Оптически изменяемый элемент с электрически активным слоем
Изобретение относится к защитному элементу с, по меньшей мере, одним оптически изменяемым элементом. По меньшей мере один слой оптически изменяемого элемента выполнен как электрически активный слой электронного компонента и/или электронной переключательной схемы. При этом электрически активный слой выполнен как электрод оптического индикаторного элемента. Предложенное изобретение обеспечивает высокую степень защиты от подделки заявленного защитного элемента. 8 з.п. ф-лы, 15 ил.
Описание
Изобретение относится к защитному элементу с, по меньшей мере, одним оптически изменяемым элементом (OVD).
Оптически изменяемые элементы (OVD) используются в качестве защитных элементов, например, для банкнот, документов с защитой или ярлыков для товаров. Так как их оптическое действие основывается, например, на светопреломлении или на дифракции света, их невозможно имитировать посредством цветного копирования.
Были предложены оптически изменяемые защитные элементы, которые обеспечивают в нескольких слоях различные оптические эффекты.
В документе WO 01/03945 А1 описан защитный элемент, который имеет прозрачную подложку, на одну сторону которой нанесена тонкая пленка, которая формирует воспринимаемое смещение цвета в зависимости от угла наблюдения наблюдателя. Для дальнейшего повышения защиты от копирования на противоположной стороне прозрачной подложки нанесен дифракционный узор. Этот дифракционный узор действует как дифракционная решетка, так что посредством такого двумерного узора можно, например, сформировать видимое представление трехмерного изображения для наблюдателя. Таким способом достигается то, что на каждом участке оптически изменяемого защитного элемента оптические эффекты, сформированные посредством тонкопленочного слоя и посредством дифракционного узора, накладываются друг на друга и тем самым формируется оптический эффект, образованный совместно этими обоими эффектами.
В документе WO 02/00445 А1 предложены решения, направленные на обеспечение развязки друг от друга оптических эффектов, сформированных в нескольких слоях оптически изменяемого защитного элемента. Для этого в качестве одного возможного варианта предложено нанести непрозрачный слой между рельефной структурой, которая посредством дифракции формирует голографическое изображение, и тонкой пленкой, которая обеспечивает смену цветов. В качестве другого возможного варианта предложено, вместо непрозрачного промежуточного слоя, разместить один или несколько слоев с высоким преломлением и клейкий слой. Посредством этих слоев повышается отражение и, тем самым, интенсивность света в области рельефной структуры, формирующей голографическое изображение, и голографическое изображение за счет этого выделяется по отношению к эффекту смещения цветов тонкой пленки.
Кроме того, известно использование элементов радиочастотной идентификации (РЧИД) для защиты от краж и маркировки товаров. Радиочастотная идентификация основывается на беспроводном радиочастотном информационном обмене между приемоответчиком, который закреплен на объекте или персоне, и считывающим устройством. Приемоответчик содержит обычно антенну, которая связана с полупроводниковой микросхемой. Информационный обмен между приемоответчиком и считывающим устройством заключается обычно в передаче идентификационного кода от приемоответчика к считывающему устройству.
Например, в US 4 220 956 описывается способ изготовления РЧ антенны для приемоответчика РЧИД, согласно которому антенна изготавливается путем травления проводящего слоя толщиной менее 125 мкм, который нанесен на одной стороне тонкой подложки. Процесс травления выполняется аналогично подобному способу для изготовления печатных схем в электронной промышленности.
В основе изобретения лежит задача создания защитных элементов с оптически изменяемыми элементами, которые характеризуются особенно высокой защищенностью по отношению к подделкам.
Указанная задача изобретения решается защитным элементом с, по меньшей мере, одним оптически изменяемым элементом, причем, по меньшей мере, один слой оптически изменяемого элемента выполнен как электрически активный слой электронных компонентов и/или электронной переключательной схемы.
Оптически изменяемые элементы проявляют оптический эффект, изменяющийся в зависимости от направления наблюдения и/или от типа подсветки, и/или направления подсветки. Такие эффекты могут генерироваться, например, посредством специального поверхностного рельефа (дифракционной решетки, голограммы) и/или посредством специального размещения тонких слоев (системы интерференционных слоев).
Таким образом, оптически изменяемый элемент и электронный компонент и/или электронная переключательная схема образуют единый блок. Манипуляция с оптически изменяемым элементом или электронным компонентом изменяет оба компонента и приводит к разрушению одного или обоих компонентов.
Например, приемоответчики РЧИД могут быть снабжены накопителями информации, запись на которых может осуществляться абляцией с использованием лазера. В этом способе ненужные компоненты запоминающей матрицы удаляются посредством лазерного воздействия. Такая запоминающая матрица может быть выполнена в виде пленочной структуры с органическими компонентами, такими как органические полевые транзисторы. Любая манипуляция с запоминающей матрицей приведет, в условиях применения соответствующего изобретению решения, к изменению оптических свойств подвергнувшегося манипуляции активного слоя запоминающей матрицы и, таким образом, может быть обнаружена.
Электронные компоненты могут в соответствующем изобретению решении интегрироваться в оптически изменяемый элемент таким образом, что отдельное, то есть последующее, нанесение оптически изменяемого элемента на электронный компонент, ввиду технологических допусков на изготовление, является затруднительным. Электронные компоненты участвуют в формировании оптического эффекта и поэтому должны позиционироваться по отношению к оптически изменяемому элементу с допусками в мкм-диапазоне. Это возможно с приемлемыми затратами только в процессе совместного изготовления.
Другие предпочтительные варианты осуществления изобретения представлены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Типы электронных компонентов, у которых электрически активные слои могут быть выполнены как оптически изменяемый элемент, являются самыми разнообразными.
Может быть предусмотрено, что электрически активный слой выполнен как РЧ антенна приемоответчика РЧИД. Подобная антенная структура может, таким образом, оцениваться и в оптическом аспекте. При этом РЧ антенна спиральной формы может образовывать графическое представление или часть такого представления. За счет микроструктурирования электрически активного слоя подобная РЧ антенна может иметь дополнительно к этому лучшие электрические свойства, чем обычная РЧ антенна, выполненная в виде тонкого слоя с плоской поверхностью.
Электрически активный слой может быть выполнен как электрически активный слой индуктивности и/или емкости. В частности, если электрически активный слой выполнен как электрически активный слой электрического колебательного контура, то есть как контур, состоящий из индуктивности и емкости, предусмотренное в соответствии с изобретением микроструктурирование поверхности электрически активного слоя существенным образом влияет на резонансную частоту образованного таким способом электрического колебательного контура. Тогда уже невозможно резонансную частоту колебательного контура определить только из макрогеометрических размеров электрически активного слоя или слоев. Подобное специальное свойство колебательного контура может дополнительно повысить защиту от подделки.
Может быть предусмотрено, что электрически активный слой выполнен как электрод электронного компонента, в частности оптического индикаторного элемента. При этом речь может идти об оптическом индикаторном элементе, который активируется посредством приемоответчика РЧИД. Оптический индикаторный элемент может при активировании вырабатывать дополнительный оптический эффект, который накладывается на оптический эффект, генерируемый его выполненным(и) в качестве оптического изменяемого элемента электродом(амии). В качестве оптического индикаторного элемента может использоваться, например, органический светодиод, который выполнен в форме узора или числа. Этот узор или это число образует теперь вместе с выработанным электродами оптическим изменяемым фоновым узором особый оптический эффект. Также может быть предусмотрено, что точечные органические светодиоды упорядочены в соответствии с точечным растром изображения, как это известно, например, в случае плоских экранов. Таким способом могут формироваться графические представления с высоким разрешением. Кроме того, возможно, что оптический индикаторный элемент имеет электрохромные элементы, которые в зависимости от приложенного электрического напряжения проявляют различные цвета. Также возможно, что оптический индикаторный элемент имеет множество различным образом окрашенных или черно-белых и различным образом заряженных частиц, которые расположены подвижным образом между двумя электродными слоями. За счет приложения напряжения между электродными слоями можно изменять концентрацию одних или других частиц вблизи одного или другого электродного слоя, так что оптическое представление индикаторного элемента изменяется в зависимости от величины и/или полярности приложенного напряжения. Установленное таким образом состояние остается, по существу, неизменным до тех пор, пока не будет приложено новое напряжение. Также может предусматриваться, что оптический индикаторный элемент индивидуализируется, например, в форме порядкового числа, изображения или имени. Это может выполняться, например, в форме микроструктурирования поверхности электродного слоя в процессе изготовления, например, путем микродеметаллизации (удаления металлизации на микроучастках) или микрометаллизации металлического электродного слоя.
Электрически активный слой может быть выполнен так же как электрический соединительный элемент. Также можно выполнить топологию проводников в схемах или схемных контурах в виде оптически изменяемого элемента. Так, например, проводящие дорожки большой площади, соединенные с потенциалом массы схемы или схемного контура, могут использоваться в оптическом оформлении. Другие области без электрических функций могут быть расположены между электрическими функциональными элементами, чтобы улучшить оптическое представление.
Электрически активный слой может выполняться как металлический слой. Металлические слои могут выполняться печатью в виде структурированных слоев, например, двусторонней печатью на полимерном слое для выполнения органического оптического индикаторного элемента. Они могут быть также нанесены по площади, например, путем распыления и затем могут структурироваться способом удаления материала. Затем может выполняться микроструктурирование поверхности металлического слоя, например, посредством профильного валка. Также может быть предусмотрено профилирование слоя, расположенного под металлическим слоем, и затем нанесение металлического слоя. Металлический слой может, в зависимости от толщины слоя, выполняться непрозрачным, полупрозрачным или прозрачным.
Как дополнительно описано выше, электрически активный слой может быть выполнен как слой с микроучастками без металлизации, который, таким образом, создает возможность наблюдения расположенных под ним слоев.
Электрически активный слой может также выполняться как неметаллический слой, например, из оксида индия-олова. Слой из оксида индия-олова может быть предусмотрен, если электрически активный слой должен быть выполнен прозрачным.
Также может быть предусмотрено выполнение электропроводного слоя как органического слоя. Это особенно предпочтительно для выполнения органических электронных компонентов, например, как органических полевых транзисторов, из которых, например, выполняются схемные контуры из органических электронных компонентов.
Кроме того, может быть предусмотрено, что электрически активный слой покрыт, по меньшей мере, одним покрывающим слоем. В случае такого слоя речь может идти о защитном слое, например, для защиты органических электронных компонентов от влияния окружающей среды. Также может быть предусмотрено, что накрывающий слой выполняется как прозрачная дифракционная структура. Такой накрывающий слой может вырабатывать оптический эффект, который накладывается на оптический эффект, который вызывается электрически активным элементом, выполненным как оптически изменяемый элемент. Речь также может идти о взаимно дополняющих друг друга эффектах, например о генерировании частичных изображений, которые при совместном наблюдении вызывают смену изображений, имитирующую движение.
Накрывающий слой может быть также выполнен как макроструктура, например как набор микролинз и/или набор микропризм. Такой накрывающий слой может вызывать дополнительные оптические эффекты. Такие макроструктуры в данном случае предпочтительно представляют собой, в частности, структуры, у которых поперечные размеры лежат в диапазоне 100 мкм или менее. Набор микролинз, в частности набор микролинз, образованный собирающими линзами, может фокусировать окружающий свет на оптический индикаторный элемент. Таким способом может обеспечиваться улучшение оптического действия индикаторных элементов по принципу электрохромных элементов, к которым относятся и органические светоизлучающие диоды (OLED), или элементов, выполненных с подвижными цветовыми частицами. Также может быть предусмотрено, что набор микролинз посредством перекрытия со вторым набором микролинз действует как макроскопическая собирающая линза, то есть элементы изображения, расположенные под набором микролинз, воспроизводятся с увеличением. Кроме того, может быть предусмотрено, что над первым набором микролинз может быть размещен второй набор микролинз, например, путем складывания защищенного документа, снабженного такими защитными элементами. Таким способом могут быть образованы линзовые структуры, которые известны применительно к телескопам или микроскопам. Так, например, посредством комбинации собирающих линз и рассеивающих линз, образованных наборами микролинз, может быть выполнен так называемый галилеев телескоп, как это известно применительно к театральным биноклям.
С помощью наборов микропризм свет, исходящий из оптических индикаторных элементов, может распределяться целенаправленным образом. Излученный свет может, например, отклоняться таким образом, что он хорошо воспринимается и при косом угле наблюдения. Также может быть предусмотрено, что в вышеописанном варианте так называемый покрывающий слой размещен под оптическим индикаторным элементом. Такой покрывающий слой может, например, быть выполнен как синусоидальная или синусоподобная линейная или перекрестная решетка с числом линий в диапазоне от 200 до 2000 линий/мм. Если оптический индикаторный элемент выполнен как светоизлучающий диод, то свет, выходящий на нижней стороне оптического индикаторного элемента, может отражаться. Для этого также может быть предусмотрена отражающая линза Френеля.
Соответствующее изобретению решение включает в себя вариант, когда оптически изменяемый элемент выполнен как электрически активный слой только в частичной области. Если оптически изменяемый элемент перекрывает, например, оптический индикаторный элемент, то только часть оптически изменяемого элемента выполняется как электрически активный слой, который размещен над индикаторным элементом. В случае электрически активных слоев речь также может идти об электродах других электронных компонентов, и/или индуктивностях, и/или емкостях, и/или проводящих дорожках.
Изобретение описано ниже на примерах выполнения со ссылками на чертежи, на которых представлено следующее:
Фиг.1 - схематичное представление поперечного сечения первого варианта выполнения полимерного индикаторного элемента с электрически активным слоем, выполненным как оптически изменяемый элемент;
Фиг.2 - схематичное представление поперечного сечения второго варианта выполнения полимерного индикаторного элемента;
Фиг.3 - схематичное представление поперечного сечения третьего варианта выполнения полимерного индикаторного элемента;
Фиг.4 - схематичное представление поперечного сечения четвертого варианта выполнения полимерного индикаторного элемента;
Фиг.5 - схематичное представление поперечного сечения пятого варианта выполнения полимерного индикаторного элемента;
Фиг.6 - схематичное представление поперечного сечения шестого варианта выполнения полимерного индикаторного элемента;
Фиг.7 - схематичное представление поперечного сечения первого варианта выполнения защищенного документа с электрически активным слоем, выполненным в виде оптически изменяемого элемента;
Фиг.8 - вид сверху VIII защищенного документа по фиг.7;
Фиг.9 - пример выполнения полимерного дисплея с электрически активным слоем, выполненным в виде оптически изменяемого элемента, на схематичном виде сверху;
Фиг.10 - увеличенный фрагмент Х на фиг.9;
Фиг.11 - далее увеличенный фрагмент XI на фиг.10;
Фиг.12 - схематичный вид второго примера выполнения защищенного документа;
Фиг.13 - увеличенный фрагмент XIII на фиг.12;
Фиг.14 - увеличенный фрагмент XIV на фиг.13;
Фиг.15 - увеличенный фрагмент XV на фиг.14.
На фиг.1 показано схематичное представление в сечении первого примера выполнения полимерного индикаторного элемента 10 из полимерного слоя 12 дисплея, расположенного на нем верхнего электродного слоя 13 или расположенного под ним нижнего электродного слоя 14. Верхний электродный слой 13 может быть выполнен как прозрачный металлический слой толщиной 10 нм, а нижний электродный слой 14 - как непрозрачный металлический слой толщиной 10 нм.
Полимерный слой 12 дисплея выполнен, например, из светоизлучающего полимера, электрохромной или электронной краски. При этом, при выполнении полимерного слоя 12 дисплея в виде OLED (органического светоизлучающего диода) может быть предусмотрено, что он образован из трех расположенных друг над другом частичных слоев толщиной от 200 до 300 нм, толщиной 20 нм и толщиной от 200 до 300 нм.
Нижний электродный слой 14 выполнен как полностью металлический слой, в который встроена оптически активная поверхностная структура. Нижний электронный слой 14 образует, таким образом, полностью металлизированный OVD (оптически изменяемый элемент, например дифракционную решетку или голограмму) и состоит, например, из меди, алюминия, серебра, золота или хрома. Верхний электродный слой 13 образован из прозрачного проводящего слоя, например из проводящего оксида, такого как оксид индия-олова, или из очень тонкой металлической решетки.
Таким способом, при направлении 18о наблюдения сверху полимерный слой 12 дисплея виден, а при направлении 18u наблюдения снизу он не виден. Окружающий свет 18l падает на полимерный индикаторный элемент 10, по существу, сверху.
Может быть предусмотрено, что на верхний электродный слой нанесен прозрачный оптически изменяемый элемент (OVD) 15. Прозрачный оптически изменяемый элемент 15 может быть выполнен как диэлектрический слой из высокопреломляющего материала, такого, например, как TiO2 или ZnS. При этом может быть предусмотрено, что прозрачный оптически изменяемый элемент 15 продолжается также над, по меньшей мере, одной областью, прилегающей к полимерному индикаторному элементу 10.
Вышеназванные слои могут быть также выполнены таким образом, что они формируют оптические эффекты, которые создают защитный признак и/или декоративный эффект. Кроме того, эффекты могут быть образованы взаимодействием двух слоев, например, как муаровый эффект, или признаки могут быть сформированы из определенного расположения слоев, которые повышают устойчивость по отношению к подделкам.
Фиг.2 показывает второй пример выполнения полимерного индикаторного элемента 20. Для большей наглядности сходные слои обозначены теми же ссылочными позициями. Полимерный индикаторный элемент 20 образован из трех расположенных друг над другом слоев. На нижнем электродном слое 14, который может быть выполнен как полностью металлический оптически изменяемый элемент, размещен полимерный слой 12 дисплея, а на нем - верхний электродный слой 13. Верхний электродный слой 13 выполнен в этом примере выполнения в виде металлического электродного слоя 13 с прозрачными микроучастками 13d без металлизации. Также может быть предусмотрено, что области 13d выполнены как микроучастки металлизации, которые, например, по толщине отличаются от металлического электродного слоя 13. Микроучастки 13d без металлизации соответствуют индикаторным участкам 12d люминесцентного дисплея, которые встроены в полимерный слой 12 дисплея. Индикаторные участки 12d могут быть выполнены предпочтительным образом светоизлучающими и/или со сменой цвета как точки изображения и, таким образом, воспроизводят оптическую информацию, например надпись или логотип. Может быть предусмотрено, что индикаторные участки 12d управляются статическим образом для воспроизведения неизменной информации. Также может быть предусмотрено, что индикаторные участки 12d управляются динамически, так что они формируют изменяемую информацию, например пульсирующую смену цвета. Такая изменяемая информация может, например, формироваться, когда полимерный индикаторный элемент 20 интегрирован в приемоответчик РЧИД. Приемоответчик РЧИД излучает (модулированный) высокочастотный сигнал, если он находится в настроенном на него высокочастотном электромагнитном поле. Об этом процессе может, таким образом, дополнительно сигнализироваться оптически.
Но индикаторные участки 12d также могут представлять собой участки, не разделенные относительно остального полимерного слоя 12 дисплея, которые образованы за счет прохождения света через верхний микроструктурированный электродный слой 13 и при этом люминесцируют. Такое выполнение может также предусматриваться и в вариантах выполнения по фиг.3, 5 и 6.
Верхний электродный слой 13 может иметь микроструктурированную поверхность, например выполненную в виде голограммы. Таким способом информация, воспроизводимая посредством индикаторных участков 12d, может быть встроена в голографическое изображение.
Фиг.3 иллюстрирует полимерный индикаторный элемент 30, который, как и полимерный индикаторный элемент 20, представленный на фиг.2, состоит из трех расположенных друг над другом слоев 14, 12 и 13. В полимерный слой 12 дисплея встроены индикаторные участки 12d люминесцентного дисплея. В показанном примере выполнения как верхний электродный слой 13, так и нижний электродный слой 14 имеют микроучастки 13d и 14d без металлизации, которые расположены соответственно индикаторным участкам 12d. Таким способом расположенные друг над другом участки 14d, 12d и 13d могут образовывать образец, который при направлении 18u наблюдения снизу выполнен зеркальным образом по отношению к образцу, наблюдаемому сверху в направлении 18о наблюдения. Но также может быть предусмотрено, что участки 13d и 14d образуют различные образцы, например комплементарные друг к другу образцы. Образцы могут быть выполнены, например, в виде логотипов или последовательностей буквенно-цифровых символов.
Может быть, например, образовано полностью комплементарное изображение за счет того, что предусмотрено следующее:
- участки 13d выполнены как прозрачные металлизированные участки, а окружающие области 13 выполнены как непрозрачные металлизированные области,
- участки 14d выполнены как непрозрачные металлизированные участки, а окружающие области 14 выполнены как прозрачные металлизированные области.
Такой вариант выполнения может быть изготовлен путем покрытия обеих сторон полимерного слоя 12 дисплея металлом, удаления металлизации на участках 13d и 14 в соответствии с применением комплементарного образца и покрытия обеих сторон прозрачным металлическим слоем.
При комплементарной структуре может быть предусмотрено, что частичные образцы, наблюдаемые сверху (направление 18о наблюдения) и снизу (направление 18u наблюдения), при быстром качании полимерного индикаторного элемента создают оптическое представление общего образца, образованного из двух частичных образцов. Такой общий образец может, например, выполняться из изобразительного логотипа, дополненного надписью. Также может быть предусмотрено выполнение участков 13d и 14d в виде интерактивного образца, например, за счет пульсирующего свечения индикаторных участков 12d.
Верхний электродный слой 13 и/или нижний электродный слой 14, и/или микроучастки 13d и 14d без металлизации могут быть выполнены как дифракционные слои, например как голограмма или как дифракционная решетка. Таким способом могут быть реализованы различные оптические эффекты, которые, наряду с предпочтительным оптическим действием, могут содержать защищенный от подделки защитный признак.
Фиг.4 показывает полимерный индикаторный элемент 40, который покрыт прозрачным микрооптическим слоем 46. В показанном примере выполнения речь идет о макроструктуре, выполненной в виде набора микролинз, причем микролинзы имеют размеры в диапазоне 100 мкм и выполнены, соответственно, как собирающие линзы. Кроме того, нижний электродный слой 14 выполнен как непрозрачный металлический слой, а верхний электродный слой 13 выполнен как прозрачный проводящий слой.
В примере выполнения по фиг.4 прозрачный микрооптический слой 46 концентрирует окружающий свет 18l на полимерный слой 12 дисплея, который расположен между электродными слоями 13, 14. Например, за счет этого может особенно хорошо наблюдаться смена цветов полимерного слоя 12 дисплея. При этом может предусматриваться OLED-конфигурация, как описано выше со ссылкой на фиг.1, при которой активный слой выполнен очень тонким (например, 10 нм). Поэтому этот слой может быть размещен в фокальной точке или очень близко к фокальной точке микролинз микрооптического слоя 46.
На фиг.5 показан полимерный индикаторный элемент 50, который покрыт дифракционным OVD-слоем 56. Полимерный индикаторный элемент 50 в остальном выполнен как показанный на фиг.2 полимерный индикаторный элемент 20, то есть на нижнем электродном слое 14, который выполнен как полностью металлизированный OVD, размещен полимерный слой 12 дисплея, и на нем размещен верхний электродный слой 13 как металлический слой с прозрачными микроучастками 13d без металлизации. Микроучастки 13d без металлизации соответствуют индикаторным участкам 12d люминесцентного дисплея, которые встроены в полимерный слой 12 дисплея.
Дифракционный OVD-слой 56 формирует «водяной знак» на полимерном индикаторном элементе 50 и образует таким способом особый признак, который мог бы имитироваться только с высокими затратами. При этом речь может идти о конструктивном элементе, который при первом направлении наблюдения светится, в то время как окрестность конструктивного элемента светится при втором направлении наблюдения, которое относительно первого направления наблюдения повернуто на 180о. Показанные на фиг.5 стрелки 58 обозначают отклоненные посредством дифракционного OVD-слоя 56 оптические лучи индикаторных участков 12d люминесцентного дисплея.
На фиг.6 показан полимерный индикаторный элемент 60, который выполнен, в принципе, так, как представленный на фиг.5 полимерный индикаторный элемент 50. Дифракционный OVD-слой 66 нанесен как самый верхний слой полимерного индикаторного элемента 60. Дифракционный OVD-слой 66 выполнен с отражающими участками 66r и дифракционными участками 66d.
Отражающие участки 66r отражают падающий внешний свет 18l и при этом разлагают его на свет 18с спектральных цветов. Таким способом формируется цветовой эффект, который зависит как от состава, так и от угла падения внешнего света 18l. Такой физический цветовой эффект невозможно имитировать посредством способа цветного копирования.
Дифракционные участки 66d размещены в показанном на фиг.6 примере выполнения в пределах индикаторного участка 12d люминесцентного дисплея и формируют таким образом «водяной знак», который, как описано выше, может представлять собой дополнительный защитный признак, устойчивый по отношению к подделкам.
На фиг.7 показан схематичный вид в сечении первого примера выполнения защищенного документа 70, который снабжен соответствующими изобретению индикаторными элементами. Защищенный документ 70 может представлять собой банкноту, документ, товарный ярлык или тому подобное средство. Защищенный документ 70 состоит из подложки 71 из бумажного материала, который имеет толщину примерно 100 мкм. Подложка также может выполняться из пластика, как это обычно имеет место в карточках удостоверений.
Подложка 71 на своей верхней стороне снабжена оптически изменяемым элементом 72, под которым размещен полимерный индикаторный элемент 73. При этом речь может идти об индикаторном элементе, как описано выше со ссылками на фиг.1-6, то есть оптически изменяемый элемент 72 и полимерный индикаторный элемент 73 могут образовывать пленочный элемент. Оптически изменяемый элемент 72 может быть выполнен как дифракционный защитный элемент, например как голограмма или Kinegram®.
На нижней стороне подложки 71 размещен приемоответчик 74 РЧИД, образованный из антенны 74а и электронного контура 74s. Приемоответчик 74 РЧИД формирует, в числе прочего, напряжение питания для полимерного индикаторного элемента 73. Как можно видеть на детальном виде снизу, показанном на фиг.8, спирально расположенная антенна 74а выполнена в, по меньшей мере, частичной области как оптически изменяемый элемент 74о и образует таким способом дополнительный защитный признак, устойчивый по отношению к подделке. Также может быть предусмотрено размещение дополнительных слоев на антенне 74а, которые выполняют смену цветов, если приемоответчик 74 РЧИД активируется электромагнитным высокочастотным полем. Также может быть предусмотрено, что в неактивном состоянии видимым является цветовой признак, который в активированном состоянии представляется более светлым, или наоборот.
Фиг.9-11 показывают полимерный дисплей 90 с буквенно-цифровыми элементами 91, которые от антенной структуры 92 и интегральной схемы 93 снабжаются электрической энергией. Буквенно-цифровые элементы 91 в показанном примере выполнения образованы, соответственно, из 13 отдельных индикаторных элементов 91а, которые связаны с логической переключательной системой 94. Таким способом электрическая энергия, сформированная посредством антенной структуры 92 и интегральной схемы 93, распределяется по отдельным индикаторным элементам 91а таким образом, что управляемые отдельные индикаторные элементы 91а индикаторного элемента 91, соответственно, образуют один буквенно-цифровой знак. Знаки, образованные восемью буквенно-цифровыми элементами 91, могут, например, воспроизводить персонализированную информацию, такую как серийный номер или наименование.
Антенная структура 92 и интегральная схема 93 могут образовывать приемоответчик РЧИД, причем интегральная схема 93 может сформировать логическую информацию для управления логической переключающей системой 94.
Антенная структура 92 может быть выполнена как дифракционный оптически изменяемый элемент, то есть в поверхности антенной структуры 92 может быть отформован дифракционный образец. Таким способом может обеспечиваться не только трудно имитируемый защитный признак, но и может достигаться улучшение функции антенной структуры 92. За счет формирования поверхностной структуры действующая поверхность антенной структуры значительно увеличивается, за счет чего электрическая добротность антенной структуры улучшается.
Может быть предусмотрено, что интегральная схема 93 покрыта пленочным слоем с дифракционной структурой, которая образует оптически изменяемый элемент. При этом встроенная в антенную структуру 92 схема 93 может быть выполнена с такой поверхностной структурой, что она оптически не различается. Но также может предусматриваться, что она может оптически выделяться относительно антенной структуры 92 и формировать совместно с ней оптически привлекательный эффект, например, такой как логотип, перед голограммой или Kinegram®.
Как можно видеть на фиг.10 и далее на фиг.11, буквенно-цифровые индикаторные элементы 91 выполнены из отдельных индикаторных элементов 91а, у которых верхние электроды соединены, соответственно, электрическим проводником 91l с логической переключательной системой 94. При этом индикаторный элемент 91 может быть выполнен как схематично представленный в сечении на фиг.2 индикаторный элемент, то есть отдельные индикаторные элементы 91а выполнены с микроучастками 91d без металлизации или со структурированными в поперечном направлении прозрачными электродами, которые открывают для наблюдения расположенный ниже полимерный слой дисплея. Отдельные индикаторные элементы 91а окружены металлическим электродным слоем 91m. В примере выполнения, показанном на фиг.9, электродные слои 91m индикаторных элементов 91 разграничены относительно друг друга. Но также может быть предусмотрено, что они совместно образуют замкнутую область. Электродные слои 91m могут быть выполнены с дифракционной поверхностной структурой, которая образует оптически изменяемый элемент, например дифракционную решетку для реализации цветовых эффектов, которые зависят от угла наблюдения и спектрального состава окружающего света.
На фиг.12-15 показан другой пример выполнения защищенного документа с соответствующими изобретению индикаторными элементами.
Подлинность защищенного документа 120 может проверяться в данном примере посредством специального высокочастотного передатчика 121, радиотелефона 122 или радиоключа 123. Для этого на защищенном документе 120 размещен не показанный на чертеже приемоответчик РЧИД, который может быть выполнен как пленочный документ. Такой пленочный элемент может, например, быть скрыт под отпечатком 124 номинала стоимости (банкноты). В представленном примере выполнения неактивируемый отпечаток 124n номинала стоимости размещен рядом с активируемым отпечатком 124а номинала стоимости.
Активируемый отпечаток 124а номинала стоимости, как можно видеть, в частности на фиг.14 и 15, выполнен как полимерный индикаторный элемент. Цифры 142 выполнены из расположенных в форме решетки микроучастков 144d без металлизации или с металлизацией (см. фиг.15), которые открывают вид на соответственно расположенные под ними индикаторные участки, которые, как описано выше со ссылкой на фиг.2, могут быть выполнены со светоизлучением и/или со сменой цвета. При этом речь может идти также о взаимосвязанном плоском индикаторном участке. Участки 144d размещены в металлическом электродном слое 144, который может быть выполнен как зеркально отражающий. Также может быть предусмотрено, что электродный слой 144 выполнен с микроструктурированной дифракционной поверхностной структурой, например с дифракционной решеткой. Таким способом электродный слой 144 при изменяющейся подсветке или при изменяющемся направлении наблюдения может реализовывать переменные цветовые эффекты.
Если теперь приемоответчик с РЧИД защищенного документа 120 помещается в высокочастотное поле, то активируемый отпечаток 124а номинала стоимости может светиться. Отпечаток 124а номинала стоимости, который активируется посредством излучения радиотелефона 122 или радиоключа 123, особенно подходит для использования применительно к банкнотам или ценным документам, так как такая проверка подлинности может легко выполняться любым лицом.
Вышеописанный отпечаток номинала стоимости может выполняться как пленочный элемент, в который интегрированы все описанные элементы. Подобный пленочный элемент невозможно имитировать с использованием обычных способов копирования. Его также невозможно составить из отдельных элементов, которые могли бы быть коммерчески доступными.
Соответствующие изобретению защитные элементы могут быть выполнены как пленочные элементы, которые формируются на несущей пленке толщиной от 10 мкм до 100 мкм. Несущая пленка может предпочтительным образом быть выполнена вытянутой по одной оси или по двум осям, чтобы искажение несущей пленки в последующем процессе изготовления поддерживалось по возможности минимальным.
Слои, которые выполнены как оптически изменяемые элементы, могут наноситься как реплицируемые слои лака толщиной от 0,5 мкм до 5 мкм, предпочтительно от 1 мкм до 2 мкм, с помощью способа печати, в которых под воздействием тепла и давления реплицируется дифракционная структура. Для этого, например, валком глубокой печати по всей поверхности наносится термопластичный реплицируемый лак, который высушивается, после чего с помощью матрицы тиснения отштамповывается дифракционная структура.
Кроме того, также возможно, что в качестве реплицируемого лака наносится сшиваемый под воздействием излучения лак, и затем дифракционная структура отформовывается посредством УФ репликации в слой реплицируемого лака.
Электродные слои или другие проводящие слои, такие как проводящие дорожки, могут изготавливаться из очень тонкого металлического слоя, например из золота или серебра. Такие слои могут уже структурироваться, например, посредством способа печати или напыления. Но также может быть предусмотрено, что электродный слой наносится по всей площади и затем посредством позитивного/негативного травления или лазерной абляции может удаляться на участках. Таким способом могут, например, выполняться микроучастки без металлизации, которые открывают для наблюдения расположенные ниже полимерные слои дисплея. Вместо металлических слоев могут предусматриваться также слои из прозрачного электропроводного материала, например из оксида индия-олова или электропроводного полимера, предпочтительно полианилина или полипиррола.
Полимерные индикаторные элементы могут наноситься, например, из электролюминесцентного материала, такого как PPV или POLY(9,9'-диоктилфлюорен) толщиной примерно 150 нм между двумя электродными слоями.
За счет того что в одном пленочном элементе все элементы соответствующего изобретению индикаторного и/или защитного элемента могут быть объединены и могут наноситься в общем процессе изготовления, достигается высокая точность приводки, и электроды, проводящие дорожки и т.д. могут выполняться как оптически изменяемые элементы. Также предусмотрено выполнение оптически изменяемых элементов в виде внутренних слоев, например в виде электродного слоя с дифракционной электронной структурой, который расположен под оптическим функциональным слоем. Оптический функциональный слой может представлять собой макроструктуру, собирающую свет и/или рассеивающую свет, например выполняться как набор микролинз и/или набор микропризм.
1. Защитный элемент с, по меньшей мере, одним оптически изменяемым элементом, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один слой оптически изменяемого элемента выполнен как электрически активный слой (13, 14) электронного компонента и/или электронной переключательной схемы, причем электрически активный слой выполнен как электрод оптического индикаторного элемента (10, 20, 30, 40, 50, 60).
2. Защитный элемент по п.1, отличающийся тем, что электрически активный слой образует участок оптически изменяемого элемента.
3. Защитный элемент по п.1, отличающийся тем, что электрически активный слой покрыт, по меньшей мере, одним покрывающим слоем (15, 46, 56, 66).
4. Защитный элемент по п.3, отличающийся тем, что покрывающий слой является прозрачным слоем, который имеет дифракционный поверхностный рельеф дополнительного оптически изменяемого элемента.
5. Защитный элемент по п.3, отличающийся тем, что покрывающий слой имеет набор микролинз и/или набор микропризм.
6. Защитный элемент по п.3, отличающийся тем, что покрывающий слой является прозрачным слоем, в котором отформована макроструктура.
7. Защитный элемент по п.3, отличающийся тем, что покрывающий слой (15, 46, 56, 66) размещен над оптическим индикаторным элементом (10, 20, 30, 40, 50, 60).
8. Защитный элемент по п.3, отличающийся тем, что покрывающий слой размещен под оптическим индикаторным элементом (10, 20, 30, 40, 50, 60).
9. Защитный элемент по п.6 или 7, отличающийся тем, что покрывающий слой выполнен таким образом, что изображение, формируемое оптическим индикаторным элементом (10, 20, 30, 40, 50, 60), представляется наблюдателю как стереоскопическое изображение.
