Защитное устройство и способ изготовления и применения такого устройства

Защитное устройство и способ изготовления и применения такого устройства

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Изобретение относится к оптическим устройствам, а также к способам их изготовления и применения. Такие оптические устройства могут, например, вводиться в структуру требующих защиты ценных документов, в том числе документов, которые могут являться объектом подделки, таких как паспорта, банкноты и аналогичные документы. Некоторым из предлагаемых устройств может быть присуща оптическая изменчивость; альтернативно, она может создаваться при взаимодействии с ними пользователя.

Уровень техники

Банкноты и другие защищаемые документы часто включают в себя, в качестве средств защиты против копирования и подделки, устройства с изменяющимися оптическими свойствами (optically variable devices, OVD), такие как дифракционные решетки или голографические оптические микроструктуры. Растущее использование подобных устройств было мотивировано прогрессом в областях настольных компьютеризованных средств печатания и сканирования, которые делают традиционные защитные печатные технологии, такие как глубокая печать и офсетная печать, все в большей степени доступными для подделки. Один из путей усиления защиты документов от подделки состоит в комбинировании печатных средств защиты с OVD, структуры которых не могут быть реплицированы сканерами и которые могут создавать изменяющиеся оптические эффекты, такие как изменения цвета за счет дифракции, эффекты движения и хорошо заметные переходы между изображениями.

Например, в качестве средств защиты в кредитных картах широко используются голограммы, поскольку их нельзя воспроизвести фотографическими методами или методами фотокопирования, причем изображение под голограммой становится видимым только тогда, когда документ наклонен. Другие OVD используют полимерные или ламинированные микроструктуры в форме фольги, которая обнаруживает изменение цвета при наблюдении в свете, проходящем сквозь фольгу, и/или в рассеянном свете, отраженном от фольги. Эффект изменения цвета при наклоне фольги может быть обусловлен, например, наличием в составе фольги ламинированной микроструктуры или брэгговского отражателя. Такие устройства представляют собой особенно полезные поверхностные средства защиты в приложениях, в которых подложка, на которую они наносятся, является гибкой или складывающейся (как у банкноты). Защитные устройства, включая те, которые содержат OVD, часто имеют форму полосок или нитей. Такие нити традиционно изготавливают из прозрачной пленки, снабженной непрерывным отражающим металлическим слоем. Самым типичным примером является алюминий, нанесенный на полиэстерную пленку методом осаждения в вакууме. Банкноты, имеющие такие защитные устройства, находятся в обращении во многих странах в течение многих лет. Когда подобные защитные элементы полностью внедрены в защищаемую бумагу, а бумага затем запечатывается с целью получения защищаемого документа (например, банкноты), нить не является легкоразличимой в отраженном свете, но она будет сразу же заметна в виде темного элемента при рассмотрении документа в проходящем свете. Такие нити обеспечивают эффективную защиту от подделывания методами печати и фотокопирования, поскольку эффект оптических изменений не может быть точно воспроизведен, например, путем распечатывания линии на бумаге.

Из уровня техники известно также применение пленок или листов на полимерной основе в качестве альтернативной базовой подложки (основы) при изготовлении защищаемых документов. В некоторых странах такие пленки используются при изготовлении банкнот вместо подложек на бумажной основе. По сравнению с банкнотами, изготовленными с применением бумажных подложек, банкноты, полученные из полимерной пленки, весьма устойчивы к износу, разрывам и истиранию. Поэтому такие банкноты имеют увеличенный срок использования и могут оставаться в обращении в течение значительного периода времени.

Раскрытие изобретения

Существует постоянная потребность в улучшенных защитных устройствах и защитных элементах для защищаемых документов, а также в улучшенных способах их изготовления. Эта потребность является особенно острой в отношении устройств, которые трудно подделать, но которые при этом относительно дешевы в изготовлении и пригодны для использования с различными материалами подложки, включая полимерные пленки.

Соответственно, задача, решаемая по меньшей мере предпочтительными вариантами изобретения, состоит в создании защитного устройства с изменяемыми оптическими свойствами. Другая задача, решаемая по меньшей мере предпочтительными вариантами изобретения, заключается в создании способа установления подлинности (легитимности) или поддельности защищаемого документа.

Некоторые варианты обеспечивают создание защитного устройства для защищаемого документа, которое содержит по меньшей мере одну текучую среду, способную перераспределяться по устройству под воздействием внешнего стимула таким образом, что по меньшей мере часть текучей среды изменяет свое местоположение по меньшей мере на 1 мм в результате формирования по меньшей мере одного потока текучей среды, ее расширения или сжатия, что вызывает изменение оптических свойств устройства. В некоторых вариантах устройство может содержать нано- или микрофлюидную конструкцию, в которой заключена и перераспределяется текучая среда. В некоторых вариантах нано- или микрофлюидная конструкция имеет стенки, задающие по меньшей мере один канал, по меньшей мере у части которого расстояние между противоположными стенками составляет 1 нм-100 мкм или 1-100 нм, или 100 нм-100 мкм. При этом устройство обеспечивает возможность перераспределения текучей среды по устройству посредством ее перетекания по каналу (каналам). В некоторых вариантах текучая среда содержит по меньшей мере твердое вещество, жидкость или газ, например в виде частиц, или их смеси, коллоиды, суспензии, дисперсные системы, растворы или эмульсии.

В некоторых вариантах текучая среда может перераспределяться путем перетекания и/или расширения в качестве реакции на приложение внешнего усилия по меньшей мере к части устройства с поступлением текучей среды, за счет ее перетекания и/или расширения, в зоны устройства, ранее свободные или, по существу, свободные от текучей среды. В других вариантах по меньшей мере одна текучая среда представляет собой по меньшей мере две текучие среды, способные, при приложении внешнего стимула, к смешиванию, вызывающему изменение вида устройства вследствие взаимодействия текучих сред и/или их компонентов, тогда как в группе вариантов защитное устройство содержит рельефную микроструктуру.

В некоторых вариантах единственная или каждая текучая среда может быть выбрана независимо из:

жидкости, газа, смеси или дисперсной системы, или раствора, или коллоида, или суспензии газа в жидкости; жидкой пены, смеси или дисперсной системы, или коллоида или суспензии жидкости в жидкости, эмульсии, смеси или дисперсной системы, или коллоида или суспензии твердых частиц в жидкости, золя; геля, жидкого кристалла; смеси масло/вода, содержащей, в качестве опции, поверхностно-активное вещество; жидкого красителя, раствора красителя в воде или в органическом растворителе; дисперсной системы или суспензии в жидкости пигмента, обладающего, в качестве опции, свойством изменения своего цвета; магнитной жидкости или феррофлюида, т.е. диспергированных или суспендированных в жидкости магнитных частиц, реагирующих на приложенное магнитное поле; жидкости с электрофоретическими или электрокинетическими свойствами, т.е. диспергированных или суспендированных в жидкости заряженных частиц, реагирующих на приложенное электрическое поле; электрореологических жидкостей, т.е. жидкостей, изменяющих свою вязкость при приложении к ним электрического поля, например поставляемых фирмой Smart Technology Limited под маркой LID3354S; магнитореологических жидкостей; тиксотропного материала; масел с высоким или низким показателем преломления; фторсодержащей текучей среды Fluoroinert^тм; электронных жидкостей, таких как 3М FC-770; ионной жидкости, т.е. жидкого электролита; ионного раствора; жидкого металла; металлических сплавов с низкой температурой плавления, таких как галлий- или индийсодержащие сплавы, например сплав марки Indalloy^®; жидкостей с большим коэффициентом теплового расширения; раствора или дисперсной системы, в котором (в которой) растворенная или диспергированная фаза (газ, жидкость, твердое вещество) переходит в раствор или в дисперсную систему или выходит из него (нее) под воздействием внешнего стимула, такого как изменение давления и/или температуры.

В других вариантах стенки устройства могут содержать один или более материалов, выбранных из: полимеров, пленок и ламинатов содержащих такие материалы, как термопласты, полиолефины, полипропилен (ПП), полиэтилен (ПЭ), полиэтилентерефталат (ПЭТ), полимеры, отверждаемые УФ-излучением, системы со свободными радикалами и катионные системы, полимеры, отверждаемые электроннолучевым пучком, биаксиально-ориентированная полипропиленовая пленка (БОПП), фторполимеры, материал Cytop^тм, циклические олефины, термоотверждающиеся полимеры, силиконовые эластомеры, полученные по золь-гель технологии, силиконовые эластомеры марки Sylgard^тм, фоторезисты, включая двухфотонные фоторезисты, а также производные и смеси перечисленных материалов.

В определенных вариантах указанные стенки формируют такой резервуар для текучей среды, что приложение к нему давления вызывает поступление текучей среды в части устройства, находящиеся вне резервуара. В качестве опции, при снятии указанного давления резервуар возвращается, по меньшей мере по существу, к своей исходной форме с втягиванием текучей среды из указанных других частей устройства обратно в резервуар.

В других вариантах устройства по изобретению текучая среда может являться жидкостью с содержащимися в ней макроскопическими и/или микроскопическими частицами твердого вещества или газа, способными реагировать на перераспределение текучей среды под воздействием внешнего усилия изменением формы, перемещением, коалесценцией, вращением, выпадением в осадок, агрегированием, растворением, формированием потока или концентрированием в устройстве. В некоторых вариантах присутствие и/или наблюдаемость частиц в жидкости зависит от внешнего воздействия и распределения текучей среды по устройству.

При этом любой из описанных вариантов защитного устройства может дополнительно содержать пьезоэлектрический элемент, манипулирование которым обеспечивает создание внешнего воздействия, достаточного для перераспределения текучей среды в устройстве под действием механического давления и/или электросмачивания.

Согласно другим вариантам перераспределение текучей среды и обусловленное им наблюдаемое изменение оптических свойств происходит менее чем за 20 с, предпочтительно менее чем за 10 с, более предпочтительно менее чем за 5 с.

В других вариантах предлагается защитное устройство для защищаемого документа, содержащее флюидную конструкцию, в которой заключены одна или более текучих сред, образующих паттерн или изображение, различимое невооруженным человеческим глазом или с помощью технического средства проверки. Согласно некоторым таким вариантам указанная конструкция содержит нано- или микрофлюидную конструкцию, например рельефную, образующую паттерн или изображение высокой четкости, различимый (различимое) невооруженным человеческим глазом или с помощью технического средства проверки. В других аналогичных вариантах по меньшей мере часть текучей среды, заключенная в нано- или микрофлюидной конструкции, способна, под воздействием внешнего стимула, перераспределяться по устройству таким образом, что по меньшей мере часть текучей среды изменяет свое местоположение по меньшей мере на 1 мм посредством перераспределения и/или расширения, и/или сжатия текучей среды с результирующим изменением оптических свойств устройства.

Предлагается также комбинированное защитное устройство, содержащее:

первое защитное устройство, подобное описанному выше и содержащее текучую среду, способную перераспределяться по устройству в ответ на внешнее воздействие,

второе защитное устройство, подобное описанному выше, в котором текучая среда, по существу, не является перераспределяемой, так что это защитное устройство формирует статическое изображение или паттерн, и,

в качестве опции, одно или более дополнительных защитных устройств, подобных описанным выше.

При этом оптические свойства комбинированного защитного устройства являются зависимыми от взаимодействия по меньшей мере первого и второго защитных устройств и от влияния внешнего воздействия на первое защитное устройство.

Предлагается также применение защитных устройств, подобных описанным выше, в качестве средств защиты защищаемых документов.

Кроме того, изобретение охватывает защищаемый документ, содержащий: основной материал и

по меньшей мере одно защитное устройство, подобное описанным выше, находящееся по меньшей мере на одной стороне основного материала или по меньшей мере частично заглубленное в основной материал, так что устройство является по меньшей мере частично видимым в отраженном свете с указанной по меньшей мере одной стороны. В некоторых вариантах документа основной материал может включать в себя по меньшей мере один материал, выбранный из группы, состоящей из бумаги, полимера, пластика и их комбинаций или гибридов. Согласно определенным вариантам различимое изменение вида документа обеспечивается перераспределением текучей среды, вызываемым манипулированием документом путем его сгибания, изгибания, складывания, а также касанием или нажатием на документ или на его часть. В качестве опции, документ может дополнительно содержать один или более слоев или распечатанных элементов для маскирования или затруднения различимости защитного устройства или его частей.

В других вариантах защищаемых документов защитное устройство может иметь множество каналов, образующих паттерн и выступающих из плоскости документа с приданием устройству вида объекта, сформированного на документе посредством тиснения.

Изобретение относится также к способу изготовления банкноты, включающему следующие операции:

обеспечение наличия подложки;

прикрепление к подложке или формирование на ней тиснением защитного устройства, подобного описанному выше.

Кроме того, изобретение относится к способу установления подлинности или поддельности защищаемого документа, содержащего по меньшей мере одно защитное устройство, подобное описанным выше и находящееся по меньшей мере на одной стороне документа. Данный способ включает следующие операции:

инициируют перераспределение по устройству по меньшей мере одной текучей среды и

наблюдают оптическое изменение вида защищаемого документа, вызванные перераспределением текучей среды.

Операция инициирования может включать создание внешнего воздействия на защищаемый документ посредством ручного манипулирования документом или с помощью технического средства проверки.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1а представлен, на виде в плане, защищаемый документ, содержащий один из вариантов защитного устройства.

На фиг. 1b тот же защищаемый документ представлен в сечении плоскостью А-А' (см. фиг. 1а).

На фиг. 2а представлен, на виде в плане, защищаемый документ, содержащий другой вариант защитного устройства.

На фиг. 2b тот же защищаемый документ представлен в сечении плоскостью А-А' (см. фиг. 2а).

На фиг. 3а представлен, на виде в плане, защищаемый документ, содержащий еще один вариант защитного устройства.

На фиг. 3b тот же защищаемый документ представлен в сечении плоскостью А-А' (см. фиг. 3а).

На фиг. 4а представлен, на виде в плане, защищаемый документ, содержащий следующий вариант защитного устройства.

На фиг. 4b тот же защищаемый документ представлен в сечении плоскостью А-А (см. фиг. 4а).

На фиг. 5а представлен, на виде в плане, защищаемый документ, содержащий вариант защитного устройства.

На фиг. 5b тот же защищаемый документ представлен в сечении плоскостью А-А' (см. фиг. 5а).

На фиг. 6а представлен, на виде в плане, защищаемый документ, содержащий другой вариант защитного устройства.

На фиг. 6b тот же защищаемый документ представлен в сечении плоскостью А-А (см. фиг. 6а).

На фиг. 7а представлен, на виде в плане, защищаемый документ, содержащий еще один вариант защитного устройства.

На фиг. 7b тот же защищаемый документ представлен в сечении плоскостью А-А' (см. фиг. 7а).

На фиг. 8а представлен, на виде в плане, защищаемый документ, содержащий следующий вариант защитного устройства.

На фиг. 8b тот же защищаемый документ представлен в сечении плоскостью А-А' (см. фиг. 8а).

Фиг. 9 иллюстрирует способ изготовления устройства с изменяющимися оптическими свойствами.

Фиг. 10 иллюстрирует способ проверки подлинности защищаемого документа.

Определения

Внешнее воздействие: может представлять любое усилие, действие, излучение, поле и/или движение, которое оказывает влияние на защитное устройство по изобретению, вызывая перераспределение по устройству заключенной в нем текучей среды. Воздействие может предусматривать физический контакт с устройством (например приложение к устройству механического давления), или оно может быть дистанционным, без физического контакта (например являться падающим на устройство излучением любого типа). В частности, внешнее воздействие может быть выбрано из следующей неограничивающей группы примеров:

изменение температуры;

освещение светом или оптическим излучением другого диапазона;

встряхивание, перебрасывание, наклон или вибрация;

ускорение или замедление;

электрическое поле;

магнитное поле;

изменение приложенной к устройству разности потенциалов;

большие значения силы тяжести и

сгибание, изгибание, складывание или сжатие устройства или его части.

В некоторых вариантах внешнее воздействие может быть непродолжительным, но, тем не менее, обеспечивающим перераспределение текучей среды в защитном устройстве, достаточное для изменения оптических свойств устройства. Например, в некоторых вариантах краткий энергичный внешний стимул способен запустить оптическое изменение, которое будет перманентным или достаточно продолжительным (например, от 1 с до нескольких минут), чтобы его мог наблюдать пользователь. В других вариантах может оказаться необходимым приложение к защитному устройству постоянного или квазипостоянного внешнего стимула, чтобы обеспечить перераспределение текучей среды, которое может наблюдаться пользователем. В некоторых из таких вариантов снятие внешнего стимула способно вызвать новое перераспределение текучей среды, возвращающее устройство в состояние, близкое к его состоянию до приложения внешнего стимула или даже неотличимого от этого состояния. Другими словами, защитное устройство приобретет вид, наблюдавшийся до приложения внешнего стимула.

Текучая среда: может выбираться из: жидкости, газа, смеси или дисперсной системы, или раствора, или коллоида, или суспензии газа в жидкости; жидкой пены, смеси или дисперсной системы, или коллоида или суспензии жидкости в жидкости, эмульсии, смеси или дисперсной системы, или коллоида или суспензии твердых частиц в жидкости, золя; геля, жидкого кристалла; смеси масло/вода, содержащей, в качестве опции, поверхностно-активное вещество; жидкого красителя, раствора красителя в воде или в органическом растворителе; дисперсной системы или суспензии в жидкости пигмента, обладающего, в качестве опции, свойством изменения своего цвета; магнитной жидкости или феррофлюида, т.е. диспергированных или суспендированных в жидкости магнитных частиц, реагирующих на приложенное магнитное поле; жидкости с электрофоретическими или электрокинетическими свойствами, т.е. диспергированных или суспендированных в жидкости заряженных частиц, реагирующих на приложенное электрическое поле; электрореологических жидкостей, т.е. жидкостей, изменяющих свою вязкость при приложении к ним электрического поля, например поставляемых фирмой Smart Technology Limited под маркой LID3354S; магнитореологических жидкостей; тиксотропного материала; масел с высоким или низким показателем преломления; фторсодержащей текучей среды Fluoroinert^тм; электронных жидкостей, таких как 3М FC-770; ионной жидкости, т.е. жидкого электролита; ионного раствора; жидкого металла; металлических сплавов с низкой температурой плавления, таких как галлий- или индийсодержащие сплавы, например сплав марки Indalloy^®; жидкостей с большим коэффициентом теплового расширения; раствора или дисперсной системы, в котором (в которой) растворенная или диспергированная фаза (газ, жидкость, твердое вещество) переходит в раствор или в дисперсную систему или выходит из него (нее) под воздействием внешнего стимула, такого как изменение давления и/или температуры.

В качестве опции, текучая среда может содержать единственную фазу (жидкость, газ или мелкодисперсное твердое вещество). Альтернативно, текучая среда может содержать более одной фазы. При этом текучая среда, в качестве отклика на один или более внешних стимулов, может претерпевать изменение своего фазового состояния, которое может заключаться в переходе по меньшей мере части текучей среды из одной фазы (например твердой, жидкой или газовой) в любую другую.

Микрофлюидика: новое направление исследований поведения, манипуляций и управления текучими средами, заключенными в микроструктурах (с характеристическими размерами, как правило, в пределах 0,1-100 мкм).

Микрофлюидные устройства: характеризуются наличием каналов с диаметрами в интервале примерно 0,1-100 мкм и с использованием, в качестве опции, частиц с диаметрами в интервале примерно 0,01-10 мкм. Для каналов с такими размерами число Рейнольдса мало и поток обычно является ламинарным, но число Пекле, характеризующее массоперенос, часто является большим, что приводит к уникальным микрофлюидным режимам смешивания.

Нанофлюидика: новое направление исследований поведения, манипуляций и управления текучими средами, заключенными в наноструктурах (с характеристическими размерами, как правило, в пределах 1-100 нм). Текучие среды, заключенные в таких структурах, демонстрируют физические свойства, не наблюдаемые в более крупных структурах, имеющих размеры в диапазоне микрометров и более, поскольку характеристические физические размерные параметры текучей среды (например, дебаевская длина, гидродинамический радиус) весьма близки к размерам самой наноструктуры.

Нанофлюидные устройства: характеризуются наличием одного или более каналов с диаметрами в интервале примерно 1-100 нм и с использованием, в качестве опции, частиц с диаметрами в интервале примерно 0,1-10 нм.

Оптическое изменение: любое (микро- или макроскопическое) изменение вида вышеописанного защитного устройства или его компонентов, которое различимо глазом или специальным "считывателем" (детектором), чувствительным к оптическому излучению в видимом или ином диапазоне или к другим формам электромагнитного излучения. Неограничивающими примерами оптического изменения являются изменение цвета в видимой части электромагнитного спектра, изменение положения или распределения текучей среды, изменение показателя преломления, например, текучей среды или компонента устройства, изменение пропускания или отражения света, например, текучей средой или компонентом устройства.

Пьезоэлектрический слой: любой слой из любого материала, который: (1) способен изменять форму, толщину или конфигурацию (окончательно или временно) под действием приложенной к нему разности электрических потенциалов или при повышении приложенной разности электрических потенциалов благодаря наличию у материала слоя пьезоэлектрических свойств. Под пьезоэлектрическим слоем понимается также любой слой, который (2) демонстрирует изменение распределения зарядов или свойств, связанных с зарядами, при приложении к материалу слоя механического усилия или давления. Так, толщина слоя может изменяться между первым состоянием, соответствующим отсутствию разности потенциалов (или присутствию небольшой разности потенциалов), и вторым состоянием, соответствующим увеличенной разности потенциалов. Пьезоэлектрический слой предпочтительно способен изменяться реверсивно, т.е. он может многократно переходить между первым и вторым состояниями при повторяющихся приложении и снятии разности потенциалов или при их повторяющихся повышениях и понижениях. Степень изменения формы или толщины пьезоэлектрического слоя (например его способность уменьшаться или увеличиваться по толщине при приложении или увеличении разности потенциалов) можно задавать с учетом материала, использованного для формирования слоя. Так, различные полимеры или кристаллы могут обладать по сравнению с другими материалами различной способностью к изменению формы или толщины при той же разности потенциалов. Примеры материалов, пригодных для использования с целью получения пьезоэлектрических слоев, включают (не ограничиваясь ими) ферроэлектрические и пироэлектрические материалы, такие как поливинилиденфторид (ПВФ) и его сополимер с трифторэтиленом (обладающий высокой электрострикционностью). Пьезоэлектрический слой может быть также сформирован из материалов, содержащих поливинилидендифторид (ПВДФ) или его производные, такие, например, как поли(винилиденфторид-трифторэтилен) или поли(винилиденфторид/тетрафторэтилен). В другом примере пьезоэлектрический слой может быть получен из смеси материала на основе ПВДФ или его производных, а также волокон и/или частиц по меньшей мере одного из следующих материалов: цирконата-титаната свинца (ЦТС), полиметилметакрилата и поливинилхлорида.

Пригодные неорганические материалы, которые могут наноситься методом осаждения в вакууме или по золь-гель технологии, включают ЦТС, титанат бария и оксид цинка. Другие неограничивающие примеры материалов, подходящих для использования в качестве компонентов материала для пьезоэлектрического слоя, описаны в статьях Chu et al. Science, 313, (2006), pp. 334-336 и Bauer et al. Dielectrics and Electrical Insulation, IEEE Transactions, Vol. 13 (2006), No. 5, pp. 1149-1154 (которые включены в данное описание посредством ссылки). Кроме того, пьезоэлектрический слой может, в качестве опции, содержать адгезивный материал (которым, в качестве неограничивающих примеров, могут быть акрилированные уретаны, метакрилаты, меркаптоэфиры и материалы, отверждаемые УФ-излучением) или состоять из него. Пьезоэлектрический слой может наноситься при любых условиях и любым подходящим способом. В определенных вариантах данный слой наносят методом печати, таким как глубокая печать, при атмосферных условиях. Кроме того, пьезоэлектрические свойства могут быть приданы данному слою (описанными выше методами) до, во время или после его нанесения или образования на отражающем или поглощающем слое. Применительно к одному варианту пьезоэлектрического слоя, при приложении к сторонам единственной пьезокерамической пластины электрического поля, имеющего ту же полярность и ориентацию, что и первоначальное поляризующее поле, пластина увеличивается по толщине или в "продольном" направлении (т.е. вдоль оси поляризации). Одновременно пластина сжимается в "поперечном" направлении (т.е. в направлении, перпендикулярном оси поляризации). Для других пьезоэлектрических материалов может иметь место противоположная ситуация.

"Перераспределение"/"перераспределяемая": данные термины связаны с изменением положения, т.е. с перемещением текучей среды в описанном защитном устройстве в результате перетекания и/или расширения/сжатия текучей среды, так что по меньшей мере ее часть перемещается по меньшей мере на 1 мм или более чем на 5 мм, или более чем на 10 мм. Таким образом, перераспределение соответствует перемещению текучей среды или ее части внутри устройства из одного места в другое (посредством перетекания) или (альтернативно или дополнительно) расширению текучей среды при приложении к устройству внешнего стимула или его снятии (или при усилении или ослаблении этого стимула). Следовательно, в результате перераспределения вся масса текучей среды может переместиться, как одно целое, в пределах защитного устройства из одного места в другое. Альтернативно, перемещение может затронуть только часть текучей среды, тогда как положение другой ее части может остаться, по существу, неизменным. Альтернативно, положение основной массы текучей среды может оставаться, по существу, неизменным, а расширение, сжатие или изменение положения будет иметь место только для ее небольшой части. Таким образом, термин "перераспределение" охватывает любые масштабы движения, перетекания, расширения, сжатия, изменения положения любой части массы текучей среды в защитном устройстве, как это описано выше, по меньшей мере на 1 мм.

Защищаемый документ: данный термин применим к любому документу, предмету или изделию любой важности или ценности, который может стать объектом подделывания. В некоторых вариантах защищаемый документ может иметь особенности или устройства, служащие, чтобы показать, что документ, предмет или изделие является подлинным, а не поддельной копией такого документа, предмета или изделия. Например, защищаемые документы могут иметь средства защиты, такие как рассмотренные в данном описании. В качестве неограничивающих примеров, подобными защищаемыми документами могут являться идентификационные документы, такие как паспорта или иные подтверждения гражданства или места проживания, водительские права, банкноты, чеки, кредитные и банковские карты и другие документы, а также ярлыки и наклейки или другие средства защиты для предметов, имеющих денежную ценность, таких как модная одежда, аксессуары или любые иные брендированные продукты, применительно к которым желательно отметить или продемонстрировать их подлинность или легитимность, в отличие от поддельной копии. С учетом предполагаемого конечного пользователя и характеристик документа, предмета или изделия средства защиты могут быть связаны с ним неразрывно или с возможностью отделения от него. Применительно к банкноте материал подложки (например, бумага или пластик или их сочетание) может иметь толщину 5-100 мкм, предпочтительно 11-40 мкм или 80-100 мкм.

Защитное устройство и защитная особенность: данные термины относятся к любому устройству и к любой особенности, которые могут быть приданы защищаемому документу с целью сделать этот документ более трудным для копирования (реплицирования). В некоторых вариантах устройство может быть пленарным или тонким, так что оно, будучи нанесенным на документ, может казаться находящимся на одном уровне с его подложкой. Так, толщина устройства может составлять 0,1-20 мкм, предпочтительно 1-10 мкм. В других вариантах защитное устройство может иметь структуру, которая, при прикреплении устройства к подложке производит впечатление рельефного устройства, нанесенного тиснением.

"Окно": данный термин относится к зоне или к части защитного устройства, в которой компонент защитного устройства, такой как защитная нить, открыт для визуального осмотра, поскольку отсутствует какой-либо непрозрачный (светопоглощающий) материал, способный сделать эту часть невозможной для наблюдения. Окно может присутствовать, даже если защитное устройство или его компоненты перекрыты прозрачными или полупрозрачными слоями, например пленкой, поскольку предназначенные для наблюдения части защитной нити будут видны, по меньшей мере частично, и через пленку. В других вариантах, рассматриваемых в данном описании, термин "окно" относится к одной или более частям защитного устройства, в котором маскирующий слой не перекрывает все поверхности защитной нити, так что ее части открыты для визуальной инспекции в отраженном свете. В некоторых вариантах окно может соответствовать одной или более частям защитного устройства, которые открыты на обеих сторонах (лицевой и оборотной), так что эти, открытые части могут наблюдаться с любой стороны в отраженном свете и/или в проходящем свете при рассматривании на просвет.

Осуществление изобретения

Далее будут рассмотрены защитные устройства, которые, по меньшей мере в определенных вариантах, полезны в качестве средств защиты защищаемых документов. При этом изобретение охватывает сами эти устройства, снабженные ими защищаемые документы, а также способы их изготовления и использования. В защитных устройствах, разработанных ранее для использования в защищаемых документах, использовались изменение цвета и/или наблюдаемые изменения свойств с применением сложных многослойных оптических или электронных структур, так что они часто были дорогими в изготовлении. Изобретателям удалось создать совершенно новый класс защитных устройств, которые в определенных вариантах являются относительно простыми, прочными и недорогими. При этом соответствующие варианты описываемых далее защитных устройств способны изменять свой вид в результате оптических изменений, происходящих при взаимодействии с ними пользователя, непосредственно или с помощью соответствующего технического средства проверки.

С этой целью защитное устройство по изобретению содержит интегрированную в него текучую среду, которая является наблюдаемой и способной селективно перераспределяться в устройстве под воздействием внешнего стимула. В соответствующих вариантах под воздействием внешнего стимула могут изменяться, например, оптические свойства текучей среды в устройстве или его компонентах, ассоциированных с текучей средой. Устройства по изобретению не ограничены в отношении текучей среды, способов ее удерживания или перераспределения в устройстве и характера внешнего стимула. Далее будут охарактеризованы некоторые группы вариантов.

Так, определенные варианты охватывают любое устройство для защиты защищаемого документа, которое содержит по меньшей мере одну текучую среду, заключенную в устройстве. Текучая среда предпочтительно доступна для наблюдения пользователю устройством или документом, содержащим это устройство.

Текучая среда может быть заключена в устройстве с помощью любых средств. В качестве опции, в устройстве могут быть предусмотрены ограничения в отношении текучести или подвижности текучей среды. В других вариантах (рассмотренных далее) текучая среда под воздействием внешнего стимула может быть способной к перемещению (перетеканию), расширению и изменению положения (перераспределению) в пределах устройства.

В некоторых вариантах текучая среда может придавать устройству наблюдаемый вид, который не является легковоспроизводимым при копировании устройства посредством методов сканирования/распечатывания или фотокопирования. Наблюдаемый вид устройства может принимать любые подходящие формы и зависеть от природы текучей среды, ее компонентов и способов ее удерживания в устройстве. В качестве опции, текучая среда и/или любой компонент устройства, ассоциированный с ней, может испытывать оптическое изменение, обнаруживаемое невооруженным человеческим глазом, при приложении к устройству внешнего стимула. В других вариантах для детектирования оптического изменения может понадобиться техническое средство проверки (детекторное устройство). Таким образом, предлагается устройство для защиты защищаемого документа, содержащее по меньшей мере одну текучую среду, способную к перераспределению по устройству под воздействием внешнего стимула, приводящим к изменению местоположения по меньшей мере ее части по меньшей мере на 1 мм в результате по меньшей мере перетекания текучей среды и/или ее расширения, и/или ее сжатия, изменяющих (изменяющего) оптические свойства устройства.

Вместе с тем, в других вариантах, например использующих флюидные, нано- или микрофлюидные структуры, защитное устройство может содержать одну или более текучих сред, которые, в качестве опции, остаются неизменными в терминах распределения и/или вида устройства даже при приложении внешнего стимула. В таких устройствах флюидная структура, содержащая одну ил