JP2020508899A - セキュリティシート基材の形成方法 - Google Patents
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Abstract
セキュリティシート用のポリマー基材を形成する方法が提供される。この方法は、外向き表面をそれぞれが提供する第1及び第2の重なり合うポリマー層と、目視者に第1の光学的効果を提供するように構成された第1及び第2のポリマー層の間に位置決めされたカラーシフト要素とを提供するステップであって、第1のポリマー層は、第1のポリマー層を通してカラーシフト要素が視認できるように可視光に対して実質的に透明である領域を備える、ステップと、ポリマー基材を作成するために第1及び第2のポリマー層を互いに接合するステップであって、接合ステップ中に、表面レリーフが第1層の外向き表面に形成され、表面レリーフは、第1の光学的効果を変更して第1の光学的効果とは異なる第2の光学的効果を提供するために、カラーシフト要素からの光と相互作用するように構成される、ステップと、を含む。
Description
本発明は、特に基材がセキュリティ手段を備える場合に、セキュリティシート用の基材を形成する方法に関する。本発明は、パスポート、運転免許証及び身分証明書などの有用な文書であるセキュリティシートに特に適用される。
偽造を防止し、真正性を確認することを可能にするために、パスポートセキュリティページ、運転免許証及び身分証明書などのセキュリティシートが、典型的には、1つ又は複数のセキュリティ手段を備える。このようなセキュリティ手段は、コピー機、スキャナ又は市販のプリンタなどの一般に利用可能な手段によって複製するのが困難であるか不可能である。
周知のタイプのセキュリティ手段の1つには、偽造するのが困難な光学的可変効果を生じさせるためのカラーシフト要素を使用するものが挙げられる。そのようなカラーシフト要素は、視野角に応じて変化する着色外観を生じさせる。既知のカラーシフト構造の例には、フォトニック結晶、液晶、干渉顔料、真珠光沢顔料、構造化干渉材料又はブラッグスタック(Bragg stacks)を含む薄膜干渉構造が挙げられる。
カラーシフト要素によって生じる光学的効果は、カラーシフト要素全体にわたって表面レリーフを備えるフィルムを導入することによって変更することができることも知られる。ここで、表面レリーフは、目視者に異なる光学的効果を提供するように、カラーシフト要素に入射し、同要素から反射する光の角度を変更する。例えば、そのような追加の「光制御」層が、手段に対して通常の視野角に近づくほどカラーシフト効果を視認可能にし、単独のカラーシフト要素と比較して手段を傾けるほど多くの色を見ることができるようにしてもよい。特許文献1には、カラーシフト要素とそのような「光制御」層との組み合わせが記載される。
カラーシフト要素とそのような「光制御」層との組み合わせによって提供される光学的効果によって、認証が容易であるにもかかわらず偽造が困難であり、記憶に残る効果を目視者に示すセキュリティ手段を作成することが可能になる。そのようなセキュリティ手段は、セキュリティシートのセキュリティを向上させるために、典型的には、セキュリティ手段をセキュリティシートの外層に接着することによって、あるいはセキュリティ手段をセキュリティスレッドとしてセキュリティシート内に部分的に埋設することによって、セキュリティシートに組み込まれてもよい。
しかし、セキュリティシートに組み込むためにそのようなセキュリティ手段を複数製造する工程は時間がかかり、非効率的である。さらに、セキュリティ手段をセキュリティシートに接着することによって、セキュリティ手段は損傷又は改竄に対して脆弱である。
本発明の第1の態様によれば、セキュリティシート用のポリマー基材を形成する方法が提供される。この方法は、外向き表面をそれぞれが提供する、重なり合う第1及び第2のポリマー層と、第1及び第2のポリマー層の間に位置決めされ、目視者に第1の光学的効果を提供するように構成されたカラーシフト要素とを設けるステップであって、第1のポリマー層は、カラーシフト要素を第1のポリマー層を通して視認できるように、可視光に対して実質的に透明な領域を備える、ステップと、ポリマー基材を作成するために第1及び第2のポリマー層を互いに接合するステップであって、接合するステップ中に、表面レリーフが第1の層の外向き表面に形成され、表面レリーフは、第1の光学的効果を変更して第1の光学的効果とは異なる第2の光学的効果を提供するために、カラーシフト要素からの光と相互作用するように構成される、ステップと、を含む方法。
本発明の第1の態様の方法は、セキュリティ手段がカラーシフト要素と表面レリーフとによって形成された状態で、セキュリティシート内に既に一体的に形成されたセキュリティ手段を有するセキュリティシート用のポリマー基材を形成することによって上記の問題を克服する。さらに、セキュリティ手段は、実質的にセキュリティシート用の基材の形成と共に(即ち、実質的に同時に)形成される。このため、この方法は、上記の問題をいくつかの方法で克服する。例えば、この方法は、すでに形成された基材と組み合わされることになる別個のセキュリティ手段を製造する必要性を著しく減少させる。さらに、セキュリティ手段は基材自体の中に組み込まれる。これはセキュリティ手段が損傷もテンパリング処理もされにくいことを意味する。
本発明の第1の態様によって形成された複数のそのようなポリマー基材を、各基材をその後加工して完成したセキュリティシートを生成するセキュリティシート製造業者に提供してもよいと考えられる。そのような加工は、例えば、個人情報の追加を含んでもよい。有利には、最終的なセキュリティシートを形成するためのポリマー基材の加工は、カラーシフト要素及び表面レリーフを備えるセキュリティ手段を基材が既に備えるため、さらに効率的になるであろう。
「カラーシフト要素」という表現は、ここでは、入射光を選択的に反射するか透過させて光学的可変効果、特に角度依存性の有色反射又は透過を生じさせることができる任意の材料を指すのに使用される。そのようなカラーシフト要素の例には、フォトニック結晶、液晶、干渉顔料、真珠光沢顔料、構造化干渉材料、あるいはブラッグスタックを備える薄膜干渉構造が挙げられる。カラーシフト要素に特に適した材料には液晶フィルムが挙げられる。
「表面レリーフ」という表現は、第1のポリマー層の外向き表面の非平面部分を指すのに使用される。表面レリーフは、典型的には、複数の***部及び陥凹部を形成するように、第1のポリマー層の表面に対して傾斜した複数のファセットを有する。カラーシフト要素からの光を、第1のポリマー層の平面と空気との間の界面で屈折されるであろう方法とは異なる方法で、表面レリーフの傾斜ファセットと空気との間の界面で屈折される。このようにして、表面レリーフはカラーシフト要素からの光と相互作用し、第1の光学的効果を変更する。表面レリーフは、第1のポリマー層の外向き表面に形成され、ひいてはセキュリティシート用のポリマー基材の外向き表面に形成される。表面レリーフは、典型的には、1〜100μm、さらに好ましくは5〜70μmの範囲内のピッチ(例えば隣接する***部間の距離)と、1〜100μm、さらに好ましくは5〜40μmの範囲内の構造の深さ(例えば、***部の高さ)を有する。
第1のポリマー層は、カラーシフト要素が第1のポリマー層を通して視認できるように可視光に対して実質的に透明な領域を備える(この領域は実質的に半透明であってもよい)。これは、カラーシフト要素からの光と表面レリーフとの相互作用による第2の光学的効果が目視者に示される(即ち、目視者が見ることができる)ことを確実にする。表面レリーフは、カラーシフト要素を実質的に全体的に覆うように形成することができる。しかし、いくつかの例では、表面レリーフは、さまざまな光学的効果が目視者に提供され、典型的には異なる色の領域として示されるようにカラーシフト要素の一部を覆うように形成されてもよい。例えば、平面である(即ち、表面レリーフが形成されていない)透明領域の部分は第1の光学的効果(典型的には赤から緑への色ずれ)を示し、表面レリーフは第2の光学的効果(典型的には赤から緑、緑から青への色ずれ)を示すことになる。
ここで、「重なり合う」という表現は、部分的に重なり合うものと全体的に重なり合うものとを含む。典型的には、ポリマー層は、実質的に同一の断面積を有し、ポリマー層に直交する方向に互いに整列するように全体的に重なり合う方法によって設けられる。
カラーシフト要素及び表面レリーフは、それ自体でセキュリティ手段を形成してもよく、その結果、各ポリマー基材は、認証するのが容易であるにもかかわらず偽造するのが困難であり、記憶に残る効果を目視者に示す同一のセキュリティ手段を備える。しかし、本発明の別の利点には、固有の「個人化された」完成セキュリティシートを製造するために基材の表面レリーフを選択的に変更してもよいことが挙げられる。上記のように、表面レリーフは、カラーシフト要素によって提供される第1の光学的効果を変更して第2の光学的効果を提供するために、カラーシフト要素からの光と相互作用するように構成される。典型的には、少なくとも1つの視野角にて、第1の光学的効果は第1の色を示し、第2の光学的効果は第1の色とは異なる第2の色を示す。表面レリーフは、表面レリーフの一部が「非機能的」にあるように選択的に変更されてもよく、変更された部分によって示される光学的効果は第1の光学的効果と同一である。これは、例えば、表面レリーフのその部分に平坦面を形成するように樹脂を添加すること(平坦面はカラーシフト要素の平面と実質的に平行である)又は表面レリーフの一部を除去することによって実施されてもよい。これは、有利には、表面レリーフの変更部分と未変更部分とによって示される異なる色によって、基材の傾斜時に目視者に現れる証印を形成するために、表面レリーフの選択的変更を可能にする。
ここで「傾斜させる」とは、基材の平面内の軸回りに基材を傾斜させることによる基材の視野角の変化を意味するのに使用される。典型的には、視野角の変化は、通常視野角から非通常視野角への変化である。
このため、本発明の第1の態様によって形成された複数のポリマー基材をセキュリティシート製造業者に提供する場合、セキュリティシートに固有の証印(例えば、パスポートの所有者に関する生体認証データ)を形成するように各基材を個別に変更してもよい。本発明によって形成されたポリマー基材を用いて固有の個人化セキュリティシートを効率的に作成するこの能力は特に有益である。
表面レリーフの(少なくとも1つの)変更された「非機能的」部分が人間の裸眼には知覚できない(即ち、解像できない)規模(典型的には150μm未満、好ましくは100μm未満、さらにいっそう好ましくは70μm未満)で表面レリーフが選択的に変更される場合、変更された表面レリーフによって目視者に示される結果としての光学的効果は、第1及び第2の光学的効果の組み合わせになる。これは、典型的には、表面レリーフの隣接する変更部分と未変更部分とによって示される第1及び第2の光学的効果によって生じる色の「混合」として経験される。表面レリーフの(少なくとも1つの)変更部分と非変更部分との比率に応じて、第1及び第2の光学的効果の組み合わせにより、セキュリティシートを傾斜させると異なる色が見られることがある。このため、そのようにしてセキュリティシート基材の表面レリーフを変更すると、個人化された固有のセキュリティシートを製造するための代替的又は相補的な手段が有利に提供される。
典型的には、この方法はさらに、第1のポリマー層と第2のポリマー層の間に配置され、両層と重なり合う少なくとも1つの内部ポリマー層を提供するステップを含む。ここで、カラーシフト要素と第1のポリマー層との間に位置決めされた任意の内層のそれぞれは、カラーシフト要素が表面レリーフを通して見えるように、可視光に対して実質的に透明な領域を少なくとも備える。そのような場合、第1及び第2のポリマー層と少なくとも1つの内層とは、共に接合される前に「積み重ね」として設けられる。「重なり合う」という用語は、上記で概説したのと同一の意味を有し、典型的にはそのような積み重ねのポリマー層は、ポリマーシートに直交する方向に実質的に整列するように全体的に重なり合う様式で提供される。
少なくとも1つの内部ポリマー層が設けられる場合、カラーシフト要素は典型的には内層の上に設けられる。ここで「上に」という用語は、内層がカラーシフト要素を支持することを意味することを意図するものである。典型的には、カラーシフト要素は内層の表面と接触しているが、これは必須ではない。
少なくとも1つの内部ポリマー層が設けられる場合、表面レリーフは、第1のポリマー層の外向き表面のみに形成されてもよく、あるいは少なくとも1つの内層を通ってさらに延びてもよい。しかし、表面レリーフは、カラーシフト要素が第2のポリマー層と表面レリーフとの間に位置するように、カラーシフト要素の「上方」に形成される。
接合ステップは、ラミネーション工程を含んでもよく、典型的には、重なり合うポリマー層に熱及び圧力の少なくとも一方を付与するステップを含んでもよい。熱の付与は、重なり合うポリマー層のそれぞれが少なくとも軟化するか半溶融状態(即ち、比較的高粘度の液体)になり、その結果、ポリマーが層間の界面を横切って流れて混合し、それによってポリマー層を結合することを意味する。しかし、ポリマー層を接合する他の手段には、例えば、接着剤の使用も考えられる。
接合ステップは、対向する圧力板と、表面レリーフに対応するエンボス加工構造とを用いて重なり合うポリマー層に圧力を付与するステップを含んでもよい。ここで、接合ステップ中に、エンボス加工構造は第1のポリマー層の外向き表面と連通する。エンボス加工構造は、典型的には、複数の***部及び陥凹部を備える。ここで、エンボス加工構造の***部は基材に形成された表面レリーフの陥凹部に対応し、エンボス加工構造の陥凹部は基材に形成された表面レリーフの***部に対応する。このようにして、エンボス加工構造は所望の表面レリーフの「ネガ」である。このため、このような圧力板及びエンボス加工構造を使用することによって、ポリマー層の接合及び第1の外層の外向き表面での表面レリーフの形成は、実質的に同時に実施される。
エンボス加工構造は、圧力板とは別に、例えば、最上部の圧力板と第1のポリマー層の外向き表面との間に設けられた支持面上に設けられてもよく、その結果、接合ステップ中に圧力板を作動させることによって、エンボス加工構造が第1のポリマー層と接触するようにする。
好ましくは、対向する圧力板は、重なり合うポリマー層に熱を供給するように構成される。例えば、対向する圧力板は加熱要素を備えてもよい。
表面レリーフは、エンボス加工工程によって形成されることが好ましく、それぞれが目視者に異なる光学的効果を提供することができるいくつかの異なる形態をとってもよい。例えば、表面レリーフはマイクロプリズム構造を備えてもよく、マイクロプリズム構造は複数のマイクロプリズムを備える。そのようなマイクロプリズム構造は線形マイクロプリズムの配列を備えてもよく、典型的には配列内のマイクロプリズムの長軸は互いに平行である。そのようなマイクロプリズム構造は、典型的には、1〜100μm、さらに好ましくは5〜70μmの範囲のピッチ(例えば、個々のマイクロプリズムの幅)と、1〜100μm、さらに好ましくは5〜40μmの範囲の構造の深さ(例えば、個々のマイクロプリズムの高さ)を有する。
そのようなマイクロプリズム構造は、線形マイクロプリズムの2つ以上の配列を備えてもよく、一方の配列の長軸は他方の配列の軸から角度的にずれている。マイクロプリズムの配列とカラーシフト要素からの光との相互作用によって提供される第2の光学的効果は、マイクロプリズムがマイクロプリズムの長軸に直交する方向から見たときに最も容易に観察される。このため、互いにずれたマイクロプリズムの2つ以上の配列を備えるマイクロプリズム構造が、基材がその平面内で回転されるとき(即ち、異なる方位角で見られるとき)容易に観察される第2の光学的効果を可能にする。
マイクロプリズム構造のマイクロプリズムは、対称構造又は非対称構造を有してもよい。マイクロプリズム構造のマイクロプリズムは、反復ファセット構造を有してもよい。
そのようなマイクロプリズム構造は一次元マイクロプリズム構造であってもよい。これは、マイクロプリズム構造が複数の一次元マイクロプリズムから構成されることを意味する。「一次元」という用語は、構造内の個々のマイクロプリズムによって生じる第2の光学的効果が、1つの視線方向(即ち、マイクロプリズムの長軸に直交する方向)にて著しく強化される(即ち、ユーザにとって認識しやすくなる)ことを意味するために使用される。
これとは別に、あるいはこれに加えて、表面レリーフは、二次元マイクロプリズム構造を備えるマイクロプリズム配列を備えてもよい。これは、表面レリーフが複数の二次元マイクロプリズムから構成されることを意味する。ここで、「二次元」という用語は、個々のマイクロプリズムによって生じる第2の光学的効果が、2つ以上の視線方向で見る目視者にとって容易に認識できることを意味するために使用される。そのような二次元マイクロプリズム構造は、例えば、ピラミッド構造又はコーナーキューブ構造を含んでもよい。
マイクロプリズム構造とは別に、あるいはマイクロプリズム構造に加えて、表面レリーフは、湾曲した表面構造を有するレンズ状配列を備えてもよい。
好ましくは、ポリマー層の少なくとも1つが、プラスチック材料、好ましくはポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート(PET)又はポリエチレンテレフタレート共重合体(PETG)を含む。プラスチック材料の使用により、完成したセキュリティシートが損傷及び磨耗に対して耐性を示すように、セキュリティシートのための剛性又は少なくとも半剛性の基材が有利に提供される。
カラーシフト要素は、反射又は透過のいずれかによって見ることができる。反射によって見る場合には、第1のポリマー層と第2のポリマー層との間にて第1のポリマー層に対してカラーシフト要素の遠位側に位置決めされる吸収要素を設けることが好ましい。吸収要素は、少なくとも部分的に光を吸収するように構成される。これは、カラーシフト要素が部分的に透明(例えば、コレステリック液晶材料の層)の場合に特に有利である。そのようなカラーシフト要素は、その構造に応じて特定の波長の光のみを反射し、カラーシフト要素に入射した残りの光は、カラーシフト要素を透過して吸収要素に衝突する。吸収要素は、カラーシフト要素によって反射されない光の波長を吸収するのに十分なほど不透明であり、その結果、カラーシフト要素から反射された光が目視者に示される光学的効果を支配する。
好ましくは、吸収要素は黒色又は暗色のエリアを有する。しかし、これは、カラーシフト要素から反射された光が支配的であるように吸収要素がカラーシフト要素を透過した光を少なくとも部分的に吸収する限り、必須ではない。吸収要素は、典型的には、実質的に不透明なポリマー又は実質的に不透明なインクを含んでもよい。
吸収要素は、表面レリーフに対してカラーシフト要素の遠位側に位置決めされ、特に少なくとも1つの内層が設けられるときに吸収要素を配置することができるいくつかの方法がある。例えば、カラーシフト要素と吸収要素とは同一の内層に位置決めされてもよい。そのような場合、両要素は、内層の同一の表面上に配置されるか、内層の対向する表面上に(好ましくは接触して)配置されてもよい。カラーシフト要素と吸収要素とが内層の同一表面上に位置決めされる場合、カラーシフト要素は、吸収要素と表面レリーフとの間に位置決めされるように吸収要素の上に位置決めされる。しかし、カラーシフト要素と吸収要素の両方は同一の内層によって支持される。
別の例として、カラーシフト要素及び吸収要素は別々の内層上に(好ましくは接触して)位置決めされてもよい。
カラーシフト要素及び吸収要素は、位置合わせして設けてもよい。「位置合わせして」という用語は、カラーシフト要素と吸収要素とがポリマー層に直交する方向に実質的に互いに整列し(即ち、重なり合って)、セキュリティシートの複数の基材上で同一の相対位置にあることを意味するために使用される。
有利には、吸収要素は証印を形成してもよい。上記のように、吸収要素は、カラーシフト要素を透過した光の波長を吸収して、カラーシフト要素から反射された光が支配的になるようにする。このため、吸収要素が証印を形成する場合、カラーシフト要素の一部のみが吸収要素と表面レリーフとの間に位置決めされることになる。カラーシフト要素のその部分は吸収要素の証印に対応する。このため、反射によって見る場合、カラーシフト要素の証印に対応する部分は、最も容易に観察可能となり、記憶に残る効果を目視者に提供することになる。実質的に不透明なカラーシフト要素(例えば、光学的可変顔料)が使用される場合、カラーシフト要素自体が証印を形成してもよい。
少なくとも1つの内部ポリマー層が設けられる場合、方法は、カラーシフト要素と第1のポリマー層との間に位置決めされた実質的に不透明な内層を設けるステップを含んでもよい。実質的に不透明な内層は、カラーシフト要素が見える可視光に対して実質的に透明な窓領域を備える。窓領域及びカラーシフト要素は、典型的には位置合わせされている。「位置合わせされ」という用語は、カラーシフト要素と窓領域とがポリマー層に直交する方向に互いに実質的に整列し、セキュリティシートのための複数の基材上で同一の相対位置にあるという点で上記と同一の意味を有する。窓領域は、カラーシフト要素が窓領域によって形成される形状として見られるように、形状を形成してもよい。そのような形状の窓は、基材のセキュリティを有利に向上させる。
いくつかの例では、第2のポリマー層は、カラーシフト要素が第2のポリマー層を通して視認可能であるように、可視光に対して実質的に透明な領域を備える。接合ステップ中に、第2の表面レリーフが第2の層の外向き表面に形成される。第2の表面レリーフは、第1の光学的効果を変更するためにカラーシフト要素からの光と相互作用するように構成される。そのような第2の表面レリーフの形成は、カラーシフト要素(例えば、光学的可変顔料)が可視光に対して実質的に不透明である場合に特に有益である。そのようなシナリオでは、目視者は、カラーシフト要素から反射された光が、第1の外向き表面の表面レリーフと、第2の表面レリーフとによって変更されるために、ポリマー基材の両側からの光学的効果を観察することになる。対向する外向き表面に2つの表面レリーフを備えるそのようなポリマー基材は、ユーザの記憶に残る効果と向上したセキュリティを有利に提供する。
カラーシフト要素が部分的に透明である(即ち、同要素に入射する可視光の少なくとも一部を透過する)場合、第2のポリマー層の外向き表面に第2の表面レリーフを設けるとき、ポリマー基材の光学的効果が反射で示されることが望まれるのであれば、第1のポリマー層に対して第1のカラーシフト要素の遠位側に位置決めされる第2のカラーシフト要素を設けることが好ましい。これにより、カラーシフト要素を透過した光が、第1及び第2の表面レリーフを通して目視者に示される光学的効果に及ぼす影響が低減される。カラーシフト要素を透過する光を実質的に吸収するために、第1のカラーシフト要素と第2のカラーシフト要素との間に吸収要素を設けることがさらに好ましい。そのような吸収要素は、証印を有利に形成してもよい。
表面レリーフは、典型的には、全体的に重なり合うように互いに重なり合ってもよい。言い換えれば、表面レリーフは、全体的に重なり合うとき、第1及び第2のポリマー層に直交する方向に整列する。これとは別に、表面レリーフは互いにずれていてもよい(即ち、表面レリーフ間に重なりがない)。
第2の表面レリーフは、接合ステップ中に有利に形成される。言い換えれば、第2の表面レリーフは、ポリマー基材それ自体の形成と実質的に同時に形成される。第2の表面レリーフは、好ましくはエンボス加工工程によって形成され、第1の外向き表面に形成された表面レリーフに関して上記で説明したように、目視者に異なる光学的効果をそれぞれが与え得る多数の異なる形態をとってもよい。例えば、第2の表面レリーフは、マイクロプリズム構造、典型的には複数のマイクロプリズムを備えてもよい。マイクロプリズム構造は、線形マイクロプリズムの配列を備えてもよい。マイクロプリズム構造は、一方の配列の長軸が他方の配列の軸から角度的にずれている2つ以上の配列の線形マイクロプリズムを備えてもよい。マイクロプリズムは、非対称及び/又は反復ファセット構造を有してもよい。マイクロプリズム構造は、一次元マイクロプリズム構造又はピラミッド構造などの二次元マイクロプリズム構造であってもよい。第2の表面レリーフは、湾曲表面構造を有するレンズ状配列を備えてもよい。第2の表面レリーフは、典型的には、1〜100μm、さらに好ましくは5〜70μmの範囲のピッチ(例えば、隣接する***部間の距離)と、1〜100μm、さらに好ましくは5〜40μmの範囲の構造の深さ(例えば、***部の高さ)とを有する。
第2のポリマー層は、可視光に対して実質的に透明な視野領域を備えてもよい。そのような視野領域は半透明であってもよい。典型的には、そのような視野領域は、(1つ又は複数のカラーシフト要素が設けられる場合に)ポリマー基材のカラーシフト要素からの光と相互作用しないように、平面形状を有する。そのような視野領域は、第1の外向き表面とは対照的に、ポリマー基材の第2の外向き表面を観察するときに目視者に異なる光学的効果を有利に提供する。第1のポリマー層の外向き表面に形成された表面レリーフと視野領域とは、互いに重なり合っていてもよく、あるいは2つの表面レリーフが設けられる場合のように互いにずれていてもよい。
本発明の第2の態様によれば、本発明の第1の態様のいずれかの方法に従ってポリマー基材を形成するステップと、セキュリティシートを形成するためにポリマー基材を加工するステップとを含むセキュリティシート形成方法が提供される。上記で概説したように、本発明の第1の態様によって形成されたポリマー基材を、セキュリティシート製造業者に提供し、次いで製造業者は基材を加工して完成したセキュリティシートを生成する。そのような加工は、当技術分野で知られるように、例えば、レーザーマーキングによって個人情報を追加するステップを含んでもよい。有利には、ポリマー基材を加工して完成セキュリティシートを形成するステップは、カラーシフト要素及び光制御層を備えるセキュリティ手段を基材が既に備えているため、さらに効率的になるであろう。
この加工は、表面レリーフの変更部分が第2の光学的効果とは異なる光学的効果を提供するように、第1のポリマー層の外向き表面に形成された表面レリーフの一部を選択的に変更するステップを含んでもよい。典型的には、表面レリーフの変更部分は、第1の光学的効果を示す(即ち、表面レリーフの変更部分は「非機能的」である)。上記のように、表面レリーフのそのような選択的変更は、セキュリティシートの傾斜時に目視者に示されることになる証印を表面レリーフに形成することを有利に可能にする。これとは別に、あるいはこれに加えて、そのような変更は色「混合」を提供してもよい。結果として、セキュリティを強化する個人化された固有のセキュリティシートが作成されてもよい。選択的変更は、樹脂を表面レリーフに導入することによって、及び/又は表面レリーフの少なくとも一部を除去することによって実施されてもよい。樹脂は、デジタル印刷を用いて導入されてもよく、除去は、いわゆる「熱エンボス加工」工程では、レーザ切断によって、あるいは線形もしくは回転エンボス加工用ダイなどの適用対象部材との熱伝導によって実施されてもよい。両方の場合では、複雑で偽造するのが困難な証印を形成するために、変更を高い空間精度で実施してもよい。そのような証印は、セキュリティシートの所有者に関する生体認証データ(例えば、肖像写真)を規定してもよい。
第2の表面レリーフが第2の層の外向き表面に形成される場合、加工ステップは、第2の表面レリーフの一部を選択的に変更するステップを含んでもよい。第2の表面レリーフは、第1の表面レリーフと実質的に同一の方法又は実質的に異なる方法で変更されてもよい。
本発明の第3の態様によれば、セキュリティシート用のポリマー基材が提供される。ポリマー基材は、互いに接合され、重なり合い、実質的に自立した複数のポリマー層を備える。複数のポリマー層は、ポリマー基材の外向き表面を形成する外向き表面をそれぞれが提供する第1及び第2の外層と、第1及び第2の外層の間に位置決めされた少なくとも1つの内層と、を備える。少なくとも1つの内層は、目視者に第1の光学的効果を提供するように構成されたカラーシフト要素を備える。第1の外層と、カラーシフト要素と第1の外層との間に位置決めされた任意の内層のそれぞれとは、第1の外層の外向き表面に設けられた表面レリーフを通してカラーシフト要素が視認できるように、可視光に対して実質的に透明な領域を少なくとも備える。表面レリーフは、第1の光学的効果を変更して第1の光学的効果とは異なる第2の光学的効果を提供するために、カラーシフト要素からの光と相互作用するように構成される。
有利には、本発明の第3の態様によって形成された複数のそのようなポリマー基材を、その後各基材を加工して完成セキュリティシートを作成するセキュリティシート製造業者に提供してもよいと考えられる。そのような加工は、例えば、個人情報の追加を含んでもよい。有利には、完成セキュリティシートを形成するためのポリマー基材の加工は、カラーシフト要素及び表面レリーフを備えるセキュリティ手段を基材が既に備えているため、さらに効率的になるであろう。
「カラーシフト要素」という表現は、ここでは、入射光を選択的に反射又は透過させて光学的可変効果、特に角度依存性の有色反射又は透過を生じさせることができる任意の材料を指すのに使用される。そのようなカラーシフト要素の例には、フォトニック結晶、液晶、干渉顔料、真珠光沢顔料、構造化干渉材料、あるいはブラッグスタックを備える薄膜干渉構造が挙げられる。カラーシフト要素に特に適した材料には液晶フィルムが挙げられる。
「表面レリーフ」という表現は、第1の外層の外向き表面の非平面部分を指すのに使用される。表面レリーフは、典型的には、複数の***部及び陥凹部を形成するように、第1の外層の表面に対して傾斜した複数のファセットを有する。カラーシフト要素からの光が、表面レリーフの傾斜ファセットと空気との間の界面で、第1の外層の平坦面と空気との間の界面での屈折とは異なる方法で屈折する。このようにして、表面レリーフはカラーシフト要素からの光と相互作用して第1の光学的効果を変更する。表面レリーフは、第1の外層の外向き表面に設けられ、ひいてはセキュリティシート用のポリマー基材の外向き表面に形成される。表面レリーフは、典型的には、1〜100μm、さらに好ましくは5〜70μmの範囲のピッチ(例えば、隣接する***部間の距離)と、1〜100μm、さらに好ましくは5〜40μmの範囲の構造の深さ(例えば、***部の高さ)とを有する。
第1の外層と、カラーシフト要素と第1の外層との間に位置決めされた任意の内層のそれぞれとは、カラーシフト要素が表面レリーフを通して見えるように、可視光に対して実質的に透明な領域を少なくとも備える。これにより、カラーシフト要素からの光と表面レリーフとの相互作用による第2の光学的効果が目視者に示される(目視者に見えるようになる)ことが確実になる。表面レリーフは、典型的には、カラーシフト要素を実質的に全体的に覆うように設けられる。しかし、いくつかの例では、表面レリーフは、異なる光学的効果が目視者に提供されるように、典型的には異なる色の領域として示されるように、カラーシフト要素の一部を覆うように提供されてもよい。例えば、透明領域の平面である部分(即ち、表面レリーフが形成されていない部分)が、第1の光学的効果(典型的には赤から緑への色ずれ)を示すことになり、表面レリーフは第2の光学的効果(典型的には赤から緑、緑から青への色ずれ)を示すことになる。
ここで、「重なり合う」という表現は、部分的に重なり合うものと全体的に重なり合うものとを含む。典型的には、ポリマー層は、実質的に同一の断面積を有し、ポリマー層に直交する方向に互いに整列するように全体的に重なり合って設けられる。「自立」という用語は、各層が個別に提供され、その構造をポリマー基材とは無関係に維持することができることを意味する。
カラーシフト要素及び表面レリーフは、それ自体でセキュリティ手段を形成することができ、その結果、各ポリマー基材は、記憶に残る効果を目視者に示す同一のセキュリティ手段であって、認証するのが容易でありながら偽造するのが困難であるセキュリティ手段を備える。しかし、本発明の別の利点には、本発明の第1の態様に関して上記で説明したように、固有の「個人化された」完成セキュリティシートを製造するために、基材の表面レリーフを選択的に変更してもよいことが挙げられる。このため、本発明の第3の態様によって形成された複数のポリマー基材がセキュリティシート製造業者に提供される場合、そのセキュリティシートに固有の証印(例えば、パスポート又は身分証明書の所有者に関する生体認証データ)を形成するように各基材を個別に変更してもよい。本発明によって形成されたポリマー基材を用いて固有の個人化セキュリティシートを効率的に生成するこの能力は特に有益である。
典型的には、表面レリーフは、エンボス加工工程によって第1の外層の外向き表面に形成される。
好ましくは、複数のポリマー層の少なくとも1つは、プラスチック材料、好ましくはポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート(PET)又はポリエチレンテレフタレート共重合体(PETG)を含む。プラスチック材料の使用により、完成セキュリティシートが損傷及び磨耗に対して耐性を示すように、セキュリティシートのための剛性又は少なくとも半剛性の基材が有利に提供される。
カラーシフト要素は反射又は透過のいずれかで見ることができる。反射によって見る場合には、少なくとも1つの内層が吸収要素を備える。この吸収要素は、表面レリーフに対してカラーシフト要素の遠位側に位置決めされ、少なくとも部分的に光を吸収するように構成されることが好ましい。これは、カラーシフト要素(例えば、液晶)が部分的に透明である場合に特に有利である。そのようなカラーシフト要素は、その構造に応じて特定の波長の光のみを反射し、カラーシフト要素に入射した残りの光は、カラーシフト要素を透過して吸収要素に衝突する。吸収要素は、カラーシフト要素から反射されない光の波長を吸収するのに十分なほど不透明であり、その結果、カラーシフト要素から反射された光は目視者に示される光学的効果を支配する。
好ましくは、吸収要素は黒色又は暗色のエリアを有する。しかし、これは、カラーシフト要素から反射された光が目視者に示される光学的効果を支配するように、吸収要素がカラーシフト要素を透過する光を少なくとも部分的に吸収する限り、必須ではない。吸収要素は、典型的には、実質的に不透明なポリマー又は実質的に不透明なインクを含んでもよい。
吸収要素は、表面レリーフに対してカラーシフト要素の遠位側に位置決めされる。吸収要素を位置決めすることができるいくつかの方法がある。例えば、カラーシフト要素と吸収要素は同一の内層に位置決めされてもよい。そのような場合、両要素は、内層の同一の表面上に位置決めされるか、内層の対向する表面上に(好ましくは接触して)位置決めされてもよい。カラーシフト要素と吸収要素が内層の同一の表面に位置決めされる場合、カラーシフト要素は吸収要素と表面レリーフの間に位置決めされるように吸収要素の上に位置決めされる。しかし、カラーシフト要素と吸収要素の両方は同一の内層によって支持される。
別の例として、カラーシフト要素及び吸収要素は別々の内層上に(好ましくは接触して)位置決めされてもよい。
カラーシフト要素及び吸収要素は、位置合わせして設けることができる。「位置合わせして」という用語は、カラーシフト要素と吸収要素とがポリマー層に直交する方向に実質的に互いに整列して(即ち、重なり合って)おり、セキュリティシートのための複数の基材上で同一の相対位置にあることを意味するために使用される。
有利には、吸収要素は証印を形成してもよい。上記で説明したように、吸収要素は、カラーシフト要素を透過した光の波長を吸収して、カラーシフト要素から反射された光が支配的になるようにする。このため、吸収要素が証印を形成する場合、カラーシフト要素の一部のみが吸収要素と表面レリーフとの間に位置決めされ、カラーシフト要素のその部分は吸収要素の証印に対応する。このため、反射によって見る場合、カラーシフト要素の証印に対応する部分は最も容易に観察可能となり、記憶に残る効果を目視者に提供する。実質的に不透明なカラーシフト要素(例えば、光学的可変顔料)が使用される場合、カラーシフト要素自体が証印を形成してもよい。
複数の重なり合うポリマー層は、カラーシフト要素と第1の外層との間に位置決めされた実質的に不透明な内層を備えてもよく、実質的に不透明な内層は、カラーシフト要素が見える可視光に対して実質的に透明な窓領域を備える。窓領域とカラーシフト要素とは、典型的には位置合わせされる。「位置合わせされ」という用語は、カラーシフト要素と窓領域とがポリマー層に直交する方向に互いに実質的に整列し、セキュリティシートのための複数の基材上で同一の相対位置にあるという点で上記と同一の意味を有する。窓領域は、窓領域によって規定される形状としてカラーシフト要素が見られるように、形状を規定してもよい。そのような形状の窓は、基材のセキュリティを有利に向上させる。
表面レリーフは、目視者に異なる光学的効果をそれぞれが提供し得るいくつかの異なる形態をとってもよい。例えば、表面レリーフは、マイクロプリズム構造を備えてもよい。ここで、マイクロプリズム構造は複数のマイクロプリズムを備える。そのようなマイクロプリズム構造は、線形マイクロプリズムの配列を備えてもよい。ここで、典型的には、配列内のマイクロプリズムの長軸は互いに平行である。そのようなマイクロプリズム構造は、典型的には、1〜100μm、さらに好ましくは5〜70μmの範囲のピッチ(例えば、個々のマイクロプリズムの幅)と、1〜100μm、さらに好ましくは5〜40μmの範囲の構造の深さ(例えば、個々のマイクロプリズムの高さ)とを有する。
そのようなマイクロプリズム構造は、2つ以上の配列の線形マイクロプリズムを備えてもよい。ここで、一方の配列の長軸は他方の配列の軸から角度的にずれている。マイクロプリズムの配列とカラーシフト要素からの光との相互作用によって提供される第2の光学的効果は、マイクロプリズムをマイクロプリズムの長軸に直交する方向から見たときに最も容易に観察される。このため、マイクロプリズムの互いにずれた2つ以上の配列を備えるマイクロプリズム構造が、基材がその平面内で回転する場合(即ち、異なる方位角で見られる場合)に容易に観察される第2の光学的効果を可能にする。
マイクロプリズム構造のマイクロプリズムは、対称構造又は非対称構造を有してもよい。マイクロプリズム構造のマイクロプリズムは反復ファセット構造を有してもよい。
そのようなマイクロプリズム構造は一次元マイクロプリズム構造であってもよい。これは、マイクロプリズム構造が複数の一次元マイクロプリズムから構成されることを意味する。「一次元」という用語は、構造内の個々のマイクロプリズムによって生じる第2の光学的効果が、一方の視線方向(即ち、マイクロプリズムの長軸に直交する方向)にて著しく強化される(即ち、ユーザにとってさらに認識しやすくなる)ことを意味するために使用される。
これとは別に、あるいはこれに加えて、表面レリーフは、二次元マイクロプリズム構造を備えるマイクロプリズム配列を備えてもよい。これは、表面レリーフが複数の二次元マイクロプリズムから構成されることを意味する。ここで、「二次元」という用語は、個々のマイクロプリズムによって生じる第2の光学的効果が、2つ以上の視線方向で見る目視者にとって容易に認識できることを意味するために使用される。そのような二次元マイクロプリズム構造は、例えば、ピラミッド構造又はコーナーキューブ構造を備えてもよい。
マイクロプリズム構造とは別に、あるいはマイクロプリズム構造に加えて、表面レリーフは、湾曲した表面構造を有するレンズ状配列を備えてもよい。
いくつかの例では、第2の外層と、カラーシフト要素と第2の外層との間に位置決めされる任意の内層のそれぞれとは、第2の外層の外向き表面に設けられた第2の表面レリーフを通してカラーシフト要素が視認できるように、可視光に対して実質的に透明な領域を少なくとも備える。第2の表面レリーフは、第1の光学的効果を変更するためにカラーシフト要素からの光と相互作用するように構成される。そのような第2の表面レリーフを設けることは、カラーシフト要素(例えば、光学的可変顔料)が可視光に対して実質的に不透明である場合に特に有益である。そのようなシナリオでは、目視者は、カラーシフト要素から反射された光が第1の外向き表面の表面レリーフ及び第2の表面レリーフによって変更されることにより、ポリマー基材の両側からの光学的効果を見ることになる。対向する外向き表面に2つの表面レリーフを備えるそのようなポリマー基材は、記憶に残る効果をユーザに有利に提供し、完成セキュリティシートの高いセキュリティを有利に提供する。
ポリマー基材は、第1のポリマー層に対して第1のカラーシフト要素の遠位側に位置決めされた第2のカラーシフト要素をさらに備えてもよい。ここで、第2の外層と、第2のカラーシフト要素と第2の外層との間に位置決めされた任意の内層のそれぞれとは、第2の外層の外向き表面に設けられた第2の表面レリーフを通して第2のカラーシフト要素が視認できるように、可視光に対して実質的に透明な領域を少なくとも備える。第2の表面レリーフは、第2のカラーシフト要素によって提供される光学的効果を変更するために、第2のカラーシフト要素からの光と相互作用するように構成される。これは、カラーシフト要素が部分的に透明である(即ち、カラーシフト要素に入射する少なくとも特定の割合の可視光が透過する)場合に、第1及び第2の表面レリーフを通して目視者に示される光学的効果にカラーシフト要素を透過した光が及ぼす影響を減少させるため、特に有利である。
カラーシフト要素を透過する光を実質的に吸収するために、第1のカラーシフト要素と第2のカラーシフト要素との間に吸収要素を設けることがさらに好ましい。そのような吸収要素は証印を有利に形成してもよい。
第1及び第2の外層に形成された表面レリーフは、典型的には、全体的に重なり合うように互いに重なり合ってもよい。言い換えれば、表面レリーフは、全体的に重なり合う場合に、第1及び第2のポリマー層に直交する方向に整列する。これとは別に、表面レリーフは互いにずれていてもよい(即ち、表面レリーフ間に重なり合いがない)。
第2の表面レリーフは、好ましくはエンボス加工工程によって形成され、第1のポリマー層の外向き表面に形成された表面レリーフに関して上記したように、目視者に異なる光学的効果をそれぞれが与え得る多数の異なる形態をとってもよい。例えば、第2の表面レリーフは、マイクロプリズム構造、典型的には複数のマイクロプリズムを備えてもよい。マイクロプリズム構造は、線形マイクロプリズムの配列を備えてもよい。マイクロプリズム構造は、2つ以上の配列の線形マイクロプリズムを備えてもよい。ここで、一方の配列の長軸が他方の配列の軸から角度的にずれている。マイクロプリズムは非対称及び/又は反復のファセット構造を有してもよい。マイクロプリズム構造は、一次元マイクロプリズム構造、あるいはピラミッド構造などの二次元マイクロプリズム構造であってもよい。第2の表面レリーフは、湾曲表面構造を有するレンズ状配列を備えてもよい。第2の表面レリーフは、典型的には、1〜100μm、さらに好ましくは5〜70μmの範囲のピッチ(例えば、隣接する***部間の距離)と、1〜100μm、さらに好ましくは5〜40μmの範囲の構造の深さ(例えば、***部の高さ)とを有する。
第2の外層は、可視光に対して実質的に透明な視野領域を備えてもよい。そのような視野領域は半透明であってもよい。典型的には、そのような視野領域は、(1つのカラーシフト要素が提供される場合か複数のカラーシフト要素が提供される場合のいずれかに)ポリマー基材のカラーシフト要素からの光と相互作用しないような平面形状を有する。そのような視野領域は、第1の外向き表面とは対照的に、ポリマー基材の第2の外向き表面を見るときに目視者に異なる光学的効果を有利に提供する。第1のポリマー層の外向き表面に形成された表面レリーフと視野領域とは、互いに重なり合っていてもよく、あるいは2つの表面レリーフが設けられる場合のように互いにずれていてもよい。
本発明の第4の態様によれば、本発明の第3の態様のポリマー基材から形成されたセキュリティシートが提供される。セキュリティシートは、セキュリティシートに固有の証印を有利に備えてもよく、そのようなセキュリティシートのセキュリティを有利に高める。例えば、セキュリティシートはパスポート用のセキュリティシートであってもよく、証印はパスポート所持者に関する生体認証データ(例えば、肖像写真)を含む。証印は、ポリマー基材の元来の(少なくとも1つの)表面レリーフに設けられてもよく、あるいは上記で概説したように(少なくとも1つの)表面レリーフの選択的な変更によって設けられてもよい。そのような選択的変更は、セキュリティシートの効率的な個人化を可能にするため、特に有利である。
典型的には、セキュリティシートは、パスポート、運転免許証、身分証明書、セキュリティラベル又は他の有用な文書用のセキュリティシートである。
本発明の第5の態様によれば、本発明の第4の態様のセキュリティシートを備える有用な文書が提供される。有用な文書は、パスポート、運転免許証、身分証明書、セキュリティラベル又は他の有用な文書であってもよい。
本発明を添付の図面を参照しながら以下で説明する。
本発明の一例によるセキュリティシート用の例示的基材の概略断面図である。
本発明の一例によるセキュリティシート用の例示的基材の概略断面図である。
本発明の一例による基材100を形成する工程を概略的に示す図である。
本発明の一例による基材100を形成する工程を概略的に示す他の図である。
本発明の一例による複数のセキュリティシート基材を製造するのに適した積層手段の一例を示す図である。
本発明の一例に従って使用し得る表面レリーフを上から見た斜視図である。
代替表面レリーフの他の一例を上から見た斜視図である。
代替表面レリーフの平面図である。
代替表面レリーフの他の一例を上から見た斜視図である。
代替表面レリーフの他の一例を上から見た斜視図である。
代替表面レリーフの他の一例を上から見た斜視図である。
代替表面レリーフの他の一例を上から見た斜視図である。
代替表面レリーフの他の一例を上から見た斜視図である。
本発明にて使用され得る例示的層構造を示す図である。
本発明にて使用され得る例示的層構造の他の一例を示す図である。
本発明にて使用され得る例示的層構造の他の一例を示す図である。
本発明にて使用され得る例示的層構造の他の一例を示す図である。
本発明にて使用され得る例示的層構造の他の一例を示す図である。
本発明にて使用され得る例示的層構造の他の一例を示す図である。
本発明にて使用され得る例示的層構造の他の例を示す図である。
本発明にて使用され得る例示的層構造の他の一例を示す図である。
本発明にて使用され得る例示的層構造の他の一例を示す図である。
本発明にて使用され得る例示的層構造の他の一例を示す図である。
本発明にて使用され得る例示的層構造の他の一例を示す図である。
本発明によって形成される例示的なセキュリティシート基材の平面図である。
さまざまなセキュリティシート基材の概略側面図である。
さまざまなセキュリティシート基材の他の一例の概略側面図である。
さまざまなセキュリティシート基材の他の一例の概略側面図である。
さまざまなセキュリティシート基材の他の一例の概略側面図である。
さまざまなセキュリティシート基材の他の一例の概略側面図である。
さまざまなセキュリティシート基材の他の一例の概略側面図である。
さまざまなセキュリティシート基材の他の一例の概略側面図である。
さまざまなセキュリティシート基材の他の一例の概略側面図である。
本発明による例示的方法のステップを概説する流れ図である。
図1aは、本発明によるセキュリティシート用の例示的基材100の概略断面図である。基材100は、互いに接合された複数のポリマー層を備える(図2a及び図2bを参照)。基材100は、第1の外面31aと第2の外面37aとを有する。第1の外面31aと第2の外面37aとの間の距離である基材100の厚さは、好ましくは少なくとも約150μm、さらに好ましくは少なくとも約300μmである。特に、基材100は、約300μm〜1000μmの間の厚さであってもよく、例えば、約800μmの厚さであってもよい。基材100は、その厚さ及びポリマー(典型的にはプラスチック)組成のために、実質的に剛性又は少なくとも半剛性であってもよい。
基材100内には、当技術分野で知られるように目視者50に光学的可変効果を提供するカラーシフト要素10がある。そのようなカラーシフト要素の例には、フォトニック結晶、液晶、干渉顔料、真珠光沢顔料、構造化干渉材料、あるいはブラッグスタックを含む薄膜干渉構造が挙げられる。
表面レリーフ20が、カラーシフト要素10の上方に同要素に位置合わせされて(即ち、同要素と整列して)位置決めされるように基材100の第1の外面31aに形成され、その結果、カラーシフト要素からの光が、目視者50に到達する前に表面レリーフ20を通過する。例示的基材100の表面レリーフ20は、(全体として26で示す)複数の***部及び(全体として28で示す)陥凹部を形成する平行な線形マイクロプリズム20a、20b・・・20fの配列を備える。図1aに示すマイクロプリズムは、第1の外面31aに対して角度αで等長ファセット22、24を有し、ページの平面に向かって延びる長軸を有する対称三角線形マイクロプリズムである。
カラーシフト要素10からの光は、カラーシフト要素10と表面レリーフ20との組み合わせによって、単独のカラーシフト要素10が示すであろうものとは異なる光学的効果を目視者に提供するように、表面レリーフ20と相互作用する。さらに具体的には、表面レリーフ20の傾斜ファセットは、カラーシフト要素10に入射し、同要素から反射される光を屈折させる。これにより、基材100に対して通常視野角に近づくにつれて光学的効果が発揮され、単独のカラーシフト要素10と比較して基材の傾斜時に可視色の範囲が広がるようにしてもよい。例えば、カラーシフト要素10と表面レリーフ20との組み合わせは、通常視野角から離れる方向に傾斜すると、赤から緑、緑から青への色ずれを提供することがあるのに対し、単独のカラーシフト要素は傾斜時に赤から緑への色ずれのみを示すであろう。
このようにして、表面レリーフ20は、カラーシフト要素10から反射された光を「変更する」ことが分かる。表面レリーフの光変更特性は、デバイスを表面レリーフのマイクロプリズムの長軸に直交する方向から見たときに最も顕著である。
基材100は、カラーシフト要素10のカラーシフト特性がいずれかの観察モードで発揮されるように、透過又は反射のいずれかで見られるように設計することができる。反射によって見る場合、反射されずにカラーシフト要素を透過する光を吸収するために、カラーシフト要素10の下に(12で示す)暗色吸収要素を配置することが望ましい。これは、カラーシフト要素10が可視光に対して少なくとも部分的に透明である場合に特に有益である。そのような部分的に透明なカラーシフト要素の例には、液晶層又は全誘電体多層薄膜構造が挙げられる。カラーシフト要素10が実質的に不透明であれば、そのような吸収要素は典型的には必要とされない。実質的に不透明なカラーシフト要素の例には、光学的可変顔料が挙げられる。
図1aの例では、表面レリーフ20は、カラーシフト要素10をほぼ全体的に覆うように形成される。図1bは、表面レリーフ20がカラーシフト要素10の一部のみを覆うように基材の第1の外面31aに形成される例示的基材100を示す。このため、基材100は、目視者50に対して(A、Bで示す)異なる領域の光学的効果を示すことになる。さらに具体的には、領域Aは基材100の傾斜時に赤から緑、緑から青への色ずれを示すのに対し、領域Bは、表面レリーフが形成されていない第1の外面の平面部分Bによってカラーシフト要素からの反射により生じる光学的効果が実質的に変化しないため、赤から緑への色ずれを示してもよい。基材100の少なくとも1つの視野角(傾斜角)では、基材は異なる色の領域を示し、例えば、領域Aは青色を示し、領域Bは緑色を示すことになる。領域Aと領域Bの異なる相対寸法(0%以上100%以下)が考えられ、例えば、表面レリーフはカラーシフト要素10の25%、50%又は75%を覆ってもよい。
図2a及び図2bは、本発明の一例による基材100を形成する工程を概略的に示す。図2aに示すように、複数の典型的には平面のポリマー層31、32、33、34、35、36及び37が全体的に重なり合うように設けられる。層31及び層37がそれぞれ、第1及び第2の外層であり、第1の外層の外面31aは基材100の第1の外面31aを形成し、同じように、第2の外面37aの外面37aは基材100の第2の外面を形成する。第1及び第2の外層は典型的には実質的に透明である。
図2aに見られるように、複数の内層32、33、34、35及び36が、第1の外層31と第2の外層37との間に位置決めされて設けられる。この説明のために、第1の(「最上部」の)外層31から第2の(「最下部」の)外層37への方向に移動すると、層32が第1の内層であり、層33が第2の内層であり、層34が第3の内層であり、層35が第4の内層であり、層36が第5の内層である。
カラーシフト要素10が、第2の内層33の第1の面33a上に設けられ、同面に接触している。ここで、第1の表面は、第2の内層33の最上面であり、第1の外層31に近接する第2の内層の表面である。カラーシフト要素は、(例えば、光学的可変顔料の場合に)典型的には薄膜多層干渉構造の異なる層のためのものであろう積層、印刷又は真空蒸着によるスパッタリングのようなさまざまな方法によって、第2の内層33上に設けられてもよい。
2つの異なる色の間の色ずれであって、視野角に依存する色ずれを有する光学的可変顔料が周知である。このような顔料の製造、その使用及びその特徴は、とりわけ、米国特許公報第4434010号明細書、米国特許公報第5059245号明細書、米国特許公報第5084351号明細書、米国特許公報第5135812号明細書、米国特許公報第5171363号明細書、米国特許公報第5571624号明細書、欧州特許出願公開第0341002号明細書、欧州特許出願公開第0736073号明細書、欧州特許出願公開第668329号明細書、欧州特許出願公開第0741170号明細書及び欧州特許出願公開第1114102号明細書に記載される。視野角に依存するカラーシフトを有する光学的可変顔料は、異なる光学特性を有する重ね合わされた薄膜層の積み重ねに基づくものである。そのような薄膜構造の色相、カラーシフト量及び色度は、とりわけ、層を構成する材料、層の順序及び数、層の厚さのほか、製造工程に依存する。一般に、光学的可変顔料は、不透明全反射層と、不透明層の上に堆積された低屈折率(即ち、屈折率1.65以下)の材料の誘電体層と、誘電体層上に付与された半透明部分反射層と、を備える。
カラーシフト要素が少なくとも部分的に透明である場合には、吸収要素12が第2の内層33の第2の面33b上に接触して設けられる。ここで、第2の表面は、第2の内層33の最底面であり、第1の外層31から遠位の第2の内層の表面である。上記で説明したように、そのような吸収要素12は必須ではないが、カラーシフト要素10を反射によって見る場合には好ましい。吸収要素12は、カラーシフト要素10と実質的に同一の断面積を有し、カラーシフト要素10が実質的に吸収要素12全体を覆うようにカラーシフト要素10と整列している。残りの説明で以下に記載するように、カラーシフト要素10と吸収要素12の他の配置(例えば、その相対位置)が考えられる。
第1の外層31及び第1の内層32は、可視光が両層を通過できるように実質的に透明である。これにより、カラーシフト要素10が第1の外層31及び第1の内層32を通して視認できるように、可視光をカラーシフト要素10に入射させて同要素から反射させることができる。カラーシフト要素10が位置決めされる第2の内層33も実質的に透明である。吸収要素が必要とされない場合(例えば、金属−誘電体多層薄膜又は印刷された光学的可変顔料のようにカラーシフト要素が実質的に不透明である場合)、第2の内層33は透明又は不透明であってもよい。第3の内層34、第4の内層35及び第5の内層36は実質的に不透明である。一般に、カラーシフト要素10と第1の(「最上部」の)外層との間に位置決めされる内層は、カラーシフト要素10が完成基材の最上部を通して視認でき、カラーシフト要素の光学的可変効果が目視者に示されるように、実質的に透明である(あるいは、少なくとも実質的に透明な領域を有する)。典型的には、カラーシフト要素10と第2の(「最低部」の)外層との間に位置決めされる内層は実質的に不透明である。さらに、実質的に不透明な内層は、当技術分野で公知であるように、レーザーマーキングすることができるように、マーキング添加剤を含んでもよい。
一般に、カラーシフト要素10と第1の(「最上部」の)外層との間に位置決めされる内層は、実質的に透明であるが、図15に示すように、カラーシフト要素10は、カラーシフト要素10と第1の外層31との間に位置決めされる層内の実質的に透明な窓領域を通して視認可能であってもよい。図15では、第1の内層32は実質的に不透明であるが、カラーシフト要素10が窓領域及び第1の外層を通して視認可能であるように、可視光に対して実質的に透明な窓領域320を備える。窓領域は、カラーシフト要素10と実質的に整列して、同要素と同一の形状を有してもよく、あるいは目視者から見たときにカラーシフト要素10が窓領域320によって規定される形状の形態となるように、異なる形状を形成してもよい。形状は、例えば、紋章又はロゴなどの証印の形態をとってもよい。
ポリマー層は、典型的には、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート(PET)又はポリエチレンテレフタレート共重合体(PETG)のようなプラスチック材料から形成される。ポリカーボネートは、その高い耐久性及び製造の容易さのために特に適している。各層は、約30〜200μmの厚さであってもよい。
図2bは、本発明の一例による基材100を形成する工程の第二段階を概略的に示す。複数のポリマー層は、重なり合うように整列されて(図2bでは、垂直方向に整列するように全体的に重なり合って)、(全体として30で示す)層構造を形成し、図3を参照してさらに詳細に以下で説明する積層装置40に送られる。
概要として、積層装置40はベルト45、46を備え、少なくとも1つのベルトは所望の表面レリーフ20に対応するエンボス加工構造を備える。層構造30は、ベルト上のエンボス加工構造が層構造に圧力を加えて表面レリーフをエンボス加工するようにニップを通過する。層31、32、33、34、35、36、37が積層工程で互いに接合されてポリマー基材100を形成するように表面レリーフがエンボス加工されるとき、加熱要素54、55及び冷却要素56、57が層構造30の温度を制御する。積層工程及びエンボス加工工程は実質的に同時に実施される。
ここで、連続積層工程を、図3を参照してさらに詳細に説明する(もちろん、図2bに概略的に示すように、層を下部加熱プレートと上部加熱プレートとの間に積層する場合の方が、従来のバッチ式工程を使用できることが多いであろう)。図3は、複数のセキュリティシート基材100を製造するのに適した積層装置40の一例を示す。この積層手段は、層構造30がラミネータ43に供給される前に層構造30を配置するための複数のフィーダ41(ここでは3つのフィーダが示される)を備える。ラミネータ43は、熱及び圧力を付与することによって層構造30の層を互いに融着させてベース基材101を形成し、次いでこのベース基材を切断して複数のセキュリティシート基材100にする。
ラミネータ43は、反対方向に回転する第1及び第2の連続ベルト45、46を備える。第1の連続ベルト45は、第1の入口及び出口ドラム48、49周りに延びる第1の支持面47を備え、第2の連続ベルト46は、第2の入口及び出口ドラム51、52周りに延びる第2の支持面50を備える。第1及び第2の支持面47、50は、その間で層構造30を受容して加圧する細長い積層領域53全体にわたって互いに実質的に隣接している。
符号54、55で全体的に示す対向する加熱手段を、第1及び第2の連続ベルト45、46のそれぞれの内部で(第1のニップを形成する)第1及び第2の入口ドラム48、51に隣接して配置する。符号56、57で全体的に示す対向する冷却手段を、第1及び第2の連続ベルトのそれぞれの内部で(第2のニップを形成する)第1及び第2の出口ドラム49、52に隣接して配置する。
第1のベルトの第1の支持面47は、セキュリティシート基材に形成されることになる所望の表面レリーフに対応するエンボス加工構造を備える。エンボス加工構造は、支持面に取り付けられた1つ又は複数のエンボス加工プレート(典型的には鋼又はニッケル)の形態であってもよく、あるいは支持面は互いに(典型的には溶接により)接合された複数のエンボス加工プレートから作成されてもよい。各エンボス加工構造は、典型的には、所望の表面レリーフ20の「ネガ」であり、言い換えれば、エンボス加工構造の陥凹部が表面レリーフ20の***部に対応し、エンボス加工構造の***部が表面レリーフ20の陥凹部に対応する。図1の例示的セキュリティシート基材に示される表面レリーフ20を形成するために、エンボス加工構造は、表面レリーフ20のマイクロプリズムの配列のネガ形態である平行なマイクロプリズムの配列を備える。
明確にするために、図3は、セキュリティシート基材100に形成されることになる所望の表面レリーフ20に対応する3つのエンボス加工プレート60a、60b、60cを示す。しかし、ベルト45は、2つ以下又は4つ以上のそのようなプレートを備えてもよいことを理解されたい。
加熱手段及び冷却手段54、55、56、57は、積層領域53内で第1及び第2の支持面47、50に対して往復移動し、その間の層構造30に圧力及び温度制御を付与するように動作可能である。ラミネータ43の長さに沿って複数の交互加熱/冷却手段を設けてもよい。
使用時には、第1及び第2の連続ベルト45、46の少なくとも一方を間欠的に駆動して、第1のニップを通して層構造30をラミネータ43内に引き込む。層構造がニップを通って移動すると、第1の支持面47上のエンボス加工プレートは、所望の表面レリーフを形成するように層構造に圧力を付与する。層構造が積層領域53内で第1のニップと第2のニップとの間を移動すると、エンボス加工プレートは、層構造30と連続的に接触して圧力を付与する。
層構造の第1の外層31に隣接するエンボス加工プレート60a、60b、60cの存在により、表面レリーフ20が、ベース基材101の形成と実質的に同時に、第1の外層31の外向き表面31aに形成される。ラミネータ43は、表面レリーフ20が層構造30のカラーシフト要素10及び吸収要素12と整列して形成されるように、構成される。
層構造30が2つのニップの間でラミネータを通って移動するにつれて、加熱手段(54、55)及び冷却手段(56、57)は、層構造を溶融し、融着させ、硬化させるようにエンボス加工プレート及び層構造の温度を制御する。
加熱手段54、55は、積層構造30に隣接する第1の支持面47及び第2の支持面50に向かって移動して、積層構造を加熱してベース基材101を形成する。加熱工程中に、層構造30のポリマー層31、32、33、34、35、36、37はそれぞれ、ポリマーが層の間の界面を横切って流れて混合するように、少なくとも軟化するか半溶融状態(即ち、比較的粘度の高い液体)になる。これにより、各層が互いに融着し、ベース基材101が形成される。層の軟化又は半溶融状態により、エンボス加工プレート60a、60b、60cは、層構造30の層が互いに融着するのと実質的に同時に層構造の少なくとも第1の外層に表面レリーフ20を形成することができる。
図2a及び図2bに示す例では、表面レリーフ20は、層構造30の第1の外層31及び第1の内層32を通って延びる。しかし、表面レリーフ20は、第1の外層31のみに形成されてもよく、あるいは第1の外層及び2つ以上の内層を通って延びるように形成されてもよい。一般に、カラーシフト要素10の上の(少なくとも1つの)層の合計の厚さ(即ち、カラーシフト要素10とエンボス加工構造との間に位置決めされた(少なくとも1つの)層)は、ベース基材101の形成中にカラーシフト要素がエンボス加工構造によって汚染されないように、エンボス加工構造の構成要素の高さよりも大きいものである必要がある。
加熱手段54、55は、所定期間、典型的には1分未満の間、第1及び第2の支持面と接触している。所定時間の経過後、加熱手段54、55は第1及び第2の支持面から離れ、第1及び/又は第2の連続ベルト45、46は領域30aを冷却手段56、57の間に移動させるように駆動される。冷却手段56、57は、第1及び第2の支持面に向かって移動し、領域30aを冷却して圧力を付与してその構造を維持する。エンボス加工プレートは、冷却中、依然として層構造と接触している。
層の融着を達成するために、加熱手段54、55は、ポリマー層の軟化点に達するように層構造30に付与される温度及び圧力を上昇させるように適切に制御されてもよい。特定の圧力にて変形、ひいては溶融及びエンボス加工が可能である温度を、ASTM D 1525及びISO306規格の方法のいずれかのビカット軟化点試験を用いて確認してもよい。ビカット軟化点は、1mm2の円形又は正方形の断面を有する平針によって試験片が1mmの深さまで貫入される温度であってもよい。特定の例では、ポリカーボネートのビカット軟化点は、50℃/時間の加熱速度及び50Nの負荷速度を使用することによって判定することができる。ポリカーボネートの別の例では、加熱手段54、55は、約8MPaにて約180℃の温度を層構造に付与し、冷却手段56、57は、約20℃〜30℃の温度と、10MPaの圧力とを層構造30に付与してもよい。ポリカーボネートについてのさらに別の例では、加熱手段54、55は、約1.6N/mm2にて約180℃の温度を層構造30に付与し、冷却手段は、3.2N/mm2の圧力にて約20℃〜30℃の温度を層構造30に付与してもよい。
ベース基材101がラミネータ43から出た後、同基材には、別の処理、例えば、第1及び/又は第2の外面31a、37aへの別のセキュリティ特徴部の付加が実施されてもよい。次に、ベース基材101は切断されて複数のセキュリティシート基材100になる。次に、各セキュリティシート基材100は、完成したセキュリティシートを形成するために所望通りに仕上げられてもよい。完成セキュリティシートの例には、パスポートセキュリティページ、運転免許証又は身分証明書が挙げられる。
図3の例では、ベース基材101の各領域30aは、図示のエンボス加工プレートによって形成された3つの表面レリーフを有しており、各表面レリーフはカラーシフト要素に対応している。典型的には、各表面レリーフは同一であり、領域30aは3つの実質的に同一のセキュリティシート基材100になるように切断され、各セキュリティシート基材100は同一の表面レリーフ20を備える。この工程は図3に概略的に示される。しかし、各領域30aが単一のセキュリティシート基材100を形成してもよく、ベルト上のエンボス加工プレートによって形成された表面レリーフがまとまって単一の表面レリーフ20を形成してもよいことが考えられる。そのような場合、第1の支持面47上のエンボス加工プレートは互いに異なるものであってもよい。
積層装置40は、4つ以上又は2つ以下の加熱要素及び冷却要素と、4つ以上又は2つ以下のエンボス加工プレートとを備えてもよいことを理解されたい。
いくつかの構成では、第2のベルト46の支持面50は、第1のベルト45について上記で説明したのと同一の方法で1つ又は複数のエンボス加工プレートを備えてもよい。そのような構成は、例えば、図22及び図23に見られるように、基材の両側に表面レリーフを同時にエンボス加工することを有利に可能にする。
上記の図は、複数の線形マイクロプリズムを備えるマイクロプリズム構造を備える表面レリーフに関して説明された。図4は、そのような表面レリーフの俯瞰斜視図であり、全体を20で示す。マイクロプリズム構造は、三角形の断面をそれぞれが有する線形マイクロプリズム20a、20b ・・・ 20hの配列を備える(全体を21で示す)。線形マイクロプリズムは、その長軸に沿って互いに実質的に当接し、その長軸周りに互いに平行である。マイクロプリズムの配列は一連の***部26及び陥凹部28を形成する。
個々のマイクロプリズムの対向する端面が実質的に平行であり、そのようなマイクロプリズムは「一次元」マイクロプリズムとして知られている。このため、図4に示すマイクロプリズム構造20は、複数の一次元マイクロプリズムを備えているため、一次元マイクロ構造である。「一次元」という用語は、マイクロプリズムによって生じる光学的効果の強さが一方向から見たときに著しく増大する(目視者にとって認識しやすくなる)ため、用いられる。図4の例では、表面レリーフの効果(例えば、赤から青への色ずれの表示)は、マイクロプリズムの長軸に直交する方向Y−Y′に沿って見た場合に最も顕著である。
このため、光制御構造によって示される光学的効果は異方性である。表面レリーフを備えるセキュリティシート基材をその平面内で回転させる場合、カラーシフト要素と表面レリーフとの組み合わせによって示される光学的効果は、基材をマイクロプリズムの長軸に直交する視線方向に対して(即ち、Y−Y′に沿って)傾斜させると最も容易に見られる。視線方向がマイクロプリズムの長軸と平行になるように(即ち、X−X′に沿って)基材を回転させる場合、その効果はそれほど見られない。
以下の図5〜図11を参照して強調されるように、本発明によるセキュリティシート基材の外面内にさまざまな異なる表面レリーフを設けることができる。異なる表面レリーフを作成するために、積層手段の(少なくとも1つの)加熱要素のエンボス加工構造は、所望の表面レリーフが積層工程と実質的に同時に形成されるようにそれに応じて変更される。
図5は、セキュリティシート基材の外面に形成することができる例示的な表面レリーフ201を示す。表面レリーフ201は3つの領域A1、B及びA2を備え、各領域は複数のマイクロプリズムを備える。各領域のマイクロプリズムは互いに平行であり、領域A1及びA2のマイクロプリズムは互いに平行である。しかし、領域Bのマイクロプリズムは、領域A1及びA2のマイクロプリズムの長軸が領域Bの長軸と角度Ωを形成するように、領域A1及びA2のマイクロプリズムからずれている。このため、表面レリーフ201は、領域A1及びA2のマイクロプリズムの長軸に直交する方向に沿って傾斜させて見たときに変化する光学的効果のほか、光制御構造201を回転させ、領域Bの長軸に直交する方向から見たときに容易に見られる光学的効果を提供することになる。これは、マイクロプリズムの長軸が単一方向に並んでいる図4の表面レリーフとは対照的である。
図6に示すように、互いにずれた複数の領域を有する表面レリーフを使用することができることが考えられる。図6は、互いに回転方向にずれた複数の配列202a、202b・・・202hに配列された複数の線形マイクロプリズムを備える表面レリーフ202を概略的に示す。
図7は、「鋸歯」構造を各々が有する複数のマイクロプリズム203a、203b・・・203fを備える表面レリーフ203を示しており、(ここでは213で示す)1つのファセットのセキュリティシート基材の外面に対する角度は、マイクロプリズムの(214で示す)他のファセットより鋭角になる。そのような鋸歯構造は、方向Aから見たときに、狭い傾斜角全体にわたって生じる色ずれ効果を提供することになる。逆に、方向Bから見たとき、色ずれは比較的大きな傾斜角全体にわたって生じる。
図8の表面レリーフ204に示すように、表面レリーフは、一連の多面マイクロプリズム(即ち、3つ以上のファセットを有するマイクロプリズム)を備えてもよい。
表面レリーフの光学的特性にてさらに大きな等方性を得るために、例えば、図4の線形マイクロプリズムほど回転に依存しないマイクロプリズムを備える「二次元」マイクロプリズム構造を使用してもよい。そのような例には、コーナーキューブ、図9の表面レリーフ205に示されるような底部が正方形のピラミッド型マイクロプリズム、あるいは図10の表面レリーフ206に見られる底部が六角形のピラミッド型マイクロプリズムなど、底部がさらに概ね多角形のピラミッド型マイクロプリズムが挙げられる。
図11は、マイクロプリズム構造と類似の構造を有するが、マイクロプリズムの代わりに、ドーム型表面構造を有するレンズ状部207a、207b ・・・ 207hの配列を備える表面レリーフ207を示す。
図4〜図11に関連して上記したようなカラーシフト要素及び表面レリーフ(ただし、他の形態の表面レリーフも考えられる)を備えるセキュリティシート基材を提供することができる。本発明の際立った利点には、完成したセキュリティシートを形成するためにセキュリティシート基材100の表面レリーフ20を選択的に変更することができることが挙げられる。表面レリーフの一部を、例えば、樹脂の付加又はレーザ切断などの工程を使用して表面レリーフの一部を選択的に除去又は変形することによって変更することができる。そのような変更は、変更部分の表面レリーフによって示される光学的効果を変更する。このため、表面レリーフの変更部分が個人化された証印を形成する場合、完成したセキュリティシートは、目視者にとって記憶に残り偽造するのが難しい固有の光学的効果を示すことになる。異なる表面レリーフ(例えば、図4から図11を参照して説明された表面レリーフ)の変更は、偽造するのが困難な一定の範囲の記憶に残る光学的効果を提供することができる。
例えば、本発明の方法を使用して形成された複数のセキュリティシート基材100をパスポート提供者に提供してもよいと考えられる。各セキュリティシート基材は同一の表面レリーフを備える。その後、パスポート製造業者は、セキュリティシートが設けられることになる完成パスポートの所持者に関する生体認証データ(例えば、肖像写真)を規定するためにセキュリティシート基材の表面レリーフを変更することができる。生体認証データは、表面レリーフの変更部分が元の表面レリーフによって提供される光学的効果とは異なる光学的効果を示すことになるため、セキュリティシートを傾斜させると視認可能になることになる。これは、典型的には、異なる色として示される(例えば、完成したセキュリティシートを傾斜させると、生体認証データは青色の背景色に対して緑色で表示される)。
上記の例では、セキュリティシート基材は、カラーシフト要素のほぼ全体を覆う表面レリーフを備える。しかし、表面レリーフがカラーシフト要素の一部のみを覆う場合にセキュリティシート基材を設けてもよいと考えられる。これにより、例えば、カラーシフト要素の覆われていない部分が、その後の個人用セキュリティシートのそれぞれに共通する所望の証印の大部分を形成する場合、表面レリーフの変更により証印をさらに効率的に作成できるようにしてもよい。
セキュリティ文書基材を変更することができる別の方法には、人間の裸眼では知覚できない規模で表面レリーフを変更することが挙げられる。上記のように、単独のカラーシフト要素によって示される光学的効果(例えば、赤から緑への色ずれ)は、カラーシフト要素と表面レリーフとの組み合わせによって示される光学的効果(例えば、赤から青への色ずれ)とは異なる。このため、表面レリーフが人間の裸眼では知覚できない規模(典型的には、150μm未満、好ましくは70μm未満)で変更された場合、表面レリーフの変更部分と未変更部分によって提供される異なる光学的効果が共に「混合される」ことで、目視者に第3の光学的効果を提供してもよい。この第3の光学的効果は、典型的には、異なる色を示すための混色である。このため、表面レリーフは、光学的効果の組み合わせによって形成される異なる色又は色相を提供するために、例えば、材料を付加することによって、あるいはレリーフの一部を除去するか変形することによって変更されてもよい。示された色は、表面レリーフの選択的変更に応じて異なる比率で組み合わせてもよい。
図2a及び関連する説明は、層構造30の第2の内層33上に位置決めされたカラーシフト要素を示す。しかし、カラーシフト要素は、層構造30の任意の内層上に位置決めされてもよい。例えば、図12aは、第1の内層32上に位置決めされたカラーシフト要素10を備える層構造30を示す。この場合、第1の外層31及び第2の外層37並びに第1の内層32は可視光に対して実質的に透明であり、第2の内層33、第3の内層34、第4の内層35及び第5の内層36は実質的に不透明である。カラーシフト要素10が第1の内層に設けられることにより、光制御構造は第1の外層31にのみ形成される。このため、第1の外層31は、積層装置40のエンボス加工構造60の構造の高さよりも大きい厚さを有する必要がある。
図12bは、第4の内層35上に位置決めされたカラーシフト要素10を備える層構造30を示す。カラーシフト要素の光学的効果が目視者に視認できるようにするために、第1の外層31並びに第1の内層32、第2の内層33及び第3の内層34のほか、第2の外層37は、可視光に対して実質的に透明である。第5の内層36は実質的に不透明である。この場合、光制御構造20は、光制御構造がカラーシフト要素に実質的に当接するように、第1、第2及び第3の内層と共に、第1の外層31を通って延びてもよい。しかし、光制御構造は、第1の外層からカラーシフト要素まで延びている必要はない。例えば、光制御構造は、第1の外層及び第1の内層を通って延びるだけでよい。そのような場合、カラーシフト要素10から反射された光は、表面レリーフによって屈折されてカラーシフト要素によって提供される光学的効果を変更する前に実質的に屈折されることなく、第2及び第3の内層を通過する。
これまでに考察したように、セキュリティシート基材100が吸収要素12を備えることは必須ではないが、完成したセキュリティシートが反射によって見られることが好ましく、カラーシフト要素が液晶を備える場合は特に望ましい。図2aでは、カラーシフト要素10及び吸収要素12は、第2の内層33の対向面33a、33bに設けられる。しかし、図13a〜図17を参照して以下に説明するように、カラーシフト要素10と吸収要素12の他の構成も可能である。
図13aに示すように、カラーシフト要素10及び吸収要素12は、内層の同一の表面上に設けてもよい。図13aの例示的な層構造30では、カラーシフト要素10及び吸収要素12は、第2の内層33の第1の(最上部の)表面33aに設けられる。カラーシフト要素10は、吸収要素12と第1の外層31との間に位置決めされる。
カラーシフト要素10及び吸収要素12は、内層の同一の表面上にパターン化された様式で設けられてもよい。図13bに見られる例示的な層構造30では、カラーシフト要素10は、第2の内層の第1の(最上部の)表面33aにそれぞれ設けられて離間した領域10a、10b、10cを備える。カラーシフト要素の領域10a、10b、10cと位置合わせされた吸収要素12a、12b、12cの対応する領域を、第2の内層の同一の表面33a上に設ける。カラーシフト要素及び吸収要素のそのようなパターン形成は、証印を形成するために使用されてもよい。そのような証印の例には、パスポートの所有者の肖像写真、運転免許証又は身分証明書あるいはセキュリティラベルのシリアル番号が挙げられる。
図14に示すように、カラーシフト要素10と吸収要素12とは別々の層に設けられてもよい。図14の例示的な層構造30では、カラーシフト要素10は第2の内層33上に設けられ、吸収要素12は、実質的に不透明である第3の内層34の最上面34aの上に設けられる。吸収要素12は、カラーシフト要素10が吸収要素と第1の外層31との間に位置決めされるように、カラーシフト要素10と第2の(最下部の)外層37との間に位置決めされる任意の内層上に設けられてもよい。
吸収要素12は、カラーシフト要素10が特定の波長の光のみを反射するため、カラーシフト要素10を透過する光を吸収する。吸収要素12によるこの透過光の吸収は、カラーシフト要素10が、吸収要素12が存在するエリアにて容易に観察される強い光学的効果を示すことを意味する。この効果は、図16に概略的に示すように、証印を形成するように吸収要素12を設けることによって利用することができる。そのような場合、カラーシフト要素10のエリアであって、吸収要素12の一部がそのエリアの下に位置合わせされるエリアは、目視者によってさらに容易に観察されることになる。このため、吸収要素12が証印(例えば、ロゴ又は文字列)を形成するように設けられる場合、目視者は、吸収要素によって提供される形態をとる光学的効果を見ることになる。これは、偽造することが困難であって目視者にとって記憶に残る効果を提供する。
図17は、吸収要素12が内層の全体にわたって設けられる例示的な層構造30を示す。この特定の例では、カラーシフト要素10は第2の内層33上に設けられ、吸収要素12は第3の内層34上に設けられる。しかし、これまでに考察したように、カラーシフト要素10と吸収要素12との間の他の間隔も考えられる。この場合、吸収要素12は、第3の内層34の全体にわたって実質的に不透明なインクを印刷することによって設けられてもよい。これとは別に、吸収要素は、黒色ポリカーボネートのような黒色ポリマー又は暗色ポリマーを使用することによって設けられてもよい。
一般に、吸収要素12は、所望のポリマー層上に黒色又は暗色(即ち、実質的に不透明)のインクを印刷することによって設けられてもよい。これは、印刷がインクの正確な空間的塗布を可能にするため、吸収要素12を使用して証印を形成する場合に特に有利である。そのような印刷は、平版印刷、フレキソ印刷、スクリーン印刷、グラビア印刷又はデジタル印刷などのさまざまな技術を使用して実施されてもよい。これとは別に、吸収要素は、黒色ポリカーボネートのような黒色ポリマー又は暗色ポリマーを使用することによって設けられてもよい。
これまでに説明した例では、層構造30を構成するポリマー層31、32、33、34、35、36、37はそれぞれ、単一の単位層であり、カラーシフト要素10及び吸収要素12は(使用される場合には)、それぞれの層上の所望の位置に設けられる。例えば、図3に関して説明したようにベース基材101を形成するために、カラーシフト要素10は、完成したセキュリティシート基材にて、カラーシフト要素と表面レリーフとが整列されるように、加熱手段54a、54b、54c上のエンボス加工構造60の位置決めに対応する所定の位置に設けられる。図18は、積層装置40に供給することができる代替の例示的な層構造300を概略的に示す。
図18の例示的な層構造300では、カラーシフト要素10及び吸収要素12は、セキュリティシート基材を形成するために積層する準備ができた状態の層構造300を形成するために、複数の整列ポリマー層に挿入されるインサート320上に設けられる。層構造300は、310で示される2つの同一の領域を備える。この2つの領域は、複数の整列ポリマー層301、302、303、304、305、306、307を備える。上記の例と同じように、層301及び307はそれぞれ、第1及び第2の外層であり、層302、303、304、305及び306はそれぞれ、第1、第2、第3、第4及び第5の内層である。
インサート320は、複数の整列ポリマー層、さらに具体的には、第1及び第2の外層321、327と、第1、第2、第3、第4及び第5の内層322、323、324、325及び326とを備える。この例では、カラーシフト要素10はインサートの第2の内層323上に設けられ、吸収要素12はインサートの第3の内層324上に設けられるが、上記のように他の配置も考えられる。
インサート320を備える層構造300を形成するために、複数の層形成領域310は、図19に示すように、カラーシフト要素又は吸収要素を備えないブランク層構造310aとして設けられる。続いて、インサート320によって形成されたインサート外周と一致する(例えば、断面積を形成する)開口外周を有するブランク層構造に開口340が形成される。開口は、ブランク層構造の層301、302、303、304、305、306のそれぞれを通って延びる。次に、インサート320は、インサート320の層321、322、323、324、325、326、327が、領域310の対応する層301、302、303、304、305、306、307と整列するように、開口340に挿入されて、層構造300を形成する。
インサート320は、ブランク層構造310aに開口を形成するのとは別に、整列したポリマー層の細片から打ち抜き加工してもよい。しかし、好ましくは、開口及びインサートは、米国特許出願公開第2016/0257019号明細書に開示されるように、一直線上に形成されてまとめられる。特に、単一の打ち抜き部品を操作して、ブランク層構造310aに開口を形成することができる。ブランク層構造の層は打ち抜き加工中にまとめて保持される。次に、打ち抜き加工部品は、細片からインサート320を切断加工又は打ち抜き加工し、インサートを開口340内に配置する。開口340の形状は、インサート外周の形状と一致し、その結果、それぞれの縁部が実質的に互いに隣接し、実質的に互いに接触する。インサート320は、開口340に摩擦嵌合することが好ましいが、接着剤又は層構造の他の層によって隙間嵌合して適所に保持されてもよい。
複数のインサート320を受容するために、ブランク層構造310aに多数の開口を形成してもよいと考えられる。例えば、インサートは、完成したセキュリティシート基材にて、カラーシフト要素と表面レリーフとが実質的に整列して位置合わせされるように、積層手段の構成に対応する距離だけ離間してもよい。
上記の例では、(少なくとも1つの)開口340は、ブランク層構造310aのポリマー層301、302、303、304、305、306、307のそれぞれを通って延びるように形成された。しかし、これは必ずしも必須というわけではなく、図20に示すように、開口はブランク層構造310aの層の一部を通って延びるだけでよい。ここで、開口340は、第2の外層307、第5の内層306、第4の内層305、第3の内層304及び第2の内層303を通って延びる。対応するインサート320は(上記の表記を用いると)、(カラーシフト要素10が位置決めされる)第2の内層323、(吸収要素12が位置決めされる)第3の内層324、第4の内層325、第5の内層326及び第2の外層327を備える。
インサートを備える層構造300が形成されると、この層構造は、1つ又は複数のセキュリティシート基材を形成するために、図3に記載されるように積層装置40に供給されてもよい。
図21は、本発明によって形成された例示的なセキュリティシート基材100の平面図である。図21に示すセキュリティシート基材100は、実質的に矩形形態であり、パスポートセキュリティページ、運転免許証又は身分証明書などの用途に適している。しかし、セキュリティシート基材の他の形状及び用途も考えられる。セキュリティシート基材100は、典型的には、図3に関してこれまでに記載したように、ベース基材を所定の大きさに切断することによって形成される。
セキュリティシート基材100は、第1のセキュリティ特徴部110及び第2のセキュリティ特徴部120を備える。セキュリティ特徴部110、120のそれぞれは、上記のように形成されたカラーシフト要素及び表面レリーフを備え、ひいてはセキュリティシート基材に一体化される。第1のセキュリティ特徴部110は矩形形態であり、セキュリティシート基材の上面に形成された表面レリーフと整列した矩形のカラーシフト要素を備える。図21に概略的に示すように、表面レリーフは、図4に見られるような平行な線形マイクロプリズム112の配列を備えるが、他の形態の表面レリーフが使用されてもよいことが理解されるであろう。カラーシフト要素と表面レリーフとの組み合わせによって示される光学的効果は、セキュリティシート基材100がマイクロプリズムの長軸と平行な軸回りに傾斜する(例えば、軸O−O′回りに傾斜する)場合に最も容易に観察される。第1のセキュリティ特徴部110は、それ自体でセキュリティ特徴部として使用されてもよい。しかし、セキュリティを強化するために、表面レリーフ112は、上記したように、目視者に示される光学的効果の変動を通して証印を形成するために選択的に変更されてもよい。表面レリーフが変更されたそのようなセキュリティ特徴部は、偽造することが極めて困難である固有のセキュリティ特徴部を提供することができる。
第1のセキュリティ特徴部110と同じように、第2のセキュリティ特徴部120は、セキュリティシート基材の上面に形成された表面レリーフと位置合わせされたカラーシフト要素を備える。第2のセキュリティ特徴部120は、複雑な形状、この場合は冠状の形態である。形状は、所望の形状を形成するカラーシフト要素の下の吸収要素を使用することによって、あるいは所望の形状を有する(図15を参照して説明されるような)窓領域を使用することによって、あるいは両方の組み合わせによって作成されてもよい。実質的に不透明なカラーシフト要素が使用される場合には、カラーシフト要素自体が所望の形状又は証印を形成してもよい。例えば、証印を形成するように光学的可変顔料を印刷してもよい。
セキュリティシート基材100は、完成したセキュリティシートを製造するために加工することができる。仕上げ工程には、上記のようにセキュリティ手段の表面構造を選択的に変更するステップと、個人データを提供するステップとが含まれる。例えば、セキュリティシート基材100を形成する層構造30の最上部の不透明な内層は、実質的に透明な層を介してレーザ彫刻されるように配置されてもよい。レーザ彫刻されるように配置されたそのような内層は、炭素富化されるなどのレーザーマーキング可能な添加剤を含んでもよい。別の仕上げ工程には、セキュリティシート基材の(少なくとも1つの)外面に少なくとも1つの別のセキュリティ手段を適用するステップが含まれてもよい。
これまでの説明では、表面レリーフが1つの(典型的には最上部の)外向き表面に形成されるセキュリティシート基材について説明してきた。しかし、以下で説明するように、表面レリーフをセキュリティシート基材の両方の外向き表面に形成してもよいと考えられる。
図22aは、上記のように層構造を実質的に同時に積層しエンボス加工することによって形成されたセキュリティシート基材400の側面図を概略的に示す。セキュリティシート基材は、第1の外層400a及び第2の外層400bと、この両外層の間に位置決めされた実質的に不透明なカラーシフト要素405とを備える。実質的に不透明なカラーシフト要素405は、後に積層される層構造の実質的に透明な内層上に設けられる。図22aの例示的なセキュリティシート基材400では、カラーシフト要素は光学的可変顔料を含む印刷層である。セキュリティシート基材400の第1の(最上部の)外向き面400aに第1の表面レリーフ401が形成され、セキュリティシート基材の第2の(最下部の)外向き面に第2の表面レリーフ402が形成される。第1及び第2の表面レリーフは互いに位置合わせされて(即ち、全体的に重なり合って)設けられ、セキュリティシート基材400が両側から見られたときに目視者に対して実質的に同一の光学的効果を示す(即ち、対称である)。完成セキュリティシートを形成するためのセキュリティシート基材の加工では、第1及び第2の表面レリーフは、完成セキュリティシートの第1及び第2の外向き表面が実質的に同一の光学的効果又は異なる光学的効果を示すように、同一の方法又は異なる方法で選択的に変更されてもよい。もちろん、表面レリーフ401及び402は、選択的変更の前に互いに異なっていてもよい。
第2の(「最下部」の)外向き面に表面レリーフを形成するために、図3に示す手段40は、第2の支持面50がエンボス加工構造を備えるように構成されてもよい。
図22bは、セキュリティシート基材の第1の外向き表面410a及び第2の外向き表面410bに形成された2つの全体的に重なり合う表面レリーフ411、412を備える対称セキュリティシート基材410の別の例を示す。光学的可変顔料を含む印刷インクの代わりに、基材410は、2つの部分的に透明なカラーシフト要素415a、415b(例えば、液晶カラーシフト要素)と、その間に位置決めされたパターン化カラーシフト要素417とを備える。吸収要素417の存在は、カラーシフト要素からの反射によって示される光学的効果が目視者50に示される光学的効果を支配することを確実にし、パターン形成は証印を形成するために利用されてもよい。(図22bと同じように)吸収要素がパターン化される場合、吸収要素の非吸収領域に対応するカラーシフト要素の(全体として418で示す)領域が、反射色と透過色の組み合わせを示すことになる。セキュリティシート基材410内の吸収要素417は、典型的には、証印を形成するためにパターン化されるが、これは必ずしも当てはまるわけではなく、別の例では、吸収要素は、(パターン化されずに)均一に吸収する。
カラーシフト要素415a、415b及び吸収要素417は、セキュリティシート基材を形成するための積層の前に、層構造の同一の内層又は異なる内層上に設けられてもよい。
図23aは、第1の外向き表面420aに形成された第1の表面レリーフ421と、第2の外向き表面420bに形成された第2の表面レリーフ422とを備える例示的なセキュリティシート基材420を示す。図22aと同じように、実質的に不透明なカラーシフト要素(例えば、光学的可変顔料を含む印刷インク)がその間に設けられる。しかし、ここでは、第1及び第2の表面レリーフは、実質的に重なり合わないように、互いに横方向にずれている。第1及び第2の表面レリーフの他の配置、例えば、部分的に重なり合うことも考えられる。
図23bは、第1及び第2の表面レリーフ431、432と、第1及び第2の液晶カラーシフト要素435a、435bと、パターン化吸収要素437とを備える、図22bに示すものと類似する例示的なセキュリティ手段430を示す。しかし、図22bの基材とは対照的に、第1及び第2の表面レリーフは、重なり合わないように設けられる。第1及び第2の表面レリーフの他の配置、例えば、部分的に重なり合うことも考えられる。
図23cは、基材440の第1の外向き表面440a及び第2の外向き表面440bにそれぞれ形成された第1の表面レリーフ441及び第2の表面レリーフ442を備える別の例示的なセキュリティシート基材440を示す。第1及び第2の表面レリーフは、重なり合わないように離間している。液晶要素445のような部分的に透明なカラーシフト要素を、第1の表面レリーフと第2の表面レリーフとの間に設ける。第1のパターン化吸収要素447a及び第2のパターン化吸収要素447bは、カラーシフト要素445の両側に、それぞれ第1の表面レリーフ441及び第2の表面レリーフ442と位置合わせして設けられる。言い換えれば、第1の吸収要素447aは、目視者がカラーシフト要素から反射された光を第1の表面レリーフ441を通して容易に見ることができるように、第1の表面レリーフ441に対してカラーシフト要素445の遠位側に位置決めされ、第1の表面レリーフ441と位置合わせされる。同じように、第2の吸収要素447bは、目視者がカラーシフト要素から反射された光を第2の表面レリーフを通して容易に見ることができるように、第2の表面レリーフ442に対してカラーシフト要素445の遠位側に設けられる。両方の吸収要素447a、447bは、(典型的には証印を形成するために)パターン化されるように示されるが、一方又は両方が(即ち、「パターン化されずに」)均一に吸収してもよい。
上記の図22a〜図23cの図では、第2の表面レリーフは、対称三角線形マイクロプリズムの配列として示される(プリズムの長軸はページの平面に向かって延びる)。しかし、図4〜図11に関連して上記で説明したように、他の構造も考えられる。
図24aは、対向する第1の外向き表面450aと第2の外向き表面450bとの間に位置決めされた実質的に不透明なカラーシフト要素455(例えば、光学的可変顔料を含む印刷インク)を備える例示的なセキュリティシート基材450を示す。表面レリーフ451が第1の外向き表面に設けられ、窓付き領域452が第2の外向き表面に設けられる。窓付き領域は、可視光に対して実質的に透明である。セキュリティシート450は、基材をその最上面(即ち、第1の外面)から見る目視者に示し、目視者は、カラーシフト要素455と表面レリーフ451との組み合わせによる光学的効果を見ることになる。基材をその底部側から見る目視者は、カラーシフト要素のために窓付き領域を通して光学的効果を知覚することになる。
セキュリティシート基材450の表面レリーフ451及び窓付き領域452は、実質的に全体的に重なり合うように、整列して提供される。しかし、図24bの例示的なセキュリティシート基材460に見られるように、表面レリーフ461及び窓付き領域462は、重なり合わないように互いにずれていてもよい。他の例では、表面レリーフと窓付き領域とは部分的に重なり合っていてもよい。
図25は、図24aを参照して上記で説明したように、対向する外向き表面に表面レリーフ471及び窓付き領域472を有する例示的なセキュリティシート基材470を示す。しかし、実質的に不透明なカラーシフト層の代わりに、セキュリティシート基材470は、第1の部分的透明カラーシフト要素475a及び第2の部分的透明カラーシフト要素475b(例えば、液晶要素)と、パターン化吸収要素477とを備える。上記のさまざまな例と同じように、吸収要素は、均一に吸収するようにパターン化されていなくてもよい。さらに、セキュリティシート基材470の表面レリーフ471及び窓領域472は、部分的に重なり合うように、あるいは重なり合わないように互いにずれていてもよい。
セキュリティシート基材を形成するための例示的な方法を図26のフローチャートに要約して示す。ステップ601では、複数の整列ポリマー層を備える層構造が設けられる。層構造は、典型的には可視光に対して透明な第1及び第2の外層と、少なくとも1つの内層とを備える。少なくとも1つの内層はカラーシフト要素を備える。層構造はこのほか、反射されることなくカラーシフト要素を透過する光を吸収するように動作可能な、カラーシフト要素の下に位置決めされた吸収要素を備えてもよい。吸収要素は、典型的には、カラーシフト要素が反射によって見られることが好ましい場合に使用され、カラーシフト要素が液晶のように部分的に透明である場合に特に好ましい。カラーシフト要素及び吸収要素は、上記で概説したように、さまざまな異なる方法で互いに対する配置が定められてもよい。
次に、ステップ602では、層構造は、図3を参照して説明した手段のような積層手段に導入される。積層手段は、少なくとも1つの加熱手段と、エンボス加工構造を備える支持面とを備える。層構造の層は、支持面を介して加熱手段によって提供される熱及び圧力の付与のために、積層工程では互いに融着される。実質的に同時に、表面レリーフが層構造の最上部外層の外面に形成され、この表面レリーフは実質的にカラーシフト要素と整列している。いくつかの例では、実質的に同時に、層構造の最下部外層の外面に第2の表面レリーフが形成される。
典型的には、ラミネート手段に導入される層構造は、同一の内層上に設けられ、積層手段内の複数の加熱手段及びエンボス加工構造の間隔と一致する間隔で離間された複数のカラーシフト要素を備える。このため、積層工程の結果、それぞれ表面レリーフと整列した複数のカラーシフト要素を備えるベース基材が得られる。
その後、ステップ603では、ベース基材は切断されて複数のセキュリティシート基材になり、各セキュリティシート基材はカラーシフト要素及び関連する表面レリーフによって形成された少なくとも1つの一体化セキュリティ手段を備える。典型的には、各セキュリティシート基材は実質的に同一であり、セキュリティシート基材を加工して完成セキュリティシートを形成することができるセキュリティシート製造業者(例えば、パスポート製造業者)に複数のそのようなセキュリティシート基材を提供してもよい。
Claims (83)
- セキュリティシート用のポリマー基材を形成する方法であって、
外向き表面をそれぞれが提供する、重なり合う第1及び第2のポリマー層と、前記第1のポリマー層と前記第2のポリマー層との間に位置決めされ、目視者に第1の光学的効果を提供するように構成されたカラーシフト要素とを設けるステップであって、前記第1のポリマー層は、前記カラーシフト要素を第1のポリマー層を通して視認できるように、可視光に対して実質的に透明な領域を具備する、ステップと、
ポリマー基材を作成するために前記第1及び第2のポリマー層を互いに接合するステップであって、前記接合するステップ中に、表面レリーフが前記第1のポリマー層の前記外向き表面に形成され、前記表面レリーフは、前記第1の光学的効果を変更して前記第1の光学的効果とは異なる第2の光学的効果を提供するために、前記カラーシフト要素からの光と相互作用するように構成されるステップと、
を含む方法。 - 前記第1及び第2のポリマー層の間に位置し、前記第1及び第2のポリマー層と重なり合う少なくとも1つの内部ポリマー層を設けるステップであって、前記カラーシフト要素と前記第1のポリマー層との間に位置決めされる任意の内層のそれぞれが、前記表面レリーフを通して前記カラーシフト要素が視認できるように、可視光に対して実質的に透明な領域を少なくとも具備する、ステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記カラーシフト要素は内層に設けられる、請求項2に記載の方法。
- 前記接合するステップは積層工程を含む、請求項1〜3の何れか一項に記載の方法。
- 前記接合するステップは、前記重なり合うポリマー層に熱及び圧力の少なくとも一方を付与するステップを含む、請求項1〜4の何れか一項に記載の方法。
- 前記接合するステップは、対向する圧力板と、表面レリーフに対応するエンボス加工構造により、前記重なり合うポリマー層に圧力を付与するステップを含み、前記接合するステップ中、前記エンボス加工構造は、前記第1のポリマー層の前記外向き表面と連通する、請求項1〜5の何れか一項に記載の方法。
- 前記対向する圧力板は、前記重なり合うポリマー層に熱を提供するように構成される、請求項6に記載の方法。
- 前記表面レリーフは、エンボス加工工程によって、前記第1のポリマー層の前記外向き表面に形成される、請求項1〜7の何れか一項に記載の方法。
- 前記第1及び第2のポリマー層の少なくとも1つは、プラスチック材料、好ましくはポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート(PET)又はポリエチレンテレフタレート共重合体(PETG)を含む、請求項1〜8の何れか一項に記載の方法。
- 前記第1及び第2のポリマー層の間に位置決めされ、前記第1のポリマー層に対して前記カラーシフト要素の遠位側に位置決めされる吸収要素を設けるステップであって、前記吸収要素は、光を少なくとも部分的に吸収するように構成される、ステップをさらに含む、請求項1〜9の何れか一項に記載の方法。
- 前記カラーシフト要素及び前記吸収要素は、同一の内層に設けられる、請求項2及び請求項3に従属する場合の請求項10に記載の方法。
- 前記カラーシフト要素及び前記吸収要素は、前記内層の同一の表面上に設けられる、請求項11に記載の方法。
- 前記カラーシフト要素及び前記吸収要素は、前記内層の対向する表面上に設けられる、請求項11に記載の方法。
- 前記カラーシフト要素及び前記吸収要素は、別個の内層上にある、請求項2及び請求項3に従属する場合の請求項10に記載の方法。
- 前記吸収要素は、実質的に不透明なポリマーを含む、請求項10〜14の何れか一項に記載の方法。
- 前記吸収要素は実質的に不透明なインクを含む、請求項10〜15の何れか一項に記載の方法。
- 前記カラーシフト要素及び前記吸収要素は位置合わせされる、請求項10〜16の何れか一項に記載の方法。
- 前記吸収要素が証印を形成する、請求項10〜17の何れか一項に記載の方法。
- 前記カラーシフト要素と前記第1のポリマー層との間に位置決めされた実質的に不透明な内層を設けるステップであって、前記実質的に不透明な内層は、前記カラーシフト要素が視認可能である可視光に対して実質的に透明な窓領域を具備する、ステップを含む、請求項2〜18の何れか一項に記載の方法。
- 前記窓領域と前記カラーシフト要素とが位置合わせされる、請求項19に記載の方法。
- 前記窓領域は、目視者に対して前記カラーシフト要素の形状を規定する、請求項19又は請求項20に記載の方法。
- 前記第2のポリマー層は、前記第2のポリマー層を通して前記カラーシフト要素が視認できるように、可視光に対して実質的に透明な領域を具備し、
前記接合するステップ中に、前記第2のポリマー層の前記外向き表面に第2の表面レリーフが形成され、前記第2の表面レリーフは、前記第1の光学的効果を変更するために、前記カラーシフト要素からの光と相互作用するように構成される、請求項1〜21の何れか一項に記載の方法。 - 前記方法は、前記第1のポリマー層に対して前記第1のカラーシフト要素の遠位側に位置決めされた第2のカラーシフト要素を設けるステップであって、前記第2のポリマー層は、前記第2のカラーシフト要素を前記第2のポリマー層を通して視認できるように、可視光に対して実質的に透明な領域を具備する、ステップをさらに含み、
前記接合するステップ中に、前記第2のポリマー層の前記外向き表面に第2の表面レリーフが形成され、前記第2の表面レリーフは、前記第2のカラーシフト要素によって提供される光学的効果を変更するために、前記第2のカラーシフト要素からの光と相互作用するように構成される、請求項1〜21の何れか一項に記載の方法。 - 前記第1及び第2のカラーシフト要素の間に吸収要素を設けるステップであって、好ましくは、前記吸収要素は証印を形成する、ステップをさらに含む、請求項23に記載の方法。
- 前記表面レリーフは互いに重なり合う、請求項22〜24の何れか一項に記載の方法。
- 前記表面レリーフは互いにずれている、請求項22〜24の何れか一項に記載の方法。
- 前記第2のポリマー層は、可視光に対して実質的に透明な視野領域を具備する、請求項1〜26の何れか一項に記載の方法。
- 前記第1のポリマー層の前記外向き表面に形成された前記表面レリーフと前記視野領域とが互いに重なり合う、請求項27に記載の方法。
- 前記第1のポリマー層の前記外向き表面に形成された前記表面レリーフと前記視野領域とが互いにずれている、請求項27に記載の方法。
- 前記表面レリーフはマイクロプリズム構造を具備し、前記マイクロプリズム構造が複数のマイクロプリズムを具備する、請求項1〜29の何れか一項に記載の方法。
- 前記マイクロプリズム構造は、線形マイクロプリズムの配列を具備する、請求項30に記載の方法。
- 前記マイクロプリズム構造は、線形マイクロプリズムの2つ以上の配列を具備し、一方の配列の長軸が他方の配列の軸から角度的にずれている、請求項31に記載の方法。
- 前記マイクロプリズムは非対称構造を有する、請求項30〜32の何れか一項に記載の方法。
- 前記マイクロプリズムは反復ファセット構造を有する、請求項30〜33の何れか一項に記載の方法。
- 前記マイクロプリズム構造は一次元マイクロプリズム構造である、請求項30〜34の何れか一項に記載の方法。
- 前記マイクロプリズム構造は二次元マイクロプリズム構造である、請求項30に記載の方法。
- 前記マイクロプリズム構造はピラミッド構造を具備する、請求項36に記載の方法。
- 前記表面レリーフは曲面構造を有するレンズ状配列を具備する、請求項1〜29の何れか一項に記載の方法。
- 前記カラーシフト要素は、フォトニック結晶構造、液晶材料、干渉顔料、真珠光沢顔料、構造化干渉材料、あるいはブラッグスタックのような薄膜干渉構造のうちの1つを具備する、請求項1〜38の何れか一項に記載の方法。
- セキュリティシートの形成方法であって、
請求項1〜39の何れか一項に記載の方法に従ってポリマー基材を形成するステップと、
前記セキュリティシートを形成するために前記ポリマー基材を加工するステップと、
を含む方法。 - 前記加工するステップは、前記表面レリーフの変更された部分が前記第2の光学的効果とは異なる光学的効果を提供するように、前記第1のポリマー層の前記外向き表面に形成された前記表面レリーフの一部を選択的に変更するステップを含む、請求項40に記載の方法。
- 前記加工するステップは、前記第2のポリマー層の前記外向き表面に形成された第2の表面レリーフの一部を選択的に変更するステップを含む、請求項22〜39の何れか一項に従属する場合の請求項40又は41に記載の方法。
- 前記表面レリーフは、前記表面レリーフの証印を形成するために選択的に変更される、請求項41又は42に記載の方法。
- 前記セキュリティシートは、パスポート、運転免許証、身分証明書、セキュリティラベル又は他の有用な文書用のセキュリティシートである、請求項40〜43の何れか一項に記載の方法。
- セキュリティシート用のポリマー基材であって、
前記ポリマー基材は、
互いに接合され、重なり合い、実質的に自立した複数のポリマー層であって、前記複数のポリマー層は、前記ポリマー基材の外向き表面を形成する外向き表面をそれぞれが提供する第1の外層及び第2の外層と、該第1及び第2の外層の間に位置決めされた少なくとも1つの内層と、を具備し、前記少なくとも1つの内層は、目視者に第1の光学的効果を提供するように構成されたカラーシフト要素を具備する、複数のポリマー層を具備し、
前記第1の外層と、前記カラーシフト要素と前記第1の外層との間に位置決めされた任意の内層のそれぞれとは、前記第1の外層の前記外向き表面に設けられた表面レリーフを通して前記カラーシフト要素が視認できるように、可視光に対して実質的に透明な領域を少なくとも具備し、前記表面レリーフは、前記第1の光学的効果を変更して前記第1の光学的効果とは異なる第2の光学的効果を提供するために、前記カラーシフト要素からの光と相互作用するように構成される、ポリマー基材。 - 前記カラーシフト要素は、フォトニック結晶構造、液晶材料、干渉顔料、真珠光沢顔料、構造化干渉材料、あるいはブラッグスタックのような薄膜干渉構造のうちの1つを具備する、請求項45に記載のポリマー基材。
- 前記表面レリーフは、エンボス加工工程によって、前記第1の外層の前記外向き表面に形成される、請求項45又は46に記載のポリマー基材。
- 前記複数のポリマー層の少なくとも1つは、プラスチック材料、好ましくはポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート(PET)又はポリエチレンテレフタレート共重合体(PETG)を含む、請求項45〜47の何れか一項に記載のポリマー基材。
- 前記少なくとも1つの内層は、吸収要素を具備し、前記吸収要素は、前記表面レリーフに対して前記カラーシフト要素の遠位側に位置決めされ、光を少なくとも部分的に吸収するように構成される、請求項45〜48の何れか一項に記載のポリマー基材。
- 前記カラーシフト要素及び前記吸収要素は同一の内層上に設けられる、請求項45〜49の何れか一項に記載のポリマー基材。
- 前記カラーシフト要素及び前記吸収要素は、前記内層の同一の表面上に設けられる、請求項50に記載のポリマー基材。
- 前記カラーシフト要素及び前記吸収要素は、前記内層の対向する表面に設けられる、請求項50に記載のポリマー基材。
- 前記カラーシフト要素及び前記吸収要素は、別個の内層上に設けられる、請求項49に記載のポリマー基材。
- 前記吸収要素は実質的に不透明なポリマーを含む、請求項49〜53の何れか一項に記載のポリマー基材。
- 前記吸収要素は実質的に不透明なインクを含む、請求項49〜54の何れか一項に記載のポリマー基材。
- 前記カラーシフト要素及び前記吸収要素は位置合わせされる、請求項49〜55の何れか一項に記載のポリマー基材。
- 前記吸収要素は証印を形成する、請求項49〜56の何れか一項に記載のポリマー基材。
- 複数の重なり合うポリマー層は、前記カラーシフト要素と前記第1の外層との間に位置決めされた実質的に不透明な内層を具備し、前記実質的に不透明な内層は、前記カラーシフト要素が視認できる可視光に対して実質的に透明な窓領域を具備する、請求項45〜57の何れか一項に記載のポリマー基材。
- 前記窓領域及び前記カラーシフト要素は位置合わせされる、請求項58に記載のポリマー基材。
- 前記窓領域は、目視者に対して前記カラーシフト要素の形状を規定する、請求項58又は59に記載のポリマー基材。
- 前記表面レリーフはマイクロプリズム構造を具備し、前記マイクロプリズム構造は複数のマイクロプリズムを具備する、請求項46〜60の何れか一項に記載のポリマー基材。
- 前記マイクロプリズム構造は線形マイクロプリズムの配列を具備する、請求項61に記載のポリマー基材。
- 前記マイクロプリズム構造は線形マイクロプリズムの2つ以上の配列を具備し、一方の配列の長軸が他方の配列の軸から角度的にずれている、請求項62に記載のポリマー基材。
- 前記マイクロプリズムは非対称構造を有する、請求項61〜63の何れか一項に記載のポリマー基材。
- 前記マイクロプリズムは反復ファセット構造を有する、請求項61〜64の何れか一項に記載のポリマー基材。
- 前記マイクロプリズム構造は一次元マイクロプリズム構造である、請求項61〜65の何れか一項に記載のポリマー基材。
- 前記マイクロプリズム構造は二次元マイクロプリズム構造である、請求項61に記載のポリマー基材。
- 前記マイクロプリズム構造はピラミッド構造を具備する、請求項67に記載のポリマー基材。
- 前記表面レリーフは、曲面構造を有するレンズ状配列を具備する、請求項45〜50の何れか一項に記載のポリマー基材。
- 前記第2の外層と、前記カラーシフト要素と前記第2の外層との間に位置決めされた任意の内層のそれぞれとは、前記第2の外層の前記外向き表面に設けられた第2の表面レリーフを通して前記カラーシフト要素が視認できるように、可視光に対して実質的に透明な領域を少なくとも具備し、前記第2の表面レリーフは、前記第1の光学的効果を変更するために、前記カラーシフト要素からの光と相互作用するように構成される、請求項45〜69の何れか一項に記載のポリマー基材。
- 第1のポリマー層に対して前記第1のカラーシフト要素の遠位側に位置決めされた第2のカラーシフト要素をさらに具備する、請求項45〜69の何れか一項に記載のポリマー基材であって、
前記第2の外層と、前記第2のカラーシフト要素と前記第2の外層との間に位置決めされた任意の内層のそれぞれとは、前記第2の外層の前記外向き表面に設けられた第2の表面レリーフを通して前記第2のカラーシフト要素が視認できるように、可視光に対して実質的に透明な領域を少なくとも具備し、前記第2の表面レリーフは、前記第2のカラーシフト要素によって提供された光学的効果を変更するために、前記第2のカラーシフト要素からの光と相互作用するように構成される、ポリマー基材。 - 前記第1及び第2のカラーシフト要素の間の吸収要素であって、好ましくは、前記吸収要素は証印を形成する、吸収要素をさらに具備する、請求項71に記載のポリマー基材。
- 前記表面レリーフが互いに重なり合う、請求項70〜72の何れか一項に記載のポリマー基材。
- 前記表面レリーフが互いにずれている、請求項70〜72の何れか一項に記載のポリマー基材。
- 前記第2の外層は可視光に対して実質的に透明な視野領域を具備する、請求項45〜74の何れか一項に記載のポリマー基材。
- 前記第1の外層の前記外向き表面に設けられた前記表面レリーフと前記視野領域とは互いに重なり合う、請求項75に記載のポリマー基材。
- 前記第1の外層の前記外向き表面に設けられた前記表面レリーフと前記視野領域とは互いにずれている、請求項75に記載のポリマー基材。
- 請求項45〜77の何れか一項に記載のポリマー基材から形成されたセキュリティシート。
- 前記セキュリティシートに固有の証印を具備する、請求項78に記載のセキュリティシート。
- 前記セキュリティシートはパスポート用のセキュリティシートであり、前記証印はパスポートの保持者に関する生体認証データを含む、請求項79に記載のセキュリティシート。
- 前記セキュリティシートは、パスポート、運転免許証、身分証明書、セキュリティラベル又は他の有用な文書のためのセキュリティシートである、請求項78又は79に記載のセキュリティシート。
- 請求項78〜81の何れか一項に記載のセキュリティシートを具備する有用な文書。
- 前記文書は、パスポート、運転免許証、身分証明書、セキュリティラベル又は他の有用な文書のうちの1つである、請求項82に記載の文書。
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