ОПТИЧЕСКОЕ ЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО (ВАРИАНТЫ), СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ УКАЗАННОГО УСТРОЙСТВА И СПОСОБ ВЕРИФИКАЦИИ ЗАЩИЩАЕМОГО ОБЪЕКТА, СОДЕРЖАЩЕГО УКАЗАННОЕ ОПТИЧЕСКОЕ ЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО
OPTICAL PROTECTIVE DEVICE (VERSIONS), METHOD OF MANUFACTURING OF THE SPECIFIED DEVICE AND METHOD OF VERIFICATION OF THE PROTECTED OBJECT CONTAINING THE SPECIFIED OPTICAL PROTECTIVE DEVICE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к области защиты от подделки и проверки подлинности ценных документов, в частности, к изготовлению поляризационных оптических защитных элементов, несущих в себе как визуально видимые изображения, так и не видимые невооруженным глазом в естественном свете изображения, визуализируемые при наблюдении их с помощью простейших оптических линейных или циркулярных поляроидных фильтров или широко используемых в настоящее время устройств дисплейной техники, основанных на применении жидкокристаллических экранов. В последнем случае открывается возможность формирования анимации движения защитных изображений.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Задачей настоящего изобретения является создание оптического защитного устройства с высокой степенью защиты от подделки, одновременно являющегося свидетельством подлинности защищаемого объекта. Устройство предназначено для защиты от подделки и как знак подлинности банкнот, паспортов и других ценных документов, пластиковых карт и других подобных объектов, далее – ценных документов. Одним из способов использования заявляемого защитного средства – в виде прозрачного окна в защищаемом ценном документе.
В настоящее время для защиты от подделки и в качестве знаков подлинности используются (помимо различных средств полиграфической защиты) средства защиты и знаки идентификации подлинности, встроенные в защищаемое изделие в виде прозрачного или полупрозрачного окна, несущего один или несколько защитных признаков, таких как различные видимые изображения, цветопеременный эффект в проходящем и отраженном свете, дифракционные, голографические и другие оптические эффекты. Среди защитных элементов с переменными оптическими свойствами наиболее трудно воспроизводимыми являются элементы, содержащие скрытые изображения, видимые только в определенных условиях освещения или при использовании специальных фильтров.
В Евразийском патенте ЕА 013395, опубл. 30.04.2010, МПК В42D 15/10 (Д1) предложен оптический защитный элемент, используемый для формирования прозрачного окна в защищаемом объекте, содержащий носитель, прозрачный в видимой и в ультрафиолетовых областях спектра, а также скрытые изображения, скомпонованные на обеих сторонах носителя независимо друг от друга и/или в заданном согласованном положении друг относительно друга с возможностью формирования при визуализации комплексного скрытого изображения, при этом скрытые изображения на одной стороне носителя сформированы УФ–абсорбером с красной границей спектра поглощения в диапазоне 370–400 нм, а скрытые изображения на другой стороне носителя сформированы УФ–абсорбером с красной границей спектра поглощения в диапазоне 270–360 нм; и защитный слой, прозрачный в ультрафиолетовой области спектра и сформированный на обеих сторонах носителя, при этом коэффициент преломления защитного слоя, по существу, совпадает с коэффициентом преломления материала носителя и скрытых изображений, обеспечивая невидимость границ формирования скрытых изображений невооруженным глазом.
Недостатком данного изобретения является сложность процесса его верификации в силу необходимости применения селективных источников УФ–излучения.
В международной публикации WO 2007137334, опубл. 06.12.2007г., МПК B42D 15/20 (Д2) предлагается защитное устройство (1), которое включает в себя один или несколько оптических компонентов. Каждый компонент включает в себя, по меньшей мере, один ориентирующий слой (5), предпочтительно, фотоориентированную полимерную сетку (PPN), и по меньшей мере один слой (6) жидкокристаллического полимера (LCP), и любой или оба из ориентирующих слоев и слоев LCP включают сшивающий агент для повышения надежности документа или устройства без ущерба для требуемых оптических свойств. Такой документ или устройство могут быть аутентифицированы с использованием внешнего поляризатора или с помощью поляризатора (67), встроенного в само устройство. Однако в указанном защитном устройстве предусмотрено наличие только одного уровня защиты, т.к. предусмотрено формирование только одного скрытого изображения, что недостаточно для обеспечения защиты от подделки при современном уровне развития технических средств в данной области.
В патенте ЕА 011838 B1, опубл. 30.06.2009г., МПК G09F 3/02(Д3) предложен способ формирования невидимого скрытого поляризованного изображения с помощью прямой печати бесцветной жидкой композицией на тонком прозрачном слое, который, однако, имеет только один уровень скрытой защиты и стандартное двухэлементное визуализирующее устройство.
Концепция использования поляризованного скрытого изображения в прозрачном окне (как с одним, так и с двумя независимыми скрытыми изображениями) ценного документа была впервые предложена в патенте US 6124970, опубл. 26.09.2000, МПК G02B 27/28(Д4). Однако описанное средство состоит из трех полимерных слоев, имеет значительную толщину и, кроме того, не предложены эффективные способы визуализации изображений.
Аналогом заявляемого способа является оптически цветопеременный защитный элемент и способ его получения, описанный в WO 2003006261 A1, опубл. 23.01.2003, МПК B44F 1/12(Д5), в котором предложен документ в форме банкноты (1), включающий в себя прямоугольный полимерный лист (2), имеющий две противоположные поверхности (3, 4) для переноса соответствующей информации. При этом защитное окно (5) прямоугольной формы расположено на полимерном листе (2) для размещения оптически изменяемого устройства (6), включающего защитный элемент, выполненный с возможностью формирования двух независимых скрытых поляризованных изображений и способ изготовления защитного элемента, содержащего два независимых скрытых поляризованных изображении и способ его визуализации.
К недостаткам способа следует отнести трехслойную структуру и связанную с этим значительную толщину защитного средства, затрудняющую использовать предлагаемое средство в качестве защитного окна в банкноте или странице документа; двухэлементное устройство визуализации, неприменимое для машинной верификации, а также и самоверификации, в то время как одноэлементное визуализирующее устройство позволяет проводить машинную верификацию, а в случае одноэлементного визуализирующего устройства, встроенного в защищаемое изделие, и самоверификацию. Кроме того, в представленных случаях скрытые поляризованные изображения формируются в предварительно подготовленном специальным образом прозрачном полимерном слое, а затем располагаются на двух сторонах поляризатора, в результате, получается толстый, более 100 мкм, механически непрочный элемент – это является основным недостатком, не позволяющим практически использовать данное изобретение.
Наиболее близким к заявляемому способу является способ, описанный в евразийском патенте ЕA 014380 В1, опубл. 29.10. 2010, МПК G07D 7/20 (Д6), в котором предложен прозрачный носитель, представляющий собой тонкопленочный линейный или циркулярный поляризатор, имеющий две рабочие стороны, на каждой из которых первоначально методом прямой печати из ряда флексографической, глубокой или трафаретной печати с помощью бесцветной жидкой композиции в виде раствора или эмульсии полимера, или фотоотверждаемой жидкокристаллической композиции впечатывают прозрачные независимые изотропные скрытые изображения, которые преобразуются в скрытые поляризованные двулучепеломляющее изображения путем структурирования в предварительном направлении на предварительно заданную глубину по меньшей мере одного участка на второй рабочей стороне носителя, несущей скрытое изображение, для обеспечения оптической анизотропии в указанном участке, в результате получают скрытое поляризованное изображение, которое остается невидимым при наблюдении его невооруженным глазом и наблюдается четко контрастно в поляризованном свете методом механической обработки с помощью валков или термомеханическим воздействием с нанесением штрихов в направлении движения ленты с использованием плоттера прямого вывода изображения или термопринтера.
При этом верификация аутентичности документа производится с помощью внешнего отражательного элемента, поочередно располагаемого по одну из сторон защитного элемента и раздельно и независимо друг от друга визуализирующего одно из двух поляризованных скрытых изображений, встроенных в структуру ценного документа и расположенных между поляризатором и отражающим элементом или с помощью двух отражательных элементов, расположенных на ценном документе с возможностью совмещения с прозрачным окном для обеспечения визуализации скрытого изображения на одной из указанных рабочих сторон прозрачного носителя при условии, что изображение на другой обратной стороне указанного прозрачного носителя останется невидимым.
Недостатками данного изобретения являются:
а) значительная толщина используемого в патенте защитного элемента (по меньшей мере, от 50 мкм до 70 мкм и более) существенно ограничивает возможность его использования в качестве части дизайна таких ценных документов как банкноты, страницы паспортов и т.д.;
б) невозможность получения на стадии верификации многоцветных, в том числе, динамически изменяющихся изображений;
с) невозможность на стадии верификации защитного элемента одновременного наблюдения на просвет двух пространственно разнесенных или пространственно совмещенных независимых или находящихся в заданном согласованном положении друг относительно друга изображений, находящихся на разных сторонах;
d) невозможность получения высокоразрешенных (менее 50 мк) цветных изображений с модуляцией вектора поляризации, что обусловлено технологией структурирования поверхности при помощи термопечати.
В настоящее время известны способы верификации поляризационных защитных элементов, связанные с использованием:
– простейших традиционных полимерных пленочных дихроичных линейных или циркулярных поляризаторов (RU 65255 «Идентификатор латентного изображения», G02F 1/13)], традиционно достаточно широко применяемых в науке и технике (Шерклифф, Поляризованный свет. Получение и применение, Пер. с англ. Под редакцией Н.Д. Жевандрова, Изд. «Мир», М. 1965, стр.9) или
– с помощью линейно поляризованного направленного светового пучка, полученного при отражении от поверхности диэлектрического слоя под углом Брюстера исходно неполяризованного (А. Шишловский, Прикладная физическая оптика, Гос. Изд. Физ–Мат Лит., Москва, 1961, стр. 497–500, 822 стр.).
Недостатками данных способов является необходимость реального наличия поляроида для случая проведения верификации в реальном масштабе времени и сложность ее осуществления во втором случае.
Однако в настоящее время эти проблемы с успехом могут быть решены с использованием бытовой электронной техники, например смартфонов или другой производственной дисплейной электронной техники, в которых для визуализации информации используются, жидкокристаллические экраны, необходимым элементом которых являются однородные по пропускающей способности линейные дихроичные поляризаторы, в которых обеспечивающие, высокая, однородная, линейная поляризация свечения экрана не учитывается и рассматривается только как бесполезный побочный эффект.
Однако в предлагаемом способе верификации подлинности документа с защитным оптическим поляризационным элементом, выполненным с использованием анизотропных отвержденных ЖК материалов, для визуализации скрытых в них поляризованных изображений с успехом применимы стандартные электронно–управляемые ЖК экраны (бытовых смартфонов, телевизоров, компьютеров, мониторов и т. д.).
Более того, могут применимы и любые другое электрически управляемые устройства с дисплеями типа самосветящихся электролюминесцирующих (ЛЭД) или плазменных панелей, снабженные антибликовыми анизотропными однородные по ориентации поляризованными фильтрами.
Для краткости все такие устройства в предлагаемой заявке называются «ЖК дисплеи».
Из уровня техники известен целый ряд патентных публикация, раскрывающий способы определения подлинности ценных документов, например RU 2530274 C2, опубл. 27.08.2013; RU 2528252C2, опубл.10.09.2014; RU 2285954C2, опубл.20.10.2006. Указанные публикации раскрывают способы проверки подлинности с использованием считывающих вычислительных устройств, например смартфона или мобильного телефона со встроенной камерой, посредством которой из объекта, подлежащего проверке, извлекается уникальный код, который далее направляется в центр проверки(см.например RU 2530274 C2). Однако в заявляемом способе верификация, верификация защищаемого объекта, на который наносится защитное устройство согласно настоящему изобретению, проводится оперативно, непосредственно на месте, самим пользователем при наличии, находящегося у него в распоряжении смартфона или планшета с ЖК экраном, при этом инструкции по проведению процесса верификации визуализируются непосредственно в изображениях, сформированных защитным устройством.
Задачей настоящего изобретения является создание оптического защитного устройства, содержащего прозрачный поляризационно–оптический защитный элемент выполненный с возможностью формирования по меньшей мере одного поляризованного изображения, являющегося видимым при наблюдении в неполяризованном естественном свете, и по меньшей мере одного скрытого поляризованного изображения, являющегося невидимым при наблюдении в неполяризованном естественном свете, и при этом указанные полученные поляризованные изображения каждого из слоев, составляющих указанный прозрачный поляризационно–оптический защитный элемент, находятся в предварительно заданном взаимно согласованном положении друг относительно друга и/или дополняют друг друга с возможностью формирования общего изображения при освещении линейно поляризованным светом. Задачей изобретения является также создание способа изготовлений указанного оптического защитного устройства и способа верификации подлинности защищаемого объекта с оптическим защитным устройством, использующего для визуализации скрытых поляризованных изображений средство верификации, представляющее собой одно из: смартфона, мобильного телефона и персонального компьютера с электронно–управляемым ЖК экраном, снабженным однородным по ориентации и пропускающей способности поляризованным фильтром, который обеспечивает верификацию в оперативном режиме с помощью смартфона с ЖК экраном или любого другого подобного устройства, имеющегося в распоряжении пользователя. Совокупность вышеуказанных признаков существенно повышает уровень защиты от подделки и копирования и значительно увеличивает оперативность и доступность процесса верификации любых защищаемых объектов, например ценных документов.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Согласно первому аспекту изобретения предлагается оптическое защитное устройство, содержащее: прозрачный поляризационно–оптический защитный элемент, содержащий по меньшей мере два слоя (5, 6) однородно ориентированных по направлению оптической оси тонкопленочных линейных поляризаторов, и по меньшей мере два оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоя (7, 8) с сформированным на каждом из них по меньшей мере одного поляризованного изображения, и два оптически прозрачных изотропных лаковых слоя (9, 10), нанесенные c обеих сторон защитного элемента; при этом один из указанных по меньшей мере двух оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоев (7) расположен между указанными слоями (5, 6) однородно ориентированных по направлению оптической оси тонкопленочных линейных поляризаторов, а другой из указанных по меньшей мере двух оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоев (8) расположен между одним из меньшей мере двух слоев ( 6) однородно ориентированных по направлению оптической оси тонкопленочных линейных поляризаторов и одним оптически прозрачным изотропным лаковым слоем (9); при этом по меньшей мере одно поляризованное изображение, сформированное в одном оптически прозрачном анизотропном двулучепреломляющем слое (7) является видимым при наблюдении в неполяризованном естественном свете, и по меньшей мере одно другое поляризованное изображение, сформированное в указанном оптически прозрачном анизотропном двулучепреломляющем слое (7), является скрытым изображением при наблюдении в неполяризованном естественном свете;
при этом каждое из по меньшей мере одного поляризованного изображения, сформированного в другом оптически прозрачном анизотропном двулучепреломляющем слое (8), находящемся в непосредственной близости с одним из оптически прозрачных лаковых слоев (9), является скрытым изображением при наблюдении в неполяризованном естественном свете, при этом указанные поляризованные изображения каждого из оптических прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоев (7, 8) находятся в предварительно заданном взаимно согласованном положении друг относительно друга и/или дополняют друг друга с возможностью формирования общего изображения при освещении линейно поляризованным светом.
В указанном устройстве по меньшей мере два слоя (5, 6) однородно ориентированных по направлению оптической оси тонкопленочных линейных поляризаторов выполнены таким образом, что их плоскости являются параллельными друг другу, а их векторы поляризации взаимно ортогональны или параллельны друг другу.
Кроме того, в указанном устройстве по меньшей мере два слоя (5, 6) однородно ориентированных тонкопленочных линейных поляризаторов выполнены из анизотропных материалов, в состав которых входят анизотропно поглощающие в ультрафиолетовой и/или видимой спектральной области от 300 до 750 нм вещества, проявляющие нематические лиотропные или термотропные жидкокристаллические свойства в предварительно определенных органических растворителях и/или в предварительно определенном температурном интервале, а также содержащих, при необходимости, в своем составе ориентированные молекулы дихроичных красителей, поглощающих в определенной RGB области спектра.
При этом, каждый из по меньшей мере двух слоев (5, 6) однородно ориентированных по направлению оптической оси тонкопленочных линейных поляризаторов является непрерывным и однородно по направлению оптической оси ориентирован по всей площади, занимаемой этим слоем на защитном элементе.
Кроме того, каждый из меньшей мере двух слоев (5, 6) однородно ориентированных по направлению оптической оси тонкопленочных линейных поляризаторов, и каждый из оптических прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоев (7, 8) содержит по меньше одну изотропную область предварительно заданной геометрической формы.
При этом, слои (5, 6) однородно ориентированных по направлению оптической оси тонкопленочных линейных поляризаторов имеют толщину в пределах от 0,5 до 1,5 мкм.
Кроме того, по меньшей мере два оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоя (7, 8) с поляризационными изображениями выполнены из одинакового по составу или разного анизотропного оптического материала, в состав которого входят анизотропные прозрачные в видимой спектральной области от 400 до 750 нм вещества, проявляющие нематические термотропные или лиотропные жидкокристаллические свойства в предварительно определенном температурном интервале или в предварительно определенных органических растворителях.
При этом толщина каждого из указанных оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоев (7 и 8) составляет от 0, 5 до 2, 0 мкм и однородна по всей площади каждого из указанных слоев, но различается для каждого из слоев (7, 8) .
Кроме того, каждый из указанных по меньшей мере двух оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоев (7, 8) имеет величину фазовой задержки, которая находится в пределах от четвертьволновой до полуволновой и одинакова по всей площади каждого из слоя (7, 8), но различается для каждого из указанных слоев (7, 8),
а пространственное распределение направлений оптической оси в пределах площади каждого из по меньшей мере двух оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоев (7, 8) картинно изменяется в каждом из RGB cубпикселей, составляющих поляризационные изображения, по предварительно заданному закону в пределах от 0º до 180º угловых градусов относительно ориентации вектора пропускания одного из по меньшей мере двух слоев (5, 6) однородно ориентированных по направлению оптической оси тонкопленочных линейных поляризаторов.
При этом, по меньшей мере одно поляризационное изображение, сформированное в каждом из по меньшей мере двух оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоев (7, 8) отличаются дуг от друга.
Кроме того в указанном устройстве, сформированные поляризационные изображения каждого из по меньшей мере двух оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоев (7, 8) составляют логический элемент, содержащий кодированную информацию, подлежащую декодированию при использовании средства верификации с электронно–управляемым ЖК экраном в виде одного из: смартфона, мобильного телефона и персонального компьютера.
А поляризованные изображения, сформированное в оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоях (7, 8) при наложении друг на друга представляют собой муаровские изображения или муаровские узоры.
При этом, поляризованные изображения, сформированные в оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоях (7, 8) представляют собой периодически растрированные изображения и имеют локальные пространственные различия в направлении растра и локальные изменения ориентации оптических осей в указанных поляризованных изображениях.
При этом, поляризованные изображения, сформированное в оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоях (7, 8), при наблюдении их в линейном поляризованном свете с помощью поляризационного фильтра визуализируются в виде цвето–переменного муаровского узора, изменяющегося в зависимости угла наблюдения и освещения и ориентации вектора поляризации падающего поляризационного света.
Защитное устройство согласно первому аспекту изобретения выполнено с возможностью использования в виде прозрачного окна по меньшей мере в части ценного документа, подлежащего защите или в виде полупрозрачной области по меньшей мере в части ценного документа, подлежащего защите.
При этом указанное защитное устройство выполнено с возможностью размещения на основе–носителе защищаемого объекта или ценного документа, подлежащего защите.
Кроме того, указанное защитное устройство выполнено с возможностью его переноса на защищаемый объект, которое осуществляется, по выбору, с любой стороны защитного устройства от соответствующей основы–носителя, предусмотренной на по меньшей мере одной из сторон защитного устройства с помощью соответствующего разделительного изотропного слоя, нанесенного на указанную основу–носитель.
При этом, полученное общее изображение дополнительно содержит визуально–видимый защитный признак в виде текстового указания, подтверждающего подлинность указанного объекта.
Согласно второму аспекту изобретения предусмотрено оптическое защитное устройство, содержащее: прозрачный поляризационно–оптический защитный элемент, содержащий по меньшей мере два слоя (5, 6) однородно ориентированных по направлению оптической оси тонкопленочных линейных поляризаторов, и по меньшей мере два оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоя (7, 8) с сформированным на каждом из них по меньшей мере одного поляризованного изображения, и два оптически прозрачных изотропных лаковых слоя (9, 10), нанесенные c обеих сторон защитного элемента; при этом один из указанных по меньшей мере двух оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоев (7) расположен между указанными слоями (5, 6) однородно ориентированных по направлению оптической оси тонкопленочных линейных поляризаторов, а другой из указанных по меньшей мере двух оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоев (8) расположен между одним из меньшей мере двух слоев ( 6) однородно ориентированных по направлению оптической оси тонкопленочных линейных поляризаторов и одним оптически прозрачным изотропным лаковым слоем (9);
при этом каждый из меньшей мере двух слоев (5, 6) однородно ориентированных по направлению оптической оси тонкопленочных линейных поляризаторов содержит по меньше одну изотропную область предварительно заданной геометрической формы, и каждый из оптических прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоев (7, 8) содержит по меньше одну изотропную область предварительно заданной геометрической формы,
при этом по меньшей мере одно поляризованное изображение, сформированное в одном оптически прозрачном анизотропном двулучепреломляющем слое (7) является видимым при наблюдении в неполяризованном естественном свете, и по меньшей мере одно другое поляризованное изображение, сформированное в указанном оптически прозрачном анизотропном двулучепреломляющем слое (7), является скрытым изображением при наблюдении в неполяризованном естественном свете;
при этом каждое из по меньшей мере одного поляризованного изображения, сформированного в другом оптически прозрачном анизотропном двулучепреломляющем слое (8), находящемся в непосредственной близости с одним из оптически прозрачных лаковых слоев (9), является скрытым изображением при наблюдении в неполяризованном естественном свете, при этом указанные поляризованные изображения каждого из оптических прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоев (7, 8) находятся в предварительно заданном взаимно согласованном положении друг относительно друга и/или дополняют друг друга с возможностью формирования единого общего изображения при освещении линейно поляризованным светом.
В указанном устройстве по меньшей мере два слоя (5, 6) однородно ориентированных по направлению оптической оси тонкопленочных линейных поляризаторов выполнены таким образом, что их плоскости являются параллельными друг другу, а их векторы поляризации взаимно ортогональны или параллельны друг другу.
Кроме того, в указанном устройстве по меньшей мере два слоя (5, 6) однородно ориентированных тонкопленочных линейных поляризаторов выполнены из анизотропных материалов, в состав которых входят анизотропно поглощающие в ультрафиолетовой и/или видимой спектральной области от 300 до 750 нм вещества, проявляющие нематические лиотропные или термотропные жидкокристаллические свойства в предварительно определенных органических растворителях и/или в предварительно определенном температурном интервале, а также содержащих, при необходимости, в своем составе ориентированные молекулы дихроичных красителей, поглощающих в определенной RGB области спектра.
При этом, каждый из по меньшей мере двух слоев (5, 6) однородно ориентированных по направлению оптической оси тонкопленочных линейных поляризаторов является непрерывным и однородно по направлению оптической оси ориентирован по всей площади, занимаемой этим слоем на защитном элементе.
При этом слои (5, 6) однородно ориентированных по направлению оптической оси тонкопленочных линейных поляризаторов имеют толщину в пределах от 0,5 до 1,5 мкм.
Кроме того, по меньшей мере два оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоя (7, 8) с поляризационными изображениями выполнены из одинакового по составу или разного анизотропного оптического материала, в состав которого входят анизотропные прозрачные в видимой спектральной области от 400 до 750 нм вещества, проявляющие нематические термотропные или лиотропные жидкокристаллические свойства в предварительно определенном температурном интервале или в предварительно определенных органических растворителях.
При этом толщина каждого из указанных оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоев (7 и 8) составляет от 0, 5 до 2, 0 мкм и однородна по всей площади каждого из указанных слоев, но различается для каждого из слоев (7, 8) .
Кроме того, каждый из указанных по меньшей мере двух оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоев (7, 8) имеет величину фазовой задержки, которая находится в пределах от четвертьволновой до полуволновой и одинакова по всей площади каждого из слоя (7, 8), но различается для каждого из указанных слоев (7, 8),
а пространственное распределение направлений оптической оси в пределах площади каждого из по меньшей мере двух оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоев (7, 8) картинно изменяется в каждом из RGB cубпикселей, составляющих поляризационные изображения, по предварительно заданному закону в пределах от 0º до 180º угловых градусов относительно ориентации вектора пропускания одного из по меньшей мере двух слоев (5, 6) однородно ориентированных по направлению оптической оси тонкопленочных линейных поляризаторов.
При этом, по меньшей мере одно поляризационное изображение, сформированное в каждом из по меньшей мере двух оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоев (7, 8) отличаются дуг от друга.
Кроме того в указанном устройстве, сформированные поляризационные изображения каждого из по меньшей мере двух оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоев (7, 8) составляют логический элемент, содержащий кодированную информацию, подлежащую декодированию при использовании средства верификации с электронно–управляемым ЖК экраном в виде одного из: смартфона, мобильного телефона и персонального компьютера.
Согласно второму аспекту изобретения, поляризованные изображения, сформированное в оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоях (7, 8) при наложении друг на друга представляют собой муаровские изображения или муаровские узоры.
При этом, поляризованные изображения, сформированные в оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоях (7, 8) представляют собой периодически растрированные изображения и имеют локальные пространственные различия в направлении растра и локальные изменения ориентации оптических осей в указанных поляризованных изображениях.
При этом, поляризованные изображения, сформированное в оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоях (7, 8), при наблюдении их в линейном поляризованном свете с помощью поляризационного фильтра визуализируются в виде цвето–переменного муаровского узора, изменяющегося в зависимости угла наблюдения и освещения и ориентации вектора поляризации падающего поляризационного света.
Защитное устройство согласно первому аспекту изобретения выполнено с возможностью использования в виде прозрачного окна по меньшей мере в части ценного документа, подлежащего защите или в виде полупрозрачной области по меньшей мере в части ценного документа, подлежащего защите.
При этом указанное защитное устройство выполнено с возможностью размещения на основе–носителе защищаемого объекта или ценного документа, подлежащего защите.
Кроме того, указанное защитное устройство выполнено с возможностью его переноса на защищаемый объект, которое осуществляется, по выбору, с любой стороны защитного устройства от соответствующей основы–носителя, предусмотренной на по меньшей мере одной из сторон защитного устройства с помощью соответствующего разделительного изотропного слоя, нанесенного на указанную основу–носитель.
При этом, полученное общее изображение дополнительно содержит визуально–видимый защитный признак в виде текстового указания, подтверждающего подлинность указанного объекта.
В указанном устройстве по меньшей мере два слоя (5, 6) однородно ориентированных по направлению оптической оси тонкопленочных линейных поляризаторов выполнены таким образом, что их плоскости являются параллельными друг другу, а их векторы поляризации взаимно ортогональны или параллельны друг другу.
Кроме того, в указанном устройстве по меньшей мере два слоя (5, 6) однородно ориентированных тонкопленочных линейных поляризаторов выполнены из анизотропных материалов, в состав которых входят анизотропно поглощающие в ультрафиолетовой и/или видимой спектральной области от 300 до 750 нм вещества, проявляющие нематические лиотропные или термотропные жидкокристаллические свойства в предварительно определенных органических растворителях и/или в предварительно определенном температурном интервале, а также содержащих, при необходимости, в своем составе ориентированные молекулы дихроичных красителей, поглощающих в определенной RGB области спектра.
При этом, каждый из по меньшей мере двух слоев (5, 6) однородно ориентированных по направлению оптической оси тонкопленочных линейных поляризаторов является непрерывным и однородно по направлению оптической оси ориентирован по всей площади, занимаемой этим слоем на защитном элементе.
Кроме того, каждый из меньшей мере двух слоев (5, 6) однородно ориентированных по направлению оптической оси тонкопленочных линейных поляризаторов, и каждый из оптических прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоев (7, 8) содержит по меньше одну изотропную область предварительно заданной геометрической формы.
При этом, слои (5, 6) однородно ориентированных по направлению оптической оси тонкопленочных линейных поляризаторов имеют толщину в пределах от 0,5 до 1,5 мкм.
Кроме того, по меньшей мере два оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоя (7, 8) с поляризационными изображениями выполнены из одинакового по составу или разного анизотропного оптического материала, в состав которого входят анизотропные прозрачные в видимой спектральной области от 400 до 750 нм вещества, проявляющие нематические термотропные или лиотропные жидкокристаллические свойства в предварительно определенном температурном интервале или в предварительно определенных органических растворителях.
При этом толщина каждого из указанных оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоев (7 и 8) составляет от 0, 5 до 2, 0 мкм и однородна по всей площади каждого из указанных слоев, но различается для каждого из слоев (7, 8) .
Кроме того, каждый из указанных по меньшей мере двух оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоев (7, 8) имеет величину фазовой задержки, которая находится в пределах от четвертьволновой до полуволновой и одинакова по всей площади каждого из слоя (7, 8), но различается для каждого из указанных слоев (7, 8),
а пространственное распределение направлений оптической оси в пределах площади каждого из по меньшей мере двух оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоев (7, 8) картинно изменяется в каждом из RGB cубпикселей, составляющих поляризационные изображения, по предварительно заданному закону в пределах от 0º до 180º угловых градусов относительно ориентации вектора пропускания одного из по меньшей мере двух слоев (5, 6) однородно ориентированных по направлению оптической оси тонкопленочных линейных поляризаторов.
При этом, по меньшей мере одно поляризационное изображение, сформированное в каждом из по меньшей мере двух оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоев (7, 8) отличаются дуг от друга.
Кроме того в указанном устройстве, сформированные поляризационные изображения каждого из по меньшей мере двух оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоев (7, 8) составляют логический элемент, содержащий кодированную информацию, подлежащую декодированию при использовании средства верификации с электронно–управляемым ЖК экраном в виде одного из: смартфона, мобильного телефона и персонального компьютера.
А поляризованные изображения, сформированное в оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоях (7, 8) при наложении друг на друга представляют собой муаровские изображения или муаровские узоры.
При этом, поляризованные изображения, сформированные в оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоях (7, 8) представляют собой периодически растрированные изображения и имеют локальные пространственные различия в направлении растра и локальные изменения ориентации оптических осей в указанных поляризованных изображениях.
При этом, поляризованные изображения, сформированное в оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоях (7, 8), при наблюдении их в линейном поляризованном свете с помощью поляризационного фильтра визуализируются в виде цвето–переменного муаровского узора, изменяющегося в зависимости угла наблюдения и освещения и ориентации вектора поляризации падающего поляризационного света.
Защитное устройство согласно второму аспекту изобретения выполнено с возможностью использования в виде прозрачного окна по меньшей мере в части ценного документа, подлежащего защите или в виде полупрозрачной области по меньшей мере в части ценного документа, подлежащего защите.
При этом указанное защитное устройство выполнено с возможностью размещения на основе–носителе защищаемого объекта или ценного документа, подлежащего защите.
Кроме того, указанное защитное устройство выполнено с возможностью его переноса на защищаемый объект, которое осуществляется, по выбору, с любой стороны защитного устройства от соответствующей основы–носителя, предусмотренной на по меньшей мере одной из сторон защитного устройства с помощью соответствующего разделительного изотропного слоя, нанесенного на указанную основу–носитель.
При этом, полученное общее изображение дополнительно содержит визуально–видимый защитный признак в виде текстового указания, подтверждающего подлинность указанного объекта.
Согласно третьему аспекту изобретения предусмотрен способ изготовления оптического защитного устройства, который по первому и второму вариантам осуществления защитного устройства практически совпадает и заключается в выполнении следующих этапов, согласно которым:
а) обеспечивают основу–носитель, на одну сторону которого наносят разделительный слой;
б) наносят адгезионный изотропный слой поверх разделительного слоя;
в) наносят на адгезионный изотропный слой оптически прозрачный изотропный твердотельный лаковый слой (9)
г) осуществляют пространственно–локальное микрорельефное структурирование поверхности оптически прозрачного изотропного лакового слоя (9) в виде оптического дифракционно–решеточного изображения с предварительно заданной пространственной картиной ориентации направлений штрихов,
д) локально наносят на предварительно заданные структурированные области оптически прозрачного изотропного лакового слоя (9) с микрорельефной структурированной поверхностью оптически прозрачный слой с прозрачными в видимой спектра анизотропными веществами, находящийся в жидкообразном изотропном состоянии;
ж) переводят оптически прозрачный слой с прозрачными в видимой области спектра анизотропными веществами, находящийся в жидкообразном изотропном состоянием в ориентированное мезоморфное состояние, при этом оптически прозрачный изотропный лаковый слой (9) с микрорельефной структурированной поверхностью выполнен так, чтобы обеспечить в оптически прозрачном слое с прозрачными в видимой области спектра анизотропными веществами в мезоморфном состоянии предварительно заданную картину пространственного распределения направлений оптических молекулярных осей и оптической анизотропии, соответствующую предварительно заданной пространственной картине ориентации штрихов в микрорельефной структурированной поверхности оптически прозрачного изотропного лакового слоя (9);
з) отверждают оптически прозрачный слой анизотропного материала, находящийся в мезоморфном состоянии, с формированием из него отвержденного оптически прозрачного анизотропного двулучепреломляющего слоя (8) с по меньшей мере одним поляризованным скрытым изображением с предварительно заданной картиной пространственного распределения оптической оси анизотропии в соответствии с пространственной картиной ориентации штрихов в микрорельефной структурированной поверхности оптически прозрачного изотропного лакового слоя (9), при этом обеспечивают в указанном слое (8) по меньше одну изотропную область предварительно заданной геометрической формы;
и) наносят твердотельный изотропный полимерный слой, имеющий плоскую поверхность на поверхность отвержденного оптически прозрачного анизотропного двулучепреломляющих слоя (8) с по меньшей мере одним скрытым поляризованным изображением, являющимся скрытым изображением при наблюдении в неполяризованном естественном свете;
к) осуществляют пространственно–локальное микрорельефное структурирование поверхности изотропного полимерного слоя в виде оптического дифракционно–решеточного изображения с предварительно заданной картиной однонаправленной ориентации штрихов
л) локально наносят на предварительно заданные структурированные области изотропного полимерного слоя изотропный слой из жидкокристаллической композиции, с последующим ее переводом в ориентированное мезоморфное жидкокристаллическое состояние на основе поглощающих в видимой и УФ области спектра анизотропных веществ, а затем в твердотельное аморфное молекулярно–ориентированное состояние с обеспечением слоя (6) однородно ориентированного по направлению оптической оси тонкопленочного линейного поляризатора, при этом обеспечивают в указанном слое (6) по меньше одну изотропную область предварительно заданной геометрической формы;
м) наносят полимерный изотропный слой, имеющий плоскую поверхность, на поверхность слоя (6) однородно ориентированного по направлению оптической оси тонкопленочного линейного поляризатора;
н) осуществляют пространственно–локальное микрорельефное структурирование поверхности полимерного изотропного слоя, имеющего плоскую поверхность, в виде другого оптического дифракционно–решеточного изображения c предварительно заданной пространственной картиной ориентации штрихов;
о) локально наносят на предварительно заданные структурированные области полимерного изотропного слоя оптически прозрачный слой с прозрачными в видимой и УФ области спектра анизотропными веществами;
п) переводят оптически прозрачный слой с прозрачными в видимой и УФ области спектра анизотропными веществами, находящийся в жидкообразном изотропном состоянием в мезоморфное состояние, при этом полимерный изотропный слой с микрорельефной структурированной поверхностью выполнен так, чтобы обеспечить в оптически прозрачном слое с прозрачными в видимой и УФ области спектра анизотропными веществами в мезоморфном состоянии предварительно заданную картину пространственного распределения направлений оптических молекулярных осей и оптической анизотропии, соответствующую предварительно заданной пространственной картине ориентации штрихов в микрорельефной структурированной поверхности полимерного изотропного слоя;
р) отверждают оптически прозрачный слой анизотропного материала, находящийся в мезоморфном состоянии, с формированием из него отвержденного оптически прозрачного анизотропного двулучепреломляющего слоя (7) с по меньшей мере одним поляризованным скрытым изображением с предварительно заданной картиной пространственного распределения оптической оси анизотропии в соответствии с пространственной картиной ориентации штрихов в микрорельефной структурированной поверхности оптически прозрачного изотропного слоя; при этом обеспечивают в указанном слое (7) по меньше одну изотропную область предварительно заданной геометрической формы;
с) наносят полимерный изотропный слой, имеющий плоскую поверхность, на поверхность оптически прозрачного анизотропного двулучепреломляющего слоя (7) с по меньшей мере одним поляризованным скрытым изображением
т) осуществляют пространственно–локальное микрорельефное структурирование поверхности полимерного изотропного слоя в виде другого оптического дифракционно–решеточного изображения c предварительно заданной пространственной картиной однонаправленной ориентации штрихов;
у) локально наносят на предварительно заданные структурированные области изотропного полимерного слоя изотропный слой из жидкокристаллической композиции, с последующим ее переводом в ориентированное мезоморфное жидкокристаллическое состояние на основе поглощающих в видимой и УФ области спектра анизотропных веществ, а затем в твердотельное аморфное молекулярно–ориентированное состояние с обеспечением слоя (5) однородно ориентированного по направлению оптической оси тонкопленочного линейного поляризатора, при этом обеспечивают в указанном слое (5) по меньше одну изотропную область предварительно заданной геометрической формы;
ф) опционально, повторяют выполнение этапов в)–у) с формированием заданного количества слоев с по меньшей мере одним поляризованным скрытым изображением и слоев однородно ориентированного по направлению оптической оси тонкопленочного линейного поляризатора,
х) наносят на слой (5) однородно ориентированного по направлению оптической оси тонкопленочного линейного поляризатора изотропный прозрачный лаковый слой (10), поверх, которого наносят дополнительный адгезионный изотропный слой
ч) наносят изотропный прозрачный лаковый слой (10) на дополнительный изотропный адгезионный изотропный слой, на который наносят дополнительный разделительный слой, на котором обеспечивают дополнительную основу носитель;
при этом по меньшей мере одно поляризованное скрытое изображение, сформированное в оптически прозрачном анизотропном двулучепреломляющем слое (7) является видимым при наблюдении в неполяризованном естественном свете;
при этом по меньшей мере одно поляризованное скрытое изображение, сформированное в оптически прозрачном анизотропном двулучепреломляющем слое (7) отличается от по меньшей мере одного поляризованного скрытого изображения, сформированного в оптически прозрачном анизотропном двулучепреломляющем слое (8); и указанные поляризованные скрытые изображения каждого из оптически анизотропных двулучепреломляющих слоев (7, 8) сформированы таким образом, что они находятся в предварительно заданном взаимно согласованном положении друг относительно друга и/или друг друга с возможностью формирования единого общего изображения при освещении линейно поляризованным светом.
Следует отметить, что изотропные области (пробельные участки) предварительно заданной геометрической формы формируются в процессе изготовления анизотропных слоев (5–8) в виде участков тонких изотропных полимерных слоев, не подвергнутых локальному валковому тиснению для дифракционно-решеточного структурирования поверхности соответствующего полимерного слоя.
При этом полученное на этапах г), к), н) и т) оптическое дифракционно–решеточное изображение с предварительно заданной пространственной картиной ориентации направлений штрихов представляет собой радужную голограмму.
Кроме того, разделительные слой изготавливается из воска, а адгезионный изотропный слой выполнен с возможностью обеспечения прочности закрепления защитного устройства на защищаемом объекте.
При этом, каждый из изотропных прозрачных лаковых слоев (9, 10) выполнен с возможностью обеспечения защиты защитного устройства от механических, физических и химических воздействий.
А изотропный слой из жидкокристаллической композиции выполнен лиотропного или термотропного ЖК материала.
При этом, в способе на этапах ж) и п) и л) и у) перевод изотропного слоя из жидкокристаллической композиции в ориентированное мезоморфное состояние осуществляют путем сушки при температуре в пределах 50–90 градусов, а
на этапах ж) и п) и л) и у) перевод ЖК слоя, представляющего собой лиотропный ЖК слой, из ориентированного мезоморфного жидкокристаллического состояния в твердотельное аморфное молекулярно–ориентированное состояние осуществляют путем полного испарения растворителя из слоя ЖК, находящегося в ориентированном мезоморфном жидкокристаллическом состоянии, который предварительно добавляют в указанный ЖК слой.
Кроме того, на этапах ж) и п) и л) и у) перевод ЖК слоя, представляющего собой термотропный ЖК слой, из ориентированного мезоморфного жидкокристаллического состояния в твердотельное аморфное молекулярно–ориентированное состояние осуществляют путем фотоотверждения или термоотверждения.
Следует отметить, что изготовление защитного устройства осуществляется в едином технологическом “Roll–to–Roll” цикле в соответствии с этапами а) –ч); и
изготовление защитного устройства осуществляется в разделенном на составные технологические части виде, в которых слои (5, 6) однородно ориентированного по направлению оптической оси тонкопленочного линейного поляризатора и оптически прозрачные анизотропные слои (7, 8) с по меньшей мере одним поляризованным скрытым изображением, изготавливаются раздельно, а затем объединяются вместе с помощью изотропных адгезионных изотропный слоев.
При этом, пространственно–локальное микрорельефное структурирование поверхностей слоев (5–8) согласно этапам г), к), н), т) осуществляется путем механического тиснения указанных слоев с помощью валов с рельефно–структурированными поверхностями с предварительно заданными направлениями и периодами штрихов и глубин рельефа в них, при этом микрорельефная структура представляет собой совокупность параллельных канавок c глубиной порядка 1–10 нм и с пространственным периодом не более 300 нм, а в качестве валов используются валы применяемые для тиснения радужных рельефных голограмм.
Следует отметить, что перенос оптического защитного устройства на защищаемый объект или защищаемое изделие осуществляется, по выбору, с любой стороны защитного устройства от соответствующей основы–носителя с помощью соответствующего разделительного изотропного слоя, а отделение защитного устройства с совокупностью слоев (5–10) от основы–носителя и его перенос на другие носители с изотропными участками осуществляется методом горячего тиснения с обеспечением сохранения анизотропных слоев.
Согласно четвертому аспекту изобретения предусмотрен способ верификации защищаемого объекта с оптическим защитным устройством, раскрытым выше, использующий для визуализации скрытых поляризованных изображений средство верификации, представляющее собой одно из: смартфона, мобильного телефона и персонального компьютера с электронно–управляемым ЖК экраном, снабженным однородным по ориентации и пропускающей способности поляризованным фильтром, содержащий этапы, в которых:
а) наблюдают защищаемый объект с защитным устройством невооруженным глазом с каждой из сторон защитного устройства в проходящем неполяризованном естественном свете; при этом:
при просмотре указанного защищаемого объекта с защитным устройством с каждой из сторон на поверхности защитного устройства визуализируется по меньшей мере одно визуально видимое изображение, формируемое в оптически прозрачном анизотропном двулучепреломляющем слое (7);
при этом каждое из указанных изображений, формируемых в оптически прозрачном анизотропном двулучепреломляющем слое (7) визуализируются в виде постоянного по геометрической форме цвето–переменного изображения или набора изображений, формирующих заданную картину изображений, оттенок или цветовая насыщенность, которой меняется в зависимости изменения направления наблюдения или освещения защищаемого объекта; при этом полученная картина изображений, по выбору, дополнительно содержит визуально–видимый защитный признак в виде текстового указания, подтверждающего подлинность указанного объекта и указание на необходимость проведения пользователем дополнительной проверки подлинности защищаемого изделия с использованием средства верификации;
б) поочередно освещают каждую из сторон защитного устройства линейно поляризованным светом, испускаемым электронно–управляемым ЖК экраном, снабженным однородным по ориентации и пропускающей способности поляризованным фильтром соответствующего средства верификации,
осуществляют взаимный поворот относительно друг друга, расположенных параллельно друг другу, защищенного объекта и средства верификации с ЖК экраном до достижения получения темного фона на облучаемой стороне защищаемого объекта с обеспечением на нем проявления по меньше мере одного скрытого поляризованного изображения, формируемого в каждом из оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоев (7, 8) на соответствующей поверхности защищенного объекта, при одновременном сохранении на указанной поверхности видимой картины изображений, визуализируемой на этапе а) при наблюдении невооруженным глазом пользователя, при этом полученные изображения, полученные на этапах а) и б) находятся в предварительно заданном взаимно согласованном положении друг относительно друга и/или дополняют друг друга с возможностью формирования общего изображения, при этом указанное общее изображение, по выбору, дополнительно содержит визуально–видимый защитный признак в виде текстового указания, подтверждающего подлинность указанного объекта.
При этом линейно поляризованный свет, которым освещают защищаемый объект с защитным устройством представляет собой равномерный по интенсивности и по состоянию линейной поляризации свет с длиной волны излучения в диапазоне 450–650 нм.
При этом по меньшей мере одно поляризационное изображение, сформированное в каждом из по меньшей мере двух оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоях (7, 8) отличаются дуг от друга, и сформированные поляризационные изображения в каждом из по меньшей мере двух оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоев (7, 8), которые пространственно наложены друг на друга, образуют общее изображение, являющееся многоцветным или составляют логический элемент, содержащий кодированную информацию, подлежащую декодированию при использовании средства верификации с электронно–управляемым ЖК экраном в виде одного из: смартфона, мобильного телефона и персонального компьютера.
Кроме того, поляризованные изображения, сформированное в оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоях (7, 8) при наложении друг на друга представляют собой муаровские изображения при наблюдении их в линейно поляризованном свете, или поляризованные изображения, сформированные в оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоях (7, 8) представляют собой периодически растрированные изображения и имеют локальные пространственные различия в направлении растра и локальные изменения ориентации оптических осей в указанных поляризованных изображениях.
Кроме того, поляризованные изображения, сформированное в оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоях (7, 8), при наблюдении их в поляризованном свете визуализируются в виде цвето–переменного муаровского узора, изменяющегося в зависимости угла наблюдения и освещения и ориентации вектора поляризации падающего поляризационного света.
При этом, защищаемый объект представляет собой одно из: банкноты, лицензии, страницы паспорта, пластиковой карты, ваучера, акции, чековой книжки, акцизной марки, идентификационного документа.
В предлагаемом способе верификации подлинности документа с защитным оптическим поляризационным элементом, выполненным с использованием анизотропных отвержденных ЖК материалов, для визуализации скрытых в них поляризованных изображений с успехом применимы стандартные электронно–управляемые ЖК экраны (бытовых смартфонов, телевизоров, компьютеров, мониторов и т. д.).
Более того, могут применимы и любые другое электрически управляемые устройства с дисплеями типа самосветящихся электролюминесцирующих (ЛЭД) или плазменных панелей, снабженные антибликовыми анизотропными однородные по ориентации поляризованными фильтрами. Для краткости все такие устройства в предлагаемой заявке называются «ЖК дисплеи».
ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Признаки, элементы и преимущества изобретения вытекают из следующего описания двух вариантов осуществления изобретения со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых показаны:
фиг. 1 – схематический вид сверху защищаемого изделия с размещенным на нем оптическим защитным устройством;
фиг.2 – схематическое представление структуры прозрачного поляризационно–оптического защитного элемента согласно настоящему изобретению для первого варианта его осуществления;
фиг.3 – схематическое представление структуры прозрачного поляризационно–оптического защитного элемента согласно настоящему изобретению для второго варианта его осуществления;
фиг.4 – схематический вид структуры верификации прозрачного поляризационно–оптического защитного элемента с помощью смартфона согласно осуществления настоящего изобретения.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Описание конструкции оптического защитного устройства будет далее представлено со ссылкой на фиг. 1 ÷ 3.
На фиг.1 представлен схематический вид защищаемого объекта (изделия), например ценного документа 1 (защищаемый объект), подлежащего защите, который имеет основу–носитель 2 ценного документа 1 и оптическое защитное устройство (не показано), содержащее: прозрачный поляризационно–оптический защитный элемент 3, размещенный в прозрачном участке (окне) 4 основы–носителя 2 ценного документа 1. Прозрачный участок 4 может быть, например, прозрачным окном или частично прозрачной (полупрозрачной) областью ценного документа 1, подлежащего защите.
Если на защищаемое изделие 1 (ценный документ) смотреть невооруженным глазом в проходящем через него неполяризованном естественном свете, то в прозрачном поляризационно–оптическом защитный элементе (3) просматривается по меньшей мере одно поляризованное изображение, наблюдаемое в виде постоянного цвето–переменного изображения и/или набора пространственно разнесенных изображений в виде цифр. букв, символов и т. д., формирующих единое общее изображение, оттенок или цветовая насыщенность которого меняется в зависимости от направления наблюдения или освещения прозрачного поляризационно–оптического защитного элемента (3) и текстовую информацию, представляющую собой буквенно–цифровой набор символов, подтверждающей подлинность наблюдаемого защитного элемента и предлагаемую обратиться с помощью имеющегося в наличии любого мобильного телефона, смартфона и т.д. с ЖК экраном осветить данный защитный элемент «белым» т.е. неполяризованным естественным светом с целью получения от него дополнительной информации о его подлинности.
На фиг.2 представлена структура первого варианта реализации прозрачного поляризационно–оптического защитного элемента (3), содержащего по меньшей мере два слоя (5, 6) однородно ориентированных по направлению оптической оси тонкопленочных линейных поляризаторов, являющихся одинаковыми или разными по своим оптико–техническим и анизотропным характеристикам. Следует отметить, что в рамках настоящего раскрытия под однородным ориентированием по направлению оптической оси понимается обеспечение одного и того же направления оптической оси поляризатора по всей его площади. При этом указанные по меньшей мере два слоя (5, 6) являются пространственно разнесенными друг от друга и представляют собой слои (5, 6) анизотропных дихроичных нейтральных («серых» – полихромных) или спектрально селективных (цветных – монохромных) по поглощению в видимой RGB (R – красной, G – зеленой, B – голубой) области 400–750 нм однородно ориентированных по направлению оптической оси тонкопленочных линейных поляризаторов.
Изображения (не показаны на фиг.2), расположенные в слое (7) между указанными скрещенными (или параллельными) поляризаторами (5 и 6) постоянно визуально видимы в неполяризованном естественном свете, в то время как по меньшей мере одно поляризованное изображение, сформированное в оптически прозрачном анизотропном двулучепреломляющем слое (8), находящемся в непосредственном клеевом контакте с другой стороны слоя (6) однородно ориентированного по направлению оптической оси тонкопленочного линейного поляризатора, визуально невидимо в неполяризованном естественном свете, т.е. является скрытым изображением.
Слои 5 и 6 однородно ориентированных по направлению оптической оси тонкопленочных линейных поляризаторов являются одинаковыми или разными по своим оптико–техническим и анизотропным характеристикам. При этом под однородным ориентированием по направлению оптической оси понимается обеспечение одного и того же направления оптической оси поляризатора по всей его площади,
Указанные по меньшей мере два слоя (5, 6) однородно ориентированных по направлению оптической оси тонкопленочных линейных поляризаторов выполнены таким образом, что их плоскости являются параллельными друг другу, а их векторы поляризации взаимно ортогональны или параллельны друг другу.
При этом толщина каждого из указанных слоев (5, 6) находится в пределах от 0,5 до 1,5 мкм.
Указанные по меньшей мере два слоя (5, 6) однородно ориентированных по направлению оптической оси тонкопленочных линейных поляризаторов выполнены из анизотропных материалов, в состав которых входят анизотропно поглощающие в ультрафиолетовой и/или видимой спектральной области от 300 до 750 нм вещества, проявляющие нематические лиотропные или термотропные жидкокристаллические свойства в предварительно определенных органических растворителях, например, диметилформамид, вода, спирты и др. и/или в предварительно определенном температурном интервале, например, от –20 до +60 градусов Цельсия, а также содержащих, при необходимости, в своем составе ориентированные молекулы дихроичных красителей, поглощающих в определенной RGB области спектра.
Примеры составов анизотропных материалов раскрыты в патентных публикациях:
RU 2,114,884 C1; US 7,381,348 B2; US 6,962,734 B2.
При этом каждый из по меньшей мере двух слоев (5, 6) однородно ориентированных по направлению оптической оси защитного элемента тонкопленочных линейных поляризаторов является непрерывным и однородно ориентирован по направлению оптической оси по всей площади, занимаемой этим слоем на защитном элементе (3).
Кроме того, каждый из по меньшей мере двух слоев (5, 6) однородно ориентированных по направлению оптической оси тонкопленочных линейных поляризаторов может содержать по меньшей мере одну изотропную (пробельную) область с предварительно заданной геометрической формой (не показана на фиг.2).
Прозрачный поляризационно–оптический защитный элемент 3, кроме того содержит по меньшей мере два оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоя (7, 8), являющихся различными по информационной структуре, каждый из которых в своем составе содержит, по меньшей мере, одно поляризованное цифровое изображение, растрированное в виде пространственной сеточной структуры субпикселей (не показанных на фиг.2).
Указанные оптически прозрачные анизотропные слои (7 и 8) с фазовыми (двулучепреломляющими) поляризованными изображениями выполнены из одинакового или разного (по составу) прозрачного в видимой области спектра от 400 до 750 нм анизотропного материала, в состав которого входят анизотропные вещества, проявляющие нематические лиотропные или термотропные жидкокристаллические свойства в определенных растворителях, например, толуол, диоксан, вода, спирты и др. или в предварительно определенном температурном интервале, например, от –30 до +70 градусов Цельсия.
Примеры указанных материалов раскрыты, например в патентный публикациях US 6,562,259 B1; US 6,806,930 B2; US 6,144,428A.
При этом толщина каждого из указанных оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоев (7, 8) составляет от 0, 5 до 2, 0 мкм и однородна по всей площади каждого из указанных слоев, но различается для каждого из слоев (7, 8).
Кроме того, каждый из указанных по меньшей мере двух оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоев (7, 8) имеет величину фазовой задержки, которая находится в пределах от четвертьволновой до полуволновой и выше, и одинакова по всей площади каждого из указанных слоев (7, 8) с поляризованными изображениями, но различается для каждого из указанных слоев (7, 8).
Однако пространственное распределение направлений оптических осей в каждом из субпикселей (не показанных на фиг.2) в пределах площади каждого из по меньшей мере двух оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоев (7, 8) , составляющих поляризованные изображения (не показанных на фиг. 2), являющиеся дискретно или непрерывно растрированными, может меняться по предварительно заданному закону от 0º до 180º относительно ориентации вектора пропускания контактирующих с ними слоев (5, 6) однородно ориентированных по направлению оптической оси тонкопленочных линейных поляризаторов прозрачного поляризационно–оптического защитного элемента (3).
Кроме того, как и слои (5, 6) однородно ориентированных по направлению оптической оси тонкопленочных линейных поляризаторов, один или оба оптически прозрачных анизотропных слоев (7 и 8) с фазовыми (двулучепреломляющими) поляризованными изображениями могут иметь в своем составе изотропную область с заданной геометрической формой, разделяющую эти поляризованные изображения в пределах этих (7 и 8) слоев прозрачного поляризационно–оптического защитного элемента (3).
При этом по меньшей мере одно поляризованное изображение, сформированное в каждом из по меньшей мере двух оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоев (7, 8), отличаются дуг от друга. А получаемые поляризованные изображения в каждом из слоев (5, 6) однородно ориентированных по направлению оптической оси тонкопленочных линейных поляризаторов составляют логический элемент, содержащий кодированную информацию, подлежащую декодированию при использовании устройства верификации с электронно–управляемым ЖК экраном в виде одного из: смартфона, мобильного телефона и персонального компьютера.
Поляризованные изображения, сформированные в слоях (7 и 8) при наложении друг на друга представляют собой муаровские изображения.
Кроме того, поляризованные изображения, сформированные в оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоях (7, 8) представляют собой периодически растрированные изображения, растрированные в виде пространственно сеточной структуры субпикселей, и имеют локальные пространственные различия в направлении растра и локальные изменения ориентации оптических осей в указанных поляризованных изображениях.
При этом при наблюдении поляризованных изображений, сформированных в оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоях (7, 8), в поляризованном свете с помощью поляризационного фильтра указанные поляризованные изображения визуализируются в виде цветопеременного муаровского узора, изменяющегося в зависимости угла наблюдения и освещения и ориентации вектора поляризации падающего поляризационного света.
На каждую из сторон прозрачного поляризационно–оптического защитного элемента (3) нанесены оптически прозрачные изотропные лаковые слоя (9 и 10), соответственно, выполняющие следующие функции: слой (9) обеспечивает формирование в оптически прозрачном анизотропном двулучепреломляющем слое (8) поляризованное скрытое изображение на внутренней его стороне, и крепление всех последующих слоев прозрачного поляризационно–оптического защитного элемента (3) к защищаемому изделию (1) и, совместно со слоем (10), защиту всего оптического защитного устройства с защищаемым изделием (1) от механических, физических и химических воздействий.
На фиг. 3 представлена структура второго варианта осуществления прозрачного поляризационно–оптического защитного элемента (3), в котором каждый из меньшей мере двух слоев (5, 6) однородно ориентированных по направлению оптической оси тонкопленочных линейных поляризаторов содержит по меньше одну изотропную область (пробельную) предварительно заданной геометрической формы. При этом указанные по меньшей мере два слоя (5, 6) однородно ориентированных по направлению оптической оси тонкопленочных линейных поляризаторов являются одинаковыми или разными по своим оптико–техническим и анизотропным характеристикам.
В отличие от первого варианта осуществления прозрачного поляризационно–оптического защитного элемента 3, во втором варианте осуществления каждый из указанных слоев (5, 6 и 7, 8) содержит в своем составе по меньшей мере одну пробельную (прозрачную) изотропную область (11 и/или 12) в слое (5) и (13 и/или 14) в слое (6), (15 и/или 16) в слое (7) и (17 и/или 18) в слое (8) (на фиг.3 условно показано по две пробельные зоны). При этом число указанных пробельных областей их форма и размеры в каждом из перечисленных слоев может варьироваться в зависимости от предварительно заданных параметров скрытых изображений, формируемых в них.
Указанные оптически прозрачные анизотропные двулучепреломляющие слои (7, 8) с поляризованными изображениями, как и слои (5 и 6) однородно ориентированных по направлению оптической оси тонкопленочных линейных поляризаторов, выполнены из одинакового по составу или разного анизотропного оптического материала, в состав которого входят анизотропные, прозрачные в видимой спектральной области от 400 до 750 нм вещества, проявляющие нематические, термотропные или лиотропные жидкокристаллические свойства в предварительно определенном температурном интервале или в предварительно определенных органических растворителях.
Примеры указанных материалов раскрыты, например в патентных публикациях
US 6,562,259 B1; US 6,806,930 B2; US 6,144,428A.
При этом толщина каждого из указанных оптически прозрачных анизотропных слоев (7 и 8) составляет от 0, 5 до 2, 0 мкм и однородна по всей площади каждого из указанных слоев, но может различаться для каждого из слоев (7, 8) .
Кроме того, каждый из указанных по меньшей мере двух оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоев (7, 8) имеет величину фазовой задержки, которая находится в пределах от четвертьволновой до полуволновой и одинакова по всей площади каждого из указанных слоев (7, 8), но может различаться для каждого из указанных слоев (7, 8).
При этом величины фазовых задержек указанных слоев равны произведению величины двулучепреломления материала оптически прозрачных анизотропных слоев (7, 8) на их толщину.
Следует отметить, что пространственное распределение направлений оптических осей в пределах площади каждого из по меньшей мере двух оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоев (7, 8) картинно изменяется в каждом из RGB cубпикселей (не показанных на фиг.3), составляющих поляризационные изображения (не показанных на фиг.3), по предварительно заданному закону в пределах от 0º до 180º угловых градусов относительно ориентации вектора пропускания одного из по меньшей мере двух слоев (5, 6) однородно ориентированных по направлению оптической оси тонкопленочных линейных поляризаторов.
При этом по меньшей мере одно поляризованное изображение, сформированное в каждом из по меньшей мере двух оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоев (7, 8), отличаются дуг от друга.
Получаемые поляризованные изображения в каждом из оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоев (7, 8) составляют, например логический элемент, содержащий кодированную информацию, подлежащую декодированию при использовании устройства верификации с электронно–управляемым ЖК экраном в виде одного из: смартфона, мобильного телефона и персонального компьютера.
Поляризованные изображения, сформированные в оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоях 7 и 8 при наложении друг на друга представляют собой муаровские изображения. Кроме того, поляризованные изображения, сформированные в оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоях (7, 8) представляют собой периодически растрированные изображения, растрированные в виде пространственно сеточной структуры субпикселей (не показанных на фиг. 2 и фиг. 3), и имеют локальные пространственные различия в направлении растра и локальные изменения ориентации оптических осей в указанных поляризованных изображениях.
При этом при наблюдении поляризованных изображений, сформированных в оптически прозрачных анизотропных слоях (7, 8), в поляризованном свете с помощью поляризационного фильтра указанные поляризованные изображения визуализируются в виде цветопеременного муаровского узора, изменяющегося в зависимости угла наблюдения и освещения и ориентации вектора поляризации падающего излучения от ЖК экрана смартфона.
Такая конструкция оптического защитного устройства, согласно фиг. 3 позволила существенно расширить его функциональные возможности по защитным признакам, позволяя использовать для целей верификации защитного устройства обе его стороны.
Предложенные варианты структуры оптического защитного устройства 3 обеспечивают следующие возможности формирования видимых и скрытых изображений, формирующих различные варианты картин визуализации при осуществлении верификации защищаемого объекта, на которое нанесена указанное защитной устройство с прозрачным поляризационно–оптическим защитным элементом (3):
– изображения, сформированные в оптически прозрачном анизотропном слое (7) прозрачного поляризационно–оптического защитного элемента (3) визуализируются в проходящем (с любой стороны) неполяризованном естественном свете в виде оптического образа, в виде постоянного по геометрической форме цветопеременного изображения или набора изображений, оттенок или цветовая насыщенность которого меняется в зависимости от изменения направления наблюдения или освещения защитного элемента (3) защитного устройства, предусмотренного на защищаемом объекте;– поляризованные изображения, сформированные в по меньшей мере двух оптически прозрачных анизотропных слоях (7 и 8), которые пространственно наложены друг на друга, и образуют общее изображение, являющееся многоцветным двух изначально невидимых поляризационных изображений, сформированных в каждом из оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоях (7, 8), пространственно не наложенных друг на друга в многослойной структуре защитного элемента (3) и функционально независимых друг от друга по сюжету,
– или двух других восстановленных поляризованных изображений, сформированных в оптически прозрачных анизотропных слоях (7, 8) , одно из которых может быть и исходно видимым в неполяризованном свете, которые пространственно наложены друг на друга, образуя общее многоцветное поляризованное изображение или составляют логический элемент, содержащий кодированную информацию, подлежащую декодированию при освещении линейно поляризованным светом с помощью средства верификации с электронно–управляемым ЖК экраном в виде одного из: смартфона, мобильного телефона и персонального компьютера.
При этом указанный логический элемент, осуществляет между собой, например алгебраическую операцию «Исключающее ИЛИ» (ХОР)) (см. Д.Э. Кнут "Искусство программирования", тт.1–3, 3–е изд.: Пер. с англ. – М.: Издательский дом "Вильямс", 2000 г. ISBN 5–8459–0080–8 (рус.)), стенографический контроль (см. Грибунин В. Г., Оков И. Н., Туринцев И. В. Цифровая стеганография. , М.: Солон–Пресс, 2002г. 272 стр., иллюстрации), или формирование муаровского узора от двух растрированных изображений и тому подобное.
При этом реально визуализируемая на стадии считывания защитного элемента информация, закодированная в одном скрытом изображении, например в оптически прозрачном анизотропном двулучепреломляющемслое (7), более удаленном от ЖК экрана, подвергается ее раскодированию с помощью другого, визуально невидимого поляризованного изображения, расположенного на другом оптически прозрачном анизотропном двулучепреломляющем слое (8) более близком к ЖК экрану средства верификации, например смартфона;
– поляризационные изображения, пространственно расположенные в каждом из по меньше мере двух оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоях (7, 8) защитного элемента (3) пространственно расположены над или под изотропными областями, или поляризационными изображениями другого оптически прозрачного анизотропного двулучепреломляющего слоя (7, 8), соответственно. В последнем случае наложенные друг на друга изображения по сюжету функционально могут быть независимы друг от друга или являться частью друг друга;
– варианты структуры защитного элемента (3) обеспечивают его идентификацию в виде муаровского изображения, возникающего при совмещении между собой двух (кодирующей и декодирующей) прозрачных анизотропных (двулучепреломляющих) решеток в оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоях (7 и 8), каждая из которых выполнена в виде одно– или двухмерных периодических структур типа сплошных линий либо в виде прямолинейно или картинно направленных пространственных значков размером в десяток мкм.
Действительно, в последнем случае защитный элемент (3) содержит одно скрытое и одно постоянно видимое изображение. Постоянно видимое изображение может быть неполным и только при расположении внешнего средства верификации с электронно–управляемым ЖК экраном со стороны скрытого изображения, наблюдатель будет видеть полную картину. Согласно изобретения, местоположение одной, например, визуально видимой части такого комбинированного поляризованного изображения располагается в некоторой конкретной области на одном (7) из оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоев 7 или 8, а другой невидимой в неполяризованном естественном свете части располагается в конкретной области другого (8) из оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоев 7 или 8, расположенной над или под слоем 7. Эти части налагаются или территориально дополняют друг друга формируя единое общее изображение.
Согласно третьему аспекту изобретения предусмотрен способ изготовления оптического защитного устройства, который по первому и второму вариантам осуществления защитного устройства практически совпадает и заключается в выполнении следующих этапов, согласно которым:
а) обеспечивают основу–носитель, на одну сторону которого наносят разделительный слой;
б) наносят адгезионный изотропный слой поверх разделительного слоя;
в) наносят на адгезионный изотропный слой оптически прозрачный изотропный твердотельный лаковый слой (9)
г) осуществляют пространственно–локальное микрорельефное структурирование поверхности оптически прозрачного изотропного лакового слоя (9) в виде оптического дифракционно–решеточного изображения с предварительно заданной пространственной картиной ориентации направлений штрихов,
д) локально наносят на предварительно заданные структурированные области оптически прозрачного изотропного лакового слоя (9) с микрорельефной структурированной поверхностью оптически прозрачный слой с прозрачными в видимой спектра анизотропными веществами, находящийся в жидкообразном изотропном состоянии;
ж) переводят оптически прозрачный слой с прозрачными в видимой области спектра анизотропными веществами, находящийся в жидкообразном изотропном состоянием в ориентированное мезоморфное состояние, при этом оптически прозрачный изотропный лаковый слой (9) с микрорельефной структурированной поверхностью выполнен так, чтобы обеспечить в оптически прозрачном слое с прозрачными в видимой области спектра анизотропными веществами в мезоморфном состоянии предварительно заданную картину пространственного распределения направлений оптических молекулярных осей и оптической анизотропии, соответствующую предварительно заданной пространственной картине ориентации штрихов в микрорельефной структурированной поверхности оптически прозрачного изотропного лакового слоя (9);
з) отверждают оптически прозрачный слой анизотропного материала, находящийся в мезоморфном состоянии, с формированием из него отвержденного оптически прозрачного анизотропного двулучепреломляющего слоя (8) с по меньшей мере одним поляризованным скрытым изображением с предварительно заданной картиной пространственного распределения оптической оси анизотропии в соответствии с пространственной картиной ориентации штрихов в микрорельефной структурированной поверхности оптически прозрачного изотропного лакового слоя (9), при этом обеспечивают в указанном слое (8) по меньше одну изотропную область предварительно заданной геометрической формы;
и) наносят твердотельный изотропный полимерный слой, имеющий плоскую поверхность на поверхность отвержденного оптически прозрачного анизотропного двулучепреломляющих слоя (8) с по меньшей мере одним скрытым поляризованным изображением, являющимся скрытым изображением при наблюдении в неполяризованном естественном свете;
к) осуществляют пространственно–локальное микрорельефное структурирование поверхности изотропного полимерного слоя в виде оптического дифракционно–решеточного изображения с предварительно заданной картиной однонаправленной ориентации штрихов
л) локально наносят на предварительно заданные структурированные области изотропного полимерного слоя изотропный слой из жидкокристаллической композиции, с последующим ее переводом в ориентированное мезоморфное жидкокристаллическое состояние на основе поглощающих в видимой и УФ области спектра анизотропных веществ, а затем в твердотельное аморфное молекулярно–ориентированное состояние с обеспечением слоя (6) однородно ориентированного по направлению оптической оси тонкопленочного линейного поляризатора, при этом обеспечивают в указанном слое (6) по меньше одну изотропную область предварительно заданной геометрической формы;
м) наносят полимерный изотропный слой, имеющий плоскую поверхность, на поверхность слоя (6) однородно ориентированного по направлению оптической оси тонкопленочного линейного поляризатора;
н) осуществляют пространственно–локальное микрорельефное структурирование поверхности полимерного изотропного слоя, имеющего плоскую поверхность, в виде другого оптического дифракционно–решеточного изображения c предварительно заданной пространственной картиной ориентации штрихов;
о) локально наносят на предварительно заданные структурированные области полимерного изотропного слоя оптически прозрачный слой с прозрачными в видимой и УФ области спектра анизотропными веществами;
п) переводят оптически прозрачный слой с прозрачными в видимой и УФ области спектра анизотропными веществами, находящийся в жидкообразном изотропном состоянием в мезоморфное состояние, при этом полимерный изотропный слой с микрорельефной структурированной поверхностью выполнен так, чтобы обеспечить в оптически прозрачном слое с прозрачными в видимой и УФ области спектра анизотропными веществами в мезоморфном состоянии предварительно заданную картину пространственного распределения направлений оптических молекулярных осей и оптической анизотропии, соответствующую предварительно заданной пространственной картине ориентации штрихов в микрорельефной структурированной поверхности полимерного изотропного слоя;
р) отверждают оптически прозрачный слой анизотропного материала, находящийся в мезоморфном состоянии, с формированием из него отвержденного оптически прозрачного анизотропного двулучепреломляющего слоя (7) с по меньшей мере одним поляризованным скрытым изображением с предварительно заданной картиной пространственного распределения оптической оси анизотропии в соответствии с пространственной картиной ориентации штрихов в микрорельефной структурированной поверхности оптически прозрачного изотропного слоя; при этом обеспечивают в указанном слое (7) по меньше одну изотропную область предварительно заданной геометрической формы;
с) наносят полимерный изотропный слой, имеющий плоскую поверхность, на поверхность оптически прозрачного анизотропного двулучепреломляющего слоя (7) с по меньшей мере одним поляризованным скрытым изображением;
т) осуществляют пространственно–локальное микрорельефное структурирование поверхности полимерного изотропного слоя в виде другого оптического дифракционно–решеточного изображения c предварительно заданной пространственной картиной однонаправленной ориентации штрихов;
у) локально наносят на предварительно заданные структурированные области изотропного полимерного слоя изотропный слой из жидкокристаллической композиции, с последующим ее переводом в ориентированное мезоморфное жидкокристаллическое состояние на основе поглощающих в видимой и УФ области спектра анизотропных веществ, а затем в твердотельное аморфное молекулярно–ориентированное состояние с обеспечением слоя (5) однородно ориентированного по направлению оптической оси тонкопленочного линейного поляризатора, при этом обеспечивают в указанном слое (5) по меньше одну изотропную область предварительно заданной геометрической формы;
ф) опционально, повторяют выполнение этапов в)–у) с формированием заданного количества слоев с по меньшей мере одним поляризованным скрытым изображением и слоев однородно ориентированного по направлению оптической оси тонкопленочного линейного поляризатора,
х) наносят на слой (5) однородно ориентированного по направлению оптической оси тонкопленочного линейного поляризатора изотропный прозрачный лаковый слой (10), поверх, которого наносят дополнительный адгезионный изотропный слой
ч) наносят изотропный прозрачный лаковый слой (10) на дополнительный изотропный адгезионный изотропный слой, на который наносят дополнительный разделительный слой, на котором обеспечивают дополнительную основу носитель;
при этом по меньшей мере одно поляризованное скрытое изображение, сформированное в оптически прозрачном анизотропном двулучепреломляющем слое (7) является видимым при наблюдении в неполяризованном естественном свете;
при этом по меньшей мере одно поляризованное скрытое изображение, сформированное в оптически прозрачном анизотропном двулучепреломляющем слое (7) отличается от по меньшей мере одного поляризованного скрытого изображения, сформированного в оптически прозрачном анизотропном двулучепреломляющем слое (8); и указанные поляризованные скрытые изображения каждого из оптически анизотропных двулучепреломляющих слоев (7, 8) сформированы таким образом, что они находятся в предварительно заданном взаимно согласованном положении друг относительно друга и/или друг друга с возможностью формирования единого общего изображения при освещении линейно поляризованным светом.
Следует отметить, что изотропные области (пробельные участки) предварительно заданной геометрической формы формируются в процессе изготовления анизотропных слоев (5–8) в виде участков тонких изотропных полимерных слоев, не подвергнутых локальному валковому тиснению для дифракционно-решеточного структурирования поверхности соответствующего полимерного слоя.
При этом полученное на этапах г), к), н) и т) оптическое дифракционно–решеточное изображение с предварительно заданной пространственной картиной ориентации направлений штрихов представляет собой радужную голограмму.
Кроме того, разделительные слой изготавливается из воска, а адгезионный изотропный слой выполнен с возможностью обеспечения прочности закрепления защитного устройства на защищаемом объекте.
При этом, каждый из изотропных прозрачных лаковых слоев (9, 10) выполнен с возможностью обеспечения защиты защитного устройства от механических, физических и химических воздействий.
А изотропный слой из жидкокристаллической композиции выполнен лиотропного или термотропного ЖК материала.
При этом, в способе на этапах ж) и п) и л) и у) перевод изотропного слоя из жидкокристаллической композиции в ориентированное мезоморфное состояние осуществляют путем сушки при температуре в пределах 50–90 градусов, а
на этапах ж) и п) и л) и у) перевод ЖК слоя, представляющего собой лиотропный ЖК слой, из ориентированного мезоморфного жидкокристаллического состояния в твердотельное аморфное молекулярно–ориентированное состояние осуществляют путем полного испарения растворителя из слоя ЖК, находящегося в ориентированном мезоморфном жидкокристаллическом состоянии, который предварительно добавляют в указанный ЖК слой.
Кроме того, на этапах ж) и п) и л) и у) перевод ЖК слоя, представляющего собой термотропный ЖК слой, из ориентированного мезоморфного жидкокристаллического состояния в твердотельное аморфное молекулярно–ориентированное состояние осуществляют путем фотоотверждения или термоотверждения.
Следует отметить, что изготовление защитного устройства осуществляется в едином технологическом “Roll–to–Roll” цикле в соответствии с этапами а) –ч); и
изготовление защитного устройства осуществляется в разделенном на составные технологические части виде, в которых слои (5, 6) однородно ориентированного по направлению оптической оси тонкопленочного линейного поляризатора и оптически прозрачные анизотропные слои (7, 8) с по меньшей мере одним поляризованным скрытым изображением, изготавливаются раздельно, а затем объединяются вместе с помощью изотропных адгезионных изотропный слоев.
При этом, пространственно–локальное микрорельефное структурирование поверхностей слоев (5–8) согласно этапам г), к), н), т) осуществляется путем механического тиснения указанных слоев с помощью валов с рельефно–структурированными поверхностями с предварительно заданными направлениями и периодами штрихов и глубин рельефа в них, при этом микрорельефная структура представляет собой совокупность параллельных канавок c глубиной порядка 1–10 нм и с пространственным периодом не более 300 нм, а в качестве валов используются валы применяемые для тиснения радужных рельефных голограмм.
Следует отметить, что перенос оптического защитного устройства на защищаемый объект или защищаемое изделие осуществляется, по выбору, с любой стороны защитного устройства от соответствующей основы–носителя с помощью соответствующего разделительного изотропного слоя, а отделение защитного устройства с совокупностью слоев (5–10) от основы–носителя и его перенос на другие носители с изотропными участками осуществляется методом горячего тиснения с обеспечением сохранения анизотропных слоев.
На фиг. 4 представлена схема верификации защищаемого объекта (1) в виде ценного документа или изделия с нанесенным на него оптически защитным устройством прозрачным поляризационно–оптическим защитным элементом (3). Защищаемый объект (1), размещен на оптическом защитном устройстве с прозрачным поляризационно–оптический защитным элементом (3).
Наблюдатель смотрит на защищаемый объект (1), например ценный документ с защитным устройством, включающим защитный элемент (3) с любой из сторон в проходящем неполяризованном естественном свете; при этом:
при просмотре указанного ценного документа невооруженным глазом с каждой из сторон на поверхности защитного устройства визуализируется по меньшей мере одно визуально видимое изображение, формируемое в оптически прозрачном анизотропном двулучепреломляющем слое (7);
при этом, каждое из указанных изображений, формируемых в оптически прозрачном анизотропном двулучепреломляющем слое (7) визуализируются в виде постоянного по геометрической форме цвето–переменного изображения или набора изображений, формирующих заданную картину изображений, оттенок или цветовая насыщенность, которой меняется в зависимости изменения направления наблюдения или освещения защищаемого объекта; при этом полученная картина изображений, по выбору, дополнительно содержит визуально–видимый защитный признак в виде текстового указания, подтверждающего подлинность указанного объекта и указание на необходимость проведения пользователем дополнительной проверки подлинности защищаемого изделия с использованием средства верификации (20), например смартфон с ЖК экраном (21).
В случае, если пользователь не выявит на полученном изображении соответствующий визуально–видимый защитный признак, далее проводить проверку на подлинность указанного ценного документа не следует, поскольку указанный документ не прошел проверку на подлинность.
В случае обнаружения на полученном изображении визуально–видимого защитного признака в виде текстового указания, подтверждающего подлинность указанного объекта и указания на необходимость проведения пользователем дополнительной проверки подлинности защищаемого изделия с использованием средства верификации. Пользователь продолжает проверку на подлинность ценного документа.
Далее, следуя инструкции, содержащейся визуально–видимом признаке, наблюдатель или пользователь с помощью смартфона (20) или любого другого, имеющегося в распоряжении индикаторного средства с ЖК экраном (21), выполняющего в данном случае функцию средства верификации, поочередно освещает каждую из сторон ценного документа с защитным устройством линейно поляризованным светом (19), испускаемым ЖК экраном (21) соответствующего средства верификации, снабженным однородным по ориентации и пропускающей способности поляризованным фильтром.
Далее пользователь размещает смартфон (20) или другое средство верификации (20) параллельно ценному документа (1) и начинает взаимно поворачивать их друг относительно друга до достижения получения темного фона на облучаемой стороне ценного документа (защищаемого объекта) с обеспечением на нем проявления по меньше мере одного скрытого поляризованного изображения, формируемого в каждом из оптически прозрачных анизотропных двулучепреломляющих слоев (7, 8) на соответствующей поверхности ценного документа. При этом на указанной поверхности одновременно сохраняется ранее визуализируемая картина изображений, полученная ранее при наблюдении невооруженным глазом пользователя, при этом полученные изображения, находятся в предварительно заданном взаимно согласованном положении друг относительно друга и/или дополняют друг друга с возможностью формирования общего изображения, при этом указанное общее изображение, по выбору, дополнительно содержит визуально–видимый защитный признак в виде текстового указания, которое подтверждает подлинность проверяемого ценного документа.
Промышленная применимость
Заявленное изобретение может использоваться в области защиты от подделки и проверки подлинности объектов, подлежащих защите, в том числе ценных документов, представляющих собой одно из: банкноты, лицензии, страницы паспорта, пластиковой карты, ваучера, акции, чековой книжки, акцизной марки, идентификационного документа.