Полимерный многослойный комбинированный защитный элемент и способ его изготовления

Изобретение относится к области изготовления полимерных тонкопленочных защитных элементов для специальной полиграфической продукции. Способ изготовления комбинированного защитного элемента включает получение многослойной полимерной структуры, нанесение на эту структуру лаковых, красочных и фоторезистивных масок посредством печатных технологий и формирование на основе масок сопряженных голографических, печатных, тисненых и вытравленных изображений. Нанесение названных масок и формирование сопряженных изображений проводят в одном технологическом цикле с использованием топографического рельефа в качестве меток для высокоточной оптической приводки. Области, закрываемые масками, располагаются внутри областей с голографическим рельефом. Расстояние между границами областей, запечатываемых масками, и границами областей с голографическим рельефом составляет 50-100 мкм. Предложен защитный элемент, содержащий сформированную заявленным способом многослойную структуру, в различных слоях которой сформированы сопряженные изображения, различаемые визуально. Технический результат - повышение защищенности от подделки топографических защитных элементов при обеспечении возможности наблюдения, находящихся под голограммой, печатных изображений, и упрощении технологии изготовления. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области изготовления полимерных тонкопленочных защитных элементов для специальной полиграфической продукции, такой как банкноты, ценные документы, акцизные и специальные марки.

Полиграфическая продукция, защищенная с помощью получаемых методом тиснения радужных голограмм, в настоящее время широко распространена. Голограммы формируются на поверхности многослойных полимерных структур, которые припрессовываются, приклеиваются или ламинируются к поверхности полиграфических изделий. Как правило, используют два типа отражательных голограмм (Гончарский А.В., Попов В.В., Степанов В.В. Введение в компьютерную оптику. - Изд-во МГУ, 1991, с.312).

В первом типе в многослойных структурах используют отражающие тонкие слои металлов с высоким коэффициентом отражения (например, алюминия, меди, серебра, никеля и др.). В этом случае наблюдаемые голографические изображения формируются на фоне отражающего зеркального металлизированного покрытия. Отражение света от областей, окружающих голографические рельефные структуры, снижает контрастность и эффективную яркость наблюдаемых изображений. Кроме того, из-за непрозрачности металлизированного отражательного слоя при размещении таких голограмм над участками полиграфических изделий, где размещены печатные изображения - текст, рисунки или фотографии, последние закрываются голограммой и становятся недоступными для визуального наблюдении.

Другой способ заключается в формировании голограмм, в которых вместо отражающих слоев металла используют тонкие слои прозрачных диэлектриков с повышенными показателями преломления, превышающими по величине показатели преломления полимерных пленок, на которые они наносятся, и в которых формируется голографический рельеф. Показатель преломления полимерных пленок, как правило, имеет величину порядка 1,5 единиц, а показатели преломления диэлектрических слоев больше 2 единиц. Такие прозрачные полимерные структуры обычно применяются при изготовлении идентификационных документов и используются в качестве ламинирующих покрытий (прозрачный голографический ламинат). Подобные голограммы не закрывают находящиеся под ними изображения, однако яркость, контрастность и, соответственно, четкость и различимость голографических изображений в этом случае ниже, чем при использовании структур с отражающими металлическими покрытиями.

Таким образом, задача повышения контрастности, яркости голографических изображений и обеспечения возможности наблюдения находящихся под голограммой печатных изображений является актуальной и востребованной. Кроме того, из-за сложности воспроизведения высокоточное сопряжение различных голографических, тисненых, печатных и вытравленных изображений также обеспечивает повышение защищенности от подделки голографических защитных элементов и полиграфических изделий, в которых они используются. Для этого необходима отработка технологии высокоточной деметаллизации, тиснения и печати сопрягаемых изображений, расположенных в различных слоях комбинированного защитного элемента.

Проводить высокоточную деметаллизацию участков голограмм в местах, где отсутствует голографический рельеф, можно с помощью сфокусированного лазерного излучения (RU 2375198 C1, 10.12.2009). Однако такой способ деметаллизации имеет малую производительность и, по всей видимости, может быть применен только в устройствах персонализации документов с топографическими защитными элементами.

Для проведения деметаллизации в микроэлектронике часто используют методы, основанные на химическом травлении через полимерные маски. Маски наносят на поверхность металлических пленок либо с помощью фотолитографических методик, либо с помощью высокоточной печати защитными лаками. Применение фотолитографических методик с использованием фоторезистивных покрытий для высокоточной деметаллизации при изготовлении голографической фольги было предложено в патентах RU 2390808 C2, 27.05.2010 и RU 2374082 C2, 27.11.2009. Наиболее близким аналогом заявляемого технического решения является, по мнению авторов, защитный элемент и способ его изготовления, описанные в патенте RU 2390808 C2, 27.05.2010. Однако предложенные методики деметаллизации достаточно сложны. Более простой и естественной, с точки зрения применяемого при производстве голографической фольги оборудования, является технология печатного нанесения лаковых (красочных) масок. Для применения этой технологии необходимо обеспечить высокоточную привязку лаковых оттисков к областям с голографическим рельефом.

Задача, решаемая изобретением, - повышение защищенности от подделки голографических защитных элементов за счет повышения контрастности, яркости голографических изображений и обеспечения возможности наблюдения, находящихся под голограммой, печатных изображений, а также упрощение технологии изготовления.

Задача решается тем, что в способе изготовления комбинированного защитного элемента, включающем получение многослойной полимерной структуры, нанесение на эту структуру лаковых, красочных и фоторезистивных масок посредством печатных технологий и формирование на основе масок сопряженных голографических, печатных, тисненых и вытравленных изображений путем химической обработки, согласно изобретению, нанесение названных масок и формирование сопряженных изображений проводят в одном технологическом цикле с использованием топографического рельефа в качестве меток для высокоточной оптической приводки, причем области, закрываемые масками, располагаются внутри областей с голографическим рельефом, и расстояние между границами областей, запечатываемых масками, и границами областей с голографическим рельефом, составляет 50-100 мкм.

В частном случае формирование масок проводят с помощью электромагнитных полей, вызывающих поляризацию и последующую электрополимеризацию используемых лаковых и красочных покрытий с последующим химическим или ионным травлением.

Задача решается также тем, что полимерный многослойный комбинированный защитный элемент, полученный одним из указанных способов и содержащий многослойную структуру, в различных слоях которой сформированы сопряженные изображения, причем одно или более изображений выполнены в виде голографических решеток, размещенных в различных слоях многослойной структуры, а также печатные изображения и изображения, полученные путем высокоточной деметаллизации или тиснения, согласно заявляемому изобретению, многослойная структура содержит сопряженные голографические изображения различного типа, различаемые визуально.

Для иллюстрации заявляемого изобретения приводим перечень фигур графических изображений.

На фиг.1 изображена схема поперечного сечения заявляемого защитного элемента. На фиг.2 изображен фрагмент краевой области голографического рельефа, покрытого маскирующим электрополимеризующимся лаковым слоем, помещенного в электрическое поле.

В предлагаемом техническом решении высокоточная привязка лаковых оттисков осуществляется на установках единого технологического цикла, с использованием следящих оптических систем, контролирующих расположение специальных оптических меток, в качестве которых используют области с голографическим рельефом.

В качестве примера предлагаемого технического решения рассмотрим комбинированный защитный элемент, в котором использована многослойная топографическая структура, состоящая из одной или двух склеенных друг с другом прозрачных полимерных пленок (фиг.1). На одной стороне прозрачной пленки-основы 1 толщиной 10-20 мкм нанесен прозрачный лаковый слой 2 толщиной 1-3 мкм, на котором сформирована топографическая структура с внешним металлизированным отражающим слоем 3 толщиной 50-100 нм с оттиснутым в нем топографическим рельефом 4. На противоположной поверхности пленки-основы сформирована прозрачная топографическая структура с диэлектрическим покрытием, в которой оттиснут тот же топографический рельеф (на фиг.1 не показано). На топографический металлизированный рельеф наносят лаковые оттиски 5 для формирования маски, имеющие конфигурацию, подобную областям, заполненным топографическим рельефом. При этом края лаковых оттисков 5 находятся внутри областей с топографическим рельефом 4 на расстоянии 6 от границы областей 4. Расстояние 6 составляет 50-100 мкм. Нанесение лаковых оттисков осуществляют на печатном узле специализированного комплекса с оптической приводкой по отражению от топографического рельефа, с точностью приводки 50-100 мкм. Определенные участки топографического рельефа с заданными конфигурациями и площадями оставляют не закрытыми лаком. После чего лак подсушивают и производят деметаллизацию методом химического травления. В результате получается комбинированная прозрачная структура с участками разной яркости восстанавливаемых топографических изображений. В общем случае топографические рельефы на противоположных поверхностях пленки основы могут быть разными, но сопряженными друг с другом, для более четкого восприятия наблюдаемых повторяющихся восстанавливаемых изображений.

Для более точного совмещения границ областей с голографическим рельефом и с границами лаковых оттисков в предлагаемом техническом решении используют также воздействие на лаковые оттиски электромагнитных полей Е (фиг.2). В качестве лаковых слоев использовали композицию электроактивных полимеров на основе политиофенов (1,2). Под действием электромагнитных полей в диапазоне частот от 0 до 100 Гц и амплитудах от 1 до 10 В при продолжительности воздействия от 1 до 10 мин в лаковых слоях происходит их поляризация, что обеспечивает более высокую адгезию лака к поверхности металлизированной полимерной пленки с голографическим рельефом, на которую он нанесен. Причем процесс изменения адгезионных свойств носит пороговый характер. Увеличение адгезии начинается с определенных величин электромагнитного поля. В областях, где нанесен голографический рельеф, в окрестности вершин рельефной структуры величина прикладываемого электромагнитного поля Е1 резко увеличивается. Это позволяет проводить высокоточное размещение лака только над голографическим рельефом, и удалять его в местах, где рельеф отсутствует, путем химического или ионного травления.

1. Способ изготовления комбинированного защитного элемента, включающий получение многослойной полимерной структуры, нанесение на эту структуру лаковых, красочных и фоторезистивных масок посредством печатных технологий и формирование на основе масок сопряженных голографических, печатных, тисненых и вытравленных изображений, отличающийся тем, что нанесение названных масок и формирование сопряженных изображений проводят в одном технологическом цикле с использованием голографического рельефа в качестве меток для высокоточной оптической приводки, причем области, закрываемые масками, располагаются внутри областей с голографическим рельефом, и расстояние между границами областей, запечатываемых масками, и границами областей с голографическим рельефом составляет 50-100 мкм.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что формирование масок проводят с помощью электромагнитных полей с частотами в диапазоне 0-100 Гц и амплитудами 1-10 В, вызывающих поляризацию и последующую электрополимеризацию лаковых и красочных покрытий с последующим химическим или ионным травлением.

3. Комбинированный защитный элемент, содержащий многослойную структуру, в различных слоях которой сформированы сопряженные изображения, причем одно или более изображений выполнены в виде голографических решеток, размещенных в различных слоях многослойной структуры, а также печатные изображения и изображения, полученные путем высокоточной деметаллизации или тиснения, отличающийся тем, что его многослойная структура содержит сопряженные голографические изображения различного типа, полученные по п.1 или 2, в лаковых слоях и различаемые визуально.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к защищенному от подделки документу с графическим узором для визуального отображения данных о личности и/или соответствующем изделии, содержащему, по меньшей мере, одно изображение и/или текстовые данные в соответствии с признаками п.1 формулы изобретения.

Изобретение относится к средству защиты на бумажной основе, а также к способу изготовления этого средства защиты и к защищенным документам, имеющим по меньшей мере одно такое средство защиты, встроенное в них и/или установленное на них.

Изобретение относится к листу, содержащему поверхность лицевой стороны и поверхность оборотной стороны и по меньшей мере один водяной знак или псевдоводяной знак, причем, по меньшей мере, часть указанного водяного знака или псевдоводяного знака видна в проходящем свете только с одной стороны указанного листа

Изобретение может быть использовано в типографских красках при производстве и обращении защищенных от подделок документов и изделий. Люминесцентные защитные чернила содержат растворитель и полупроводниковые нанокристаллы, диспергированные в кремнийорганическом соединении, состоящие из последовательно расположенных: полупроводникового ядра 1, первого 2 и второго 3 полупроводниковых слоев, а также внешнего 4 слоя, материал которого выбран из кремнийорганического полимера из ряда, включающего поли(аминоэтил)триметоксисилан, поли(метакрил)триэтоксисилан, поли(метил)триэтоксисилан, поли(меркаптоэтил)триметоксисилан, метил-фениловый полисилоксан, полиэтоксисилан. Полупроводниковые нанокристаллы испускают флуоресцентный сигнал в диапазоне длин волн флуоресценции от 400 до 3000 нм под действием источника света видимого или ультрафиолетового диапазона, относительный квантовый выход флуоресценции составляет не менее 80%. На основе люминесцентных защитных чернил изготавливают защитную метку, при помощи которой контролируют подлинность изделия простыми средствами. Обеспечивается дополнительная защита в течение двадцати лет. 4 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 ил., 7 пр.

Изобретение относится к защищенной от подделки полиграфической продукции и касается полимерного многослойного полимерного изделия, такого как идентификационный документ. Включает несколько полимерных слоев, соединенных по бесклеевой технологии, в котором как минимум в одном из слоев записаны цветные идентифицирующие индивидуализирующие изображения. Изображения записаны в виде полупрозрачных пиксельных матриц, состоящих из тонкопленочных элементов-пикселей с субпиксельными структурами, состоящими из областей с металлизированными дифракционными решетками, отражающая способность которых на заданных длинах световых волн изменена при индивидуализации изделия методами лазерного гравирования дифракционных решеток с точной приводкой лазерного луча к областям их расположения. Не менее двух полимерных слоев соединены посредством спекания. Пиксельные матрицы сформированы на поверхностях между спекаемыми слоями, один из которых прозрачный, и состоят из удаленных друг от друга на расстоянии от 30 до 500 мкм пикселей размером от 30 до 200 мкм так, что заданная величина прозрачности получаемых изображений составляет от 50 до 99%, а площадь металлизированных дифракционных решеток не превышает 50% от площади слоя, в котором они расположены. Изобретение обеспечивает создание идентификационного документа, обеспечивает усовершенствование защиты ценных документов. 7 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

Изобретение относится к области защиты от подделки удостоверений личности и ценных бумаг и касается защитной структуры, содержащей фосфоресцентные и флуоресцентные композиции. Структура содержит по меньшей мере одну первую флуоресцентную композицию и по меньшей мере одну вторую фосфоресцентную композицию, причем указанные первая и вторая композиции выполнены с возможностью одновременного возбуждения заданным источником света с одной и той же первой стороны указанной структуры. Указанная защитная структура выполнена в виде защитной нити, защитной пленки или накладки, а композиции нанесены посредством печати или слоя лака, при этом первая флуоресцентная композиция по меньшей мере частично накладывается на вторую фосфоресцентную композицию и/или первая и вторая композиции наносятся на защитную структуру с соблюдением точной приводки. 4 н. и 19 з.п. ф-лы, 14 ил., 4 табл., 4 пр.

Изобретение относится к защитному признаку с люминесцирующим компонентом по меньшей мере с одним люминофором, состоящим по меньшей мере из одной легированной решетки основного кристалла, и маскирующим люминесцирующий компонент компонентом, при этом маскирующий компонент имеет химические элементы, которые имеют структурно-химические свойства, аналогичные структурно-химическим свойствам химических элементов люминесцирующего компонента, но отличаются от химических элементов люминесцирующего компонента. Также изобретение относится к ценному документу, имеющему указанный защитный признак. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 4 пр.

Изобретение относится к защитному признаку с люминесцирующим компонентом по меньшей мере с одним люминофором, состоящим из легированной решетки основного кристалла, и маскирующим люминесцирующий компонент компонентом, при этом маскирующий компонент имеет по меньшей мере две субстанции, причем первая субстанция маскирующего компонента имеет рентгенодифрактограмму, которая частично налагается на рентгенодифрактограмму люминесцирующего компонента и за счет этого скрывает ее, а вторая субстанция маскирующего компонента имеет по меньшей мере один катионный элемент люминесцирующего компонента и по меньшей мере один катионный элемент первой субстанции маскирующего компонента, причем люминесцирующий компонент и первая субстанция маскирующего компонента образуются различными катионными элементами. Изобретение также относится к ценным документам, имеющим указанный защитный признак. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 3 ил., 9 пр.
Наверх