Dispositivo de interferencia de película delgada magnética, que muestra una apariencia de color dependiente del ángulo de visión,

que comprende un apilamiento multicapa que incluye por lo menos una capa reflectora (3, 3'') que refleja la luz, por lo menos una capa dieléctrica (2, 2'') que transmite la luz, por lo menos una capa absorbente (1, 1''), que absorbe la luz, y por lo menos una capa magnética (4), donde la mencionada capa magnética (4) está separada respecto de una capa dieléctrica (2), mediante una capa reflectante (3).

Pigmento o dispositivo de interferencia de película delgada magnética, y método para fabricarlo, composición para revestimiento o tinta de impresión, documento de seguridad, y uso de tal dispositivo de interferencia de película delgada magnética.

Campo de la invención

La presente invención está en el campo de los pigmentos variables ópticamente. En concreto, describe un dispositivo de interferencia de película delgada magnética, un método para fabricar tal dispositivo de interferencia de película delgada magnética, un pigmento de interferencia de película delgada magnética, una composición para revestimiento o tinta de impresión, un documento de seguridad, y el uso de tal dispositivo de interferencia de película delgada magnética, todos de acuerdo con la definición de las reivindicaciones de la patente.

Antecedentes de la invención

Se utiliza dispositivos ópticamente variables de diversos tipos, como medio anti-copia eficaz, en billetes de banco bien y en documentos de seguridad. Una gran parte del papel moneda impreso en todo el mundo, depende de tales dispositivos de protección contra copias, ópticamente variables y, entre éstos, las características impresas con tintas ópticamente variables (OVI^TM, optically variable ink) han adquirido una posición preeminente, desde su primera aparición en el papel moneda en 1987.

El pigmento ópticamente variable (OVP) muestra un aspecto de color, dependiente del ángulo de visión, que no puede ser reproducido mediante equipos de copias en color. Hoy hay comercialmente disponibles diversos tipos de materiales OVP.

Se obtiene colores muy brillantes con un primer tipo de OVP, fabricado por deposición física de vapor. Este tipo de OVP está construido como un apilamiento de resonador de Fabry-Pérot depositado por vapor, en película delgada. En el arte previo se describe las secuencias de capas metal-dieléctrico-metal, de un solo sándwich, así como metal-dieléctrico-metal-dieléctrico-metal de doble sándwich. La capa o capas metálicas superiores, deben ser parcialmente reflectantes/parcialmente transparentes, de modo que la luz pueda acoplarse y desacoplarse del apilamiento resonador de Fabry-Pérot.

El mencionado material de película delgada ópticamente variable, se obtiene como una hoja continua de una lámina delgada portadora. Por consiguiente, puede ser despegado de su portador, y recortado sobre un pigmento, que consiste en lascas que tienen un diámetro de 20 a 30 μm y un grosor de aproximadamente 1 μm. Este pigmento puede utilizarse como componente, en composiciones de revestimientos o tintas, preferentemente para aplicaciones de serigrafía o impresión en hueco grabado.

La variabilidad óptica de los mencionados pigmentos depende de un efecto de interferencia. La luz incidente que cae sobre una lasca OVP del mencionado material, tipo metal-dieléctrico-metal, es reflejada parcialmente en la capa superior metálica, y transmitida parcialmente, viajando a través de la capa dialéctica, y reflejado de vuelta a la capa metálica interior. Ambas partes reflejadas de la luz incidente se recombinan finalmente, e interfieren entre sí. El resultado es interferencia constructiva o destructiva, en función del grosor de la capa dialéctica y de la longitud de onda de la luz incidente. En el caso de luz blanca incidente, algunas de las componentes de la luz blanca que tienen longitudes de onda predeterminadas, son reflejadas, mientras que otras componentes que tienen otras longitudes de onda, no son reflejadas. Esto da lugar a una selección espectral, y por tanto a la aparición de color.

La diferencia de trayectoria entre la parte reflejada arriba, y la parte reflejada abajo, de la luz, depende notablemente del ángulo de incidencia, del que por tanto depende igualmente del color de interferencia resultante.

Otro segundo tipo de OVP, se basa en lascas de aluminio revestido. Partículas de aluminio mecánicamente aplanadas, son revestidas mediante deposición de vapor químico (CVD), o mediante métodos químicos secos, con una capa dialéctica y una subsiguiente capa de metal, o una segunda capa dialéctica. El resultado son colores de interferencia, mediante el mismo efecto que el descrito arriba. Este tipo de OVP es de fabricación más económica que el primer tipo, pero también exhibe colores menos brillantes y un desplazamiento del color menos dependiente del ángulo de incidencia, respecto del primer tipo.

Se produce grandes cantidades de pigmento iridiscente u ópticamente variable, con propósitos meramente decorativos (pinturas de automóviles, lacas, juguetes y similares), y por tanto están disponibles para el público general, en forma de composiciones para revestimientos. El potencial de seguridad de las características de la tinta ópticamente variable, en el papel moneda, disminuye considerablemente si no puede establecerse una clara distinción entre OVP de Seguridad y OVP Decorativos. Un falsificador reproduciría notablemente billetes de banco en una copiadora a color, y añadiría las características ópticamente variables perdidas, con la ayuda de un pulverizador o una pintura, decorativos, disponibles comercialmente.

Por estas y otras razones, el OVP de seguridad debe ser materialmente distinguible respecto de los tipos meramente decorativos, comercialmente disponibles, de OVP. Una forma eficaz de hacer esto es dopar el OVP de seguridad, con una característica magnética de cobertura. El OVP magnético permite notablemente la implementación de diferentes niveles de seguridad, en documentos marcados correspondientemente: i) una simple característica magnética presente/no presente; ii) la identificación de las características magnéticas, de tal característica; iii) un esquema impreso de características magnéticas y no magnéticas; y iv) un portador de datos magnéticos, que permite la memorización magnética de información, en la característica magnética OVP impresa.

Tal OVP magnético se ha propuesto en el documento US 5 838 648. Un material magnético concreto es, con este propósito, incorporado en el diseño del OVP. El OVP del documento US 4 838 648 es del tipo Fabry-Pérot multicapa metal (reflector)-metal dieléctrico (absorbente), y tiene preferentemente una aleación tipo cobalto-níquel 80:20 como capa reflectora. Alternativamente, pero menos preferentemente, la aleación magnética puede estar presente también en la capa absorbente. El dispositivo acorde con el documento US 4 838 648 tiene de forma notable los puntos flacos de, i) mostrar un rendimiento óptico degradado, en concreto 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. Este último debe, a la vez, cumplir con las funciones de un imán y un buen reflector óptico, y hay solamente unos pocos materiales que satisfagan ambas condiciones.

Es un primer objetivo de la presente invención proporcionar OVP de seguridad que este fabricado materialmente a partir de diferentes OVP decorativos, a través de la incorporación de propiedades magnéticas.

Es otro objetivo de la presente invención, incorporar las mencionadas propiedades magnéticas en el mencionado OVP, sin degradar la cromaticidad del OVP y las propiedades del desplazamiento de color.

Es un objetivo más de la presente invención, proporcionar el mencionado OVP magnético con tanta libertad como sea posible para seleccionar el material magnético.

Es otro objetivo más de la presente invención proporcionar un OVP de seguridad, que pueda ser fabricando utilizado el mismo equipo y proceso que son utilizados para la producción de material OVP no magnético común, sin incrementar significativamente los costes de producción.

Sumario de la invención

La presente invención se refiere a un dispositivo de interferencia con película magnética delgada, fabricado de OVP, que muestre un aspecto del color dependiente del ángulo de visión. El OVP está fabricado de un apilamiento multicapa que incluye, por lo menos, una capa reflectora, que refleja la luz, por lo menos una capa dialéctica que transmite la luz, por lo menos una capa absorbente que absorbe la luz, y por lo menos una capa magnética. La capa magnética está separada respecto de una capa dialéctica, por medio de una capa reflectora.

De acuerdo con una primera realización preferida de un OVP magnético,...

1. Dispositivo de interferencia de película delgada magnética, que muestra una apariencia de color dependiente del ángulo de visión, que comprende un apilamiento multicapa que incluye por lo menos una capa reflectora (3, 3') que refleja la luz, por lo menos una capa dieléctrica (2, 2') que transmite la luz, por lo menos una capa absorbente (1, 1'), que absorbe la luz, y por lo menos una capa magnética (4), donde la mencionada capa magnética (4) está separada respecto de una capa dieléctrica (2), mediante una capa reflectante (3).

2. Dispositivo de interferencia de película delgada magnética, acorde con la reivindicación 1, en el que la mencionada capa magnética (4) está dispuesta dentro de dos capas reflectantes (3, 3').

3. Dispositivo de interferencia de película delgada magnética, acorde con la reivindicación 1 o la 2, en el que la mencionada capa magnética (4) es de un metal magnético, o de una aleación de metal magnético, que comprende un elemento químico del grupo que consiste en hierro, cobalto, níquel, gadolinio.

4. Dispositivo de interferencia de película delgada magnética, acorde con una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la mencionada capa magnética (4) es un compuesto de óxido inorgánico y/o una ferrita de la fórmula MFe₂O₄, siendo M un elemento o un combinado de elementos seleccionados entre el grupo que consiste en iones doblemente cargados de {Mg, Mn, Co, Fe, Ni, Cu, Zn} y/o un granate de la fórmula A₃B₅O₁₂, siendo A un elemento o un combinado de elementos seleccionados entre el 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 combinado de elementos seleccionados entre el grupo de iones triplemente cargados de (Fe, Al, Ga, Ti, V, Cr, Mn, o Co).

5. Dispositivo de interferencia de película delgada magnética, acorde con una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la mencionada capa reflectora (3, 3') es seleccionada entre un grupo que consiste en aluminio, aleaciones de aluminio, cromo, níquel, plata, oro.

6. Dispositivo de interferencia de película delgada magnética, acorde con una de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la mencionada capa magnética (4) es un apilamiento multicapa magnético, preferentemente una super-red en capas.

7. Dispositivo de interferencia de película delgada magnética, acorde con la reivindicación 6, en el que el mencionado apilamiento multicapa contiene por lo menos dos materiales magnéticos diferentes, o por lo menos un material magnético y por lo menos un material no magnético.

8. Método para producir un dispositivo de interferencia de película delgada magnética, acorde con la reivindicación 1, fabricado de pigmentos ópticamente variables, comprendiendo el método las etapas de:

9. Método para producir un dispositivo de interferencia de película delgada magnética, acorde con la reivindicación 8, que comprende las etapas de:

10. Pigmento de interferencia para película delgada magnética, que muestra una apariencia de color dependiente con el ángulo de visión, que comprende un apilamiento multicapa que incluye por lo menos una capa reflectante (3, 3') que refleja la luz, por lo menos una capa dieléctrica (2, 2') que transmite la luz, por lo menos una capa absorbente (1, 1') que absorbe la luz, y por menos una capa magnética (4), donde menciona la capa magnética (4) esta separada respecto de una capa dieléctrica (2), por una capa reflectante (3) obtenida mediante triturar el dispositivo de interferencia de película delgada magnética, de una de las reivindicaciones 1 a 7.

11. Composición de revestimiento o tinta de impresión, que contiene un pigmento de interferencia de película delgada magnética, acorde con la reivindicación 10.

12. Documento de seguridad que comprende un dispositivo de interferencia de película delgada magnética de una de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el dispositivo de interferencia de película delgada magnética está apilado sobre un sustrato, mediante una técnica de revestimiento o impresión, o mediante una técnica de transferencia, preferentemente estampado en caliente o estampado en frío.

13. Uso del dispositivo de interferencia de película delgada acorde con una de las reivindicaciones 1 a 7, o 10, para autenticar un artículo mediante sus propiedades ópticas de interferencia, y mediante sus propiedades magnéticas.

14. Uso acorde con la reivindicación 13, en el que el dispositivo de interferencia es parte de una composición de revestimiento, o de un revestimiento.