WO2016085365A1 - Многослойное полимерное изделие, такое как идентификационный документ - Google Patents

Многослойное полимерное изделие, такое как идентификационный документ Download PDF

Info

Publication number
WO2016085365A1
WO2016085365A1 PCT/RU2015/000649 RU2015000649W WO2016085365A1 WO 2016085365 A1 WO2016085365 A1 WO 2016085365A1 RU 2015000649 W RU2015000649 W RU 2015000649W WO 2016085365 A1 WO2016085365 A1 WO 2016085365A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pixel
document
pixels
images
product according
Prior art date
Application number
PCT/RU2015/000649
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Алексей Михайлович ГОНЧАРОВ
Евгения Александровна ИВАНЧЕНКО
Валентин Анатольевич КСЕНОФОНТОВ
Андрей Борисович КУРЯТНИКОВ
Сергей Нестерович ЛАЗАРЮК
Эрнест Ярославович НИКИРУЙ
Андрей Валентинович СМИРНОВ
Леонид Игоревич СМИРНОВ
Константин Владимирович ХАРЛАМОВ
Original Assignee
Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Гознак" (Фгуп "Гознак")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Гознак" (Фгуп "Гознак") filed Critical Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Гознак" (Фгуп "Гознак")
Priority to EP15863210.9A priority Critical patent/EP3210794B1/en
Publication of WO2016085365A1 publication Critical patent/WO2016085365A1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/40—Manufacture
    • B42D25/405—Marking
    • B42D25/41—Marking using electromagnetic radiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/20—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof characterised by a particular use or purpose
    • B42D25/21—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof characterised by a particular use or purpose for multiple purposes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/20—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof characterised by a particular use or purpose
    • B42D25/23—Identity cards
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/30—Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • B42D25/328—Diffraction gratings; Holograms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/30—Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • B42D25/351—Translucent or partly translucent parts, e.g. windows
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/40—Manufacture
    • B42D25/45—Associating two or more layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/40—Manufacture
    • B42D25/45—Associating two or more layers
    • B42D25/455—Associating two or more layers using heat

Definitions

  • the invention relates to the field of polymer chemistry, material science of thin-film polymer materials, as well as to composite multilayer polymer products.
  • polymer films are widely used in the manufacture of various multilayer products, for example, documents requiring protection against falsification, and intended to identify their owner.
  • Composite materials for the production of security documents are constantly being improved and should provide high physical and mechanical properties of the product in terms of its durability and resistance to impacts aimed at delaminating and making changes to graphic and other data.
  • identification documents it is necessary that the materials used be made without changing existing technologies.
  • polymeric multilayer materials for identification documents such as passports, identification cards, driver's licenses
  • a personal Information about the owner of the document As a rule, this is the owner’s portrait and his biometric data, date and place of birth, time and place of issue of the document, etc.
  • personal information is recorded in the form of portrait and text images posted on / or in separate layers of multilayer plastic structures.
  • additional or duplicate images and information related to the basic information are recorded, which are translucent, visualized in transmitted and / or reflected light, and do not interfere with the perception of the basic information.
  • covert or coded information is added to additional or duplicate images, allowing you to verify the authenticity of the document using specialized technical means.
  • Additional color graphics or text images are effective in protecting against falsification. documents, but also individual multilayer polymer elements, for example, protective, non-removable stickers applied to products, and confirming the authenticity of these products.
  • These products may include any product, including printing.
  • the elements are individualized, that is, the images printed on them are individual for each element or a limited group of such elements, and these images can be associated with the individual characteristics of the protected products, for example, their serial numbers.
  • this is the recording technology in multilayer structures containing dyes that change color under the influence of laser radiation (RU 2286888 C2, 10.1 1.2006), or the technology of layer-by-layer laser engraving of a multilayer structure containing a sequence of layers of pigments of different colors (US 7763179 B2 07.27.2009) .
  • the disadvantage of such technologies is the need to use unique multilayer materials with a special composition and pigment coatings, which complicates the introduction of technologies and their use for industrial applications.
  • Partial demetallization of the diffraction grating protects the document from delamination, since sintering of the material of neighboring layers in areas free of metallization is ensured.
  • the main disadvantage of this solution is the impossibility of obtaining an arbitrary color image.
  • the problem solved by the invention is the creation of a multilayer polymer product - a secure identification document, which, in addition to basic personal data, contains additional color images associated with personal data and individualizing the document, while the document is protected from delamination and falsification of recorded personal information.
  • additional color images are made in the form a translucent matrix of pixels containing metallized diffraction gratings, and located at a distance from each other so that in areas free of diffraction gratings, sintering of the polymer layers of the product during its manufacture is ensured.
  • a layer with a translucent pixel matrix is located above the layer with personal graphic and text data.
  • the pixels are diffraction gratings that reflect in a given direction the electromagnetic radiation of a given wavelength.
  • the pixels are formed by masking and subsequent etching of the matrix structures on the surface of transparent polymer films before sintering the layers of the identification document.
  • Images are recorded in the proposed identification document using focused laser radiation at laser engraving installations. Images are formed by partial destruction of metallized diffraction gratings, which leads to a change in the color saturation and brightness of the subpixel regions due to modulation of the intensity, duration and number of laser pulses using precise laser beam positioning by pixel matrix elements and / or special markers placed on the surface of the pixel matrix.
  • the laser beam is moved through the pixels of the matrix structure, focusing it on subpixels with diffraction gratings that reflect radiation of a specific wavelength. Depending on the duration and power of the laser pulses, the entire or partially diffraction grating in the selected pixel is removed. Moving through the pixels and subpixels of the matrix structure, color images are observed that are observed in the given directions of observation.
  • the pixel elements of the matrix structure can have a different shape, for example, rectangular, diamond-shaped or round.
  • the pixel size can be from 30 to 200 microns.
  • at least two polymer layers are connected by sintering, and pixel matrices are formed on the surfaces between the sintered layers, one of which is transparent, and consist of pixels spaced apart from each other at a distance of 30 to 500 ⁇ m.
  • the specified transparency value of the resulting images is from 50 to 99%.
  • the size, location and distance of the pixels from each other determine the transparency of the recorded images and the difficulty of delaminating a multilayer polymer card without destroying the diffraction gratings in the subpixels of the matrix structure and, accordingly, without destroying the recorded images.
  • the minimum pixel size is determined by the diameter of the laser beam used in practice, which is in the range from 5 ⁇ m to 100 ⁇ m and the possibility of pointing it at the pixel with an accuracy that allows engraving of diffraction gratings.
  • the maximum pixel size is limited by the fact that opaque pixels overlap underlying images and make them inaccessible for observation. With a characteristic thickness of the transparent layer between the secondary and the main image of 50-100 microns, the maximum pixel size should not exceed 200 microns.
  • the two adjacent polymer layers in the document should be uniformly sintered over an area of at least 50% of the total area of the layer, since the metallized diffraction structure refers to easily delaminable components.
  • Subpixel diffraction gratings can be located inside the pixels next to each other, and at a certain distance from each other, which is determined by the resolution of the used laser engraving installation.
  • the density of the location of the diffraction pixels performs the function of controlling the transparency of the diffraction structure. Any attempt to separate the layer with the additional image applied from the layer with personal data will lead to a distortion of the spatial relationship between the elements, which will be easily distinguishable by conducting an instrument assessment of the authenticity of the document in case of poor visibility with the naked eye.
  • FIG. 1 presents a diagram of the claimed identification document.
  • Each pixel is divided into two areas - subpixels 3, 4, filled with diffraction gratings, which when white light 5 falls on them reflect in a given direction 6, for example, perpendicular to the surface of the information carrier, the radiation is respectively red and blue.
  • the number of subpixels is not limited to two, there may be 3, 4, etc.
  • the areas occupied by diffraction gratings are the same in each of the subpixels.
  • a color image is formed that is restored by irradiation with white light 5 and observed in a given direction 6 to the surface of the pixel matrix.
  • the size and diffraction efficiency of subpixel regions can vary by changing the intensity, duration, and number of laser pulses.
  • high-precision technologies for positioning the beam using pixel matrix elements and special marking marks are used. Given the fairly large number of pixels (thousands or more), encoding at the positions of each pixel makes this encoding well protected.
  • the preset transparency value of the resulting images is due to the following: the selected upper value of the range is that if the layer contains a distributed matrix of metallized diffraction pixels, which is 1% of the area area of the layer, the light reflected by the matrix will still be sufficient to perceive the image.
  • the selected lower value of the range is the fact that 50% transparency is directly related to the requirement for protection against delamination, because if the area of opaque pixels is more than 50% of the total area of the layer, the document will become layered.
  • a variant of two sub-pixel structures is shown, and not three, as in the system for constructing RGB color images (red, green, blue), to illustrate the simplified procedure of image formation using a laser, since In this case, the beam guidance system is simpler.
  • the proposed example with two basic colors allows you to get a color image that has a limited range of colors, but is easily distinguishable and identifiable.
  • the use of two basic colors reduces the complexity requirements of control algorithms for scanning and aiming the laser beam, but preserves the document from forgery, since it uses a unique laser control technology.
  • the security feature comprises a reflective layer comprising aluminum reflective elements.
  • the observer perceives the area as opaque or completely reflective if 85% of the incident light is reflected, and how transparent if less than 20% of the incident light is reflected and more than 60% is transmitted. It was determined that the degree of transparency and / or the degree of reflection of the metal layer depends on the wavelength. Thus, it is possible to observe color effects when irradiated with polychromatic, for example, daylight.
  • the shape of the pixel areas can be different, for example, a hexagon, rectangle, rhombus, square, irregular-shaped spot, etc.
  • the shape of the sub-pixel areas is selected, for example, in the form of rectangles aligned along the borders, pixels in this case they have the shape of squares.
  • hidden information can be recorded by changing the shape and / or size of the pixels.
  • a pixel consists of two rectangular subpixels of different colors.
  • the upper half of one subpixel or its lower half can be deleted.
  • the difference is not detected, since a pixel averaged over color and area is visible at a distance.
  • the proposed identification document in addition to graphic visible information, may contain personal information in electronic form recorded on an electronic medium built into the document.
  • each pixel consists of only one subpixel 8 containing a diffraction grating reflecting light of a certain wavelength in a given direction.
  • the protection against delamination of a multilayer polymer product is uniquely determined by the location and size of the pixels, that is, the complexity of delamination is determined by the pixel structure. It is known that delamination of the product passes through the areas of least adhesion of the layers. If two layers having the same molecular structure are sintered, then the maximum bond of the layers associated with the formation of a monolithic layer is ensured. Moreover, the absolute sintering is technologically difficult to carry out.
  • the diffraction grating is performed on the surface of one polymer layer. To enhance its reflectivity, a thin metal layer is applied to the surface of the grating.
  • the adhesion strength of a metal layer to a polymer layer is low, because polymer molecules and metal atoms are poorly bonded due to different properties.
  • the gap between the layers extends over the contact area of the metal, that is, the diffraction gratings and the polymer. It is established that in the presence of a pixel matrix with metallized gratings evenly distributed over the layer surface, the delamination force is lower than the norms established in the standards (at least 0.35 N / mm) with a metallization area greater than 50% of the layer area.
  • the invention relates to the field of chemistry of polymers, material science of thin-film polymeric materials, and can be used in the manufacture of various multilayer products, for example, documents requiring protection against falsification, and intended to identify their owner.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Credit Cards Or The Like (AREA)

Abstract

Изобретение относится к защищенной от подделки полиграфической продукции и касается полимерного многослойного полимерного изделия, такого как идентификационный документ. Изделие включает несколько полимерных слоев, соединенных по бесклеевой технологии, в котором как минимум в одном из слоев записаны цветные идентифицирующие индивидуализирующие изображения. Изображения записаны в виде полупрозрачных пиксельных матриц, состоящих из тонкопленочных элементов-пикселей с субпиксельными структурами, состоящими из областей с металлизированными дифракционными решетками. Не менее двух полимерных слоев соединены посредством спекания. Пиксельные матрицы сформированы на поверхностях между спекаемыми слоями, один из которых прозрачный, и состоят из удаленных друг от друга на расстоянии от 30 до 500 мкм пикселей размером от 30 до 200 мкм.

Description

МНОГОСЛОЙНОЕ ПОЛИМЕРНОЕ ИЗДЕЛИЕ, ТАКОЕ КАК ИДЕНТИФИКАЦИОННЫЙ ДОКУМЕНТ
Область техники
Изобретение относится к области химии полимеров, материаловедения тонкопленочных полимерных материалов, а также к композиционным многослойным полимерным изделиям. В настоящее время широкое применение находят полимерные пленки при изготовлении различных многослойных изделий, например, документов, требующих защиты от фальсификации, и предназначенных для идентификации их владельца. Композиционные материалы для производства защищенных документов постоянно совершенствуются и должны обеспечивать высокие физико- механические показатели изделия в части его долговечности и прочности к воздействиям, направленным на расслаивание и внесение изменений в графические и другие данные. Для массового выпуска идентификационных документов необходимо, чтобы используемые материалы изготавливались без изменения существующих технологий.
Использование полимерных многослойных материалов для удостоверяющих документов, таких, как паспорта, идентификационные карты, водительские удостоверения, имеет важное значение для обеспечения защиты от подделок. Для защиты от подделки таких документов при их изготовлении и выдаче в них записывается персональная информация о владельце документа. Как правило, это портрет владельца и его биометрические данные, дата и место рождения, время и место выдачи документа и др. В современных технологиях применения многослойных полимерных материалов для идентификационных документов, персональная информация записывается в виде портретных и текстовых изображений, размещаемых на/или в отдельных слоях многослойных пластиковых структур. Во многих случаях, для защиты документа от подделки в дополнение к основной персональной информации записывают дополнительные или дублирующие изображения и информацию, связанные с основной информацией, и которые являются полупрозрачными, визуализируемыми в проходящем и/или отраженном свете, и не препятствующими восприятию основной информации. В некоторых случаях, в дополнительные или дублирующие изображения вносится скрытая или кодированная информация, позволяющая провести проверку подлинности документа с использованием специализированных технических средств.
Наибольший защитный эффект достигается, если дублирующие изображения являются цветными и легко распознаваемыми, а технология их получения доступна только изготовителю документов.
Дополнительные цветные графические или текстовые изображения эффективны для защиты от подделки не только документов, но и отдельных многослойных полимерных элементов, например, защитных не снимаемых наклеек, наносимых на изделия, и подтверждающих подлинность этих изделий. К этим изделиям может относиться любая продукция, в том числе полиграфическая. В этом случае элементы индивидуализируются, то есть нанесённые на них изображения индивидуальны для каждого элемента или ограниченной группы таких элементов, и эти изображения могут быть связаны с индивидуальными особенностями защищаемых изделий, например, их серийными номерами.
Предшествующий уровень техники
Известны и широко используются в многослойных полимерных изделиях, цветные цифровые и аналоговые изображения, получаемые по стандартным технологиям, основанным на методах прямой печати, при которых, на носитель различными способами наносится краска или цветные чернила. Основным недостатком таких цветных изображений, с точки зрения использования их в удостоверяющих документах, является широкая распространенность и доступность технологий по их изготовлению, что позволяет заменять и подделывать фотографии и графические персональные данные в документах, индивидуализированных такими способами. На сегодняшний день также известен целый ряд оригинальных технологий записи цветных изображений в многослойных полимерных материалах, требующих использования специальных веществ и материалов, доступных только ограниченному числу предприятий.
Это, например, технология записи в многослойных структурах, содержащих красители, меняющие цвет под воздействием лазерного излучения (RU 2286888 С2, 10.1 1.2006), или технология послойного лазерного гравирования многослойной структуры, содержащей последовательность слоев пигментов разного цвета (US 7763179 В2 27.07.2009). Недостатком таких технологий является необходимость применения уникальных многослойных материалов со специальным составом и пигментными покрытиями, что затрудняет внедрение технологий и их использование для промышленного применения.
Известны также различные технологии записи цветных объёмных голографических изображений в фотополимерных слоях, например, с использованием микролинзового растра (US20130301090A1 , 14.11.2013). Основным недостатком таких технологий является необходимость изготовления голограмм на плёночном носителе в отдельном технологическом процессе, с последующим нанесением плёнки с голограммой на документ. Известно решение, в котором формирование в многослойном полимерном документе дополнительного изображения в полупрозрачном слое осуществляется методом лазерного гравирования частично деметаллизированной дифракционной решётки, являющейся компонентом основного фиксированного голографического изображения (US 2013/0082458 А1 04,04.2013). Это происходит при лазерной маркировке нижележащего слоя, карбонизирующегося под действием лазерного излучения. Частичная деметаллизация дифракционной решётки обеспечивает защиту документа от расслаивания, поскольку обеспечено спекание материала соседних слоев на участках, свободных от металлизации. Основным недостатком такого решения является невозможность получения произвольного цветного изображения.
При персонализации и индивидуализации документов одним из наиболее перспективных решений является способ получения полноцветных голографических изображений в многослойной полимерной структуре по технологии, описанной в RU 2079167 С1 , 10.05.1997. Изображения записываются на внутренних дифракционных решетках, расположенных друг над другом в многослойных полимерных носителях. Полноцветные изображения восстанавливаются в белом свете. Размещенная на носителе информация имеет вид текстовых и графических изображений.
Техническое решение, описанное в RU 2079167, является наиболее близким аналогом заявляемого идентификационного документа. Недостатком известного технического решения является невозможность получения по таким технологиям прозрачных и полупрозрачных изображений. Кроме того, такие многослойные голографические структуры не являются однородными. При формировании пластиковых документов сплошные металлизированные дифракционные решетки располагают внутри многослойных полимерных структур, что во многих случаях облегчает проведение послойного расслаивания документов и осуществление их фальсификаций.
Раскрытие изобретения
Задача, решаемая изобретением - создание многослойного полимерного изделия - защищенного идентификационного документа, в котором, кроме основных персональных данных, содержатся дополнительные цветные изображения, связанные с персональными данными и, индивидуализирующие документ, при этом документ защищен от расслаивания и фальсификации записанной персональной информации. Это достигается тем, что дополнительные цветные изображения выполнены в виде полупрозрачной матрицы пикселей, содержащих металлизированные дифракционные решётки, и расположенных на удалении друг от друга так, что на участках, свободных от дифракционных решёток обеспечивается спекание полимерных слоев изделия при его изготовлении.
В частном случае слой с полупрозрачной пиксельной матрицей находится над слоем с персональными графическими и текстовыми данными.
В частном случае пиксели представляют собой дифракционные решетки, отражающие в заданном направлении электромагнитное излучение заданной длины волны.
Следует отметить, что таким образом можно изготовить изделие по любому из форм описанного выполнения, которое представляет собой банкноту, защитную наклейку, бланк ценного документа, акцизную марку, паспорт, удостоверение личности, проездной документ, водительское удостоверение, диплом, пластиковую карту или подобный документ.
В частном случае пиксели сформированы путем маскирования и последующего травления матричных структур на поверхности прозрачных полимерных пленок перед проведением спекания слоев идентификационного документа. Запись изображений в предлагаемом идентификационном документе производится с помощью сфокусированного лазерного излучения на установках лазерного гравирования. Изображения формируют путем частичного разрушения металлизированных дифракционных решеток, приводящего к изменению цветовой насыщенности и яркости субпиксельных областей за счет модуляции интенсивности, длительности и количества лазерных импульсов с применением точного позиционирования лазерного луча по элементам пиксельной матрицы и/или специальным маркерам, размещенным на поверхности пиксельной матрицы.
Возможность удаления дифракционной решётки определяется наличием её металлизации, поскольку для гравирования, как правило, используются лазеры инфракрасного диапазона с длиной волны электромагнитного излучения 1 ,064 мкм, которое хорошо поглощается в металлах, приводя к деметаллизации решёток и потере их отражающих свойств.
Лазерный луч перемещают по пикселям матричной структуры, фокусируя его на субпикселях с дифракционными решетками, отражающими излучение определенной длины волны. В зависимости от длительности и мощности лазерных импульсов, удаляют полностью или частично дифракционную решетку в выбранном пикселе. Перемещаясь по пикселям и субпикселям матричной структуры, формируют цветные изображения, наблюдаемые в заданных направлениях наблюдения.
Элементы-пиксели матричной структуры могут иметь различную форму, например, прямоугольную, ромбовидную или круглую. Размер пикселей может быть от 30 до 200 мкм. При этом, не менее двух полимерных слоев соединены посредством спекания, а пиксельные матрицы сформированы на поверхностях между спекаемыми слоями, один из которых прозрачный, и состоят из удаленных друг от друга на расстоянии от 30 до 500 мкм пикселей. Заданная величина прозрачности получаемых изображений составляет от 50 до 99%. Размеры, расположение и удаленность пикселей друг от друга определяют прозрачность записываемых изображений и сложность расслаивания многослойной полимерной карточки без разрушения дифракционных решеток в субпикселях матричной структуры и соответственно без разрушения записанных изображений.
Минимальный размер пикселей определяется используемым на практике диаметром лазерного луча, находящегося в диапазоне от 5 мкм до 100 мкм и возможностью его наведения на пиксель с точностью, позволяющей осуществить гравирование дифракционных решёток. Максимальный размер пикселей ограничивается тем, что непрозрачные пиксели перекрывают нижележащие изображения и делают их недоступными для наблюдения. При характерной толщине прозрачного слоя между дополнительным и основным изображением, составляющей 50- 100 мкм, максимальный размер пикселей не должен превышать 200 мкм.
В тоже время, для защиты от расслаивания, два прилегающих полимерных слоя в документе должны быть равномерно спечены по площади, не меньшей 50% общей площади слоя, поскольку металлизированная дифракционная структура относится к легко расслаиваемым компонентам.
Субпиксельные дифракционные решетки могут располагаться внутри пикселей рядом друг с другом, так и на некотором расстоянии друг от друга, что определяется разрешающей способностью используемой лазерной гравировальной установки. В результате лазерной индивидуализации при идентификации документов, плотность расположения дифракционных пикселей выполняет функцию контроля прозрачности дифракционной структуры. Любая попытка отделения слоя с нанесённым дополнительным изображением от слоя с персональными данными будет приводить к искажению пространственного соотношения между элементами, что будет легко различимо при проведении приборной оценки подлинности документа в случае плохой различимости изображения невооруженным глазом.
Краткое описание фигур чертежей На Фиг. 1 представлена схема заявленного идентификационного документа.
1 - верхний прозрачный полимерный слой, содержащий тонкопленочные алюминиевые отражающие элементы;
2 - пиксели в узлах матрицы с субпиксельными структурами; 3, 4 - субпиксели, заполненные дифракционными решетками, которые при падении на них белого света 5 отражают в заданном направлении 6, излучение соответственно красного и синего цвета;
При записи персонализационного изображения в каждом из субпикселей 7 выжигается часть дифракционной решетки; 8 - пиксель, состоящий только из одного субпикселя, содержащего дифракционную решетку, отражающую свет определенной длины волны в заданном направлении. Применим при осуществлении персонализации документа посредством записи монохроматического изображения заданного цвета.
Лучший пример осуществления изобретения
В качестве примера реализации предложенного технического решения рассмотрим многослойный 49
12 идентификационный документ, в котором верхний прозрачный полимерный слой 1 , находящийся над нижележащими слоями с основными графическими изображениями и персональными данными, содержит тонкопленочные алюминиевые отражающие элементы. Изображения формируются в матрице, в узлах которой размещены пиксели 2 с субпиксельными структурами, состоящими из двух областей с различными дифракционными решетками, отражающими в заданном направлении световое электромагнитное излучение соответственно красного и синего цветов. Пиксели могут иметь прямоугольную или какую-либо иную форму с характерными размерами от 30 до 200 мкм. Элементы- пиксели матрицы располагают друг от друга на расстояниях от 30 до 500 мкм, что определяет степень прозрачности изображения - плотностью расположения пикселей можно регулировать прозрачность получаемых изображений. Величина прозрачности получаемых изображений, согласно изобретению составляет от 50 до 99%. Каждый пиксель разбивают на две области - субпиксели 3, 4, заполненные дифракционными решетками, которые при падении на них белого света 5 отражают в заданном направлении 6, например, перпендикулярном поверхности носителя информации, излучение соответственно красного и синего цвета. При этом число субпикселей не ограничивается двумя, их может быть и 3, и 4, и т.д. Площади, занимаемые дифракционными решетками, в каждом из субпикселей одинаковые. При записи персонализационного изображения, например, цветного текста, в каждом из субпикселей 7 выжигается часть дифракционной решетки. Изменяя отражательную способность дифракционных решеток субпикселей в различных пикселях пиксельной матрицы, формируют цветное изображение, восстанавливаемое при облучении белым светом 5 и наблюдаемое в заданном направлении 6 к поверхности пиксельной матрицы. Размеры и дифракционная эффективность субпиксельных областей может варьироваться путем изменения интенсивности, длительности и количества лазерных импульсов. Для точного позиционирования лазерного луча при проведении гравировки в субпиксельных областях применяют высокоточные технологии позиционирования луча по элементам пиксельной матрицы и специальным маркировочным меткам. С учетом довольно большого числа пикселей (тысячи и более) кодирование по позициям каждого пикселя делает это кодирование хорошо защищенным.
Следует отметить, что заданная величина прозрачности получаемых изображений обусловлена следующим: выбранное верхнее значение диапазона - тем, что если слой содержит распределённую матрицу из металлизированных дифракционных пикселей, составляющую по площади 1% от площади слоя, то отражённый матрицей свет будет ещё достаточен для восприятия изображения. Выбранное нижнее значение диапазона - тем, что 50% прозрачности напрямую связано с требованием к защите от расслаивания, поскольку если площадь непрозрачных пикселей будет больше 50% общей площади слоя, то документ станет расслаиваемым.
Кроме того, в качестве примера приведен вариант из двух субпиксельных структур (отражающих синий и красный цвета), а не трех, как в системе построения цветных изображений RGB (красный, зеленый, синий), для иллюстрации упрощенной процедуры формирования изображения с помощью лазера, поскольку в этом случае проще система наведения луча. Предлагаемый пример с двумя базовыми цветами позволяет получать цветное изображение, имеющее ограниченный диапазон цветов, но легко различимое и идентифицируемое. Использование двух базовых цветов снижает требования к сложности алгоритмов управления развёрткой и наводкой лазерного луча, но сохраняет защищённость документа от подделки, поскольку используется уникальная технология управления лазером.
Согласно одной из особенностей изобретения защитный признак содержит отражающий слой, содержащий алюминиевые отражающие элементы. Наблюдатель воспринимает область как непрозрачную или полностью отражающую, если отражается 85% падающего света, и как прозрачную, если отражается меньше чем 20% падающего света и пропускается больше чем 60%. Было определено, что степень прозрачности и/или степень отражения слоя металла зависит от длины волны. Таким образом, можно наблюдать цветные эффекты при облучении полихроматическим, например, дневным светом.
Форма пиксельных областей может быть различной, например, шестиугольник, прямоугольник, ромб, квадрат, пятно неправильной формы и т. п. Для обеспечения максимально полного использования площади пикселей в наблюдаемых изображениях форму субпиксельных областей выбирают, например, в виде совмещенных по границам прямоугольников, пиксели в этом случае имеют форму квадратов.
При персонализации идентификационного документа на пиксельной матрице кроме видимого изображения может быть записана скрытая информация за счет изменения формы и/или размеров пикселей. Например, пиксель состоит из двух прямоугольных субпикселей разных цветов. При персонализации может быть удалена верхняя половина одного субпикселя или нижняя его половина. При визуальном наблюдении различие не обнаруживается, поскольку на расстоянии виден усреднённый по цвету и площади пиксель. Изменением места удаления субпиксельной решётки, то есть изменением общей формы пикселя, состоящей из форм субпикселей, при сохранении общей площади удаления, можно сформировать скрытую кодированную информацию. При использовании специализированного прибора эта информация может быть декодирована.
Предлагаемый идентификационный документ кроме графической видимой информации может содержать персональную информацию в электронном виде, записанную на встроенный в документ электронный носитель.
Частным случаем предложенного технического решения является документ, персонализация которого осуществляется записью монохроматического изображения заданного цвета. В этом случае каждый пиксель состоит только из одного субпикселя 8, содержащего дифракционную решетку, отражающую свет определенной длины волны в заданном направлении.
Следует отметить, что защита от расслаивания многослойного полимерного изделия однозначно определяется расположением и размерами пикселей, то есть сложность расслаивания определяет пиксельная структура. Известно, что расслоение изделия проходит по участкам наименьшего сцепления слоев. Если спекаются два слоя, имеющих одинаковую молекулярную структуру, то обеспечивается максимальная связь слоев, связанная с формированием монолитного слоя. При этом абсолютное спекание осуществить технологически трудно. Дифракционная решётка выполняется на поверхности одного полимерного слоя. Для усиления её отражательной способности, на поверхность решётки наносится тонкий металлический слой. Однако, известно, что прочность сцепления металлического слоя с полимерным слоем низкая, поскольку молекулы полимера и атомы металла плохо сцепляются из-за разных свойств. При расслаивании изделия разрыв между слоями проходит по площади соприкосновения металла, то есть дифракционных решёток и полимера. Установлено, что при наличии равномерно распределённой по поверхности слоя пиксельной матрицы с металлизированными решётками, усилие расслаивания ниже установленных в стандартах норм (не менее 0,35 Н/мм) при площади металлизации большей 50% площади слоя.
Промышленная применимость
Изобретение относится к области химии полимеров, материаловедения тонкопленочных полимерных материалов, и может быть применено в производстве различных многослойных изделий, например, документов, требующих защиты от фальсификации, и предназначенных для идентификации их владельца.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Многослойное полимерное изделие, такое как идентификационный индивидуализирующий документ или защитный элемент, включающий несколько полимерных слоев, соединенных по бесклеевой технологии, в котором, как минимум, в одном из слоев записаны цветные идентифицирующие индивидуализирующие изображения, отличающийся тем, что изображения записаны в виде полупрозрачных пиксельных матриц, состоящих из тонкопленочных элементов-пикселей с субпиксельными структурами, состоящими из областей с металлизированными дифракционными решетками, отражающая способность которых на заданных длинах световых волн изменена при индивидуализации изделия методами лазерного гравирования дифракционных решёток с точной приводкой лазерного луча к областям их расположения, не менее двух полимерных слоев соединены посредством спекания, при этом пиксельные матрицы сформированы на поверхностях между спекаемыми слоями, один из которых прозрачный, и состоят из удаленных друг от друга на расстоянии от 30 до 500 мкм пикселей размером от 30 до 200 мкм так, что заданная величина прозрачности получаемых изображений составляет от 50 до 99%, а площадь металлизированных дифракционных решёток не превышает 50% от площади слоя, в котором они расположены
2. Изделие по п. 1, отличающееся тем, что пиксели представляют собой дифракционные решетки, отражающие в заданном направлении электромагнитное излучение заданной длины волны.
3. Изделие по п. 1, отличающееся тем, что пиксели сформированы путем маскирования и последующего травления матричных структур на поверхности прозрачных полимерных пленок перед проведением их спекания для получения многослойного идентификационного документа или защитного элемента.
4. Изделие по п. 1 , отличающееся тем, что каждый пиксель содержит несколько субпикселей с разными отражательными свойствами для разных диапазонов длин электромагнитных волн.
5. Изделие по п. 1 , отличающееся тем, слой с полупрозрачной пиксельной матрицей находится над слоем с персональными графическими и текстовыми данными,
6. Изделие по п. 1 , отличающееся тем, что слой с полупрозрачной пиксельной матрицей содержит, по меньшей мере, часть персональной информации, записанной на встроенный в изделие электронный носитель.
7. Изделие по п. 4, отличающееся тем, содержит скрытую маркировку за счет отличий в размерах и/или форме пикселей.
8. Изделие по любому из пунктов 1-7, отличающееся тем, что представляет собой банкноту, защитную наклейку, бланк ценного документа, акцизную марку, паспорт, удостоверение личности, проездной документ, водительское удостоверение, диплом, пластиковую карту или подобный документ.
PCT/RU2015/000649 2014-11-24 2015-10-07 Многослойное полимерное изделие, такое как идентификационный документ WO2016085365A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP15863210.9A EP3210794B1 (en) 2014-11-24 2015-10-07 Multi-layered polymeric article, such as an identification document

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014147088/05A RU2566421C1 (ru) 2014-11-24 2014-11-24 Многослойное полимерное изделие, такое как идентификационный документ
RU2014147088 2014-11-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016085365A1 true WO2016085365A1 (ru) 2016-06-02

Family

ID=54362238

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2015/000649 WO2016085365A1 (ru) 2014-11-24 2015-10-07 Многослойное полимерное изделие, такое как идентификационный документ

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3210794B1 (ru)
RU (1) RU2566421C1 (ru)
WO (1) WO2016085365A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220184990A1 (en) * 2019-02-28 2022-06-16 Idemia France Colour image formed from a hologram

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2725793C1 (ru) * 2019-11-29 2020-07-06 Акционерное общество "Гознак" (АО "Гознак") Способ изготовления многослойного полимерного защищенного изделия с идентифицирующим оптически-переменным изображением с прибороопределяемыми признаками и многослойное изделие с идентифицирующим оптически-переменным изображением
CA3145610A1 (en) * 2022-01-14 2023-07-14 Canadian Bank Note Company, Limited Security feature with metallization for security documents
FR3142016A1 (fr) 2022-11-09 2024-05-17 Franck Guigan Image variable à domaine de visibilité élargi

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2079167C1 (ru) * 1994-09-06 1997-05-10 Эрнест Ярославович Никируй Носитель информации
EA011968B1 (ru) * 2004-04-30 2009-06-30 Де Ля Рю Интернэшнл Лимитед Защитное устройство
US20130082458A1 (en) * 2008-04-08 2013-04-04 Lily O'Boyle Ovd containing device
US20130301090A1 (en) * 2007-05-11 2013-11-14 Bowater Holographic Research (Malta) Limited Security holograms

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2916678B1 (fr) * 2007-06-01 2021-07-16 Advanced Track & Trace Procede et dispositif de securisation de documents
DE102008012423A1 (de) * 2007-10-31 2009-05-07 Bundesdruckerei Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Polymerschichtverbundes und Polymerschichtverbund mit farbigem Sicherheitsmerkmal
FR2971972B1 (fr) * 2011-02-28 2013-03-08 Jean Pierre Lazzari Procede de formation d'une image laser couleur a haut rendement reflectif et document sur lequel une image laser couleur est ainsi realisee

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2079167C1 (ru) * 1994-09-06 1997-05-10 Эрнест Ярославович Никируй Носитель информации
EA011968B1 (ru) * 2004-04-30 2009-06-30 Де Ля Рю Интернэшнл Лимитед Защитное устройство
US20130301090A1 (en) * 2007-05-11 2013-11-14 Bowater Holographic Research (Malta) Limited Security holograms
US20130082458A1 (en) * 2008-04-08 2013-04-04 Lily O'Boyle Ovd containing device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3210794A4 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220184990A1 (en) * 2019-02-28 2022-06-16 Idemia France Colour image formed from a hologram

Also Published As

Publication number Publication date
EP3210794B1 (en) 2018-12-12
EP3210794A4 (en) 2017-11-29
RU2566421C1 (ru) 2015-10-27
EP3210794A1 (en) 2017-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2596447C2 (ru) Защитный элемент и способ изготовления защитного элемента
JP6550338B2 (ja) セキュリティ装置
RU2669738C2 (ru) Защитное устройство и способ его изготовления
JP7383235B2 (ja) 情報表示媒体及びそれに関する製造方法
RU2527184C2 (ru) Защитный элемент, содержащий структурированную область с переменными оптическими свойствами
JP2014500811A5 (ru)
US11893432B2 (en) Authentication medium, authentication medium manufacturing method, authentication medium reading method, and authentication medium verification method
EP3210794B1 (en) Multi-layered polymeric article, such as an identification document
WO2017182792A1 (en) Security devices and methods of manufacture thereof
RU2732772C1 (ru) Многослойное защитное устройство и способ его изготовления
EP3114279B1 (en) Method of forming a security document
TWI772420B (zh) 用於鑑別物件，特別是鑑別防偽元件的方法及防偽元件
RU2594280C2 (ru) Многослойное защищенное от подделки изделие на полимерной основе
US11741327B2 (en) Optical assembly and method of producing optical assembly
KR100638978B1 (ko) 디지털 잠상을 이용한 위조방지용 홀로그램 박막필름 및그 제조방법
WO2022260047A1 (ja) ３次元表示体、認証体、および形成方法
RU2725793C1 (ru) Способ изготовления многослойного полимерного защищенного изделия с идентифицирующим оптически-переменным изображением с прибороопределяемыми признаками и многослойное изделие с идентифицирующим оптически-переменным изображением
US20220250405A1 (en) Security insert with tactile varnish arrangement for an identity document, and method of making such a security insert
JP7388364B2 (ja) 一体化３次元表示体および識別情報記録方法
US20230018648A1 (en) Embossed film assembly having pastel holographic security features
WO2023106240A1 (ja) 光学構造体およびその製造方法、ならびにコード形成方法
JP2024066184A (ja) 情報記録媒体、その加工方法、ならびに情報記録媒体に記録された情報の観察方法
RU2573879C2 (ru) Многослойный носитель информации с защитой от подделки
WO2016209109A1 (ru) Защитный элемент для идентификационного документа

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15863210

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2015863210

Country of ref document: EP