ЗАЩИЩЕННЫЙ ДОКУМЕНТ
PROTECTIVE DOCUMENT

Изобретение относится к защитной структуре, предназначенной для по меньшей мере частичного внедрения или прикрепления к изделию, в частности к защищенному и/или ценному документу.
В заявке № DE 19849762 описан дорожный чек с гибкой полимерной лентой, на которой размещена электронная микросхема, причем лента и микросхема погружены в слой бумаги чека. Кроме того, на ленте по обе стороны от электронной микросхемы имеются две металлические дорожки, образующие биполярную антенну, соединенную с этой микросхемой.
Известен также описанный в международной заявке № WO 03/015016 документ с помещенной внутрь волокнистого слоя защитной лентой и с электронной микросхемой на ней. Эта микросхема может иметь встроенную антенну, которая в случае необходимости может быть соединена с дополнительной антенной с целью увеличения дальности обнаружения микросхемы, причем указанная дополнительная антенна выполняется, например, способом трафаретной печати на волокнистом слое.
В международной заявке № WO 02/01350 описана многослойная защитная структура, предназначенная для закрепления на защищенной бумаге или документе, причем один из слоев структуры содержит электронную микросхему, а другой слой - оптические элементы.
В заявке № DE 10052402 описана банкнота с прямолинейной защитной структурой, снабженной на концах двумя емкостными антеннами, а также интегральной схемой и средствами оптической маркировки, такими как штрих-код.
В международной заявке № WO 02/50890 описан защитный элемент, в котором используется гальваническая связь между микросхемой и соединителем посредством клейкого проводящего слоя с проводящими частицами.
В заявке № FR 2827986 описан способ изготовления изделия с волокнистым слоем и электронной микросхемой, которая контактирует с волокнистым слоем, формируемым с помощью удлиненной гибкой подложки.
Востребованы новые технические решения для защиты изделий, особенно защищенных и/или ценных документов, от подделок и/или для встраивания в изделие электронной микросхемы.
Цель настоящего изобретения - предложить такое решение.
В соответствии с одним из вариантов, предметом настоящего изобретения является защитная структура, предназначенная для по меньшей мере частичного внедрения в изделие или прикрепления к изделию, в частности защищенному и/или ценному документу, и содержащая:
- подложку,
- по меньшей мере, одно электронное устройство, помещенное на подложке,
- по меньшей мере, один защитный и/или декоративный элемент неэлектронного типа, видимый невооруженным глазом, который помещен на подложке и покрывает только некоторый участок поверхности подложки, не оказывая при этом воздействия на работу электронного устройства,
- опционально, одну или более соединенную с электронным устройством усилительную антенну, которая закреплена на подложке.
В примерном варианте осуществления изобретения, электронное устройство, по меньшей мере, частично видимо и образует, вместе с защитным и/или декоративным элементом, какой-либо рисунок, в частности один из следующих:
- геометрическая форма, в том числе эллиптическая, как, например, круг, многоугольная, как, например, прямоугольник, квадрат, звезда и т.д.,
- текст, в частности алфавитно-цифровой символ, идеограмма и т.д.,
- изображение узнаваемого объекта, в частности логотипа, известной личности, животного, растения.
Защитный и/или декоративный элемент может содержать участки выраженной формы, а местоположение электронного устройства может быть привязано относительно этих участков некоторым характерным образом, например по центру.
Настоящее изобретение позволяет затруднить попытки изготовления защитной структуры вследствие наличия на ней рисунка, который может иметь сложный дизайн.
Изобретение также позволяет встраивать электронное устройство в защитную структуру с получением эстетического эффекта.
При желании защитный и/или декоративный элемент можно выполнить таким образом, чтобы он обнаруживался невооруженным глазом в видимом свете без применения какого-либо специального прибора.
Можно использовать защитные и/или декоративные элементы различного внешнего вида, например разного цвета, чтобы получить многоцветный рисунок.
Одна из сторон подложки может быть, например, целиком покрыта двумя или более защитными и/или декоративными элементами разного внешнего вида.
Защитный и/или декоративный элемент может быть непрозрачным или отражающим.
В еще одном примерном варианте осуществления изобретения, защитный и/или декоративный элемент помещен с частичным наложением на электронное устройство.
В другом варианте, электронное устройство и защитный и/или декоративный элемент располагаются относительно друг друга без наложения.
Электронное устройство и защитный и/или декоративный элемент могут быть расположены в контакте или отдельно друг от друга.
Защитный и/или декоративный элемент может образовывать, например, одно или более отверстий, в частности, прямоугольной или квадратной формы, в которых располагают электронное устройство.
В одном из вариантов осуществления изобретения, защитный и/или декоративный элемент содержит, по меньшей мере, один слой покрытия, проводящий или не проводящий электричество, который может быть выполнен из металла, в частности алюминия. Этот слой покрытия может визуально скрывать электронное устройство или образовывать рисунок совместно с этим электронным устройством. Указанный слой покрытия может наноситься методом вакуумной металлизации. При наличии рисунка он может быть выполнен посредством удаления металла или иным способом.
Слой покрытия может иметь толщину менее 300 нм или 100 нм, в частности 50 нм, толщина может составлять, например, порядка 30 нм. Эта толщина выбирается предпочтительно достаточно малой, чтобы не затруднять дистанционное обнаружение электронного устройства в случаях, когда этот слой покрывает электронное устройство.
Слой покрытия может быть непрозрачным и/или отражающим.
При желании защитный и/или декоративный элемент может быть предназначен для порождения, по меньшей мере, одного переменного оптического эффекта и содержать, например, голограмму.
Защитный и/или декоративный элемент может порождать радужный эффект, если это желательно.
Электронное устройство может иметь металлический внешний вид и содержать, например, кремниевую подложку.
В одном из примерных вариантов осуществления изобретения, электронное устройство содержит электронную микросхему с одной или более встроенной антенной, причем желательно, чтобы структура дополнительно содержала, по меньшей мере, одну усилительную антенну, также называемую бустерной антенной, соединенную с антенной электронной микросхемы, с целью увеличения дальности обнаружения микросхемы.
Усилительная антенна может быть, по меньшей мере, частично видима или, как вариант, полностью скрыта защитным и/или декоративным элементом.
При желании усилительная антенна и защитный и/или декоративный элемент различаются по внешнему виду, в частности имеют разный цвет.
Подложка может иметь, по меньшей мере, одну полость, а электронное устройство может быть, по меньшей мере, частично вставлено в эту полость. Это облегчает включение структуры в документ и предотвращает образование утолщений или уменьшает такие утолщения.
Подложка может иметь первый и второй слои, по меньшей мере, в окрестностях полости, при этом полость может быть образована в первом слое.
Электронное устройство может иметь толщину, по существу, равную глубине полости или даже меньшую.
На первом слое может быть помещена усилительная антенна, а на втором слое может быть нанесено покрытие, в частности металлическое.
Структура может содержать за электронным устройством непрозрачное или полупрозрачное покрытие, в частности алюминиевое, что позволяет создавать различные оптические эффекты.
Усилительная антенна может быть выполнена из меди или других проводящих материалов.
Указанная выше подложка может быть гибкой и/или прозрачной, например из пластического материала, в частности полиэфира.
В примерном варианте осуществления изобретения, структура имеет форму, по существу, полосы, в частности, с шириной в пределах 1-40 мм.
Структура может быть предназначена для внедрения, по меньшей мере, частичного, в слой, в частности волокнистый, изделия.
При необходимости структура может иметь разъединительный слой, обеспечивающий ее перенос на поверхность изделия, в частности, нагревом и/или давлением. В этом случае структура может иметь вид заплатки или пленочного покрытия.
В соответствии с одним из признаков изобретения, оно охватывает также изделие, содержащее вышеописанную защитную структуру.
Структура может быть частично или полностью погружена, в частности, в волокнистый слой изделия.
Участки структуры, погруженные в волокнистый слой изделия, могут чередоваться с открытыми участками.
Защитная структура может простираться от первого края изделия до противоположного второго края.
Изделие может быть предназначено служить в качестве: банкноты, защищенной бумаги, листа или обложки паспорта, визы, купона, ценного документа, отличного от банкноты, например чека или кредитной карточки, защитной и/или удостоверяющей этикетки, этикетки места происхождения, билета.
В соответствии с другим признаком изобретения, его предметом является также изделие, содержащее, по меньшей мере, один слой, в частности, волокнистый слой, несущий информацию, в частности, в виде первого видимого рисунка, а также защитную структуру, механически связанную с этим слоем и содержащую:
- подложку,
- по меньшей мере, одно электронное устройство, закрепленное на подложке,
- по меньшей мере, один защитный и/или декоративный элемент, предназначенный образовывать, вместе с электронным устройством, второй рисунок, связанный с информацией, причем второй рисунок, например, сходен с первым, например идентичен ему с точностью до подобия.
В соответствии с еще одним признаком изобретения, оно охватывает также способ изготовления изделия, включающий в себя следующие этапы:
- формирование защитной структуры описанного выше типа,
- по меньшей мере, частичное внедрение структуры в слой, в частности волокнистый слой изделия, или ее перенос на этот слой.
Изобретение станет более понятным в ходе чтения нижеследующего подробного описания отдельных примеров его реализации, не имеющих ограничительного характера, и рассмотрения приложенных чертежей.
Фиг.1 показывает частичное схематическое изображение одного из вариантов заявляемого изделия.
Фиг.2-11 показывают частичные схематические изображения различных вариантов заявляемых защитных структур.
Фиг.12 показывает схематическое изображение одного из этапов изготовления изделия, представленного на фиг.1.
Фиг.13-15 показывают частичные схематические изображения в поперечных разрезах вариантов встраивания защитной структуры в изделие.
Фиг.16 показывает частичное схематическое изображение изделия, выполненного в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения.
Фиг.17 показывает схематическое изображение одного из этапов изготовления изделия, представленного на фиг.16.
Фиг.18 показывает вид сверху другого варианта заявляемой структуры.
Фиг.19 показывает продольный разрез структуры, представленной на фиг.18.
На чертежах для большей ясности не всегда соблюдены относительные пропорции различных демонстрируемых компонентов, а сами виды представлены схематично.
Как можно видеть на фиг.1, изделие 1, например банкнота, имеет волокнистый слой 2, в который внедрена защитная структура 3, выполненная в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения.
Изделие 1 может также представлять собой защищенную бумагу, лист или обложку паспорта, визу, купон, ценный документ, отличный от банкноты, например чек, кредитную карточку или билет, защитную и/или удостоверяющую этикетку или этикетку места происхождения, особенно если изделие представляет собой предмет упаковки, или проездную карточку, или билет для входа на какое-либо мероприятие, а также защищенную и/или трассируемую упаковку.
В рассматриваемом здесь примере структура 3 в виде полосы вдоль оси X имеет ширину, меньшую ширины изделия 1 и равную, например, приблизительно 2 мм.
Структура 3 может быть полностью погружена в волокнистый слой 2, как показано на фиг.13. В варианте на фиг.14 структура 3 заделана заподлицо с поверхностью 4 слоя 2. В варианте на фиг.15 структура 3 погружена в волокнистый слой 2 частично, причем погруженные и открытые участки чередуются. Для этого предусмотрены углубления 5 в волокнистом слое 2, в которых участки структуры 3 остаются открытыми. Опционально, волокнистый слой 2 может иметь приливы 7 (на фиг.14 показаны пунктиром), которые частично покрывают структуру 3. Дополнительно в изделии 1 могут быть выполнены отверстия для осмотра структуры 3.
Структура 3 может содержать, как показано на фиг.2, подложку 10 из прозрачного пластического материала, в частности из полиэфира.
Подложка 10 имеет толщину, например, в пределах 5-20 мкм и, в частности, например, порядка 12 мкм.
Структуру 3 можно изготавливать в виде рулона, при этом она может содержать, перед нарезкой в процессе изготовления изделия 1, ряд равномерно разнесенных вдоль оси X электронных устройств 11, например микросхем или модулей радиочастотной идентификации (RFID).
Каждое электронное устройство 11 содержит, в рассматриваемом примере, по одной микросхеме, по существу, прямоугольной или квадратной формы на кремниевой основе и имеет металлический внешний вид.
Микросхема может иметь, например, по существу, квадратную форму с размерами 0,5×0,5 мм; она быть снабжена встроенной антенной (не показана), для дистанционного обнаружения микросхемы, и закреплена на поверхности подложки 10 посредством приклеивания или термосварки.
Структура 3 содержит, по меньшей мере, один защитный и/или декоративный элемент 14, видимый невооруженным глазом, который помещен на подложке
10 и покрывает только некоторый участок одной из ее сторон, не воздействуя при этом на работу электронного устройства 11.
В рассматриваемом здесь примере защитные и/или декоративные элементы 14 содержат множество металлизированных участков 15 и 16, каждый из которых образован слоем металлического, например алюминиевого, покрытия, получаемым, например, путем вакуумной металлизации, причем участки отделены друг от друга пробелами 17, которые образованы путем частичной деметаллизации.
Каждый металлизированный участок 15 имеет, по существу, прямоугольную или квадратную форму и помещен с наложением на электронное устройство 11 с целью полного сокрытия последнего.
Слой металлического покрытия, образующий каждый участок 15 для сокрытия соответствующего электронного устройства 11, имеет толщину, например, порядка 30 нм, что позволяет скрывать находящееся под ним электронное устройство 11 без экранирования устройства от дистанционного обнаружения, при этом электропроводность указанного слоя является относительно низкой.
В примере на фиг.2 каждый участок 15 образует рисунок, представляющий собой некоторую геометрическую форму, а именно прямоугольник или квадрат.
В примере на фиг.3 каждый участок 15 лишь частично наложен на соответствующее электронное устройство 11, которое участвует в формировании рисунка, видимого в силу прозрачности и/или характера отражения структуры 3.
Как видно на фиг.3, каждый участок 15 имеет форму четырехугольника, например ромба, прямоугольника или квадрата, а электронное устройство 11 помещено относительно этого участка таким образом, чтобы углы устройства выступали из него, образуя рисунок в виде звезды.
В варианте на фиг.4 электронное устройство 11 полностью видимо на поверхности защитной структуры 3 через деметаллизированные пробелы 17.
В этом примере структура 3 содержит, во-первых, по существу прямоугольные металлизированные участки 18, которые расположены по обе стороны от электронных устройств 11 и не соприкасаются с ними и, во-вторых, связанную с каждым электронным устройством 11 усилительную антенну 19, которая образована парой проводящих дорожек 20, что дает увеличение дальности обнаружения электронного устройства 11.
Дорожки 20 выполнены, например, из меди и идут, например, параллельно оси X по обе стороны от соответствующего электронного устройства 11.
Усилительная антенна 19 может быть связана со встроенной антенной электронного устройства 11.
В случае применения разных материалов для выполнения проводящих дорожек 20 и металлизированных участков 18 может быть получен многоцветный рисунок.
Металлизированные участки 18 и электронное устройство 11 могут находиться на одной и той же стороне подложки 10, как показано на фиг.5.
В варианте на фиг.6 металлизированные участки 18 и электронное устройство 11 находятся, соответственно, на противоположных сторонах подложки 10, причем подложка предпочтительно выполнена в этом случае прозрачной, чтобы можно было видеть с одной стороны структуры 3 одновременно электронное устройство 11 и металлизированные участки 18.
В примере на фиг.4 металлизированные участки 18 и проводящие дорожки 20 усилительной антенны 19 размещены смежно и не накладываются друг на друга.
В варианте на фиг.7 металлизированные участки 18 размещены с частичным наложением на проводящие дорожки 20, при этом между дорожками и металлизированными участками можно нанести изолирующий лак 21.
На фиг.8 показана структура 3, предназначенная для получения переменного оптического эффекта, в частности, с использованием дифракционной решетки.
Структура 3 имеет прозрачный слой 23 с микроструктурой 24, которая покрыта отражающим металлом, например алюминиевым слоем 26, для получения голограммы.
По обе стороны от алюминиевого слоя 26 предусмотрены слои 25, которые образуют проводящие дорожки усилительной антенны для соответствующего электронного устройства 11, помещенного на подложку 10.
Пример конструкции структуры 3, показанной на фиг.8, описан в международной заявке № WO 2006/046216.
Ниже рассмотрены различные примеры рисунков, которые можно получать в рамках настоящего изобретения.
На фиг.9 показан рисунок, образованный последовательностью алфавитно-цифровых символов, при этом электронное устройство 11 скрыто металлизированными участками 30, образующими эти символы.
На фиг.10 приведен другой вариант рисунка, образованного последовательностью символов, часть которого, например точка буквы, образована электронным устройством 11.
На фиг.11 показан рисунок, представляющий собой какой-либо распознаваемый объект, например цветок, при этом электронное устройство 11 образует видимый элемент этого изображения.
На фиг.12 дан частичный схематический вид ротационной бумагоделательной машины.
Эта машина содержит чан 40 с волокнистой суспензией 41, например, из целлюлозных волокон, в частности хлопкового линта, и/или синтетических и/или искусственных волокон, в суспензию погружен вращающийся сетчатый цилиндр 42, задающий поверхность 43, на которой формируется волокнистый слой 2.
В процессе формирования этого слоя можно внедрить в него защитную структуру 3.
На фиг.16 показан защищенный и/или ценный документ 50 согласно другому варианту осуществления изобретения, содержащий защитную структуру 51, нанесенную на волокнистый слой 2 изделия 50.
Эта структура, называемая также «пленка» или «заплатка», содержит электронное устройство 11 и металлизированные участки 52, образующие рисунок, который первоначально закреплен на подложке 53 посредством разъединительного слоя 54, как показано на фиг.17.
Структуру 51 приклеивают к волокнистому слою 2 с помощью клейкого слоя 55.
Структура 51 может быть перенесена нагревом на волокнистый слой 2.
Слой 2 и структуру 51 приводят в движение в одном направлении с помощью специальной машины с первым 56 и вторым 57 вращающимися валками. После этого подложку 53 и разъединительный слой 54 отделяют от остальной части структуры 51, которая остается механически связанной со слоем 2.
Рисунок, образованный структурой 51, может быть сходным с видимой на документе информацией 59 (см. фиг.16).
Показанная на фиг.18 и 19 структура 3 содержит подложку 10, первый слой 70 которой образован, например, пленкой из прозрачного материала, например полиэфирной пленкой толщиной порядка 70 мкм, а второй слой 71 образован, например, тоже пленкой из прозрачного материала, например полиэфирной пленкой толщиной 12 мкм.
В рассматриваемом здесь примере второй слой 71 простирается лишь вдоль части длины первого слоя 70 и введен в структуру таким образом, чтобы он образовал дно полости 72, сформированной в первом слое, в которую помещено электронное устройство 11.
Толщина последнего соответствует, например, по существу толщине первого слоя 70, а размеры полости 72 в плане, например, несколько превышают размеры электронного устройства 11.
Первый 70 и второй 71 слои, например, механически связаны друг с другом посредством склеивания, горячей прокатки или совместной экструзии.
На первом слое 70 помещена усилительная антенна 19, которая может состоять, как в данном примере, из двух ветвей 19а, 19b, которые соединены друг с другом промежуточным участком 19с, повторяющим, по существу, контур устройства 11, так что он образует вместе с этим последним интервал 113 по существу постоянной ширины.
В структуру 3 может быть также введена надпись 75, образованная, например, посредством металлизации первого слоя 70 тем же материалом, который использован для формирования антенны, например медью, при этом толщина меди может составлять, например, порядка 1 мкм.
Надпись 75 может быть также нанесена способом печати, как и антенна 19, причем в этом случае для последней используется проводящая краска.
Второй слой 71 может иметь на своей наружной стороне покрытие 76, которое в зависимости от требуемого эффекта может быть непрозрачным или полупрозрачным.
Покрытие 76 может представлять собой, например, металлизированный слой, и в зависимости от толщины наносимого металла, например алюминия, можно получить непрозрачный фон, например, с оптической плотностью порядка 1,7 единиц либо полупрозрачный фон, например, с оптической плотностью в пределах 0,4-1 единицы.
При необходимости, на второй слой 71, по его наружной стороне, может быть нанесена цветная краска, чтобы увеличить число возможных цветовых комбинаций.
В другом варианте, который здесь не показан, второй слой 71 простирается на ту же длину, что и первый слой 70.
Если слой покрытия 76 непрозрачный, то при рассматривании структуры в отраженном свете можно видеть два разных цвета, а именно цвет меди усилительной антенны 19 и надписи 75 и цвет алюминиевого дна. Когда же структуру рассматривают на просвет, наблюдатель видит только однородную и непрозрачную сплошную нить.
Если покрытие 76 полупрозрачное, то при рассматривании на просвет можно видеть позитивное непрозрачное изображение надписи 75 и антенны 19 на сером фоне, а при рассматривании в отраженном свете - два цвета: во-первых, усилительной антенны и надписи и, во-вторых, покрытия 76.
Предметом изобретения является также взятая отдельно или в сочетании с изложенным выше защитная структура, содержащая два слоя - первый, с полостью, в которую помещено электронное устройство, и второй, образующий дно этой полости. Оба эти слоя выполнены с прозрачной подложкой, причем первый слой содержит, по меньшей мере, первое покрытие первого цвета, а второй слой - второе покрытие второго цвета, причем второе покрытие может быть непрозрачным или полупрозрачным, и при этом покрытия первого и второго слоев представляют собой, например, слои из разных металлов. Покрытие первого слоя может образовывать надпись и/или усилительную антенну для электронного устройства, в качестве которого можно применить, например, устройство радиочастотной идентификации (RFID).
Должно быть совершенно очевидно, что изобретение не ограничивается описанными выше примерами осуществления. Признаки, свойственные этим примерам, могут, в частности, комбинироваться в рамках других, не представленных здесь, вариантов.
При желании, по меньшей мере в один из слоев покрытия, образующих защитный и/или декоративный элемент, можно встроить защитные волокна или частицы.
Если не оговорено иное, выражение «содержащий один…» следует понимать как синоним выражения «содержащий по меньшей мере один…».