ЗАЩИТНЫЙ ЭЛЕМЕНТ
SECURITY ELEMENT

Настоящее изобретение относится к защищаемым документам и элементам защиты, используемым для обеспечения защиты документов.
Уже в течение ряда лет в оборот поступают банкноты и другие защищаемые документы, в том числе чеки, ордера, удостоверения личности, кредитные карты или гарантийные талоны, получаемые на основе ценных бумаг с защитными нитями, например в виде более или менее широких полосок. В настоящее время такие документы широко используют во многих странах.
Используемые в этих документах защитные нити в ряде случаев могут быть видны в отраженном свете на некоторых заданных участках, имеющихся по меньшей мере на одной из сторон ценной бумаги. Такие участки называют, как правило, «окнами».
Благодаря защитным нитям затрудняется подделка защищаемых документов. Они способствуют установлению подлинности документов благодаря тому, что придают им, как правило, разный внешний вид в проходящем и отраженном свете.
Из заявок ЕР 0059056, WO 93/08327 и WO 03/095188 известны различные способы изготовления ценной бумаги с защитной нитью, вводимой в окна.
Кроме того, изготовители защитных нитей стремятся выполнять их с защитными признаками 1-го уровня, когда они легко распознаются «человеком с улицы» и в то же время с трудом поддаются воспроизведению в руках фальсификаторов.
Так, например, предпочтительно выполнять нити с участками, цвет которых меняется в зависимости от угла наблюдения, чего невозможно достичь путем фотокопирования. Одно из возможных решений этой задачи состоит в использовании холестерических жидких кристаллов.
Кроме того, защитные нити обычно выполняют с участками, на которых рисунки воспроизводятся в отраженном свете благодаря наличию металлического слоя с углублениями, пропускающими свет при просмотре документа на просвет.
Было предложено множество структур, в которых для одной и той же защитной нити предусматривают как металлический слой, так и слой жидких кристаллов.
В документе GB 2399054 А раскрыта защитная нить с рисунками, образуемыми в результате деметаллизации металлического слоя. В состав этой нити введены также магнитные элементы. В указанном документе предусмотрена возможность выполнения на нити слоя жидких кристаллов и использования темного фона для улучшения их видимости. Однако в этой заявке не упоминается какая-либо конкретная структура для выполнения таких жидких кристаллов.
В документе US 2011/0114733 А1 раскрыта защитная нить, выполненная с возможностью интеграции в окна и имеющая подложку, с одной стороны которой предусмотрена трехслойная прерывистая тонкая структура, включающая в себя металлический слой, разделительный слой и поглощающий слой. Тонкая структура покрыта слоем жидких кристаллов. При наблюдении в отраженном свете эта структура выглядит черной, и благодаря ее наличию удается сделать видимыми жидкие кристаллы. Эта тонкая структура может быть покрыта магнитными элементами, которые тоже имеют черный цвет. В указанной публикации рисунок, появляющийся в отраженном свете вследствие улучшения видимости жидких кристаллов благодаря нижележащему темному слою, образуется в результате контраста между тонкой структурой и выполненными в ней углублениями.
В публикации WO 03/061980 А1 раскрыта защитная нить, имеющая подложку, покрытую металлическим слоем, на который, в свою очередь, нанесен полимер темного цвета, и слоем жидких кристаллов, выполненным непрерывным. Таким образом, этот второй слой покрывает металлизированные и деметаллизированные участки металлического слоя. Полимер темного цвета может быть заменен в некоторых местах прозрачным полимером. Рисунки, появляющиеся в отраженном свете вследствие улучшения видимости жидких кристаллов благодаря нижележащему темному слою, образуются в результате контраста между полимером темного цвета и деметаллизированными участками, или же контраста между участками, где имеется полимер темного цвета, и участками, где он заменен прозрачным полимером. Эти участки с прозрачным полимером накладываются на металлизированные участки металлического слоя.
В заявке ЕР 2028017 А2 раскрыта защитная нить, содержащая рисунки, образованные в результате металлизации и деметаллизации подложки, при этом металлический слой накладывается на слой жидких кристаллов и поглощающий слой, позволяющий формировать фон темного цвета, благодаря чему улучшается видимость интерференций света, вызываемых жидкими кристаллами, в частности, вследствие поглощения света, проходящего через слой жидких кристаллов. Это объясняется тем, что в данном случае видны только интерференции в отраженном свете, которые создают, таким образом, видимый эффект цветового сдвига (изменения цвета) в зависимости от угла обзора. Слой же жидких кристаллов виден только через углубления в металлическом слое, там, где эти углубления накладываются на поглощающий слой темного цвета. Рисунок, образуемый жидкими кристаллами, соответствует, таким образом, рисунку, который образуется углублениями в металлическом слое.
Известна также технология изготовления защитных нитей посредством наложения слоя жидких кристаллов на одну из сторон подложки, покрытую слоем черной краски, который наносится методом печати. Имеется также алюминиевый полуотражающий слой, нанесенный на ту сторону подложки, которая противоположна по отношению к стороне, на которой нанесены слой черной краски и жидкие кристаллы, и позволяющий скрыть печать черного цвета. Применение такой нити не дает полностью удовлетворительных результатов, поскольку полуотражающий непрерывный металлический слой препятствует получению прозрачных углублений и ухудшает видимость рисунков, наблюдаемых в проходящем свете.
Известно также нанесение на подложку алюминиевого слоя с рисунками, образуемыми путем металлизации и/или деметаллизации, при этом данный алюминиевый слой подвергают поверхностному окислению с целью его затемнения, после чего покрывают слоем жидких кристаллов. Такой способ описан, в частности, в заявке WO 2013/050140, и требует использования специального и, как правило, дорогого оборудования.
Задачей изобретения является еще большее усовершенствование защищаемых документов и элементов защиты, в частности защитных нитей, используемых для их защиты. Указанная задача решена посредством элемента защиты для защищаемого документа, содержащего:
- подложку;
- металлический слой, нанесенный на подложку и образующий, по меньшей мере на одном первом участке, первый рисунок, видимый в проходящем свете, такой как первый рисунок, образованный металлизацией и/или деметаллизацией подложки;
- прозрачный интерференционный слой, предпочтительно гониохроматический, такой как слой жидких кристаллов, нанесенный на подложку и расположенный по меньшей мере на одном втором участке, выполненном отдельно от первого участка;
- поглощающий вспомогательный слой, предпочтительно темного цвета, обеспечивающий возможность сделать видимым в отраженном свете по меньшей мере один второй рисунок с прозрачным интерференционным слоем, благодаря поглощающей природе фона, расположенного за прозрачным интерференционным слоем, причем указанный второй рисунок образован контрастом между сочетанием вспомогательного слоя с прозрачным интерференционным слоем и металлизированным участком металлического слоя, или между сочетанием вспомогательного слоя с прозрачным интерференционным слоем и окружающим его пространством в месте расположения деметаллизированного участка металлического слоя, причем вспомогательный слой расположен по существу за пределами первого участка.
Предпочтительно, прозрачный интерференционный слой представляет собой слой жидких кристаллов. Как вариант, он представляет собой слой интерференционных пигментов.
Элемент защиты согласно изобретению обеспечивает защитный признак 1-го уровня, когда элемент легко распознается «человеком с улицы» и в то же время с трудом поддается подделке.
Наличие первого участка позволяет добиться для защитных нитей обычного эффекта «открытого текста» (CLEARTEXT), а точнее возможности наблюдения рисунка в проходящем свете вследствие металлизации и/или деметаллизации подложки. Этот эффект ощущается довольно четко, так как металлический слой может быть непрозрачным, а углубления могут не быть покрытыми полупрозрачным слоем.
Под «металлизацией и/или деметаллизацией подложки» здесь понимается любой процесс, содержащий по меньшей мере один этап металлизации или деметаллизации подложки. Имеется в виду, в частности, технология избирательной металлизации или металлизации с последующей избирательной деметаллизацией. Предпочтительно, имеется в виду металлизация подложки с ее последующей избирательной деметалл изацией.
Под «избирательной металлизацией» или «избирательной деметаллизацией» понимается неполная металлизация или деметаллизация, то есть такая, которая осуществляется не на всей поверхности подложки, благодаря чему обеспечивается формирование по меньшей мере одного рисунка.
В соответствии с одним из вариантов, первый рисунок формируется посредством печати металлизированной краской, в частности металлической.
Под «сочетанием вспомогательного слоя с прозрачным интерференционным слоем, в частности слоем жидких кристаллов» имеется в виду результат наложения данных двух слоев.
Прозрачный интерференционный слой, в частности слой жидких кристаллов, элемента согласно изобретению может быть расположен на первом участке. Прозрачный интерференционный слой, такой как слой жидких кристаллов, может, в частности, полностью покрывать одну из сторон подложки. Однако на первом участке гониохроматический эффект может не возникать из-за отражающей природы металлического слоя. Этот гониохроматический эффект может возникать только на втором участке благодаря поглощающей природе вспомогательного слоя.
Термин «поглощающий» означает поглощение всего видимого глазом спектра или его части (от 380 до 800 нм).
Коэффициент отражения, измеряемый по стандарту ISO 15368 «Оптика и оптические приборы - Методика измерения коэффициента отражения плоских поверхностей и коэффициента пропускания плоскопараллельных элементов», предпочтительно равен 10% или менее, еще предпочтительнее равен 5% или менее.
Поглощающий слой предпочтительно имеет темный цвет, еще предпочтительнее черный цвет.
Вспомогательный слой элемента защиты согласно изобретению может быть нанесен в виде накладки, простирающейся по всему второму участку. В этом случае рисунок может быть образован металлическим слоем. Как вариант, вспомогательный слой может быть нанесен с вырезами на втором участке. В этом случае рисунок может быть образован вспомогательным слоем.
Второй рисунок может образовывать растровое изображение. Под «растровым изображением» следует понимать любое изображение, формируемое из пикселей в виде точек или линий, размер и/или распределение которых позволяют воспроизводить различные уровни серого на достаточном расстоянии наблюдения. В частности, второй рисунок может образовывать 3-D изображение с эффектом затенения, как описано, например, в документе ЕР 1674286 А1.
Вспомогательный слой предпочтительно образован непрозрачным покрытием.
Вспомогательный слой может иметь черный цвет, как указано выше. Вспомогательный слой может быть сформирован посредством нанесения краски.
Вспомогательный слой может обладать магнитными свойствами, и в частности, может быть выполнен с возможностью обнаружения посредством, например, магнитной лупы. Вспомогательный слой может быть выполнен на основе магнитной краски. Вспомогательный слой может также иметь электропроводные свойства. Благодаря этому получают защитный признак 3-го уровня, для проверки которого требуется устройство для выявления магнитных и/или электрических свойств элемента защиты.
Металлизированный слой может быть выполнен с вырезами на втором участке. Может быть выполнен единственный вырез, контур которого может быть многоугольным, круглым или эллиптическим либо иметь более сложную форму. При наличии единственного выреза он может образовывать рамку, внутри которой появляется рисунок, образуемый вспомогательным слоем. При этом предпочтительно, чтобы вспомогательный слой внутри выреза оставался на некотором ненулевом расстоянии от края выреза, что позволит создать впечатление обрамления рисунка и тем самым сделать его видимым.
Металлизированный слой может образовывать на втором участке рисунок в проходящем свете, в частности, благодаря наличию множества вырезов, распределенных как светлые участки воспроизводимого изображения.
Вспомогательный слой может быть расположен на стороне подложки, противоположной той, на которую нанесен металлизированный слой.
Первый рисунок, образованный на первом участке, и второй рисунок, образованный на втором участке, могут быть геометрически связанными или относиться к одному и тому же объекту, например предмету или живому существу, и в частности, быть идентичными, что может облегчить их сравнение. Так, например, они могут отображать заданный символ или изображение, но с разными размерами, или же один в позитиве, а второй в негативе.
Прозрачный интерференционный слой может быть выполнен в виде накладки на втором участке или в виде изображения с вырезами, в частности в растровой форме, на втором участке. Данный слой может быть нанесен с соблюдением приводки относительно вспомогательного слоя и/или металлического слоя. Так, например, участки без вырезов прозрачного интерференционного слоя накладываются точно на участки без вырезов вспомогательного слоя или на вырезы металлического слоя.
Прозрачный интерференционный слой, в частности, жидкие кристаллы
Под «интерференционным слоем» следует понимать слой, цвет и/или насыщенность цвета которого изменяется при перекидывании, то есть изменении угла наблюдения и/или падения света.
Прозрачный интерференционный слой предпочтительно образуется слоем жидких кристаллов, которые генерируют свой цвет в силу явления интерференции вследствие присущей им, в частности спиральной, молекулярной структуры, а также ориентации этих молекул, образующих на подложке сетку.
Прозрачный интерференционный слой опционально может быть выполнен с вырезами.
Под «жидкими кристаллами» следует понимать предпочтительно холестерические жидкие кристаллы. Примеры подходящих жидких кристаллов раскрыты в заявках ЕР 0982054 и ЕР 1295929.
Вместо жидких кристаллов можно также использовать интерференционные пигменты, описанные, в частности, в патентах и заявках US 6686042, ЕР 227423 и US 2013-0189454 А1.
Это могут быть также непрозрачные интерференционные металлические пигменты, но применяемые в таких пропорциях, чтобы концентрация пигментов в слое позволяла сделать его прозрачным.
Указанные металлические пигменты могут содержать металлическую сердцевину (металл в неокисленной форме).
2
2
2
Эти пигменты могут обладать гониохроматическими свойствами и иметь структуру, например, типа Cr/SiO/Si/Al/Si/Cr или Cr/SiO/Al/SiO/Cr.
Подложка
Термин «подложка» относится к любой подложке, подходящей для введения внутрь или на поверхность защищаемого документа, в частности, документа, состоящего из одного или более слоев бумаги.
Подложка предпочтительно выполнена из термопластичного материала, который, например, вырезают из пленки ПЭТ, также называемой полиэстер. Перед ее введением в документ подложка может быть намотана на бобину.
Толщина подложки может быть выбрана, например, в пределах от 2 мкм до 60 мкм.
Подложка предпочтительно выполнена прозрачной, еще предпочтительнее бесцветной.
Элемент защиты может образовывать в документе защитную нить, и в этом случае подложка имеет вид полоски. Как вариант, элемент защиты может иметь вид накладки или фольги, и тогда подложка может либо быть, либо не быть выполненной в виде полоски.
Элемент защиты может быть расположен исключительно на поверхности подложки документа или же быть накрытым в некоторых местах этой подложкой.
Металлический слой
Выражение «металлический слой» относится к слою из одного или нескольких металлов, которые используются либо сами по себе, либо в виде сплавов. Металл выбирают, например, из тех металлов, которые традиционно применяют в защитных нитях, в частности, в числе прочих, Al, Cr, Ni, Ag, Аи, Си, Sn.
Толщина металла предпочтительно должна быть достаточной для придания слою непрозрачности, в частности для обеспечения наличия оптической плотности D больше или равной 0,8, предпочтительно более 1,6, где D=-log Т, а Т - коэффициент пропускания, измеренный согласно стандарту ISO 15368.
В случае, когда элемент образует защитную нить, ее ширина находится в пределах, например, от 0,5 до 15 мм, а лучше - от 3 до 8 мм.
Как вариант, толщина металла достаточно мала для того, чтобы слой был полупрозрачным, с оптической плотностью, например, меньшей или равной 0,8.
Металл может иметь прямой контакт с подложкой или, как вариант, покрывать по меньшей мере один промежуточный слой, имеющий контакт с подложкой, например, слой, используемый для обеспечения возможности металлизации и/или деметаллизации подложки.
Рисунки
Термин «первый рисунок» или «второй рисунок» относится к любому рисунку, распознаваемому, в частности, невооруженным глазом, как, например, один или несколько буквенно-цифровых символов или изображение какого-либо объекта типа известного человека или персонажа, животного, предмета, пейзажа или памятника, видимого предпочтительно в трехмерном (3-D) измерении благодаря эффекту затенения, получаемому, например, при растровом воспроизведении.
Рисунок может быть сформирован с множеством вырезов одинакового или разного размера.
Кроме того, первый или второй рисунок может появляться в каком-либо другом месте защищенного документа, например, в виде водяного знака или печати.
Участки элемента
Под выражением «второй участок, выполненный отдельно от первого» следует понимать, что при наблюдении элемента спереди эти два участка не примыкают друг к другу. Предпочтительно, первый и второй рисунки разнесены на расстояние от 1 до 10 мм.
2
Каждый из участков занимает на элементе защиты площадь поверхности, составляющую предпочтительно от 5 до 100 мм.
Элемент защиты может иметь множество первых участков, которые следуют один за другим вдоль элемента с равномерными интервалами, равными, например, от 2 до 20 мм. Так же может обстоять дело и со вторыми участками, которые могут следовать один за другим с таким же интервалом вдоль элемента защиты.
Под выражением «вспомогательный слой, расположенный по существу за пределами первого участка» следует понимать, что слой темного цвета не накладывается на первый участок или же накладывается на него в столь незначительной степени, что не занимает большую часть протяженности первого участка. Предпочтительно, поглощающий слой не примыкает к первому участку при наблюдении элемента защиты спереди.
Поглощающий слой может, таким образом, покрывать менее 10% протяженности первого участка.
Вспомогательный слой
Под термином «поглощающий слой» следует понимать, что этот слой обеспечивает достаточно сильное поглощение для того, чтобы сделать видимыми явления интерференции света, обусловленные, в частности, строением и ориентацией жидких кристаллов или иных компонентов прозрачного интерференционного слоя и дать возможность наблюдать невооруженным глазом в обычных условиях просмотра цвет или изменение цвета, обуславливаемые интерференционным слоем, в частности жидкими кристаллами, при изменении направления наблюдения. Поглощающий слой имеет предпочтительно темный цвет, причем это предпочтительно черный цвет.
Поглощающий слой может вообще не иметь вырезов и накладываться в виде накладки на вырез, образуемый металлическим слоем на первом участке. Предпочтительно, чтобы поглощающий слой не способствовал формированию первого участка.
Способ установления подлинности
Объектом изобретения является также способ установления подлинности защищаемого документа согласно изобретению, в соответствии с которым сравнивают рисунки, появляющиеся на первом и втором участках, и делают вывод относительно подлинности документа, по меньшей мере на основании этого сравнения. Первый участок можно наблюдать в проходящем свете, а второй - в отраженном свете, предпочтительно под по меньшей мере двумя разными углами падения. Заключение о подлинности также может быть сделано на основании изменения цвета, наблюдаемого на втором участке.
В случае если вспомогательный слой обладает магнитными и/или электрическими свойствами, заключение относительно подлинности можно сделать после тестирования указанных свойств.
Прочие аспекты
В соответствии с другими аспектами изобретения, его объектом являются также элементы защиты, не обязательно имеющие первый участок типа описанного выше.
Так, в соответствии с первым из этих аспектов, объектом изобретения является элемент защиты для защищаемого документа, содержащий:
- подложку;
- металлический слой, по меньшей мере частично покрывающий подложку на одной из поверхностей и образующий на одном из участков рисунок, формируемый посредством избирательной металлизации и/или деметаллизации;
- прозрачный интерференционный слой, в частности слой жидких кристаллов, по меньшей мере частично покрывающий металлический слой на указанном участке;
- поглощающий вспомогательный слой, предпочтительно темного цвета, на стороне поверхности, противоположной подложке, в виде накладки, по меньшей мере частично наложенной на указанный участок, предпочтительно полностью покрывающей его.
В соответствии с другим аспектом, еще одним объектом изобретения является элемент защиты для защищаемого документа, содержащий:
- подложку;
- металлический слой, по меньшей мере частично покрывающий подложку на одной из поверхностей и простирающийся непрерывно для обеспечения полного покрытия по меньшей мере одного участка подложки;
- поглощающий вспомогательный слой, предпочтительно темного цвета, покрывающий металлический слой на указанном участке и образующий на данном участке рисунок на стороне той же поверхности подложки, где расположен металлический слой;
- прозрачный интерференционный слой, в частности жидких кристаллов, по меньшей мере частично покрывающий вспомогательный слой на указанном участке.
В соответствии с другим аспектом, еще одним объектом изобретения является элемент защиты для защищаемого документа, содержащий:
- подложку;
- металлический слой, покрывающий подложку на одной из поверхностей и имеющий на одном из участков вырез;
- слой жидких кристаллов, по меньшей мере частично наложенный на вырез на стороне указанной поверхности;
- поглощающий вспомогательный слой, предпочтительно темного цвета, нанесенный на стороне другой поверхности подложки, по меньшей мере частично наложенный на вырез и на жидкие кристаллы в вырезе и образующий рисунок.
Преимуществом изобретения согласно данному аспекту является возможность наблюдать в проходящем свете рисунок, образуемый вспомогательным слоем.
В соответствии с другим аспектом, еще одним объектом изобретения является элемент защиты для защищаемого документа, содержащий:
- подложку;
- металлический слой, покрывающий подложку на одной из поверхностей и имеющий на одном из участков вырез;
- поглощающий вспомогательный слой, предпочтительно темного цвета, нанесенный в вырезе и образующий рисунок;
- прозрачный интерференционный слой, предпочтительно слой жидких кристаллов, по меньшей мере частично покрывающий вспомогательный слой в вырезе.
Преимуществом изобретения согласно данному аспекту состоит в возможности наблюдать в проходящем свете рисунок, образуемый вспомогательным слоем.
Все признаки, которые могут относиться к подложке, металлическому слою, вспомогательному слою, прозрачному интерференционному слою, в частности жидких кристаллов, и рисунку, и которые были рассмотрены выше применительно к первому аспекту изобретения, могут быть также присущи вышеперечисленным четырем аспектам изобретения.
Сущность изобретения более понятна из нижеследующего описания примеров его осуществления, не имеющих ограничительного характера, и прилагаемых чертежей, на которых:
- на фиг. 1 показан вид спереди примера выполнения защищаемого документа согласно изобретению;
- на фиг. 2 в частичном схематическом разрезе показан элемент защиты согласно изобретению;
- на фиг. 3 и 4 показаны два примера рисунков, которые можно наблюдать на элементе защиты, показанном на фиг. 2;
- на фиг. 5, 8 и 11 показаны виды, аналогичные виду, показанному на фиг. 2, других вариантов осуществления элемента защиты;
- на фиг. 6 и 7 показаны примеры рисунков, которые можно наблюдать на элементе защиты, показанном на фиг. 5;
- на фиг. 9 и 10 показаны примеры рисунков, которые можно наблюдать на элементе защиты, показанном на фиг. 8;
- на фиг. 12 и 13 показаны примеры рисунков, которые можно наблюдать на элементе защиты, показанном на фиг. 11;
- на фиг. 14 показана деталь элемента согласно варианту осуществления, показанному на фиг. 2; и
- на фиг. 15-17 показаны виды, аналогичные виду, показанному на фиг. 2, других вариантов осуществления изобретения.
На чертежах разные составные компоненты для простоты восприятия не везде изображены в контакте друг с другом и с соблюдением масштаба.
На фиг. 1 показан защищаемый документ 10 с элементом 20 защиты согласно изобретению.
Защищаемый документ 10 может представлять собой, например, банкноту и иметь волокнистую подложку 11, при этом элемент 20 защиты выполнен в рассматриваемом примере в виде защитной нити, проходящей от одного края подложки 11 до другого.
Защитная нить 20 в рассматриваемом примере введена в окна и имеет, как показано на фиг. 2, верхнюю поверхность 21, видимую в отраженном свете.
Длина L окна, измеренная параллельно продольной оси элемента 20, предпочтительно равна 5 мм или более, еще предпочтительнее 10 мм.
Ширина / элемента 20 составляет, например, от 4 до 8 мм.
Элемент 20 защиты имеет, как показано на фиг. 2, подложку 22, выполненную предпочтительно из прозрачного пластика, например, полиэстера.
Ширина нити может составлять от 0,5 до 15 мм, предпочтительно от 4 до 8 мм. Толщина пленки-подложки может составлять от 6 до 60 мкм.
Данная подложка 22 покрыта на одной поверхности 23 металлическим слоем 24, который, например, деметаллизирован на первом участке 25 и на втором участке 26, выполненном отдельно от первого, с формированием при этом на каждом из этих участков соответствующего рисунка М1 или М2. Такой рисунок может быть видимым в проходящем свете в позитиве или в негативе.
Металлический слой может простираться до продольных краев элемента 20 или оставаться на некотором ненулевом расстоянии от них.
Металлический слой 24 может содержать множество участков, которые оказываются смежными при наблюдении элемента 20 спереди и выполнены из металлов разного цвета.
Металлический слой 24 покрыт слоем 27 жидких кристаллов, который простирается в показанном примере непрерывно по всей металлизированной поверхности подложки 22.
В качестве металла использован, например, алюминий, медь, никель, золото и/или серебро.
Слой жидких кристаллов может быть размещен путем нанесения покрытия или печати. Он может, опционально, простираться до продольных краев элемента 20.
Слой 27 может простираться непрерывно в продольном направлении по всей длине элемента или в виде отстоящих друг от друга отрезков.
Подложка 22 имеет, на своей оборотной поверхности 29, противоположной по отношению к лицевой поверхности 23, темное покрытие 30, наложенное на второй участок 26. Покрытие 30 может быть длиннее и шире рисунка, образованного металлизацией слоя 24 на участке 26.
Слой 27 жидких кристаллов образует верхнюю поверхность 21 элемента 20, т.е. поверхность, которая видима, например, на лицевой поверхности защищаемого документа 10. Слой 27 жидких кристаллов, связанный с поглощающим вспомогательным слоем предпочтительно темного цвета, обладает гониохроматическими свойствами и может создавать эффект цветового сдвига при изменении направления наблюдения поверхности 21.
В результате деметаллизации слоя 24 на первом участке 25 образован рисунок, видимый в проходящем свете, как показано, например, на фиг. 4, который соответствует, например, трехмерному (3-D) изображению известного человека или персонажа, с теневыми эффектами. В рассматриваемом примере покрытие 30 представляет собой, например, накладку из черной краски.
Преимущество слоя 30 состоит в том, что его контур может образовывать рисунок, который оказывается видимым на оборотной стороне защищаемого документа 10 в отраженном свете.
Гониохроматический эффект от жидких кристаллов может наблюдаться, когда эти жидкие кристаллы наложены на темный фон. Так, когда металлический слой 24 образует фон, на котором наблюдаются жидкие кристаллы, гониохроматический эффект от жидких кристаллов не выявляется на первом участке 25, когда элемент 20 защиты наблюдается в отраженном свете на стороне поверхности 21.
Напротив, на втором участке 26 слой 27 жидких кристаллов наложен на темное покрытие 30 в зонах без металла, и при этом гониохроматический эффект может наблюдаться, то есть можно воспринять изменение цвета, когда направление наблюдения меняется с направления O1 с нормальным углом падения на направление O2 с наклонным падением, например под углом 45°, при этом цвет меняется, например, с зеленого при нормальном падении на синий при наклонном падении. Как показано на фиг. 3, можно наблюдать рисунок М2 на темном фоне, при этом жидкие кристаллы не будут обнаруживаться в зонах участка 26, покрытых металлом.
Участки 25 и 26 могут быть деметаллизированы таким образом, чтобы рисунки, наблюдаемые на этих участках, соответствовали, например, одному и тому же известному человеку или персонажу, предмету или пейзажу, причем рисунки могут быть, например, идентичными или иным образом связанными друг с другом с использованием связи, распознаваемой наблюдателем и переносящей, например, ту же информацию. В частности, один из рисунков может быть негативом другого рисунка.
Расстояние Е между первым участком 25 и вторым участком 26 вдоль элемента 20 защиты составляет, например, от 5 до 10 мм.
Вне участков 25 и 26 металлический слой может непрерывно покрывать подложку 22.
Выход w вспомогательного слоя 30 за пределы второго участка 26 в продольном направлении элемента, как показано на фиг. 2, может составлять, например, от 0,5 до 2 мм.
В проходящем свете можно наблюдать первый рисунок М1. Что же касается непрозрачного вспомогательного слоя 30, то он не позволяет увидеть второй рисунок М2 в проходящем свете на стороне оборотной поверхности документа 10.
В отраженном свете на стороне оборотной поверхности документа 10 покрывающий слой 30 является видимым, а его контур может формировать третий рисунок М3, который опционально имеет распознаваемую связь с рисунками М1 и М2. Форма контура третьего рисунка М3 может появляться в каком-либо другом месте документа 10.
При необходимости на вспомогательный покрывающий слой 30 нанесен маскирующий слой 80, который уменьшает его видимость на оборотной поверхности документа 10, как показано на фиг. 14.
Маскирующий слой 80 опционально может быть непрерывным и выполнен, например, растровым. Он может также быть полуотражающим, например выполненным из металла. Полупрозрачный характер может быть обусловлен толщиной нанесенного металла или непрерывным, например растровым, характером маскирующего слоя.
Маскирующий слой 80 может также представлять собой слой, содержащий пигмент, например, представлять собой краску, нанесенную методом печати.
Маскирующий слой 80 предпочтительно выполнен с возможностью рассеивания света и выполнен на основе одного или более пигментов, диспергированных в связующем веществе.
Если требуется получить эффект рассеивания, то маскирующий слой 80 может содержать смесь по меньшей мере двух наполнителей, в частности наноразмерных, с разными показателями преломления.
Не будучи привязанным к какой-либо конкретной теории, заявитель полагает, что смесь указанных по меньшей мере двух наноразмерных наполнителей с разными показателями преломления позволяет интенсифицировать эффект рассеивания, поскольку наноразмерный наполнитель с меньшим показателем преломления слабо преломляет падающий свет, который проходит при этом более длинный путь и проникает глубже в слой, тогда как наноразмерный наполнитель с большим показателем преломления увеличивает количество рассеяний в слое. В результате достигается более глубокое проникновение света в слой, но также более значительное рассеяние света в слое, что позволяет этому слою маскировать нижележащую структуру в отраженном свете без необходимости делать слой непрозрачным, что могло бы ухудшить видимость элемента защиты в проходящем свете.
Маскирующий слой 80 может быть выполнен в виде единственного маскирующего слоя, содержащего вышеупомянутую смесь по меньшей мере двух наноразмерных наполнителей.
Предпочтительно также, по меньшей мере один из наноразмерных наполнителей содержит коллоидный кремнезем (диоксид кремния), в частности пирогенный, более предпочтительно - образован пирогенным коллоидным кремнеземом. Наноразмерный наполнитель, содержащий кремнезем, является предпочтительным, поскольку имеет то преимущество, что он не поглощает УФ-излучение, которое может быть использовано для люминесценции, что позволяет выполнять элемент защиты с одним или более люминесцентных слоев, в частности флюоресцирующих в УФ-свете.
Один из входящих в состав смеси наноразмерных наполнителей, предпочтительно коллоидный кремнезем, может присутствовать в весовом количестве от 20 до 80%, предпочтительно от 30 до 70%, еще предпочтительнее - от 40 до 60% от веса маскирующего слоя 80.
Коллоидный кремнезем предпочтительно имеет размер D50 в пределах от 30 до 1000 нм, предпочтительно от 30 до 500 нм, еще предпочтительнее - от 50 до 300 нм.
Элемент защиты может содержать в качестве наноразмерного наполнителя диоксид титана в маскирующем слое 80. Предпочтительно, количество диоксида титана является достаточно малым для того, чтобы не поглощать чрезмерно УФ-излучение и давать возможность использования в элементе защиты по меньшей мере одного люминесцентного соединения, в частности флуоресцирующего в УФ-свете (365 нм), например, нанесенного методом печати на маскирующий слой 80 либо смешанного со слоем 80, или с лаком, или с клеем, входящим в состав элемента защиты.
Диоксид титана представляет собой предпочтительно анатаз, так как при этом достигается то преимущество, что он характеризуется меньшим поглощением УФ-лучей по сравнению с рутилом. Говоря точнее, анатаз по меньшей мере частично прозрачен для УФ-лучей, в частности, по меньшей мере в диапазоне длин волн УФ-области спектра.
Второй из наноразмерных наполнителей смеси, предпочтительно диоксид титана, может присутствовать в весовом количестве от 1 до 40%, предпочтительно от 2 до 30%, еще предпочтительнее - от 3 до 15% от веса маскирующего слоя 80.
Диоксид титана предпочтительно имеет размер D50 в пределах от 30 до 1000 нм, предпочтительно от 30 до 500 нм, еще предпочтительнее - от 50 до 300 нм.
В соответствии с одним из предпочтительных вариантов, указанные по меньшей мере два наноразмерных наполнителя представляют собой, соответственно, коллоидный кремнезем, предпочтительно пирогенный, и диоксид титана, предпочтительно анатаз.
В соответствии с данным вариантом, коллоидный кремнезем обеспечивает более сильное рассеяние света на коротких длинах волн (синий цвет), что позволяет получить цвет с красно-оранжевой доминантой в проходящем свете (и, следовательно, в зеркальном отражении, если частицы размещены на по меньшей мере частично отражающем слое). Диоксид титана позволяет изменять путь света посредством увеличения его рассеяния в маскирующем слое 80, что ведет к большей непрозрачности и к ослаблению тем самым красно-оранжевого отражающего аспекта, обеспечиваемого коллоидным кремнеземом.
В соответствии с одним из предпочтительных вариантов, маскирующий слой 80 дополнительно содержит многослойный интерференционный пигмент, как описано ниже.
Если требуется получить диффузионный эффект, то маскирующий слой 80 может содержать смесь по меньшей мере одного многослойного интерференционного пигмента с одним наноразмерным наполнителем, как описано выше.
Особенность многослойного интерференционного пигмента состоит в том, что он позволяет избирательно выделять определенные длины волн в отраженном и проходящем свете. Так, например, синий гониохроматический пигмент отражает в зеркальном направлении (с углом отражения, равным углу падения) в большей степени синие длины волн, чем другие. В проходящем свете получаемый цвет является при этом дополнением к цвету в отраженном свете, то есть красно-оранжевому. Многослойные интерференционные пигменты могут быть относительно прозрачными, поскольку они характеризуются слабым поглощением, и, следовательно, слой многослойного интерференционного пигмента будет иметь в диффузном отражении (во всех иных направлениях, нежели зеркальное) тот же цвет, что и в проходящем свете (дополнительный к цвету в зеркальном отражении). В приведенном выше примере слой синего гониохроматического пигмента, нанесенный на белую бумагу, даст красно-оранжевый цвет.
Под выражением «многослойный интерференционный пигмент» следует понимать пигмент, дающий какой-либо цвет в силу явления интерференции благодаря последовательному расположению на пути света по меньшей мере двух материалов с разными показателями преломления. Многослойный интерференционный пигмент иногда определяют как «перлесцентный» в случае наличия слоев, нанесенных на основу в пластинчатой форме. Многослойный интерференционный пигмент отличается от жидкого кристалла, который может также генерировать цвет в силу эффекта интерференции вследствие его особой собственной структуры. Этот интерференционный пигмент может быть гониохроматическим.
Комбинируя цвет, связанный с рассеиванием света наноразмерным наполнителем, и цвет, связанный с диффузным отражением многослойным интерференционным пигментом, можно путем аддитивного смешения цветов получить цвет, близкий к цвету подложки документа, например белый, при надлежащим образом выбранных цветах пигмента и наполнителя. Предпочтительно, комбинируют с наноразмерным наполнителем синий, зеленый или сине-зеленый многослойный интерференционный пигмент, или даже смесь зеленых и синих пигментов.
Благодаря комбинированию пигмента с наноразмерным наполнителем усиливается рассеивание падающего света в маскирующем слое 80. Такое комбинирование позволяет также ограничить долю наноразмерного наполнителя, имеющего более высокий показатель преломления, в частности диоксида титана, и, таким образом, ограничить непрозрачность в проходящем свете, а также, при необходимости, и поглощение УФ-излучения.
Предпочтительно, многослойный интерференционный пигмент согласно изобретению содержит прозрачную основу, предпочтительно минеральную, покрытую по меньшей мере одним слоем материала с показателем преломления, отличным от показателя преломления основы. Пигмент может включать в себя пластинчатую основу, предпочтительно выполненную из слюды или стекла. Так, например, пигмент содержит слюду или кремнезем (диоксид кремния), покрытые диоксидом титана.
Пигмент предпочтительно содержит прозрачную подложку, например, выполненную из слюды, и в частности обладает оптическими свойствами, которые дополняют собой свойства пирогенного коллоидного кремнезема. В случае, когда подложка белая, пигмент бывает предпочтительно синим, зеленым или сине-зеленым. Цветом пигмента является тот, который получается в зеркальном отражении с углом падения, отличным от нормального.
Предпочтительно, как разъяснено выше, интерференционный пигмент имеет синий, зеленый или сине-зеленый цвет.
Средний размер D50 пигмента, в частности по количеству, составляет предпочтительно от 2 до 150 микрон, предпочтительно от 5 до 40 микрон, еще предпочтительнее от 5 до 25 микрон.
Многослойный интерференционный пигмент может не быть гониохроматическим и содержать, например, только один слой, покрывающий основу.
Весовое количество многослойного интерференционного пигмента по отношению к весу маскирующего слоя 80 находится предпочтительно в пределах от 1 до 40%, предпочтительно от 2 до 30%, еще предпочтительнее от 5 до 15%.
Пример осуществления, показанный на фиг. 5, отличается от примера, показанного на фиг. 2 тем, что на поверхности 29 подложки 22 нет покрытия 30, которое заменено покрытием 30, расположенным между металлическим слоем 24 и слоем 27 жидких кристаллов на втором участке 40, выполненном отдельно от первого участка 25. Покрытие 30 нанесено здесь уже не в виде накладки, а в виде рисунка, причем металлический слой 24 выполнен непрерывным и без вырезов на втором участке 40. Таким образом, имеется возможность наблюдать на первом участке 25 в проходящем свете первый рисунок М1 типа, показанного на фиг. 6, который формируется благодаря определенному расположению вырезов и сплошных частей на первом участке 25.
Покрытие 30 может быть нанесено методом печати таким образом, чтобы сформировать рисунок М2, который может быть, например, таким же, как и тот, что наблюдается на первом участке 25 в проходящем свете, или его негатив, как показано на фиг. 7. Благодаря наличию темного покрытия 30 под слоем 27 жидких кристаллов удается наблюдать изменение цвета под прямым углом к сплошным частям покрытия 30 с переходом этого цвета, например, от зеленого при нормальном падении O1 к синему при наклонном падении O2.
Второй рисунок М2 не виден в проходящем свете, а черная печать не видна на оборотной стороне элемента 20.
Элемент 20 защиты, показанный на фиг. 8-10, имеет, как и элементы 20, показанные на фиг. 2 и 5, металлический слой 24, покрытый слоем 27 жидких кристаллов и частично деметаллизированный на первом участке 25, что позволяет наблюдать в проходящем свете рисунок М1 типа, показанного на фиг. 9. Однако в примере, показанном на фиг. 8, металлический слой 24 имеет на втором участке 50 углубление 51. Лицевая поверхность 23 подложки 22 покрыта в этом углублении 51 слоем 27 жидких кристаллов, при этом в структуре, показанной на фиг. 8, уже нет покрытия 30, показанного на фиг. 5, помещенного между металлическим слоем 24 и слоем 27 жидких кристаллов.
Покрытие 30 имеется на оборотной стороне 29 подложки 22, но, в отличие от покрытия, показанного на фиг. 2, оно образует собой рисунок М2. Этот рисунок наложен на углубление 51, позволяя продемонстрировать слой 27 жидких кристаллов под прямым углом к сплошным частям покрытия 30, таким образом, что можно наблюдать в отраженном свете рисунок М2, цвет которого изменяется с изменением угла просмотра, причем этот рисунок М2 соответствует покрытию 30, а его цвет переходит, например, от зеленого при нормальном падении O1 к синему при наклонном падении O2.
Рисунок, образуемый покрытием 30, виден также в отраженном или проходящем свете на оборотной стороне элемента 20.
Металлический слой 24 может образовывать рамку, в которой виден рисунок М2, как показано на фиг. 10.
На покрытие 30 может быть нанесен маскирующий слой 80 типа, описанного выше со ссылкой на фиг. 14. Такой маскирующий слой предпочтительно покрывает весь элемент 20 защиты. Как вариант, маскирующий слой может закрывать по меньшей мере покрытие 30, в частности только его.
В примере, показанном на фиг. 11-13, элемент 20 отличается от элемента, показанного на фиг. 5, тем, что металлизированный слой 24 имеет углубление 51, в котором нанесено покрытие 30. Таким образом, если сравнивать эту структуру со структурой, показанной на фиг. 8, то покрытие 20 нанесено здесь уже не на поверхность 29, а на поверхность 23, при этом эффекты, получаемые в проходящем и отраженном свете, оказываются практически такими же, как и в примерах, показанных на фиг. 8-11.
На покрытие 30 может быть нанесен маскирующий слой 80 типа, описанного ранее, на поверхности 29. Такой маскирующий слой предпочтительно покрывает весь элемент 20 защиты. Как вариант, маскирующий слой может по меньшей мере частично закрывать покрытие 30, в частности только его.
В примере, показанном на фиг. 15, проиллюстрирована возможность размещения слоя 27 жидких кристаллов в виде накладки, проложенной только на втором участке 26.
В остальном структура элемента защиты идентична той, что показана на фиг. 2, однако выполнение слоя 27 жидких кристаллов в виде накладки может быть предусмотрено и для других иллюстрируемых примеров.
На фиг. 16 проиллюстрирована возможность выполнения слоя 27 жидких кристаллов с вырезами на втором участке 26. В остальном структура элемента защиты может быть, например, идентичной той, что показана на фиг. 2.
Области, не имеющие вырезов, слоя 27 жидких кристаллов на втором участке наложены, например, точно на вырезы в металлическом слое 24. Как вариант, предусмотрена иная структура, но предпочтительно, чтобы сплошные участки слоя 27 жидких кристаллов занимали заданное определенное положение относительно вырезов в металлическом слое.
На фиг. 17 проиллюстрирована возможность выполнения в слое жидких кристаллов вырезов, которые наложены точно на вырезы в покрытии 30. В остальном структура элемента защиты идентична структуре, показанной на фиг. 5.
Изобретение не ограничено описанными выше примерами. Так, в частности, можно комбинировать, в одном и том же элементе защиты, признаки элементов, описанных со ссылками на различные фигуры чертежей. Например, отличительные особенности слоя 27 жидких кристаллов, описанные со ссылками на фиг. 15-17, могу быть использованы и в примерах, показанных на фиг. 2-13.
В любом из примеров элемент защиты и/или защищаемый документ могу содержать один или более обычных элементов защиты, которые могут быть элементом защиты 1-го, 2-го или 3-го уровня.
Таким образом, элемент защиты может содержать по меньшей мере одну голограмму или массив микролинз.
Слой 27 жидких кристаллов согласно представленным примерам может быть заменен любым другим прозрачным интерференционным слоем.
Если не говорено иное, выражение «содержащий» можно трактовать как синоним выражения «содержащий по меньшей мере один».