份BASELL PRO-FAX 7523和30 份CLARIANT白色颜料浓缩物的共混物组成，基座层基本上由 BASELL PRO-FAX 7523组成。
实例3
向Davis Standard 2.5英寸SSE料斗器的料斗中加入96份 BASELL PRO-FAX 7523聚丙烯树脂和4份黑色颜料浓缩物。向 Davis Standard 1.5英寸SSE料斗器的料斗中加入70份BASELL PRO-FAX 7523聚丙烯树脂和30份CLARIANT白色颜料浓缩物。 向Killion 0.75英寸SSE的料斗中加入BASALL PRO-FAX 7523聚 丙烯树脂。2.5SSE以15RPM的速度运行，1.5英寸SSE以50RPM 的速度运行，0.75英寸SSE以100RPM的速度运行。从模具产生的 共挤出卷材通过成型出口，并且随后在水浴(包含1％的润湿剂，实 际水温为83°F)中淬火。
所得的保密性薄膜(类似于图3所示的保密性薄膜)以横过卷材 的方向用剃刀刀片切断。使用光学显微镜，可以确定基片为56微米 厚。导光元件中心至中心间距为340微米，高度为640微米，宽度 为130微米，倾斜角为70°。位于基片第一表面远侧的第一区域的 高度为323微米，其基本上由96份BASELL PRO-FAX 7523和4 份黑色颜料浓缩物的共混物组成。接近基片第一表面的第二区域的高 度为190微米，其基本上由70份BASELL PRO-FAX 7523和30 份CLARIANT白色颜料浓缩物组成。直接位于基片第一表面旁边的 第三区域的高度为124微米，其基本上由BASELL PRO-FAX 7523 组成。第二区域夹在第一和第三区域之间。
实例4
向Davis-Standard 2.5英寸SSE料斗器的料斗中加入94份 BASELL PRO-FAX 7523聚丙烯树脂和6份CLARIANT白色颜料 浓缩物。向Davis-Standard 1.5英寸SSE料斗器的料斗中加入94份 BASELL PRO-FAX 7523聚丙烯树脂和6份CLARIANT白色颜料 浓缩物。2.5SSE以28RPM的速度运行，1.5英寸SSE以30RPM 的速度运行。产生的共挤出卷材通过成型出口，随后在水浴(包含1％ 的润湿剂，实际水温为83°F)中淬火。
所得的保密性薄膜以横过卷材的方向用剃刀刀片切断。使用光学 显微镜，可以确定基片为145微米厚。导光元件中心至中心间距为 330微米，高度为670微米，宽度为120微米，倾斜角为55°。