Procedimiento para marcado, encriptación, etiquetado y codificación óptica.

Permite el marcaje o grabación de motivos (301) en superficies sobre los que se ha depositado una capa (300) polimérica fluorescente previamente mediante un procedimiento de polimerización por plasma (100) de moléculas de un colorante.

El procedimiento combinalas características especiales de las capas poliméricas que lashacen aptas para poder grabar sobre ellas diversos motivos (301)y la posibilidad de grabado mediante láser (101) u otras técnicas. Entre tales características cabe mencionar la posibilidad de tener un efecto visual notable incluso para espesores de 100 nm, eluso de capas no observables cuando se iluminan con luz visible,la alta calidad óptica (transparencia) de las mismas o la facilidad con la que se pueden procesar por tratamientos posteriores, incluido diversos tratamientos mediante láser (101).

Procedimiento para marcado, encriptación, etiquetado y codificación óptica

OBJETO DE LA INVENCIÓN

El campo de aplicación de la presente invención cae dentro del campo de la Ingeniería, la Física y los Materiales, específicamente dentro de los sistemas de marcado, en la búsqueda de nuevos materiales en los que grabar diversos motivos, así como en el campo de la nanotecnología, en el desarrollo de un nuevo marcado, encriptación,

etiquetado y codificación de objetos en una escala macroscópica y microscópica.

El objeto principal de la presente invención es un proceso para marcar o grabar motivos en sustratos en superficies en las que una capa de polímero fluorescente se ha depositado previamente mediante un proceso de polimerización por plasma de moléculas de tinte.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Actualmente hay un número de procesos para marcar objetos. Todos ellos se basan principalmente en sistemas de detección óptica o magnética.

En el caso del marcado magnético, la marca integra una serie de señales que son detectadas con un sistema que es apropiado y sensible a ellas. Estas marcas magnéticas se incorporan en cintas magnéticas o chips de material magnético (óxidos magnéticos, partículas pequeñas de metal ferromagnético, etc.) normalmente incrustados en una matriz inerte y que son fácilmente reconocibles como bandas o manchas. Una limitación principal para este tipo de marcado es la capacidad limitada del reconocimiento simultáneo de más de una pieza marcada. Otra limitación de los procedimientos de marcado magnético es la imposibilidad de introducir motivos complejos que contengan una gran cantidad de información.

En el caso del marcado óptico, los sistemas tienen un poder de discriminación más elevado y se pueden adaptar a las características externas de las partes que marcar e incluso pueden hacerse invisibles en el campo de visión del ojo humano. También permiten la miniaturización de información como "chips" y encriptar la información de acuerdo con códigos de información complejos.

Hasta la fecha, se han propuesto diversos modos de marcado basados en procedimientos ópticos de detección,

como es el uso de capas fluorescentes, la integración del código de barras, o el uso de pigmentos o capas coloreadas entre otros.

Es conocido el uso de capas fluorescentes para marcar objetos y motivos, que se obtienen mediante procesos solgel u otros procedimientos químicos, cintas adhesivas o similares; en estos casos los motivos no son marcados mediante técnicas por láser u otros procesos. Estos procedimientos de preparación limitan su uso en sustratos sensibles como polímeros, papel, etc.

En otros casos, se usan tintas fluorescentes visibles o invisibles que son aplicadas como tales y pueden dispersar luz, en cuyo caso no siempre permiten la detección óptica, de modo que su capacidad de procesamiento de señales 45 es limitada y en algunos casos inexistente.

En el caso de integrar códigos de barras, usan sistemas complejos preparados mediante procedimientos distintos a la polimerización por plasma y nunca usan la tecnología por láser para grabar información, o para realizar motivos por deposición mediante una máscara. La presente invención permite la integración de códigos de barras u otros 50 motivos como se describe más adelante.

En el marcado de pigmentos o capas coloreadas preparadas mediante procedimientos distintos a la polimerización por plasma, se usaron diferentes procesos, en algunos casos incluyendo el marcado con láseres. Sin embargo, estos procesos no se usan en capas fluorescentes, y nunca se usan en capas invisibles, ni basándose en el dibujo 55 de los diseños en capas coloreadas donde la observación se refiere a la distinción de diferentes áreas de color ni en una emisión fluorescente distinta de acuerdo con los dibujos o patrones definidos y/o encriptados.

Debería observarse también que, en algunos casos se ha sugerido el uso de láseres para leer la información óptica de las capas coloreadas / fluorescentes encriptadas y preparadas mediante procedimientos distintos a la polimerización, pero no para el grabado de información. En otros momentos, se usa el láser para alterar las características químicas y ópticas de las capas pero no selectivamente o para procesos de grabado.

Es conocido el uso de procedimientos de polimerización por plasma para la fabricación de hojas continuas, 5 coloreadas y / o fluorescentes, pero no se ha presentado ningún procedimiento que combine dichas capas con procedimientos de grabado de información, usando láseres o bien otros procedimientos.

El documento WO-A-2005/108-076 enseña un proceso para el marcado ablativo de las versiones previas de la plancha de impresión litográfica. La capa de procesamiento de imágenes tiene un grosor de 1 a 20 nm y está

polimerizada por plasma.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

El sistema de marcado, encriptación, etiquetado y codificación óptica objeto de la presente invención, hace posible el

marcado y grabado de motivos en algunos sustratos en los que se ha depositado previamente una capa de polímero fluorescente mediante un proceso de polimerización por plasma de moléculas de tinte. El proceso combina las características especiales de las capas de polímero que las hacen adecuadas para grabar una variedad de motivos en ellas y la posibilidad de grabado por láser u otras técnicas. Entre tales características, se debería observar la posibilidad de tener un efecto visual notable incluso para grosores de 100 nm, de usar capas no observables cuando se iluminen con luz visible, una elevada calidad óptica (transparencia) o la facilidad con la que se pueden procesar mediante tratamientos posteriores, incluyendo diversos tratamientos por láser. En estas capas depositadas se pueden grabar diversos motivos que son de interés para su reconocimiento posterior y pueden ser motivos o signos de elevada complejidad y con una gran cantidad de información.

La deposición de capas mediante polimerización por plasma tiene la ventaja de ser aplicable a cualquier tipo de sustrato, además, es particularmente adecuada para marcar materiales sensibles y valiosos (papel, plástico, etc.) sin degradarlos ya que es un procedimiento no destructivo, además también se pueden preparar en una etapa.

Un hecho singular de la invención es que permite el grabado de información con alta calidad y para el tamaño de motivos muy pequeños sin dañar el sustrato, especialmente en el caso de materiales particularmente sensibles. Esto requiere, por un lado, controlar minuciosamente las condiciones de grabado y por el otro lado, trabajar con capas finas pero extraordinariamente sensibles. Ambas condiciones se reúnen en las metodologías propuestas en la presente memoria descriptiva de la invención.

Una característica básica de este proceso para obtener capas mediante polimerización por plasma es que permite un estricto control del grado de interacción de plasma (habitualmente argón, aunque se podría usar cualquier otro gas) con las moléculas de tinte que se evaporan dirigiéndolas al sustrato donde se quiere depositar la capa de grosor nanométrico. Esto requiere un mayor control de las propiedades de la capa depositada.

El proceso de marcado, etiquetado y codificación óptica de la invención hace posible obtener capas visibles o invisibles mediante un sistema de polimerización por plasma, que permite en todo momento una detección óptica del motivo grabado, algo que no ocurre en algunos casos con el uso de tintes fluorescentes que dispersan luz. Otra diferencia radical del proceso de la presente invención con los procedimientos de marcado existentes hasta ahora, es que este nuevo sistema de marcado hace posible estructuras multicapa que siempre se pueden grabar y, por lo 45 tanto, pueden contener información encriptada superpuesta.

Los procedimientos que se pueden usar para llevar a cabo el marcado, encriptación, etiquetado y codificación -de ahora en adelante, marcado-de los motivos pueden ser variados. Asimismo, usando este nuevo proceso, se pueden obtener estructuras multicapa que se pueden grabar de forma selectiva por separado para obtener diversos 50 grabados superpuestos de información.

Las capas de polímero fluorescente obtenidas pueden absorber en la extensión ultravioleta (UV) y emitir fluorescencia en la extensión visible, o de forma alternativa, absorber en la visible y emitir fluorescencia en la infrarroja (IR) , propiedades todas ellas que, usando esta técnica, se pueden obtener para grosores de capa muy

pequeños (por ejemplo 100 nanómetros) , que las hace invisibles para la interferencia... [Seguir leyendo]

1. Proceso de marcado, encriptación, etiquetado y codificación óptica no destructiva caracterizado porque comprende la deposición de un sustrato (400) , de al menos una capa de polímero fluorescente (300) , con un grosor entre decenas y varios cientos de nanómetros, mediante polimerización por plasma (100) de moléculas de tinte y mediante el marcado de motivos (301) .

2. Proceso de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el marcado de los motivos (301) es realizado por un láser (101) , usando un proceso de ablación que se selecciona de entre un grupo que consiste en:

ablación por el movimiento del punto focal, ablación por la proyección directa mediante una máscara convencional (202) , ablación mediante una máscara difrangente (203) y ajuste de enfoque y control del punto focal que se mueve definiendo la forma del motivo marcado (301) en las áreas internas de la capa (300) .

3. Proceso de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el marcado de motivos (301) se 15 realiza usando una máscara (202) , durante el proceso de aumento de tamaño de la capa (300) .

4. Proceso de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el marcado de motivos (301) se realiza mediante un proceso que se selecciona de entre: abrasión selectiva de la capa formada (300) usando una máscara (202) e iluminación con luz ultravioleta mediante una máscara (202) .

5. Proceso de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque el marcado de motivos (301) se realiza en diferentes capas (300) y por lo tanto, pueden contener información codificada superpuesta.

6. Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-4, caracterizado porque la capa de

polímero fluorescente (300) absorbe en el área ultravioleta (UV) y emite en la visible y/o infrarroja (IR) o absorbe en la visible y emite fluorescencia en la visible y/o infrarroja (IR) .

7. Proceso de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque los motivos (301) grabados en las capas de polímero fluorescente (300) que absorben en el área ultravioleta (UV) y emiten en la visible se pueden 30 observar en la visible y/o infrarroja (IR) iluminando la capa con luz ultravioleta.

8. Proceso de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque en las capas de polímero fluorescente (300) que absorben luz en el área visible, la capa coloreada puede volver a emitir luz en otra longitud de onda diferente a la de la excitación.

9. Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-8, caracterizado porque el sustrato (400) es un sustrato sensible (400) .

10. Proceso de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque el sustrato se selecciona de entre 40 el grupo que consiste en: papel y plástico.

11. Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-8, caracterizado porque el sustrato (400) es un sustrato estable y robusto (400) .

12. Proceso de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque el sustrato (400) se selecciona de entre el grupo que consiste en: cerámica, cristal y metal.

13. Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la forma de la superficie del sustrato (400) es plana. 50

14. Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-13, caracterizado porque la forma de la superficie del sustrato (400) es redonda.

15. Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el 55 tamaño y la forma de los motivos (301) es micrométrica.

16. Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-14, caracterizado porque el tamaño y la forma de los motivos (301) es macrométrica.