ES2949706T3 - Dispositivos ópticamente variables, su producción y uso - Google Patents
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Abstract
Los documentos de seguridad suelen incorporar dispositivos ópticamente variables para prevenir o dificultar la falsificación. En el presente documento se describen dispositivos ópticamente variables en capas, tales como láminas de cambio de color, y métodos para su producción y uso. Dichos dispositivos ofrecen nuevas técnicas para que un usuario de un documento de seguridad compruebe rápida y fácilmente si el documento de seguridad es un documento legítimo o una copia falsificada. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivos ópticamente variables, su producción y uso
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La invención se refiere a dispositivos ópticamente variables, así como a procedimientos para su producción y uso. Dichos dispositivos ópticamente variables pueden, por ejemplo, incorporarse en documentos de seguridad de valor, incluidos documentos que pueden estar sujetos a falsificación, como pasaportes, billetes de banco y otros artículos.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Los billetes de banco y otros documentos de seguridad suelen incorporar dispositivos ópticamente variables (OVD), como rejillas de difracción o microestructuras ópticas holográficas, como elementos de seguridad contra copias y falsificaciones. El mayor uso de tales dispositivos ha sido motivado por el progreso en los campos de la edición y el escaneo de escritorio basados en ordenador, que hacen que las tecnologías de impresión de seguridad convencionales, como la impresión en huecograbado y offset, sean cada vez más susceptibles a la falsificación. Una forma de fortalecer los documentos de seguridad contra la falsificación es combinar la impresión de seguridad con dispositivos ópticamente variables cuyas estructuras no pueden ser replicadas por escáneres y que pueden exhibir efectos ópticamente variables como cambios de color por difracción, efectos de movimiento y cambios distintivos entre imágenes.
Por ejemplo, los hologramas se utilizan mucho como elementos de seguridad en las tarjetas de crédito, ya que no pueden reproducirse mediante técnicas fotográficas o de fotocopiado. Para mejorar la seguridad de los hologramas y evitar que se hagan copias de contacto, se desarrolló una técnica para hacer hologramas mediante un proceso de desmetalización. Los hologramas y parches desmetalizados se utilizan a menudo en pasaportes y documentos de identidad para proteger fotografías y datos. La imagen debajo del holograma solo es visible cuando el documento está inclinado. Otros OVD incluyen microestructuras poliméricas o laminadas en forma de láminas que muestran cambios de color en la luz transmitida que pasa a través de la lámina y/o la luz ambiental que se refleja en la lámina. La inclinación de la lámina da como resultado un efecto de cambio de color visible debido, por ejemplo, a una microestructura laminada o al apilamiento de Bragg dentro de la lámina. Dichos dispositivos proporcionan características de seguridad superficial particularmente útiles en aplicaciones en las que el sustrato al que se aplican es flexible o plegable, como en los billetes de banco.
Los dispositivos de seguridad, incluidos los que comprenden OVD, a menudo adoptan la forma de tiras o hilos. Dichos hilos se fabrican tradicionalmente a partir de una película transparente provista de una capa continua de metal reflectante, siendo el aluminio depositado al vacío sobre una película de poliéster el ejemplo más común. Los billetes de banco que incorporan dichos dispositivos de seguridad han estado en circulación general en muchos países durante muchos años. Cuando dichos elementos de seguridad están completamente incrustados en el papel de seguridad, y el papel se imprime posteriormente para proporcionar el documento de seguridad (por ejemplo, un billete de banco), el hilo no se puede distinguir fácilmente en la luz reflejada, pero se ve inmediatamente como una imagen oscura cuando se ve el documento. en luz transmitida. Dichos hilos son efectivos contra la falsificación por impresión o fotocopia, ya que el efecto ópticamente variable no se puede simular con precisión, por ejemplo, mediante la impresión de una línea en el papel.
Los hilos de seguridad también pueden incorporarse a los documentos de seguridad de manera que sean visibles a la luz reflejada, debido a que porciones o la totalidad del hilo de seguridad queda expuesta para inspección visual. Por ejemplo, los hilos de seguridad pueden entretejerse en el sustrato o material principal del documento de seguridad de manera que el hilo sea visible en ventanas repetidas en el documento, o alternativamente, el hilo puede adherirse o laminarse al sustrato o material principal. Cuando dichos hilos de seguridad, o porciones de los mismos, se exponen a la luz reflejada, pueden incluir o consistir en características ópticamente variables como se ha descrito anteriormente.
También se conoce en la técnica el uso de películas o láminas basadas en polímeros como sustrato básico alternativo para la producción de documentos de seguridad. En algunos países, estas películas se utilizan en lugar de sustratos a base de papel para la producción de billetes de banco. En comparación con los billetes de banco fabricados con sustratos de papel, los fabricados con película de polímero son muy resistentes al desgarro, el desgaste y la abrasión. Como tal, los billetes de banco tienen una vida útil más larga y, por lo tanto, pueden permanecer en circulación durante un período de tiempo significativo. Sin embargo, el uso de películas poliméricas presenta nuevos desafíos con respecto a la incorporación de elementos de seguridad. Por ejemplo, en comparación con el papel, es más difícil incrustar o tejer características de seguridad en los billetes de banco de película de polímero. En cambio, la mayoría de los dispositivos de seguridad deben fabricarse de forma independiente y adherirse al material de película de polímero. Por ejemplo, los hilos y láminas que cambian de color fabricados por deposición al vacío son costosos de fabricar y, en el caso de las láminas, su aplicación a un sustrato puede dar como resultado un desperdicio significativo de material de cambio de color de película delgada no deseado o no utilizado. En el caso de los hilos, el costoso proceso de fabricación a menudo limita el ancho del hilo que se puede incrustar en el documento de seguridad. Además, agregar contenido al material de cambio de color de película delgada óptica puede ser difícil y requiere múltiples etapas de procesamiento con productos químicos cáusticos o técnicas de transferencia de láminas que nuevamente pueden
resultar en un desperdicio significativo del costoso material. Como resultado, la implantación a gran escala de OVD, por ejemplo, en la producción de billetes de banco, es costosa.
Phillips, RW y Bleikom, "Optical Coatings for Document Security" Applied Optics, vol. 35, n.° 28, 1 de octubre de 1996, pp. 5529-5534, divulga revestimientos ópticos que comprenden filtros de color simétricos metaldieléctricos.
Por lo tanto, existe una necesidad continua de dispositivos y características de seguridad mejorados para documentos de seguridad, así como procedimientos mejorados para su fabricación. En particular, la necesidad se extiende a dispositivos que son difíciles de falsificar, pero relativamente económicos de fabricar, que son adecuados para su aplicación a una gama de materiales de sustrato que incluyen papel y películas poliméricas.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN
Es un objeto de la invención, al menos en realizaciones seleccionadas, proporcionar un dispositivo de seguridad ópticamente variable. Un dispositivo ópticamente variable según la invención se define en la reivindicación 1.
Es otro objeto de la invención, al menos en realizaciones seleccionadas, proporcionar un procedimiento para comprobar si un documento de seguridad es un documento de seguridad legítimo o falsificado.
La reivindicación 17 se refiere al uso del dispositivo variable óptico inventivo como una característica de seguridad de un documento de seguridad.
Un procedimiento para producir el dispositivo ópticamente variable de la invención se define en la reivindicación 23.
Un procedimiento para verificar si un documento de seguridad es un documento legítimo o falsificado se define en la reivindicación 30.
Se proporcionan realizaciones ejemplares en las reivindicaciones dependientes.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La figura 1a ilustra una vista en planta superior de un documento de seguridad que incorpora un dispositivo de seguridad de ejemplo.
La figura 1b ilustra una vista en sección transversal de un documento de seguridad que incorpora un dispositivo de seguridad de ejemplo, tomada a lo largo de la línea A-A' en la figura 1a.
La figura 1c ilustra una vista en sección transversal de un documento de seguridad que incorpora un dispositivo de seguridad de ejemplo, tomada a lo largo de la línea A-A' en la figura 1a, bajo presión mecánica.
La figura 2a ilustra una vista en planta superior de un documento de seguridad que incorpora un dispositivo de seguridad de ejemplo.
La figura 2b ilustra una vista en sección transversal de un documento de seguridad que incorpora un dispositivo de seguridad de ejemplo, tomada a lo largo de la línea A-A' en la figura 2a.
La figura 2c ilustra una vista en sección transversal de un documento de seguridad que incorpora un dispositivo de seguridad de ejemplo, tomada a lo largo de la línea A-A' en la figura 2a, bajo presión mecánica.
La figura 3a ilustra una vista en planta superior de un documento de seguridad que incorpora un dispositivo de seguridad de ejemplo.
La figura 3b ilustra una vista en sección transversal de un documento de seguridad que incorpora un dispositivo de seguridad de ejemplo, tomada a lo largo de la línea A-A' en la figura 3a.
La figura 3c ilustra una vista en sección transversal de un documento de seguridad que incorpora un dispositivo de seguridad de ejemplo, tomada a lo largo de la línea A-A' en la figura 3a, bajo presión mecánica.
La figura 4a ilustra una vista en planta superior de un documento de seguridad que incorpora un dispositivo de seguridad de ejemplo.
La figura 4b ilustra una vista en sección transversal de un documento de seguridad que incorpora un dispositivo de seguridad de ejemplo, tomada a lo largo de la línea A-A' en la figura 4a.
La figura 5a ilustra una vista en planta superior de un documento de seguridad que incorpora un dispositivo de seguridad de ejemplo.
La figura 5b ilustra una vista en sección transversal de un documento de seguridad que incorpora un dispositivo de seguridad de ejemplo, tomada a lo largo de la línea A-A' en la figura 5a.
La figura 6a ilustra una vista en planta superior de un documento de seguridad que incorpora un dispositivo de seguridad de ejemplo.
La figura 6b ilustra una vista en sección transversal de un documento de seguridad que incorpora un dispositivo de seguridad de ejemplo, tomada a lo largo de la línea A-A' en la figura 6a.
La figura 7 ilustra un procedimiento para producir un dispositivo ópticamente variable.
La figura 8 ilustra un procedimiento para verificar la legitimidad de un documento de seguridad.
DEFINICIONES
Capa absorbente: se refiere a cualquier capa que forma parte de cualquier dispositivo ópticamente variable de la invención, o cualquier estructura de interferencia óptica, que hace que al menos una parte (por ejemplo, 1-99 %) de la
luz incida o se refleje en la capa para ser transmitida a través de la capa, con al menos una porción de la luz absorbida por la capa. En otras realizaciones se refiere a una fina capa de metal que forma parte de un filtro de interferencia de tipo reflexión Fabry-Perot de tres capas y tiene la propiedad de semitransparencia en la porción del espectro óptico para la que se desea un efecto de cambio de color. En la referencia se puede encontrar una descripción del funcionamiento del filtro de interferencia de reflectancia Fabry-Perot y el papel de la capa absorbente en dicha estructura (por ejemplo, consulte Phillips, RW y Bleikom, "Optical Coatings for Document Security" Applied Optics, vol.
35, n.° 28, 1 de octubre de 1996, pp. 5529-5534).
En realizaciones seleccionadas, la capa absorbente puede ser la capa superficial de un dispositivo de seguridad que comprende una estructura de interferencia óptica. Una capa absorbente puede comprender cualquier material o combinación de materiales que muestren las propiedades de absorción/transmisión de luz descritas, incluidos, entre otros, al menos un material seleccionado del grupo que consiste en: metales, aleaciones metálicas, aleaciones de cromo, Inconel, aluminio o un material seleccionado del grupo que consiste en cromo, níquel, paladio, titanio, vanadio, cobalto, hierro, tungsteno, molibdeno, niobio, óxido férrico y combinaciones o aleaciones de los mismos. En realizaciones seleccionadas, la capa absorbente puede permitir óptimamente que aproximadamente el 50 % de la luz visible, UV o IR que incide sobre ella se transmita a través de la capa absorbente, siendo absorbida aproximadamente el 50 % de la luz por la capa absorbente. De esta forma, se pueden observar propiedades de cambio de color más evidentes. Por ejemplo, se ha encontrado que una capa de Inconel que tiene un grosor de aproximadamente 6 nm logra tales características deseadas de transmisión/absorción y saturación de color.
Estado comprimido: se refiere a un estado, forma o grosor de una capa espaciadora deformable al aplicarle una fuerza o presión mecánica, o en presencia de una fuerza o presión mecánica aumentada, en relación con un estado relajado, para comprimir o aplastar la capa de manera que se reduce el grosor de al menos una porción de la capa. En realizaciones seleccionadas, un estado comprimido es un estado que es diferente a un estado relajado en el que la fuerza mecánica o la presión están reducidas o ausentes. Sin embargo, un estado comprimido puede ser un solo estado en respuesta a un grado fijo de fuerza o presión, o puede pertenecer a un rango de grados de deformación en respuesta a un rango de grados de fuerza o presión mecánica. Además, la cantidad de presión o fuerza requerida para que una capa espaciadora deformable adopte un estado comprimido puede variar según el grado de deformabilidad de la capa. Opcionalmente, la capa puede formar una estructura de interferencia óptica en dicho estado comprimido o alternativamente puede formar una estructura de interferencia óptica después de la transición o relajación de un estado comprimido a un estado relajado, o alternativamente puede formar estructuras de interferencia óptica alternativas según si la capa está en un estado comprimido o relajado.
Material de núcleo: se refiere a cualquier material utilizado para formar el sustrato principal, la estructura o la hoja de un documento de seguridad. El material se forma típicamente en una hoja o miembro, y puede estar compuesto por una sustancia seleccionada, pero sin limitarse a, papel, plástico, polímero, resina, material fibroso o similares, o combinaciones de los mismos. En realizaciones seleccionadas, el material del núcleo es un material adecuado para la aplicación al mismo, ya sea directa o indirectamente, de un dispositivo de seguridad de los tipos divulgados en el presente documento. El dispositivo de seguridad, o elementos del mismo, se pueden aplicar o unir al material del núcleo de cualquier manera, incluido el uso de materiales o capas adhesivas, como colas, o mediante la superposición de una sustancia adhesiva, película, barniz u otro material sobre la parte superior del dispositivo de seguridad o componentes del mismo. El material del núcleo puede ser liso o texturizado, fibroso o de consistencia uniforme. Además, el material del núcleo puede ser rígido o sustancialmente rígido, o flexible, deformable o plegable según lo requiera el documento de seguridad. El material del núcleo puede ser tratado o modificado de cualquier forma en la producción del documento de seguridad final. Por ejemplo, el material del núcleo se puede imprimir, recubrir, impregnar o modificar de cualquier otra forma.
Color: se refiere típicamente a un color observado para luz visible o más allá de lo visible (por ejemplo, IR o UV) que emana o se refleja desde una estructura de interferencia óptica o un dispositivo de seguridad como se divulga en el presente documento. Cualquier cambio que se observe en el color, por ejemplo, como resultado de un cambio, formación o interrupción de una estructura de interferencia óptica, puede resultar en un cambio en el color aparente observado desde la estructura o dispositivo en un ángulo fijo con respecto a un plano de la estructura o dispositivo, y/o un cambio en las propiedades de cambio de color de la estructura o dispositivo cuando se inclina en relación con un usuario. Todos estos cambios en las propiedades ópticas están abarcados por la expresión "cambio de color".
Deformar/deformable: cualquier referencia a la deformación abarca cualquier cambio en la forma, configuración o grosor de una capa tras la aplicación a la capa o a una parte de la misma de una fuerza mecánica o presión de cualquier tipo desde cualquier implemento (incluidos un dedo, una placa, un lápiz óptico, o cualquier otro elemento que incluya otra parte de un documento o dispositivo de seguridad) por manipulación manual o cualquier fuerza mecánica generada por una máquina o palanca. Capa espaciadora deformable: se refiere a cualquier capa formada a partir de cualquier material que ( i) pueda deformarse temporalmente bajo presión mecánica de modo que el grosor de la capa pueda cambiar entre un estado relajado sin presión mecánica o bajo una presión mecánica menor y un estado comprimido bajo presión mecánica aumentada, y (2) tiene propiedades ópticas adecuadas de manera que cuando la capa separa una capa reflectora y una capa absorbente como se describe en el presente documento, se forma una estructura de interferencia óptica en al menos uno de dichos estados relajado y comprimido.
De acuerdo con la invención, la capa espaciadora deformable es reversiblemente deformable de tal manera que la
capa puede cambiar entre estados comprimido y relajado varias veces tras la aplicación y eliminación repetidas de la presión mecánica, o aumento y disminución repetidos de la presión mecánica. El grado de deformabilidad de la capa espadadora deformable (en otras palabras, la capacidad de la capa para reducir su grosor tras la aplicación de presión mecánica) puede establecerse según el material utilizado para formar la capa. Los materiales más densos pueden estar menos inclinados a deformarse en comparación con los materiales menos densos bajo el mismo grado de presión mecánica. Además, una capa espaciadora deformable puede comprender un material que comprende huecos, poros o cavidades, preferiblemente demasiado pequeños para ser visibles a simple vista, pero suficiente para proporcionar espacio para que el resto del material de la capa espaciadora deformable presione cuando está bajo presión mecánica. Los ejemplos de materiales adecuados para su uso en la formación de capas espaciadoras deformables incluyen, entre otros, materiales flexibles como cauchos naturales, látex, uratanos, polidimetilsiloxanos y sus derivados (como Sylgard 184 de Dow Corning, comúnmente utilizado como sustrato deformable para la técnica de impresión por microcontacto). Además, una capa espaciadora deformable puede comprender o consistir opcionalmente en un material adhesivo tal como, entre otros: uretanos acrilados, ésteres de metacrilato, ésteres de mercapto y materiales curables por UV. Una capa espaciadora deformable se puede aplicar bajo cualquier condición y, de cualquier manera. En realizaciones seleccionadas, la capa se aplica mediante impresión tal como impresión por huecograbado en condiciones atmosféricas.
Estructura de interferencia óptica: se refiere a cualquier estructura que logra la interferencia de la luz visible que incide sobre la estructura, de modo que la luz que se observa que emana de la estructura parece diferente a la luz que incide sobre la estructura. Por ejemplo, la luz blanca que incide y se refleja desde una lámina ópticamente variable puede aparecer coloreada, y el color puede cambiar si la lámina se inclina con respecto al observador. Una estructura de interferencia óptica como se describe en el presente documento también puede adoptar la forma de un dispositivo plana opcionalmente flexible destinado a formar una capa independiente o una capa sobre un sustrato, o puede adoptar la forma de una escama o un componente de una escama de acuerdo con dichos dispositivos conocidos en la técnica. Los ejemplos de estructuras de interferencia óptica incluyen, entre otros, los divulgados en Goodell et al., "Optical constants of Inconel alloy films", Journal of the Optical Society of America, 63(2), páginas 185-188 y las referencias allí citadas, así como Optical Document Security, tercera edición, Rudolf L. Van Renesse, Artech House 2005, Capítulo 7 y las referencias citadas en el mismo. Las estructuras de interferencia óptica seleccionadas pueden comprender una estructura multicapa o una estructura de Fabry-Perot u otra estructura.
Material de núcleo de polímero: se refiere a cualquier polímero o sustancia similar a un polímero adecuada para formar un material de núcleo en forma de una configuración similar a una lámina para formar o cortar en un tamaño adecuado para su uso en documentos de seguridad. El material del núcleo de polímero puede ser una lámina sustancialmente uniforme de material de polímero, o puede adoptar la forma de una estructura laminada con capas o películas de polímero adheridas entre sí para lograr la integridad estructural, como se divulga, por ejemplo, en una publicación de patente internacional WO83/00659 publicado el 3 de marzo de 1983, que se incorpora en el presente documento como referencia. Un material de núcleo de polímero también puede comprender un material que incluye un polímero en combinación con otros materiales como plástico o papel para formar un material de núcleo híbrido.
Documento de seguridad: se refiere a cualquier documento, elemento o artículo de fabricación de cualquier importancia o valor, que pueda ser objeto de copia falsificada. En realizaciones seleccionadas, un documento de seguridad puede incluir características o dispositivos destinados a mostrar que el documento, elemento o artículo es una versión genuina y legítima, y no una copia falsificada de dicho documento, elemento o artículo. Por ejemplo, dichos documentos de seguridad pueden incluir características de seguridad como las que se divulgan en el presente documento. Dichos documentos de seguridad pueden incluir, entre otros, documentos de identificación como pasaportes, documentos de ciudadanía o residencia, licencias de conducir, billetes de banco, cheques, tarjetas de crédito, tarjetas bancarias y otros documentos, así como etiquetas u otros elementos de seguridad, para artículos de valor monetario como ropa de diseñador, accesorios o cualquier otro producto de marca en el que se desee indicar o demostrar la autenticidad o legitimidad del producto en comparación con una copia falsificada. Dichos elementos de seguridad pueden incorporarse de forma permanente o extraíble dependiendo de la naturaleza del documento, elemento o artículo, y el usuario final previsto.
Dispositivo o característica de seguridad: se refiere a cualquier dispositivo o característica que se puede agregar a un documento de seguridad con el fin de hacer que ese documento de seguridad sea más difícil de copiar o replicar.
Capa reflectora: se refiere a cualquier capa que forma parte de cualquier dispositivo ópticamente variable de la invención, o cualquier estructura de interferencia óptica, que hace que se refleje al menos algo (por ejemplo, 1-100 %) de la luz que incide sobre ella. En realizaciones seleccionadas, la capa reflectora puede estar en contacto con un material de núcleo o sustrato de un documento de seguridad, al que se aplica un dispositivo de seguridad que comprende el dispositivo ópticamente variable. Una capa reflectora puede comprender cualquier material reflectante o parcialmente reflectante que incluye, entre otros, al menos un material seleccionado entre: un metal, una aleación de metal, aluminio, cromo, níquel, plata Inconel y oro.
Luz reflejada: se refiere a la luz que incide sobre una superficie y posteriormente rebota en esa superficie de tal manera que la luz reflejada es visible para el ojo. El grado de reflexión de la luz puede variar según la superficie y el grado de luz que no es reflejada por la superficie porque es dispersada, difractada o transmitida a través de la superficie y el material del sustrato.
Estado relajado: se refiere a un estado, forma o grosor de una capa espadadora deformable en ausencia de una fuerza o presión mecánica sobre la capa, o en presencia de una fuerza o presión mecánica reducida en relación con la aplicada para lograr un estado comprimido. En realizaciones seleccionadas, un estado relajado es cualquier estado que sea diferente a un estado comprimido en el que la fuerza o presión mecánica está presente o aumenta con respecto a un estado relajado.
Sin embargo, un estado relajado puede ser un solo estado en respuesta a un grado fijo de fuerza o presión (o ninguna fuerza o presión), o puede pertenecer a un rango de grados de deformación en respuesta a un rango de grados de fuerza o presión mecánica. Además, la cantidad de presión o fuerza requerida para que una capa espaciadora deformable adopte un estado relajado puede variar según el grado de deformabilidad de la capa. Opcionalmente, la capa puede formar una estructura de interferencia óptica en dicho estado relajado o alternativamente puede formar una estructura de interferencia óptica después de la transición de un estado relajado a un estado comprimido, o alternativamente puede formar estructuras de interferencia óptica alternativas según si la capa está en un estado comprimido o relajado.
Hilo de seguridad: se refiere a cualquier tira o hilo alargado aplicado directa o indirectamente a, o incorporado a, un material de núcleo de un documento de seguridad con el fin de proporcionar un dispositivo o característica de seguridad al documento, o con el fin de proporcionar un componente de un dispositivo o característica de seguridad para el documento. Los hilos de seguridad normalmente incluyen una estructura o materiales adecuados para hacer que el hilo de seguridad sea visible a la luz transmitida y/o reflejada. Por ejemplo, un hilo de seguridad puede incluir una capa de metal o metalizada para hacer que el hilo de seguridad se destaque a la luz transmitida. Alternativamente, por ejemplo, un hilo de seguridad puede incluir una característica o dispositivo ópticamente variable que se observa mejor con luz transmitida o reflejada. Tradicionalmente, los hilos de seguridad se incorporan, por ejemplo, en billetes de banco que comprenden un material o sustrato de papel, y el hilo puede quedar oculto a la vista en la luz reflectante por el material del núcleo, o alternativamente, el hilo puede ser parcialmente visible a medida que emerge en las ventanas del material del núcleo, o en virtud de su roscado en el material del núcleo. De acuerdo con las enseñanzas del presente documento, cuando el material del núcleo es un material del núcleo de polímero, el hilo de seguridad también puede adoptar la forma de una tira alargada adherida al material del núcleo del polímero (o una capa intermedia), o puede estar laminada entre el núcleo del polímero material y una o más capas.
Lápiz óptico: se refiere a cualquier dispositivo utilizado para ayudar a evaluar si un documento de seguridad, o dispositivo de seguridad asociado con un documento de seguridad, es legítimo y no falsificado en virtud de sus propiedades de interferencia óptica. El dispositivo normalmente comprende un extremo o lado de presión que tiene una superficie adecuada para aplicar presión mecánica al dispositivo de seguridad, y otro extremo o lado al que se transmite luz a través del dispositivo desde el extremo o lado de presión. De esta forma se pueden ver o visualizar las propiedades ópticas del dispositivo de seguridad en uno o más puntos de presión mecánica (esto contrasta con la aplicación de presión por ejemplo mediante un bloque opaco, en el que el color de la superficie del dispositivo bajo presión sería oscurecerse por el material del bloque). En realizaciones simples, el lápiz óptico puede adoptar la forma de una pieza de vidrio o plástico transparente, de modo que la aplicación de presión a un dispositivo de seguridad del tipo descrito en el presente documento por un lado del vidrio o plástico transparente pueda verse a través del vidrio o plástico transparente desde el otro lado del mismo. En otras realizaciones, el lápiz óptico puede adoptar la forma y el aspecto de un dispositivo similar a un bolígrafo que se puede sujetar con la mano. Siempre que el lápiz óptico adopte una apariencia alargada, el lápiz óptico puede incluir un extremo de presión para aplicar presión al dispositivo de seguridad y un extremo de observación, en el que la inspección visual del extremo de observación permite al usuario determinar las propiedades ópticas del dispositivo de seguridad bajo presión en el extremo de presión. Por ejemplo, tal lápiz óptico puede comprender medios para transmitir luz desde el extremo de presión al extremo de observación, como por ejemplo uno a una pluralidad de fibras ópticas agrupadas.
Luz transmitida: se refiere a la luz que incide sobre una superficie, capa o capas múltiples, de las cuales una porción de la luz puede atravesar y/o interactuar de alguna manera con la superficie, capa o capas por transmisión. La luz puede transmitirse a través de una capa o capas en virtud de que la capa o capas no son completamente opacas, sino que permiten que al menos una parte (por ejemplo, 0-99 %) de la luz incidente se transmita a través de la capa o capas en vista de exhibiendo la capa o capas al menos algún grado de translucidez. Ventana: se refiere a una región o porción de un dispositivo de seguridad en la que un componente de un dispositivo de seguridad, como un hilo de seguridad, está expuesto para inspección visual, porque hay poco o ningún material translúcido u opaco que oscurezca la vista de las porciones expuestas. Una ventana puede estar presente incluso si hay capas transparentes o translúcidas, por ejemplo, de película, para cubrir el dispositivo de seguridad o sus componentes, porque las porciones expuestas del hilo de seguridad aún son visibles, al menos en parte, a través de la película. En realizaciones seleccionadas adicionales como se divulga en el presente documento, "ventana" se refiere a una o más porciones de un dispositivo de seguridad como se divulga en el presente en el que una capa de enmascaramiento no se extiende por toda la superficie de un hilo de seguridad, de modo que porciones del hilo de seguridad quedan expuestas para inspección visual en luz reflectante.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
En el presente documento se describen dispositivos ópticamente variables y estructuras de interferencia óptica que, al menos en realizaciones seleccionadas, son útiles como características de seguridad para documentos de seguridad.
La invención abarca las propias estructuras, así como los procedimientos para su fabricación y uso. Hasta la fecha, las láminas ópticamente variables de película delgada que cambian de color han tenido un uso limitado en la producción en masa de documentos de seguridad, en parte debido a su coste y velocidad de fabricación. Los dispositivos ópticamente variables descritos en el presente documento ayudan a abordar las limitaciones de la técnica anterior.
Las estructuras de interferencia óptica son bien conocidas por sus propiedades de cambio de color. Estas estructuras son capaces de filtrar el espectro de luz visible en una o más bandas de reflectancia relativamente alta delimitadas por bandas de reflectancia relativamente baja. De esta forma, las estructuras de interferencia óptica exhiben una apariencia coloreada cuando se iluminan con luz blanca. Además, tales estructuras pueden exhibir un cambio de color cuando están inclinadas con respecto al ojo.
Algunas estructuras de interferencia óptica son capaces de producir colores de interferencia empleando múltiples capas transparentes o semitransparentes para lograr el efecto de filtrado. Por ejemplo, algunas estructuras pueden comprender capas finas de material dieléctrico de índice de refracción alto y bajo alternado, o capas metálicas y dieléctricas alternas, en las que las capas metálicas son semitransparentes excepto por una capa base opaca o reflectante. Otras estructuras de interferencia óptica involucran menos capas, pero aún logran características útiles de cambio de color. Por ejemplo, las cavidades ópticas de Fabry-Perot pueden comprender solo una capa reflectora única de un material reflectante junto con una capa absorbente única de un material absorbente translúcido, en el que las capas reflectora y absorbente están separadas por una capa espaciadora que tiene un alto grado de transparencia óptica en la porción visible del espectro de luz. La cavidad óptica de Fabry-Perot resultante muestra cambios de color que dependen de las propiedades ópticas de las capas reflectora y absorbente, así como del grosor de la capa espaciadora entre ellas.
El inventor se ha esforzado por desarrollar nuevas estructuras de interferencia óptica que sean útiles en la producción de documentos de seguridad. En particular, el inventor se ha esforzado por desarrollar dispositivos de seguridad que muestren propiedades de cambio de color que puedan alterarse o activarse selectivamente según la manipulación del dispositivo por parte del usuario, ya sea a mano o con la ayuda de una herramienta o dispositivo de detección. Con este fin, los dispositivos de seguridad divulgados en el presente documento incluyen al menos una capa de material deformable que se puede deformar o aplastar de otro modo para reducir el grosor de la capa al aplicar una fuerza o presión mecánica al material. Tal deformación permite que el dispositivo adopte propiedades ópticas alternativas según que el material deformable se encuentre en un estado relajado bajo presión mecánica reducida o ausencia de presión mecánica, o en un estado comprimido bajo presión mecánica o presión mecánica aumentada.
Ciertas realizaciones ejemplares se describirán ahora con referencia a las figuras adjuntas. Para simplificar, estos se describirán en términos de un estado relajado sin presión mecánica y un estado comprimido bajo presión mecánica. Sin embargo, ninguna realización está limitada a este respecto, ya que puede lograrse una transición entre los estados relajado y comprimido alterando el grado de presión mecánica que se aplica al dispositivo (en lugar de aplicar y retirar la presión mecánica). También se debe tener en cuenta que las figuras adjuntas ilustran ejemplos de realización de forma esquemática: el grosor de las capas mostradas entre sí, o los grosores relativos de las capas espaciadoras deformables en un estado relajado o comprimido, no se muestran a escala, pero exagerado de las realizaciones de trabajo típicas para facilitar la comprensión de ciertos aspectos de la invención.
Volviendo primero a la figura 1, se muestra en la figura 1a una vista en planta superior de un documento de seguridad que se muestra generalmente en 9, y en la figura 1b se muestra una sección transversal a través del mismo documento de seguridad a lo largo de las líneas A-A' en la figura 1a, con un dispositivo ópticamente variable en contacto directo con el sustrato de núcleo del documento.
En la figura 1, el sustrato 10 de núcleo puede comprender cualquier material adecuado o combinación de materiales, pero en este ejemplo comprende un polímero como PET que tiene un grosor de aproximadamente 12 μm. Unido al PET hay un dispositivo de seguridad que se muestra generalmente en 11, que comprende tres capas distintas. Una capa 12 reflectora está en contacto directo con el PET 10 y comprende cualquier material con propiedades reflectantes para la luz visible que incide sobre la capa. En el ejemplo que se muestra en la figura 1, la capa reflectante comprende una capa de aluminio depositada al vacío que tiene un grosor de aproximadamente 200 nm.
En contacto con la capa 12 reflectora hay una capa 13 espaciadora deformable que cubre la capa 12 reflectora. En la realización que se muestra en la figura 1, la capa 14 absorbente adherida a la capa espaciadora deformable comprende una aleación de metal como Inconel™ que tiene un grosor de aproximadamente 6 nm. La realización ilustrada en la figura 1 muestra cómo la capa 14 absorbente está separada de la capa 12 reflectora por la capa 13 espaciadora deformable.
La figura 1b ilustra el dispositivo 11 sobre el sustrato 10 en un estado relajado sin ninguna fuerza mecánica sobre el dispositivo. En el estado relajado, el grosor de la capa 13 espaciadora deformable, como se muestra en la realización, es de aproximadamente 400 nm para lograr un cambio de color dorado-verde que se muestra esquemáticamente mediante las flechas 15. Por el contrario, la figura 1c ilustra el mismo dispositivo 11 sobre el mismo sustrato 10, pero con una fuerza mecánica indicada por las flechas 16 aplicada al dispositivo para hacer que la capa espaciadora deformable se deforme desde el estado relajado, adoptando así un estado comprimido. En el estado comprimido, el
grosor de la capa 13 espadadora deformable es menor (por ejemplo, 250 nm) que en el estado relajado que se muestra en la figura 1b. La compresión es suficiente para interrumpir la estructura de interferencia óptica del dispositivo de manera que el cambio 15 de color que se muestra en la figura 1b ya no es observable por un usuario del dispositivo.
La figura 2 ilustra una realización alternativa similar a la figura 1, pero en la que se forma una estructura de interferencia óptica solo tras la aplicación de una presión mecánica para hacer que el dispositivo adopte el estado comprimido. Las figuras 2a y 2b ilustran un dispositivo de apariencia similar al que se muestra en las figuras 1a y 1b, excepto que, en un estado relajado sin ninguna presión mecánica, el dispositivo no proporciona un cambio de color debido a la ausencia de una estructura de interferencia óptica funcional. Esto se debe, al menos en este ejemplo, a que el dispositivo incluye una capa 13 espaciadora deformable que tiene un grosor de 650 nm; demasiado grueso para un cambio de color útil y observable. Sin embargo, como se muestra en la figura 2b, la aplicación de la presión mecánica indicada por las flechas 16 provoca la deformación de la capa espaciadora deformable de manera que se comprime para adoptar un grosor de 400 nm en un estado comprimido. De esta manera, se forma una estructura de interferencia óptica funcional en el estado comprimido, dando lugar aun cambio 15 de color verde-oro observable como se muestra en la figura 2c.
La figura 3 ilustra una realización alternativa a las que se muestran en las figuras 1 y 2, en la que se observa un cambio de color tanto en un estado relajado sin presión mecánica (consulte la figura 3b) como también en un estado comprimido en presencia de presión mecánica indicada por flechas 16 en la figura 3c. Sin embargo, el cambio de color en el estado relajado es un cambio de color verde-dorado proporcionado en virtud de la capa 13 espaciadora deformable que tiene un grosor de 400 nm en un estado relajado (figura 3b) mientras que el uso de un material menos deformable para la capa espaciadora deformable , o el uso de menos presión mecánica, provoca una reducción menor en el grosor de la capa espaciadora deformable a 300 nm en un estado comprimido en la figura 3c, de modo que todavía se puede observar un cambio de color, pero el cambio de color indicado por las flechas 17 en la figura 3c es azul-magenta en lugar de verde-dorado. Por lo tanto, la transición del dispositivo de un estado relajado a un estado comprimido (o viceversa) da como resultado un cambio en las propiedades de cambio de color observables para el dispositivo.
Las figuras 4 a 6 ilustran cómo se puede incluir el contenido en los dispositivos de seguridad y las estructuras de interferencia óptica descritas en el presente documento. Por ejemplo, en la figura 4 se muestra un dispositivo 11 que nuevamente comprende las capas 12, 13 y 14 como en las figuras 1 a 3, excepto que la estructura de la cavidad óptica solo ha sido completada en ciertas áreas por la capa espaciadora deformable 13a, 13b, 13b y la capa (por ejemplo, Inconel) 14a, 14b, 14c absorbente. Por el contrario, la figura 5 proporciona en efecto un negativo de la realización ilustrada en la figura 4, con una capa 13' espaciadora deformable y una capa 14' absorbente. Dichos patrones se pueden lograr mediante el uso de un material de capa espaciadora deformable que se puede imprimir sobre la capa 12 reflectora, como por ejemplo mediante impresión en huecograbado, o alternativamente, se pueden emplear otras técnicas conocidas en la técnica para producir tales patrones, tales como, pero no limitado a deposición al vacío y técnicas de grabado húmedo. Si la capa espaciadora deformable es adhesiva o pegajosa, entonces la capa se puede poner en contacto con material absorbente, por ejemplo, ubicado a través de una capa de liberación en una red, de modo que el material absorbente se adhiera a la capa espaciadora deformable y se libere de la red, por lo tanto, para completar la estructura de interferencia óptica. Independientemente, la capa espaciadora deformable puede tener las propiedades de deformación y el grosor necesarios para lograr las propiedades deseadas de pérdida, ganancia o cambio o cambio de color a medida que el dispositivo cambia entre un estado relajado y comprimido, como se describe con referencia a las figuras 1 a 3.
La figura 6 ilustra un dispositivo de seguridad alternativo que se muestra generalmente en 11 que incluye contenido en forma de números 1, 2 y 3, como se muestra en la figura 6a. La figura 6b ilustra una sección transversal del dispositivo a lo largo de la línea A-A' de la figura 6a. Las porciones de la estructura de interferencia óptica que incluyen los números 1, 2 y 3 comprenden una capa 13a, 13b, 13c espaciadora deformable que es más gruesa que la capa 13' espaciadora deformable del resto del dispositivo. Como resultado, ya sea en un estado relajado o comprimido, los números 1, 2 y 3 son visibles en virtud de las propiedades ópticas alternativas del dispositivo proporcionadas por una capa 13a, 13b, 13c espaciadora deformable más gruesa. Por ejemplo, en un estado relajado, la parte del dispositivo que comprende áreas distintas de las que forman los números 1, 2 y 3 puede comprender una capa 13' espaciadora deformable que tiene un grosor de 400 nm para dar lugar a un cambio de color verde-dorado, mientras que en el estado relajado, las porciones que comprenden los números 1, 2 y 3 pueden tener una capa espaciadora deformable con un grosor de 650 nm: demasiado grueso para proporcionar una estructura de interferencia óptica funcional. Tras la aplicación de presión mecánica, todas las capas espaciadoras deformables presentes pueden reducirse en grosor en 250 nm. Esto daría como resultado que las áreas alrededor de los números 1, 2 y 3 tengan una capa espaciadora deformable de 150 nm: demasiado delgada para proporcionar una estructura de interferencia óptica funcional, mientras que la capa espaciadora deformable de los números 1, 2 y 3 puede reducirse a 400nm adecuado para proporcionar un cambio de color dorado-verde. Cualquier variante para alterar las propiedades ópticas de las diversas regiones del dispositivo en el estado relajado y/o comprimido está abarcada por la invención.
En otras realizaciones, solo porciones seleccionadas del dispositivo pueden incluir una capa espaciadora deformable, mientras que otras porciones pueden comprender cualquier capa espaciadora no deformable "regular". En tales realizaciones, las porciones que incluyen una capa espaciadora regular y las porciones que incluyen una capa espaciadora deformable pueden tener opcionalmente capas espaciadoras que tengan grosores iguales o casi idénticos cuando las porciones que comprenden una capa espaciadora deformable adoptan un estado relajado o comprimido.
De esta manera, el contenido solo puede volverse visible para un usuario tras la aplicación o eliminación de presión mecánica, para hacer la transición de porciones seleccionadas del dispositivo a un estado alternativo (relajado o comprimido) adecuado para proporcionar una diferencia en los grosores relativos de la capa espadadora de las regiones. que comprende la capa espaciadora deformable en comparación con las regiones que comprenden la capa espaciadora regular no deformable. Por ejemplo, con referencia a la figura 6a, el dispositivo puede comprender los números 1, 2 y 3, cada uno con una capa espaciadora regular no deformable, rodeado por otras regiones que tienen una capa espaciadora deformable con el mismo grosor que la capa espaciadora regular no deformable solamente cuando se encuentra en uno de los estados relajado o comprimido. Por ejemplo, la aplicación de presión mecánica al dispositivo puede alterar el grosor únicamente de la capa espaciadora deformable presente en las regiones que rodean los números 1, 2 y 3 con una diferencia óptica resultante (ganancia, pérdida o cambio en las propiedades de cambio de color) en comparación con las regiones que comprenden los números 1,2 y 3. Si la presión mecánica hace que las regiones que rodean los números 1, 2 y 3 pierdan propiedades de reflectancia en comparación con los números, esto puede hacer que los números 1, 2 y 3 se vuelvan más evidentes, de modo que "aparecen" para un usuario tras la inspección visual del dispositivo cuando se aplica presión. En realizaciones alternativas, los números 1, 2 y 3 pueden ser visibles para un usuario solo cuando las regiones que rodean los números están en un estado relajado, debido a un grosor diferente de la capa espaciadora deformable en las regiones que rodean los números en comparación con las regiones que comprende los números, en el que se puede hacer que los números "desaparezcan" cuando un usuario aplica presión sobre el dispositivo para llevar las regiones que comprenden la capa espaciadora deformable a un estado comprimido, de modo que el grosor de la capa espaciadora deformable sea entonces comparable al grosor de la capa espaciadora regular indeformable. Por supuesto, se apreciará que se pueden usar variantes adicionales de tales realizaciones, incluido el uso de una capa espaciadora deformable en las regiones del dispositivo que forman los números, con una capa espaciadora regular no deformable en las otras regiones del dispositivo.
Se pueden producir diferentes grosores de la capa espaciadora deformable, por ejemplo, mediante una sola etapa de impresión en huecograbado usando una plantilla con grosores variables de material deformable, o mediante múltiples rondas de impresión en huecograbado de la capa espaciadora deformable, ya sea con una o varias rondas de aplicación de capa absorbente, cada capa espaciadora deformable tiene un grosor diferente para producir una estructura de interferencia óptica diferente cuando se añade la capa absorbente. La invención no está limitada en este sentido, y cualquier medio para generar cualquier forma de dispositivo de seguridad o estructura de interferencia óptica, con cualquier tipo de contenido, está incluido dentro del alcance de la invención, siempre que el dispositivo o estructura incluya al menos una porción que comprenda un capa espaciadora deformable que da lugar a un cambio en las propiedades de cambio de color al aplicar, o aumentar, la presión mecánica aplicada al dispositivo.
Opcionalmente, cada capa espaciadora deformable puede comprender un índice de refracción alternativo causado no solo por el grosor de cada capa, sino también opcionalmente por la presencia de otros componentes en la capa, como, entre otros, nanopartículas, etc. Esto se aplica independientemente de si el dispositivo se refiere a una pila multicapa, una estructura Fabry-Perot u otra estructura de interferencia óptica. Además, las propiedades ópticas de una capa espaciadora deformable, como el índice de refracción, se pueden ajustar según se requiera alterando la composición química de la capa espaciadora deformable. Los restos que componen la capa espaciadora deformable se pueden alterar o se pueden agregar opcionalmente nanopartículas de alto índice de refracción al material deformable para alterar el índice de refracción y otras propiedades de la capa espaciadora deformable. Las nanopartículas de alto índice incluyen, entre otras, dióxido de circonio (ZrO2), dióxido de titanio (TO2), óxido de hafinio (HfO) y pentóxido de niobio (M2O5).
También se pueden incorporar colorantes y pigmentos fluorescentes UV en la capa espaciadora deformable de manera que cuando la capa se expone a una fuente de luz UV de longitud de onda apropiada, la salida espectral de la lámpara se superpone con el perfil de absorción óptica del colorante fluorescente. Las lámparas UV de seguridad de documentos comunes tienen salidas con emisiones máximas a 365 nm. Pueden seleccionarse tintes y pigmentos fluorescentes que puedan dispersarse o disolverse en la capa espaciadora deformable. La característica completa de cambio de color de la cavidad de Fabry-Perot puede exhibir un cambio de color dependiente del ángulo en la emisión fluorescente observada dependiendo de las propiedades ópticas de la cavidad y el espectro de emisión fluorescente de tinte(s), pigmento(s) o combinaciones de materiales fluorescentes dispersos o disueltos en la capa espaciadora deformable. En otras realizaciones, la intensidad de emisión del emisor fluorescente en la cavidad del espaciador puede variar con un cambio en el ángulo de visión de modo que se observe poco o ningún cambio de color.
Opcionalmente, los dispositivos divulgados en el presente documento comprenden una capa reflectora que comprende una capa metálica, preferiblemente seleccionada de un metal, una aleación de metal, aluminio, cromo, níquel, Inconel, plata y oro. Opcionalmente, la capa reflectora refleja del 1 al 100 % de la luz que incide sobre ella.
Opcionalmente, los dispositivos divulgados en el presente documento comprenden una capa espaciadora deformable que comprende al menos un material adhesivo seleccionado entre uretanos acrilados, ésteres de metacrilato, ésteres de mercapto y adhesivos curables por UV.
Opcionalmente, los dispositivos divulgados en el presente documento comprenden una capa absorbente que comprende al menos un material seleccionado del grupo que consiste en Inconel, cromo, aluminio, plata y níquel. Opcionalmente, la capa absorbente permite la transmisión a través de ella del 1 al 99 % de la luz que incide sobre ella.
Las estructuras de interferencia óptica y los dispositivos de seguridad correspondientes pueden comprender al menos una capa espadadora deformable que puede deformarse permanente o temporalmente para producir un cambio observable en las propiedades ópticas del dispositivo. Preferiblemente, el cambio puede repetirse en varias o muchas ocasiones en virtud de la deformabilidad temporal y repetible de la capa. Esto, a su vez, requería que la capa comprendiera un material que se puede cambiar o cambiar repetidamente entre estados relajados y comprimidos. La mayoría de los materiales adecuados para esta aplicación se pueden comprimir con relativa rapidez, por lo que el cambio óptico se puede observar sin demora. Sin embargo, también se debe tener en cuenta el tiempo de relajación de la capa; siendo ese el tiempo que tarda la capa en volver al estado relajado desde el estado comprimido después de la eliminación de una fuerza o presión de compresión. La invención engloba el uso de cualquier material deformable que dé lugar a cualquiertiempo de relación, aunque sería deseable un tiempo de relajación de 0,1 a 60 segundos, con un grado de relajación cercano al 100 % respecto a un estado relajado anterior. Esto permitiría que un usuario o una herramienta de escaneo verifiquen repetidamente la legitimidad de un documento sin tener que esperar mucho antes de que se pueda realizar otra verificación. La deformabilidad de la capa espaciadora deformable y el grado de presión requerido para provocar la deformación y la transición de un estado relajado a un estado comprimido pueden ajustarse según los materiales utilizados. Además, la capa espaciadora deformable puede incluir opcionalmente una pluralidad de poros o huecos que reducen su volumen cuando se aplica presión mecánica al dispositivo para ayudar a la compresión de la capa espaciadora de un estado relajado a un estado comprimido.
Otras realizaciones ejemplares abarcan el uso de cualquier dispositivo ópticamente variable o estructura de interferencia óptica como se describe en el presente documento, como una característica de seguridad de un documento de seguridad.
Otras realizaciones ejemplares proporcionan un documento de seguridad que comprende:
un material de núcleo; y
al menos un dispositivo ópticamente variable o estructura de interferencia óptica como se describe en el presente documento, fijado a al menos un lado del material del núcleo, o al menos parcialmente incrustado en el material del núcleo, de modo que el dispositivo sea al menos parcialmente visible en la luz reflejada de dicho en menos un lado. El material de núcleo puede comprender cualquier material adecuado para la producción de un documento de seguridad, pero en realizaciones seleccionadas puede comprender al menos un material seleccionado del grupo que consiste en: papel, polímero y plástico, y combinaciones o híbridos de los mismos.
El dispositivo ópticamente variable de la invención puede incorporarse sobre o dentro del material de núcleo del documento de seguridad a través de cualquier medio apropiado, y puede adoptar cualquier forma adecuada para el documento. Por ejemplo, el dispositivo puede tomar la forma de un hilo de seguridad laminado o adherido en posición sobre el material del núcleo o el documento de seguridad, o tejido en el material del núcleo de una manera bien conocida en la técnica. El dispositivo puede ser completamente visible en el documento de seguridad, o puede ser solo parcialmente visible a través de "ventanas" formadas ya sea por el enhebrado del dispositivo a través del material del núcleo o el documento de seguridad, o por el enmascaramiento de porciones seleccionadas del dispositivo por medio de un material de enmascaramiento.
Opcionalmente, el documento de seguridad puede comprender además una parte para ser presionada contra el dispositivo ópticamente variable, provocando así un cambio en la apariencia visible del dispositivo. Por ejemplo, el documento puede plegarse para alinear la parte de modo que pueda presionarse contra el dispositivo de seguridad, alterando así el grosor de la capa espaciadora deformable para provocar un cambio en la apariencia visible del dispositivo. Opcionalmente, la parte que se va a presionar contra el dispositivo ópticamente variable comprende impresión en huecograbado, para proporcionar así una región elevada, opcionalmente estampada, como plantilla de presión para lograr el cambio en la apariencia visible del dispositivo. De esta manera, las porciones impresas elevadas pueden ejercer una mayor presión sobre el dispositivo de seguridad en comparación con las porciones no elevadas adyacentes, para lograr así un patrón deseado de presión mecánica sobre el dispositivo de seguridad y un patrón resultante de variación óptica en el dispositivo. Alternativamente, la parte que se va a presionar contra el dispositivo ópticamente variable puede comprender simplemente una ventana transparente o translúcida en el documento, de modo que el plegado del documento y la alineación de la ventana con el dispositivo, seguido de la presión mecánica de la ventana sobre el dispositivo, provoca un cambio en la apariencia del dispositivo de seguridad visible a través de la ventana.
Otras realizaciones ejemplares relacionadas con la figura 7 proporcionan un procedimiento para producir un dispositivo ópticamente variable, comprendiendo el procedimiento:
en la etapa 100 proporcionar una capa reflectora;
en la etapa 101 imprimir una capa espaciadora deformable sobre porciones preseleccionadas de la capa reflectora, en el que dicha capa espaciadora deformable comprende un material adhesivo; y
en la etapa 102, poner en contacto la capa espaciadora deformable con material absorbente revestido en una red, para provocar la liberación del material absorbente de la red y la adhesión del material absorbente a la capa espaciadora deformable donde esté presente, para completar así una estructura de interferencia óptica sobre dicha capa preseleccionada porciones de la capa reflectora.
Opcionalmente, la capa absorbente (por ejemplo, Inconel) se puede aplicar, por ejemplo, a la capa espadadora deformable mediante deposición al vacío o mediante transferencia desde una red revestida antiadherente que contiene Inconel depositado al vacío del grosor correcto aplicado en un proceso de deposición al vacío separado.
Opcionalmente, la etapa 101 de impresión comprende la impresión en huecograbado.
Opcionalmente, la etapa 102 de contacto comprende presionar la banda revestida y la capa espaciadora deformable juntas usando un rodillo.
Opcionalmente, en la etapa 101, la capa espaciadora deformable comprende un material curable por UV, comprendiendo el procedimiento además la etapa de: curar la capa espaciadora deformable con radiación UV.
Opcionalmente, en la etapa 102, la capa espaciadora deformable impresa se imprime con un grosor no uniforme en un estado relajado y/o en un estado comprimido, para así proporcionar diferentes regiones del dispositivo con diferentes propiedades ópticas en el estado relajado y/o en un estado comprimido.
Alternativamente, al menos una capa espaciadora deformable adicional se aplica a la capa reflectora antes del paso de contacto, cubriendo las capas espaciadoras deformables diferentes partes de la capa reflectora, cada una con diferentes grosores entre sí en los estados relajado y/o comprimido, de modo que la etapa de contacto completa estructuras de interferencia óptica alternativas con propiedades de cambio de color óptico alternativas para cada capa espaciadora deformable.
Alternativamente, las etapas de impresión y contacto se repiten al menos una vez para producir dos o más estructuras de interferencia óptica, aplicándose una capa espaciadora deformable adicional a la capa reflectante en cada paso de impresión, formándose cada estructura de interferencia óptica en dicho paso adicional de en contacto, teniendo cada capa espaciadora deformable opcionalmente un grosor alternativo al de otras capas separadoras deformables presentes en los estados relajado y/o comprimido, de manera que cada estructura de interferencia óptica así producida exhibe propiedades de cambio de color alternativas a las otras estructuras de interferencia óptica que forman parte de la dispositivo.
En los procedimientos de la figura 7 y las realizaciones relacionadas descritas en el presente documento, los procedimientos se han descrito con la capa reflectora como capa inicial, con la capa espaciadora deformable impresa sobre la capa reflectora y la capa absorbente aplicada de alguna manera a la capa espaciadora adhesiva. Es importante señalar que, en cualquiera de las realizaciones descritas en el presente documento, el proceso puede invertirse de manera efectiva. En otras palabras, la capa inicial puede ser la capa absorbente, de manera que el procedimiento comprende las etapas de:
proporcionar una capa absorbente;
imprimir una capa espaciadora deformable sobre porciones preseleccionadas de la capa absorbente; y poner en contacto la capa espaciadora deformable con material reflector para formar una capa reflectora sobre la capa espaciadora deformable para completar una estructura de interferencia óptica sobre dichas porciones preseleccionadas de la capa absorbente. De ello se deduce que cualquiera de las características opcionales o preferidas de los procedimientos en el presente documento descritos puede aplicarse a este procedimiento alternativo. Por ejemplo, la capa reflectora se puede formar a partir de una red recubierta con material reflector con una capa de liberación entre el material reflector y la red, de modo que el contacto de la capa espaciadora deformable con el material reflector provoque la liberación del material reflector de la red y la terminación de una estructura de interferencia óptica. Cualquiera de las realizaciones descritas anteriormente puede aplicarse a tales procedimientos, sin limitación.
Otras realizaciones ejemplares se ilustran en la figura 8, que proporciona un procedimiento para verificar si un documento de seguridad es un documento legítimo o falsificado, comprendiendo el documento de seguridad al menos un dispositivo ópticamente variable como se describe en el presente documento visible en al menos un lado del mismo, el procedimiento que comprende las etapas de:
en la etapa 110 aplicar presión mecánica a al menos un dispositivo ópticamente variable; y
en la etapa 111 observar si la presión mecánica provoca un cambio visible en la apariencia del dispositivo ópticamente variable, en el que cualquier cambio visible es indicativo de que el documento de seguridad es un documento legítimo.
Opcionalmente, en la etapa 111, la observación comprende la inspección visual del dispositivo ópticamente variable tras la aplicación y/o eliminación de la presión mecánica.
Opcionalmente, en la etapa 110, la aplicación comprende presionar el dispositivo ópticamente variable con un lápiz que comprende un extremo de presión para aplicar presión al dispositivo, un extremo de observación para observar las propiedades ópticas del dispositivo y medios de transferencia de luz para transferir luz desde una superficie o cerca de ella del dispositivo en el extremo de presión al extremo de observación, y en el que la etapa de observar comprende inspeccionar la luz emitida desde el extremo de observación cuando el extremo de presión del lápiz óptico aplica presión al dispositivo. Opcionalmente, los medios de transferencia de luz del lápiz óptico comprenden de una a una
pluralidad de fibras ópticas.
Opcionalmente, en la etapa 110, la etapa de aplicar comprende presionar una porción del documento de seguridad contra el dispositivo ópticamente variable. Opcionalmente, la porción del dispositivo de seguridad puede comprender una impresión en huecograbado como plantilla de presión para dicha presión mecánica. Alternativamente, la porción puede comprender una ventana transparente o translúcida en el documento para que a través de la ventana se pueda observar un cambio en la apariencia del dispositivo de seguridad a medida que se aplica dicha presión mecánica. Todas las variantes y realizaciones se describen como características opcionales o preferentes del procedimiento que se muestra en la figura 7 también son aplicables al procedimiento ilustrado y descrito con referencia a la figura 8.
Si bien en el presente documento se describen e ilustran varias realizaciones de dispositivos de seguridad, documentos de seguridad, así como procedimientos para su producción y uso, el alcance de las reivindicaciones adjuntas no se limita a tales realizaciones, y la invención abarca realizaciones adicionales que están dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.
Claims (36)
1. Un dispositivo ópticamente variable que comprende:
una capa (12) reflectora;
una capa (13; 13a, 13b, 13c; 13') espadadora deformable que cubre parte o la totalidad de la capa (12) reflectora, dicha capa (13; 13a, 13b, 13c; 13') espadadora deformable, deformable desde un estado relajado a un estado comprimido tras la aplicación de, o un aumento de, presión mecánica sobre la capa; y
una capa (14; 14a, 14b, 14c; 14') absorbente que recubre la capa (13; 13a, 13b, 13c; 13') espaciadora deformable, si la hay, de manera que la capa (13; 13a, 13b, 13c; 13') espaciadora deformable espacia la capa (14; 14a, 14b, 14c; 14') absorbente de la capa (12) reflectora para formar una estructura de interferencia óptica en al menos uno de dichos estados relajado y comprimido
caracterizado por que
la capa (13; 13a, 13b, 13c; 13') espaciadora deformable es reversiblemente deformable de manera que la capa (13; 13a, 13b, 13c; 13') espaciadora deformable puede cambiar entre estados comprimido y relajado varias veces tras una aplicación repetida y eliminación de la presión mecánica, o aumento y disminución repetidos de la presión mecánica,
en el que la estructura de interferencia óptica en al menos uno de dichos estados relajado y comprimido es una cavidad óptica de Fabry-Perot,
en el que la capa (13; 13a, 13b, 13c; 13') espaciadora deformable es reversiblemente deformable en grosor en al menos 100 nm desde el estado relajado.
2. El dispositivo ópticamente variable de la reivindicación 1, en el que la capa (13; 13a, 13b, 13c; 13') espaciadora deformable adopta dicho estado relajado en ausencia de cualquier presión mecánica sobre la capa.
3. El dispositivo ópticamente variable de la reivindicación 1, en el que la capa (13; 13a, 13b, 13c; 13') espaciadora deformable se aplica a la capa (12) reflectora en condiciones atmosféricas.
4. El dispositivo ópticamente variable de la reivindicación 1, en el que el dispositivo comprende otras estructuras de interferencia óptica para formar una pila multicapa.
5. El dispositivo ópticamente variable de la reivindicación 1, en el que las capas juntas en al menos una parte del dispositivo forman una estructura de interferencia óptica tanto en dicho estado relajado como en dicho estado comprimido, y la transición de la capa (13; 13a, 13b, 13c; 13') espaciadora deformable entre dichos estados relajado y comprimido provoca un cambio en el color observado y/o las propiedades de cambio de color de al menos una parte del dispositivo.
6. El dispositivo ópticamente variable de la reivindicación 1, en el que las capas de al menos una parte del dispositivo juntas forman una estructura de interferencia óptica solo en dicho estado relajado, de modo que la transición a dicho estado comprimido interrumpe dicha estructura de interferencia óptica dando como resultado un cambio, reducción o pérdida de color en al menos una parte del dispositivo.
7. El dispositivo ópticamente variable de la reivindicación 1, en el que las capas de al menos una parte del dispositivo juntas forman una estructura de interferencia óptica solo en dicho estado comprimido, de modo que la transición a dicho estado relajado interrumpe dicha estructura de interferencia óptica dando como resultado un cambio, reducción o pérdida. de color en al menos una parte del dispositivo.
8. El dispositivo ópticamente variable de la reivindicación 1, en el que la capa (12) reflectora comprende una capa metálica, preferiblemente seleccionada de un metal, una aleación de metal, aluminio, cromo, níquel, Inconel, plata y oro.
9. El dispositivo ópticamente variable de la reivindicación 1, en el que la capa (12) reflectora refleja del 1 al 100 % de la luz que incide sobre ella.
10. El dispositivo ópticamente variable de la reivindicación 1, en el que la capa (13; 13a, 13b, 13c; 13') espaciadora deformable comprende al menos un material adhesivo seleccionado entre uretanos acrilados, ésteres de metacrilato, ésteres de mercapto y adhesivos curables por UV.
11. El dispositivo ópticamente variable de la reivindicación 1, en el que la capa (14; 14a, 14b, 14c; 14') absorbente comprende al menos un material seleccionado del grupo que consiste en Inconel, cromo, aluminio, plata y níquel.
12. El dispositivo ópticamente variable de la reivindicación 1, en el que la capa (14; 14a, 14b, 14c; 14') absorbente permite la transmisión a través de ella del 1 al 99 % de la luz que incide sobre ella.
13. El dispositivo ópticamente variable de la reivindicación 1, en el que la capa (13; 13a, 13b, 13c; 13') espaciadora deformable se forma sobre dicha capa (12) reflectora mediante impresión en huecograbado.
14. El dispositivo ópticamente variable de la reivindicación 1, en el que al retirar o reducir la presión mecánica, la capa (13; 13a, 13b, 13c; 13') espadadora deformable de dicho dispositivo se relaja desde dicho estado comprimido a dicho estado relajado en un tiempo de 0,01 a 60 segundos.
15. El dispositivo ópticamente variable de la reivindicación 1, en el que la capa (13; 13a, 13b, 13c; 13') espaciadora deformable tiene un grosor no uniforme cuando se encuentra en dicho estado relajado y/o comprimido, de manera que diferentes partes de la capa 13; 13a, 13b, 13c; 13' espaciadora deformable exhiben diferentes propiedades de cambio de color.
16. El dispositivo ópticamente variable de la reivindicación 1, en el que la capa (13; 13a, 13b, 13c; 13') espaciadora deformable incluye una pluralidad de poros o vacíos que reducen su volumen cuando se aplica presión mecánica al dispositivo para ayudar a la compresión de dicha capa (13; 13a, 13b, 13c; 13') espaciadora deformable de dicho estado relajado a dicho estado comprimido.
17. Uso de un dispositivo ópticamente variable de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, como característica de seguridad de un documento (9) de seguridad.
18. Un documento (9) de seguridad que comprende:
un material (10) de núcleo; y
al menos un dispositivo ópticamente variable de la reivindicación 1 fijado a al menos un lado del material (10) de núcleo, o al menos parcialmente incrustado en el material (10) de núcleo, de modo que el dispositivo sea al menos parcialmente visible en la luz reflejada de dicho al menos un lado.
19. El documento (9) de seguridad de la reivindicación 18, en el que el material (10) de núcleo comprende al menos un material seleccionado del grupo que consiste en: papel, polímero, plástico y combinaciones o híbridos de los mismos.
20. El documento (9) de seguridad de la reivindicación 18, en el que el documento (9) comprende además una porción que se presiona contra el dispositivo ópticamente variable, provocando así un cambio en la apariencia visible del dispositivo.
21. El documento (9) de seguridad de la reivindicación 20, en el que la parte que se va a presionar contra el dispositivo ópticamente variable comprende la impresión en huecograbado, proporcionando así una región elevada, opcionalmente estampada, como plantilla de presión para lograr el cambio en la apariencia visible del dispositivo.
22. El documento (9) de seguridad de la reivindicación 20, en el que la parte que se va a presionar contra el dispositivo ópticamente variable comprende una ventana transparente o translúcida en el documento (9), de modo que cualquier cambio en la apariencia visible del dispositivo se puede observar a través de la ventana a medida que se aplica la presión mecánica.
23. Un procedimiento para producir un dispositivo ópticamente variable, comprendiendo el procedimiento las etapas de:
proporcionar una capa reflectora;
imprimir una capa espaciadora deformable sobre porciones preseleccionadas de la capa reflectora, en el que dicha capa espaciadora deformable comprende un material adhesivo, en el que la capa (13; 13a, 13b, 13c; 13') espaciadora deformable se aplica a la capa (12) reflectora bajo condiciones atmosféricas, en el que la capa (13; 13a, 13b, 13c; 13') espaciadora deformable es reversiblemente deformable en grosor por al menos 100 nm desde el estado relajado, en el que la estructura de interferencia óptica en al menos uno de dichos estados relajado y comprimido es una cavidad óptica de Fabry-Perot, y en la que la capa (13; 13a, 13b, 13c; 13') espaciadora deformable es reversiblemente deformable de tal manera que la capa (13; 13a, 13b, 13c; 13') espaciadora deformable se puede cambiar entre estados comprimidos y relajados varias veces tras la aplicación y eliminación repetidas de la presión mecánica, o aumento y disminución repetidos de la presión mecánica; y
poner en contacto la capa espaciadora deformable con material absorbente revestido en una red, para provocar la liberación del material absorbente de la red y la adhesión del material absorbente a la capa espaciadora deformable en el que esté presente, para completar así una estructura de interferencia óptica sobre dichas porciones preseleccionadas de la capa reflectora.
24. El procedimiento de la reivindicación 23, en el que la etapa de impresión comprende la impresión por huecograbado.
25. El procedimiento de la reivindicación 23, en el que la etapa de poner en contacto comprende presionar la banda revestida y la capa espaciadora deformable juntas usando un rodillo.
26. El procedimiento de la reivindicación 23, en el que la capa espaciadora deformable comprende un material curable por UV, comprendiendo además el procedimiento la etapa de: curar la capa espaciadora deformable con radiación UV.
27. El procedimiento de la reivindicación 23, en el que la capa espadadora deformable impresa se imprime con un grosor no uniforme en dicho estado relajado y/o en dicho estado comprimido, para proporcionar así diferentes regiones del dispositivo con diferentes propiedades ópticas en dicho estado relajado y/o en dicho estado comprimido.
28. El procedimiento de la reivindicación 23, en el que se aplica al menos una capa espaciadora deformable adicional a la capa reflectora antes del paso de contacto, cubriendo las capas espaciadoras deformables diferentes partes de la capa reflectora, cada una con diferentes grosores entre sí en dicha capa relajada. y/o estados comprimidos, de modo que la etapa de contacto completa estructuras de interferencia óptica alternativas con propiedades de cambio de color óptico alternativas para cada capa espaciadora deformable.
29. El procedimiento de la reivindicación 23, en el que las etapas de impresión y contacto se repiten al menos una vez para producir dos o más estructuras de interferencia óptica, aplicándose una capa espaciadora deformable adicional a la capa reflectante en cada paso de impresión, formándose cada estructura de interferencia óptica después de dicho paso adicional de contacto, cada capa espaciadora deformable tiene opcionalmente un grosor alternativo a otras capas espaciadoras deformables presentes en dichos estados relajados y/o comprimidos, de modo que cada estructura de interferencia óptica así producida exhibe propiedades de cambio de color alternativas a la otra interferencia óptica estructuras que forman parte del dispositivo.
30. Un procedimiento para verificar si un documento de seguridad es un documento legítimo o falsificado, comprendiendo el documento de seguridad al menos un dispositivo ópticamente variable de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16 visible en al menos un lado del mismo, comprendiendo el procedimiento las etapas de:
aplicar presión mecánica a al menos un dispositivo ópticamente variable; y
observar si la presión mecánica provoca un cambio visible en la apariencia del dispositivo ópticamente variable, en el que cualquier cambio visible es indicativo de que el documento de seguridad es un documento legítimo.
31. El procedimiento de la reivindicación 30, en el que la etapa de observar comprende la inspección visual del dispositivo ópticamente variable tras la aplicación y el % o eliminación de la presión mecánica.
32. El procedimiento de la reivindicación 30, en el que la etapa de aplicar comprende presionar el dispositivo ópticamente variable con un lápiz que comprende un extremo de presión para aplicar presión al dispositivo, un extremo de observación para observar las propiedades ópticas del dispositivo y medios de transferencia de luz para transferir la luz desde en o cerca de una superficie del dispositivo en el extremo de presión al extremo de observación, y en el que la etapa de observar comprende inspeccionar la luz emitida desde el extremo de observación cuando se aplica presión al dispositivo mediante el extremo de presión del lápiz óptico.
33. El procedimiento de la reivindicación 32, en el que los medios de transferencia de luz del lápiz óptico comprenden de una a una pluralidad de fibras ópticas.
34. El procedimiento de la reivindicación 30, en el que la etapa de aplicar comprende presionar una porción del documento de seguridad contra el dispositivo ópticamente variable.
35. El procedimiento de la reivindicación 34, en el que la porción del documento de seguridad comprende la impresión en huecograbado como plantilla de presión para dicha presión mecánica.
36. El procedimiento de la reivindicación 34, en el que la porción comprende una ventana transparente o translúcida en el documento para que se pueda observar un cambio en la apariencia del dispositivo de seguridad a través de la ventana a medida que se aplica dicha presión mecánica.
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