ОПТИЧЕСКИЙ КОМПОНЕНТ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ПОДДЕЛОК И ИЗДЕЛИЕ С ОПТИЧЕСКОЙ ЗАЩИТОЙ ОТ ПОДДЕЛОК Российский патент 2018 года по МПК B42D25/30 

Область техники

Данное изобретение относится к области оптической защиты от подделок и касается, в частности, оптического компонента для защиты от подделок и изделия, использующего этот компонент.

Предпосылки создания изобретения

Для предотвращения подделки различных печатных изделий с высокими требованиями к степени защиты или с высокой добавленной стоимостью, типа банкнот, удостоверений, упаковок товаров и т.п., широко применяется технология многослойного покрытия. Технология многослойного покрытия может представлять различные цветовые характеристики или различные цвета под различными углами наблюдения, которые нельзя имитировать или копировать посредством электронных устройств типа камер, сканеров, принтеров и т.п.; поэтому она имеет возможности высокой степени защиты от подделок. Однако требования в области защиты от подделок в настоящее время не могут быть в достаточной степени удовлетворены одной лишь технологией многослойного покрытия.

В известном уровне техники оптически переменная магнитная краска (Optically Variable Magnetic Ink, OVMI) формируется добавлением магнитного слоя в оптически переменную структуру, и частицы OVMI могут ориентироваться магнитным полем по направлениям линий магнитной индукции так, чтобы могли быть сформированы специфические графические и текстовые структуры. Однако, вследствие того факта, что оптически переменные магнитные частицы достигают направленной ориентации под действием магнитного поля, формы структур не могут свободно проектироваться при ограничениях их формой магнитного поля; кроме того, специальное оборудование ориентации и обработки требуется для достижения направленной ориентации оптически переменных магнитных частиц. Кроме того, техническое решение интеграции, которое объединяет интерференционное многослойное покрытие с голографической технологией и технологией подбора цветов и т.д., является сложным, и соответствующий эффект не является идеальным. Поэтому с таким техническим решением интеграции улучшение возможности защиты от подделок интерференционного многослойного покрытия остается ограниченным.

Сущность изобретения

Целью данного изобретения является предложить оптический компонент для защиты от подделок и изделие с оптической защитой от подделок, чтобы улучшить характеристики изделий с защитой от подделок.

Данное изобретение предлагает оптический компонент для защиты от подделок, содержащий: подложку; субволновую поверхностную микроструктуру и светоотражающий фасет (скошенную грань), сформированную на верхней поверхности подложки; а также многослойное покрытие, сформированное на субволновой поверхностной микроструктуре и светоотражающем фасете.

Предпочтительно, субволновая поверхностная микроструктура и светоотражающий фасет частично перекрываются друг с другом.

Предпочтительно, многослойное покрытие формирует резонатор Фабри-Перо.

Предпочтительно, многослойное покрытие формирует рисунок с выемками.

Предпочтительно, рисунок с выемками имеет совмещение с субволновой поверхностной микроструктурой и/или светоотражающим фасетом.

Предпочтительно, субволновая поверхностная микроструктура является одномерной решеткой или двумерной решеткой; профиль канавки субволновой поверхностной микроструктуры является синусоидальным, прямоугольным или зигзагообразным, или профилем, соединенным или скомбинированным по меньшей мере из двух синусоидальных, прямоугольных и зигзагообразных профилей.

Предпочтительно, глубина канавки субволновой поверхностной микроструктуры составляет 10-500 нм.

Предпочтительно, глубина канавки субволновой поверхностной микроструктуры составляет 50-300 нм.

Предпочтительно, характеристический размер субволновой поверхностной микроструктуры в двумерный плоскости, в которой лежит субволновая поверхностная микроструктура, составляет 50-500 нм.

Предпочтительно, характеристический размер субволновой поверхностной микроструктуры в двумерный плоскости, в которой лежит субволновая поверхностная микроструктура, составляет 200-400 нм.

Предпочтительно, характеристический размер светоотражающего фасета по меньшей мере в одном измерении двумерной плоскости, в которой лежит светоотражающий фасет, составляет 1-300 мкм.

Предпочтительно, характеристический размер светоотражающего фасета по меньшей мере в одном измерении двумерной плоскости, в которой лежит светоотражающий фасет, составляет 3-100 мкм.

Предпочтительно, характеристический размер светоотражающего фасета по меньшей мере в одном измерении в двумерной плоскости, в которой лежит светоотражающий фасет, составляет 5-30 мкм.

Предпочтительно, по меньшей мере один из следующих защитных признаков для считывания машинными средствами, выбираемый из группы, включающей: дифракционный оптически изменяемый признак, признак микро- и наноструктуры, печатный признак, признак флуоресценции, и магнитный, оптический, электрический или радиоактивный признаки, формируется по меньшей мере на одной из следующих частей: подложке, субволновой поверхностной микроструктуре и светоотражающих фасетов.

Предпочтительно, многослойное покрытие состоит из поглощающего слоя, диэлектрического слоя и отражающего слоя.

Данное изобретение далее предлагает изделие с защитой от подделок, которое включает оптический компонент для защиты от подделок.

В случае, когда используется одинаковое многослойное покрытие, контрастная оптическая характеристика формируется между областью, в которой лежат субволновая поверхностная микроструктура и многослойное покрытие, и областью, в которой лежат светоотражающий фасет и многослойное покрытие, так что оптический компонент для защиты от подделок или изделие с защитой от подделок, которое включает этот компонент, могут быть легко идентифицированы и имеют высокую степень защиты от подделок.

Другие особенности и преимущества данного изобретения будут более подробно описаны в нижеследующих формах осуществления.

Описание чертежей

Прилагаемые чертежи приводятся здесь, чтобы облегчить более полное понимание данного изобретения, и они составляют часть данного документа. Они используются совместно с нижеследующим описанием форм осуществления для объяснения данного изобретения, но не должны пониматься как образующие какие-либо ограничения данного изобретения.

На прилагаемых чертежах:

На фиг. 1 показан разрез оптического компонента защиты от подделок согласно форме осуществления данного изобретения.

На фиг. 2 (а) и 2 (b) показаны разрезы оптического компонента защиты от подделок согласно другой форме осуществления данного изобретения.

На фиг. 3 показан разрез оптического компонента защиты от подделок согласно еще одной форме осуществления данного изобретения.

На фиг. 4 показан вид сверху оптического компонента защиты от подделок согласно еще одной форме осуществления данного изобретения.

Пояснение обозначений

101 - Подложка

102 - Верхняя поверхность

103 - Многослойное покрытие

1021 - Субволновая поверхностная микроструктура

1022 - Светоотражающий фасет

1022' - Изогнутая поверхность

1 - Оптический компонент для защиты от подделок

Подробное описание форм осуществления изобретения

Ниже некоторые формы осуществления данного изобретения будут подробно описаны со ссылкой на прилагаемые чертежи. Должно быть понятно, что описанные здесь формы осуществления приводятся только для описания и объяснения данного изобретения, но не должны считаться как образующие какое-либо ограничение для данного изобретения.

Данное изобретение предлагает оптический компонент 1 защиты от подделок. Как показано на фиг. 1, оптический компонент 1 защиты от подделок содержит: подложку 101, субволновую поверхностную микроструктуру 1021, светоотражающий фасет 1022 и многослойное покрытие 103, причем субволновая поверхностная микроструктура 1021 сформирована на верхней поверхности 102 подложки 101, и субволновая поверхностная микроструктура 1021 по меньшей мере частично закрывает верхнюю поверхность 102; светоотражающий фасет 1022 сформирован на верхней поверхности 102 подложки 101, и светоотражающий фасет 1022 по меньшей мере частично покрывает верхнюю поверхность 102; область, в которой лежит субволновая поверхностная микроструктура 1021, обозначена как область А, и область, в которой лежит светоотражающий фасет 1022, обозначена как область В; многослойное покрытие 103 по меньшей мере частично покрывает область А и область В. Так как многослойное покрытие 103 покрывает область А и область В, область А и область В отличаются друг от друга по цвету; кроме того, область В имеет оптическую характеристику рассеяния, обеспечиваемую по существу случайным изменением, распределенным в двумерной плоскости, в которой находится оптический фасет, согласно ориентации оптического фасета, и/или область В может восприниматься наблюдателем как поверхность, выдающаяся вперед и/или отступающая назад относительно ее действительной пространственной формы согласно выбранной ориентации оптического фасета.

Субволновая поверхностная микроструктура может быть одномерной или двумерной дифракционной решеткой, и профиль канавки субволновой поверхностной микроструктуры может иметь синусоидальную, прямоугольную или зигзагообразную форму и т.д.; распределение элементов двумерной решетки может быть в виде ортогональной структуры, сотовидной структуры, структуры двумерной решетки Браве или случайной структуры и т.п. Следует понимать, что структура субволновой поверхностной микроструктуры не ограничена вышеупомянутыми структурами; кроме того, структура, соединенная или скомбинированная из этих структур, может использоваться для субволновой поверхностной микроструктуры в действительном оптическом компоненте защиты от подделок. С помощью проектирования субволновой поверхностной микроструктуры могут быть реализованы рисунки, такие как текст и логотип, и т.п., необходимые для защиты от подделок.

Предпочтительно, глубина канавки субволновой поверхностной микроструктуры составляет 10-500 нм, и более предпочтительно - 50-300 нм. Кроме того, характеристический размер субволновой поверхностной микроструктуры в двумерной плоскости, в которой она лежит, составляет 50-500 нм, предпочтительно 200-400 нм. Предпочтительно, если характеристический размер в одном направлении выполняет это требование, то характеристический размер в другом направлении не ограничивается.

Предпочтительно, период и глубина канавок субволновой поверхностной микроструктуры имеют некоторое соответствие друг другу, это соответствие может быть представлено отношением ширины-глубины (то есть, отношением глубины канавки к периоду), которое может быть рассчитано теоретически по методу связанных волн согласно определенному воспроизводимому эффекту. Предпочтительно, диапазон отношения ширины-глубины составляет 0,3-2 и более предпочтительно составляет 0,4-1.

Предпочтительно, коэффициент заполнения субволновой поверхностной микроструктуры (то есть, отношение ширины гребня решетки к периоду) также является важным параметром, который оказывает влияние на оптический эффект. Коэффициент заполнения главным образом оказывает влияние на яркость и контраст оптического компонента защиты от подделок. Как правило, коэффициент заполнения должен составлять 0,3-0,7, предпочтительно 0,4-0,6.

Ниже будет описана структура многослойного покрытия 103, используемая в оптическом компоненте 1 защиты от подделок согласно данному изобретению.

Многослойное покрытие 103 может быть выполнено в виде многослойной структуры диэлектрических пленок, то есть состоящей из различных диэлектрических слоев, которые имеют высокий или низкий показатель преломления. Такая структура в основном разрабатывается с системой четвертьволновых (λ/4) пленок. Материалы диэлектрических слоев могут быть одним или несколькими неорганическими материалами пленочного покрытия, такими как MgF₂, SiO₂, Al₂O₃, MgO, HfO₂, TiO₂, ZnS, ZnO и т.п. Альтернативно, диэлектрические слои могут использовать высокомолекулярные полимеры, или использовать комбинацию неорганических материалов пленочного покрытия и высокомолекулярных полимеров.

В качестве варианта структура многослойного покрытия 103 может быть многослойной структурой из металлических/диэлектрических пленок, и обычно используют структуру с тремя слоями или структуру с пятью слоями. Например, структура многослойного покрытия 103 может включать по меньшей мере одну из следующих структур:

1. отражающий слой, диэлектрический слой и поглощающий слой, сформированные в данном порядке на субволновой поверхностной микроструктуре, или сформированные в обратном порядке;

2. поглощающий слой, диэлектрический слой и поглощающий слой, сформированные в данном порядке на субволновой поверхностной микроструктуре, или сформированные в обратном порядке;

3. поглощающий слой, диэлектрический слой, отражающий слой, диэлектрический слой и поглощающий слой, сформированные в данном порядке на субволновой поверхностной микроструктуре;

4. поглощающий слой, диэлектрический слой, поглощающий слой, диэлектрический слой и поглощающий слой, сформированные в данном порядке на субволновой поверхностной микроструктуре.

Короче говоря, многослойное покрытие в структуре с тремя слоями состоит из отражающего слоя, диэлектрического слоя и поглощающего слоя, или состоит из поглощающего слоя, диэлектрического слоя и поглощающего слоя, причем первая структура имеет оптический переменный эффект только на одной стороне, в то время как последняя имеет оптический переменный эффект на обеих сторонах. Многослойное покрытие в структуре с пятью слоями состоит из поглощающего слоя, диэлектрического слоя, отражающего слоя, диэлектрического слоя и поглощающего слоя, или состоит из поглощающего слоя, диэлектрического слоя, поглощающего слоя, диэлектрического слоя и поглощающего слоя. Многослойное покрытие в структуре с пятью слоями имеет оптические переменные эффекты на обеих сторонах, и оптические переменные эффекты могут быть разработаны как идентичные друг другу или отличные друг от друга, в зависимости от параметров и материалов отражающего слоя, диэлектрического слоя и поглощающего слоя.

Вышеупомянутый отражающий слой обычно является металлическим слоем с большой толщиной, которая обычно составляет больше чем 20 нм, и материал отражающего слоя может быть одним или несколькими из Au, Ag, Al, Fe, Sn, Zn, Ni, Cr и т.д. Вышеупомянутые диэлектрические слои могут быть диэлектрическими слоями из единственного слоя, диэлектрические материалы диэлектрических слоев могут быть выбраны из неорганических материалов пленочного покрытия, таких как MgF₂, SiO₂, Al₂O₃, MgO, полиметилметакрилат, HfO₂, TiO₂, ZnS и ZnO или подобных им, и высокомолекулярных полимеров, и их толщина обычно составляет 10-1000 нм, предпочтительно 50-800 нм, в зависимости от оптического эффекта, которого необходимо достигнуть, и показателя преломления материала. Конечно, диэлектрические слои могут быть многослойными диэлектрическими слоями, диэлектрические материалы диэлектрических слоев могут быть выбраны из обычно используемых неорганических материалов пленочного покрытия, таких как MgF₂, SiO₂, Al₂O₃, MgO, полиметилметакрилат, HfO₂, TiO₂, ZnS и ZnO или подобных им, и многослойные диэлектрические пленки обычно используются с конструкцией системы пленок λ/4 с высоким и низким показателем преломления. Материалы поглощающих слоев могут быть одним или несколькими из металлических материалов, таких как Au, Ag, Cu, Al, Fe, Sn, Zn, Ni, Cr и т.п., или металлических соединений, толщина слоев обычно не превышает 20 нм, и предпочтительно составляет 5-10 нм, с целью частичного отражения, частичного пропускания и частичного поглощения света освещения.

Следует понимать, что структура многослойного покрытия 103 согласно данному изобретению не ограничена вышеупомянутой структурой; например, двухслойная структура (например, из отражающего слоя и диэлектрического слоя), четырехслойная структура (из поглощающего слоя, диэлектрического слоя, отражающего слоя и диэлектрического слоя) также возможны.

Многослойное покрытие 103 может формировать резонатор Фабри-Перо, который имеет эффект селективного поглощения и отражения для падающего белого света так, чтобы выходящий свет содержал только определенные спектральные полосы, и таким образом формировались определенные цвета; когда угол падения или угол выхода света изменяется, соответствующий путь луча света изменяется, и диапазон интерференции волн также будет изменяться, давая в результате изменение цветов, представляемых наблюдателю, таким образом создается оптически переменный эффект в определенных цветах.

Что касается оптических характеристик, получаемых от комбинации субволновой поверхностной микроструктуры и многослойного покрытия, то отношение согласования параметров, определенный принцип и оптические характеристики были определены, в частности, в патенте КНР № CN 102514443, содержание которого включено в данное описание. Резюмируя, на основе комбинации субволновой поверхностной микроструктуры 1021 и многослойного покрытия 103 создается характеристика изменения цвета, у которой цвет изменяется с углом наблюдения и которая отличается от цветовой характеристики, обеспечиваемой только многослойным покрытием с плоской или гладкой поверхностью; таким образом, создается уникальная характеристика изменения цвета, у которой цвет изменяется в зависимости от угла наблюдения.

Ниже со ссылкой на фиг. 1 будут описаны оптические характеристики, обеспечиваемые на основе комбинации светоотражающего фасета 1022 и многослойного покрытия 103.

Характеристический размер или период светоотражающего фасета 1022 по меньшей мере в одном измерении двумерной плоскости, в которой он лежит (фасет может быть сформирован так, чтобы быть периодическим или апериодическим), составляет 1-300 мкм, предпочтительно - 3-100 мкм, и особенно предпочтительно -5-30 мкм. Глубина светоотражающего фасета составляет менее 10 мкм, и предпочтительно - 1-5 мкм. Таким образом, фасет не создает эффекта дифракции света в видимом диапазоне длин волн.

Ориентация светоотражающего фасета может определяться согласно его углу наклона и/или азимутальному углу.

Что касается оптических характеристик, получаемых от комбинации светоотражающего фасета 1022 и многослойного покрытия 103, то конкретные установки параметров, принцип и оптические характеристики были определены в совокупности патентами КНР № CN 102514443, CN 102905909, CN 103282212 и CN 103229078, содержание которых включено в данное описание путем ссылки.

Характеристики многослойного покрытия 103 на плоской поверхности включают характеристики в двух аспектах: его цвет и изменение цвета с изменением угла наблюдения. Цветовая характеристика, обеспечиваемая многослойным покрытием 103, не изменяется в действительности при комбинации светоотражающего фасета 1022 и многослойного покрытия 103, то есть, многослойное покрытие имеет те же самые характеристики селективного поглощения и отражения, что и многослойное покрытие, сформированное на, плоской поверхности; для конкретного источника света изменяется только направление выходящего света в соответствии с каждым светоотражающим фасетом; следовательно, в действительности, изменяется распределение угла наблюдения у характеристики изменения цвета многослойного покрытия 103 на двумерной поверхности в области В.

Вследствие вышеупомянутого результата, в случае, когда используется одинаковое многослойное покрытие 103, область А и область В отличаются друг от друга по цветовой характеристике и характеристике изменения цвета.

Субволновая поверхностная микроструктура 1021 и светоотражающий фасет 1022 могут быть перенесены на поверхность подложки 101 с помощью создания оригинала фотошаблона голографической интерферометрией, лазерной фотолитографией или электроннолучевой литографией, созданием рабочего фотошаблона посредством гальванопластического процесса, и затем с помощью формования или процесса ультрафиолетового копирования и т.п.

Так как размерные параметры субволновой поверхностной микроструктуры значительно, на порядки величины, отличаются от таковых для светоотражающего фасета, субволновая поверхностная микроструктура и светоотражающие фасеты предъявляют различные требования к материалу фоторезиста оригинала фотошаблона или процессу изготовления оригинала фотошаблона. Фактически, весьма трудно объединить их в одном и том же оригинале фотошаблона или рабочем фотошаблоне с помощью одного процесса. На практике, например, комбинация может быть достигнута посредством двух этапов: сначала изготовлением субволновой поверхностной микроструктуры голографической интерферометрией; затем изготовлением светоотражающего фасета прямым экспонированием лазером посредством процесса совмещения фотолитографии.

Многослойное покрытие 103 обычно может быть сформировано посредством процесса напыления в вакууме, такого как термическое напыление, электроннолучевое напыление, высокочастотное напыление, магнетронное напыление, ионное напыление, реактивное ионное напыление, или ионно-осажденное покрытие и т.д., или некоторые из слоев могут быть сформированы посредством химической металлизации, электролитического осаждения, или другого процесса нанесения покрытия и т.д.

Следует отметить, что многослойное покрытие, закрывающее субволновую поверхностную микроструктуру 1021 и светоотражающий фасет 1022, обычно формируется в одном процессе ради упрощения процесса производства. Поэтому параметры многослойного покрытия на поверхности субволновой поверхностной микроструктуры 1021 по существу те же самые, что и параметры многослойного покрытия на поверхности светоотражающего фасета 1022. Следовательно, всеохватывающее рассмотрение должно быть сделано при проектировании структур системы пленок многослойного покрытия 103 и расчете проекта структур субволновой поверхностной микроструктуры 1021 и светоотражающих фасет 1022, чтобы оптические характеристики в области А имели сильный цветовой контраст с оптическим характеристикам в области В, и таким образом достигалась цель легкой идентификации и предотвращения подделки для компонента защиты от подделок.

Ниже оптические характеристики оптического компонента защиты от подделок будут описаны со ссылкой на фиг. 2(a) и 2(b), соответственно. В оптическом компоненте 1 защиты от подделок согласно данному изобретению светоотражающий фасет 1022 имеют оптическую характеристику рассеяния, обеспечиваемую по существу случайным изменением, распределенным в двумерной плоскости, в которой лежит светоотражающий фасет 1022, и область В может восприниматься наблюдателем как поверхность, которая выдается вперед и/или отступает назад относительно ее действительной пространственной формы согласно выбранной ориентации светоотражающего фасета 1022. Структура светоотражающих фасетов 1022, которая имеет различные параметры в области В на фиг. 2(a), имеет случайное или псевдослучайное расположение в двумерной плоскости, где находится структура, и параметры структуры включают глубину, ширину, угол наклона и азимутальный угол светоотражающего фасета; таким образом, после того, как падающий свет селективно поглощается и отражается многослойным покрытием на поверхностях светоотражающих фасетов, отраженный свет имеет случайное или псевдослучайное направление выхода и таким образом формирует оптическую характеристику рассеяния. На фиг. 2(b) показано, что светоотражающие фасеты 1022 используются для того, чтобы имитировать изогнутую поверхность 1022' и таким образом формируют характеристику выдвижения вперед из поверхности 102 в области В. Здесь каждый светоотражающий фасет в двумерной плоскости имеет по существу то же направление нормали, что и имитируемая изогнутая поверхность 1022' в этом месте.

На фиг. 3 показана форма осуществления на основе показанного на фиг. 1 оптического компонента 1 защиты от подделок согласно данному изобретению, в котором дополнительно добавляются область С и связанные с ней характеристики защиты от подделок, причем субволновая поверхностная микроструктура 1021 и светоотражающий фасет 1022 перекрываются, чтобы формировать область С на верхней поверхности 102 подложки 101. Характеристики защиты от подделок включают две характеристики защиты от подделок, упомянутые выше, то есть, характеристику защиты от подделок, полученную на основе комбинации субволновой поверхностной микроструктуры 1021 и многослойного покрытия 103, и характеристику защиты от подделок, полученную на основе комбинации светоотражающего фасета 1022 и многослойного покрытия 103. То есть, характеристики защиты от подделок области С имеют характеристики цвета и изменения цвета, сформированные субволновой поверхностной микроструктурой 1021 и многослойным покрытием 103, отличные от таковых многослойного покрытия, а также оптическую характеристику рассеяния, получающуюся в результате случайного распределения светоотражающих фасетов 1022 на двумерной поверхности области С, и/или характеристику поверхности, которая воспринимается наблюдателем выдающейся вперед и/или отступающей назад относительно поверхности области С.

Например, на фиг. 3, субволновая поверхностная микроструктура 1021 имеет синусоидальный профиль канавки, 300 нм период и 95 нм глубину, и распределение элементов в виде ортогональной двумерной решетки, и многослойное покрытие 103 включает последовательно расположенные слои Al (40 HM)/SiO₂ (370 нм)/Cr (5 нм) (на плоской поверхности многослойное покрытие с вышеупомянутыми параметрами имеет характеристику, с которой оно показывает золотисто-желтый цвет, когда оно рассматривается с передней стороны, и показывает зеленый цвет, когда оно рассматривается наклонно). Таким образом, вследствие существования субволновой поверхностной микроструктуры 1021, область А показывает красный цвет, когда она рассматривается с передней стороны, и показывает желтый цвет, когда она рассматривается наклонно; область В имеет характеристику изменения цвета от золотисто-желтого к зеленому, обеспечиваемую многослойным покрытием, и оптическую характеристику рассеяния и/или характеристику выдвижения поверхности, обеспечиваемую светоотражающими фасетами; область С имеет характеристику изменения цвета от красного к желтому, сформированную совместно субволновой поверхностной микроструктурой и многослойным покрытием, и оптическую характеристику рассеяния и/или характеристику выдвижения поверхности, обеспечиваемую светоотражающими фасетами. В итоге, эти три области А, В и С имеют их соответствующие визуальные характеристики и формируют сильный визуальный контраст друг с другом; таким образом, оптический компонент 1 защиты от подделок имеет возможность стойкой защиты от подделок.

Предпочтительно, в оптическом компоненте защиты от подделок согласно данному изобретению в многослойном покрытии выполняются прорези, и таким образом формируется рисунок с выемками. Полное многослойное покрытие может прорезаться целиком, или один или несколько слоев многослойного покрытия могут соответственно прорезаться, создавая рисунок. Например, защитный слой с рисунком наносится после того, как многослойное покрытие формируется печатанием, и затем покрытие вне области защитного слоя травится химическим растворителем (например, щелочным раствором). Альтернативно, стравливаемый слой формируется прежде, чем формируется многослойное покрытие, и покрытие на стравливаемом слое удаляется погружением в жидкость (например, воду), чтобы сформировать рисунок с выемками после того, как будет сформировано многослойное покрытие.

Предпочтительно, как показано на фиг. 4, то есть на виде сверху формы осуществления оптического компонента защиты от подделок согласно данному изобретению, рисунок 1031 с выемками многослойного покрытия 103 (открытая область многослойного покрытия) имеет строгие отношения соответствия положения с субволновой поверхностной микроструктурой 1021 и/или светоотражающими фасетами 1022; таким образом, оптический компонент для защиты от подделок согласно данному изобретению может быть идентифицирован более легко и имеет возможность более стойкого предотвращения подделки. При этом А, В, С соответствуют этим трем областям А, В и С на фиг. 3, то есть надписи "СВРМ" и "ZSST" имеют цветовую характеристику и характеристику изменения цвета в зависимости от угла наблюдения, которые совместно сформированы субволновой поверхностной микроструктурой и многослойным покрытием, сформированным на поверхности субволновой поверхностной микроструктуры, и отличаются от характеристик в области В и области С; область В имеет оптическую характеристику рассеяния и характеристику изменения цвета в зависимости от угла наблюдения, которые совместно сформированы светоотражающими фасетами и многослойным покрытием, сформированным на поверхностях светоотражающих фасетов; область С имеет характеристику поверхности, выдающейся вперед относительно действительной пространственной формы, и характеристику изменения цвета с углом наблюдения, которые получаются в результате действия светоотражающих фасетов и многослойного покрытия, сформированного на поверхностях светоотражающих фасетов.

Ниже приводится пример способа формирования области 1031 с выемками: синусоидальная оптическая решетка формируется в области 1031, период синусоидальной оптической решетки составляет 350 нм, и глубина синусоидальной оптической решетки 300 нм (предполагая, что отношение глубина-ширина этой структуры больше чем это отношение поверхностной микроструктуры вне области 1031). Затем слой Al толщиной 5 нм и слой SiO₂ толщиной 250 нм осаждаются на верхней поверхности 102; оптический компонент 1 защиты от подделок выдерживается в 10% растворе NaOH как раз до тех пор, пока слой Al в области 1031 полностью не исчезнет; в это время поверхность вне области 1031 все еще закрыта слоем Al и слоем SiO₂. Затем слой Al толщиной 40 нм осаждается на слой SiO₂, и слой SiO₂ толщиной 50 нм осаждается на поверхность нового слоя Al; затем оптический компонент 1 защиты от подделок выдерживается в 5% растворе NaOH, как раз до тех пор, пока слой Al в области 1031 полностью не исчезнет. В это время, когда оптический компонент 1 защиты от подделок рассматривается со стороны нижней поверхности области 1031, видно, что многослойное покрытие обеспечивается в области вне области 1031. Кроме того, рисунок с выемками формируется в области 1031, потому что в этой области нет никакого покрытия.

Ниже приводится другой пример способа формирования области 1031 с выемками: цилиндрические зеркала формируются в области 1031, ширина цилиндрического зеркала составляет 30 мкм, зазор между цилиндрическими зеркалами - 2 мкм, и высота цилиндрического зеркала 10 мкм (больше чем высота светоотражающего фасета 1,5 мкм); слой Al толщиной 40 нм (толщина в плоской области), слой SiO₂ толщиной 250 нм и слой Cr толщиной 5 нм осаждаются последовательно на поверхности 102, и затем защитный слой (полиэфирного материала) толщиной 1 мкм (толщина плоской поверхности) формируется посредством процесса распыления. Оптический компонент для защиты от подделок выдерживается в 10% растворе NaOH при 40°С как раз до тех пор, пока слой Al в области 1031 полностью не исчезнет; в это время область вне области 1031 остается закрытой покрытием Al/SiO₂/Cr; таким образом, оптический компонент для защиты от подделок готов. При этом, когда оптический компонент для защиты от подделок рассматривается со стороны верхней поверхности 102, видно, что многослойное покрытие обеспечивается последовательно наложенными слоями Al/SiO₂/Cr в области вне области 1031 и рисунок с выемками формируется в области 1031.

В предпочтительных формах осуществления согласно данному изобретению один или несколько из признаков дифракционного оптического изменения, микро- и нано- структуры, печатного признака, признака флуоресценции и магнитного, оптического, электрического или радиоактивного признака для считывания машинными средствами могут быть сформированы в подложке 101 и на верхней и нижней поверхностях подложки 101, и/или в и на субволновой поверхностной микроструктуре и светоотражающих фасетов.

Оптический компонент для защиты от подделок согласно данному изобретению может использоваться как бирка, логотип, широкая полоса, прозрачное окно или накладываемая пленка и т.д., и может прикрепляться к изделиям посредством различных механизмов соединения. Например, он может помещаться на изделия с высокими требованиями к степени защиты или с высокой добавленной стоимостью, типа банкнот и кредитных карточек и т.д.

В другом аспекте данное изобретение предлагает изделие с оптическим компонентом защиты от подделок, которое включает, но не ограничено этим, различные изделия с высокими требованиями к степени защиты или с высокой добавленной стоимостью, такие как банкноты, кредитные карточки, паспорта, ценные бумаги и т.д., и различной упаковочные бумаги, упаковочные коробки и т.д.

Хотя некоторые предпочтительные формы осуществления данного изобретения описаны выше со ссылкой на прилагаемые чертежи, данное изобретение не ограничено деталями этих форм осуществления. Специалисты в данной области техники могут делать модификации и изменения в технической схеме данного изобретения, не отступая от его сущности. Однако все эти модификации и изменения будут считаться находящимися в объеме данного изобретения.

Кроме того, следует понимать, что технические особенности, описанные в вышеприведенных формах осуществления, могут комбинироваться любым подходящим образом, при условии, что нет никакого конфликта среди технических особенностей в комбинации. Чтобы избежать ненужного повторения, такие возможные комбинации здесь не описаны.

Кроме того, различные формы осуществления данного изобретения могут свободно комбинироваться так, как это требуется, до тех пор, пока эти комбинации не отклоняются от идеи и сущности данного изобретения. Однако такие комбинации также будут считаться находящимися в объеме, раскрытом в данном изобретении.

Изобретение раскрывает оптический компонент для защиты от подделок и изделие с оптической защитой от подделок. Оптический компонент для защиты от подделок содержит подложку; субволновую поверхностную микроструктуру и светоотражающий фасет, сформированные на верхней поверхности подложки; а также многослойное покрытие, сформированное на субволновой поверхностной микроструктуре и светоотражающем фасете. В случае, где используется одно и то же многослойное покрытие, контрастирующая оптическая характеристика формируется между областью, в которой лежат субволновая поверхностная микроструктура и многослойное покрытие, и областью, в которой лежит светоотражающий фасет и многослойное покрытие, так что оптический компонент для защиты от подделок или изделие с оптической защитой от подделок, которое содержит оптический компонент для защиты от подделок, могут быть легко идентифицированы и имеют высокую степень защиты от подделок. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Оптический компонент для защиты от подделок, содержащий:

подложку;

при этом по меньшей мере часть верхней поверхности подложки покрыта субволновой поверхностной микроструктурой и светоотражающим фасетом; и

многослойное покрытие, сформированное на субволновой поверхностной микроструктуре и светоотражающем фасете.

2. Оптический компонент по п. 1, в котором субволновая поверхностная микроструктура и светоотражающий фасет частично перекрываются друг с другом.

3. Оптический компонент по п. 1, в котором многослойное покрытие формирует резонатор Фабри-Перо.

4. Оптический компонент по п. 1, в котором многослойное покрытие формирует рисунок с выемками.

5. Оптический компонент по п. 4, в котором рисунок с выемками имеет совмещение с субволновой поверхностной микроструктурой и/или светоотражающими фасетами.

6. Оптический компонент по п. 1, в котором субволновая поверхностная микроструктура является одномерной или двумерной решеткой; профиль канавки субволновой поверхностной микроструктуры имеет синусоидальную, прямоугольную или зигзагообразную форму, или форму, соединенную или скомбинированную по меньшей мере из двух синусоидальной, прямоугольной и зигзагообразной форм.

7. Оптический компонент по п. 6, в котором глубина канавки субволновой поверхностной микроструктуры составляет 10-500 нм.

8. Оптический компонент по п. 7, в котором глубина канавки субволновой поверхностной микроструктуры составляет 50-300 нм.

9. Оптический компонент по п. 1, в котором характеристический размер субволновой поверхностной микроструктуры в двумерной плоскости, в которой лежит субволновая поверхностная микроструктура, составляет 50-500 нм.

10. Оптический компонент по п. 9, в котором характеристический размер субволновой поверхностной микроструктуры в двумерный плоскости, в которой лежит субволновая поверхностная микроструктура, составляет 200-400 нм.

11. Оптический компонент по п. 1, в котором характеристический размер светоотражающего фасета по меньшей мере в одном измерении двумерной плоскости, в которой лежит светоотражающий фасет, составляет 1-300 мкм.

12. Оптический компонент по п. 11, в котором характеристический размер светоотражающего фасета по меньшей мере в одном измерении двумерной плоскости, в которой лежит светоотражающий фасет, составляет 3-100 мкм.

13. Оптический компонент по п. 12, в котором характеристический размер светоотражающего фасета по меньшей мере в одном измерении в двумерной плоскости, в которой лежит светоотражающий фасет, составляет 5-30 мкм.

14. Оптический компонент по п. 1, в котором по меньшей мере один из следующих признаков для считывания машинными средствами: дифракционный оптически изменяемый признак, признак микро- и наноструктуры, печатный признак, флуоресцентный признак и магнитный, оптический, электрический или радиоактивный признаки, сформирован по меньшей мере на одной из следующих частей: подложке, субволновой поверхностной микроструктуре и светоотражающем фасете.

15. Оптический компонент по одному из пп. 1-14, в котором многослойное покрытие состоит из по меньшей мере двух из следующих слоев: поглощающего слоя, диэлектрического слоя и отражающего слоя, или многослойное покрытие состоит из диэлектрических слоев.

16. Изделие с оптической защитой от подделок, содержащее оптический компонент для защиты от подделок по одному из пп. 1-15.