PL205932B1 - Przedmiot wartościowy, element zabezpieczający do zabezpieczania przedmiotów wartościowych, materiał transferowy do wytwarzania elementu zabezpieczającego, sposób wytwarzania przedmiotu wartościowego lub elementu zabezpieczającego oraz sposób testowania przedmiotu wartościowego - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Niniejszy wynalazek dotyczy elementu zabezpieczającego przeznaczonego do zabezpieczania wartościowych przedmiotów, który obejmuje przynajmniej pierwszy i drugi materiał ciekłokrystaliczny, przy czym pierwszy materiał wykazuje efekt termochromowy, zaś drugi materiał wykazuje efekt zmienności optycznej. Wynalazek dotyczy ponadto przedmiotu wartościowego, materiału transferowego oraz sposobów wytwarzania takich elementów zabezpieczających i wartościowych przedmiotów, jak również sposobów sprawdzania autentyczności elementów zabezpieczających i wartościowych przedmiotów.

Przedmiotem wartościowym według wynalazku może być dowolny przedmiot wymagający zabezpieczenia; mogą to być na przykład produkty firmowe lub dokumenty wartościowe. Przedmiotami wartościowymi według wynalazku są w szczególności banknoty, lecz również akcje, certyfikaty, znaczki pocztowe, czeki, karty kontrolne, karty kredytowe, karty identyfikacyjne, paszporty, bilety wstępu, bilety komunikacyjne, bilety lotnicze i tym podobne, jak również etykiety, plomby, opakowania lub inne elementy wykorzystywane do zabezpieczania produktów. Uproszczone określenia „przedmiot wartościowy” lub „element zabezpieczający” dotyczą w dalszej części niniejszego opisu dokumentów opisanego powyżej rodzaju.

Od pewnego czasu znane jest wykorzystywanie do zabezpieczania dokumentów wartościowych materiałów termochromowych. Na przykład w opisie DE 22 12 350 ujawniono nitkę zabezpieczającą wykonaną z przezroczystego tworzywa sztucznego posiadającego wgłębienia. Wymienione powyżej wgłębienia zawierają materiał ciekłokrystaliczny, który wykazuje efekt odwracalnej zmiany barwy pod wpływem wzrostu lub spadku temperatury.

Podobnie, w opisie EP 0 608 078 B1 ujawniono nitkę zabezpieczającą posiadającą właściwości termochromowe. W tym przypadku tworzywo sztuczne posiada nadruk bądź litery, które wykonane są przez częściowe odmetalizowanie warstwy metalowej. Powyżej nadruku lub przedstawionych w negatywie liter znajduje się termochromowa powłoka, która w zwykłej temperaturze jest powłoką barwną. W przypadku podgrzania termochromowa powł oka staje się bezbarwna, dzię ki czemu widoczne staja się umieszczone pod nią litery. Alternatywnie możliwe jest również wykorzystanie rozwiązania, w którym termochromowa powłoka jest w zwykłej temperaturze bezbarwna, zaś staje się barwna dopiero po jej podgrzaniu, dzięki czemu litery przestają być widoczne. Taka nitka wprowadzana jest do papieru zabezpieczającego w ataki sposób, by w pewnych obszarach znajdowała się bezpośrednio na jego powierzchni, przy czym obszary te nazywane są „okienkami”.

Takie termochromowe nitki zabezpieczające posiadają jednak wadę polegającą na tym, że efekt termochromowy jest w wielu dziedzinach niezwiązanych z zabezpieczaniem wykorzystywany wyłącznie w celach dekoracyjnych, przez co efekt wizualny zapewniany przez zmianę barwy materiału termochromowego nie jest przez obserwatora traktowany jako cecha zabezpieczająca, lecz tylko jako element wzorniczy. Takie elementy zabezpieczające nie zapewniają więc wysokiego stopnia zabezpieczenia przed fałszerstwem.

Wynalazek ma zatem na celu rozwiązanie problemu zapewnienia przedmiotu wartościowego, materiału transferowego oraz elementu zabezpieczającego, które charakteryzują się wysokim stopniem zabezpieczenia przed fałszerstwem i nie posiadają wad wykazywanych przez rozwiązania znane w obecnym stanie techniki.

Celem wynalazku jest ponadto zapewnienie sposobów wytwarzania takiego elementu zabezpieczającego i przedmiotu wartościowego, jak również sposobu sprawdzania elementu zabezpieczającego lub przedmiotu wartościowego.

Przedmiotem wynalazku jest przedmiot wartościowy z elementem zabezpieczającym zawierającym co najmniej jeden materiał ciekłokrystaliczny pierwszego typu, wykazujący efekt termochromowy oraz co najmniej jeden materiał ciekłokrystaliczny drugiego typu, wykazujący efekt zmienności optycznej. Przedmiot wartościowy według wynalazku charakteryzuje się tym, że materiał pierwszego typu jest krystaliczny oraz po zmianie temperatury zmienia swój kolor i zyskuje nie wykazywane przed zmianą temperatury własności polaryzacji światła, przechodząc w stan ciekłokrystaliczny.

W jednym z korzystnych wariantów wykonania przedmiotu wartoś ciowego wedł ug wynalazku przynajmniej jeden z materiałów ciekłokrystalicznych selektywnie polaryzuje światło. W innym korzystnym wariancie wykonania przedmiotu wartościowego według wynalazku materiały ciekłokrystaliczne pierwszego i drugiego typu polaryzują światło w różny sposób. W jeszcze innym korzystnym wariancie wykonania przedmiotu wartościowego według wynalazku pierwszy materiał polaryzuje światło prawoPL 205 932 B1 skrętnie, zaś drugi materiał polaryzuje światło lewoskrętnie, albo odwrotnie. W kolejnym korzystnym wariancie wykonania przedmiotu wartościowego według wynalazku efektem zmienności optycznej jest efekt przesunięcia barw. W następnym korzystnym wariancie wykonania przedmiotu wartościowego według wynalazku materiał termochromowy znajduje się na całej jego powierzchni. W dalszym korzystnym wariancie wykonania przedmiotu wartościowego według wynalazku materiał termochromowy znajduje się jedynie w niektórych jego obszarach. W szczególnie korzystnym przypadku materiał termochromowy jest naniesiony w postaci obszarów o kształcie liter i/lub wzorów.

W nastę pnym korzystnym wariancie wykonania przedmiotu wartoś ciowego wedł ug wynalazku materiał termochromowy umieszczony jest pod lub nad materiałem wykazującym efekt zmienności optycznej. W innym korzystnym wariancie wykonania przedmiotu wartościowego według wynalazku materiał termochromowy umieszczony jest obok materiału wykazującego efekt zmienności optycznej. W jeszcze innym korzystnym wariancie wykonania przedmiotu wartoś ciowego wedł ug wynalazku pod materiałami ciekłokrystalicznymi znajduje przynajmniej częściowo ciemne, korzystnie czarne tło. W szczególnie korzystnym przypadku tło jest ciemne na cał ej powierzchni. W innym szczególnie korzystnym przypadku tło posiada kształt liter i/lub wzorów. W jeszcze innym szczególnie korzystnym przypadku tło jest nadrukowane, wytworzone przez barwienie podłoża lub z wykorzystaniem lasera.

W kolejnym korzystnym wariancie wykonania przedmiotu wartościowego według wynalazku jeden z materiałów ciekłokrystalicznych, tło i/lub kolejna warstwa posiadają właściwości, które mogą być testowane wzrokowo i/lub maszynowo. W następnym korzystnym wariancie wykonania przedmiotu wartościowego według wynalazku w temperaturze mniejszej niż z góry określona temperatura materiał termochromowy jest barwny, zaś powyżej tej z góry określonej temperatury materiał jest przezroczysty lub przynajmniej półprzezroczysty. W kolejnym korzystnym wariancie wykonania przedmiotu wartościowego według wynalazku w temperaturze mniejszej niż z góry określona temperatura, warstwa termochromowa jest przezroczysta lub przynajmniej półprzezroczysta, zaś powyżej tej z góry określonej temperatury warstwa jest barwna. W innym korzystnym wariancie wykonania przedmiotu wartościowego według wynalazku element zabezpieczający ma postać naklejki. W jeszcze innym korzystnym wariancie wykonania przedmiot wartościowy według wynalazku ma postać papieru zabezpieczonego, dokumentu zabezpieczonego lub opakowania produktu. W dalszym korzystnym wariancie wykonania przedmiotu wartościowego według wynalazku przynajmniej część elementu zabezpieczającego jest pokryta warstwą zabezpieczającą.

Przedmiotem wynalazku jest również element zabezpieczający do zabezpieczania przedmiotów wartościowych, zawierający co najmniej jeden materiał ciekłokrystaliczny pierwszego typu, wykazujący efekt termochromowy oraz co najmniej jeden materiał ciekłokrystaliczny drugiego typu, wykazujący efekt zmienności optycznej. Element zabezpieczający według wynalazku charakteryzuje się tym, że materiał pierwszego typu jest krystaliczny oraz po zmianie temperatury zmienia swój kolor i zyskuje nie wykazywane przed zmianą temperatury własności polaryzacji światła, przechodząc w stan ciekłokrystaliczny. W korzystnym wariancie realizacji elementu zabezpieczającego według wynalazku materiały ciekłokrystaliczne pierwszego i drugiego typu polaryzują światło w różny sposób. W innym korzystnym wariancie realizacji elementu zabezpieczającego według wynalazku efektem zmienności optycznej jest efekt przesunięcia barw. W jeszcze innym korzystnym wariancie realizacji elementu zabezpieczającego według wynalazku w temperaturze mniejszej niż z góry określona temperatura warstwa termochromowa jest przezroczysta lub przynajmniej półprzezroczysta, zaś powyżej tej z góry określonej temperatury warstwa jest barwna. W dalszym korzystnym wariancie realizacji element zabezpieczający według wynalazku ma postać nitki zabezpieczającej.

Ponadto, przedmiotem wynalazku jest materiał transferowy do wytwarzania elementu zabezpieczającego, posiadający materiał nośnikowy, na którym naniesiony jest co najmniej jeden materiał ciekłokrystaliczny pierwszego typu, wykazujący efekt termochromowy oraz co najmniej jeden materiał ciekłokrystaliczny drugiego typu, wykazujący efekt zmienności optycznej. Materiał transferowy według wynalazku charakteryzuje się tym, że materiał pierwszego typu jest krystaliczny oraz po zmianie temperatury zmienia swój kolor i zyskuje nie wykazywane przed zmianą temperatury własności polaryzacji światła, przechodząc w stan ciekłokrystaliczny. Korzystnie materiał transferowy według wynalazku ma postać folii typu „hot-stamping”.

Przedmiotem wynalazku jest także sposób wytwarzania przedmiotu wartościowego lub elementu zabezpieczającego obejmujący przygotowanie podłoża oraz nałożenie na podłoże termochromowego ciekłokrystalicznego materiału pierwszego typu i wykazującego efekt zmienności optycznej ciekłokrystalicznego materiału drugiego typu, cechujący się tym, że pierwszy materiał jest krystaliczny

PL 205 932 B1 oraz po zmianie temperatury zmienia swój kolor i zyskuje nie wykazywane przed zmianą temperatury własności polaryzacji światła, przechodząc w stan ciekłokrystaliczny. W jednym z korzystnych wariantów realizacji sposobu według wynalazku najpierw przygotowuje się podłoże posiadające przynajmniej częściowo czarną warstwę lub powierzchnię, następnie na podłoże nanosi się materiał termochromowy w postaci liter i/lub wzorów, po czym na materiał termochromowy nanosi się ciekłokrystaliczny materiał wykazujący efekt zmienności optycznej. W innym korzystnym wariancie realizacji sposobu według wynalazku najpierw przygotowuje się podłoże posiadające przynajmniej częściowo czarną warstwę lub powierzchnię, następnie na podłoże nanosi się ciekłokrystaliczny materiał wykazujący efekt zmienności optycznej, po czym na materiał nanosi się materiał termochromowy w postaci liter i/lub wzorów.

Przedmiotem wynalazku jest ponadto sposób testowania przedmiotu wartościowego charakteryzujący się tym, że sprawdza się występowanie efektu przesunięcia barw oraz czy po zmianie temperatury wystąpią efekty termochromowy i polaryzacji światła, które nie występowały przed zmianą temperatury.

Jak wskazano powyżej materiał ciekłokrystaliczny pierwszego typu posiada właściwości termochromowe, tj. wrodzoną zdolność do zmiany barwy pod wpływem zmian temperatury. Materiał termochromowy korzystnie wykazuje dodatkowo efekty polaryzacyjne, tj. umożliwia selektywną polaryzację światła. Substancje te mają korzystnie postać zamkniętych ciekłych kryształów, które mają postać krystaliczną i w pewnej temperaturze nie wykazują polaryzacji, lecz w przypadku zmiany temperatury, a w szczególności w przypadku wzrostu temperatury zmieniają swoją barwę, powodują polaryzację światła oraz przechodzą w postać ciekłokrystaliczną. W zależności od rodzaju wykorzystywanego materiału termochromowego, materiał ten może w przypadku dalszego wzrostu temperatury przechodzić z postaci ciekłokrystalicznej w stan ciekły, przy czym materiał termochromowy w stanie ciekłym staje się znowu przezroczysty lub przynajmniej półprzezroczysty, jak również nie powoduje polaryzacji światła.

Materiał ciekłokrystaliczny drugiego typu wykazuje efekt zmienności optycznej. „Efekt zmienności optycznej” według wynalazku oznacza efekt polegający na zapewnieniu wrażenia różniących się od siebie barw przy różnych kątach obserwacji. Jest on również znany jako tzw. „efekt przesunięcia barw”. Stwierdzono, że szczególnie korzystne są przejścia pomiędzy barwą zieloną i niebieską, jak również pomiędzy barwą miedzianą i zieloną. Materiał ciekłokrystaliczny drugiego typu korzystnie wykazuje dodatkowo efekt polaryzacji światła. Materiałami, które wykazują właściwości polaryzacji światła przy jednoczesnym zapewnianiu efektu przesunięcia barw, lecz bez wykazywania efektów termochromowych, są w szczególności usieciowane materiały ciekłokrystaliczne.

Jak wskazano powyżej, w szczególnie korzystnej odmianie wynalazku termochromowy materiał ciekłokrystaliczny pierwszego typu i ciekłokrystaliczny materiał drugiego typu wykazujący efekt zmienności optycznej polaryzują światło w różny sposób, na przykład jeden materiał umożliwia selektywną prawoskrętną polaryzację kołową, zaś drugi materiał umożliwia selektywną lewoskrętną polaryzację kołową światła.

Materiały ciekłokrystaliczne korzystnie przetwarzane są w postaci farb drukarskich dodawanych na przykład do przezroczystego spoiwa. Farba drukarska może oczywiście zawierać dodatkowe pigmenty barwiące. Materiały ciekłokrystaliczne przetwarza się w dowolnym odpowiednim procesie drukarskim, w szczególności metodą sitodruku i druku wklęsłego, lecz również przez półtonowy druk wklęsły, druk fleksograficzny i druk typograficzny.

Materiały można dodawać nie tylko do farb drukarskich, lecz również do przezroczystej warstwy wykonanej z tworzywa sztucznego.

Istnieje wiele mieszczących się w zakresie wynalazku możliwości wykorzystywania materiałów ciekłokrystalicznych według wynalazku. W jednym z wariantów materiał termochromowy znajduje się więc na całej powierzchni, zaś w innym, korzystnym wariancie - jedynie na niektórych obszarach tej powierzchni, w szczególności posiadających kształt liter lub wzorów.

Podobnie jak materiał termochromowy materiał ciekłokrystaliczny wykazujący efekt zmienności optycznej w jednym wariancie realizacji przetwarza się na całej powierzchni, a w innym wariancie - jedynie na niektórych obszarach tej powierzchni, przy czym od rodzaju jego zastosowania zależne jest to, czy korzystne jest przetwarzanie materiału na całej powierzchni lub jedynie w niektórych jej obszarach.

W jednym z korzystnych wariantów realizacji materiał termochromowy jest umieszczony powyżej i/lub poniżej i/lub obok materiału wykazującego efekt zmienności optycznej. Szczególnie korzystne efekty uzyskiwane są w przypadku, gdy różniące się od siebie materiały ciekłokrystaliczne przynajmPL 205 932 B1 niej częściowo na siebie zachodzą. Nałożenie na siebie efektów posiada ponadto zaletę polegającą na tym, że ich zauważenie na zabezpieczanym przedmiocie jest łatwiejsze dla użytkownika, który w przypadku odpowiednich wariantów realizacji wynalazku moż e je sprawdzić jednocześ nie. Efekty mogą być łatwiejsze do zauważenia zwłaszcza w przypadku wykorzystania filtrów polaryzacyjnych, przy czym filtr musi być umieszczony w odpowiednim miejscu przedmiotu.

Jak wspomniano powyżej, substancje korzystnie wykorzystywane w rozwiązaniu według wynalazku jako materiał termochromowy są przynajmniej półprzezroczyste, a korzystnie przezroczyste w przypadku temperatury poniż ej z góry określonej wartości, natomiast barwne powyżej tej wartości. W pewnych zastosowaniach korzystne jest jednak wykorzystywanie substancji termochromowych, które są barwne w przypadku temperatury poniżej z góry określonej wartości, natomiast półprzezroczyste lub przezroczyste w przypadku temperatury powyżej tej wartości. Zmiana barwy substancji termochromowych korzystnie następuje w temperaturze wyższej niż temperatura pokojowa, na przykład w przedziale od 25 do 60°C, korzystnie w przedziale od 30 do 60°C. W zależności od zastosowania, można również wykorzystywać substancje zmieniające barwę w temperaturze mniejszej niż 25°C.

Poszczególne warstwy elementu zabezpieczającego są wytwarzane bezpośrednio na wartościowym przedmiocie albo przygotowywane na osobnym nośniku. Nie istnieją żadne ograniczenia dotyczące materiału, z którego wykonany jest wartościowy przedmiot lub osobny nośnik stanowiący podłoże dla elementu zabezpieczającego. Korzystnie są one jednak wykonane z papieru lub tworzywa sztucznego, również w postaci folii. W przypadku osobnego nośnika element zabezpieczający może być wykonany na przykład w postaci samonośnej nalepki, przy czym korzystnie wykorzystywane jest tu podłoże wykonane z tworzywa sztucznego. Ponieważ w niektórych przypadkach wykonanie określonej kolejności warstw bezpośrednio na wartościowym przedmiocie może wiązać się z dużymi trudnościami, korzystne może być alternatywne rozwiązanie polegające na przygotowaniu warstwowej struktury elementu zabezpieczającego przynajmniej częściowo na materiale transferowym.

Jeżeli cała sekwencja warstw elementu zabezpieczającego przygotowywana jest na materiale transferowym należy zwrócić uwagę na to, że przedstawiona na poszczególnych rysunkach struktura warstw musi być przygotowywana na taśmie nośnej materiału transferowego w odwrotnej kolejności. Warstwowa struktura elementu zabezpieczającego może być przygotowywana na taśmie nośnej bez końca. Nałożenie elementu zabezpieczającego na zabezpieczany przedmiot wartościowy dokonywane jest z wykorzystaniem warstwy samoprzylepnej, która jest nakładana na wartościowy przedmiot lub stanowi najwyższą warstwę materiału transferowego. Korzystnie wykorzystywany jest w tym celu klej topliwy. W celu utworzenia zewnętrznego kształtu elementu zabezpieczającego, warstwa samoprzylepna może być umieszczona jedynie w przenoszonych obszarach lub klej, taki jak na przykład klej topliwy, aktywowany jest jedynie w przenoszonych obszarach. Po przeniesieniu taśma nośna materiału transferowego jest usuwana, dzięki czemu na zabezpieczanym przedmiocie wartościowym pozostaje jedynie przedstawiona na rysunkach warstwowa struktura elementu zabezpieczającego.

Wartościowy przedmiot, na którym umieszczany jest element zabezpieczający ma na przykład postać papieru zabezpieczającego, dokumentu wymagającego zabezpieczenia lub opakowania produktu. Element zabezpieczający według wynalazku może być oczywiście umieszczany na innych przedmiotach wartościowych, które wymagają zabezpieczenia w sposób umożliwiający sprawdzenie ich autentyczności.

Element zabezpieczający korzystnie umieszczony jest całkowicie na powierzchni zabezpieczanego przedmiotu. W przypadku, gdy element zabezpieczający umieszczony jest całkowicie na powierzchni przedmiotu, może on być wykonywany na znacząco większym obszarze, dzięki czemu efekt zmienności optycznej oraz wywoływany zmianami temperatury efekt zmiany barwy różnych materiałów ciekłokrystalicznych są znacznie bardziej widoczne, co spowodowane jest ich większym obszarem. Nałożenie filtra polaryzacyjnego również jest znacznie prostsze w przypadku, gdy dostępny jest większy obszar obserwacji.

Wykorzystanie materiałów ciekłokrystalicznych, które polaryzują światło w różny sposób zwiększa dodatkowo zapewniany przez element zabezpieczający stopień zabezpieczenia przed fałszerstwem, ponieważ materiały takie wymagają bardziej starannego procesu wytwarzania, jak również nie są łatwo dostępne na rynku.

Niniejszy wynalazek zapewnia zatem dodatkowe zabezpieczenie przed fałszerstwem, które osiągnięto przez połączenie widocznego gołym okiem efektu termochromowego i również widocznego gołym okiem efektu zmienności optycznej. Stopień zabezpieczenia przed fałszerstwem jest w szczególności dodatkowo zwiększony przez wykorzystanie widocznego gołym okiem efektu polaryzacji

PL 205 932 B1 światła. Poza widocznym gołym okiem efektem zmienności optycznej informacje mogą być dodatkowo w łatwy sposób ukrywane lub uwidaczniane przez wykorzystanie efektu termochromowego, użytkownik może na przykład odczytywać informacje wykorzystując jedynie zmysł dotyku. Autentyczność informacji może być ponadto sprawdzana w następnym kroku, na przykład z wykorzystaniem filtra polaryzacyjnego, o ile przynajmniej jeden z wykorzystanych materiałów ciekłokrystalicznych umożliwia polaryzację światła.

Kolejne zalety i warianty wykonania wynalazku zostaną bardziej szczegółowo przedstawione w oparciu o załączony rysunek. Przedstawione na rysunku proporcje wymiarów nie muszą odpowiadać proporcjom wykorzystywanym w rzeczywistości i służą głównie do zapewnienia jak najlepszej przejrzystości rysunku.

Figura 1 przedstawia zabezpieczony dokument posiadający element zabezpieczający według wynalazku.

Figura 2, figura 5 i figura 6 przedstawiają w przekroju poprzecznym różne warianty wykonania zabezpieczonego dokumentu.

Figura 3 i figura 4 przedstawiają rzut główny poziomy wariantu wykonania wynalazku przedstawionego na fig. 2.

Dla zachowania przejrzystości wynalazek zostanie opisany na przykładzie banknotu.

Na figurze 1 przedstawiono wykonany z papieru lub tworzywa sztucznego banknot 1, który posiada element zabezpieczający 2 w postaci paska rozciągającego się na całej szerokości banknotu. Banknot 1 może oczywiście posiadać również inne cechy zabezpieczające, takie jak znaki wodne, nadruki wykonane metodą druku wklęsłego, nitki zabezpieczające, nadruki luminescencyjne lub wykazujące właściwości magnetyczne i tym podobne.

Element zabezpieczający 2 posiada termochromowa warstwę ciekłokrystaliczną, która połączona jest z warstwą ciekłokrystaliczną wykazującą efekt przesunięcia barw. Element zabezpieczający 2 umieszczony jest całkowicie na powierzchni banknotu 1, dzięki czemu bardzo wyraźnie widoczny jest wywoływany zmianami temperatury efekt zmiany barwy warstwy termochromowej, która korzystnie nałożona jest w kształcie wzorów i/lub liter.

Poza warstwą termochromowa i warstwą wykazującą efekt przesunięcia barw, element zabezpieczający 2 posiada kolejne warstwy, które same lub w połączeniu z innymi warstwami elementu zabezpieczającego zapewniają kolejne, wyraźnie widoczne efekty optyczne. Niektóre korzystne wykonania wynalazku zostaną opisane w odniesieniu do fig. 2 - fig. 6, gdzie przedstawiono rzut główny poziomy banknotu 1 oraz jego przekrój poprzeczny wykonany wzdłuż kreskowo - punktowej linii A-A, dzięki czemu widoczna jest struktura warstw elementu zabezpieczającego 2.

Na przedstawionym na fig. 2 papierowym lub wykonanym z tworzywa sztucznego białym podłożu 3 banknotu 1 umieszczono termochromowy nadruk ciekłokrystaliczny 4 w postaci liter lub wzorów. Na całej powierzchnią warstwy termochromowej 4 znajduje się ciekłokrystaliczna warstwa wykazująca efekt przesunięcia barw 5, która niezależnie od temperatury zapewnia różne efekty barwne podczas zmiany kąta obserwacji w świetle odbitym. Efekt ten nazywany jest efektem „zmienności optycznej”. Warstwy 4 i 5 mogą być wykonane na przykład z wykorzystaniem farby drukarskiej składającej się z przezroczystego spoiwa z domieszanymi pigmentami ciekłokrystalicznymi.

Ponieważ wymienione powyżej pigmenty są przezroczyste i nie posiadają same barwy lub posiadają barwo słabe zabarwienie, wywoływane przez te pigmenty wrażenie wizualne jest w bardzo dużym stopniu uzależnione od wykorzystywanego tła. Na białym lub jasnym tle powodującym rozproszone odbicie światła pigmenty są wyraźnie widoczne, ponieważ odbite w rozproszony sposób rozproszone światło nakłada się na efekt zmienności optycznej. W przypadku ciemnego tła, gra barw wymienionych powyżej pigmentów jest jednak szczególnie widoczna, ponieważ takie tło pochłania padające na nie promieniowanie świetlne. Ciemne, korzystnie czarne tło według wynalazku może posiadać powierzchnię jednolitą na całej powierzchni lub w postaci określonej struktury. Tło może być zatem zaprojektowane w taki sposób, by posiadało na przykład kształt wzorów i/lub liter takich, jak ornamenty giloszowe, ornamenty giloszowe w negatywie lub inne wzory o skomplikowanej strukturze. Informacje zawarte w elemencie zabezpieczającym wprowadzone mogą być również w postaci znaków alfanumerycznych lub kodów paskowych. Tło jest korzystnie zaprojektowane w taki sposób, by przeważający jego obszar był ciemny lub czarny.

Ze względu na przezroczystość pigmentów ciekłokrystalicznych, podłoże 3 korzystnie posiada przynajmniej w częściowych obszarach materiałów ciekłokrystalicznych 4, 5 ciemną, w szczególności czarną barwę lub - tak jak to przedstawiono na rysunkach - wykorzystywana może być kolejna ciemPL 205 932 B1 na, korzystnie czarna warstwa 6, która może być wykonana na przykład metodami drukarskimi. W przypadku ciemnego tła efekt zmienności optycznej zapewniany przez warstwę 5 wykazującą efekt przesunięcia barw jest szczególnie dobrze widoczny.

W odmianie wynalazku przedstawionej na fig. 2, przynajmniej pod całym obszarem, w którym znajduje się materiał ciekłokrystaliczny umieszczona jest warstwa o czarnej barwie. W przypadku warstwy 4, wykorzystywany materiał termochromowy jest korzystnie przezroczysty w temperaturze pokojowej. W przypadku temperatury wyższej niż temperatura zmiany barwy warstwy termochromowej 4, ta ostatnia korzystnie staje się barwna, przy czym w szczególności zyskuje ona jasną barwę, dzięki czemu znaki odwzorowywane z wykorzystaniem warstwy termochromowej 4 stają się widoczne, zaś w obszarze znaków efekt przesunięcia barw nie jest już prawie widoczny. Obserwator widzi zatem kolejny obraz. W przypadku temperatury niższej niż temperatura zmiany barwy gołym okiem widoczny jest jedynie efekt przesunięcia barw nie termochromowego materiału 5. Tak jak jest to przedstawione na fig. 3, dostarczając ciepło wytwarzane przez ludzkie ciało na przykład przez dotknięcie lub potarcie, może on dodatkowo odczytać informacje odwzorowywane przez materiał termochromowy 4, przy czym w tym przypadku są to prostokąty, ponieważ temperatura przewyższa wtedy temperaturę zmiany barwy. Obserwator może zatem gołym okiem sprawdzić już dwie cechy zabezpieczające.

W korzystnym wykonaniu wynalazku, przynajmniej jeden z wykorzystywanych materiałów ciekłokrystalicznych jest substancją polaryzującą światło. W szczególnie korzystnym wykonaniu obydwa wykorzystywane materiały, a więc zarówno materiał termochromowy 4, jak i materiał 5 wykazujący efekt przesunięcia barw, posiadają właściwość polaryzacji światła. Materiał termochromowy wykorzystywany w wykonaniu przedstawionym na fig. 2 korzystnie zapewnia w temperaturze przewyższającej temperaturę zmiany barwy, tj. w stanie ciekłokrystalicznym, prawoskrętną polaryzację kołową światła, podczas gdy materiał wykazujący efekt przesunięcia barw zapewnia lewoskrętną polaryzację światła. W przypadku obserwacji z wykorzystaniem filtra polaryzacyjnego, który przepuszcza wyłącznie światło spolaryzowane kołowo prawoskrętnie, w temperaturze przewyższającej temperaturę zmiany barwy odczytane mogą być jedynie informacje 4, podczas gdy powierzchnia materiału wykazującego efekt przesunięcia barw wygląda na czarną 7. Sytuację taką przedstawiono na fig. 4. W przypadku obserwacji z wykorzystaniem filtra polaryzacyjnego, który przepuszcza wyłącznie światło spolaryzowane kołowo lewoskrętnie, widoczny jest jedynie obszar materiału 5 wykazującego efekt przesunięcia barw.

W rozwiązaniu alternatywnym może być wykorzystywany materiał termochromowy, który w temperaturze pokojowej jest jasny lub barwny, natomiast przezroczysty staje się jedynie w temperaturze przewyższającej pewną temperaturę aktywacji. W takim przypadku pod wpływem działania ciepła widoczne dotychczas informacje stają się niewidoczne.

Tak, jak to jest widoczne na fig. 5, na posiadające czarną powłokę podłoże 3 może być najpierw nałożona ciekłokrystaliczna warstwa 5 wykazująca efekt przesunięcia barw, a następnie ciekłokrystaliczna warstwa termochromowa 4, co stanowi odwrotną sekwencję warstw w porównaniu do rozwiązania przedstawionego na fig. 2. To, która kolejność warstw jest korzystniejsza uzależnione jest od zastosowania lub możliwości produkcyjnych, przy czym wybór może być dokonywany biorąc pod uwagę konkretny przypadek. Jeżeli pomiędzy podłożem i warstwą wykazującą efekt przesunięcia barw umieszczona jest warstwa termochromowa, efekt termochromowy w niektórych wykonaniach wynalazku trwa dłużej, ponieważ warstwa wykazująca efekt przesunięcia barw może służyć jako pewnego rodzaju izolator cieplny. Jest to jednak w dużym stopniu uzależnione od kilku innych czynników, takich jak dostarczane ciepło, grubości wykorzystywanych warstw i tak dalej. Obserwowane efekty obejmujące efekt przesunięcia barw, informacje termochromowe i polaryzację światła są porównywalne do efektów przedstawionych na fig. 2.

Na figurze 6 przedstawiono strukturę warstwową, w przypadku której w pierwszym etapie na podłożu 3 umieszczono ciemny, korzystnie czarny nadruk 6 w kształcie wzorów i/lub liter. Na fig. 2 i fig. 5 wykorzystano warstwę o jednolicie czarnej barwie. Powyżej nadruku 6 umieszczona jest jednolita warstwa 4 materiału termochromowego, po której następuje warstwa wykazująca efekt przesunięcia barw 5. W przypadku, gdy do wykonania warstwy termochromowej 4 wykorzystano materiał, który jest przezroczysty w temperaturze pokojowej, warstwa 5 wykazująca efekt zmienności optycznej wygląda na błyszczącą warstwę o mieniących się barwach w obszarach ciemnego lub czarnego nadruku, natomiast jest trudna do zauważenia w obszarach jasnego podłoża. W temperaturze przewyższającej temperaturę zmiany barwy materiału termochromowego, warstwa 4 staje się barwna i może być łatwo zauważona w obszarze znajdującego się poniżej oznakowania 6. Efekt przesunięcia barw nie jest już dłużej widoczny gołym okiem. W przypadku, gdy materiał termochromowy posiada właściwość

PL 205 932 B1 lewoskrętnej polaryzacji kołowej światła, może on być w temperaturze przewyższającej temperaturę zmiany barwy zauważony w obszarze czarnego nadruku 6 z wykorzystaniem odpowiedniego filtra polaryzującego. W przypadku, gdy materiał wykazujący efekt przesunięcia barw posiada właściwość prawoskrętnej polaryzacji kołowej światła, może on być zauważony w obszarze czarnego nadruku 6 z wykorzystaniem odpowiedniego filtra polaryzującego niezależnie od panującej temperatury.

Poziom zabezpieczenia przed fałszerstwem wzrasta zwłaszcza w przypadku, gdy poza efektem cieplnym i efektem przesunięcia barw wykorzystywane są również efekty polaryzacyjne. W przedstawionych na rysunkach wykonaniach, które nie stanowią oczywiście ograniczenia wynalazku, ciekłokrystaliczny materiał termochromowy może na przykład umożliwiać prawoskrętną polaryzację kołową światła, podczas gdy materiał ciekłokrystaliczny wykazujący efekt przesunięcia barw umożliwia lewoskrętną polaryzację kołową światła.

Możliwe jest również rozwiązanie, w którym warstwy ciekłokrystaliczne i/lub przynajmniej jedna z kolejnych warstw posiadają kolejne właściwości, które mogą być sprawdzane wzrokowo i/lub maszynowo, przy czym może to być przewodzenie prądu elektrycznego, właściwości magnetyczne, luminescencja i tym podobne. W celu nadania nadrukowi właściwości przewodzenia prądu elektrycznego wystarczające jest na przykład dodanie do wykorzystywanych farb drukarskich dostatecznej ilości pigmentów opartych o sadzę. Ponieważ tło powinno mieć ciemną, korzystnie czarną barwę, możliwe jest nadanie mu w bardzo prosty sposób właściwości magnetycznych przez wykorzystanie zamiast pigmentów barwnych ciemnych pigmentów posiadających właściwości magnetyczne.

W pewnych wykonaniach wynalazku, na przykład w przypadku, gdy elementy zabezpieczające poddawane są podczas ich użytkowania dużym obciążeniom mechanicznym lub działaniu substancji chemicznych, korzystne jest nałożenie na materiały ciekłokrystaliczne warstwy zabezpieczającej. Warstwa zabezpieczająca może mieć na przykład postać folii nakładanej na element zabezpieczający lub zabezpieczającej warstwy lakieru. Zabezpieczająca warstwa lakieru może być nakładana na całej powierzchni lub jedynie w obszarach częściowych. W przypadku, gdy materiał termochromowy i materiał wykazujący efekt przesunięcia barw umieszczone są obok siebie, obszary częściowe mogą znajdować się również nad tylko jednym materiałem, na przykład materiałem termochromowym. Do wykonania systemu lakierowego wykorzystywane mogą być na przykład lakiery UV, lakiery hybrydowe, lakiery oleograficzne albo jedno lub dwuskładnikowe lakiery dyspersyjne. Zabezpieczająca warstwa lakieru korzystnie nadrukowywana jest na przykład metodą druku fleksograficznego lub druku offsetowego.

Warstwa termochromowa może również składać się z wielu materiałów termochromowych o różniących się od siebie temperaturach zmiany barwy. Możliwe jest również wykonanie warstwy termochromowej w postaci wielu barwnych warstw obejmujących różne materiały termochromowe o różniących się od siebie temperaturach zmiany barwy. W szczególnie atrakcyjnym wykonaniu materiał termochromowy zapewnia efekt tęczowych barw, tj. barwy zmieniającej się podczas wzrostu temperatury od bezbarwnej przez czerwień, żółć, zieleń aż do niebieskiej. Różne materiały ciekłokrystaliczne mogą również być łączone z różnymi efektami przesunięcia barw.

Claims (31)

1. Przedmiot wartościowy z elementem zabezpieczającym zawierającym co najmniej jeden materiał ciekłokrystaliczny pierwszego typu, wykazujący efekt termochromowy oraz co najmniej jeden materiał ciekłokrystaliczny drugiego typu, wykazujący efekt zmienności optycznej, znamienny tym, że materiał pierwszego typu (4) jest krystaliczny oraz po zmianie temperatury zmienia swój kolor i zyskuje nie wykazywane przed zmianą temperatury własności polaryzacji światła, przechodząc w stan ciekłokrystaliczny.

2. Przedmiot wartościowy według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że przynajmniej jeden z materiałów ciekłokrystalicznych (4, 5) selektywnie polaryzuje światło.

3. Przedmiot wartościowy według zastrzeżenia 1 albo 2, znamienny tym, że materiały ciekłokrystaliczne pierwszego (4) i drugiego (5) typu polaryzują światło w różny sposób.

4. Przedmiot wartościowy według zastrzeżenia 1 albo 2, znamienny tym, że pierwszy materiał (4) polaryzuje światło prawoskrętnie, zaś drugi materiał (5) polaryzuje światło lewoskrętnie albo odwrotnie.

5. Przedmiot wartościowy według zastrzeżenia 1 albo 2, znamienny tym, że efektem zmienności optycznej jest efekt przesunięcia barw.

PL 205 932 B1

6. Przedmiot wartościowy według zastrzeżenia 1 albo 2, znamienny tym, ż e materiał termochromowy (4) znajduje się na całej jego powierzchni.

7. Przedmiot wartościowy według zastrzeżenia 1 albo 2, znamienny tym, że materiał termochromowy (4) znajduje się jedynie w niektórych jego obszarach.

8. Przedmiot wartościowy według zastrzeżenia 7, znamienny tym, że materiał termochromowy (4) jest naniesiony w postaci obszarów o kształcie liter i/lub wzorów.

9. Przedmiot wartościowy według zastrzeżenia 1 albo 2, znamienny tym, że materiał termochromowy (4) umieszczony jest pod lub nad materiałem (5) wykazującym efekt zmienności optycznej.

10. Przedmiot wartościowy według zastrzeżenia 1 albo 2, znamienny tym, że materiał termochromowy (4) umieszczony jest obok materiału (5) wykazującego efekt zmienności optycznej.

11. Przedmiot wartościowy według zastrzeżenia 1 albo 2, znamienny tym, że pod materiałami ciekłokrystalicznymi (4, 5) znajduje przynajmniej częściowo ciemne, korzystnie czarne tło.

12. Przedmiot wartościowy według zastrzeżenia 11, znamienny tym, że tło jest ciemne na całej powierzchni.

13. Przedmiot wartościowy według zastrzeżenia 11, znamienny tym, że tło posiada kształt liter i/lub wzorów.

14. Przedmiot wartościowy według zastrzeżenia 11, znamienny tym, że tło jest nadrukowane, wytworzone przez barwienie podłoża lub z wykorzystaniem lasera.

15. Przedmiot wartościowy według zastrzeżenia 1 albo 2, znamienny tym, że jeden z materiałów ciekłokrystalicznych (4, 5), tło i/lub kolejna warstwa posiadają właściwości, które mogą być testowane wzrokowo i/lub maszynowo.

16. Przedmiot wartościowy według zastrzeżenia 1 albo 2, znamienny tym, że w temperaturze mniejszej niż z góry określona temperatura materiał termochromowy (4) jest barwny, zaś powyżej tej z góry określonej temperatury materiał (4) jest przezroczysty lub przynajmniej półprzezroczysty.

17. Przedmiot wartościowy według zastrzeżenia 1 albo 2, znamienny tym, że w temperaturze mniejszej niż z góry określona temperatura warstwa termochromowa (4) jest przezroczysta lub przynajmniej półprzezroczysta, zaś powyżej tej z góry określonej temperatury warstwa (4) jest barwna.

18. Przedmiot wartościowy według zastrzeżenia 1 albo 2, znamienny tym, że element zabezpieczający (2) ma postać naklejki.

19. Przedmiot wartościowy według zastrzeżenia 1 albo 2, znamienny tym, że ma postać papieru zabezpieczonego, dokumentu zabezpieczonego lub opakowania produktu.

20. Przedmiot wartościowy według zastrzeżenia 1 albo 2, znamienny tym, że przynajmniej część elementu zabezpieczającego (2) jest pokryta warstwą zabezpieczającą.

21. Element zabezpieczający do zabezpieczania przedmiotów wartościowych, zawierający co najmniej jeden materiał ciekłokrystaliczny pierwszego typu, wykazujący efekt termochromowy oraz co najmniej jeden materiał ciekłokrystaliczny drugiego typu, wykazujący efekt zmienności optycznej, znamienny tym, że materiał pierwszego typu (4) jest krystaliczny oraz po zmianie temperatury zmienia swój kolor i zyskuje nie wykazywane przed zmianą temperatury własności polaryzacji światła, przechodząc w stan ciekłokrystaliczny.

22. Element zabezpieczający według zastrzeżenia 21, znamienny tym, że materiały ciekłokrystaliczne pierwszego (4) i drugiego (5) typu polaryzują światło w różny sposób.

23. Element zabezpieczający według zastrzeżenia 21 albo 22, znamienny tym, że efektem zmienności optycznej jest efekt przesunięcia barw.

24. Element zabezpieczający według zastrzeżenia 21 albo 22, znamienny tym, że w temperaturze mniejszej niż z góry określona temperatura warstwa termochromowa (4) jest przezroczysta lub przynajmniej półprzezroczysta, zaś powyżej tej z góry określonej temperatury warstwa (4) jest barwna.

25. Element zabezpieczający według zastrzeżenia 21 albo 22, znamienny tym, że ma postać nitki zabezpieczaj ącej.

26. Materiał transferowy do wytwarzania elementu zabezpieczającego, posiadający materiał nośnikowy, na którym naniesiony jest co najmniej jeden materiał ciekłokrystaliczny pierwszego typu, wykazujący efekt termochromowy oraz co najmniej jeden materiał ciekłokrystaliczny drugiego typu, wykazujący efekt zmienności optycznej, znamienny tym, że materiał pierwszego typu (4) jest krystaliczny oraz po zmianie temperatury zmienia swój kolor i zyskuje nie wykazywane przed zmianą temperatury własności polaryzacji światła, przechodząc w stan ciekłokrystaliczny.

27. Materiał transferowy według zastrzeżenia 26, znamienny tym, że ma on postać folii typu „hot-stamping”.

PL 205 932 B1

28. Sposób wytwarzania przedmiotu wartościowego lub elementu zabezpieczającego obejmujący przygotowanie podłoża oraz nałożenie na podłoże termochromowego ciekłokrystalicznego materiału pierwszego typu i wykazującego efekt zmienności optycznej ciekłokrystalicznego materiału drugiego typu, znamienny tym, że pierwszy materiał (4) jest krystaliczny oraz po zmianie temperatury zmienia swój kolor i zyskuje nie wykazywane przed zmianą temperatury własności polaryzacji światła, przechodząc w stan ciekłokrystaliczny.

29. Sposób według zastrzeżenia 28, znamienny tym, że najpierw przygotowuje się podłoże (3) posiadające przynajmniej częściowo czarną warstwę lub powierzchnię, następnie na podłoże (3) nanosi się materiał termochromowy (4) w postaci liter i/lub wzorów, po czym na materiał termochromowy (4) nanosi się ciekłokrystaliczny materiał (5) wykazujący efekt zmienności optycznej.

30. Sposób według zastrzeżenia 28, znamienny tym, że najpierw przygotowuje się podłoże (3) posiadające przynajmniej częściowo czarną warstwę lub powierzchnię, następnie na podłoże (3) nanosi się ciekłokrystaliczny materiał (5) wykazujący efekt zmienności optycznej, po czym na materiał (5) nanosi się materiał termochromowy (4) w postaci liter i/lub wzorów.

31. Sposób testowania przedmiotu wartościowego, znamienny tym, że sprawdza się występowanie efektu przesunięcia barw oraz czy po zmianie temperatury wystąpią efekty termochromowy i polaryzacji światła, które nie występowały przed zmianą temperatury.