CZ20023649A3 - Zařízení nebo pigment ve formě tenké vrstvy pro magnetickou interferenci a způsob jeho výroby, tiskařská barva nebo potahová kompozice, cenné papíry a použití tohoto zařízení nebo pigmentu - Google Patents

Description

Zařízení nebo pigment ve formě tenké vrstvy pro magnetickou interferenci a způsob jeho výroby, tiskařská barva nebo potahová kompozice, cenné papíry a použití tohoto zařízení nebo pigmentu

Oblast techniky

Vynález se týká oblasti opticky proměnlivých pigmentů. Zejména popisuje magnetické tenkovrstvé interferenční zařízení, způsob výroby takového magnetického tenkovrstvého interferenčního zařízení, magnetický tenkovrstvý interferenční pigment, tiskařskou barvu nebo nátěrovou barvu, cenný dokument a použití takového magnetického tenkovrstvého interferenčního zařízení, přičemž všechny tyto předměty jsou popsány v přiložených patentových nárocích.

Dosavadní stav techniky

Opticky proměnlivá zařízení různých typů se používají jako účinné prostředky chránící bankovky a cenné dokumenty před kopírováním. Od roku 1987 se na celém světě velká část tištěných cenin spoléhá na opticky proměnlivé ochranné nástroje, které mají znemožnit kopírování, mezi nimiž si našla nezastupitelné místo opticky proměnlivá tiskařská barva (OVI).

Opticky proměnlivý pigment (dále také OVP) vykazuje na úhlu pohledu dependentní barevný vzhled, který nejsou barevné kopírovací stroje schopny reprodukovat. Dnes je komerčně dostupné široké spektrum různých typů OVP materiálů.

01-3128-02-Ma • · ·· ···· ·· ···· ti t · · ··· · • · · ··· ··· ····«·· · ··· · · • · ···· ···· ··· · ·· · · · · ··

První typ OVP vyrobený fyzikálním naparováním poskytuje velmi jasné barvy. Tento OVP je konstruován jako naparovaná tenkovrstvá Fabry-Pérot rezonanční vrstvená struktura. V odborné literatuře byl popsán jednoduchý sendvičový sled vrstev kov-dielektrikum-kov, a stejně tak dvojitý sendvičový sled vrstev kov-dielektrikum-kov-dielektrikum-kov. Horní kovová vrstva(y) musí být částečně odrazivá a částečně transparentní, takže světlo se může sdružovat uvnitř i mimo Fabry-Pérot rezonátor.

Uvedený opticky proměnlivý tenkovrstvý materiál se získá jako kontinuální vrstva nanesená na nosné fólii. Tuto kontinuální fólii lze následně oddělit od nosiče a rozemlít na pigment, který sestává z vloček majících průměr 20 μκι až 30 pm a tloušťku přibližně 1 pm. Tento pigment lze formulovat do tiskařských barev nebo nátěrových barev, výhodně sítotiskem nebo hlubotiskem.

Optická proměnlivost uvedených pigmentů využívá interferenčního účinku. Světlo, dopadající na opticky proměnlivou pigmentovou vločku uvedeného typu kov-dielektrikum-kov, je částečně odraženo horní kovovou vrstvou. Další část světla cestuje dielektrikem a je odražena spodní kovovou vrstvou. Obě odražené části dopadajícího světla se nakonec zkombinují a vzájemně interferují. Konstrukční nebo destrukční interference závisí na tloušťce dielektrické vrstvy a na vlnové délce dopadajícího světla. V případě bílého dopadajícího světla se část složek světla majících určité vlnové délky odrazí, zatímco další složky mající jiné vlnové délky se neodrazí. To dává vzniknout spektrální selekci, a tedy barevnému vzhledu.

01-3128-02-Ma

Dráhový rozdíl mezi částí světla odraženou horní vrstvou a částí světla odraženou spodní vrstvou pozoruhodně závisí na úhlu dopadu, a vede tak ke vzniku interferenční barvy.

Základem dalšího, druhého typu OVP jsou potažené hliníkové vločky. Mechanicky vyhlazené hliníkové částice jsou potaženy za použití chemického naparování (CVD) nebo pomocí jiných chemických metod prováděných za mokra dielektrickou vrstvou a následně kovovou nebo druhou dielektrickou vrstvou. Interferenční barvy jsou dosaženy stejným způsobem jako v prvním výše popsaném případě.

Výroba tohoto typu OVP je sice méně nákladná než výroba prvního typu, ale na druhé straně vykazuje méně jasné barvy a menší úhlově dependentní barevnou změnu než první typ.

Velké množství „opticky proměnlivých a „duhu tvořících pigmentů se vyrábí pouze pro dekorativní účely (barvy, laky apod. v automobilovém průmyslu), a jsou tedy dostupné široké veřejnosti ve formě barev nebo sprejů. Ochranný potenciál znaků na bankovkách vytvořených pomocí opticky proměnlivé tiskařské barvy by se výrazně snížil, pokud by nebylo možné vytvořit rozdíl mezi „bezpečnostními OVP a „dekoračními OVP. Padělatel by potom mohl reprodukovat bankovky na barevné kopírce a chybějící opticky proměnlivé znaky doplnit pomocí komerčně dostupných dekoračních barev nebo sprejů.

Z těchto a dalších důvodů musí být bezpečnostní OVP vyroben materiálově odlišně od pouze dekoračních komerčně dostupných typů OVP. Účinným způsobem, jak toho dosáhnout, je doplnit bezpečnostní OVP krytým magnetickým znakem.

01-3128-02-Ma „Magnetický OVP umožňuje začlenit různé úrovně bezpečnosti do odpovídajícím způsobem označených dokumentů: i) „magnetický znak je přítomen/není přítomen; ii) identifikace magnetických vlastností znaku; iii) vytištěný vzor magnetických a nemagnetických znaků; a iv) nosič magnetických dat umožňující ukládání informací v natištěném magnetickém OVP znaku.

Takový magnetický OVP byl navržen v US 4 838 648. Magnetický materiál určený pro tyto účely je zabudován do OVP designu. OVP Podle US 4 838 648 je typu kovová (odrazivá)-dielektrická-kovová (absorpční) vícevrstvá struktura Fabri-Pérot a odrazivá vrstva je výhodně tvořena magnetickou slitinou kobaltu a niklu (80:20). Alternativně, ale nikoli výhodně, může být magnetická slitina přítomna rovněž jako absorpční vrstva. Zařízení podle US 4 838 648 má určité nedostatky, které spočívají v tom, že i) vykazuje snížený optický výkon, zejména nižší sytost barvy, což je způsobeno nižší odrazivostí slitiny kobaltu a niklu, v porovnání s odrazivostí hliníku, a ii) postrádá volnost pro volbu magnetického materiálu. Pokud jde o druhý nedostatek, magnetický materiál musí současně splňovat funkci magnetu a dobrého optického reflektoru a existuje pouze několik materiálů, které obě tyto podmínky splňují.

Cílem vynálezu tedy bude poskytnout bezpečnostní OVP, který bude materiálově odlišný od dekoračního OVP v důsledku zabudování příslušných magnetických vlastností.

Dalším cílem vynálezu bude zabudování uvedených magnetických vlastností do OVP bez snížení sytosti barvy OVP a nežádoucího ovlivnění úhlově dependentní barevné změny.

01-3128-02-Ma • · ··· · · · · · • · · · ·

99

Dalším cílem vynálezu bude poskytnout magnetický OVP s co možná největší svobodou pro volbu magnetického materiálu.

Ještě dalším cílem vynálezu bude poskytnout bezpečnostní OVP, který bude možné vyrobit za použití stejného vybavení a stejného způsobu, které jsou používány pro výrobu „běžného nemagnetického OVP, bez významnějšího nárůstu výrobních nároků.

Podstata vynálezu

Vynález se týká magnetického tenkovrstvého interferenčního zařízení vyrobeného z OVP, které vykazuje barevnou změnu závislou na úhlu pohledu. OVP Je zpracován do formy vícevrstvé struktury zahrnující alespoň jednu světlo odrážející odrazivou vrstvu, alespoň jednu světlo propouštějící dielektrickou vrstvu, alespoň jednu světlo absorbující absorpční vrstvu a alespoň jednu magnetickou vrstvu. Magnetická vrstva je od dielektrické vrstvy oddělena odrazivou vrstvou.

Podle prvního výhodného provedení magnetického OVP je magnetická vrstva umístěna ve dvou odrazivých vrstvách. Magnetická vrstva je symetricky ohraničená ve dvou odrazivých vrstvách a toto uspořádání poskytuje stejné optické vlastnosti magnetického OVP po obou stranách odrazivé vrstvy.

Podle druhého výhodného provedení magnetického OVP sousedí magnetická vrstva pouze s jednou odrazivou vrstvou, výsledkem čehož je asymetricky magnetický OVP s optickými vlastnostmi pouze podél jedno strany odrazivé vrstvy.

• · ·* ···· ·· · ··· ··· · · ··· ·

01-3128-02-Ma ······· · · · · · · • · · · · · · · · · • · · · · · ·· ·· · ·

Výhodou magnetického OVP podle vynálezu je zejména možnost použít popsanou vrstvenou sekvenci tak, aby přesně odpovídala barvě a úhlové barevné změně odpovídajícího nemagnetického OVP a současně aby poskytovala OVP se širokou škálou magnetických vlastností.

Magnetické tenkovrstvé interferenční zařízení lze rozemlít a získat tak magnetický tenkovrstvý interferenční pigment. Magnetický tenkovrstvý interferenční pigment lze zabudovat do tiskařské barvy nebo povlaku a/nebo ceniny.

Vynález bude dále ilustrován pomocí výkresů a příkladů.

Stručný popis obrázků

Obr. 1 pětivrstvou znázorňuj e strukturu.

konvenční OVP vločku mající

Obr. 2 znázorňuje příčný řez prvním výhodným provedením magnetického OVP podle vynálezu, který má magnetické vlastnosti. Toto provedení je vytvořeno jako sedmivrstvá struktura.

Obr. 3 znázorňuje příčný řez druhým výhodným provedením magnetického OVP podle vynálezu, který má magnetické vlastnosti. Toto provedení je vytvořeno jako čtyřvrstvá struktura.

Obr. 1 znázorňuje příčný řez OVP prvního typu, který má pětivrstvou strukturu. Tento pigment sestává z vloček o velikosti řádově 20 gm až 30 gm a tloušťce přibližně 1 gm. Uvedená vločka má symetrickou strukturu „absorpční vrstva/dielektrická vrstva/odrazivá vrstva/dielektrická

01-3128-02-Ma • 444444 44 4444 • · · · · · ·

444444 · 4 4 4 · 4 • 4 4 4 4 4444

44 44 44 44 vrstva/absorpční vrstva, a tak poskytuje stejné optické vlastnosti na obou stranách. Absorpčními vrstvami 1, 1' jsou výhodně tenké (například řádově 3 nm až 5 nm) chromové vrstvy nebo vrstvy z podobného proti korozi rezistentního kovu, které působí jako rozptylovač paprsků částečně odrážející a částečně propouštějící dopadající světlo. Dielektrické vrstvy 2, 2' jsou výhodně vyrobeny z materiálu s nízkou dielektrickou konstantou, například z fluoridu hořečnatého (MgF₂; n=l,38) nebo oxidu křemičitého, a umožňují vysoký stupeň barevné změny závislé na úhlu pohledu. Tloušťka dielektrických vrstev 2, 2 ' určuje barvu

OVP a pohybuje řádově od 200 nm do 800 nm (například od zlaté do zelené: 400 nm MgF₂, od zelené do modré: 385 nm MgF₂) . Středová odrazivá vrstva 3, odrážející veškeré světlo je výhodně vyrobena z hliníku nebo kteréhokoliv dalšího vysoce odrazivého kovu nebo kovové slitiny a má tloušťku řádově 10 nm až 100 nm.

Obr. 2 schématicky znázorňuje sled vrstev prvního výhodného provedení magnetického OVP podle vynálezu. Uvedený magnetický OVP obsahuje dvě absorpční vrstvy JL, 1³, dvě dielektrické vrstvy 2, 2' a dvě odrazivé vrstvy 3, 3'. Mezi odrazivými vrstvami 3, 3⁵ je uspořádána alespoň jedna magnetická vrstva 4_, čímž se získá sedmivrstvá symetrická struktura „absorpční vrstva/dielektrická vrstva/odrazivá vrstva/magnetická vrstva/odrazivá vrstva/dielektrická vrstva/absorpční vrstva.

Obr. 3 schématicky znázorňuje sled vrstev druhého výhodného provedení magnetického OVP podle vynálezu. Uvedený magnetický OVP obsahuje jednu absorpční vrstvu jednu dielektrickou vrstvu 2 a alespoň jednu magnetickou vrstvu 4_ sousedící s jednou odrazivou vrstvou 3. U tohoto provedení je požadována čtyřvrstvá struktura. Výhodně je na

01-3128-02-Ma ·· 999 9

9999

9 9 9

99 nosné fólii C potažené uvolnitelným povlakem R nanesena absorpční vrstva 1. chrómu, po ní následuje dielektrická vrstva 2 fluoridu hořečnatého a odrazivá vrstva 2 hliníku. Magnetická vrstva 4_ magnetického materiálu je nanesena jako poslední. Toto zařízení se následně aplikuje, například za použití vhodného lepidla, na podklad, přičemž magnetická vrstva je orientována k podkladu.

Magnetická vrstva £ může být vyrobena z kteréhokoliv typu magnetického materiálu, jako je například železo, kobalt, nikl; magnetických slitin, jako například Ni-Co nebo Nd-Fe-B; anorganických oxidů, jako například Fe₂O₃, Fe₃O₄, oxid chromičitý (CrO₂) , ferity MFe₂O₄ (přičemž M znamená iont nebo směs iontů zvolených ze skupiny .2 + .2 + .2 + „2 + zahrnující Mg²⁺, Ca^z+, Sr^z+, Ba^z+, Mn^z+, Co^z+, Fe^z+, Ni

Cu atd.), granáty A₃B₅0i₂ (přičemž A = trojvalenční iont kovů vzácných zemin nebo směs trojvalenčních iontů kovů vzácných zemin a B znamená iont nebo směs iontů zvolených

Zn .3 + ze skupiny zahrnující Al³⁺, Cr^J+, Fe .3+

Ga³⁺,

Bi³⁺ atd.

hexaferity MFei₂0i9, kde M se zvolí ze skupiny dvouvalenčních iontů Ca²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺ atd., perowskitů atd.

rámci vynálezu lze pro prokázání příslušné magnetické vlastnosti magnetického OVP použít libovolný druh nediamagnetického materiálu. Uvedenou magnetickou vlastností může být například: silný (super-) paramagnetismus; ferromagnetismus; ferrimagnetismus; antiferromagnetismus; antiferrimagnetismus; atd. Materiál může být měkký magnetický, nízkokoercitivní, středně koercitivní nebo tvrdý magnetický, nebo může být navržen pro detekci pomocí Barkhausenova efektu. Magnetická vlastnost může dále vést k remanentnímu magnetismu v rozmezí 0 Oersted až 10 000 Oersted.

• to toto ··*, toto ···· • · · · · · j ·

01-3128-02-Ma • ···· ·«· totototo · • · ···· ···· toto· · ·· ·· ·· ··

Nanášení magnetického materiálu se provádí stejným způsobem jako nanášení dielektrické vrstvy nebo kovových vrstev nemagnetického OVP prvního výše zmíněného typu. MgF₂, Chrom nebo hliník lze nanášet tepelným naparováním za asistence elektronového svazku. Magnetické slitiny, jako například slitina kobalt-nikl nebo železo-kobalt-bor, mají srovnatelnou teplotu tavení a odpařovací charakteristiky s chromém, a lze je tedy nanášet podobným způsobem za předpokladu, že se nanášení provádí za teplot zdroje, které jsou vyšší než Curie nebo Neel teplota materiálů. Nanášení oxidů zpravidla vyžaduje vyšší teploty nanášení, ale i tyto materiály lze nanášet pomocí technik, při kterých asistuje elektronový svazek. Pro nanášení složitějších chemických kompozic lze použít napařovací metody, při kterých asistuje iontový svazek.

Magnetická vrstva 4_ se překryje odrazivou vrstvou 3_, 3' vyrobenou z materiálu dobře odrážejícího světlo, jakým jsou například hliník, hliníkové slitiny, chrom, stříbro, zlato atd. To umožňuje optimalizovat magnetický OVP současně ve smyslu dobrého optického výkonu a současně ve smyslu magnetických vlastností navržených spotřebitelem. Tímto způsobem lze vyrábět různé varianty „bezpečnostního OVP, kdy všechny mohou mít přesně stejný barevný vzhled a schopnost měnit barvu a současně různé magnetické vlastnosti. Při použití odpovídajícího magnetického detekčního zařízení, které je v daném oboru známo, lze jednotlivé varianty od sebe odlišit navzájem, a stejně tak lze tyto varianty odlišit od nemagnetického OVP se stejným optickým vzhledem.

Rovněž je možné použít získaný opticky proměnlivý a magnetický tenkovrstvý produkt přímo, jako opticky proměnlivou bezpečnostní fólii, kterou lze aplikovat na

01-3128-02-Ma

• 0 • 0	• 0	0000 0	00 0	•	000
♦	•
• 00 00	• 0	•	0	0 0	0
• ·	0	0	0 0	0	•	0
00 9	00		• 0	00		00

výrobek nebo dokument, výhodně nalisováním za horka nebo za studená („hot-stamping, „cold-stamping) nebo odvozenými aplikačními metodami.

Další vlastnost, kterou lze výhodně využít pro bezpečnostní účely, je konkrétní forma magnetizace nebo hysterezní křivka tenkovrstvých magnetických materiálů. Díky omezenému třetímu rozměru tyto materiály často vykazují velmi vysokou čtvercovitost své hysterezní křivky, společně s proměnlivou hodnotou koercitivity, která výraznou měrou závisí na tloušťce vrstvy a na parametrech použitých při nanášení magnetické vrstvy. Tyto materiály lze rovněž navrhnout tak, aby vykazovaly Barkhausenův efekt, což umožní jejich detekci pomocí technik známých ze sledovacích technik využívajících elektronické články (EAS). Alternativně lze pro detekci použít nelineární magnetizační efekty, kterých lze dosáhnout vhodnou volbou příslušných magnetických materiálů, například amorfních magnetických slitin nebo magnetických granátů s nízkým magnetickým nasycením. Tím se otvírá široká oblast produkce OVP, které vykazují magnetické efekty a vlastnosti, jejichž dosažení je pro padělatele využívající kombinaci konvenčního OVP s konvenčními magnetickými materiály velmi obtížné.

Uvedený sedmivrstvý, respektive čtyřvrstvý magnetický OVP může být vyroben za použití stejného zařízení pro podtlakové nanášení jako konvenční pětivrstvý nemagnetický OVP.

Magnetický OVP může obsahovat více než jednu vrstvu magnetického materiálu. V případě více vrstev magnetického materiálu mohou být tyto vrstvy vyrobeny buď ze stejných nebo různých magnetických materiálů, přičemž vrstvy

01-3128-02-Ma magnetického materiálu spolu mohou buď sousedit nebo mohou být vzájemně odděleny vrstvami nemagnetických materiálů. Magnetická vrstva 4_ může mít vrstvenou strukturu, výhodně formu vrstvené supermřížky. Je známo, že vrstvené supermřížky vykazují neobvyklé elektromagnetické účinky, jakými jsou například obří magnetoresistence, nelineární vysokofrekvenční odezva, neobvyklé nukleární magnetické rezonanční výsledky atd.

Magnetický OVP podle vynálezu může dále nést další viditelné nebo skryté vlastnosti, jakými jsou například indicie, mikrostruktura, luminiscence, radiofrekvenční nebo mikrovlnná rezonanční absorpce atd.

Následující příklady mají pouze ilustrativní charakter a nikterak neomezují rozsah vynálezu, který je jednoznačně vymezen přiloženými patentovými nároky.

Příklady provedení vynálezu

Podle prvního výhodného provedení magnetického OVP, znázorněného na obr. 2, se magnetická vrstva 4. nachází mezi dvěma zcela odrazivými vrstvami 3, 3' OVP struktury. Pro poskytnutí optimálních podmínek jak pro optickou, tak pro magnetickou funkci se pro dosažení optické funkce použila „standardní OVP sekvence vrstev chrom/fluorid hořečnatý/hliník. Hliníková vrstva je „rozpůlena, aby do ní mohla být vložena magnetická funkce ve formě další vrstvy vyrobené z libovolného požadovaného magnetického prvku, slitiny nebo sloučeniny.

Na nosnou fólii C potaženou uvolnitelným povlakem R se nanesla první absorpční vrstva 1 chrómu, za kterou

01-3128-02-Ma

• ······ ·· • · · · · · následovala první dielektrická vrstva 2 fluoridu hořečnatého a první odrazivá vrstva 3 hliníku. Potom se nanesla magnetická vrstva 4_ magnetického materiálu a po ní následovala druhá odrazivá vrstva 3' hliníku. Následné nanesení druhé dielektrické vrstvy 2' fluoridu hořečnatého a druhé absorpční vrstvy 1 ' chrómu dokončilo výrobu magnetické OVP vícevrstvé struktury.

Odborníkům v daném oboru bude zřejmé, že jako střední magnetickou vrstvu mezi dvěma hliníkovými odrazivými vrstvami lze použít libovolný typ magnetického materiálu, a to amorfního nebo krystalického, jakými jsou například magnetické kovy jako železo, kobalt, nikl atd.; nebo magnetické slitiny, například kobalt-nikl, kobalt-chrom, terbium-železo, neodym-železo-bor atd.; nebo magnetické žáruvzdorné sloučeniny, například jednoduché nebo komplexní oxidy zvolené ze třídy feritů, hexaferitů, granátů, perowskitů atd.

Příklad 1

Magnetický měkký zelený až modrý OVP

V prvním výhodném provedení magnetického OVP se jako magneticky funkční nosič použilo magneticky měkké železo. Na nosnou fólii C potaženou uvolnitelným povlakem R se tepelným napařováním za asistence elektronového svazku nanesla následující sedmivrstvá sekvence:

1. chrom kov, 3,5 nm silný (první absorpční vrstva _1) ;

2. MgF₂, 385 nm silný (první dielektrická vrstva 2);

3. hliník kov, 40 nm silný (první odrazivá vrstva 3);

4. železo kov, 200 nm silný (magnetická vrstva _4) ;

01-3128-02-Ma

5. hliník kov, 40 nm silný (druhá odrazivá vrstva 3');

6. MgF₂, 385 nm silný (druhá dielektrická vrstva 2 ') ;

7. chrom kov, 3,5 nm silný (druhá absorpční vrstva 1^λ. Celková optická dráha v kolmém směru dopadu: 530 nm.

Po ukončení nanášení se tenkovrstvý produkt odstranil z nosné fólie C, rozmělnil na pigment a použil v tiskařských a nátěrových barvách.

U jedné varianty prvního výhodného provedení magnetického OVP se magnetická vrstva 4_ vyrobila z kovového niklu a získal se opticky proměnlivý pigment s nízkou koercitivitou.

U další varianty prvního výhodného provedení magnetického OVP se magnetická vrstva £ vyrobila z kovového kobaltu a získal se opticky proměnlivý pigment se střední koercitivitou, který je ještě citlivější na detekci ⁵⁹Co nukleární magnetickou rezonancí ve svém magnetickém poli v oblasti 214 MHz.

U ještě další variantě prvního výhodného provedení magnetického OVP se magnetická vrstva 4. vyrobila z kovového gadolinia a poskytla opticky proměnlivý pigment, který je při teplotě nižší než 16 °C, což je teplota Curie kovového gadolinia, ferromagnetický.

Příklad 2

Zlatý až zelený OVP s nízkou koercitivitou

U další varianty prvního výhodného provedení magnetického OVP se jako magnetický funkční nosič použil amorfní materiál, jehož složení bylo Fe5oCo₂5SiioBi5 s nízkou

01-3128-02-Ma « · · · ···· «· ···· ··· · · · · · « ·····♦ · · · · * · • · · · · · · · · • *· * · ·· »· koercitivitou a Barkhausenovým účinkem (EAS). Na nosnou fólii C potaženou uvolnitelným povlakem R se tepelným naparováním za asistence elektronového svazku nanesla následující sedmivrstvá sekvence:

1. chrom kov, 3,5 nm silný (první absorpční vrstva JL) ;

2. MgF₂, 440 nm silný (první dielektrická vrstva 2);

3. hliník kov, 40 nm silný (první odrazivá vrstva 3);

4. Fe₅oCo₂₅Si₁oB₁5, 500 nm silný (magnetická vrstva 4_) ;

5. hliník kov, 40 nm silný (druhá odrazivá vrstva 3ý) ;

6. MgF₂, 440 nm silný (druhá dielektrická vrstva 2 ') ;

7. chrom kov, 3,5 nm silný (druhá absorpční vrstva 1 ') . Celková optická dráha v kolmém směru dopadu: 605 nm.

Komplexní amorfní Fe₅oCo₂₅Si₁oBi5 slitinu lze rovněž výhodně nanášet tepelným naparováním za asistence svazku argonových iontů.

Po ukončení nanášení se tenkovrstvý produkt odstranil z nosiče, rozemlel na pigment a použil v tiskařských a nátěrových barvách.

Tento materiál vykazoval ostrou Barkhausenovu diskontinuitu na magnetizační změně v magnetickém poli, v oblasti nižší než 1 Oersted.

Příklad 3

Zelený až modrý OVP se střední koercitivitou

U další varianty prvního výhodného provedení magnetického OVP se jako magnetický funkční nosič použil CoFe₂0₄ se střední koercitivitou. Na nosnou fólii C potaženou uvolnitelným povlakem R se tepelným napařováním • · ·« ···· ·· ···· ··· · · · · · ·

01-3128-02-Ma za asistence svazku elektronů nanesla následující sedmivrstvá sekvence:

1. chrom kov, 3,5 nm silný (první absorpční vrstva _1) ;

2. MgF₂, 385 nm silný (první dielektrická vrstva 2.);

3. hliník kov, 40 nm silný (první odrazivá vrstva 3);

4. CoFe₂0₄, 100 nm silný (magnetická vrstva _4) ;

5. hliník kov, 40 nm silný (druhá odrazivá vrstva 3');

6. MgF₂, 385 nm silný (druhá dielektrická vrstva 2 ') ;

7. chrom kov, 3,5 nm silný (druhá absorpční vrstva 1') . Celková optická dráha v kolmém směru dopadu: 530 nm.

Feritový materiál CoFe₂0₄ lze rovněž výhodně nanášet tepelným naparováním za asistence svazku argonových iontů.

Po ukončení nanášení se tenkovrstvý produkt odstranil z nosiče, rozemlel na pigment a použil v tiskařských a nátěrových barvách.

Opticky proměnlivý štítek obsahující magnetický OVP vyrobený podle tohoto provedení se úspěšně použil jako nosič pro magnetické uložení bezpečnostní informace, například jako skryté kontrolní informace u jízdenek, bankovek, kreditních a přístupových karet.

Příklad 4

Zelený až modrý OVP s vysokou koercitivitou

U další varianty prvního výhodného provedení magnetického OVP se jako magnetický funkční nosič použil BaFei₂0i9 s vysokou koercitivitou. Na nosnou fólii C potaženou uvolnitelným povlakem R se tepelným naparováním • ·· ···· · · · · · · • *·····

01-3128-02-Ma ······ · ··· · · « ·· « · · · · • · · · · · · · za asistence elektronového svazku nanesla následujíc! sedmivrstvá sekvence:

1. chrom kov, 3,5 nm silný (první absorpční vrstva 1_) ;

2. MgF₂, 385 nm silný (první dielektrická vrstva 2) ;

3. hliník kov, 40 nm silný (první odrazivá vrstva 3);

4. BaFe₁₂Oig, 300 nm silný (magnetická vrstva _4) ;

5. hliník kov, 40 nm silný (druhá odrazivá vrstva 3');

6. MgF₂, 385 nm silný (druhá dielektrická vrstva 2 ^Λ;

7. chrom kov, 3,5 nm silný (druhá absorpční vrstva 1'). Celková optická dráha v kolmém směru dopadu: 530 nm.

Feritový materiál BaFe₁₂O₁₉ lze rovněž výhodně nanášet tepelným naparováním za asistence svazku argonových iontů.

Po ukončení nanášení se tenkovrstvý produkt odstranil z nosiče, rozemlel na pigment a použil v tiskařských a nátěrových barvách.

Opticky proměnlivý štítek obsahující magnetický OVP vyrobený podle této varianty výhodného provedení se úspěšně použil jako nosič pro nevratný zápis magnetické bezpečnostní informace, například skryté pravost ověřující informace u kreditních a přístupových karet. Pro magnetizaci baryového feritu s koercitivitou 3000 Oersted je konkrétně zapotřebí hardware, který není běžně dostupný.

OVP Podle předcházejících provedení může být zabudován do tiskařských nebo nátěrových barev a aplikován na výrobky libovolnou tiskařskou nebo potahovací metodou, například hlubotiskem, sítotiskem, přetiskem; a alternativně může být zataven nebo laminován do plastického materiálu.

Vynález rovněž popisuje opticky proměnlivé fólie mající magnetické vlastnosti, které jsou konstruovány podle

01-3128-02-Ma

stejných principů jako uvedené opticky proměnlivé pigmenty. Takové fólie jsou tvořeny alespoň čtyřvrstvou strukturou, která obsahuje optickou část a alespoň jednu další magnetickou vrstvu na povrchu zmíněné optické části.

V opticky proměnlivé fólii může být přítomna více než jedna magnetická vrstva _4 magnetického materiálu. V případě více magnetických vrstev 4_ mohou tyto vrstvy vzájemně sousedit nebo mohou být odděleny vrstvami nemagnetického materiálu. Magnetické vrstvy _4 mohou být dále vyrobeny ze stejného magnetického materiálu nebo z různých magnetických materiálů. Opticky proměnlivá fólie podle vynálezu může dále nést další viditelné nebo skryté vlastnosti, jakými jsou například indicie, mikrostruktura, luminiscence, radiofrekvenční nebo mikrovlnná rezonance atd.

Strana magnetické vrstvy uvedené fólie se bude aplikovat na podklad za použití vhodných přenosových technik, jakými jsou například nalisování za horka nebo za studená („hot-stamping nebo „cold-stamping) ve spojení s vhodným lepidlem.

Příklad 5

Zlatá až zelená OVP fólie se střední koercitivitou

U druhého výhodného provedení magnetického OVP se jako magnetický funkční nosič v OVP fólii použil oxid železa se střední koercitivitou. Na nosnou fólii C potaženou uvolnitelným povlakem R se tepelným napařováním za asistence elektronového svazku nanesla následující čtyřvrstvá sekvence:

01-3128-02-Ma

1. chrom kov, 3,5 nm silný (absorpční vrstva _1) ;

2. MgF₂, 440 nm silný (dielektrická vrstva 2);

3. hliník kov, 40 nm silný (odrazivá vrstva 3);

4. Fe₂C>3, 500 nm silný (magnetická vrstva £) .

Celková optická dráha v kolmém směru dopadu: 605 nm.

Materiál Fe₂O₃ lze rovněž výhodně nanést tepelným odpařováním za asistence svazku argonových iontů.

Po ukončení nanášení se fólie potáhla horkotavným lepidlem a aplikovala na ceniny za použití zalisování za tepla pomocí prodloužené formy lisovadla, čímž se získal opticky proměnlivý magnetický nosič. Následně se na tento bezpečnostní nosič magneticky zapsala informace umožňující ověření pravosti uvedené ceniny.

Příklad 6

Zelená až modrá OVP fólie, kterou lze aktivovat a deaktivovat pomocí EAS

U jedné varianty druhého výhodného provedení magnetického OVP se jako magnetický funkční nosič použil vícevrstvý magnetický materiál. Zařízení sestávalo z vrstvy FegoCoisSiloBis s Barkhausenovým účinkem (EAS) a niklové vrstvy s nízkou koercitivitou. Na nosnou fólii C potaženou uvolnitelným povlakem R se tepelným napařováním za asistence elektronového svazku nanesla následující sekvence:

1. chrom kov, 3,5 nm silný (absorpční vrstva jL) ;

2. MgF₂, 385 nm silný (dielektrická vrstva 2);

3. hliník kov, 40 nm silný (odrazivá vrstva 3);

01-3128-02-Ma

4. Fe₆₀Coi₅SiioBi5, 200 nm silný (první magnetická vrstva 4) ;

5. hliník kov, 200 nm silný (druhá magnetická vrstva £) ; Celková optická dráha v kolmém směru dopadu: 530 nm.

Materiál Fe₆oCo₁₅Sii₀Bi5 lze rovněž výhodně nanášet tepelným naparováním za asistence svazku argonových iontů.

Po ukončení nanášení se fólie aplikovala na ceniny za použití předtištěného UV aktivovaného lepícího štítku a lisování za studená ve formě opticky proměnlivých magnetických bezpečnostních krycích přebalů.

Pokud je niklová vrstva ve zmagnetizovaném stavu, potom nebude Fe₆oCoi5SiioBi₅ vrstva odpovídat na Barkhausenovo dotazovací pole, což je střídavé magnetické pole mající maximální hodnotu nižší než 5 Oersted. Nicméně na konci demagnetizačního cyklu lze materiál s Barkhausenovým efektem detekovat na základě odpovědi charakteristické pro tento materiál. Tato odpověď je následně opět chráněna remagnetizací niklové vrstvy.

Claims (15)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Magnetické tenkovrstvé interferenční zařízení vykazující na úhlu pohledu závislou barevnou změnu, vyznačující se tím, že zahrnuje vícevrstvou strukturu obsahující alespoň jednu světlo odrážející odrazivou vrstvu (3, 3'), alespoň jednu světlo propouštějící dielektrickou vrstvu (2, 2'), alespoň jednu světlo absorbující absorpční vrstvu (1, 1') a alespoň jednu magnetickou vrstvu (4), přičemž magnetická vrstva (4) je od dielektrické vrstvy (2) oddělena odrazivou vrstvou (3).
2. 2. Magnetické tenkovrstvé interferenční zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedená magnetická vrstva (4) je uspořádána mezi dvěma odrazivými vrstvami (3, 3').
3. 3. Magnetické tenkovrstvé interferenční zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že uvedená magnetická vrstva (4) je vyrobena z magnetického kovu nebo magnetické kovové slitiny obsahující chemický prvek ze skupiny zahrnující železo, kobalt, nikl a gadolinium.
4. 4. Magnetické tenkovrstvé interferenční zařízení podle jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že uvedená magnetická vrstva (4) je vyrobena z anorganického oxidu a/nebo feritu obecného vzorce MFe₂O₄, kde M je prvek nebo směs prvků zvolených ze skupiny sestávající z iontu se

   01-3128-02-Ma dvěma náboji {Mg, Mn, Co, Fe, Ni, Cu, Zn} a/nebo granátu obecného vzorce A3B5O12, kde A je prvek nebo směs prvků zvolených ze skupiny iontů se třemi náboji {Y, La, Ce, Pr, Nd, Srn, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu nebo Bi} a B je prvek nebo směs prvků zvolených ze skupiny iontů se třemi náboji {Fe, Al, Ga, Ti, V, Cr, Mn nebo Co}.
5. 5. Magnetické tenkovrstvé interferenční zařízení podle jednoho z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že uvedená odrazivá vrstva (3, 3') je zvolena ze skupiny zahrnující hliník, slitiny hliníku, chrom, nikl, stříbro a zlato.
6. 6. Magnetické tenkovrstvé interferenční zařízení podle jednoho z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že uvedená magnetická vrstva (4) má formu magnetické vícevrstvé struktury, výhodně vrstvené supermřížky.
7. 7. Magnetické tenkovrstvé interferenční zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím, že uvedená vícevrstvá struktura obsahuje alespoň dva různé magnetické materiály nebo alespoň jeden magnetický materiál a alespoň jeden nemagnetický materiál.
8. 8. Způsob výroby magnetického tenkovrstvého interferenčního zařízení vyrobeného z opticky proměnlivých pigmentů vykazujících na úhlu pohledu závislou barevnou změnu, které obsahuje alespoň jednu světlo odrážející odrazivou vrstvu (3, 3')/ alespoň jednu světlo • · ·· fl··· ·· ···· ·· · ·· ··· ·

   01-3128-02-Ma ······ · ··· fl fl • ···· · · · · • ·· ·· flfl flfl propouštějící dielektrickou vrstvu (2, 2') , alespoň jednu světlo absorbující absorpční vrstvu (1, 1') a alespoň jednu magnetickou vrstvu (4), vyznačující se tím, že zahrnuje následující kroky:

   a) nanášení dielektrické vrstvy (2, 2 ') na jednu stranu absorpční vrstvy (1, 1') r b) nanášení odrazivé vrstvy (3, 3') na uvedenou dielektrickou vrstvu (2, 2') a c) nanášení magnetické vrstvy (4) na odrazivou vrstvu (3 , 3') .
9. 9. Způsob podle nároku 8, vyznačující se tím, že zahrnuje následující kroky:

   d) nanášení druhé odrazivé vrstvy (3') na uvedenou magnetickou vrstvu (4),

   e) nanášení druhé dielektrické vrstvy (2') na uvedenou druhou odrazivou vrstvu (3') a

   f) nanášení druhé absorpční vrstvy (1') na uvedenou druhou dielektrickou vrstvu (2')·
10. 10. Magnetický tenkovrstvý interferenční pigment získaný rozemletím magnetického tenkovrstvého interferenčního zařízení podle jednoho z nároků 1 až 7.
11. 11. Tiskařská nebo nátěrová barva obsahující magnetický tenkovrstvý interferenční pigment podle nároku 10.

    • · ·· 444* 44 4444

    44 · 4 4 4 4 4 ·

    01-3128-02-Ma

    4 4 4 44 · 4 4 4 · · · 4 • 4 4 4 4 4 4··· _ 444 4 »4 44 44 44
12. 12. Bezpečnostní dokument obsahující magnetické tenkovrstvé interferenční zařízení podle jednoho z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že se magnetické tenkovrstvé interferenční zařízení aplikuje na podklad tiskařskou nebo potahovací technikou nebo přenosovou technikou, výhodně lisováním za tepla nebo za studená.
13. 13. Tenkovrstvé interferenční zařízení, jakým je například fólie nebo pigment, vyznačující se tím, že obsahuje první vrstvu, která obsahuje ferromagnetický materiál, a druhou vrstvu, která obsahuje materiál zvolený ze skupiny materiálů majících odrazivé vlastnosti pro světlo a kde jsou ferromagnetícké vlastnosti první vrstvy větší než ferromagnetícké vlastnosti druhé vrstvy a odrazivé vlastnosti druhé vrstvy jsou větší než odrazivé vlastnosti první vrstvy.
14. 14. Použití tenkovrstvého interferenčního zařízení podle jednoho z nároků 1 až 7, 10 a 13 pro ověření pravosti výrobku na základě jeho optických interferenčních vlastností a na základě jeho magnetických vlastností.
15. 15. Použití podle nároku 14, kde je interferenční zařízení částí potahové kompozice nebo povlaku.