Защитное устройство и способ его изготовления
Иллюстрации
Показать всеПредложено защитное устройство, содержащее: прозрачный слой, имеющий образованную в его поверхности первую рельефную структуру, создающую первый оптически изменяющийся эффект; увеличивающий отражение элемент, наложенный на первую рельефную структуру и воспроизводящий контур первого рельефа своей первой стороной, и вторую рельефную структуру, создающую оптически изменяющийся визуальный эффект и сформированную во второй стороне элемента, увеличивающего отражение. При этом элемент, увеличивающий отражение, содержит по меньшей мере первый слой, увеличивающий отражение, который образует первую и/или вторую сторону указанного элемента и содержит связующее, в котором диспергированы отражающие частицы. При рассматривании устройства сквозь прозрачный слой виден оптически изменяющийся эффект, созданный первой рельефной структурой, а при рассматривании устройства с другой стороны виден оптически изменяющийся эффект, созданный второй рельефной структурой. 3 н. и 34 з.п. ф-лы, 18 ил.
Реферат
Область техники
Изобретение относится к защитным устройствам, пригодным для установления аутентичности объектов, обладающих ценностью, в особенности защищенных документов, и к способам изготовления таких устройств. Более конкретно, изобретение относится к защитным устройствам, содержащим рельефную структуру, создающую оптически изменяющийся визуальный эффект, например голограмму или дифракционную решетку.
Уровень техники
Рельефные структуры, создающие оптически изменяющийся визуальный эффект, в частности голограммы и дифракционные решетки, в последние несколько лет получили широкое распространение с целью обеспечения защиты документов, обладающих ценностью, таких как банкноты, кредитные карты, паспорта и т.д. Обычно подобная структура создается на фольге переноса, а затем переносится с нее посредством горячей штамповки на подложку документа. Один из первых примеров такого подхода описан в US 4718377 А.
Позднее подобные структуры были использованы в комбинации с прозрачными окошками, формируемыми в подложке документа, чтобы наблюдать оптически изменяющийся эффект сквозь документ. Окошко может представлять собой отверстие, проходящее через один или более слоев подложки документа. Альтернативно, оно может соответствовать оптически прозрачной зоне подложки документа. Пример рельефной структуры, создающей оптически изменяющийся визуальный эффект, локализованный в области окошка, которое выполнено, как отверстие в документе, описан в GA 2163528 С. Пример рельефной структуры, создающей оптически изменяющийся визуальный эффект, локализованный в области окошка, которое выполнено, как прозрачная область документа (конкретно полимерной банкноты), описан в WO 2008/031170 А.
Преимущество помещения защитного устройства в окошко состоит в том, что устройство можно рассматривать с обеих сторон документа. Возможность наблюдать защитный визуальный эффект с двух сторон защитного устройства является желательной, т.к. это увеличивает трудность подделывания. Примеры устройств, демонстрирующих защитный эффект с обеих сторон, описаны в СА 2163528 С, US 2005/0104364 A, US 2007/0114787 А, СА 2717775 А и СА 2611195 А. Однако продолжает ощущаться потребность в повышении уровня защиты, обеспечиваемого такими устройствами, чтобы опережать потенциальных изготовителей подделок.
Раскрытие изобретения
Согласно изобретению предлагается защитное устройство, содержащее: прозрачный слой, имеющий образованную в его поверхности первую рельефную структуру, создающую первый оптически изменяющийся эффект;
увеличивающий отражение элемент, наложенный на первую рельефную структуру и воспроизводящий контур первого рельефа своей первой стороной,
и вторую рельефную структуру, создающую оптически изменяющийся визуальный эффект и сформированную во второй стороне элемента, увеличивающего отражение, при этом
элемент, увеличивающий отражение, содержит по меньшей мере первый слой, увеличивающий отражение, который образует первую и/или вторую сторону указанного элемента и содержит связующее, в котором диспергированы отражающие частицы,
при рассматривании устройства сквозь прозрачный слой виден оптически изменяющийся эффект, созданный первой рельефной структурой, а при рассматривании устройства с другой стороны виден оптически изменяющийся эффект, созданный второй рельефной структурой.
Как будет описано далее, такая конфигурация делает возможным использование двух различных рельефных структур и, следовательно, создание на обеих сторонах устройства различных оптических эффектов. Это обеспечивается тем, что только первая сторона элемента, увеличивающего отражение, воспроизводит первую рельефную структуру, тогда как на другой его стороне сформирована вторая (предпочтительно иная) рельефная структура. Обычные технологии для достижения этого результата предусматривают применение двух последовательных металлизаций: первое нанесение металла производится, чтобы получить отражающий слой, делающий видимой первую рельефную структуру, а второе нанесение металла - чтобы получить второй отражающий слой, делающий видимой вторую, сформированную после этого, рельефную структуру. Однако необходимость двух таких нанесений делает процесс изготовления сложным и медленным. При этом крайне трудно обеспечить пространственное согласование двух металлизаций с высокой точностью.
Благодаря использованию, для формирования одной или обеих сторон увеличивающего отражение элемента, слоя, увеличивающего отражение и содержащего связующее в форме дисперсии отражающих частиц (например металлическиъ хлопьев, оптически изменяющихся частиц или оптически изменяющихся магнитных частиц), для защитного устройства отпадает необходимость в двух металлизациях, поскольку отражающий слой, образованный связующим/частицами, обеспечивает отражающие свойства, требуемые для того, чтобы сделать видимой по меньшей мере одну из рельефных структур. В результате процесс изготовления существенно упрощается. Кроме того, поскольку такой материал может наноситься точно контролируемым образом, например посредством технологий печати, может быть обеспечено очень точное пространственное согласование с рельефными структурами и с устройством в целом. Например, если элемент, увеличивающий отражение, состоит только из первого слоя, увеличивающего отражение, точное согласование между областью оптически изменяющегося эффекта, генерируемого первой рельефной структурой, и областью подобного эффекта, генерируемого второй рельефной структурой, будет обеспечиваться автоматически, поскольку обе эти области будут видимы только в зоне слоя, увеличивающего отражение. В общем случае "элемент, увеличивающий отражение" - это та часть устройства, находящаяся между двумя рельефными структурами, в которой оптически изменяющийся эффект, создаваемый одной или обеими рельефными структурами, становится видимым благодаря соответствующим отражающим свойствам данного элемента.
Как будет показано далее, вторая рельефная структура, создающая оптически изменяющийся визуальный эффект, в оптимальном варианте образуется путем придания (например тиснением) первому слою, увеличивающему отражение, требуемого контура (как вариант, с использованием промежуточного слоя) после того, как этот слой будет нанесен на первую рельефную структуру. Чтобы это было возможным, указанный первый слой предпочтительно содержит материал, который является формуемым, по меньшей мере до его отверждения. Применимы и другие технологии получения двух рельефных структур на обеих сторонах элемента, увеличивающего отражение. Толщина элемента, увеличивающего отражение, предпочтительно задается достаточной, чтобы предотвратить взаимные помехи со стороны первой и второй рельефных структур. Поэтому, если это желательно, две рельефные структуры могут отличаться одна от другой и демонстрировать различные эффекты, не оказывая взаимного влияния. Соответственно, в предпочтительных вариантах элемент, увеличивающий отражение, имеет толщину (измеряемую в направлении, перпендикулярном плоскости устройства), превышающую значения глубины профилей каждой из первой и второй рельефных структур. Наиболее желательно, чтобы толщина элемента, увеличивающего отражение, равнялась сумме указанных значений (т.е. максимальных амплитуд профилей) или превышала ее. Например, типичные дифракционные рельефные структуры, такие как голограммы, могут иметь глубину профиля порядка 50-500 нм, преимущественно 80-150 нм. По контрасту с ними, элемент, увеличивающий отражение, будет предпочтительно иметь толщину по меньшей мере 0,3 мкм, в более типичном варианте по меньшей мере 1 мкм.
В особенно предпочтительных вариантах поперечные размеры элемента, увеличивающего отражение, меньше, чем поперечные размеры защитного устройства. Такое выполнение подчеркивает точное согласование между двумя защитными эффектами, видимыми с каждой стороны, поскольку они будут ограничены прозрачными зонами устройства и любое их рассогласование в поддельной версии будет вполне очевидным.
Как уже было упомянуто, элемент, увеличивающий отражение, может состоять только из первого слоя, увеличивающего отражение. Однако в особенно предпочтительных вариантах первый слой, увеличивающий отражение, образует первую или вторую сторону элемента, увеличивающего отражение, а элемент, увеличивающий отражение, дополнительно содержит второй слой, увеличивающий отражение, который образует другую, вторую или первую сторону этого элемента. Такое выполнение может быть использовано, например, чтобы придать двум рельефным структурам различные отражающие характеристики. Если это желательно, элемент, увеличивающий отражение, может содержать также, между первым и вторым слоями, увеличивающими отражение, дополнительные слои, которые не будут видны при использовании. В наиболее предпочтительном варианте второй слой, увеличивающий отражение, образует первую сторону элемента, увеличивающего отражение, а первый слой, увеличивающий отражение, образует его вторую сторону.
Первый и второй слои, увеличивающие отражение, могут иметь различные площади. Однако в особенно предпочтительных вариантах поперечные размеры первого слоя, увеличивающего отражение, соответствуют поперечным размерам второго слоя, увеличивающего отражение. При таком выполнении два оптически изменяющихся эффекта будут точно согласованы друг с другом. С одной стороны устройства будет виден только первый слой, увеличивающий отражение, а с другой его стороны - только второй такой слой. В частности, если два рельефа генерируют два различных оптически изменяющихся эффекта, это может создать впечатление наличия двух точно согласованных защитных устройств (тогда как фактически такое впечатление достигнуто посредством единственного устройства) или единственного устройства, демонстрирующего различные эффекты при различных углах рассматривания. В результате обеспечивается поразительный визуальный эффект, который крайне трудно подделать.
Как будет показано далее, особенно хорошие результаты в этом случае могут быть достигнуты при использовании первого слоя, увеличивающего отражение, в качестве маски с удалением (например посредством травления) тех частей второго слоя, увеличивающего отражение, которые не покрыты первым таким слоем,. Поэтому первый слой, увеличивающий отражение, предпочтительно содержит резистивный материал, который является устойчивым к травящему агенту, пригодному для удаления из устройства материала второго слоя, увеличивающего отражение.
Независимо от того, содержит ли элемент, увеличивающий отражение, какие-либо слои в дополнение к первому слою, увеличивающему отражение, две поверхности данного слоя предпочтительно имеют различные контуры. Так, если первый слой, увеличивающий отражение, формирует обе поверхности элемента, увеличивающего отражение, две поверхности этого слоя предпочтительно будут нести различные рельефные структуры, создающие оптически изменяющиеся визуальные эффекты. Если же только одна из поверхностей первого слоя, увеличивающего отражение, образует одну из поверхностей элемента, увеличивающего отражение, эта поверхность будет снабжена рельефной структурой, создающей оптически изменяющийся визуальный эффект, тогда как другая поверхность может иметь произвольный контур (в том числе плоский) и контактировать с другим слоем элемента, увеличивающего отражение.
Первый слой, увеличивающий отражение, может иметь любой состав, пригодный для обеспечения требуемых отражающих свойств и формуемости, рассмотренных выше. Предпочтительно он содержит полимерное связующее, в котором диспергированы отражающие частицы, более предпочтительно частицы отражающей краски, наиболее предпочтительно термопластичной отражающей краски. В частности, данный слой может содержать полимер (такой как виниловая смола), содержащий отражающие частицы. Отражающие частицы могут быть, например, металлическими, оптически изменяющимися частицами (например частицами, изменяющими цвет) или оптически изменяющимися магнитными частицами. Желательно, чтобы первый слой, увеличивающий отражение, содержал материал с температурой формования, меньшей, чем у прозрачного слоя. Это означает, что температура, необходимая, чтобы оттиснуть или другим способом сформировать вторую рельефную структуру в первом слое, увеличивающем отражение, предпочтительно является более низкой, чем та, при которой материал прозрачного слоя будет размягчаться или течь. В результате первая рельефная структура не будет повреждена при формировании второй структуры. Первый слой, увеличивающий отражение, может содержать, например, термопластичное полимерное связующее. В предпочтительных примерах первый слой, увеличивающий отражение, содержит фотоактивный отверждающий агент, предпочтительно отверждающий агент, активируемый УФ излучением.
Первый слой, увеличивающий отражение, может иметь однородный вид по всей поверхности. Однако в предпочтительных примерах сложность защитного устройства может быть повышена приданием этому слою паттерна. Таким образом, первый слой, увеличивающий отражение, предпочтительно содержит два или более материалов, каждый из которых содержит связующее с диспергированными в нем отражающими частицами, оптически отличимыми (для глаза человека или аппаратуры) одни от других, и которые образуют паттерн. Так, первый слой, увеличивающий отражение, может формироваться в виде паттерна из различных материалов, каждый из которых содержит отражающие частицы. Например, чтобы получить наблюдаемый паттерн, в одной области слой может содержать частицы алюминия, а в другой области -частицы меди. Альтернативно (как будет показано далее), отражающие частицы могут быть одинаковыми во всем слое, но материалы, в которых они диспергированы, могут быть различными, например содержащими различные окрашивающие вещества.
В наиболее эффективном варианте второй слой, увеличивающий отражение, содержит один или более металлов или их сплавов, предпочтительно медь, алюминий, никель или хром (или любые их сплавы). Использование слоя металла, образующего первую или вторую сторону элемента, увеличивающего отражение, обеспечивает особенно яркое воспроизведение оптически изменяющегося эффекта, генерируемого рельефом, образованным в этой стороне элемента. Тем самым будет создан контраст с оптически изменяющимся эффектом, генерируемым рельефом, образованным в поверхности, сформированной связующим/частицами (первого) отражающего слоя на другой стороне элемента, поскольку данный эффект будет менее ярким вследствие менее интенсивного зеркального отражения. В подлинном устройстве это различие, которое может быть идентифицировано путем сравнения двух сторон, будет служить еще одним критерием аутентичности. Второй слой, увеличивающий отражение, может быть сформирован в виде паттерна из различных материалов, например из двух или более различных металлов, как это описано в ЕР 1294576 А.
Альтернативно, второй слой, увеличивающий отражение, может содержать любой из следующих компонентов:
- оптическую интерференционную тонкопленочную структуру;
- слой, содержащий металлические частицы, оптически изменяющиеся частицы или оптически изменяющиеся магнитные частицы;
- слой фотонного кристалла или
- жидкокристаллический слой.
Такие материалы могут быть использованы для придания устройству дополнительных визуальных эффектов, например способности демонстрировать различные цвета при различных углах рассматривания ("цветовой сдвиг"), которые будут представляться наложенными на визуальный эффект, созданный рельефной структурой.
Поперечные размеры элемента, увеличивающего отражение, предпочтительно задают защитный или декоративный контур или паттерн, предпочтительно рисунок из тонких линий, или информационный элемент, предпочтительно цифру, букву, буквенно-цифровой текст, символ или графику. В частности, если все слои отражающего элемента имеют общую площадь, данный контур или паттерн определяет границы оптически изменяющихся эффектов, видимых с обеих сторон устройства, и, следовательно, способствует созданию впечатления присутствия двух устройств с крайне высокой степенью пространственного согласования. В эффективных вариантах элемент, увеличивающий отражение, содержит по меньшей мере две пространственно разделенные области, которые воспринимаются как дискретные участки. Тем самым повышается сложность устройства. В других предпочтительных вариантах элемент, увеличивающий отражение, может содержать растр, образованный дискретными элементами. Как правило, такие элементы будут слишком мелкими, чтобы они воспринимались невооруженным глазом как индивидуальные элементы. Области с растром могут быть сделаны полупрозрачными, по меньшей мере в проходящем свете.
Первый и второй слои, увеличивающие отражение, могут иметь, по существу, одинаковый цвет, например серебристый. Однако в других предпочтительных вариантах наблюдаемый цвет первого слоя, увеличивающего отражение, отличается от наблюдаемого цвета второго слоя, увеличивающего отражение, по меньшей мере при освещении излучением с выбранными длинами волн. В результате оптически изменяющийся эффект, создаваемый первой рельефной структурой, и оптически изменяющийся эффект, создаваемый второй рельефной структурой, имеют различные цвета. Этот результат может быть обусловлен различием цветов, присущим двум материалам (например, первый слой, увеличивающий отражение, может содержать частицы алюминия и поэтому иметь серебристый цвет, тогда как второй слой, увеличивающий отражение, может содержать медь и поэтому казаться бронзовым). В других предпочтительных случаях первый слой, увеличивающий отражение, может содержать вещество, создающее оптический эффект, наблюдаемый при освещении на длинах волн в видимом или невидимом диапазоне, и предпочтительно способное придать цветной оттенок первому слою, увеличивающему отражение. При этом присутствие вещества (веществ), создающего (создающих) оптический эффект (оптические эффекты), может приводить или не приводить к различию в цветах двух слоев, увеличивающих отражение.
Следует отметить, что в данном описании термин "цвет" должен пониматься как охватывающий не только цвета, которые видны в видимом свете, но и оптические эффекты, которые нельзя видеть при обычных условиях освещения (т.е. при освещении в видимом диапазоне длин волн) и которые становятся различимыми только при освещении на конкретных длинах волн вне видимого диапазона, т.е. лежащих в УФ (ультрафиолетовом) или ИК (инфракрасном) диапазоне. При этом термин "цвет" охватывает все различимые тона и оттенки, включая черный, серый и серебристый, а также такие цвета, как красный, синий, зеленый и др.
В особенно предпочтительных вариантах вещество, создающее оптический эффект (оптические эффекты) придает соответствующему слою цветной оттенок, цвет которого различим при освещении излучением в видимом диапазоне. В результате ожидаемый вид устройства можно проверить без необходимости в каком-то специальном освещении. В других предпочтительных вариантах вещество (вещества), создающее (создающие) оптический эффект (оптические эффекты), видно (видны) только при освещении излучением с выбранными длинами волн, находящимися вне видимого спектра, предпочтительно в ультрафиолетовом или инфракрасном диапазоне. Это создает более скрытный элемент защиты, наличие которого может проверяться визуально или аппаратно.
В некоторых предпочтительных вариантах вещество (вещества), создающее (создающие) оптический эффект (оптические эффекты), изменяет (изменяют) свой вид при изменении одной или более из следующих физических величин: температура, давление, механическое напряжение или электрический потенциал. Так, можно использовать термохромные, пьезохромные или электрохромные вещества. В каждом случае изменение вида вещества можно будет наблюдать, в зависимости от вида вещества, в видимом диапазоне или вне этого диапазона, причем этот вид может изменяться при переходе из одного диапазона в другой.
Вещество (вещества), создающее (создающие) оптический эффект (оптические эффекты), предпочтительно содержит (содержат) красители и/или пигменты. Красители являются предпочтительными в отношении сохранения оптической прозрачности слоя (слоев).
Как уже было упомянуто, особенно желательно, чтобы первая рельефная структура, создающая оптически изменяющийся визуальный эффект, отличалась от второй рельефной структуры, создающей оптически изменяющийся визуальный эффект, в результате чего первый и второй оптически изменяющиеся эффекты являются различными. Например, каждый рельеф может обеспечивать различный контент изображения (например два различных голографических изображения) и/или основываться на другом принципе генерирования оптически изменяющегося рельефа (например один рельеф может быть голограммой, а другой дифракционной решеткой). Однако это условие не является критичным, и, если это желательно, две рельефные структуры могут быть идентичными.
В особенно предпочтительном примере первая рельефная структура, создающая оптически изменяющийся визуальный эффект, сконфигурирована для демонстрирования изображения объекта при наблюдении в первом направлении, а вторая рельефная структура, создающая оптически изменяющийся визуальный эффект, сконфигурирована для демонстрирования изображения того же объекта во втором направлении, предпочтительно развернутом на 180° относительно первого направления. Так, первая рельефная структура может воспроизводить изображение головы человека, рассматриваемой спереди, а вторая рельефная структура может воспроизводить вид того же человека сзади. Альтернативно, "объект" может содержать две или более букв, цифр или других символов, представляющихся расположенными друг перед другом, причем кажущийся порядок их расположения в изображении, создаваемом одним рельефом, будет обратным по отношению к изображению, создаваемому другим рельефом. В результате создается устройство, производящее сильное визуальное впечатление, которое предельно легко узнать и описать.
Наиболее желательно, чтобы первая и вторая рельефные структуры, создающие оптически изменяющиеся визуальные эффекты, находились в точном пространственном согласовании одна с другой. В результате два оптически изменяющихся эффекта будут пространственно согласованы друг с другом (т.е. будут иметь одно и то же взаимное положение в каждом из серии идентичных устройств). Однако это условие не является существенным.
Желательно, чтобы каждая рельефная структура, создающая оптически изменяющийся визуальный эффект, содержала: голограмму, дифракционную решетку, кинеграмму (Kinegram™) или неголографическую микрооптическую структуру, такую как призматическая структура. Примеры призматических структур, пригодных для осуществления изобретения, включают (не ограничиваясь ими) серию параллельных прямых призм с плоскими гранями, установленных с образованием канавок, нарезанный массив тетраэдров, массив квадратных пирамид, массив структур из уголковых отражателей и массив уголковых отражателей с шестиугольными гранями. Ко второму предпочтительному типу микрооптической структуры относится структура, действующая, как микролинзы, например выполненные из однородного материала и преломляющие свет своими криволинейными поверхностями, такие как плосковыпуклые, двояковыпуклые, плосковогнутые и двояковогнутые микролинзы. Другие приемлемые микрооптические структуры используют геометрические профили на основе купольных форм, полусфер, шестигранников, квадратов, конусов, ступенчатых структур, кубов, пилообразных структур, фацетных структур или их комбинаций.
Прозрачному слою можно придавать различные формы, частично зависящие от того, каким образом защитное устройство будет встроено в объект, обладающий ценностью, или нанесено на него. В некоторых предпочтительных примерах прозрачный слой содержит термопластичный полимер, например образующий часть полотна подложки (в частности выполненной из полиэстера), которая может служить основой для защитного устройства в целом или даже для защищенного документа, частью которого станет защитное устройство после его изготовления. В таких случаях первая рельефная структура может быть сформирована в поверхности термопластика, например, посредством обычных технологий тиснения с применением тепла и давления. В других предпочтительных реализациях прозрачный слой может содержать отверждаемый полимер, предпочтительно полимер, отверждаемый УФ излучением. Так, рельеф может быть образован в покрытии из смолы, отверждаемой УФ излучением, методом полива с отверждением.
Как уже отмечалось, в некоторых вариантах прозрачный слой образует интегральную часть подложки, предпочтительно подложки защищенного документа или защитного изделия. Например, рельефная структура может быть оттиснута непосредственно в прозрачном слое, образующем подложку полимерной (или композитной полимерно-бумажной) банкноты или подложку защитного изделия (такого как защитная нить или фольга), которое затем будет встроено в защищаемый документ или другой объект, обладающий ценностью, или нанесено на него. В других предпочтительных вариантах прозрачный слой нанесен на подложку, предпочтительно на подложку защищенного документа или защитного изделия. Этот вариант применим, например, если первый рельеф, в частности отверждаемый рельеф, сформирован в покрытии или в другом слое, нанесенном на подложку.
Если устройство должно изготавливаться независимо от защищаемого документа или другого объекта, обладающего ценностью, на котором оно должно быть закреплено, устройство предпочтительно будет дополнительно содержать один или более прозрачных адгезивных слоев, образующих наружный слой на любой стороне (образующих наружные слои на обеих сторонах устройства). При выборе прозрачного адгезива различимость оптически изменяющегося эффекта не уменьшится.
Изобретение предлагает также защитное изделие, содержащее описанное защитное устройство и, предпочтительно, ленту или лист переноса, защитную нить, фольгу, этикетку, полоску или защитный патч (patch). Предлагается также защищенный документ, содержащий описанное защитное устройство или описанное защитное изделие и предпочтительно представляющий собой банкноту, чек, идентификационный документ, сертификат, акцию, визу, паспорт, водительские права, банковскую или идентификационную карту.
Предлагается также способ изготовления защитного устройства, включающий: формирование в поверхности прозрачного слоя первой рельефной структуры, создающей оптически изменяющийся визуальный эффект;
нанесение на первую рельефную структуру увеличивающего отражение элемента, воспроизводящего своей первой стороной контур первого рельефа, причем элемент, увеличивающий отражение, содержит по меньшей мере первый слой, увеличивающий отражение, который образует первую и/или вторую сторону указанного элемента и содержит связующее, в котором диспергированы отражающие частицы, и
формирование во второй стороне элемента, увеличивающего отражение, второй рельефной структуры, создающей оптически изменяющийся визуальный эффект.
В результате при рассматривании устройства сквозь прозрачный слой виден оптически изменяющийся эффект, созданный первой рельефной структурой, а при рассматривании устройства с другой стороны виден оптически изменяющийся эффект, созданный второй рельефной структурой.
Благодаря нанесению на первую рельефную структуру увеличивающего отражение элемента, имеющего по меньшей мере слой связующего, содержащий отражающие частицы, с последующим формированием в указанном элементе второго рельефа двустороннее устройство, в котором оптические эффекты на каждой стороне не зависят друг от друга, может быть создано без необходимости осуществления двух металлизаций. Первый слой, увеличивающий отражение, обеспечивает наблюдаемость одной или обеих рельефных структур. Следует отметить, что первая и вторая рельефные структуры формируются посредством двух различных операций по формированию рельефа.
Может использоваться элемент, увеличивающий отражение, имеющий любые свойства или характеристики, описанные выше, и предпочтительно покрывающий площадь, меньшую, чем полная площадь защитного устройства, т.е. элемент, увеличивающий отражение, отсутствует по меньшей мере в части устройства, которая может быть прозрачной.
Как уже было упомянуто, элемент, увеличивающий отражение, может состоять только из первого слоя, увеличивающего отражение. Однако в предпочтительном варианте нанесение элемента, увеличивающего отражение, включает нанесение на первую рельефную структуру второго слоя, увеличивающего отражение, до или после нанесения первого слоя, увеличивающего отражение, так что указанный первый слой образует первую или вторую сторону элемента, увеличивающего отражение, а указанный второй слой образует другую, вторую или первую сторону. В наиболее предпочтительном варианте нанесение элемента, увеличивающего отражение, включает нанесение на первую рельефную структуру второго слоя, увеличивающего отражение, до нанесения первого слоя, увеличивающего отражение, так что указанный первый слой образует вторую сторону элемента, увеличивающего отражение, а второй слой, увеличивающий отражение, образует его первую сторону. Применение двух слоев, увеличивающих отражение, можно использовать, чтобы придать различные отражающие свойства каждому оптически изменяющемуся эффекту.
Желательно, чтобы второй слой, увеличивающий отражение, содержал один или более металлов или их сплавов, предпочтительно медь, алюминий, никель или хром (или любые их сплавы). Как уже было упомянуто, применение отражающего слоя из металла обеспечивает особенно яркое воспроизведение оптически изменяющегося эффекта В особенно предпочтительных вариантах второй слой, увеличивающий отражение, наносят методом вакуумного напыления (например распылением, резистивным термическим испарением или испарением электронным пучком) или методом химического осаждения из паровой фазы. Если это представляется желательным, второй слой, увеличивающий отражение, может быть сформирован, как паттерн из двух или более материалов, например из двух или более различных металлов, чтобы придать устройству дополнительный уровень сложности. В ЕР 1294576 А описана пространственная модуляция отражающего слоя с подобным использованием двух или более металлов.
Альтернативно, второй слой, увеличивающий отражение, может содержать любой из следующих компонентов:
- оптическую интерференционную тонкопленочную структуру;
- слой, содержащий металлические частицы, оптически изменяющиеся частицы или оптически изменяющиеся магнитные частицы;
- слой фотонного кристалла или
- жидкокристаллический слой.
Первый слой, увеличивающий отражение, может быть нанесен по любой технологии, например методами нанесения покрытий или технологий переноса. Однако его предпочтительно наносят посредством печати, предпочтительно с использованием глубокой печати, флексографической печати или печати с вырубкой. Подобные печатные технологии обеспечивают прецизионное управление формой или паттерном, согласно которой (которому) формируется наносимый слой. Первый слой, увеличивающий отражение, предпочтительно наносят таким образом, что его поперечные размеры задают защитный или декоративный контур или паттерн, предпочтительно рисунок из тонких линий, или информационный элемент, предпочтительно цифру, букву, буквенно-цифровой текст, символ или графику. Данный слой желательно нанести так, чтобы он включал в себя по меньшей мере две пространственно разделенные области, которые воспринимаются как дискретные участки. Первый слой, увеличивающий отражение, может быть нанесен, как растр, образованный дискретными элементами.
В наиболее предпочтительном варианте способ дополнительно включает удаление, после нанесения первого слоя, увеличивающего отражение, материала второго слоя, увеличивающего отражение, из зон устройства, в которых указанный второй слой не покрыт указанным первым слоем, с приведением поперечных размеров первого и второго слоев, увеличивающих отражение, во взаимное соответствие. В результате демонстрируется предельно высокая степень достижимого пространственного согласования и создается впечатление присутствия двух (предпочтительно различных) защитных устройств, находящихся в точном пространственном согласовании.
Материал второго слоя, увеличивающего отражение, может быть удален посредством любой технологии, использующей первый слой, увеличивающий отражение как маску для задания областей, подлежащих удалению. Например, данный материал может быть удален лазерной абляцией или ионным травлением. Однако наиболее предпочтительно производить удаление посредством травления, при котором первый слой, увеличивающий отражение, действует как материал, устойчивый к травящему агенту.
Первый слой, увеличивающий отражение, может обладать любыми из описанных выше свойств и характеристик. В особенно предпочтительных вариантах данный слой содержит фотоактивный отверждающий агент, предпочтительно отверждающий агент, активируемый УФ излучением. При этом способ включает частичное отверждение первого слоя, увеличивающего отражение, до формирования второй оптически изменяющейся рельефной структуры и/или полное отверждение первого слоя, увеличивающего отражение, после формирования второй оптически изменяющейся рельефной структуры. В таких вариантах первый слой, увеличивающий отражение, может быть нанесен в относительно текучей форме, например посредством печати, а затем отвержден посредством облучения или иного воздействия (например УФ излучением) до промежуточного состояния, в котором материал все еще является формуемым. После того как в слое был оттиснут второй рельеф (или во время тиснения), материал может быть дополнительно отвержден, чтобы обеспечить сохранение рельефной структуры. Применимы и другие подходящие технологии отверждения, например отверждение с тепловым воздействием.
Как описано выше, первый и второй слои, увеличивающие отражение, могут иметь различные оптические характеристики, например цвета, а первый слой, увеличивающий отражение, может содержать вещество, создающее оптический эффект.
Первую и вторую рельефные структуры, создающие оптически изменяющиеся визуальные эффекты, предпочтительно формируют с взаимным пространственным согласованием, например путем тиснения (или формования иным методом) каждого рельефа в ходе поточного процесса изготовления. При этом каждая из первой и второй рельефных структур, создающих оптически изменяющиеся визуальные эффекты, может формироваться путем тиснения или полива с отверждением.
Первый прозрачный слой может содержать термопластичный полимер, предпочтительно снабженный отверждающим агентом, или отверждаемый полимер, предпочтительно отверждаемый УФ излучением. Способ предпочтительно может включать отверждение первого прозрачного слоя до формирования второй структуры, создающей оптически изменяющийся визуальный эффект. Данная операция может выполняться после или во время формирования первого рельефа и до или после нанесения элемента, увеличивающего отражение.
Любые другие описанные свойства и характеристики защитного устройства могут быть обеспечены соответствующей адаптацией способа по изобретению.
Если защитное устройство выполнено, как защитное изделие, оно может быть встроено в защищаемый документ или закреплено на нем посредством любой известной технологии, например горячей штамповкой, холодной адгезией, ламинированием, включением в процесс изготовления бумаги и т.д. Защитное устройство предпочтительно размещают так, чтобы оно по меньшей мере частично, а предпочтительно полностью перекрывало в документе область окошка, например в виде отверстия или прозрачной части, кот