WO2009014506A1 - Holographic element and method for the production thereof - Google Patents

Holographic element and method for the production thereof Download PDF

Info

Publication number
WO2009014506A1
WO2009014506A1 PCT/UA2007/000047 UA2007000047W WO2009014506A1 WO 2009014506 A1 WO2009014506 A1 WO 2009014506A1 UA 2007000047 W UA2007000047 W UA 2007000047W WO 2009014506 A1 WO2009014506 A1 WO 2009014506A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
hologram
base
holographic
demetallized
metallized
Prior art date
Application number
PCT/UA2007/000047
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Ignat Pohan
Andrii Ivanovskyi
Andrii Tymoshenko
Yuriy Sidorenko
Georgiy Beylin
Original Assignee
Limited Liability Company 'specialized Enterprise 'holography'
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Limited Liability Company 'specialized Enterprise 'holography' filed Critical Limited Liability Company 'specialized Enterprise 'holography'
Publication of WO2009014506A1 publication Critical patent/WO2009014506A1/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/02—Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/02—Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
    • G03H1/0236—Form or shape of the hologram when not registered to the substrate, e.g. trimming the hologram to alphanumerical shape
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/0005—Adaptation of holography to specific applications
    • G03H1/0011—Adaptation of holography to specific applications for security or authentication
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/02—Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
    • G03H1/024—Hologram nature or properties
    • G03H1/0244—Surface relief holograms
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/04—Processes or apparatus for producing holograms
    • G03H1/18—Particular processing of hologram record carriers, e.g. for obtaining blazed holograms
    • G03H2001/187—Trimming process, i.e. macroscopically patterning the hologram
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/04—Processes or apparatus for producing holograms
    • G03H1/18—Particular processing of hologram record carriers, e.g. for obtaining blazed holograms
    • G03H2001/187—Trimming process, i.e. macroscopically patterning the hologram
    • G03H2001/188—Demetallisation, i.e. removing the enhancing metallic layer

Definitions

  • the present invention relates to a topographic element and a method for its manufacture.
  • the proposed holographic element can be used for marking, in order to protect against counterfeit, a variety of documents, in particular, such as banknotes, checks, excise stamps, etc.
  • a holographic element containing a base in the form of a metallized polymer film, a portion with a hologram formed in the form of a holographic microrelief of protrusions and grooves, and a portion with a removed metal layer / information from the website htt.V / www. vera.com.pl/go.live.php/html default / PrintHTML / 61.html, received on July 6, 2007 /.
  • a section with a removed metal layer is created by treating the base with a laser beam.
  • the characteristics of the laser beam are chosen such that during the laser beam treatment the polymer lining of the metallized film remains intact, and only a fragment of the metal layer is removed from the surface of the metallized film.
  • an aluminum layer is used as the metal layer in the described construction.
  • the optimal geometric parameters of the hologram microrelief are: height - 0.1-0.3 microns, and the period of alternation of protrusions and grooves - 0.3-4.0 microns. These parameters are optimal for creating a hologram designed for visual perception with the naked eye when illuminated with visible light. With such geometric parameters of a site with a topographic relief, the hologram, when considered, is brightly iridescent with rainbow colors. An increase or decrease in the geometric parameters of the holographic relief leads to a loss of topographic effects and brightness. In the described device, in the process of demetallization, a part of the holographic image is lost, since the process is carried out with certain capabilities of the equipment, work tolerance.
  • the described holographic element has limitations on the reproduction of the design of the hologram, since the laser allows you to demetallize the lines with accuracy the coincidence of the demetallization and hologram sections is not less than 0.3 mm, which is much more than the geometric parameters of the hologram microrelief: height - 0.1-0.3 microns and the period of alternation of protrusions or grooves - 0.3-4.0 microns .
  • a method of manufacturing a holographic element including the operation of forming on the surface of a base made of a metallized polymer film, a section with a hologram in the form of a holographic microrelief of alternating protrusions and grooves, and a demetallized section - section with a removed metal layer / information from the site http://www.vera.com.pl/go.live.php/html default / PrintHTML / 61.httl, received on July 6, 2007 /.
  • a section with a removed metal layer is created by dimensionally processing the substrate with a laser beam.
  • the characteristics of the laser beam are chosen such that during processing the polymer lining of the metallized film remains intact, and only a fragment of the metal layer on the surface of the metallized film is removed.
  • a metal layer in the described metallized film aluminum foil is used as a metal layer in the described metallized film.
  • the described method does not allow to demetallize a hologram with an accuracy of coincidence of demetallization and hologram sections higher than 0.3 millimeters, which is much more than the geometric parameters of the hologram microrelief: height - 0.1-0 , 3 microns and the alternation period of the protrusions or grooves is 0.3-4.0 microns.
  • the basis of the proposed inventions is the task of creating such a holographic element and such a method of its manufacture that would make it possible to obtain a holographic element with enhanced protective properties, which would significantly complicate their fake.
  • the problem is solved by the proposed device due to the use in its design of an optically opaque portion with a hologram and an optically transparent demetallized portion, the boundaries of which coincide with the boundaries of the hologram.
  • the problem is solved by the proposed method through the use of the capillary effect of the topographic relief in the process of selective demetallization (metal removal) from the surface of a metallized film on which a holographic relief is applied.
  • the proposed, like the well-known holographic element, contains a base in the form of a polymer metallized film, on the base there is a demetallized area with a removed metal layer and a metallized area with a hologram formed in the form of a topographic microrelief of protrusions and grooves on the metal surface of the base, and, in accordance with by the invention, the demetallized portion is optically transparent, the hologram portion is optically opaque, and the boundaries of the demetallized portion and the c the hologram coincides with the boundaries of the topographic relief.
  • the proposed, as well as the known method of manufacturing a holographic element includes the operation of forming on the surface of the base, made of metallized polymer film, a section with a hologram in the form of a holographic microrelief of alternating protrusions and grooves, and a demetallized section - a section with a removed metal layer, and in accordance with the invention, previously on the metal surface of the base, made of metallized polymer film, form at least two sections with a topograph With a microrelief, the height of which is 0.1-0.3 microns, and the period of alternation of protrusions and grooves is 0.3-4.0 microns, one of the sections is saturated with a protective liquid, for example, paint, and the section saturated with a protective liquid is held until the protective liquid has hardened , the surface of the metallized film from the side of the metal surface is subjected to chemical etching to remove from the base, free from the layer of hardened protective liquid, the metal layer of the metal
  • holographic elements are replicated on a polymer film with a sprayed metal coating by embossing with a matrix with topographic relief.
  • the authors experimentally revealed that the hologram - a microrelief of alternating protrusions and grooves - after applying liquid to it, due to the capillary effect, “sucks” the liquid onto the entire surface of the hologram.
  • the protective fluid does not go beyond the hologram, that is, the protective fluid, such as paint, covers only the surface strictly limited by the surface with the hologram.
  • the proposed method allows to obtain a demetallized area, the boundaries of which exactly (without tolerances) coincide with the boundaries of the holographic relief.
  • the prototype method allows you to get a demetallized area, which can coincide with the holographic relief only with an accuracy (tolerance) of up to 0.3 millimeters, which necessarily leads to the loss of hologram fragments.
  • Using the proposed method allows you to create a new visual sign of the reproduction, for example, of a control holographic image against the background of a demetallized structure, which will be inherent only to a specific document or product marked with such a holographic element.
  • a holographic element it is necessary to use not only holographic technologies, but also a new demetallization technology. All this complicates the process of falsification or imitation of the proposed protective element, and therefore increases its protective properties.
  • the method is carried out as follows.
  • the customer proposes the idea of an image and / or words to be reproduced on a holographic element.
  • the holographic element may contain an image and / or inscription made using the demetallization process, which corresponds, for example, to the aesthetic needs of the customer. So, at the customer’s choice, the image and / or inscription can be invisible when observed with the naked eye and can be observed with a microscope or be visible and can be observed with the naked eye depending on the size of the proposed image and / or inscription.
  • the holographic element may contain an encoded image that can be used to automatically verify the authenticity of the holographic element. The essence of the invention is illustrated using schematic drawings.
  • Figure 1, 2, 3 shows general views of samples of the proposed holographic element.
  • Figure 4 for comparison shows holographic elements of traditional and proposed designs.
  • the proposed holographic element contains a base 1 made in the form of a metallized film.
  • a hologram 2 in the form of a microrelief of alternating protrusions and grooves that recreate the image and text is reproduced on a thin metal layer of the base 1.
  • the area with the hologram 2 is saturated with a pre-protective liquid — paint — after the paint layer 4 has dried, the latter protects the metal layer of the base 1 from the action of the etching solution, and the metal is removed in places unprotected by the hardened paint layer.
  • Figure 4 shows for comparison the traditional non-metalized hologram 6, the demetallized hologram, where the metal is removed from areas without relief 7 and the demetallized hologram, where the metal is removed from sites without relief 8.
  • the proposed holographic element was made as follows. The designer, by order of the owner or customer of the product, created an image and / or text, including a hologram 2 in the form of a microrelief from alternating protrusions and grooves, and a demetallized section 5, which corresponded to a single integral design concept. A metal matrix was made with the created hologram 2 and the future demetallized section 5. The metal matrix was used to reproduce the hologram 2 and the future demetallized section 5.
  • the mechanical reproduction of the hologram 2 and the future demetallized section 5 on the basis of 1 was performed on traditional equipment - a mechanical press for embossing holograms by embossed with a nickel matrix with a holographic relief on the basis of 1 - metallized aluminum foil 50 mm thick lavsan film ikrometrov.
  • the base 1 after its treatment with a nickel matrix with a holographic relief was covered with a layer of protective liquid 4.
  • An acrylic aqueous dispersion was used as a protective liquid.
  • the protective liquid was impregnated through the use of the capillary effect sections of the base 1 with a microrelief of the hologram 2.
  • the protective fluid layer 4 was retained only in areas with a microrelief of hologram 2.
  • the protective layer 4 was dried by heating the film to a temperature of +60 ... + 70 0 C.
  • the film was immersed in an etching solution - a solution based on caustic soda, where etching took place a thin layer of metal from the surface of the base 1, which was not protected by the hardened layer 4 of the protective fluid.
  • the resulting film was washed with running water, immersed in a solvent of the protective layer and washed off the film.
  • a holographic element containing a base 1 with an optically opaque section 2 made in the form of a hologram on the side of the metal surface of the base 1 and an optically transparent demetallized section 5 with a removed metal layer, the boundaries of which coincided with the boundaries of the holographic relief with an accuracy commensurate with with the geometric parameters of the hologram microrelief 2.
  • an etching solution was added to the protective liquid, which etched the metal layer oh base 1 in areas with topographic topography 2 (Fig. 3).
  • the manufactured holographic element with enhanced protective properties which significantly complicate its fake or imitation, was used for marking, in order to protect documents from falsification, in particular, such as banknotes, checks or excise stamps.

Abstract

The inventions can be used for counterfeit marking. The inventive element comprises a base in the form of a polymer metallised film. A demetallised area, from which a metal layer is removed, and a metallised area with a hologram in the form of a holographic relief consisting of projections and recesses are arranged on the base. The demetallised area is designed to be optically transparent and the area with the hologram is designed to be optically opaque. For this purpose, the inventive method consists in forming, on the base metal surface, at least two areas with the holographic relief, saturating one of the areas with a protective fluid, for example with dye, holding said area until the protective fluid is solidified and in chemically etching the metallised film surface until the metal layer thereof is removed from the base devoid of the solidified protective liquid layer.

Description

Голографический элемент и способ его изготовления. Holographic element and method of its manufacture.
Предлагаемые изобретения относятся к топографического элементу и способу его изготовления. Предлагаемый голографический элемент может быть использован для маркирования, с целью защиты от подделок, разнообразных документов, в частности, таких как банкноты, чеки, акцизные марки и т.п.The present invention relates to a topographic element and a method for its manufacture. The proposed holographic element can be used for marking, in order to protect against counterfeit, a variety of documents, in particular, such as banknotes, checks, excise stamps, etc.
Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности и по количеству существенных признаков является голографический элемент, содержащий основу в виде металлизованной полимерной пленки, на поверхности основы сформирован участок с голограммой, выполненной в виде голографического микрорельефа из выступов и канавок, и участок с удаленным металлическим слоем /информация с сайта httр.V/www. vera.com.pl/go.live.php/html default/PrintHTML/61.html, полученная 06.07.2007 г./. В описанном устройстве участок с удаленным металлическим слоем создан путем обработки основы лазерным лучом. При этом характеристики лазерного луча выбирают такими, чтобы во время обработки лазерным лучом полимерная подкладка металлизованной пленки осталась неповрежденной, а удалялся бы только фрагмент металлического слоя с поверхности металлизованной пленки. В качестве слоя металла в описанной конструкции применен слой алюминия.The closest to the proposed device in technical essence and in the number of essential features is a holographic element containing a base in the form of a metallized polymer film, a portion with a hologram formed in the form of a holographic microrelief of protrusions and grooves, and a portion with a removed metal layer / information from the website htt.V / www. vera.com.pl/go.live.php/html default / PrintHTML / 61.html, received on July 6, 2007 /. In the described device, a section with a removed metal layer is created by treating the base with a laser beam. In this case, the characteristics of the laser beam are chosen such that during the laser beam treatment the polymer lining of the metallized film remains intact, and only a fragment of the metal layer is removed from the surface of the metallized film. As the metal layer in the described construction, an aluminum layer is used.
Оптимальные геометрические параметры микрорельефа голограммы такие: высота - 0,1-0,3 микрона, а период чередования выступов и канавок - 0,3-4,0 микрона. Указанные параметры являются оптимальными для создания голограммы, предназначенной для визуального восприятия невооруженным глазом при освещении видимым светом. При таких геометрических параметрах участка с топографическим рельефом голограмма при ее рассмотрении ярко переливается радужными цветами. Увеличение или уменьшение геометрических параметров голографического рельефа ведет к потере топографических эффектов и яркости. В описанном устройстве в процессе деметаллизации теряется часть голографического изображения, поскольку процесс осуществляется с определенным возможностями оборудования допуском работы. То есть, на этапе деметаллизации невозможно точно попасть лазерным лучом в дизайн голограммы, что ведет к существенной потере яркости. Таким образом, описанный голографический элемент имеет ограничения на воспроизведение дизайна голограммы, поскольку лазер позволяет деметаллизировать линии с точностью совпадения участков деметаллизации и голограммы не менее, чем 0,3 миллиметра, что на много больше, чем геометрические параметры микрорельефа голограммы: высота - 0,1-0,3 микрона и период чередования выступов или канавок - 0,3-4,0 микрона.The optimal geometric parameters of the hologram microrelief are: height - 0.1-0.3 microns, and the period of alternation of protrusions and grooves - 0.3-4.0 microns. These parameters are optimal for creating a hologram designed for visual perception with the naked eye when illuminated with visible light. With such geometric parameters of a site with a topographic relief, the hologram, when considered, is brightly iridescent with rainbow colors. An increase or decrease in the geometric parameters of the holographic relief leads to a loss of topographic effects and brightness. In the described device, in the process of demetallization, a part of the holographic image is lost, since the process is carried out with certain capabilities of the equipment, work tolerance. That is, at the demetallization stage, it is impossible to precisely get the laser beam into the design of the hologram, which leads to a significant loss of brightness. Thus, the described holographic element has limitations on the reproduction of the design of the hologram, since the laser allows you to demetallize the lines with accuracy the coincidence of the demetallization and hologram sections is not less than 0.3 mm, which is much more than the geometric parameters of the hologram microrelief: height - 0.1-0.3 microns and the period of alternation of protrusions or grooves - 0.3-4.0 microns .
Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и по количеству существенных признаков является способ изготовления голографического элемента, включающий операции формирования на поверхности основы, изготовленной из металлизованной полимерной пленки, участка с голограммой в виде голографического микрорельефа из чередующихся выступов и канавок, и деметаллизованного участка - участка с удаленным металлическим слоем /информация с сайта http://www.vera.com.pl/go.live.php/html default/PrintHTML/61.htтl, полученная 06.07.2007 г./. В описанном способе участок с изъятым металлическим слоем создают путем размерной обработки основы лазерным лучом. При этом характеристики лазерного луча выбирают такими, чтобы во время обработки полимерная подкладка металлизованной пленки осталась неповрежденной, а удалялся бы только фрагмент металлического слоя на поверхности металлизованной пленки. В качестве слоя металла в описанной металлизованной пленке использована алюминиевая фольга.Closest to the proposed method in terms of technical nature and the number of essential features is a method of manufacturing a holographic element, including the operation of forming on the surface of a base made of a metallized polymer film, a section with a hologram in the form of a holographic microrelief of alternating protrusions and grooves, and a demetallized section - section with a removed metal layer / information from the site http://www.vera.com.pl/go.live.php/html default / PrintHTML / 61.httl, received on July 6, 2007 /. In the described method, a section with a removed metal layer is created by dimensionally processing the substrate with a laser beam. In this case, the characteristics of the laser beam are chosen such that during processing the polymer lining of the metallized film remains intact, and only a fragment of the metal layer on the surface of the metallized film is removed. As a metal layer in the described metallized film, aluminum foil is used.
Учитывая изложенное выше, а также технические возможности современных лазеров, описанный способ не позволяет деметаллизировать голограмму с точностью совпадения участков деметаллизации и голограммы выше, чем 0,3 миллиметра, что на много больше, чем геометрические параметры микрорельефа голограммы: высота - 0,1- 0,3 микрона и период чередования выступов или канавок - 0,3-4,0 микрона.Given the above, as well as the technical capabilities of modern lasers, the described method does not allow to demetallize a hologram with an accuracy of coincidence of demetallization and hologram sections higher than 0.3 millimeters, which is much more than the geometric parameters of the hologram microrelief: height - 0.1-0 , 3 microns and the alternation period of the protrusions or grooves is 0.3-4.0 microns.
К тому же, упомянутый способ является малопроизводительным, поскольку процесс термической деметаллизации является достаточно инерционным и требует сравнительно больших экспозиций лазерного излучения. Попытки использования лазеров с большей мощностью приводят к разрушению полимерной основы вместе с металлическим слоем, что является недопустимым.Moreover, the aforementioned method is inefficient, since the process of thermal demetallization is rather inert and requires relatively large exposures of laser radiation. Attempts to use lasers with higher power lead to the destruction of the polymer base together with the metal layer, which is unacceptable.
В основу предлагаемых изобретений поставлена задача создания такого голографического элемента и такого способа его изготовления, которые позволили бы получить голографический элемент с повышенными защитными свойствами, что существенно усложнило бы их подделку.The basis of the proposed inventions is the task of creating such a holographic element and such a method of its manufacture that would make it possible to obtain a holographic element with enhanced protective properties, which would significantly complicate their fake.
Поставленная задача решается предлагаемым устройством за счет использования в его конструкции оптически непрозрачного участка с голограммой и оптически прозрачного деметаллизованного участка, границы которых совпадают с границами голограммы. Поставленная задача решается и предлагаемым способом за счет использования капиллярного эффекта топографического рельефа в процессе выборочной деметаллизации (удаления металла) с поверхности металлизованной пленки, на которую нанесен голографический рельеф. Предлагаемый, как и известный голографический элемент, содержит основу в виде полимерной металлизованной пленки, на основе имеется деметаллизованный участок с удаленным металлическим слоем и металлизованный участок с голограммой, сформированной в виде топографического микрорельефа из выступов и канавок на металлической поверхности основы, а, в соответствии с изобретением, деметаллизованный участок является оптически прозрачным, участок с голограммой является оптически непрозрачным, а границы деметаллизованного участка и участка с голограммой совпадают с границами топографического рельефа.The problem is solved by the proposed device due to the use in its design of an optically opaque portion with a hologram and an optically transparent demetallized portion, the boundaries of which coincide with the boundaries of the hologram. The problem is solved by the proposed method through the use of the capillary effect of the topographic relief in the process of selective demetallization (metal removal) from the surface of a metallized film on which a holographic relief is applied. The proposed, like the well-known holographic element, contains a base in the form of a polymer metallized film, on the base there is a demetallized area with a removed metal layer and a metallized area with a hologram formed in the form of a topographic microrelief of protrusions and grooves on the metal surface of the base, and, in accordance with by the invention, the demetallized portion is optically transparent, the hologram portion is optically opaque, and the boundaries of the demetallized portion and the c the hologram coincides with the boundaries of the topographic relief.
Предлагаемый, как и известный способ изготовления голографического элемента, включает операции формирования на поверхности основы, изготовленной из металлизованной полимерной пленки, участка с голограммой в виде голографического микрорельефа из чередующихся выступов и канавок, и деметаллизованного участка - участка с удаленным металлическим слоем, а в соответствии с изобретением, предварительно на металлической поверхности основы, изготовленной из металлизованной полимерной пленки, формируют, по меньшей мере, два участка с топографическим микрорельефом, высота которого составляет 0,1-0,3 микрона, а период чередования выступов и канавок - 0,3-4,0 микрона, один из участков насыщают защитной жидкостью, например краской, выдерживают насыщенный защитной жидкостью участок до затвердения защитной жидкости, поверхность металлизованной пленки со стороны металлической поверхности подвергают химическому травлению до удаления с основы, свободной от слоя затвердевшей защитной жидкости, слоя металла металлизованной пленки и получают голографический элемент, который содержит деметаллизованный оптически прозрачный участок без голограммы и металлизованный оптически непрозрачный участок с голограммой, а границы металлизованного и деметаллизованного участков совпадают с границами голографического рельефа.The proposed, as well as the known method of manufacturing a holographic element, includes the operation of forming on the surface of the base, made of metallized polymer film, a section with a hologram in the form of a holographic microrelief of alternating protrusions and grooves, and a demetallized section - a section with a removed metal layer, and in accordance with the invention, previously on the metal surface of the base, made of metallized polymer film, form at least two sections with a topograph With a microrelief, the height of which is 0.1-0.3 microns, and the period of alternation of protrusions and grooves is 0.3-4.0 microns, one of the sections is saturated with a protective liquid, for example, paint, and the section saturated with a protective liquid is held until the protective liquid has hardened , the surface of the metallized film from the side of the metal surface is subjected to chemical etching to remove from the base, free from the layer of hardened protective liquid, the metal layer of the metallized film and get a holographic element that contains dem tallizovanny optically transparent area without holograms and metallised optically opaque region of the hologram, and the boundaries of metallized and demetalized areas coincide with the boundaries of the holographic relief.
Традиционно голографические элементы тиражируют на полимерной пленке с напыленным металлическим покрытием путем эмбоссирования матрицей с топографическим рельефом. Авторами экспериментально выявлено, что голограмма - микрорельеф из чередующихся выступов и канавок - после нанесения на нее жидкости, благодаря капиллярному эффекту, "засасывает" жидкость на всю поверхность голограммы. При этом защитная жидкость не выходит за пределы голограммы, то есть защитная жидкость, например краска, покрывает лишь поверхность, строго ограниченную поверхностью с голограммой. Благодаря выявленной особенности голограммы, возникли условия для избирательной деметаллизации (удаления металла) напыленного на пленку, а именно, металлического слоя на участках, где есть голографический рельеф или в смежных с ним местах, где его нет. При этом предлагаемый способ позволяет получить деметаллизованный участок, границы которого точно (без допусков) совпадают с границами голографического рельефа. В то же время способ- прототип позволяет получить деметаллизованный участок, который может совпадать с голографическим рельефом только с точностью (допуском) - до 0,3 миллиметров, что обязательно ведет к потере фрагментов голограммы. Использование предлагаемого способа позволяет создать новый визуальный признак воспроизведения, например, контрольного голографического изображения на фоне деметаллизованной структуры, которая будет присуща лишь определенному документу или изделию, маркированному таким голографическим элементом. Для воспроизведения такого голографического элемента необходимо использование не только голографических технологий, а и новой технологии деметаллизации. Все это усложняет процесс подделки или имитации предлагаемого защитного элемента, а потому и повышает его защитные свойства.Traditionally, holographic elements are replicated on a polymer film with a sprayed metal coating by embossing with a matrix with topographic relief. The authors experimentally revealed that the hologram - a microrelief of alternating protrusions and grooves - after applying liquid to it, due to the capillary effect, “sucks” the liquid onto the entire surface of the hologram. In this case, the protective fluid does not go beyond the hologram, that is, the protective fluid, such as paint, covers only the surface strictly limited by the surface with the hologram. Due to the revealed features of the hologram, conditions arose for selective demetallization (metal removal) deposited on the film, namely, the metal layer in areas where there is a holographic relief or in adjacent places where it is not. Moreover, the proposed method allows to obtain a demetallized area, the boundaries of which exactly (without tolerances) coincide with the boundaries of the holographic relief. At the same time, the prototype method allows you to get a demetallized area, which can coincide with the holographic relief only with an accuracy (tolerance) of up to 0.3 millimeters, which necessarily leads to the loss of hologram fragments. Using the proposed method allows you to create a new visual sign of the reproduction, for example, of a control holographic image against the background of a demetallized structure, which will be inherent only to a specific document or product marked with such a holographic element. To reproduce such a holographic element, it is necessary to use not only holographic technologies, but also a new demetallization technology. All this complicates the process of falsification or imitation of the proposed protective element, and therefore increases its protective properties.
Способ осуществляют так. Заказчик предлагает идею изображения и/или слов, которые должны быть воспроизведены на голографическом элементе. По выбору заказчика голографический элемент может содержать изображение и/или надпись, выполненную с помощью процесса деметаллизации, что соответствует, например, эстетическим потребностям заказчика. Так, по выбору заказчика изображение и/или надпись могут быть невидимыми при наблюденные невооруженным глазом и могут наблюдаться с помощью микроскопа или быть видимыми и могут наблюдаться невооруженным глазом в зависимости от размеров предлагаемого изображения и/или надписи. Кроме того, по выбору заказчика, голографический элемент может содержать кодированное изображение, которое можно использовать для автоматической проверки аутентичности голографического элемента. Сущность предлагаемых изобретений поясняется с помощью схематических чертежей.The method is carried out as follows. The customer proposes the idea of an image and / or words to be reproduced on a holographic element. At the customer’s choice, the holographic element may contain an image and / or inscription made using the demetallization process, which corresponds, for example, to the aesthetic needs of the customer. So, at the customer’s choice, the image and / or inscription can be invisible when observed with the naked eye and can be observed with a microscope or be visible and can be observed with the naked eye depending on the size of the proposed image and / or inscription. In addition, at the option of the customer, the holographic element may contain an encoded image that can be used to automatically verify the authenticity of the holographic element. The essence of the invention is illustrated using schematic drawings.
На фиг.l, 2, 3 показаны общие виды образцов предлагаемого голографического элемента. На фиг.4 для сравнения показаны голографические элементы традиционной и предлагаемой конструкций.Figure 1, 2, 3 shows general views of samples of the proposed holographic element. Figure 4 for comparison shows holographic elements of traditional and proposed designs.
Предлагаемый голографический элемент содержит основу 1, выполненную в виде металлизованной пленки. На тонком металлическом слое основы 1 воспроизведена голограмма 2 в виде микрорельефа из чередующихся выступов и канавок, которые воссоздают изображение и текст. На основе 1 имеется участок без голографического рельефа 3. Предварительно защитной жидкостью - краской - насыщают участок с голограммой 2. После высыхания слоя краски 4 последний защищает металлический слой основы 1 от действия травильного раствора, а металл в местах, незащищенных слоем затвердевшей краски, удаляется. При этом границы деметаллизованных участков 5 и участков с голограммой 2 совпадают. На фиг.4 для сравнения показаны традиционная - недеметаллизованная голограмма 6, деметаллизованная голограмма, где металл удален с участков без рельефа 7 и деметаллизованная голограмма, где металл удален с участков без рельефа 8.The proposed holographic element contains a base 1 made in the form of a metallized film. A hologram 2 in the form of a microrelief of alternating protrusions and grooves that recreate the image and text is reproduced on a thin metal layer of the base 1. On the basis of 1, there is a section without a holographic relief 3. The area with the hologram 2 is saturated with a pre-protective liquid — paint — after the paint layer 4 has dried, the latter protects the metal layer of the base 1 from the action of the etching solution, and the metal is removed in places unprotected by the hardened paint layer. At the same time, the boundaries of the demetallized sections 5 and those with the hologram 2 coincide. Figure 4 shows for comparison the traditional non-metalized hologram 6, the demetallized hologram, where the metal is removed from areas without relief 7 and the demetallized hologram, where the metal is removed from sites without relief 8.
Пример. Предлагаемый голографический элемент изготавливали так. Дизайнер по заказу владельца или заказчика изделия создавал изображение и/или текст, включающий голограмму 2 в виде микрорельефа из чередующихся выступов и канавок, и деметаллизованный участок 5, которые соответствовали единому целостному дизайнерскому замыслу. Изготавливали металлическую матрицу с созданной голограммой 2 и с будущим деметаллизованным участком 5. Металлическую матрицу использовали для воспроизведения голограммы 2 и будущего деметаллизованного участка 5. Механическое воспроизведение голограммы 2 и будущего деметаллизованного участка 5 на основе 1 выполняли на традиционном оборудовании - механическом прессе для эмбоссирования голограмм путем тиснения никелевой матрицей с голографическими рельефом по основе 1 - металлизованной алюминиевой фольгой лавсановой пленке толщиной 50 микрометров. Основу 1 после ее обработки никелевой матрицей с голографическим рельефом покрывали слоем защитной жидкости 4. В качестве защитной жидкости использовали акриловую водную дисперсию. Защитная жидкость пропитывала за счет использования капиллярного эффекта участки основы 1 с микрорельефом голограммы 2. Затем избыток защитной жидкости с поверхности основы 1 и с участка 3 удаляли путем воздействия на нее потоком сжатого воздуха. При этом слой 4 защитной жидкости удерживался только на участках с микрорельефом голограммы 2. Высушивали защитный слой 4, нагревая пленку до температуры +60...+700C. Затем пленку погружали в травильный раствор - раствор на основе едкого натра, где происходило вытравливание тонкого слоя металла с поверхности основы 1, которая не была защищена затвердевшим слоем 4 защитной жидкости. Полученную пленку промывали проточной водой, погружали ее в растворитель защитного слоя и смывали его с пленки. Высушивали пленку и получали голографический элемент, содержащий основу 1 с оптически непрозрачным участком 2, изготовленным в виде голограммы со стороны металлической поверхности основы 1, и оптически прозрачный деметаллизованный участок 5 - с удаленным металлическим слоем, границы которых совпадали с границами голографического рельефа с точностью, соразмерной с геометрическими параметрами микрорельефа голограммы 2. Чтобы получить обратный эффект, к защитной жидкости добавляли травильный раствор, который вытравливал металлический слой основы 1 на участках с топографическим рельефом 2 (фиг. 3).Example. The proposed holographic element was made as follows. The designer, by order of the owner or customer of the product, created an image and / or text, including a hologram 2 in the form of a microrelief from alternating protrusions and grooves, and a demetallized section 5, which corresponded to a single integral design concept. A metal matrix was made with the created hologram 2 and the future demetallized section 5. The metal matrix was used to reproduce the hologram 2 and the future demetallized section 5. The mechanical reproduction of the hologram 2 and the future demetallized section 5 on the basis of 1 was performed on traditional equipment - a mechanical press for embossing holograms by embossed with a nickel matrix with a holographic relief on the basis of 1 - metallized aluminum foil 50 mm thick lavsan film ikrometrov. The base 1 after its treatment with a nickel matrix with a holographic relief was covered with a layer of protective liquid 4. An acrylic aqueous dispersion was used as a protective liquid. The protective liquid was impregnated through the use of the capillary effect sections of the base 1 with a microrelief of the hologram 2. Then, an excess of the protective liquids from the surface of the base 1 and from section 3 were removed by exposing it to a stream of compressed air. In this case, the protective fluid layer 4 was retained only in areas with a microrelief of hologram 2. The protective layer 4 was dried by heating the film to a temperature of +60 ... + 70 0 C. Then the film was immersed in an etching solution - a solution based on caustic soda, where etching took place a thin layer of metal from the surface of the base 1, which was not protected by the hardened layer 4 of the protective fluid. The resulting film was washed with running water, immersed in a solvent of the protective layer and washed off the film. The film was dried and a holographic element was obtained containing a base 1 with an optically opaque section 2 made in the form of a hologram on the side of the metal surface of the base 1 and an optically transparent demetallized section 5 with a removed metal layer, the boundaries of which coincided with the boundaries of the holographic relief with an accuracy commensurate with with the geometric parameters of the hologram microrelief 2. To obtain the opposite effect, an etching solution was added to the protective liquid, which etched the metal layer oh base 1 in areas with topographic topography 2 (Fig. 3).
Изготовленный голографический элемент с повышенными защитными свойствами, которые существенно усложняют его подделку или имитацию, использовали для маркировки, с целью защиты от подделок документов, в частности, таких как банкноты, чеки или акцизные марки. The manufactured holographic element with enhanced protective properties, which significantly complicate its fake or imitation, was used for marking, in order to protect documents from falsification, in particular, such as banknotes, checks or excise stamps.

Claims

Формула изобретения. Claim.
1. Голографический элемент, содержащий основу в виде полимерной металлизованной пленки, на основе имеется деметаллизованный участок с удаленным металлическим слоем и металлизованный участок с голограммой, сформированной в виде голографического микрорельефа из выступов и канавок на металлической поверхности основы, отличающийся тем, что деметаллизованный участок является оптически прозрачным, участок с голограммой является оптически непрозрачным, а границы деметаллизованного участка и участка с голограммой совпадают с границами голографического рельефа.1. A holographic element containing a base in the form of a polymer metallized film, on the base there is a demetallized portion with a removed metal layer and a metallized portion with a hologram formed in the form of a holographic microrelief of protrusions and grooves on the metal surface of the base, characterized in that the demetallized portion is optically transparent, the portion with the hologram is optically opaque, and the boundaries of the demetallized portion and the portion with the hologram coincide with the boundaries of ograficheskogo relief.
2. Способ изготовления голографического элемента, включающий операции формирования на поверхности основы, изготовленной из металлизованной полимерной пленки, участка с голограммой в виде голографического микрорельефа из чередующихся выступов и канавок, и деметаллизованного участка - участка с удаленным металлическим слоем, отличающийся тем, что предварительно на металлической поверхности основы, изготовленной из металлизованной полимерной пленки, формируют, по меньшей мере, два участка с голографическим микрорельефом, высота которого составляет 0,1-0,3 микрона, а период чередования выступов и канавок - 0,3-4,0 микрона, один из участков насыщают защитной жидкостью, например краской, выдерживают насыщенный защитной жидкостью участок до затвердения защитной жидкости, поверхность металлизованной пленки со стороны металлической поверхности подвергают химическому травлению до удаления с основы, свободной от слоя затвердевшей защитной жидкости, слоя металла металлизованной пленки и получают голографический элемент, который содержит деметаллизованный оптически прозрачный участок без голограммы и металлизованный оптически непрозрачный участок с голограммой, а границы металлизованного и деметаллизованного участков совпадают с границами голографического рельефа. 2. A method of manufacturing a holographic element, including the operation of forming on the surface of the base, made of metallized polymer film, a section with a hologram in the form of a holographic microrelief of alternating protrusions and grooves, and a demetallized section - a section with a removed metal layer, characterized in that it is preliminarily on a metal at least two sections with a holographic microrelief, the height of which is formed on the surface of a base made of a metallized polymer film it is 0.1–0.3 microns, and the period of alternation of protrusions and grooves is 0.3–4.0 microns, one of the sections is saturated with a protective liquid, for example, paint, the section saturated with protective liquid is kept until the protective liquid has hardened, the surface of the metallized film from the side of the metal surface, they are subjected to chemical etching until the metal layer of the metallized film is removed from the base, which is free from the layer of hardened protective liquid, and a holographic element is obtained which contains a demetallized optically transparent a section without a hologram and a metallized optically opaque section with a hologram, and the boundaries of the metallized and demetallized sections coincide with the boundaries of the holographic relief.
PCT/UA2007/000047 2007-07-26 2007-08-10 Holographic element and method for the production thereof WO2009014506A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA200708588A UA83449C2 (en) 2007-07-26 2007-07-26 Holographic element and method of its production
UAA200708588 2007-07-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009014506A1 true WO2009014506A1 (en) 2009-01-29

Family

ID=40281601

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/UA2007/000047 WO2009014506A1 (en) 2007-07-26 2007-08-10 Holographic element and method for the production thereof

Country Status (3)

Country Link
RU (1) RU2354558C1 (en)
UA (1) UA83449C2 (en)
WO (1) WO2009014506A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA019121B1 (en) * 2010-07-13 2014-01-30 Закрытое Акционерное Общество "Голографическая Индустрия" Security mark and method for the production thereof
WO2014027983A1 (en) * 2012-08-14 2014-02-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Специализированное Предприятие "Голография" "i-met" holographic element and method for manufacturing same

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4758296A (en) * 1983-06-20 1988-07-19 Mcgrew Stephen P Method of fabricating surface relief holograms
SU1455335A1 (en) * 1987-07-13 1989-01-30 Институт Физики Ан Усср Method of obtaining stationary holograms
RU2035762C1 (en) * 1992-07-28 1995-05-20 Предприятие "Спекл" Method of making holographic marks
RU2127197C1 (en) * 1998-01-20 1999-03-10 Смык Александр Федорович Protective holographic mark
RU9542U1 (en) * 1998-08-27 1999-03-16 Золотухин Максим Олегович INFORMATION PROTECTIVE LABEL

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4758296A (en) * 1983-06-20 1988-07-19 Mcgrew Stephen P Method of fabricating surface relief holograms
SU1455335A1 (en) * 1987-07-13 1989-01-30 Институт Физики Ан Усср Method of obtaining stationary holograms
RU2035762C1 (en) * 1992-07-28 1995-05-20 Предприятие "Спекл" Method of making holographic marks
RU2127197C1 (en) * 1998-01-20 1999-03-10 Смык Александр Федорович Protective holographic mark
RU9542U1 (en) * 1998-08-27 1999-03-16 Золотухин Максим Олегович INFORMATION PROTECTIVE LABEL

Also Published As

Publication number Publication date
UA83449C2 (en) 2008-07-10
RU2354558C1 (en) 2009-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5727522B2 (en) Security equipment
RU2647442C2 (en) Security devices and methods of manufacture thereof
TWI574857B (en) Verfahren zur herstellung eines sicherheitselements sowie transferfolie
JP5124272B2 (en) Metallized security element
FI95736B (en) Security element in the form of a wire or strip, embedded in securities and its manufacturing methods
JP3618766B2 (en) Optical element, stamping die for manufacturing optical element, and method for manufacturing optical element
CA2955574C (en) Security element and method for producing a security element
AU2001266211B2 (en) A security device
JP6649275B2 (en) Multilayer body and method for producing the same
JP6478230B2 (en) Method for producing a multilayer body and multilayer body
RU2314209C2 (en) Method for deep printing from steel plates for manufacturing a forgery-protected document, and also steel printing form for deep printing and intermediate parts for its manufacture and method for making these
HU228321B1 (en) Security element and method for producing the same
AU2001266211A1 (en) A security device
WO2012048809A1 (en) Security element with achromatic features
EA015048B1 (en) Security devices for security substrates
RU2354558C1 (en) Holographic element and method for making thereof
CA2571512C (en) Anti-counterfeit security object and methods for its production and verification
WO1995027925A1 (en) Protected relief patterns
KR100247850B1 (en) Security device, embossing table for security device and the preparation method of security device
UA26369U (en) Holographic element
WO2014027983A1 (en) "i-met" holographic element and method for manufacturing same
WO2011162732A1 (en) Security element for securities (variants) and method for manufacturing same (variants)
WO2009100784A1 (en) Method for providing matrices for embossing polymeric films and the like, particularly for imprinting microscopic identification strings and images, matrix according to the method, and polymeric film embossed by means of the matrix

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 07835636

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 07835636

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1