ОПТИЧЕСКИЙ АУТЕНТИФИКАЦИОННЫЙ КОМПОНЕНТ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ УПОМЯНУТОГО КОМПОНЕНТА Российский патент 2015 года по МПК B42D25/324 B42D25/40 G02B5/18 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к области защитной маркировки. В частности, оно касается оптического компонента, предназначенного для проверки аутентичности товара или документа, а также способа изготовления такого компонента.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Человеческий глаз в основном обладает чувствительностью к трем параметрам: цвету, контрасту и рельефу. Существуют разные типы компонентов защитной маркировки, и оптическое поведение этих компонентов может быть самым разным.

Среди компонентов, отличающихся особым оптическим поведением, известен защитный компонент, содержащий цветной субтрактивный дифракционный фильтр, описанный во французском патенте FR2509873. На фиг. 1 показан в разрезе известный цветной субтрактивный дифракционный фильтр 100. Фильтр 100 содержит полиэфирную пленку 101, покрытую слоем 102 лака с тиснением, нанесенного посредством тиснения известным образом для получения дифракционных структур, предназначенных для аутентификации документов. Рельефная поверхность имеет вид периодичной решетки, глубина и период которой составляют соответственно примерно от ста до нескольких сот нанометров. На рельефную поверхность посредством вакуумного напыления наносят слой прозрачного диэлектрического материала 103 с высоким показателем преломления, а затем обычным способом покрытия наносят слой 104 с низким показателем преломления, близким к показателю преломления лака с тиснением. Таким образом, достигают значительных изменений показателя преломления между тонким осажденным слоем 103 и материалами подложки 102 и оболочки 104. Полученная таким образом сборка может быть затем покрыта адгезивной пленкой 105, нанесенной, например, путем покрытия или ламинирования для облегчения нанесения на защищаемый документ.

Такой компонент ведет себя, как структурированный волновод, позволяющий возбуждать резонансы направляемых мод на разных длинах волны в зависимости от поляризации. При отражении такой компонент ведет себя так же, как цветное зеркало, цвет которого меняется в зависимости от направления наблюдения. Цветовые характеристики компонента 100 для каждого угла отраженного света 108 зависят, в частности, от направления падающего света 107 и от физических параметров компонента, таких как период дифракционных элементов 106, толщина тонкого слоя 103 и показатели преломления материалов, образующих фильтр. Такой компонент производит цветовой эффект, меняющийся в зависимости от направлений освещения и наблюдения. Так, компонент имеет первый цвет в одном определенном направлении наблюдения и второй цвет во втором направлении наблюдения, перпендикулярном к первому направлению и полученном посредством азимутального поворота компонента, когда наблюдатель располагается под заданными углами падения и отражения. Преимуществом такого защитного компонента является его хорошая работа в условиях рассеянного освещения, и его принято считать чрезвычайно устойчивым к подделкам.

Вместе с тем, человеческий глаз является также чувствительным к параметру рельефа, а такой компонент позволяет наблюдать только двухмерные изображения.

Настоящим изобретением предлагается оптический компонент, который имеет, в частности, преимущества цветного субтрактивного фильтра, в частности, переменный цвет в зависимости от направления наблюдения, и дополнительно обеспечивает визуальный эффект трехмерного рельефа. Это позволяет, в частности, добавить второй селективный критерий визуального восприятия и обеспечивает лучшее распознавание и запоминание изображения наблюдателем.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩЕСТВА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Первым объектом изобретения является оптический аутентификационный компонент, видимый при отражении, содержащий:

- по меньшей мере, одну рельефную структуру, выполненную на подложке с показателем преломления n₀,

- тонкий слой диэлектрического материала с показателем преломления n₁, отличным от показателя преломления n₀, нанесенный на упомянутую структуру,

- слой материала с показателем преломления n₂, близким к n₀, инкапсулирующий структуру, покрытую тонким слоем,

при этом упомянутая структура имеет первый рисунок, модулированный вторым рисунком:

- при этом первый рисунок является барельефом, содержащим совокупность граней, формы которых определяют таким образом, чтобы моделировать рельефное изображение рельефного объекта,

- второй рисунок является периодичной решеткой, определяемой таким образом, чтобы после нанесения тонкого слоя и инкапсуляции упомянутой структуры модулировать первый рисунок с целью получения первого цвета в первом направлении наблюдения и отличного от него второго цвета во втором направлении наблюдения, полученном путем азимутального поворота компонента.

Согласно примеру выполнения, первый рисунок вычисляют таким образом, чтобы во время наблюдения компонента для контроля аутентичности получить распознаваемый графический знак.

Согласно примеру выполнения, разность Δn показателя преломления между показателями n₁ и n₀ примерно превышает 0,5.

Согласно примеру выполнения, материал с показателем n₁ содержит, по меньшей мере, один из материалов из группы, состоящей из: сульфида цинка, диоксида титана.

Согласно примеру выполнения, глубина первого рисунка составляет от 0,5 до 7 микрон, и глубина второго рисунка составляет от 50 до 300 нанометров.

Согласно примеру выполнения, шаг второго рисунка составляет от 200 до 500 нанометров.

Согласно примеру выполнения, минимальный зазор между более чем 90% пар смежных вершинных линий первого рисунка, по меньшей мере, в два раза превышает шаг второго рисунка.

Согласно примеру выполнения, второй рисунок является периодичной решеткой в одном измерении.

Согласно примеру выполнения, второй рисунок является периодичной решеткой в двух измерениях.

Согласно примеру выполнения, подложка и материал тонкого слоя являются прозрачными.

Согласно примеру выполнения, компонент дополнительно содержит:

- слой полимера, нанесенный на подложку,

- непрозрачный слой, нанесенный на слой (50) инкапсуляции,

- слой клея, нанесенный на непрозрачный слой для сцепления с поверхностью документа.

Согласно примеру выполнения, сечение первого рисунка имеет форму с множественными уровнями.

Вторым объектом изобретения является способ изготовления оптического аутентификационного компонента, содержащий формирование, по меньшей мере, рельефной структуры, выполняемой на подложке с показателем преломления n₀, при этом упомянутая структура имеет первый рисунок, модулированный вторым рисунком,

- при этом первый рисунок является барельефом, содержащим совокупность граней, формы которых определяют таким образом, чтобы моделировать рельефное изображение рельефного объекта,

- второй рисунок является периодичной решеткой, определяемой таким образом, чтобы после нанесения тонкого слоя и инкапсуляции упомянутой структуры модулировать первый рисунок с целью получения первого цвета в первом направлении наблюдения и отличного от него второго цвета во втором направлении наблюдения, полученном путем азимутального поворота компонента,

при этом способ дополнительно содержит:

- этап нанесения на упомянутую структуру тонкого слоя диэлектрического материала с первым показателем преломления n₁,

- этап инкапсуляции, состоящий в нанесении на структуру, покрытую упомянутым тонким слоем, слоя материала со вторым показателем преломления n₂, близким к n₀.

Согласно примеру выполнения, первый рисунок рассчитывают на основании изображения упомянутого объекта, кодирующего рельеф по нескольким уровням серого.

Согласно примеру выполнения, формирование рельефной структуры на подложке содержит создание оптического шаблона, включающего в себя:

- первое экспонирование фоточувствительной смолы для получения после проявления первого рисунка на упомянутой смоле,

- второе экспонирование фоточувствительной смолы для получения после проявления второго рисунка на упомянутой смоле,

- проявление смолы с использованием определенного химического раствора.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Другие отличительные признаки и преимущества изобретения будут более очевидны из нижеследующего описания, представленного со ссылками на фигуры, на которых:

Фиг. 1 (уже описана) изображает вид в разрезе известного оптического компонента.

Фиг. 2 - схематически иллюстрирует этапы способа изготовления оптического аутентификационного компонента в соответствии с изобретением.

Фиг. 3 более детально изображает блок-схему этапов формирования рельефной структуры согласно примеру выполнения.

Фиг. 4А и 4В изображают соответственно вид в перспективе и вид в разрезе объекта, где сетка показана для определения формы первого рисунка, выполняемого с возможностью моделирования рельефного изображения объекта, согласно варианту выполнения настоящего изобретения.

Фиг. 5А и 5В изображают два примера первых рисунков, полученных на основании сетки объекта, показанного на фиг. 4А и 4В, в вариантах выполнения настоящего изобретения.

Фиг. 6А и 6В изображают определение первого рисунка согласно другому варианту выполнения настоящего изобретения.

Фиг. 7 изображает аппроксимацию формы первого рисунка в варианте выполнения настоящего изобретения.

Фиг. 8А и 8В изображают соответственно вид в разрезе и увеличенный вид в разрезе оптического аутентификационного компонента согласно варианту выполнения изобретения.

Фиг. 9 изображает оптический аутентификационный компонент согласно варианту выполнения изобретения, нанесенный на документ.

Фиг. 10А-10С изображают соответственно вид сверху компонента в соответствии с изобретением (фиг. 10А) и два изображения (фиг. 10В, 10С), снятые через атомно-силовой микроскоп, структуры упомянутого компонента соответственно с двумя разными разрешениями.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ВОПЛОЩЕНИЯ

На фиг. 2 схематично представлены этапы способа изготовления оптического аутентификационного компонента согласно варианту выполнения настоящего изобретения.

Способ, представленный на фиг. 2, в основном содержит первый этап S1 формирования рельефной структуры на подложке из материала с показателем преломления n₀. Подложкой является, например, прозрачный термопластичный лак, и рельефная структура может быть выполнена тиснением. Обычно материал подложки имеет показатель преломления n₀ порядка 1,5. Как будет подробнее описано ниже, рельефная структура содержит первый рисунок, модулированный вторым рисунком. Первый рисунок рельефной структуры имеет форму барельефа, определяемую таким образом, чтобы моделировать рельефное изображение. Второй рисунок рельефной структуры имеет форму периодичной решетки, определяемую таким образом, чтобы после нанесения тонкого слоя материала с показателем преломления n₁, имеющим разность Δn показателей преломления с показателем n₀, и после инкапсуляции в материал с показателем n₂, близким к n₀, получить первый цвет отражения в первом направлении и второй цвет отражения во втором направлении, полученном путем азимутального поворота компонента. Таким образом, при заданном угле падения и заданном угле отражения компонент меняет цвет, когда его поворачивают вокруг оси, перпендикулярной к плоскости расширения компонента. Модуляция первого рисунка вторым рисунком может быть наложением друг на друга первого и второго рисунков. Второй рисунок может быть периодичной решеткой в одном или двух измерениях с прямоугольным или синусоидальным сечением. Как правило, шаг и глубина периодичной решетки, образующей второй рисунок, соответственно составляют от 250 до 400 нанометров и от 50 до 300 нанометров. При этом в случае решетки в одном измерении можно наблюдать изменение цвета при угле азимутального поворота по существу в 90 градусов. В случае решетки в двух измерениях, глубина может тоже составлять от 50 до 300 нанометров, а шаг обычно составляет от 250 до 400 нанометров. Например, размеры решетки могут быть идентичными в обоих измерениях. Таким образом, получают симметричный компонент, и наблюдаемый цвет является стабильным, если производить азимутальный поворот по существу на 90 градусов. С другой стороны, в этом примере заявитель установил, что изменение цвета можно получить путем азимутального поворота по существу на 45 градусов.

После этого способ содержит этап S2 нанесения тонкого слоя материала с показателем преломления n₁, имеющим разность Δn показателей преломления с показателем материала, образующего подложку. Как правило, разность показателей преломления выбирают превышающей 0,5. Например, подложка имеет показатель преломления около 1,5, а тонкий слой выполняют из материала с высоким показателем преломления, например, из сульфида цинка (ZnS) с показателем преломления около 2,2 или из диоксида титана (TiO₂) с показателем около 2,5. Как правило, тонкий слой имеет толщину от 50 до 150 нм.

Размеры шага решетки и ее глубины, а также толщину тонкого слоя выбирают известным образом в зависимости от требуемых цветов отражения для компонентов. Так, например, при меньших размерах шага решетки (менее 300 нм), получают цвета ближе к синему/зеленому, тогда как при более значительных значениях шага получают цвета ближе к зеленому/красному.

Далее способ содержит этап S3 инкапсуляции, состоящий, например, в нанесении на структуру, покрытую упомянутым тонким слоем, материала с показателем преломления n₂, близким к n₀. В другом варианте выполнения можно выполнять компонент, используя подложку и слой инкапсуляции с показателями преломления, близкими и превышающими показатель промежуточного тонкого слоя материала (Δn<0).

На фиг. 3 схематично показаны этапы формирования рельефной структуры на подложке согласно варианту выполнения изобретения.

Способ в основном содержит первый этап S11 определения формы рельефной структуры, предназначенной для выполнения рельефа на конечной подложке. В дальнейшем тексте описания термин «конечная подложка» используется для обозначения материала оптического компонента, на котором выполняют рельефную структуру. Конечная подложка содержит, например, материал с показателем преломления n₀.

Как было указано выше, структура, сформированная на конечной подложке, содержит первый рисунок, модулированный вторым рисунком. Первый рисунок структуры можно определить таким образом, чтобы смоделировать свойства отражения поверхности объекта. Например, первый рисунок образует барельефную поверхность, получаемую в результате переноса по зонам поверхности объекта, свойства отражения которого необходимо смоделировать. Для определения формы первого рисунка можно применить метод формирования линз Френеля. Более подробно этап определения первого рисунка описан со ссылками на фиг. 4А-В, 5А-В и 6А-В. Первый рисунок можно, например, определить таким образом, чтобы воспроизвести узнаваемый рельефный графический знак или текстуру, имеющую узнаваемый рельеф. Первый рисунок можно определить на основании объекта, рельефный эффект которого необходимо воспроизвести, или на основании изображения объекта, включающего в себя информацию по рельефу. Например, первый рисунок можно определить на основании изображения рельефного объекта, кодирующего информацию рельефа по уровням серого. Второй рисунок упомянутой структуры имеет форму периодичной решетки с одним или двумя измерениями, как было описано выше.

Способ, представленный на фиг. 3, содержит далее второй этап S12 получения оригинала, который состоит в создании оригинального экземпляра, называемого также оптическим шаблоном. Оптический шаблон представляет собой, например, оптическую подложку, на которой сформирована упомянутая структура.

Оптический шаблон можно получить при помощи известных методов электронной или оптической литографии.

Например, согласно первому варианту выполнения, оптический шаблон создают путем гравирования на электрочувствительной смоле при помощи пучка электронов. Таким образом, рельеф можно получить на электрочувствительной смоле, меняя непосредственно поток электронного пучка на зоне, предназначенной для печати. В этом примере выполнения рельефную структуру, содержащую первый рисунок, модулированный вторым рисунком, можно выполнить в ходе одного этапа при помощи последовательности способа.

Согласно другому варианту выполнения, можно применить технологию оптической литографии (или фотолитографии). В этом примере оптический шаблон является пластиной из фоточувствительной смолы, и этап получения оригинала осуществляют при помощи одной или нескольких экспозиций пластины путем проецирования трафаретов, типа фазовых трафаретов и/или амплитудных трафаретов, после чего следует проявление в соответствующем химическом растворе. Например, первую экспозицию получают путем проецирования амплитудных трафаретов, коэффициенты пропускания которых рассчитаны таким образом, чтобы после проявления получить рельеф, соответствующий первому рисунку. Затем осуществляют общую вторую экспозицию, используя второй трафарет типа фазового трафарета. Согласно известным специалисту методам, изменения фазы этого трафарета можно предварительно рассчитать таким образом, чтобы после проявления получить рельеф, соответствующий второму рисунку. Порядок формирования рисунков может быть любым и может меняться. Далее осуществляют этап проявления. После проявления получают оптический шаблон, содержащий структуру, сформированную в результате наложения друг на друга первого рисунка и второго рисунка.

Оптический шаблон, полученный в результате наложения первого и второго рисунков, после проявления содержит нанорельеф для создания эффекта цветного зеркала, цвет которого меняется в зависимости от направления наблюдения, наложенный на микрорельеф, который воспроизводит визуальный рельефный эффект определенного объекта. В варианте выполнения рельефный эффект соответствует текстуре, которая может иметь случайный или повторяющийся характер.

После этого способ, представленный на фиг. 3, содержит этап S13 получения металлической копии оптического шаблона, например, с использованием гальванопластики. Этап получения металлической копии позволяет скопировать форму оптического шаблона на более прочную металлическую подложку, чтобы получить металлический шаблон, на котором сформирована упомянутая структура. Так, оптический шаблон можно покрыть пластиной металла, например никеля, которая воспроизводит структуру, сформированную на оптическом шаблоне.

Как правило, осуществляют также этап матричного копирования металлического шаблона (на фигуре не показан), чтобы получить производственный инструмент большого размера, предназначенный для воспроизведения структуры в промышленных количествах. Например, на этапе матричного копирования металлический шаблон воспроизводят несколько раз на металлической поверхности большого размера для получения металлической матрицы.

Далее на этапе S14 точного копирования металлический шаблон или, в случае необходимости, металлическую матрицу копируют для получения структуры на конечной подложке. В варианте выполнения металлический шаблон устанавливают, например, на нагретый цилиндр для формирования тиснением структуры на конечной подложке. В варианте выполнения, в котором копирование осуществляют тиснением, конечная подложка может содержать пластиковую подложку, покрытую лаком с тиснением, показатель преломления n₀ которого составляет около 1,5. В другом варианте выполнения этап точного копирования можно осуществлять с применением технологии ультрафиолетового (УФ) сшивания. В варианте выполнения, в котором точное копирование осуществляют посредством УФ сшивания, конечная подложка может содержать пластиковую подложку, покрытую лаком, сшиваемым ультрафиолетовым облучением, с показателем преломления n₀ около 1,5. Точное копирование при помощи УФ сшивания позволяет, в частности, воспроизводить структуры с большой величиной глубины и добиваться высокой точности копирования. В целом, на этапе точного копирования можно применять любой другой метод точного копирования.

На фиг. 4А-В, 5А-В и 6А-В представлено, в частности, определение формы первого рисунка для моделирования рельефного изображения в вариантах выполнения настоящего изобретения.

В частности, на фиг. 4А показан вид в перспективе сверху объекта 10, рельефный эффект которого необходимо смоделировать. На фиг. 4В представлен вид в поперечном разрезе для лучшего понимания.

Форму первого рисунка 22 (фиг. 5А и следующие) можно получить, определив на первом этапе сетку 400 объекта 10 с постоянным шагом. Можно определить опорную плоскость Р объекта 10, как показано на фиг. 4А. Сетку 400 объекта 10 можно сформировать из одной или нескольких первых элементарных плоскостей 12, перпендикулярных к плоскости Р и параллельных между собой, и из одной или нескольких вторых элементарных плоскостей 13, перпендикулярных к плоскости Р и перпендикулярных к первым элементарным плоскостям 12. Как показано на фиг. 4В, плоскость 11 разреза может быть одной из указанных вторых элементарных плоскостей. В варианте выполнения сетка может иметь другую форму, может использовать симметричность объекта 10 и/или не быть симметричной. Сетка 400 определяет разделение на участки наружной поверхности объекта 10. Для каждой зоны 410 (называемой также ячейкой) сетки 400 можно определить элементарную поверхность 14, полученную в результате разбиения на ячейки наружной поверхности объекта. Сетку 400 можно выбрать таким образом, чтобы элементарные поверхности 14 соответствовали наклонным плоскостям. Например, сетка может образовать квадратные сечения со стороной в 10-25 микрометров. Форму первого рисунка 22 можно получить путем переноса элементарных поверхностей 14 в каждую ячейку для получения первого рисунка в виде барельефа небольшой толщины, грани 24 которого (фиг. 5А и следующие) воспроизводят форму элементарных поверхностей 14.

В варианте выполнения, представленном на фиг. 5А, перенос в каждую ячейку осуществляют таким образом, чтобы верхние линии граней 24 первого рисунка находились в плоскости Р1 на определенной высоте от опорной плоскости 20. Такой вариант выполнения представляет интерес в рамках воспроизведения тиснением, так как он ограничивает колебания толщины первого рисунка.

В другом варианте выполнения, представленном на фиг. 5В, перенос в каждую ячейку осуществляют таким образом, чтобы минимизировать объем граней 24 получаемого первого рисунка. Такой вариант выполнения представляет интерес в рамках точного копирования оптической подложки посредством УФ сшивания, так как ультрафиолетовое сшивание является чувствительным к слабым колебаниям толщины.

В еще одном варианте выполнения, представленном на фиг. 6А и 6В, форму первого рисунка 22 можно определять таким образом, чтобы ограничивать толщину Н первого рисунка 22 заранее определенным значением. В этом случае разбиение на ячейки осуществляют с постоянным уровнем путем рассечения. На фиг. 6А и 6В показан разрез такой сетки объекта 10, которая позволяет адаптировать толщину Н получаемого первого рисунка 22 за счет постоянного расстояния Е между плоскостями 17 сетки, параллельными между собой и параллельными опорной плоскости Р объекта. Таким образом, толщина получаемого первого рисунка 22 может быть постоянной. Как и в предыдущем случае, форму первого рисунка 22 можно получить путем переноса элементарных поверхностей 14 для получения первого рисунка в виде барельефа небольшой толщины, грани 24 которого воспроизводят форму элементарных поверхностей 14. Такой вариант выполнения представляет интерес в рамках точного копирования путем тиснения, так как он ограничивает колебания толщины получаемого первого рисунка.

Таким образом, как правило, общая поверхность получаемого первого рисунка 22 не является гладкой, а состоит из множества граней 24, разделенных разрывами. Верхние линии граней 24 первого рисунка представляют собой чередование вершинных линий, в большинстве своем являющихся замкнутыми. Как правило, высота граней первого рисунка составляет от 0,5 до 7 микрон.

Формирование первого рисунка после определения его формы можно осуществить на подложке 20 при помощи ранее описанных способов. Таким образом, восприятие рельефа при наблюдении первого рисунка 22 на подложке очень близко к восприятию рельефа при наблюдении объекта 10. Это позволяет, в частности, добиться рельефного эффекта на почти плоской поверхности. Как правило, получаемая в результате толщина первого рисунка меньше нескольких микрометров, предпочтительно меньше одного микрометра.

На фиг. 7 представлен альтернативный вариант выполнения, в котором производят аппроксимацию формы граней первого рисунка 22 на подложке 20 при помощи поверхностей с двумя или несколькими уровнями 240. Шаг каждого уровня составляет примерно от 500 нанометров до 2 микрометров. По сравнению со сплошным профилем многоуровневые поверхности или даже бинарные (двухуровневые) поверхности будут производить более или менее размытый эффект, но зато являются более простыми в реализации. Таким образом, можно найти хороший компромисс в зависимости от искомого эффекта.

На фиг. 8А и 8В в разрезе показан оптический компонент согласно варианту выполнения настоящего изобретения.

Оптический компонент содержит рельефную структуру 23, которая может быть получена в результате точного копирования тиснением на подложке 20 (или конечной подложке) металлического шаблона, на котором упомянутая структура была выполнена согласно описанному выше способу. Рельефная структура 23 имеет первый рисунок 22, форму которого можно определить описанным выше способом. Первый рисунок 22 образует барельеф, грани 24 которого точно воспроизводят форму элементарных поверхностей 14, полученных в результате разбиения объекта на ячейки. Первый рисунок модулирован вторым рисунком. Второй рисунок образует периодичную решетку 26, наложенную на первый рисунок, как было описано выше. В варианте выполнения заявленный компонент может содержать несколько рельефных структур, выполненных при разных положениях подложки при помощи описанного выше способа. Предпочтительно минимальный зазор между более чем 90% пар смежных вершинных линий перового рисунка, по меньшей мере, в два раза превышает шаг второго рисунка.

На фиг. 8В показан увеличенный вид участка рельефной структуры 23. Дифракционные элементы второго рисунка 26 наложены на грань 24 первого рисунка 22. Рельефная структура 23 покрыта тонким слоем 69 материала с высоким показателем преломления n₁, как правило порядка 2,2, например, сульфидом цинка (ZnS). Тонкий слой 60 можно нанести при помощи вакуумного напыления. В конце процесса рельефную структуру 23, покрытую тонким слоем 60, покрывают слоем 50 материала с показателем преломления n₂, близким к показателю преломления материала подложки 20. Полученный таким образом компонент ведет себя как цветной субтрактивный дифракционный фильтр, обеспечивая при этом воссоздание визуального рельефного эффекта объекта. Такой компонент обеспечивает лучшее распознавание и запоминание наблюдателем. Кроме того, волна, отраженная оптическим компонентом, претерпевает линейную поляризацию. Это обеспечивает очень простой контроль аутентичности за счет использования линейных поляризующих фильтров. Кроме того, наложение граней первого рисунка и дифракционных элементов второго рисунка улучшает видимость второго рисунка в точечном свете.

На фиг. 9 показан оптический компонент в соответствии с изобретением, который дополнительно содержит слой полимера 70, нанесенный на подложку 20, непрозрачный слой 80, нанесенный на слой 50 инкапсуляции, слой 90 клея, нанесенный на непрозрачный слой для сцепления с поверхностью документа D. Непрозрачный слой 80 способствует эффектам контраста, и его можно не применять. Слой 90 клея обеспечивает сцепление с документом D, и слой полимера позволяет легко манипулировать компонентом. Полимером может быть, например, полиэтилентерефталат (ПЭТ), и его можно снять после закрепления компонента на документе D.

На фиг. 10А-10С представлены в качестве примера соответственно компонент 110 в соответствии с изобретением (фиг. 10А) и два изображения (фиг. 10В, 10С), снятые при помощи атомно-силового микроскопа (AFM), части структуры 23, образующей упомянутый компонент соответственно с двумя разными разрешениями микроскопа. Структура 23 содержит первый рисунок 22 (барельеф), модулированный вторым рисунком 26 (периодичная решетка). В этом примере объект для моделирования рельефа является в этом примере розой ветров. В этом примере барельеф 22 структуры 23, показанный на фиг. 10В, содержит совокупность граней 24, формы которых рассчитаны таким образом, чтобы моделировать рельеф объекта, образованного розой ветров. В этом примере на фиг. 10В видно, что грани получены с постоянным уровнем в виде пластов (как было описано со ссылками на фиг. 6А, 6В), при этом шаг между гранями является переменным. На фиг. 10В показана часть барельефа, моделирующая один из заостренных концов розы ветров на площади примерно 60×60 мкм. Первый рисунок 22 модулирован вторым рисунком 26, образованным расположенными периодично дифракционными элементами 260, показанными на фиг. 10С в виде изображения, полученного при более высоком разрешении. Таким образом, на фиг. 10С представлено изображение части структуры, показанной на фиг.10В, увеличенное для восприятия линий, образующих дифракционную решетку. Так, на фиг. 10С показана часть структуры, площадь которой примерно составляет 1,5×1,5 мкм. Этот пример выполнения иллюстрирует равномерную структуру второго рисунка и, наоборот, неравномерную структуру барельефа (первого рисунка), рассчитанную таким образом, чтобы моделировать рельефное изображение рельефного объекта.

На фиг. 10 представлен смоделированный вид компонента, полученного после инкапсуляции структуры 23, как было описано выше. Цветовые эффекты, полученные за счет второго рисунка и обычно видимые, на этой фигуре не видны; с другой стороны показан рельефный эффект, полученный за счет первого рисунка структуры.

Полученный таким образом оптический компонент в соответствии с изобретением является компонентом, видимым при отражении и обеспечивающим высокий уровень защиты. Действительно, его легко контролировать на глаз, и в то же время трудно подделать, учитывая сложную технологию применяемого процесса изготовления.

Кроме того, такой оптический компонент совместим на уровне способа его изготовления с другими стандартными визуальными эффектами, используемыми в защитных компонентах.

Оптический компонент и способ его изготовления в соответствии с изобретением были представлены при помощи нескольких примеров выполнения, однако в них можно вносить разные версии, изменения и усовершенствования, которые покажутся очевидными специалисту, при этом, разумеется, эти различные версии, изменения и усовершенствования должны оставаться в рамках объема изобретения, определенного нижеследующей формулой изобретения.

Оптический аутентификационный компонент, видимый при отражении, содержит рельефную структуру, выполненную на подложке с показателем преломления n₀, тонкий слой с толщиной от 50 до 150 нм из диэлектрического материала с показателем преломления n₁, отличным от n₀, нанесенный на рельефную структуру, и слой из материала с показателем преломления n₂, близким к n₀, инкапсулирующий структуру, покрытую тонким слоем. Структура содержит первый рисунок и второй рисунок, который модулирует первый рисунок, являющийся барельефом, содержащим совокупность граней, форма которых моделирует рельефное изображение рельефного объекта. Второй рисунок является периодической решеткой, которая модулирует первый рисунок так, чтобы после нанесения тонкого слоя и инкапсуляции структуры получить первый цвет под первым углом наблюдения и второй цвет под вторым углом наблюдения путем азимутального поворота компонента. Технический результат - улучшение распознавания и запоминания изображения за счет изменения цвета в зависимости от направления наблюдения и визуального эффекта трехмерного рельефа. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 16 ил.

1. Оптический аутентификационный компонент, видимый при отражении, содержащий:
по меньшей мере, одну рельефную структуру (23), выполненную на подложке (20) с показателем преломления n₀,
- тонкий слой (60), имеющий толщину в пределах от 50 до 150 нанометров, из диэлектрического материала с показателем преломления n₁, отличным от n₀, нанесенный на упомянутую по меньшей мере одну структуру (23), и
- слой (50), выполненный из материала с показателем преломления n₂, близким к n₀, инкапсулирующий по меньшей мере одну структуру (23), покрытую тонким слоем (60),
при этом по меньшей мере одна упомянутая структура (23) содержит первый рисунок (22) и второй рисунок (26), который модулирует первый рисунок:
- при этом первый рисунок (22) является барельефом, содержащим совокупность граней (24), форма которых определена таким образом, чтобы моделировать рельефное изображение рельефного объекта (10),
- второй рисунок (26) является периодической решеткой, которая модулирует первый рисунок (22), чтобы, после нанесения тонкого слоя (60) и инкапсуляции по меньшей мере одной структуры (23), получить первый цвет под первым углом наблюдения и отличный от него второй цвет под вторым углом наблюдения, полученным путем азимутального поворота оптического аутентификационного компонента.

2. Оптический компонент по п. 1, в котором первый рисунок (22) предназначен для того, чтобы во время наблюдения компонента для проверки аутентичности получить распознаваемый графический знак.

3. Оптический компонент по п. 1, в котором разность Δn показателя преломления между показателями преломления n₁ и n₀ больше около 0,5.

4. Оптический компонент по п. 1, в котором указанный диэлектрический материал с показателем преломления n₁ содержит по меньшей мере один материал из группы, состоящей из: сульфида цинка, диоксида титана.

5. Оптический компонент по п. 1, в котором глубина первого рисунка (22) составляет от 0,5 до 7 микрон, и глубина второго рисунка составляет от 50 до 300 нанометров.

6. Оптический компонент по п. 1, в котором шаг второго рисунка (26) составляет от 200 до 500 нанометров.

7. Оптический компонент по п. 6, в котором грани (24) первого рисунка имеют выступы, образующие чередование гребней, причем зазор между более чем 90% пар смежных гребней первого рисунка (22), по меньшей мере, в два раза превышает шаг второго рисунка (26).

8. Оптический компонент по п. 1, в котором второй рисунок является одномерной периодической решеткой.

9. Оптический компонент по любому из пп. 1-8, в котором второй рисунок является двумерной периодической решеткой.

10. Оптический компонент по п. 1, в котором подложка (20) и диэлектрический материал, образующий тонкий слой (60), являются прозрачными.

11. Оптический компонент по п. 1, дополнительно содержащий:
- слой (70) полимера, нанесенный на подложку,
- непрозрачный слой (80), нанесенный на слой (50), инкапсулирующий по меньшей мере одну структуру,
- слой (90) клея, нанесенный на непрозрачный слой для соединения с поверхностью документа.

12. Оптический компонент по п. 1, в котором грани первого рисунка имеют форму, которая аппроксимирована участками с двумя или более уровнями.

13. Способ изготовления оптического аутентификационного компонента, содержащий этапы, на которых:
- формируют по меньшей мере одну структуру (23) на подложке (20) с показателем преломления n₀, при этом упомянутая структура содержит первый рисунок (22) и второй рисунок (26), модулирующий первый рисунок (22),
- наносят на указанную структуру (23) тонкий слой (60), имеющий толщину в пределах от 50 до 150 нанометров, диэлектрического материала, имеющего первый показатель преломления n₁,
- осуществляют инкапсулирование, заключающееся в покрытии структуры (23), покрытой тонким слоем (60), слоем (50) материала, имеющего второй показатель преломления n₂, аналогичный n₀, при этом
- первый рисунок (22) является барельефом, содержащим совокупность граней (24), формы которых определяют таким образом, чтобы моделировать рельефное изображение рельефного объекта (10),
- второй рисунок (26) является периодической решеткой, которую определяют таким образом, чтобы модулировать первый рисунок (22), чтобы после нанесения тонкого слоя (60) и инкапсуляции упомянутой структуры (23), получить первый цвет под первым углом наблюдения и отличный от него второй цвет под вторым углом наблюдения, полученным путем азимутального поворота оптического аутентификационного компонента.

14. Способ изготовления по п. 13, в котором первый рисунок формируют, используя изображение упомянутого объекта (10), чтобы закодировать рельеф по нескольким уровням серого.

15. Способ изготовления по п. 13 или 14, в котором формирование рельефной структуры (23) на подложке (20) содержит этап, на котором создают оптический шаблон, содержащий:
- первое экспонирование фоточувствительной смолы для получения, после проявления, первого рисунка (22) на упомянутой смоле,
- второе экспонирование фоточувствительной смолы для получения, после проявления, второго рисунка (26) на упомянутой смоле, и
- проявление смолы с использованием определенного химического раствора.