ES2337010B2 - Procedimiento y dispositivo de seguridad documental por generacion deimagenes multiples. - Google Patents
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Abstract
Description
- -
- Se parte de un cristal líquido polimerizable.
- -
- Se dopa el cristal líquido polimerizable con al menos un colorante dicroico.
- -
- Se emplean placas de confinamiento, sobre cada una de las cuales se imprime un patrón de alineaciones de diferente orientación en la cara interna. La variación de orientación está en el plano de las placas de confinamiento.
- -
- La lámina con las imágenes latentes se consigue en varias etapas, que se pueden resumir en las siguientes:
- \circ
- Primero, se empareda el cristal líquido entre las dos placas de confinamiento. Las placas de confinamiento orientan el cristal líquido con el patrón deseado.
- \circ
- Segundo, se polimeriza el cristal líquido para asegurar que el patrón de orientaciones sea permanente.
- \circ
- Tercero, se extrae la lámina de cristal líquido polimerizada del emparedado o sandwich. El cristal líquido polimerizado es una fina lámina que ya contiene el patrón de alineamiento.
- a)
- Usando técnicas de alineamiento comunes en la producción de dispositivos de cristales líquidos, pero definiendo distintas zonas según un patrón. En la fabricación estándar de pantallas de cristal líquido, se acondicionan las placas de confinamiento para obtener una misma orientación del cristal líquido en toda la superficie; en este tipo de dispositivos, por el contrario, se generan varias orientaciones en cada superficie. Posteriormente, una vez polimerizado el cristal líquido, se eliminan las placas de confinamiento externas obteniendo una lámina delgada y flexible.
- b)
- Empleando electrodos interdigitados con variación de orientación de los electrodos en el plano de las placas de confinamiento. En este caso se requiere el empleo de tensiones eléctricas durante el proceso de fabricación, no así durante el uso ordinario del dispositivo. Los electrodos se construyen por técnicas fotolitográficas o micromecánicas, haciendo que conformen un motivo. Posteriormente se deposita una capa de cristal líquido cuya orientación se controla aplicando tensiones a los electrodos, de modo que el cristal líquido se reoriente por conmutación en el plano (IPS o in-plane switching). De ese modo se obtiene un alineamiento múltiple que refleja el motivo impuesto por los electrodos. Provocado el alineamiento, el cristal líquido se polimeriza in situ para generar una lámina delgada y flexible con la impronta conferida por los electrodos. Una vez polimerizado, se puede eliminar la tensión aplicada ya que el material mantiene la orientación prefijada por la distribución de tensión de los electrodos.
\vskip1.000000\baselineskip
- 1.
- La eliminación de las placas de confinamiento externas del producto final. Para ello se ha desarrollado un procedimiento de polimerización de cristales líquidos que permite mantener la orientación inducida por las placas en su ausencia. El resultado es la obtención de una lámina delgada capaz de mantener las propiedades ópticas de la célula descrita. Así pues, la lámina delgada y flexible, apta para su inserción en un documento o embalaje, que constituye la innovación fundamental de esta invención, se consigue realizando los procesos de orientación sobre un cristal líquido monomérico (mesógeno reactivo) que se polimeriza una vez orientado. De este modo las placas de confinamiento externas se hacen superfluas una vez polimerizado el material, pudiendo extraerse el mismo. El resultado es una lámina cuyo espesor es el correspondiente a la distancia predeterminada entre las placas de confinamiento, la cual puede seleccionarse durante el proceso de fabricación. Se obtiene el efecto descrito con láminas muy delgadas, entre 2 y 100 \mum, que resultan completamente flexibles. El efecto se mantiene cuando la lámina se encapsula entre capas protectoras, lo cual mejora aún más sus posibilidades de utilización en seguridad documental.
- 2.
- La generación de escalas de gris, por dos métodos diferentes, que permite la creación de imágenes complejas.
- -
- Si se desea conseguir una imagen en blanco y negro, se promueven dos alineamientos mutualmente ortogonales en las zonas elegidas de las placas de confinamiento, tal como se ha descrito anteriormente.
- -
- Si se requiere una escala de grises, entonces se promueven zonas con orientaciones variables en el plano de las placas de confinamiento. Dichas zonas pueden generarse con alineamientos no lineales continuos o discretos.
- \circ
- Continua: variando continuamente la alineación espacial entre 0º y 360º. Un ejemplo de variación continua de alineamiento es un frotado circular en una cara, que crea un alineamiento tangencial con respecto al centro de frotado.
- \circ
- Discreta: empleando un número finito de direcciones de alineación. Por ejemplo, se generan imágenes sencillas de tres niveles de gris empleando alineamientos de 0º, de 45º y de 90º con respecto al eje de polarizador. Aumentado el número de ángulos de alineamientos aumenta el número de tonos de gris. Otro ejemplo puede ser con imágenes superpuestas en escala de gris, empleando alineamientos especulares con respecto al eje del polarizador. Así si consigue dos imágenes por cara. Se puede mejorar el contraste de una u otra imagen empleando un retardador de cuarto de onda y un polarizador circular.
- En alineamiento continuo, la dirección de alineamiento de las moléculas de cristal líquido en cada punto presenta un pequeño giro con respecto a la dirección de las moléculas de un punto inmediatamente adyacente. El resultado es un motivo fácilmente reconocible con escala de gris desplegada en un semicírculo. Un frotado radial produce una película similar que varía continuamente por el dispositivo, pero con la escala de gris invertida. Combinando un frotado circular (tangencial) en una cara con un frotado radial en la otra resultan dos motivos no figurativos de fácil reconocimiento.
- Alternativamente, se pueden generar imágenes complejas de alta calidad empleando motivos grabados en electrodos externos interdigitados. Estos electrodos se emplean una sola vez por muestra. Se aplica un campo eléctrico entre los electrodos interdigitados situados en una o ambos de las placas de confinamiento. El cristal líquido se orienta conmutando sobre el plano de placas según las líneas de campo aplicado (in plañe switching). Variando la orientación del interdigitado de los electrodos si consigue una variación del orientación del cristal líquido en analogía de las técnicas de alineamiento variable.
- Seguidamente se polimeriza el cristal líquido y se separan las placas de confinamiento para obtener la lámina resultante. Las placas de confinamiento con los electrodos pueden entonces utilizarse para generar el mismo motivo en una nueva muestra. Este procedimiento resulta adecuado para la fabricación industrial de estas láminas, ya que las placas de confinamiento, que son el elemento más costoso y complejo, son reutilizables.
- 3.
- Generación de imágenes múltiples. Con una orientación de polarización de luz, o de polarizador, se consigue el mismo nivel de gris inclinando la orientación de alineamiento en sentido horario o antihorario. Por lo tanto, se puede duplicar el número de motivos generados creando en la práctica una imagen cuádruple. Dos imágenes aparecen al colocar el polarizador delante y detrás de la lámina, tal como se ha descrito anteriormente. Las otras dos se generan girando el polarizador en cada caso. Alternativamente, se pueden visualizar las imágenes separadas empleando un retardador de cuarto de onda alineado con la lámina y un polarizador circular.
- \quad
- Si se emplean motivos sin escala de gris, las dos imágenes de cada cara aparecen de forma independiente. Si los motivos tienen escala de gris, las imágenes aparecen superpuestas, pudiendo incrementarse el contraste de una u otra variando la orientación del polarizador.
- 4.
- La adición de colores, por dos métodos diferentes:
- \quad
- Se puede incorporar una paleta de colores a la lámina, a partir de la escala de gris, introduciendo una matriz RGB en la cara externa de la lámina de cristal líquido ya polimerizada, o en la cara interna de una de las capas protectoras de polímero ya mencionadas. La matriz tiene que estar situada tal que los puntos claros u oscuros de la lámina coincidan con el pixelado del matriz.
- \quad
- Alternativamente, se pueden generar motivos de colores de baja o media resolución empleando colorantes dicroicos de diversos colores, que se depositan en las zonas escogidas de la lámina de cristal líquido sin polimerizar por medio de máscaras o utilizando un sistema de impresión por chorro de tinta. Los colorantes han de ser solubles en el cristal líquido. Una vez orientado y polimerizado el monómero, los colorantes hacen que las zonas varíen entre un estado oscuro y otro coloreado.
- -
- Placas de confinamiento (1 y 2)
- -
- Patrones de alineamiento aplicados a las placas de confinamiento (3 y 4)
- -
- Las moléculas orientadas de cristal líquido dopadas con el colorante dicroico. (5)
- -
- Imagen latente 1 en la cara A (6)
- -
- Imagen latente 2 en la cara A (8)
- -
- Imagen latente 1 en la cara B (7)
- -
- Imagen latente 2 en la cara B (9).
Claims (15)
- -
- definir diferentes zonas en la cara interior de al menos una placa de confinamiento;
- -
- establecer una pluralidad de direcciones de alineamiento para orientar el cristal líquido en las zonas definidas en el paso anterior;
- -
- dopar el cristal líquido con al menos un colorante dicroico
- -
- disponer el cristal líquido dopado entre dos placas de confinamiento,
- -
- polimerizar el cristal líquido y extraer la lámina formada.
- -
- fotolitografía;
- -
- máscaras;
- -
- barreras físicas;
- -
- deposición selectiva;
- -
- evaporación térmica;
- -
- chorros de tinta;
- -
- frotado mecánico de una capa de material alineante;
- -
- deposición oblicua de material alineante;
- -
- fotoalineamiento de un material de fotosensible;
- -
- incorporación de electrodos interdigitados en las placas de confinamiento; o una combinación de las anteriores.
- -
- una lámina de cristal líquido polimerizado, dopado con al menos un colorante dicroico, distribuido por zonas definidas mediante unas placas de confinamiento extraíbles, de manera que dichas zonas definidas mantienen orientaciones siguiendo un patrón de alineamientos que difieren un ángulo menor o igual a 90º en al menos una de las caras que forman imágenes latentes en escalas de grises, que se manifiestan en presencia de luz polarizada,
- -
- una capa de protección que envuelve la lámina de cristal líquido preservando el dispositivo.
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