ЗАЩИТНЫЙ ЭЛЕМЕНТ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ
PROTECTIVE ELEMENT AND METHOD OF ITS MANUFACTURING

Данное изобретение относится к защитному элементу для защиты ценных предметов, способу изготовления такого защитного элемента, а также защищенной от подделки бумаге и информационному носителю с таким защитным элементом.
Чтобы защитить такие информационные носители, как ценные или идентифицирующие документы, а также другие ценные предметы, например марочные товары, их часто снабжают защитными элементами, позволяющими проверить подлинность информационного носителя и одновременно обеспечить защиту от незаконного копирования. Выполнение таких защитных элементов возможно, например, в виде внедряемой в банкноту защитной нити, защитной пленки для банкнот с отверстием, наносимой защитной полоски, самонесущего переводного элемента или же в виде защитной метки, наносимой непосредственно на ценный документ.
Особую роль в обеспечении защиты от подделок играют защитные элементы с визуальными эффектами, зависящими от угла наблюдения, поскольку такие элементы не поддаются воспроизведению даже при помощи самых современных копировальных устройств. Для этого защитные элементы снабжают оптически изменяющимися элементами, которые, будучи рассматриваемыми под различными углами, вызывают у наблюдателя различное визуальное впечатление и, в зависимости от угла наблюдения, создают впечатление, например, другого цвета или яркости и/или другого изобразительного мотива.
В этой связи известно применение защитных элементов с многослойными тонкопленочными элементами, в зависимости от угла наблюдения создающими у наблюдателя различное цветовое впечатление, при этом при наклоне защитной метки происходит изменение цвета, например от зеленого к голубому, от голубого к пурпурному или от пурпурного к зеленому. Далее по тексту такие изменения цвета при наклоне защитного элемента называются эффектом изменения цвета.
Таким образом, задачей данного изобретения является усовершенствование защитного элемента вышеназванного типа, в частности создание защитного элемента, сочетающего привлекательный внешний вид с высокой степенью защиты от подделки.
Эта задача решается благодаря защитному элементу с признаками основного пункта формулы изобретения. Способ изготовления такого защитного элемента, а также защищенная от подделки бумага и носитель информации раскрыты в независимых пунктах формулы изобретения. Варианты осуществления изобретения являются предметом зависимых пунктов.
Согласно настоящему изобретению в защитном элементе вышеназванного типа:
друг над другом размещены тонкопленочный элемент с эффектом изменения цвета и выполненная в тисненом лаковом слое рельефная структура;
некоторые участки содержащего рельефную структуру тисненого лакового слоя металлизированы;
рельефная структура частично металлизированного тисненого лакового слоя выровнена при помощи прозрачного лакового слоя, показатель преломления которого соответствует по существу показателю преломления тисненого лакового слоя.
Изобретение основано на устранении взаимного визуального влияния эффекта изменения цвета тонкопленочного элемента и эффекта изменения оптических свойств рельефной структуры, что достигается за счет нейтрализации оптического эффекта рельефной структуры посредством того, что на тех участках, на которых должен наблюдаться только эффект изменения цвета тонкопленочного элемента, соответствующим образом выполнен прозрачный лаковый слой. Этим обеспечивается возможность наблюдения, причем без взаимного влияния, специфических цветовых эффектов как эффекта изменения цвета тонкопленочного элемента, так и эффекта изменения оптических свойств рельефной структуры. В одно и то же время изменяющие цвет участки и участки с рельефной структурой кажутся наблюдателю расположенными рядом друг с другом и превосходно совмещенными, причем, как будет более подробно объяснено ниже, без необходимости в точном совмещении самого тонкопленочного элемента с рельефными структурами.
Предпочтительная толщина слоя прозрачного лака, наносимого для выравнивания рельефной структуры, составляет 800 нм, в частности более 1000 нм. Разность показателей преломления тисненого лакового слоя и прозрачного лакового слоя составляет предпочтительно менее 0,3, в частности предпочтительно даже менее 0,1. Для целенаправленного изменения цветового впечатления, создаваемого тонкопленочным элементом, возможно также использование цветного прозрачного лакового слоя. Предпочтительно выполнить прозрачный лаковый слой сворачиваемым и нелипким.
Кроме того, в зависимости от структуры пленочного элемента, целесообразно, чтобы прозрачный лаковый слой имел хорошее сцепление одновременно с тисненым лаком, отражающим слоем и диэлектрическим разделительным слоем или поглощающим слоем тонкопленочного элемента. Этим обеспечивается стойкость тонкопленочной структуры, состоящей из голограммы и интерферограммы, расположенной, например, на банкноте, к возникающим в процессе использования механическим воздействиям. Хорошее сцепление в слоистом соединении также повышает его сопротивляемость к химическому воздействию. Кроме того, для дополнительного повышения стойкости к химическим воздействиям, предпочтительно, в частности, чтобы лак также был трудно растворим в жидкостях, содержащих воду или растворители.
Возможными вариантами выполнения рельефной структуры тисненого лакового слоя являются дифракционная структура, например голограмма, голографическое решетчатое изображение или аналогичная голограмме дифракционная структура, или ахроматическая структура, например матовая структура с бесцветным серебристо-матовым видимым изображением, набор микрозеркал, дифракционная решетка с пилообразным профилем штриха или набор линз Френеля. Элементы дифракционных рельефных структур обычно имеют размеры порядка длины волны света, то есть, как правило, от 300 нм до 1 мкм. При этом некоторые рельефные структуры имеют элементы меньшего размера, например решетки с размерами меньше длины световой волны, или структуры, выполненные с использованием микрорельефной технологии, имитирующей глаз моли, размер элементов которых также может быть менее 100 нм. При этом в некоторых случаях размеры элементов ахроматических микрорельефных структур могут превышать 1 мкм, например размеры микрозеркал или штрихов профилированных дифракционных решеток достигают примерно 15 мкм по высоте и 30 мкм по ширине.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения тонкопленочный элемент содержит отражающий слой, поглощающий слой и разделительный диэлектрический слой, расположенный между отражающим слоем и поглощающим слоем. В таких тонкопленочных элементах эффект изменения цвета основан на зависящих от угла наблюдения интерференционных эффектах, возникающих в результате многократных отражений в различных слоях элемента. Разность хода света, отраженного от различных слоев, с одной стороны, зависит от оптической толщины диэлектрического разделительного слоя, задающего расстояние между поглощающим слоем и отражающим слоем, а с другой стороны, изменяется в зависимости от угла наблюдения.
Поскольку разность хода составляет порядка длины волны видимого света, то, вследствие интерференционного гашения и усиления определенных длин волн, производимое на наблюдателя цветовое впечатление зависит от угла наблюдения. Соответствующим подбором материала и толщины разделительного диэлектрического слоя осуществимо получение набора различных эффектов изменения цвета, например эффектов, зависящих от угла наблюдения, когда при изменении угла наблюдения цветовое впечатление меняется от зеленого к голубому, от голубого к пурпурному или от пурпурного к зеленому.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения тонкопленочный элемент расположен поверх частично металлизированного тисненого лакового слоя и прозрачного лакового слоя, причем со следующей последовательностью слоев: поглощающий слой, разделительный диэлектрический слой, отражающий слой. При этом альтернативный вариант осуществления предусматривает возможность расположения частично металлизированного тисненого лакового слоя и прозрачного лакового слоя поверх тонкопленочного элемента, имеющего следующую последовательность слоев: отражающий слой, разделительный диэлектрический слой, поглощающий слой. Указанная последней структура слоев подходит, в частности, для защитных элементов, предназначенных для наблюдения сверху, в то время как первая структура подходит, в частности, для защитных элементов, предназначенных для наблюдения снизу, другими словами, с оборотной стороны несущей пленки.
2
2
Во всех вариантах разделительный диэлектрический слой предпочтительно изготовлен путем вакуумного осаждения из паровой фазы. В альтернативных вариантах возможно выполнение разделительного слоя в виде печатного слоя или сверхтонкой пленки, в частности растянутой полиэфирной пленки. В настоящее время, в частности, предпочтителен вариант, при котором разделительный диэлектрический слой выполнен в виде диэлектрического слоя с низким преломлением, предпочтительно, в частности, выполненного осаждением из паровой фазы слоя SiO или MgF.
Остальные подробности относительно структуры таких тонкопленочных элементов, а также материалов и толщин слоя, подходящих для отражающего слоя, диэлектрического разделительного слоя и поглощающего слоя, могут быть найдены в документе WO 01/03945, включенного в данную заявку путем ссылки.
Предпочтительно выполнить металлизацию тисненого лакового слоя с просветами в виде узоров, символов или кодовых знаков, сквозь которые виден тонкопленочный элемент и которые таким образом создают в металлизированной области участки негативного изображения с эффектом цветового контраста. Возможно также выполнение тонкопленочного элемента с отражающим слоем, содержащим просветы в виде узоров, символов или кодовых знаков, формирующих прозрачные или светопроницаемые участки тонкопленочного элемента. При этом, благодаря комбинации просветов в металлизированном покрытии тисненого лакового слоя с конгруэнтными просветами по меньшей мере в отражающем слое тонкопленочного элемента, в пределах металлизированных областей рельефа осуществимо выполнение прозрачных или светопроницаемых видимых насквозь участков.
В предпочтительном усовершенствованном варианте осуществления изобретения на некоторых участках на защитном элементе имеется прозрачный слой с фазовой задержкой, образующий фазосдвигающий слой для света в видимой области спектра. Слои с фазовой задержкой, в рамках данного описания иногда называемые также фазосдвигающими слоями, представляют собой оптически активные слои, действующие на фазу проходящей световой волны. При этом, вследствие разности показателей преломления, лучи падающей поляризованной световой волны приобретают оптическую разность хода и, соответственно, разность фаз. При разности фаз двух таких лучей, составляющей ровно половину или четверть длины волны, получаются так называемые полуволновые λ/2 или четвертьволновые λ/4 слои.
В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения на некоторых участках поверх тонкопленочного элемента расположен полупрозрачный цветной слой, причем при заранее заданных условиях наблюдения цветовое впечатление от тонкопленочного элемента согласовано с цветовым впечатлением от по меньшей мере одного участка полупрозрачного цветного слоя.
В области спектра, в которой цветовое впечатление от тонкопленочного элемента согласовано с цветовым впечатлением от полупрозрачного слоя, светопропускание полупрозрачного цветного слоя составляет предпочтительно от 30% до 95%, предпочтительно от 60% до 95% и весьма предпочтительно от 80% до 95%.
Существуют различные способы нанесения полупрозрачного цветного слоя, при этом целесообразно наносить его отпечатыванием, например способом трафаретной, глубокой, флексографической печати или другим подходящим печатным способом. При этом возможно отпечатать полупрозрачный цветной слой прямо на тонкопленочном элементе, предусмотрев также возможность наличия между цветным слоем и тонкопленочным элементом прозрачных промежуточных слоев, выполняющих, например, функцию защитного или клеевого слоя. Такие прозрачные промежуточные слои возможно также предусмотреть между цветным слоем и вышеупомянутым слоем с фазовой задержкой.
Чтобы снабдить защитный элемент дополнительными признаками, в предпочтительных вариантах полупрозрачный цветной слой выполнен в виде символов, узоров или кодовых знаков. Сюда также относятся варианты, предусматривающие наличие в цветном слое просветов в виде символов, узоров или кодовых знаков.
В особо предпочтительных вариантах полупрозрачный цветной слой выбран таким образом, что он по существу не изменяет состояние поляризации проходящего света в видимой области спектра. Это позволяет, как будет более подробно пояснено ниже, добиться того, что узоры, символы или кодовые знаки, образованные слоем с фазовой задержкой, будут равным образом видимы как на цветопеременных, так и на цветостабильных участках.
Защитный элемент предпочтительно представляет собой защитную нить, защитную ленту, защитную полоску, наклейку или этикетку для нанесения на защищенную от подделки бумагу, ценный документ или аналогичный ценный предмет. При этом разумеется, что в защитном элементе возможно предусмотреть наличие дополнительных слоев, например защитных слоев или слоев с дополнительными эффектами, имеющих другие защитные признаки.
Предметом данного изобретения является также способ изготовления защитного элемента описанного типа, предусматривающий следующие этапы:
располагают друг над другом на подложке тонкопленочный элемент с эффектом изменения цвета и выполненную в тисненом лаковом слое рельефную структуру;
металлизируют некоторые участки тисненого лакового слоя с рельефной структурой;
выравнивают рельефную структуру частично металлизированного тисненого лакового слоя при помощи прозрачного лакового слоя, показатель преломления которого по существу соответствует показателю преломления тисненого лакового слоя.
При этом согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления способа сначала на подложку наносят тонкопленочный элемент со следующей последовательностью слоев: отражающий слой, разделительный диэлектрический слой, поглощающий слой, поверх тонкопленочного элемента наносят, тиснят и частично металлизируют тисненый лаковый слой, после чего частично металлизированный тисненый лаковый слой выравнивают при помощи прозрачного лакового слоя.
Согласно другому, также предпочтительному варианту осуществления способа на подложку сначала наносят, затем тиснят и частично металлизируют тисненый лаковый слой, выравнивают частично металлизированный тисненый лаковый слой при помощи прозрачного лакового слоя, а затем на прозрачный лаковый слой наносят тонкопленочный элемент со следующей последовательностью слоев: поглощающий слой, разделительный диэлектрический слой, отражающий слой.
Еще один предпочтительный вариант осуществления способа предусматривает, что на первую несущую пленку наносят тонкопленочный элемент с эффектом изменения цвета, при этом на вторую несущую пленку наносят, затем тиснят и частично металлизируют тисненый лаковый слой, после чего тонкопленочный элемент и частично металлизированный тисненый лаковый слой соединяют при помощи клеевого слоя.
Во всех вариантах после переноса защитного элемента на информационный носитель, возможно удаление несущих пленок, например при помощи разделительного слоя, расположенного между несущей пленкой и остальной частью слоистой структуры.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления способа поверх некоторых участков тонкопленочного элемента наносят полупрозрачный цветной слой, причем для заранее заданных условий наблюдения цветовое впечатление от тонкопленочного элемента согласуют с цветовым впечатлением от по меньшей мере одного участка полупрозрачного цветного слоя. При этом полупрозрачный цветной слой наносят предпочтительно отпечатыванием, в частности способом трафаретной, глубокой или флексографической печати.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления способа защитный элемент выполняют с прозрачным слоем с фазовой задержкой, образующим фазосдвигающий слой для света в видимой области спектра. При этом слой с фазовой задержкой предпочтительно отпечатать на тонкопленочном элементе. В альтернативном варианте возможно нанесение слоя с фазовой задержкой на отдельную несущую пленку с последующим переносом на остальную часть слоистой структуры.
Кроме того, изобретение относится к защищенной от подделки бумаге с защитным элементом описанного типа, а также к информационному носителю, снабженному таким защитным элементом. Информационный носитель может представлять собой, в частности, банкноту, ценный документ, паспорт, свидетельство или удостоверение личности. Описанные защитные элементы, защищенные от подделки бумаги или информационные носители применимы, в частности, для защиты предметов любого типа.
Ниже со ссылкой на чертежи раскрываются остальные примеры осуществления, а также преимущества изобретения. Для большей наглядности масштаб и пропорции на чертежах не соблюдаются.
На чертежах изображено следующее:
фиг.1: схематичное изображение банкноты с предлагаемым защитным элементом;
фиг.2: поперечное сечение защитного элемента согласно одному из примеров осуществления изобретения;
фиг.3: поперечное сечение защитного элемента согласно другому примеру осуществления изобретения;
фиг.4: схематичное изображение зрительного впечатления, создаваемого защитным элементом с фиг.3, вид сверху;
фиг.5: поперечное сечение защитного элемента согласно еще одному примеру осуществления изобретения;
фиг.6: предлагаемый защитный элемент с нанесенным на некоторых участках полупрозрачным цветным слоем и скрытым защитным признаком;
фиг.7-10: дополнительные примеры осуществления предлагаемых защитных элементов.
Далее изобретение поясняется на примере банкноты. На фиг.1 представлено схематичное изображение банкноты 10, содержащей предлагаемый защитный элемент 12 в виде наклеенного переводного элемента. Защитный элемент 12 содержит голограмму 14 и изменяющий цвет участок 16; которые для наблюдателя расположены рядом, причем с хорошим совмещением и без взаимного нарушения зрительного впечатления.
Разумеется, что данное изобретение не ограничено переводными элементами и банкнотами и относится к защитным элементам любого типа, используемым, например, в этикетках товаров и на упаковке или при защите документов, удостоверений личности, паспортов, кредитных карт, медицинских карт и других аналогичных документов. При этом для банкнот и схожих с ними документов помимо переводных элементов применимы также, например, защитные нити, а при соответствующем выполнении тонкопленочного элемента наряду с элементами для наблюдения сверху применимы также и видимые насквозь элементы.
Более подробно структура предлагаемых защитных элементов поясняется со ссылкой на фиг.2-6, причем сущность изобретения раскрывается, прежде всего, при помощи схематичного поперечного сечения с фиг.2. Защитный элемент 20 с фиг.2 содержит несущую пленку 22, например ПЭТ-пленку, на которую нанесен закрепляющийся под действием ультрафиолетового излучения тисненый лаковый слой 24. На этапе тиснения в тисненом лаковом слое 24 была выполнена рельефная структура 26, дающая изображение, например, требуемого голографического рисунка. При этом в других вариантах осуществления рельефная структура 26 может представлять собой голографическое решетчатое изображение, аналогичную голографии дифракционную структуру или ахроматическую микроструктуру с бесцветным, например, серебристо-матовым видимым изображением.
При наблюдении готового защитного элемента голограмма рельефной структуры 26 видна лишь на заранее заданном участке 40 тисненого лакового слоя 24, на который после тиснения было нанесено металлизированное покрытие 28. Металлизированное покрытие 28 возможно выполнить, например, напылением непрозрачного алюминиевого слоя. При этом разумеется, что расположение заранее заданного участка 40 учитывают, как правило, еще при разработке и тиснении рельефной структуры 26.
Далее, рельефная структура 26 частично металлизированного тисненого лакового слоя 24 выровнена при помощи прозрачного лакового слоя 30, показатель преломления которого по существу соответствует показателю преломления тисненого лакового слоя 24. Для этого толщина лакового слоя 30, наносимого на тисненый лаковый слой 24, составляет несколько сотен нанометров, предпочтительно 1 мкм или более. Кроме того, показатели преломления прозрачного лакового слоя 30 и тисненого лакового слоя 24 согласованы друг с другом таким образом, что на участках 42 вне металлизированных участков 40 тисненого лакового слоя 24, непосредственно над которыми расположен прозрачный лаковый слой 30, по существу устраняется эффект изменения оптических свойств рельефной структуры 26. В данном примере осуществления это достигнуто благодаря тому, что прозрачный лаковый слой 30 и тисненый лаковый слой 24 имеют показатели преломления, отличающиеся друг от друга менее чем на 0,1.
2
Наконец, поверх рельефной структуры 26, выровненной прозрачным лаковым слоем 30, расположен тонкопленочный элемент 32 с эффектом изменения цвета, содержащий частично прозрачный поглощающий слой 38 из хрома, полученный напылением SiO разделительный диэлектрический слой 36 и отражающий слой 34, образованный непрозрачным алюминиевым слоем. Как объяснялось выше, эффект изменения цвета такого тонкопленочного элемента 32 основан на интерференционных эффектах, возникающих вследствие многократных отражений в слоях 34, 36, 38 указанного элемента.
При этом, что касается прозрачного лакового слоя 30, то, во-первых, вследствие согласованности его показателя преломления с показателем преломления тисненого лакового слоя 24, а также вследствие выравнивания рельефной структуры 26, на неметаллизированных участках 42 указанная рельефная структура по существу не создает заметного для наблюдателя эффекта изменения оптических свойств. Кроме того, он способствует сцеплению между тисненым лаковым слоем 24 и изменяющим цвет тонкопленочным элементом 32.
И наоборот, если рассматривать участки 40 в направлении 44 наблюдения, на них наблюдается эффект изменения оптических свойств рельефной структуры 26, на который благодаря наличию металлизированного покрытия 28 не оказывает влияние лаковый слой 30. При этом в направлении 44 наблюдения непрозрачное металлизированное покрытие 28 участков 40 не позволяет наблюдать на них эффект изменения цвета тонкопленочного элемента 32.
Итак, в результате, в направлении 44 наблюдения на металлизированных участках 40 наблюдается только эффект изменения оптических свойств голограммы, образованной рельефной структурой 26. При этом на неметаллизированных участках 42 оптическое действие рельефной структуры 26 нейтрализовано прозрачным лаковым слоем 30, и наблюдается только эффект изменения цвета тонкослойного элемента 32. Соответственно, наблюдателю видны специфические цветовые эффекты, присущие отдельно изменению цвета тонкопленочного элемента 32 и изменению оптических свойств рельефной структуры 26, без взаимного влияния этих эффектов друг на друга.
Наблюдатель одновременно видит изменяющие цвет участки 42 и оптически изменяющиеся участки 40 голограммы, которые кажутся ему расположенными рядом друг с другом с превосходным совмещением, причем при этом нет необходимости совмещать сам тонкопленочный элемент 32 с рельефными структурами 26. Действительно, совмещение и отсутствие взаимного влияния являются прямым следствием описанных расположения и варианта осуществления тонкопленочного элемента 32, частично металлизированного тисненого лакового слоя 24, 28 и прозрачного лакового слоя 30 защитного элемента 20.
В данном примере осуществления прозрачный лаковый слой 30 выполнен сворачиваемым и нелипким. Возможно также выполнить его прозрачно-цветным, для целенаправленного управления оптическим изображением, возникающим вследствие эффекта изменения цвета тонкопленочного элемента 32.
После нанесения защитного элемента 20 на требуемый информационный носитель возможно либо оставить на нем несущую пленку 22 в качестве части защитного элемента, либо снять ее, например при помощи соответствующего разделительного или отделяющего слоя. Возможно также раздельное изготовление тонкопленочного элемента 32 и частично металлизированного тисненого лакового слоя 24, 28 на разных несущих пленках, с последующим их соединением друг с другом при помощи подходящего клеевого слоя. При этом на следующем этапе этого варианта возможно удаление одной или обеих несущих пленок.
В примере 50 осуществления с фиг.3 и 4, дополнительно к элементам, уже описанным в связи с фиг.2, в тонкопленочном элементе 32 или в металлизированном покрытии 28 тисненого лакового слоя 24 предусмотрены просветы 52, 54, 56 и 58. Просветы 52, 54, 56 и 58 образуют узоры, символы или кодовые знаки и, таким образом, представляют собой информационные элементы негативного изображения в пределах изменяющего цвет участка 42 и/или участка 40 голограммы. Разумеется, что в конкретном защитном элементе одновременное наличие всех показанных типов просветов не обязательно.
Защитный элемент 50 содержит, во-первых, просветы 58, присутствующие только в металлизированном покрытии 28, но не имеющие конгруэнтных соответствий в тонкопленочном элементе 32. Как показано на фиг.4, на участке указанных просветов 58, выполненных в данном примере осуществления в виде последовательности букв "PL", через металлизированное покрытие 28 виден изменяющий цвет тонкопленочный элемент 32, так что указанные участки в пределах голограммы 40 образуют информационный элемент негативного изображения, обладающий эффектом цветового контраста.
Далее, вне участка голограммы 40 в металлизированном отражающем слое 34 тонкопленочного элемента 32 предусмотрены просветы 52 в виде последовательности цифр "10". Просветы 52 в пределах изменяющего цвет участка 42 образуют прозрачные или светопроницаемые участки, создающие в проходящем свете заметный эффект контраста. При этом возможно выполнить просветы 52 таким образом, чтобы они проходили также через диэлектрический слой 36 и поглощающий слой 38, как, например, показано для просветов 54 тонкопленочного элемента 32.
Просветы 54 тонкопленочного элемента 32, расположенные в пределах участка 40 голограммы, совмещены с просветами 56 в металлизированном покрытии 28 таким образом, чтобы в пределах голограммы 40 образовывались видимые насквозь участки. На фиг.4 участки 54, 56 с просветами, подобно участкам 52 с просветами, выполнены в виде выворотного шрифта, представляющего последовательность цифр "10".
Предпочтительные размеры просвета 54 тонкопленочного элемента немного больше размера просвета 56 металлизированного покрытия, для компенсации возможных отклонений совмещения, а также для обеспечения того, чтобы при наблюдении в проходящем свете просвет 56 всегда выглядел совершенно светлым, даже при некоторых изменениях положения просвета 54.
Варианты с альтернативной последовательностью слоев предусматривают также расположение тонкопленочного элемента под частично металлизированным тисненым лаковым слоем, как проиллюстрировано примером 60 с фиг.5.
В защитном элементе 60 на некоторых участках на несущую пленку 22 нанесен тонкопленочный элемент 62 со следующей последовательностью слоев: отражающий слой 34, разделительный диэлектрический слой 36 и поглощающий слой 38. Поверх тонкопленочного элемента 62 нанесен тисненый лаковый слой 24, имеющий теснение в виде рельефной структуры 26 и металлизированное покрытие 28 на заданном участке 40.
Затем выполнено выравнивание частично металлизированного тисненого лакового слоя 24, 28 при помощи прозрачного лакового слоя 30 толщиной 1,5 мкм, показатель преломления которого в данном примере осуществления менее чем на 0,1 отличается от показателя преломления тисненого лакового слоя 24. При рассматривании защитного элемента 60 в направлении 64 наблюдения на металлизированных участках 40 видна только голограмма, образованная рельефной структурой 26, при этом на неметаллизированных участках 42 оптическое действие рельефной структуры 26 нейтрализовано прозрачным лаковым слоем 30 таким образом, что на них наблюдается только эффект изменения цвета тонкопленочного элемента 62.
Кроме того, в случае последовательности слоев с фиг.5, изменяющие цвет участки 42 и участки 40 рельефной структуры кажутся наблюдателю расположенными рядом друг с другом с превосходным совмещением и без взаимного визуального влияния. Разумеется, что вариант с фиг.5 также выполним с просветами в металлизированном покрытии 28 и/или в тонкопленочном элементе 62.
Возможно также комбинировать описанные варианты осуществления с дополнительными элементами, например с полупрозрачным цветным слоем, нанесенным на некоторых участках на тонкопленочный элемент, и/или со слоем с фазовой задержкой, образующим дополнительный скрытый защитный признак. В качестве примера на фиг.6 изображен вариант 70, предусматривающий, как и вариант с фиг.5, что на несущую пленку 22 сначала нанесен тонкопленочный элемент 62 со следующей последовательностью слоев: отражающий слой 34, разделительный диэлектрический слой 36 и поглощающий слой 38.
На некоторых участках на тонкопленочном элементе 62 отпечатан полупрозрачный цветной слой 72, причем тонкопленочный элемент 62 и полупрозрачный цветной слой 72 согласованы друг с другом таким образом, что при наблюдении под прямым углом они вызывают по существу одно и то же цветовое впечатление. При этом при наклоне защитного элемента 70 цветовое впечатление от тонкопленочного элемента 62 на тех участках, где нет покрытия, меняется вследствие возникающего на них эффекта изменения цвета, а цветовое впечатление на участках, покрытых цветным слоем 72, не меняется или меняется мало.
Например, возможно выполнить тонкопленочный элемент 62 таким образом, что создаваемое им цветовое впечатление меняется от пурпурного при наблюдении под прямым углом до зеленого, если угол наблюдения не прямой. Согласованный с ним полупрозрачный цветной слой 72 при наблюдении под прямым углом дает сходное впечатление пурпурного цвета, которое, в отличие от цветового впечатления, создаваемого тонкопленочным элементом 62, по существу не меняется при наклоне защитного элемента. Такое сочетание цветопеременных участков и непосредственно граничащих с ними цветостабильных участков в еще большей степени повышает визуальную выраженность эффекта изменения цвета тонкопленочного элемента 62, поскольку человеческий глаз сильнее реагирует на появляющиеся цветовые различия, чем на изменение цвета как таковое.
Поверх тонкопленочного элемента 62 с отпечатанным на нем полупрозрачным цветным слоем 72 нанесен тисненый лаковый слой 24, имеющий тиснение в виде требуемой рельефной структуры 26 и металлизированное покрытие 28 на заранее заданном участке 40. Частично металлизированный тисненый лаковый слой 24, 28 выровнен при помощи прозрачного лакового слоя 30 толщиной 2 мкм, показатель преломления которого в данном примере осуществления отличается от показателя преломления тисненого лакового слоя 24 менее чем на 0,2.
За исключением дополнительных цветостабильных участков цветного слоя 72, зрительное впечатление от защитного элемента 70, получаемое без вспомогательных средств, соответствует впечатлению от защитного элемента 60 с фиг.5. В примере осуществления с фиг.6 эти видимые невооруженным глазом защитные признаки дополнены скрытым защитным признаком, распознаваемым только с применением вспомогательных средств, например посредством наложения поляризатора. Для этого защитный элемент 70 содержит прозрачный слой 74 с фазовой задержкой, расположенный в виде узора на некоторых участках поверх тонкопленочного элемента 62 и частично металлизированного тисненого лакового слоя 24, 28.
Слой 74 с фазовой задержкой выполнен из двупреломляющего материала, например из нематического жидкокристаллического материала. Толщину слоя 74 с фазовой задержкой обычно выбирают так, чтобы фазовая задержка соответствовала оптической разности хода от примерно λ/6 до примерно λ/2, предпочтительно приблизительно λ/4, где λ означает длину волны видимой области спектра. Если наблюдать защитный элемент 70 в обычном неполяризованном свете и без вспомогательных средств, то слой 74 с фазовой задержкой по существу не различим, однако при наблюдении с помощью наложенного поляризатора отчетливо видны значительные различия в контрасте между участками, имеющими слой 74 с фазовой задержкой и не имеющими такового. Таким образом, наличие и форма узора, образованного слоем с фазовой задержкой, создают возможность для дополнительной проверки на подлинность, например, в местах продаж или в банках.
Принцип действия скрытого защитного признака кратко поясняется на примере четвертьволнового (λ/4) слоя 74 с фазовой задержкой с наложенным на него круговым поляризатором, пропускающего только свет с правой круговой поляризацией. При таких условиях через круговой поляризатор проходит только та компонента неполяризованного падающего света, которая имеет правую круговую поляризацию. На участках защитного элемента, не имеющих слоя 74 с фазовой задержкой, свет с правой круговой поляризацией отражается металлизированным отражающим слоем 34 тонкопленочного элемента 62 с противоположным направлением поляризации, то есть приобретает левую круговую поляризацию. Этот отраженный свет с левой круговой поляризацией блокируется круговым поляризатором, в результате чего указанные участки кажутся наблюдателю темными.
И наоборот, на участках, имеющих слой 74 с фазовой задержкой, свет с правой круговой поляризацией, перед тем как быть отраженным от отражающего слоя 34, посредством слоя с фазовой задержкой преобразуется в линейно-поляризованный свет. После отражения свет остается линейно-поляризованным и снова проходит через слой 74 с фазовой задержкой, причем с преобразованием в свет с правой круговой поляризацией, способный при выбранных условиях сразу пройти через круговой поляризатор. Соответственно, на этих участках яркость видимого наблюдателю узора открытого защитного признака остается по существу неизменной.
В данном случае важно также то, что полупрозрачный цветной слой 72 в значительной степени сохраняет состояние поляризации проходящего света, что делает узор, образованный слоем 74 с фазовой задержкой, видимым в равной мере при наблюдении как цветопеременных, так и цветостабильных участков. При этом разумеется, что слой с фазовой задержкой применим и в вариантах, не предусматривающих наличие полупрозрачного цветного слоя, и наоборот, полупрозрачный цветной слой применим также в вариантах, не предусматривающих наличие слоя с фазовой задержкой.
На фиг.7 в качестве еще одного варианта осуществления изобретения изображен переводной элемент 80. В качестве несущей пленки переводной элемент 80 содержит ПЭТ-пленку 22, на которую на некоторых участках нанесен в виде узора прозрачный слой 74 с фазовой задержкой. На несущую пленку со слоем 74 с фазовой задержкой, как и в примере осуществления с фиг.3, нанесен тисненый лаковый слой 24, на котором вытеснена требуемая рельефная структура и на заранее заданном участке которого имеется металлизированное покрытие 28. Частично металлизированный тисненый лаковый слой выровнен при помощи нанесенного соответствующим образом прозрачного лакового слоя 30, при этом поверх выровненной рельефной структуры расположен тонкопленочный элемент 32 с эффектом изменения цвета. Как описано выше, в тонкопленочном элементе 32 и металлизированном покрытии 28 возможно предусмотреть наличие просветов 52, 54, 56, 58. Это решение является переводным вариантом, в котором изображенный переводной элемент 70 приклеен рабочей стороной 82 к основе и имеется возможность удалить при необходимости несущую пленку 22.
В примере осуществления 84 с фиг.8 переводной элемент 80 с фиг.7 приклеен при помощи клеевого слоя 86 ко второй несущей пленке 88, при этом несущая пленка 22 снята. В результате получен защитный элемент 84 с несущей пленкой 88 и прочно закрепленными рабочими слоями 85, имеющий возможность наклеивания на требуемую заданную подложку.
В еще одном варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.9, на некоторых участках на первой несущей пленке 22 имеется покрытие в виде узора из прозрачного слоя 74 с фазовой задержкой, поверх которого нанесен тисненый лаковый слой 24, в котором вытеснена требуемая рельефная структура и на заранее заданных участках которого имеется металлизированное покрытие 28. В металлизированном покрытии 28, как описано выше, возможно предусмотреть наличие просветов 56, 58. Затем рельефная структура выровнена при помощи прозрачного лакового слоя 30, показатель преломления которого по существу соответствует показателю преломления тисненого лакового слоя 24.
На некоторых участках второй несущей пленки 88 предусмотрено наличие тонкопленочного элемента 32 с эффектом изменения цвета, причем возможно предусмотреть, чтобы просветы в элементе 32, например просвет 54, проходили сквозь весь интерференционный слой. Альтернативный вариант предусматривает, как в случае изображенного просвета 53, раздельное выполнение просветов в поглощающем слое и отражающем слое тонкопленочного элемента 32.
После этого первую несущую пленку 22 и вторую несущую пленку 88 соединяют 90 вместе и склеивают, в результате чего получают показанное на фиг.10 слоистое соединение 92. С указанного слоистого соединения 92 снимают одну из двух пленочных подложек 22, 88 так, чтобы осталась единственная несущая пленка с рабочими слоями 94, которую затем наклеивают на требуемую заданную подложку. Предпочтительно в качестве клея использовать лаковый слой 30.
Все варианты осуществления также допускают выполнение тонкопленочных элементов в следующем виде: поглощающий слой / диэлектрический слой / поглощающий слой, причем реализуемы и более многослойные элементы, имеющие следующую последовательность слоев: поглощающий слой 1 / диэлектрический слой 1 / поглощающий слой 2 /диэлектрический слой 2… диэлектрический слой N-1 / поглощающий слой N, где N=3, 4, 5…. При этом такие последовательности слоев также обладают эффектом изменения цвета, однако они выполнены светопроницаемыми, поэтому эффект изменения цвета виден и с обратной стороны защитного элемента. Защитные элементы с такими тонкопленочными элементами применимы, в частности в документах с видимыми насквозь участками.
Также возможно выполнение упомянутых просветов в отражающих слоях в виде растра с малой относительной площадью, не превышающей 40%. В этом случае при наблюдении в отраженном свете просветы в отражающих слоях по существу незаметны и становятся видны только при наблюдении в проходящем свете.