Brevet FR3135013A1 — publié le 20231103

Document de sécurité utilisable pour visualiser une image comprenant un film plasmonique avec des perforations Document de sécurité utilisable pour visualiser une image, comprenant un film plasmonique comprenant une première face visible au sein du document et présentant un effet plasmonique sur la première face, et un motif comprenant des perforations du film plasmonique, le motif définissant l’image qui est visualisée lorsque le document de sécurité est éclairé. Figure pour l’abrégé : Fig. 2. Document de sécurité utilisable pour visualiser une image comprenant un film plasmonique avec des perforations L'invention se rapporte au domaine des documents de sécurité, et en particulier les documents de sécurité sur lesquels des images sont visibles. L’invention s’applique de manière non exclusive aux documents d’identité physique, tels qu’un passeport, une carte d’identité, un permis de conduire, un permis de séjour, etc. Le marché de l’identité requiert aujourd’hui des documents d’identité physiques (dits aussi documents identitaires ou documents de sécurité) de plus en plus sécurisés. Ce marché concerne des documents très diverses, tels que cartes d’identité, passeports, badges d’accès, permis de conduire etc., qui peuvent se présenter sous différents formats (cartes, livrets…). En fait, les documents de sécurité doivent pouvoir être authentifiés, même en cas d’évènements imprévisibles tels que des attaques terroristes, où les conditions d’authentification peuvent être difficiles. Les documents de sécurité doivent donc être authentifiables facilement et rapidement. Ils doivent par ailleurs être difficiles à contrefaire (si possible infalsifiables), et ce face aux dernières techniques de contrefaçon. Divers types de dispositifs de sécurité peuvent être intégrés à ces documents pour faciliter leur authentification. Par exemple, des marquages, des impressions, des superpositions de couches peuvent être utilisées pour que, lors de l’authentification, il n’y ait pas de doutes sur l’authenticité du document (et a fortiori sur l’identité du porteur de ce document). Ces dispositifs visent en fait à limiter les risques de fraudes, falsification ou contrefaçon. Pour être authentifiés, ces dispositifs doivent pouvoir être observés par un opérateur ou par un capteur d’une caméra qui délivre des images traitées automatiquement (par exemple par un modèle obtenu par apprentissage automatisé). En fait, l’utilisation de systèmes automatisés permet d’éviter les erreurs d’appréciation humaines, et permet par ailleurs de mettre en œuvre une authentification à distance. L’authentification à distance est une technique particulièrement utile pour les transactions en ligne qui demandent une authentification. De ce fait, il existe un besoin pour des dispositifs de sécurité optiques/visibles qui doivent être à la fois authentifiables par des humains et par des machines. Les solutions actuelles ne sont pas toujours satisfaisantes, tant au niveau de la facilité d’authentification qu’au niveau de la protection contre la falsification. Il existe un besoin pour des documents de sécurité authentifiables rapidement, dans des situations variées. A cet effet, la présente invention concerne un document de sécurité utilisable pour visualiser une image, comprenant un film plasmonique comprenant une première face visible au sein du document et présentant un effet plasmonique sur la première face, et un motif comprenant des perforations du film plasmonique, le motif définissant l’image qui est visualisée lorsque le document de sécurité est éclairé. En fait, on connait maintenant des films plasmoniques, c’est-à-dire des films avec au moins une surface présentant un effet plasmonique, qui réfléchissent ou transmettent une lumière avec un effet coloré (un film fin peut transmettre une lumière colorée s’il est éclairé avec une lumière blanche, et un film épais peut réfléchir une lumière colorée s’il est éclairé avec une lumière blanche). Un film plasmonique comporte, de manière connue, une couche métallique nano-texturée (avec des motifs ayant des dimensions de l’ordre du nanomètre) et un ensemble d’une ou de plusieurs couches diélectriques en contact avec la nano-texturation. L’effet plasmonique fait intervenir le phénomène de plasmon de surface, qui est un phénomène différent du phénomène de diffraction. Le phénomène de résonance plasmonique induit notamment un phénomène d’absorption sur une petite plage de longueur d’onde choisit dans la gamme du visible. Cela se traduit par la réflexion et/ou la transmission d’une couleur substractive (par exemple on peut générer du cyan en absorbant la gamme de longueur d’onde du rouge à l’aide d’un phénomène plasmonique). Le document WO 2020 229415 décrit des films plasmoniques connus. Les inventeurs de la présente invention ont observé qu’il est possible de réaliser des perforations qui traversent les films plasmoniques. En formant plusieurs perforations, lorsque l’on éclaire le document pour obtenir l’effet plasmonique (en éclairant au moins la première face du film), on verra apparaitre une image colorée par l’effet plasmonique, mais qui est définie par les perforations. L’observation peut se faire en réflexion ou en transmission. En fait, un film plasmonique fin transmet la lumière avec un effet sur la couleur transmise, de sorte que l’image observée sera visible avec du blanc à l’emplacement des perforations et de la couleur obtenue par effet plasmonique ailleurs. Ce cas correspond à une observation du document et du film du côté opposé à la première face. On notera que dans la présente description, une perforation d’un film plasmonique est un orifice traversant d’au moins la couche métallique nano-texturée. La perforation peut éventuellement comprendre une perforation complète ou partielle (par exemple une dégradation) de la ou des couches diélectriques du film plasmonique (la dégradation des couches diélectriques peut résulter de leur matériau et d’une longueur d’onde d’un laser utilisé pour réaliser la perforation du film plasmonique). En perforant au moins la couche métallique nano-texturée, on obtient une bonne transmission locale et l’on stoppe localement l’effet plasmonique. Un film plasmonique plus épais réfléchit de la lumière avec un effet sur la couleur réfléchie, de sorte que l’image observée sera visible avec du noir (ou à tout le moins une intensité lumineuse plus faible que là où la lumière est réfléchie) là où sont les perforations, et de la couleur obtenue par effet plasmonique ailleurs. Ce cas correspond à une observation du document et du film du côté de la première face. L’image est en fait une image dite au trait, ou monochrome, ou binaire. Aussi, à titre indicatif, l’image peut être propre au porteur du document. Par exemple, l’image peut représenter le visage du porteur du document, ou comporter du texte avec des informations personnelles propres au porteur du document. On notera que dans la présente demande, par éclairer, on entend éclairer avec une source de rayonnement, par exemple une source de lumière artificielle. Cette source de lumière peut être une source de lumière visible, par exemple une source de lumière blanche, mais elle peut également être une source émettant un rayonnement tel qu’un rayonnement UV (on utilisera un rayonnement UV pour les films plasmoniques qui réagissent aux UV). Il apparait donc que la couleur, qui résulte de l’effet plasmonique, est un moyen simple d’authentifier le document, lorsqu’on la voit colorer l’image au moyen de l’éclairage. Selon un mode de réalisation particulier, le film plasmonique comprend une deuxième face opposée à la première face et présentant un effet plasmonique sur la deuxième face, la deuxième face étant visible au sein du document. Dans ce mode de réalisation particulier, le film plasmonique est un film à deux faces toutes deux présentant un effet plasmonique lorsqu’elles sont éclairées. Un effet plus complexe à reproduire est ainsi obtenu. On notera que lorsque l’on observe la deuxième face, l’image apparait inversée par rapport à une observation du côté de la première face, mais elle apparaît également en négatif (les perforations laissent passer la lumière). Selon un mode de réalisation particulier, l’effet plasmonique présenté par la deuxième face diffère de l’effet plasmonique présenté par la première face. Dans ce mode de réalisation particulier, on peut donc observer, par exemple en réflexion, une première couleur réfléchie du côté de la première face, et une deuxième couleur réfléchie du côté de la deuxième face (lorsque l’on observe la deuxième face). Selon un mode de réalisation particulier, le film plasmonique présente en transmission, un couplage entre l’effet plasmonique de la première face et l’effet plasmonique de la deuxième face. Du document WO 2020 229415, on connaît les films plasmoniques comprenant une couche métallique nano-texturée dont une face présente un premier effet plasmonique, dont la deuxième face présente un deuxième effet plasmonique, et dont l’épaisseur est suffisamment fine pour qu’un couplage se produise entre les deux effets plasmoniques (ce document parle de couplages de modes de plasmon). Cela permet d’avoir une couleur en transmission qui n’est pas celle qui résulte du premier effet plasmonique (qui serait observée en transmission si le film n’avait que la première face nano-texturée) ou du deuxième effet plasmonique (qui serait observée si le film n’avait que la deuxième face nano-texturée), mais une autre couleur. L’utilisation d’un film à couplage rend encore plus difficile la reproduction du document, qui ne peut pas être réalisée sans la connaissance de la présence de cet effet. Selon un mode de réalisation particulier, la couche métallique du film plasmonique a une épaisseur inférieure à 300 nanomètres. Les films plasmoniques avec une couche métallique ayant une épaisseur supérieure à 300 nanomètres ne vont pas permettre la transmission de la lumière. Selon un mode de réalisation particulier, le film plasmonique ne présente pas, en transmission, un couplage entre l’effet plasmonique de la première face et l’effet plasmonique de la deuxième face. Dans ce cas, le film plasmonique peut être trop épais pour qu’un couplage n’apparaisse, et il peut éventuellement ne fonctionner qu’en réflexion. Selon un mode de réalisation particulier, le film plasmonique est laminé entre deux couches transparentes. Ces couches transparentes, par exemple des couches de polymère (éventuellement du polycarbonate) peuvent servir de couches de protection mécanique, et elles n’affectent pas l’effet plasmonique puisqu’elles sont transparentes. Selon un mode de réalisation particulier, le film plasmonique comporte une ou plusieurs tranchées traversantes (c’est-à-dire des tranchées qui traversent à la fois la couche métallique et la ou les couches diélectriques ; tout le film est traversé). Lorsque le film est laminé entre deux couches transparentes, la présence d’une tranchée traversante va permettre à la matière des couches transparentes de fluer dans la tranchée, ce qui crée un pont entre les deux couches et une zone de très forte adhésion. Un tiers mal intentionné qui chercherait à délaminer le document de sécurité pour récupérer le film plasmonique ne pourrait alors pas réussir sans détruire le film. On peut noter que la lamination peut être faite entre d’une part une couche transparente, et d’autre part une couche transparente sur laquelle le film plasmonique a été transféré à chaud (« hot stamping » en anglais). Selon un mode de réalisation particulier, les tranchées traversantes sont agencées selon un motif de grille et forment un quadrillage du premier film plasmonique. Ce motif en forme de grille rend encore plus difficile la délamination du document de sécurité. Selon un mode de réalisation particulier, le document comporte un support opaque muni d’une fenêtre transparente au niveau de laquelle le film plasmonique est agencé. L’utilisation d’une fenêtre transparente est particulièrement bien adaptée pour recevoir le film plasmonique et faciliter son éclairage, pour un fonctionnement en réflexion ou en transmission. Cela facilite l’authentification des documents de sécurité. La fenêtre est ici alignée avec le film plasmonique, qui peut également être intégré à la fenêtre. Selon un mode de réalisation particulier, les perforations du motif ont toutes un diamètre identique ou des diamètres différents (pour au moins deux perforations). Les perforations ayant toutes un diamètre identique peuvent être plus ou moins rapprochées pour former des zones sombres en réflexion ou des zones claires en transmission. Cette technique de formation d’image, connue sous le nom de diffusion d’erreur (« dithering » en anglais), permet de former des images binaires. Les perforations qui ont des diamètres différents permettent de former une image avec des perforations plus grandes pour les zones sombres de l’image (en reflexion), ou des zones claires en transmission. L’invention propose également un procédé de visualisation d’une image utilisant un document de sécurité tel que défini ci avant dans tous ses modes de réalisation, dans lequel on éclaire le document de sécurité. Cette étape peut comporter l’utilisation d’une source de lumière artificielle pour éclairer la face du document depuis laquelle la première face est visible, et une observation de cette première face ou de la face opposée (du document et du film). La source de lumière artificielle peut émettre un rayonnement visible (typiquement une lumière blanche) ou encore un rayonnement invisible (par exemple de type UV). Selon un mode de réalisation particulier, on éclaire la première face visible du film plasmonique et l’on observe l’image par réflexion depuis le coté de la première face visible, ou l’on observe l’image par transmission depuis le côté opposé à la première face visible. L’invention propose également un procédé de fabrication d’un document de sécurité tel que défini ci-avant dans tous ses modes de réalisation, dans lequel on perfore le film plasmonique pour former le motif. Selon un mode de mise en œuvre particulier, le procédé comprend un transfert à chaud du film plasmonique sur une couche transparente du document. Cette étape peut être suivie d’une lamination du film plasmonique et de la couche transparente avec une autre couche transparente du document. D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-dessous, en référence aux dessins annexés qui en illustrent des exemples de réalisation dépourvus de tout caractère limitatif. Sur les figures: La représente schématiquement un document de sécurité selon un exemple; La est une illustration du document de la lorsqu’il est éclairé; La est une vue en coupe montrant le film plasmonique avant lamination; La est une vue en coupe montrant le film plasmonique après lamination; La est une vue en coupe du document de la ; La est une vue en coupe d’un document de sécurité selon un autre exemple; La est une illustration du document de la lorsqu’il est éclairé; La est une vue en coupe d’un document de sécurité selon un autre exemple; La est une illustration du document de la lorsqu’il est éclairé; La est une autre illustration du document de la lorsqu’il est éclairé; La est une vue en coupe d’un document de sécurité selon un autre exemple; La est une vue en coupe d’un document de sécurité selon un autre exemple; La est une vue en coupe d’un document de sécurité selon un autre exemple; et La montre plus en détail les tranchées de la . Document de sécurité utilisable pour visualiser une image, comprenant un film plasmonique comprenant une première face visible au sein du document et présentant un effet plasmonique sur la première face, et un motif comprenant des perforations du film plasmonique, le motif définissant l’image qui est visualisée lorsque le document de sécurité est éclairé. Document selon la revendication 1, dans lequel le film plasmonique comprend une deuxième face opposée à la première face et présentant un effet plasmonique sur la deuxième face, la deuxième face étant visible au sein du document. Document selon la revendication 2, dans lequel l’effet plasmonique présenté par la deuxième face diffère de l’effet plasmonique présenté par la première face. Document selon la revendication 2 ou 3, dans lequel le film plasmonique présente en transmission, un couplage entre l’effet plasmonique de la première face et l’effet plasmonique de la deuxième face. Document selon la revendication 2 ou 3, dans lequel le film plasmonique ne présente pas, en transmission, un couplage entre l’effet plasmonique de la première face et l’effet plasmonique de la deuxième face. Document selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le premier film plasmonique est laminé entre deux couches transparentes. Document selon la revendication 6, dans lequel le film plasmonique comporte une ou plusieurs tranchées traversantes. Document selon la revendication 7, dans lequel les tranchées traversantes sont agencées selon un motif de grille et forment un quadrillage du premier film plasmonique. Document selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le document comporte un support opaque muni d’une fenêtre transparente au niveau de laquelle le film plasmonique est agencé. Document selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel les perforations du motif ont toutes un diamètre identique ou des diamètres différents. Procédé de visualisation d’une image utilisant un document de sécurité selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel on éclaire le document de sécurité. Procédé selon la revendication 11, dans lequel on éclaire la première face visible du film plasmonique et l’on observe l’image par réflexion depuis le coté de la première face visible, ou l’on observe l’image par transmission depuis le côté opposé à la première face visible. Procédé de fabrication d’un document de sécurité selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel on perfore le film plasmonique pour former le motif. Procédé selon la revendication 13, comprenant un transfert à chaud du film plasmonique sur une couche transparente du document.