ЗАЩИТНАЯ МЕТКА
PROTECTIVE MARK

Настоящее изобретение относится к средствам, используемым для удостоверения подлинности изделий, в частности к защитным меткам, содержащим скрытые изображения, и может быть использовано для изготовления защитных меток, наносимых на документы, ценные бумаги, этикетки, акцизные марки и т.д.
Из уровня техники, соответствующего настоящему изобретению, известен патент РФ на полезную модель №87658, в котором описана защитная метка, выполненная в виде многослойной пленки, включающей первый полимерный слой, содержащий скрытое поляризационное изображение, реализуемое за счет разной степени анизотропии отдельных участков данного полимерного слоя и визуализируемое при помощи поляроида, второй полимерный слой с отражающим покрытием, содержащий скрытое изображение, считываемое лазером, которое формируется в виде плоского оптического элемента, обеспечивающего заданную направленность рассеивания лазерного излучения, и соединяющий указанные полимерные слои оптически прозрачный клеевой слой, нанесенный со стороны отражающего покрытия второго полимерного слоя.
Недостатком указанного средства удостоверения подлинности является недостаточная степень защиты маркируемых изделий.
Задачей, положенной в основу настоящего изобретения, является предоставление средств удостоверения подлинности с увеличенным уровнем защиты от подделки путем имитации и копирования и обеспечивающих доступный и надежный способ контроля подлинности изделий, маркируемых данными средствами.
Задача, положенная в основу настоящего изобретения, решается с помощью защитной метки, содержащей слой со скрытым поляризационным изображением и отражающий слой, при этом в слое со скрытым поляризационным изображением выполнены изотропные и анизотропные области, а слой со скрытым поляризационным изображением представляет собой дихроичный поляризатор света, основанный на органических солях дихроичных анионных красителей, и слой со скрытым поляризационным изображением и обладает способностью к фазовой поляризации.
При осмотре такой защитной метки через линейный поляризационный фильтр элементы скрытого поляризационного изображения будут изменять свой цвет и яркость: от белых элементов - к черным элементам - к элементам цвета красителя - к черным элементам - снова к белым элементам и т.д.
При этом при осмотре такой защитной метки через круговой поляризационный фильтр изотропные области (фон) затемняются, а анизотропные области (элементы скрытого поляризационного изображения) имеют яркость выше яркости фона (изотропных областей). Данный эффект не изменяется при вращении кругового поляризационного фильтра.
Для производства защитной метки согласно изобретению требуется специальное технологическое оборудование и высокая квалификация персонала. Имитация указанных выше эффектов какими-либо другими способами практически невозможна.
Наибольшая контрастность скрытого поляризационного изображения достигается защитной меткой, у которой слой со скрытым поляризационным изображением представляет собой четвертьволновую пластину.
Целесообразно в качестве материала слоя со скрытым поляризационным изображением использовать поливиниловый спирт, а в качестве красителя - азокраситель.
В качестве красителя может использоваться "конго красный", "трипановый голубой", "хризофенин" и другие способные к химическому или физическому взаимодействию с молекулами материала слоя со скрытым поляризационным изображением и закрепления на них.
Для случая с поливиниловым спиртом и указанными выше красителями максимальная контрастность скрытого поляризационного изображения достигается при толщине слоя от 4 до 6 мкм. Наилучший результат достигается при толщине равной 5 мкм. Концентрация красителя предпочтительно составляет от 2 до 3 массовых процентов. Наилучший результат достигается при концентрации красителя, равной 2,5 массовых процентов.
Также задача, положенная в основу настоящего изобретения, решается с помощью защитной метки, содержащей слой со скрытым поляризационным изображением, соединенный с отражающим слоем посредством клеевого слоя, при этом отражающий слой выполнен в виде слоя термопластического лака с металлическим покрытием, и в слое со скрытым поляризационным изображением выполнены изотропные и анизотропные области, а слой со скрытым поляризационным изображением представляет собой дихроичный поляризатор света, основанный на органических солях дихроичных анионных красителей, и слой со скрытым поляризационным изображением обладает способностью к фазовой поляризации.
Достигаемый данной защитной меткой технический результат идентичен результату защитной метки, описанной выше. Наличие клеевого слоя и вид выполнения отражающего слоя позволяют обеспечить серийное производство данной метки с гарантированным обеспечением достигаемого технического результата.
Целесообразно в качестве материала слоя со скрытым поляризационным изображением использовать поливиниловый спирт, а в качестве красителя - азокраситель.
В качестве красителя может использоваться "конго красный", "трипановый голубой", "хризофенин" и другие способные к химическому или физическому взаимодействию с молекулами материала слоя со скрытым поляризационным изображением и закрепления на них.
Для случая с поливиниловым спиртом и указанными выше красителями максимальная контрастность скрытого поляризационного изображения достигается при толщине слоя от 4 до 6 мкм. Наилучший результат достигается при толщине, равной 5 мкм. Концентрация красителя предпочтительно составляет от 2 до 3 массовых процентов. Наилучший результат достигается при концентрации красителя, равной 2,5 массовых процентов.
Слой со скрытым поляризационным изображением может быть соединен посредством клеевого слоя с металлическим покрытием отражающего слоя. Таким образом, будет получена защитная метка, которая может быть размещена на подложке, что обеспечит дальнейший перенос метки на маркируемое изделие.
Также задача, положенная в основу настоящего изобретения, решается с помощью защитной метки, имеющей определенный цвет при ее освещении неполяризованным светом и содержащей скрытое изображение, проявляющееся при осмотре метки через поляризационный фильтр, в котором содержатся фон скрытого изображения и элементы скрытого изображения, при этом при ее осмотре через линейный поляризационный фильтр и его поворачивании элементы скрытого изображения изменяют свои цвет и яркость, и проявляются следующие варианты скрытого изображения: элементы скрытого изображения светлее фона, элементы скрытого изображения темнее фона и элементы скрытого изображения имеют цвет фона и яркость ниже яркости фона, кроме того, при осмотре защитной метки через круговой поляризационный фильтр фон скрытого изображения темнее элементов скрытого изображения и вид скрытого изображения не зависит от угла поворота кругового поляризационного фильтра.
Такой набор эффектов скрытого изображение очень сложно сымитировать, при этом наличие этих эффектов легко определяется потребителем или экспертом, что обеспечивает высокий уровень защиты от подделки путем имитации и копирования и доступный и надежный способ контроля подлинности изделий, маркируемых данными средствами.
Далее приводится описание предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг.1 изображает амплитудно-фазовую характеристику эффекта линейной поляризации защитной метки согласно настоящему изобретению;
фиг.2 - амплитудно-фазовую характеристику защитной метки согласно настоящему изобретению;
фиг.3 - первый вариант выполнения защитной метки;
фиг.4 - второй вариант выполнения защитной метки.
Согласно настоящему изобретению в средстве удостоверения подлинности (защитной метке) используется слой со скрытым цветным поляризационным изображением.
Слой со скрытым цветным поляризационным изображением представляет собой дихроичный поляризатор света, основанный на органических солях дихроичных анионных красителей. При этом используются красители, имеющие, по меньшей мере, один максимум спектральной кривой поглощения.
Из оптически изотропного слоя получают оптически анизотропный слой любым известным и подходящим для использованного поляризатора способом, в частности с помощью механического или термомеханического воздействия.
Для формирования скрытого цветного поляризационного изображения в оптически изотропном слое формируются оптически анизотропные области. Таким образом, слой со скрытым цветным поляризационным изображением представляет собой слой с оптически изотропными и оптически анизотропными областями. Взаимное расположение оптически изотропных и оптически анизотропных областей определяет скрытое поляризационное изображение, которое проявляется исключительно при осмотре слоя с применением поляризационного фильтра или в поляризационном свете.
При осмотре защитной метки, снабженной слоем со скрытым цветным поляризационным изображением, согласно настоящему изобретению в неполяризованном свете какие-либо элементы скрытого изображения видны не будут. Будет наблюдаться ровный фон. Вид фона определяется цветом и концентрацией примененного красителя.
При осмотре защитной метки, снабженной слоем со скрытым цветным поляризационным изображением, согласно настоящему изобретению в поляризованном свете или через линейный поляризационный фильтр будут выявлены элементы скрытого изображения. При этом при вращении линейного поляризационного фильтра (изменения угла между плоскостью поляризации света и плоскостью поляризации оптически анизотропных областей) элементы скрытого поляризационного изображения будут изменять свой цвет и яркость: от элементов цвета красителя до элементов белого цвета.
При совпадении плоскостей поляризации света (плоскости поляризации линейного поляризационного фильтра) и оптически анизотропных областей будет наблюдаться максимальная яркость элементов скрытого изображения. При этом элементы скрытого изображения не будут окрашены. В этом положении элементы скрытого изображения (оптически анизотропные области) будут ярче фона (оптически изотропные области).
Согласно предпочтительному варианту выполнения изобретения слой со скрытым цветным поляризационным изображением изготавливается из поливинилового спирта, в массу которого вводят азокраситель.
В качестве красителя может использоваться краситель "конго красный". В данном случае будет получен слой со скрытым поляризационным изображением в красной области спектра.
При вращении поляризационного фильтра (изменения угла между плоскостью поляризации света и плоскостью поляризации оптически анизотропных областей) элементы скрытого поляризационного изображения будут изменять свой цвет и яркость: от белых элементов к элементам розового цвета и далее к красным элементам скрытого поляризационного изображения.
Также в качестве красителя может использоваться краситель "трипановый голубой". В данном случае будет получен слой со скрытым поляризационным изображением в синей области спектра.
При вращении поляризационного фильтра (изменения угла между плоскостью поляризации света и плоскостью поляризации оптически анизотропных областей) элементы скрытого поляризационного изображения будут изменять свой цвет и яркость: от белых элементов к элементам голубого цвета и далее к синим элементам скрытого поляризационного изображения.
Также в качестве красителя может использоваться краситель "хризофенин". В данном случае будет получен слой со скрытым поляризационным изображением в желтой области спектра.
При вращении поляризационного фильтра (изменения угла между плоскостью поляризации света и плоскостью поляризации оптически анизотропных областей) элементы скрытого поляризационного изображения будут изменять свой цвет и яркость: от белых элементов к элементам светло-желтого цвета и далее к желтым элементам скрытого поляризационного изображения.
На фиг.1 показана амплитудно-фазовая характеристика эффекта линейной поляризации защитной метки согласно настоящему изобретению для случая с красным красителем ("конго красный"). Для других красителей данная фазово-амплитудная характеристика аналогична показанной на фиг.1.
Позицией 1 обозначена характеристика изотропных областей слоя со скрытым цветным поляризационным изображением. Позицией 2′ - анизотропных областей.
Согласно настоящему изобретению в качестве материала слоя со скрытым цветным поляризационным изображением используется материал, способный к фазовой анизотропии.
Слой со скрытым цветным поляризационным изображением соединен с отражающим слоем.
Толщина слоя со скрытым цветным поляризационным изображением выбирается таким образом, чтобы слой со скрытым цветным поляризационным изображением представлял собой четвертьволновую пластину.
Амплитудно-фазовая характеристика данной защитной метки показана на фиг.2.
Позицией 1 обозначена характеристика изотропных областей слоя со скрытым цветным поляризационным изображением. Позицией 2′′ - анизотропных областей.
Поскольку в качестве материала слоя со скрытым цветным поляризационным изображением используется материал, способный к фазовой анизотропии, оптически анизотропные области, в дополнение к эффекту линейной поляризации, обладают эффектом фазовой поляризации.
При углах между плоскостью поляризации линейного поляризационного фильтра и плоскостью поляризации оптически анизотропных областей слоя со скрытым цветным поляризационным изображением, равных 0° и 180°, анизотропные области имеют белый цвет и ярче фона.
При углах, равных 90° и 270°, анизотропные области имеют цвет красителя и темнее фона.
При углах, равных 45°, 135°, 225° и 315°, анизотропные области фактически имеют нулевую яркость.
Поведение защитной метки при углах 0°, 90°, 180° и 270° соответствует описанному выше эффекту линейной поляризации.
Эффект фазовой поляризации проявляется в том, что при прохождении луча линейно поляризованного света через анизотропный слой происходит смещение фаз составляющих этого луча. Под составляющими понимаются проекция луча на ось поляризации фильтра и проекция луча на ось, перпендикулярную оси поляризации фильтра.
При углах, равных или близких 0°, 90°, 180° и 270°, одна из составляющих отсутствует или мала, другая составляющая - равна или близка самому проходящему лучу линейно поляризованного света. Таким образом, при этих углах эффект фазовой поляризации не проявляется или проявляется незначительно.
При углах, равных или близких 45°, 135°, 225° и 315°, составляющие луча равны или близки друг другу. Таким образом, эффект смещения фаз составляющих и, соответственно, эффект фазовой поляризации проявляется наиболее сильно.
Поскольку слой со скрытым цветным поляризационным изображением выполняется в виде четвертьволновой пластины, то на выходе из слоя смещение фаз составляющих равно 1/4. Таким образом, достигается эффект круговой поляризации.
При отражении от отражающего слоя света, поляризованного по кругу, меняется направление круговой поляризации (с правой на левую или с левой на правую). При прохождении света обратно через слой со скрытым цветным поляризационным изображением свет преобразуется со света с круговой поляризацией в линейно поляризованный свет. Однако по причине изменения направления круговой поляризации при отражении плоскость поляризации этого линейно поляризованного света перпендикулярна плоскости поляризации входящего линейно поляризованного луча света и не пропускается линейным поляризационным фильтром.
Таким образом, при вращении поляризационного фильтра (изменения угла между плоскостью поляризации поляризационного фильтра и плоскостью поляризации оптически анизотропных областей) элементы скрытого цветного поляризационного изображения будут изменять свой цвет и яркость: от белых элементов (при углах, близких к 0°) - к черным элементам (при углах, близких к 45°) - к элементам цвета красителя (при углах, близких к 90°) - к черным элементам (при углах, близких к 135°) - к белым элементам (при углах, близких к 180°) - к черным элементам (при углах, близких к 225°) - к элементам цвета красителя (при углах, близких к 270°) - к черным элементам (при углах, близких к 315°) - к белым элементам (при углах, близких к 360° (0).
Полученная защитная метка обладает высокой степенью защиты. Так, появление белых элементов скрытого изображения невозможно сымитировать.
Простое подкрашивание слоя со скрытым поляризационным изображением или нанесение дополнительного полупрозрачного слоя с подобранным красителем обеспечит имитацию изотропных областей (фона), цвет и яркость которого не меняются при вращении поляризационного фильтра. Однако не обеспечит имитацию анизотропных областей. Например, для красного красителя анизотропные области имитированной метки будут менять цвет с розового к красному и далее к розовому. То есть не будет изменяться цвет анизотропных областей, а только их яркость.
Кроме того, заявителю настоящего изобретения неизвестны способы имитации эффекта появления черных элементов скрытого изображения при углах 45°, 135°, 225° и 315°.
При кажущейся простоте описанной защитной метки ее изготовление требует специального оборудования и высокой квалификации персонала на всех этапах производства и фактически невозможно вне заводских условий.
Очевидно, что толщина слоя со скрытым поляризационным изображением может отличаться от толщины четвертьволновой пластины, при этом эффект затемнения элементов скрытого изображения также будет проявляться. Однако при толщине, соответствующей четвертьволновой пластине, данный эффект проявляется в наибольшем объеме и достигается максимальная контрастность скрытого изображения в целом. Также очевидно, что четвертьволновая пластина формируется в анизотропных областях, изотропные области не обладают эффектом фазовой поляцизации.
Дополнительная степень защиты обеспечивается предлагаемой защитной меткой при ее осмотре через круговой поляризационный фильтр.
При осмотре защитной метки через круговой поляризационный фильтр изотропные области затемняются, анизотропные области имеют яркость выше яркости фона (изотропных областей). Данный эффект не изменяется при вращении кругового поляризационного фильтра.
Как показано на фиг.3, защитная метка согласно первому варианту выполнения изобретения состоит из слоя 3 со скрытым цветным поляризационным изображением и отражающего слоя 4 с защитными элементами, соединенными между собой клеевым слоем.
Поверхность слоя 3 со скрытым цветным поляризационным изображением покрыта защитным лаком 8.
Отражающий слой 4 с защитными элементами соединен с носителем 6 клеевым соединением 7.
Отражающий слой 4 с защитными элементами представляет собой слой с защитными элементами, проявляющимися при отражении света. К отражающему слою 4 с защитными элементами могут быть отнесены голограммы, слои со считываемым лазером изображением, а также комбинированные элементы, такие как голограмма со считываемым лазером изображением.
Предпочтительно в защитной метке используется отражающий слой 4 с защитными элементами, представляющий собой голограмму со считываемым лазером изображением.
Отражающий слой 4 с защитными элементами сформирован на слое 9 термопластичного лака.
Защитная метка согласно первому варианту выполнения изобретения изготавливается следующим образом.
На временную подложку наносится защитный лак 8. Толщина слоя защитного лака предпочтительно составляет 5 мкм.
На защитный лак 8 наносят оптически изотропный слой полимера с введенным в его массу красителем.
Далее на поверхности изотропного слоя формируются оптически анизотропные области. Формирование оптически анизотропных областей может быть выполнено с помощью плоттера или посредством пропускания через термотрансфертный принтер.
Таким образом, формируется слой 3 со скрытым цветным поляризационным изображением на временной подложке.
Далее на слой 3 со скрытым цветным поляризационным изображением наносится клеевой слой 5.
Параллельно изготавливается отражающий слой 4 с защитными элементами.
Предпочтительный отражающий слой 4 с защитными элементами, представляющий собой голограмму со считываемым лазером изображением, изготавливается методом горячего тиснения фольги с металлическим напылением.
Оригинал штампа для тиснения изготавливают методом гальванопластики, используя рельефное изображение, которое получено, например, методом электронно-лучевой литографии.
Фольга с металлическим напылением представляет собой слой 9 термопластического лака с нанесенным на нее металлическим покрытием (напылением). Со стороны слоя 9 термопластического лака фольга соединена с временным носителем (на фиг.3 не показан).
После формирования защитных элементов металлическое покрытие представляет собой отражающий слой 4 с защитными элементами.
Таким образом, фольга с металлическим напылением используется для формирования отражающего стоя 4 с защитными элементами и слоя 9 термопластического лака защитной метки.
Отражающий слой 4 с защитными элементами соединяется с носителем 6 посредством клеевого соединения 7. В качестве носителя может использоваться самоклеящаяся бумага на силиконизированной подложке. После соединения с носителем 6 со слоя 9 термопластического лака временный носитель удаляется.
Слой 3 со скрытым цветным поляризационным изображением соединяется с отражающим слоем 4 с защитными элементами посредством клеевого слоя 5. Соединение производят со стороны отражающего слоя 4. После соединения слоя 3 со скрытым цветным поляризационным изображением с отражающим слоем 4 с защитного лака 8 удаляется временная подложка.
После этого изделие готово к дальнейшей вырубке и использованию.
Как показано на фиг.4, защитная метка согласно второму варианту выполнения изобретения состоит из слоя 3 со скрытым цветным поляризационным изображением и отражающего слоя 4 с защитными элементами, соединенными между собой клеевым слоем 5.
Поверхность слоя 3 со скрытым цветным поляризационным изображением покрыта защитным лаком 8.
Отражающий слой 4 с защитными элементами сформирован на слое 9 термопластичного лака нанесенного на носитель 10. В качестве носителя 10 может использоваться, например, пленка из полиэтилентерефталата.
Слой 9 термопластического лака соединен с носителем 10.
Отражающий слой 4 с защитными элементами по второму варианту выполнения изобретения представляет собой тот же слой 4 с защитными элементами, описанный в отношении первого варианта выполнения изобретения, и изготавливается аналогичным образом.
Защитная метка согласно второму выполнения изобретения изготавливается следующим образом.
На временную подложку наносится защитный лак 8. Толщина слоя защитного лака предпочтительно составляет 5 мкм.
На защитный лак 8 наносят оптически изотропный слой полимера с введенным в его массу красителем.
Далее на поверхности изотропного слоя формируются оптически анизотропные области. Формирование оптически анизотропных областей может быть выполнено с помощью плоттера или посредством пропускания через термотрансфертный принтер.
Таким образом, формируется слой 3 со скрытым цветным поляризационным изображением на временной подложке.
Далее на слой 3 со скрытым цветным поляризационным изображением наносится клеевой слой 5.
Параллельно изготавливается отражающий слой 4 с защитными элементами.
Отражающий слой 4 с защитными элементами оставляют на носителе 10.
Слой 3 со скрытым цветным поляризационным изображением соединяется с отражающим слоем 4 с защитными элементами посредством клеевого слоя 5.
После этого с изделия удаляется временная подложка со стороны защитного лака 8 и изделие готово к дальнейшей вырубке и использованию.
Защитная метка согласно второму варианту выполнения изобретения обладает лучшими эксплуатационными свойствами, в частности является более водостойкой. При этом защитная метка согласно первому варианту выполнения изобретения является более защищенной, так как разрушается при любой попытке ее переклеить с одного защищаемого изделия (документа) на другой.
На фиг.3 и 4 штриховкой условно обозначены анизотропные области, выполненные в слое 1 со скрытым цветным поляризационным изображением.
В соответствии с наилучшими вариантами выполнения изобретения в качестве материала слоя 3 со скрытым цветным поляризационным изображением используется поливиниловый спирт.
Толщина слоя 3 со скрытым цветным поляризационным изображением соответствует четвертьволновой пластине и составляет от 4 до 6 мкм. Концентрация красителя ("конго красный", "трипановый голубой", "хризофенин") от 2 до 3 массовых процентов.
Наилучший технический результат достигается при толщине слоя 3 со скрытым цветным поляризационным изображением, равной 5 мкм, и при концентрации красителя, равной 2,5 массовых процентов.
Наличие защитных элементов, выполненных на отражающем слое 4, обеспечивает дополнительные степени защиты.
Так, например, потребитель может оценить наличие голограммы на защитной метке без использования каких-либо специальных приборов.
В случае если на отражающем слое 4 выполнено считываемое лазером изображение, это изображение может быть обнаружено при применении специальных средств. При этом может быть определено не только, где и кем произведена данная защитная метка, но и конкретным штамп, с помощью которого выполнено это изображение, и, соответственно, приблизительное время производства и партия защитных меток.