DE112016000701T5

DE112016000701T5 - Sicherheitsvorrichtung und -verfahren mittels eines versteckten Bildes

Info

Publication number: DE112016000701T5
Application number: DE112016000701.9T
Authority: DE
Inventors: Gary Fairless Power; Phei Lok
Original assignee: CCL Security Pty Ltd
Current assignee: CCL Security Pty Ltd
Priority date: 2015-03-06
Filing date: 2016-03-03
Publication date: 2017-10-19
Also published as: US20190143735A1; GB2550757A; MX2017011438A; RU2017134967A3; RU2017134967A; BR112017019098A2; WO2016141420A1; GB201712751D0; CN107428193A; AU2016228948A1

Abstract

Verfahren zum Erzeugen einer optischen Vorrichtung, bevorzugt einer Sicherheitsvorrichtung, die folgenden Schritte einschließend: Bilden einer planaren Reliefstruktur auf einer im Wesentlichen planaren ersten Oberfläche eines Substrats, bevorzugt eines transparenten Substrats, wobei die planare Reliefstruktur eine erste Ausrichtungsrichtung aufweist und eine Vielzahl von Reliefstrukturelementen, die alle dieselbe Höhe aufweisen, einschließt; sowie das Auftragen einer Flüssigkristallpolymer (liquid crystal polymer – LCP)-Schicht auf die planare Reliefstruktur, derart, dass die LCP-Schicht auf die Reliefstruktur ausgerichtet ist, wobei die LCP-Schicht mindestens eine oder mehrere erste LCP-Regionen enthält, die eine erste Höhe aufweisen, und eine oder mehrere zweite LCP-Regionen, die eine zweite Höhe über der im Wesentlichen planaren ersten Oberfläche des Substrats aufweisen, wobei die zweite Höhe sich von der ersten Höhe unterscheidet, sowie eine optische Vorrichtung, die nach einem derartigen Verfahren gebildet ist.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung betrifft allgemein das Gebiet optischer Sicherheitsvorrichtungen, wie sie beispielsweise bei Banknoten verwendet werden.
STAND DER TECHNIK
Es ist bekannt, dass viele Banknoten der Welt sowie andere Sicherheitsdokumente optische Vorrichtungen tragen, die als Sicherheitselemente dienen. Einige optische Sicherheitselemente erzeugen optische Effekte, die abhängig davon, ob die optischen Sicherheitselemente durch eine Entschlüsselungsmaske betrachtet werden oder nicht, variieren. Die Integration derartiger optischer Sicherheitselemente in Sicherheitsdokumente dient daher als Abschreckung gegen ein Fälschen der Dokumente.
Nichtsdestotrotz sind skrupellose Fälschergruppen besser organisiert und technisch kompetenter geworden und die hohen Gewinne aus dem Fälschen sind trotz der Risiken attraktiver geworden. In den letzten Jahren sind Versuche der Simulation echter Elemente immer erfolgreicher geworden. Das Problem wird zusätzlich durch den Umstand verstärkt, dass der Authentifizierungsprozess der Banknote durch Privatpersonen seit Langem als das schwächste Glied im Sicherheitssystem erkannt wurde. Privatpersonen nehmen sich sehr wenig Zeit, wenn sie sich überhaupt die Mühe machen, ihre Banknoten zu authentifizieren, was das unerkannte Inverkehrbringen von Simulationen leichter macht. Obwohl es schwierig ist, den optischen Effekt eines optischen Sicherheitselements zu reproduzieren, ist es daher leicht möglich, eine passable Fälschung zu erzeugen, die ohne richtige Prüfung dem optischen Effekt ähnlich erscheinen mag.
Es ist bekannt, dass Flüssigkristalle die Eigenschaft aufweisen, doppelbrechend zu sein. Einfallendes Licht, das auf eine Oberfläche fällt, die Flüssigkristallmaterial enthält, wird mit unterschiedlichen Brechungsindizes abhängig von der Polarisation des einfallenden Lichts gebrochen.
Das australische Patent Nr. 2005207096 lehrt das Auftragen einer Flüssigkristallschicht auf eine Reliefstruktur, wobei die Reliefstruktur auf einer nichtplanaren Oberfläche gebildet ist. Die Flüssigkristallschicht ist derart aufgetragen, dass ihre nach außen zeigende Oberfläche im Wesentlichen flach ist, wodurch verschiedene Regionen der Flüssigkristallschicht unterschiedliche Dicken aufweisen. Das Bilden einer Flüssigkristallschicht auf einer nichtplanaren Oberfläche ist aus mindestens zwei Gründen relativ schwierig. Erstens kann es schwierig sein, eine nichtplanaren Oberfläche zu erzeugen, die eine Reliefstruktur mit ausreichendem Höhenunterschied umfasst, um verschiedene optische Effekte zu erzeugen. Zweitens kann spezielle Ausrüstung erforderlich sein, um die Flüssigkristallschicht richtig auf die nichtplanare Oberfläche aufzutragen, zum Beispiel in entsprechender Deckung.
Daher ist es ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, eine optische Vorrichtung und ein optisches Verfahren zur Bildung dieser bereitzustellen, die eine Lösung für die Beschränkungen des bisherigen Standes der Technik bereitstellen.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Erzeugen einer optischen Vorrichtung bereitgestellt, die folgenden Schritte einschließend: Bilden einer Reliefstruktur auf einer im Wesentlichen planaren ersten Oberfläche eines Substrats, wobei die Reliefstruktur eine erste Ausrichtungsrichtung aufweist und eine Vielzahl von Reliefstrukturelementen einschließt; sowie das Auftragen einer Flüssigkristallpolymer (liquid crystal polymer – LCP)-Schicht auf die Reliefstruktur, derart, dass die LCP-Schicht auf die Reliefstruktur ausgerichtet ist, wobei die LCP-Schicht mindestens eine oder mehrere erste LCP-Regionen enthält, die eine erste Höhe aufweisen, und eine oder mehrere zweite LCP-Regionen, die eine zweite Höhe über der im Wesentlichen planaren ersten Oberfläche des Substrats aufweisen, wobei die zweite Höhe sich von der ersten Höhe unterscheidet.
Das Substrat ist bevorzugt transparent. Die optische Vorrichtung kann auch eine Sicherheitsvorrichtung sein.
Optional ist die, oder jede, erste LCP-Region mit einer ersten Farbe assoziiert und wobei die, oder jede, zweite LCP-Region mit einer zweiten Farbe, die sich von der ersten Farbe unterscheidet, assoziiert ist. Die LCP-Schicht kann ferner eine oder mehrere dritte LCP-Regionen enthalten, die eine dritte Höhe aufweisen, wobei die sich dritte Höhe sowohl von der ersten als auch der zweiten Höhe unterscheidet. In diesem Falle ist es auch bevorzugt, dass die, oder jede, dritte LCP-Region mit einer dritten Farbe, die sich von der ersten und zweiten Farbe unterscheidet, assoziiert ist.
Das Verfahren enthält bevorzugt den Schritt des Auftragens einer Schicht mit einem hohen Brechungsindex (high refractive index – HRI) auf die LCP-Schicht. Die HRI-Schicht kann sich über die Ränder der LCP-Schicht hinaus erstrecken. Die HRI-Schicht enthält optional auch eine im Wesentlichen flache nach außen zeigende Oberfläche. Die HRI-Schicht kann derart ausgewählt sein, dass sie einen Brechungsindex aufweist, der der gleiche oder im Wesentlichen der gleiche wie der ordentliche Brechungsindex der LCP-Schicht ist. Alternativ kann die HRI-Schicht derart ausgewählt sein, dass sie einen Brechungsindex aufweist, der der gleiche oder im Wesentlichen der gleiche wie der außerordentliche Brechungsindex der LCP-Schicht ist. Bei einer weiteren Alternative ist die HRI-Schicht derart ausgewählt, dass sie einen Brechungsindex aufweist, der zwischen den ordentlichen und außerordentlichen Brechungsindizes der LCP-Schicht liegt. Bei einer anderen Konfiguration jedoch kann die HRI-Schicht derart ausgewählt sein, dass sie einen Brechungsindex aufweist, der wesentlich größer als der größte Brechungsindex der LCP-Schicht ist.
Bevorzugt enthält das Substrat eine Prägeschicht, und das Verfahren enthält einen Prägeschritt, derart, dass eine Prägeschicht des Substrats geprägt ist, um die Reliefstruktur zu erzeugen. Die Prägeschicht kann eine strahlungshärtbare Tinte enthalten, und der Prägeschritt kann daher ein Prägen und Härten der strahlungshärtbaren Tinte einschließen, wodurch die Reliefstruktur gebildet wird.
Optional wird die Flüssigkristallpolymerschicht mittels eines Druckverfahrens, wie Tiefdruck, Flexodruck, Siebdruck oder Tintenstrahldruck, aufgetragen.
In Ausführungsformen entspricht die Reliefstruktur einem nichtdiffraktiven Gitter, bevorzugt zumindest in Bezug auf sichtbare Wellenlängen des Lichts. In anderen Ausführungsformen jedoch entspricht die Reliefstruktur einem diffraktiven Gitter, bevorzugt zumindest in Bezug auf sichtbare Wellenlängen des Lichts. Jedes Reliefstrukturelement kann sich in Längsrichtung erstrecken und parallel zu jeder anderen Reliefstruktur angeordnet sein.
Bevorzugt ist das Substrat zumindest im Wesentlichen transparent und das Verfahren enthält dem weiteren Schritt des Bildens eines ersten linearen Polarisators auf einer zweiten Oberfläche des Substrats gegenüber der LCP-Schicht. Der lineare Polarisator kann eine Polarisierungsrichtung aufweisen, die im Wesentlichen mit 45 Grad in Bezug auf die erste Ausrichtungsrichtung ausgerichtet ist.
In Ausführungsformen enthält die LCP-Schicht eine oder mehrere strukturierte Regionen, wobei die oder jede Strukturregion ein Gitterprofil enthält, das auf der nach außen zeigende Oberfläche der LCP-Schicht gebildet ist. Die gesamte LCP-Schicht kann einer strukturierten Region entsprechen, oder alternativ kann die Reliefstruktur eine oder mehrere Nichtreliefregionen enthalten, und die Strukturregionen können derart angeordnet sein, dass sie eine oder mehrere Nichtreliefregionen überlappen. Optional ist das Gitterprofil konfiguriert, um einen diffraktiven Effekt bereitzustellen.
Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Erzeugen eines Sicherheitsdokuments, bevorzugt einer Banknote, bereitgestellt, einschließend den Schritt des Bereitstellens eines Dokumentensubstrats einschließlich, in einer Region des Dokumentensubstrats, einer optischen Vorrichtung, die nach dem Verfahren des ersten Aspekts erzeugt wurde.
In einer Ausführungsform unterscheidet sich das Substrat der optischen Vorrichtung von dem Dokumentensubstrat, und die optische Vorrichtung ist separat gebildet und nachträglich am Dokumentensubstrat angebracht. In einer alternativen Ausführungsform ist das Substrat der optischen Vorrichtung das gleiche wie das Dokumentensubstrat.
Das Verfahren schließt bevorzugt den Schritt des Auftragens einer ersten Trübungsschicht auf eine Seite des Dokumentensubstrats ein, wobei die erste Trübungsschicht eine Fensterregion einschließt, derart, dass die optische Vorrichtung in der Fensterregion liegt. Das Verfahren schließt bevorzugt auch den Schritt des Auftragens einer zweiten Trübungsschicht auf eine andere Seite des Dokumentensubstrats zu der ersten Trübungsschicht ein, wobei die zweite Trübungsschicht eine Fensterregion einschließt, derart, dass die optische Vorrichtung in der Fensterregion liegt, derart, dass die optische Vorrichtung in einer Fensterregion des Sicherheitsdokuments liegt. Alternativ schließt das Verfahren den Schritt des Auftragens einer zweiten Trübungsschicht auf eine andere Seite des Dokumentensubstrats zu der ersten Trübungsschicht ein, wobei die zweite Trübungsschicht die optische Vorrichtung teilweise oder ganz bedeckt, derart, dass die optische Vorrichtung in einem Halbfenster des Sicherheitsdokuments liegt.
Das Verfahren kann auch den Schritt des Bereitstellens eines Polarisators in einer Region des Dokumentensubstrats einschließen, die sich von der Lage der optischen Vorrichtung unterscheidet, derart, dass die optische Vorrichtung mittels Verdrehen, Falten oder sonstiger Manipulation des Dokumentensubstrats durch den Polarisator betrachtet werden kann.
Nach einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine optische Vorrichtung, wie beispielsweise eine Sicherheitsvorrichtung, bereitgestellt, einschließend eine Reliefstruktur auf einer im Wesentlichen planaren ersten Oberfläche eines Substrats, wobei die Reliefstruktur eine erste Ausrichtungsrichtung aufweist und eine Vielzahl von Reliefstrukturelementen und eine Flüssigkristallpolymer (LCP)-Schicht einschließt, die auf die Reliefstruktur aufgetragen ist, derart, dass die LCP-Schicht auf die Reliefstruktur ausgerichtet ist, wobei die LCP-Schicht mindestens eine oder mehrere erste LCP-Regionen enthält, die eine erste Höhe aufweisen, und eine oder mehrere zweite LCP-Regionen, die eine zweite Höhe über der im Wesentlichen planaren ersten Oberfläche des Substrats aufweisen, wobei die zweite Höhe sich von der ersten Höhe unterscheidet. Das Substrat ist bevorzugt transparent.
Optional ist die, oder jede, erste LCP-Region mit einer ersten Farbe assoziiert und wobei die, oder jede, zweite LCP-Region mit einer zweiten Farbe, die sich von der ersten Farbe unterscheidet, assoziiert ist. Die LCP-Schicht kann ferner eine oder mehrere dritte LCP-Regionen enthalten, die eine dritte Höhe aufweisen, wobei sich die dritte Höhe sowohl von der ersten als auch der zweiten Höhe unterscheidet. In diesem Falle ist es auch bevorzugt, dass die, oder jede, dritte LCP-Region mit einer dritten Farbe, die sich von der ersten und zweiten Farbe unterscheidet, assoziiert ist.
Die optische Vorrichtung enthält bevorzugt eine Schicht mit einem hohen Brechungsindex (high refractive index – HRI), die auf die LCP-Schicht aufgetragen ist. Die HRI-Schicht kann sich über die Ränder der LCP-Schicht hinaus erstrecken. Die HRI-Schicht enthält optional auch eine im Wesentlichen flache nach außen zeigende Oberfläche. Die HRI-Schicht kann derart ausgewählt sein, dass sie einen Brechungsindex aufweist, der der gleiche oder im Wesentlichen der gleiche wie der ordentliche Brechungsindex der LCP-Schicht ist. Alternativ kann die HRI-Schicht derart ausgewählt sein, dass sie einen Brechungsindex aufweist, der der gleiche oder im Wesentlichen der gleiche wie der außerordentliche Brechungsindex der LCP-Schicht ist. Bei einer weiteren Alternative kann die HRI-Schicht derart ausgewählt sein, dass sie einen Brechungsindex aufweist, der zwischen den ordentlichen und außerordentlichen Brechungsindizes der LCP-Schicht liegt. Bei einer anderen Konfiguration jedoch ist die HRI-Schicht derart ausgewählt, dass sie einen Brechungsindex aufweist, der wesentlich größer als der größte Brechungsindex der LCP-Schicht ist.
Das Substrat enthält bevorzugt eine Prägeschicht, die der Reliefstruktur entspricht. Die Prägeschicht kann eine strahlungshärtbare Tinte enthalten.
Optional wird die Flüssigkristallpolymerschicht mittels eines Druckverfahrens, wie Tiefdruck, Sticktiefdruck, Offsetdruck, Siebdruck oder Tintenstrahldruck, aufgetragen.
In einer Ausführungsform entspricht die Reliefstruktur einem nichtdiffraktiven Gitter, bevorzugt zumindest in Bezug auf sichtbare Wellenlängen des Lichts. In einer anderen Ausführungsform jedoch entspricht die Reliefstruktur einem diffraktiven Gitter, bevorzugt zumindest in Bezug auf sichtbare Wellenlängen des Lichts. Jedes Reliefstrukturelement kann sich in Längsrichtung erstrecken und parallel zu jeder anderen Reliefstruktur angeordnet sein.
Bevorzugt ist das Substrat transparent und die optische Vorrichtung enthält einen ersten linearen Polarisator, der auf einer zweiten Oberfläche des Substrats gegenüber der LCP-Schicht liegt. Der erste lineare Polarisator kann eine Polarisierungsrichtung aufweisen, die im Wesentlichen mit 45 Grad in Bezug auf die erste Ausrichtungsrichtung ausgerichtet ist.
In Ausführungsformen enthält die LCP-Schicht eine oder mehrere strukturierte Regionen, wobei die oder jede Strukturregion ein Gitterprofil enthält, das auf der nach außen zeigende Oberfläche der LCP-Schicht gebildet ist. Die gesamte LCP-Schicht kann einer strukturierten Region entsprechen. Alternativ kann die Reliefstruktur eine oder mehrere Nichtreliefregionen enthalten, und wobei die Strukturregionen derart angeordnet sind, dass sie die oder jede der einen oder mehreren Nichtreliefregionen überlappen. Optional ist das Gitterprofil konfiguriert, um einen diffraktiven Effekt bereitzustellen.
Nach einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Sicherheitsdokument, bevorzugt eine Banknote, bereitgestellt, einschließend ein Dokumentensubstrat einschließlich, in einer Region des Dokumentensubstrats, einer optischen Vorrichtung nach dem dritten Aspekt.
In einer Ausführungsform unterscheidet sich das Substrat der optischen Vorrichtung von dem Dokumentensubstrat, und wobei die optische Vorrichtung separat gebildet und nachträglich am Dokumentensubstrat angebracht ist. In einer alternativen Ausführungsform ist das Substrat der optischen Vorrichtung das gleiche wie das Dokumentensubstrat.
Das Sicherheitsdokument enthält bevorzugt eine erste Trübungsschicht, die auf eine Seite des Dokumentensubstrats aufgetragen ist, wobei die erste Trübungsschicht eine Fensterregion einschließt, derart, dass die optische Vorrichtung in der Fensterregion liegt.
Das Sicherheitsdokument enthält bevorzugt auch eine zweite Trübungsschicht, die auf eine andere Seite des Dokumentensubstrats zu der ersten Trübungsschicht aufgetragen ist, wobei die zweite Trübungsschicht eine Fensterregion einschließt, derart, dass die optische Vorrichtung in der Fensterregion liegt, derart, dass die optische Vorrichtung in einer Fensterregion des Sicherheitsdokuments liegt. Alternativ schließt das Sicherheitsdokument eine zweite Trübungsschicht ein, die auf eine andere Seite des Dokumentensubstrats zu der ersten Trübungsschicht aufgetragen ist, wobei die zweite Trübungsschicht die optische Vorrichtung teilweise oder ganz bedeckt, derart, dass die optische Vorrichtung in einem Halbfenster des Sicherheitsdokuments liegt.
Das Sicherheitsdokument kann auch einen Polarisator enthalten, der in einer Region des Dokumentensubstrats gebildet ist, die sich von der Lage der optischen Vorrichtung unterscheidet, derart, dass die optische Vorrichtung mittels Verdrehen, Falten oder sonstiger Manipulation des Dokumentensubstrats durch den Polarisator betrachtet werden kann.
Die vorliegende Erfindung stellt vorteilhaft eine optische Vorrichtung und ein optisches Verfahren zur Bildung einer derartigen Vorrichtung mit einer Flüssigkristallpolymerschicht bereit, die verschiedene Höhen aufweist, die auf einer Oberfläche eines Substrats gebildet sind, das im Wesentlichen planar ist, wodurch die Notwendigkeit zur Schaffung einer nichtplanaren Oberfläche, auf die eine Flüssigkristallschicht aufgetragen wird, vermieden wird.
Sicherheitsdokument oder Wertmarke
Wie in dieser Patentschrift verwendet, schließt der Begriff Sicherheitsdokumente und Wertmarken alle Arten von Dokumenten und Marken von Wert sowie Ausweisdokumente ein, einschließlich unter anderem der Folgenden: Währungsgegenstände wie Banknoten oder Münzen, Kreditkarten, Schecks, Reisepässe, Personalausweise, Wertpapiere und Aktien, Führerscheine, Eigentumsurkunden, Reisedokumente wie Flugtickets und Bahnfahrkarten, Eintrittskarten und -tickets, Geburts-, Sterbe- und Heiratsurkunden sowie akademische Zeugnisse.
Die Erfindung ist insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, auf Sicherheitsdokumente oder Wertmarken wie Banknoten oder Ausweisdokumente, wie beispielsweise Personalausweise oder Reisepässe, anwendbar, die aus einem Substrat gebildet sind, auf das eine oder mehrere Druckschichten aufgetragen werden. Die hierin beschriebenen Beugungsgitter und optisch variablen Vorrichtungen können auch bei anderen Produkten Anwendung finden, wie beispielsweise bei Verpackungen.
Sicherheitsvorrichtung oder -merkmal
Wie in dieser Patentschrift verwendet, schließt der Begriff Sicherheitsvorrichtung oder -merkmal jede/s beliebige aus einer großen Zahl von Sicherheitsvorrichtungen, -elementen oder -merkmalen ein, die zum Schutz des Sicherheitsdokuments oder der Wertmarke vor Fälschen, Kopieren, Abändern oder Manipulieren dienen. Sicherheitsvorrichtungen oder -merkmale können in oder auf dem Substrat des Sicherheitsdokuments oder in oder auf einer oder mehreren Schichten, die auf das Grundsubstrat aufgetragen werden, bereitgestellt sein und können eine breite Vielfalt von Formen annehmen, wie beispielsweise in Schichten des Sicherheitsdokuments eingebettete Sicherheitsfäden; Sicherheitstinten wie fluoreszierende, lumineszierende und phosphoreszierende Tinten, metallische Tinten, irisierende Tinten, fotochrome, thermochrome, hydrochrome oder piezochrome Tinten; gedruckte und geprägte Merkmale, einschließlich Reliefstrukturen; Interferenzschichten; Flüssigkristallvorrichtungen; Linsen und linsenförmige Strukturen; optisch variable Merkmale (optically variable devices – OVD) wie diffraktive Vorrichtungen einschließlich Beugungsgitter, Hologramme und diffraktiver optischer Elemente (diffractive optical elements – DOE).
Substrat
Wie in dieser Patentschrift verwendet, bezieht sich der Begriff Substrat auf das Grundmaterial, aus der das Sicherheitsdokument oder die Wertmarke gebildet ist. Das Grundmaterial kann Papier oder ein anderes Fasermaterial wie Zellulose sein; ein Kunststoff- oder Polymermaterial einschließlich unter anderem Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), Polycarbonat (PC), Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylenterephthalat (PET); oder ein Verbundmaterial aus zwei oder mehreren Materialien, wie beispielsweise ein Laminat aus Papier und mindestens einem Kunststoffmaterial, oder aus zwei oder mehreren Polymermaterialien.
Transparente Fenster und Halbfenster
Wie in dieser Patentschrift verwendet, bezieht sich der Begriff Fenster auf einen transparenten oder durchscheinenden Bereich im Sicherheitsdokument verglichen mit der im Wesentlichen undurchsichtigen Region, auf die der Druck aufgebracht ist. Das Fenster kann vollständig transparent sein, sodass es die Transmission von Licht im Wesentlichen unbeeinflusst gestattet, oder es kann teilweise transparent oder durchscheinend sein, sodass es die Transmission von Licht zwar gestattet, jedoch ohne dass Objekte durch den Fensterbereich klar gesehen werden können.
Ein Fensterbereich kann in einem Polymersicherheitsdokument gebildet sein, das mindestens eine Schicht aus transparentem Polymermaterial und eine oder mehrere Trübungsschichten aufweist, die auf mindestens eine Seite eines transparenten Polymersubstrats aufgebracht sind, durch das Weglassen mindestens einer Trübungsschicht in der den Fensterbereich bildenden Region. Wenn Trübungsschichten auf beide Seiten eines transparenten Substrats aufgebracht sind, kann durch Weglassen der Trübungsschichten auf beiden Seiten des transparenten Substrats im Fensterbereich ein vollständig transparentes Fenster gebildet sein.
Ein teilweise transparenter oder durchscheinender Bereich, der nachfolgend als „Halbfenster” bezeichnet wird, kann in einem Polymersicherheitsdokument gebildet sein, das Trübungsschichten auf beiden Seiten aufweist, durch Weglassen der Trübungsschichten auf nur einer Seite des Sicherheitsdokuments im Fensterbereich, sodass das „Halbfenster” nicht vollständig transparent ist, jedoch etwas Licht hindurchlässt, ohne dass Objekte durch das Halbfenster klar gesehen werden können.
Alternativ ist es möglich, dass die Substrate aus einem im Wesentlichen undurchsichtigen Material, wie Papier oder Fasermaterial, gebildet sind, mit einem Einsatz aus transparentem Kunststoffmaterial, der in einen Ausschnitt oder eine Aussparung im Papier oder Fasermaterial eingesetzt ist, um ein transparentes Fenster oder einen durchscheinenden Halbfensterbereich zu bilden.
Trübungsschichten
Eine oder mehrere Trübungsschichten können auf ein transparentes Substrat aufgetragen sein, um die Undurchsichtigkeit des Sicherheitsdokuments zu erhöhen. Eine Trübungsschicht ist derart, dass L_T < L₀, wobei L₀ die Menge an Licht ist, die auf das Dokument fällt, und L_T die Menge an Licht ist, die durch das Dokument hindurchgeleitet wird. Eine Trübungsschicht kann eine beliebige oder mehrere einer Vielzahl von Trübungsbeschichtungen einschließen. So können die Trübungsbeschichtungen zum Beispiel ein Pigment, wie Titandioxid, enthalten, das in einem Bindemittel oder Trägerstoff aus wärmeaktiviertem vernetzbarem Polymermaterial dispergiert ist. Alternativ könnte ein Substrat aus transparentem Kunststoffmaterial zwischen Trübungsschichten aus Papier oder einem anderen teilweise oder im Wesentlichen undurchsichtigen Material eingeschlossen sein, auf das anschließend Indizes aufgedruckt oder auf andere Weise aufgetragen sein können.
Brechungsindex n
Der Brechungsindex eines Mediums n ist das Verhältnis der Vakuumlichtgeschwindigkeit zur Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichts im Medium. Der Brechungsindex n einer Linse bestimmt um welches Maß Lichtstrahlen, die die Linsenoberfläche erreichen, gebrochen werden, gemäß dem Snelliusschen Brechungsgesetz: n₁·Sin(α) = n·Sin(θ), wobei α der Winkel zwischen einem einfallenden Strahl und der Normale am Einfallspunkt auf der Linsenoberfläche ist, θ der Winkel zwischen dem gebrochenen Strahl und der Normale am Einfallspunkt ist, und n₁ der Brechungsindex von Luft ist (als Annäherung kann n₁ als gleich 1 angenommen werden).
Prägbare strahlungshärtbare Tinte
Der in dieser Patentschrift verwendete Begriff prägbare strahlungshärtbare Tinte bezieht sich auf jegliche(n) Tinte, Lack oder sonstige Beschichtung, die/der in einem Druckprozess auf das Substrat aufgetragen werden kann und die/der in weichem Zustand geprägt werden kann, um eine Reliefstruktur zu bilden, und durch Strahlung ausgehärtet werden kann, um die geprägte Reliefstruktur zu fixieren. Bei manchen Prozessen erfolgt eine teilweise Aushärtung, bevor die strahlungshärtbare Tinte geprägt wird, der Aushärtungsprozess kann jedoch auch entweder nach dem Prägen oder im Wesentlichen zur selben Zeit wie der Prägeschritt stattfinden. Die strahlungshärtbare Tinte wird bevorzugt durch Ultraviolett(UV)-Strahlung ausgehärtet. Alternativ kann die strahlungshärtbare Tinte durch andere Formen von Strahlung, wie Elektronenstrahlen oder Röntgenstrahlen, ausgehärtet werden.
Die strahlungshärtbare Tinte ist bevorzugt eine transparente oder durchscheinende Tinte, die aus einem klaren Kunstharzmaterial gebildet ist. Eine solche transparente oder durchscheinende Tinte ist besonders geeignet für das Aufdrucken von lichtdurchlässigen Sicherheitselementen wie Sub-Wellenlängen-Gittern, durchlässigen Beugungsgittern und Linsenstrukturen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die transparente oder durchscheinende Tinte bevorzugt eine(n) UV-härtbare(n) klare(n) prägbare(n) Lack oder Beschichtung auf Acrylbasis.
Solche UV-härtbaren Lacke können von verschiedenen Herstellern bezogen werden, einschließlich Kingfisher Ink Limited, Produkt-Ultraviolett-Typ UVF-203 oder ähnliches. Alternativ können die strahlungshärtbaren prägbaren Beschichtungen auf anderen Verbindungen basieren, z. B. Zellulosenitrat.
Die hierin verwendeten strahlungshärtbaren Tinten und Lacke haben sich als besonders geeignet für das Prägen von Mikrostrukturen erwiesen, einschließlich diffraktiver Strukturen wie Beugungsgittern und Hologrammen, sowie Mikrolinsen und Linsenanordnungen. Sie können jedoch auch mit größeren Reliefstrukturen, wie nichtdiffraktiven optisch variablen Vorrichtungen, geprägt werden.
Die Tinte wird bevorzugt im Wesentlichen zur selben Zeit geprägt und durch Ultraviolett(UV)-Strahlung ausgehärtet. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird die strahlungshärtbare Tinte in einem Tiefdruckprozess im Wesentlichen zur selben Zeit aufgetragen und geprägt.
Um für den Tiefdruck geeignet zu sein, hat die strahlungshärtbare Tinte bevorzugt eine Viskosität, die im Wesentlichen im Bereich von etwa 20 bis etwa 175 Centipoise und noch bevorzugter von etwa 30 bis etwa 150 Centipoise liegt. Die Viskosität kann bestimmt werden durch Messen der Zeit, bis der Lack aus einem Zahn-Auslaufbecher Nr. 2 ausgelaufen ist. Eine Probe, die in 20 Sekunden ausläuft, hat eine Viskosität von 30 Centipoise, und eine Probe, die in 63 Sekunden ausläuft, hat eine Viskosität von 150 Centipoise.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Ausführungsformen der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Es versteht sich, dass die Ausführungsformen lediglich zur Veranschaulichung gezeigt werden und die Erfindung nicht auf diese Veranschaulichung beschränkt ist. In den Zeichnungen gilt:
1 zeigt ein Sicherheitsdokument, das eine Sicherheitsvorrichtung enthält;
2a zeigt einen Schritt eines Prägeprozesses zur Erzeugung einer Sicherheitsvorrichtung;
2b zeigt einen Schritt eines Prägeprozesses zur Erzeugung einer Sicherheitsvorrichtung;
3 zeigt eine geprägte Seite einer Sicherheitsvorrichtung;
4 zeigt eine Flüssigkristallpolymer (LCP)-Schicht, die auf die geprägte Seite der Sicherheitsvorrichtung aufgetragen ist;
5a zeigt die LCP-Schicht, die gleich große LCP-Regionen verschiedener Höhen enthält;
5b zeigt die LCP-Schicht, die verschieden große LCP-Regionen verschiedener Höhen enthält;
5c zeigt eine Anordnung von LCP-Regionen der LCP-Schicht;
6 zeigt die LCP-Schicht, die von einer Materialschicht mit einem hohen Brechungsindex (high refractive index – HRI) bedeckt ist;
7a zeigt das Erscheinungsbild der Sicherheitsvorrichtung unter normalen Betrachtungsbedingungen sowie unter besonderen Betrachtungsbedingungen;
7b zeigt eine Anordnung für das Betrachten eines versteckten Bildes gemäß der Ausführungsform;
7c zeigt eine Anordnung für das Betrachten eines versteckten Bildes gemäß einer anderen Ausführungsform;
7d zeigt eine Anordnung für das Betrachten eines versteckten Bildes gemäß einer anderen Ausführungsform;
8 zeigt eine Anordnung, die einen Eingangspolarisator, eine LCP-Schicht und einen Ausgangspolarisator enthält;
9 zeigt die Entwicklung der Polarisation eines einfallenden linear polarisierten Lichts entlang von Abständen durch die LCP-Schicht;
10 zeigt die Entwicklung der Polarisation eines einfallenden linear polarisierten Lichts sowie die Ausgangspolarisation und -intensität für verschieden ausgerichtete Ausgangspolarisatoren entlang von Abständen durch die LCP-Schicht;
11 zeigt die Ausgangsintensität für verschiedene Abstände der LCP-Schicht bei zwei unterschiedlichen Wellenlängen;
12 zeigt ein zweifarbiges Bild, das von einer Anordnung von LCP-Regionen gebildet wird;
13a zeigt eine LCP-Schicht, die eine strukturierte Oberfläche enthält, die die gesamte nach außen zeigende Oberfläche der LCP-Schicht bedeckt; und
13b zeigt eine LCP-Schicht, die eine strukturierte Oberfläche enthält, die Abschnitte der nach außen zeigenden Oberfläche der LCP-Schicht bedeckt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Für die Zwecke der nachfolgenden Besprechung sind die Figuren als veranschaulichend und nicht maßstabsgetreu zu betrachten, sofern nicht anders angegeben. Die Figuren veranschaulichen vereinfachte Darstellungen der beschriebenen Ausführungsformen.
Ein „Polarisationsfilter” wie hierin beschrieben kann aus Folgenden ausgewählt werden: Strukturpolarisatoren wie in AU 2011100315 beschrieben; Flüssigkristallpolarisatoren in AU 2012100299 ; oder jeder beliebige sonstige geeignete Polarisator. Ein „Integralpolarisator” ist ein Polarisator, der als Teil einer Sicherheitsvorrichtung gebildet ist, zum Beispiel wie auf einer Seite einer Sicherheitsvorrichtung gebildet.
„Einfallendes Licht” ist Licht aus einer Lichtquelle, das auf einer Seite des Substrats einfällt, und gilt im Allgemeinen als nichtpolarisiertes weißes Licht (zum Beispiel wie von einer Glühlampe oder fluoreszierenden Lichtquelle erzeugt), sofern nicht anders angegeben.
Ein „visueller Effekt” ist ein Bild, Muster oder sonstiger visuell erkennbarer Effekt. Ein visueller Effekt kann ein versteckter visueller Effekt sein, der nur unter bestimmten Bedingungen sichtbar ist, oder ein offenbarer visueller Effekt, der unter normalen Betrachtungsbedingungen sichtbar ist. Ein visueller Effekt kann auch ein diffraktiver visueller Effekt oder ein nichtdiffraktiver visueller Effekt sein.
Ein „Prüfpolarisator” ist ein Polarisator, der sich separat an einer optischen Vorrichtung befindet, zum Beispiel ein Polarisator, der als Teil eines Sicherheitsdokuments gebildet ist, oder ein Polarisator, der separat von einem Sicherheitsdokument gebildet oder geliefert ist.
„Farbe”, wie hierin verwendet, bezieht sich auf eine Farbe wie sie wahrgenommen wird und kann einem einzelnen Bereich von Wellenlängen oder einer Mischung von verschiedenen Bereichen von Wellenlängen entsprechen.
Bezugnehmend auf 1 enthält ein Sicherheitsdokument 2 eine optische Vorrichtung 4 und einen Prüfpolarisator 6. Das Sicherheitsdokument 2 enthält ein Substrat 8, das eine erste Oberfläche 10 und eine zweite Oberfläche 12 einschließt. Die erste Oberfläche 10 und/oder die zweite Oberfläche 12 können eine Trübungsschicht einschließen. Die Trübungsschicht kann auf ihr bereitgestellt (z. B. aufgedruckt) Grafiken und/oder Muster und/oder Vollfarben und/oder Text etc. aufweisen. Ferner kann eine oder beide der Trübungsschichten eine Fensterregion enthalten, die der optischen Vorrichtung 4 entspricht. Wenn nur eine Trübungsschicht eine Fensterregion enthält, die der optischen Vorrichtung 4 entspricht, so liegt die optische Vorrichtung 4 innerhalb einer Halbfensterregion des Sicherheitsdokuments 2. Wenn beide Trübungsschichten eine Fensterregion enthält, die der Lage der optischen Vorrichtung 4 entspricht, so liegt die optische Vorrichtung 4 innerhalb einer Vollfensterregion. Die optische Vorrichtung 4 schließt auch ein Substrat ein, welches das gleiche Substrat 8 wie die Gesamtheit des Sicherheitsdokuments 2 (wie hierin vorausgesetzt) sein kann. In anderen Ausführungsformen ist die optische Vorrichtung 4 zum Beispiel als ein Transferfilm zum Aufbringen des Substrats 8 des Sicherheitsdokuments 2 gebildet.
In den hierin beschriebenen Ausführungsformen stellt die optische Vorrichtung 4 eine Sicherheitsfunktion in Bezug auf das Sicherheitsdokument 2 bereit und wird untereinander austauschbar als „Sicherheitsvorrichtung 4” bezeichnet.
Die 2a und 2b zeigen eine Seitenansicht (2a) sowie eine Draufsicht (2b) der ersten Oberfläche 10 des Substrats 8 in der Region der optischen Vorrichtung 4. Die erste Oberfläche 10 des Substrats 8 ist im Wesentlichen planar und enthält eine darauf gebildete Ausrichtungsschicht 20, die eine geprägte Reliefstruktur 16 definiert. Die Reliefstruktur 16 fungiert als ein Ausrichtungsgitter 16. Die erste Oberfläche 10 kann Ausrichtungsregionen und Nichtausrichtungsregionen enthalten. Das Substrat 8 enthält eine Prägeschicht, wobei die Prägeschicht entweder das Substrat 8 (oder ein Abschnitt des Substrats 8) sein kann, oder eine auf das Substrat 8 aufgetragene Schicht. Im letzteren Falle kann die Prägeschicht eine strahlungshärtbare Tinte, zum Beispiel eine UV-härtbare Tinte, enthalten. Während des Prägeprozesses oder kurz danach wird die strahlungshärtbare Tinte mit Strahlung, zum Beispiel mit UV-Strahlung, bestrahlt, was ein Aushärten der strahlungshärtbare Tinte bewirkt.
Das Ausrichtungsgitter 16 enthält Gitterelemente 18, wobei jedes Gitterelement 18 Spitzen entspricht, die sich aus der ersten Oberfläche 10 erheben und in Längsrichtung sowie parallel zueinander verlaufen. Alternativ können die Gitterelemente 18 einer Vertiefung in der Prägeschicht 14 entsprechen. In einer Ausführungsform weist jedes Gitterelement 18 eine identische Breite oder im Wesentlichen gleiche Breite auf (diese berücksichtigt zum Beispiel auflösungsbedingte Variationen des Prägeprozesses). Zum Beispiel ist die Breite eines jeden Gitterelements 18 identisch und der Gitterabstand 23, das heißt der Abstand zwischen identischen Punkten bei benachbarten Gitterelementen 18, entspricht der doppelten Breite eines Gitterelements 18.
Nach einer Ausführungsform ist der Gitterabstand 23 derart ausgewählt, dass das Gitter 16 keinen diffraktiven Effekt erzeugt, oder ein etwaiger diffraktiver Effekt ist ausreichend gering, um die Funktion der optischen Vorrichtung 4 nicht zu stören. Es ist jedoch vorgesehen, dass ein diffraktiver Effekt in den visuellen Gesamteffekt integriert werden kann, und daher können die Gitterelemente 18 alternativ konfiguriert sein, um einen diffraktiven visuellen Effekt sowie den hierin beschriebenen visuellen Effekt bereitzustellen (d. h. der Gitterabstand kann in der Größenordnung der Wellenlängen von sichtbarem Licht liegen).
Bezugnehmend auf die 3a und 3b wird ein Flüssigkristallpolymer (LCP) auf die Reliefstruktur 16 aufgetragen, wodurch eine LCP-Schicht 24 gebildet wird. Das LCP kann mittels Drucktechniken aufgetragen werden. Zu den Beispielen für Drucktechniken zählen Tintenstrahldruck, Tiefdruck und Stichtiefdruck. Die LCP-Schicht 24 wird danach fixiert, zum Beispiel durch wärme- und/oder strahlungsbasiertes Aushärten. Nach dem Fixieren sind die Flüssigkristallmoleküle in Position fixiert und im Wesentlichen parallel zur darunterliegenden Gitterausrichtungsrichtung ausgerichtet.
Die LCP-Schicht 24 schließt eine Vielzahl von LCP-Regionen 26a, 26b ein. Für die Zwecke dieser Offenbarung werden Ausführungsformen beschrieben, die hauptsächlich zwei Typen von LCP-Regionen verwenden (erste LCP-Regionen 26a und zweite LCP-Regionen 26b), sofern nicht anders angegeben. Es wird jedoch angemerkt, dass im Allgemeinen mehr als zwei verschiedene Typen von LCP-Regionen 26 angewendet werden können. Es gibt einen oder mehrere von jedem Typ von LCP-Regionen 26a, 26b, und jeder Typ ist mit einer bestimmten einmaligen Höhe (oder Dicke) der LCP-Schicht 24 assoziiert. Die 3a und 3b zeigen die LCP-Schicht 24 wie sie drei erste LCP-Regionen 26a und zwei zweite LCP-Regionen 26b aufweist. In einer Ausführungsform wird die LCP-Schicht 24 gleichzeitig mit dem Druck fixiert.
Die LCP-Regionen 26a, 26b können auf mehrere Arten angeordnet sein, um ein Bild zu bilden, zum Beispiel ein Bild, das einem Makrobild entspricht (4a), oder einem Bild, das einer Anordnung von Mikrobildern entspricht (4b).
In einer Ausführungsform sind die LCP-Regionen 26a, 26b derart angeordnet, dass die ersten LCP-Regionen 26a ein Bild oder eine Vielzahl von Bildern definieren und die zweiten LCP-Regionen 26b einen Hintergrund definieren. In 4a definieren die ersten LCP-Regionen 26a ein Bild „$100” und die zweiten LCP-Regionen 26b definieren den Hintergrund zu dem Bild. In 4b definieren die ersten LCP-Regionen 26a Mikrobilder (die Wiederholungen von „$100” entsprechen) und die zweiten LCP-Regionen 26b definieren wieder den Hintergrund zu den Mikrobildern.
In einer anderen Ausführungsform definieren die LCP-Regionen 26a, 26b Pixel 28 und sind daher regelmäßig auf der Oberfläche des Substrats angeordnet.
In einer Konfiguration weist jedes Pixel 28 eine assoziierte Helligkeit auf. Dies kann, wie in 4c gezeigt, erreicht werden durch das Modifizieren der darunterliegenden Reliefstruktur für jedes Pixel, um sich aus einer Region mit Gitterelementen 18 (Gitterregion 29a) und/oder einer Region ohne Gitterelemente 18 (Nichtgitterregion 29b) zusammenzusetzen Für jedes Pixel 28 entspricht die assoziierte Helligkeit dem Verhältnis des Bereichs der Gitterregion 29a zum Bereich der Nichtgitterregion 29b. Die maximale Intensität für ein Pixel 28 entspricht der Assoziation des gesamten Pixels 28 mit der Gitterregion 29a, wohingegen die minimale Intensität für ein Pixel 28 der Assoziation des gesamten Pixels 28 mit der Nichtgitterregion 29b entspricht.
Bezugnehmend auf 4d wird ein Beispiel gezeigt, bei dem die Farbe eines jeden Pixels 28 aus rot (R), grün (G) und blau (B) ausgewählt wird – das heißt es gibt drei Typen der LCP-Region 26a, 26b, 26c. Die Pixel 28 sind derart angeordnet, dass sich ein sich wiederholendes Muster jeder Farbe ergibt. Auf diese Weise kann ein RGB-Bild erzeugt werden, bei dem jedes Pixel 28 als ein Sub-Pixel eines größeren Verbundpixels 29 fungiert. Die scheinbare Farbe eines jeden Verbundpixels 29 basiert auf den relativen Intensitäten eines jeden Pixels 28. Es wird gezeigt, dass zwei grüne Sub-Pixel für jedes blaue und rote Sub-Pixel vorhanden sind; dies ist jedoch nur ein Beispiel.
In einer anderen Konfiguration sind die zwei LCP-Regionen 26a, 26b entsprechend angeordnet, um ein Halbton-Bild zu erzeugen. Zu diesem Zweck ist die erste LCP-Region 26a als die „Vordergrund”-Farbe konfiguriert und die zweite LCP-Region 26b ist als die „Hintergrund”-Farbe konfiguriert. Bekannte Verfahren zum Erzeugen von Halbton-Bildern können verwendet werden.
In einer Ausführungsform, bezugnehmend auf 5, wird eine Schicht mit einem hohen Brechungsindex (HRI) 30 anschließend auf die LCP-Schicht 24 aufgetragen. Die HRI-Schicht 30 kann auf eine einheitliche oder im Wesentlichen einheitliche (zum Beispiel einheitlich abgesehen von kleinen, durch den Druckprozess bedingte Variationen) Höhe über der Oberfläche des Substrats 8 aufgetragen werden. Die HRI-Schicht 30 kann sich über die Seiten der LCP-Schicht 24 erstrecken, wie in 6 gezeigt, und eine Schutzbeschichtung für die LCP-Schicht 24 bereitstellen. Die HRI-Schicht 30 kann entweder reflektierend oder lichtdurchlässig sein. Wenn sie reflektierend ist, ist die LCP-Schicht 24 nur durch das Substrat 8 sichtbar, und daher sollte die optische Vorrichtung 4 innerhalb einer transparenten Region des Substrats 8 liegen (d. h. innerhalb einer Fensterregion). Wenn sie lichtdurchlässig ist, kann die LCP-Schicht 24 durch das Substrat 8 und/oder direkt (durch die HRI-Schicht 30) betrachtbar sein, abhängig davon, ob die optische Vorrichtung 4 innerhalb einer Vollfenster- oder Halbfensterregion liegt. In einer anderen Konfiguration ist die HRI-Schicht 30 transparent und eine reflektierende Oberfläche wird auf die nach außen zeigende Oberfläche der HRI-Schicht 30 oder auf die gegenüberliegende Seite des Substrats von der HRI-Schicht 30 aufgetragen. Die HRI-Schicht 30 kann mittels eines bekannten Druckprozesses, zum Beispiel Tiefdruck, aufgetragen werden.
In einer Ausführungsform ist die HRI-Schicht 30 derart ausgewählt, dass sie einen Brechungsindex aufweist, der der gleiche oder nahezu der gleiche wie ein Brechungsindex der LCP-Schicht 24 ist. Da die LCP-Schicht 24 doppelbrechend ist, kann der Brechungsindex derart ausgewählt sein, dass er nahe dem ordentlichen Brechungsindex, dem außerordentlichen Brechungsindex oder einem Brechungsindex zwischen diesen Brechungsindizes ist. Zum Beispiel ist der Brechungsindex der HRI-Schicht 30 der Mittelwert der beiden Brechungsindizes der LCP-Schicht 24. In dieser Ausführungsform ist die Anordnung der LCP-Regionen 26a, 26b beim Betrachten ohne Polarisatoren (unten beschrieben) nicht ohne Weiteres erkennbar. Die HRI-Schicht 30 fungiert sowohl zum physikalischen als auch optischen „Ausgleichen” der Höhenunterschiede der LCP-Schicht 24 und bietet daher beim Betrachten ohne Polarisatoren eine Oberfläche dar, die keine offensichtlichen visuellen Effekte aufweist.
In einer alternativen Ausführungsform ist die HRI-Schicht 30 derart ausgewählt, dass sie einen Brechungsindex aufweist, der sich von den Brechungsindizes der LCP-Schicht 24 ausreichend unterscheidet (zum Beispiel größer als), um es zu ermöglichen, dass die Anordnung (jedoch nicht die Farbe) der LCP-Regionen 26a, 26b auch ohne die Verwendung von Polarisatoren sichtbar ist.
In einer weiteren Ausführungsform kann es auch Bereiche der Sicherheitsvorrichtung geben, wo die Anordnung der verschiedenen LCP-Regionen 26a, 26b erkennbar ist, und Bereiche, wo die Anordnung der verschiedenen LCP-Regionen 26a, 26b nicht erkennbar ist. Um dies zu erreichen, schließt der HRI-Auftrageprozess das Auftragen von zwei (oder mehreren) unterschiedlichen HRI-Materialien ein, von denen jedes einen unterschiedlichen Teil der LCP-Schicht 24 bedeckt.
Bei Benutzung erscheint die optische Vorrichtung 4 unterschiedlich, wenn sie unter normalen Betrachtungsbedingungen betrachtet wird, und wenn sie durch einen oder mehrere Polarisatoren betrachtet wird (die erforderliche Anzahl an Polarisatoren hängt von der jeweiligen Ausführungsform ab).
Nun werden verschiedene Ausführungsformen beschrieben. Im Allgemeinen schließt jede Ausführungsform einen oder mehrere Polarisationsfilter (lineare Polarisatoren) ein. Ein „Eingangspolarisator” ist ein linearer Polarisator, der einfallendes unpolarisiertes Licht aufnimmt und polarisiertes Licht zur LCP-Schicht 24 hindurchleitet. Ein „Ausgangspolarisator” ist ein linearer Polarisator, der hindurchgeleitetes Licht von der LCP-Schicht 24 aufnimmt und das Licht zu einem Benutzer (oder einem anderen Betrachter wie beispielsweise einer Kamera) weiterleitet. Der Eingangspolarisator und Ausgangspolarisator können der gleiche lineare Polarisator (z. B. wenn die optische Vorrichtung 4 eine reflektierende Oberfläche enthält) oder unterschiedliche lineare Polarisatoren sein. In manchen Konfigurationen wird eine reflektierende Schicht in Zusammenspiel mit der LCP-Schicht 24 verwendet, um einen reflektierenden Effekt bereitzustellen.
Bezugnehmend auf die 6a und 6b wird das Erscheinungsbild der optischen Vorrichtung 4 bei Betrachtung ohne entsprechenden einen oder mehrere Polarisatoren 38 (6a) und bei Betrachtung mit entsprechendem einen oder mehreren Polarisatoren 40 (6b) gezeigt. Das Erscheinungsbild der optischen Vorrichtung 4 entspricht im letzteren Falle einem versteckten visuellen Effekt.
In der Ausführungsform von 7a wird die LCP-Schicht 24 durch einen einzelnen Polarisator 42 betrachtet, der sowohl als Eingangs- als auch Ausgangspolarisator fungiert, um den versteckten visuellen Effekt zu betrachten. In dieser Anordnung ist eine reflektierende Schicht 38 zwischen dem Substrat 8 und der LCP-Schicht 24 enthalten (wie gezeigt), oder alternativ kann die reflektierende Schicht 38 auf der zweiten Oberfläche 12 des (transparenten) Substrats 8 zur LCP-Schicht 24 liegen (nicht gezeigt). Die reflektierende Schicht 38 kann der Prägeschicht entsprechen, es kann eine separate Schicht auf die Prägeschicht oder das Substrat 8 vor dem Auftragen der LCP-Schicht 24 aufgetragen werden, oder es kann eine reflektierende Schicht auf die gegenüberliegende Seite des Substrats 8 von der LCP-Schicht 24 aufgetragen werden.
In den Ausführungsformen der 7b und 7c ist eine polarisierte Lichtquelle erforderlich, um den versteckten visuellen Effekt zu betrachten. Bezugnehmend auf die 7b wird dies erreicht durch das Platzieren eines ersten Polarisators 44 auf die gegenüberliegende Seite des Substrats 8 von der LCP-Schicht 24, entweder durch das Integrieren des ersten Polarisators 44 auf das Substrat 8 während der Konstruktion der optischen Vorrichtung 4, oder durch das Platzieren eines separaten Polarisationsfilters (zum Beispiel ein Polarisationsfilter, der in einer unterschiedlichen Region des Sicherheitsdokuments 2 liegt) über der zweiten Oberfläche 12. In diesem Beispiel fungiert der erste Polarisator 44 als Eingangspolarisator. Bezugnehmend auf 7c ist die polarisierte Lichtquelle stattdessen eine polarisierte Leuchte 40.
Um den versteckten visuellen Effekt zu betrachten, wird ein zweiter Polarisationsfilter 46 über der LCP-Schicht 24 platziert. Der zweite Polarisator 46 kann der Prüfpolarisator 6 aus 1 sein, der durch Falten des Sicherheitsdokuments 2 über der LCP-Schicht 24 platziert werden kann. In diesen Ausführungsformen ist der zweite Polarisationsfilter 46 nicht an der Sicherheitsvorrichtung 4 fixiert und muss durch manuelles Überlappen der Sicherheitsvorrichtung 4 (zum Beispiel durch einen Benutzer) positioniert werden.
Im Allgemeinen sollte ein Eingangspolarisator (ob ein erster oder zweiter Polarisator 44, 46) eine Polarisationsrichtung aufweisen, die weder senkrecht noch parallel zur Ausrichtungsrichtung der LCP-Schicht 24 verläuft. Es ist oft bevorzugt, die Polarisationsrichtung des Eingangspolarisators im Wesentlichen 45 Grad in Bezug auf die Ausrichtungsrichtung der LCP-Schicht 24 auszurichten (wie in 8 gezeigt). Für zweiseitige Anordnungen (wenn ein optischer Effekt bei Betrachtung beider Seiten der Sicherheitsvorrichtung 4 gesehen werden kann) ist es meist bevorzugt, beide Polarisatoren 44, 46 in einer Polarisationsrichtung von im Wesentlichen 45 Grad in Bezug auf die Ausrichtungsrichtung der LCP-Schicht 24 anzuordnen. In diesem Falle können die Polarisationsrichtungen der Polarisatoren 44, 46 senkrecht (wie in 8 gezeigt) oder parallel (nicht gezeigt) zueinander verlaufen.
9 zeigt den Effekt der Polarisation von einfallendem linear polarisierten Licht (z. B. nachdem es durch einen Eingangspolarisator hindurchgetreten ist), wo die Polarisationsrichtung des einfallenden Lichts um 45 Grad in Bezug auf die Ausrichtungsrichtung der LCP-Schicht 24 gedreht ist. Auf dem Weg des Lichts durch die LCP-Schicht 24 ändert sich die Polarisation des einfallenden Lichts zwischen linear polarisiertem Licht 48 und zirkular polarisiertem Licht 50. Dies ist durch die doppelbrechende Eigenschaft der LCP-Schicht 24 bedingt. Wie gezeigt ändert sich das einfallende Licht kontinuierlich von linear polarisiertem Licht in einer ersten Richtung 48 (z. B. gleich der Polarisationsrichtung des Eingangspolarisators), zirkularer Polarisation einer ersten Händigkeit 50, linearer Polarisation in einer zweiten Richtung 52 senkrecht zur ersten Richtung 48, und zirkularer Polarisation einer zweiten Händigkeit 54, die der ersten Händigkeit 50 entgegengesetzt ist. Dieser Prozess geht weiter bis das Licht die LCP-Schicht 24 verlässt.
Bei Umsetzung als eine reflektierende optische Vorrichtung 4 (zum Beispiel wie in 7a gezeigt) wird einfallendes unpolarisiertes Licht durch einen einzelnen Polarisator 42 linear polarisiert. Das Licht tritt dann durch die LCP-Schicht 24 hindurch, bis es von der reflektierenden Schicht 36 zurückgeworfen wird und wieder durch die LCP-Schicht 24 zurück tritt. Auf diese Weise beträgt die Mindestentfernung, die das Licht durch die LCP-Schicht 24 zurücklegt, zweimal die Dicke der LCP-Schicht 24.
Bei Umsetzung als eine lichtdurchlässige optische Vorrichtung 4 tritt der gleiche Effekt auf das einfallende Licht wie bei der reflektierenden optischen Vorrichtung 4 auf, jedoch ist die Weglänge gleich der Dicke der LCP-Schicht 24.
Der Effekt auf anfänglich linear polarisiertes monochromatisches Licht (d. h. Licht einer Wellenlänge), das durch die LCP-Schicht 24 hindurchtritt, wird in 10 gezeigt. Die x-Achse 56 des Diagramms 58 entspricht der durch die LCP-Schicht 24 zurückgelegte Entfernung, wobei eine Einheit 1 gleich der Entfernung entsprechend einem kompletten Zyklus der Polarisationsänderung ist (d. h. die Polarisation bei einer Entfernung von 1 ist gleich der Eingangspolarisation). Die Entfernung ist für unterschiedliche Lichtwellenlängen unterschiedlich. Die oberste Reihe 60 zeigt die Polarisation des Lichts bei jeder Entfernung durch die LCP-Schicht 24. Die durchgezogene Linie 66 der ersten unteren Reihe 62 zeigt die relative Ausgangsintensität für einen Ausgangspolarisator parallel zum Eingangspolarisator (der eine Reflektionsmodusvorrichtung enthält). Die gestrichelte Linie 68 der zweiten unteren Reihe 64 zeigt die relative Ausgangsintensität für einen Ausgangspolarisator senkrecht zum Eingangspolarisator.
11 veranschaulicht den unterschiedlichen Effekt auf die Ausgangsintensität bei unterschiedlichen Lichtwellenlängen. Die Ausgangsintensitäten für zwei Eingangswellenlängen 70, 72 werden (in willkürlich gewählten Einheiten) bei unterschiedlichen Entfernungen auf ihrem Weg durch die LCP-Schicht 24 (ebenfalls in willkürlich gewählten Einheiten) gezeigt. In diesem Beispiel ist die Ausgangsintensität bei Entfernung A erheblich größer für die erste Wellenlänge 70 als für die zweite Wellenlänge 72. Der Ausgang bei der Entfernung B ist ungefähr gleich, und schließlich ist der Ausgang der zweiten Wellenlänge 72 erheblich größer bei der Entfernung C.
Wenn das Eingangslicht weißes Licht ist, so ist das Ausgangslicht im Allgemeinen farbiges Licht, da einige Wellenlängen vom Ausgangspolarisator blockiert werden. Bezugnehmend auf 12 ist der Ausgang für verschiedene LCP-Regionen 26a, 26b derart gewählt, dass er als verschiedene Farben erscheint (bevorzugt Farben, die gut miteinander kontrastieren), wodurch ein zwei- oder mehrfarbiges Bild als der versteckte visuelle Effekt bereitgestellt wird. Wie gezeigt kann ein Bild eines Dollarzeichens durch selektive Anordnung von ersten und zweiten Typen der LCP-Region 26a, 26b erzeugt werden. Benachbarte LCP-Regionen 26a oder 26b mit dem gleichen LCP-Profil können als separate LCP-Regionen 26a oder 26b (d. h. Pixel), oder als eine LCP-Region 26a oder 26b angesehen werden.
Weitere Ausführungsformen werden unter Bezugnahme auf die 13a bis 13b beschrieben. Diese Ausführungsformen integrieren eine Oberflächenstruktur auf der nach außen zeigenden Oberfläche 76 (der Einfachheit halber wird die nach außen zeigenden Oberfläche hierin einfach als LCP-Oberfläche 76 bezeichnet) der LCP-Schicht 24. Eine Oberflächenstruktur ist eine, die mindestens Regionen enthält, die ein nichtglattes Profil aufweisen, zum Beispiel ein Gitter, das zum Erzeugen eines diffraktiven Effekts geeignet ist.
Bezugnehmend auf die Ausführungsform von 13a enthält das gesamte Ausmaß der LCP-Oberfläche 76 der LCP-Schicht 24 eine Oberflächenstruktur (optional unter Ausschluss der Übergangsränder zwischen unterschiedlichen LCP-Regionen 26a, 26b. Die Oberflächenstruktur entspricht einer Anordnung von LCP-Gitterelementen 78, die Erhebungen (wie gezeigt) und/oder Vertiefungen (nicht gezeigt) entsprechen, die auf der LCP-Schicht 24 gebildet sind. Die LCP-Gitterelemente 76 sind in Beabstandung und Maßen derart angeordnet, dass sie einen diffraktiven Effekt in Bezug auf einfallendes Licht bereitstellen. Auch andere Anordnungen sind vorgesehen, einschließlich Beabstandung und Maße, die konfiguriert sind, um einen diffraktiven Effekt der nullten Ordnung bereitzustellen.
Bezugnehmend auf die Ausführungsform von 13b enthält nur ein Abschnitt der LCP-Oberfläche 76 der LCP-Schicht 24 eine Oberflächenstruktur. Die Oberflächenstruktur enthält LCP-Gitterregionen 80 und LCP-Nichtgitterregionen 82. Ähnlich wie bei der Ausführungsform von 13a enthalten die LCP-Gitterregionen 80 eine Anordnung von LCP-Gitterelementen 78. Die LCP-Gitterelemente 78 innerhalb der LCP-Gitterregionen 80 sind in Beabstandung und Maßen derart angeordnet, dass sie einen diffraktiven Effekt in Bezug auf einfallendes Licht bereitstellen. Wieder sind auch andere Anordnungen vorgesehen, einschließlich Beabstandung und Maße, die konfiguriert sind, um einen diffraktiven Effekt der nullten Ordnung bereitzustellen.
Bei der Ausführungsform von 13b überlappen die LCP-Gitterregionen 80 mit LCP-Regionen 26a, 26b. Mit anderen Worten, die LCP-Gitterelemente 78 überlappen mit dem Gitter 16, das auf der Oberfläche des Substrats 8 gebildet ist. Dieses wird im Allgemeinen den visuellen Effekt, der bezugnehmend auf die 1 bis 13b beschrieben ist, mit dem visuellen Effekt, der durch die LCP-Gitterelemente 78 erzeugt wird, kombinieren. In der Figur ist jede der LCP-Gitterregionen 80 und LCP-Nichtgitterregionen 82 gänzlich mit der gesamten Oberfläche einer LCP-Region 26a, 26b assoziiert. In einer Abwandlung sind die LCP-Gitterregionen 80 und LCP-Nichtgitterregionen 82 unabhängig vom Oberflächenbereich bestimmter LCP-Region 26a, 26b (zum Beispiel kann veranschaulichend eine einzelne LCP-Gitterregion 80 die Hälfte oder Eineinhalb einer LCP-Region 26a, 26b überlappen).
In einer anderen Ausführungsform ist das auf dem Substrat 8 gebildete Gitter 16 mit Gitterregionen und Nichtgitterregionen konfiguriert. Die LCP-Gitterregionen 80 sind konfiguriert, um mit Nichtgitterregionen zu überlappen, und die LCP-Nichtgitterregionen 82 sind konfiguriert, um Gitterregionen zu überlappen. Die Ausführungsform ermöglicht effektiv zwei separate optische Effekte, die mit der optischen Vorrichtung 4 assoziiert sind.
In einem besonderen Beispiel der obigen Ausführungsformen ist eine der LCP-Regionen 26 (zum Beispiel die eine oder mehreren zweiten LCP-Regionen 26b) konfiguriert, um keine oder nur eine minimale Farbänderung bei Betrachtung durch einen Polarisator zu zeigen. Dies kann mithilfe einer relativ geringen Schichtdicke erreicht werden. Stattdessen sind die eine oder mehreren zweiten LCP-Regionen 26b mit einer Oberflächenstruktur konfiguriert (wobei die, oder jede der, zweite(n) LCP-Regionen 26b einer LCP-Gitterregion 80 entspricht), und die eine oder mehreren ersten LCP-Regionen 26a sind ohne eine Oberflächenstruktur konfiguriert (wobei die, oder jede der, zweite(n) LCP-Regionen 26b einer LCP-Nichtgitterregion 82 entspricht).
Weitere Modifikationen und Verbesserungen können integriert werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise kann ein reflektierender Polarisator als der Prüfpolarisator eingesetzt werden.

Claims

Verfahren zum Erzeugen einer optischen Vorrichtung, bevorzugt eine Sicherheitsvorrichtung, die folgenden Schritte einschließend: a. Bilden einer Reliefstruktur auf einer im Wesentlichen planaren ersten Oberfläche eines Substrats, bevorzugt eines transparenten Substrats, wobei die Reliefstruktur eine erste Ausrichtungsrichtung aufweist und eine Vielzahl von Reliefstrukturelementen einschließt; und b. Auftragen einer Flüssigkristallpolymer (liquid crystal polymer – LCP)-Schicht auf die Reliefstruktur, derart, dass die LCP-Schicht auf die Reliefstruktur ausgerichtet ist, wobei die LCP-Schicht mindestens eine oder mehrere erste LCP-Regionen, die eine erste Höhe und eine erste Dicke aufweisen und eine oder mehrere zweite LCP-Regionen einschließt, die eine zweite Höhe und eine zweite Dicke über der im Wesentlichen planaren ersten Oberfläche des Substrats aufweisen, wobei sich die zweite Höhe von der ersten Höhe unterscheidet und wobei sich die zweite Dicke von der ersten Dicke unterscheidet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die, oder jede, erste LCP-Region mit einer ersten Farbe assoziiert ist und wobei die, oder jede, zweite LCP-Region mit einer zweiten Farbe, die sich von der ersten Farbe unterscheidet, assoziiert ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei die LCP-Schicht ferner eine oder mehrere dritte LCP-Regionen einschließt, die eine dritte Höhe aufweisen, wobei sich die dritte Höhe sowohl von der ersten als auch der zweiten Höhe unterscheidet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, einschließend den Schritt des Auftragens einer Schicht mit einem hohen Brechungsindex (high refractive index – HRI) auf die LCP-Schicht.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei sich die HRI-Schicht über die Ränder der LCP-Schicht hinaus erstreckt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 5, wobei die HRI-Schicht eine im Wesentlichen flache nach außen zeigende Oberfläche einschließt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die HRI-Schicht derart ausgewählt ist, dass sie einen Brechungsindex aufweist, der der gleiche oder im Wesentlichen der gleiche wie der ordentliche Brechungsindex der LCP-Schicht ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die HRI-Schicht derart ausgewählt ist, dass sie einen Brechungsindex aufweist, der der gleiche oder im Wesentlichen der gleiche wie der außerordentliche Brechungsindex der LCP-Schicht ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die HRI-Schicht derart ausgewählt ist, dass sie einen Brechungsindex aufweist, der zwischen den ordentlichen und außerordentlichen Brechungsindizes der LCP-Schicht liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die HRI-Schicht derart ausgewählt ist, dass sie einen Brechungsindex aufweist, der wesentlich größer ist als der größte Brechungsindex der LCP-Schicht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Substrat eine Prägeschicht einschließt, und einschließend einen Prägeschritt, derart, dass eine Prägeschicht des Substrats geprägt ist, um die Reliefstruktur zu erzeugen.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Prägeschicht eine strahlungshärtbare Tinte [entspricht] einschließt, und wobei der Prägeschritt ein Prägen und Härten der strahlungshärtbaren Tinte einschließt, wodurch die Reliefstruktur gebildet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Flüssigkristallpolymerschicht mittels eines Druckverfahrens aufgetragen wird, vorzugsweise ausgewählt aus Tiefdruck, Flexodruck, Siebdruck oder Tintenstrahldruck.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Reliefstruktur einem nichtdiffraktiven Gitter entspricht, bevorzugt zumindest in Bezug auf sichtbare Wellenlängen des Lichts.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Reliefstruktur einem diffraktiven Gitter entspricht, bevorzugt zumindest in Bezug auf sichtbare Wellenlängen des Lichts.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich jedes Reliefstrukturelement in Längsrichtung erstreckt und parallel zu jeder anderen Reliefstruktur angeordnet ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Substrat zumindest im Wesentlichen transparent ist, und einschließend den weiteren Schritt des Bildens eines ersten linearen Polarisators auf einer zweiten Oberfläche des Substrats gegenüber der LCP-Schicht.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei der erste lineare Polarisator eine Polarisierungsrichtung aufweist, die im Wesentlichen mit 45 Grad in Bezug auf die erste Ausrichtungsrichtung ausgerichtet ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die LCP-Schicht eine oder mehrere strukturierte Regionen einschließt, wobei die, oder jede, Strukturregion ein Gitterprofil einschließt, das auf der nach außen zeigenden Oberfläche der LCP-Schicht gebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei die gesamte LCP-Schicht einer strukturierten Region entspricht.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei die Reliefstruktur eine oder mehrere Nichtreliefregionen einschließt, und wobei die Strukturregionen derart angeordnet sind, dass sie die eine oder die mehreren Nichtreliefregion(en) überlappen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21, wobei das Gitterprofil konfiguriert ist, um einen diffraktiven Effekt bereitzustellen.
Verfahren zum Erzeugen eines Sicherheitsdokuments, bevorzugt einer Banknote, die folgenden Schritte einschließend: a. Bereitstellen eines Dokumentensubstrats einschließend, in einer Region des Dokumentensubstrats, eine optische Vorrichtung, erzeugt nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei sich das Substrat der optischen Vorrichtung von dem Dokumentensubstrat unterscheidet, und wobei die optische Vorrichtung separat gebildet und nachträglich am Dokumentensubstrat angebracht ist.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei das Substrat der optischen Vorrichtung das gleiche wie das Dokumentensubstrat ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 25, einschließend den Schritt des Auftragens einer ersten Trübungsschicht auf eine Seite des Dokumentensubstrats, wobei die erste Trübungsschicht eine Fensterregion einschließt, derart, dass die optische Vorrichtung in der Fensterregion liegt.
Verfahren nach Anspruch 26, einschließend den Schritt des Auftragens einer zweiten Trübungsschicht auf eine andere Seite des Dokumentensubstrats zu der ersten Trübungsschicht, wobei die zweite Trübungsschicht eine Fensterregion einschließt, derart, dass die optische Vorrichtung in der Fensterregion liegt, derart, dass die optische Vorrichtung in einem Fenster des Sicherheitsdokuments liegt.
Verfahren nach Anspruch 26, einschließend den Schritt des Auftragens einer zweiten Trübungsschicht auf eine andere Seite des Dokumentensubstrats zu der ersten Trübungsschicht, wobei die zweite Trübungsschicht die optische Vorrichtung teilweise oder ganz bedeckt, derart, dass die optische Vorrichtung in einem Halbfenster des Sicherheitsdokuments liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 28, einschließend den Schritt des Bereitstellens eines Polarisators in einer Region des Dokumentensubstrats, die sich von der Lage der optischen Vorrichtung unterscheidet, derart, dass die optische Vorrichtung mittels Verdrehen, Falten oder sonstiger Manipulation des Dokumentensubstrats durch den Polarisator betrachtet werden kann.
Optische Vorrichtung, bevorzugt eine Sicherheitsvorrichtung, einschließend eine Reliefstruktur, die auf einer im Wesentlichen planaren ersten Oberfläche eines Substrats, bevorzugt eines transparenten Substrats, gebildet ist, wobei die Reliefstruktur eine erste Ausrichtungsrichtung aufweist sowie eine Vielzahl von Reliefstrukturelementen und eine Flüssigkristallpolymer (LCP)-Schicht einschließt, die auf die Reliefstruktur aufgetragen ist, derart, dass die LCP-Schicht auf die Reliefstruktur ausgerichtet ist, wobei die LCP-Schicht mindestens eine oder mehrere erste LCP-Regionen, die eine erste Höhe und eine erste Dicke aufweisen, und eine oder mehrere zweite LCP-Regionen einschließt, die eine zweite Höhe und eine zweite Dicke über der im Wesentlichen planaren ersten Oberfläche des Substrats aufweisen, wobei sich die zweite Höhe von der ersten Höhe unterscheidet und wobei sich die zweite Dicke von der ersten Dicke unterscheidet.
Optische Vorrichtung nach Anspruch 30, wobei die, oder jede, erste LCP-Region mit einer ersten Farbe assoziiert ist und wobei die, oder jede, zweite LCP-Region mit einer zweiten Farbe, die sich von der ersten Farbe unterscheidet, assoziiert ist.
Optische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 31, wobei die LCP-Schicht ferner eine oder mehrere dritte LCP-Regionen einschließt, die eine dritte Höhe aufweisen, wobei sich die dritte Höhe sowohl von der ersten als auch der zweiten Höhe unterscheidet.
Optische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 32, ferner einschließend eine Schicht mit einem hohen Brechungsindex (HRI), die auf die LCP-Schicht aufgetragen ist.
Optische Vorrichtung nach Anspruch 33, wobei sich die HRI-Schicht über die Ränder der LCP-Schicht hinaus erstreckt.
Optische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 33 bis 34, wobei die HRI-Schicht eine im Wesentlichen flache nach außen zeigende Oberfläche einschließt.
Optische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 33 bis 35, wobei die HRI-Schicht derart ausgewählt ist, dass sie einen Brechungsindex aufweist, der der gleiche oder im Wesentlichen der gleiche wie der ordentliche Brechungsindex der LCP-Schicht ist.
Optische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 33 bis 35, wobei die HRI-Schicht derart ausgewählt ist, dass sie einen Brechungsindex aufweist, der der gleiche oder im Wesentlichen der gleiche wie der außerordentliche Brechungsindex der LCP-Schicht ist.
Optische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 33 bis 35, wobei die HRI-Schicht derart ausgewählt ist, dass sie einen Brechungsindex aufweist, der zwischen den ordentlichen und außerordentlichen Brechungsindizes der LCP-Schicht liegt.
Optische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 33 bis 35, wobei die HRI-Schicht derart ausgewählt ist, dass sie einen Brechungsindex aufweist, der wesentlich größer ist als der größte Brechungsindex der LCP-Schicht.
Optische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 39, wobei das Substrat eine Prägeschicht einschließt, die der Reliefstruktur entspricht.
Optische Vorrichtung nach Anspruch 40, wobei die Prägeschicht eine strahlungshärtbare Tinte einschließt.
Optische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 41, wobei die Flüssigkristallpolymerschicht mittels eines Druckverfahrens aufgetragen wird, vorzugsweise ausgewählt aus Tiefdruck, Stichtiefdruck, Offsetdruck, Siebdruck oder Tintenstrahldruck.
Optische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 42, wobei die Reliefstruktur einem nichtdiffraktiven Gitter entspricht, bevorzugt zumindest in Bezug auf sichtbare Wellenlängen des Lichts.
Optische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 42, wobei die Reliefstruktur einem diffraktiven Gitter entspricht, bevorzugt zumindest in Bezug auf sichtbare Wellenlängen des Lichts.
Optische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 44, wobei sich jedes Reliefstrukturelement in Längsrichtung erstreckt und parallel zu jeder anderen Reliefstruktur angeordnet ist.
Optische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 35, wobei das Substrat transparent ist und einen ersten linearen Polarisator einschließt, der sich auf einer zweiten Oberfläche des Substrats gegenüber der LCP-Schicht befindet.
Optische Vorrichtung nach Anspruch 46, wobei der lineare Polarisator eine Polarisierungsrichtung aufweist, die im Wesentlichen mit 45 Grad in Bezug auf die erste Ausrichtungsrichtung ausgerichtet ist.
Optische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 47, wobei die LCP-Schicht eine oder mehrere strukturierte Regionen einschließt, wobei die, oder jede, Strukturregion ein Gitterprofil einschließt, das auf der nach außen zeigenden Oberfläche der LCP-Schicht gebildet ist.
Optische Vorrichtung nach Anspruch 48, wobei die gesamte LCP-Schicht einer strukturierten Region entspricht.
Optische Vorrichtung nach Anspruch 48, wobei die Reliefstruktur eine oder mehrere Nichtreliefregionen einschließt, und wobei die strukturierten Regionen derart angeordnet sind, dass sie die eine oder jede der einen oder der mehreren Nichtreliefregion(en) überlappen.
Optische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 48 bis 50, wobei das Gitterprofil konfiguriert ist, um einen diffraktiven Effekt bereitzustellen.
Sicherheitsdokument, bevorzugt eine Banknote, einschließend ein Dokumentensubstrat, das in einer Region des Dokumentensubstrats eine optische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 51 einschließt.
Sicherheitsdokument nach Anspruch 52, wobei sich das Substrat der optischen Vorrichtung von dem Dokumentensubstrat unterscheidet, und wobei die optische Vorrichtung separat gebildet und nachträglich am Dokumentensubstrat angebracht ist.
Sicherheitsdokument nach Anspruch 52, wobei das Substrat der optischen Vorrichtung das gleiche wie das Dokumentensubstrat ist.
Sicherheitsdokument nach einem der Ansprüche 52 bis 54, einschließend eine erste Trübungsschicht, die auf eine Seite des Dokumentensubstrats aufgetragen ist, wobei die erste Trübungsschicht eine Fensterregion einschließt, derart, dass die optische Vorrichtung in der Fensterregion liegt.
Sicherheitsdokument nach Anspruch 55, einschließend eine zweite Trübungsschicht, die auf eine andere Seite des Dokumentensubstrats zu der ersten Trübungsschicht aufgetragen ist, wobei die zweite Trübungsschicht eine Fensterregion einschließt, derart, dass die optische Vorrichtung in der Fensterregion liegt, derart, dass die optische Vorrichtung in einem Fenster des Sicherheitsdokuments liegt.
Sicherheitsdokument nach Anspruch 55, einschließend eine zweite Trübungsschicht, die auf eine andere Seite des Dokumentensubstrats zu der ersten Trübungsschicht aufgetragen ist, wobei die zweite Trübungsschicht die optische Vorrichtung teilweise oder ganz bedeckt, derart, dass die optische Vorrichtung in einem Halbfenster des Sicherheitsdokuments liegt.
Sicherheitsdokument nach einem der Ansprüche 52 bis 56, einschließend einen Polarisator, der in einer Region des Dokumentensubstrats gebildet ist, die sich von der Lage der optischen Vorrichtung unterscheidet, derart, dass die optische Vorrichtung mittels Verdrehen, Falten oder sonstiger Manipulation des Dokumentensubstrats durch den Polarisator betrachtet werden kann.