個別化された、光学的に可変な素子を製造するプロセス及びフィルムシステム
【課題】偏光特性を有する個別化された、光学的に可変な素子の製造方法及びこの方法を実施するフィルムシステムに関する。
【解決手段】
前記光学的に可変な素子を製造するために、二層またはそれ以上の層（３１、３２）を有し且つ液晶材料からなるＬＰＣ層（３２）を有するフィルム本体を液晶配向のための配向層（４１）を有する基板本体に適用する。
前記フィルム本体を基板本体に適用する前に、前記基板本体の前記配向層（４１）を個別化する。フィルム本体のＬＣＰ層(３２)の液晶の配向のために、前記フィルム本体のＬＣＰ層（３２）が基板本体の個別化された配向層上に位置するように、フィルム本体を基板本体の個別化された配向層（４１、４３）に適用する。
【解決手段】
前記光学的に可変な素子を製造するために、二層またはそれ以上の層（３１、３２）を有し且つ液晶材料からなるＬＰＣ層（３２）を有するフィルム本体を液晶配向のための配向層（４１）を有する基板本体に適用する。
前記フィルム本体を基板本体に適用する前に、前記基板本体の前記配向層（４１）を個別化する。フィルム本体のＬＣＰ層(３２)の液晶の配向のために、前記フィルム本体のＬＣＰ層（３２）が基板本体の個別化された配向層上に位置するように、フィルム本体を基板本体の個別化された配向層（４１、４３）に適用する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光特性を有する個別化された、光学的に可変な素子を製造するためのプロセスと、偏光特性を有する個別化された、光学的に可変な素子を提供するための基板本体及びフィルム本体を備えるフィルムシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＰ１２２７３４７ Ａ１には偏光特性を有する個別化された、光学的に可変な素子のための製造プロセスが記載されている。
【０００３】
このプロセスは、第一配向層をインクジェットプリンターにより基板上に印刷することを提供するもので、第一配向層は偏光の照射により所定の配向方向に整列されることができる。次に、液晶材料からなる層がインクジェットプリンターによりこの配向層に設けられ、さらに液晶材料が整列される条件が提供される。その次に、この液晶層を紫外線により硬化する。
【０００４】
異なる偏光特性を有する個別化された領域を形成するため、感光性高分子からなる配向層と液晶材料からなる層は、コンピュータの制御により、ある領域のみで、それぞれの個々の領域内に、インクジェットプリンターにより前記基板層に塗布される。さらに、下記の手順はその目的のため提案されている。
【０００５】
第一配向層がインクジェットプリンターによりパターン形状で基板上に印刷されている。次に、基板には線形偏光が照射され、その結果、パターン形状において感光性高分子（ポトポリマー）層の適切、均一な配向が得られる。次いで、第二感光性高分子層がインクジェットプリンターにより、第二パターンに従って設けられ、且つ線形偏光が照射される。第一および第二照射の偏光方向が異なるため、結果として配向層は互いに重畳関係で配置された異なる配向を有する。この多重のコーティング手順と互いに重畳関係で配置された個別化されたポリマー層の適切なパターン形状の構成との組合せにより、異なる配向を有する領域を作り出すことが可能となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、偏光特性を有する個別化された、光学的に可変な素子の製造を改良することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的は、以下のような偏光特性を有する個別化された、光学的に可変な素子を製造するためのプロセスにより達成される。すなわち、この光学的可変な素子を製造するため、二層またはそれ以上の層を有し且つ液晶材料からなるＬＣＰ層を有するフィルム本体を液晶配向のための、配向層を有する基板本体に適用し、フィルム本体を基板本体に適用する前に、基板本体の配向層を個別化し、フィルム本体のＬＣＰ層の液晶の配向のため、フィルム本体のＬＣＰ層が基板本体の個別化された配向層上に位置するように、フィルム本体を該基板本体の個別化された配向層に適用する。
また、本発明の目的は、基板本体とフィルム本体とを備えるフィルムシステムによりさらに達成される。すなわち、フィルムシステムのフィルム本体は二層またはそれ以上の層を備え且つ液晶材料からなるＬＣＰ層を有し、フィルムシステムの基板本体は液晶配向のための配向層を有し、フィルム本体のＬＣＰ層の液晶の配向のため、基板本体の配向層が個別化された後、フィルム本体のＬＣＰ層が個別化された配向層上に位置するように、フィルム本体を個別化された配向層に適用する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、ＬＣセキュリティー素子（ＬＣ＝液晶）の安価な、分散した個別化が可能となる利点を達成する。光学的に可変な素子の個別化を分散したモードにおいて装置の簡素化及び低経費でできる。その場合、同時に個性化された、光学的に可変セキュリティー素子を製造し、そのコピー安全性、磨耗耐久性及び取扱性に関して、大量生産で製造された光学的に可変セキュリティー素子の全ての方法において同様である。セキュリティー素子の分散した個性化のための既に存在する装置を用い、再装備（refitment）の簡素化及び低経費で、本発明によるプロセスを作用させるため、さらなるコスト上の利点が達成されることにより、更なる利点が得られる。
【０００９】
本発明の構成はクレームに記載されている。
【００１０】
フィルム本体は好ましくはキャリアー層及び物理的に乾燥されるが架橋されないＬＣＰ層を有する。それが本発明によるプロセスは迅速且つスムーズに行われることを保証する。基板本体にフィルム本体を塗布した直後に、基板本体の個別化された配向層にフィルム本体のＬＣＰ層の液晶材料の整列を行うことができる。この目的のために、フィルム本体のＬＣＰ層は好ましくは加熱によりフィルム本体の塗布後に液化され、それにより基板本体の個別化された配向層にフィルム本体のＬＣＰ層の液晶材料の整列は行われる。非架橋の物理的に乾燥したＬＣＰ層は粘着性であるため、フィルム本体及び基板本体の間の接着を接着剤により達成する。
【００１１】
このＬＣＰ層の液晶分子の整列後に、このＬＣＰ層を例えば紫外線硬化により定着する。熱架橋可能なシステムまたは温度の影響下で、液化したシステムでも可能である。
【００１２】
その面において、基板本体の配向層はＵＶ官能基を有する場合、さらなる利点を達成することができる。ＬＣＰ層が紫外線硬化により定着した後、それらＵＶ官能基はフィルム本体と基板本体との間を例えば化学結合形成により、均一なより強い結合を形成する。
【００１３】
本発明の好適な実施例に従って、基板本体は光学セキュリティー特性を作り出す一つまたはそれ以上の層を有する。そのような層は例えば、光回折セキュリティー特性を提供する回折構造、例えばホログラムを有することができる。さらに、それらの層は干渉現象により、視角に依存する色変化を形成する薄フィルム層であることができる。その場合、基板本体以外に、フィルム本体または基板本体及びフィルム本体はそのような層を有することもできる。
【００１４】
光学的可変セキュリティー素子偽造に対する保護手段は、ＬＣＰ層の上に好適に配置したそれら附加層により著しく改良される。換言すれば、附加層は観察者及びこのＬＣＰ層との間に配置された。これらセキュリティー素子は例えばインクジェットプリンター及び偏光素子を有するＵＶランプのような単純装置によりもはやコピーされたり、または模造されたりすることができない。基板本体とフィルム本体はともにその性質の層を持つ場合、その点に関して、このセキュリティー基準は特に高い。この個別化されたセキュリティー特性は両側に保護されているので、セキュリティー素子操作への任意の試みはほかの一つのセキュリティー素子を影響させ、かつそれにより明らかである。
【００１５】
特に、基板本体及びフィルム本体が相互補助光学セキュリティー特性を作り出す一つまたはそれ以上の層をそれぞれ有する場合、高度のセキュリティーは実現される。
【００１６】
そのため、基板本体の配向層をさまざまな方法により個別化することができる。
【００１７】
基板本体の配向層をその配向層上に部分的印刷（print）することにより、個別化する点にあたり、特に効果的であることが明らかである。その印刷操作が配向層の複数の溝を部分的に充填するため、印刷されたリージョン（領域）にＬＣＰ層の配向が生じない。その手順は、特に配向層を個別化する装置の簡素化と低経費という利点を有する。その方法において、さらに、個人ドキュメント（例えばデータカード）の製造のため、低いレベルの改良費用で、かつての複数の装置が容易に再利用できる。
【００１８】
個別化のため選択できる利点は、さらに、基板本体の配向層上に配置の異なる配向の配向層の部分転写による基板本体の配向層を個別化することである。この配向層上に、異なる配向を有する領域が生じ、それにより、より複雑な個別化したセキュリティー特性が作り出される。
【００１９】
配向層を個別化するさらなる可能な方法は、配向層の部分的化学除去により、レーザー切除により、配向層の部分加熱変型により、配向層での凹凸構造の部分複製により、または配向層の部分露出により、この配向層を個別化する方法である。
【００２０】
フィルム本体としてスタンピングフィルム、積層フィルムまたはステッカー・フィルムを用いることが特に好適である。そのようなフィルムは例えば従来の熱スタンピングまたは積層処理により基板に塗布することができる。フィルム本体としてそのようなフィルムを用い、このプロセスの迅速かつ安全な作用を確保する。さらに、既存の装置、例えば積層装置を再び用いることができる。
【００２１】
基板本体として、スタンピング、積層またはステッカーフィルムを用いてもよいので、上述に示された利点が得られる。その点に関して、基板本体にフィルム本体を塗布する前に、基板本体を形成するスタンピング、積層またはステッカー・フィルムが例えばパスポート、預金手帳、クレジットカードまたはチケットのようなセキュリティー素子に塗布される。
【００２２】
なお、最も単純な例では、例えば基板本体がセキュリティー・ドキュメントを形成するキャリアー層、（部分的に）塗布される配向層を有することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明は、添付図面を参照して、幾つかの実施例により以下のように例示されている。
【００２４】
図１は個別化された光学的に可変な素子を製造するプロセスのフローチャートを示す。このプロセスは複数のプロセス・ステップ１１〜１８を有する。この場合において、個別のプロセス１１〜１８は図２a〜５を参照して後述する。プロセス・ステップ１１〜１４は中央サブプロセス１におけるプロセス・ステップを示し、プロセス・ステップ１５〜１８は中央サブプロセス２におけるプロセス・ステップを示す。この中央サブプロセス１はフィルム本体及び基板本体を提供し、次いでこのプロセス１から個別化された光学的に可変な素子が分散サブプロセス２により作り出されている。
【００２５】
中央サブプロセス１のプロセス・ステップは工業製造手順で実施される。
【００２６】
図２aに示すように、３つの層３１、３２と３３を有するフィルム本体３がプロセス・ステップ１１及び１２により製造される。フィルム本体３はスタンピングフィルムであるが、積層フィルムまたはステッカー・フィルムであることが可能である。
【００２７】
フィルム本体３は３つの層３１、３２と３３を有する。この層３１は例えば厚さ１９μm〜２３μmのポリエステル・フィルムにより形成されたキャリアー層である。層３２はプロセス・ステップ１１において、例えば凹版処理（プロセス）によりキャリアー層３１に適用する。この層３２は放射または別の方法により硬化する液晶材料を有するＬＣＰ層（ＬＣＰ：液晶ポリマー）である。この液晶材料としてＵＳ特許５３８９６９８Ａ、ＵＳ５６０２６６１Ａ、ＥＰ０６８９０８４Ａ、ＥＰ０６８９０６５Ａ１、ＷＯ９８/５２０７７及びＷＯ００/２９８７８に記載された液晶材料を用いることができる。この点に関して、好ましくはMerck RMM １２９またはOPALVA（Vantico-Basel）が層３２の液晶材料として用いられる。
【００２８】
その点に関して、液晶材料は望ましくは適用重量0.5〜3ｇ/ｍ2で、キャリアーフィルム３１に塗布される。次に、プロセス・ステップ１２において、層３２の溶媒ベアリングＬＣＰ材料の物理的な乾燥が行われる。その場合において、乾燥は乾燥路中で例えば１００〜２００℃の温度で行われる。
【００２９】
その点に関して、この層３１に塗布されるＬＣＰ層３２は、適切に成形された凹グラビアシリンダ（intaglio gravure cylinder）により、その全表面領域にわたるのではなく、部分のパターン状の構成でも可能である。そのように、附加セキュリティー機能として提供することができる複雑パターンを、まだ個別化されていないＬＣＰ層内にすでに形成することは可能である。
【００３０】
次に、層３３を乾燥層３２に付与する。層３３はＬＣＰ層３２の粘着面を保護するシリコーン・ペーパーである。
【００３１】
ＬＣＰ層３２からキャリアー層３１の剥離或は層３２の物理的な保護をより確実にするため、層３１、３２の間に剥離と/または保護ラッカー層を設けてもよい。
【００３２】
図２ｂに示される基板本体４がプロセス・ステップ１３、１４により製造される。基板本体４は勿論、ステッカーフィルムであり、ステッカーフィルムは複数の層を有し得る。しかし、基板本体４はスタンピングフィルムまたは積層フィルムでも可能である。
【００３３】
基板本体４、すなわち、この層４２は例えばレーザー切断により直接に製造されてもよい。さらに、基板本体４はＰＣＶカードにより形成することも出来る。
【００３４】
基板本体４は凹凸構造４０を有する配向層４１と、キャリアー層４２とを備える。キャリアー層４２は例えば厚さ１０μm〜５０μmのＢＥＴまたはＢＯＰＰフィルム層である。配向層４１をプロセス・ステップ１３において、例えば凹版グラビア・シリンダーでキャリアーフィルム４２の全体の表面領域に付与する。
【００３５】
層４１は凹凸構造４０がスタンピング工具によりエンボス加工された複製(replication)層である。この場合の層４１は、望ましくは少なくとも透明熱可塑性材料からなる。例えば、層３１に用いられる複製ラッカーは下記の組成からなる：
成分 重量部
高分子ＰＭＭＡ樹脂 ２０００
シリコーン アルキル、オイルフリー ３００
非イオン湿潤剤 ５０
低粘性ニトロセルロース ７５０
メチルエチルケトン １２００
トルエン ２０００
ジアセトンアルコール ２５００
【００３６】
複製層は例えば乾燥後２．２ｇ/ｍ2の塗布重量のライン・グリッド凹版シリンダーにより塗布される。乾燥は乾燥路において１００〜２００℃温度で行われる。
【００３７】
プロセス・ステップ１４において、液晶を配向させる機能を有する凹凸構造４０は例えば少なくともニッケルを含む金型により約１３０℃で層４１にエンボスされる。凹凸構造４０をスタンピングする際に、金型を好ましくは電気的に加熱する。スタンピング操作の後、層４１から金型を外す直前に、金型を再び冷却することもできる。凹凸構造４０をスタンピングする操作後に、架橋またはなにか他の方法によりこの複製ラッカーを硬化させる。
【００３８】
ここで、例えば凹凸構造４０は、相互に並列関係に配置されるともに液晶分子の配向を可能にする複数の平行溝を有する。この場合、凹凸構造４０の空間頻度は望ましくは３００〜３０００ライン/ｍｍ、溝の断面深さは望ましくは２００〜６００ｎｍである。
【００３９】
しかし、配向層４１は露光した感光性高分子層により形成することもできる。原則的に、その目的のために、偏光した光を照射することにより配向特性が形成可能であればあらゆる感光性高分子を用いることができる。感光性高分子（ＬＰＰ＝線形光重合ポリマー）等の例が、例えば、ＥＰ０６１１７８６Ａ、ＷＯ９６/１００４９及びＥＰ０７６３５５２Ａに記載されている。また、ＥＰ１２２７３４７Ａ１に記載された感光性高分子はこのような目的に用いられることもできる。
【００４０】
プロセス・ステップ１３において、感光性高分子層をウェット化学処理によりキャリアー層４２に付与する。その場合において、望ましくは感光性高分子層を塗布する操作は凹版処理により行われる。その次に、プロセス・ステップ１４において、この感光性高分子樹脂層は偏光したＵＶ光で乾燥されかつ露光され、それにより凹凸構造４０を液晶分子の配向を可能にする配向層４１上に形成する。
【００４１】
この場合、この配向層を個別化する前に、配向層４１は整列にキャリアー層４２上にパターン形態に予め上述方法で印刷し、よりセキュリティー（安全）な特徴として作動するコンプレックス・パターンを配向層４１に付与する。また、凹凸構造４０に適切な凹形状を形成することによりそのような効果を達成することも可能である。
【００４２】
分散サブ処理２において、個別された、光学的に可変素子が基板本体４及びフィルム本体３によってシンプル装置を用いて、分散して製造される。そのため、基板本体４の配向層４１をプロセス・ステップ１５において個別化する。
【００４３】
次に図３aを参照して、配向層４１を個別化する第１の可能な方法を述べる。
図３aはキャリアー層４２及び配向層４１とともに基板本体４を示す。印刷層４３を配向層４１に局所的に付与する。印刷層４３は凹凸構造４０の溝を埋める。例えばＴＴＦプリンターまたはインクジェットプリンターにより、その種類の有色または無色の印刷を行うことによって、特に狙いを定めた態様で充填することにより配向層４１の複数の領域を被覆し或いは消失させる。以降、印刷により不活性化された感光性高分子領域すなわち印刷により充填された表面構造領域では液晶材料の配列は生じせず、それによりそれら領域では液晶分子の等方分布が優勢となる。偏光装置の下に、液晶材料の配向により非印刷領域で「YES/NO」情報が得られるが、印刷によって不活性化すなわち充填された領域において液晶はなんら好適な配向も示さず、それによりいずれの光学活性情報も有しない。
【００４４】
同様に、配向層４１の個別化は配向層４１部分的に（一部）除去されることにより行うことができる。従って、プロセス・ステップ１５において、凹凸構造４０は例えば研削ヘッド（milling head）または他の材料除去工具により部分的に除去することができ、それにより、その後、材料除去した領域に液晶分子を等方分布させ光学情報を消去させる。そのような消去は例えばレーザー等の加熱除去により達成することもできる。
【００４５】
さらなる可能な選択としては、配向層４１の表面を部分的に加熱処理することにより凹凸構造４０を部分的に元のレトロ形状にすることが含まれ、それにより凹凸構造の液晶配向特性を部分的に消滅させる。
【００４６】
また、配向層４１として無感光または部分的のみ感光されたＬＰＰ層を用い、次にプロセス・ステップ１５においてその層をひとつまたはそれ以上の露光ステップにより個別化することも可能である。その場合、前者のプロセスを図３aに関して述べるプロセスと組み合わせ、例えば無感光または部分のみ露光した感光性高分子層の上にある層を印刷し、塗布により以後の配向を防止し、次に偏光した光により照射することも出来る。
【００４７】
さらに、配向層４１の凹凸構造４０をスタンピング・パンチにより部分的に消失し得る。凹凸構造４０は容易に消滅するが、さらにスタンピング・パンチングを行うことによって配向層４１内において異なる配向を有する新たな凹凸構造をエンボスする可能性もある。その場合、その方法では、異なる配向を有する液晶分子をもつ領域を形成することも可能である。
【００４８】
必要な場合は偏光特性をもつ遅延(retarder)層と組み合わせることによりコントラスト変化を有するＬＣを生成することもできる。その場合、この遅延層は基板本体の部分としてもよいし、例えば配向層４１のすぐ下に配置することができる。基板本体に残っているフィルム本体３０の部分の一部分であってもよいし、かつ例えばＬＣＰ層３２の上に直接配置することができる。
【００４９】
遅延層は例えば、附加の適切に配向されかつ固定されたＬＣ層により形成されている。しかし、遅延層は偏光された光に対して複屈折を示すような適当なキャリアー材料からなる層であってもよい。すなわち、遅延層は方向によって異なる屈折率を有する。従って、キャリアー層４２が適切な材料で作られる場合、遅延層は例えばキャリアー層４２で形成することもできる。さらに、遅延層は偏光特性または偏光依存特性を有する他の材料から作ってもよい。
【００５０】
配向ＬＣ層３２により生成された偏光効果及び遅延層により生成された偏光効果は重層され、このＬＣ層３２が配向層４１の個別化により何ら偏光特性をもたない領域においては、光の偏光は遅延層により決められるか、光のその他の偏光は遅延層及びＬＣ層３２の特性により決められる。この遅延の偏光方向は、液晶分子の配向層に対し４５度の角度となるように選択するのが望ましい。例えば、部分的に配向ＬＣ層上に渡り透明オーバーレイの形で配置された附加遅延層は、個別化により不活性化された配向層の領域内にも光活性情報（光/暗効果）が生成されることを可能とする。このＬＣ層による「ＹＥＳ/ＮＯ」情報とともに、偏光装置を回転させて、偏光装置で見た場合にコントラスト変化を現す（exhibits）ＬＣベース素子が得られる。この場合、遅延層と組み合わせたＬＣ素子は屈折または透過性質をもつことができる。
【００５１】
次に、配向層４１の個別化の更なる可能な形式を、図３ｂ及び３ｃを参照して述べる。それに関して、図３ｂ及び３ｃに示すプロセスにおいて、配向層４１の個別配向は予めすでに配向させた感光樹脂層また複製層を配向層４１上に部分転写により達成される。
【００５２】
図３ｂはキャリアー４６、剥離層４７、複製層４８及び粘着層４９をもつ転送フィルム４４（transfer film）を示している。
【００５３】
キャリアー４６はキャリアーフィルム４６１及び複製構造をもつ複製ラッカー層（replication lacquer layer）４６２を有する。
【００５４】
複製層４１は例えば図２ｂを参照して述べた複製層のように形成され、液晶分子の配向を可能とするエンボス加工の凹凸構造を有する。粘着層４９は例えば熱活性化粘着剤である。この転写フィルム４４は例えば適切なスタンピング・パンチにより部分的に配向層４１に付与される。従って、図３ｃは転写フィルムが適用される配向層４１をもつ基板本体４を示し、領域４５においては配向層４１の配向に対して垂直配向し、また領域５０において、配向層４１の配向に対し４５度の角度に回転した方向となっている。キャリアーフィルム４６は転写フィルム４４を適用した後に除去され、それにより領域４５及び５０において、複製層４８の凹凸構造は作動（operative）表面構造を形成する。図３ｃから分かるように、この異なる配向の配向層を含む複数の領域はそのような更に新たな配向層を部分的に適用することにより個別に形成することができる。その方法で、コントラストを逆転させた（control reversal）複数の画像を作り出すことも可能である。
【００５５】
エンボス加工した凹凸構造をもつ複製層の代わりに、層４８に対して露光された感光性高分子層を用いることもできる。
【００５６】
フィルム本体３はプロセス・ステップ１６において、基板本体４に適用される。そのために、少なくともシリコーン・ペーパーからなる保護層３３はフィルム本体３から剥離され、次に残存フィルム本体は基板本体４４上に相互に積層される。ここで、物理的に乾燥されたＬＣＰ層３２は良質な粘着性を有するので、さらなる対策をとらなくても、すでに基板本体及びフィルム本体の間をしっかり結合することができる。図４はプロセス・ステップ１６の実施後に得られるフィルム本体を示す。フィルム本体はキャリアー層４２、部分印刷層４３をもつ配向層４１、ＬＣＰ層３２及びキャリアー層３１を有する。
【００５７】
図４に示す多層本体に対してプロセス・ステップ１７において熱を付与し、個別化された配向層４１にてＬＣＰ層３２の複数の液晶分子の配向を行う。ＬＣＰ層３２は加熱下で溶け、それによりＬＣＰ層３２の液晶分子の整列は個別化された配向層４１にて行われる。
【００５８】
今、配向されたＬＣＰ層３２はプロセス・ステップ１８においてキャリアー層３１を介してＵＶ光で露光される。望ましくは波長領域２８０〜３６５ｎｍのＵＶ光を使用して露光を行う。そのＵＶ露光によって液晶材料をＵＶ光により定着させる。
【００５９】
その場合には、このキャリアーは酸素による阻害を防止することで、不活性条件の下、ＬＣＰを処理する際に通常必要な放射線硬化する工程は省かれる。
【００６０】
ＬＣＰ層３２のＵＶ定着後に、キャリアー層３１は多層本体から剥離され、それにより図５に示すように、キャリアー層４２と、部分的印刷層４３及び配向ＬＣＰ層３２を持つ個別化された配向層４１有する光学的に可変素子５１を得る。キャリアー層３１はＬＣＰ層３２上に残し、例えばＬＣＰ層３２を保護する保護層として働くこともできる。
【００６１】
次に、本発明による更なるフィルムシステムの実施例を、図６aと６bを参照して説明する。
【００６２】
図６aはキャリアー層６１及び転写層６２を有するフィルム本体６を示す。転写層６２は剥離・保護ラッカー層６３、複製層６４、ＬＣＰ層６５及び保護層６６を有する。キャリアー層６１、ＬＣＰ層６５及び保護層６６は図２aに示す層３１、３２及び３３と等しい。
【００６３】
層６４は回折構造６７がエンボス加工領域状とされた複製層である。この場合、層６４及び６５に用いられる材料はそれらの屈折率が異なり、それにより、透明、光学回折セキュリティー特性は、回折構造６７により作り出される。従って、例えばホログラムまたはキネグラム(R)（Kinegram(R)）は、回折構造６７により形成することが可能となる。
【００６４】
図６ｂは例えば（印刷された）プラスチック及び/またはペーパー本体により形成されたセキュリティー・ドキュメント７２を示している。そのようなセキュリティー・ドキュメントは例えば通行証（pass）、身分証、ＣＩ（社員証）カード、クレジットカード、課金カードまたはチケットとして用いられることができる。
【００６５】
また、図６ｂは基板本体７１を示す。該基板本体７１をセキュリティー・ドキュメント７２に付与する。基板本体７１はキャリアー層７３、剥離層７４、配向層７５、複製層７６、反射層７７及び粘着層７８を有する。
【００６６】
キャリアー層７３は図２aに示されたキャリアー層３１に類似する。配向層７５は図２ｂに示された配向層４１に類似する。複製層７６はその中に回折構造７９が部分的に形成された複製層である。反射層７７は少なくとも蒸着薄金属層からなる。特に、クロム、アルミニウム、銅、鉄、ニッケル、銀、金またはそれらの材料を含む合金はこの金属層の材料として用いることができる。さらに、反射層７７はＨＴＩ（高反射率）層としてもよい。
【００６７】
従って、光回折効果を有する反射セキュリティー素子、例えばホログラムまたはキネグラム(R)(ＫＩＮＥＧＲＡＭ(R))はこの回折構造７９の領域に形成されている。勿論、反射層７７は部分的層のみとすることは可能であり、それにより領域状態様で、例えばセキュリティー・ドキュメント７２の素子を可視化するための透明窓を有するものとすることができる。
【００６８】
この粘着層７８は例えば少なくとも熱活性化粘着層からなる。
ここで、中央サブプロセスにおいて、フィルム本体６は、キャリアー層６１に剥離・保護ラッカー層６３を付与し、複製ラッカー層を印刷により付与し、複製ラッカー層を乾燥し、回折構造６７を複製し、印刷によりＬＣＰ層６５を付与しＬＣＰ層６５を物理的に乾燥し、保護層６６を付与することにより製造される。ここで、中央分散のサブプロセスにおいて、基板本体７１はセキュリティー・ドキュメント７２に塗布される（セキュリティー・ドキュメント７２の個別化後、選択可能とする）。その次に、図３a、３bについて述べたように、剥離層７４とともにキャリー層７３を基板本体７１から外し、配向層７５を個別化する。そして、保護層６６をフィルム本体６から外し、フィルム本体６を基板本体７１の層７５へと層６５により積層する。
【００６９】
本発明によるフィルムシステムの更なる実施例を図７a、７bを参照して下記の通り説明する。
図７aはキャリアー層８１、ＬＣＰ層８２、複製層８３、反射層８４及び粘着層８５を有するフィルム本体８を示す。
【００７０】
キャリアー層８１、ＬＣＰ層８２及びこの複製層８３は図６aに示された層６１、６５及び６４に類似する。反射層８４及び粘着層８５は図６ｂに示された層７７及び７８に類似する。回折構造８７は複製層８３に領域状に形成され、反射光セキュリティー素子を与える。
【００７１】
図７ｂはキャリアー層９１、剥離および/または保護ラッカー層９２、複製層９３、薄フィルムシステムの吸収層９４及スペーサ層９５、配向層９６及び保護層９７を有する基板本体９を示す。この場合、キャリアー層９１、複製層９３及び配向層９６は図６ｂに示された層７３、７６及び７５に類似する。ある領域では複製層９３は回折構造９８をもち、この回折構造領域において、回折構造は光回折効果をもつ透明セキュリティー素子を生成する。薄フィルムシステムは吸収層９４及びスペーサ層９５を有するとともに、透明光学セキュリティー素子を生成する。透明光学セキュリティー素子は干渉により、視角に基づく色の変化を作り出す。
【００７２】
中央サブプロセスにおいて、フィルム本体８及び基板本体９が形成される。次に、この中央分散のサブプロセスにおいて、基板本体８にはセキュリティー・ドキュメントに対して粘着層８５を接着する。その次に、キャリアーフィルム８１を転写層から取り除く。次のステップにおいて、保護層９７を基板本体９の配向層９６から取り除き、図３a〜３bを参照して述べたプロセスの一つに従って個別化する。その次、基板本体９をフィルム本体８のＬＣＰ層８２に対して個別化した配向層９６により付与し、基板本体９をフィルム本体８に積層する。
【００７３】
その点について、構造８７及び８８により製造され光学回折特性を有する光学セキュリティー特性は相互補助光学セキュリティー特性を示す。一例として、これら２つの回折構造は共通ホログラム表示の隣接する領域を形成する。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】図１は個別化された、光学的に可変素子を製造するプロセスのフローチャートを示す。
【図２ａ】図2aはフィルム本体の線図を示す。
【図２ｂ】図2bは基板本体の線図を示す。
【図３ａ】図3aは個別化された配向層を有する基板本体の線図を示す。
【図３ｂ】図3bは基板本体の配向層の個別化用の伝送フィルムの断面図を示す。
【図３ｃ】図3cは個別化された配向層の線図を示す。
【図４】図４はフィルム本体が付与された基板本体の線図を示す。
【図５】図５は光学的可変素子の線図を示す。
【図６ａ】図6aは本発明の更なる実施例のためのフィルム本体の線図を示す。
【図６ｂ】図6bは本発明の更なる実施例のための基板本体を有するセキュリティードキュメントの線図を示す。
【図７ａ】図7aは本発明の更なる実施例のためのフィルム本体の線図を示す。
【図７ｂ】図7bは本発明の更なる実施例のための基板本体の線図を示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光特性を有する個別化された、光学的に可変な素子を製造するためのプロセスと、偏光特性を有する個別化された、光学的に可変な素子を提供するための基板本体及びフィルム本体を備えるフィルムシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＰ１２２７３４７ Ａ１には偏光特性を有する個別化された、光学的に可変な素子のための製造プロセスが記載されている。
【０００３】
このプロセスは、第一配向層をインクジェットプリンターにより基板上に印刷することを提供するもので、第一配向層は偏光の照射により所定の配向方向に整列されることができる。次に、液晶材料からなる層がインクジェットプリンターによりこの配向層に設けられ、さらに液晶材料が整列される条件が提供される。その次に、この液晶層を紫外線により硬化する。
【０００４】
異なる偏光特性を有する個別化された領域を形成するため、感光性高分子からなる配向層と液晶材料からなる層は、コンピュータの制御により、ある領域のみで、それぞれの個々の領域内に、インクジェットプリンターにより前記基板層に塗布される。さらに、下記の手順はその目的のため提案されている。
【０００５】
第一配向層がインクジェットプリンターによりパターン形状で基板上に印刷されている。次に、基板には線形偏光が照射され、その結果、パターン形状において感光性高分子（ポトポリマー）層の適切、均一な配向が得られる。次いで、第二感光性高分子層がインクジェットプリンターにより、第二パターンに従って設けられ、且つ線形偏光が照射される。第一および第二照射の偏光方向が異なるため、結果として配向層は互いに重畳関係で配置された異なる配向を有する。この多重のコーティング手順と互いに重畳関係で配置された個別化されたポリマー層の適切なパターン形状の構成との組合せにより、異なる配向を有する領域を作り出すことが可能となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、偏光特性を有する個別化された、光学的に可変な素子の製造を改良することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的は、以下のような偏光特性を有する個別化された、光学的に可変な素子を製造するためのプロセスにより達成される。すなわち、この光学的可変な素子を製造するため、二層またはそれ以上の層を有し且つ液晶材料からなるＬＣＰ層を有するフィルム本体を液晶配向のための、配向層を有する基板本体に適用し、フィルム本体を基板本体に適用する前に、基板本体の配向層を個別化し、フィルム本体のＬＣＰ層の液晶の配向のため、フィルム本体のＬＣＰ層が基板本体の個別化された配向層上に位置するように、フィルム本体を該基板本体の個別化された配向層に適用する。
また、本発明の目的は、基板本体とフィルム本体とを備えるフィルムシステムによりさらに達成される。すなわち、フィルムシステムのフィルム本体は二層またはそれ以上の層を備え且つ液晶材料からなるＬＣＰ層を有し、フィルムシステムの基板本体は液晶配向のための配向層を有し、フィルム本体のＬＣＰ層の液晶の配向のため、基板本体の配向層が個別化された後、フィルム本体のＬＣＰ層が個別化された配向層上に位置するように、フィルム本体を個別化された配向層に適用する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、ＬＣセキュリティー素子（ＬＣ＝液晶）の安価な、分散した個別化が可能となる利点を達成する。光学的に可変な素子の個別化を分散したモードにおいて装置の簡素化及び低経費でできる。その場合、同時に個性化された、光学的に可変セキュリティー素子を製造し、そのコピー安全性、磨耗耐久性及び取扱性に関して、大量生産で製造された光学的に可変セキュリティー素子の全ての方法において同様である。セキュリティー素子の分散した個性化のための既に存在する装置を用い、再装備（refitment）の簡素化及び低経費で、本発明によるプロセスを作用させるため、さらなるコスト上の利点が達成されることにより、更なる利点が得られる。
【０００９】
本発明の構成はクレームに記載されている。
【００１０】
フィルム本体は好ましくはキャリアー層及び物理的に乾燥されるが架橋されないＬＣＰ層を有する。それが本発明によるプロセスは迅速且つスムーズに行われることを保証する。基板本体にフィルム本体を塗布した直後に、基板本体の個別化された配向層にフィルム本体のＬＣＰ層の液晶材料の整列を行うことができる。この目的のために、フィルム本体のＬＣＰ層は好ましくは加熱によりフィルム本体の塗布後に液化され、それにより基板本体の個別化された配向層にフィルム本体のＬＣＰ層の液晶材料の整列は行われる。非架橋の物理的に乾燥したＬＣＰ層は粘着性であるため、フィルム本体及び基板本体の間の接着を接着剤により達成する。
【００１１】
このＬＣＰ層の液晶分子の整列後に、このＬＣＰ層を例えば紫外線硬化により定着する。熱架橋可能なシステムまたは温度の影響下で、液化したシステムでも可能である。
【００１２】
その面において、基板本体の配向層はＵＶ官能基を有する場合、さらなる利点を達成することができる。ＬＣＰ層が紫外線硬化により定着した後、それらＵＶ官能基はフィルム本体と基板本体との間を例えば化学結合形成により、均一なより強い結合を形成する。
【００１３】
本発明の好適な実施例に従って、基板本体は光学セキュリティー特性を作り出す一つまたはそれ以上の層を有する。そのような層は例えば、光回折セキュリティー特性を提供する回折構造、例えばホログラムを有することができる。さらに、それらの層は干渉現象により、視角に依存する色変化を形成する薄フィルム層であることができる。その場合、基板本体以外に、フィルム本体または基板本体及びフィルム本体はそのような層を有することもできる。
【００１４】
光学的可変セキュリティー素子偽造に対する保護手段は、ＬＣＰ層の上に好適に配置したそれら附加層により著しく改良される。換言すれば、附加層は観察者及びこのＬＣＰ層との間に配置された。これらセキュリティー素子は例えばインクジェットプリンター及び偏光素子を有するＵＶランプのような単純装置によりもはやコピーされたり、または模造されたりすることができない。基板本体とフィルム本体はともにその性質の層を持つ場合、その点に関して、このセキュリティー基準は特に高い。この個別化されたセキュリティー特性は両側に保護されているので、セキュリティー素子操作への任意の試みはほかの一つのセキュリティー素子を影響させ、かつそれにより明らかである。
【００１５】
特に、基板本体及びフィルム本体が相互補助光学セキュリティー特性を作り出す一つまたはそれ以上の層をそれぞれ有する場合、高度のセキュリティーは実現される。
【００１６】
そのため、基板本体の配向層をさまざまな方法により個別化することができる。
【００１７】
基板本体の配向層をその配向層上に部分的印刷（print）することにより、個別化する点にあたり、特に効果的であることが明らかである。その印刷操作が配向層の複数の溝を部分的に充填するため、印刷されたリージョン（領域）にＬＣＰ層の配向が生じない。その手順は、特に配向層を個別化する装置の簡素化と低経費という利点を有する。その方法において、さらに、個人ドキュメント（例えばデータカード）の製造のため、低いレベルの改良費用で、かつての複数の装置が容易に再利用できる。
【００１８】
個別化のため選択できる利点は、さらに、基板本体の配向層上に配置の異なる配向の配向層の部分転写による基板本体の配向層を個別化することである。この配向層上に、異なる配向を有する領域が生じ、それにより、より複雑な個別化したセキュリティー特性が作り出される。
【００１９】
配向層を個別化するさらなる可能な方法は、配向層の部分的化学除去により、レーザー切除により、配向層の部分加熱変型により、配向層での凹凸構造の部分複製により、または配向層の部分露出により、この配向層を個別化する方法である。
【００２０】
フィルム本体としてスタンピングフィルム、積層フィルムまたはステッカー・フィルムを用いることが特に好適である。そのようなフィルムは例えば従来の熱スタンピングまたは積層処理により基板に塗布することができる。フィルム本体としてそのようなフィルムを用い、このプロセスの迅速かつ安全な作用を確保する。さらに、既存の装置、例えば積層装置を再び用いることができる。
【００２１】
基板本体として、スタンピング、積層またはステッカーフィルムを用いてもよいので、上述に示された利点が得られる。その点に関して、基板本体にフィルム本体を塗布する前に、基板本体を形成するスタンピング、積層またはステッカー・フィルムが例えばパスポート、預金手帳、クレジットカードまたはチケットのようなセキュリティー素子に塗布される。
【００２２】
なお、最も単純な例では、例えば基板本体がセキュリティー・ドキュメントを形成するキャリアー層、（部分的に）塗布される配向層を有することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明は、添付図面を参照して、幾つかの実施例により以下のように例示されている。
【００２４】
図１は個別化された光学的に可変な素子を製造するプロセスのフローチャートを示す。このプロセスは複数のプロセス・ステップ１１〜１８を有する。この場合において、個別のプロセス１１〜１８は図２a〜５を参照して後述する。プロセス・ステップ１１〜１４は中央サブプロセス１におけるプロセス・ステップを示し、プロセス・ステップ１５〜１８は中央サブプロセス２におけるプロセス・ステップを示す。この中央サブプロセス１はフィルム本体及び基板本体を提供し、次いでこのプロセス１から個別化された光学的に可変な素子が分散サブプロセス２により作り出されている。
【００２５】
中央サブプロセス１のプロセス・ステップは工業製造手順で実施される。
【００２６】
図２aに示すように、３つの層３１、３２と３３を有するフィルム本体３がプロセス・ステップ１１及び１２により製造される。フィルム本体３はスタンピングフィルムであるが、積層フィルムまたはステッカー・フィルムであることが可能である。
【００２７】
フィルム本体３は３つの層３１、３２と３３を有する。この層３１は例えば厚さ１９μm〜２３μmのポリエステル・フィルムにより形成されたキャリアー層である。層３２はプロセス・ステップ１１において、例えば凹版処理（プロセス）によりキャリアー層３１に適用する。この層３２は放射または別の方法により硬化する液晶材料を有するＬＣＰ層（ＬＣＰ：液晶ポリマー）である。この液晶材料としてＵＳ特許５３８９６９８Ａ、ＵＳ５６０２６６１Ａ、ＥＰ０６８９０８４Ａ、ＥＰ０６８９０６５Ａ１、ＷＯ９８/５２０７７及びＷＯ００/２９８７８に記載された液晶材料を用いることができる。この点に関して、好ましくはMerck RMM １２９またはOPALVA（Vantico-Basel）が層３２の液晶材料として用いられる。
【００２８】
その点に関して、液晶材料は望ましくは適用重量0.5〜3ｇ/ｍ2で、キャリアーフィルム３１に塗布される。次に、プロセス・ステップ１２において、層３２の溶媒ベアリングＬＣＰ材料の物理的な乾燥が行われる。その場合において、乾燥は乾燥路中で例えば１００〜２００℃の温度で行われる。
【００２９】
その点に関して、この層３１に塗布されるＬＣＰ層３２は、適切に成形された凹グラビアシリンダ（intaglio gravure cylinder）により、その全表面領域にわたるのではなく、部分のパターン状の構成でも可能である。そのように、附加セキュリティー機能として提供することができる複雑パターンを、まだ個別化されていないＬＣＰ層内にすでに形成することは可能である。
【００３０】
次に、層３３を乾燥層３２に付与する。層３３はＬＣＰ層３２の粘着面を保護するシリコーン・ペーパーである。
【００３１】
ＬＣＰ層３２からキャリアー層３１の剥離或は層３２の物理的な保護をより確実にするため、層３１、３２の間に剥離と/または保護ラッカー層を設けてもよい。
【００３２】
図２ｂに示される基板本体４がプロセス・ステップ１３、１４により製造される。基板本体４は勿論、ステッカーフィルムであり、ステッカーフィルムは複数の層を有し得る。しかし、基板本体４はスタンピングフィルムまたは積層フィルムでも可能である。
【００３３】
基板本体４、すなわち、この層４２は例えばレーザー切断により直接に製造されてもよい。さらに、基板本体４はＰＣＶカードにより形成することも出来る。
【００３４】
基板本体４は凹凸構造４０を有する配向層４１と、キャリアー層４２とを備える。キャリアー層４２は例えば厚さ１０μm〜５０μmのＢＥＴまたはＢＯＰＰフィルム層である。配向層４１をプロセス・ステップ１３において、例えば凹版グラビア・シリンダーでキャリアーフィルム４２の全体の表面領域に付与する。
【００３５】
層４１は凹凸構造４０がスタンピング工具によりエンボス加工された複製(replication)層である。この場合の層４１は、望ましくは少なくとも透明熱可塑性材料からなる。例えば、層３１に用いられる複製ラッカーは下記の組成からなる：
成分 重量部
高分子ＰＭＭＡ樹脂 ２０００
シリコーン アルキル、オイルフリー ３００
非イオン湿潤剤 ５０
低粘性ニトロセルロース ７５０
メチルエチルケトン １２００
トルエン ２０００
ジアセトンアルコール ２５００
【００３６】
複製層は例えば乾燥後２．２ｇ/ｍ2の塗布重量のライン・グリッド凹版シリンダーにより塗布される。乾燥は乾燥路において１００〜２００℃温度で行われる。
【００３７】
プロセス・ステップ１４において、液晶を配向させる機能を有する凹凸構造４０は例えば少なくともニッケルを含む金型により約１３０℃で層４１にエンボスされる。凹凸構造４０をスタンピングする際に、金型を好ましくは電気的に加熱する。スタンピング操作の後、層４１から金型を外す直前に、金型を再び冷却することもできる。凹凸構造４０をスタンピングする操作後に、架橋またはなにか他の方法によりこの複製ラッカーを硬化させる。
【００３８】
ここで、例えば凹凸構造４０は、相互に並列関係に配置されるともに液晶分子の配向を可能にする複数の平行溝を有する。この場合、凹凸構造４０の空間頻度は望ましくは３００〜３０００ライン/ｍｍ、溝の断面深さは望ましくは２００〜６００ｎｍである。
【００３９】
しかし、配向層４１は露光した感光性高分子層により形成することもできる。原則的に、その目的のために、偏光した光を照射することにより配向特性が形成可能であればあらゆる感光性高分子を用いることができる。感光性高分子（ＬＰＰ＝線形光重合ポリマー）等の例が、例えば、ＥＰ０６１１７８６Ａ、ＷＯ９６/１００４９及びＥＰ０７６３５５２Ａに記載されている。また、ＥＰ１２２７３４７Ａ１に記載された感光性高分子はこのような目的に用いられることもできる。
【００４０】
プロセス・ステップ１３において、感光性高分子層をウェット化学処理によりキャリアー層４２に付与する。その場合において、望ましくは感光性高分子層を塗布する操作は凹版処理により行われる。その次に、プロセス・ステップ１４において、この感光性高分子樹脂層は偏光したＵＶ光で乾燥されかつ露光され、それにより凹凸構造４０を液晶分子の配向を可能にする配向層４１上に形成する。
【００４１】
この場合、この配向層を個別化する前に、配向層４１は整列にキャリアー層４２上にパターン形態に予め上述方法で印刷し、よりセキュリティー（安全）な特徴として作動するコンプレックス・パターンを配向層４１に付与する。また、凹凸構造４０に適切な凹形状を形成することによりそのような効果を達成することも可能である。
【００４２】
分散サブ処理２において、個別された、光学的に可変素子が基板本体４及びフィルム本体３によってシンプル装置を用いて、分散して製造される。そのため、基板本体４の配向層４１をプロセス・ステップ１５において個別化する。
【００４３】
次に図３aを参照して、配向層４１を個別化する第１の可能な方法を述べる。
図３aはキャリアー層４２及び配向層４１とともに基板本体４を示す。印刷層４３を配向層４１に局所的に付与する。印刷層４３は凹凸構造４０の溝を埋める。例えばＴＴＦプリンターまたはインクジェットプリンターにより、その種類の有色または無色の印刷を行うことによって、特に狙いを定めた態様で充填することにより配向層４１の複数の領域を被覆し或いは消失させる。以降、印刷により不活性化された感光性高分子領域すなわち印刷により充填された表面構造領域では液晶材料の配列は生じせず、それによりそれら領域では液晶分子の等方分布が優勢となる。偏光装置の下に、液晶材料の配向により非印刷領域で「YES/NO」情報が得られるが、印刷によって不活性化すなわち充填された領域において液晶はなんら好適な配向も示さず、それによりいずれの光学活性情報も有しない。
【００４４】
同様に、配向層４１の個別化は配向層４１部分的に（一部）除去されることにより行うことができる。従って、プロセス・ステップ１５において、凹凸構造４０は例えば研削ヘッド（milling head）または他の材料除去工具により部分的に除去することができ、それにより、その後、材料除去した領域に液晶分子を等方分布させ光学情報を消去させる。そのような消去は例えばレーザー等の加熱除去により達成することもできる。
【００４５】
さらなる可能な選択としては、配向層４１の表面を部分的に加熱処理することにより凹凸構造４０を部分的に元のレトロ形状にすることが含まれ、それにより凹凸構造の液晶配向特性を部分的に消滅させる。
【００４６】
また、配向層４１として無感光または部分的のみ感光されたＬＰＰ層を用い、次にプロセス・ステップ１５においてその層をひとつまたはそれ以上の露光ステップにより個別化することも可能である。その場合、前者のプロセスを図３aに関して述べるプロセスと組み合わせ、例えば無感光または部分のみ露光した感光性高分子層の上にある層を印刷し、塗布により以後の配向を防止し、次に偏光した光により照射することも出来る。
【００４７】
さらに、配向層４１の凹凸構造４０をスタンピング・パンチにより部分的に消失し得る。凹凸構造４０は容易に消滅するが、さらにスタンピング・パンチングを行うことによって配向層４１内において異なる配向を有する新たな凹凸構造をエンボスする可能性もある。その場合、その方法では、異なる配向を有する液晶分子をもつ領域を形成することも可能である。
【００４８】
必要な場合は偏光特性をもつ遅延(retarder)層と組み合わせることによりコントラスト変化を有するＬＣを生成することもできる。その場合、この遅延層は基板本体の部分としてもよいし、例えば配向層４１のすぐ下に配置することができる。基板本体に残っているフィルム本体３０の部分の一部分であってもよいし、かつ例えばＬＣＰ層３２の上に直接配置することができる。
【００４９】
遅延層は例えば、附加の適切に配向されかつ固定されたＬＣ層により形成されている。しかし、遅延層は偏光された光に対して複屈折を示すような適当なキャリアー材料からなる層であってもよい。すなわち、遅延層は方向によって異なる屈折率を有する。従って、キャリアー層４２が適切な材料で作られる場合、遅延層は例えばキャリアー層４２で形成することもできる。さらに、遅延層は偏光特性または偏光依存特性を有する他の材料から作ってもよい。
【００５０】
配向ＬＣ層３２により生成された偏光効果及び遅延層により生成された偏光効果は重層され、このＬＣ層３２が配向層４１の個別化により何ら偏光特性をもたない領域においては、光の偏光は遅延層により決められるか、光のその他の偏光は遅延層及びＬＣ層３２の特性により決められる。この遅延の偏光方向は、液晶分子の配向層に対し４５度の角度となるように選択するのが望ましい。例えば、部分的に配向ＬＣ層上に渡り透明オーバーレイの形で配置された附加遅延層は、個別化により不活性化された配向層の領域内にも光活性情報（光/暗効果）が生成されることを可能とする。このＬＣ層による「ＹＥＳ/ＮＯ」情報とともに、偏光装置を回転させて、偏光装置で見た場合にコントラスト変化を現す（exhibits）ＬＣベース素子が得られる。この場合、遅延層と組み合わせたＬＣ素子は屈折または透過性質をもつことができる。
【００５１】
次に、配向層４１の個別化の更なる可能な形式を、図３ｂ及び３ｃを参照して述べる。それに関して、図３ｂ及び３ｃに示すプロセスにおいて、配向層４１の個別配向は予めすでに配向させた感光樹脂層また複製層を配向層４１上に部分転写により達成される。
【００５２】
図３ｂはキャリアー４６、剥離層４７、複製層４８及び粘着層４９をもつ転送フィルム４４（transfer film）を示している。
【００５３】
キャリアー４６はキャリアーフィルム４６１及び複製構造をもつ複製ラッカー層（replication lacquer layer）４６２を有する。
【００５４】
複製層４１は例えば図２ｂを参照して述べた複製層のように形成され、液晶分子の配向を可能とするエンボス加工の凹凸構造を有する。粘着層４９は例えば熱活性化粘着剤である。この転写フィルム４４は例えば適切なスタンピング・パンチにより部分的に配向層４１に付与される。従って、図３ｃは転写フィルムが適用される配向層４１をもつ基板本体４を示し、領域４５においては配向層４１の配向に対して垂直配向し、また領域５０において、配向層４１の配向に対し４５度の角度に回転した方向となっている。キャリアーフィルム４６は転写フィルム４４を適用した後に除去され、それにより領域４５及び５０において、複製層４８の凹凸構造は作動（operative）表面構造を形成する。図３ｃから分かるように、この異なる配向の配向層を含む複数の領域はそのような更に新たな配向層を部分的に適用することにより個別に形成することができる。その方法で、コントラストを逆転させた（control reversal）複数の画像を作り出すことも可能である。
【００５５】
エンボス加工した凹凸構造をもつ複製層の代わりに、層４８に対して露光された感光性高分子層を用いることもできる。
【００５６】
フィルム本体３はプロセス・ステップ１６において、基板本体４に適用される。そのために、少なくともシリコーン・ペーパーからなる保護層３３はフィルム本体３から剥離され、次に残存フィルム本体は基板本体４４上に相互に積層される。ここで、物理的に乾燥されたＬＣＰ層３２は良質な粘着性を有するので、さらなる対策をとらなくても、すでに基板本体及びフィルム本体の間をしっかり結合することができる。図４はプロセス・ステップ１６の実施後に得られるフィルム本体を示す。フィルム本体はキャリアー層４２、部分印刷層４３をもつ配向層４１、ＬＣＰ層３２及びキャリアー層３１を有する。
【００５７】
図４に示す多層本体に対してプロセス・ステップ１７において熱を付与し、個別化された配向層４１にてＬＣＰ層３２の複数の液晶分子の配向を行う。ＬＣＰ層３２は加熱下で溶け、それによりＬＣＰ層３２の液晶分子の整列は個別化された配向層４１にて行われる。
【００５８】
今、配向されたＬＣＰ層３２はプロセス・ステップ１８においてキャリアー層３１を介してＵＶ光で露光される。望ましくは波長領域２８０〜３６５ｎｍのＵＶ光を使用して露光を行う。そのＵＶ露光によって液晶材料をＵＶ光により定着させる。
【００５９】
その場合には、このキャリアーは酸素による阻害を防止することで、不活性条件の下、ＬＣＰを処理する際に通常必要な放射線硬化する工程は省かれる。
【００６０】
ＬＣＰ層３２のＵＶ定着後に、キャリアー層３１は多層本体から剥離され、それにより図５に示すように、キャリアー層４２と、部分的印刷層４３及び配向ＬＣＰ層３２を持つ個別化された配向層４１有する光学的に可変素子５１を得る。キャリアー層３１はＬＣＰ層３２上に残し、例えばＬＣＰ層３２を保護する保護層として働くこともできる。
【００６１】
次に、本発明による更なるフィルムシステムの実施例を、図６aと６bを参照して説明する。
【００６２】
図６aはキャリアー層６１及び転写層６２を有するフィルム本体６を示す。転写層６２は剥離・保護ラッカー層６３、複製層６４、ＬＣＰ層６５及び保護層６６を有する。キャリアー層６１、ＬＣＰ層６５及び保護層６６は図２aに示す層３１、３２及び３３と等しい。
【００６３】
層６４は回折構造６７がエンボス加工領域状とされた複製層である。この場合、層６４及び６５に用いられる材料はそれらの屈折率が異なり、それにより、透明、光学回折セキュリティー特性は、回折構造６７により作り出される。従って、例えばホログラムまたはキネグラム(R)（Kinegram(R)）は、回折構造６７により形成することが可能となる。
【００６４】
図６ｂは例えば（印刷された）プラスチック及び/またはペーパー本体により形成されたセキュリティー・ドキュメント７２を示している。そのようなセキュリティー・ドキュメントは例えば通行証（pass）、身分証、ＣＩ（社員証）カード、クレジットカード、課金カードまたはチケットとして用いられることができる。
【００６５】
また、図６ｂは基板本体７１を示す。該基板本体７１をセキュリティー・ドキュメント７２に付与する。基板本体７１はキャリアー層７３、剥離層７４、配向層７５、複製層７６、反射層７７及び粘着層７８を有する。
【００６６】
キャリアー層７３は図２aに示されたキャリアー層３１に類似する。配向層７５は図２ｂに示された配向層４１に類似する。複製層７６はその中に回折構造７９が部分的に形成された複製層である。反射層７７は少なくとも蒸着薄金属層からなる。特に、クロム、アルミニウム、銅、鉄、ニッケル、銀、金またはそれらの材料を含む合金はこの金属層の材料として用いることができる。さらに、反射層７７はＨＴＩ（高反射率）層としてもよい。
【００６７】
従って、光回折効果を有する反射セキュリティー素子、例えばホログラムまたはキネグラム(R)(ＫＩＮＥＧＲＡＭ(R))はこの回折構造７９の領域に形成されている。勿論、反射層７７は部分的層のみとすることは可能であり、それにより領域状態様で、例えばセキュリティー・ドキュメント７２の素子を可視化するための透明窓を有するものとすることができる。
【００６８】
この粘着層７８は例えば少なくとも熱活性化粘着層からなる。
ここで、中央サブプロセスにおいて、フィルム本体６は、キャリアー層６１に剥離・保護ラッカー層６３を付与し、複製ラッカー層を印刷により付与し、複製ラッカー層を乾燥し、回折構造６７を複製し、印刷によりＬＣＰ層６５を付与しＬＣＰ層６５を物理的に乾燥し、保護層６６を付与することにより製造される。ここで、中央分散のサブプロセスにおいて、基板本体７１はセキュリティー・ドキュメント７２に塗布される（セキュリティー・ドキュメント７２の個別化後、選択可能とする）。その次に、図３a、３bについて述べたように、剥離層７４とともにキャリー層７３を基板本体７１から外し、配向層７５を個別化する。そして、保護層６６をフィルム本体６から外し、フィルム本体６を基板本体７１の層７５へと層６５により積層する。
【００６９】
本発明によるフィルムシステムの更なる実施例を図７a、７bを参照して下記の通り説明する。
図７aはキャリアー層８１、ＬＣＰ層８２、複製層８３、反射層８４及び粘着層８５を有するフィルム本体８を示す。
【００７０】
キャリアー層８１、ＬＣＰ層８２及びこの複製層８３は図６aに示された層６１、６５及び６４に類似する。反射層８４及び粘着層８５は図６ｂに示された層７７及び７８に類似する。回折構造８７は複製層８３に領域状に形成され、反射光セキュリティー素子を与える。
【００７１】
図７ｂはキャリアー層９１、剥離および/または保護ラッカー層９２、複製層９３、薄フィルムシステムの吸収層９４及スペーサ層９５、配向層９６及び保護層９７を有する基板本体９を示す。この場合、キャリアー層９１、複製層９３及び配向層９６は図６ｂに示された層７３、７６及び７５に類似する。ある領域では複製層９３は回折構造９８をもち、この回折構造領域において、回折構造は光回折効果をもつ透明セキュリティー素子を生成する。薄フィルムシステムは吸収層９４及びスペーサ層９５を有するとともに、透明光学セキュリティー素子を生成する。透明光学セキュリティー素子は干渉により、視角に基づく色の変化を作り出す。
【００７２】
中央サブプロセスにおいて、フィルム本体８及び基板本体９が形成される。次に、この中央分散のサブプロセスにおいて、基板本体８にはセキュリティー・ドキュメントに対して粘着層８５を接着する。その次に、キャリアーフィルム８１を転写層から取り除く。次のステップにおいて、保護層９７を基板本体９の配向層９６から取り除き、図３a〜３bを参照して述べたプロセスの一つに従って個別化する。その次、基板本体９をフィルム本体８のＬＣＰ層８２に対して個別化した配向層９６により付与し、基板本体９をフィルム本体８に積層する。
【００７３】
その点について、構造８７及び８８により製造され光学回折特性を有する光学セキュリティー特性は相互補助光学セキュリティー特性を示す。一例として、これら２つの回折構造は共通ホログラム表示の隣接する領域を形成する。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】図１は個別化された、光学的に可変素子を製造するプロセスのフローチャートを示す。
【図２ａ】図2aはフィルム本体の線図を示す。
【図２ｂ】図2bは基板本体の線図を示す。
【図３ａ】図3aは個別化された配向層を有する基板本体の線図を示す。
【図３ｂ】図3bは基板本体の配向層の個別化用の伝送フィルムの断面図を示す。
【図３ｃ】図3cは個別化された配向層の線図を示す。
【図４】図４はフィルム本体が付与された基板本体の線図を示す。
【図５】図５は光学的可変素子の線図を示す。
【図６ａ】図6aは本発明の更なる実施例のためのフィルム本体の線図を示す。
【図６ｂ】図6bは本発明の更なる実施例のための基板本体を有するセキュリティードキュメントの線図を示す。
【図７ａ】図7aは本発明の更なる実施例のためのフィルム本体の線図を示す。
【図７ｂ】図7bは本発明の更なる実施例のための基板本体の線図を示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏光特性を有する個別化された、光学的に可変な素子（５１）の製造プロセスにおいて、
前記光学的に可変な素子（５１）を製造するために、二層またはそれ以上の層を有し且つ液晶材料からなるＬＰＣ層（３２、６５、８５）を有するフィルム本体（３、６、８）を液晶配向のための配向層（４１、７５、９６）を有する基板本体（４、７、９）に適用し、
前記フィルム本体を基板本体に適用する前に、前記基板本体（４、７、９）の前記配向層（４１、７５、９６）を個別化し、フィルム本体のＬＣＰ層の液晶の配向のためにフィルム本体（３、６、８）のＬＣＰ層（３２、６５、８５）が基板本体の個別化された配向層上に位置するように、フィルム本体（３、６、８）を基板本体（４、７、９）の個別化された配向層（４１、７５、９６）に適用することを特徴とする製造プロセス。
【請求項２】
前記基板本体（４）の前記配向層（４１）をこの配向層上の部分印刷(４３)により個別化することを特徴とする請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
前記基板本体（４）の前記配向層（４１）を前記基板本体（４）の前記配向層（４１）上の異なる配向の配向層（４８）の部分転写により個別化することを特徴とする請求項１乃至２のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項４】
前記基板本体の前記配向層をこの配向層の部分機械的除去により個別化することを特徴とする請求項1乃至３のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項５】
前記基板本体の前記配向層をこの配向層の部分熱変型により個別化することを特徴とする請求項1乃至４のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項６】
前記基板本体の前記配向層を前記配向層が凹凸構造の複製により個別化することを特徴とする請求項1乃至５のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項７】
前記基板本体の前記配向層を前記配向層の露出により個別化することを特徴とする請求項1乃至６のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項８】
前記フィルム本体（３）の前記ＬＣＰ層（３２）の前記液晶材料の整列を前記基板本体（４）の個別化された配向層（４１）で行うことを特徴とする請求項1乃至７のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項９】
前記液晶を整列するために前記基板本体（４）にフィルム本体を塗布した後、前記フィルム本体（３）の前記ＬＣＰ層（３２）を加熱することを特徴とする請求項８に記載のプロセス。
【請求項１０】
スタンピングフィルム、積層フィルムまたはステッカー・フィルムを前記基板本体（７１、９）として用いたことを特徴とする請求項1乃至９のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項１１】
前記基板本体（７１）を形成する前記スタンピングフィルム、前記積層フィルムまたは前記ステッカー・フィルムを前記基板本体（７１）に前記フィルム本体（６）が塗布される前に、セキュリティー・ドキュメント（７２）に塗布することを特徴とする請求項１０に記載のプロセス。
【請求項１２】
前記基板本体（４、７）はセキュリティー・ドキュメントを形成するキャリアー層（４２、７２）を有することを特徴とする請求項1乃至９のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項１３】
スタンピングフィルム、積層フィルムまたはステッカー・フィルムを前記フィルム本体（３、６、８）として用い、前記フィルム本体を熱スタンピングまたは積層処理で前記基板本体（４、７、９）に適用することを特徴とする請求項1乃至１２のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項１４】
偏光特性を有する個別化された、光学的に可変な素子（５１）を提供する基板本体（４、７、９）及びフィルム本体(３、６、８)を備えるフィルムシステムにおいて、
前記フィルムシステムのフィルム本体（３、６、８）は二層またはそれ以上の層及び液晶材料からなるＬＣＰ層（３２、６５、８５）を備え、
前記フィルムシステムの基板本体（４、７、９）は液晶配向のための配向層（４１、７５、９６）を有し、
前記フィルム本体（３、６、８）の前記ＬＣＰ層（３２、６５、８５）の液晶の配向のため、前記基板本体（４、７、９）の前記配向層（４１、７５、９６）が個別化の後に、前記フィルム本体（３、６、８）の前記ＬＣＰ層（３２、６５、８５）が個別化された前記配向層（４１、７５、９６）上に位置するように、前記フィルム本体（３、６、８）は前記基板本体（４、７、９）の個別化された前記配向層（４１、７５、９６）に適用されることを特徴とするフィルムシステム。
【請求項１５】
前記基板本体の記配向層は前記基板本体に前記フィルム本体を良好に粘着するためのＵＶ官能基であることを特徴とする請求項１４に記載のフィルムシステム。
【請求項１６】
前記フィルム本体（３、６、８）はキャリアー層（３１、６１、８１）及び物理的に乾燥されたＬＣＰ層（３２、６５、８５）を有することを特徴とする請求項１４及び１５に記載のフィルムシステム。
【請求項１７】
前記基板本体（７、９）は光学セキュリティー特性を作り出す一つまたはそれ以上の追加層（７６、７７、９４）を有することを特徴とする請求項１４から１６のいずれか１項に記載のフィルムシステム。
【請求項１８】
前記フィルム本体（６、８）は光学セキュリティー特性を作り出す一つまたはそれ以上の追加層（６８、８３、８４）を有することを特徴とする請求項１４から１７のいずれか１項に記載のフィルムシステム。
【請求項１９】
各前記基板本体（７、９）と前記フィルム本体（７、８）は相互補助光学セキュリティー特性を作り出す一つ又はそれ以上の追加層を有することを特徴とする請求項１４から１８のいずれか１項に記載のフィルムシステム。
【請求項２０】
前記基板本体と/または光学的に可変可能な素子を形成する前記フィルム本体の前記部分は偏光特性をもつリターダ層を備えることを特徴とする請求項１４から１９のいずれか１項に記載のフィルムシステム。
【請求項１】
偏光特性を有する個別化された、光学的に可変な素子（５１）の製造プロセスにおいて、
前記光学的に可変な素子（５１）を製造するために、二層またはそれ以上の層を有し且つ液晶材料からなるＬＰＣ層（３２、６５、８５）を有するフィルム本体（３、６、８）を液晶配向のための配向層（４１、７５、９６）を有する基板本体（４、７、９）に適用し、
前記フィルム本体を基板本体に適用する前に、前記基板本体（４、７、９）の前記配向層（４１、７５、９６）を個別化し、フィルム本体のＬＣＰ層の液晶の配向のためにフィルム本体（３、６、８）のＬＣＰ層（３２、６５、８５）が基板本体の個別化された配向層上に位置するように、フィルム本体（３、６、８）を基板本体（４、７、９）の個別化された配向層（４１、７５、９６）に適用することを特徴とする製造プロセス。
【請求項２】
前記基板本体（４）の前記配向層（４１）をこの配向層上の部分印刷(４３)により個別化することを特徴とする請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
前記基板本体（４）の前記配向層（４１）を前記基板本体（４）の前記配向層（４１）上の異なる配向の配向層（４８）の部分転写により個別化することを特徴とする請求項１乃至２のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項４】
前記基板本体の前記配向層をこの配向層の部分機械的除去により個別化することを特徴とする請求項1乃至３のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項５】
前記基板本体の前記配向層をこの配向層の部分熱変型により個別化することを特徴とする請求項1乃至４のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項６】
前記基板本体の前記配向層を前記配向層が凹凸構造の複製により個別化することを特徴とする請求項1乃至５のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項７】
前記基板本体の前記配向層を前記配向層の露出により個別化することを特徴とする請求項1乃至６のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項８】
前記フィルム本体（３）の前記ＬＣＰ層（３２）の前記液晶材料の整列を前記基板本体（４）の個別化された配向層（４１）で行うことを特徴とする請求項1乃至７のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項９】
前記液晶を整列するために前記基板本体（４）にフィルム本体を塗布した後、前記フィルム本体（３）の前記ＬＣＰ層（３２）を加熱することを特徴とする請求項８に記載のプロセス。
【請求項１０】
スタンピングフィルム、積層フィルムまたはステッカー・フィルムを前記基板本体（７１、９）として用いたことを特徴とする請求項1乃至９のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項１１】
前記基板本体（７１）を形成する前記スタンピングフィルム、前記積層フィルムまたは前記ステッカー・フィルムを前記基板本体（７１）に前記フィルム本体（６）が塗布される前に、セキュリティー・ドキュメント（７２）に塗布することを特徴とする請求項１０に記載のプロセス。
【請求項１２】
前記基板本体（４、７）はセキュリティー・ドキュメントを形成するキャリアー層（４２、７２）を有することを特徴とする請求項1乃至９のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項１３】
スタンピングフィルム、積層フィルムまたはステッカー・フィルムを前記フィルム本体（３、６、８）として用い、前記フィルム本体を熱スタンピングまたは積層処理で前記基板本体（４、７、９）に適用することを特徴とする請求項1乃至１２のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項１４】
偏光特性を有する個別化された、光学的に可変な素子（５１）を提供する基板本体（４、７、９）及びフィルム本体(３、６、８)を備えるフィルムシステムにおいて、
前記フィルムシステムのフィルム本体（３、６、８）は二層またはそれ以上の層及び液晶材料からなるＬＣＰ層（３２、６５、８５）を備え、
前記フィルムシステムの基板本体（４、７、９）は液晶配向のための配向層（４１、７５、９６）を有し、
前記フィルム本体（３、６、８）の前記ＬＣＰ層（３２、６５、８５）の液晶の配向のため、前記基板本体（４、７、９）の前記配向層（４１、７５、９６）が個別化の後に、前記フィルム本体（３、６、８）の前記ＬＣＰ層（３２、６５、８５）が個別化された前記配向層（４１、７５、９６）上に位置するように、前記フィルム本体（３、６、８）は前記基板本体（４、７、９）の個別化された前記配向層（４１、７５、９６）に適用されることを特徴とするフィルムシステム。
【請求項１５】
前記基板本体の記配向層は前記基板本体に前記フィルム本体を良好に粘着するためのＵＶ官能基であることを特徴とする請求項１４に記載のフィルムシステム。
【請求項１６】
前記フィルム本体（３、６、８）はキャリアー層（３１、６１、８１）及び物理的に乾燥されたＬＣＰ層（３２、６５、８５）を有することを特徴とする請求項１４及び１５に記載のフィルムシステム。
【請求項１７】
前記基板本体（７、９）は光学セキュリティー特性を作り出す一つまたはそれ以上の追加層（７６、７７、９４）を有することを特徴とする請求項１４から１６のいずれか１項に記載のフィルムシステム。
【請求項１８】
前記フィルム本体（６、８）は光学セキュリティー特性を作り出す一つまたはそれ以上の追加層（６８、８３、８４）を有することを特徴とする請求項１４から１７のいずれか１項に記載のフィルムシステム。
【請求項１９】
各前記基板本体（７、９）と前記フィルム本体（７、８）は相互補助光学セキュリティー特性を作り出す一つ又はそれ以上の追加層を有することを特徴とする請求項１４から１８のいずれか１項に記載のフィルムシステム。
【請求項２０】
前記基板本体と/または光学的に可変可能な素子を形成する前記フィルム本体の前記部分は偏光特性をもつリターダ層を備えることを特徴とする請求項１４から１９のいずれか１項に記載のフィルムシステム。
【図１】
【図２ａ】
【図２ｂ】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図３ｃ】
【図４】
【図５】
【図６ａ】
【図６ｂ】
【図７ａ】
【図７ｂ】
【図２ａ】
【図２ｂ】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図３ｃ】
【図４】
【図５】
【図６ａ】
【図６ｂ】
【図７ａ】
【図７ｂ】
【公表番号】特表２００７−５０６１２１（Ｐ２００７−５０６１２１Ａ）
【公表日】平成１９年３月１５日（２００７．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５２６５１１（Ｐ２００６−５２６５１１）
【出願日】平成１６年９月９日（２００４．９．９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＤＥ２００４／００２０１８
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０２９１３５
【国際公開日】平成１７年３月３１日（２００５．３．３１）
【出願人】（５０６０８８８５０）レオンハード クルツ ゲーエムベーハー ウント コー．カーゲー (15)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年３月１５日（２００７．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月９日（２００４．９．９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＤＥ２００４／００２０１８
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０２９１３５
【国際公開日】平成１７年３月３１日（２００５．３．３１）
【出願人】（５０６０８８８５０）レオンハード クルツ ゲーエムベーハー ウント コー．カーゲー (15)
【Ｆターム（参考）】
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