JP2003503742A - セキュリティドキュメントの回折構造の製造方法 - Google Patents

セキュリティドキュメントの回折構造の製造方法

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Abstract

(57)【要約】 基板と光回折素子を備えるセキュリティドキュメントまたは装置の製造方法であって、パターン化されたレーザ放射を基板(2)の片面の一領域に照射し、上記面の選択部分を除去して、これにより前記片面に光回折構造を形成する工程を含む方法である。基板と、偏光パターンの生成手段などの光学可変素子とを備えるセキュリティドキュメントまたは装置の製造方法であって、一方で偏光状態または偏光パターンを生成する、基板の光重合を引き起こす光源に基板の片面の一部分を露光する工程を含む方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 本発明は一般にセキュリティドキュメントまたは装置(security document or
device)の製造方法に関し、特に、光学的に回折性のある構造、または回折格
子などの素子や偏光パターンなどの他の可視的または検出可能な作用を有するセ
キュリティドキュメントまたは装置に関する。本発明は銀行券の製造に適用可能
であり、この代表的な適用例に関連して、本発明を以下に説明するのが簡便であ
る。しかしながら、本発明はこの適用例に限定されるものではないことが理解さ
れるべきである。
【0002】 回折格子や、同様な光学的に検出可能な回折性構造や他の構造を、例えばクレ
ジットカード、銀行券、小切手などのセキュリティドキュメントまたは装置に適
用することが広く行われるようになった。一般に、回折格子や他の構造は、薄い
担体構造に支持された多層薄膜に製造される。その後、この構造は、通常ホット
スタンピング処理を用いて薄膜担体基板からセキュリティドキュメントまたは装
置に転写される。反射型光回折素子は、従来、多層構造内の回折性構造に隣接し
て、通常アルミニウムである真空金属化した超薄型反射層を有する。
【0003】 光回折素子や他の素子をこのように製造や適用することには、多くの欠点が伴
う。第1に、少なくとも4層、しばしばそれ以上の層を含みうる多層の光回折素
子構造を製造するのに必要な複雑且つ高度に特殊な処理にはコストがかかる。第
2に、担体基板からセキュリティドキュメントまたは装置に光回折素子を転写す
るのに、特別な処理工程を必要とする。第3に、真空金属化した反射層の脆弱さ
のために、光回折素子全体の物理的な磨耗・破損や薬品浸食に対する耐性は乏し
い。
【0004】 本発明の目的は、光回折素子や偏光パターンなどの他の検出可能な作用を有す
るセキュリティドキュメントまたは装置を製造する既知の方法の欠点を1つ以上
、改善または克服することである。
【0005】 本発明は、基板と、検出可能なセキュリティ素子(security device)とを備
えるセキュリティドキュメントまたは装置の製造方法であって、 基板の面に変化した状態を発生させて偏光パターンや光回折構造などの検出可
能な作用を前記面に生成するために、基板の片面の一部分に露光処理を施す工程
を含む方法を提供する。
【0006】 また、本発明は、基板と、検出可能なセキュリティ素子とを備えるセキュリテ
ィドキュメントまたは装置の製造方法であって、 面の選択部分を除去してこれにより前記片面に光回折構造を形成するために、
パターン化されたレーザ放射を基板の片面の一領域に照射する工程を含む方法を
提供する。
【0007】 別の形態において、本発明は、基板と、検出可能なセキュリティ素子とを備え
るセキュリティドキュメントまたは装置の製造方法であって、 一方では偏光状態または偏光パターンを生成する、基板の光重合を引き起こす
光源に基板の片面の一部分を露出する工程を含む方法を提供する。
【0008】 本発明は、セキュリティドキュメントまたは装置に組み込まれた際のセキュリ
ティ素子の多層構造を有意に簡素化する。光回折素子や偏光などの素子の適用は
、セキュリティドキュメントまたは装置の製造過程に容易に組込むことができる
。更に、反射型光回折素子や偏光素子が用いられる場合に、脆い金属被覆コーテ
ィングを使用しないようにできる。
【0009】 セキュリティドキュメントまたは装置の製造方法は、上記パターン化されたレ
ーザ放射を生成するためにレーザ放射の通路にマスクを設置する工程を更に含み
うる。
【0010】 好都合に、基板は透明プラスチックフィルムから形成されうる。透明プラスチ
ックフィルムは高分子材料から形成されうる。また、反射型回折素子が用いられ
る場合、基板は紙、紙/ポリマー複合材料、コート紙、および他の非透明基板か
ら形成されうる。
【0011】 一実施形態では、基板は、更に、透明プラスチックフィルムに設けられた透明
コーティングを備えることができ、透明コーティングに光回折構造が形成される
。透明コーティングは高分子材料から形成されうる。
【0012】 一実施形態では、基板は、更に、透明コーティングに設けられた反射コーティ
ングを備えうる。反射コーティングは高分子材料から形成され、金属顔料粒子を
含有しうる。
【0013】 好都合に、反射コーティングおよび透明コーティングの双方は、薬品浸食によ
るような物理的劣化に対し、同様な耐性を有する材料から形成されうる。
【0014】 別の実施形態では、基板は、更に、透明コーティングに設けられた透明層を備
える。透明層は高分子材料から形成されうる。好都合に、透明層および透明コー
ティングの双方は、例えば化学的手段による物理的劣化に対し、同様の耐性を有
する材料から形成されうる。
【0015】 更に別の実施形態では、この基板は更に、透明プラスチックフィルムに設けら
れた反射コーティングを備えることができ、反射コーティングに上記光回折構造
が形成される。反射コーティングは、高分子材料から形成され、金属顔料粒子を
含有しうる。
【0016】 基板は更に、反射コーティングに設けられる透明コーティングを備えうる。透
明コーティングは高分子材料から形成されうる。反射型回折構造が用いられる場
合、基板は紙、紙/ポリマー複合材料、コート紙、または他の非透明基板から形
成されうる。反射コーティングおよび透明コーティングの双方は、例えば化学的
手段による物理的劣化に対し、同様の耐性を有する材料から形成されうる。
【0017】 セキュリティドキュメントまたは装置の製造方法は、少なくとも一層の不透明
層を基板に設ける工程を更に含むことができ、前記少なくとも一層の不透明層は
、少なくとも前記光回折素子が前記不透明層によって覆われないように基板の片
面を部分的にのみ覆う。
【0018】 あるいは、本発明の方法は、素子、および、該素子を含むドキュメントにセキ
ュリティを付与する可視光学パターンまたは作用の基盤として回折現象を使用し
ない、他の種類のセキュリティ素子を生成するためにも使用可能である。
【0019】 例えば、セキュリティドキュメントの基板またはコーティング層に、偏光にお
いてのみ目視できる画像を生成することが可能である。
【0020】 このような場合、この画像は、通常の偏光されていない照明条件では見えず、
ある偏光照明条件で見たときのみ、可視となる。画像を見ることができる照明条
件の偏光状態は、直線偏光でも円偏光でもよい。更に、偏光照明条件のための手
段をドキュメント自体に設けることにより、偏光照明条件下で素子をチェックす
る(すなわち、その可視的な出現を観察することによる)手段をセキュリティド
キュメント自体に生成することが可能である。このような素子は、単一の多層素
子(single multiple layer device)のいずれかであってもよく、その層のうち
の1層は、基板層であってもなくてもよく、その他の層は、形成過程または印刷
過程の間にインライン式に適用されるコーティング層でありうる。
【0021】 以下の記述は、本発明によるセキュリティドキュメントまたは装置の製造方法
の様々な特徴について、より詳細に言及する。本発明の理解を容易にするために
、記述の中で、本発明がいくつかの好ましい実施形態として図示される添付の図
面を参照する。しかしながら、本発明は図面に示される好ましい実施形態に限定
されるものではないことは理解されるべきである。
【0022】 図1を参照すると、高分子製銀行券の製造に用いられる、高分子材料から形成
される透明プラスチックフィルム2が示されている。基板2は、少なくとも1つ
の二軸配向ポリマーフィルムから形成されてもよい。基板は、高分子材料フィル
ムの単一層、または二層以上の透明二軸配向ポリマーフィルムからなる積層を備
えてもよい。図1において基板2はその断面が示されている。図1〜図6を参照
し、本発明を高分子製銀行券の製造に関して説明するが、本発明はクレジットカ
ード、小切手や他のセキュリティドキュメントまたは装置の製造において使用し
てもよく、それらのセキュリティドキュメントまたは装置における基板の機能お
よび特性は変更されてもよいことは理解されるべきである。
【0023】 本例では、パターンレーザ放射で基板2の片面3の一部分を照射することによ
って、回折格子や他の光回折素子がその面に形成される。レーザ放射の通路にマ
スクを設置することで、基板2の片面3上に入射するレーザ放射によるパターン
形成を行いうる。マスク4には開口部5が形成されうる。これにより、レーザ放
射がマスクを通過するそれらの領域において、光が、回折格子が生成されるべき
基板2の表面層と相互に作用して、基板2の表面層において材料が適度な深さま
で除去されるか、さもなければ取り除かれて3次元の光回折構造6となる。
【0024】 次いで、反射コーティング7が基板2の除去された表面に設けられる。反射コ
ーティング7は、反射機能を果たす、例えば金属顔料粒子や反射粒子を含む被覆
ポリマー層でよい。反射層7は、従来の印刷方法によって設けられてもよく、基
板2の表面3のレーザ除去によって形成される3次元構造を充填してもよい。被
覆ポリマー層7は、反射粒子を保持する結合マトリックスとして作用し、反射層
が物理的磨耗・破損に耐えるために必要な強度と可撓性を提供する。また、顔料
粒子は、薬品浸食に耐性のある材料から形成されてもよい。
【0025】 光源9からの入射光8が反射してユーザ10に向かうと、反射光11は回折さ
れたものとして観察される。
【0026】 被覆された基板の対向する1つ以上の面に、不透明層12および13が設けら
れうる。不透明層12および13は、銀行券または他のセキュリティドキュメン
トの印刷に使用され得る各種不透明インクのいずれか1種以上を含み得る。例え
ば、不透明インクの層は、熱活性架橋性高分子材料の結合剤または担体内に分散
している、二酸化チタンなどの顔料を含む着色コーティングを含み得る。別法と
して、被覆された基板は紙の不透明層の間に挟まれていてもよい。
【0027】 光回折素子による回折作用が見えるように、基板2の表面の少なくとも第1領
域は不透明層によって被覆されないままにしておくことができる。
【0028】 図2は、本発明によるセキュリティドキュメントまたは装置を製造する方法の
第1の変形例を示す。この図において、基板2は初めに透明コーティング20に
よって被覆される。透明コーティング20は、高分子材料から形成されてもよい
【0029】 次いで、マスク4でパターン化されたレーザ放射を用いて透明コーティング2
0の選択部分を除去し、そこに3次元の光回折構造21を形成する。次いで、図
1の基板2に設けた反射コーティング7と同一の反射コーティングを従来の印刷
方法を用いて透明コーティング20に設ける。透明コーティング20および反射
コーティング22の両者は、被覆された高分子材料、または薬品浸食などによる
物理的劣化に対し同様の耐性を有する他の同様の材料から形成されうる。こうす
ることにより、反射層22の溶解または化学エッチングによって光回折素子を復
元(recover)しようとする偽造者は、透明コーティング20およびそこに形成
された光回折構造をも溶解または化学エッチングすることになる。
【0030】 繰り返すが、被覆された基板構造2、20、22の片面もしくは両面に不透明
コーティングを設けてもよい。
【0031】 図1に示される方法の第2の変形例を図3に示す。この図において、初めに基
板2の片面は、図1における反射層7と同一の反射コーティング25で被覆され
る。その後、レーザ放射はマスク4によってパターン化されて、反射コーティン
グ25から材料を除去し、反射コーティング25に3次元の光回折構造26を形
成する。
【0032】 引き続き、反射コーティング25に透明コーティング27が設けられる。透明
コーティング27は反射層25に形成された3次元構造を充填してもよい。繰り
返しになるが、反射コーティング25および透明コーティング27は、薬品浸食
または他の物理的劣化に対し同様の耐性を有する材料からなることができ、これ
により光回折構造26が偽造者によって復元されることを防止する。
【0033】 図1〜図3は反射型回折素子を含むセキュリティドキュメントの製造方法の例
を示しているが、図4〜図6は、透過型回折素子を含むセキュリティドキュメン
トの製造方法の例を示す。図4において、透明ポリマーフィルム2の片面は、マ
スク4を通過するレーザ放射によって除去され、図1に示されるのと同様の光回
折素子6がそこに形成される。しかしながら、本例では、その後基板2の表面に
反射層を設けないので、光源9からの光30が基板2を透過する際に、回折作用
がユーザ10によって観察される。
【0034】 前述の例と同様に、不透明コーティング31〜34を、覆われない領域または
区域35および36を残して、基板2の対向する面に設けることができ、これに
より光30が基板2に形成された光回折構造を透過することを可能とする。
【0035】 本方法の第1変形例において、図5に示されるように、ここでも、透明基板フ
ィルム2の表面に光回折素子6が除去形成される。次いで、基板フィルム2とは
反射率の異なる透明コーティング層40が基板2の表面に設けられる。透明コー
ティング40は、前述の例と同様に、3次元の回折素子6を充填し、光回折構造
6の磨耗を防ぐ。この構造6によって生じる回折作用は、基板および透明コーテ
ィングを透過する光で再び観察されうる。
【0036】 方法6に、透過回折構造を含むセキュリティドキュメントの製造方法の第2の
変形例を示す。この図において、透明プラスチック基板2は、初めに、透明高分
子材料から形成された透明コーティング45によって被覆される。パターン化さ
れた入射するレーザ放射により、透明コーティング45に回折構造46が除去形
成される。次いで、透明コーティング45上に透明層47を被覆して、そこに形
成された回折構造46を充填する。透明層47および透明コーティング45は異
なる反射率を有する材料で形成されるので、光がセキュリティ素子を透過する際
に回折作用が観察されうる。本方法が透明層47を含まなくても、得られるドキ
ュメントは上述のように機能する。
【0037】 本発明の本例/本実施形態において記述された素子は、素子の一つの層を構成
する材料の偏光状態をパターン化する能力に基づいている。これは、可視画像を
含む層、および素子の画像を見ることのできる偏光照明条件を生成する偏光フィ
ルタとして作用する層にも適用される。具体的には、偏光状態がパターン化され
る層にはUV光重合材料が用いられる。偏光状態は、材料の分子構造の配列(al
ign)によって生成され、これは、この材料を、レーザや従来のUVランプなど
のUV光源に露光することによって達成される。この露光によって、光重合処理
で「固定」された特定の偏光状態を有する分子状態が生成される。偏光状態のパ
ターン形成は、UV光源をマスクすることによって達成され、空間的に素子全体
に異なる偏光状態を生成する。
【0038】 これを行うのに必要な装置において、様々な構成が可能である。例えば、光源
は、UVレーザや従来のUVランプでもよい。同様に、単一または複数工程のマ
スク処理を使用して、素子全体における異なる空間的領域に必要な様々な偏光状
態を生成してもよい。
【0039】 本発明の本実施形態においては、基板の不透明化処理の際に適当な層が設けら
れる。この処理の間に、偏光を要する層が設けられた後、間もなく、UVレーザ
または他のUV光源で露光され、適当な偏光状態に「固定」される。
【0040】 基板やコーティングに所望の偏光状態を生成する処理は、回折構造を生成する
上述の処理と、その記述の中で言及したUVレーザ源が従来のUVランプに取り
替えられうる以外は同様である。
【0041】 セキュリティドキュメントまたは装置を製造するために、図1〜図6に記述し
た方法が、基板を被覆したり他の処理を施したりする通常の複数工程処理に容易
に組込まれうることが理解される。レーザ処理は、単にこの複数工程処理に組込
まれる。本方法および本方法で製造された光回折素子を含むセキュリティドキュ
メントまたは装置は、光回折素子の転写箔を製造するための独立した製造過程、
および回折素子の転写箔を製品に転写するための独立したホットスタンプ箔転写
過程を必要としない。
【0042】 本発明による方法は、反射型光学可変素子や透過ホログラムなどの反射型もし
くは透過型のいずれの光回折素子も製造可能である。
【0043】 最後に、本発明の範囲を逸脱することなく、本方法およびセキュリティドキュ
メントまたは装置の変形および/または変更が可能であることは理解されるべき
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、本発明による反射型回折構造を含むセキュリティドキュメントの第1
の実施形態の製造方法に含まれる工程を示す概略図である。
【図2】 図2は、本発明による反射型回折構造を含むセキュリティドキュメントの第2
の実施形態の製造に含まれる工程を示す概略図である。
【図3】 図3は、本発明による反射型回折構造を含むセキュリティドキュメントの第3
の実施形態の製造に含まれる工程を示す概略図である。
【図4】 図4は、本発明による透過型回折構造を含むセキュリティドキュメントの第1
の実施形態の製造に含まれる工程を示す概略図である。
【図5】 図5は、本発明による透過型回折構造を含むセキュリティドキュメントの第2
の実施形態の製造に含まれる工程を示す概略図である。
【図6】 図6は、本発明による透過型回折構造を含むセキュリティドキュメントの第3
の実施形態の製造に含まれる工程を示す概略図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ,UG ,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD, RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM,AT, AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,BZ,C A,CH,CN,CR,CU,CZ,DE,DK,DM ,DZ,EE,ES,FI,GB,GD,GE,GH, GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,K E,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS ,LT,LU,LV,MA,MD,MG,MK,MN, MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,RO,R U,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM ,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ,VN, YU,ZA,ZW

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板と光回折素子とを備えるセキュリティドキュメントまた
    は装置(security document or device)の製造方法であって、 パターン化されたレーザ放射を上記基板の片面の一領域に照射して、上記面の
    選択部分を除去して、これにより前記片面に光回折構造を形成する工程を含む方
    法。
  2. 【請求項2】 前記パターン化されたレーザ放射を生成するために、レーザ
    放射の通路にマスクを配置する工程を更に含む、請求項1に記載のセキュリティ
    ドキュメントまたは装置の製造方法。
  3. 【請求項3】 上記基板が透明プラスチックフィルムを含む、請求項1また
    は2のいずれかに記載のセキュリティドキュメントまたは装置の製造方法。
  4. 【請求項4】 上記透明プラスチックフィルムが高分子材料から形成される
    、請求項3に記載のセキュリティドキュメントまたは装置の製造方法。
  5. 【請求項5】 上記基板が、更に、上記透明プラスチックフィルムに設けら
    れた透明コーティングを含み、上記透明コーティングに光回折構造が形成される
    、請求項3または4のいずれかに記載のセキュリティドキュメントまたは装置の
    製造方法。
  6. 【請求項6】 上記透明コーティングが高分子材料から形成される、請求項
    5に記載のセキュリティドキュメントまたは装置の製造方法。
  7. 【請求項7】 上記基板が、更に、上記透明コーティングに設けられた反射
    コーティングを含む、請求項5または6のいずれかに記載のセキュリティドキュ
    メントまたは装置の製造方法。
  8. 【請求項8】 上記反射コーティングが金属顔料粒子を含む高分子材料から
    形成される、請求項7に記載のセキュリティドキュメントまたは装置の製造方法
  9. 【請求項9】 上記反射コーティングおよび上記透明コーティングの双方が
    物理的劣化に対し同様の耐性を有する材料から形成される、請求項7または8の
    いずれかに記載のセキュリティドキュメントまたは装置の製造方法。
  10. 【請求項10】 上記基板が更に上記透明コーティングに設けられた透明層
    を含む、請求項5または6のいずれかに記載のセキュリティドキュメントまたは
    装置の製造方法。
  11. 【請求項11】 上記透明層が高分子材料から形成される、請求項10に記
    載のセキュリティドキュメントまたは装置の製造方法。
  12. 【請求項12】 上記透明層および上記透明コーティングの双方が、物理的
    劣化に対し同様の耐性を有する材料から形成される、請求項10または11のい
    ずれかに記載のセキュリティドキュメントまたは装置の製造方法。
  13. 【請求項13】 上記基板が、更に、上記透明プラスチックフィルムに設け
    られた反射コーティングを含み、上記反射コーティングに前記光回折構造が形成
    される、請求項3または4のいずれかに記載のセキュリティドキュメントまたは
    装置の製造方法。
  14. 【請求項14】 上記反射コーティングが金属顔料粒子を含む高分子材料か
    ら形成される、請求項13に記載のセキュリティドキュメントまたは装置の製造
    方法。
  15. 【請求項15】 上記基板が、更に、上記反射コーティングに設けられた透
    明コーティングを含む、請求項13または14のいずれかに記載のセキュリティ
    ドキュメントまたは装置の製造方法。
  16. 【請求項16】 上記透明コーティングが高分子材料から形成される、請求
    項15に記載のセキュリティドキュメントまたは装置の製造方法。
  17. 【請求項17】 上記反射コーティングおよび上記透明コーティングの双方
    が物理的劣化に対し同様の耐性を有する材料で作成される、請求項15または1
    6のいずれかに記載のセキュリティドキュメントまたは装置の製造方法。
  18. 【請求項18】 少なくとも1層の不透明層を上記基板に設ける工程を更に
    含み、ここで、前記不透明層は、少なくとも前記光回折素子が前記不透明層によ
    って覆われないままにするように、上記基板の面を部分的にのみ覆うものである
    、先行する請求項のいずれか1項に記載のセキュリティドキュメントまたは装置
    の製造方法。
  19. 【請求項19】 基板と、検出可能なセキュリティ素子(security device
    )とを備えるセキュリティドキュメントまたは装置の製造方法であって、 上記基板の片面の一部分に露光処理を施して、上記基板の上記面に変化した状
    態を発生させて、偏光パターンや光回折構造などの検出可能な作用を前記面に生
    成する工程を含む方法。
  20. 【請求項20】 別の形態として、本発明は、基板と、検出可能なセキュリ
    ティ素子とを備えるセキュリティドキュメントまたは装置の製造方法であって、 一方で偏光状態または偏光パターンを生成する、上記基板の光重合を引き起こ
    す光源に上記基板の片面の一部分を露出する工程を含む方法を提供する。
  21. 【請求項21】 回折格子以外の、偏光パターンなどの検出可能なセキュリ
    ティ素子に適用するように変形された際に、請求項2〜18のいずれか1項に定
    義された工程または特徴の1つ以上を更に含む、請求項19または20に記載の
    方法。
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