Procedimiento y dispositivo de seguridad documental por generación de imágenes múltiples.

Se describe un nuevo sistema de seguridad y autentificación de documentos basado en un elemento transparente sobre el cual aparece más de una imagen dependiendo del modo en que se observa. El sistema está basado en células o láminas de cristal líquido dopado con uno o varios colorantes dicroicos. Las imágenes obtenidas con ayuda de un polarizador pueden estar impresas sobre una lámina muy delgada ({mi}m o decenas de {mi}m) de material polímero; además pueden mostrar escalas de gris o colores. No es necesario aplicar señales eléctricas durante la fabricación ni durante su uso

Procedimiento y dispositivo de seguridad documental por generación de imágenes múltiples.

Antecedentes de la invención

La presente invención se encuadra dentro de las nuevas técnicas de seguridad basadas en dispositivos ópticos variables iridiscentes y no iridiscentes. Concretamente, en las propiedades de los cristales líquidos, que se ha comprobado son ventajosas para su aplicación como dispositivos de seguridad: anisotropía, birrefringencia óptica, las distintas fases cristal líquido que puede adoptar, etc. son cualidades que, manipuladas de la forma correcta, generan diversos efectos en la luz fácilmente verificables a simple vista o con ayuda de sencillos dispositivos ópticos.

En particular, Rumiko Yamaguchi y otros en "Polarized latent image forming in liquid crystal devices using polymer surface photo-modification technique", 2004, Proceedings of SPIE Vol. 5618, pp. 166-173, proponen inducir dos orientaciones ortogonales en cada placa de confinamiento, dando lugar a una imagen blanco y negro por cada cara, según el alineamiento del cristal líquido con respecto al plano de las placas de confinamiento y la orientación del polarizador o polarización de la luz incidente.

Sin embargo el dispositivo de Rumiko Yamaguchi y otros cuenta con numerosas desventajas: la utilización de técnicas de alineamiento combinadas en una misma superficie (UV + frotado, UV + calor), limitación a dos imágenes latentes como máximo en cada dispositivo y la necesidad de placas de confinamiento rígidas externas que impide su integración en otros elementos como documentos, embalaje o billetes de banco.

En el documento EP1894736-A2, Hoffmueller plantea un modelo basado en un cristal líquido con comportamiento quiral (las moléculas de cristal líquido tienen un orden orientacional y son ópticamente activas, produciendo una rotación de la luz al atravesarlas). Sobre un sustrato que sirve de soporte se depositan dos capas de cristal líquido, la segunda de ellas con comportamiento quiral. La interacción de la segunda capa con la primera, cuyas moléculas están parcialmente orientadas, provoca un diferente entrelazado entre capas con el que se consigue una variación de color por el giro/inclinación de las moléculas de cristal líquido. Mediante esta técnica se pueden conseguir dos o más regiones de distinto color bien diferenciadas. Sin embargo cuenta con numerosas desventajas: no contempla la generación de escalas de gris, emplea una doble capa de cristal líquido, sólo proporciona diferencias de color por regiones y no contempla la creación de motivos con formas reconocibles o detalles de alta resolución. Además, con esta técnica, resulta inviable la creación de cuádruple imagen latente (incluso de doble imagen latente) y la eliminación de placas de confinamiento externas.

WO2008058670-A1 propone un dispositivo con estructura de célula de cristal líquido insertado en los documentos que se desee proteger. El cristal líquido empleado es un cristal líquido nemático quiral y, asociado a la "célula", se cuenta con un polarizador lineal de luz. Para comprobar la autenticidad del elemento verificador, se cuenta con una unidad de verificación que consta de otro polarizador lineal con un motivo con la forma del emblema que se desee. Al observar el cristal líquido entre los dos polarizadores se ha de ver el emblema elegido en un tono oscuro. Dos importantes desventajas a añadir a las nombradas para el dispositivo propuesto en EP1894736-A2: la necesidad de emplear dos polarizadores lineales para llevar a cabo la verificación y la necesidad de una unidad de verificación que lleva asociado uno de estos polarizadores.

WO2008067932-A3 propone otro dispositivo basado en el alineamiento del cristal líquido (orientación de las moléculas sobre la superficie). El dispositivo posee dos motivos que se repiten alternativamente creados por la diferente orientación de las moléculas según la zona en la que se encuentren. Se induce una orientación homogénea en una zona y una orientación homeotrópica en otra de manera que sean claramente visibles a través de un polarizador lineal. Como desventajas: la necesidad de crear dos tipos de alineamiento diferentes (homogéneo y homeotrópico) y una capa de material inorgánico (aluminio u óxido de aluminio). Además, no contempla la generación de escalas de gris, sólo proporciona diferencias de color por regiones y no contempla la creación de motivos con formas reconocibles o detalles de alta resolución.

WO2008138539-A1 propone otra alternativa en la que el dispositivo de seguridad muestra motivos complejos. El dispositivo está conformado por tres capas poliméricas superpuestas: la primera y la tercera de cristal líquido polimérico convenientemente orientado, la capa polimérica restante actúa como capa intermedia entre las anteriores. Las dos capas de cristal líquido orientado proporcionan dos imágenes latentes visibles mediante un polarizador. Girando el polarizador 90º se observa una de las imágenes o la otra. Se trata de imágenes binarias, no existe escala de gris. Desventajas principales: proceso de fabricación complejo, con varias capas poliméricas, soportes, etc; asimismo, sólo proporciona una imagen latente visible mediante polarizador lineal, con inversión de color al girar 90º el polarizador.

JP20090 78418-A propone una estructura formada por: una capa reflectante, una capa intermedia y la capa de cristal líquido en la que se forma la imagen latente gracias a dos orientaciones diferentes de las moléculas de cristal líquido según un determinado patrón de alineamiento. Todas ellas cubiertas por una capa protectora cuyo índice de refracción se ajusta al rango del índice de refracción de la luz en la región visible para la capa intermedia. Desventajas principales: Esta estructura tiene una sola cara y requiere una capa reflectante.

Descripción

El método propuesto consigue obtener una lámina de cristal líquido polimerizado con varias imágenes latentes por cara. El método de fabricación emplea placas de confinamiento que introducen un patrón de alineamiento en un cristal líquido que pueda ser polimerizable, dopado con un colorante dicroico. La lámina resultante mostrará dos o más imágenes latentes cuando se ilumina con luz polarizada por una u otra cara, o bien al observar la lámina a través de un polarizador. En realidad no es necesario el uso del polarizador, basta con observar la lámina con luz parcialmente polarizada procedente, por ejemplo, de un reflejo con ángulo suficientemente rasante sobre una superficie dieléctrica (así, una mesa, un suelo brillante). La descompensación de componentes de polarización provocada por la proximidad al ángulo de Brewster basta para observar el efecto. Es también posible observarlo utilizando la luz emitida por una pantalla plana de cristal líquido, como la de un ordenador.

La invención consigue obtener una delgada lámina flexible que contiene un conjunto de imágenes. Dicha lámina, insertada en un documento, sirve para comprobar su autenticidad. Generalmente, la apariencia que tiene la lámina será uniforme y oscura. En cambio, cuando incide luz parcialmente polarizada aparece uno de los conjuntos de imágenes determinado por la cara del dispositivo más cercana a la luz polarizada incidente. El segundo conjunto de imágenes se muestra, por ejemplo, girando levemente la lámina. Si se ilumina la otra cara del dispositivo se harán visibles otros conjuntos de imágenes.

La fabricación del nuevo dispositivo contiene variaciones significativas a la fabricación estándar de pantallas de cristal líquido.

1. Un procedimiento para la fabricación de láminas con varias imágenes latentes a partir de un cristal líquido polimerizable caracterizado por comprender las siguientes etapas: