ГОЛОГРАФИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ ЗАЩИТНЫХ ЭТИКЕТОК И ЛЕНТ Российский патент 2021 года по МПК G09F3/02 

Описание патента на изобретение RU2743283C1

Изобретение относится к защитным этикеткам и клейким контрольным пломбирующим и упаковочным лентам, позволяющим проводить визуальный контроль их подлинности и выявлять факты их переклеивания на защищаемых изделиях (объектах). Визуальный контроль подразумевает возможность оперативного зрительного и/или инструментального (с помощью простейших оптических инструментов типа луп и линз с увеличением от четырех до десяти раз) определения производителя, целостности и отсутствия переклеивания защитных этикеток и лент. Для выполнения указанных требований широко используют специальные голографические защитные элементы, обладающие, легко различимыми визуально, оптическими защитными эффектами [1,2]. К ним можно отнести широко применяемые голографические и дифракционные структуры, формирующие изображения, изменяющиеся при наблюдении голограмм под различными углами зрения. Это - кинеграммы, наноразмерные дифрактограммы типа DID, DIP, и DOID структур, голографические структуры с “flip-flop” эффектами, и др. При пространственных поворотах таких структур изменяется цвет, контраст и вид, формируемых ими изображений. Сложность изготовления таких элементов практически исключает возможность и целесообразность их подделки. С другой стороны их подлинность легко проверяется визуально. Для обеспечения возможности визуальной фиксации несанкционированного доступа в многослойную структуру голографических элементов вводят межслойные адгезионные слои различной степени липкости (EP-A 1113059). Механические напряжения, возникающие в таких голографических элементах, при попытках несанкционированного доступа, приводят к разрушению их оптических слоев, вызывающему резкие, визуально легко различимые, изменения в формируемых ими изображениях.

Наиболее близкими к предлагаемому изобретению являются этикетки и ленты, описанные в патенте RU 2576371, в защитных элементах которых используются многослойные голографические структуры, содержащие цветные полупрозрачные слои, находящиеся в контакте с адгезионными клеевыми слоями различной степени липкости, что обеспечивает разрушение формируемых голографических изображений при отклеивании или переклеивании этикеток и лент. Однако разрушения, возникающие в цветных полупрозрачных слоях, оказываются трудно визуализируемыми (нечеткими и размытыми) по причине наблюдения их, как указано в описании патента, через “полупрозрачный металлический слой или же слой с высоким показателем преломления”. Сложность визуальной регистрации разрушения цветных слоев обусловлена и тем, что цветные лаковые слои формируются на основе введения в них “красителей и пигментов”, которые незначительно меняют свои цветовые и яркостные характеристики в зависимости от угла наблюдения. Это затрудняет визуализацию и регистрацию защитных голографических эффектов, которые основаны именно на изменении формируемых голографических изображений при изменении углов наблюдения. Кроме того, наблюдение и контроль голографических изображений, создаваемых рельефом в тисненом лаковом слое, расположенном выше вводимых цветных лаковых слоев, также оказываются трудно выполнимыми (защитные голографические эффекты, формируемые в рельефе тисненого слоя, становятся плохо различимыми).

Задачей, решаемой в заявляемом изобретении, являлось устранение указанных недостатков. Необходимо добиться большей четкости рассматриваемых голографических изображений, формируемых голографическим рельефом тисненного слоя при проверках подлинности, и четкой визуальной различимости изменений в голографических изображениях, возникающих после несанкционированного доступа к защищаемым объектам. Решить поставленную задачу возможно, если в структуре голографического элемента использовать слоистые цветопеременные интерференционные структуры. Такие структуры, как правило, формируются методами вакуумного напыления на тонкие прозрачные полимерные пленки. Они достаточно легко могут быть технологически интегрированы в пленки с тисненными голографическими рельефами и промежуточными адгезионными слоями. Защитные голографические элементы, изготовленные из таких пленок, обладают необходимыми защитными признаками, и позволяют с большей достоверностью регистрировать разрушения голографического лакового слоя и встроенных интерференционных слоев, возникающих при попытках отделения голографического элемента от защищаемых изделий.

При решении сформулированной выше задачи, обеспечивается технический результат, заключающийся в снижении возможности поделки ценных изделий при одновременном облегчении проверки их подлинности, что в свою очередь, соответственно обуславливает и существенную экономическую эффективность предлагаемых в заявке решений.

Технический результат достигается благодаря тому, что голографический элемент для защитных этикеток, пломбировочных и упаковочных лент с индикатором постороннего вмешательства, выполненный в виде гибкой тонкопленочной структуры, содержащей прозрачную подложку, с нанесенным на нее лаковым голографическим слоем, и сопряженную с последним многослойную полимерную структуру, из прозрачных и полупрозрачных полимерных слоев с различными толщинами и различными показателями преломления, а также возможно и прозрачные адгезионные слои различной толщины и степени липкости, отличающийся тем, что оптически прозрачные и полупрозрачные слои многослойной полимерной структуры сопряженной с голографическим лаковым слоем, образуют цветопеременный отражательный интерференционный элемент.

На Фиг. 1 представлена многослойная структура заявляемого голографического защитного элемента. Она состоит из прозрачной полимерной подложки (1), на нижней поверхности которой расположен прозрачный лаковый голографический слой (2) с оттиснутым в нем голографическим рельефом. Под ним, в соответствии с рассматриваемой предлагаемым техническим решением, размещают многослойную цветопеременную структуру (3), состоящую из прозрачных и/или полупрозрачных диэлектрических или интерметаллических слоев (5-9), количество слоев может изменяться в соответствии с техническими требованиями). Указанные слои имеют различные толщины и коэффициенты оптического преломления. Толщины и показатели преломления слоев выбираются, таким образом, что при рассматривании структуры в отраженном и/или проходящем свете, цвет пластины изменяется в зависимости от угла наблюдения. В качестве прослоек между слоями цветопеременной структуры (4) могут также использоваться прозрачные и полупрозрачные металлические и интерметаллические тонкопленочные пленки с толщинами порядка нескольких единиц или десятков нанометров или прозрачные клеящие прослойки средней липкости с толщинами порядка 1 мкм. Нижние поверхности прозрачной полимерной подложки и лакового голографического слоя (2) часто покрывается прозрачными тонкопленочными металлическими слоями (3), выполненные, например, из хрома, меди, алюминия или кобальта с толщинами порядка нескольких десятков нанометров. Указанные металлически прослойки обеспечивают необходимую адгезию между слоями голографического элемента и цветопеременной структуры (4), что обеспечивает равномерное, и относительно прочное, но, как правило, не достаточно жесткое, соединение сопрягаемых слоев. Кроме того, на нижней поверхности цветопеременной структуры (4), для увеличения её яркости и контрастности наносят отражающий непрозрачный отражающий металлический слой (9), толщиной порядка нескольких сотен нанометров. Это могут быть, например, отражающие слои из алюминия или меди.

В прозрачные лаковый голографический слой (2) и прозрачные адгезионные и клеящие соединительные слои и прослойки могут вводиться прозрачные люминесцентные красители. Это может значительно облегчать проверку подлинности и фактов несанкционированного доступа к этикеткам и пломбирующим лентам и, соответственно, к защищаемым ими изделиям особенно при плохом освещении во время проведения оперативных проверок, например, в темное время суток, что естественно потребует использования дополнительной УФ или ИК подсветок.

Нижняя поверхность цветопеременной структуры (3) покрывается клеящим слоем (10) жесткой фиксации толщиной порядка нескольких микрон. Технологически голографический защитный элемент размещается на безадгезионной бумаге (11). Верхняя поверхность прозрачной подложки (1) защитного голографического элемента, покрывается прозрачным силиконовым покрытием (12), позволяющим складирование, хранение и транспортировку защитных элементов, размещаемых на поверхности безадгезионной бумаги (11), изготовляемой в рулонах или листах. Предложенная структура голографического защитного элемента обеспечивает возможность проведения его изготовления массовыми тиражами.

При защите какого-либо изделия, один из голографических элементов отделяется от адгезионной бумаги (11) и размещается (приклеивается) в определенных местах защищаемого изделия с помощью клея жесткой фиксации (10). При рассматривании голографического элемента со стороны прозрачной подложки легко контролировать целостность рельефного слоя голографического элемента. При попытках несанкционированного доступа к изделию, (отклеивания, переклеивания защитной этикетки или пломбировочной голографической ленты), содержащих предлагаемый голографический защитный элемент, происходит разрушение его рельефного лакового слоя и на границах раздела слоев голографического элемента, выполненных материалами не жесткой фиксации. Такие разрушения легко фиксируются при визуальном наблюдении изображений, формируемых предлагаемым голографическим защитным элементом. Таким образом, предлагаемый голографический защитный элемент решает поставленную задачу. Он позволят определять подлинность голографического элемента, и соответственно, защищаемых им изделий, по четким и контрастным голографическим изображениям защитного элемента, не искаженным введением дополнительных тонкопленочных структур, что присуще указанным выше аналогам. С другой стороны, при попытках несанкционированного доступа нарушения рельефного голографического слоя оказываются более четко и контрастно визуализируемыми за счет введения в голографический защитный элемент цветопеременной структуры (4).

При изготовлении экспериментальных образцов предлагаемого технического решения одним из основных требований являлось снижение их себестоимости, что приводило к использованию наиболее дешевых цветопеременных интерференционных структур, с наименьшим количеством слоев, поэтому, как правило, использовались структуры с 2-мя или 3-мя прозрачными или полупрозрачными слоями.

Конкретные примеры реализации предлагаемого технического решения приведены ниже.

Пример 1

На Фиг. 2 показана структура цветопеременного голографического защитного элемента или фрагмента контрольной пломбировочной или упаковочной ленты (скотча).

На прозрачную полимерную (1) подложку, (ПЭТ, поликарбонат, полипропилен и т.п.) толщиной d = 1 5 мкм, методами термического вакуумного напыления нанесен полупрозрачный металлический слой хрома Cr (2), (или Al, Ag, Cu) толщиной d = 5 10 нм, с оптической плотностью 0,4 - 0,5 OD. После чего на него был нанесен методом глубокой печати на всю поверхность или выборочно, согласно заданному дизайну, слой “спейсера” (3) - оптически прозрачного полимера с коэффициентом преломления величиной n = 1,5 - 1,8 и толщиной после сушки h = 0,2 - 0,7 мкм в зависимости от требуемых цветовых переходов, возникающих при изменении направления угла наблюдения защитного элемента. На прозрачный полимерный слой методом термического вакуумного испарения нанесен отражающий слой алюминия (4) толщиной d = 0,5-1 мкм с оптической плотностью 1,8-2,5 OD. После чего производилось голографическое эмбосирование по слою (4). Далее на отэмбосированный слой был нанесен слой клея постоянной липкости жесткой фиксации (5). Описанная многослойная структура сопрягалась с безадгезионной бумажной лентой (6), и покрывалась антиадгезионным силиконовым слоем (7) толщиной порядка 1 мкм.

Пример 2

Структура и расположение слоев защитного элемента соответствовала изображенной на Фиг.2. Однако в отличии от защитного элемента, описанного в Примере 1, слой (3) прозрачного спейсора формировался методом термического испарения в вакуумe в виде слоя галогенида магния MgF2 c показателем преломления n=1,38 и толщиной d = 0,2 - 0,7 мкм.

Пример 3

Структура и расположение слоев защитного элемента соответствовала изображенной на Фиг.2. Но, в отличии от защитных элементов, описанных в Примерах 1 и 2, вместо полупрозрачного металлического слой (2) и слой прозрачного спейсора (3) использовались трехслойные интерференционные структуры формировавшиеся методом термического испарения в вакууме: Первая структура -

ZrO2(d=100 нм, n = 2,2)-Al2O3(d = 75 нм, n= 1,76)-ZrO2(d = 100 нм, n = 2,2) Структура имела красно-желтый цвет при перпендикулярном направлении наблюдения к плоскости структуры и зелено-желтый - при наклонном.

Вторая структура -

ZrO2(d = 75 нм, n = 2,2)-Si2O3(d = 300 нм, n= 1,76)-ZrO2(d = 75 нм, n = 2,2) Структура имела золотистый цвет при направлении наблюдения перпендикулярном к плоскости структуры и сине-зеленый - при наклонном под углом 45 градусов;

Могли быть также использованы пленки других прозрачных материалов (ZnS, MgF2, SiO2, TiO2, Fe2O3 и др.) с соответствующим подбором их толщин и показателей преломления

Во всех приведенных примерах голографическое эмбосирование производилось со стороны отражающего слоя алюминия (4).

Представленные примеры наглядно демонстрируют возможность использования многослойных тонкопленочных цветопеременных структур в голографических защитных элементах для защитных этикеток и контрольных пломбировочных и упаковочных лент.

Источники информации

1. В.М. Маресин Защищенная полиграфия, Справочник 2012г. -640 стр.

2. В.В. Авдошин Определение подлинности денежных знаков. Методическое пособие/ 4-изд., 2017 г.-21стр.

Похожие патенты RU2743283C1

название год авторы номер документа
МАГНИТНЫЙ ПИГМЕНТ 2017
  • Павлов Игорь Васильевич
  • Корнилов Георгий Валентинович
  • Федорова Елена Михайловна
  • Писарев Александр Георгиевич
  • Туркина Елена Самуиловна
  • Губарев Анатолий Павлович
RU2648438C1
ЗАЩИТНЫЙ ЭЛЕМЕНТ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ 2009
  • Хайм Манфред
RU2483934C2
МНОГОСЛОЙНАЯ ПОЛИМЕРНАЯ СТРУКТУРА И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ 2014
  • Трачук Аркадий Владимирович
  • Гончаров Алексей Михайлович
  • Курятников Андрей Борисович
  • Павлов Игорь Васильевич
  • Корнилов Георгий Валентинович
  • Федорова Елена Михайловна
  • Туркина Елена Самуиловна
  • Гончаров Сергей Никитович
  • Баранова Галина Сергеевна
  • Губарев Анатолий Павлович
  • Чекунин Дмитрий Борисович
  • Иваненко Татьяна Анатольевна
  • Каракашьян Заре Завенович
RU2557620C1
Многослойная структура для защиты идентификационных документов и идентификационный документ 2022
  • Курятников Андрей Борисович
  • Павлов Игорь Васильевич
  • Корнилов Георгий Валентинович
  • Фёдорова Елена Михайловна
  • Чекунин Дмитрий Борисович
  • Куликов Вадим Михайлович
  • Абрамович Георгий Леонидович
RU2791765C1
МНОГОСЛОЙНЫЙ ПОЛИМЕРНЫЙ ЗАЩИТНЫЙ ЭЛЕМЕНТ 2014
  • Курятников Андрей Борисович
  • Корнилов Георгий Валентинович
  • Федорова Елена Михайловна
  • Писарев Александр Георгиевич
  • Туркина Елена Самуиловна
  • Губарев Анатолий Павлович
  • Финогенов Владимир Владимирович
  • Павлов Игорь Васильевич
  • Салунин Алексей Витальевич
RU2568708C2
ОПТИЧЕСКОЕ ЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО (ВАРИАНТЫ), СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ УКАЗАННОГО УСТРОЙСТВА И СПОСОБ ВЕРИФИКАЦИИ ЗАЩИЩАЕМОГО ОБЪЕКТА, СОДЕРЖАЩЕГО УКАЗАННОЕ ОПТИЧЕСКОЕ ЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО 2019
  • Козенков Владимир Маркович
  • Смирнов Леонид Игоревич
  • Сергиенко Александр Михайлович
  • Шаталов Борис Рудольфович
  • Смирнов Андрей Валентинович
  • Сазонов Антон Станиславович
  • Пашаев Тимур Октаевич
  • Кожевников Данила Александрович
  • Бабюк Валерий Васильевич
RU2725667C1
Многослойный защитный элемент и способ его получения 2016
  • Атаманов Александр Николаевич
  • Воронцова Елена Владимировна
  • Кузьмин Владимир Владимирович
  • Смык Александр Федорович
  • Флегонтов Иван Алексеевич
RU2642535C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОПТИЧЕСКОГО ДВУСТОРОННЕГО ОТРАЖАТЕЛЬНОГО ЗАЩИТНОГО СРЕДСТВА И ЗАЩИТНОЕ СРЕДСТВО, ПОЛУЧЕННОЕ ЭТИМ СПОСОБОМ 2008
  • Карасев Андрей Львович
  • Смирнов Леонид Игоревич
  • Сафронов Юрий Валерьевич
RU2403601C2
Оптическое защитное устройство и способ его изготовления 2021
  • Филимонов Дмитрий Александрович
  • Раздобарин Александр Викторович
RU2798122C1
МНОГОСЛОЙНЫЙ НОСИТЕЛЬ ИНФОРМАЦИИ С ЗАЩИТОЙ ОТ ПОДДЕЛКИ 2014
  • Трачук Аркадий Владимирович
  • Курятников Андрей Борисович
  • Павлов Игорь Васильевич
  • Мочалов Александр Игоревич
  • Салунин Алексей Витальевич
  • Ширяевская Инна Алексеевна
  • Ксенофонтов Валентин Анатольевич
  • Чистосердов Евгений Александрович
RU2573879C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 743 283 C1

Реферат патента 2021 года ГОЛОГРАФИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ ЗАЩИТНЫХ ЭТИКЕТОК И ЛЕНТ

Изобретение относится к области защитных этикеток, а также защитных пломбировочных и упаковочных лент с индикаторами несанкционированного доступа (вмешательства). Задачей, решаемой в предлагаемом техническом решении, является повышение достоверности результатов контроля подлинности и регистрации фактов несанкционированного доступа к изделиям (объектам), защищаемым такими этикетками и лентами. Решение поставленной задачи осуществляется путем введения в структуру защитных этикеток и лент голографических элементов, содержащих прозрачные многослойные тонкопленочные цветопеременные структуры. Введение таких структур в голографические элементы повышает четкость, контрастность и яркость контролируемых голографических изображений и возникающих в них изменений при попытках осуществления несанкционированного доступа к защищаемым ими объектам. Экономическая эффективность предлагаемого изобретения определяется повышением числа выявляемых при проведении контрольных, в том числе оперативных, операций по выявлению поддельных и фальсифицированных изделий и регистрации и случаев постороннего несанкционированного доступа (вмешательства) к защищенным объектам. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Формула изобретения RU 2 743 283 C1

1. Голографический элемент для защитных этикеток, пломбировочных и упаковочных лент с индикатором постороннего вмешательства, выполненный в виде гибкой тонкопленочной структуры, содержащей прозрачную подложку с нанесенным на нее лаковым голографическим слоем и сопряженную с последним многослойную структуру из нескольких цветных лаковых слоев с различными оптическими характеристиками, а также прозрачные адгезионные слои различной толщины и степени липкости, отличающийся тем, что многослойная структура, сопряженная с лаковым голографическим слоем, является многослойным цветопеременным отражательным интерференционным элементом, состоящим из прозрачных и/или полупрозрачных слоев.

2. Голографический элемент по п. 1, отличающийся тем, что многослойный цветопеременный отражательный интерференционный элемент сформирован в виде локализованных областей, хаотично и/или регулярно размещенных внутри голографического элемента.

3. Голографический элемент по п. 1, отличающийся тем, что в структуру многослойного цветопеременного отражательного интерференционного элемента входят прослойки прозрачных адгезионных клеящих межслоевых прослоек, разделяющих его слои и обладающих различной степенью липкости (соединительной способностью).

4. Голографический элемент по п. 1, отличающийся тем, что в состав лакового голографического слоя введены прозрачные люминесцентные красители.

5. Голографический элемент по п. 3, отличающийся тем, что прозрачные адгезионные клеящие прослойки содержат в своем составе прозрачные люминесцентные красители.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2021 года RU2743283C1

ЗАЩИТНАЯ ЭТИКЕТКА ИЛИ КЛЕЙКАЯ ЛЕНТА С ИНДИКАТОРОМ ПОСТОРОННЕГО ВМЕШАТЕЛЬСТВА 2011
  • Майрхофер Марко
  • Айгнер Георг
RU2576371C2
Облучатель для животных 1983
  • Гаврилов Павел Васильевич
  • Могилко Александр Владимирович
  • Писаревский Анатолий Иванович
SU1113059A2
ЗАЩИТНЫЙ ЭЛЕМЕНТ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ 2009
  • Хайм Манфред
RU2483934C2
ЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ 2014
  • Холмс Брайан
RU2669738C2
ПАРНЫЙ ОПТИКОПЕРЕМЕННЫЙ ЗАЩИТНЫЙ ЭЛЕМЕНТ, ИМЕЮЩИЙ ХАРАКТЕРНЫЕ ДЛИНЫ ВОЛН ОТРАЖЕННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ 2009
  • Блейкольм Антон
  • Деготт Пьер
  • Мюллер Эдгар
RU2517546C2
WO 2009105142 A2, 27.08.2009
DE 3431239 A1, 25.07.1985
ЗАЩИТНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ ЗАЩИЩЕННЫХ ОТ ПОДДЕЛКИ ДОКУМЕНТОВ, ЦЕННЫХ ДОКУМЕНТОВ ИЛИ Т.П. 2012
  • Лохбилер Ханс
RU2596088C2

RU 2 743 283 C1

Авторы

Юренков Михаил Владимирович

Сазонов Антон Станиславович

Губарев Анатолий Павлович

Даты

2021-02-16Публикация

2020-08-06Подача