ES2862419T3

ES2862419T3 - Dispositivos de seguridad y procedimientos de fabricación de los mismos

Info

Publication number: ES2862419T3
Application number: ES17767887T
Authority: ES
Inventors: Frederic Fournier; Brian William Holmes
Original assignee: Hueck Folien GmbH
Current assignee: Hueck Folien GmbH
Priority date: 2016-09-08
Filing date: 2017-09-06
Publication date: 2021-10-07
Anticipated expiration: 2037-09-06
Also published as: EP3509866B1; GB201615258D0; WO2018046915A1; GB2553555A; US20190193453A1; EP3509866A1; HUE053772T2; PL3509866T3; GB2553555B

Abstract

Un procedimiento de producción de un dispositivo de seguridad (1), que comprende: proporcionar un sustrato (10) con una estructura de relieve (20) en su superficie o sobre la misma, estando la estructura de relieve en una primera región del sustrato, teniendo la estructura de relieve en la primera región un primer rebaje o una pluralidad de primeros rebajes (21) en la superficie del sustrato o sobre la misma, estando el primer rebaje o rebajes rebajados con respecto a una o más zonas de meseta (22) correspondientes de la primera región en la superficie del sustrato o sobre la misma; y aplicar un revestimiento de una estructura de cambio de color (30,40,50) a la estructura de relieve, de manera que el revestimiento de la estructura de cambio de color se reciba en el primer rebaje o rebajes de la primera región y en la una o más primeras zonas de meseta y caracterizado porque un espesor (t) del revestimiento de la estructura de cambio de color en el primer rebaje o rebajes es mayor o menor que un espesor del revestimiento de la estructura de cambio de color en la una o más primeras zonas de meseta.

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivos de seguridad y procedimientos de fabricación de los mismos

Campo de la invención

La presente invención se refiere a dispositivos de seguridad adecuados para su uso en documentos de seguridad, como billetes de banco, documentos de identidad, pasaportes, certificados y similares, así como a procedimientos de fabricación de dichos dispositivos de seguridad.

Descripción de la técnica relacionada

Para evitar la falsificación y permitir la comprobación de la autenticidad, los documentos de seguridad suelen estar provistos de uno o varios dispositivos de seguridad que son difíciles o imposibles de reproducir con exactitud con los medios habitualmente disponibles, en particular fotocopiadoras, escáneres o impresoras comerciales. Un tipo de dispositivo de seguridad conocido en la técnica es el que utiliza una estructura de cambio de color para producir un efecto ópticamente variable que es difícil de falsificar.

Una estructura de cambio de color comprende típicamente al menos una capa reflectora y una capa absorbente separadas por una capa óptica espaciadora. La interferencia entre la luz que se refleja en la capa reflectora y la capa absorbente hace que la estructura tenga un aspecto coloreado, cuando se ve en reflexión, que cambia al inclinarse, ya que la longitud del camino óptico entre estas capas cambia en función del ángulo de visualización. Los colores resultantes de esta interferencia dependen del espesor de la capa óptica espaciadora, que determina en parte la diferencia de recorrido óptico entre la luz reflejada por la capa reflectora y la capa absorbente.

Para producir un dispositivo de seguridad cuya estructura de cambio de color muestre un cambio de color particular en la reflexión, es común configurar con precisión el espesor en el que se forma la estructura. Tener un control preciso del espesor en el que se forma una estructura de cambio de color y proporcionar los medios para producir una gama de espesores que permita la libertad de diseño da lugar a procedimientos de fabricación complejos.

En el documento EP 2538247 A2 se conoce un procedimiento para proporcionar una estructura de cambio de color, en el que un sustrato con rebajes se recubre con una estructura de cambio de color y los rebajes se llenan con la estructura de cambio de color. Dado que el color mostrado por la estructura de cambio de color depende de su espesor, el color mostrado por la estructura de cambio de color en los rebajes depende de la profundidad de los rebajes, lo que permite que los diferentes rebajes y las áreas entre los rebajes muestren diferentes colores.

En el documento EP 1780040 A2 puede encontrarse un procedimiento conocido para producir un dispositivo de cambio de color, y en el documento US 2007/273142 A1 puede encontrarse un procedimiento conocido para reducir el cambio de color.

Es deseable proporcionar nuevos procedimientos de producción de estructuras de cambio de color que permitan un control mejorado sobre los conocidos en la técnica.

Sumario de la invención

De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un procedimiento para producir un dispositivo de seguridad, que comprende proporcionar un sustrato que tiene una estructura de relieve en o sobre su superficie, estando la estructura de relieve proporcionada en una primera región del sustrato, teniendo la estructura de relieve en la primera región un primer rebaje o una pluralidad de primeros rebajes en o sobre la superficie del sustrato, estando el primer rebaje o rebajes rebajados con respecto a una o más primeras áreas de meseta correspondientes de la primera región en o sobre la superficie del sustrato; y aplicar un revestimiento de una estructura de cambio de color (denominada "estructura de revestimiento de cambio de color") a la estructura de relieve, de forma que se reciba en el primer rebaje o rebajes de la primera región y en la una o más primeras zonas de meseta y de forma que un espesor del revestimiento de la estructura de cambio de color en el primer rebaje o rebajes sea mayor o menor que un espesor del revestimiento de la estructura de cambio de color en la una o más primeras zonas de meseta.

Los presentes inventores han encontrado que una estructura de revestimiento de cambio de color puede aplicarse sobre una estructura de relieve que comprende uno o más primeros rebajes, de forma que la estructura de cambio de color no se ajuste totalmente a la estructura de relieve a la que se aplica, y de forma que la estructura de cambio de color tenga un espesor medio mayor o menor en los rebajes de la estructura de relieve que en las mesetas de la estructura de relieve, proporcionando así un medio para controlar el efecto final de cambio de color producido por el dispositivo. En concreto, se ha encontrado que es posible aprovechar el llenado ineficaz de los rebajes de la estructura de relieve por parte de la estructura de revestimiento de cambio de color, que suele producirse en los rebajes muy pequeños o estrechos, para dar a la estructura de revestimiento de cambio de color un espesor (medio) típicamente menor en los rebajes en comparación con otras partes del sustrato y, por tanto, controlar el color exhibido. Se ha observado que el grado en que la estructura de revestimiento con cambio de color rellena de forma ineficiente los rebajes depende de la forma de los rebajes (considerándose la forma de un rebaje como su forma independiente del tamaño) y, para una forma determinada, de la relación de aspecto de los rebajes, como se describirá con más detalle a continuación, donde la relación de aspecto de un rebaje se define como la profundidad del rebaje dividida por la anchura del mismo. Por lo tanto, el efecto de cambio de color exhibido por la estructura de cambio de color en los primeros rebajes puede configurarse controlando la forma y/o la relación de aspecto de los rebajes en la primera región, proporcionando así una forma alternativa de configurar el efecto global de cambio de color producido por un dispositivo de seguridad.

Además del llenado ineficaz de los rebajes en el sustrato, el tamaño de una o más zonas de meseta puede afectar al espesor del revestimiento de cambio de color recibido en ellas. Se ha comprobado que una zona de meseta extensa (por ejemplo, con una anchura de al menos 25 micrómetros) situada entre los rebajes mostrará respectivamente un primer y un segundo pico en el revestimiento de cambio de color próximo a los rebajes, estando estos picos separados por una zona de espesor sustancialmente uniforme de material de cambio de color. La zona de espesor sustancialmente uniforme del material de cambio de color suele tener un espesor que corresponde aproximadamente al espesor con el que se deposita el revestimiento. En consecuencia, el espesor medio y, por lo tanto, el color medio que presentan estas zonas de meseta serán sustancialmente los mismos que si el revestimiento de cambio de color se aplicara a una superficie uniforme sin rebajes. En el caso de áreas de meseta más pequeñas, los picos del revestimiento de cambio de color próximos a los bordes del área de meseta constituyen una mayor proporción del revestimiento de cambio de color y, por lo tanto, tienden a aumentar el espesor medio y, por lo tanto, el color medio que presenta el material de cambio de color, es decir, en comparación con un revestimiento equivalente aplicado a una superficie uniforme. Para zonas de meseta aún más pequeñas (por ejemplo, con una anchura de aproximadamente 15 micrómetros), estos picos próximos a los bordes de las zonas de meseta comienzan a superponerse, proporcionando una cúpula ampliada de revestimiento de cambio de color en la zona de meseta entre los rebajes, aumentando aún más el espesor medio del revestimiento de cambio de color en las zonas de meseta, es decir, en comparación con un revestimiento equivalente aplicado a una superficie uniforme. En el caso de las zonas de meseta más pequeñas (por ejemplo, cuando la anchura de la zona de meseta es inferior a 15 micrómetros), la capacidad de la zona de meseta para mantener un revestimiento de cambio de color disminuye y el tamaño de la cúpula del revestimiento de cambio de color disminuye, lo que reduce el espesor medio y, por tanto, el color medio del material de cambio de color. En el caso de zonas de meseta de anchura muy reducida, esto puede dar lugar a revestimientos de cambio de color con un espesor medio inferior al que se observaría en un revestimiento equivalente aplicado a una superficie uniforme. Dado que son principalmente las zonas de meseta muy estrechas las que tienen una capacidad reducida para recibir el revestimiento de cambio de color, en la mayoría de las realizaciones de la invención, los rebajes tendrán un espesor medio de revestimiento de cambio de color inferior al de las zonas de meseta circundantes. Sin embargo, se apreciará que también es posible poner en práctica la invención, por ejemplo, proporcionando rebajes amplios y zonas de meseta estrechas, de manera que el efecto de llenado ineficiente sea superado por el efecto que las zonas de meseta estrechas tienen sobre el espesor del revestimiento de cambio de color, es decir, el espesor medio en las zonas de meseta cae por debajo del de los rebajes.

De lo anterior se podrá apreciar que tanto las propiedades de los rebajes como de las zonas de meseta intermedias pueden controlarse para afectar a los espesores medios del revestimiento de cambio de color en la primera región. El aspecto general de la primera región se verá afectado por los espesores medios del revestimiento de cambio de color en los rebajes y en las zonas de meseta, y también por la proporción de la primera región formada por zonas de meseta y por rebajes.

El presente procedimiento comprende proporcionar un sustrato que tenga una estructura de relieve en o sobre su superficie, la estructura de relieve en una primera región que tiene uno o más primeros rebajes. Los uno o más primeros rebajes pueden tener cada uno la misma forma y tener la misma primera relación de aspecto proporcionándoles el mismo perfil de rebaje, preferentemente un perfil cuadrado. Alternativamente, los rebajes pueden tener diferentes formas o perfiles, y en algunas realizaciones, uno o más de los rebajes tienen un perfil que varía a lo largo de la longitud del rebaje, por ejemplo, la anchura y/o la profundidad del rebaje pueden variar a lo largo de su longitud. El procedimiento comprende entonces la aplicación de la estructura de revestimiento de cambio de color a la estructura de relieve de manera que se reciba en el primer rebaje o rebajes de la primera región y en la una o más primeras zonas de meseta, es decir, de manera que siga la estructura de relieve. Como se ha mencionado anteriormente, puede aprovecharse un llenado ineficiente, de tal manera que la estructura de revestimiento de cambio de color no se ajuste totalmente a la estructura de relieve, y así la estructura de revestimiento de cambio de color tenga un primer espesor en el fondo de los rebajes que es típicamente menor que su espesor en la(s) meseta(s) alrededor de los rebajes. En la práctica, la estructura de revestimiento de cambio de color en el primer rebaje o rebajes presenta un primer color de rebaje y la estructura de revestimiento de cambio de color en la una o más primeras zonas de meseta presenta un primer color de meseta diferente del primer color de rebaje. Aunque los rebajes y las mesetas pueden presentar colores diferentes, el resultado típico es que la primera región tiene un aspecto general que depende de los colores que presenta la estructura de revestimiento con cambio de color en las mesetas y en los rebajes. En otras palabras, en cualquier ángulo de visualización particular, bajo condiciones normales de visualización, la primera región aparecerá típicamente con un color que es un promedio de los colores exhibidos por ambas áreas de meseta y los rebajes.

En muchos dispositivos de seguridad, es deseable proporcionar diferentes regiones de estructura de cambio de color que muestren diferentes efectos, por lo que preferentemente el procedimiento comprende además proporcionar el sustrato adicionalmente con una o más regiones neutras en o sobre su superficie, la una o más regiones neutras que no tienen sustancialmente ninguna estructura de relieve, y comprende además aplicar la estructura de revestimiento de cambio de color adicionalmente a la una o más regiones neutras del sustrato, en el que un espesor de la estructura de revestimiento de cambio de color en el primer rebaje o rebajes es menor que un espesor de la estructura de revestimiento de cambio de color en la una o más regiones neutras. En estas realizaciones, una región neutra, fuera de la primera región, también recibe la estructura de revestimiento de cambio de color, y como la región neutra no tiene rebajes, recibe la estructura de revestimiento de cambio de color con un espesor sustancialmente igual al que se aplica al sustrato, siendo este espesor mayor que el espesor en los rebajes de la primera región debido al llenado ineficiente, y siendo típicamente un espesor aproximadamente igual o menor que el de la estructura de revestimiento de cambio de color en las primeras zonas de meseta, debido al mecanismo descrito anteriormente por el que el espesor del revestimiento depende del tamaño de las zonas de meseta. Como se ha mencionado anteriormente, la apariencia de la primera región estará típicamente influenciada por los colores exhibidos tanto en las mesetas como en los rebajes de la estructura en relieve, mientras que las regiones neutras pueden tener un espesor sustancialmente constante de la estructura de revestimiento de cambio de color, proporcionando a las regiones neutras una apariencia diferente a la de la primera región.

Las realizaciones que presentan una o más regiones neutras tienen ventajas adicionales sobre los procedimientos de la técnica anterior. En el estado de la técnica, la formación de dos regiones diferentes de distintos colores suele implicar al menos dos procesos separados de formación de revestimiento con cambio de color, que por consiguiente pueden no estar registrados con precisión entre sí. El presente procedimiento prevé que la primera región y las regiones neutras se definan en el momento de la producción de la estructura en relieve, lo que puede hacerse en una sola etapa, asegurando que las regiones estén íntegramente registradas. Cuando se aplica la estructura de revestimiento de cambio de color al sustrato, la propia estructura de relieve, o la falta de la misma, afecta a la estructura de revestimiento de cambio de color, como se ha descrito anteriormente, dando a las respectivas regiones su apariencia y manteniendo la coincidencia integral de la formación de relieve.

Alternativamente, o además de las regiones neutras, la estructura de relieve puede proporcionarse en una segunda región del sustrato, teniendo la estructura de relieve en la segunda región un segundo rebaje o una pluralidad de segundos rebajes en o sobre la superficie del sustrato, estando el segundo rebaje o rebajes rebajados con respecto a una o más áreas de segunda meseta correspondientes de la segunda región en o sobre la superficie del sustrato, y el procedimiento comprende además aplicar la estructura de revestimiento de cambio de color a la estructura de relieve, de manera que se reciba adicionalmente en el segundo rebaje o rebajes de la segunda región y en la una o más segundas zonas de meseta, de manera que un espesor de la estructura de revestimiento de cambio de color en el segundo rebaje o rebajes sea mayor o, más típicamente, menor que un espesor de la estructura de revestimiento de cambio de color en la una o más segundas zonas de meseta. La segunda región puede colindar con la primera región, o puede estar separada de la primera región, por ejemplo, por regiones neutras. Los segundos rebajes pueden tener todos la misma forma, y ésta puede ser la misma que la de cada uno de los primeros rebajes. En algunos ejemplos, el primer rebaje o rebajes pueden tener la misma forma y tamaño que el segundo rebaje o rebajes, es decir, los rebajes son sustancialmente iguales. En tales casos, los segundos rebajes pueden estar espaciados de forma diferente en la segunda región que los primeros rebajes en la primera región, por ejemplo, de forma que la superficie de meseta constituya una proporción mayor o menor de la superficie total de la segunda región, proporcionando así a la segunda región un color global diferente al de la primera región (debido a que la media ponderada de los cambios de color exhibidos es diferente). En realizaciones alternativas, cada uno de los primeros rebajes tiene una primera forma, y cada uno de los segundos rebajes tiene una segunda forma diferente de la primera (por ejemplo, proporcionando a los segundos rebajes una forma diferente en planta a los primeros rebajes), y un espesor (espesor medio) de la estructura de revestimiento de cambio de color en el segundo rebaje o rebajes es menor que el espesor (espesor medio) de la estructura de revestimiento de cambio de color en el primer rebaje o rebajes. Cuando el primer y el segundo rebaje tienen la misma forma, los segundos rebajes pueden tener la misma relación de aspecto que el primero, por ejemplo, pueden tener la misma relación de profundidad a anchura, o pueden tener una relación de aspecto diferente. Preferentemente, el primer rebaje o rebajes tienen un primer perfil de rebaje, teniendo el primer perfil de rebaje una primera relación de aspecto definida como una profundidad de dicho primer perfil de rebaje dividida por una anchura de dicho primer perfil de rebaje, y el segundo rebaje o rebajes tienen un segundo perfil de rebaje, el segundo perfil de rebaje tiene una segunda relación de aspecto definida como una profundidad de dicho segundo perfil de rebaje dividida por una anchura de dicho segundo perfil de rebaje, siendo la segunda relación de aspecto mayor que la primera relación de aspecto, y un espesor de la estructura de revestimiento con cambio de color en el segundo rebaje o rebajes es menor que el espesor de la estructura de revestimiento con cambio de color en el primer rebaje o rebajes.

La provisión de una segunda región de rebajes introduce una complejidad adicional en el dispositivo y, por tanto, aumenta la seguridad. Se apreciará que puede proporcionarse cualquier número de regiones, y a continuación se describirán algunos ejemplos particularmente preferentes del uso de más de dos regiones. Cuando se proporciona una segunda región, los rebajes de la segunda región pueden estar provistos de una segunda relación de aspecto mayor que la primera. En tales casos, la estructura de revestimiento de cambio de color será más delgada en los segundos rebajes que en los primeros, y en consecuencia mostrará un color diferente. El espesor medio de la estructura de revestimiento con cambio de color en las segundas zonas de meseta dependerá de la anchura de dichas zonas de meseta, como se ha descrito anteriormente, pero puede configurarse para que tenga un espesor medio mayor o menor que el de las zonas de meseta correspondientes de la primera región, dependiendo del aspecto general deseado de la segunda región. La segunda región tendrá típicamente un aspecto que depende de los colores exhibidos por la estructura de revestimiento de cambio de color en las mesetas y en los rebajes, y esto será por lo tanto típicamente diferente del aspecto de la primera región debido a la diferente relación de aspecto de los rebajes y anchuras de las áreas de meseta. Como se ha descrito anteriormente con respecto a las regiones neutras, dado que los rebajes de la primera y la segunda región pueden formarse como parte del mismo proceso, y por lo tanto pueden registrarse integralmente, la primera y la segunda región pueden configurarse para tener diferentes apariencias resultantes de la estructura de revestimiento de cambio de color, manteniendo la coincidencia entre las regiones en el dispositivo final.

Preferentemente, la aplicación de una estructura de revestimiento de cambio de color a la estructura de relieve comprende la aplicación de la estructura de revestimiento de cambio de color utilizando un primer conjunto de condiciones de procesamiento. Preferentemente, la estructura de revestimiento de cambio de color se aplica sobre todas las regiones de forma sustancialmente simultánea o en línea en un único proceso, recibiendo cada región la estructura de revestimiento de cambio de color sustancialmente de la misma manera, por ejemplo, aplicándose la estructura de revestimiento de cambio de color a las regiones con sustancialmente el mismo espesor, lo que permite seleccionar cualquier variación de espesor mediante el llenado ineficiente de los rebajes y por el efecto que tiene la anchura de las zonas de meseta sobre el espesor del revestimiento de cambio de color. Preferentemente, la estructura de revestimiento de cambio de color se aplica de manera que sea sustancialmente continua en al menos la estructura de relieve. En algunas realizaciones, la estructura de revestimiento de cambio de color en la primera (y segunda) zona de meseta tiene el mismo y sustancialmente el mismo espesor, por ejemplo, proporcionando las zonas de meseta de anchura similar, permitiendo así que la variación de color sea proporcionada por la variación inducida por las propiedades de los rebajes; sin embargo, alternativamente, el revestimiento de cambio de color puede recibirse en las zonas de meseta con diferentes espesores medios, por ejemplo, proporcionando diferentes anchuras de esas primera y segunda zonas de meseta.

Preferentemente, el primer rebaje o rebajes tienen un primer perfil de rebaje que tiene una primera relación de aspecto definida como una profundidad de dicho primer perfil de rebaje dividida por una anchura de dicho primer perfil de rebaje y que comprende la aplicación de la estructura de revestimiento de cambio de color con un espesor que es menor que la profundidad del primer perfil de rebaje. Cuando se proporcionan segundas y/o subsiguientes regiones, preferentemente la estructura de revestimiento de cambio de color se aplica con un espesor que es menor que las profundidades de los rebajes de las segundas y subsiguientes regiones. Se ha observado que el relleno ineficaz funciona mejor cuando el revestimiento de cambio de color tiene un espesor inferior a la profundidad de los rebajes, aunque esto no es esencial para conseguir el efecto.

Cuando se utilicen rebajes de diferentes relaciones de aspecto, preferentemente los rebajes tienen la misma profundidad y diferentes anchuras. Cuando se utilizan rebajes de diferente forma, preferentemente los rebajes tienen la misma profundidad. Los rebajes de la misma profundidad pueden tener un mayor grado de coincidencia que aquellos cuya relación de aspecto varía al cambiar la profundidad.

Típicamente, la estructura de revestimiento de cambio de color comprende al menos una capa reflectora que comprende un material al menos parcialmente reflectante, una capa espaciadora óptica y una capa absorbente que comprende un material parcialmente reflectante. Cuando el sustrato está destinado a ser visto desde arriba, la capa reflectora se aplica al sustrato antes de la capa espaciadora óptica y la capa absorbente. Cuando el sustrato es transparente y está destinado a ser visto desde abajo, la capa absorbente se aplica al sustrato antes de la capa espaciadora óptica y la capa reflectora. Aunque normalmente se utiliza una de cada capa, en algunas realizaciones se proporcionan capas absorbentes y capa espaciadora óptica adicionales.

Cuando la estructura de cambio de color se compone como se ha descrito anteriormente, la(s) capa(s) absorbente(s), la capa espaciadora óptica y la capa reflectora se aplican en etapas de aplicación separados, preferentemente cada uno en una sola etapa de aplicación. Por ejemplo, la capa reflectora puede aplicarse en una sola etapa a la estructura de relieve (y a cualquier región neutra). La capa reflectora se aplica típicamente de forma conformada, por ejemplo por deposición al vacío, sobre el sustrato. Posteriormente, la capa espaciadora óptica se aplica a la estructura de relieve (y a cualquier región neutra), de nuevo en una sola epata. Preferentemente, la capa espaciadora óptica se aplica en estado líquido. Esto puede conseguirse utilizando un proceso de recubrimiento en húmedo, como un proceso de hilera ranurada o huecograbado, o creando una fase de vapor que forme un líquido cuando se ponga en contacto con un sustrato enfriado, como se describe en el documento EP2538247. La capa espaciadora óptica rellena de forma ineficiente los rebajes de la estructura de relieve y, como resultado, no es conforme. En la primera región, la capa espaciadora óptica es, por tanto, más gruesa en la primera zona de meseta que en el primer rebaje o rebajes, y de forma similar para la segunda y siguientes regiones es más gruesa en las zonas de meseta que en los rebajes.

En algunas realizaciones, en las que el espesor de la estructura de revestimiento de cambio de color en el primer rebaje o rebajes es tal que, cuando se ve en reflexión, la estructura de revestimiento de cambio de color genera una interferencia constructiva en la luz reflejada sólo a longitudes de onda inferiores a 400 nm (es decir, fuera del espectro visible), o en otras palabras, el espesor de la estructura de revestimiento de cambio de color en el primer rebaje o rebajes es sustancialmente cero. Esto se consigue normalmente dotando a los rebajes de una elevada relación de aspecto que produce un llenado muy ineficiente. Debe entenderse que un espesor sustancialmente cero, tal como se aplica a las estructuras de cambio de color, es un espesor que produce interferencia a longitudes de onda cortas, especialmente a longitudes de onda fuera del espectro visible. Cuando la estructura de revestimiento de cambio de color está formada por una capa absorbente, una capa espaciadora óptica y una capa reflectora, el espesor de la capa espaciadora óptica es sustancialmente cero, de manera que la diferencia de camino óptico produce interferencia a longitudes de onda cortas, especialmente a longitudes de onda fuera del espectro visible. En las realizaciones en las que se proporcionan primera y segunda regiones, los segundos rebajes pueden estar provistos, en cambio, de la capa de cambio de color de espesor sustancialmente cero que el espesor de la estructura de la capa de cambio de color en el primer rebaje o rebajes es mayor que sustancialmente cero. Cuando se proporcionan más de una primera y segunda regiones, sólo aquellas regiones con las mayores relaciones de aspecto pueden estar configuradas para recibir una estructura de revestimiento de cambio de color de espesor sustancialmente cero. Una o más regiones provistas de una estructura de revestimiento con cambio de color en el rebaje o rebajes, en las que el espesor de la estructura de revestimiento con cambio de color en el primer rebaje o rebajes es tal que, cuando se ve en reflexión, la estructura de revestimiento con cambio de color genera una interferencia constructiva en la luz reflejada sólo a longitudes de onda inferiores a 400 nm, puede desaturar el color dentro de la región o dar a la región un aspecto metálico, es decir. Es decir, las zonas de meseta pueden mostrar un cambio de color mientras que las zonas de rebaje aparecen como elementos reflectantes brillantes, debido a la capa reflectante que suele constituir la capa superior de la estructura de cambio de color. Esto puede dotar al dispositivo de una apariencia más compleja y mejorar así la seguridad.

En algunas realizaciones, proporcionar el sustrato que tiene una estructura de relieve en o sobre su superficie comprende: proporcionar un sustrato; y formar la estructura de relieve en o sobre una primera superficie del sustrato. Preferentemente, la etapa de formación de la estructura de relieve se realiza en una sola etapa de proceso para todas las regiones, de modo que todas las regiones están inherentemente en coincidencia. La formación de la estructura de relieve en la superficie puede comprender el estampado en una resina termoplástica o el vaciado en una resina polimérica curable. La provisión de la estructura de relieve en la superficie puede comprender la provisión de una cobertura parcial de material en la superficie del sustrato para que actúe como una o más áreas de meseta.

Preferentemente, la pluralidad de primeros rebajes se proporciona de acuerdo con una primera estructura de rejilla, donde se considera que una estructura de rejilla es un conjunto bidimensional de elementos, preferentemente un conjunto repetitivo de elementos. Cuando las regiones adicionales están provistas de rebajes adicionales, éstos también pueden o no estar provistos de acuerdo con una estructura de rejilla, opcionalmente la misma estructura de rejilla. En realizaciones particularmente preferentes, los primeros rebajes se proporcionan de acuerdo con una estructura de red, y en particular una estructura de red de perfil cuadrado. Si bien son preferentes las estructuras de rejilla o las estructuras de red, los rebajes pueden proporcionarse alternativamente en cualquier disposición regular o irregular.

En realizaciones particularmente preferentes, la estructura de relieve es una estructura de relieve difractiva y/o la disposición de la estructura de red de rebajes en al menos una de las regiones es una estructura de red difractiva. Tales realizaciones pueden proporcionar efectos difractivos adicionales que cooperan con los efectos de cambio de color para producir un efecto ópticamente variable más complejo y, por tanto, aumentar la seguridad del dispositivo. Cuando se proporciona una estructura difractiva, el aspecto de cualquier región del dispositivo, en cualquier ángulo de visualización, estará influenciado tanto por los efectos de cambio de color de la estructura de revestimiento de cambio de color como por los efectos difractivos de la estructura difractiva.

Como se ha mencionado anteriormente, algunas realizaciones de la invención pueden comprender una segunda región cuyos rebajes se proporcionan de acuerdo con una segunda estructura de rejilla o una segunda estructura de red. La segunda estructura de rejilla o red puede ser o no la misma que la primera estructura de rejilla o red. En cualquier caso, es preferente que la segunda estructura de rejilla o red esté desplazada angularmente con respecto a la primera estructura de rejilla o de red. Por ejemplo, cuando la primera y la segunda estructuras de rejilla están compuestas por una disposición de rebajes paralelos en forma de artesa, la dirección de extensión de los rebajes puede ser diferente en las distintas regiones. Se apreciará que el desplazamiento angular puede utilizarse entre regiones que tengan rebajes de igual o diferente relación de aspecto. En realizaciones particularmente preferentes, las regiones primera y segunda están provistas de rebajes de una primera relación de aspecto, por ejemplo con el mismo perfil de rebaje o con idéntica estructura de rejilla, y se proporciona un desplazamiento angular entre los rebajes de las regiones primera y segunda; y las regiones tercera y cuarta están provistas de rebajes de una segunda relación de aspecto, por ejemplo con el mismo perfil de rebaje o con idéntica estructura de rejilla, y se proporciona un desplazamiento angular entre los rebajes de las regiones tercera y cuarta. En tales casos, al menos una de las regiones primera y segunda puede estar configurada para tener la misma disposición angular que una de las regiones tercera y cuarta. Proporcionar desplazamientos angulares entre las regiones puede alterar el efecto ópticamente variable generado por el dispositivo, particularmente, pero no exclusivamente, cuando las regiones son difractivas. A continuación se ofrecen ejemplos de tales realizaciones.

Preferentemente, el paso de la primera estructura de rejilla (y cualquier otra estructura de rejilla de cualquier otra región) no es inferior a 1 pm, preferentemente no inferior a 3 pm. Esto es particularmente preferente cuando la estructura de rejilla es una estructura de red difractiva para evitar que el efecto difractivo producido abrume el efecto de cambio de color.

Preferentemente, el paso de la primera estructura de rejilla (y de cualquier otra estructura de rejilla de cualquier otra región) no supera los 50 pm, preferentemente no supera los 10 pm. En tales realizaciones, en condiciones normales de visualización, el ojo humano no podrá distinguir el efecto de cambio de color de la estructura de cambio de color en los rebajes del color de la estructura de cambio de color en las áreas de meseta, dando a la región una apariencia que es un promedio de los dos efectos de cambio de color. Aunque es preferente, se pueden utilizar campos más grandes cuando sea deseable que se resuelvan los diferentes efectos de cambio de color, o cuando el dispositivo de seguridad esté destinado a ser visto desde una distancia mayor que la normal.

En algunas realizaciones, las estructuras de relieve de la primera región y de las subsiguientes se proporcionan para formar estructuras tales como una estructura de relieve de lente de Fresnel o una estructura de placas zonadas. En algunas realizaciones, el primer rebaje o rebajes tienen un primer perfil de rebaje que tiene una primera relación de aspecto definida como una profundidad de dicho primer perfil de rebaje dividida por una anchura de dicho primer perfil de rebaje y la primera relación de aspecto tiene un valor en el intervalo de 0,02 a 0,3, preferentemente en el intervalo de 0,1 a 0,25. Los rebajes de cualquier otra región también pueden tener relaciones de aspecto dentro de estos intervalos.

Las diversas regiones pueden ser provistas ventajosamente para producir un dispositivo de seguridad que exhiba un patrón, uno o más signos o caracteres alfanuméricos o similares. Por ejemplo, preferentemente, una de la primera región, la segunda región y/o la región neutra rodea parcial o sustancialmente a otra de la primera región, la segunda región y/o la región neutra para proporcionar un fondo. Alternativamente, o además, la primera región (y/o cualquier otra región) puede definir uno o más signos o una parte de uno o más signos.

En algunas realizaciones, la estructura de relieve se proporciona adicionalmente en una tercera región del sustrato, teniendo la estructura de relieve en la tercera región un tercer rebaje o una pluralidad de terceros rebajes en o sobre la superficie del sustrato, estando el tercer rebaje o rebajes rebajados con respecto a una o más terceras áreas de meseta correspondientes de la tercera región en o sobre la superficie del sustrato, y el procedimiento comprende aplicar la estructura de revestimiento de cambio de color a la estructura de relieve, de forma que se reciba adicionalmente en el tercer rebaje o rebajes de la tercera región y en la una o más terceras zonas de meseta, de forma que un espesor de la estructura de revestimiento de cambio de color en el tercer rebaje o rebajes sea mayor que o, más típicamente, menor que un espesor de la estructura de revestimiento de cambio de color en la una o más terceras zonas de meseta, donde el tercer rebaje o rebajes tienen un tercer perfil de rebaje, teniendo el tercer perfil de rebaje una tercera relación de aspecto definida como una profundidad de dicho tercer perfil de rebaje dividida por una anchura de dicho tercer perfil de rebaje, siendo la tercera relación de aspecto mayor que la segunda relación de aspecto, y donde un espesor de la estructura de revestimiento de cambio de color en el tercer rebaje o rebajes es menor que el espesor de la estructura de revestimiento de cambio de color en el segundo rebaje o rebajes. La provisión de una tercera región con rebajes de una tercera relación de aspecto permite que se produzca un efecto adicional de cambio de color distinto dentro del dispositivo. En realizaciones particularmente preferentes, las regiones primera, segunda y tercera están dispuestas en orden a través de la superficie del sustrato. Por ejemplo, la primera región puede estar en contacto con la segunda región y la segunda región en contacto con la tercera región. En tales realizaciones, pueden producirse efectos de gradiente a medida que el espesor de la estructura de revestimiento de cambio de color en los rebajes disminuye a través de las regiones adyacentes entre sí.

Como se ha mencionado anteriormente, el efecto de llenado ineficaz es particularmente prominente para los rebajes pequeños. Por lo tanto, preferentemente cada uno de los primeros rebajes tiene una profundidad no superior a 50 pm, preferentemente no superior a 20 pm, más preferentemente no superior a 10 pm, más preferentemente no superior a 5 pm. Además, preferentemente cada uno de los primeros rebajes tiene una anchura no superior a 100 pm, preferentemente no superior a 50 pm, más preferentemente no superior a 20 pm, más preferentemente no superior a 10 pm. Cuando se proporcionan regiones adicionales, preferentemente los rebajes de esas regiones también tienen el tamaño indicado anteriormente.

Del mismo modo, los efectos sobre el revestimiento de cambio de color en las zonas de meseta son particularmente prominentes en las zonas de meseta que tienen una anchura de entre 1 pm y 100 pm, y preferentemente la anchura de las zonas de meseta está entre 1 pm y 50 pm, más preferentemente entre 1 pm y 25 pm, y más preferentemente entre 1 pm y 15 pm. Estos corresponden a los intervalos de anchura de las zonas de meseta en los que hay una mayor variación del espesor medio y, por lo tanto, permiten un mayor control del aspecto general de las regiones correspondientes.

De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona un dispositivo de seguridad que comprende un sustrato que tiene una estructura de relieve proporcionada en o sobre su superficie, estando la estructura de relieve proporcionada en una primera región del sustrato; la estructura de relieve en la primera región que tiene un primer rebaje o una pluralidad de primeros rebajes en o sobre la superficie del sustrato, estando el primer rebaje o rebajes rebajados con respecto a una o más primeras áreas de meseta correspondientes en o sobre la superficie del sustrato; y un revestimiento de una estructura de cambio de color en la estructura de relieve en el primer rebaje o rebajes y en la una o más primeras zonas de meseta; en el que un espesor del revestimiento de la estructura de cambio de color en el primer rebaje o rebajes es menor que un espesor del revestimiento de la estructura de cambio de color en la una o más primeras zonas de meseta. El dispositivo de seguridad según el segundo aspecto de la presente invención puede fabricarse utilizando el procedimiento según el primer aspecto de la presente invención.

Cada una de las características preferentes discutidas anteriormente en relación con el procedimiento de producción de un dispositivo de seguridad tiene características correspondientes que son preferentes en el contexto del dispositivo de seguridad del segundo aspecto de la invención, como será apreciado por un experto en la materia. De acuerdo con un tercer aspecto de la presente invención, se proporciona un artículo que tiene el dispositivo de seguridad según el segundo aspecto. Preferentemente, el artículo se selecciona entre billetes de banco, cheques, pasaportes, tarjetas de identidad, certificados de autenticidad, sellos fiscales y otros documentos para asegurar el valor o la identidad personal.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 muestra, de forma esquemática, una vista frontal de un documento de seguridad que tiene un dispositivo de seguridad según una primera realización;

Las figuras 2A a 2D muestran, de forma esquemática, las respectivas secciones transversales del dispositivo de seguridad según la primera realización en varias etapas durante la fabricación;

La figura 3 muestra, de forma esquemática, el dispositivo de seguridad según la primera realización en el proceso de fabricación;

La figura 4 muestra, de forma esquemática, una vista frontal de un documento de seguridad que tiene un dispositivo de seguridad según una segunda realización;

Las figuras 5A y 5B muestran, de forma esquemática, respectivas secciones transversales del dispositivo de seguridad según la segunda realización en dos etapas diferentes durante la fabricación;

Las figuras 6A y 6B muestran, de forma esquemática, respectivas secciones transversales del dispositivo de seguridad según una tercera realización en dos etapas diferentes durante la fabricación;

La figura 7 muestra, de forma esquemática, una vista frontal de un documento de seguridad que tiene un dispositivo de seguridad según una cuarta realización;

La figura 8 muestra, de forma esquemática, una sección transversal del dispositivo de seguridad según la cuarta realización;

La figura 9 muestra, de forma esquemática, una vista frontal de un documento de seguridad que tiene un dispositivo de seguridad según una quinta realización;

La figura 10 muestra, de forma esquemática, una vista frontal de un documento de seguridad que tiene un dispositivo de seguridad según una sexta realización;

La figura 11 muestra, de forma esquemática, una sección transversal del dispositivo de seguridad según la sexta realización;

La figura 12 muestra, esquemáticamente, una vista frontal de un documento de seguridad que tiene un dispositivo de seguridad según una séptima realización;

Las figuras 13A a 13F muestran, de forma esquemática, vistas frontales de dispositivos de seguridad según las realizaciones octava a decimotercera, respectivamente;

Las figuras 14A y 14B muestran, esquemáticamente, una vista frontal de un documento de seguridad que tiene un dispositivo de seguridad según una decimocuarta realización y una vista frontal ampliada del dispositivo de seguridad según la decimocuarta realización, respectivamente;

La figura 15 muestra, de forma esquemática, una sección transversal del dispositivo de seguridad según la decimocuarta realización

Las figuras 16A y 16B muestran, esquemáticamente, una vista frontal de un documento de seguridad que tiene un dispositivo de seguridad según una decimoquinta realización y una vista frontal ampliada del dispositivo de seguridad según la decimoquinta realización, respectivamente;

Las figuras 17A y 17B muestran, esquemáticamente, una vista frontal de un documento de seguridad que tiene un dispositivo de seguridad según una decimosexta realización y una vista frontal ampliada del dispositivo de seguridad según la decimosexta realización, respectivamente;

Las figuras 18A a 18C muestran, de forma esquemática, vistas frontales de dispositivos de seguridad según las realizaciones decimoséptima a decimonovena, respectivamente

Las figuras 19A y 19B muestran, de forma esquemática, un primer documento de seguridad que tiene un dispositivo de seguridad según una realización en vistas frontal y transversal respectivamente;

Las figuras 20A y 20B muestran, de forma esquemática, un segundo documento de seguridad que tiene un dispositivo de seguridad según una realización en vistas frontal y transversal respectivamente; y

Las figuras 21A a 21C muestran, de forma esquemática, un documento de seguridad que tiene un dispositivo de seguridad según una realización en vista frontal, y en primera y segunda vistas de sección transversal alternativas respectivamente.

Descripción detallada

Una primera realización de la invención se describirá ahora con referencia a las figuras 1 a 3.

La figura 1 muestra un artículo de seguridad, en este caso un documento de seguridad 100, que tiene un dispositivo de seguridad 1 que produce un efecto de cambio de color en una superficie. En las figuras 2A a 2D se muestra una vista en sección transversal del dispositivo de seguridad a lo largo de la línea A-A' en varias etapas durante la fabricación. La figura 2A muestra un sustrato 10 que tiene una estructura de relieve 20 formada en su superficie superior. La estructura de relieve comprende una serie de rebajes 21 regularmente espaciados, de perfil cuadrado, que están rebajados con respecto a una serie correspondiente de áreas de meseta 22 en la superficie del sustrato. Cada rebaje es alargado en el sentido de que tiene una longitud a lo largo de la superficie del sustrato que es mayor que su anchura o su profundidad. Cada rebaje es lineal y corre paralela a los otros rebajes. En conjunto, la serie de rebajes forma una estructura de relieve difractivo, en este caso una red de difracción, en la superficie del sustrato 10. El sustrato 10 puede estar formado por una resina curable a la luz ultravioleta. El material curable es preferentemente curable por radiación y puede comprender una resina que puede ser típicamente de uno de dos tipos, a saber:

a) Resinas de curado por radicales libres, que suelen ser resinas insaturadas o monómeros, prepolímeros, oligómeros, etc., que contienen insaturación de vinilo o acrilato, por ejemplo, y que se reticulan mediante el uso de un fotoiniciador activado por la fuente de radiación empleada, por ejemplo, la UV.

b) Resinas de curado catiónico, en las que la apertura del anillo (por ejemplo, los tipos de epoxi) se efectúa utilizando fotoiniciadores o catalizadores que generan entidades iónicas bajo la fuente de radiación empleada, por ejemplo, los rayos UV. La apertura del anillo va seguida de una reticulación intermolecular.

La radiación utilizada para efectuar el curado será típicamente la radiación UV, pero podría comprender radiación de haz de electrones, visible o incluso infrarroja o de mayor longitud de onda, dependiendo del material, su absorbencia y el proceso utilizado. Entre los ejemplos de materiales curables adecuados se encuentran las lacas de estampación transparentes de base acrílica curables por UV, o las basadas en otros compuestos como la nitrocelulosa. Una laca curable por UV adecuada es el producto UVF-203 de Kingfisher Ink Limited o el fotopolímero NOA61 disponible en Norland Products. Inc, Nueva Jersey.

Cuando se utiliza una resina curable por rayos UV, la resina se proporcionará típicamente sobre un sustrato portador, como poliéster-terftalato de polietileno (PET) o polipropileno orientado biaxialmente (BOPP), que soporta la resina curable durante la formación de la estructura de relieve.

Si está formada por una resina curable a la luz ultravioleta, la estructura de relieve 20 se formará típicamente en la superficie del sustrato 10 utilizando un proceso de curado en fundido, como se entiende en el técnica.

Alternativamente, los rebajes pueden formarse mediante un proceso de estampado en caliente en un sustrato termoplástico. Los ejemplos incluyen una capa termoplástica como el poliéster-terftalato de polietileno (PET), el polietileno, la poliamida, el policarbonato, el poli(cloruro de vinilo) (PVC), el poli(cloruro de vinilideno) (PVdC), el polimetilmetacrilato (PMMA), el naftalato de polietileno (PEN), el poliestireno o la polisulfona; o una capa de laca estampada, como una resina a base de PMMA.

Cada rebaje 21 tiene una profundidad D y una anchura W. Se considera que la profundidad D de un rebaje es la distancia perpendicular entre el suelo del rebaje y la superficie del sustrato que forma las zonas de meseta 22 entre los rebajes.

Se considera que la anchura de un rebaje es la menor distancia lateral a través del rebaje, que en este caso es una dirección perpendicular a su eje largo. Cada rebaje 21 tiene una relación de aspecto, definida como la profundidad del rebaje dividida por la anchura.

La figura 2B muestra el sustrato 10 en sección transversal tras la aplicación de una capa reflectora 30. La capa reflectora se ajusta completamente a la estructura de relieve 20 y está formada por un material reflectante, como cobre, aluminio, níquel, cromo o cualquier aleación de los mismos (por ejemplo, aleaciones de níquel-cromo). Para que la capa reflectora 30 sea conforme con la estructura de relieve 20, preferentemente las capas reflectoras se colocan mediante un proceso de conformación, como la deposición al vacío (abarcando la pulverización de electrones, la evaporación por navecilla resistiva o la evaporación por haz de electrones, por ejemplo), o mediante la deposición química de vapor. En esta realización, la capa reflectora es una capa de aluminio con un espesor de 5 a 30 nm.

La figura 2C muestra el sustrato en sección transversal tras la aplicación de una capa espaciadora óptica 40. La capa espaciadora óptica puede seleccionarse entre materiales dieléctricos adecuados bien conocidos en la técnica, y es preferentemente una capa espaciadora orgánica aplicada en forma líquida. Los sistemas de ejemplo incluirían resinas insaturadas o monómeros, prepolímeros, oligómeros, etc. que contienen insaturación de vinilo o acrilato, por ejemplo, y que se reticulan mediante el uso de un fotoiniciador activado por la fuente de radiación empleada, por ejemplo, la UV. La capa espaciadora óptica 40 se aplica a la superficie del sustrato mediante un proceso de recubrimiento en húmedo, como por ejemplo mediante un proceso de hilera ranurada o micrograbado, como se describirá con más detalle a continuación. El espesor de la capa espaciadora óptica estará típicamente en el intervalo de 100 a 400 nm La capa espaciadora óptica en esta realización tiene un índice de refracción de aproximadamente 1,5 y se aplica con un espesor de 170 nm. Al aplicar la capa espaciadora óptica 40 mediante un proceso de recubrimiento en húmedo, la capa espaciadora óptica 40 puede no ajustarse completamente a la estructura de relieve. Específicamente, se ha encontrado que dependiendo de la anchura de las áreas de meseta entre los rebajes, la capa espaciadora óptica se recibe en las áreas de meseta 22 con un espesor medio que puede ser menor, mayor o sustancialmente igual que el espesor con el que se aplica. En esta realización, la anchura de la zona de meseta es tal que se forma una cúpula de la capa espaciadora óptica en dichas zonas de meseta, es decir, un espesor t¹> 170 nm. Además de esto, la capa espaciadora óptica llena de manera ineficiente los rebajes 21, lo que da lugar a un menor espesor de la capa espaciadora óptica en el suelo de los rebajes 21, es decir, un espesor t²< 170 nm. El grado en que la capa espaciadora óptica recubierta en húmedo rellena de forma ineficiente los rebajes 21 y se recibe en las zonas de meseta, o la diferencia precisa entre t¹y t2, dependerá de una serie de factores, incluyendo el material utilizado para formar la capa reflectora, el material utilizado para formar la capa espaciadora óptica, las condiciones de procesamiento, y el tamaño y la forma de los rebajes y las zonas de meseta.

Como se describirá con más detalle a continuación, el tamaño de los rebajes puede utilizarse para controlar el espesor de la capa espaciadora óptica en los rebajes. Sin embargo, en esta realización, los rebajes son de un solo tamaño y cada uno tiene una anchura de 10 pm y una profundidad de 0,5 pm. La distancia entre cada rebaje, es decir, la anchura de las zonas de meseta, es de 10 pm, lo que da lugar a un paso de 20 pm. Cada rebaje es alargada y sustancialmente recta, con una longitud del orden de 1 mm. Cada rebaje tiene un perfil sustancialmente cuadrado.

La figura 2D muestra el sustrato en sección transversal tras la aplicación de una capa absorbente 50 sobre la capa espaciadora óptica 40. La capa absorbente se ajusta completamente a la capa espaciadora óptica 40 sobre la estructura de relieve 20 y está formada por un material parcialmente reflectante, como una capa de Cr, Ni o aleaciones como el cromo-Ni que tiene un espesor de 5 a 12 nm. Al igual que en el caso de la capa reflectora, para garantizar la conformidad con la capa espaciadora óptica 40, la capa absorbente 50 se aplica mediante un proceso de conformación, como la deposición al vacío, por ejemplo por pulverización.

En la realización anterior, el dispositivo de seguridad está destinado a ser visto desde el lado del sustrato recubierto con la capa reflectora 30, la capa espaciadora óptica 40 y la capa absorbente 50, por lo que se describen como aplicadas en este orden. Se apreciará, sin embargo, que el dispositivo de seguridad podría estar formado sobre una capa de sustrato transparente 10 y destinado a ser visto a través de la capa de sustrato. En tales casos, las capas se aplicarían en orden inverso, es decir, la capa absorbente 50, la capa espaciadora óptica 40 y luego la capa reflectora 30.

La capa reflectora 30, la capa separadora óptica 40 y la capa absorbente 50 forman conjuntamente una estructura de revestimiento con cambio de color en la superficie de la estructura en relieve. Una estructura de cambio de color presenta un color que depende de la distancia entre dos superficies reflectantes, en este caso las capas absorbente y reflectante, y del índice de refracción del material entre las superficies, en este caso la capa espaciadora óptica. Ambos influyen en la diferencia de recorrido óptico de la luz reflejada. Dado que la capa espaciadora óptica 40 tiene un índice de refracción constante, pero un espesor que difiere entre las zonas de meseta 22 y los suelos de los rebajes 21, la estructura de revestimiento con cambio de color mostrará un color en las zonas de meseta diferente al de las zonas de rebajes. El aspecto resultante del dispositivo de seguridad 1, visto en condiciones normales a una distancia de visualización típica, incluirá un efecto de cambio de color que, en cada ángulo de visualización, es la media de los colores exhibidos por las zonas de meseta y las zonas de rebaje, superponiéndose el efecto de cambio de color a un efecto difractivo generado por la forma de red difractiva de la estructura de relieve.

La figura 3 muestra, de forma esquemática, la aplicación de la capa espadadora óptica 40 a la estructura de relieve 20. Aquí, la superficie del sustrato se mueve a una velocidad constante a través de una hilera ranurada 140, que se extiende lateralmente a través de todo el dispositivo de seguridad, perpendicular a la dimensión de anchura de los rebajes. La hilera ranurada 140 aplica continuamente el recubrimiento húmedo del material de la capa espaciadora óptica a la estructura de relieve 20 a medida que el sustrato 10 se mueve en relación con la hilera ranurada 140 en una dirección paralela a la dimensión de anchura de los rebajes. Típicamente, el movimiento del sustrato 10 más allá de la hilera ranurada 140 se logrará proporcionando el sustrato en una banda alargada, y posicionando la hilera ranurada 140 sobre un rodillo (no mostrado) para transportar la banda.

Una segunda realización de la invención se describirá ahora con referencia a las figuras 4, 5A y 5B.

La figura 4 muestra un documento de seguridad 100 que tiene un dispositivo de seguridad 1 que produce un efecto de cambio de color en una superficie superpuesto a un efecto difractivo. El dispositivo de seguridad 1 es similar al de la primera realización, pero tiene una primera y una segunda regiones distintas 1a, 1b que producen diferentes efectos de cambio de color y diferentes efectos difractivos. En las figuras 5A y 5B se muestra una sección transversal del dispositivo de seguridad 1 a lo largo de la línea B-B', mostrando la transición de la primera a la segunda región, en dos etapas diferentes durante la fabricación.

La figura 5A muestra el sustrato 10 con una estructura en relieve 20 formada en su superficie superior. La estructura de relieve se proporciona tanto en la primera como en la segunda región 1a, 1b. De nuevo, la estructura de relieve en cada región comprende una serie de rebajes 21a, 21b, alargados y en forma de depresión, regularmente espaciados, de perfil cuadrado, que están rebajados con respecto a las correspondientes áreas de meseta 22a, 22b en la superficie del sustrato. La estructura de relieve en la primera región 1a tiene la misma estructura de repetición que la estructura de relieve en la primera realización. Es decir, cada rebaje tiene una anchura de 10 pm, una profundidad de 0,5 pm y una distancia al siguiente rebaje de 10 pm. La estructura de relieve de la segunda región tiene la misma profundidad, 0,5 pm, pero una anchura menor, de 8 pm. El resultado es que los rebajes 21a de la primera región 1a tienen una primera relación de aspecto menor que la segunda relación de aspecto de los rebajes 21b de la segunda región 1b.

La figura 5B muestra el sustrato 10 después de la aplicación de la capa reflectora 30, la capa espaciadora óptica 40 y la capa absorbente 50. La capa reflectora 30, la capa espaciadora óptica 40 y la capa absorbente 50 se aplican sobre la estructura de relieve como se ha descrito anteriormente con respecto a la primera realización. Sin embargo, como se ha mencionado anteriormente, se ha encontrado que la relación de aspecto de los rebajes afecta a la eficacia del llenado de los rebajes por la capa espaciadora óptica 40. Por lo tanto, como se muestra en las figuras 5B, la capa espaciadora óptica en las áreas de meseta 22a en la primera región 1a se recibe con un espesor mayor que aquel con el que se aplica, es decir, el espesor t¹, y llena ineficientemente los rebajes 21a, lo que resulta en un espesor menor de la capa espaciadora óptica en el piso de los rebajes 21a, es decir, el espesor t². Estos espesores serán los mismos que en la primera realización, siempre que se utilicen idénticas condiciones de procesamiento. En la segunda región 1b, las zonas de meseta 22b son más estrechas y, por tanto, reciben la capa espaciadora óptica con un espesor menor que en las primeras zonas de meseta, es decir, el espesor t3 es menor que t¹, y, debido a un llenado ineficiente, se recibe en los rebajes 21b con un espesor t4 que es menor que el espesor en los rebajes 21a de la primera región 1a, es decir, t². En general, la primera región tiene un mayor espesor medio de la capa espaciadora óptica que la segunda región.

La estructura de revestimiento de cambio de color, formada por la capa reflectora 30, la capa óptica espaciadora 40 y la capa absorbente 50, tiene por tanto un espesor medio menor en las primeras zonas de meseta 22a en comparación con las segundas zonas de meseta22b, y también difiere en espesor en los rebajes 21a, 21b. Para la primera región 1a, en cualquier ángulo de visualización, el efecto de cambio de color será un promedio del color exhibido por la estructura de revestimiento de cambio de color en las primeras áreas de meseta 22a y el color exhibido por la estructura de revestimiento de cambio de color en los primeros rebajes 21a. Para la segunda región 1b, en cualquier ángulo de visualización, el efecto de cambio de color será un promedio del color exhibido por la estructura de revestimiento de cambio de color en las segundas áreas de meseta 22b y el color exhibido por la estructura de revestimiento de cambio de color en los segundos rebajes 21b. Por lo tanto, el color de la primera región 1a aparecerá como la combinación del efecto de cambio de color de la primera región 1a y el efecto difractivo de la estructura de relieve en dicha región, mientras que la segunda región 1b aparecerá como la combinación del efecto de cambio de color de la segunda región y el efecto difractivo de la estructura de relieve en dicha región. Debido al diferente espesor de la estructura de revestimiento de cambio de color en los rebajes de la primera y segunda regiones 1a, 1b, y debido a la diferente estructura de red, el color general de la primera y segunda regiones será diferente.

La figura 6A muestra una tercera realización. En la tercera realización, el dispositivo de seguridad 1 está provisto de una estructura de relieve 20 en las regiones primera y segunda 1a, 1b. La estructura de relieve en la primera región 1a es idéntica a la estructura de relieve en la primera región de la segunda realización. La estructura de relieve de la segunda región 1b comprende una serie de rebajes espaciados regularmente, de perfil cuadrado, alargados y en forma de depresión, que son más estrechos aún que los de la segunda región de la segunda realización. En concreto, los rebajes 21b de la segunda región tienen una profundidad de 0,5 pm y una anchura de 1,5 pm, con una distancia entre rebajes adyacentes de 1,5 pm. Como es evidente en la figura 6B, que muestra el sustrato 10 después de la aplicación de la capa reflectora 30, la capa espadadora óptica 40 y la capa absorbente 50, la relación de aspecto de los rebajes 21b de la segunda región 1b es ahora tan alta que el espesor de la capa espaciadora óptica 40 del suelo de los rebajes 21b es sustancialmente cero. Es decir, el espesor de la capa espaciadora óptica 40 del suelo de los rebajes 21b es ahora tal que la diferencia de camino óptico producida por la estructura de revestimiento de cambio de color genera interferencia en longitudes de onda cortas fuera del espectro visible, es decir, t4 es mucho menor que t¹a t3, que en las realizaciones anteriores producen interferencia dentro del espectro visible. En este caso, la anchura de las zonas de meseta es tal que las zonas de meseta reciben un revestimiento de material de cambio de color que tiene un espesor medio inferior al espesor con el que se aplica.

La estructura de revestimiento con cambio de color en los rebajes 21b de la segunda región 1b parece acromática en la reflexión, es decir, no presenta ningún cambio de color visible. En consecuencia, la segunda región tendrá un aspecto dictado por el efecto difractivo de la estructura de relieve de la segunda región y la estructura de revestimiento de cambio de color en las zonas de meseta 22b de la segunda región, en combinación con el aspecto acromático de los rebajes 21b de la segunda región. Por lo tanto, la segunda región tendrá un color diferente al de la primera región.

Una cuarta realización se describirá ahora con respecto a las figuras 7 y 8.

La figura 7 muestra un documento de seguridad 100 que tiene un dispositivo de seguridad 1 que produce un efecto de cambio de color en una superficie. El dispositivo de seguridad 1 es similar al de la primera realización, pero tiene la estructura de relieve 20 provista sólo en una primera región parcial 1a del dispositivo de seguridad, y está provisto adicionalmente de una región neutra 1' en el resto del dispositivo de seguridad. En esta realización, la región neutra 1' define un signo en forma de estrella en el dispositivo de seguridad, con la primera región 1a proporcionando un fondo a este signo.

La figura 8 muestra el dispositivo de seguridad 1 de la cuarta realización en sección transversal esquemática a lo largo de la línea C-C'. La primera región 1a está provista de una estructura de relieve cuya repetición es idéntica a la de la primera realización, que comprende una serie de rebajes 21a y zonas de meseta 22a. La región neutra 1' está prevista como una zona del dispositivo de seguridad en la que la superficie del sustrato 10 no tiene rebajes, es decir, sin ninguna estructura de relieve. Esta zona del sustrato define el signo en forma de estrella mencionado anteriormente. La capa reflectora 30, la capa espaciadora óptica 40 y la capa absorbente 50 se aplican a la superficie del sustrato, tanto en la primera región 1a como en la región neutra 1', como se ha descrito anteriormente. La capa espaciadora óptica 40 se recibe en las zonas de meseta 22a de la primera región 1a que tienen un espesor t¹y se recibe en los rebajes 21a de la primera región 1a que tienen un espesor menor, t², debido al relleno ineficiente. La capa espaciadora óptica se recibe sobre el sustrato 10 en la región neutra 1' teniendo sustancialmente el espesor con el que se aplica.

Cuando el dispositivo de seguridad 1 de la cuarta realización se ve en reflexión, la primera región 1a, que comprende la estructura de relieve 20, aparecerá con un color que es una combinación del efecto de difracción y del efecto de cambio de color, siendo el efecto de cambio de color un promedio de los colores exhibidos por la estructura de revestimiento de cambio de color en los rebajes 21a y en las áreas de meseta 22a, que, como se ha descrito anteriormente, tienen diferentes espesores y por lo tanto exhiben diferentes colores. La región neutra 1', sin embargo, tendrá un color influenciado únicamente por la estructura de revestimiento de cambio de color en la región sin estructura de relieve del sustrato 10, es decir, una estructura de revestimiento de cambio de color con un espesor sustancialmente constante. La región neutra tampoco mostrará ningún efecto difractivo, ya que no hay estructura de relieve. Por lo tanto, la región neutra 1' mostrará un color diferente al de la primera región 1a, haciendo así visible el signo en forma de estrella en el dispositivo de seguridad.

Una quinta realización se describirá ahora con respecto a la figura 9.

El documento de seguridad 100 está provisto de un dispositivo de seguridad 1 que tiene dieciocho regiones diferentes 1 a-1 r.

Un primer subconjunto de las regiones 1a, 1c, 1e, 1g, 1i, 1k, 1m, 1o, 1q se proporciona en orden a través de toda la altura del documento de seguridad. Cada región de este primer subconjunto está provista de una estructura de relieve formada por rebajes que tienen cada uno una anchura de 10 pm, una profundidad de 0,5 pm y una distancia entre cada rebaje de 10 pm, es decir, que tienen las dimensiones de los rebajes de la primera región en la segunda realización. La primera región, 1a está provista de los rebajes alargados en forma de artesa 21a que se extienden en un ángulo de aproximadamente 45° con respecto al eje largo del documento de seguridad. Es decir, que la primera región está provista de la estructura de relieve o estructura de red en una primera orientación en la superficie del documento de seguridad. La tercera región 1c, que está provista de forma adyacente a la primera región 1a, tiene sus rebajes alargados en forma de artesa 21c que se extienden en un ángulo de aproximadamente 34° con respecto al eje largo del billete, o desplazados angularmente en sentido horario con respecto a la primera región 1a en aproximadamente 11°, es decir, en una segunda orientación. La quinta región 1e, que es adyacente a la tercera región 1e, tiene sus rebajes alargados en forma de artesa 21e que se extienden en un ángulo de aproximadamente 23° con respecto al eje largo del billete, o desplazados angularmente con respecto a la tercera región en aproximadamente 11°. Esto continúa a través de las regiones séptima 1g, novena 1i, undécima 1k, decimotercera 1m, decimoquinta 1o y decimoséptima 1 q, con cada región que tiene rebajes alargados en forma de artesa que están angularmente desplazados con respecto a la región anterior en aproximadamente 11° en dirección a las agujas del reloj.

El segundo subconjunto de regiones 1b, 1d, 1f, 1h, 1j, 1l, 1n, 1p, 1r se proporciona en orden a lo largo de toda la altura del documento de seguridad en paralelo y adyacente al primer subconjunto de regiones. Cada región de este segundo subconjunto está provista de una estructura de relieve formada por rebajes que tienen cada uno una anchura de 8 pm, una profundidad de 0,5 pm y una distancia entre cada rebaje de 8 pm, es decir, que tienen las dimensiones de los rebajes de la segunda región en la segunda realización. La segunda región 1b está provista de escotaduras alargadas en forma de artesa 21b que se extienden en un ángulo de aproximadamente 135° con respecto al eje largo del documento de seguridad, o que reflejan la orientación de las escotaduras de la primera región. La cuarta región 1d, adyacente a la segunda región 1b, tiene sus escotaduras alargadas en forma de artesa 21d que se extienden en un ángulo de aproximadamente 146° con respecto al eje longitudinal del billete, o están desplazadas angularmente en sentido contrario a las agujas del reloj con respecto a la segunda región 1b en aproximadamente 11° y reflejan la orientación de las escotaduras de la tercera región 1c. Esto continúa a través de las regiones sexta 1f, octava 1h, décima 1j, duodécima 1l, decimocuarta 1n, decimosexta 1p y decimoctava 1r, teniendo cada región rebajes alargados en forma de artesa que están angularmente desplazados con respecto a la región anterior en aproximadamente 11° en dirección contraria a las agujas del reloj.

Mientras que el efecto de cambio de color exhibido por el primer subconjunto de regiones 1a, 1c, 1e, 1g, 1i, 1k, 1m, 1o, 1q será sustancialmente el mismo en todos los ángulos, cuando el dispositivo de seguridad 1 es visto en reflexión , cada una de las regiones del primer subconjunto se reproducirá en una dirección de inclinación diferente debido al desplazamiento angular de las regiones y a la forma en que el efecto difractivo producido por la estructura de relieve depende del ángulo acimutal de la red de difracción, así como del ángulo de inclinación del dispositivo de seguridad 1. Del mismo modo, para el segundo subconjunto de regiones 1b, 1d, 1f, 1h, 1j, 1l, 1n, 1p, 1r, el efecto de cambio de color exhibido será sustancialmente el mismo en todos los ángulos, pero cuando el dispositivo de seguridad 1 se ve en reflexión y se inclina en cualquier dirección, cada uno de los segundos subconjuntos de regiones se reproducirá en una dirección de inclinación diferente, debido también al desplazamiento angular de las regiones y al modo en que el efecto difractivo producido por la estructura de relieve depende del ángulo acimutal de la red de difracción y del ángulo de inclinación del dispositivo de seguridad 1. Además, los subconjuntos primero y segundo aparecerán diferentes entre sí debido al diferente espesor de la estructura de revestimiento de cambio de color en sus respectivos rebajes y a los diferentes efectos difractivos producidos por los respectivos perfiles de las redes de difracción.

Una sexta realización se describirá ahora con respecto a las figuras 10 y 11.

El documento de seguridad 100 está provisto de un dispositivo de seguridad 1 que tiene una estructura de relieve en su superficie. La estructura de relieve 20 comprende una serie de rebajes 21a, 21b, 21c, alargados, de perfil cuadrado y regularmente espaciados, que están rebajados con respecto a una serie correspondiente de zonas de meseta 22a, 22b, 22c en la superficie del sustrato 10. En esta realización, el paso de los rebajes disminuye gradualmente de un lado del dispositivo de seguridad al otro. En la figura 11 se muestran tres rebajes en sección transversal a lo largo de la línea D-D'. El primer rebaje 21a tiene una profundidad de 0,7 pm y una anchura de 10 pm, mientras que la primera zona de meseta 22a adyacente al primer rebaje tiene una anchura de 10 pm. La segunda rebaje 21 b, adyacente a la primera zona de meseta 22a, tiene una profundidad de 0,7 pm y una anchura de 9,99 pm. La segunda zona de meseta 22b, adyacente al segundo rebaje, tiene una anchura de 9,99 pm. La tercera rebaje 21c es adyacente a la segunda zona de meseta 22b y tiene una profundidad de 0,7 pm y una anchura de 9,98 pm. La tercera zona de meseta 22c, adyacente al tercer rebaje, tiene una anchura de 9,98 pm.

Como se ha descrito anteriormente, las diferentes relaciones de aspecto de estos rebajes 21 hacen que la capa espaciadora óptica 40 se reciba en los rebajes con diferentes espesores, proporcionando así la estructura final de revestimiento de cambio de color con un espesor gradualmente decreciente a través de los rebajes del dispositivo de seguridad 1. El revestimiento de cambio de color en las zonas de meseta también variará por el mecanismo descrito anteriormente. Cuando el dispositivo de seguridad se ve en reflexión, los espesores medios gradualmente cambiantes de la estructura de revestimiento de cambio de color en los rebajes de la estructura de relieve 20 y en las zonas de meseta proporcionarán al dispositivo de seguridad un efecto de cambio de color que aparece como un color gradualmente variable a través del dispositivo de seguridad. Este cambio de color se mostrará simultáneamente con un efecto de difracción producido por la estructura de red, como se ha indicado anteriormente.

En la figura 12 se muestra una séptima realización. En esta realización, el dispositivo de seguridad 1 tiene dos mitades distintas 2, 3. La primera mitad 2 está formada sustancialmente como se describe con respecto a la sexta realización. Es decir, comprende una serie de rebajes regularmente espaciados, de perfil cuadrado, alargados y en forma de artesa, que disminuyen gradualmente su paso desde un primer lado del dispositivo de seguridad hasta el segundo lado opuesto al primero. La segunda mitad 3 comprende la misma estructura de relieve de rebajes espaciados regularmente, de perfil cuadrado, alargados y en forma de depresión, que disminuyen gradualmente en el paso a través del dispositivo 1, pero el paso disminuye desde el segundo lado del dispositivo de seguridad hacia el primero, de modo que la segunda mitad parece invertida en su orientación con respecto a la primera mitad 2.

Cuando este dispositivo de seguridad se ve reflejado e inclinado, el cambio de color parecerá progresar en direcciones opuestas a través del dispositivo de seguridad en la primera y segunda mitades 2, 3.

En las realizaciones octava a decimotercera se describirán ahora con respecto a las figuras 13A a 13F.

En las realizaciones precedentes, la estructura de relieve se ha mostrado y descrito como un conjunto regular de rebajes paralelos, lineales, de perfil cuadrado, alargados y con forma de depresión. Sin embargo, se pueden utilizar diseños de estructura de relieve más complejos según se desee.

La figura 13A muestra un dispositivo de seguridad 101a en el que la estructura de relieve está compuesta por una serie de rebajes curvilíneos, específicamente anulares, dispuestos concéntricamente para formar un círculo. En esta realización, cada uno de los rebajes tiene la misma profundidad, anchura y paso, y por lo tanto tiene la misma relación de aspecto, lo que resulta en el mismo espesor de la estructura de revestimiento de cambio de color que está presente en los rebajes, dando al dispositivo de seguridad una apariencia de un solo color.

La figura 13B muestra un dispositivo de seguridad 101b en el que la estructura de relieve está compuesta por una serie de rebajes curvilíneos dispuestos concéntricamente para formar un círculo, pero en el que el paso, y por tanto la relación de aspecto, de los rebajes varía a lo largo del dispositivo de seguridad. Cuando se ve en reflexión, el dispositivo de seguridad mostrará un efecto de cambio de color que varía a través del dispositivo de seguridad en correspondencia con el paso variable de los rebajes (debido al efecto que esto tiene en el espesor de la estructura de revestimiento que cambia de color).

La figura 13C muestra un dispositivo de seguridad 101c en el que la estructura de relieve está formada por una serie de rebajes concéntricos que describen una forma de estrella. En esta realización, los rebajes tienen cada uno la misma profundidad, anchura y paso, y por lo tanto tienen la misma relación de aspecto, lo que da como resultado que el mismo espesor de la estructura de revestimiento de cambio de color esté presente en los rebajes, dando al dispositivo de seguridad una apariencia de un solo color. La figura 13D muestra un dispositivo de seguridad 101d con la misma disposición de rebajes que en la realización de la figura 13C, pero en el que el paso, y por tanto la relación de aspecto, de los rebajes varía a lo largo del dispositivo de seguridad. De nuevo, el dispositivo de seguridad mostrará un efecto de cambio de color que varía a lo largo del dispositivo de seguridad en correspondencia con el paso variable de los rebajes (debido al efecto que esto tiene en el espesor de la estructura de revestimiento de cambio de color).

Las figuras 13E y 13F muestran otros dispositivos de seguridad en los que los rebajes describen un polígono irregular, mostrando el dispositivo de seguridad 101e de la figura 13E los rebajes con paso constante y el dispositivo de seguridad 101f de la figura 13F los rebajes con paso variable a lo largo del dispositivo de seguridad. Una vez más, estos mostrarán un efecto de cambio de color único y un efecto de cambio de color variable a través de sus respectivos dispositivos de seguridad.

En las realizaciones mostradas en 13A a 13F, los rebajes pueden producir adicionalmente un efecto difractivo, dependiendo de su escala, que será visible simultáneamente con el efecto de cambio de color y contribuirá a la apariencia final del color del dispositivo.

Una decimocuarta realización se describirá ahora con referencia a las figuras 14A, 14B y 15.

La figura 14A muestra un documento de seguridad 100 que tiene un dispositivo de seguridad 1 (mostrado ampliado en la figura 14B) que produce un efecto de cambio de color en una superficie. En esta realización, en lugar de estar provisto de una estructura de relieve que es una estructura de red formada por rebajes alargados de perfil cuadrado, el dispositivo de seguridad comprende un sustrato provisto de una estructura de relieve formada como una matriz de rebajes cilíndricos en la superficie del sustrato 10. En este caso, los rebajes cilíndricos están dispuestos de acuerdo con una estructura de rejilla, en particular, los rebajes están dispuestos de acuerdo con una estructura de retícula regular y repetitiva en la superficie del sustrato; sin embargo, puede utilizarse cualquier disposición regular o irregular.

El dispositivo de seguridad se muestra en la figura 15 en sección transversal a lo largo de la línea E-E'. La estructura de relieve en la superficie 10 está formada como una serie de rebajes 121 rebajados con respecto a una zona de meseta circundante 122. La estructura de revestimiento de cambio de color que comprende la capa reflectora 30, la capa óptica espaciadora 40 y la capa absorbente 50 se aplica de la misma manera que en las realizaciones precedentes, por ejemplo, mediante una hilera ranurada. Los rebajes cilíndricos en la superficie del sustrato presentan el mismo relleno ineficiente de la capa espaciadora óptica 40 que en las realizaciones anteriores que comprenden rebajes alargados de perfil cuadrado. Por consiguiente, cuando el dispositivo de seguridad completo se ve en reflexión, cada rebaje cilíndrico mostrará un color que depende de su relación de aspecto debido a la forma en que esto afecta al espesor de la capa espaciadora óptica recibida en el mismo. La zona de meseta 122 del dispositivo de seguridad mostrará un color diferente al de los rebajes, ya que la capa espaciadora óptica se recibe en la zona de meseta que tiene un mayor espesor. La apariencia resultante del dispositivo de seguridad será un promedio de los colores exhibidos por los rebajes 121 y las áreas de meseta 122. Mientras que en el presente ejemplo, los rebajes de un mismo tamaño y forma se disponen de forma homogénea en la superficie del sustrato para producir un dispositivo de seguridad que aparezca como un solo color, se apreciará que pueden utilizarse rebajes de diferente relación de aspecto, y que pueden disponerse de cualquier forma regular o irregular, según se desee, para dotar al dispositivo de seguridad de una apariencia más compleja.

Una decimoquinta realización se describirá ahora con referencia a las figuras 16A y 16B.

La figura 16A muestra un documento de seguridad 100 que tiene un dispositivo de seguridad 1 (mostrado ampliado en la figura 16B) que produce un efecto de cambio de color en una superficie. En esta realización, el dispositivo de seguridad comprende de nuevo un sustrato provisto de una estructura de relieve formada como un conjunto de rebajes cilíndricos en la superficie del sustrato 10. En esta realización, el dispositivo comprende una primera y una segunda regiones 1a, 1b. En la primera región 1a, una matriz de rebajes cilíndricos 121a está provista de la misma estructura de retícula de repetición regular que en la decimocuarta realización, mientras que en la segunda región 1b, una matriz de rebajes cilíndricos 121b está provista de una estructura de retícula de repetición regular que es diferente de la de la primera región. La estructura de retícula de repetición en la segunda región 1b aumenta la proporción de la superficie de la segunda región que está constituida por superficie de meseta 122b, en comparación con la proporción de la superficie de la primera región 1a constituida por superficie de meseta 122a. Con una distancia mínima entre los rebajes de la primera región 1a de aproximadamente 25 pm, las zonas de meseta 122a y 122b tendrán una estructura de revestimiento con cambio de color de un espesor sustancialmente igual, y cada rebaje cilíndrica 121a, 121b tendrá un espesor sustancialmente igual de la estructura de revestimiento con cambio de color (que es menor que en las zonas de meseta 122a, 122b). Por lo tanto, la primera y la segunda región tendrán un aspecto diferente de cambio de color. El aspecto diferente de cambio de color se debe a que el aspecto de la primera región dependerá de la media ponderada del efecto de cambio de color mostrado por la zona de meseta 122a y los rebajes cilíndricos 121a, mientras que el aspecto de la segunda región dependerá de la media ponderada del efecto de cambio de color mostrado por la zona de meseta 122b y los rebajes cilíndricos 121b, siendo estas medias ponderadas diferentes debido a la diferente proporción de zonas de meseta respecto a los rebajes entre las dos regiones.

La decimosexta realización se describirá ahora con referencia a las figuras 17A y 17B.

La figura 17A muestra un documento de seguridad 100 que tiene un dispositivo de seguridad 1 (mostrado ampliado en la figura 17B) que produce un efecto de cambio de color en una superficie. En esta realización, la estructura de relieve se proporciona en dos regiones distintas 1a, 1b. En la primera región 1a, la estructura de relieve comprende un conjunto de rebajes cilíndricos 121a en la superficie del sustrato. En este caso, las cavidades cilíndricas están dispuestas en la misma estructura reticular regular y repetitiva que en la decimocuarta realización. En la segunda región 1b, la estructura de relieve comprende un conjunto de rebajes cuboidales 121b en la superficie del sustrato. Los rebajes cuboidales de la segunda región están dispuestos en la misma estructura de retícula regular y repetitiva que en la primera región. La forma diferente (es decir, la forma) de los rebajes de la primera y la segunda región 1a, 1b hace que reciban la estructura de revestimiento de cambio de color con un espesor medio diferente. Por lo tanto, los rebajes cilíndricos 121a mostrarán un efecto de cambio de color diferente al efecto de cambio de color mostrado por los rebajes cuboidales, con lo que el aspecto general de la primera y la segunda región será diferente.

Las realizaciones anteriores demuestran cómo el espaciado y la forma de los rebajes y la anchura de las áreas de meseta pueden utilizarse para controlar el aspecto general de una región. Se apreciará que las áreas de meseta de diferente anchura, y los diferentes espaciamientos y las diferentes formas de los rebajes pueden utilizarse por separado o en combinación. Además, el espaciado y/o la forma pueden configurarse para variar, preferentemente de forma gradual, a lo largo de una región. Por ejemplo, los rebajes cilíndricos pueden transformarse en rebajes cuboidales a lo largo del dispositivo y/o el espaciado de los rebajes puede aumentar o disminuir gradualmente a lo largo del dispositivo para proporcionar una apariencia más compleja del dispositivo final.

En las realizaciones decimoséptima a decimonovena se describirán ahora con respecto a las figuras 18A a 18C. La figura 18A muestra una porción ampliada de un dispositivo de seguridad 1 en vista en planta en la que grandes regiones de color azul, verde y rojo son visibles para un observador. En la superficie del dispositivo hay una serie de regiones 201a, 202a, 203a. Cada región comprende una estructura en relieve recubierta con una estructura de cambio de color de acuerdo con las enseñanzas anteriores. Un primer subconjunto de las regiones 201a está configurado de manera que el aspecto general de cada región, cuando se ve con luz reflejada cerca de la normal, es azul. Esto se consigue típicamente configurando los rebajes para que reciban recubrimientos finos de estructura de cambio de color, que producen una interferencia constructiva alrededor de 460 nm cuando se ve cerca de la normal, y proporcionando la estructura de relieve con una baja proporción de áreas de meseta de tal manera que este cambio de color azul domina el cambio de color medio ponderado a través de las regiones. Estas primeras regiones 201a proporcionan un canal de color azul 201 en una imagen a todo color. Un segundo subconjunto de las regiones 202a está configurado de tal manera que el aspecto general de cada región cuando se ve con luz reflejada cerca de la normal es verde. Esto se consigue normalmente configurando los rebajes para que reciban un revestimiento más grueso que el de las primeras regiones 201a de la estructura de cambio de color, de manera que produzcan una interferencia constructiva en torno a los 540 nm, cuando se ven cerca de la normal, con una estructura de relieve que tenga una baja proporción de áreas de meseta para conseguir una media ponderada adecuada. Estas segundas regiones 202a proporcionan un canal de color verde 202 en una imagen a todo color. Por último, un tercer subconjunto de las regiones 203a está configurado de manera que el aspecto general de cada región cuando se ve con luz reflejada cerca de la normal es rojo. Esto puede conseguirse utilizando rebajes configurados para recibir un revestimiento relativamente grueso de estructura de cambio de color, es decir, uno que produzca una interferencia constructiva alrededor de 700 nm cuando se vea cerca de la normal, o proporcionando el tercer subconjunto de las regiones 203a como regiones neutras que reciben un revestimiento de estructura de cambio de color que produce una interferencia constructiva alrededor de 700 nm cuando se ve cerca de la normal. Estas terceras regiones proporcionan un canal de color rojo 203 en una imagen a todo color. En la figura 17A, las regiones 201a, 202a y 203a se muestran formando regiones azules, verdes y rojas separadas; sin embargo, se apreciará que las regiones 201a, 202a y 203a pueden proporcionarse de acuerdo con diseños más complejos, por ejemplo, con cada región o un grupo de regiones correspondientes a un píxel en una imagen a todo color.

La figura 18B muestra una porción ampliada de un dispositivo de seguridad 1 en vista en planta. El dispositivo de seguridad es sustancialmente el mismo que el de la figura 18A, pero está provisto de una serie de regiones 201a' que presentan un efecto de cambio de color reducido. Esto puede conseguirse utilizando una estructura de relieve que reciba la estructura de revestimiento de cambio de color con un espesor muy pequeño, es decir, que genere interferencias a longitudes de onda cortas fuera del espectro visible, como en la realización de la figura 6, descrita anteriormente, y que, por lo tanto, presente un aspecto amortiguado o metálico. Alternativamente, se puede proporcionar una región de cambio de color reducido proporcionando la estructura de relieve como una estructura de ojo de polilla. En la realización de la figura 18B, un píxel de una imagen corresponde a nueve del primer subconjunto de regiones 201a. La figura 18B muestra una región azul de una imagen en la que hay una región de cambio de color reducido 201a' por cada ocho del primer subconjunto de regiones 201a, lo que da lugar a un aspecto general azul más apagado u oscuro en la región correspondiente del dispositivo. El uso de las regiones de cambio de color reducido 201a', especialmente cuando producen una apariencia metálica, puede utilizarse para introducir niveles de gris en una imagen a todo color.

La figura 18C muestra una porción ampliada de un dispositivo de seguridad 1 en vista en planta. El dispositivo de seguridad es sustancialmente el mismo que el de la figura 18B, pero en la región azul de la imagen está provisto de cinco regiones reducidas de cambio de color 201a' por cada cuatro el primer subconjunto de regiones 201a, generando así un azul aún más oscuro que en el dispositivo de seguridad de la figura 18B.

Se apreciará que pueden producirse imágenes complejas configurando la disposición de las diversas regiones que presentan efectos de desplazamiento de color azul, verde, rojo y reducido. Por ejemplo, un píxel amarillo puede proporcionarse mediante la disposición conjunta de varias regiones verdes y rojas, opcionalmente con una o más regiones de cambio de color reducido. De este modo, las imágenes a todo color pueden proporcionarse con sólo tres o cuatro diseños de estructura de relieve diferentes distribuidos adecuadamente en una matriz bidimensional. Como alternativa, pueden proporcionarse regiones correspondientes a los píxeles de una imagen final, teniendo cada región una estructura de relieve configurada individualmente para producir el efecto de cambio de color deseado; sin embargo, en este caso, se necesitarían muchos diseños diferentes de estructuras de relieve para formar cualquier imagen a todo color.

Ejemplos de documentos de seguridad que incorporan dispositivos de seguridad según las realizaciones anteriores se describirán ahora con respecto a las Figuras 19a a 21C.

Las figuras 19A y 19B muestran un documento de seguridad ejemplar 100, en este caso un billete de banco, en vista en planta y en sección transversal a lo largo de la línea F-F'. En este caso, el billete 100 es un billete de polímero, que comprende un sustrato interno de polímero transparente 101 que está recubierto por cada lado con capas opacificantes 104a y 104b de manera convencional. En algunos casos, las capas opacificantes pueden estar dispuestas en una sola cara del sustrato 101. La capa opacificante 104a se omite en una región del documento en un lado para definir una media ventana 102, que aquí tiene una forma cuadrada. Dentro de la región de la ventana 102 se encuentra un dispositivo de seguridad 1 de acuerdo con cualquiera de las realizaciones explicadas anteriormente. El dispositivo de seguridad 1 puede estar formado integralmente en el billete 100 con la estructura de relieve formada directamente en la superficie del sustrato transparente 101. Alternativamente, el dispositivo de seguridad 1 puede haberse formado por separado como un artículo de seguridad, como una banda de transferencia, un parche o una etiqueta. En este caso, el dispositivo de seguridad 1 puede fijarse al sustrato transparente 101 dentro de la región de la ventana 102 por medio de un adhesivo transparente. La aplicación puede realizarse mediante un procedimiento de transferencia en caliente o en frío, por ejemplo, mediante estampación en caliente. Cabe señalar que podría lograrse una construcción similar utilizando un billete compuesto de papel/plástico en el que las capas opacificantes 104a y 104b se sustituyan por capas de papel laminadas (con o sin adhesivo) a una capa interna de polímero transparente 101. Las capas de papel pueden omitirse en la región de la ventana desde el principio, o el papel podría eliminarse localmente después de la laminación. En otras construcciones, el orden de las capas puede invertirse con una capa de papel (con ventana) en el interior y capas de polímero transparente en el exterior.

Las figuras 20A y 20B muestran otro documento de seguridad ejemplar, en este caso un billete 100, en vista en planta y en sección transversal a lo largo de la línea G-G' respectivamente. El billete 100 es de construcción convencional y tiene un sustrato 111 formado, por ejemplo, por papel u otro material relativamente opaco o translúcido. Una región de ventana completa 112 está formada como una abertura a través del sustrato 111. El dispositivo de seguridad 1 se aplica como un parche que se superpone a los bordes de la ventana 112 utilizando un adhesivo transparente para unir los bordes del artículo de seguridad al sustrato del documento 111. Una vez más, la aplicación del dispositivo de seguridad y del documento puede realizarse mediante diversos procedimientos, incluido el estampado en caliente.

Las figuras 21A a 21C muestran otro ejemplo de documento de seguridad 100, de nuevo un billete de banco, al que se le ha aplicado un artículo de seguridad 121 en forma de hilo o tira de seguridad. Cuatro dispositivos de seguridad 1 se revelan a través de ventanas 122, dispuestas en una línea en el documento. En las figuras 21B y 21C se muestran dos construcciones alternativas del documento en sección transversal. La figura 21B representa el hilo o tira de seguridad como cuatro dispositivos de seguridad separados aplicados individualmente a la superficie del sustrato transparente 103 en las respectivas ventanas 122. Alternativamente, el hilo o tira de seguridad puede formarse como un único dispositivo y aplicarse a la superficie del sustrato transparente antes de la aplicación de la capa opacificante o, en el caso de los billetes de papel, incorporarse a la estructura del sustrato durante el proceso de fabricación del papel mediante técnicas bien conocidas. Para formar las ventanas 122 en un billete de papel, el papel puede eliminarse localmente tras la finalización del proceso de fabricación del papel, por ejemplo, por abrasión, dejando regiones opacificantes entre las ventanas. Alternativamente, el proceso de fabricación del papel puede diseñarse de manera que se omita el papel en las regiones de las ventanas deseadas. La figura 21C muestra una disposición alternativa en la que se forman cuatro dispositivos de seguridad 1 en la superficie del sustrato transparente 103 y se aplican capas opacificantes para dejar visibles los dispositivos de seguridad en las regiones de ventana 122.

En los ejemplos anteriores descritos con respecto a las figuras 19A a 21C, el dispositivo de seguridad se proporciona en ventanas o medias ventanas de un documento de seguridad. Sin embargo, se apreciará que, dado que el dispositivo va a ser visto principalmente con luz reflejada, podría aplicarse alternativamente a un sustrato opaco, como un sustrato de papel o un opacificador en un billete de polímero. En este caso, se aplicaría de manera convencional como una franja, un parche o una etiqueta de transferencia con una aplicación lograda como se ha descrito anteriormente.

Los dispositivos de seguridad descritos anteriormente podrían aplicarse o formarse directamente en otros tipos de documentos de seguridad, incluyendo tarjetas de identidad, permisos de conducir, tarjetas bancarias y otros documentos de valor.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un procedimiento de producción de un dispositivo de seguridad (1), que comprende:

proporcionar un sustrato (10) con una estructura de relieve (20) en su superficie o sobre la misma, estando la estructura de relieve en una primera región del sustrato, teniendo la estructura de relieve en la primera región un primer rebaje o una pluralidad de primeros rebajes (21) en la superficie del sustrato o sobre la misma, estando el primer rebaje o rebajes rebajados con respecto a una o más zonas de meseta (22) correspondientes de la primera región en la superficie del sustrato o sobre la misma; y

aplicar un revestimiento de una estructura de cambio de color (30,40,50) a la estructura de relieve, de manera que el revestimiento de la estructura de cambio de color se reciba en el primer rebaje o rebajes de la primera región y en la una o más primeras zonas de meseta y caracterizado porque un espesor (t) del revestimiento de la estructura de cambio de color en el primer rebaje o rebajes es mayor o menor que un espesor del revestimiento de la estructura de cambio de color en la una o más primeras zonas de meseta.

2. Un procedimiento según la reivindicación 1, en el que, al menos según un ángulo de visualización, el revestimiento de la estructura de cambio de color en el primer rebaje o rebajes presenta un primer color de rebaje y el revestimiento de la estructura de cambio de color en la una o más primeras zonas de meseta presenta un primer color de meseta diferente del primer color de rebaje.

3. Un procedimiento según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, que comprende proporcionar al sustrato adicionalmente una o más regiones neutras en o sobre su superficie, no teniendo la una o más regiones neutras sustancialmente ninguna estructura de relieve, y que comprende además aplicar el recubrimiento de la estructura de cambio de color adicionalmente a la una o más regiones neutras del sustrato, en el que preferentemente un espesor del recubrimiento de la estructura de cambio de color en el primer rebaje o rebajes es menor que un espesor del recubrimiento de la estructura de cambio de color en la una o más regiones neutras.

4. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la estructura de relieve se proporciona adicionalmente en una segunda región del sustrato, teniendo la estructura de relieve en la segunda región un segundo rebaje o una pluralidad de segundos rebajes en o sobre la superficie del sustrato, estando el segundo rebaje o rebajes rebajados con respecto a una o más segundas zonas de meseta correspondientes de la segunda región en o sobre la superficie del sustrato, y que comprende aplicar el revestimiento de la estructura de cambio de color a la estructura de relieve de forma que se reciba adicionalmente en el segundo rebaje o rebajes de la segunda región y en la una o más segundas zonas de meseta de forma que un espesor del revestimiento de la estructura de cambio de color en el segundo rebaje o rebajes sea mayor o menor que un espesor del revestimiento de la estructura de cambio de color en la una o más segundas zonas de meseta, en el que preferentemente uno o cada uno de los primeros rebajes tiene una primera forma, y uno o cada uno de los segundos rebajes tiene una segunda forma diferente de la primera, y en el que un espesor del revestimiento de la estructura de cambio de color en el segundo rebaje o rebajes es menor que el espesor del revestimiento de la estructura de cambio de color en el primer rebaje o rebajes, y en el que más preferentemente uno o cada uno de los primeros rebajes y uno o cada uno de los segundos rebajes tienen la misma profundidad.

5. Un procedimiento según la reivindicación 4, en el que el primer rebaje o rebajes tienen un primer perfil de rebaje, teniendo el primer perfil de rebaje una primera relación de aspecto definida como una profundidad de dicho primer perfil de rebaje dividida por una anchura de dicho primer perfil de rebaje, en el que el segundo rebaje o rebajes tienen un segundo perfil de rebaje, teniendo el segundo perfil de rebaje una segunda relación de aspecto definida como una profundidad de dicho segundo perfil de rebaje dividida por una anchura de dicho segundo perfil de rebaje, siendo la segunda relación de aspecto mayor que la primera relación de aspecto, y en el que un espesor del revestimiento de la estructura de cambio de color en el segundo rebaje o rebajes es menor que el espesor del revestimiento de la estructura de cambio de color en el primer rebaje o rebajes, en la que preferentemente la profundidad del primer perfil de rebaje es la misma que la profundidad del segundo perfil de rebaje, y en la que la anchura del primer perfil de rebaje es diferente de la anchura del segundo perfil de rebaje.

6. Un procedimiento según la reivindicación 4 o la reivindicación 5, en el que una anchura de la una o más primeras zonas de meseta es diferente de la anchura de la una o más segundas zonas de meseta, en el que el revestimiento de la estructura de cambio de color se recibe en la una o más primeras zonas de meseta de la primera región y en la una o más segundas zonas de meseta de la segunda región, de manera que un espesor del revestimiento de la estructura de cambio de color en la una o más primeras zonas de meseta es diferente de un espesor del revestimiento de la estructura de cambio de color en la una o más segundas zonas de meseta.

7. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la aplicación de un revestimiento de la estructura de cambio de color a la estructura de relieve comprende aplicar el revestimiento de la estructura de cambio de color utilizando un primer conjunto de condiciones de procesamiento, y/o comprende aplicar el revestimiento de la estructura de cambio de color, de manera que sea sustancialmente continuo en al menos la estructura de relieve.

8. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el primer rebaje o rebajes tienen una primera profundidad y que comprende aplicar el revestimiento de la estructura de cambio de color con un espesor inferior a la profundidad del primer rebaje o rebajes.

9. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el recubrimiento de la estructura de cambio de color comprende al menos una capa reflectora que comprende un material al menos parcialmente reflectante, una capa espaciadora óptica y una capa absorbente que comprende un material parcialmente reflectante, en el que preferentemente la aplicación del recubrimiento de la estructura de cambio de color comprende aplicar la capa reflectora, la capa espaciadora óptica y la capa absorbente sobre la estructura de relieve en etapas de aplicación separados, y/o preferentemente comprende aplicar la capa espaciadora óptica utilizando un proceso de recubrimiento en húmedo, tal como aplicar la capa espaciadora óptica utilizando un proceso de hilera ranurada o huecograbado.

10. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el espesor del revestimiento de la estructura de cambio de color en el primer rebaje o rebajes es tal que, cuando se ve en reflexión, el revestimiento de la estructura de cambio de color genera una interferencia constructiva en la luz reflejada sólo a longitudes de onda inferiores a 400 nm.

11. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la pluralidad de primeros rebajes se proporciona de acuerdo con una primera estructura de rejilla, en el que preferentemente el paso de la primera estructura de rejilla no es inferior a 1 pm, preferentemente no es inferior a 3 pm, y/o en el que preferentemente el paso de la primera estructura de rejilla no es superior a 50 pm, preferentemente no es superior a 10 pm, y/o en el que la pluralidad de primeros rebajes se proporciona de acuerdo con una primera estructura de red, en el que preferentemente la primera estructura de red es una primera estructura de red de perfil cuadrado y/o una primera estructura de red de difracción, y en el que preferentemente el segundo o los segundos rebajes, si se proporcionan, se proporcionan de acuerdo con una segunda estructura de rejilla o una segunda estructura de red, en el que además preferentemente la segunda estructura de rejilla o la segunda estructura de red está desplazada angularmente con respecto a la primera estructura de rejilla o la primera estructura de red.

12. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la estructura de relieve es una estructura de relieve difractiva, o forma una estructura de relieve de lente de Fresnel o una estructura de placas zonadas.

13. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el primer rebaje o rebajes tienen un primer perfil de rebaje que tiene una primera relación de aspecto definida como una profundidad de dicho primer perfil de rebaje dividida por una anchura de dicho primer perfil de rebaje y en el que la primera relación de aspecto tiene un valor en el intervalo de 0,02 a 0,3, preferentemente en el intervalo de 0,1 a 0,25.

14. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que cada uno de los primeros rebajes o rebajes tiene una profundidad no superior a 50 pm, preferentemente no superior a 20 pm, más preferentemente no superior a 10 pm, lo más preferentemente no superior a 5 pm, y/o en el que cada uno de los primeros rebajes o rebajes tiene una anchura no superior a 100 pm, preferentemente no superior a 50 pm, más preferentemente no superior a 20 pm, lo más preferentemente no superior a 10 pm.

15. Un dispositivo de seguridad (1) que comprende:

un sustrato (10) que tiene una estructura en relieve (21) en su superficie o sobre la misma, estando la estructura en relieve en una primera región del sustrato;

la estructura de relieve de la primera región tiene un primer rebaje o una pluralidad de primeros rebajes (21) en o sobre la superficie del sustrato, estando el primer rebaje o rebajes rebajados con respecto a una o más primeras zonas de meseta (22) correspondientes en o sobre la superficie del sustrato; y

un revestimiento de una estructura de cambio de color (30,40,50) sobre la estructura de relieve en el primer rebaje o rebajes y sobre la una o más de las primeras zonas de meseta; caracterizado porque un espesor (t) del revestimiento de la estructura de cambio de color en el primer rebaje o rebajes es mayor o menor que un espesor del revestimiento de la estructura de cambio de color en la una o más primeras zonas de meseta.