WO2012121622A1 - Полимерный многослойный защитный элемент, обладающий оптически переменным эффектом (варианты) - Google Patents

Полимерный многослойный защитный элемент, обладающий оптически переменным эффектом (варианты) Download PDF

Info

Publication number
WO2012121622A1
WO2012121622A1 PCT/RU2012/000100 RU2012000100W WO2012121622A1 WO 2012121622 A1 WO2012121622 A1 WO 2012121622A1 RU 2012000100 W RU2012000100 W RU 2012000100W WO 2012121622 A1 WO2012121622 A1 WO 2012121622A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
raster
micro
printed
elements
protective element
Prior art date
Application number
PCT/RU2012/000100
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Аркадий Владимирович ТРАЧУК
Андрей Борисович КУРЯТНИКОВ
Андрей Валерьевич ЧЕГЛАКОВ
Александр Георгиевич ПИСАРЕВ
Георгий Валентинович КОРНИЛОВ
Елена Михайловна ФЕДОРОВА
Елена Самуиловна ТУРКИНА
Анатолий Павлович ГУБАРЕВ
Александр Иванович ЧЕПУРНОЙ
Андрей Валентинович СМИРНОВ
Original Assignee
Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Гознак" (Фгуп "Гознак")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=46798426&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=WO2012121622(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Гознак" (Фгуп "Гознак") filed Critical Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Гознак" (Фгуп "Гознак")
Priority to EP12754516.8A priority Critical patent/EP2684703B1/en
Publication of WO2012121622A1 publication Critical patent/WO2012121622A1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/40—Manufacture
    • B42D25/405—Marking
    • B42D25/425—Marking by deformation, e.g. embossing
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/20—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof characterised by a particular use or purpose
    • B42D25/21—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof characterised by a particular use or purpose for multiple purposes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/20—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof characterised by a particular use or purpose
    • B42D25/29—Securities; Bank notes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/30—Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • B42D25/324—Reliefs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/30—Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • B42D25/36—Identification or security features, e.g. for preventing forgery comprising special materials
    • B42D25/373—Metallic materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/40—Manufacture
    • B42D25/45—Associating two or more layers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/08—Mirrors
    • G02B5/09—Multifaceted or polygonal mirrors, e.g. polygonal scanning mirrors; Fresnel mirrors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M3/00—Printing processes to produce particular kinds of printed work, e.g. patterns
    • B41M3/14—Security printing
    • B41M3/148—Transitory images, i.e. images only visible from certain viewing angles
    • B42D2033/18—
    • B42D2035/20—
    • B42D2035/44—

Definitions

  • the invention relates to polymeric materials and the field of security printing and can be used in the manufacture of banknotes, securities, passports, excise stamps, identification documents for various purposes.
  • thin-film transparent and reflective elements are widely used, made in the form of protective threads, windows, laminating films and flat polymer inclusions-applications.
  • Such polymer elements allow the formation of various difficult to counterfeit security features.
  • One of the interesting and sought-after areas is the formation of transparent, translucent and reflective relief raster structures in thin-film polymer protective elements. Such structures, combined with printed and embossed bitmap images, create original, hard-to-simulate protective effects.
  • the micro-optical film structure is made in the form of a multilayer polymer structure, in which at least one layer contains a micro-raster relief structure in the form of spherical microlenses, and the second layer contains a printed raster of micro-images located in the nodes of the printed raster, and the spatial period of the printed raster is determined by the spatial period of the micro-raster relief structure, so that when examining a protective element, various dynamic effects of enlarged floating images are observed zheniy elements of a printed raster.
  • the disadvantages of the known technical solutions include a sufficiently large thickness of spherical microlenses and their location on the outer surface of the protective element, as a result of which the quality of visual dynamic effects is worsened, and, in addition, surface damage and contamination are inevitable during the operation of the protected document.
  • the problems solved by the invention are improving document security by obtaining a new visual dynamic effect and improving the quality of the visual dynamic effect, as well as increasing the service life of the protected document.
  • the first embodiment proposes a protective element having an optically variable effect, made in the form of a polymer multilayer protective element with an optically variable effect, made in the form of a structure in which at least one layer contains a micro-raster relief structure, and the second layer contains a printed raster of micro images located in the nodes of the printed raster, and the spatial period of the printed raster coincides with the spatial period of the micro-raster relief structure, characterized by the fact that the elements of the micro-raster relief structure are made in the form mirror focusing elements - micromirrors located inside the element in the nodes of the relief raster, and the location and orientation of the micromirror raster are selected so that they correspond to the location and orientation of the microimage raster formed on the upper surface of the polymer film so that when viewing the protective element, enlarged floating images are observed elements of the printed raster and enlarged floating images of the shadows of the elements of the printed raster.
  • the mirror focusing elements are embossed micro-tubercles on the lacquer layer, on which a reflective or translucent reflective thin layer of metal is applied, or are Fresnel phase zone plates on which a reflective or translucent reflective thin layer of metal is applied.
  • the polymeric multilayer protective element further comprises a transparent protective coating over the micro-raster relief structure, and convex spherical micro-tubercles 3 with a diameter of 60-100 ⁇ m are made by stamping, which are coated by reflective or translucent reflective thin metal layers by vacuum deposition.
  • the metal layer may be made of aluminum or silver.
  • a polymeric multilayer security element having an optically variable effect made in the form of a multilayer polymer structure in which at least one layer contains a micro-raster relief structure, and the second layer contains a printed raster of micro-images located in the nodes of the printed raster, and the spatial period of the printed raster is determined by the spatial period of the micro-raster relief structure, characterized in that the elements micro-raster relief structure made in the form of transparent phase zone Fresnel zone plates located in the nodes of the relief raster, so that when When looking at the protective element, increased floating elements of the printed raster are observed. And additionally, it may contain a transparent protective coating over the micro-raster relief structure.
  • FIG. 1 shows a raster alignment scheme of a known security element using the Motion TM technology.
  • FIG. 2 shows a raster alignment scheme of a known security element using the MOVE TM technology.
  • FIG. 3 shows a pattern of combining rasters of the claimed security element made with mirror focusing elements.
  • FIG. 4 shows a diagram of the formation of an imaginary enlarged image of a printed raster of the claimed security element according to option 1.
  • FIG. 5 is a photograph of enlarged floating images obtained on a security element made in embodiment 1.
  • FIG. 6 shows a pattern of combining rasters of the claimed security element made with transparent phase Fresnel zone plates.
  • FIG. 7 shows a photo of a microraster with transparent phase Fresnel zone plates.
  • FIG. 8 is a photograph of floating enlarged images obtained using the microraster shown in FIG. 7.
  • FIG. 9 shows a pattern of combining rasters in the claimed security element with reflective phase zone Fresnel zone plates.
  • the inventive protective element is a multilayer structure of transparent polymer films, mainly from PET, PP or PVC.
  • a raster of micro images is applied by printing or stamping.
  • a micro-raster relief structure is made in the form of mirror focusing elements (according to the first embodiment) or in the form of Fresnel phase zone plates (according to the second embodiment).
  • Such a protective element may also contain additional layers and coatings used to protect from external influences or copying and to improve the characteristics of the resulting images.
  • a known security element using the Motion TM technology (Fig. 1), in which a printed or embossed raster of microimages 1 is made on one side of a transparent polymer film 2 and a raster of spherical microlenses is made on the other side of this film.
  • Known protective the MOVE TM technology element (Fig. 2) is made similarly, but the printing raster is located on a polymer or paper medium 4, and from the side of the printing raster a polymer film 2 with a microlens raster 3 is placed on it.
  • a raster of micro images 1 is applied in the form of symbols with a characteristic size equal to the half-period of the raster lattice, for example, 30-50 microns.
  • Elementary images of symbols located in the nodes of the raster lattice perform thin lines with a stroke thickness of 1 - 10 microns in the form of symbols, for example, in the form of letters "OK" located in the nodes of the raster lattice.
  • a thin transparent polymer (varnish) layer is applied on the opposite surface of the film 2, in which convex spherical micro-tubercles 3 with a diameter of 60-100 ⁇ m, which are coated by vacuum deposition with thin metal layers 5 with high reflection coefficients (for example, aluminum or silver).
  • the raster structure of micromirrors is formed.
  • the location and orientation of the micromirror raster is chosen so that they correspond to the location and orientation of the microimage raster formed on the upper surface of the polymer film and lead to the appearance of enlarged floating images (moiré effect) when viewing the upper surface of the polymer film in reflected light.
  • the sizes and location of the formed imaginary enlarged images of characters located in the nodes of the raster of micro images are determined by the radius of curvature of the micromirrors and their removal from the surface in which the raster of micro images is formed, i.e. thick polymer film.
  • Figure 4 schematically shows the formation of an imaginary image by one of the micromirrors.
  • micro symbols 6 of the printed raster are made, and on the lower surface of the polymer film, a layer of varnish 7 is applied, on which micromirrors are made with a mirror surface 5 with a radius of curvature R and focal length F.
  • the size of the imaginary image is 8 and its location relative to the film surface determined by the location of the microsymbol relative to Fucus micromirrors, which is located at a distance of half the radius of the spherical surface of the micromirror R.
  • the radius of the micromirrors is set when embossing micro tubercles in a transparent lacquer layer.
  • micro-mirrors allows to obtain thinner security elements than security elements made using the Motion technology, where the thickness of the security element is equal to the sum of the thicknesses of the lens and film.
  • the thickness (height) of the micro lenses can be 5-7 microns.
  • the necessary increase in the imaginary image of the symbols is achieved when the radii of curvature of the mirrors are larger than the radii of the lenses in the protective elements made using the Moyop technology, which facilitates the technology of forming a micro-mirror raster.
  • Another important advantage of micromirror rasters is that they can also be formed inside multilayer structures, and not just on the surface of polymer films.
  • the varnish micromirror surface can be protected with a transparent polymer film by duplication (lamination) or by coating with an additional protective layer. This will not affect the achievement of the protective effect - an imaginary enlarged image will be formed in the same way as without a protective layer, which is important to increase the durability and reliability of the protective elements.
  • Example 2 A micromirror raster can be applied directly to the surface of a polymer film with a micro-symbol raster deposited on it by applying a lacquer layer with a thickness of 5-10 microns and embossing micro tubercles with a diameter of 60-100 microns and a height of 5-7 microns with a radius of curvature of 50-100 microns, followed by spraying on them reflecting metal layers (A1, Ag, Cu, Ni, etc.). In this case, it is possible to obtain imaginary enlarged floating symbol images in front of the film plane, and not behind it, as in Example 1. The location of the imaginary image will also be determined by the radius of curvature of the micromirrors and the thickness of the lacquer layer.
  • FIG. 5 shows enlarged floating images of printed (stamped) micro-symbols “OK” and shadows from these micro-symbols in a security element made using the same technology.
  • elements of a micro-raster relief structure are made in the form of transparent phase Fresnel zone zones.
  • Such structures can be made in the form of thinner films than the relief structures made using the Motion TM, MoveTM and HALS technologies.
  • FIG. 6 shows a security element comprising a raster structure of flat phase zone Fresnel zone plates 9, formed on the surface of a transparent polymer film 2 by embossing in a previously applied polymer varnish layer with a thickness of Z - 5 ⁇ m, with a microrelief depth of 1 - 0.5 ⁇ m. It is known that such relief zone phase elements are similar to microlenses with a focal length determined by the radii and embossing depth of trace elements.
  • FIG. Figure 7 shows a photograph of the formed microrelief in the form of flat phase Fresnel zone plates. Concentric annular embossed structures are located at the nodes of the micro raster. The diameters of the rings are calculated by the formula: Where
  • F is the equivalent focal length of the zone phase element
  • R m is the outer radius m of the ring.
  • the difference in the thickness of the polymer layer (lacquer) in adjacent rings should provide a flicker in the optical paths of the light passing through them by an amount of I (difference in raid phase with a value of ⁇ ), which in our case, with a refractive index of lacquer n -1, 6, gave an embossing depth of 0.8 - 0.9 ⁇ m.
  • Rj 7.07 ⁇ m
  • R3 12.25 ⁇ m
  • R 5 15.81 ⁇ m
  • R 7 20.37 ⁇ m.
  • FIG. Figure 8 shows a photograph of enlarged floating images obtained using this raster structure in the form of dots with a size of 1–2 mm (depending on the orientation of the micro rasters).
  • the size of the dots in the printed micro-raster was 80 ⁇ m.
  • the raster of the Fresnel phase zone plates can also be made in the form of reflective trace elements 10 (in Fig. 9), and it can also be placed not only on the surface of the polymer structure, but also inside it, which is often necessary for reasons of copy protection, increase durability and protection from external influences.
  • Such structures can be made according to the manufacturing technologies of protective elements described in Example 3, supplemented by operations for dusting the relief structure with reflective films, for example, by metallizing them.
  • the present invention allows to improve the protection of the document by obtaining a new visual dynamic effect, to improve the quality of the visual dynamic effect, as well as increase the life of the protected document.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Accounting & Taxation (AREA)
  • Finance (AREA)
  • Credit Cards Or The Like (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Abstract

Изобретение относится к защищенной от подделки полиграфической продукции и касается полимерного многослойного защитного элемента, обладающего оптически переменным эффектом. Выполнен в виде структуры, в которой, по меньшей мере, один слой содержит микрорастровую рельефную структуру, и второй слой содержит печатный растр микроизображений, расположенных в узлах печатного растра. Пространственный период печатного растра определяется пространственным периодом микрорастровой рельефной структуры. Элементы микрорастровой рельефной структуры выполнены в виде зеркальных фокусирующих элементов, представляющих собой микрозеркала, расположенных внутри элемента в узлах рельефного растра. Зеркальные фокусирующие элементы могут представлять собой тисненые микробугорки на лаковом слое и фазовые зонные пластины Френеля на которые нанесен отражающий или полупрозрачный отражающий тонкий слой металла.

Description

ПОЛИМЕРНЫЙ МНОГОСЛОЙНЫЙ ЗАЩИТНЫЙ ЭЛЕМЕНТ, ОБЛАДАЮЩИЙ ОПТИЧЕСКИ ПЕРЕМЕННЫМ ЭФФЕКТОМ (ВАРИАНТЫ) Область техники
Изобретение относится к полимерным материалам и области защищенной полиграфии и может быть использовано при изготовлении банкнот, ценных бумаг, паспортов, акцизных марок, идентификационных документов различного назначения. В современной защищенной полиграфии широко используются тонкопленочные прозрачные и отражающие элементы, выполненные в виде защитных нитей, окон, ламинирующих пленок и плоских полимерных включений-аппликаций. Такие полимерные элементы позволяют формировать в них различные трудно подделываемые защитные признаки. Одним из интересных и востребованных направлений является формирование в тонкопленочных полимерных защитных элементах прозрачных, полупрозрачных и отражающих рельефных растровых структур. Такие структуры в сочетании с печатными и тиснеными растровыми изображениями создают оригинальные, трудно имитируемые защитные эффекты.
Предшествующий уровень техники
Известны защитные признаки Motion™ фирмы "Crane Co., Inc. " (WO2007/133613 А2, 22.1 1.2007), HALS™ фири "GRAPAC Japan Co.Inc." (EP 2132340 Al, 07.04.2010), MOVE™ фирмы "Gieseke & Devrient GmbH" (RU2395842 C2, 27.02.2010).
Во всех указанных защитных признаках в различных вариантах используются технические решения, основанные на совмещении прозрачных растровых структур из сферических микро линз с печатными или оттиснутыми растрами микро изображений. Таким образом, удается получить динамические эффекты движения увеличенных плавающих мнимых изображений вне плоскости защитного элемента или цветоконтрастные эффекты при изменении угла наблюдения.
Наиболее близким к заявляемому изобретению, по мнению авторов, является полимерная микрооптическая пленочная структура, описанная в документе WO2007/133613 А2, 22.1 1.2007. Микрооптическая пленочная структура выполнена в виде многослойной полимерной структуры, в которой, как минимум, один слой содержит микрорастровую рельефную структуру в виде сферических микролинз, и второй слой содержит печатный растр микроизображений, расположенных в узлах печатного растра, причем пространственный период печатного растра определяется пространственным периодом микрорастровой рельефной структуры, так, что при рассматривании защитного элемента наблюдаются различные динамические эффекты увеличенных плавающих изображений элементов печатного растра.
К недостаткам известного технического решения можно отнести достаточно большую толщину сферических микролинз и их расположение на наружной поверхности защитного элемента, вследствие чего ухудшается качество визуальных динамических эффектов, и, кроме того, неизбежны повреждения и загрязнения поверхности в процессе эксплуатации защищенного документа.
Раскрытие изобретения
Задачи, решаемые изобретением, - усовершенствование защиты документа за счет получения нового визуального динамического эффекта и улучшения качества визуального динамического эффекта, а также повышение срока службы защищенного документа.
Эти задачи решаются с помощью объектов, представленных в независимых пунктах формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления изобретения приведены в соответствующих зависимых пунктах формулы.
По первому варианту предложен защитный элемент, обладающий оптически переменным эффектом, выполненный в виде полимерного многослойного защитного элемента с оптически переменным эффектом, выполненный в виде структуры, в которой, по меньшей мере, один слой содержит микрорастровую рельефную структуру, и второй слой содержит печатный растр микроизображений, расположенных в узлах печатного растра, причем пространственный период печатного растра совпадает с пространственным периодом микрорастровой рельефной структуры, характеризующийся тем, что элементы микрорастровой рельефной структуры выполнены в виде зеркальных фокусирующих элементов - микрозеркал, расположенных внутри элемента в узлах рельефного растра, причем расположение и ориентацию растра микрозеркал выбирают таким образом, чтобы они соответствовали расположению и ориентации растра микроизображений, сформированного на верхней поверхности полимерной пленки так, что при рассматривании защитного элемента наблюдаются увеличенные плавающие изображения элементов печатного растра и увеличенные плавающие изображения теней элементов печатного растра.
Кроме того, зеркальные фокусирующие элементы представляют собой тисненые микробугорки на лаковом слое, на который нанесен отражающий или полупрозрачный отражающий тонкий слой металла или представляют собой фазовые зонные пластины Френеля, на которые нанесен отражающий или полупрозрачный отражающий тонкий слой металла.
Полимерный многослойный защитный элемент дополнительно содержит прозрачное защитное покрытие поверх микрорастровой рельефной структуры, а методом тиснения выполнены выпуклые сферические микробугорки 3 диаметром 60-100 мкм, которые покрыты методом вакуумного напыления отражающими или полупрозрачными отражающими тонкими металлическими слоями. Металлический слой может быть выполнен из алюминия или серебра.
По второму варианту полимерный многослойный защитный элемент, обладающий оптически переменным эффектом, выполненный в виде многослойной полимерной структуры, в которой как минимум один слой содержит микро растровую рельефную структуру, и второй слой содержит печатный растр микроизображений, расположенных в узлах печатного растра, причем пространственный период печатного растра определяется пространственным периодом микрорастровой рельефной структуры, характеризуется тем, что элементы микрорастровой рельефной структуры выполнены в виде прозрачных фазовых зонных пластин Френеля, расположенных в узлах рельефного растра, так, что при рассматривании защитного элемента наблюдаются увеличенные плавающие элементы печатного растра. И дополнительно он может содержать прозрачное защитное покрытие поверх микрорастровой рельефной структуры.
Краткое описание фигур чертежей
На фиг. 1 изображена схема совмещения растров известного защитного элемента по технологии "Motion™".
На фиг. 2 изображена схема совмещения растров известного защитного элемента по технологии "MOVE™".
На фиг. 3 изображена схема совмещения растров заявляемого защитного элемента, выполненного с зеркальными фокусирующими элементами.
На фиг. 4 изображена схема формирования мнимого увеличенного изображения печатного растра заявляемого защитного элемента по варианту 1. На фиг. 5 приведена фотография увеличенных плавающих изображений, полученных на защитном элементе, выполненном по варианту 1.
, На фиг. 6 изображена схема совмещения растров заявляемого защитного элемента, выполненного с прозрачными фазовыми зонными пластинами Френеля.
На фиг. 7 показано фото микрорастра с прозрачными фазовыми зонными пластинами Френеля.
На фиг. 8 приведена фотография плавающих увеличенных изображений, полученных с помощью микрорастра, показанного на фиг.7.
На фиг. 9 изображена схема совмещения растров в заявляемом защитном элементе с отражательными фазовыми зонными пластинами Френеля.
Лучший пример осуществления изобретения
Заявляемый защитный элемент представляет собой многослойную структуру из прозрачных полимерных пленок, преимущественно из ПЭТ, ПП или ПВХ. На верхней поверхности одного из слоев методом печати или тиснения нанесен растр микроизображений. На противоположной поверхности слоя выполнена микрорастровая рельефная структура в виде зеркальных фокусирующих элементов (по первому варианту) или в виде фазовых зонных пластин Френеля (по второму варианту). Такой защитный элемент может содержать также дополнительные слои и покрытия, применяемые для предохранения от внешних воздействий или копирования и с целью повышения характеристик получаемых изображений.
Для сравнения рассмотрим известный защитный элемент по технологии "Motion™" (фиг. 1), в котором печатный или тисненый растр микроизображений 1 выполнен на одной стороне прозрачной полимерной пленки 2, а на другой стороне этой пленки выполнен растр из сферических микролинз 3. Известный защитный элемент по технологии "MOVE™" (фиг. 2) выполнен аналогично, но печатный растр располагается на полимерном или бумажном носителе 4, а со стороны печатного растра на нем размещается полимерная пленка 2 с микролинзовым растром 3.
Далее для понимания сущности заявленного изобретения приводим примеры исполнения предлагаемых защитных элементов.
Пример 1.
На прозрачной полимерной пленке 2 (фиг. 3) на верхней поверхности методом печати или тиснения нанесен растр микроизображений 1 в виде символов с характерным размером, равным полупериоду растровой решетки, например, 30-50 мкм. Элементарные изображения символов, находящиеся в узлах растровой решетки, выполняют тонкими линиями с толщиной штриха 1 - 10 мкм в виде символов, например, в виде букв "ОК", расположенных в узлах растровой решетки. На противоположной поверхности пленки 2 нанесен тонкий прозрачный полимерный (лаковый) слой, в котором методом тиснения выполнены выпуклые сферические микробугорки 3 диаметром 60-100 мкм, которые покрыты методом вакуумного напыления тонкими металлическими слоями 5 с высоким коэффициентами отражения (например, из алюминия или серебра). Так формируется растровая структура микрозеркал. Расположение и ориентацию растра микрозеркал выбирают таким образом, чтобы они соответствовали расположению и ориентации растра микроизображений, сформированного на верхней поверхности полимерной пленки и приводили к возникновению эффекта увеличенных плавающих изображений (эффекту муарового увеличения) при рассматривании верхней поверхности полимерной пленки в отраженном свете. Размеры и расположение формируемых мнимых увеличенных изображений символов, находящихся в узлах растра микроизображений, определяются радиусом кривизны микрозеркал и удалением их от поверхности, в которой сформирован растр микроизображений, т.е. толщиной полимерной пленки.
На фиг 4 схематически показано формирование мнимого изображения одним из микрозеркал. На верхней поверхности полимерной пленки 2 выполнены микросимволы 6 печатного растра, а на нижней поверхности полимерной пленки нанесен слой лака 7, на котором выполнены микрозеркала с зеркальной поверхностью 5 с радиусом кривизны R и фокусным расстоянием F. Размер мнимого изображения 8 и его расположение относительно поверхности пленки определяется расположением микросимвола относительно фукуса микрозеркала, который находится на расстоянии половины радиуса сферической поверхности микро зеркала R. Радиус микрозеркал задается при тиснении микро бугорков в прозрачном лаковом слое. Легко видеть, что предложенные структуры микро зеркал позволяет получать более тонкие защитные элементы, чем защитные элементы, выполненные по технологии "Motion", где толщина защитного элемента равняется сумме толщин линзы и пленки. В предлагаемом микрозеркальном растре толщина (высота) микро линз может равняться 5-7 мкм. Кроме того, необходимые увеличения мнимого изображения символов достигаются при радиусах кривизны зеркал больших, чем радиусы линз в защитных элементах, выполненных по технологии"Мойоп", что облегчает технологию формирования микро зеркального растра. Еще одно важное преимущество микрозеркальных растров заключается в том, что их можно формировать и внутри многослойных структур, а не только на поверхности полимерных пленок. В рассматриваемом примере лаковую микрозеркальную поверхность можно защитить прозрачной полимерной пленкой путем ее дублирования (ламинирования) или покрытием дополнительным защитным слоем. Это не отразится на достижении защитного эффекта - мнимое увеличенное изображение будет формироваться точно так же, как и без защитного слоя, что важно для повышения долговечности и надежности защитных элементов.
Пример 2. Микрозеркальный растр может быть нанесен непосредственно на поверхность полимерной пленки с нанесенным на нее растром микросимволов путем нанесения лакового слоя толщиной 5-10 мкм и тиснением в нем микро бугорков диаметром 60-100 мкм и высотой 5-7 мкм с радиусом кривизны 50-100 мкм, с последующим напылением на них отражающих металлических слоев (А1, Ag, Си, Ni, и др.). При этом возможно получение мнимых увеличенных плавающих изображений символов перед плоскостью пленки, а не за ней, как в Примере 1. Расположение мнимого изображение также будет определяться радиусом кривизны микрозеркал и толщиной лакового слоя. В этом случае также легко защитить микро зеркальный растровый слой путем дублирования или нанесения защитных слоев. На фиг. 5 показаны увеличенные плавающие изображения печатных (оттиснутых) микросимволов "ОК" и теней от этих микросимволов в защитном элементе, выполненном по такой же технологии.
Пример 3.
Во втором варианте заявляемого изобретения элементы микрорастровой рельефной структуры выполнены в виде прозрачных фазовых зонных пластин Френеля. Такие структуры могут быть выполнены в виде более тонких пленок, чем рельефные структуры, выполненные по технологиям "Motion™", "MoveTM" и "HALS".
На фиг. 6 показан защитный элемент, содержащий растровую структуру из плоских фазовых зонных пластин Френеля 9, сформированных на поверхности прозрачной полимерной пленки 2 методом тиснения в предварительно нанесенном на нее полимерном лаковом слое толщинойЗ - 5 мкм, с глубиной микрорельефа 1 - 0,5 мкм. Известно, что такие рельефные зонные фазовые элементы подобны микролинзам с фокусным расстоянием, определяемым радиусами и глубиной тиснения микроэлементов .
На фиг. 7 приведена фотография сформированного микрорельефа в виде плоских фазовых зонных пластин Френеля. В узлах микро растра расположены концентрические кольцеобразные тисненые структуры. Диаметры колец рассчитаны по ормуле:
Figure imgf000013_0001
где
F - эквивалентное фокусное расстояние зонного фазового элемента;
т - нечетные числа 1 , 3, 5, 7 ...;
λ - длинна волны света, в котором производится наблюдение (в нашем случае выбиралась среднее значение λ = 0.5 мкм);
Rm - внешний радиус т кольца.
Разница в толщине полимерного слоя (лака) в соседних кольцах должна обеспечивать отлитчие в оптических путях проходящего через них света на величину Я (разницу в набеге фазы величиной в π), что в нашем случае, при показателе преломления лака п -1 ,6, давало глубину тиснения 0,8 - 0,9 мкм.
Проведенные оценки показывают, что для получения эквивалентного фокусного расстояния F в 20 мкм необходимые радиусы колец равны: R;= ЗДбмкм, R3 = 5,48 мкм, R5= 7,07мкм, R7 = 8.36мкм.
Для фокусного расстояния в 100 мкм -
Rj= 7.07 мкм, R3 = 12,25 мкм, R5= 15,81 мкм, R7= 20,37мкм.
Для фокусного расстояния в 1000 мкм (1 мм)
R]= 22,33 мкм, R3 = 38,73 мкм, R5= 50,00 мкм, R7 = 59, 16 мкм.
Таким образом, для получения эффекта увеличенных плавающих символов в защитных нитях толщиной 20 мкм аналогично технологии «Motion» потребуется проведение прецизионного тиснения по лаковым слоям с разрешением по толщине линий более высоким чем 1 мкм и глубине тиснения лучшим чем 0, 1 мкм. Тиснение таких структур требует применения специального современного оборудования и технологий для проведения нанопринтинга в тонкослойных полимерных материалах.
В случае эквивалентного фокусного расстояния в 1000 мкм требования к оборудованию и технологии получения растров зонно-фазовых элементов значительно ниже. Такие структуры могут быть применены для создания защитных эффектов муарового увеличения в пластиковых картах, где толщины полимерных слоев могут достигать 100 и 1000 мкм. На рис. 6 приведена фотография именно такой растровой микро структуры с фокусным расстоянием F ~ 1200 мкм. Линейные размеры колец Френеля 40, 60 и 70 мкм, глубина тиснения составляла 0.5-0,7 мкм.
На фиг. 8 приведена фотография полученных с помощью этой растровой структуры увеличенных плавающих изображений в виде точек размером 1 - 2 мм (в зависимости от ориентации микро растров). Размер точек в печатном микрорастре составлял 80 мкм.
Пример 4.
Растр фазовых зонных пластин Френеля может быть выполнен также и в виде отражательных микроэлементов 10 (на Фиг. 9), причем он также может быть размещен не только на поверхности полимерной структуры, но и внутри неё, что часто оказывается необходимым по соображениям защиты от копирования, повышения долговечности и защищенности от внешних воздействий. Такие структуры могут быть изготовлены по технологиям изготовления защитных элементов описанных в примере 3, дополненных операциями по запылению рельефной структуры отражающими пленками, например, путем их металлизации.
Промышленная применимость
Предлагаемое изобретение позволяет усовершенствовать защиты документа за счет получения нового визуального динамического эффекта, улучшить качество визуального динамического эффекта, а также повысить сроки службы защищенного документа.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1.Полимерный многослойный защитный элемент с оптически переменным эффектом, выполненный в виде структуры, в которой, по меньшей мере, один слой содержит микрорастровую рельефную структуру, и второй слой содержит печатный растр микроизображений, расположенных в узлах печатного растра, причем пространственный период печатного растра определяется пространственным периодом микрорастровой рельефной структуры, отличающийся тем, что элементы микрорастровой рельефной структуры выполнены в виде зеркальных фокусирующих элементов - микрозеркал, расположенных внутри элемента в узлах рельефного растра, причем расположение и ориентацию растра микрозеркал выбирают таким образом, чтобы они соответствовали расположению и ориентации растра микроизображений, сформированного на верхней поверхности полимерной пленки так, что при рассматривании защитного элемента наблюдаются увеличенные плавающие изображения элементов печатного растра и увеличенные плавающие изображения теней элементов печатного растра.
2.Полимерный многослойный защитный элемент по п.1, отличающийся тем, что зеркальные фокусирующие элементы представляют собой тисненые микробугорки на лаковом слое, на который нанесен отражающий или полупрозрачный отражающий тонкий слой металла.
3.Полимерный многослойный защитный элемент по п.1 , отличающийся тем, что зеркальные фокусирующие элементы представляют собой фазовые зонные пластины Френеля, на которые нанесен отражающий или полупрозрачный отражающий тонкий слой металла.
4. Полимерный многослойный защитный элемент по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что дополнительно содержит прозрачное защитное покрытие поверх микрорастровой рельефной структуры.
5. Полимерный многослойный защитный элемент по любому из пп.1 -3, отличающийся тем, что методом тиснения выполнены выпуклые сферические микробугорки 3 диаметром 60-100 мкм, которые покрыты методом вакуумного напыления тонкими отражающими или полупрозрачными отражающими металлическими слоями.
6. Полимерный многослойный защитный элемент' по п.5, отличающийся тем, что металлический слой выполнен из алюминия или серебра.
7. Полимерный многослойный защитный элемент, обладающий оптически переменным эффектом, выполненный в виде многослойной полимерной структуры, в которой как минимум один слой содержит микро растровую рельефную структуру, и второй слой содержит печатный растр микроизображений, расположенных в узлах печатного растра, причем пространственный период печатного растра определяется пространственным периодом микрорастровой рельефной структуры, отличающийся тем, что элементы микрорастровой рельефной структуры выполнены в виде прозрачных фазовых зонных пластин Френеля, расположенных в узлах рельефного растра, так, что при рассматривании защитного элемента наблюдаются увеличенные плавающие элементы печатного растра.
8. Полимерный многослойный защитный элемент по п. 7, отличающийся тем, что дополнительно содержит прозрачное защитное покрытие поверх микрорастровой рельефной структуры.
PCT/RU2012/000100 2011-03-10 2012-02-13 Полимерный многослойный защитный элемент, обладающий оптически переменным эффектом (варианты) WO2012121622A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP12754516.8A EP2684703B1 (en) 2011-03-10 2012-02-13 Multi-layered polymeric security element with optically variable effect (variants)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011108930 2011-03-10
RU2011108930/05A RU2465147C1 (ru) 2011-03-10 2011-03-10 Полимерный многослойный защитный элемент, обладающий оптически переменным эффектом

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012121622A1 true WO2012121622A1 (ru) 2012-09-13

Family

ID=46798426

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2012/000100 WO2012121622A1 (ru) 2011-03-10 2012-02-13 Полимерный многослойный защитный элемент, обладающий оптически переменным эффектом (варианты)

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2684703B1 (ru)
RU (1) RU2465147C1 (ru)
WO (1) WO2012121622A1 (ru)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10766292B2 (en) 2014-03-27 2020-09-08 Crane & Co., Inc. Optical device that provides flicker-like optical effects
US10800203B2 (en) 2014-07-17 2020-10-13 Visual Physics, Llc Polymeric sheet material for use in making polymeric security documents such as banknotes
US10974535B2 (en) 2014-03-27 2021-04-13 Visual Physics, Llc Optical device that produces flicker-like optical effects
US11590791B2 (en) 2017-02-10 2023-02-28 Crane & Co., Inc. Machine-readable optical security device

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2641316C9 (ru) 2011-08-19 2019-03-21 Визуал Физикс, Ллс Опционально переводная оптическая система с уменьшенной толщиной
DE102014018512A1 (de) 2014-12-12 2016-06-16 Giesecke & Devrient Gmbh Optisch variables Sicherheitselement

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA200602007A1 (ru) * 2004-04-30 2007-06-29 Де Ля Рю Интернэшнл Лимитед Усовершенствованные оптически изменяющиеся устройства
WO2007133613A2 (en) 2006-05-12 2007-11-22 Crane & Co., Inc. A micro-optic film structure that alone or together with a security document or label projects images spatially coordinated with static images and/or other projected images
EP2132340A2 (en) 2006-11-30 2009-12-16 Agilent Technologies, Inc. Methods for detection of a target nucleic acid by forming a cleavage structure with a cleavage resistant probe
RU2395400C2 (ru) * 2005-02-18 2010-07-27 Гизеке Унд Девриент Гмбх Защитный элемент и способ его изготовления
RU2395842C2 (ru) 2004-08-13 2010-07-27 Гизеке Унд Девриент Гмбх Носитель информации, снабженный структурой с оптически переменными свойствами
RU2009101282A (ru) * 2006-06-28 2010-08-10 Визуал Физикс, Ллс. (Us) Система воспроизведения изображения и микрооптическая система безопасности

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2854709T3 (es) 2003-11-21 2021-09-22 Visual Physics Llc Sistema de presentación de imágenes y de seguridad micro-óptico
DE102007029203A1 (de) * 2007-06-25 2009-01-08 Giesecke & Devrient Gmbh Sicherheitselement
FR2943800A1 (fr) 2009-03-30 2010-10-01 Arjowiggins Security Element de securite comportant des structures reflechissantes elementaires.
DE102009022612A1 (de) * 2009-05-26 2010-12-02 Giesecke & Devrient Gmbh Sicherheitselement, Sicherheitssystem und Herstellungsverfahren dafür
DE102009035361A1 (de) 2009-07-30 2011-02-03 Giesecke & Devrient Gmbh Sicherheitselement für einen zu schützenden Gegenstand sowie zu schützender Gegenstand mit einem solchen Sicherheitselement
GB201003398D0 (en) 2010-03-01 2010-04-14 Rue De Int Ltd Optical device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA200602007A1 (ru) * 2004-04-30 2007-06-29 Де Ля Рю Интернэшнл Лимитед Усовершенствованные оптически изменяющиеся устройства
RU2395842C2 (ru) 2004-08-13 2010-07-27 Гизеке Унд Девриент Гмбх Носитель информации, снабженный структурой с оптически переменными свойствами
RU2395400C2 (ru) * 2005-02-18 2010-07-27 Гизеке Унд Девриент Гмбх Защитный элемент и способ его изготовления
WO2007133613A2 (en) 2006-05-12 2007-11-22 Crane & Co., Inc. A micro-optic film structure that alone or together with a security document or label projects images spatially coordinated with static images and/or other projected images
RU2009101282A (ru) * 2006-06-28 2010-08-10 Визуал Физикс, Ллс. (Us) Система воспроизведения изображения и микрооптическая система безопасности
EP2132340A2 (en) 2006-11-30 2009-12-16 Agilent Technologies, Inc. Methods for detection of a target nucleic acid by forming a cleavage structure with a cleavage resistant probe

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2684703A4

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10766292B2 (en) 2014-03-27 2020-09-08 Crane & Co., Inc. Optical device that provides flicker-like optical effects
US10974535B2 (en) 2014-03-27 2021-04-13 Visual Physics, Llc Optical device that produces flicker-like optical effects
US11446950B2 (en) 2014-03-27 2022-09-20 Visual Physics, Llc Optical device that produces flicker-like optical effects
US10800203B2 (en) 2014-07-17 2020-10-13 Visual Physics, Llc Polymeric sheet material for use in making polymeric security documents such as banknotes
US11590791B2 (en) 2017-02-10 2023-02-28 Crane & Co., Inc. Machine-readable optical security device

Also Published As

Publication number Publication date
EP2684703A1 (en) 2014-01-15
RU2465147C1 (ru) 2012-10-27
RU2011108930A (ru) 2012-09-20
EP2684703A4 (en) 2014-08-27
EP2684703B1 (en) 2016-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2020230329B2 (en) An improved polymeric sheet material for use in making polymeric security documents such as banknotes
US11529822B2 (en) Micro-optic device with integrated focusing element and image element structure
US20120098249A1 (en) Security element, security system and production methods therefor
JP6068145B2 (ja) モアレ拡大素子
AU2006215783B2 (en) Security element and method for the production thereof
US8027093B2 (en) Optically variable devices
US9176266B2 (en) Security element, value document comprising such a security element and method for producing such a security element
JP5788886B2 (ja) セキュリティデバイス
RU2465147C1 (ru) Полимерный многослойный защитный элемент, обладающий оптически переменным эффектом
TW201932320A (zh) 光學開關裝置
JP2008545550A5 (ru)
US20190105938A1 (en) Security elements and method of manufacture thereof
AU2018338769B2 (en) Optical security element
KR20170131646A (ko) 비주기적 무아레 보안 요소 및 그 생성 방법
WO2012015330A1 (ru) Многослойный защитный элемент с переменным оптическим эффектом и защищенный от подделки документ
CN108454266B (zh) 光学防伪元件及光学防伪产品
AU2014250641A1 (en) Security element, value document comprising such a security element and method for producing such a security element
KR100944338B1 (ko) 회절 렌즈 어레이부가 적용된 보안필름 및 이를 이용한보안문서
CN110001234B (zh) 光学防伪元件和光学防伪产品
WO2017181442A1 (zh) 一种光学防伪元件及光学防伪产品
JP6186837B2 (ja) 表示体、表示体付き物品およびそれらの真偽判定方法
JP2014046667A (ja) 情報表示媒体及びその真贋判定方法
AU2016228200A1 (en) Security element, value document comprising such a security element and method for producing such a security element

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12754516

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2012754516

Country of ref document: EP