Оптически изменяющийся элемент с последовательностью тонкопленочных слоев
Оптически изменяющийся элемент, в частности оптически изменяющийся защитный элемент для защиты банкнот, кредитных карточек, документов или изделий, имеет тонкопленочный слой для создания изменения цвета с помощью интерференции, а также дополнительный слой. При этом тонкая пленка выполнена в виде частичного тонкопленочного элемента, который покрывает поверхностную область дополнительного слоя только локальным образом и с формированием картины. Предложенное изобретение обеспечивает высокую степень защиты от подделки защищаемого изделия. 3 н. и 22 з.п. ф-лы, 13 ил.
Изобретение касается оптически изменяющегося элемента, в частности оптически изменяющегося защитного элемента для защиты банкнот, кредитных карточек и т.п., который имеет тонкую пленку для создания изменений цвета с помощью интерференции. Изобретение также касается защитного средства и фольги, в частности фольги для тиснения или фольги для ламинирования, которая имеет такой оптический изменяющийся элемент.
Оптически изменяющиеся элементы часто используют для того, чтобы затруднить копирование и ненадлежащее использование документов или изделий и, по возможности, предотвратить подделывание. Оптически изменяющиеся элементы часто используют для защиты документов, банкнот, кредитных карточек, банковских карточек и т.п.
Известно, что для того, чтобы затруднить копирование оптически изменяющихся элементов, оптически изменяющийся элемент снабжают последовательностью тонкопленочных слоев, которые в зависимости от угла наблюдения создают изменения цвета благодаря интерференции.
В документе WO 01/03945 A1 описано защитное средство, имеющее прозрачную подложку, на одну сторону которой нанесена тонкая пленка, создающая ощутимое изменение цвета в зависимости от изменения угла наблюдения. Тонкая пленка содержит поглощающий слой, который нанесен на прозрачную подложку, и диэлектрический слой, который нанесен на поглощающий слой. Поглощающий слой включает в себя материал, который представляет собой один из следующих материалов или комбинацию этих материалов: хром, никель, палладий, титан, кобальт, железо, вольфрам, молибден, оксид железа или углерод. Диэлектрический слой содержит один из следующих материалов или комбинацию следующих материалов: оксид кремния, оксид алюминия, фторид магния, фторид алюминия, фторид бария, фторид кальция или фторид лития.
Чтобы дополнительно повысить уровень защиты от копирования, на стороне прозрачной подложки, которая является противоположной по отношению к тонкопленочному слою, образуют тиснением дифракционную картину. Эта дифракционная картина действует как дифракционная решетка, так что благодаря этой двумерной картине у наблюдателя может возникать иллюзия трехмерного изображения.
Кроме того, было предложено наносить дифракционную картину тиснением на той стороне прозрачной подложки, на которую также нанесены тонкопленочные слои.
В этих двух вариантах осуществления оптически изменяющийся элемент образован так, что на каждом месте оптически изменяющегося элемента оптические эффекты, создаваемые тонкопленочными слоями, и оптические эффекты, создаваемые дифракционной картиной, накладываются, и поэтому в целом получается оптический эффект, который трудно имитировать и копировать.
Изобретение основано на оптически изменяющемся элементе, описанном в документе WO 02/00445 A1.
Оптически изменяющийся элемент содержит большое количество слоев, которые в основном взаимно совмещены. С одной стороны, оптически изменяющийся элемент имеет тонкую пленку, создающую уже описанный выше оптический эффект изменения цвета, который зависит от угла наблюдения. В дополнение к этому оптически изменяющийся элемент имеет репликационный слой, в котором тиснением образована рельефная структура. Эта рельефная структура создает дополнительный оптический эффект, а именно дифракционный эффект, который уже был описан выше, и посредством которого могут быть представлены голограммы и т.п. В этом отношении, что касается процедуры изготовления, то сначала тонкопленочные слои наносят на репликационный слой, а затем в нем образуют тиснением рельефную структуру.
В качестве альтернативы этому в документе WO 02/00445 A1 описаны оптический эффект, создаваемый тонкопленочной структурой, и оптический эффект, создаваемый рельефной структурой, не связанные друг с другом. Применительно к ним предложены две рабочие технологии.
С одной стороны, предложено наносить непрозрачный слой между рельефной структурой, которая создает голографическое изображение посредством дифракции, и тонкой пленкой, которая создает эффект изменения цвета. Рельефная структура защищена от тонкопленочной структуры посредством этого непрозрачного слоя. Второй возможный вариант включает в себя два или более слоев из по существу прозрачного материала между рельефной структурой, создающей голографическое изображение при дифракции, и тонкопленочными слоями. Эти слои могут включать в себя один или несколько сильно преломляющих слоев и клеевой слой. Эти слои предусмотрены для повышения отражения и следовательно, интенсивности света в области рельефной структуры, создающей голографическое изображение.
Что касается изменяющегося оптического элемента, то он может быть изготовлен следующим образом: сначала тиснением создают картину на голографической фольге. Затем эту фольгу снабжают локальным образом металлическим слоем. Далее в последовательности осаждают из паровой фазы тонкопленочные слои. Наконец, поверх всей площади поверхности наносят металлический слой.
Дополнительный возможный вариант включает в себя снабжение предварительно полученного тонкопленочного слоя лаком для тиснения и затем тиснение рельефной структуры на этом лаке. Также предполагается возможность приклеивания таких предварительно полученных тонкопленочных слоев к предварительно изготовленным микроструктурам.
Таким образом, в документе WO 02/00445 A1 описано либо использование защитных элементов, в которых оптический эффект, создаваемый дифракционными структурами, и оптический эффект, создаваемый тонкопленочными структурами, связаны друг с другом, либо использование защитных элементов, в которых оптический эффект, создаваемый дифракционными структурами, и оптический эффект, создаваемый тонкими пленочными слоями, не связаны друг с другом.
Далее, задача настоящего изобретения заключается в создании трудностей при имитации и копировании оптически изменяющихся элементов и, следовательно, в повышении степени защиты защитных средств от подделки.
Эта задача решается посредством оптически изменяющегося элемента, в частности, посредством оптически изменяющегося защитного элемента, предназначенного для защиты банкнот, кредитных карточек и т.п., который имеет тонкую пленку для образования изменений цвета с помощью интерференции, и дополнительный слой, при этом тонкая пленка выполнена в виде частичного тонкопленочного элемента, который покрывает поверхностную область дополнительного слоя только локальным образом и с формированием картины. Эта задача дополнительно решается посредством защитного средства и фольги, в частности фольги для тиснения или фольги для ламинирования, которая имеет такой оптически изменяющийся элемент.
Использование изобретения обеспечивает преимущество, заключающееся в том, что оптически изменяющийся элемент согласно изобретению более трудно копировать, чем оптически изменяющиеся элементы, известные из уровня техники. В результате защита от подделки защитных средств, снабженных оптически изменяющимся элементом, имеющим конфигурацию согласно изобретению, значительно повышается. В частности, уровень защиты от подделки значительно повышается по сравнению с поверхностными элементами, имеющими структуру, подобную многослойной.
Например, оптически изменяющийся элемент, описанный в документе WO 02/00445 A1, как и описанный в WO 02/00445 A1 способ изготовления, может быть имитирован заранее изготовленной тонкопленочной фольгой, подвергнутой воздействию штампа для тиснения, посредством которого в тонкопленочной фольге образуется тиснением дифракционная структура. Это теперь невозможно сделать с оптически изменяющимся элементом, выполненным в соответствии с изобретением: для частичного нанесения последовательности тонкопленочных слоев, которые создают изменение цвета с помощью интерференции, требуются высокий уровень технологической сложности и затраты. По сравнению с заранее изготовленной тонкопленочной фольгой частичный тонкопленочный элемент, изготовленный этим способом, представляет индивидуализированный элемент, так что имитация оптически изменяющегося элемента уже невозможна, начиная с заранее изготавливаемой последовательности тонкопленочных слоев.
Дополнительные преимущества по сравнению с предшествующими индивидуальными представлениями или взаимно совмещенными поверхностными элементами заключаются в лучшей оптической интеграции в полный элемент для защиты, в особенности в целенаправленной геометрической компоновке функциональных окон (возможность считывания машиной, персональные данные и т.д.) и в выборе физико-химических свойств, которые могут быть лучше подобраны, частично размещаемых индивидуальных элементов (коррозия, адгезия промежуточного слоя и т.п.).
Предпочтительные конфигурации изобретения изложены в приложенной формуле изобретения.
Предпочтительно, чтобы дополнительный слой был непрерывным защитным лаковым слоем, непрерывным отражающим слоем или непрерывным клеевым слоем. Однако нет необходимости в том, чтобы дополнительный слой покрывал всю поверхностную область оптически изменяющегося элемента. Помимо дополнительного слоя также можно образовать добавочные дополнительные слои, поверхностные области которых покрыты частичным тонкопленочным элементом только локальным образом и с формированием картины.
Например, поэтому возможно, чтобы оптический изменяющийся элемент имел непрерывный защитный лаковый слой, непрерывный отражающий слой и непрерывный клеевой слой.
Желательно, чтобы частичный тонкопленочный элемент состоял из поглощающего слоя и промежуточного слоя. Кроме того, возможно, чтобы частичный тонкопленочный элемент состоял из относительно большого числа слоев, которые имеют поочередно различные показатели преломления.
Уровень защиты от подделки может быть дополнительно повышен с помощью частичного тонкопленочного слоя, имеющего отражающий слой, предпочтительно металлический слой. Это улучшает распознаваемость частичного тонкопленочного элемента.
В качестве альтернативы также можно снабдить частичный тонкопленочный элемент пропускающим слоем. В этом случае особенно выгодно, чтобы пропускающий слой был цветным и, следовательно, обеспечивал получение дополнительного признака защиты.
Кроме того, можно снабдить частичный тонкопленочный элемент дифракционной структурой в качестве дополнительного элемента защиты. Использование таких структур делает возможным создание, например, дифракционных эффектов, с помощью которых можно получать, например, голограммы или определенные цветовые эффекты.
Имитацию оптически изменяющегося элемента можно сделать еще более трудной, если частичный тонкопленочный элемент снабдить частичным отражающим слоем, в частности металлическим слоем, который только частично покрывает поверхностную область частичного тонкопленочного элемента. Помимо того, что это влечет за собой повышение уровня защиты от подделки, это также делает возможным получение привлекательных декоративных эффектов. Следовательно, при этом возрастает объем совокупности форм, пригодных для конструктивной компоновки оптически изменяющегося элемента.
Эти преимущества могут быть получены с помощью частичного тонкопленочного элемента, снабженного частичной дифракционной структурой, которая только частично покрывает поверхностную область частичного тонкопленочного элемента.
Кроме того, эти два средства, а именно частичный отражающий слой и частичный дифракционный слой, могут быть реализованы параллельно.
Возможный способ выполнения поверхностной области, которая ограничена частичным тонкопленочным элементом, обеспечивающий производственно-технические преимущества, включает в себя нанесение поглощающего слоя, но не промежуточного слоя в этой поверхностной области. Кроме того, эти преимущества дополнительно достигаются тем, что промежуточный слой, но не поглощающий слой наносят в поверхностной области оптически изменяющегося элемента, которая ограничена частичным тонкопленочным элементом.
Также имеется возможность нанесения одного или нескольких заменяющих слоев в поверхностной области, которая ограничена частичным тонкопленочным элементом оптически изменяемого элемента, при этом указанный один или несколько заменяющих слоев заменяют тонкую пленку частичного тонкопленочного элемента в этой поверхностной области. Предпочтительно, чтобы поверхностная область, которая ограничена частичным тонкопленочным элементом, была окружена частичным тонкопленочным элементом или окружала тонкопленочный элемент. Это мероприятие приводит к особенно высоким требованиям к процессу изготовления. Поэтому имитация оптически изменяющегося элемента такой конфигурации становится более трудной и, следовательно, уровень защиты от подделки повышается.
Преимущества, вытекающие из слоистой структуры, могут быть получены, если общая толщина слоев одного или нескольких заменяющих слоев приблизительно соответствует толщине слоев частичного тонкопленочного элемента.
Имитация оптически изменяющегося элемента может быть дополнительно сделана более трудной, если один из одного или из нескольких заменяющих слоев снабдить дифракционной структурой. Это преимущество также получают при нанесении в качестве заменяющих слоев отражающего слоя и несущего слоя. В качестве альтернативы также можно нанести единственный заменяющий слой, который для примера включает в себя отражающий слой. Как описано ниже, с производственно-технической точки зрения такая процедура может обеспечить преимущество.
Как уже рассматривалось в отношении частичного тонкопленочного элемента, применительно к конфигурации одного или нескольких заменяющих слоев также выгодно, чтобы эти слои имели частичный отражающий слой, который только частично покрывает поверхностную область одного или нескольких заменяющих слоев. Таким образом, помимо получающегося повышения степени защиты от подделки, посредством защитного средства также можно получать суммарные привлекательные декоративные эффекты. Таким образом повышается объем совокупности форм, пригодных для конструктивной компоновки оптически изменяющегося элемента. Эти преимущества также могут быть получены в случае, если один или несколько заменяющих слоев имеют частичную дифракционную структуру, которая только частично покрывает поверхностную область одного или нескольких заменяющих слоев.
По желанию, применительно к конфигурируемым элементам можно сочетать друг с другом "частичный тонкопленочный элемент с частичным отражающим слоем", "частичный тонкопленочный элемент с частичной дифракционной структурой", "заменяющий слой с частичным отражающим слоем" и "заменяющий слой с частичной дифракционной структурой". Поэтому оптически изменяющийся элемент согласно изобретению может иметь большое количество комбинаций ценных признаков защиты и позволяет получать большое число привлекательных конфигурационных особенностей.
Ниже изобретение описано только для примера с помощью ряда вариантов осуществления со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:
фиг.1 - сечение оптически изменяющегося элемента;
фиг.2а - вид оптически изменяющегося элемента согласно первому варианту осуществления изобретения;
фиг.2b - вид оптически изменяющегося элемента согласно второму варианту осуществления изобретения;
фиг.2с - вид оптически изменяющегося элемента согласно третьему варианту осуществления;
фиг.3 - сечение оптически изменяющегося элемента согласно изобретению в соответствии с дальнейшим вариантом осуществления изобретения;
фиг.4 - сечение оптически изменяющегося элемента согласно изобретению в соответствии с дальнейшим вариантом осуществления изобретения;
фиг.5а - сечение оптически изменяющегося элемента согласно изобретению в соответствии с дальнейшим вариантом осуществления изобретения;
фиг.5b - сечение оптически изменяющегося элемента согласно изобретению в соответствии с дальнейшим вариантом осуществления изобретения;
фиг.5с - сечение оптически изменяющегося элемента согласно изобретению в соответствии с дальнейшим вариантом осуществления изобретения;
фиг.6а - сечение оптически изменяющегося элемента согласно изобретению в соответствии с дальнейшим вариантом осуществления изобретения;
фиг.6b - сечение оптически изменяющегося элемента согласно изобретению в соответствии с дальнейшим вариантом осуществления изобретения;
фиг.7 - сечение оптически изменяющегося элемента согласно изобретению в соответствии с дальнейшим вариантом осуществления изобретения; и
фиг.8 - сечение оптически изменяющегося элемента согласно изобретению в соответствии с дальнейшим вариантом осуществления изобретения.
На фиг.1 в общем виде показана структура оптически изменяющегося элемента 0.
Имеется в виду, что оптически изменяющийся элемент 0 будет применяться для защиты изделия, например банкноты, кредитной карточки, банковской карточки или документа. Кроме того, имеется в виду, что оптически изменяющийся элемент будет применяться для защиты или идентификации подлинности изделия, например компакт-диска или упаковки.
Предполагается, что оптически изменяющийся элемент 0 может иметь многочисленные различные формы. Поэтому оптически изменяющийся элемент 0 может быть, например, защитной нитью, которая предназначена для применения в одном из указанных выше объектов.
На фиг.1 показаны носитель 1 и пять слоев, с 2 по 6. Оптически изменяющийся элемент 0 образован слоями с 2 по 6. Слой 2 является защитным лаковым и/или разделительным слоем, слой 3 является поглощающим слоем и слой 4 является промежуточным слоем. Слой 5 является металлическим слоем или слоем с высоким показателем преломления. Слой 6 является клеевым слоем.
Носитель 1 содержит, например, полиэтилентерефталат. С производственно-технологической точки зрения носитель служит для изготовления оптически изменяющегося элемента. При или после наложения оптически изменяющегося элемента на объект, подлежащий защите, носитель 1 удаляют. Поэтому на фиг.1 оптически изменяющийся элемент показан на стадии, на которой он представляет собой компонент из фольги, например из фольги для тиснения или фольги для ламинирования.
В случае, когда оптически изменяющийся элемент 0 представляет собой компонент из фольги для ламинирования, слой 2 имеет связующий слой.
В принципе, тонкая пленка характеризуется интерференционной структурой слоя, создающей изменения цвета, которые зависят от угла наблюдения. Она может быть выполнена в виде отражающего элемента, например с сильно отражающими металлическими слоями, или в виде пропускающего элемента с прозрачным оптическим разделяющим слоем с более высоким показателем преломления или с более низким показателем преломления по отношению к соседним слоям. Основная структура тонкой пленки имеет поглощающий слой (предпочтительно с коэффициентом пропускания от 30 до 65%), прозрачный промежуточный слой в качестве слоя, создающего изменение цвета (например, четвертьволновый или полуволновый слой), и металлический слой в качестве отражающего или оптический разделяющий слой в качестве пропускающего слоя.
Слои 3, 4 и 5, то есть поглощающий слой, промежуточный слой и металлический слой или слой с высоким показателем преломления, образуют тонкую пленку, благодаря которой посредством интерференции создаются изменения цвета, зависящие от угла наблюдения. В этом отношении предпочтительно, чтобы изменения цвета, создаваемые тонкой пленкой, были в диапазоне спектра света, который является видимым для человека-наблюдателя. В дополнение к этому тонкая пленка выполнена в виде частичного тонкопленочного элемента, который покрывает поверхностную область оптически изменяющегося элемента 0 только локальным образом и с формированием картины.
Если слой 5 представляет собой отражающий слой, например алюминиевый, то для промежуточного слоя 4 должна быть выбрана такая толщина, чтобы удовлетворялось условие λ/4. Если слой 5 представляет собой пропускающий слой, то промежуточный слой 4 должен удовлетворять условию λ/2.
Возможно, чтобы частичный тонкопленочный элемент был изготовлен из последовательности слоев с высоким преломлением и низким преломлением. Например, частичный тонкопленочный элемент может быть изготовлен из от 3 до 9 таких слоев (из нечетного числа тонкопленочных слоев) или от 2 до 10 таких слоев (из четного числа тонкопленочных слоев). Чем больше число слоев, тем более точно можно задать длину волны для эффекта изменения цвета.
Примеры обычных толщин слоев применительно к индивидуальным слоям частичного тонкопленочного элемента и примеры материалов, которые могут быть в принципе использованы для слоев частичного тонкопленочного элемента, раскрыты в WO 01/03945, от строки 30 на странице 5 до строки 5 на странице 8.
Слой 5 может быть выполнен на всей площади или в виде частичного металлического слоя, или слоя с высоким показателем преломления. Материалами для слоя 5 могут быть, например, Al, Ag, Cr, Ni, Cu, Au или комбинации из отражающих металлов.
Кроме того, возможно, чтобы слой 5 имел структурированную поверхность. Так, он может иметь дифракционную структуру, преломляющую структуру (линзы) или макроскопические структуры (более 30 мкм). Он также может иметь неструктурированную, зеркально отражающую или рассеивающую поверхность.
В принципе можно отказаться от одного или нескольких слоев, показанных на фиг.1. В добавление к этому оптически изменяющийся элемент 0 может также иметь один или несколько дополнительных слоев.
На фигурах с 2а по 2с показаны три оптически изменяющихся элемента 10, 20 и 30 соответственно. Оптически изменяющийся элемент 10 имеет три поверхностные области, с 11 по 13, оптически изменяющийся элемент 20 имеет три поверхностные области, с 21 по 23, и оптически изменяющийся элемент 30 имеет три поверхностные области, с 31 по 33.
Каждая из поверхностных областей 12, 23 и 31 оптически изменяющихся элементов 10, 20 и 30 покрыта соответствующим отдельным тонкопленочным элементом. Как можно видеть из фигур с 2а по 2с, в каждом случае частичный тонкопленочный элемент образован локальным образом и с формированием картины.
В этом случае возможно, чтобы соответствующий частичный тонкопленочный элемент по своей природе был пропускающим или отражающим. Частичная, с формированием картины, как пропускающая, так и отражающая конфигурация делает возможным получение дополнительных заманчивых эффектов. Кроме того, в дополнение к этому поверхностные области 12, 23 и 31 могут быть снабжены дифракционной структурой.
Каждая из поверхностей 11, 22 и 33 оптически изменяющихся элементов 10, 20 и 30 соответственно покрыта частичной металлизацией. Кроме того, эти поверхностные области могут быть снабжены дифракционной структурой.
В каждой из поверхностных областей 13, 21 и 32 оптически изменяющихся областей 10, 20 и 30 заметно соответствующее прозрачное окно. Каждое из прозрачных окон имеет частичный прозрачный элемент. Этот элемент обладает свойствами прозрачности или пропускания (выполнен из композиции бесцветного лака, оксидирован, частично металлизирован, выполнен рассеивающим, пропускающим, из органических и неорганических композиций). Кроме того, эти поверхностные области могут быть снабжены дифракционной структурой.
Следует подчеркнуть, что каждая из схематично показанных на фигурах с 2а по 2с компоновок элементов может быть осуществлена совместно с каждой другой и без ограничения общности может включать в себя элементы графического изображения, буквенно-цифровые символы, штриховые коды и случайные картины и комбинации из них.
На фиг.3 показан возможный способ конструирования оптически изменяющегося элемента, который снабжен частичным тонкопленочным элементом.
На фиг.3 показаны носитель 31, пять слоев, с 32 по 37, и две поверхностные области 39а и 39b.
Слой 32 является защитным лаковым и/или разделительным слоем, тогда как слой 33 является репликационным слоем, образованным, например, репликационным лаком. Слой 35 является металлическим слоем или слоем с высоким показателем преломления. Слой 36 образуют с помощью маски, устойчивой к травлению. Слой 37 является клеевым слоем.
Для изготовления слоистой структуры защитный лаковый и разделительный слой 32, репликационный слой 33 и металлический слой 35 наносят на носитель 31 на всей площади поверхности. К тому же слой 35 частично снабжают дифракционными структурами посредством штампа для тиснения. Далее проводят фотолитографию металлического слоя 35, используя маску, устойчивую к травлению, в результате чего образуют только частично профилированный слой 36.
Затем травлением удаляют участок, не покрытый маской, устойчивой к травлению.
В качестве альтернативы также можно разрушать или удалять металлизацию части металлического слоя 35 с помощью процессов абляции, таких как лазерная абляция, искровая эрозия, плазменная или ионная бомбардировка. Посредством таких процессов абляции можно переносить запомненные в цифровой форме изображения, тексты и коды.
Далее в промежуточные пространства, образованные таким способом, между частичными слоями 35 и 36 помещают частичный тонкопленочный элемент. В этом случае в области промежуточных пространств слои частичного тонкопленочного элемента могут быть нанесены путем осаждения из паровой фазы при использовании масок для осаждения из паровой фазы соответствующей формы или путем печатания на слоях.
Кроме того, как показано на фиг.3, можно не покрывать частичные области промежуточных пространств частичным тонкопленочным элементом и, следовательно, получать прозрачное окно. Как показано на фиг.3, когда наносят клеевой слой, то клеевой слой в этих местах соответственно образует более толстую конфигурацию.
На фиг.4 показан оптически изменяющийся элемент, в котором поверхностная область, ограниченная частичным тонкопленочным элементом оптически изменяющегося элемента, имеет промежуточный слой, но не поглощающий слой.
На фиг.4 показаны носитель 41, пять слоев, с 42 по 47, и большое количество поверхностных областей 49а и 49b.
Слой 42 является защитным лаковым и/или разделительным слоем, а слой 43 является поглощающим слоем. Слой 44 является промежуточным слоем. Слой 46 является металлическим слоем или слоем с высоким показателем преломления. Слой 47 является клеевым слоем.
Для изготовления такой слоистой структуры защитный лаковый и разделительный слой 42 и поглощающий слой 43 наносят на носитель 41 на всей площади поверхности. В этом случае поглощающий слой 43 может быть нанесен путем осаждения из паровой фазы или с помощью печатного процесса.
Затем поглощающий слой частично удаляют в поверхностных областях 49b.
Это частичное удаление поглощающего слоя осуществляют с помощью позитивного травления или негативного травления. Так, в случае прямого травления травитель может быть нанесен в виде картины с помощью печатного процесса, например, посредством валика или трафаретной печати. Также можно нанести маску для травления, которая удаляется благодаря операции промывки после процесса травления.
Кроме того, поглощающий слой можно удалять с помощью процесса абляции, такого как лазерная абляция, искровая эрозия, плазменная или ионная бомбардировка. Посредством таких процессов абляции можно переносить запомненные в цифровой форме изображения, тексты и коды.
Кроме того, вместо нанесения поглощающего слоя на всей площади поверхности можно нанести поглощающий слой на слой 42 только частично. Это можно осуществить путем осаждения из паровой фазы посредством масок с конфигурацией картины, предназначенных для осаждения из паровой фазы, или путем соответствующего печатания с формированием картины поглощающего слоя 43 на слое 42.
Далее на всей площади поверхности наносят промежуточный слой 44 на частично образованный поглощающий слой 43. Операция нанесения промежуточного слоя может быть осуществлена, например, путем осаждения из паровой фазы или печатания на поглощающем слое на всей площади поверхности.
После этой процедуры поверхностные области 49а покрыты тонкой пленкой, содержащей поглощающий слой 43 и промежуточный слой 44. Посредством этой тонкой пленки (после нанесения дополнительных слоев, которые действуют как оптические разделяющие слои) благодаря интерференции при соответствующем падении света создаются изменения цвета, которые зависят от угла наблюдения. Поглощающий слой 43 отсутствует в поверхностных областях 49b, так что в данном случае изменения цвета получить нельзя.
Кроме того, можно не только поглощающий слой 43, но также и промежуточный слой 44 только частично наносить на поглощающий слой 43 или частично удалять.
С одной стороны, имеется возможность нанесения промежуточного слоя 44 на частично образованный поглощающий слой 43 на всей площади поверхности и затем удаления промежуточного слоя одним из указанных выше процессов (позитивным травлением, негативным травлением, абляцией) при совмещении с имеющим определенную форму поглощающим слоем.
Кроме того, имеется возможность нанесения поглощающего слоя 43 и промежуточного слоя 44 на всей площади поверхности и затем одновременного удаления обоих слоев с помощью указанных выше процессов (позитивного травления, негативного травления, абляции).
Также имеется возможность печатания на промежуточном слое в совмещении с имеющим определенную форму поглощающим слоем с помощью печатного процесса.
В качестве альтернативы также можно для поверхностных областей, которые ограничены частичным тонкопленочным элементом оптически изменяющегося элемента, иметь поглощающий слой, а не промежуточный слой.
Этого можно достигнуть, если поглощающий слой нанести на всей площади поверхности, например, осаждением из паровой фазы или печатанием. Затем промежуточный слой наносят только частично с помощью печатного процесса. В данном случае также имеется возможность нанесения промежуточного слоя на всей площади поверхности и после этого удаления с помощью одного из указанных выше процессов (позитивного травления, негативного травления, абляции).
Также имеется возможность изменения толщины промежуточного слоя или поглощающего слоя путем повторного осаждения из паровой фазы или повторного печатания таким образом, чтобы он не мог больше выполнять свою функцию интерференционного слоя и, следовательно, являлся "погашенным".
Затем слой 46 наносят на слои 43 и 44, которые были нанесены и сконфигурированы указанным выше образом.
Если слой 46 является отражающим слоем, то предпочтительно, чтобы он содержал металл. Этот металл также может быть окрашенным. Материалами, которые могут быть использованы, являются в основном хром, алюминий, медь, железо, никель, серебро, золото или сплав из этих материалов.
Кроме того, в этом случае можно наносить очень блестящие или отражающие металлические пигменты, которые в таком случае образуют отражающий слой.
Также возможно, чтобы слой 46 был в виде частичного металлического слоя. В данном случае также возможно, чтобы слой 46 наносился сначала на всей площади поверхности, например, осаждением из паровой фазы, а затем удалялся с помощью одного из указанных выше процессов (позитивного травления, негативного травления, абляции). Если металлические пигменты используют в качестве отражающего слоя, этот слой может быть частично напечатан, и тем самым он образует частичный отражающий слой.
В частности, если слой 46 выполнен в виде пропускающего слоя, то в качестве материалов для такого слоя могут быть использованы такие материалы, как оксиды, сульфиды или халькогениды. Решающим аргументом, учитываемым при выборе материалов, является разница в показателе преломления по отношению к материалам, используемым в промежуточном слое 44. Эта разница должна быть не меньше 0,2. В зависимости от соответствующего материала, используемого для промежуточного слоя 44, для слоя 46 используют материал с высоким показателем преломления или материал с низким показателем преломления. В этом случае пропускающий слой также может быть образован клеевым слоем, который удовлетворяет этому условию в отношении показателя преломления.
"Эффект гашения", описанный выше, дополнительно может быть получен путем частичного нанесения пропускающего слоя. Если промежуточный слой граничит со слоем (например, с клеевым слоем), который не удовлетворяет указанному выше условию относительно показателя преломления, оптическая толщина промежуточного слоя оказывается завышенной, и видимый интерференционный эффект больше не будет наблюдаться.
Теперь обратимся к фигурам с 5а по 5с для описания возможных способов нанесения одного или нескольких заменяющих слоев, которые снабжают дифракционной структурой, в поверхностной области оптически изменяющегося элемента, поверхностная область которого ограничена частичным тонкопленочным элементом.
На фиг.5а показаны носитель 51, восемь слоев, с 52 по 59, и большое количество поверхностных областей 59а и 59b. Слой 52 является защитным лаковым и/или разделительным слоем. Слой 53 является репликационным слоем. Слой 54 является поглощающим слоем. Слои 56 и 57 являются заменяющими слоями. Слой 58 является металлическим слоем или слоем с высоким показателем преломления. Слой 59 является клеевым слоем.
Слои 52, 53, 54, 55, 58 и 59 конфигурируют так, как описано в вариантах осуществления, показанных на фиг.3 и 4, и наносят на носитель 51 так, как описано в настоящей заявке.
Слой 53 содержит репликационный лак или термически формуемый пластичный материал. Теперь дифракционные структуры получают тиснением в слой 53 в поверхностных областях между частичным тонкопленочным слоем. С достижением преимущества эту операцию тиснения выполняют до нанесения слоев 54 и 55.
Вместо операции тиснения дифракционную структуру на поверхность слоя 53 также можно нанести посредством лазера.
Затем в поверхностных областях 59b наносят слой 57, предпочтительно металлический слой.
В этом случае эта металлизация может быть нанесена осаждением из паровой фазы при использовании маски до или после образования частичного тонкопленочного элемента.
Также возможно нанести металлизацию на слой 53 на всей площади поверхности, и эту металлизацию частично удалить в поверхностных областях 59а с помощью одного из указанных выше процессов (позитивного травления, негативного травления, абляции), то есть в области частичного тонкопленочного элемента. В этом случае этап выполняют до образования частичного тонкопленочного элемента.
Кроме того, операцию тиснения можно выполнить только после нанесения слоя 57.
Заменяющий слой 56 может содержать тот же самый материал, что и промежуточный слой 55, что дает преимущество, заключающееся в том, что можно отказаться от частичного нанесения промежуточного слоя 55 и заменяющего слоя 56.
На фиг.5b показаны носитель 61, восемь слоев, с 62 по 69, и большое количество поверхностных областей 69а и 69b. Слой 62 является защитным лаковым и/или разделительным слоем. Слой 63 является репликационным слоем. Слой 64 является поглощающим слоем. Слои 66 и 67 являются заменяющими слоями. Слой 58 является металлическим слоем или слоем с высоким показателем преломления. Слой 59 является клеевым слоем.
Слои 62, 63, 64, 65, 68 и 69 конфигурируют так, как описано в вариантах осуществления, показанных на фиг.3 и 4, и наносят на носитель 61 так, как описано в настоящей заявке.
Слой 63 содержит репликационный лак или термически формуемый пластичный материал. Слой 63 снабжен дифракционной структурой, а в поверхностных областях 69а слоем 67, как описано при рассмотрении, относящемся к фиг.5а.
В противоположность варианту осуществления, показанному на фиг.5а, слой 68 по своей сущности является только частичным. Этого можно достигнуть путем частичного нанесения слоя 68, осуществляемого так, как описано выше. Кроме того, можно при осаждении из паровой фазы слоя 68 параллельно создавать слой 67 осаждением из паровой фазы, а затем частично наносить слой 66. Однако слой 66 может быть также частью клеевого слоя 69 (см. также описание, касающееся фиг.3).
На фиг.5с показаны носитель 71, восемь слоев, с 72 по 79, и большое количество поверхностных областей 79а и 79b. Слой 72 является защитным лаковым и/или разделительным слоем. Слой 73 является репликационным слоем. Слой 74 является поглощающим слоем. Слои 76 и 77 являются заменяющими слоями. Слой 78 является металлическим слоем или слоем с высоким показателем преломления. Слой 79 является клеевым слоем.
Слои 72, 73, 74, 75, 78 и 79 конфигурируют так, как описано в вариантах осуществления, показанных на фиг.3 и 4, и наносят на носитель 71 так, как описано в настоящей заявке.
Слой 73 содержит репликационный лак или термически формуемый пластичный материал. Слой 73 снабжен дифракционной структурой, а в поверхностных областях 79а слоем 77, как описано при рассмотрении, относящемся к фиг.5а.
В противоположность вариантам осуществления, показанным на фиг.5а и 5b, оба слоя 77 и 76 являются металлическими слоями. Поэтому, например, металлический слой 77 наносят так, как описано со ссылкой на фиг.5а, и снабжают дифракционной структурой. Путем удачного выбора материала для промежуточного слоя 75 можно обеспечить, чтобы он имел свойства металла в поверхностных областях 79b. Затем металлический слой 78 наносят на всей площади поверхности.
Должно быть понятно, что также можно наносить слои 77 и 76 как один металлический слой, только, как можно видеть из фиг.5с, с большей толщиной слоя, как описано в описании, относящемся к фиг.5а.
Теперь обратимся к фиг.6а и 6b для описания возможных способов, которыми можно образовать один или несколько прозрачных заменяющих слоев в поверхностной области оптически изменяющегося элемента, при этом поверхностная область ограничена частичным тонкопленочным элементом.
На фиг.6а показан носитель 81, семь слоев, с 82 по 89, и большое количество поверхностных областей 89а и 89b. Слой 82 является защитным лаковым и/или разделительным слоем. Слой 83 является репликационным слоем. В этом случае также можно отказаться от этого слоя. Слой 84 является поглощающим слоем. Слой 86 является заменяющим слоем. Слой 88 является металлическим слоем. Слой 89 является клеевым слоем.
Слои 82, 83, 84, 85, 88 и 89 конфигурируют так, как описано в вариантах осуществления, показанных на фиг.3 и 4, и наносят на носитель 81 так, как описано в настоящей заявке.
Заменяющий слой 86 образуют из пропускающего материала. Кроме того, этот материал может быть тем же самым материалом, что и материал, используемый для промежуточного слоя 85. В этом случае можно отказаться от частичного наложения слоев 85 и 86, как уже описывалось при рассмотрении, относящемся к фиг.5а.
На фиг.6b показаны носитель 91, семь слоев 92, 93, 94, 95, 96, 98 и 99, дифракционные структуры 97 и большое количество поверхностных областей, с 99а по 99d. Слой 92 является защитным лаковым и/или разделительным слоем. Слой 93 является репликационным слоем. Слой 94 является поглощающим слоем. Слой 96 является заменяющим слоем. Слой 98 является металлическим слоем. Слой 98 является клеевым слоем.
Слои 92, 93, 94, 95, 98 и 99 конфигурируют так, как описано в вариантах осуществления, показанных на фиг.3 и 4, и наносят на носитель 91 так, как описано в настоящей заявке. Заменяющий слой 96 имеет конфигурацию, установленную в отношении к фиг.6а.
До нанесения слоя 94 и/или слоя 96 дифракционные структуры 97 наносят на поверхность слоя 93 посредством штампа для тиснения или с помощью одного из других указанных выше процессов. Как можно видеть из фиг.6b, в этом случае обе дифракционные структуры 97 могут быть нанесены в поверхностных областях, которые покрыты частичным тонкопленочным элементом, и также могут быть нанесены в тех поверхностных областях, которые не покрыты частичным тонкопленочным элементом.
На фиг.7 и 8 показаны некоторые возможные способы сочетания частичного тонкопленочного элемента с частичными дифракционными структурами и с частичной металлизацией.
На фиг.7 показан носитель 101, девять слоев, с 102 по 109, и большое количество поверхностных областей, с 109а по 109d. Слой 102 является защитным лаковым и/или разделительным слоем. Слой 103 является репликационным слоем. Слой 104 является поглощающим слоем. Слои 106, 107 и 107а являются заменяющими слоями. Слой 108 является металлическим слоем. Слой 109 является клеевым слоем.
Слои 102, 103, 104, 105, 108 и 109 конфигурируют так, как описано в вариантах осуществления, показанных на фиг.3 и 4, и наносят на носитель 101 так, как описано в настоящей заявке.
Заменяющий слой 107 является металлическим слоем, который может быть выполнен так, как описано в вариантах осуществления, показанных на фиг.5а и 5b. Заменяющие слои 106 и 107а образуют из пропускающего материала. Они имеют структуру, описанную в вариантах осуществления, показанных на фиг.6а и 6b.
Как можно видеть из фиг.7, дифракционная структура дополнительно нанесена на слой 103 в поверхностных областях 109b, 109d и 109е.
На фиг.8 показаны носитель 111, восемь слоев, с 112 по 119, и большое количество поверхностных областей 119а и 119b. Слой 112 является защитным лаковым и/или разделительным слоем. Слой 113 является репликационным слоем. Слой 114 является поглощающим слоем. Слой 117 является промежуточным слоем. Слои 116 и 115 являются заменяющими слоями. Слой 118 является металлическим слоем. Слой 119 является клеевым слоем.
Слои 112, 113, 114, 117, 118 и 119 конфигурируют так, как описано в вариантах осуществления, показанных на фиг.3 и 4, и наносят на носитель 111 так, как описано в настоящей заявке.
Заменяющий слой 115 является металлическим слоем, который может иметь конфигурацию, описанную в вариантах осуществления, показанных на фиг.5а и 5b. Заменяющий слой 116 образуют с помощью маски, устойчивой к травлению (см. также описание, касающееся варианта осуществления из фиг.3).
Как можно видеть из фиг.8, дифракционные структуры 115а и 114а дополнительно включены в слой 113 в пространственных областях 119с и 119d.
Использование описанных выше возможных процессов позволяет изготавливать соответствующим образом согласованные индивидуальные элементы, такие как частичный тонкопленочный элемент, осуществлять частичное структурирование (например, в виде дифракционных структур), частичную металлизацию и создавать прозрачное окно при порядке точности позиционирования 0,2 мм в случае любого позиционного сочетания в форме непрерывного или крупного изображения картины.
1. Оптически изменяющийся элемент, в частности, оптически изменяющийся защитный элемент для защиты банкнот, кредитных карточек, документов или изделий, при этом оптически изменяющийся элемент имеет тонкопленочный слой для создания изменения цвета с помощью интерференции и дополнительный слой, отличающийся тем, что тонкая пленка выполнена в виде частичного тонкопленочного элемента, который покрывает поверхностную область дополнительного слоя только локальным образом и с формированием картины.
2. Элемент по п.1, отличающийся тем, что частичный тонкопленочный элемент имеет поглощающий слой и промежуточный слой.
3. Элемент по п.1, отличающийся тем, что частичный тонкопленочный элемент имеет большое количество слоев с различным преломлением.
4. Элемент по п.1, отличающийся тем, что частичный тонкопленочный элемент имеет отражающий слой, предпочтительно металлический слой.
5. Элемент по п.1, отличающийся тем, что частичный тонкопленочный элемент имеет дифракционную структуру, в особенности для создания дифракционных эффектов.
6. Элемент по п.1, отличающийся тем, что частичный тонкопленочный элемент имеет частичный отражающий слой, в частности металлический слой, который только частично покрывает поверхностную область частичного тонкопленочного элемента.
7. Элемент по любому из пп.1, 4 или 6, отличающийся тем, что частичный тонкопленочный элемент имеет частичную дифракционную структуру, в особенности для создания дифракционных эффектов, которая только частично покрывает поверхностную область частичного тонкопленочного элемента.
8. Элемент по любому из пп.1, 3, 4, 5 или 6, отличающийся тем, что поверхностная область, которая ограничена частичным тонкопленочным элементом оптически изменяющегося элемента, имеет поглощающий слой, но не промежуточный слой.
9. Элемент по любому из пп.1, 3, 4, 5 или 6, отличающийся тем, что поверхностная область, которая ограничена частичным тонкопленочным элементом оптически изменяющегося элемента, имеет промежуточный слой, но не поглощающий слой.
10. Элемент по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что поверхностная область, которая ограничена частичным тонкопленочным элементом оптически изменяющегося элемента, имеет один или несколько заменяющих слоев, которые заменяют последовательность тонкопленочных слоев частичного тонкопленочного элемента в указанной поверхностной области.
11. Элемент по п.10, отличающийся тем, что поверхностная область, ограниченная частичным тонкопленочным элементом, окружена частичным тонкопленочным элементом или окружает частичный тонкопленочный элемент.
12. Элемент по п.10, отличающийся тем, что один или несколько заменяющих слоев имеют общую толщину слоев, которая приблизительно соответствует толщине слоев частичного тонкопленочного элемента.
13. Элемент по п.10, отличающийся тем, что один или несколько заменяющих слоев имеют дифракционную структуру, в особенности для создания дифракционных эффектов.
14. Элемент по п.10, отличающийся тем, что один или несколько заменяющих слоев образованы отражающим слоем, в частности металлическим слоем, и несущим слоем.
15. Элемент по п.10, отличающийся тем, что один или несколько заменяющих слоев образованы единственным отражающим слоем, в частности металлическим слоем.
16. Элемент по п.13, отличающийся тем, что один или несколько заменяющих слоев образованы единственным отражающим слоем, в частности металлическим слоем.
17. Элемент по п.10, отличающийся тем, что один или несколько заменяющих слоев образованы одним или несколькими прозрачными слоями.
18. Элемент по п.10, отличающийся тем, что один или несколько заменяющих слоев имеют частичный отражающий слой, в частности, металлический слой, который только частично покрывает поверхностную область одного или нескольких заменяющих слоев.
19. Элемент по п.10, отличающийся тем, что один или несколько заменяющих слоев имеют частичную дифракционную структуру, в особенности для создания дифракционных эффектов, которая только частично покрывает поверхностную область одного или нескольких заменяющих слоев.
20. Элемент по п.18, отличающийся тем, что дополнительный слой представляет собой простирающийся на всю площадь прозрачный слой, в частности, защитный лаковый слой.
21. Элемент по п.1, отличающийся тем, что дополнительный слой представляет собой простирающийся на всю площадь прозрачный слой, в частности, защитный лаковый слой.
22. Элемент по п.1, отличающийся тем, что дополнительный слой представляет собой простирающийся на всю площадь отражающий слой, в частности, металлический слой.
23. Элемент по п.1, отличающийся тем, что дополнительный слой представляет собой простирающийся на всю площадь клеевой слой.
24. Защитное средство, имеющее оптически изменяющийся элемент по одному из предшествующих пунктов.
25. Фольга, в частности, фольга для тиснения или фольга для ламинирования, содержащая оптически изменяющийся элемент по одному из пп.1-23.
