Brevet FR3004839A1 — publié le 20141024

DISPOSITIF DE SÉCURITÉ À ÉLÉMENT OPTIQUE DIFFRACTIF POUR ASSURER LA VALIDATION D'UN DOCUMENT DE SÉCURITÉ DOMAINE DE L'INVENTION L'invention concerne d'une manière générale des documents et des jetons de sécurité, et plus particulièrement un dispositif de sécurité à élément optique diffractif pour assurer la validation d'un document ou d'un jeton de sécurité. La présente invention concerne également un procédé de fabrication de documents et de jetons de sécurité comportant le dispositif de sécurité précité. CONTEXTE DE L'INVENTION Différents types de dispositifs de sécurité ont été mis au point pour être utilisés sur des documents et jetons de sécurité dans le but de faciliter la vérification de ce type de document ou jeton de sécurité. L'un de ces développements concerne l'usage d'éléments optiques diffractifs (DOE pour diffractive optical elements) en tant que dispositifs de sécurité. Ces DOE peuvent générer une image projetée lorsqu'une lumière sensiblement collimatée provenant, par exemple, d'une source lumineuse ponctuelle ou d'un laser, est incidente sur le DOE. Les téléphones mobiles intelligents sont maintenant généralement équipés d'un appareil photo pour prendre des photographies, et sont par conséquent capables de photographier une image projetée d'un DOE. Ces téléphones mobiles intelligents ont également la capacité d'exécuter diverses applications logicielles sur le téléphone. Il serait donc avantageux d'avoir un dispositif de sécurité qui assure la vérification d'un document ou d'un jeton de sécurité utilisant une telle technologie de téléphone mobile intelligent ou une autre technologie électronique apparentée telle que celle des ordinateurs tablettes et ainsi de suite qui incorporent un appareil photo. RÉSUMÉ DE L'INVENTION Selon un aspect de la présente invention, il est prévu un dispositif de sécurité destiné à un document de sécurité comprenant un substrat, le dispositif de sécurité étant prévu sur ou dans le substrat et se présentant sous la forme d'un élément optique diffractif (DOE) de type numérique pour produire au moins une image de code-barres lorsqu'une radiation sensiblement collimatée est incidente sur ou transmise à travers l'élément optique diffractif, le code-barres se présentant sous la forme d'un code-barres "QR" (abréviation de Quick Response: réponse rapide) bidimensionnel. Le DOE peut être situé sur une surface externe du substrat. Il est également envisagé que le DOE puisse être situé sur une couche interne du substrat. Le DOE peut être situé sur ou dans une fenêtre ou une demi-fenêtre transparente au sein du substrat du document de sécurité. Le code-barres QR peut alors être révélé par la transmission d'une lumière sensiblement collimatée à travers la zone de fenêtre et par conséquent à travers le DOE. Il est également envisagé que le code-barres QR puisse être révélé par la réflexion d'une lumière sensiblement collimatée à partir du DOE, auquel cas le DOE peut être situé sur une partie quelconque du substrat. Le code-barres QR peut être balayé par un téléphone mobile intelligent ou un autre dispositif d'imagerie, en prenant, par exemple, une photographie du code-barres QR et une application logicielle appropriée peut ensuite être utilisée pour lire ou pour décoder le code-barres et pour authentifier ou vérifier le document ou le jeton de sécurité. Le document de sécurité peut être un billet de banque avec le dispositif de sécurité DOE situé sur le substrat du billet de banque. Au moins une partie du DOE peut être conçue pour fonctionner dans la partie visible du spectre électromagnétique. Dans ce cas, au moins une image de code-barres QR produite par le DOE est visible à l'oeil nu lorsqu'une source de lumière ponctuelle ou une autre source de lumière collimatée est utilisée pour révéler le code-barres QR. En variante, ou en surcroît, au moins une partie du DOE peut fonctionner dans une partie non visible du spectre électromagnétique, par exemple dans la zone infrarouge. Dans ce cas, au moins une image de code-barres QR produite par le DOE n'est pas visible à l'oeil nu et peut uniquement être détectée par la technologie enregistrant l'image du code-barres QR et non pas par l'oeil nu. Dans un mode de réalisation préféré, le DOE peut être conçu pour produire une pluralité de codes-barres. Ainsi par exemple, le dispositif de sécurité peut se présenter sous la forme d'un DOE sélectif en fréquences qui peut produire différentes images de codes-barres QR à différentes fréquences prédéterminées. Ceci peut être avantageux lorsque seulement un des codes-barres QR est destiné à un usage public, l'autre(les autres) code(s)-barres QR étant destiné(s) à un usage non public. De surcroît, il est envisagé qu'une seule des images de codes-barres QR pourrait être visible à l'oeil nu, l'autre image étant convertie en une zone infrarouge ou une autre zone non visible du spectre électromagnétique. Selon un autre aspect de l'invention, il est prévu un procédé de production d'un dispositif de sécurité destiné à un document de sécurité comportant un substrat, et comprenant l'application d'un dispositif de sécurité sur ou dans le substrat, dans lequel le dispositif de sécurité est un élément optique diffractif (DOE) de type numérique destiné à la production d'au moins une image de code- barres lorsqu'une radiation sensiblement collimatée est incidente sur ou transmise à travers le DOE, lequel code-barres se présente sous la forme d'un code-barres QR bidimensionnel. La caractéristique de sécurité du DOE peut être appliquée au substrat en gravant initialement en relief l'élément optique diffractif requis sur un film de transfert de matière métallique et en transférant le film portant l'élément optique diffractif sur la zone requise du document de sécurité dans le cadre d'une procédure d'estampillage à chaud. Alternativement, l'élément optique diffractif peut être formé par l'irradiation d'une zone du substrat par ablation laser. Il est également envisagé que le dispositif de sécurité DOE puisse être formé à partir d'une encre durcissable par rayonnement gravée en relief, en utilisant, par exemple, un procédé décrit dans la demande de brevet internationale no. WO 2008/031170 du demandeur. Selon un autre aspect de l'invention, il est prévu un procédé d'authentification d'un document de sécurité qui comprend un dispositif de sécurité conformément à la revendication 1, le procédé comprenant les étapes consistant à: diriger un faisceau de radiation sensiblement collimaté de sorte qu'il soit incident sur ou transmis à travers l'élément optique diffractif (DOE) du dispositif de sécurité et balayer le code-barres QR bidimensionnel produit par le DOE, et décoder le code-barres QR afin d'authentifier le document de sécurité. De préférence, dans ce procédé, le balayage et le décodage du code-barres QR bidimensionnel sont réalisés par un téléphone mobile intelligent. Le dispositif de sécurité selon la présente invention fournit un procédé d'authentification qui peut être utilisé par les membres du public ayant accès à un téléphone mobile intelligent. Le dispositif de sécurité peut également être rendu spécifique à la monnaie de différents pays et à différentes dénominations en utilisant un différent code-barres QR dans chaque cas. Ceci peut donc fournir au public un autre procédé de distinction entre les différentes monnaies. DÉFINITIONS DOCUMENT OU JETON DE SÉCURITÉ Tel qu'il est utilisé dans le présent document, le terme documents de sécurité se rapporte à tous les types de documents et jetons de valeur et aux documents d'identification y compris, sans toutefois s'y limiter, les éléments suivants : les articles monétaires tels que les billets de banque et les pièces de monnaie, les cartes de crédit, les chèques, les passeports, les cartes d'identité, les titres et les certificats d'actions, les permis de conduire, les titres de propriété, les documents de voyage tels que les billets d'avion et de train, les cartes et les billets d'admission et les certificats de naissance, de décès et de mariage ainsi que les documents officiels. L'invention est particulièrement, mais non exclusivement, applicable aux documents ou jetons de sécurité tels que les billets de banque ou les documents d'identification tels que les cartes d'identité ou les passeports formés à partir d'un substrat auquel est/sont appliquées une ou plusieurs couches d'impression. Les réseaux de diffraction et les dispositifs aux propriétés optiques variables décrits dans le présent document peuvent également avoir une application dans d'autres produits tels que les emballages. DISPOSITIF OU CARACTÉRISTIQUE DE SÉCURITÉ Tel qu'il est utilisé dans le présent document, le terme dispositif ou caractéristique de sécurité se rapporte à l'un quelconque dispositif d'un grand nombre de dispositifs de sécurité, d'éléments ou de caractéristiques de sécurité prévus pour la protection de documents ou de jetons de sécurité contre une contrefaçon, une copie, une modification ou une falsification. Les dispositifs ou caractéristiques de sécurité peuvent être fournis dans ou sur le substrat du document de sécurité ou dans ou sur une ou plusieurs couche(s) appliquée(s) au substrat de base et peuvent prendre des formes très variées, tels que des fils de sécurité incorporés dans des couches du document de sécurité ; des encres de sécurité telles que des encres fluorescentes, luminescentes et phosphorescentes, des encres métalliques, des encres iridescentes, des encres photochromiques, thermochromiques, hydrochromiques ou piézochromiques ; des éléments imprimés et gravés en relief, y compris des structures en relief ; des couches d'interférence ; des dispositifs à cristaux liquides ; des lentilles et des structures lenticulaires ; des dispositifs aux propriétés optiques variables (OVD pour optically variable devices) tels que des dispositifs diffractifs, tels que les grilles de diffraction, les hologrammes et les éléments optiques diffractifs (DOE). SUBSTRAT Tel qu'il est utilisé dans le présent document, le terme substrat se réfère à une matière de base à partir de laquelle le document ou le jeton de sécurité est formé. La matière de base peut être du papier ou une autre matière fibreuse telle que la cellulose ; une matière plastique ou polymérique y compris, mais de façon non exclusive, le polypropylène (PP), le polyéthylène (PE), le polycarbonate (PC), le chlorure de polyvinyle (PVC), le téréphtalate de polyéthylène (PET) ; ou une matière composite de deux ou plusieurs matières, telle qu'un stratifié de papier et au moins une matière plastique ou encore deux ou plusieurs matières polymériques. FENÊTRES ET DEMI-FENÊTRES TRANSPARENTES Tel qu'il est utilisé dans le présent document, le terme fenêtre se réfère à une zone transparente ou translucide dans le document de sécurité comparativement à la zone sensiblement opaque sur laquelle l'impression est appliquée. La fenêtre peut être complètement transparente de sorte à permettre la transmission d'une lumière sensiblement non affectée, ou elle peut être partiellement transparente ou partiellement translucide permettant la transmission de lumière mais sans permettre à des objets d'être clairement visualisés à travers la zone de fenêtre. Une zone de fenêtre peut être formée dans un document de sécurité polymérique qui a au moins une couche de matière polymérique transparente et une ou plusieurs couches opacifiantes appliquées sur au moins un côté d'un substrat polymérique transparent, par omission d'au moins une couche opacifiante dans la région formant la zone de fenêtre. Si les couches opacifiantes sont appliquées aux deux côtés d'un substrat transparent, il est possible de former une fenêtre complètement transparente par omission des couches opacifiantes sur les deux côtés du substrat transparent dans la zone de fenêtre. Il est possible de former une zone partiellement transparente ou translucide, ci-après appelée "demi-fenêtre", dans un document de sécurité polymérique qui a des couches opacifiantes sur les deux côtés, par omission des couches opacifiantes d'un côté seulement du document de sécurité dans la zone de fenêtre de manière à ce que la "demi-fenêtre" ne soit pas complètement transparente, mais qu'elle permette à un peu de lumière de passer au travers sans permettre à des objets d'être clairement visualisés à travers la demi- fenêtre. En variante, il est possible de former le substrat à partir d'une matière sensiblement opaque, telle que du papier ou une matière fibreuse, avec un insert de matière plastique transparente introduit dans une fente ou un évidement du papier ou du substrat fibreux afin de former une fenêtre transparente ou une zone de demi-fenêtre translucide. COUCHES OPACIFIANTES Une ou plusieurs couches opacifiantes peut/peuvent être appliquée(s) à un substrat transparent pour augmenter l'opacité du document de sécurité. Une couche opacifiante est telle que LT ENCRE DURCISSABLE PAR RAYONNEMENT APTE A ÊTRE GRAVÉE EN RELIEF Le terme encre durcissable par rayonnement apte à être gravée en relief utilisé dans le présent document se réfère à toute encre, vernis ou autre revêtement qui peut être appliqué au substrat dans le cadre d'un procédé d'impression et qui peut être gravé(e) en relief alors qu'il/elle est mou/molle afin de former une structure en relief et qui est durcie par radiation pour fixer la structure gravée en relief. Le procédé de durcissement n'a pas lieu avant que l'encre durcissable par rayonnement ne soit gravée en relief, mais il est possible que le procédé de durcissement ait lieu après la gravure en relief ou sensiblement en même temps que l'étape de gravure en relief. L'encre durcissable par rayonnement est de préférence durcissable par rayonnement ultraviolet (RU). En variante, l'encre durcissable par rayonnement peut être durcie par d'autres formes de rayonnements tels que des faisceaux d'électrons ou des rayons X. L'encre durcissable par rayonnement est de préférence une encre transparente ou translucide formée à partir d'une matière résineuse transparente. Une telle encre transparente ou translucide est particulièrement adaptée à l'impression d'éléments de sécurité réfléchissants tels que les grilles de résolution sous longueur d'onde (« sub-wavelength gratings » en terminologie anglo-saxonne), les réseaux diffractifs transmissifs (« transmissive diffractive gratings » en terminologie anglo-saxonne et les structures de lentilles. Dans un mode de réalisation particulièrement préféré, l'encre transparente ou translucide comprend un vernis ou un revêtement transparent à base d'acrylique, durcissable aux ultraviolets et apte à être gravé en relief. De tels vernis durcissables aux ultraviolets peuvent être obtenus auprès de divers fabricants, notamment Kingfisher lnk Limited, par exemple un produit durcissable aux ultraviolets de type UVF-203 ou similaire. Sinon, les revêtements durcissables par rayonnement aptes à être gravés en relief peuvent être basés sur d'autres composés, par exemple la nitro-cellulose. Les encres et les vernis durcissables par rayonnement utilisés dans le présent document se sont avérés être particulièrement adaptés aux microstructures pour gravure en relief, y compris les structures diffractives telles que les réseaux de diffraction et les hologrammes de diffraction, ainsi que les microlentilles et les réseaux de lentilles. Ils peuvent toutefois être gravés en relief avec des structures en relief plus grandes, telles que des dispositifs aux propriétés optiques variables non-diffractifs. L'encre est de préférence gravée en relief et durcie par rayonnement ultraviolet (UV) essentiellement au même moment. Dans un mode de réalisation préféré, l'encre durcissable par rayonnement est appliquée et gravée en relief essentiellement au même moment dans le cadre d'un procédé d'impression par gravure de type héliogravure. De préférence, de manière à être utilisable dans un procédé d'héliogravure, l'encre durcissable par rayonnement doit avoir une viscosité sensiblement dans la plage d'environ 20 à environ 175 centipoises, et avantageusement d'environ 30 à environ 150 centipoises. La viscosité peut être déterminée en mesurant le temps de vidange du vernis à partir d'une coupe Zahn #2. Un échantillon qui se vidange en 20 secondes à une viscosité de 30 centipoises et un échantillon qui se vidange en 63 secondes a une viscosité de 150 centipoises. Avec certains substrats polymériques, il pourrait s'avérer nécessaire d'appliquer une couche intermédiaire au substrat avant l'application de l'encre durcissable par rayonnement afin d'améliorer l'adhérence de la structure gravée en relief formée par l'encre au substrat. La couche intermédiaire comprend de préférence une couche d'apprêt, et plus avantageusement la couche d'apprêt renferme une imine de polyéthylène. La couche d'apprêt peut également contenir un agent réticulant, comme par exemple un isocyanate multifonctionnel. Comme exemples d'autres couches d'apprêt pouvant être utilisées dans l'invention citons : les polymères à terminaison hydroxyle ; les copolymères à base de polyester à terminaison hydroxyle ; les acrylates hydroxylatés réticulés ou non réticulés ; les polyuréthanes ; et les acrylates anioniques ou cationiques de durcissement aux ultraviolets. Comme exemples d'agents de réticulation utilisables citons : les isocyanates ; les polyaziridines ; les complexes de zirconium ; l'acétylacétone d'aluminium ; les mélamines ; et les carbodiimides. BREF EXPOSÉ DES DESSINS Quelques modes de réalisation préférés de la présente invention seront maintenant décrits, à titre illustratif uniquement, par référence aux dessins annexés dans lesquels : La Fig. 1 est une représentation schématique en perspective d'un document de sécurité selon la présente invention ; La Fig. 2 est une représentation schématique détaillée d'un premier mode de réalisation du dispositif de sécurité de la Figure 1 ; et La Fig. 3 est une représentation schématique détaillée d'un deuxième mode de réalisation du dispositif de sécurité de la Figure 1. DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION En se référant initialement à la Fig. 1, on peut voir un document de sécurité 1 ayant un substrat 3. Sur le substrat 3 sont situés un ou plusieurs dispositifs de sécurité 5 destinés au document de sécurité 1. Le dispositif de sécurité 5 peut se présenter sous la forme d'un élément optique diffractif (DOE) gravé en relief sur une surface supérieure 7 du substrat 3. Il est également envisagé que le DOE 5 puisse être situé sur une couche interne dans le substrat 3. En référence maintenant à la Fig. 2, le dispositif de sécurité 5 peut être situé par-dessus une zone de fenêtre ou de demi-fenêtre du substrat 3. Ceci permet alors à une lumière sensiblement collimatée provenant d'une source de lumière ponctuelle telle qu'une lumière DEL ou laser d'être transmise à travers le substrat 3 et à travers le DOE en révélant ainsi un code-barres QR 9. Une photographie du code-barres QR révélé peut alors être prise par un téléphone mobile intelligent et le code-barres 9 peut être lu par une application stockée dans ce téléphone mobile intelligent. Il est également envisagé que le DOE 5 puisse être maintenu devant un appareil photo et être dirigé vers une source de lumière ponctuelle pour révéler le DOE 5. En variante, comme illustré à la Fig. 3, le DOE 5 peut être situé sur n'importe quelle partie du substrat 3 ou sur une partie du substrat ayant une zone réfléchissant la lumière. Le code-barres QR 9 peut être révélé en réfléchissant une lumière sensiblement collimatée 2 à partir du DOE 5. Le dispositif de sécurité selon la présente invention peut par conséquent fournir un moyen pratique permettant au public de vérifier un document de sécurité en utilisant une technologie de téléphone mobile intelligent ou une technologie électronique apparentée largement accessible. Des modifications et des variations jugées évidentes à un homme de métier sont incluses dans le cadre de la présente invention comme présenté dans les revendications jointes en annexe. REVENDICATIONS: 1. Dispositif de sécurité (5) destiné à un document de sécurité (1) caractérisé en ce que le document de sécurité comprend un substrat (3), et en ce que le dispositif de sécurité est prévu sur ou dans le substrat et se présente sous la forme d'un élément optique diffractif (DOE pour diffractive optical element) de type numérique conçu pour produire au moins une image de code-barres lorsqu'une radiation sensiblement collimatée (2) est incidente sur ou transmise à travers l'élément optique diffractif, ledit code-barres se présentant sous la forme d'un code-barres QR bidimensionnel. 2. Dispositif de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce que au moins une partie du DOE est conçue pour fonctionner dans la partie visible du spectre électromagnétique de sorte qu'au moins une image de code- barres produite par le DOE soit visible à l'oeil nu, et/ou au moins une partie du DOE est conçue pour fonctionner dans la partie non visible du spectre électromagnétique de sorte qu'au moins une image de code-barres produite par le DOE ne soit pas visible à l'oeil nu. 3. Dispositif de sécurité selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en ce que, le dispositif de sécurité se présente sous la forme d'un DOEsélectif en fréquences apte à produire différents codes-barres à différentes fréquences prédéterminées. 4. Document de sécurité (1), de préférence un billet de banque, caractérisé en ce que le document de sécurité comprend un dispositif de sécurité (5) selon l'une quelconque des revendications précédentes. . Document de sécurité selon la revendication 4, caractérisé en ce que le DOE est situé dans une fenêtre ou une demi-fenêtre transparente du document de sécurité. 6. Procédé de production d'un dispositif de sécurité (5) pour un document de sécurité (1) comprenant un substrat (3), caractérisé en ce que le procédé consiste à appliquer un dispositif de sécurité sur ou dans le substrat, le dispositif de sécurité étant un élément optique diffractif (DOE) de type numérique destiné à la production d'au moins une image de code-barres lorsqu'une radiation sensiblement collimatée est incidente sur ou transmise à travers le DOE, ledit code-barres se présentant sous la forme d'un code-barres QR bidimensionnel. 7. Procédé de production d'un dispositif de sécurité selon la revendication 6 caractérisé en ce que le procédé comprend une application du DOE par-dessus une fenêtre ou une demi-fenêtre transparente comprise dans le substrat. 8. Procédé de production d'un dispositif de sécurité selon la revendication 6 ou la revendication 7, caractérisé en ce que le procédé comprend une formation du DOE sur le substrat en utilisant une encre durcissable par rayonnement gravée en relief. 9. Procédé d'authentification d'un document de sécurité (1) qui comprend un dispositif de sécurité (5) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le procédé comprend des étapes consistant à : diriger un faisceau de radiations sensiblement collimaté (2) de sorte qu'il soit incident sur ou transmis à travers l'élément optique diffractif (DOE) du dispositif de sécurité, et balayer le code-barres QR bidimensionnel produit par le DOE et décoder le code-barres QR pour authentifier le document de sécurité.10. Procédé selon la revendication 9 caractérisé en ce que le balayage et le décodage du code-barres QR bidimensionnel sont réalisés par un téléphone mobile intelligent.