BR112012014869B1 - método e dispositivo para criar padrões de cor por meio de redes de difração e folha metálica de empacotamento - Google Patents

método e dispositivo para criar padrões de cor por meio de redes de difração e folha metálica de empacotamento Download PDF

Info

Publication number
BR112012014869B1
BR112012014869B1 BR112012014869A BR112012014869A BR112012014869B1 BR 112012014869 B1 BR112012014869 B1 BR 112012014869B1 BR 112012014869 A BR112012014869 A BR 112012014869A BR 112012014869 A BR112012014869 A BR 112012014869A BR 112012014869 B1 BR112012014869 B1 BR 112012014869B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
laser
diffraction
color
mask
fact
Prior art date
Application number
BR112012014869A
Other languages
English (en)
Other versions
BR112012014869A2 (pt
Inventor
Boegli Charles
Original Assignee
Boegli Gravures Sa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Boegli Gravures Sa filed Critical Boegli Gravures Sa
Publication of BR112012014869A2 publication Critical patent/BR112012014869A2/pt
Publication of BR112012014869B1 publication Critical patent/BR112012014869B1/pt

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/18—Diffraction gratings
    • G02B5/1847—Manufacturing methods
    • G02B5/1857—Manufacturing methods using exposure or etching means, e.g. holography, photolithography, exposure to electron or ion beams
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/062—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
    • B23K26/0622—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses
    • B23K26/0624—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses using ultrashort pulses, i.e. pulses of 1ns or less
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
    • B23K26/066—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms by using masks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/352—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment
    • B23K26/355—Texturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/20—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof characterised by a particular use or purpose
    • B42D25/29—Securities; Bank notes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44B—MACHINES, APPARATUS OR TOOLS FOR ARTISTIC WORK, e.g. FOR SCULPTURING, GUILLOCHING, CARVING, BRANDING, INLAYING
    • B44B5/00—Machines or apparatus for embossing decorations or marks, e.g. embossing coins
    • B44B5/02—Dies; Accessories
    • B44B5/026—Dies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44F—SPECIAL DESIGNS OR PICTURES
    • B44F1/00—Designs or pictures characterised by special or unusual light effects
    • B44F1/08—Designs or pictures characterised by special or unusual light effects characterised by colour effects
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/18—Diffraction gratings
    • G02B5/1828—Diffraction gratings having means for producing variable diffraction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/30—Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • B42D25/328—Diffraction gratings; Holograms
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/02—Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
    • G03H2001/0208—Individual components other than the hologram
    • G03H2001/0212—Light sources or light beam properties
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/04—Processes or apparatus for producing holograms
    • G03H1/0465—Particular recording light; Beam shape or geometry
    • G03H2001/0467—Gated recording using pulsed or low coherence light source, e.g. light in flight, first arriving light

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Accounting & Taxation (AREA)
  • Finance (AREA)
  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)

Abstract

método e dispositivo para produzir padrões de cor por meio de redes de difração. a presente invenção refere-se a um método para criar padrões de cor para aplicações técnicas e visíveis ao olho humano por meio de redes de difração através da irradiação de luz, os arranjos de rede de difração que são produzidos diretamente em uma superfície de corpo sólido em um processo de microestruturação a laser através de pelo menos uma instalação de laser na faixa de nanossegundo ou na faixa de pico ou femtossegundo, sendo que cada arranjo de rede de difração é composto de subáreas (81) cuja dimensão longitudinal tem um valor abaixo da habilidade de resolução do olho e que contém pelo menos um pixel (81,82,83) sendo que um pixel é uma estrutura de rede de difração limitada para produzir uma cor espectral. a aplicação direta de tais estruturas de rede de difração de produção de cor em uma superfície de corpo sólido possibilita uma grande variedade de possibilidades decorativas e de autenticação que variam de ferramentas de gofragem até joias.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para MÉTODO E DISPOSITIVO PARA CRIAR PADRÕES DE COR POR MEIO DE REDES DE DIFRAÇÃO E FOLHA METÁLICA DE EMPACOTAMENTO.
[0001] A presente invenção refere-se a um método e dispositivo para produzir padrões de cor por meio de redes de difração, de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1. Por definição, o termo padrão de cor abrange todos os tipos de modificações de uma superfície que produz uma cor, particularmente também no olho humano, sendo que as cores geralmente, mas não exclusivamente, são cores misturadas que são criadas através da difração de luz policromática em redes de difração correspondentes. As cores ou cores misturadas, respectivamente, podem aparecer em estruturas, sinais, logos ou em aplicações específicas como características de autenticação.
[0002] A produção de cores espectrais, cores primárias, e, por isso, de cores misturadas por meio de estruturas de rede é conhecida por um longo tempo. Como exemplos representativos dela, a referência WO 2006/066731 A1, WO 98/23979, ou EP 0 585 966 A2 pode ser citada. Todas essas e ainda outras referências da técnica anterior têm em comum que as estruturas de rede são produzidas por meio de litografia de feixe de laser ou elétron em um substrato sintético relativamente macio. Esses métodos litográficos exigem múltiplas etapas de processo e parcialmente complexas para produzir as estruturas de rede que são bem conhecidas a partir da literatura.
[0003] Isso se aplica também para a estrutura de rede óptica com base na difração de acordo com a publicação US 2006/0018021 A1, a qual revela uma estrutura elíptica.
[0004] Inúmeros campos da aplicação são conhecidos onde as características ópticas são usadas, as quais têm que satisfazer altas exigências estéticas, por um lado, e servem para a autenticação de
Petição 870190095730, de 25/09/2019, pág. 7/35
2/20 produtos, por outro lado. Um grupo de tais aplicações é, por exemplo, folhas metálicas de empacotamento para cigarros, alimentos ou produtos farmacêuticos, sendo que essas folhas metálicas geralmente são gofradas por meio de rolos de gofragem; ou a superfície de um objeto decorativo, por exemplo, uma parte de um invólucro para relógio, um vidro de relógio de vidro ou safira, ou uma moeda pode ser o objeto. Particularmente em folhas metálicas de empacotamento, os padrões coloridos podem ganhar significância crescente se a camada metalizada fosse ainda mais reduzida ou inteiramente omitida. Com relação às ferramentas de gofragem ou os objetos decorativos supramencionados, é uma superfície de metal que está sendo estruturada, e no caso de ferramentas de gofragem, uma camada de material rígido. Isso é, por exemplo, revelado no documento WO 2007/012215 A1 para o depositante da presente invenção.
[0005] Neste contexto, é um objeto da presente invenção fornecer um método e dispositivo para criar estruturas de rede para produzir padrões de cor que têm uma intensidade de difração maior e cores espectrais de maior brilho e que são aplicadas às ferramentas de gofragem, tais como rolos de gofragem ou matrizes de gofragem, e a partir delas para as folhas metálicas de empacotamento ou para os objetos decorativos. Este objeto é alcançado através do método de acordo com a reivindicação 1 e através do dispositivo de acordo com a reivindicação 13.
[0006] A invenção será explicada em mais detalhes daqui em diante com referência aos desenhos das modalidades exemplificativas.
[0007] A Figura 1 mostra um diagrama esquemático de um dispositivo de acordo com a invenção dotado de duas instalações a laser para criar arranjos de rede de difração diretamente em uma superfície de corpo sólido,
A Figura 2 mostra formatos de intensidade de feixe de laser
Petição 870190095730, de 25/09/2019, pág. 8/35
3/20 por meio de uma combinação de máscara e diafragma,
A Figura 3 mostra uma estrutura preferida de rede com brilho (blazed) em uma vista seccional,
A Figura 4 mostra uma primeira máscara para criar a estrutura de rede com brilho da Figura 3,
A Figura 5 mostra uma segunda máscara para criar a estrutura de rede com brilho da Figura 3,
A Figura 6 mostra uma outra rede de difração na forma de uma rede de coluna ou de furo cego dotada de seções transversais de poço ou coluna triangular,
A Figura 7 mostra um arranjo de rede de difração com os pixels de cor associados, e
A Figura 8 mostra uma subárea que não é mais capaz de ser resolvida para o olho humano e é formada de uma pluralidade de diferentes áreas de pixel de cor.
[0008] Na Figura 1, um dispositivo para produzir redes de difração com duas instalações a laser é ilustrado, do qual o um na esquerda no desenho é uma instalação a laser excimer que é adequada para produzir, por exemplo, arranjos de rede com brilho e a instalação a laser na direita é uma instalação a laser de femto ou picossegundo que serve para criar máscaras e/ou diafragmas para produzir as estruturas de rede, por um lado, e por outro lado, é apta ou para produzir estruturas de rede com ondulação diretamente atuante ou para sobrepor as estruturas de rede produzidas pelo laser excimer com uma segunda estrutura de rede que é baseada em uma variação do espaçamento entre as ondulações.
[0009] A primeira instalação a laser L1, que compreende um laser excimer KrF que tem um comprimento de onda de 248 nanômetros (nm), serve para produzir microestruturas na superfície de corpo sólido de acordo com a técnica de projeção de máscara, e a segunda insta
Petição 870190095730, de 25/09/2019, pág. 9/35
4/20 lação a laser L2, que compreende um laser de femtossegundo 15 que tem um comprimento de onda de centro de 775 nm ou seu comprimento de onda de frequência duplicada ou triplicada, serve para produzir ou nanoestruturas, por exemplo, estruturas de rede de ondulação, na superfície de corpo sólido, ou para criar máscaras, de acordo com a técnica em foco. Para os fins do presente pedido, o termo corpo sólido é destinado a incluir qualquer substrato em cuja superfície as redes de difração microestruturadas podem ser produzidas por meio de um laser, por exemplo, vidro, vidros de relógio de vidro ou safira, cerâmica, materiais sintéticos adequados, e principalmente superfícies metálicas em joias ou moedas, e particularmente também superfícies revestidas de material rígido de ferramentas de gofragem, tais como matrizes de gofragem e placas de gofragem para gofrar folhas metálicas de empacotamento, assim como corpos sólidos orgânicos. A superfície pode ter sido previamente pré-tratada, química ou mecanicamente processada e estruturada. Como um revestimento de material rígido, por exemplo, carbono amorfo ligado em forma de tetraedro (taC), carboneto de tungstênio (WC), carboneto de boro (B4C), carboneto de silício (SiC), ou materiais rígidos semelhantes podem ser contemplados.
[00010] As microestruturas podem, por exemplo, ser chamadas de redes com brilho dotadas de períodos de rede de 1 a 2 pm, e as nanoestruturas podem, por exemplo, ser estruturas de ondulação autoorganizadas dotadas de períodos de 300 nm a 1000 nm que agem como redes de difração óptica. Conforme será explicado abaixo, qualquer arranjo periódico das estruturas de difração ativas opticamente é possível, que produz uma dispersão dependente angular, isto é, uma separação em cores espectrais, através da difração na irradiação com luz.
[00011] Na Figura 1, um primeiro laser, um laser excimer 1 é mos
Petição 870190095730, de 25/09/2019, pág. 10/35
5/20 trado cujo feixe 2 tem uma seção transversal retangular no presente. A intensidade deste feixe de laser pode ser ajustada e variada por um atenuador 3. Por meio do homogeneizador 3A e lente de campo 3B, uma distribuição de intensidade homogênea através da seção transversal do feixe de laser é criada no ponto homogêneo HS. O perfil de intensidade através da seção transversal do feixe de laser que é exigido para a microestrutura ser produzida é dimensionado a partir desta distribuição de intensidade homogênea por meio da máscara 18 posicionada no ponto homogêneo HS.
[00012] O formato geométrico da abertura no diafragma 6 disposto depois da máscara, e preferivelmente em contato com ela, produz a geometria ou formato do contorno de seção transversal do perfil de intensidade do feixe de laser dimensionado pela máscara 18. A máscara 18 e o diafragma 6 são localizados em um dispositivo trocador de máscara e diafragma.
[00013] Em vez de um laser excimer KrF, um laser excimer ArF que tem um comprimento de onda de 193 nm, um laser de flúor (F2) dotado de um comprimento de onda de 157 nm ou um laser excimer XeCl dotado de um comprimento de onda de 308 nm podem ser usados como o primeiro laser 1.
[00014] Em vez de um laser de femtossegundo, um laser de picossegundo do tipo Nd:YAG que tem um comprimento de onda de 1064 nm ou seu comprimento de onda de frequência duplicada de 532 nm ou seu comprimento de onda de frequência triplicada de 266 nm pode ser usado como segundo laser 15.
[00015] O feixe de laser dimensionado pela máscara 18 e o diafragma 6, vide também a Figura 2, invade um espelho de deflexão 7 que guia o feixe através de uma ótica de imagem 8 apropriada para este feixe de laser que representa o perfil de intensidade de laser apropriado para a microestrutura na superfície 9 da camada de ta-C
Petição 870190095730, de 25/09/2019, pág. 11/35
6/20 em um rolo de gofragem 10 em uma escala de imagem predeterminada de, por exemplo, 8:1. Através das setas de rotação 11 indica-se que o rolo de gofragem 10 pode ser girado ao redor de seu eixo geométrico longitudinal por meio de ângulos predeterminados. O rolo de gofragem 10 é disposto em um dispositivo de deslocamento 32.
[00016] A fim de ajustar, monitorar e estabilizar a força, e assim, a intensidade do feixe de laser, uma pequena fração do feixe de laser é direcionada por meio de separador de feixe 4 em um medidor de força 5 que distribui dados para o controle do atenuador 3 e/ou laser 1. Este medidor de força 5 pode seletivamente ser trocado por um dispositivo de medição de perfil de intensidade de feixe de laser 5A, o qual é indicado por uma seta dupla na Figura 1. Os dispositivos 5 e 5A são posicionados na mesma distância do separador de feixe 4 à medida que a máscara 18 é localizada no ponto homogêneo HS a fim de permitir uma medição correta da força e da distribuição de intensidade do feixe de laser no ponto homogêneo HS, isto é, no plano da máscara. Uma câmera 26 serve para observar o processo de microestruturação. Para este fim, o espelho de deflexão 7 tem um sistema de camada de interferência que reflete a radiação de laser excimer de comprimento de onda de 248 nm, mas transmite luz visível.
[00017] Para ajustar uma posição precisamente determinada do plano de imagem do feixe de laser representado pela ótica de imagem 8 na camada de ta-C a ser estruturada sobre toda a área da superfície do rolo de gofragem 10, a posição e os desvios relacionados à produção do rolo de gofragem a partir da geometria ideal são medidos por meio do dispositivo 16 para a inspeção de posição do rolo de gofragem, por exemplo, por meio de métodos de medição trigonométrica. Esses dados são, então, usados para o ajuste automático do rolo de gofragem 10 por meio do dispositivo de deslocamento 32 e para o controle de correção do eixo geométrico z do dispositivo de deslocamento
Petição 870190095730, de 25/09/2019, pág. 12/35
7/20 durante o processo de estruturação.
[00018] Conforme brevemente já mencionado na descrição da modalidade exemplificativa de acordo com a Figura 1, o perfil de intensidade exigido para o processo de estruturação a laser excimer de acordo com a técnica de projeção de máscara é dimensionado por meio de uma máscara e um diafragma.
[00019] Este processo será explicado em mais detalhes abaixo, no presente, com referência à Figura 2: a partir da distribuição de intensidade homogênea 74 do feixe de laser 29 no ponto homogêneo HS, o perfil de intensidade através da seção transversal do feixe de laser exigido para a microestrutura a ser produzida na camada de ta-C no rolo de gofragem 10 é dimensionado por meio da máscara 18 posicionada no ponto homogêneo HS. Na presente vista esquemática, a máscara 18 tem áreas transparentes 19 dispostas de uma maneira do tipo rede e áreas de superfície 20 que são opacas ao feixe de laser, e então, forma um perfil de intensidade do tipo rede 75 com partes de perfil de intensidade cuboides.
[00020] O diafragma 6, que na direção do feixe de laser é disposto depois da máscara e preferivelmente em contato com ela, produz a geometria da seção transversal do perfil de intensidade do feixe de laser dimensionado pela máscara 18 pelo formato geométrico de sua abertura ou área de superfície transparente. Na presente ilustração, o formato da abertura do diafragma 6T ou a área de superfície do diafragma na parte opaca 6P que é transparente para o feixe de laser está na forma de um triângulo, e consequentemente, depois do diafragma, o perfil de intensidade 76 do feixe de laser 29A exibe uma geometria de seção transversal triangular.
[00021] Na Figura 2, o período de rede da máscara 18 e a espessura, assim como o espaçamento das partes de perfil de intensidade cuboides do perfil de intensidade de feixe de laser 75, 76 depois da más
Petição 870190095730, de 25/09/2019, pág. 13/35
8/20 cara são retratados em uma escala fortemente alargada na direção da coordenada x. O período de rede da máscara mede em um exemplo em uma razão de imagem do sistema de projeção de máscara de 8:1, 4 para 20 pm a fim de produzir, por exemplo, estruturas de rede dotadas de períodos de rede de 0,5 a 5 pm em superfície de corpo sólido 9, por exemplo, uma camada de ta-C no rolo de gofragem 10, por meio do feixe de laser 29A dimensionado pela máscara. Na realidade, com tamanhos iguais das áreas de superfície do ponto homogêneo HS e da área estruturada de máscara 18 de, por exemplo, 8 mm x 8 mm = 64 mm2, a área de máscara estruturada, em oposição à ilustração esquemática da Figura 2, consiste em uma rede de listra que tem 2000 a 400 períodos de rede, e o feixe de laser dimensionado entre eles consiste em 2000 a 400 partes de perfil de intensidade cuboides.
[00022] O tamanho, o formato, o espaçamento, a posição e a quantidade de áreas de superfície transparentes de máscara 18, daqui em diante chamadas de a estrutura da máscara, determinam o perfil de intensidade de feixe de laser para criar a microestrutura que tem um efeito óptico predeterminado na camada de ta-C, e o diafragma 6 determina a geometria da seção transversal do perfil de intensidade de feixe de laser e, assim, o formato geométrico do elemento de área microestruturada no rolo de gofragem. O termo elemento de área é usado no presente para designar a superfície no rolo de gofragem ou matriz de gofragem que é estruturada pelo feixe de laser dimensionado pela máscara e pelo diafragma e representada na superfície de rolo revestida de ta-C em uma sequência de pulso de feixe de laser sem um movimento relativo do feixe de laser e da superfície do rolo.
[00023] Consequentemente, por uma variação da estrutura da máscara, e particularmente ao girar a máscara ao redor do eixo geométrico óptico do feixe de laser por ângulos predeterminados, a orientação do perfil de intensidade de feixe de laser dimensionado pela máscara e
Petição 870190095730, de 25/09/2019, pág. 14/35
9/20 representado na camada de ta-C do rolo de gofragem por meio da óptica de foco 8 pode ser variada e, então, o efeito óptico do elemento de área microestruturada na irradiação com luz policromática, por exemplo, a direção de visualização e o ângulo de visualização, assim como a cor e a intensidade.
[00024] Ao girar o diafragma 6 ao redor do eixo geométrico óptico do feixe de laser por ângulos predeterminados, a orientação da geometria da seção transversal dimensionada pelo diafragma do feixe de laser representado na camada de ta-C no rolo de gofragem por meio da óptica de foco é variada e, então, a orientação do elemento de área estruturada a laser na superfície do rolo de gofragem.
[00025] Os elementos de área microestruturada podem ou ser justapostos de acordo com um padrão em particular ou, depois de girar a máscara por um ângulo predeterminado, superpostos com a mesma microestrutura sob este ângulo predeterminado. Ademais, se diferentes máscaras forem usadas, diferentes microestruturas podem ser superpostas em um elemento de área. Se elas forem justapostas, os elementos de área podem ter os mesmos ou diferentes formatos de superfície e microestruturas.
[00026] Quando a radiação de luz branca, a luz do sol próxima, é difratada ou quando uma rede de difração é irradiada com luz policromática, por exemplo, com lâmpadas fluorescentes para luz do dia ou bulbos de luz, daqui em diante, brevemente chamados de luz, devido ao ângulo de difração dependente do comprimento de onda, a denominada dispersão angular de difração ocorre, isto é, uma separada em cores espectrais cujos fótons têm um comprimento de onda em particular, isto é, em luz monocromática. Portanto, se nenhuma das regras de difração se sobrepor, apenas estas cores espectrais são observadas na luz difratada.
[00027] De acordo com a invenção, por meio de arranjos de rede de
Petição 870190095730, de 25/09/2019, pág. 15/35
10/20 difração, as cores misturadas são criadas por meio da superposição de múltiplos comprimentos de onda de fóton das cores espectrais que podem ser vistas sob um ou múltiplos ângulos de visualização predeterminados e uma ou múltiplas direções de visualização azimutais predeterminadas dos arranjos de rede de difração. Por meio dos arranjos de rede de difração em u ma superfície de corpo sólido que tem diferentes períodos de rede nas subáreas microscópicas = áreas de pixel de cor abaixo da habilidade de resolução do olho humano, as cores misturadas são preferivelmente produzidas, na irradiação do arranjo de rede de difração com luz, a partir dos fótons dos três diferentes comprimentos de onda de cor espectral primária vermelho, verde e azul que aparecem no espectro de difração, sendo que os comprimentos de onda para as cores espectrais primárias são selecionados dependendo da aplicação pretendida. Assim, se a cor misturada tiver que ser vista pelo olho humano, para a cor espectral primária vermelha, um comprimento de onda do Xvermelho de 630 nm, para o verde, um comprimento de onda Xverde de 530 nm, e para o azul, um comprimento de onda Xazul de 430 nm são, por exemplo, vantajosos.
[00028] O arranjo de rede de difração pode, por exemplo, ser composto de áreas rede de difração de pixel de cor que produzem as cores primárias vermelha, verde e azul, analogamente aos fotorreceptores em cone do olho humano que contêm três tipos diferentes de pigmentos visuais que são principalmente sensíveis ao vermelho, verde, e azul. Os tipos de rede de difração aplicáveis são, por exemplo, redes de ranhura e de nervura, redes de grade de coluna, e redes com brilho que são, por exemplo, produzidas pela estruturação a laser excimer de acordo com a técnica de projeção de máscara, ou redes de ondulação auto-organizadas dotadas de períodos de rede de ondulação predeterminados e ajustados que são produzidos por irradiação a laser de femto ou picossegundo de acordo com a técnica em foco, ou através
Petição 870190095730, de 25/09/2019, pág. 16/35
11/20 da superposição de ambas as estruturas.
[00029] Para um ângulo predeterminado de incidência da luz ou uma irradiação difusa, respectivamente, o período de rede e a orientação da rede de difração na área do pixel de cor determinam as direções de difração das cores espectrais e, então, o ângulo de visualização e a direção de visualização azimutal da cor primária do pixel de cor individual. Neste sentido, os comprimentos de onda da cor misturada têm que ser escolhidos e as redes de difração dos arranjos alinhados, tal que o ângulo de difração e a direção de difração de pelo menos uma ordem de difração são os mesmos para cada comprimento de onda da cor misturada a fim de alcançar uma mistura de cor eficaz sob pelo menos um ângulo de visualização em pelo menos uma direção de visualização azimutal.
[00030] Daqui em diante, a criação de uma estrutura de rede com brilho, assim como a produção de uma máscara adequada para criar a estrutura de rede com brilho será descrita com referência às Figuras 3 a 8. Em uma rede com brilho, o máximo da função de separação e, então, o máximo da mais alta intensidade pode ser desviado do máximo da ordem de difração de número 0 para um máximo de uma ordem de difração maior através de uma variação da inclinação dos degraus, isto é, através de uma variação do ângulo de brilho as, uma vez que o máximo da função de separação e, então, o máximo da mais alta intensidade é sempre localizado na direção de reflexão relativa ao normal do degrau SN. Quando as varia, os ângulos de difração am = ângulos de visualização das diferentes ordens de difração e, então, as posições da máxima da difração em rede permanecem inalteradas, contanto que o período de rede g e o ângulo de incidência ae da luz incidente sejam mantidos constantes. Ademais, na Figura 3, s denota o lado da rede com brilho, h a altura da rede com brilho, eS o feixe incidente, GN o normal da rede, e SN o normal do degrau.
Petição 870190095730, de 25/09/2019, pág. 17/35
12/20 [00031] Uma vez que praticamente toda a superfície da rede, ou mais precisamente, a superfície formada pela largura do degrau s multiplicada pelo comprimento da fenda da rede e a quantidade de fendas, é utilizada para a difração, as intensidades de difração e, então, o brilho observado das cores espectrais difratadas são substancialmente maiores em uma rede com brilho do que na difração em uma simples rede de listra = rede de ranhura e de nervura.
[00032] A estrutura de rede com brilho da Figura 3 é produzida por meio da máscara da Figura 4, sendo que esta máscara consiste em um substrato de vidro de quartzo, cuja superfície opaca pode ser produzida por um laser de femtossegundo ou feixe de laser F2 enquanto as áreas triangulares transmissoras que são para produzir a estrutura de rede com brilho na irradiação com o laser excimer anterior e a varredura simultânea da máscara são poupadas. através da irradiação com pulsos de laser de femtossegundo ou pulsos de laser de flúor, a superfície do substrato de quartzo é tornada áspera e modificada para que a luz incidente seja dispersa, mas não absorvida. O termo modificada designa uma alteração da densidade do material, da estrutura e do índice refrativo do substrato no presente. Desta maneira, uma carga térmica muito baixa, uma alta precisão dimensional e um tempo de vida muito longo de tais máscaras são garantidos.
[00033] Na produção da máscara no substrato de vidro de quartzo por meio do laser de femtossegundo de acordo com a técnica em foco ou o laser F2 de acordo com a técnica de projeção de máscara, a área não transparente que deixa as áreas triangulares transparentes transmissoras livres é produzida por meio de varredura com a menor possível seção transversal de foco ou de imagem F e pulsos de laser sobrepostos que são representados na Figura 4 como pequenos círculos preenchidos cinzas do laser fs ou pequenos círculos preenchidos pretos do laser F2. Os pequenos quadrados indicam que os formatos qua
Petição 870190095730, de 25/09/2019, pág. 18/35
13/20 drados da seção transversal do feixe de laser podem ser usados também. Desta maneira, exceto para as áreas triangulares transmissoras mostradas em branco, toda a área de superfície mostrada em cinza na Figura 4 é submetida à varredura. Mais especificamente, a superfície das áreas submetidas à varredura é tornada áspera e modificada com uma fluência adequada do feixe de laser, de tal maneira que essas áreas fortemente espalham as partes de feixe de laser incidente do laser excimer e, então, agem como áreas opacas para o feixe de laser. [00034] A quantidade G é a base do triângulo transmissor e é igual a 8 x a constante da rede g, uma vez que uma razão de imagem de 8:1 é usada no presente para produzir a rede com brilho de acordo com a técnica de projeção de máscara a laser excimer por meio desta máscara. de maneira correspondente, H é a altura e φ o ângulo de base do triângulo transmissor, e I é a distância entre os triângulos transmissores na direção de varredura da máscara. se uma instalação a laser F2 for usada, uma razão de imagem diferente de 25:1 é usada.
[00035] As estruturas de rede com brilho podem, alternativamente, ser produzidas por meio de máscaras de listra 79 de acordo com a Figura 5, sendo que a máscara de listra tem duas larguras de listra diferentes, conforme exigido para produzir uma fenda da rede com brilho, cuja transmitância varia entre 0 e 1 e entre 1 e 0 sobre a respectiva largura da listra de acordo com as funções linear ou de degrau predeterminadas. Novamente no presente, as indicações 8g e 8g x seno «b resultam da razão de imagem de 8:1 usada na criação das estruturas de rede com brilho de acordo com a técnica de projeção de máscara.
[00036] Existe um grande número de possíveis variações na produção de máscaras adequadas que podem ser criadas por meio de instalações a laser fs ou F2. As máscaras selecionadas são colocadas juntas com os diafragmas adequados em um dispositivo trocador para produzir as estruturas de rede com brilho na primeira instalação a laser
Petição 870190095730, de 25/09/2019, pág. 19/35
14/20
L1, isto é, para um laser excimer 1 de acordo com a técnica de projeção de máscara. os diafragmas podem ser produzidos de acordo com a mesma técnica de produção que as máscaras. Como substratos para máscaras ou diafragmas, o vidro de quartzo (SiO2), safira (AbO3), fluoreto de cálcio (CaF2), ou fluoreto de magnésio (MgF2) podem ser usados.
[00037] O laser de femtossegundo pode ser usado para produzir ondulações que são dispostas em uma estrutura de rede e permite criar cores espectrais que podem ser misturadas. Para a criação ajustável de diferentes espaçamentos de ondulação que produzem a constante de rede desejada para a criação da respectiva cor espectral, o plano do substrato é inclinado por um ângulo determinado com relação ao feixe de laser durante a criação das ondulações.
[00038] Uma vez que, conforme já mencionado, o olho só é capaz de resolver uma área de 200 gm x 200 gm, o comprimento lateral máximo de um pixel de cor de quadrado tem que ser menor do que 200 gm dividido por três = 66,67 gm. Então, para produzir uma cor misturada, uma subárea de 200 gm x 200 gm contém pelo menos 9 pixels de cor por quadrado para as cores primárias vermelha, verde, e azul, sendo que cada pixel de cor, por definição, contém uma única cor espectral como a cor primária. Assim, para um comprimento lateral de pixel de cor de 33,33 gm, uma subárea 81 de acordo com a Figura 8 contém um total de 36 pixels de cor por quadrado 82, 83, 84 para as cores primárias vermelha, verde, e azul.
[00039] Essas ordens de grandeza possibilitam uma nova classe de características de autenticação onde em uma subárea em particular, por exemplo, um ou apenas alguns pixels de cor de uma cor diferente são intercalados que as visíveis ao olho, mas detectáveis por um espectrômetro adaptado.
[00040] No presente abaixo, um cálculo exemplificativo para uma
Petição 870190095730, de 25/09/2019, pág. 20/35
15/20 estrutura de rede de acordo com a subárea 81 da Figura 8 é indicado. Para um comprimento lateral de um pixel de cor por quadrado de 33,33 qm, a incidência de luz perpendicular e um ângulo de difração = ângulo de visualização am para vermelho, verde, e azul de 30° com os valores calculados para os períodos de rede de gvermelho = 1,26 qm, gverde = 1,06 qm, gazul = 0,86 qm, o quadrado de pixel vermelho restringe 29 períodos de rede, o quadrado de pixel verde, 38 períodos de rede, e o quadrado de pixel azul, 47 períodos de rede.
[00041] A intensidade de difração de um pixel de cor é uma função do numero de períodos de rede, isto é, do comprimento total de fenda de rede no pixel de cor, e do comprimento de onda da cor primária. O controle de intensidade pode apenas ser alcançado através do tamanho da área de superfície ou da quantidade de pixels de cor primária individual, respectivamente. Neste sentido, os fatores diferentes, tais como a fonte de luz, têm que ser levado em consideração, isto é, por exemplo, a luz do sol durante o dia, na manhã ou de noite, lâmpada fluorescente para luz do dia, bulbo de luz ou semelhantes, os quais têm diferentes características de intensidade na variação de comprimento de onda emitido e, então, influencia a intensidade de cada cor espectral. Ademais, o olho humano, isto é, a sensibilidade espectral fotópica do olho humano para os comprimentos de onda selecionados das cores primárias tem que ser levada em consideração.
[00042] De acordo com os cálculos baseados no fluxo de cor do padrão DIN 5033, a cor branca é, por exemplo, obtida a partir das cores espectrais mencionadas anteriormente vermelha, verde, e azul produzidas através da difração de rede em uma direção de visualização com o seguinte esboço de pixel quando uma subárea de 200 qm x 200 qm feita de 36 pixels de cor que tem uma área de superfície de pixel de 33,33 qm x 33,33 qm, cada uma é composta de: 14 pixels de cor vermelha 82, 10 pixels de cor verde 83, e 12 pixels de cor azul 84.
Petição 870190095730, de 25/09/2019, pág. 21/35
16/20
De acordo com os mesmos cálculos, a cor rosa é obtida com o seguinte esboço de pixel: 22 pixels vermelhos 82, 3 pixels verdes 83, e 11 pixels azuis 84. Com base no mesmo cálculo, a cor da pele é obtida com o seguinte esboço de pixel: 21 pixels vermelhos 82, 7 pixels verdes 83, e 8 pixels azuis 84.
[00043] A referência à habilidade de resolução do olho humano não significa que as cores espectral e misturada produzidas não são legíveis por maquina e analisáveis também. Especialmente no caso de características de autenticação, as quais seriam, geralmente, tão pequenas quanto possível, a leitura por máquina é particularmente apropriada.
[00044] Para um ângulo predeterminado de incidência da luz, o período de rede e a orientação da rede de difração na área do pixel de cor determinam as direções de difração das cores espectrais e, assim, o ângulo de visualização e a direção de visualização azimutal da cor primária do pixel individual. Neste sentido, os diferentes períodos de rede para os comprimentos de onda individuais da cor misturada têm que ser escolhidos e as redes de difração dos arranjos alinhados, tal que o ângulo de difração e a direção de difração de pelo menos uma ordem de difração são os mesmos para cada comprimento de onda da cor misturada a fim de alcançar uma mistura de cor eficaz sob pelo menos um ângulo de visualização em pelo menos uma direção de visualização azimutal.
[00045] De acordo com a Figura 3, na rede com brilho 77, «b é o ângulo de inclinação das fendas da rede de difração (ângulo de brilho) e o ângulo de difração am é o ângulo entre o normal da rede GN e a direção de difração do máximo de intensidade da parte do feixe monocromático difratado gs da respectiva ordem de difração z e, por isso, indica o ângulo de visualização am e a direção de visualização gS para esta parte do feixe em um ângulo predeterminado de incidência αθ.
Petição 870190095730, de 25/09/2019, pág. 22/35
17/20 [00046] O ângulo de difração am é determinado pelo comprimento de onda da luz incidente, pelo ângulo de incidência ae, e pelo período de rede g. O termo direção de visualização azimutal aB da parte do feixe monocromático difratado refere-se à direção, que se origina do normal da rede GN, da linha de interseção do plano percorrido pelo normal da rede e pela direção de difração gS com plano de rede GE, que é caracterizado pelo ângulo azimute az, vide também a Figura 7. Na Figura 7, sB denota a direção de visualização do feixe difratado.
[00047] Assim, o ângulo de visualização para a cor misturada é, ademais, dependente dos períodos de rede compatíveis dos diferentes tipos de pixel de cor, e a direção de visualização é determinada pela orientação das estruturas de rede, isto é, de fendas de rede GF nas diferentes áreas de pixel de cor exigidas para criar a cor misturada. A criação de uma cor misturada tem que ser alcançada em uma subárea que não é mais capaz de ser resolvida para o olho humano de no máximo 200 pm x 200 pm que é formada por uma quantidade suficiente de diferentes áreas de pixel de cor.
[00048] Múltiplas direções de visualização podem ser percebidas se as fendas de rede GF nos pixels de cor tiverem múltiplas orientações azimutais: se, por exemplo, as estruturas de rede em uma metade dos pixels de uma cor primária contida em uma subárea são dispostas perpendicularmente às estruturas de rede na outra metade dos pixels, também existem duas direções de visualização azimutais aB perpendiculares entre si, especialmente na irradiação da rede com luz branca difusa, vide Figura 8. Para este fim, no entanto, metade da quantidade total de pixels de cor na subárea tem que ser suficiente para produzir a cor misturada. Neste caso, no entanto, a cor misturada será percebida com uma intensidade reduzida em cada uma das duas direções de visualização azimutais.
[00049] Também, desta maneira, três direções de visualização azi
Petição 870190095730, de 25/09/2019, pág. 23/35
18/20 mutais que são deslocadas 120° uma da outra podem ser realizadas. De acordo com a Figura 6, com a ajuda de uma rede de grade de coluna 80, isto é, por colunas P na forma de elevações ou poços complementares de diferentes formatos de seção transversal, por exemplo, circular, triangular, retangular, hexagonal e diferentes dimensões, múltiplas direções de visualização azimutais podem ser realizadas. Por exemplo, uma seção transversal do poço ou coluna triangular resulta em três direções de visualização azimutais aB que são deslocadas por 2/3 π = 120°.
[00050] Em diferentes tamanhos de pixel para as cores primárias são escolhidas, os comprimentos laterais dos pixels mais largos tem que ser inteiro múltiplo do comprimento lateral do menor pixel para que a subárea possa ser completamente preenchida com pixels de cor a fim de alcançar a intensidade de cor misturada maximamente possível. Uma redução da intensidade, isto é, um efeito de escurecimento, pode ser alcançada ao inserir áreas de pixel na subárea que são, por exemplo, não estruturadas no caso dos substratos de camada de ta-C ou ter estruturas de rede que absorvem comprimentos de onda de luz ou fazem a difração em uma direção diferente.
[00051] Para controlar a intensidade das cores primárias para a criação das cores misturadas, além da quantidade e da área de superfície dos pixels de cor e a escolha da ordem de difração dos pixels na direção de visualização, diferentes tipos de rede de difração nos pixels das cores primárias de uma subárea podem ser utilizados uma vez que, por exemplo, redes com brilho produzem intensidades maiores do que as redes de ranhura e de nervura.
[00052] De acordo com a invenção, os arranjos de rede de difração são aplicados às superfícies de corpos sólidos, tais como metais, ligas metálicas, vidros, materiais sintéticos que têm superfícies rígidas, assim como as camadas de ta-C ou outros materiais rígidos, tais como
Petição 870190095730, de 25/09/2019, pág. 24/35
19/20 metais rígidos, carbonetos, tais como carboneto de tungstênio ou carboneto de boro. Mais especificamente, os arranjos de rede de difração podem ser aplicados aos materiais rígidos resistentes ao desgaste, por exemplo, às ferramentas de gofragem para gofrar as características de autenticação, padrões de cor ou sinais que têm um efeito de cor nas folhas metálicas de empacotamento, muito embora seja evidente que a negativa das estruturas de rede de difração na ferramenta de gofragem tem que ser projetada com tal geometria da seção transversal e tais dimensões das microestruturas que baseadas nas propriedades do material que deve ser gofrado e os parâmetros de gofragem, o positivo gofrado representa o padrão de rede de difração ótimo para o efeito óptico de difração.
[00053] A primeira instalação a laser L1 com um dispositivo trocador para os diafragmas e as máscaras que permite colocar qualquer máscara desejada e qualquer diafragma desejado no percurso de feixe do laser excimer possibilita uma grande variedade não apenas de diferentes estruturas de rede que têm diferentes restrições de rede, mas também um grande número de desenhos possíveis do contorno externo das áreas da estrutura de rede. Assim, é possível projetar o formato dos elementos de área que são compostos de uma pluralidade de subáreas como quadrados, retângulos, triângulos, paralelogramos, hexágonos, etc., ou possivelmente como círculos, as mais diversas estruturas de rede para criar cores e cores misturadas que são possíveis nesses elementos de área. Em determinadas disposições, também é possível, por exemplo, criar padrões de cubo que aparecem tridimensionalmente compostos de três paralelogramos ou estrelas que tem múltiplos raios.
[00054] Ademais, as duas instalações a laser permitem que se superponha as mais diversas estruturas de rede, por exemplo, primeiro para produzir uma estrutura de rede em particular e elementos de área
Petição 870190095730, de 25/09/2019, pág. 25/35
20/20 dispostos em um padrão por meio do laser excimer, no qual as estruturas de rede de ondulação são aplicadas por meio do laser de femtossegundo a fim de criar uma outra combinação de cores e cores misturadas que podem particularmente também ser usadas como características de autenticação. Também, diferentes ângulos de visualização podem ser realizados ou mudanças de cor gradativas ou contínuas, ou o aparecimento e desaparecimento de padrões de cor ou imagens de cor na inclinação ou rotação do padrão de rede de difração por uma variação gradativa dos períodos de rede ou da orientação das fendas de rede.

Claims (14)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Método para criar padrões de cor por meio de redes de difração na irradiação de luz, em que os arranjos de rede de difração são produzidos diretamente em uma superfície de corpo sólido em um processo de microestruturação a laser, sendo que cada arranjo de rede de difração é composto de subáreas (81) cuja dimensão longitudinal tem um valor abaixo da habilidade de resolução do olho e cada subárea contém pelo menos um pixel (82, 83, 84), sendo que um pixel (82, 83, 84) é uma estrutura de rede de difração limitada para produzir uma única cor espectral, a qual é difratada pelos parâmetros de rede escolhidos e o ângulo de incidência (αθ) nos ângulos de difração (am) determinados em pelo menos um ângulo de visualização azimutal (aB) determinado, o método sendo caracterizado pelo fato de que os arranjos de rede de difração são produzidos diretamente na superfície de corpo sólido em um processo de microestruturação a laser através de irradiação com pelo menos uma instalação de laser na faixa de nanossegundo ou na faixa de pico ou femtossegundo, e em que cada subárea (81) contém pelo menos dois pixels (82, 83, 84), sendo que cada um tem uma constante de rede diferente para produzir duas cores espectrais diferentes no mesmo ângulo de difração (am) no mesmo ângulo de visualização azimutal (aB).
  2. 2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os comprimentos de onda para as cores espectrais primárias vermelha, verde e azul são selecionados de acordo com a aplicação destinada, e que se a cor misturada for visualizada pelo olho humano, as três cores são vermelha, verde e azul com um comprimento de onda Xvermelho de 630 nm, Xverde de 530 nm, e Xazul de 430 nm.
  3. 3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que os pixels (82, 83, 84) são redes com brilho linea
    Petição 870190095730, de 25/09/2019, pág. 27/35
    2/4 res ou anulares, redes de ranhura e de nervura lineares ou anulares ou redes de coluna dotadas de uma seção transversal circular ou poligonal.
  4. 4. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que as redes são produzidas com o procedimento de projeção de máscara a laser por meio de máscaras (18) que são dispostas em um dispositivo trocador e rotacional de máscara e diagrama no percurso do feixe do laser excimer.
  5. 5. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que as máscaras (18) são produzidas por meio de um laser de femtossegundo de acordo com a técnica em foco ou por meio de um laser de flúor de acordo com a técnica de projeção de máscara, uma superfície de um substrato que é irradiado tal que as áreas não transparentes são produzidas ao tornar áspera ou modificar a superfície, e sendo que o substrato é vidro de quartzo (SiO2), safira (Al2O3), fluoreto de cálcio (CaF2) ou fluoreto de magnésio (MgF2).
  6. 6. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que os pixels (82, 83, 84) compreendem redes de difração na forma de ondulações produzidas por um laser de pico ou femtossegundo.
  7. 7. Método de acordo com a reivindicação 3 ou 6, caracterizado pelo fato de que os pixels (82, 83, 84) são obtidos ao sobrepor a rede e as estruturas de ondulação.
  8. 8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a superfície de corpo sólido é uma superfície revestida de material rígido de um rolo de gofragem ou de uma matriz de gofragem para gofrar as folhas metálicas de empacotamento, sendo que o revestimento de material rígido consiste em ta-C, carboneto de tungstênio (WC), carboneto de boro (B4C), carboneto de silício (SiC) ou materiais rígidos semelhantes.
    Petição 870190095730, de 25/09/2019, pág. 28/35
    3/4
  9. 9. Dispositivo para implementar o método, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que a primeira instalação de laser (L1) para a produção de redes com brilho, redes de ranhura e de nervura, ou redes de grade de coluna compreendem um laser excimer KrF (1) dotado de um comprimento de onda de 248 nm, ou um laser excimer ArF dotado de um comprimento de onda de 193 nm, ou um laser de flúor dotado de um comprimento de onda de 157 nm, ou um laser excimer XeCl dotado de um comprimento de onda de 308 nm, e sendo que a segunda instalação de laser (L2) para produzir as estruturas de ondulação compreende um laser de femtossegundo (15) dotado de um comprimento de onda central de 775 nm ou seu comprimento de onda de frequência duplicada ou triplicada ou um laser de picossegundo do tipo Nd:YAG dotado de um comprimento de onda de 1064 nm ou seu comprimento de onda de frequência duplicada ou triplicada.
  10. 10. Dispositivo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que entre o primeiro laser (1) e sua óptica de imagem (8), pelo menos uma combinação de máscara e diafragma (18, 6) é disposta, sendo que inúmeras combinações de máscara e diafragma são dispostas em um dispositivo rotacional e trocador e sendo que o dispositivo trocador é adaptado para colocar tanto uma das máscaras (18) quanto um dos diafragmas (6) no percurso do feixe (29) do laser (1) independentemente um do outro, sendo que as máscaras (18) e os diafragmas (6) são dispostos em retentores enquanto são deslocáveis linear ou giratoriamente ao redor deles mesmos.
  11. 11. Dispositivo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a máscara (6) é uma máscara triangular (78) ou uma máscara de listra (79) para produzir redes com brilho.
  12. 12. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 11, caracterizado por produzir sinais eficazes opticamente
    Petição 870190095730, de 25/09/2019, pág. 29/35
    4/4 de difração ou características de autenticação em partes de partes de relógio revestidas ou não revestidas, vidros de relógio de vidro ou safira, moedas ou objetos decorativos.
  13. 13. Folha metálica de empacotamento gofrada com os rolos ou matrizes de gofragem estruturados como definido na reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que ela tem áreas eficazes opticamente de difração e/ou características de autenticação que compreendem pixels de cor de uma cor espectral ou pixels de cor de diferentes cores para criar cores misturadas.
  14. 14. Folha metálica de empacotamento de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que ela é sanitizada naquelas localizações onde nenhuma área eficaz opticamente de difração, características de autenticação e/ou logos é fornecido.
BR112012014869A 2009-12-18 2010-11-22 método e dispositivo para criar padrões de cor por meio de redes de difração e folha metálica de empacotamento BR112012014869B1 (pt)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP20090405227 EP2336810A1 (de) 2009-12-18 2009-12-18 Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Farbmustern mittels Beugungsgitter
PCT/CH2010/000294 WO2011072408A1 (en) 2009-12-18 2010-11-22 Method and device for generating colour patterns using a diffraction grating

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BR112012014869A2 BR112012014869A2 (pt) 2016-03-29
BR112012014869B1 true BR112012014869B1 (pt) 2020-01-21

Family

ID=42224244

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR112012014869A BR112012014869B1 (pt) 2009-12-18 2010-11-22 método e dispositivo para criar padrões de cor por meio de redes de difração e folha metálica de empacotamento

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9140834B2 (pt)
EP (2) EP2336810A1 (pt)
JP (1) JP5905394B2 (pt)
CN (1) CN102792193B (pt)
BR (1) BR112012014869B1 (pt)
CA (1) CA2781475C (pt)
RU (1) RU2593618C2 (pt)
WO (1) WO2011072408A1 (pt)

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2567138C2 (ru) 2009-03-30 2015-11-10 Боэгли-Гравюр С.А. Способ и устройство для структурирования поверхности твердого тела, покрытого твердым материалом, с помощью лазера
DE202010018040U1 (de) * 2009-03-30 2013-11-25 Boegli-Gravures S.A. Festkörperoberfläche mit einer Hartstoff-Beschichtung mit mindestens einem strukturierten Bereich und Vorrichtung zur Strukturierung
DE202013012131U1 (de) * 2012-04-17 2015-06-26 Boegli-Gravures S.A. Prägewalzensatz für eine Vorrichtung zum Prägen von Verpackungsfolien
DE102012105444A1 (de) 2012-06-22 2013-12-24 Ovd Kinegram Ag Sicherheitselement mit diffraktiver Struktur
EP2965134A1 (en) * 2013-03-05 2016-01-13 Rambus Inc. Phase gratings with odd symmetry for high-resoultion lensless optical sensing
ES2773494T3 (es) * 2013-05-10 2020-07-13 Nanotech Security Corp Optica difractiva de matrices de nanoestructuras para pantallas en color RGB
CN103399377A (zh) * 2013-07-22 2013-11-20 西安电子科技大学 飞秒激光直写蓝宝石环形光波导及其制备方法
US9244356B1 (en) * 2014-04-03 2016-01-26 Rolith, Inc. Transparent metal mesh and method of manufacture
JP6410463B2 (ja) * 2014-05-12 2018-10-24 トリニティ工業株式会社 加飾部品の製造方法
EP2944413A1 (de) * 2014-05-12 2015-11-18 Boegli-Gravures S.A. Vorrichtung zur Maskenprojektion von Femtosekunden- und Pikosekunden- Laserstrahlen mit einer Blende, einer Maske und Linsensystemen
WO2015183243A1 (en) 2014-05-27 2015-12-03 Rolith, Inc. Anti-counterfeiting features and methods of fabrication and detection
CH708200A8 (de) 2014-09-12 2015-03-13 Boegli Gravures Sa Verfahren und Vorrichtung zur Authentifizierung von Identifikations-Merkmalen auf einer Verpackungsfolie.
EP3037253A1 (en) 2014-12-22 2016-06-29 Boegli-Gravures S.A. Micro-embossing
GB2537427A (en) * 2015-04-18 2016-10-19 Meiban Int Pte Ltd Surface authentication
GB201603991D0 (en) 2016-03-08 2016-04-20 Univ Dundee Processing method and apparatus
WO2016207659A1 (en) 2015-06-24 2016-12-29 University Of Dundee Method of, and apparatus for, laser blackening of a surface, wherein the laser has a specific power density and/or a specific pulse duration
WO2017010548A1 (ja) * 2015-07-15 2017-01-19 凸版印刷株式会社 表示体
EP3184292A1 (de) 2015-12-22 2017-06-28 Boegli-Gravures S.A. Vorrichtung zum feinprägen von verpackungsmaterial mit einem satz prägewalzen des patrizen-matrizentyps
CN106959518B (zh) * 2016-01-08 2020-02-18 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板和显示装置
CN105737879A (zh) * 2016-03-01 2016-07-06 中国电子科技集团公司第十三研究所 带有台阶高度的微米级光栅校准样片
IL245932A (en) * 2016-05-30 2017-10-31 Elbit Systems Land & C4I Ltd System and methods for determining the authenticity of an object that includes a reference image acquisition and a user unit
EP3251825A1 (en) 2016-05-31 2017-12-06 Boegli-Gravures S.A. Method and device for embossing planar material
US10167560B2 (en) * 2016-07-08 2019-01-01 The Chinese University Of Hong Kong Method and apparatus for structural coloration of metallic surfaces
EP3300612A1 (en) 2016-10-03 2018-04-04 Boegli-Gravures S.A. Paper joint without discontinuity for tube shaped paper wraps closed by means of embossed paper and re-sealable innerliner seal by means of structured innerliner
JP6732627B2 (ja) 2016-10-19 2020-07-29 浜松ホトニクス株式会社 レーザ光照射装置
EP3339012A1 (en) 2016-12-20 2018-06-27 Boegli-Gravures S.A. Method and embossing structure for maximizing pressure buildup at rotational embossing of foils
DE102016015335A1 (de) * 2016-12-21 2018-06-21 Giesecke+Devrient Currency Technology Gmbh Holographisches Sicherheitselement und Verfahren zu dessen Herstellung
EP3415306A1 (en) 2017-06-14 2018-12-19 Boegli-Gravures S.A. Method and embossing structure using high density pressure for creating shadowed or curved highly reflective areas on rotationally embossed foils
EP3437849A1 (en) 2017-08-03 2019-02-06 Boegli-Gravures SA Tool and method for embossing packaging material with an embossing pattern having a code with low visibility
DE202017105458U1 (de) 2017-08-03 2017-10-27 Boegli-Gravures S.A. Vorrichtung und System zur Prägung von Verpackungsmaterial mit einem Prägemuster, das einen Code mit geringer Sichtbarkeit aufweist
ES2701764A1 (es) * 2017-08-24 2019-02-25 Seat Sa Método para obtener al menos un texturizado superficial en un material plástico y material plástico obtenido por dicho método
US11819894B2 (en) 2018-06-26 2023-11-21 Boegli-Gravures Sa Method and device for embossing relief structures
CN112513688B (zh) * 2018-07-19 2023-05-26 应用材料公司 可变高度的斜向光栅方法
CA3117205A1 (en) * 2018-10-24 2020-04-30 TruIris LLC Cosmetic holographic wearable ocular devices and methods of production thereof
DE202019101652U1 (de) * 2019-03-22 2019-05-16 4Jet Microtech Gmbh Laserbearbeitungsvorrichtung zum Erzeugen einer Vielzahl von Furchen
RU2705182C1 (ru) * 2019-04-10 2019-11-05 Кирилл Сергеевич Коблов Способ лазерного проецирования
CN112289171B (zh) * 2020-09-30 2022-09-27 北京德弦科技有限公司 一种透明介质的数据标识加工、读取、检测方法及装置
CN113409148B (zh) * 2021-07-21 2022-03-04 南京理工大学 一种基于区块链的交易信息安全维护系统
CN113649703A (zh) * 2021-08-18 2021-11-16 淮阴工学院 一种多显色的激光打标机
EP4177057A1 (en) * 2021-11-05 2023-05-10 Boegli-Gravures S.A. Method for engraving code patterns in a solid piece's tool surface
DE102022000102A1 (de) * 2022-01-12 2023-07-13 Giesecke+Devrient Currency Technology Gmbh Optisch variables Flächenmuster

Family Cites Families (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT393334B (de) * 1988-01-22 1991-09-25 Ims Ionen Mikrofab Syst Anordnung zur stabilisierung einer bestrahlten maske
US5058992A (en) 1988-09-07 1991-10-22 Toppan Printing Co., Ltd. Method for producing a display with a diffraction grating pattern and a display produced by the method
US5091979A (en) * 1991-03-22 1992-02-25 At&T Bell Laboratories Sub-micron imaging
JPH08508834A (ja) * 1993-04-06 1996-09-17 コモンウェルス・サイエンティフィック・アンド・インダストリアル・リサーチ・オーガニゼイション 光学データエレメント
US5909313A (en) 1993-05-25 1999-06-01 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Multiple image diffractive device
DE69429266T3 (de) * 1993-06-08 2007-10-04 Securency Pty. Ltd., Craigieburn Prägen von wertscheinbogen mit echtheitsmerkmalen
JPH07150334A (ja) 1993-11-25 1995-06-13 Canon Inc レーザ光用薄膜の製造方法
AUPO384796A0 (en) 1996-11-26 1996-12-19 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Colour image diffractive device
JPH11109117A (ja) 1997-10-03 1999-04-23 Canon Inc 回折光学素子の製造方法及び製造装置
AUPP444498A0 (en) * 1998-07-02 1998-07-23 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Diffractive structure with interstitial elements
FR2781707B1 (fr) 1998-07-30 2000-09-08 Snecma Procede d'usinage par laser excimere de trous ou de formes a profil variable
US6436857B1 (en) * 1999-04-09 2002-08-20 University Of New Mexico Large photosensitivity in lead silicate glasses
JP4124396B2 (ja) * 1999-12-17 2008-07-23 独立行政法人科学技術振興機構 ホログラムの製造方法および装置
JP3982136B2 (ja) 2000-02-04 2007-09-26 セイコーエプソン株式会社 レーザ加工方法及びその装置
JP2002011589A (ja) * 2000-06-28 2002-01-15 Hitachi Ltd レーザ加工用マスクとその製造方法、製造装置、及びレーザアブレーション加工装置、並びに該マスクを用いて製作した画像表示装置
EP1303795B1 (en) * 2000-07-18 2006-08-30 Optaglio Limited Achromatic diffractive device
US6929886B2 (en) * 2001-01-02 2005-08-16 U-C-Laser Ltd. Method and apparatus for the manufacturing of reticles
JP2003075621A (ja) 2001-09-04 2003-03-12 Dainippon Printing Co Ltd 真正性証明用回折格子、およびそれが設けられた記録体
JP4006994B2 (ja) * 2001-12-18 2007-11-14 株式会社リコー 立体構造体の加工方法、立体形状品の製造方法及び立体構造体
CN1271477C (zh) * 2002-06-25 2006-08-23 西安大天激光图像有限公司 激光全息防伪铝箔生产工艺
US7751608B2 (en) * 2004-06-30 2010-07-06 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) Model-based synthesis of band moire images for authenticating security documents and valuable products
JP4203310B2 (ja) 2002-12-09 2008-12-24 富士フイルム株式会社 防眩性反射防止フィルムの製造方法
US6941052B2 (en) * 2002-12-19 2005-09-06 3M Innovative Properties Company Sensitized optical fiber method and article
EP1437213A1 (de) * 2002-12-23 2004-07-14 Boegli-Gravures S.A. Vorrichtung zum Satinieren und Prägen von Flachmaterial
US20040161709A1 (en) * 2003-02-10 2004-08-19 Schroeder Joseph F. Laser-written optical structures within calcium fluoride and other crystal materials
EP1462831B1 (en) * 2003-03-21 2008-05-14 Her Majesty in Right of Canada as Represented by the Minister of Industry Bragg grating and method of producing a bragg using an ultrafast laser
EP1662552A1 (en) * 2003-04-11 2006-05-31 Ball Semiconductor Inc. Pattern plotting device and pattern plotting method
GB0323922D0 (en) * 2003-10-11 2003-11-12 Univ Aston Laser inscription of optical structures in laser crystals
US20050112472A1 (en) * 2003-11-20 2005-05-26 Kutsch Wilhelm P. Seamless holographic embossing substrate produced by laser ablation
JP2005223760A (ja) 2004-02-06 2005-08-18 Canon Inc 画像読取装置及びその制御方法
JP2005270992A (ja) * 2004-03-23 2005-10-06 Toppan Printing Co Ltd パルスレーザーによる材料の表面加工方法、複製版の製造方法、表面加工データの処理方法、情報担体、光学素子及び画像
US7687740B2 (en) * 2004-06-18 2010-03-30 Electro Scientific Industries, Inc. Semiconductor structure processing using multiple laterally spaced laser beam spots delivering multiple blows
EP1609588B1 (de) * 2004-06-22 2010-06-02 Boegli-Gravures S.A. Vorrichtung und Verfahren zum Satinieren und Prägen von Flachmaterial
RU2007106713A (ru) * 2004-07-26 2008-09-10 Опсек Секьюрити Груп, Инк. (Us) Структура основанной на дифракции оптической решетки и способ ее создания
US7071417B2 (en) * 2004-10-25 2006-07-04 Demodulation, Inc. Optically encoded glass-coated microwire
JP4486472B2 (ja) * 2004-10-26 2010-06-23 東京エレクトロン株式会社 レーザー処理装置及びその方法
DE102004060672A1 (de) 2004-12-15 2006-06-22 Giesecke & Devrient Gmbh Gitterbild zur Darstellung von Echtfarbenbildern und Verfahren zu seiner Herstellung
US7349599B1 (en) * 2005-03-14 2008-03-25 Lightsmyth Technologies Inc Etched surface gratings fabricated using computed interference between simulated optical signals and reduction lithography
WO2007012215A1 (de) 2005-07-28 2007-02-01 Boegli-Gravures Sa Verfahren und vorrichtung zur gezielten strukturierung einer oberfläche mit einer laseranlage
CN101365991A (zh) * 2005-11-03 2009-02-11 布鲁斯·哈 利用衍射在单一像面产生多个图像的方法和系统
US9592646B2 (en) 2006-06-13 2017-03-14 Csem Centre Suisse D'electronique Et De Microtechnique Sa Pharmaceutical tablets with diffractive microstructure and compression tools for producing such tablets
US7732351B2 (en) * 2006-09-21 2010-06-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Manufacturing method of semiconductor device and laser processing apparatus
JP2008225322A (ja) 2007-03-15 2008-09-25 Dainippon Printing Co Ltd 微細な凹凸部を有する光回折構造
EP2027993A1 (de) * 2007-08-23 2009-02-25 Boegli-Gravures S.A. Vorrichtung zur Vorbereitung von Verpackungspapier auf den anschliessenden Verpackungsprozess
DE102007042385A1 (de) * 2007-09-04 2009-03-05 Bundesdruckerei Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur individuellen holografischen Trommelbelichtung
US8541066B2 (en) * 2007-11-26 2013-09-24 University Of North Carolina At Charlotte Light-induced directed self-assembly of periodic sub-wavelength nanostructures
JP5302611B2 (ja) * 2008-02-08 2013-10-02 株式会社オハラ 光学部品用ガラス部材及びそれに用いるガラス組成物
JP2010145800A (ja) * 2008-12-19 2010-07-01 Elpida Memory Inc 位相シフトマスクおよびその製造方法、ならびに集積回路の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2513687A1 (en) 2012-10-24
CA2781475A1 (en) 2011-06-23
RU2593618C2 (ru) 2016-08-10
JP2013514539A (ja) 2013-04-25
CN102792193A (zh) 2012-11-21
RU2012124337A (ru) 2014-09-27
BR112012014869A2 (pt) 2016-03-29
CA2781475C (en) 2018-09-04
CN102792193B (zh) 2016-08-10
EP2336810A1 (de) 2011-06-22
US20120243094A1 (en) 2012-09-27
US9140834B2 (en) 2015-09-22
WO2011072408A1 (en) 2011-06-23
JP5905394B2 (ja) 2016-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BR112012014869B1 (pt) método e dispositivo para criar padrões de cor por meio de redes de difração e folha metálica de empacotamento
US9939725B2 (en) Method and device for producing masks for a laser installation
JP5414884B2 (ja) 硬質材料をコーティングした物体の表面をレーザーによって構造化する方法及び装置
CN102369082B (zh) 用于使用激光器借助于掩模和光阑构造具有硬质涂覆的固体表面的方法和设备
KR101377795B1 (ko) 수직 방향의 반도체 나노와이어의 광 흡수 및 필터링 특성
RU2428724C2 (ru) Рельефные микроструктуры поверхности с оптическими эффектами и способ их получения
CA2912888C (en) Methods for fabricating color image display devices comprising structural color pixels from a generic stamp
ES2773494T3 (es) Optica difractiva de matrices de nanoestructuras para pantallas en color RGB
TWI545337B (zh) 包含藉由旋轉以展現色彩的結構化表面之光學可變裝置及提供其之方法
IT201900002339A1 (it) Metodo per realizzare una lente di occhiali rivestita mediante deposizione fisica di vapore pvd e corpo di supporto per uno sbozzato di lente
CN105555542A (zh) 用于运动和动画显示的纳米结构阵列衍射光学元件
BR112021004582A2 (pt) elemento opticamente variável, documento de segurança, método para produzir um elemento opticamente variável, método para produzir um documento de segurança
WO2017139857A1 (en) Relief optical device for producing of non-spectral colour images
JP2019200337A (ja) セキュリティデバイス及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
B06F Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette]
B06U Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: procedure suspended [chapter 6.21 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 22/11/2010, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS.