MXPA02010620A - Dispositivo o pigmento de interferencia de pelicula magnertica delgada y metodo para fabricarlo, composicion de tinta de impresion o recubrimiento, documento de seguridad y uso del dispositivo de interferencia de pelicula magnetica delgada. - Google Patents
Dispositivo o pigmento de interferencia de pelicula magnertica delgada y metodo para fabricarlo, composicion de tinta de impresion o recubrimiento, documento de seguridad y uso del dispositivo de interferencia de pelicula magnetica delgada.Info
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Abstract
La invencion describe un OVP magnetico, el pigmento consiste de laminillas de capa delgada que tienen una estructura de metal-dielectrico-metal que da como resultado una apariencia de color dependiente del angulo de observacion, y que tiene, ademas de la apariencia de color dependiente del angulo de observacion, propiedades magneticas incorporadas, para hacerlas distinguibles de OVP de apariencia similar pero que no tienen propiedades magneticas. La invencion describe tambien metodos para obtener esos pigmentos y el uso de esos pigmentos como elementos de seguridad en tintas, recubrimientos y articulos.
Description
DISPOSITIVO O PIGMENTO DE INTERFERENCIA DE PELÍCULA
MAGNÉTICA DELGADA Y MÉTODO PARA FABRICARLO, COMPOSICIÓN
DE TINTA DE IMPRESIÓN O RECUBRIMIENTO, DOCUMENTO DE
SEGURIDAD Y USO DEL DISPOSITIVO DE INTERFERENCIA DE PELÍCULA MAGNÉTICA DELGADA
Campo de la Invención La presente invención está en el campo de los pigmentos variables ópticamente. En particular, describe un dispositivo de interferencia de película magnética delgada, un método para fabricar el dispositivo de interferencia de película magnética delgada, un pigmento de interferencia de película magnética delgada, composición de tinta de impresión o recubrimiento, un documento de seguridad y el uso del dispositivo de interferencia de película magnética delgada, todo de acuerdo a la definición de las reivindicaciones de la patente .
Antecedentes de la Invención Los dispositivos variables ópticamente de varios tipos son utilizados como medios anticopia eficientes en notas de banco y documentos de seguridad.
Una gran parte de las divisas impresas en todo el mundo depende de esos dispositivos de protección contra copia
variables ópticamente, y entre esos, las características impresas con tinta variable ópticamente (OVIMR) han adquirido una posición prominente desde su primera aparición sobre divisas en 1987. El pigmento variable ópticamente (OVP) muestra una apariencia de color que depende del ángulo de observación que no puede ser reproducida por el equipo de reproducción a color. Varios tipos diferentes de materiales OVP se encuentran comercialmente disponibles hoy en día. Los colores muy brillantes se obtienen con un primer tipo de OVP, hecho por deposición física de vapor. Este tipo de OVP es construido como una pila resonante de Fabry-Pérot depositada por vapor sobre una película delgada. Las secuencias de capas de emparedados simple y de metal-dieléctrico-metal, así como emparedado doble metal-dieléctrico-metal-dieléctrico-metal son descritas en la técnica anterior. Las capas de metal superiores deben ser parcialmente reflejantes/parcialmente transparentes, de modo que la luz pueda ser acoplada y desacoplada de la pila resonante del Fabry-Pérot. El material de película delgada variable ópticamente se obtiene como una hoja continua sobre una hoja delgada de metal portadora. Este puede ser posteriormente desprendido de su portador y triturado en
un pigmento, el cual consiste de laminillas que tienen un diámetro de 20 a 30 µm y un espesor de aproximadamente 1 µm. Este pigmento puede ser formulado en tintas y composiciones de recubrimiento, preferiblemente para aplicaciones de impresión por serigrafía o impresión por rotograbado. La variabilidad óptica de los pigmentos depende de un efecto de interferencia. La luz incidente que cae sobre una laminilla de OVP del tipo metal-dieléctrico-metal es reflejada parcialmente en la capa de metal superior y transmitida parcialmente, desplazándose a través de la capa dieléctrica y reflejada nuevamente en la capa de metal inferior. Ambas partes reflejadas de la luz incidente finalmente se recombinan e interfieren entre si. Resulta una interferencia constructiva o destructiva, dependiendo del espesor de la capa dieléctrica y de la longitud de onda de la luz incidente. En el caso de luz incidente blanca, alguno de los componentes de la luz blanca, que tengan longitudes de onda determinadas, son reflejados, mientras que otros componentes, que tengan otras longitudes de onda no son reflejados. Esto da lugar a una selección espectral, y en consecuencia a la aparición de color. La diferencia de trayectoria entre la parte reflejada en la parte superior y la reflejada en la parte
inferior depende no obstante del ángulo de incidencia, y esto hace el color de interferencia resultante. Otro segundo tipo de OVP, se basa en laminillas de aluminio recubiertas. Partículas de aluminio aplanadas mecánicamente son recubiertas por deposición química de vapor (CVD) o por métodos químicos en húmedo con una capa dieléctrica y un metal o segunda capa dieléctrica subsecuente. Los colores de interferencia resultan por le mismo efecto que se describió anteriormente. Este tipo de OVP es más barato en cuanto a manufactura que el primer tipo, pero también exhibe colores menor brillantes y una desviación de color que depende menos que el ángulo del primer tipo. Son producidas grandes cantidades de pigmento "variable ópticamente" e "iridiscente" para propósitos únicamente decorativos (pinturas automotrices, lacas, juguetes y similares), y de este modo se encuentran disponibles al público común en forma de composiciones de recubrimiento. El potencial de seguridad de las características de la tinta variable ópticamente sobre notas de banco disminuye considerablemente sino puede establecerse una distinción clara entre "OVP de Seguridad" y "OVP Decorativo". El falsificador no obstante podría reproducir notas de banco en una copiadora de color y agregar las características
variables ópticamente ausentes con la ayuda de una pintura o rocío decorativo comercialmente disponible. Por esa y otras razones, el OVP de seguridad debe ser materialmente distinguible de los tipos de OVP meramente decorativos, comercialmente disponibles. Una forma efectiva de hacer esto es adulterar el OVP de seguridad con una característica magnética de cobertura. El "OVP magnético" permite de manera notoria la implementación de diferentes niveles de seguridad en documentos marcados de manera correspondiente: i) una característica "magnética presente/no presente" simple; ii) identificación de las características magnéticas de la característica; iii) un patrón impreso de características magnéticas y no magnéticas; y iv) un portador magnético de datos, que permita el almacenamiento magnético de información en la característica OVP magnética impresa. El OVP magnético ha sido propuesto en la US 4,838,648. Un material magnético particular es, para este propósito, incorporado en el diseño del OVP. El OVP de la
US 4,838,648 es del tipo de Fabry-Pérot de capas múltiples de metal (reflector) -dieléctrico-metal
(absorbente) , y tiene preferiblemente una aleación magnética de cobalto-níquel 80:20 como la capa reflectora. De manea alternativa, pero menos preferible,
la aleación magnética, también puede estar presente como la capa absorbente. El dispositivo de acuerdo a la US 4,838,648 tiene no obstante las desventajas de i) mostrar un desempeño óptico degradado, en particular una cromaticidad menor, debido a la menor reflectividad de la aleación de cobalto-níquel, en comparación con el aluminio, y ii) la ausencia de libertad para elegir el material magnético. Esto último debe, de manera notable, cumplir al mismo tiempo con las funciones de un imán y un buen reflector óptico, y existen solo unos cuantos materiales que satisfacen ambas condiciones. Una primera meta de la presente invención es proporcionar un OVP de seguridad el cual se hace de manera materialmente diferente al OVP decorativo a través de la incorporación de propiedades magnéticas particulares . Otra meta de la presente invención es incorporar las propiedades magnéticas en el OVP sin degradar la cromaticidad y propiedades de color del OVP. Una meta más de la presente invención es proporcionar un OVP magnético con una libertad tan grande como sea posible de elección de material magnético. Otra meta más de la presente invención es proporcionar un OVP de seguridad que fue fabricado utilizando el mismo equipo y proceso que son utilizados
para la producción de OVP no magnéticos "comunes", sin incrementar significativamente el costo de producción.
Sumario de la Invención La presente invención se refiere a un dispositivo de interferencia de magnético de película delgada, hecho de un OVP que muestra una apariencia de color dependiente del ángulo de observación. El OVP está hecho de una pila de capas múltiples que incluye al menos una capa reflectora que refleja la luz, al menos una capa dieléctrica que transmite la luz, al menos una capa absorbente que absorbe la luz y al menos una capa magnética. La capa magnética está separada de una capa dieléctrica por una capa reflectora. De acuerdo a una primera modalidad de un OVP magnético, la capa magnética es colocada dentro de las capas reflectoras. La capa magnética es confinada simétricamente dentro de dos capas reflectoras, dando como resultado propiedades ópticas iguales del OVP magnético a lo largo de ambos lados de la capa reflectora. De acuerdo a una segunda modalidad preferida de un OVP magnético, la capa magnética está adyacente únicamente a una capa reflectora, dando como resultado un OVP asimétricamente magnético con propiedades ópticas únicamente a lo largo de un lado de la capa reflectora.
El OVP magnético de acuerdo a la presente invención tiene la ventaja particular de que es posible, utilizando la secuencia de capas descritas, igualar exactamente el color y la desviación de color angular de un OVP magnético correspondiente, y al mismo tiempo proporciona un OVP con una amplia variedad de propiedades magnéticas . El dispositivo de interferencia de película magnética delgada puede ser triturado para obtener un pigmento de interferencia de película magnética delgada. El pigmento de interferencia de película magnética delgada puede ser incorporado en una tinta de impresión y/o recubrimiento y/o un documento de seguridad.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La invención es ilustrada mejor por los dibujos y ejemplos: La Figura 1 muestra una laminilla de OVP convencional que tiene el diseño 5 capas. La Figura 2 muestra la sección transversal de una primera modalidad preferida de un OVP magnético de acuerdo a la invención, que tiene propiedades magnéticas. Emplea un diseño de 7 capas. La Figura 3 muestra el corte transversal de una segunda modalidad preferida de un OVP magnético de
acuerdo a la invención, que tiene propiedades magnéticas. Se emplea un diseño de 4 capas.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS La Figura 1 muestra un corte transversal de un
OVP del primer tipo descrito anteriormente que tiene el diseño de 5 capas. Ese pigmento consiste de laminillas, las cuales son del orden de 20 a 30 µm de largo, y de aproximadamente 1 µm de espesor. La laminilla tiene una estructura simétrica de capas de "absorvente/dieléctrico/ reflector/dieléctrico/absorbente" , para proporciones propiedades ópticas iguales sobre ambos lados. Las capas absorbentes 1, 1' son capas de cromo o metal similar resistente a la corrosión, delgadas (por ejemplo del orden de 3 a 5 nm) , las cuales actúan como separadores de haz, reflejando y transmitiendo a través de la luz incidente. Las capas dieléctricas 2,2' son preferiblemente de un material de constante dieléctrica baja, como el fluoruro de magnesio (MgF2; n = 1.38) o dióxido de silicio, para permitir una desviación alta de color dependiente del ángulo. El espesor de las capas dieléctricas 2,2' determina el color del OVP y es del orden de 200 a 800 nm (por ejemplo, de oro a verde: MgF2 de 440 nm, de verde a azul: MgF2 de 385 nm) . Una capa reflectora de reflexión total de luz 3, central, es
preferiblemente de aluminio, o de cualquier otro metal o aleación de metal altamente reflejante, y tiene un espesor del orden de 10 a 100 nm. La Figura 2 muestra la secuencia esquemática de las capas de una primera modalidad de un OVP magnético de acuerdo a la presente invención. El OVP magnético comprende, dos capas absorbentes 1,1', dos capas dieléctricas 2,2', y dos capas reflectoras 3,3'. Al menos una capa magnética 4 del material magnético está depositado dentro de las capas reflectoras 3,3', dando como resultado un diseño de siete capas de " absorvente/dieléctrico/reflector/magnético/reflector/ dieléctrico/absorvente" simétrico . La Figura 3 muestra la secuencia esquemática de las capas de una segunda modalidad preferida de un OVP magnético de acuerdo a la presente invención. El OVP magnético comprende una capa absorbente 1, una capa dieléctrica 2, y al menos una capa magnética 4 estando adyacente a la capa reflectora 4. En esta modalidad, se requiere un diseño de 4 capas. De manera preferible, sobre una hoja delgada de metal cortadora C recubierta de manera liberable R, está depositada una capa observante 1 de cromo, seguida por una capa dieléctrica 2 de fluoruro de magnesio y una capa reflectora 3 de aluminio. Es depositada al menos una capa magnética 4 de material
magnético. El dispositivo es aplicado posteriormente a un sustrato de una capa magnética orientada hacia el sustrato, por ejemplo utilizando un pegamento apropiado. La capa magnética 4 puede ser de cualquier tipo de material magnético, por ejemplo hierro, cobalto, níquel; aleaciones magnéticas como lo son Ni-Co o Nd-Fe-B; compuestos de óxidos inorgánicos como el Fe203, Fe304, dióxido de cromo Cr02, ferritas MFe204 (con M siendo un ion o un cóctel de iones seleccionados del grupo que consiste de Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+, Mn2+, Co2+, Fe2+, Ni2+, Cu2+, Zn2+, etc.), granates A3B5012 (con A= un ion de tierra rara trivalente o un cóctel de iones de tierra rara trivalentes y B un ion o un cóctel de iones seleccionados del grupo que consiste de Al3+, Cr3+, Fe3+, Ga3+, Bi3+, etc.), hexaferritas MFe?20i9 con M seleccionado del grupo de iones bivalentes Ca2+, Sr3+, Ba3+, etc., perovskitas, etc. En el contexto de la presente invención, no obstante puede ser utilizado cualquier tipo de material no diamagnético para conferir una propiedad magnética partículas de OVP magnético. La propiedad magnética puede ser por ejemplo: (super-) paramegnestismo fuerte, ferromagnetismo; ferrimagnetismo; antiferromagnetismo; antiferrimagnetismo; etc. El material puede ser del tipo magnético blando, de baja cohersividad, de cohersividad
media o magnético duro, o puede ser colocado para la detección por el efecto de Barkhausen. La propiedad magnética puede además dar como resultado un magnetismo remanente comprendido entre cero Oersted hasta tan alto como 10.000 Oersted. La deposición del material magnético se efectúa por el mismo método utilizado para la deposición que la capa dieléctrica o de las capas de metal de un OVP no magnético del primer tipo mencionado anteriormente. El MgF2, cromo o aluminio puede no obstante ser depositados por evaporación térmica ayudada por un haz de electrones. Las aleaciones magnéticas como el cobalto-níquel o hierro-cobalto-boro, son comparables en punto de fusión y características de evaporación con el cloro, y por lo tanto pueden ser depositadas de manera similar, dado que la deposición de efectúa a temperaturas de origen por encima de la temperatura de Curie o Neel del material. Para la deposición de materiales de óxido, generalmente se requieren temperaturas de deposición más altas, pero aún esos materiales pueden ser depositados por técnicas de haz de electrones. Para la deposición de composiciones químicas más complejas, pueden ser empleados métodos de evaporación ayudados por haces de iones. La capa magnética 4 es cubierta por una capa reflectora 3,3' hecha de un buen material reflector de la
luz, tal como el aluminio, aleación de aluminio, cromo, plata, oro, etc. Esto permite al OVP magnético ser optimizado simultáneamente para un buen desempeño óptico así como para propiedades magnéticas diseñadas de costumbre. De esta manera, pueden ser producidas diferentes variedades de OVP de seguridad, todas teniendo exactamente la misma apariencia de color y propiedades de desviación de color, pero diferentes propiedades magnéticas. Utilizado un dispositivo de detección magnética correspondiente, conocido por aquellos expertos en la técnica, ellos pueden ser fácilmente distinguidos entre sí, así como de uno de OVP no magnético de la misma apariencia óptica. Además es posible utilizar el producto magnético de película delgada y ópticamente variable obtenido principalmente como una hoja delgada de seguridad variable ópticamente, que puede ser aplicada a un documento o a un artículo, preferiblemente por estampado en caliente o estampado en frío o métodos de aplicación relacionados. Una propiedad más que puede ser explorada de manera ventajosa para propósitos de seguridad es la forma particular de la curva de magnetización o histéresis de los materiales magnéticos de películas delgada. Debido a su tercera dimensión restringida, esos materiales con
frecuencia muestran una cuadratura muy alta de su curva de histéresis, junto con un valor de coercitividad variable que donde notoriamente del espesor de la capa y de los parámetros utilizados en la deposición de la capa magnética. Esos materiales también sirven para mostrar un efecto de Barkhausen pronunciado, lo cual permite su detección por técnicas conocidas de aplicaciones de estudios de artículos electrónicos (EAS) . De manera alternativa, los efectos de magnetización no lineal pueden ser explorados para la detección, a través de la elección de los materiales magnéticos apropiados, como lo son las aleaciones magnéticas amorfas o granates magnéticos de baja saturación magnética. De este modo existe un campo abierto para el diseño de OVP que muestren efectos y propiedades magnéticas, que sean muy difíciles de falsificar sobre la simple base de mezclar OVP convencionales con materiales magnéticos convencionales . El OVP magnético de 7 capas y el OVP magnético de 4 capas, respectivamente, pueden ser manufacturados notablemente utilizando el mismo tipo de equipo de deposición al vacío que el requerido para la manufactura de un OVP no magnético de 5 capas convencional. Puede estar presente más de una capa de material magnético en el OVP magnético. En el caso de
capas múltiples de material magnético, las capas pueden ser del mismo o diferentes materiales magnéticos; las capas de material magnético pueden además estar adyacentes entre sí o separadas entre sí por capas de materiales no magnéticos. La capa magnética 4 puede ser pilas multicapa, de manera preferible, superredes estratificadas. Las superredes estratificadas han mostrado presentar efectos electromagnéticos inusuales, como magnetorresistencia gigante, respuesta de alta frecuencia no lineal, signos de resonancia magnética nuclear inusuales, etc. El OVP magnético de acuerdo a la invención puede contener además propiedades de cobertura o recubrimiento adicionales, como son marcas, microtextura, luminiscencia, absorción de radiofrecuencia o resonancia de microondas, etc.
Ejemplos La primera modalidad preferida de un OVP magnético, descrito en la Figura 2, la capa magnética 4 está comprendida dentro de dos capas totalmente reflectoras 3, 3' de la pila de OVP. Para proporcionar condiciones óptimas para ambas, las funciones óptica y magnética, se utiliza la secuencia de capas de OVP "estándar" de cromo/magnesio/flúor/aluminio para
implementar la función óptica. La capa de aluminio está "dividida en dos", para acomodar la funcionalidad magnética en su interior en forma de una capa adicional de cualquier elemento, aleación o compuesto magnético deseado. Sobre una hoja delgada portadora C, recubierta de manera liberable R, es depositada una primera capa absorbente 1 de cromo, seguida por una primera capa dieléctrica 2 de fluoruro de magnesio y una primera capa reflectora 3 de aluminio. A continuación, es depositada la capa magnética 4 de material magnético, seguida por una segunda capa reflectora 3' de aluminio. A continuación son depositadas una segunda capa dieléctrica 2' de fluoruro de magnesio y una segunda capa absorbente 1' de cromo, para terminar la pila multicapas de OVP magnético. El experto en la técnica notará que cualquier tipo de material magnético, amorfo o cristalino, como lo es un metal magnético como el hierro, cobalto, níquel, etc.; o una aleación magnética, como el cobalto-níquel, cobalto-cromo, terbio-hierro, neodimio-hierro-boro, etc.; o un compuesto refractario magnético, como un óxido simple o complejo de las clases de la ferrita, hexaferrita, granates, perovsquitas, etc., puede ser utilizado como la capa magnética media entre las dos capas reflectoras de aluminio.
1. OVP de Verde a Azul Magnético Blando En una primera modalidad preferida de un OVP magnético, se utilizó hierro magnético blando como portador de la función magnética. Fue depositada una secuencia de 7 capas por evaporación térmica ayudada por un haz de electrones sobre la hoja portadora C a ser recubierta de manera liberable o desprendible R como sigue: 1. Metal de cromo, 3.5 nm de espesor (primera capa absorbente 1) 2. MgF2, 385 nm de espesor (primera capa dieléctrica 2) 3. Metal de aluminio, 40 nm de espesor (primera capa reflectora 3) 4. Metal de hierro, 200 nm de espesor (capa magnética 4) 5. Metal de aluminio, 40 nm de espesor (segunda capa reflectora 3') 6. MgF2, 385 nm de espesor (segunda capa dieléctrica 2' ) 7. Metal de cromo, 3.5 nm de espesor (segunda capa absorbente 1' ) Trayectoria óptica total a la incidencia ortogonal: 530 nm. Después de ser completada la deposición, el producto de película delgada fue removido de la hoja
delgada portadora C, triturado a un pigmento, y utilizado en tintas y composiciones de recubrimiento. En una variante de la primera modalidad preferida de OVP magnético, la capa magnética 4 fue hecha de metal de níquel, para producir un pigmento variable ópticamente de baja coercitividad. En una variante más de la primera modalidad preferida de un OVP magnético, la capa magnética 4 fue hecha de metal de cobalto, para producir un pigmento variable ópticamente de cohersividad media, el cual es además más susceptible a la detección por resonancia magnética nuclear de cobalto 59 en su propio campo magnético en la región de 214 MHz. En una variante aún más de la primera modalidad de un OVP magnético, la capa magnética se hizo de metal de galio, para producir un pigmento variable ópticamente, el cual es ferromagnético por debajo de 16°C, la temperatura de Curie del metal de gadolinio.
2. OVP de Oro a Verde de Baja Coercitividad En otra variante de la primera modalidad preferida de un OVP magnético, se utilizó un material EAS activo de Barkhausen, amorfo, de baja coercitividad de la composición Fe5oC025Si?oB?5 como portador de la función magnética. Se depositó una secuencia de 7 capas por
evaporación térmica ayudada por un haz de electrones sobre la hoja delgada portadora C, recubierta de manera liberable R como sigue: 1. Metal de cromo, 3.5 nm de espesor (primera capa absorbente 1) 2. MgF2, 440 nm de espesor (primera capa dieléctrica 2) 3. Metal de aluminio, 40 nm de espesor (primera capa reflectora 3) 4. Fe5oC025Si?oBi5, 500 nm de espesor (capa magnética 4) 5. Metal de aluminio, 40 nm de espesor (segunda capa reflectora 3' ) 6. MgF2, 440 nm de espesor (segunda capa dieléctrica 2') 7. Metal de cromo, 3.5 nm de espesor (segunda capa absorbente 1' ) Trayectoria óptica total a la incidencia ortogonal: 605 nm. La aleación de Fe5oC025Si?oB?5 amorfa compleja también puede ser depositada de manera ventajosa por evaporación térmica ayudada por un haz de iones de argón. Después de completar la deposición, el producto de película delgada fue removido del portador, triturado
hasta un pigmento, y utilizado en tintes y composiciones de recubrimiento. Este material muestra una discontinuidad de Barkhausen aguda sobre el cambio de magnetización en el intervalo de campo magnético por debajo de 1 Oersted.
3. OVP de verde a azul de coercitividad media En otra variante de la primera modalidad preferida de un OVP magnético, se utilizó una ferrita de cobalto de coercitividad media de la composición CoFe204 como portadora de la función magnética. Se depositó una secuencia de 7 capas por evaporación térmica ayudada por un haz de electrones sobre la hoja delgada portadora (C) , recubierta de manera liberable (R) como sigue: 1. Metal de cromo, 3.5 nm de espesor (primera capa absorbente 1) 2. MgF2, 385 nm de espesor (primera capa dieléctrica 2) 3. Metal de aluminio, 40 nm de espesor (primera capa reflectora 3) 4. C0Fe204, 100 nm de espesor (capa magnética 4) 5. Metal de aluminio, 40 nm de espesor (segunda capa reflectora 3' ) 6. MgF2, 385 nm de espesor (segunda capa dieléctrica 2' )
7. Metal de cromo, 3.5 nm de espesor (segunda capa absorbente 1' ) Trayectoria óptica total a la incidencia ortogonal: 530 nm. El material de ferrita C0Fe204 también puede ser depositado de manera ventajosa por evaporación térmica ayudada por un haz de iones de argón. Después de completar la deposición, el producto de película delgada fue removido del portador, triturado hasta un pigmento, y utilizado en tintas y composiciones de recubrimiento. Un OVP magnético que contenía un parche variable ópticamente fabricado de acuerdo a esta modalidad, fue utilizado exitosamente como una pista para el almacenamiento magnético de información de seguridad, como información de cheques cruzada oculta en boletos de transporte, tarjetas de banco, tarjetas de crédito o acceso .
4. OVP de verde a azul de alta coercitividad En otra variante de la primera modalidad preferida de un OVP magnético, se utilizó un material de ferrita de bario de alta cohersividad de la composición
BaFe?20?9 como el portador de la función magnética. Se depositó una secuencia de 7 capas por evaporación térmica
ayudada por un haz de electrones sobre la hoja delgada portadora C, recubierta de manera liberable R como sigue: 1. Metal de cromo, 3.5 nm de espesor (primera capa absorbente 1) 2. MgF2, 385 nm de espesor (primera capa dieléctrica 2) 3. Metal de aluminio, 40 nm de espesor (primera capa reflectora 3) 4. BaFe?20i9, 300 nm de espesor (capa magnética 4) 5. Metal de aluminio, 40 nm de espesor (segunda capa reflectora 3') 6. MgF2, 385 nm de espesor (segunda capa dieléctrica 2' ) 7. Metal de cromo, 3.5 nm de espesor (segunda capa absorbente 1' ) Trayectoria óptica total a la incidencia ortogonal: 530 nm. El material de ferrita BaFe?20?9 también puede ser depositado de manera ventajosa por evaporación térmica ayudada por un haz de iones de argón. Después de completar la deposición, el producto de película delgada fue removido del portador, triturado hasta un pigmento, y utilizado en tinta sin composiciones de recubrimiento.
Un OVP magnético que contiene un parche variable ópticamente manufacturado de acuerdo a esta variante de la modalidad preferida fue utilizado de manera exitosa como vista para información de seguridad magnética escrita de manera irreversible, por ejemplo información de autentificación oculta en una tarjeta de crédito o acceso. Se requirió un equipo no comúnmente disponible, especial para magnetizar el material de ferrita de bario con una coercitividad de 3000 Oersted, para escribir la información de seguridad. El OVP de acuerdo a las modalidades anteriores puede ser incorporado en tintas o composiciones de recubrimiento y aplicados a artículos por cualquier método de impresión o recubrimiento, como la impresión por grabado, serigrafía o transferencia; de manera alternativa ellos pueden ser moldeados o laminados en material de plástico. La presente invención también describe hojas delgadas variables ópticamente que tienen propiedades magnéticas, las cuales son construidas de acuerdo a los mismos principios de los pigmentos variables ópticamente. Esas hojas comprenden, de manera notable, al menos una pila de 4 capas, que comprende una parte óptica, y al menos una capa magnética adicional encima de ésta.
Puede estar presente más de una capa magnética 4 de material magnético en la hoja delgada ópticamente variable. En el caso de capas magnéticas múltiples 4, las capas pueden estar adyacentes entre sí o separadas por capas de material no magnético. Las capas magnéticas 4 pueden además ser de los mismos o diferentes materiales magnéticos. La hoja delgada ópticamente variable de acuerdo a la invención puede contener además propiedades de recubrimiento o cobertura, como marcas, microtextura, luminiscencia, radiofrecuencia o resonancia de microondas, etc. El lado de la capa magnética de la hoja delgada será aplicado sobre un sustrato, utilizando una técnica de transferencia apropiada como el estampado en caliente o en frío, en conjunto con un pegamento apropiado.
. Hoja delgada de OVP de oro a verde de coercitividad media. En una segunda modalidad preferida de un OVP magnético, se utiliza un óxido de hierro de coercitividad media como portador de la función magnética de hoja delgada de OVP. Se depositó una secuencia de 4 capas por evaporación térmica ayudada por un haz de electrones sobre una hoja portadora C cubierta de manera liberable R como sigue:
1. Metal de cromo, 3.5 nm de espesor (capa absorbente 1) 2. MgF2, 440 nm de espesor (capa dieléctrica 2)
3. Metal de aluminio, 40 nm de espesor (capa reflectora 3) 4. Fe203, 500 nm de espesor (capa magnética 4) Trayectoria óptica total de incidencia ortogonal: 605 nm. El material de Fe203 también puede ser depositado de manera ventajosa por evaporación térmica ayudada por un haz de iones de argón. Después de completar la deposición, la hoja delgada fue recubierta con una composición de pegamento fundido en caliente y aplicada a documentos de seguridad utilizando una matriz de estampado en caliente de forma alargada, para formar una pista magnética variable ópticamente. La información de autentificación fue entonces escrita magnéticamente en la pista de seguridad. 6. Hoja delgada de OVP de verde a azul de EAS activable-desactivable En una variante de la segunda modalidad preferida de un OVP magnético, se utilizó un material magnético multicapa como portador de la función magnética. El dispositivo consiste de una capa activa de EAS de Barkhausen de Fe5oC??5Si?oBi5, seguida por una capa
de níquel de baja coercitividad. Fue depositada la siguiente secuencia por evaporación térmica ayudada por un haz de electrones sobre una hoja delgada portadora C recubierta de manera liberable R, como sigue: 1. Metal de cromo, 3.5 nm de espesor (capa absorbente 1) 2. MgF2, 385 nm de espesor (capa dieléctrica 2)
3. Metal de aluminio, 40 nm de espesor (capa reflectora 3) 4. Fe6oC??5Si?oB?5, 200 nm de espesor (primera capa magnética 4) 5. Metal de níquel, 200 mm de espesor (segunda capa magnética 4) Trayectoria óptica total en incidencia ortogonal: 530 nm. El material de Fe6oC??5Si?oBi5 también puede ser depositado de manera ventajosa por evaporación térmica ayudada por un haz de iones de argón. Después de completar la deposición, la hoja delgada fue aplicada a documentos de seguridad utilizando un parche de pegamento activado por UV, preimpreso, y una matriz de estampado en frío en forma de sellos de seguridad magnéticos variables ópticamente. Si la capa de níquel está en un estado magnetizado, la capa de FeßoCoisSiioBis no responderá al
campo de interrogación de Barkhausen, el cual es un campo magnético alterno que tiene una fuerza de campo máxima superior a 5 Oersted. Al final de un ciclo de desmagnetización, sin embargo, el material activo de Barkhausen puede ser detectado a través de su respuesta característica. Este es entonces protegido nuevamente por una remagnetización de la capa de níquel. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.
Claims (15)
- REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones . 1. Un dispositivo de interferencia de película magnética delgada, que muestra una apariencia de color que depende del ángulo de observación, caracterizado porque comprende una pila de capas múltiples que incluye al menos una capa reflectora que refleja la luz, al menos una capa dieléctrica que transmite la luz, al menos una capa absorbente que absorbe la luz, y al menos una capa magnética, donde la capa magnética está separada de una capa dieléctrica por una capa reflectora.
- 2. El dispositivo de interferencia de película magnética delgada de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la capa magnética está depositada dentro de dos capas reflectoras.
- 3. El dispositivo de interferencia de película magnética delgada de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la capa magnética es de un metal magnético o una aleación de metal magnética que comprende un elemento químico del grupo que consiste del hierro, cobalto, níquel, gadolinio.
- 4. El dispositivo de interferencia de película magnética delgada de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la capa magnética es un compuesto de óxido inorgánico y/o una ferrita de la fórmula MFe204 con M siendo un elemento o un cóctel de elementos seleccionados del grupo que consiste de iones doblemente cargados de [Mg, Mn, Co, Fe, Ni, Cu, Zn] y/o granate de la fórmula A3B50?2, con A siendo un elemento o un coctel de elementos seleccionado del grupo de iones triplemente cargados de [Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, o Bi} y siendo B un elemento o un coctel de elementos seleccionado del grupo de iones triplemente cargados de {Fe, Al, Ga, Ti, V, Cr, Mn, o Co}.
- 5. El dispositivo de interferencia de película magnética delgada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la capa reflectora es seleccionada de la capa que consiste de aluminio, aleaciones de aluminio, cromo, níquel, plata, oro.
- 6. El dispositivo de interferencia de película magnética delgada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la capa magnética es una pila eléctrica de capas múltiples, de manera preferible una superred estratificada.
- 7. El dispositivo de interferencia de película magnética delgada de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque la pila de capas múltiples contiene al menos dos materiales magnéticos diferentes o al menos un material magnético y al menos un material no magnético.
- 8. Un método para producir un dispositivo de interferencia de película magnética delgada, hecho de pigmentos variables ópticamente que muestran una apariencia de color dependiente del ángulo de observación, que comprende una pila de capas múltiples que incluye al menos una capa reflectora que refleja la luz, al menos una capa dieléctrica que transmite la luz, al menos una capa absorbente que absorbe la luz, al menos una capa magnética, caracterizado porque comprende los pasos de: a) depositar una capa dieléctrica sobre un lado de una capa absorbente, b) depositar una capa reflectora sobre la capa dieléctrica, y c) depositar una capa magnética sobre la capa reflectora .
- 9. El método para producir un dispositivo de interferencia de película magnética delgada de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque comprende los pasos de: d) depositar una segunda capa reflectora sobre la capa magnética, e) depositar una segunda capa dieléctrica sobre la segunda capa reflectora, y f) depositar una segunda capa absorbente sobre la capa dieléctrica.
- 10. Un pigmento de interferencia de película magnética delgada, caracterizado porque se obtiene combinando el dispositivo de interferencia de película magnética delgada de conformidad con las reivindicaciones 1 a 7.
- 11. Una tinta de impresión o composición de recubrimiento, caracterizada porque contiene un pigmento de interferencia de película magnética delgada de conformidad con la reivindicación 10.
- 12. Un documento de seguridad caracterizado porque comprende un dispositivo de interferencia de película delgada de conformidad con las reivindicaciones 1 a 7, donde el dispositivo de interferencia de película magnética delgada es aplicado sobre un sustrato por una técnica de impresión o recubrimiento o por una técnica de transferencia, de manera preferible por estampado en caliente o estampado en frío.
- 13. Un dispositivo de interferencia de película delgada, como una hoja delgada o un pigmento, caracterizado porque comprende una primera capa que comprende un material ferromagnético y una segunda capa que comprende material seleccionado del grupo de material que tiene propiedades reflejantes para la luz y donde las propiedades ferromagnética de la primera capa son mayores que las propiedades ferromagnéticas de la segunda capa, y donde las propiedades reflejantes de la segunda capa son mayores que las propiedades reflejantes de la primera capa.
- 14. El uso del dispositivo de interferencia de película delgada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, 10 y 13 para autentificar un artículo por sus propiedades de interferencia óptica y por sus propiedades magnéticas.
- 15. El uso de conformidad con la reivindicación 14, donde el dispositivo de interferencia es parte de una composición de recubrimiento o un recubrimiento.
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