ОПТИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА С ЭФФЕКТОМ РЕЛЬЕФА, ЗАЩИТНЫЙ ЭЛЕМЕНТ, СОДЕРЖАЩИЙ ОПТИЧЕСКУЮ СТРУКТУРУ, ЗАЩИЩЕННЫЙ ДОКУМЕНТ, СОДЕРЖАЩИЙ ОПТИЧЕСКУЮ СТРУКТУРУ, СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОПТИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ, СПОСОБ АУТЕНТИФИКАЦИИ ЗАЩИЩЕННОГО ДОКУМЕНТА Российский патент 2025 года по МПК B42D25/364 B42D25/324 B42D25/40 

Настоящее изобретение относится к оптическим структурам с эффектом рельефа, в частности для защищенных документов и/или элементов безопасности, и способам их изготовления.

В частности он относится к оптическим структурам, несущим жидкие кристаллы.

Жидкие кристаллы широко используются в оптических структурах, и особенно в элементах безопасности, для их гониохроматических свойств.

Как правило, жидкие кристаллы наносятся непосредственно в контакте с полимерной пленкой, обычно изготовленной из ПЭТ, предварительно растянутой по меньшей мере в одном направлении, даже в двух направлениях под прямыми углами. Растяжение пленки способствует выравниванию жидких кристаллов, что, таким образом, придает оптической структуре эффект изменения цвета при изменении направления наблюдения и/или направления освещения.

Для усиления видимости гониохроматического эффекта темный фон, как правило, черный, расположен на поверхности носителя, противоположной той, на которую нанесены жидкие кристаллы.

Насколько известно заявителю, применяемые таким образом жидкие кристаллы в настоящее время не используются для получения эффекта рельефа, а только гониохроматического эффекта.

Оптическая структура с эффектом рельефа, например, известна из US 2013/0288024 A1, она содержит подложку, покрытую первым слоем, который является тисненным и может быть покрыт вторым слоем, причем первый слой и/или второй слой содержат пигменты с оптическим эффектом. Тиснение описывается как индуцирование оптически обнаруживаемых изменений в выравнивании пигментов, что усиливает 3D-эффект рисунка, определяемого тисненой зоной.

EP 2886343 A1 описывает оптическую структуру, содержащую подложку, грунтовку, образованную на подложке, и УФ-сшиваемый слой, который расположен на грунтовке. УФ-сшиваемый слой может содержать жидкие кристаллы и является тисненным для получения трехмерного визуального эффекта. Узел, образованный сшиваемым слоем и грунтовкой, окружен пылезащитным покрытием.

Эффекты рельефа получены либо путем изготовления темных изображений, сформированных путем печати или процесса металлизации или деметализации, либо голографическими структурами.

Впечатление рельефа, создаваемое темным изображением, не является динамичным, поскольку внешний вид не меняется, даже немного, с изменением угла наблюдения. Это более эффектно с голографической структурой, но стоимость изготовления относительно высока.

Следовательно, необходимо извлекать выгоду из новых оптических структур, способных получать динамический эффект рельефа, при этом являясь относительно простыми и экономичными в производстве.

Изобретение направлено на удовлетворение этой потребности, и оно достигается за счет оптической структуры с эффектом рельефа, содержащей:

- носитель, выполненный с возможностью выравнивания жидких кристаллов,

- покрытие, находящееся в контакте с носителем вещества в форме по меньшей мере одного рисунка, частично покрывающее носитель, и

- слой жидких кристаллов, по меньшей мере частично покрывающий носитель и указанный рисунок и находящийся в контакте с носителем.

Неожиданно, визуальный эффект рельефа может быть получен за счет покрытия, расположенного между носителем и слоем жидких кристаллов. Это покрытие создает по меньшей мере одну переходную зону, ограниченную контуром рисунка и проходящую по меньшей мере частично вокруг последнего, который появляется по меньшей мере для одного направления наблюдения и/или одного направления освещения, темнее или светлее, чем первая зона, в которой жидкие кристаллы наложены друг на друга, в частности, в контакте с покрытием, и чем вторая зона, отличная от первой зоны, в которой жидкие кристаллы находятся в контакте с носителем. Изменение контраста между первой и второй зонами, с одной стороны, и переходной зоной, приводит к визуальному эффекту рельефа для наблюдателя оптической структуры.

Часть переходной зоны может казаться темной, в частности матовой, а другая часть переходной зоны может казаться светлой и, в частности, иметь зеркальный блеск.

В частности, когда оптическая структура подсвечивается посредством светового излучения, направление падения которого содержит компонент, параллельный носителю, который ориентирован от первого края покрытия к противоположному второму краю покрытия, часть переходной зоны, контактирующая со вторым краем, может иметь зеркальный блеск, например, при наблюдении от направления, перпендикулярного носителю, и наоборот. Часть переходной зоны, контактирующая с первым краем, может выглядеть темной.

Полученный эффект рельефа является динамическим, поскольку внешний вид, особенно рельефный оттиск, изменяется при изменении направления наблюдения и/или направления освещения. В частности, определенные области переходной зоны могут перейти от матового и/или темного внешнего вида к светлому и/или глянцевому внешнему виду, когда изменяется направление наблюдения и/или меняется направление освещения.

Переходная зона может иметь ширину менее 1 мм, в частности, от 100 мкм до 500 мкм. Она проходит от внутреннего края, определяемого контуром рисунка, до второй зоны, в которой эффект рельефа не наблюдается. Ширина переходной зоны соответствует наибольшему значению, измеренному в направлении, перпендикулярном к внутреннему краю, между внутренним краем и частью второй зоны, ближайшей к внутреннему краю.

Каждая из первой зоны и второй зоны может выглядеть темнее в соответствии с первым направлением наблюдения и/или в соответствии с первым направлением освещения, чем в соответствии со вторым направлением наблюдения и/или в соответствии со вторым направлением освещения соответственно.

Согласно одному направлению наблюдения, первая зона и вторая зона могут выглядеть темными, а переходная зона может выглядеть матовой, и согласно другому направлению наблюдения первая зона и вторая зона могут выглядеть светлыми, а переходная зона может иметь зеркальный блеск.

Более того, оптическая структура может обладать гониохроматическими свойствами. В частности, первая зона, соответственно вторая зона, может появляться в одном цвете в соответствии с первым направлением наблюдения и/или в соответствии с первым направлением освещения, и в другом цвете в соответствии со вторым направлением наблюдения и/или в соответствии со вторым направлением освещения соответственно. Кроме того, переходная зона может выглядеть темной в соответствии с первым направлением наблюдения и/или в соответствии с первым направлением освещения и может иметь зеркальный блеск в соответствии со вторым направлением наблюдения и/или в соответствии со вторым направлением освещения соответственно.

Наблюдаемые в соответствии с первым направлением наблюдения и/или в соответствии с первым направлением освещения, первая зона и вторая зона могут иметь разные цвета, и наблюдаемые в соответствии со вторым направлением наблюдения и/или в соответствии со вторым направлением освещения, первая зона и вторая зона могут иметь разные цвета.

Как вариант, наблюдаемые в соответствии с первым направлением наблюдения и/или в соответствии с первым направлением освещения первая зона и вторая зона могут иметь одинаковый цвет, и наблюдаемые в соответствии со вторым направлением наблюдения и/или в соответствии со вторым направлением освещения, первая зона и вторая зона могут иметь разные цвета.

Как вариант, наблюдаемые в соответствии с первым направлением наблюдения и/или в соответствии с первым направлением освещения первая и вторая зоны и переходная зона могут иметь одинаковый цвет, и наблюдаемые в соответствии со вторым направлением наблюдения и/или в соответствии со вторым направлением освещения первая и вторая зоны и переходная зона могут иметь одинаковый цвет.

Кроме того, наблюдаемый в соответствии с первым направлением наблюдения и/или в соответствии с первым направлением освещения цвет переходной зоны может отличаться от цвета первой зоны и/или от цвета второй зоны, и наблюдаемый в соответствии со вторым направлением наблюдения и/или в соответствии со вторым направлением освещения цвет переходной зоны может отличаться от цвета первой зоны и/или от цвета второй зоны.

Покрытие

Эффект рельефа получают согласно изобретению, несмотря на небольшую толщину покрытия.

Предпочтительно, покрытие представляет собой отпечаток, в частности, чернил или лака.

Предпочтительно, чтобы визуальный эффект рельефа был относительно выраженным, сухая масса вещества, выраженная на основе площади поверхности носителя, покрытого покрытием, составляет менее или равна 1,5 г/м², предпочтительно менее или равна 1 г/м², более предпочтительно от 0,1 г/м² до 0,5 г/м².

Вещество может содержать менее 40% жидких кристаллов в процентах по массе, выраженной в пересчете на сухую массу вещества. Вещество может не иметь жидких кристаллов.

Вещество может содержать менее 40% жидких кристаллов в процентах по массе, выраженной в пересчете на массу.

Вещество может представлять собой чернила или лак.

Лак или чернила могут быть прозрачными или бесцветными в видимом диапазоне. Таким образом, покрытие не может создавать непрозрачность, обнаруживаемую невооруженным глазом при пропускании света.

Лак или чернила могут содержать растворитель. Растворитель может быть неводным и содержать спирт и/или полиол. Как вариант растворитель является водным.

Лак или чернила могут затвердевать при облучении излучением, в частности, ультрафиолетовым излучением.

Лак или чернила могут быть нанесены струйной, флексографией, трафаретной печатью или фотогравированием.

Покрытие, в частности, когда оно находится в виде лака или чернил, может содержать компоненты, которые абсорбируют или которые могут возбуждаться под ультрафиолетовым или инфракрасным, в частности, ближним инфракрасным освещением.

В частности, лак или чернила могут быть бесцветными и прозрачными в видимой области и содержать люминесцентный компонент, в частности флуоресцентный компонент, который может быть виден только при УФ или ИК освещении, предпочтительно УФ, и носитель может быть прозрачным или полупрозрачным. Таким образом, когда это наблюдается при пропускании, оптическая структура выглядит, например, прозрачной или полупрозрачной для наблюдателя при освещении с помощью светильника в видимой области, причем рисунок неотличим от носителя, и рисунок появляется при освещении с помощью светильника, проецирующего люминесценцию, в частности, светильника, излучающего УФ.

Предпочтительно, вещество представляет собой чернила, что облегчает его осаждение с помощью способа печати чернил.

Чернила могут содержать нематические жидкие кристаллы, а слой жидких кристаллов, по меньшей мере частично покрывающий носитель, может содержать холестерические жидкие кристаллы с гониохроматическим эффектом. Предпочтительно, рисунок поляризован линейно, а слой жидких кристаллов поляризован по кругу. Таким образом, помимо эффекта рельефа получается еще один оптический эффект.

Когда структура наблюдается в поляризованном свете в соответствии с первой конфигурацией наблюдения, зона, в которой рисунок и слой холестерических жидких кристаллов наложены друг на друга, имеет первый внешний вид, и зона, в которой слой холестерических жидких кристаллов находится в контакте с носителем, имеет второй внешний вид, отличный от первого внешнего вида.

Предпочтительно, внешний вид представляет собой цвет.

Кроме того, предпочтительно, зона, в которой рисунок и слой холестерических жидких кристаллов наложены друг на друга, и зона, в которой слой холестерических жидких кристаллов находится в контакте с носителем, меняют каждая внешний вид и имеют аспекты, которые отличаются друг от друга в соответствии со второй конфигурацией наблюдения, причем переход между первой и второй конфигурациями наблюдения предпочтительно осуществляется путем вращения оптической структуры вокруг оси, перпендикулярной носителю, предпочтительно под углом 90°.

Предпочтительно, внешний вид зоны, в которой рисунок и слой холестерических жидких кристаллов наложены друг на друга в первой конфигурации наблюдения, идентичен внешнему виду зоны, в которой слой холестерических жидких кристаллов находится в контакте с носителем во второй конфигурации наблюдения, и наоборот.

Вещество может быть окрашено. Оно может иметь тот же цвет или цвет, который отличается от цвета носителя.

Чернила могут быть черными, предпочтительно пигментными с концентрацией пигмента менее 10%. Чернила предпочтительно содержат неводный растворитель и предназначены для нанесения на носитель струйной печатью. В качестве варианта он также может быть нанесен методом флексографической печати.

Чернила могут быть окрашены. Они могут быть светлого цвета. Он может иметь разницу насыщения с носителем ΔC более 10, предпочтительно более 15 и даже лучше более 20. Такая разница насыщенности заключается в концентрации взгляда наблюдателя в направлении переходной зоны. Разность насыщения измеряется в колориметрическом пространстве LCH, определенном в соответствии со стандартом ISO 5631-1.

Предпочтительно, чернила содержат менее 10% пигментов, в частности, окрашенных, в процентах по массе, выраженной в пересчете на сухую массу чернил. Предпочтительно, чернила не являются пигментными. Непигментные чернила приводят к особенно выраженному эффекту рельефа. Предпочтительно, чернила содержат менее 10% пигментов, в частности, окрашенных, в процентах по массе, выраженной в пересчете на их массу.

Предпочтительно, чернила содержат растворитель и краситель, растворенный в растворителе.

Чернила могут быть предназначены для печати с помощью струйного принтера. Он может быть желтого цвета или голубого цвета для струйного принтера.

Чернила могут содержать водную основу, которая может составлять от 60% до 90%, даже от 65% до 85% объема чернил. Они могут дополнительно содержать полярный растворитель, например, пироллидон-2. Полярный растворитель может составлять менее 7,5% от объема чернил. Он может содержать пластификатор, например, пентал-1,5-диол, который может составлять менее 10% от объема чернил. Он также может содержать обезвоженный нитрат магния, который может составлять менее 5% от объема чернил.

Как вариант, чернила могут содержать по меньшей мере один полиол и/или один спирт, который может составлять более 75% объема чернил.

Полиол, например, содержит от 2 до 32 атомов углерода, в частности, от 2 до 16 атомов углерода, и, в частности, от 3 до 8 атомов углерода. Под «полиолом» следует понимать любую органическую молекулу, содержащую по меньшей мере два свободных гидроксильных радикала. В частности, полиол может быть выбран из этиленгликоля, пентаэритрита, триметилолпропана, пропиленгликоля, 1,3-пропандиола, бутиленгликоля, изопренгликоля, пентиленгликоля, гексиленгликоля, глицерина, диглицерина и их смесей. Предпочтительно полиол представляет собой глицерин.

Спирт может быть выбран из низших алканолов C₁-C₆, в частности, выбран из этанола, пропанола и изопропанола. Предпочтительно, спирт представляет собой этанол.

Чернила могут содержать поверхностно-активный агент. Поверхностно-активный агент может быть выбран из амфотерных, анионных, катионных или неионных поверхностно-активных агентов, используемых отдельно или в смеси. Возможно, его можно использовать с соповерхностным активным агентом. В случае, когда чернила представляют собой эмульсию, поверхностно-активные агенты выбираются соответствующим образом в соответствии с эмульсией, которая должна быть получена (вода в масле или масло в воде). Предпочтительно, поверхностно-активный агент представляет собой неионный поверхностно-активный агент. Примеры неионных поверхностно-активных агентов, которые могут быть, в частности, приведены, включают оксиэтиленовые производные тетраметил-2,4,7,9-децина-5-диол-4,7 и предпочтительно тетраметил-2,4,7,9-децина-5-диол-4,7-оксиэтилена с 3,5 молями этиленоксида, продаваемые под названием Surfynol 440.

Он может содержать жирное вещество для изменения выравнивания жидких кристаллов в переходной зоне. "Жир" означает органическое соединение, которое нерастворимо в воде при температуре окружающей среды (25°C) и атмосферном давлении (760 мм рт.ст.), то есть имеет растворимость менее 5%, предпочтительно менее 1% или даже более предпочтительно более 0,1%. Жир может быть выбран из низших алканов C₆-C₁₆, несиликонизированных масел животного, растительного или синтетического происхождения, углеводородов минерального или синтетического происхождения, жирных спиртов, жирных кислот, сложных эфиров жирных кислот и/или жирного спирта, несиликонизированных восков и силиконов.

Кроме того, чернила могут иметь поверхностное натяжение, измеренное в соответствии со стандартом ISO 304, от 28 мН/м до 32 мН/м.

Например, вещество выбрано из числа:

- черных цветных чернил, реализуемых компанией Toyo Ink America под условным обозначением LIOJET APKB027-K, предназначенных для струйной печати пьезоэлектрическими технологиями.

- чернил желтого цвета, продаваемых компанией HP под условным обозначением HP343, предназначенных для печати с принтером HP Deskjet 6540, продаваемым компанией HP,

- лака для усиления блеска HP70, продаваемого компанией HP,

- чернил желтого цвета, продаваемых компанией HP под условным обозначением HP304, для печати с принтером Envy 5030, продаваемым компанией HP,

- желтых чернил, продаваемых компанией HP под условным обозначением HP72 для печати с помощью струйного принтера T610, продаваемого компанией HP,

- желтых чернил, продаваемых компанией HP под условным обозначением GT52 для печати с помощью принтера GT5810 Deskjet, продаваемого компанией HP,

- нематических жидкокристаллических чернил, продаваемых компанией BASF под условным обозначением Lumogen Hide N700.

Покрытие может быть непрозрачным, прозрачным или полупрозрачным.

Покрытие может быть выполнено в виде сплошного цвета. Таким образом, упрощается способ изготовления оптической структуры. Сплошной цвет может быть получен просто на носителе, например, путем печати, в частности, струйной печати, флексографии, трафаретной печати или фотогравюры. Таким образом, покрытие может быть не в форме полутонового растрового изображения.

Предпочтительно, покрытие получают струйной печатью. Этот способ, в частности, позволяет:

- обеспечивать осаждение небольших количеств вещества на единицу площади поверхности и/или

- индивидуально адаптировать рисунки без необходимости использования печатной формы.

Рисунок может быть непрерывным или прерывистым. Он может быть образован частями рисунка, расположенными на расстоянии друг от друга. Смежные участки рисунка могут быть разнесены зоной, свободной от вещества, предпочтительно на расстояние более 100 мкм. Таким образом, по меньшей мере одна переходная зона может быть образована в зоне, разделяющей разнесенные части рисунка.

Рисунок или по меньшей мере часть рисунка может окружать зону, свободную от вещества. Предпочтительно, наибольший размер указанной окруженной зоны составляет более 100 мкм.

Рисунок может иметь форму по меньшей мере одного буквенно-цифрового символа или может представлять собой логотип, человека, животное, ландшафт, растение, памятник, текстуру или объект. Он может представлять одну или более геометрических фигур, например, многоугольники, эллипсы или диски разных размеров. Он может представлять собой серийный номер. Такой же рисунок может быть расположен в другом месте документа, в том же масштабе или в другом масштабе, например, присутствуя на другом защитном элементе или в форме отпечатка на подложке защищенного документа.

Рисунок может иметь наибольший размер от 0,5 до 30 мм.

Рисунок может повторяться через равные промежутки вдоль носителя.

Носитель

Носитель выполнен с возможностью выравнивания жидких кристаллов. В частности, он может иметь текстуру поверхности, подходящую для выравнивания жидких кристаллов.

Предпочтительно, носитель содержит пленку, растянутую в осевом направлении или предпочтительно в двухосном направлении.

Пленка изготовлена из пластичного материала, выбранного из сложного полиэфира, в частности полиэтилентерефталата, также называемого ПЭТ, полипропилена, полиэтилена и их смесей. Пленка предпочтительно изготовлена из ПЭТ.

Растяжение способствует выравниванию жидких кристаллов.

Пленка может иметь толщину от 6 мкм до 500 мкм. Например, она имеет толщину от 12 мкм до 50 мкм, например, приблизительно 19 мкм.

Носитель может также содержать слой грунтовки, в частности, адгезионный грунт, который покрывает, предпочтительно полностью, одну поверхность пленки и контактирует с пленкой и слоем жидких кристаллов. Адгезионный праймер увеличивает адгезию жидких кристаллов к носителю, не препятствуя тому, чтобы пленка способствовала выравниванию жидких кристаллов через свою внутреннюю структуру.

Толщина адгезионной грунтовки предпочтительно составляет менее 1000 нм, предпочтительно менее 100 нм. Таким образом, структура базовой пленки остается активной для содействия выравниванию жидких кристаллов во время изготовления оптической структуры.

Адгезионная грунтовка предпочтительно является прозрачной.

Адгезионная грунтовка может содержать полиолефин, предпочтительно выбранный из полиэтилена, полиуретана, сложного полиэфира, поликарбоната и полиакрила, один из его сополимеров. Предпочтительно она содержит полиакрил.

Носитель выбирают, например, из полиэфирных носителей Sarafil^® S56C и Sarafil^® SF150, продаваемых компанией TPL, прозрачного полиэфирного носителя, продаваемого компанией Technifilm, прозрачной полиэфирной подложки, выбранной из линейки Lumirror^®, продаваемой компанией Toray, и прозрачная подложка из полиэстера, выпускаемая компанией Mitsubishi.

Предпочтительно, носитель может быть выбран таким образом, что мутность отражения слоя, образованного жидкими кристаллами, контактирующими с носителем, измеренный в соответствии со стандартом ASTM D4039-09, составляет более 50, в частности, от 50 до 100, и предпочтительно более 60, в частности, от 60 до 90.

«Мутность отражения», измеренная в соответствии со стандартами ASTM D4039-09 и ISO13803, характеризует эффект мутности отражения при рассеянии слоя жидких кристаллов. Мутность отражения при рассеянии вызывает молочный вид, связанный с рассеянием света низкой интенсивности наряду с основным отражением, что соответствует отражению в зеркальном направлении. Измерения могут быть выполнены в соответствии со стандартом ASTM D4039-09 (повторно утвержденным в 2015 году) или стандартом ISO 13803:2014. Это позволяет обеспечить видимость в более расширенном угловом диапазоне гониохроматического эффекта и, следовательно, маскировку фона в более расширенном угловом диапазоне. Таким образом, оптическая структура может быть расположена в сквозном окне, образованном в подложке. Таким образом, можно наблюдать гониохроматический эффект слоя жидких кристаллов и/или эффект рельефа, в частности, без размещения оптической структуры между наблюдателем и темным фоном.

Предпочтительно, носитель содержит пленку и адгезионную грунтовку, как описано выше, причем адгезионная грунтовка выбрана таким образом, что мутность отражения слоя, образованного жидкими кристаллами, контактирующими с носителем, измеренная в соответствии со стандартом ASTM D4039-09, больше, чем мутность отражения слоя жидких кристаллов, расположенного в контакте только с пленкой, не покрытого адгезионной грунтовкой.

Кроме того, носитель может быть прозрачным или полупрозрачным. Эффект рельефа можно наблюдать спереди и сзади носителя.

Предпочтительно зоны структуры, которые выглядят визуально выступающими, когда передняя сторона оптической структуры наблюдается в отражении, выглядят как углубления, когда задняя сторона оптической структуры наблюдается в отражении.

Кроме того, для повышения долговечности оптической структуры к пленке, снабженной оптической структурой, может быть прикреплен дополнительный носитель, предпочтительно содержащий ПЭТ, любыми подходящими средствами, в частности, путем ламинирования с помощью клея. Предпочтительно, дополнительный носитель закреплен на поверхности пленки, покрытой адгезионной грунтовкой.

Пленка может быть из полипропилена, в частности, биориентированной, также называемой (биаксиально-ориентированной полипропиленовой пленкой) БОПП пленкой. Такая полипропиленовая пленка, например, продается под названием Guardian компанией CCL Secure или под торговым названием Safeguard компанией De La Rue. Адгезионная грунтовка, например, продается компанией Mica Corporation под условным обозначением Mica -A-131-X.

Жидкие кристаллы

Слой жидких кристаллов может контактировать с покрытием.

Жидкие кристаллы обладают по меньшей мере одним гониохроматическим свойством. Они могут быть нематическими или предпочтительно холестерическими. Слой жидких кристаллов может содержать нематические жидкие кристаллы и холестерические жидкие кристаллы.

Жидкие кристаллы предпочтительно являются антитромбоцитарными.

Слой жидких кристаллов предпочтительно является поперечно сшитым. Его можно получить путем печати с помощью сшиваемых чернил, содержащих жидкие кристаллы, с последующей сушкой и последующим сшиванием чернил, в частности под УФ, для фиксации выравнивания жидких кристаллов.

Предпочтительно, мутность отражения по меньшей мере части слоя жидких кристаллов, наложенного на покрытие, и мутность отражения по меньшей мере части слоя жидких кристаллов, контактирующего с носителем, измеренная в соответствии со стандартом ASTM D4039-09, больше, чем мутность отражения переходной зоны.

Слой жидких кристаллов может по меньшей мере частично, даже полностью покрывать поверхность носителя, на котором он расположен.

Толщина слоя жидких кристаллов может быть меньше 100 мкм, в частности между 2 мкм и 30 мкм.

Более того, оптическая структура может иметь микрополости, образованные между слоем жидких кристаллов и носителем, в частности между слоем жидких кристаллов и покрытием указанного вещества.

Наибольший размер каждой микрополости, измеренный в плоскости опоры, заметно меньше 100 мкм.

Предпочтительно, толщина оптической структуры является постоянной, например, между 14 мкм и 55 мкм. Толщина слоя жидких кристаллов, по меньшей мере, в одной зоне, где он контактирует с носителем, предпочтительно равна сумме толщин покрытия, любых микрополостей и слоя жидких кристаллов, в зоне, где слой жидких кристаллов наложен на покрытие.

Жидкие кристаллы предпочтительно имеют меньшее качество выравнивания в зоне, непосредственно закрывающей носитель, чем в переходной зоне. Поскольку жидкие кристаллы лучше выровнены в переходной зоне, отражение света наблюдается только для конкретных направлений наблюдения и/или направлений освещения. Для этих конкретных направлений наблюдения и/или направлений освещения она более интенсивна, чем в первой и второй зонах.

Качество выравнивания жидких кристаллов в зоне оптической структуры может быть измерено путем получения изображения поверхности заданной области с помощью оптической микроскопии в поляризованном или неполяризованном свете. На изображении наблюдаются отдельные зоны, называемые «доменами», в которых жидкие кристаллы имеют по существу одинаковое выравнивание. Чем меньше размер доменов, то есть чем больше их количество в зоне заданной области, тем ниже качество выравнивания жидких кристаллов в указанной зоне. Например, можно оценить качество выравнивания жидких кристаллов в зоне путем получения спектра света, передаваемого через зону, с помощью спектроскопии. Профиль светового спектра, проходящего через зону, зависит от выравнивания жидких кристаллов в этой зоне.

Качество выравнивания жидких кристаллов в переходной зоне может быть равномерным.

Измерение ширины переходной зоны может быть выполнено с помощью изображения оптической структуры, полученного с помощью оптической микроскопии в поляризованном свете или, как вариант, в неполяризованном свете, путем определения пространства, в котором качество выравнивания жидких кристаллов является равномерным и лучше, чем в смежных зонах.

Оптическая структура может содержать по меньшей мере один другой слой жидких кристаллов, который содержит жидкие кристаллы, которые отличаются от слоя жидких кристаллов, покрывающих покрытие. В частности, слой жидких кристаллов и другой слой жидких кристаллов могут иметь различные гониохроматические свойства.

Слой жидких кристаллов и другой слой жидких кристаллов могут быть частично наложены друг на друга, чтобы задать зоны, в частности три зоны, с различными гониохроматическими свойствами.

В одном варианте осуществления изобретения, оптическая структура может содержать:

- полупрозрачный или предпочтительно прозрачный носитель

- первое покрытие первого вещества, контактирующее с первой поверхностью носителя в форме первого рисунка,

- второе покрытие второго вещества, контактирующее со второй поверхностью носителя в форме второго рисунка, причем первая и вторая поверхности носителя противоположны друг другу,

- первый и второй слои жидких кристаллов, по меньшей мере частично покрывающие соответственно первую и вторую поверхности носителя и наложенные друг на друга, в частности, в контакте с первой и второй поверхностями, соответственно.

Когда оптическая структура наблюдается в проходящем свете, первый и второй рисунки могут дополнять друг друга ассоциацией, таким образом определяя третий рисунок. Этот третий рисунок можно найти в другом месте документа или другого защитного элемента, в том же масштабе или в другом масштабе.

Кроме того, при наблюдении при отражении на одной из первой и второй граней визуальные эффекты рельефа, создаваемые первым и вторым наборами, каждый из которых образован носителем, первым и вторым покрытиями и первым и вторым слоями жидких кристаллов, могут быть объединены друг с другом.

Оптическая структура может содержать темный фон, который может быть создан под слоем жидких кристаллов, в частности, на стороне носителя, противоположной стороне, покрытой слоем жидких кристаллов. Темный фон усиливает эффект рельефа и, при необходимости , гониохроматический эффект жидких кристаллов.

Как вариант слой жидких кристаллов может быть зажат между носителем и темным фоном. Таким образом, покрытие и слой жидких кристаллов могут быть защищены носителем и темным фоном.

Темный фон может быть получен путем печати красителя, например, Indanthren PA-FS из Dystar Colours Distribution или пигмента, в частности, оксида металла. Пигмент может быть, например, абсорбирующим или интерференционным.

Как вариант темный фон может быть получен путем металлизации, в частности, в вакууме или электрохимическими средствами, или любым другим способом осаждения металла, оксида металла или соли оксида металла. Темный фон также может быть перенесен дополнительным носителем, который предпочтительно закреплен на носителе со стороны, противоположной стороне, покрытой слоем жидких кристаллов.

Металлизированный слой, содержащий отверстия, проходящие через его толщину, полученные, например, путем деметализации, может быть нанесен на поверхность носителя напротив поверхности носителя, на который нанесен слой жидких кристаллов. Как вариант, указанный металлизированный слой также может быть перенесен дополнительным носителем, который предпочтительно закреплен на носителе со стороны, противоположной стороне, покрытой слоем жидких кристаллов.

Темный фон может быть покрыт магнитными частицами, расположенными таким образом, что магнитный остаток оптического носителя изменяется вдоль темного фона, тем самым определяя третий уровень безопасности, например, магнитный код.

Предпочтительно, темный фон накладывают по меньшей мере частично на слой жидких кристаллов.

Темный фон предпочтительно расположен зарегистрированным образом относительно слоя жидких кристаллов; в частности, темный фон может быть наложен точно на жидкие кристаллы.

Темный фон может иметь скорость передачи менее 80% и предпочтительно непрозрачен.

В варианте осуществления оптическая структура не имеет темного фона, в частности, как описано выше.

Оптическая структура может присутствовать на защитном элементе, например, выбранном из защитного провода, защитной пленки, защитной фольги или защитной заплаты.

Изобретение также относится к защитному элементу, содержащему оптическую структуру согласно изобретению.

Защитный элемент может содержать по меньшей мере одну дополнительную структуру безопасности, в частности, выбранную из структуры безопасности первого, второго или третьего уровня. Это могут быть:

- рисунки, возникающие в проходящем свете и образованные металлизацией и/или деметаллизацией,

- красители, люминесцентные пигменты, интерференционные пигменты, напечатанные или смешанные хотя бы с одним составным слоем защитного элемента,

- соединения, красители и/или фотохромные или термохромные пигменты, в частности, в печатной форме или в смеси по крайней мере с одним составным слоем защитного элемента,

- поглотитель ультрафиолетового (УФ) излучения, в частности, в виде покрытия или в смеси по крайней мере с одним составным слоем защитного элемента,

- интерференционная многослойная структура,

- преломляющий, двулучепреломляющий или поляризующий слой,

- дифракционная структура,

- средства, создающие «эффект муара» или эффект параллакса, причем такой эффект позволяет, например, выявить рисунок, полученный путем наложения двух защитных средств, например, путем сближения линий двух средств защиты, в частности путем складывания,

- цветной фильтр,

- автоматически считываемая мера защиты, имеющая конкретные и измеримые характеристики, в частности, люминесценции (например, флуоресценции, фосфоресценции), поглощения света (например, ультрафиолетового, видимого или инфракрасного), рамановской активности, магнетизма, микроволнового взаимодействия, взаимодействия с рентгеновскими лучами или электропроводности.

Защитный элемент

Защитный элемент может быть выбран из провода безопасности, защитной фольги, защитной пленки или защитной заплаты. Это может быть даже карта или защитная или противовзломная пленка.

Защитный элемент может содержать несколько оптических структур согласно изобретению.

Защитный элемент может быть защитным проводом, и рисунок повторяется, предпочтительно регулярно через равные промежутки времени в продольном направлении провода.

В варианте, в котором защитный элемент представляет собой защитный провод, защитный провод может быть встроен в окна в защищенном документе, таком как банкнота. Затем защитный элемент может проходить от одного края документа к другому.

Защитный провод может иметь ширину от 1 мм до 10 мм и/или толщину от 10 мкм до 100 мкм.

В варианте, в котором защитный элемент представляет собой фольгу, защитный элемент наносится, например, путем переноса на поверхность бумаги, пленки или карточки.

«Заплата» обозначает пленку, которая не покрывает всю поверхность подложки.

Изобретение также относится к защищенному документу, содержащему оптическую структуру согласно изобретению и/или защитный элемент согласно изобретению.

Предпочтительно, оптическая структура видна спереди и сзади документа. В частности, зоны оптической структуры, выступающие, если смотреть на переднюю часть документа, могут выглядеть как углубления, если смотреть на заднюю часть документа.

Защищенный документ может содержать волокнистую подложку, а защитный элемент расположен в окне волокнистой подложки.

Защищенный документ может быть выбран из числа платежных средств, таких как банкнота, чек или ваучер на обед, документа, удостоверяющего личность, такого как удостоверение личности, визы, паспорта или водительского удостоверения, лотерейного билета, транспортного документа и билета на культурное или спортивное мероприятие.

Затем защитный элемент может проходить от одного края документа к другому.

Схема оптической структуры может быть расположена в другом месте защищенного документа и, таким образом, установить связь между защищенным документом и защитным элементом. Предпочтительно, в варианте, в котором защищенный документ представляет собой банкноту, рисунок представляет собой, например, валюту, название банка или номинал.

Способ изготовления

Изобретение также относится к способу изготовления оптической структуры согласно изобретению, в котором вещество осаждается на носитель с образованием по меньшей мере одного рисунка, частично покрывающего носитель, и по меньшей мере один слой жидких кристаллов осаждается на носитель и надлежащим образом сформированный рисунок.

Перед нанесением вещества на носитель способ может включать растяжение элемента по меньшей мере в одном направлении.

Способ может включать, перед нанесением вещества, нанесение грунтовки, в частности, адгезионной грунтовки, на пленку, как описано выше, для формирования носителя.

Осаждение вещества может быть выполнено путем печати на носителе, в частности, с помощью струйной печати, фотогравирования, трафаретной печати, типографии или флексографии.

Предпочтительно, вещество представляет собой чернила. Нанесение может быть осуществлено с помощью струйного принтера, содержащего картридж, содержащий чернила, или средства непрерывной подачи чернил. Струйный принтер может быть пьезоэлектрическим струйным принтером или термоструйным принтером.

Предпочтительно, соотношение крашения носителя составляет более 20%. Соотношение чернил носителя соответствует соотношению объема чернил, нанесенных принтером на зону носителя, к максимальному объему чернил, которые могут быть напечатаны на зоне носителя.

После печати носитель с покрытием может быть высушен в течение времени, меньшего или равного 5 мин, например, в течение 1 мин, и/или при температуре от 50°С до 100°С, например, приблизительно 60°С.

Носитель может быть прикреплен к подложке, в частности к бумаге, во время печати рисунка. Например, подложка содержит углубление, и рисунок напечатан на части носителя, наложенной на углубление.

Слой жидких кристаллов может быть напечатан на носителе и на рисунке с помощью флексографии, трафаретной печати, фотогравирования или типографии, в частности, с помощью чернил, содержащих растворитель и жидкие кристаллы, диспергированные в растворителе. Он может быть напечатан струей чернил. Чернила могут быть нанесены в виде сплошного цвета или рисунка, который покрывает по меньшей мере рисунок и носитель в его части, не покрытой рисунком.

Жидкие кристаллы выравнивают во время испарения растворителя, например, путем «воздушной» сушки, предпочтительно горизонтально, чтобы способствовать выравниванию жидких кристаллов. Предпочтительно, чернила являются сшиваемыми под УФ, и сшивание, которое следует за нанесением, позволяет постоянно фиксировать выравнивание жидких кристаллов.

Испарение может быть осуществлено в печи в течение времени от 1 минуты до 5 минут, например, в течение 3 минут, и/или при температуре от 50°С до 100°С, например, приблизительно 95°С.

И наконец, изобретение относится к способу аутентификации защитного элемента согласно изобретению или защищенного документа согласно изобретению, в котором оптическая структура наблюдается в соответствии по меньшей мере с одним направлением наблюдения и из этого наблюдения определяется, появляется ли рисунок, создающий впечатление рельефного изображения.

В частности оптическая структура может наблюдаться по меньшей мере в двух различных направлениях наблюдения на одной стороне носителя, и изменение внешнего вида рисунка или вокруг рисунка может быть обнаружено, когда угол наблюдения изменяется, в частности, изменение внешнего вида, соответствующее наблюдаемому эффекту рельефа.

Оптическая структура может наблюдаться, в частности, в соответствии с одним и тем же направлением наблюдения, путем освещения ее в соответствии с двумя различными направлениями освещения на одной и той же стороне носителя, и изменение внешнего вида рисунка или вокруг рисунка может быть обнаружено, когда угол освещения изменяется, в частности, изменение внешнего вида, соответствующее наблюдаемому эффекту рельефа.

Наблюдение за рисунком может быть выполнено перед темным фоном, чтобы усилить визуальный эффект рельефа.

Кроме того, наблюдение может быть сделано спереди и сзади, и реверсия рельефа между наблюдениями должна быть обнаружена. Реверсирование рельефа понимается как означающее, что зоны, которые, как представляется, выступают, когда наблюдается одна грань оптической структуры, оказываются вдавленными, когда наблюдается противоположная грань, и наоборот.

Кроме того, аутентификация защитного элемента может включать наблюдение за оптической структурой для определения того, наблюдается ли гониохроматический эффект, и генерирование информации, касающейся аутентичности, по меньшей мере на основе этого наблюдения.

Способ аутентификации может включать наблюдение за защитным элементом через поляризационный фильтр для выявления ориентации носителя и этап, состоящий в генерировании информации, касающейся аутентичности, на основе по меньшей мере этого наблюдения. Наблюдение через поляризационный фильтр может выявить разницу в качестве выравнивания жидких кристаллов между переходной зоной и первой и второй зонами.

Например, в варианте, в котором носитель содержит биориентированную пленку, биориентация пленки может быть проверена путем анализа бипреломления пленки обычным способом. Может быть использован линейный поляризатор, такой как фильтр, который должен быть размещен на защитном элементе, который поворачивается на 90°, чтобы определить, происходит ли изменение от темного внешнего вида к более светлому внешнему виду по очереди.

В описанном варианте, согласно которому чернила содержат нематические жидкие кристаллы, и слой жидких кристаллов, по меньшей мере частично покрывающий носитель, содержит холестерические жидкие кристаллы с гониохроматическим эффектом, способ может дополнительно включать наблюдение оптической структуры в поляризованном свете для того, чтобы обнаружить разницу внешнего вида между зоной, в которой рисунок и слой холестерических жидких кристаллов наложены, и зоной, в которой слой холестерических жидких кристаллов находится в контакте с носителем.

Предпочтительно, оптическую структуру перемещают и/или поворачивают, в частности, вокруг оси, нормальной к носителю, предпочтительно на угол 90°, чтобы обнаружить изменение внешнего вида зоны, в которой рисунок и слой холестерических жидких кристаллов наложены друг на друга, и зоны, в которой слой холестерических жидких кристаллов находится в контакте с носителем, причем изменение внешнего вида также является таким, что внешний вид зоны, в которой рисунок и слой холестериновых жидких кристаллов наложены друг на друга, и зоны, в которой слой холестерических жидких кристаллов находится в контакте с носителем, также отличаются друг от друга.

В предпочтительным варианте способа аутентификации, описанном выше, поляризованный свет излучается ЖК-экраном, например, телефона или компьютера. Таким образом, аутентификация защитного элемента или защищенного документа осуществляется просто, например, путем размещения защитного элемента или защищенного документа между ЖК-экраном и наблюдателем.

Изобретение может быть лучше понято при чтении следующего описания неограничивающих примеров его осуществления и при изучении прилагаемых чертежей, на которых

[Фиг. 1] схематически иллюстрирует вид сверху примера оптической структуры согласно изобретению,

[Фиг. 2] фиг. 2 иллюстрирует вид в поперечном сечении I-I с фиг. 1,

[Фиг. 3] фиг. 3A-D иллюстрируют различные визуальные эффекты рельефа, наблюдаемые для различных направлений освещения,

[Фиг. 4] фиг. 4 иллюстрирует вид в поперечном сечении элемента варианта,

[Фиг. 5] фиг. 5 иллюстрирует вид в поперечном сечении другого варианта осуществления изобретения,

[Фиг. 6] фиг.6 иллюстрирует вид в поперечном сечении другого варианта осуществления изобретения,

[Фиг. 7] фиг. 7 иллюстрирует вид спереди защищенного документа согласно изобретению,

[Фиг. 8] фиг. 8 иллюстрирует вид в поперечном сечении другого примера защищенного документа,

[Фиг. 9] фиг. 9 иллюстрирует фотографию примера ПЭТ, покрытого покрытием чернил,

[Фиг. 10] фиг. 10 иллюстрирует фотографию примера оптической структуры, полученной из пленки с покрытием, с фиг. 9,

[Фиг. 11] фиг. 11 иллюстрирует фотомонтаж половин фотографий с фиг. 10 и 11 в одном и том же масштабе,

[Фиг. 12] фиг. 12 иллюстрирует фотографию, полученную в оптической микроскопии в поляризованном свете части оптической структуры с фиг. 11,

[Фиг. 13] фиг. 13 иллюстрирует фотографию другого примера пленки с покрытием, выполняющей оптическую структуру,

[фиг. 14] фиг. 14 иллюстрирует фотомонтаж фотографии оптической структуры, полученной из пленки с покрытием, с фиг. 13, и соответствующей части фотографии с фиг. 13,

[Фиг. 15A] фиг. 15A иллюстрирует фотографию передней части примера оптической структуры,

[Фиг. 15b] фиг. 15b иллюстрирует фотографию задней части оптической структуры с фиг. 15a,

[Фиг. 16A] фиг. 16A иллюстрирует фотографию приведенной в качестве примера оптической структуры, освещенной в соответствии с направлением освещения,

[Фиг. 16b] фиг. 16b иллюстрирует фотографию оптической структуры с фиг. 16a, освещенной в соответствии с другим направлением освещения,

[Фиг. 16C] фиг. 16C иллюстрирует фотомонтаж, содержащий левую и правую части, соответственно, фотографий с фиг. 16A и 16C, и центральную часть, соответствующую центральной части с фиг. 16A и 16C, не покрытую слоем жидких кристаллов,

[Фиг. 17a] фиг. 17a иллюстрирует фотографию примера оптической структуры, наблюдаемой в неполяризованном свете,

[Фиг. 17b] фиг. 17b иллюстрирует фотографию оптической структуры с фиг. 17a, наблюдаемой в поляризованном свете, и

[Фиг. 17C] фиг. 17C иллюстрирует фотографию оптической структуры с фиг. 17A, наблюдаемой в поляризованном свете после поворота на 90° вокруг оси, нормальной к опоре.

На чертежах составные элементы структуры не обязательно представлены в масштабе для ясности.

Фиг. 1 и 2 иллюстрируют пример оптической структуры 5 согласно изобретению, которая содержит носитель 7, покрытие 9 вещества на носителе с образованием рисунка 11 и слой жидких кристаллов 13.

Вещество представляет собой, например, чернила, напечатанные на носителе с помощью термо- или пьезоэлектрического струйного принтера. Оно частично покрывает поверхность 15 носителя, на которую оно нанесено. В примере с фиг. 1 и 2 рисунок имеет круглую форму, но может быть рассмотрена любая другая форма, например, серия буквенно-цифровых символов, в частности, валюта, ландшафт, человек или памятник.

Покрытие 9 контактирует с носителем 7 и слоем жидких кристаллов.

При наблюдении в соответствии по меньшей мере с одним направлением наблюдения D₁, оптическая структура имеет визуальный эффект рельефа, в частности, в переходной зоне 17, ограниченной рисунком 11 и проходящей вокруг рисунка. В переходной зоне 17 слой жидких кристаллов может контактировать с носителем 7. Переходная зона 17 проходит между первой зоной 19, в которой жидкие кристаллы наложены друг на друга, в частности, в контакте с веществом покрытия 9, и второй зоной 21, в которой жидкие кристаллы находятся в контакте с носителем 7. Таким образом, качество выравнивания жидких кристаллов в переходной зоне 17 может отличаться от качества выравнивания жидких кристаллов в первой 19 и второй 21 зонах.

Когда оптическая структура освещается посредством светового излучения E_1g, которое содержит компонент, параллельный носителю, ориентированный от левого края 23 к противоположному правому краю 25 покрытия 9, часть 27 переходной зоны, контактирующая с правым краем, ограниченная пунктирными линиями на фиг. 3a, может выглядеть светлой и, в частности, иметь зеркальный глянцевый вид. Часть переходной зоны 29, контактирующая с левым краем, схематически ограниченная прерывистыми короткими линиями на фиг. 3а, может выглядеть темной и, в частности, матовой.

Когда оптическая структура освещается посредством светового излучения E_2g, ориентированного, как излучение E_1g, от левого края 23 к правому краю 25 покрытия 9, и имеющего падение, по отношению к носителю, отличное от светового излучения E_1g, часть 27 переходной зоны выглядит светлой, как показано на фиг. 3b, причем внешний вид может отличаться от наблюдаемого на фиг. 3a, и внешний вид части 29 переходной зоны изменился по отношению к тому, который наблюдался с помощью освещения E_1g. Следует отметить, что часть 29 выглядит светлее, чем при освещении в соответствии с направлением E_1g. В частности, она может иметь зеркальный глянцевый вид.

Кроме того, первые 19 и вторые 21 зоны могут иметь гониохроматические эффекты, которые могут быть по существу идентичными при освещении посредством световых излучений E_1g и E_2g.

Когда оптическая структура подсвечивается посредством световых излучений E_1d и E_2d, ориентированных в направлениях, противоположных излучению E_1g и E_2g, то есть от правого края 25 к левому краю 23 покрытия, наблюдаемые эффекты меняются местами, как схематически показано на фиг. 3c и 3d. Часть 27 переходной зоны выглядит темной, а часть 29 - светлой при освещении в соответствии с направлением E_1d, а часть 27 - светлой при освещении в соответствии с направлением E_2d.

Оптическая структура может содержать темный фон 31, как показано на фиг. 4. Темный фон может иметь форму непрозрачного слоя 33, покрывающего поверхность 35 носителя напротив поверхности 15, в контакте с которой расположены покрытие и слой жидких кристаллов. Непрозрачный слой представляет собой, например, отпечаток черной краски или металлизацию. Он накладывается, по меньшей мере, частично, на покрытие и слой жидких кристаллов. Таким образом, при наблюдении на стороне носителя, где расположены жидкие кристаллы, как указано стрелкой D₂, улучшается видимость жидких кристаллов и усиливается эффект рельефа.

Как вариант, как показано на фиг. 5, темный фон 31 расположен на противоположной стороне носителя, который является полупрозрачным или предпочтительно прозрачным. Он контактирует со слоем жидких кристаллов 13. Темный фон 31 и носитель 7 зажимают слой жидких кристаллов и покрытие. Таким образом, эффект рельефа усиливается, когда оптическая структура наблюдается на стороне носителя, противоположной стороне, покрытой покрытием, как указано стрелкой D₃.

Пример, показанный на фиг. 6, отличается от примера, показанного на фиг. 4, тем, что оптическая структура содержит другую прозрачную пленку 37, например, изготовленную из ПЭТ, которая закреплена, например, приклеена, на полупрозрачном темном фоне. Оптическая структура также содержит металлизированный слой 39, снабженный по меньшей мере одним углублением 41, образованным, например, путем выборочной деметализации и открывающейся через другую пленку 37. Таким образом, оптическая структура обеспечивает визуальный эффект рельефа при наблюдении со стороны носителя, покрытого слоем жидких кристаллов и покрытием. Она обеспечивает другой визуальный эффект, когда наблюдается на другой стороне носителя, при этом металлизированный слой имеет глянцевый внешний вид в соответствии по меньшей мере с одним направлением, и темный фон различим через углубление или углубления.

На фиг. 7 представлен защищенный документ 45 в виде банкноты, содержащий волокнистую подложку 47, например, изготовленную из бумаги, и защитный элемент 49 в виде защитного провода, проходящего в окне (окнах) между двумя краями 53, 55 подложки 47. Защитный провод содержит часть, вставленную в массу подложки, отображенную прерывистыми линиями, и другую часть, расположенную в окне 57, появляющемся на поверхности волокнистой подложки 47. Защитный провод содержит оптическую структуру, при этом покрытие 9 расположено в окне 57. Рисунок 11 может быть расположен в другом месте на документе, например, в идентичной форме 58.

На фиг. 8 представлен другой пример защищенного документа 45 в виде банкноты, содержащей волокнистую подложку 47, например, изготовленную из бумаги, и защитный элемент 49 в виде защитной пленки, проходящей между двумя краями 53, 55 подложки 47 и по меньшей мере частично закрывающей отверстие 60, проходящее прямо через толщину подложки 47. Защитная пленка содержит оптическую структуру, при этом покрытие 9 по меньшей мере частично, например полностью, наложено на отверстие 60. Рисунок 11 может быть расположен в другом месте на документе, например, в идентичной форме 58.

Оптическая структура может содержать фон, как показано на фиг. 4 и 5. В качестве варианта, как показано на фиг. 8, оптическая структура может быть такой, как в примере, проиллюстрированном на фиг. 1, и защищенный документ может быть расположен лицом к отдельному темному фону 31 для усиления визуального эффекта рельефа.

Примеры

Пример 1

Была выбрана пленка из полиэфирного ПЭТ Sarafil с условным обозначением S56C, продаваемая компанией Polyplex. Она имеет текстуру поверхности, подходящую для выравнивания жидких кристаллов. Пленка Sarafil S56C представляет собой дважды растянутую пленку, покрытую адгезионной грунтовкой на основе сополиэфира.

Несколько оптических структур были получены путем формирования покрытий желтых чернил или голубых чернил путем струйной печати чернил на поверхности пленки.

Желтые чернила имеют условное обозначение C8766[Y] и печатаются с помощью струйного принтера HP6540. Голубые чернила имеют условное обозначение C8766[C] и печатаются с помощью струйного принтера HP6540.

Отпечатки производятся с различными скоростями чернил, и для каждого покрытия сухой вес покрытия чернил измеряется взвешиванием. В табл. 1 обобщены результаты этих измерений, а также измерений только цвета пленки и каждого покрытия в соответствии со стандартом ISO 5631-1. В ней также упоминается разность насыщения ∆C и разность прозрачности ΔL между пленкой носителя и покрытием. Значения C* и L* соответствуют значениям измерений насыщения и прозрачности покрытий и пленки без покрытия.

[Таблица 1]

Коэффициент крашения Масса сухого осадка (г/м²) L* C* h ∆L ∆C Пленка 0% 0 89,5 4,8 113.8 / / Желтый 20% 0,10 89,3 13,3 105,7 - 0,2 8,5 60% 0,40 87,3 48,2 99,1 -2,2 43,4 100% 0,80 85,4 71,2 94,5 -4,1 66,4 Голубой 20% 0,05 84,6 10,6 195,5 -4,9 5,8 60% 0,25 75,0 30,0 211,2 -14,5 25,2 100% 0,80 63,2 50,4 218,0 -26,3% 45,6

Затем различные образцы с покрытием высушивали в течение 5 минут при температуре 60°С.

Более того, образцы пленки, покрытые различными покрытиями, печатаются чернилами с жидкими кристаллами с желтым/зеленым гониохроматическим эффектом 576 нм, продаваемыми компанией BASF под условным обозначением Lumogen S Ink 6525T.

Нанесение жидких кристаллических чернил осуществляют до толщины от 2 до 3 мкм на стержень покрытия. Жидкие кристаллы затем выровняли во время сушки чернил под дутым горячим воздухом, затем установили с помощью УФ-сшивания.

Наиболее акцентированные визуальные эффекты рельефа наблюдались для покрытий, имеющих красящую способность по меньшей мере 60%.

Фиг. 9-16 представляют собой фотографии, иллюстрирующие эффекты рельефа, полученные для различных оптических структур, содержащих покрытия желтых чернил со скоростью чернения 60%.

Фиг. 9 представляет собой фотографию зоны пленки Sarafil S56C, покрытой покрытием желтых чернил, образующих рисунок розетки на пленке Sarafil S56C, а фиг. 10 представляет собой фотографию той же зоны, покрытой слоем жидких кристаллов. Зона имеет высоту 10 мм и ширину 13 мм. Как видно, контуры 59 рисунка выглядят рельефно. Переходные зоны определены вокруг каждой части рисунка. Части 171 переходных зон 17 кажутся темными и матовыми, в то время как другие ₁₇₂ кажутся светлыми и глянцевыми, визуально предполагая отпечаток глубины.

Фиг. 12 представляет собой фотографию, полученную с помощью оптической микроскопии в неполяризованном свете части оптической структуры, в которой переходная зона 17 шириной приблизительно 300 мкм проходит между первой зоной 19, в которой чернила контактируют с носителем, и второй зоной 21, в которой жидкие кристаллы контактируют с носителем. Анализ оптической микроскопией в неполяризованном свете информирует о выравнивании жидкостных кристаллов. Таким образом, плотность доменов информирует о выравнивании изображенного жидкого кристалла или кристаллов. Как можно видеть на фиг. 12, наблюдаются домены 18a-c, в пределах которых выравнивание жидких кристаллов изменяется незначительно. Размер доменов отличается между переходной зоной и первой и второй зонами. Другими словами, количество доменов на единицу площади поверхности отличается между переходной зоной и первой и второй зонами. Заметно, что домены имеют большие размеры в зоне 17, что указывает на то, что качество выравнивания кристаллов там лучше, чем в первой и второй зонах.

Покрытие, сфотографированное на фиг. 13, является прерывистым и определяет рисунок в виде животного. Наблюдается визуальный эффект рельефа, как показано на фиг. 14, который, накладывая фотографию оптической структуры на фотографию носителя, покрытого только покрытием, позволяет точно видеть положение переходных зон, в частности, относительно контура рисунков.

На фиг. 15А показана фотография другого примера оптической структуры, видной с передней стороны носителя, а на фиг. 15B показана фотография оптической структуры, видной с противоположной задней стороны носителя. Переходные зоны, которые появляются в рельефе на задней стороне, выглядят вдавленными на передней стороне и наоборот.

Появляется динамический эффект, проиллюстрированный с помощью фотографий, представленных на фиг. 16A-C.

Пример оптической структуры, освещаемой в соответствии с первым направлением, сфотографирован на фиг. 16A. Компонент направления освещения в плоскости носителя ориентирован снизу вверх страницы фиг. 16. Участки 171 переходных зон, проходящие по краям печатных рисунков, ориентированных вниз, кажутся темными, а участки 172 по краям тех же рисунков, ориентированных вверх, кажутся яркими. Кроме того, первые 19 и вторые 21 зоны имеют разные цвета, в частности слегка отличаются.

Когда подсвечивается в соответствии со вторым направлением, отличным от первого направления, визуальный внешний вид оптической структуры изменяется. Участки переходных зон, которые кажутся темными, соответственно яркими, на фиг. 16А, кажутся яркими, соответственно ярче, на фиг. 16В. Причем эффект изменения цвета наблюдается в первой и второй зонах. Они имеют два цветовых оттенка, которые постепенно изменяются желто-зеленым цветом в зависимости от угла наблюдения и/или освещенности.

Пример 2

Была выбрана пленка из полиэфирного ПЭТ Sarafil под условным обозначением S56C, продаваемая компанией Polyplex. Оно имеет поверхностную текстуру, подходящую для выравнивания жидких кристаллов. Пленка Sarafil S56C представляет собой дважды растянутую пленку, покрытую адгезионной грунтовкой на основе сополиэфира.

Оптическую структуру получали путем формирования покрытия черных чернил методом струйной печати на поверхности пленки.

Черные чернила имеют условное обозначение Liojet AP-KB027-K и печатаются с помощью пьезоэлектрической печатающей головки Kyocera под условным обозначением KJ4B-1200.

Затем надлежащим образом покрытую пленку высушивали в течение 5 минут при температуре 60°С.

Более того, покрытая пленка печаталась чернилами с жидкими кристаллами с желтым/зеленым гониохроматическим эффектом 576 нм, продаваемыми компанией BASF под условным обозначением Lumogen S Ink 6525T.

Нанесение жидких кристаллических чернил осуществляли до толщины от 2 до 3 мкм на стержень покрытия. Жидкие кристаллы затем выровняли во время сушки чернил под дутым горячим воздухом, затем установили с помощью УФ-сшивания.

Черные чернила были нанесены на заднюю часть пленки с покрытием, чтобы служить темным фоном для увеличения видимости жидких кристаллов.

Интенсивный эффект рельефа был получен путем аутентификации лица, напечатанного жидкими кристаллами.

Пример 3

Была выбрана пленка из полиэфирного ПЭТ Sarafil условное обозначение S56C, продаваемая компанией Polyplex. Она имеет поверхностную текстуру, подходящую для выравнивания жидких кристаллов. Пленка Sarafil S56C представляет собой дважды растянутую пленку, покрытую адгезионной грунтовкой на основе сополиэфира.

Оптическую структуру получали путем формирования покрытия черных чернил методом флексографии на поверхности пленки.

Черные чернила имеют условное обозначение Liojet AP-KB027-K. Их вязкость модифицировали путем добавления 0,35% производного целлюлозы, продаваемого компанией Shin Etsu под условным обозначением Tylose HS100000YP2. Нанесение выполняли с помощью флексографического аппликатора Flexiproof 100 фирмы Rk Print.

Затем надлежащим образом покрытую пленку высушивали в течение 5 минут при температуре 60°С.

Более того, покрытая пленка печаталась чернилами с жидкими кристаллами с желтым/зеленым гониохроматическим эффектом 576 нм, продаваемыми компанией BASF под условным обозначением Lumogen S Ink 6525T.

Нанесение жидких кристаллических чернил осуществляли до толщины от 2 до 3 мкм на стержень покрытия. Жидкие кристаллы затем выровняли во время сушки чернил под дутым горячим воздухом, затем установили с помощью УФ-сшивания.

Черные чернила были нанесены на заднюю часть пленки с покрытием, чтобы служить темным фоном для увеличения видимости жидких кристаллов.

Интенсивный эффект рельефа был получен путем аутентификации лица, напечатанного жидкими кристаллами.

Пример 4

Была выбрана пленка из полиэфирного ПЭТ Sarafil под условным обозначением S56C, продаваемая компанией Polyplex. Она имеет поверхностную текстуру, подходящую для выравнивания жидких кристаллов. Пленка Sarafil S56C представляет собой дважды растянутую пленку, покрытую адгезионной грунтовкой на основе сополиэфира.

Оптическую структуру получали путем формирования покрытия чернил, содержащего нематические жидкие кристаллы, путем струйной печати чернил на поверхности пленки.

Чернила имеют условное обозначение Lumogen Hide N700 и печатаются с помощью фотогравирования.

Затем надлежащим образом покрытую пленку высушивали в течение 5 минут при температуре 105°С для выравнивания жидких кристаллов. Затем выравнивание устанавливали с помощью УФ-сшивания.

Более того, покрытая пленка печаталась чернилами с жидкими кристаллами с желтым/зеленым гониохроматическим эффектом 576 нм, продаваемыми компанией BASF под условным обозначением Lumogen S Ink 6525T.

Нанесение жидких кристаллических чернил осуществляли до толщины от 2 до 3 мкм на стержень покрытия. Жидкие кристаллы затем выровняли во время сушки чернил под дутым горячим воздухом, затем установили с помощью УФ-сшивания.

Интенсивный эффект рельефа был получен путем аутентификации лица, напечатанного с жидкими кристаллами, как можно видеть на фиг. 17а.

Кроме того, оптическую структуру размещали между ЖК-экраном и наблюдателем для обнаружения другого оптического эффекта в поляризованном свете. В качестве варианта можно использовать неполяризованный источник света и поляризационный фильтр. Оптическая структура может быть размещена между неполяризованным источником света и поляризационным фильтром, и наблюдатель может смотреть на оптическую структуру через поляризационный фильтр.

Как можно видеть на фиг. 17b, в соответствии с первой конфигурацией наблюдения оптической структуры зона 19, в которой рисунок, содержащий нематические кристаллы, и слой холестерических жидких кристаллов наложены друг на друга, имеет синий цвет, и зона 21, в которой холестерические жидкие кристаллы находятся в контакте с носителем, имеет розовый цвет.

После поворота оптической структуры на 90° относительно носителя наблюдается изменение внешнего вида каждой из зон 19 и 21, в виде разворота цветов. Зона 19 имеет розовый цвет, и зона 21 - синий.

Изобретение не ограничивается описанными примерами.

В частности, изобретение также подходит для получения покрытий или декоративных предметов.

Когда изобретение применяется к производству защищенных документов, оптическая структура согласно изобретению может присутствовать на защитных элементах, отличных от защитного провода.

Особенно предпочтительным является расположение рисунка оптической структуры в другом месте на документе в идентичной форме или в другом масштабе или в любой другой узнаваемой форме, при этом наблюдатель способен распознать связь, которая существует между рисунком структуры и рисунком, что появляется в другом месте.

Группа изобретений относится к оптической структуре с эффектом рельефа, защитному элементу, содержащему такую оптическую структуру, защищённому документу, содержащему такую оптическую структуру, способу изготовления такой оптической структуры и способу аутентификации защищенного документа с такой оптической структурой. При этом оптическая структура (5) содержит носитель (7), выполненный с возможностью выравнивания жидких кристаллов, покрытие (9), находящееся в контакте с носителем вещества в виде по меньшей мере одного рисунка (11), частично покрывающего носитель, и слой (13) жидких кристаллов, по меньшей мере частично покрывающий носитель и указанный рисунок, находящийся в контакте с носителем. 5 н. и 14 з.п. ф-лы, 25 ил.

1. Оптическая структура (5) с эффектом рельефа, содержащая:

- носитель (7), выполненный с возможностью выравнивания жидких кристаллов, покрытие (9), находящееся в контакте с носителем, вещества в виде по меньшей мере одного рисунка (11), частично покрывающего носитель, причем вещество представляет собой чернила или лак, и

- слой жидких кристаллов (13), по меньшей мере частично покрывающий носитель и указанный рисунок и находящийся в контакте с носителем, причем вещество не имеет жидких кристаллов.

2. Структура по п. 1, причем лак является прозрачным и бесцветным в видимом диапазоне.

3. Структура по п. 1, причем вещество представляет собой чернила.

4. Структура по любому из предшествующих пунктов, причем рисунок нанесен в виде сплошного цвета.

5. Структура по любому из предшествующих пунктов, причем сухой вес вещества меньше или равен 1,5 г/м².

6. Структура по любому из предшествующих пунктов, причем жидкие кристаллы менее выровнены в зоне, непосредственно покрывающей носитель, чем в переходной зоне, ограниченной контуром рисунка и проходящей по меньшей мере частично вокруг рисунка.

7. Структура по любому из предшествующих пунктов, причем носитель является прозрачным или полупрозрачным.

8. Структура по любому из предшествующих пунктов, причем носитель содержит пленку, изготовленную из пластикового материала, растянутую в осевом направлении.

9. Структура по п. 8, причем носитель содержит слой адгезионной грунтовки, который покрывает по меньшей мере одну поверхность пленки и находится в контакте с пленкой и слоем жидких кристаллов.

10. Структура по любому из предшествующих пунктов, причем слой жидких кристаллов находится в контакте с покрытием.

11. Защитный элемент (49), содержащий по меньшей мере одну оптическую структуру по любому из пп. 1-10.

12. Защищенный документ (45), содержащий оптическую структуру по любому из пп. 1-10 или защитный элемент по п. 11.

13. Документ по п. 12, причем оптическая структура видна на лицевой и оборотной сторонах документа.

14. Документ по п. 12 или 13, содержащий волокнистую подложку (47) и защитный элемент, расположенный в окне волокнистой подложки.

15. Способ изготовления оптической структуры по любому из пп. 1-10, в котором вещество наносят на носитель с формированием по меньшей мере одного рисунка, частично покрывающего носитель, и по меньшей мере один слой жидких кристаллов наносят на носитель и рисунок.

16. Способ по п. 15, в котором нанесение вещества осуществляют путем печати на носителе и/или слоем жидких кристаллов, нанесенных на носитель, и на рисунок струйной печатью, флексографией, трафаретной печатью, фотогравированием или типографией.

17. Способ аутентификации защищенного документа по любому из пп. 12-14, в котором оптическую структуру наблюдают по меньшей мере в одном направлении наблюдения, и на основании этого наблюдения определяют, появляется ли рисунок, с созданием впечатления рельефного изображения.

18. Способ по п. 17, в котором оптическую структуру наблюдают по меньшей мере в двух различных направлениях наблюдения с одной стороны носителя, причем способ дополнительно содержит определение, появляется ли изменение внешнего вида рисунка, когда угол наблюдения изменяется.

19. Способ по любому из пп. 17 и 18, в котором предусмотрено наблюдение спереди и наблюдение сзади, причем способ дополнительно содержит определение, появляется ли изменение рельефа между наблюдениями.