PL172267B1

PL172267B1 - Improvements in or related to documents of high value

Info

Publication number: PL172267B1
Application number: PL93307180A
Authority: PL
Inventors: Malcolm R M Knight; Roland Isherwood; Craig H Nelson; Sarah A Rocca; Robin E Godfrey
Original assignee: Portals Ltd
Priority date: 1992-07-24
Filing date: 1993-07-01
Publication date: 1997-08-29
Also published as: GB9215828D0; DE69302389T3; DE69302389T2; DK0650413T4; PL307180A1; CA2140880A1; FI950275A0; ES2089829T5; DE69302389D1; WO1994002329A1; BR9306771A; ES2089829T3; CA2140880C; GB2268906A; EP0650413A1; EP0650413B2; SI9300395A; US5678863A; EP0650413B1; RU95105166A

Abstract

1. Srodek identyfikacyjny lub dokument wartosciowy zawierajacy pólprzezroczysty lub przezroczysty obszar papierowy lub polimerowy, material cieklokrystaliczny nalozony na ten ob- szar w celu wytworzenia efektów optycznych, które sa rózne, gdy sa ogladane w swietle przepuszczonym i odbitym, znamienny tym, ze obszar papierowy lub polimerowy zawiera znak wodny (2), a material cieklokrystaliczny (3) jest nalozony na przynajmniej czesci znaku wodnego (2). F IG . 4 . P L 172267 B 1 PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest środek identyfikacyjny lub dokument wartościowy i sposób wytwarzania środka identyfikacyjnego łub dokumentu wartościowego.

Wynalazek niniejszy dotyczy środka identyfikacyjnego lub dokumentu wartościowego zawierającego obszar papierowy lub polimerowy, zwłaszcza banknotów, paszportów, kart identyfikacyjnych lub jakichkolwiek innych dokumentów wartościowych, które są narażone na kopiowanie lub fałszowanie.

Rosnąca popularność kolorowych fotokopiarek i innych systemów odtwarzających obrazy i udoskonalenie technicznej jakości kolorowych fotokopiarek doprowadziło do zwiększenia ilości fałszerstw banknotów, paszportów, kart identyfikacyjnych, itp. Dlatego istnieje potrzeba dodania dodatkowych cech zabezpieczających do środków identyfikacyjnych lub dokumentów wartościowych w celu ułatwienia wykrywania fałszerstw i zwiększenia odporności na fałszowanie istniejących cech. Podjęte już zostały kroki dla wprowadzenia optycznie zmiennych cech do takich dokumentów, które nie mogą być reprodukowane przez fotokopiarkę. Tak więc istnieje zapotrzebowanie na wprowadzenie cech, które sąodróżnialne gołym okiem, lecz “niewidzialne” dla kopiarki lub inaczej przez nią widziane. Ponieważ proces fotokopiowania typowo związany jest z odbijaniem światła o dużej energii od oryginalnego dokumentu zawierającego przeznaczony do kopiowania wizerunek, jedno rozwiązanie wprowadzałoby jedną lub więcej

172 267 cech do dokumentu, które są różnie spostrzegane w świetle przepuszczanym i odbijanym, na przykład będących znakami wodnymi i ich uwydatnieniami.

Wiadomo, że pewne materiały ciekłokrystaliczne wykazują różnice w barwach, gdy są widziane przy przepuszczaniu i odbijaniu, jak również zależne od kąta barwne odbicie. Ciekłokrystaliczne materiały zostały wprowadzone do dokumentów, kart identyfikacyjnych i innych elementów zabezpieczających z zamiarem stworzenia odróżnialnych optycznie cech.

Znany jest z opisu patentowego nr EP-A-0435029 nośnik danych takich jak karta identyfikacyjna, który zawiera w sobie warstwę lub warstewkę ciekłokrystalicznego polimeru. Polimer ciekłokrystaliczny jest w postaci stałej w temperaturze pokojowej i znajduje się typowo wewnątrz struktury warstwowej. Warstwa ciekłokrystaliczna, która jest naniesiona na czarne tło, wykazuje się wysokim stopniem czystości barw w widmie odbitym dla wszystkich kątów patrzenia. Dokument jest automatycznie sprawdzany w celu weryfikacji autentyczności przy wykorzystaniu właściwości długości fal i polaryzacji światła odbitego w pojedynczym wspólnym pomiarze.

Dokument według tego rozwiązania ma wadę polegającą na tym, że jego sprawdzanie ze względu na pojedynczy o pełnym odbiciu pomiar jest optycznie złożone i wymaga istnienia jednorodnego ciekłokrystalicznego obszaru na czarnym tle.

Znany jest dokument i sposób jego wytwarzania z opisu patentowego AU-488 652. Dokument zawiera element zabezpieczający z odróżnialną optycznie zmienną cechą. Patent ten ujawnia zastosowanie ciekłokrystalicznego “atramentu” laminowanego pomiędzy dwiema warstwami arkuszy z tworzywa sztucznego. Ciekły kryształ jest naniesiony na czarnym tle tak, że tylko odbite długości fal światła są widziane jako barwne. Patent ten odnosi się przede wszystkim do cholesterycznej klasy ciekłych kryształów, które mają cechę polegającą na zmianie barwy przy zmianie temparatury.

Cholesteryczne ciekłe kryształy mają pewne unikalne właściwości w fazie chiralnej nematycznej. To właśnie faza chiralna nematyczna wytwarza zależne od kąta barwne odbicie i różnicę barw podczas patrzenia przy przepuszczaniu lub odbijaniu. Cholesteryczne ciekłe kryształy tworzą strukturę śrubową, która odbija kołowo spolaryzowane światło na wąskim paśmie długości fali. Długość fali jest funkcją podziałki struktury śrubowej, która jest tworzona przez ustawienie w linii wewnątrz materiału ciekłokrystalicznego. Fig. 1 przedstawia chiralne ustawienie nematyczne cholesterycznego materiału ciekłokrystalicznego, z cholesteryczną śrubową osią w kierunku strzałki X. Długość fali odbicia może być dostrajana przez właściwy dobór składu chemicznego materiału ciekłokrystalicznego. Materiały te mogą być dobierane tak, aby były wrażliwe lub niewrażliwe na temperaturę. Otrzymywane oboma sposobami kołowo spolaryzowane światło może być odbijane dzięki doborowi właściwych materiałów i w ten sposób może być uzyskana wysoka refleksyjność przy określonych długościach fal przy podwójnych warstwach ciekłych kryształów. Długość fali odbitego światła jest także zależna od kąta padania, co daje w rezultacie zmianę barwy spostrzeganą przez patrzącego, gdy urządzenie jest przechylane. Na fig. 2 pokazano zmiany odbicia od cholesterycznego materiału ciekłokrystalicznego w zależości od kąta padania.

Na ciemnym tle obserwowany jest tylko efekt odbiciowy, ponieważ mała ilość światła jest przepuszczana od tyłu. Kiedy ciemne tło jest usunięte lub nie jest obecne i urządzenie jest oglądane przy przepuszczaniu, intensywność barwy przepuszczanej pochłania barwę odbiciową.

Tylko mała część światła, które nie jest odbite, jest pochłaniana, aresztajest przepuszczana przez materiał ciekłokrystaliczny. Na fig. 3 ukazano przepuszczanie i odbijanie światła padającego na materiał ciekłokrystaliczny 3. Przy właściwym skonfigurowaniu występuje nagła zmiana pomiędzy przepuszczalną barwą w kierunku strzałki Y i odbitą barwę w kierunku strzałki Z (fig. 3). Obszar po obu stronach warstwy materiału ciekłokrystalicznego 3 na fig. 3 jest przezroczystym polimerem lub szkłem. Aby uzyskać ten efekt na środku identyfikacyjnym lub dokumencie wartościowym ten obszar dokumentu, który jest zajęty przez ciekły kryształ musi być przezroczysty lub półprzezroczysty. Barwy przepuszczane i odbite są barwami dopełniającymi, na

172 267 przykład zielona barwa odbijana wytwarza barwę przepuszczaną purpurową. Jest to ta cecha materiału ciekłokrystalicznego, którą usiłuje się wykorzystać w niniejszym wynalazku.

Środek identyfikacyjny lub dokument wartościowy według wynalazku, zawierający półprzezroczysty lub przezroczysty obszar papierowy lub polimerowy, materiał ciekłokrystaliczny nałożony na ten obszar w celu wytworzenia efektów optycznych, które są różne, gdy są oglądane w świetle przepuszczonym i odbitym, charakteryzuje się tym, że obszar papierowy lub polimerowy zawiera znak wodny, a materiał ciekłokrystaliczny jest nałożony na przynajmniej części znaku wodnego.

Korzystnie znak wodny ma zmienną gęstość i/lub grubość materiału tworzącego obszary o różnej gęstości optycznej.

Korzystnie co najmniej część obszaru papierowego lub polimerowego jest wytłaczana, a co najmniej część obszarów wytłaczanych jest pokryta ciekłym kryształem.

Korzystnie materiał ciekłokrystaliczny ma ciekłą postać w temperaturze pokojowej.

Korzystnie materiał ciekłokrystaliczny jest zamknięty wewnątrz środków typu pojemnikowego.

Korzystnie środkami typu pojemnikowego sąmikrokapsułki.

Korzystnie środkiem typu pojemnikowego jest struktura warstwowa.

Korzystnie środkiem typu pojemnikowego jest struktura o budowie plastra miodu.

Korzystnie środkiem typu pojemnikowego jest polimerowa warstewka zawierająca większą ilość luk.

Korzystnie środkami typu pojemnikowego są puste włókna polimerowe.

Korzystnie materiał ciekłokrystaliczny jest w stanie stałym w temperaturze pokojowej.

Korzystnie obszar papierowy lub polimerowy stanowi jedna warstwa laminatu tworzącego środek identyfikacyjny lub dokument.

Korzystnie materiał ciekłokrystaliczny jest dobrany do przepuszczania światła o barwie będącej uzupełnieniem barwy światła odbitego.

Korzystnie materiał ciekłokrystaliczny ma wzór z pól z lewoskrętnych i prawoskrętnych postaci materiału ciekłokrystalicznego.

Sposób wytwarzania środka identyfikacyjnego lub dokumentu wartościowego, według wynalazku, w którym kształtuje się dokument z półprzezroczystymi lub przezroczystymi obszarami papierowymi lub polimerowymi, następnie nakłada się materiał ciekłokrystaliczny na półprzezroczysty lub przezroczysty obszar papierowy lub polimerowy tworząc różne efekty optyczne przy przepuszczaniu i odbiciu przez nie światła, a następnie sprawdza się wzrokowo lub maszynowo autentyczność dokumentu, charakteryzuje się tym, że przed nałożeniem materiału ciekłokrystalicznego wprowadza się znak wodny w obszar papierowy lub polimerowy, a materiał ciekłokrystaliczny nakłada się na przynajmniej część wodnego znaku, po czym sprawdza się autentyczność dokumentu.

Korzystnie materiał ciekłokrystaliczny nakłada się w postaci ciekłej zamkniętej wewnątrz środka typu pojemnikowego.

Korzystnie nakłada się materiał ciekłokrystaliczny na znak wodny poprzez drukowanie.

Korzystnie materiał ciekłokrystaliczny nakłada się w postaci stałej.

Korzystnie materiał ciekłokrystaliczny nakłada się na znak wodny w procesie przenoszenia.

Korzystnie sprawdza się dokument poprzez porównywanie światła przepuszczanego i światła odbitego w obszarze materiału ciekłokrystalicznego.

Korzystnie sprawdzając dokument przepuszcza się światło ze źródła światła przez obszar materiału ciekłokrystalicznego i przeprowadza się je następnie przez filtr barwny, którego właściwości widmowe przy przepuszczeniu i odbiciu dobiera się zgodnie z maksymalną długością fali przepuszczanej przez obszar materiału ciekłokrystalicznego, a następnie odbiera się światło przez fotodetektor i mierzy się całkowite natężenie przepuszczania przy danej długości fali, a jednocześnie światło odbite od obszaru materiału ciekłokrystalicznego przepuszczane przez barwny filtr, którego właściwości widmowe przy przepuszczaniu i odbiciu dobiera się zgodnie z maksymalną długością fali odbitej od obszaru materiału ciekłokrys6

172 267 talicznego, a następnie światło odbite odbiera się przez fotodetektor i mierzy się całkowite natężenie odbicia przy danej długości fali.

Korzystnie sprawdza się wzrokowo lub maszynowo stany polaryzacji pól prawoskrętnych i lewoskrętnych obszaru materiału ciekłokrystalicznego.

Korzystnie sprowadza się stany polaryzacji światła odbitego.

Korzystnie bada się stany polaryzacji za pomocą płytki ćwierćfalowej i elementu polaryzacyjnego.

Według niniejszego wynalazku zapewniono środek identyfikacyjny lub dokument wartościowy zawierający obszar papierowy lub polimerowy, w którym na ten obszar naniesiono materiał ciekłokrystaliczny w celu wytworzenia efektów optycznych, które są różne, gdy są oglądane w świetle przepuszczonym i odbitym.

Znak wodny w dokumencie lub środku identyfikacyjnym zapewnia odpowiedni obszar, który może być uwypuklony przez nałożenie materiału ciekłokrystalicznego. Zmiana barwy odpowiednio do warunków patrzenia znacznie wzmaga powszechną percepcję znaku wodnego, a to w znacznym stopniu poprawia ogólne zabezpieczenie dokumentu i bardzo utrudnia fotoreprodukowanie. Powinno być jednak zrozumiałym to, że termin “znak wodny” obejmuje wodne znaki utworzone za pomocą dobrze znanego procesu wytwarzania papieru na sicie cylindrycznym, jak również innych procesów.

Termin “znak wodny” obejmuje także imitacje znaku wodnego wytwarzane za pomocą innych środków, na przykład za pomocą drukowania lub tłoczenia, które wywołują lokalną zmianę optycznej gęstości podłoża papierowego lub polimerowego.

Jedną z zalet stosowania materiału ciekłokrystalicznego w ciekłej postaci jest to, że może być stosowany proces drukowania do nadrukowywania materiału ciekłokrystalicznego na znaku wodnym w ogromnej ilości różnych wzorów. Natomiast jedną z zalet materiału ciekłokrystalicznego w stanie stałym jest to, że może on być nakładany za pomocą procesu przenoszenia tak, aby utworzyć strukturę warstwową z obszarem papierowym lub polimerowym.

Sposób wytwarzania środka identyfikacyjnego lub dokumentu zapewnia optycznie proste sprawdzanie tego dokumentu, oparte ,na pomiarze względnym, porównującym światło przepuszczane i odbite. Z powodu porównawczego charakteru tego pomiaru możliwe jest sprawdzanie małych obszarów, na przykład obszarów tworzących wzór i obszar do sprawdzania może być, jeśli to potrzebne, naddrukowany.

Dopełniający charakter barw, jeden składnik przepuszczany ijeden składnik odbity, umożliwia bezpośrednie porównywanie maksimów długości fal tych dwóch składników, które to maksima długości fal są właściwe dla danego składu materiału ciekłokrystalicznego. Porównanie takie zapewnia stwierdzenie autentyczności dokumentu lub środka identyfikacyjnego.

W niniejszym wynalazku zdolność odczytywania maszynowego dokumentów i kart udoskonalona poprzez spowodowanie “czytania” przez maszynę zarówno przepuszczonego, jak i odbitego światła, zapewniając w ten sposób wysoki poziom zabezpieczenia dokumentu/karty.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia chiralne ustawienie nematyczne cholesterycznego materiału ciekłokrystalicznego, fig. 2 - zmiany odbicia od cholesterycznego materiału ciekłokrystalicznego w zależności od kąta padania, fig. 3 - środek identyfikacyjny lub dokument wartościowy w przekroju, z ukazaniem przepuszczania i odbijania światła padającego na materiał ciekłokrystaliczny, fig. 4 - obszar papierowy lub polimerowy barwiony za pomocą materiału ciekłokrystalicznego przy przepuszczaniu i odbiciu, fig. 5a - jednobarwny znak wodny przy przepuszczaniu i odbijaniu, fig. 5b - znak wodny, barwiony za pomocą materiału ciekłokrystalicznego, przy przepuszczaniu i odbijaniu, fig. 6 - wykrywanie przepuszczonych i odbitych długości fal, zapewniające wizualne lub maszynowe badanie dla potwierdzania autentyczności, fig. 7, 8, 9 i 9a - lewoskrętne i prawoskrętne stany polaryzacji stosowane w dokumentach według niniejszego wynalazku.

Figura 4 przedstawia papierowy lub polimerowy obszar dokumentu wartościowego 1 takiego, jak banknot, czek, przekaz pocztowy, paszport, karta kredytowa, karta identyfikacyjna,

172 267 itp., który posiada warstwę materiału ciekłokrystalicznego 3. Światło odbite A przy danym kącie obserwacji jest barwne, na przykład zielone, podczas gdy światło przepuszczone B jest zabarwione na kolor dopełniający, purpurowy.

Dokument 2 przedstawiony na fig. 5a posiada jednobarwny znak wodny w jego papierowym obszarze, jak opisano powyżej. Gdyby karta ta była z materiału polimerowego, w jednym z obszarów karty mogłoby być wprowadzone okno w polimerze, które zawiera papier. Znak wodny ma obszar o wysokiej 2a i niskiej optycznej gęstości 2b uzyskane poprzez różnice w rozłożeniu włókien papierniczych, których grubość wytwarza różne tonujące efekty jak w typowym jednobarwnym znaku wodnym, na przykład, jak można zobaczyć na znaku wodnym z portretem w banknocie. Poziom światła odbitego A! od obszaru o małej gęstości 2b jest mały, podczas gdy poziom światła odbitego A₂ od obszaru o dużej gęstości 2a jest wysoki. W przepuszczalnym świetle B₁ obszar o małej gęstości 2b ma wygląd jasny, a obszar o dużej gęstości 2a ma wygląd ciemny w przepuszczalnym świetle B₂. W ten sposób efekty przy odbijaniu i przepuszczaniu są wzajemnymi negatywami.

Znak wodny 2, przedstawiony na fig. 5b, podobny do tego na fig. 5a, jest zaopatrzony w warstwę materiału ciekłokrystalicznego 3. Światło odbite C₍ od obszaru o małej gęstości 2b w tym przypadku będzie spostrzegane jako barwa ciemnozielona, podczas gdy światło odbite C2 od obszaru o dużej gęstości 2a będzie spostrzegane jako barwa jasnozielona. Przy przepuszczaniu, barwa światła przechodzącego D_fjest barwą dopełniającą światło odbite C_b to jest purpurową. Dlatego obszar o małej gęstości 2b będzie miał wygląd jasnopurpurowy, a obszar o dużej gęstości 2a w świetle przechodzącym D2 ma wygląd ciemnopurpurowy. Używane tu określenia “jasny” i “ciemny” odnoszą się do spostrzegania światła odpowiednio do intensywności, a nie do różnic długości fal.

Figura 6 ukazuje dokument lub środek identyfikacyjny zawierający obszar materiału ciekłokrystalicznego 11. Światło z żarzącego się źródła 12 pada na obszar z ciekłym kryształem. Część światła odbija się od tego obszaru przez optyczny filtr barwny 13 dobrany tak, że jego maksymalna długość fali przepuszczalnej jest zgodna z maksymalną długością fali w świetle odbitym od materiału ciekłokrystalicznego pod danym kątem. Natężenie odbitej wiązki przy tej długości fali mierzy się przez detektor 14.

Część światła ze źródła 12 także przepuszcza się przez obszar z ciekłym kryształem 11 i kieruje się na drugi optyczny filtr barwny 15 dobrany tak, że jego maksymalna długość fali przepuszczania odpowiada maksymalnej długości fali przepuszczanej przez ciekły kryształ. Natężenie przepuszczonej wiązki przy tej długości fali mierzy się przez detektor 16.

Sygnały z detektorów 14 i 16 są używane przez system porównujący, wizualny lub maszynowy, do określania autentyczności. Inne optyczne układy, charakterystyki przepuszczania filtrów i środki do przetwarzania sygnałów mogą być dobierane odpowiednio do określonych wymagań dla sensorów do stwierdzania autentyczności.

Oczywiście, różne barwy światła odbitego i światła przepuszczanego mogłyby być wykorzystywane przez zmienianie materiału ciekłokrystalicznego, lecz w każdym przypadku barwa światła przepuszczanego byłaby dopełnieniem światła odbitego.

Figura 7 ukazuje dokument lub środek identyfikacyjny zawierający obszar materiału ciekłokrystalicznego w postaci wzoru, na przykład kodu kreskowego. Fig. 8 pokazuje, jak naprzemianległe pola obszaru materiału ciekłokrystalicznego zawierają postacie lewoskrętne i prawoskrętne materiału ciekłokrystalicznego. Fig. 9 przedstawia płytkę ćwierćfalową 17 i element polaryzacyjny 18, a fig. 9a przedstawia obraz wytworzony, gdy są one wykorzystywane do oglądania obszaru materiału ciekłokrystalicznego.

Ciekłe kryształy mogą być wytwarzane z lewoskrętnymi albo prawoskrętnymi strukturami śrubowymi, które wytwarzają tę samą barwę przy przepuszczaniu i jej dopełnienie przy odbiciu. Opisany wzór byłby niewidoczny dla nieuzbrojonego oka, będąc widocznym tylko wówczas, gdy jest oglądany przy użyciu odpowiedniego układu, takiego jak płytka ćwierćfalowa i element polaryzacyjny. Alternatywnie, wzór będzie widoczny dla nieuzbrojonego oka w postaci barwnego wzoru, lecz będzie dawał zmianę kontrastu, gdy będzie oglądany przy użyciu opisanych elementów

172 267 optycznych. Mogą być stosowane inne znane w tej dziedzinie optyczne układy detekcyjne, odpowiednio do określonych wymagań.

Wzory takie mogą być przeglądane za pomocą oczu przy użyciu określonych elementów optycznych lub automatycznie przy użyciu fotodetektora. Przy odpowiedniej konstrukcji wzoru, na przykład kodu kreskowego, taka automatyczna detekcj a mogłaby być przeprowadzana z dużą szybkością przy zastosowaniu w maszynowym sprawdzaniu.

Sprawdzanie może odbywać się przy odbiciu i/lub przepuszczaniu, chociaż z uwagi na łatwość posługiwania się korzystne jest oglądanie przy odbiciu.

Zaletą zastosowania ciekłych kryształów z lewoskrętnymi i prawoskrętnymi strukturami śrubowymi jest to, że inaczej niewidoczny wzór, na przykład logo lub symbol, staną się widoczne, gdy będą oglądane za pomocą opisanych elementów optycznych.

Dodatkową zaletą zastosowania takich kryształów i opisanego przyrządu jest to, że zapewnia ono uzupełniaj ący środek sprawdzaj ący dla sprawdzania maszynowego, oprócz środka, który stanowi sama filtracja barw. Jednak, jeśli barwa przepuszczana i odbita zmienia się z czasem, na przykład na skutek gromadzenia się brudu na powierzchni, polaryzacja pozostaje widoczna, jako alternatywny sposób stwierdzania autentyczności.

Materiał ciekłokrystaliczny korzystnie jest wprowadzony wieloma innymi sposobami, na przykład, jako okienkowana nitka. Nitka jest uformowana w niektórych miejscach na ciemnym tle i na przezroczystym tle w innych miejscach. Nitka taka wykazuje różnicę barw przy przepuszczaniu/odbijaniu w miejscach przezroczystych i silnie zależną kątowo barwę odbitą w miejscach ciemnych.

Na fig. 5b warstwa materiału ciekłokrystalicznego 3 jest po prostu przedstawiona jako warstwa nałożona na znak wody. Materiał ciekłokrystaliczny może być nakładany na papier ze znakiem wodnym w postaci stałej lub ciekłej, w zależności od końcowych wymagań.

Materiały ciekłokrystaliczne w stanie ciekłym muszą być utrzymywane w formie pojemnika, jeżeli mają one wytrzymać wytwarzanie, drukowanie i środowisko użytkownika doświadczane przez dokument łub środek identyfikacyjny. Pewna liczba materiałów ciekłokrystalicznych wykazuje wymagane chiralne fazy nematyczne takie, jak cyjanodwufznylz, estry cholzsterulowe, silnie stężone roztwory cząsteczek chiralnych, np. polipeptydy i celuloza oraz polimery ciekłokrystaliczne, takie jak poliorganosiloksanu. Z tych przykładów, cyjanoawufenylz i estry cholesterylowe są w pokojowej temperaturze w stanie lepkim ciekłym i dlatego wymagają środków typu pojemnikowego.

Odpowiednimi postaciami środków typu pojemnikowego byłyby, na przykład, mikrozakapsułkowanie (na przykład w polialkoholu - winylowym), laminowanie pomiędzy warstewkami polimerowymi, matryca w kształcie plastra miodu, poty w warstewce polimerowej, puste włókna polimerowe.

Wymaganiem, które musi być spełnione przez środek typu pojemnikowego jest to, że tor optyczny długości pojemnika lub komórek musi być rzędu kilku mikronów (chociaż zależy to od materiału) w celu zapewnienia tego, że na efekt optyczny wpływa raczej luźny materiał, niż określone efekty powierzchniowe indywidualnych pojemników lub komórek.

Kiedy materiał ciekłokrystaliczny jest w postaci ciekłej trzymany wewnątrz mikrokapsułek, wówczas ciekły kryształ korzystnie nakłada się na ten obszar za pomocą techniki drukowania, ponieważ stosowane niskie ciśnienia nie będą wystarczające, aby rozerwać większość mikrokapsułek. Metoda drukowania jest korzystna dlatego, że na znak wodny mogą być nakładane szczegółowe wzory, czyniąc w ten sposób reprodukowanie jeszcze trudniejszym dla fałszerza. W odpowiedniej metodzie drukowania mogą być wykorzystane, na przykład lecz nie wyłącznie, grawiura, wałek, natryskiwanie lub strumień farby.

Materiał ciekłokrystaliczny trzymany wewnątrz laminatu łub struktury o kształcie plastra miodu powodowałby konieczność stosowania metody przenoszenia dla wytworzenia laminatu na znaku wodnym. Podobnie, polimer ciekłokrystaliczny, który jest typowo w stanie stałym w pokojowej temperaturze, wymagałby metody przenoszenia. Przykładami polimerów ciekłokrystalicznych są przezstryfikowane poli(g - benzyl L - glutamatu) i polisiloksany.

172 267

Dokumenty lub środki identyfikacyjne zawierające obszar papierowy lub polimerowy korzystnie są przezroczyste przed nakładaniem materiału ciekłokrystalicznego dla zapewnienia tego, że będzie dostateczne przepuszczanie światła przez dokument lub środek identyfikacyjny tak, że optyczne efekty tu opisane są rozpoznawalne przy użyciu nieuzbrojonego oka. Nadawanie przezroczystości może być uzyskiwane chemicznie przez dodawanie środka chemicznego, który dopasowuje współczynnik załamania włókien papieru, przez obrabianie pewnych obszarów włókien inaczej podczas etapu wytwarzania, przez łączenie polimeru z papierem podczas etapu wytwarzania i następnie obrabiając cieplnie polimer lub mechanicznie poprzez zastosowanie nacisku lub innych znanych środków.

Zastosowanie materiału ciekłokrystalicznego może być także wykorzystane do uwydatnienia widoku wklęsłego wytłaczania. Wytłoczenie to korzystnie rozciąga się, na przykład, zarówno na niezadrukowanym papierze lub polimerze, jak i na obszarze, na który został nałożony polimerowy ciekły kryształ. Podwyższony obszar w papierze lub polimerze jest wytwarzany za pomocą znanej metody drukowania wklęsłego, za wyjątkiem tego, że do cylindra do druku wklęsłego nie jest nakładana farba drukarska i dlatego farba drukarska nie jest przenoszona na wytłaczane obszary papieru lub polimeru. Przy rozmieszczeniu takich obszarów ślepego tłoczenia tak, że przynajmniej częściowo nachodzą na obszary papieru lub polimeru, na który został nałożony materiał ciekłokrystaliczny, wytłoczone obszary są bardziej widoczne przy sprawdzaniu wzrokowym, podwyższając w ten sposób ich wartość zabezpieczającą.

W innym przykładzie wykonania wytłaczanie papieru lub polimeru z przynajmniej częściowym pokrywaniem się z ciekłym kryształem korzystnie występuje jako część normalnego procesu drukowania banknotu, a broszury pokryte ciekłym kryształem są wówczas także częściowo zadrukowane farbą drukarską wklęsłodrukową.

Oczywiście, niniejszy wynalazek nie powinien być ograniczany do opisanych określonych przykładów wykonania, ponieważ przewiduje się, że wykorzystanie w ten sposób materiałów ciekłokrystalicznych znajdzie szerokie zastosowanie w wielu przemysłach, na które niekorzystnie wpływa w sposób opisany powyżej fałszowanie.

172 267

2Γ δ

172 267

F7G. 4.

172 267

Λ/ 4?

172 267

	ί	^//	/7/	2	7 2
22	22/

172 267

Depjptament Wydawnictw UP RP. NNctad 9 O Cena 4,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Środek identyfikacyjny lub dokument wartościowy zawierający półprzezroczysty lub przezroczysty obszar papierowy lub polimerowy, materiał ciekłokrystaliczny nałożony na ten obszar w celu wytworzenia efektów optycznych, które są różne, gdy są oglądane w świetle przepuszczonym i odbitym, znamienny tym, że obszar papierowy lub polimerowy zawiera znak wodny (2), a materiał ciekłokrystaliczny (3) jest nałożony na przynajmniej części znaku wodnego (2).
2. Środek identyfikacyfny lut) dokument wartościowy wedhig zastrz . 1, znamienny tym, że znak wodny (2) ma zmienną gęstość i/lub grubość materiału tworzące obszary o różnej gęstości optycznej (2a, 2b).
3. Środek identyfikacyjny lub dokument wartdycidwu według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że co najmniej część obszaru papierowego lub polimerowego jest wytłaczana, a co najmniej część obszaru wytłaczanego jest pokryta ciekłym kryształem (3).
4. Środek identyfikacyjny lub dokument wartościowy według zastrz. 3, znamienny tym, że materiał ciekłokrystaliczny (3) ma ciekłą postać w temperaturze pokojowej.
5. Środek identyfikacyjny lub dokument, według zastrz. 4, znamienny tym, że materiał ciekłokrystaliczau (3) jest zamknięty wewnątrz środków typu pojemnikowego.
6. Środek identyfikacyjny lub dokument, według zastrz. 5, znamienny tym, że środkami typu pojemnikowego sąmikrokapsułki.
7. Środek identyfikacyjny lub dokument, według zastrz. 5, znamienny tym, że środkiem typu pojemnikowego jest struktura warstwowa.
8. Środek identyfikacyjny lub dokument, według zastrz. 1, znamienny tym, że środkiem typu pojemnikowego jest struktura o budowie plastra miodu.
9. Środek identyfikacyjny lub dokument, według zastrz. 5, znamienny tym, że środkiem typu pojemnikowego jest polimerowa warstewka zawierająca większą ilość luk.
10. Środek identyfikacyjny lub dokument, według zastrz. 5, znamienny tym, że środkami typu pojemnikowego są puste włókna polimerowe.
11. Środek identyfikacyjny lub dokument, według zastrz. 3, znamienny tym, że materiał ciekłokiystaliczy (3) jest w stanie stałym w temperaturze pokojowej.
12. Środek identyfikacyjny lub dokument, według zastrz. 1, znamienny tym, że obszar papierowy lub polimerowy stanowi jedna warstwa laminatu tworzącego środek identyfikacyjny lub dokument (1).
13. Środek identyfikacyjny lub dokument, według zastrz. 1, znamienny tym, że materiał ciekłokrystaliczny (3) jest dobrany do przepuszczania światła o barwie będącej uzupełnieniem barwy światła odbitego.
14. Środek identyfikacyjny lub dokument, według zastrz. 1, znamienny tym, że materiał ciekłokrystaliczny (3) ma wzór z pól z lewoskrętnych i prawoskrętnych postaci materiału ciekłokrystalicznego.
15. Sposób wytwarzania środka identyfikacyjnego lub dokumentu wartościowego, w którym kształtuje się dokument z półprzezroczystymi lub przezroczystymi obszarami papierowymi lub polimerowymi, następnie nakłada się materiał ciekłokrystaliczny na półprzezroczysty lub przezroczysty obszar papierowy lub polimerowy tworząc różne efekty optyczne przy przepuszczeniu i odbiciu przez nie światła, a następnie sprawdza się wzrokowo lub maszynowo autentyczność dokumentu, znamienny tym, że przed nałożeniem materiału ciekło-krystalicznego (3, 11), wprowadza się znak wodny (2) w obszar papierowy lub polimerowy, a

172 267 materiał ciekłokrystaliczny (3) nakłada się na przynajmniej część wodnego znaku (2), po czym sprawdza się autentyczność dokumentu.
16. Sposób według zastrz. 15, znamienny tym, że materiał ciekłokrystaliczny (3) nakłada się w postaci ciekłej zamkniętej wewnątrz środka typu pojemnikowego.
17. Sposób według zastrz. 16, znamienny tym, że nakłada się materiał ciekłokrystaliczny (3) na znak wodny poprzez drukowanie.
18. Sposób według zastrz. 15, znamienny tym, że materiał ciekłokrystaliczny (3) nakłada się w postaci stałej.
19. Sposób według zastrz. 18, znamienny tym, że materiał ciekłokrystaliczny (3) nakłada się na znak wodny (2) w procesie przenoszenia.
20 Sposób według zastrz. 15, znamienny tym, że sprawdza się dokument (1) poprzez porównywanie światła przepuszczanego i światła odbitego w obszarze materiału ciekłokrystalicznego (11).
21. Sposób według zastrz. 20, znamienny tym, że sprawdzając dokument (1) przepuszcza się światło ze źródła światła (12) przez obszar materiału ciekłokrystalicznego (11) i przeprowadza się je następnie przez filtr barwny (15), którego właściwości widmowe przy przepuszczaniu i odbiciu dobiera się zgodnie z maksymalną długością fali przepuszczanej przez obszar materiału ciekłokrystalicznego (11), a następnie odbiera się światło przez fotodetektor (16) i mierzy się całkowite natężenie przepuszczania przy danej długości fali, a jednocześnie światło odbite od obszaru materiału ciekłokrystalicznego przepuszczane przez barwny filtr (13), którego właściwości widmowe przy przepuszczaniu i odbiciu dobiera się zgodnie z maksymalną długością fali odbitej od obszaru materiału ciekłokrystalicznego (11), a następnie światło odbite odbiera się przez fotodetektor (14) i mierzy się całkowite natężenie odbicia przy danej długości fali.
22. Sposób według zastrz. 15, znamienny tym, że sprawdza się wzrokowo lub maszynowo stany polaryzacji pól prawoskrętnych i lewoskrętnych obszaru materiału ciekłokrystalicznego (3).
23. Sposób według zastrz. 22, znamienny tym, że sprawdza się stany polaryzacji światła odbitego.
24. Sposób według zastrz. 22 albo 23, znamienny tym, że bada się stany polaryzacji za pomocą płytki ćwierćfalowej (17) i elementu polaryzacyjnego (18).