Фотоннокристалічний оптично змінний елемент захисту та забезпечувальний документ, що його містить

1. Оптично змінний елемент захисту, який містить фотонний кристал, який сконфігурований так, що при попаданні падаючого світла, кристал проявляє перший оптичний ефект, і який, коли елемент підданий зовнішньому впливу, проявляє другий оптичний ефект, який відмітний від першого оптичного ефекту, причому щонайменше один з першого і другого оптичних ефектів є оптично змінним ефектом, що спостерігається на множині напрямків і викликаний світлом, яке вибірково відбивається або пропускається кристалом. 2. Оптично змінний елемент захисту за п. 1, в якому вказані перший і другий оптичні ефекти включають в себе, відповідно, перший і другий оптично змінні ефекти. 3. Оптично змінний елемент захисту за п. 1 або 2, в якому оптично змінний ефект спостерігається на вказаній множині напрямків. 4. Оптично змінний елемент захисту за п. 2 або 3, в якому при освітленні елемента джерелом білого світла перший і другий оптично змінні ефекти є колірними ефектами. 2 (19) 1 3 підібраний так, що дія зовнішнього впливу на кристал є зворотною при усуненні впливу або при прикладенні протилежного впливу. 16. Оптично змінний елемент захисту за будь-яким з попередніх пунктів, в якому фотонний кристал містить еластомерний компонент, так що зовнішній вплив може бути застосований прикладенням сили до елемента захисту. 17. Оптично змінний елемент захисту за будь-яким з попередніх пунктів, в якому світло являє собою один або більше видів світла, вибраних з ультрафіолетового, видимого або інфрачервоного світла. 18. Оптично змінний елемент захисту за будь-яким з попередніх пунктів, в якому фотонний кристал утворений з гранул першого матеріалу і матриці з другого матеріалу, причому кожний матеріал має відмінний від іншого відповідний показник заломлення. 19. Оптично змінний елемент захисту за будь-яким з попередніх пунктів, в якому структурні параметри фотонного кристала різні при різних положеннях всередині кристала, так щоб одержати відповідні оптичні властивості. 20. Оптично змінний елемент захисту за будь-яким з попередніх пунктів, в якому фотонний кристал утворений з двох або більше кристалічних структур, що мають різні оптично змінні властивості. 21. Оптично змінний елемент захисту за будь-яким з попередніх пунктів, в якому фотонний кристал передбачений у вигляді самонесучої плівки. 22. Оптично змінний елемент захисту за будь-яким з пп. 1-20, в якому фотонний кристал підкріплений підкладкою або несучим шаром. 23. Оптично змінний елемент захисту за п. 22, в якому підкладка або несучий шар являє собою полімерний шар. 24. Оптично змінний елемент захисту за будь-яким з попередніх пунктів, в якому елемент захисту передбачений з адгезивним шаром зчеплення на одній або на кожній із зовнішніх його поверхонь. 25. Оптично змінний елемент захисту за будь-яким з попередніх пунктів, який додатково містить шар розсіяння. 26. Оптично змінний елемент захисту за будь-яким з попередніх пунктів, який додатково містить оптично поглинаючий матеріал, передбачений у вигляді одного або більше шарів, нанесених на елемент. 27. Оптично змінний елемент захисту за п. 26, в якому поглинаючий матеріал є вибірково поглинаючим на довжинах хвиль світла. 28. Оптично змінний елемент захисту за п. 26 або 27, в якому поглинаючий матеріал являє собою друкарську фарбу або барвник. 29. Оптично змінний елемент захисту за будь-яким з попередніх пунктів, в якому елемент додатково містить металізований шар. 30. Оптично змінний елемент захисту за п. 29, в якому металізований шар на ряді ділянок вибірково деметалізований. 31. Оптично змінний елемент захисту за п. 29 або 30, в якому елемент додатково містить захисний шар на металізованому шарі. 94277 4 32. Оптично змінний елемент захисту за будь-яким з пп. 29-31, в якому вказаний металізований шар або захисний шар виконаний у вигляді знаків. 33. Оптично змінний елемент захисту за будь-яким з попередніх пунктів, в якому елемент виконаний з можливістю бути машинозчитуваним. 34. Оптично змінний елемент захисту за п. 33, в якому щонайменше один шар елемента або фотонний кристал додатково містить машинозчитуваний матеріал. 35. Оптично змінний елемент захисту за п. 33, в якому елемент додатково містить окремий шар, який містить машинозчитуваний матеріал. 36. Оптично змінний елемент захисту за п. 34 або 35, в якому машинозчитуваний матеріал являє собою магнітний матеріал. 37. Оптично змінний елемент захисту за будь-яким з пп. 34-36, в якому машинозчитуваний матеріал містить матеріал, який реагує на зовнішній вплив. 38. Оптично змінний елемент захисту за будь-яким з пп. 34-36, в якому шар машинозчитуваного матеріалу є, в основному, прозорим. 39. Оптично змінний елемент захисту за будь-яким з попередніх пунктів, який додатково містить оптично поглинаючий матеріал, утворений всередині кристалічної структури. 40. Оптично змінний елемент захисту за будь-яким з пп. 1-38, який додатково містить наночастинки всередині кристалічної структури. 41. Оптично змінний елемент захисту за п. 40, в якому фотонний кристал додатково містить наночастинки, розподілені в кристалі, в основному, рівномірно, так що кожна частина кристала виявляє, в основному, той самий оптичний ефект. 42. Оптично змінний елемент захисту за п. 40, в якому фотонний кристал додатково містить наночастинки, розподілені в кристалі, в основному, неоднорідно, так що різні частини кристала виявляють, в основному, різний оптичний ефект. 43. Оптично змінний елемент захисту за п. 40, в якому наночастинки розподілені згідно з градієнтом концентрацій. 44. Оптично змінний елемент захисту за п. 42, в якому наночастинки розподілені в ряді зон, що мають різні концентрації. 45. Оптично змінний елемент захисту за будь-яким з пп. 40-44, в якому наночастинки являють собою наночастинки вуглецевого матеріалу. 46. Оптично змінний елемент захисту за будь-яким з попередніх пунктів, в якому елемент виконаний з можливістю одержання прихованого зображення, яке є вибірково видимим згідно з кутом огляду. 47. Оптично змінний елемент захисту за будь-яким з попередніх пунктів, в якому поверхня фотонного кристала оброблена тисненням рельєфними структурами. 48. Оптично змінний елемент захисту за будь-яким з попередніх пунктів, в якому поверхня фотонного кристала продрукована зверху. 49. Оптично змінний елемент захисту за будь-яким з попередніх пунктів, в якому елемент захисту додатково містить голограму. 50. Оптично змінний елемент захисту за будь-яким з попередніх пунктів, в якому кристал являє собою пружний фотонний кристал. 5 94277 6 51. Оптично змінний елемент захисту за будь-яким з попередніх пунктів, в якому фотонний кристал забезпечений у вигляді полімерної плівки. 52. Оптично змінний елемент захисту за п. 50, в якому механічні властивості пружного фотонного кристала підібрані так, щоб відрізнятися на відповідних обмежених ділянках. 53. Оптично змінний елемент захисту за будь-яким з попередніх пунктів, в якому, після усунення впливу, дія впливу на кристал залишається на період запізнення. 54. Оптично змінний елемент захисту за будь-яким з попередніх пунктів, який містить фотолюмінесцентні частинки, на час існування яких діє зовнішній вплив. 55. Забезпечувальний документ, який містить елемент захисту за будь-яким з попередніх пунктів, в якому елемент захисту приклеєний до забезпечувального документа або, по суті, міститься всередині нього. 56. Забезпечувальний документ за п. 55, в якому елемент закладений в межах вікна документа так, щоб забезпечити прийом падаючого світла повер хнями кристала на кожній з протилежних лицьових сторін документа. 57. Забезпечувальний документ за п. 55 або 56, в якому елемент накладений на додатковий елемент захисту, нанесений на нього або становить частину цього елемента. 58. Забезпечувальний документ за будь-яким з пп. 55-57, в якому елемент захисту підкріплений прозорим шаром. 59. Забезпечувальний документ за будь-яким з пп. 55-58, в якому елемент захисту передбачений у вигляді виступу так, що він або його частина, приєднана до елемента, може бути захоплена користувачем і пружно деформована так, щоб прикласти зовнішній вплив. 60. Забезпечувальний документ за будь-яким з пп. 55-59, в якому елемент захисту передбачений в формі, вибраній з групи, яка включає захисну нитку, захисну волапертуру, захисну наклейку, захисну смужку, захисну стрічку або захисну плівку. 61. Забезпечувальний документ за будь-яким з пп. 55-60, в якому забезпечувальний документ являє собою банкноту. Даний винахід стосується удосконалень в елементах захисту, які можуть бути використані в різних формах і розмірах для різних додатків з підтвердження справжності або захисту. Забезпечувальні документи, такі як банкноти, в цей час, часто несуть оптично змінні елементи, які дають залежне від кута кольорове відбиття. Це мотивовано прогресом у сферах настільної видавничої системи і сканування на основі комп'ютера, які забезпечують звичайні методи друку для захисту, такі як глибокий або офсетний друк, які найбільше зазнають спроб копіювання або підробки. З попереднього рівня техніки добре відоме використання рідкокристалічних матеріалів або тонкоплівкових інтерференційних структур для створення такого залежного від кута колірного відбиття. Приклади елементів захисту на основі рідких кристалів описані в ЕР0435029, WO 03061980 та ЕРІ 156934, а приклади елементів захисту з використанням тонкоплівкових інтерференційний структур описані в US4186943 та US20050029800. Плоский характер рідкокристалічних плівок та тонкоплівкових інтерференційних структур дає в результаті залежне від кута кольорове відбиття, що спостерігається, яке виявляє обмежену просторову зміну, наприклад, просту зміну червоного кольору на зелений при відхиленні елемента захисту від нормального кута падіння. Фотонні кристали являють собою структуровані оптичні матеріали, в яких показник заломлення періодично змінюється у двох або, переважно, у трьох напрямках. Будучи підданими електромагнітному випромінюванню з довжиною хвилі, порівнянною з просторовою модуляцією показника заломлення, ці матеріали виявляють ряд цікавих оптичних ефектів. Брегівське відбиття може відбуватися в діапазоні довжин хвиль, який залежить від напрямку падіння/поширення і періодичності зміни показника заломлення. Це призводить до «розривів фотонної енергії», які аналогічні розривам електронної зони в напівпровідниках. Як правило, електромагнітні хвилі у визначеному діапазоні частот не можуть поширюватися в окремих напрямках всередині кристала, і характерне електромагнітне випромінювання при цих довжинах хвиль внаслідок цього відбивається. Саме наявність таких часткових розривів фотонної зони призводить до появи мерехтливих кольорів, що спостерігаються в опалових коштовних каменях. Загалом, існує складна залежність від довжини хвилі, напрямку поширення і поляризації, яка визначає, які електромагнітні хвилі можуть поширюватися всередині фотонного кристала і ті з них, які, в іншому випадку, відбиваються. Однак, якщо модуляція показника заломлення достатньо сильна, то поширення визначених частот на будьякому кристалічному напрямку може бути припинене, і виникає повний розрив фотонної зони. У цьому випадку запобігається поширенню світла всередині кристала в будь-якому напрямку, і матеріал поводиться як ідеальний відбивача, так що все світло довжини хвилі в межах інтервалу розриву зони чудово відбивається незалежно від напрямку падіння світла. Існує два добре документованих способи виготовлення структур з необхідною високо впорядкованою зміною показника заломлення мікрофабрикація і самоорганізація. Внаслідок складності мікрофабрикації значні зусилля були направлені на дослідження систем, що самоорганізуються, складених з субмікронних трьохмірних масивів діелектричних сфер. Такі фотонні кристали утворені за рахунок надання можливості колоїдної суспензії із сфер (гранул) з однаковим розміром по 7 вільно осідати під впливом гравітації або за рахунок прикладення зовнішньої сили, так що сфери природним чином упорядковуються. Одним добре відомим прикладом є виготовлення з опалу синтетичних структур, де однаково за розміром субмікронні кварцові гранули побудовані через процес осадження в гранецентрованій кубічній кристалічній структурі. Додаткові поліпшення цієї методики розроблені так, що синтетичний опал поводить себе як попередник або зразок для додаткової пригонки заданої структури. Було показано, що такі системи можна використовувати як зразки для реалізації матеріалів, відомі як опали, що інвертуються. Тут порожнини між кварцовими сферами спочатку заповнюють матеріалами з високим показником заломлення, а потім кварц розчиняють хімічними засобами для одержання матеріалу, який складається з повітряних сфер, розділених однорідною матрицею з матеріалу з високим показником заломлення. Використання фотонних кристалів для того, щоб викликати залежне від кута кольорове відбиття описане в WO03062900 та US20050228072. Оптичні властивості фотонних кристалів можуть бути задані і змінені в більшій мірі, ніж оптичні властивості плоских рідкокристалічних і тонкоплівкових інтерференційних елементів. По-перше, залежність відбитого світла від кута і довжини хвилі може бути легко регульована зміною структури кристалічної решітки або простим регулюванням розміру сфери або відділенням сфери. Аналогічним чином, підібрані допустимі і недопустимі відбиття/пропускання можуть бути задані або посилені впровадженням структурних дефектів в решітку або впровадженням наночастинок в структуру. Це, в принципі, дає можливість видозмінювати і задавати структуру зони, і, отже, і довжину хвилі і просторову залежність коефіцієнта відбиття. Використання фотонних кристалів в елементах захисту обмежене, і в попередньому рівні техніки воно обмежене до простого залежного від кута колірного відбиття, яке спостерігає особа, яка встановлює справжність при нахилі елемента. З попереднього рівня техніки також точніше відомо як включати такі елементи в забезпечувальні документи так, щоб додаткові оптичні ефекти, які можуть виникати від фотонних кристалів в порівнянні з іншими відомими дихроїчними матеріалами, могли бути використані для перевірки справжності документа. Задачею даного винаходу є підвищення надійності елементів, описаних в попередньому рівні техніки. Згідно з першим аспектом винаходу ми надаємо оптично змінний елемент захисту, який містить фотонний кристал, який при прийомі падаючого світла формує перший оптичний ефект, і який, коли елемент піддадуть зовнішньому впливу, формує другий оптичний ефект, який відрізняється від першого оптичного ефекту, причому, щонайменше один з першого або другого оптичного ефекту є оптично змінним ефектом, що спостерігається на множині напрямків і викликається світ 94277 8 лом, яке вибірково відбивається і пропускається кристалом. Ми усвідомили, що фотонні кристали, які мають властивості, що видозмінюються, внаслідок зовнішнього впливу, забезпечують велику перевагу в галузі оптично змінних елементів захисту. Один оптичний ефект в кожному відповідному випадку може давати неоптичний змінний ефект, такий як відбиття падаючого світла при всіх довжинах хвиль. Однак, як правило, вказаний сформований оптичний ефект є другим оптично змінним ефектом, який відрізняється від першого. Другий оптичний ефект є, переважно, таким, що спостерігається на першій множині напрямків, причому підмножина таких напрямків або більша множина напрямків містять першу множину. Термін «такий, що спостерігається» припускає включення в себе спостереження неозброєним оком і/або використання відповідного обладнання. Таким чином, ефекти можуть частково або повністю знаходитися у невидимому спектрі (такому як УФ та ІК), хоча їх можна спостерігати, проте, при використанні відповідних детекторів. Як правило, даний або кожний оптично змінний ефект залежить від орієнтації кристала відносно падаючого світла, і даний або кожний оптично змінний ефект може також бути функцією кута огляду відносно кристала. Світло може включати в себе видиме і/або невидиме світло, тому воно включає, наприклад, ультрафіолетове та інфрачервоне світло. Можуть бути використані широкі або вузькі смуги довжин хвиль. Коли світло одержане від джерела білого світла (широка смуга довжин хвиль), ефект, що спостерігається, переважно, є колірним ефектом. Переважно, що оптично змінний елемент захисту, отже, містить фотонний кристал, який виявляє щонайменше одне залежне від кута колірне відбиття при оточуючих умовах і друге відмінне від першого залежне від кута колірне відбиття при прикладенні заданого зовнішнього впливу. Зміна оптичного ефекту при прикладенні зовнішнього впливу, що забезпечується, переважно, особою, яка встановлює справжність, дає елементу очевидну інтерактивну характеристику, збільшуючи, таким чином, достопам'ятність особливості захисту для широкої публіки. Тому елемент є відкритим даній особі для встановлення справжності, але його дуже важко підробити через вимогу дублювання зміни в оптичному ефекті при прикладені зовнішнього впливу. Зовнішній вплив може приймати ряд форм або сама по собі, або в поєднанні, причому ці форми включають в себе механічні, термічні, хімічні, електричні, магнітні, електромагнітні або ультразвукові впливи. Різниця між оптичним відкликом кристала за наявності або за відсутності зовнішнього впливу, переважно, має достатню величину для візуального виявлення людиною-спостерігачем і/або для того, щоб бути машинозчитуваним. Тому переважно, щоб перший оптично змінний ефект був першим залежним від кута колірним ефектом, а другий оптично змінний ефект був другим залежним від кута колірним ефектом, відмінним від першого. 9 Таким чином, колір, що спостерігається, є різною функцією кута зору при перегляді за наявності і за відсутності зовнішнього впливу. Вищезазначені ефекти можуть, як правило, являти собою відбивні ефекти, хоча так само спостерігаються ефекти пропускання. Відбите світло в контексті даного винаходу включає в себе як дзеркально відбите світло, так і розсіяне світло. Переважно, що вплив спричиняє зміну в періодичному розбитті одного або більше заломлюючих елементів всередині кристалічної структури. При одному варіанті здійснення зміна є прямим результатом деформації внаслідок прикладеного напруження, але при альтернативних варіантах здійснення немає ніякої прямої механічної деформації, і зміна викликається непрямо, наприклад, у випадку термічного, хімічного, електричного, магнітного, електромагнітного або ультразвукового впливу. У деяких випадках вплив спричиняє зміну показника заломлення одного або більше заломлюючих елементів всередині кристалічної структури. Наприклад, один або більше елементів всередині кристалічної структури можуть виявляти електрооптичні, магнітооптичні або хімічні ефекти, при яких зміна у кристалічній структурі спочатку є однією зміною, що відноситься до показника заломлення, а не до розбиття різних елементів, з яких складена кристалічна структура. У хімічних термінах це могло, наприклад, бути наслідком накопичення води. Однак також передбачене його поєднання з механічною зміною періодичного розбиття всередині кристала. Фотонний кристал може бути підібраний так, що ефект впливу на кристал є зворотним при усуненні впливу або при прикладенні протилежного впливу. Тому період кристалічної решітки може бути зворотно змінений, наприклад, скорочений або розширений, в деяких випадках пружно, при прикладенні зовнішнього впливу. Одним переважним прикладом є зворотна зміна періоду фотонної кристалічної решітки при механічному розтягненні, вигині, перемішуванні або здавлюванні матеріалу. У результаті змінюються характеристики всього розриву фотонної зони, який відбувається через періодичність фотонної кристалічної решітки, або частини його, і, отже, відбивні і пропускні властивості можуть бути змодельовані так, щоб реагувати на механічну дію. Підходящими фотонними кристалами для використання при впливі у вигляді механічної деформації є ті кристали, які мають гнучку еластомерну матрицю і відомі як пружні фотонні кристали. Пружні фотонні кристали, як правило, містять полімерні матеріали як для матриці, так і для сфер. Типові приклади пружних фотонних кристалів, підходящих для даного винаходу, описані в US20040131799, US20050228072, US20040253443 та US6337131. Кристал може бути утворений із сфер (гранул) першого матеріалу і матриці другого матеріалу, в яких кожний матеріал має різний відповідний показник заломлення. Тому матриця може бути такою, що легко деформується, при прийнятті нею форми еластомерного матеріалу. 94277 10 Матеріали, підходящі для утворення сфер, переважно, являють собою окремо взяті полімерні або співполімерні матеріали. Типові приклади включають як полімери, так і співполімери полімеризованих ненасичених мономерів, а також поліконденсати та співполіконденсати мономерів, що містять, як мінімум, дві реакційноздатні групи такі як, наприклад, аліфатичні групи з високою молекулярною вагою, аліфатичні/ароматичні або повністю ароматичні складні поліефіри, поліаміди, полікарбонати, полісечовини і поліуретани, а також аміносмоли і фенольні смоли, причому підходящими є такі як, наприклад, меламіноформальдегідні, сечовиноформальдегідні і фенолформальдегідні конденсати. Матеріали, підходящі для формування еластомерної матриці, являють собою додаткові полімери, які мають низьку температуру склування. Приклади включають додаткові полімери і співполімери полімеризованих ненасичених мономерів, а також поліконденсатів і співполіконденсатів мономерів, які мають дві або більше реакційноздатні групи, наприклад, аліфатичні групи з високою молекулярною вагою, аліфатичні-ароматичні або повністю ароматичні складні поліефіри і поліаміди, а також аміносмоли і фенольні смоли, такі як меламіноформальдегідні, сечовиноформальдегідні і фенолформальдегідні конденсати. Також для сфер і для матриці передбачені неполімерні матеріали, і вони можуть являти собою неорганічні, металеві або гібридні композити. Для одержання даного винаходу можуть бути використані різні типи кристалів, і потрібно зазначити, що термін «фотонний кристал» за своїм призначенням включає квазі-кристали, які проявляють цей ефект, також як і більш звичайні впорядковані «неквазі» фотонні кристали. Також передбачене те, що можуть бути передбачені (задані) різні параметри фотонного кристала в різних частинах кристала, так щоб ефективно виробляти кристали із складною структурою і з різними оптичними властивостями. Крім того «кристал» може містити множину окремих кристалів. Фотонний кристал може бути передбачений у вигляді ряду форм, наприклад, у вигляді самонесучого шару. Як альтернатива, він може бути підкріплений підкладкою або несучим шаром, на яких він встановлений безпосередньо або опосередковано (через один або більше додаткових шарів). Підкладка або несучий шар можуть приймати форму полімерного шару. Елемент захисту може також містити один або більше додаткових зв'язуючих шарів, наприклад, для зв'язування елемента з додатковим елементом і/або забезпечувальним документом. Як правило, один або більше таких зв'язуючих шарів передбачені на зовнішній поверхні приладу. Також може бути передбачений шар розсіяння, щоб викликати розсіювання відбитого світла з фотонного кристала. Оптично змінний елемент захисту може додатково містити оптично поглинаючий матеріал, передбачений у вигляді одного або більше шарів, нанесених на елемент. Такий шар може бути за 11 безпечений на фотонному кристалі або, насправді, матеріал може бути сформований всередині кристалічної структури сам по собі. Також припускається поєднання цих шляхів. Включення такого поглинаючого матеріалу може бути використане для підвищення оптичного ефекту для спостерігача або для видозміни оптичного ефекту при використанні, наприклад, поглинаючих матеріалів, які вибірково поглинають при довжинах хвиль світла, що використовується. У деяких прикладах з цією метою використовують барвники або друкарські фарби. Оптичні властивості можуть бути також додатково або як альтернатива додатково видозмінені або поліпшені при використанні наночастинок, вміщених всередині кристалічної структури, переважно - в міжвузловинах. Наночастинки можуть бути розподілені в кристалі, в основному, рівномірно, так що кожна частина кристала виявляє, в основному, один і той самий оптичний ефект. Як альтернатива, наночастинки можуть бути розподілені в кристалі нерівномірно, так що різні частини кристала виявляють, в основному, різний оптичний ефект. Таким чином, наночастинки можуть бути розподілені відповідно до градієнта концентрацій. Наночастинки можуть бути розподілені на ряді ділянок при різних концентраціях. Оптично змінний елемент захисту може додатково містити металізований шар. Переважним є такий шар, як вибірково деметалізований на ряді ділянок. Крім того, елемент може додатково містити захисний шар на металізованому шарі. Металізований шар і/або захисний шар, переважно, закріплені у вигляді знаків. Такі шари з або без знаків можуть бути видимі з тієї самої сторони фотонного кристала, на яку падає світло, або із зворотної сторони. Також спостерігається візуальне зображення шарів, що передається. Також переважно, щоб елемент був машинозчитуваним. Це може бути здійснене цілим рядом способів. Наприклад, один шар елемента (необов'язковий, як окремий шар) або сам фотонний кристал може додатково містити машинозчитуваний матеріал. Машинозчитуваний матеріал, переважно, являє собою магнітний матеріал, так, наприклад, магнетит. Машинозчитуваний матеріал може реагувати на зовнішній вплив. Крім того, коли машинозчитуваний матеріал сформований в шар, то цей шар може бути прозорим. Оптично змінний елемент захисту може бути використаний в багатьох різних включеннях, наприклад, при прикріпленні до об'єктів, які є цінними. Переважно, елементи захисту прикріпляють до забезпечувального документа або, в основному, розміщують всередині нього. Такі забезпечувальні документи включають банкноти, чеки, паспорти, картки-ідентифікатори, сертифікати справжності, гербові марки та інші документи заради цінності захисту інформації або посвідчення особи. Тому елемент захисту може бути прикріплений до поверхні такого документа або закладений всередину документа, так щоб забезпечити прийом падаючого світла поверхнями кристала на одній або на кожній з протилежних лицьових сторін документа. Елемент захисту може приймати різні 94277 12 форми для використання в забезпечувальних документах, які включають захисну нитку, захисну волапертуру, захисну вставку, захисну пластинку, захисну стрічку або захисну плівку як приклади, що не обмежують винахід. Переважно, фотоннокристалічний матеріал для використання в даному винаході є у вигляді плівки. Способи одержання для утворення плівок фотоннокристалічних матеріалів відомі з рівня техніки. Наприклад, плівки можуть бути виготовлені методами тривалої переробки стандартного полімеру, такими як розкочування, каландрування, видування плівки або плоскоплівкова екструзія, що детально описано в US20050228072. У цьому процесі вирівнювання сфер відбувається при механічному впливі, що накладається процесом формування плівки. Як тільки плівка сформована, то матриця виявляється поперечно зшитою для фіксування орієнтації сфер. Як альтернатива, плівка фотоннокристалічного матеріалу може бути виготовлена нанесенням на несучу плівку композиції у вигляді покриття, яка містить гранули і матрицю, як описано в US6337131. Як тільки композиція у вигляді покриття нанесена, то будь-який диспергуючий або розріджуючий матеріал видаляється, і гранули вирівнюються в процесі їх взаємного ущільнення, після чого матриця виявляється поперечно зшитою для фіксування орієнтації сфер. Альтернативно, фотоннокристалічний матеріал може бути використаний у порошкоподібному або забарвленому вигляді. Пігменти одержані формуванням плівки на несучому шарі, відділенням плівки і розмелюванням її в пігмент або порошок. Для забезпечення посиленого захисту елемент захисту може включати інші додаткові ознаки захисту, або вказаний елемент може бути накладений на додатковий елемент захисту, одним з прикладів якого є вибірково деметалізований шар, розглянутий вище. Елемент захисту може бути також підкріплений прозорим шаром, наприклад, для того, щоб забезпечити можливість прийому або пропускання світла поверхнею, що знаходиться в контакті з прозорим шаром. Захисні нитки зараз присутні в багатьох світових валютах, також як і у ваучерах, паспортах, дорожніх чеках та інших документах. У багатьох випадках нитка передбачена в частково закладеному або у відкритому через апертуру вигляді, де нитка виявляється вплетеною так, що проходить через папір всередині і зовні. Один спосіб одержання паперу з так званими місцями відкритими нитками може бути виявлений в ЕР0059056, ЕР0860298 та WO03095188 і описує різні підходи для закладення більш товстих (широких) частково оголених ниток в паперову основу. Широкі нитки, для яких типова ширина 2-6 мм, особливо корисні, так як додаткова відкрита поверхня дає можливість для кращого використання оптично змінних елементів, таких як даний винахід. Елемент може бути вбудований в документ так, що ділянки елемента видимі з обох сторін документа. З рівня техніки відомі методи формування прозорих зон як в паперових, так і полімерних підкладках. Наприклад, WO8300659 описує полімерну банкноту, утворену з прозорої підклад 13 ки, яка містить світлонепроникне покриття на обох сторонах підкладки. Світлонепроникне покриття не включене в обмежені ділянки на обох сторонах підкладки для утворення прозорої ділянки. Способи вміщення елемента захисту так, що він видимий з обох сторін паперового документа, описані в ЕР1141480 та WO03054297. У способі, описаному в ЕР1141480, одна сторона елемента повністю відкрита у однієї поверхні документа, в яку він частково вставлений, і частково відкрита у вікнах у іншої поверхні підкладки. У випадку стрічки або вставки фотоннокристалічна плівка на носії підкладки, переважно, заводського виготовлення і переноситься на підкладку в подальшій робочій стадії. Фотоннокристалічна плівка може бути нанесена на документ при використанні шару зчеплення. Шар адгезиву нанесений або на фотоннокристалічну плівку або на поверхню забезпечувального документа, до якої повинен бути прикладений елемент. Після перенесення несуча смужка може бути видалена із залишенням елемента з фотоннокристалічною плівкою у вигляді оголеного шару або, як альтернатива, несучий шар може залишатися як частина структури, що поводить себе як зовнішній захисний шар. Після накладення фотоннокристалічного елемента документ, такий як банкнота, проходить через додаткові стандартні процеси друку із захистом від підробок, включаючи один або більше з наступних видів друку: мокра або суха літографія, глибокий друк, високий друк, флексографія, растровий друк і/або глибокий друк. У переважному прикладі і для підвищення ефективності елемента захисту проти підробки конструкція елемента захисту повинна бути взаємопов'язана з документом, що захищається, за змістом і поєднанням з конструкціями, а також - за ідентифікацією інформації, передбаченої в документі. Крім того фотоннокристалічний елемент може бути пригнаний за допомогою друку поверх малюнка або тексту або тиснення або до, або після того, як він вставлений в забезпечувальний документ. Тиснення може включати грубе недифракційне або дифракційне тиснення. Елемент може бути пристосований для одержання прихованого зображення, яке можна бачити вибірково під визначеним кутом зору і/або при прикладенні зовнішнього впливу. Поверхня фотонного кристала може бути безпосередньо оброблена тисненням для одержання рельєфних структур, які можуть бути використані для формування прихованого зображення. Крім того елемент може бути пристосований до того, щоб містити голограму при використанні за вибором одержаної тисненням структури на поверхні фотонного кристала або при забезпеченні дифракційної структури у додатковому шарі металу, який може, наприклад, частково покривати кристал. У прикладах, які особливо вказують на механічну деформацію, так щоб одержати оптичний ефект, елемент захисту може бути передбачений у вигляді виступу, так що він або якась частина, прикріплена до елемента, може бути схоплена 94277 14 користувачем і деформована (пластично або пружно), так щоб прикласти зовнішній вплив. Далі деякі приклади винаходу будуть описані з посиланням на супутні креслення, на яких: На фігурі 1 зображений елемент захисту за першим прикладом, включений в забезпечувальний документ; На фігурі 2 зображений другий приклад елемента захисту для використання відкритої у вікні захисної нитки; На фігурі 3 зображений елемент захисту згідно з третім прикладом, який має полімерний несучий шар; На фігурі 4а зображений елемент захисту згідно з четвертим прикладом, який має деметалізовані знаки; На фігурі 4b зображений машинозчитуваний п'ятий приклад, що включає магнітний матеріал; На фігурі 5 зображене включення елемента захисту згідно з прикладами всередину прозорої ділянки; На фігурі 6а зображений елемент захисту згідно з шостим прикладом; На фігурі 6b зображений машинозчитуваний сьомий приклад як альтернатива шостому прикладу; На фігурі 7 зображений восьмий приклад з виступаючим елементом захисту; На фігурах 8а, 8b зображені, відповідно, передній і задній вигляди дев'ятого прикладу елемента захисту, що має пружний фотонний кристал; Фігура 8с є схематичним зображенням дев'ятого прикладу при деформації в руці користувача; На фігурі 9 зображений поперечний переріз з десятого прикладу елемента захисту, який містить два фотонні кристали; На фігурах 10а, b, c зображені одинадцятий приклад елемента захисту з виглядом на три різних рівні деформації (відповідно, 10а, 10b, 10с); На фігурі 11 зображений дванадцятий приклад елемента захисту, який додатково оброблений тисненням; На фігурі 12 зображений тринадцятий приклад елемента захисту, що має червоний і чорний поглинаючі шари; На фігурі 13 показаний тринадцятий приклад елемента захисту, накладеного на документ; На фігурі 14 зображений чотирнадцятий приклад елемента захисту, що має розриви в фотонному кристалі і має поглинаючий шар; На фігурі 15 зображений п'ятнадцятий приклад елемента захисту, який містить наночастинки; На фігурі 16 зображений шістнадцятий приклад елемента захисту для використання його як наклейки; На фігурі 17 зображений шістнадцятий приклад елемента, прикріпленого до підкладки; На фігурі 18 зображений сімнадцятий приклад, аналогічний шістнадцятому; На фігурах 19a, b, c зображений сімнадцятий приклад елемента захисту з виглядом на три різних рівні деформації (відповідно, 19а, 19b, 19с); На фігурах 20a, b, c зображений елемент захисту згідно з вісімнадцятим прикладом з вигля 15 дом на три різних рівні деформації (відповідно, 20а, 20b, 20с). На фігурі 1 зображений елемент захисту за даним винаходом, включений в забезпечувальний документ у вигляді вичленованої нитки з вікнами з відкритою ниткою і ділянками із закладеною ниткою. На фігурі 2 зображений вигляд поперечного перерізу одного прикладу даного винаходу, підходящого для застосування як вичленованої апертури захисної нитки. Елемент містить самонесучу еластичну фотоннокристалічну плівку, на яку нанесений темний поглинаючий шар. Для поліпшення адгезії до забезпечувального документа на зовнішні поверхні елемента може бути нанесений шар адгезиву. Коли елемент на фігурі 1 розглядають, дивлячись вниз на еластичну фотоннокристалічну плівку у відбитті при оточуючих умовах, тобто перед прикладенням зовнішнього впливу, то при нахилі елемента у віконних ділянках від фотоннокристалічного шару спостерігається висококонтрастний ефект зміни кольору. Наприклад, колір може змінюватися від червоного при огляді під нормальним кутом падіння площини підкладки до зеленого при огляді площини підкладки під заданим кутом падіння. При стисненні елемента захисту на відкритих ділянках у вигляді проникних вікон відбувається скорочення структурних інтервалів кристалічної решітки пружного фотонного кристала, перпендикулярного площині елемента захисту. Це скорочення змінює структуру фотонної зони кристала, а отже і довжину хвилі і просторову залежність коефіцієнта відбиття, що спостерігається за допомогою пристрою для встановлення справжності. У цьому прикладі скорочення решітки призводить до зміщення кольору, що спостерігається, у бік більш коротких довжин хвиль, наприклад, при первинному прикладенні тиску червоний колір переходить в зелений, а потім при додатковому збільшенні тиску зелений колір переходить в блакитний. Залежна від кута зміна кольору буде спостерігатися тоді, коли елемент знаходиться у деформованому стані, наприклад, колір може змінюватися із зеленого на блакитний при нахилі підкладки в її спочатку стиснутому (здавленому) стані. При усуненні деформації колір фотоннокристалічного шару повернеться до первинного, і тому процес встановлення справжності є зворотним. Матеріали, що використовуються в еластичній фотоннокристалічній плівці, можуть бути підібрані так, що при усуненні тиску зовнішні оптичні властивості елемента не повертаються миттєво в попередній стан, а замість цього відбувається запізнення, так що новий колір може бути легко підтверджений. В альтернативній структурі, яка показана на фігурі 2 і проілюстрована на фігурі 3, елемент захисту включає несучу полімерну підкладку, наприклад, поліетилентерефталат (ПЕТ) або біаксіально орієнтований поліпропілен (БОПП), на яку наносять темний поглинаючий шар. Потім шар еластичного фотоннокристалічного матеріалу наносять на протилежну поверхню несучої плівки, або, як альтернатива, на темний поглинаючий шар. Еластичний фотоннокристалічний шар може бути утво 94277 16 рений безпосередньо на несучій підкладці у вигляді нанесеної плівки або він може бути утворений у вигляді окремої плівки і потім розкатаний на несучій підкладці. Окрема плівка може бути сформована у вигляді самонесучого шару при використанні, наприклад, екструзії, або при нанесенні покривного шару на тимчасовий несучий шар, який потім відкидається в процесі розкочування. Це є особливо суттєвим, коли несуча підкладка для захисної нитки містить додаткові елементи захисту, такі як магнітні шари і металізовані шари, які містять деметалізовані розпізнавальні знаки, які не можуть підходити для накладення безпосередньо на фотоннокристалічний шар або які роблять несучу підкладку менш відповідною для використання як шару, безпосередньо на якому може утворюватися пружний фотонний кристал. Для поліпшення прилипання до забезпечувального документа на зовнішні поверхні елемента може бути нанесений шар адгезиву. Те, що на фігурах 1, 2 та 3 елемент захисту представлений у вигляді вичленованої у вікні захисної нитки, служить тільки для ілюстрації, і пружний фотонний кристал може бути також легко використаний як частина накладеного на поверхню елемента захисту, такого як смужка або накладка. Приклад даного винаходу, описаного на фігурах 1 та 2, в першу чергу спостерігається у відбитті, і самі по собі оптичні ефекти фотоннокристалічного матеріалу краще за все видимі на темному невибірково поглинаючому фоні. Цього можна досягнути при вміщенні поглинаючого шару під фотоннокристалічний шар або внесенням адсорбуючих частинок в фотоннокристалічні матеріали. Адсорбуючі частинки повинні бути набагато більшими, ніж розмір гранул фотонної решітки, так щоб вони не спричиняли зміну в решітці і, отже, небажану зміну оптичних властивостей. У той час як використання чорного або дуже темного, в основному, повністю поглинаючого шару може викликати найбільш сильні зміни кольору, інші ефекти можуть бути викликані використанням частково поглинаючого шару інших кольорів або комбінації кольорів, що викликає різні очевидні зміни кольорів. Поглинаючий шар за даним винаходом може містити пігментовану друкарську фарбу або емульсію або, як альтернатива, може бути використаний непігментований поглинаючий барвник. Оптичні властивості фотоннокристалічного шару можуть бути підібрані при зміні характеристик фотоннокристалічної решітки. Наявність повного або часткового розриву фотонної зони, що призводить до виключення визначених довжин хвиль для визначених напрямків падіння/поширення викликано різницею в показнику заломлення між матрицею і гранулами, утворюючими фотонний кристал. Збільшення різниці в показнику заломлення між гранулами і матрицею збільшує яскравість кольорів і змін кольору, що спостерігаються, а також збільшує кількість напрямків падіння/поширення, в яких виключена визначена довжина хвилі. 17 Фотонні кристали, які можуть бути легше утворені в плівках, як правило, містять полімерні матеріали як в матриці, так і в сферах. Підходящі приклади можна знайти в US6337131 та US20050228072. У цьому випадку полімери як для матриці, так і для гранул підібрані для того, щоб довести до максимуму різницю в показнику заломлення. Різниця в показнику заломлення повинна бути, як мінімум, 0,001, але, більш переважно, понад 0,01 і навіть, більш переважно, понад 0,1. Визначеним прикладом полімерних матеріалів, які можуть бути використані для одержання пружного фотоннокристалічного матеріалу, придатного до використання в даному винаході, є матеріал, який складається з гранул поперечнозшитого полістиролу в поліетилакрилатній матриці. Для забезпечення сумісності між гранулами (сферами) і матрицею знаходиться прошарок поліметилметакрилату. Одержаний еластичний фотоннокристалічний матеріал має гранецентровану кубічну кристалічну структуру з площиною (111), паралельною поверхні плівки. Оптичні властивості фотоннокристалічного шару також можуть бути змінені при зміні кристалічної структури, розташування кристала або розміру гранул. Для окремого розглянутого вище прикладу, в публікації Ruhl et al., in Polymer 44 (2003) 7625-7634 показано, що діаметр сфери полістиролу може бути змінений від 150 до 300 нм для одержання плівок різних кольорів при спостереженні за ними під нормальним кутом падіння і без прикладення зовнішнього впливу. Наприклад, при огляді під нормальним кутом падіння і без прикладення зовнішнього впливу світло змінюється залежно від розміру гранул таким чином: Розмір сфери (нм) 207 249 259 282 Колір, що спостерігається при нормальному куті падіння Блакитний Зелений Жовтий Червоний Як загальний орієнтир незалежно від типу полімеру розмір частинки гранул, переважно, знаходиться в інтервалі 50-500 нм, і навіть, більш переважно, в інтервалі 100-500 нм для відбиття кристалом світла у видимій ділянці електромагнітного спектра. У науковій літературі (див. Optics Express, Vol. 15, No. 15, Page 9553-9561, 23rd July 20077) описано, що наночастинки можуть бути впроваджені в матрицю фотонного кристала для того, щоб змінити або посилити кольори, зміни кольорів і допустиме відхилення за кутом освітлення, що спостерігаються. Переважно розмір наночастинок підібраний так, що вони знаходяться всередині міжвузловий кристалічної решітки. Наночастинки викликають явища резонансного розсіювання, яке відбувається всередині фотонного кристала, призводячи до сильних структурних відтінків. Наприклад, включення наночастинок з вуглецевого матеріалу діаметром менше 50 нм у вказану вище систему полістирол/поліетилакрилат з розміром гранули 200 нм посилює резонансне розсіювання 94277 18 для фотоннокристалічної плівки і сильно змінює зовнішній вигляд фотоннокристалічної плівки від слабко-вираженого молочного забарвлення плівки до яскраво-зеленого. Тому використання наночастинок дає ключову перевагу, при якій сильно виражені кольори спостерігаються без необхідності в окремому поглинаючому шарі або включення грубих поглинаючих частинок. Крім того є збільшене допустиме відхилення за кутом освітлення, так що світло, яке спостерігається, недовго залежить від положення джерела світла. У другому прикладі для створення машинозчитуваної змінюючої колір плівки можуть бути включені наночастинки магнетиту. Концентрація наночастинок може бути змінена упоперек елемента. Наприклад, наночастинки могли бути внесені в обмежені ділянки або міг мати місце градієнт кількості наночастинок упоперек елемента. Це призведе до зміни яскравості кольору і пов'язаної з цим зміни кольору упоперек елемента. В одному переважному варіанті здійснення еластичну фотоннокристалічну плівку одержують в процесі екструзії, а наночастинки додають в ємність з полімером перед екструзією. У цьому випадку розташовані збоку зони наночастинок можуть бути одержані при забезпеченні комплекту роздільників в ємності з полімером, так що домішки подаються через екструдер при відповідних бокових положеннях. Частинки можуть бути одержані з матеріалу, який орієнтований в електричному, магнітному або електромагнітному полі. Таким чином, на розташування частинок може впливати вибіркове накладення цього вказаного поля на еластичну фотоннокристалічну плівку перед кінцевою стадією поперечного зшивання при одержанні плівки. Для створення нового фотолюмінесцентного елемента захисту можуть бути додані нанофотолюмінесцентні частинки, як наприклад, квантові точки. Наприклад, для одержання люмінесцентних плівок можуть додаватися наночастинки PbS. У науковій літературі (Nature Materials, Volume 5, March 2006, Page 179) показано, що впровадження квантових точок в фотонний кристал призводить до заглушення люмінесценції, якщо частота випромінювання падає всередині розриву зони фотонного кристала. Якщо положення розриву фотонної зони може змінюватися у відповідь на зовнішній вплив, при якій воно перекриває або пронизує пік фотолюмінесценції вставленого джерела випромінювання, то може відбуватися заглушення/посилення випромінювання та активна зміна тривалості люмінесценції. Якщо зовнішній вплив являє собою механічну деформацію, то створюється інтерактивний елемент захисту, де флуоресценція або фосфоресценція включаються або виключається простим натисненням на елемент. Елементи захисту, які містять фотоннокристалічні матеріали в своїй основі машинозчитувані внаслідок вибірковості довжини хвилі фотоннокристалічних матеріалів. У додаткових прикладах машинозчитуваний аспект даного винаходу може бути додатково розширений при впровадженні в 19 фотонний кристал матеріалів, що виявляються, або при впровадженні окремих машинозчитуваних шарів. Матеріали, що виявляються, які реагують на зовнішній вплив, включають флуоресцентні, фосфоресцентні, поглинаючі інфрачервоне випромінювання, термохромні, фотохромні, магнітні, електрохромні, провідні і п'єзохромні матеріали, але не обмежені ними. В одному переважному варіанті здійснення пігмент в окремих поглинаючих шарах є машинозчитуваним, наприклад, сажа для одержання машинозчитуваного, провідного або ІК поглинаючого шару. Як альтернатива для одержання машинозчитуваного магнітного шару може служити магнітний матеріал, такий як магнетит. Далі фахівцям в даній галузі техніки буде зрозуміло, що елемент захисту за даним винаходом міг бути використаний в поєднанні з існуючими підходами до виготовлення захисних ниток. Приклади підходящих способів і конструкцій, які можуть бути використані, включають вказані в WO03061980, ЕР0516790, WO9825236 та WO9928852, але не обмежені ними. Фігура 4а пояснює, як даний винахід може поєднуватися з деметалізованими розпізнавальними знаками для застосування як захисної нитки, вичленованої через апертуру. У способі потребується металізована плівка, яка містить в основі чисту полімерну плівку з ПЕТ або йому подібного, на першій стороні якої є непрозорий шар металу. Підходяща заздалегідь металізована плівка являє собою металізовану плівку MELINEX S від DuPont, переважно, 19 мкм товщиною. Шар металу віддрукований із захисним шаром, який містить чорний або темний барвник або пігмент. Підходящі захисні шари включають барвник BASE Neozapon X51 або пігмент (добре диспергований) «Carbon Black 7», домішені до матеріалу як з хорошим зчепленням з металом, так і з хорошим опором руйнуванню. Продруковану металізовану плівку потім частково деметалізують відповідно до відомого способу деметалізації при використанні вилуговування, яке призводить до видалення металу на ділянках, не надрукованих із захисним шаром. Інші ділянки, покриті захисним шаром, мають чорний шар, який видимий, коли деметалізована плівки при огляді її з першої сторони (по осі Y) виявляється усіяною чистими ділянками. Блискучий метал інших частин металевого шару видимий тільки з протилежної сторони деметалізованої плівки (по осі X). Захисний шар може бути надрукований у вигляді знаків (позначень), таких як слова, цифри, малюнки тощо, у випадку чого знаки, що одержують в результаті, будуть, безсумнівно, металізовані металом, покритим, однак, темним або чорним захисним шаром. Як альтернатива, захисний шар може бути надрукований так, щоб це було несприятливе для формування знаків, у випадку чого знаки, що одержують в результаті, будуть утворені деметалізованими ділянками. Однак сформовані знаки чітко видимі з обох сторін, особливо в заломленому світлі, через контраст між ділянками металу, які видалені, і непрозорими ділянками, що залишаються. Потім наносять фотоннокристалічний шар, 94277 20 переважно використовуючи процес перенесення, як з посиланням на фігуру 3. Елемент захисту, проілюстрований на фігурі 4а, виявляє дві візуально відмінні характеристики захисту. Елемент включає в себе оптичні ефекти еластичного фотоннокристалічного шару, які впливають один на один, як описано в попередніх прикладах, коли оброблена підкладка видима у відбитті від першої сторони (по осі Y), і металеве блискуче неповне покриття, коли підкладка видима з іншої сторони (по осі X). Крім того, чисто сприятливо або несприятливо сформовані знаки, позначені чорним захисним шаром, можуть бути видимі при пропусканні світла з будь-якої сторони. Цей приклад є особливо переважним при використанні в елементі, який видимий з обох сторін документа, в який він включений. Наприклад, елемент може бути вмонтований в забезпечувальний документ при використанні способів, описаних в ЕР1141480 або WO03054297. Фігура 4b ілюструє машинозчитувану версію елемента, показаного на фігурі 4а. Елемент містить металізований основний шар ПЕТ, який деметалізований з одержанням підходящого малюнка, включаючи пари тонких смужок металу вздовж кожного краю елемента. Як описано з посиланням на фігуру 4а при проведенні процесу деметалізації використовують чорний захисний шар. Захисний шар може бути нанесений на вказані пари тонких смужок металу (на фігурі не показано) для запобігання корозії металу від нанесеного наступним магнітного шару. Підходящий захисний шар являє собою VHL31534, що пропонується Sun Chemical і нанесений з масою покриття 2 г/см2. Захисний шар може бути при бажанні забарвлений. Магнітний матеріал наноситься тільки поверх пар паралельних тонких смужок металу, так щоб не заслоняти деметалізовані знаки. Потім наноситься фотоннокристалічний шар, переважно, з використанням процесу перенесення, як з посиланням на фігуру 3. Для поліпшення прилипання до забезпечувального документа на зовнішні поверхні елемента може бути нанесений шар адгезиву. Коли магнітний матеріал включений в елемент або всередині поглинаючого шару, або у вигляді окремого шару, то магнітний матеріал може бути нанесений в будь-якому виконанні, але звичайні приклади включають використання пар магнітних тонких паралельних смужок або використання магнітних блоків для одержання зашифрованої структури. Підходящі магнітні матеріали включають пігменти оксиду заліза (Fe2O3 або Fе3О4), ферити барію або стронцію, залізо, нікель, кобальт або їх сплави. У цьому значенні термін «сплав» включає матеріали, як наприклад, нікель:кобальт, залізо:алюміній:нікель:кобальт тощо. Можуть використовуватися матеріали у вигляді лускатого нікелю, крім того, підходять матеріали у вигляді лускатого заліза. Звичайні лусочки нікелю мають розміри в довжину і ширину в інтервалі 5-50 мікрон, а товщину менше 2 мікрон. Звичайні лусочки заліза мають розміри в довжину і ширину в інтервалі 1030 мікрон, а товщину менше 2 мікрон. В альтернативному машинозчитуваному варіанті здійснення прозорий магнітний шар може бути 21 вмонтований всередині структури елемента в будь-якому положенні. Підходящі прозорі магнітні шари, які містять розподіл частинок магнітного матеріалу за розміром і за концентрацією, при якому магнітний шар залишається прозорим, описані в WO03091953 та WO03091952. У додатковому прикладі елемент захисту за даним винаходом може бути включений в забезпечувальний документ, так що даний елемент вмонтований в прозору ділянку документа. Забезпечувальний документ може мати підкладку, сформовану з будь-якого звичайного матеріалу, включаючи папір і полімер. З рівня техніки відомі методики для формування прозорих ділянок в кожному з цих типів підкладок. Наприклад, WO08300659 описує полімерну банкноту, сформовану з прозорої підкладки, яка містить світлонепроникне покриття на обох її сторонах. Світлонепроникне покриття виключене (відсутнє) на обмежених ділянках з обох сторін основи для утворення прозорої ділянки. ЕР1141480 описує спосіб виконання прозорої ділянки в паперовій підкладці. Інші способи формування прозорих ділянок в паперових підкладках описані в ЕР0723501, ЕР0724519 та WO03054297. Фігура 5 ілюструє елемент захисту за даним винаходом, включений в прозору ділянку забезпечувального документа. Фігура 6а показує вигляд поперечного перерізу елемента захисту всередині прозорої ділянки. Елемент захисту містить прозорий несучий шар, який переважно утворює прозору ділянку підкладки. Поглинаючий матеріал нанесений на обмежені ділянки прозорого шару для формування контуру, що розпізнається, або зображення, що ідентифікується. Шар, що містить еластичний фотоннокристалічний матеріал, який виявляє ті самі оптичні характеристики, що і еластичний фотоннокристалічний матеріал на фігурах 1 та 2, розташований над поглинаючим шаром. Коли елемент на фігурі 6а видно у відбитті зі сторони А, то при нахилі елемента перед прикладенням зовнішнього впливу спостерігається висококонтрастна зміна кольору від ділянок з еластичним фотоннокристалічним шаром, розміщеним над поглинаючим шаром. Наприклад, зміна кольору може відбуватися від червоного при огляді під нормальним кутом падіння до площини підкладки до зеленого при огляді під заданим кутом падіння до площини підкладки. При огляді в заломленому світлі зі сторони А ділянки над поглинаючим шаром ще показують червоно-зелену зміну кольору, але на ділянках не над поглинаючим шаром колір, що проходить, насичує відбитий колір. Заломлені і відбиті кольори взаємопов'язані, наприклад, зміна кольору з червоного на зелений при відбитті бачиться як зміна кольору з бірюзового на червонувато-ліловий при пропусканні. При стисненні елемента захисту відбувається скорочення періоду кристалічної решітки перпендикулярно площини елемента захисту. Це скорочення змінює структуру фотонної зони кристала, а отже, і довжину хвилі і просторову залежність коефіцієнта відбиття, що спостерігається покажчиком справжності. У цьому прикладі скорочення кристалічної решітки призводить до зміщення відбитого кольору, що спостері 94277 22 гається, у бік більш коротких довжин хвиль, наприклад, червоний переходить в зелений, а зелений переходить в блакитний, приводячи до зміни кольору із зеленого на блакитний при нахилі підкладки в її стиснутому стані. У протилежність цьому додатково пропущений колір, що спостерігається, зміщається у бік більш довгих довжин хвиль, призводячи до зміни кольору з червонувато-лілового на жовтий при нахилі підкладки в її стиснутому стані. Коли елемент на фігурі 6а видно при відбитті або пропусканні зі сторони В, темний поглинаючий шар буде видимий у вигляді зображення, що ідентифікується. Якщо темне зображення естетично неприйнятне, то для маскування темного захисного шару, так що він не видимий зі сторони В, може бути використаний більш естетично приємний матеріал/колір. Наприклад, темні поглинаючі зони можуть бути надруковані поверх на стороні В прозорої ділянки по-різному розфарбованою непрозорою друкарською фарбою або металевою друкарською фарбою. Як альтернатива, прозора несуча підкладка може бути замінена на металізовану полімерну підкладку, як проілюстровано на фігурі 6b. Металізована підкладка продрукована темним захисним шаром у вигляді зображення, що ідентифікується, як розглянуто в посиланні на фігуру 4. Потім продруковану металізовану плівку частково деметалізують, видаляючи метал в ділянці, не продруковані захисним шаром. При перегляді зі сторони А еластична фотоннокристалічна плівка видима на фоні поглинаючого темного захисного шару і з'являється так, як описано з посиланням на фігуру 6а, але при огляді зі сторони В металеве зображення з'являється у вигляді зображення, що ідентифікується, продрукованого темним захисним шаром. Зображення може бути позитивним, тобто визначається металевими ділянками, або негативним, тобто визначається прозорими ділянками між металевими ділянками. В альтернативному машинозчитуваному варіанті здійснення для забезпечення машинозчитуваного шифру темний захисний шар на фігурі 6b може бути сформований при використанні магнітного пігменту, наприклад, магнетиту. При подальшому втіленні тільки частина темного захисного шару передбачена з магнітним пігментом, а залишок передбачений з немагнітним пігментом. Якщо як магнітні, так і немагнітні ділянки є, в основному, повністю поглинаючими, то на тих двох ділянках еластичної фотоннокристалічної плівки не буде ніякої візуальної різниці, і тому вид коду (шифру) не буде цілком очевидний. Матеріали, використані в пружному фотонному кристалі, можуть бути підібрані так, що при усуненні тиску зовнішні оптичні властивості елемента не відновлюються миттєво, але замість цього має місце запізнення, так що новий колір може бути легко підтверджений. Наявність такого елемента в прозорих ділянках означає, що елемент може бути встромлений з одного боку та оглянутий з іншого боку. Наприклад, з посиланням на фігуру 6 елемент може бути розпізнаний тиканням сторони В і спостереженням відбивальної зміни кольору на темному поглинаючому фоні зі сторони А. В цьому 23 значенні тикання відрізняється від стиснення через те, що прозорі ділянки не підкріплені з тильної сторони при деформації. В альтернативному способі встановлення справжності елемент захисту, який містить пружний фотонний кристал міг бути розтягнутий для проведення процесу встановлення справжності. WO2004001130 описує процес включення в забезпечувальний документ довгастого елемента, такого як захисна нитка, так що довгастий елемент відкритий у вікні (апертурі). В одному з прикладів за WO2004001130 апертура використовується для формування виїмки на краю документа, в якому кінець захисної нитки відкритий так, як пояснюється на фігурі 7. В одному з прикладів даного винаходу відкрита (оголена) нитка містить еластичний фотоннокристалічний шар, який у зовнішніх умовах виявляє одну залежну від кута зміну кольору, а при витягненні - другу залежну від кута зміну кольору. Те, що нитка відкрита, дає можливість легко витягувати її без необхідності згинати документ. Фігура 8 ілюструє приклад, в якому елемент захисту за даним винаходом вставлений в апертуру паперової підкладки. Самонесуча еластична фотоннокристалічна плівка включена в паперову підкладку так, як описано в ЕР1141480. Одна сторона фотоннокристалічною плівки повністю відкрита на передній поверхні паперової підкладки, в яку вона (плівка) частково включена (фігура 8а) і частково відкрита в одному вікні задньої поверхні підкладки (фігура 8b). У цьому прикладі фотоннокристалічний матеріал містить гранули поперечнозшитого полістиролу в матриці поліетилакрилату. Частинки вуглецевого матеріалу включені в фотоннокристалічну структуру так, що плівка має яскраво-червоний колір, який спостерігається при нормальному куті падіння без прикладення зовнішнього впливу. При огляді елемента з передньої сторони документа при відбитті, проілюстрованому на фігурі 8а, перед прикладенням зовнішнього впливу вздовж усього відкритого подовженого елемента захисту спостерігається висококонтрастний ефект зміни кольору. У цьому прикладі зміна кольору відбувається з червоного при огляді під нормальним кутом падіння до площини підкладки на зелений при огляді під заданим кутом падіння до площини підкладки. Включення наночастинок дає одношарову, тобто небагатошарову сильно забарвлену і, в основному, непрозору плівку. У цьому полягає перевага над рідкокристалічними плівками, що змінюють колір, де для утворення сильно забарвленої і, в основному, непрозорої плівки необхідно використання окремого чорного або темного поглинаючого шару. Якщо в прикладі, показаному на фігурі 8, використовується елемент на основі рідкого кристала, то для того, щоб відбивний ефект зміни кольору був видимий з обох сторін документа, були б потрібні дві рідкокристалічних плівки з поглинаючим шаром між ними. У протилежність цьому для даного винаходу використання самонесучої еластичної фотоннокристалічної плівки, активованої наночастинками вуглецевого матеріалу, дає можливість зробити відбивальний ефект зміни кольору видимим з обох 94277 24 сторін документа при використанні тільки одношарового змінюючого колір матеріалу. При огляді елемента із задньої сторони документа у відбитті, проілюстрованому на фігурі 8b, перед прикладенням зовнішнього впливу, як спостерігається з передньої сторони документа, в тому місці, де еластична фотоннокристалічна плівка відкрита у вікні, має місце той самий висококонтрастний ефект зміни кольору. У цьому прикладі механічна зовнішній вплив прикладена шляхом згинання документа біля його центральної подовжньої осі, як пояснюється на фігурі 8с. Ця деформація змінює структуру фотонної зони кристала, а отже, довжину хвилі і просторову залежність коефіцієнта відбиття, що спостерігається пристроєм встановлення справжності. У цьому прикладі деформація викликає стиснення решітки перпендикулярно площині підкладки, що призводить до зміщення кольору, що спостерігається, у бік більш коротких довжин хвиль, наприклад, червоний колір переходить в зелений, а зелений колір переходить в блакитний. У даному прикладі апертура розташована так, що вона вміщається в центральну вісь документа, так що коли особа, яка встановлює справжність, згинає документ біля центральної осі, то максимальна деформація і, отже, максимальна зміна кольору відбувається на віконній ділянці документа. Перевага даного винаходу полягає в тому, що при деформації пружного фотонного кристала спостерігається динамічна зміна кольору. У прикладі на фігурі 8 по мірі того, як елемент огинає центральну апертуру, первинна зміна кольору з червоного на зелений відбувається на центральній ділянці вікна, де деформація найвища, по мірі подальшого згинання документа деформація збільшується зовні в напрямку країв вікна, і спостерігається зміщення зеленої смужки (ділянки) у напрямку до краю вікна. Якщо документ зігнутий до досить великого радіуса кривизни, то центральна ділянка вікна змінить колір із зеленого на блакитний. Залежність зміни кольору від кута буде також спостерігатися, коли елемент знаходиться в деформованому стані, наприклад, це могла бути зміна кольору із зеленого на блакитний по мірі нахилу підкладки в її первинному деформованому стані. При усуненні деформації фотоннокристалічний шар набуде свого первинного кольору, і тому процес встановлення справжності є зворотним. Зміна кольору при деформації забезпечує інтерактивну складову частину в елементі захисту, яка є як такою, що запам'ятовується для необмеженого кола осіб, так і складною для підробки. В альтернативному варіанті здійснення того, що згадано на фігурі 8, еластична фотоннокристалічна плівка може бути підкріплена несучим шаром для полегшення її включення в паперовий документ. Еластичний фотоннокристалічний шар може бути сформований прямо на несучій підкладці у вигляді покритої шаром плівки або окремої плівки, а потім розкатаний на несучій підкладці. Несуча підкладка може містити додаткові ознаки захисту, включаючи деметалізовані малюнки, голографічні малюнки в поєднанні з сильно відбивним шаром, так що металевий шар або тонкий прозорий шар 25 матеріалу з високим показником заломлення (наприклад, ZnS), друкарські знаки, люмінесцентні або магнітні матеріали і грубе тиснення з малюнком захисту, який може або являти собою бленду, оброблену тисненням для одержання відчутної/видимої ознаки, або міг включати друкарські фарби для додаткового посилення видимості. Таким чином, на будь-якій стороні елемента захисту можна спостерігати різну ознаку захисту. У додатковому варіанті здійснення елемент захисту за даним винаходом може бути сконструйований так, що різні ефекти зміни кольору спостерігаються на будь-якій поверхні цього елемента. Цього можна досягнути розкочуванням разом двох фотоннокристалічних плівок з різними оптичними характеристиками або зміною оптичних характеристик фотоннокристалічної плівки за товщиною цієї плівки. Наприклад, дві еластичні фотоннокристалічні плівки можуть бути зроблені з одних і тих самих матеріалів, що використовуються для гранул і матриці, але відрізнятися за оптичними властивостями через різницю в розмірі гранул. Фігура 9 показує поперечний переріз елемента захисту, що містить дві еластичні фотоннокристалічні плівки, зчеплені разом проміжним (міжшаровим) зв'язуючим матеріалом. Проміжний адгезив містить темний барвник або пігмент, так що він також поводить себе як поглинаючий шар. Елемент може бути зроблений машинозчитуваним за рахунок включення магнітного пігменту в проміжний адгезив або нанесенням додаткового магнітного шару на внутрішню поверхню однієї або обох еластичних фотоннокристалічних плівок. Шар адгезиву може бути нанесений на зовнішні поверхні елемента для поліпшення прилипання до забезпечувального документа. Елемент захисту вмонтований в документ так, що щонайменше на обмежених ділянках він відкритий на обох поверхнях забезпечувального документа. У цьому прикладі як перша, так і друга еластичні фотоннокристалічні плівки складаються з гранул поперечно зшитого полістиролу в матриці поліетилакрилату. Для забезпечення сумісності між гранулами і матрицею знаходиться прошарок поліметилметакрилату. Одержаний еластичний фотоннокристалічний матеріал має гранецентровану кубічну кристалічну структуру з площиною (111), паралельною поверхні плівки. Перша еластична фотоннокристалічна плівка має розмір гранули (сфери) 282 нм і виявляється червоною при огляді у відбитому світлі під нормальним кутом падіння і виявляється зеленою при огляді під косим кутом нахилу до площини підкладки. При деформації елемента захисту і огляді під нормальним кутом падіння колір елемента змінюється з червоного на зелений і зсувається до блакитного по мірі нахилу елемента в його деформованому стані. Друга еластична фотоннокристалічна плівка має розмір гранули 259 нм і виявляється жовтою при огляді у відбитому світлі під нормальним кутом падіння і виявляється блакитною при огляді під косим кутом падіння до площини підкладки. При деформації елемента захисту і огляді під нормальним нахилом колір елемента змінюється з жовтого на блакитний і зсувається до 94277 26 фіолетового при нахилі елемента в його деформованому стані. Елемент захисту на фігурі 9 вміщений в документ, так що він співпадає з апертурою документа. При огляді з протилежних сторін вікна особа, яка встановлює справжність, буде не тільки спостерігати різні залежні від кута зміни кольору, але також різний оптичний відклик при деформації, наприклад, за рахунок вигину, тикання або стиснення. Різні ефекти зміни кольору на будь-якій поверхні елемента захисту можуть бути викликані при використанні одинарного шару еластичної фотоннокристалічної плівки, що локально змінює оптичні характеристики еластичної фотоннокристалічної плівки по товщині цієї плівки. Наприклад, розмір гранули може бути змінений через товщину плівки. Ця зміна може бути внесена регулюванням скупчення гранул при утворенні еластичної фотоннокристалічної плівки. Як альтернатива, якщо плівка виготовлена екструзією полімеру, то два полімерних склади, які містять гранули і матрицю, можуть бути вироблені з різними розмірами гранул. Потім ці два полімерних склади можуть бути співекструдовані в одинарну полімерну плівку з утворенням кристалічної структури, де має місце ступінчаста зміна розміру гранули на міжфазній межі в центрі плівки. Елемент захисту за даним винаходом може бути додатково пригнаний, щоб ще більше ускладнити підробку і/або забезпечити інформацію, що ідентифікується. Процес пригонки може мати місце до або після вмонтування елемента в документ. В одному з прикладів пригонка елемента захисту здійснюється нанесенням друкарської інформації на еластичну фотоннокристалічну плівку. Еластична фотоннокристалічна плівка може бути продрукована зображеннями при використанні будь-якого із звичайних способів друку, таких як глибокий друк, гравюра, струминний друк, офсетний друк, трафаретний друк, розпилення барвника і флексографський друк. Друк може бути застосований у вигляді обробки окремим друком в одному кольорі або у вигляді обробки множинним друком з множиною кольорів. У переважному варіанті здійснення зображення надруковані частково на еластичній фотоннокристалічній плівці і частково на підкладці, в яку вмонтований елемент, в такому вигляді, що малюнок залишається нерозривним між двома поверхнями. При додатковому варіанті здійснення один з кольорів надрукованих зображень відповідає одному з кольорів еластичної фотоннокристалічної плівки, що змінюються. Наприклад, якщо при стисненні елемента еластична фотоннокристалічна плівка змінює колір з червоного на зелений, то будь-яка надрукована червоним кольором інформація буде, в основному, невидима під нормальним кутом падіння, але стає видимою, як тільки зразок стискають, в той час як нерухомий червоний колір друкарської інформації контрастує із зеленим кольором фотоннокристалічної плівки, що оптично змінюється. Таким чином, може бути створена ознака захисту прихованого зображення. Фігура 10 ілюструє інший приклад даного винаходу, де елемент захисту включений в документ 27 як наклейка, накладена на поверхню. Червоне зображення, що ідентифікується, надруковане так, що частина його знаходиться на підкладці, а інша частина - на елементі захисту. При огляді підкладки під нормальним кутом падіння (фігура 10а) елемент захисту виявляється червоним і насичує за кольором друкарську інформацію на елементі захисту, так що видима тільки надрукована на підкладці інформація. Надрукована інформація розкривається або натисненням на елемент захисту, або при нахилі підкладки. При нахилі підкладки пружний фотонний кристал змінює колір з червоного на зелений і при натисненні на елемент пружний фотонний кристал також змінює колір з червоного на зелений і, як тільки тиск збільшують, далі - із зеленого на блакитний. В обох випадках надрукована червоним інформація буде розкрита на елементі захисту, і повне зображення буде утворене надрукованою на підкладці інформацією (фігура 10b). Друге зелене зображення, що ідентифікується, може також бути надруковане на елементі захисту, зелене зображення буде видиме під нормальним кутом падіння, але воно зникне при нахилі зразка, як тільки стане насиченим зеленим кольором пружного фотонного кристала. При натисненні на елемент зелене зображення спочатку зникне як тільки елемент змінить колір з червоного на зелений (фігура 10b), але як тільки тиск збільшиться, зелене зображення з'явиться знов по мірі зміни кольору елемента із зеленого на блакитний (фігура 10с). Елемент захисту в зразку на фігурі 10 має ряд проявів захисту; по-перше - зміна кольору при нахилі, по-друге - зміна кольору при прикладенні зовнішнього впливу і по-третє - наявність двох прихованих зображень, які, в іншому випадку, з'являються і зникають при нахилі, але можуть обидва виникнути одночасно при натисненні на елемент. Як альтернатива друкуванню звичайною кольоровою поліграфічною фарбою також можливе друкування друкарською фарбою. Під друкарською фарбою мається на увазі фарба, яка реагує на зовнішній вплив. Фарби цього типу включають флуоресцентні, фосфоресцентні, ІК-поглинаючі, термохромні, фотохромні, магнітні, електромагнітні, провідні і п'єзохромні, але не обмежені ними. Як і друкарськими фарбами, друкування на еластичній фотоннокристалічній плівці можливе і іншими фарбами з оптичним ефектом. Фарби з оптичним ефектом включають OVIR та OasisR, що пропонуються Sicpa. Інші оптичні фарби включають фарби, які містять переливний компонент, іридин, фарби з перламутровим ефектом, рідкокристалічні пігменти і пігменти на основі металу. При подальшому варіанті здійснення пригонку елемента захисту здійснюють тисненням еластичної фотоннокристалічної плівки опуклими лінійчатими структурами. Втиснення опуклих лінійчатих структур в еластичні фотоннокристалічні плівки є особливо переважним, тому що фацети, утворені при втисненні, дають в результаті зміну кута падіння світла, що надходить, яке створює фацети різних кольорів через те, що колір еластичної фотоннокристалічної плівки залежить від кута огляду. 94277 28 Використання опуклої лінійчатої структури з еластичною фотоннокристалічною плівкою має два прояви захисту; по-перше, оптично змінну властивість, вироблену лінійчатою структурою, по-друге, створення обмежених ділянок, що виявляють різні зміни кольору на фоні плівки. Наприклад, якщо еластичний фотоннокристалічний елемент показує зміну кольору із зеленого на блакитний при нахилі елемента з положення з нормальним кутом падіння, то при огляді під нормальним кутом падіння оброблені і необроблені тисненням ділянки виявляться зеленими. При нахилі елемента оброблені і необроблені тисненням ділянки будуть змінювати колір із зеленого на блакитний при різних кутах огляду по мірі нахилу елемента. Крім того, якщо елемент містить ділянки з різною орієнтацією тиснених лінійчатих структур, то при нахилі елемента кожна ділянка змінить колір із зеленого на блакитний при різних кутах огляду. Точно так само при обертанні елемента в площині фотоннокристалічної плівки тиснені ділянки змінять колір із зеленого на блакитний або, навпаки, в різних точках при обертанні по мірі того, як орієнтація тиснених структур змінюється по відношенню до спостерігача. Додаткова перевага від використання тиснених виступаючих лінійчатих структур полягає в тому, що структури мають опуклу поверхню, яка може бути ідентифікована при дотику. Гладка поверхня фотоннокристалічної плівки додатково підвищує відчутність цих опуклих структур. Оброблені тисненням лінійчаті структури можуть приймати будь-яку зручну форму, включаючи пряму або викривлену, як наприклад, у вигляді повних або неповних дуг кола або частин синусоїдальної хвилі. Лінії можуть бути безперервними або перериваними, і вони можуть бути утворені, наприклад, рисками, точками або іншими формами. Під іншими формами ми маємо на увазі те, що точки або риски могли мати графічний вигляд. Товщина ліній, як правило, знаходиться в інтервалі 10-500 мікрон, переважно, 50-300 мікрон. Краще, коли окремі лінії ледве видимі неозброєним оком, причому основне зорове враження викликане набором множинних ліній. Лінії можуть характеризувати будь-яку форму або контур, наприклад, квадрат, трикутник, шестикутник, зірку, квітку або знаки, такі як літера або цифра. Оброблені тисненням лінійчаті структури, переважно, утворені, накладенням штампу для тиснення на еластичну фотоннокристалічну плівку при нагріванні і тиску. Краще, коли процес тиснення має місце в процесі глибокого друку і проводиться з використанням друкарської форми для глибокого друку, що має растрові комірки, що визначають лінійчаті структури. Переважно, щоб тиснення на еластичній фотоннокристалічній плівці було нечітким безбарвним, тобто щоб растрові комірки не були заповнені фарбою. Однак також можливе те, що деякі з растрових комірок, які вказують оброблену тисненням структуру, можуть бути заповнені фарбою, а інші залишаються незаповненими. Подальший глибокий друк або безбарвне тиснення можуть бути проведені на ділянках підкладки, які межують з елементом захисту при 29 використанні тієї самої друкарської форми для глибокого друку, так щоб одержати точну фіксацію між різними ділянками. На фігурі 11 показаний приклад підкладки захисту, яка містить елемент захисту за даним винаходом, де еластичні фотоннокристалічні плівки пригнані тисненням плівки після нанесення її на основну підкладку. У цьому прикладі еластична фотоннокристалічна плівка включена в паперову підкладку таким самим чином, як та, що згадується на фігурі 8 та описана в ЕР1141480. На фігурі 11 показана передня поверхня паперової підкладки, на якій елемент повністю відкритий (оголений). Елемент також відкритий на задній поверхні на ділянці з апертурою. У цьому прикладі еластична фотоннокристалічна плівка виявляє зміну кольору з червоного на зелений при нахилі в сторону від нормального кута падіння і зміну кольору з червоного на зелений, а потім - на блакитний при тиканні елемента. Оброблені тисненням лінійчаті структури, утворені відповідною групою паралельних опуклих кривих, характеризують цифру «5». Оброблені тисненням ділянки забезпечують елементу додатковий оптично змінний зовнішній вигляд в доповнення до залежних від кута і тиску змін кольору, що виявляються необробленими тисненням структурами. При огляді під нормальним кутом падіння як оброблені так і необроблені тисненням ділянки виявляються червоними. При нахилі підкладки в сторону від нормального кута падіння та огляді у напрямку спостереження Y, так що лінії протягуються на 90° до напрямку падаючого світла цифра «5» майже миттєво змінює світло з червоного на, переважно, зелений через переважаюче відбите світло, що виходить з країв опуклих кривих. На відміну від цього необроблена тисненням ділянка змінює колір з червоного на зелений при більшому куті нахилу по відношенню до плоскої підкладки. Різниця у куті огляду, при якому колір змінюється, виникає тому, що при нормальному огляді по відношенню до підкладки ефективний кут падіння світла, падаючого на крайові зони, більше кута падіння світла, падаючого на плоскі необроблені тисненням ділянки. Якщо елемент повернений на 90°, так що він видимий у напрямку спостереження X, паралельному напрямку нанесених тисненням ліній, то при повороті підкладки як тиснені, як оброблені так і необроблені тисненням ділянки змінюють колір з червоного на зелений, в основному, при тому самому куті огляду, тому що від межі кривих (ліній) відбивається дуже мало світла. Якщо нанесені тисненням лінії такі, що значна частина крайової зони протягається під кутом, приблизно, 45° до основної підкладки, то при повороті підкладки в сторону від нормального кута падіння та огляді перпендикулярно напрямку ліній, станеться майже миттєва зміна кольору з червоного на переважно зелений колір, як описано вище. Однак при подальшому нахилі підкладки кут падіння падаючого світла на крайові зони зсунеться ближче до нормального кута падіння, призводячи до зміни кольору зворотно на червоний, ефективно показуючи зворотну зміну кольору. 94277 30 У додатковому варіанті здійснення пригонка елемента захисту відбувається при тисненні еластичної фотоннокристалічної плівки з недифракційною лінійчатою структурою. Недифракційна лінійчата структура є прикладом опуклої лінійчатої структури, яка дає оптично змінний ефект при зміні кута падіння світла, але в якій цей ефект не викликаний інтерференцією або дифракцією. Елементи захисту, основані на недифракційних лінійчатих структурах, відомі з попереднього рівня техніки, наприклад, WO9002658 описує елемент захисту, в якому одне або більше проміжних зображень втиснені у відбивну поверхню. WO9820382 розкриває додатковий елемент захисту, в якому група елементарних ділянок, в яких лінії протягаються одна від одної під різними кутами, утворює відповідні елементи зображення. US 1996539 розкриває декоративний елемент, на поверхні якого утворена рельєфна структура, і вона має оптично змінний ефект. US2005080089 розкриває елемент захисту, який має сегменти, що характеризуються лінійчатими структурами у відбивній частині підкладки, яка викликає недифракційне відбиття падаючого світла по мірі того, як змінюється кут падіння. При альтернативному варіанті здійснення елемент захисту додатково містить оптично змінний елемент, як, наприклад, голограму або дифракційну решітку. Ці елементи звичайно сформовані як рельєфні структури в підкладці, яка, до того ж, передбачена з відбивним покриттям для сприяння повторному використанню елемента. У даному винаході пружний фотонний кристал може поводити себе як відбивне покриття, і рельєфна структура може бути вибита тисненням безпосередньо на еластичній фотоннокристалічній плівці або на лаку, нанесеному на еластичну фотоннокристалічну плівку. Як альтернатива, обмежені ділянки елемента можуть бути передбачені з металізованим шаром, а згодом рельєфна структура може бути вибита тисненням на лаку для тиснення зверху на металізованому шарі. Таким чином, елемент містить дві розташовані збоку зони, причому одна має властивості, пов'язані із зміною кольору, а інша має оптично змінні властивості голографічного елемента. Як альтернатива, металеве відбивне покриття може бути замінене матеріалами, що посилюють прозоре відбиття, наприклад, тонким шаром матеріалу з високим показником заломлення, таким як ZnS. У цьому випадку як світлозмінні властивості еластичного фотоннокристалічного матеріалу, так і оптично змінні властивості голографічного елемента видимі на всіх ділянках елемента, хоча оптично змінні властивості голографічного елемента будуть видимі тільки при визначених кутах огляду. У додатковому варіанті здійснення винаходу елемент захисту може бути пригнаний нанесенням шару розсіяння на еластичну фотоннокристалічну плівку. У переважному варіанті здійснення шар розсіяння приймає форму матового покриття або лаку. У цьому значенні матове покриття або лак є тим, що зменшує зовнішній блиск еластичної фотоннокристалічної плівки при розсіянні відбитого від нього світла. Одним з прикладів підходящого матового покриття є суспензія тонкодисперсних 31 включень в органічній смолі. Поверхневі частинки (включення) розсіюють світло по мірі його проходження через покриття, що дає в результаті матовий зовнішній вигляд. Підходящим покриттям для даного винаходу є покриття з «Hi-Seal О 340», що пропонується Hi-Tech Coatings Ltd. В альтернативному рішенні тонкодисперсні включення можуть бути замінені органічним воском. Як додаткова альтернатива шар розсіяння може бути утворений вибиттям тиснення матової структури в поверхні фотоннокристалічного шару. Підходящі оброблені тисненням матові структури описані в WO9719821. Шар розсіяння видозмінює світлозмінні властивості еластичного фотоннокристалічного шару. Шар розсіяння модифікує поверхню еластичної фотоннокристалічної плівки, так що тепер відбиття є більш дифузним, зменшуючи відблиск від еластичної фотоннокристалічної плівки і змінюючи кутовий діапазон, в якому відповідні кольори елемента захисту добре видимі особою, яка встановлює справжність. Наприклад, якщо еластичний фотоннокристалічний матеріал показує зміну кольору з червоного на зелений при нахилі, то зміна кольору з червоного на зелений відбувається при положенні ближче до нормального кута падіння для ділянки з шаром розсіяння в порівнянні з ділянкою без шару розсіяння. Додатковий спосіб пригонки елемента захисту полягає у використанні двох або більше різних кольорових поглинаючих шарів. Приклад цього варіанта здійснення пояснюється фігурами 12 та 13. На фігурі 12 показаний вигляд поперечного перерізу конструкції елемента захисту для застосування його як поверхневої смужки або накладки (вставки). Елемент містить несучу підкладку, яка може бути покрита розділовим шаром, на який нанесена еластична фотоннокристалічна плівка. Поверх еластичної фотоннокристалічної плівки у вигляді малюнка нанесений червоний неповний поглинаючий шар, а поверх усього неповного поглинаючого шару нанесений другий чорний поглинаючий шар. На чорний поглинаючий шар нанесений шар адгезиву. Потім елемент переставляється на забезпечувальний документ, як наприклад, банкнота (фігура 13). Після перестановки несуча смужка може бути видалена після чого еластична фотоннокристалічна плівка залишається відкритою, або, як альтернатива, несучий шар може бути залишений на місці для утворення зовнішнього захисного шару. При підборі відповідних кольорів для неповного поглинаючого шару малюнки, утворені цим шаром, можуть бути видимі тільки при визначених кутах зору або станах деформації і невидимі при інших. У цьому прикладі еластична фотоннокристалічна плівка при нормальному куті падіння пропускає всі довжини хвиль крім червоного кольору. Тоді при нормальному куті падіння цей малюнок, утворений червоним неповним поглинаючим шаром, є невидимим з елементом, що показує рівномірно червоний колір, але при нахилі або деформації (наприклад, при стисненні або вигині) елемента різна зміна кольору у елемента спостерігається для еластичних фотоннокристалічних ділянок з неповним поглинаючим шаром і без нього, і тому розкриваються малюнки. Розкриття 94277 32 зображення відбувається в доповнення до двох різних оптично змінних ефектів, що спостерігаються при наявності і за відсутності зовнішнього впливу. У ще одному варіанті здійснення даного винаходу еластична фотоннокристалічна плівка може бути пригнана забезпеченням розривів в плівці, так що на обмежених ділянках видимий нижчележачий (підстилаючий) шар. Розриви можуть бути забезпечені перенесенням або нанесенням еластичної фотоннокристалічної плівки на несучу підкладку не повністю. Як альтернатива, розриви можуть бути створені на більш пізній стадії, наприклад, в процесі лазерного розпилення повністю сформованої еластичної фотоннокристалічної плівки. Фігура 14 ілюструє елемент, який містить несучу підкладку, поверх якою нанесений червоний неповний поглинаючий шар, на який перенесена еластична фотоннокристалічна плівка. Лазер використаний для утворення в еластичній фотоннокристалічній плівці розривів у вигляді зображення, що ідентифікується. У цьому прикладі еластична фотоннокристалічна плівка при нормальному куті падіння пропускає всі довжини хвиль крім довжини хвилі червоного кольору. Тоді при нормальному куті падіння як розриви, так і еластична фотоннокристалічна плівка виявляються червоними, і тому зображення, що ідентифікується, яке характеризується розривами, нерозрізнене на загальному фоні. При деформації елемента фотоннокристалічна плівка змінюється з червоною на зелену, але розриви, які оголяють нижчележачий поглинаючий шар, все-таки виявляються червоними. Таким чином, поява зображення, що ідентифікується, викликана нахилом або деформацією елемента. Розкриття зображення відбувається в доповнення до двох різних оптично змінних ефектів, що спостерігаються при наявності і за відсутності зовнішнього впливу. Фігура 15 ілюструє додатковий приклад, де є розриви в еластичній фотоннокристалічній плівці. Елемент на фігурі 15 містить еластичну фотоннокристалічну плівку, яка перенесена, в основному, на прозору несучу підкладку. Як альтернатива, самонесуча еластична фотоннокристалічна плівка може бути використана без необхідності в несучій підкладці. Еластична фотоннокристалічна плівка та сама, що і описана по відношенню до фігури 9, і в фотоннокристалічну структуру включені наночастинки вуглецевого матеріалу для одержання, в основному, прозорої плівки з яскраво-червоним кольором при огляді під нормальним кутом падіння без прикладення зовнішнього впливу. Для утворення в еластичній фотоннокристалічній плівці розривів у вигляді зображення, що ідентифікується, використовувався лазер. Зображення, що ідентифікується, чітко видно з обох сторін, особливо в заломленому світлі через контраст між ділянками, в основному, непрозорої еластичної фотоннокристалічної плівки, яка видалена, і непрозорими ділянками, що залишаються. Елемент захисту, проілюстрований на фігурі 15, має дві візуально контрастні характеристики захисту; по-перше - оптичні ефекти фотоннокристалічного шару, а по-друге - зображення, що ідентифікуєть 33 ся, чітко видиме при пропусканні від будь-якої сторони до елемента. Проте, в додатковому варіанті здійснення даного винаходу фотоннокристалічні матеріали можуть бути підібрані так, що як тільки прикладена зовнішній вплив, відбите світло знаходиться в ділянці невидимих довжин хвиль електромагнітного спектра. Використання еластичних фотонних кристалів, де тільки одна складова частина колірного зсуву знаходиться у видимій ділянці електромагнітного спектра, дає можливість включити зображення в елемент, що стане очевидним тільки при прикладенні або знятті зовнішнього впливу. На фігурі 16 показаний вигляд поперечного перерізу при додатковому варіанті здійснення елемента захисту за даним винаходом. Елемент призначений для використання як позначка захисту (позначка рівня безпеки), і він містить еластичну фотоннокристалічну плівку, на якій при використанні друкарських фарб або барвників надруковані знаки, що ідентифікуються. На одну сторону елемента нанесений шар адгезиву, а поверх нього накладений несучий шар лакованого паперу. Шар лакованого паперу дозволяє легко видаляти позначку для повторного нанесення на документ або інший об'єкт, що вимагає захисту. На фігурі 17 показаний елемент у вигляді позначки, накладений на підкладку. Шар лакованого паперу видаляють першим для оголення шару зчеплення. Потім елемент у вигляді позначки наносять на підкладку; адгезив може являти собою матеріал, чутливий до тиску або плавкий адгезив, і він може бути постійним або тимчасовим. Використання тимчасових зв'язуючих матеріалів може бути корисне при необхідності видалення позначки і повторного нанесення її на інший виріб. Однак найбільш ймовірно те, що позначка повинна бути нанесена незмінним способом. Для запобігання видаленню і повторному нанесенню позначки, нанесеної незмінним способом, позначка також може бути забезпечена елементами захисту від розкриття, наприклад, крихкими шарами підкладки, профілями відбитків зображення тощо. Еластична фотоннокристалічна плівка складається з гранул поперечно зшитого полістиролу в матриці з поліетилакрилату. Для забезпечення сумісності між гранулами і матрицею знаходиться прошарок поліметилметакрилату. Одержаний еластичний фотоннокристалічний матеріал має гранецентровану кристалічну структуру з площиною (111), паралельною поверхні плівки. У фотоннокристалічну структуру включені наночастинки вуглецевого матеріалу, так що плівка має яскравоблакитний колір при огляді під нормальним кутом падіння без прикладення зовнішнього впливу. Знаки, що ідентифікуються, надруковані блакитним кольором, так що при огляді елемента під нормальним кутом падіння знаки не є легко помітними на фоні кольору еластичної фотоннокристалічної плівки. При нахилі елемента без прикладення зовнішнього впливу світло, відбите фотоннокристалічною плівкою, змінюється з блакитного на невидиме ультрафіолетове світло, і плівка виявиться чорною внаслідок наявності наночастинок вуглецевого матеріалу. По мірі того, як елемент 94277 34 нахиляють блакитні друкарські знаки, що ідентифікуються, розкриваються, оскільки фон змінюється з блакитного на чорний. При деформації елемента захисту або вигином, стисненням або розтягненням та огляді під нормальним кутом падіння колір елемента змінюється з блакитного на чорний внаслідок зміни відбитого світла з блакитного на невидиме ультрафіолетове світло, причому чорний зовнішній вигляд знову зумовлений наявністю наночастинок вуглецевого матеріалу. Таким чином, блакитні знаки, що ідентифікуються, розкриваються при прикладенні зовнішнього впливу. Якщо елемент в цьому прикладі нахилений в деформованому стані його зовнішній вигляд при видимому світлі не зміниться, але буде відбуватися зміна довжини хвилі світла, відбитого поза діапазоном видимості. Ця зміна довжини хвилі відбитого УФ світла з кутом огляду може забезпечити елемент з машинозчитуваним зовнішнім виглядом, що не видно неозброєним оком. У додатковому варіанті здійснення фотоннокристалічна плівка, яка в деформованому стані відбиває світло в ділянці невидимих довжин хвиль електромагнітного спектра, продрукована зверху або оброблена тисненням першою множиною тонких ліній. Друга множина тонких ліній розміщена під поверхнею елемента захисту як частина поглинаючого шару або як додатковий друкарський шар. Коли елемент деформований еластична фотоннокристалічна плівка пропускає все видиме світло і є досить прозорою, так що перша і друга множина ліній поєднуються для одержання видимої картини, переважно у вигляді зображення, що ідентифікується. У варіанті за прикладом на фігурах 16 та 17, що пояснюється на фігурах 18 та 19, еластична фотоннокристалічна плівка містить фотонний кристал, який тільки один відбиває інфрачервоне світло при огляді під нормальним кутом падіння, і він відбиває видиме світло тільки при прикладенні зовнішнього впливу. Перед прикладенням зовнішнього впливу по мірі того, як елемент нахиляють, він переходить від відбивного інфрачервоного світла до видимого червоного світла. Фігура 18 являє собою поперечний переріз елемента захисту і містить полімерну несучу підкладку, на якій надрукований чорний поглинаючий шар. Потім еластична фотоннокристалічна плівка переноситься на поглинаючий шар з друкуванням її у вигляді зеленого зображення, що ідентифікується, поверх цього шару. У цьому прикладі наночастинки вуглецевого матеріалу не підмішені в фотонний кристал, але наявність поглинаючого шару означає, що в кольорі видимі тільки відбиті довжини світлових хвиль. На одну сторону елемента нанесений шар адгезиву, а поверх нього накладений несучий шар лакованого паперу. Фігура 19 ілюструє вигляд елемента зверху. При огляді елемента, проілюстрованого фігурами 18 та 19, при нормальному куті падіння і без прикладення зовнішнього впливу еластична фотоннокристалічна плівка виявляється безбарвною і тому елемент може прийняти чорний зовнішній вигляд від підстилаючого поглинаючого шару. Зелене зображення, що ідентифікується, буде видиме на 35 чорному фоні (фігура 19а). При нахилі елемента без прикладення зовнішнього впливу світло, відбите фотоннокристалічною плівкою, змінюється з невидимого інфрачервоного світла на видиме червоне світло, і елемент захисту змінить колір з чорного на червоний при все ще зеленому зображенні, що ідентифікується, яке спостерігається. При деформації елемента захисту вигином, стисненням або розтягненням та огляді його під нормальним кутом падіння колір елемента спочатку змінюється з чорного на червоний, і на червоному фоні спостерігається зелене зображення, що ідентифікується, (фігура 19b). По мірі того, як рівень деформації зростає, відбувається подальше стиснення фотоннокристалічної решітки перпендикулярно площини підкладки, і колір, що спостерігається, зміщається у бік більш коротких довжин хвиль, а елемент виявляється зеленим. Протягом процесу деформації колір зображення, що ідентифікується, залишається незмінним, тобто зеленим, і тому, як тільки особа, яка встановлює справжність, деформує зразок, то він/вона спостерігає зелене зображення, передусім, на чорному фоні (фігура 19а), а потім і на червоному фоні (фігура 19b), а потім видно, як зелене зображення пропадає на суцільному зеленому фоні (фігура 19с). Таким чином, створена дуже інтерактивна (що функціонує без зовнішніх пристроїв) ознака захисту, яка є як переконливим, так і такою, що запам'ятовується особою, яка встановлює справжність. У додатковому варіанті здійснення даного винаходу механічні властивості фотоннокристалічної плівки можуть бути змінені на обмежених ділянках, так що ступінь стиснення періоду кристалічної решітки перпендикулярно площини елемента захисту змінюється упоперек елемента. Це дає в результаті розташовані збоку зони, які виявляють різні ефекти зміни кольору при деформації елемента. Зміна механічних властивостей може мати вигляд локальної зміни жорсткості полімерної еластичної фотоннокристалічної плівки, яка може бути одержана, наприклад, зміною щільності зшивання упоперек еластичної фотоннокристалічної плівки. Для одержання тієї самої зміни кольору ділянки з високою щільністю зшивання потрібно більшої деформації в порівнянні з ділянками з низькою щільністю зшивання. У прикладі на фігурі 20 полімерна еластична фотоннокристалічна плівка міс 94277 36 тить зони А та В. Зона А має більш високу щільність зшивання, ніж зона В. При огляді елемента, ілюстрованого на фігурі 20, під нормальним кутом падіння і без прикладення зовнішнього впливу, обидві зони А та В еластичної фотоннокристалічної плівки виявлять рівномірно червоне забарвлення (фігура 20а). При первинній деформації еластичної фотоннокристалічної плівки зона А з її високою жорсткістю внаслідок високої щільності зшивання залишиться червоною через нехтувано мале скорочення періоду кристалічної решітки. Зона В, яка є менш жорсткою внаслідок більш низької щільності зшивання, змінить колір з червоного на зелений через суттєве скорочення періоду кристалічної решітки і розкриє зображення у вигляді зеленої зірки (фігура 20с). У всіх відношеннях в деформованому стані обидві зони А та В будуть також виявляти залежну від кута зміну кольору. В альтернативному варіанті здійснення того, що обговорювалося відносно фігури 20, зміна механічних властивостей може бути досягнута при локальній зміні товщини еластичної фотоннокристалічної плівки. Більш тонкі ділянки еластичної фотоннокристалічної плівки буде легше деформувати, ніж більш товсті ділянки, і тому більш тонкі ділянки будуть змінювати колір при більш низьких рівнях деформації. Локальні зміни товщини можуть бути легко забезпечені, якщо еластична фотоннокристалічиа плівка утворена в процесі нанесення покриття. Як альтернатива, ділянки із зменшеною товщиною можуть бути одержані тисненням. У всіх прикладах малюнки або зображення, що ідентифікуються, утворені будь-яким з шарів, наприклад, фотоннокристалічною плівкою, поглинаючими шарами або пригоняючими шарами, можуть приймати будь-який вигляд. Краще, коли малюнки дані у вигляді зображень, таких як візерунки, символи, буквено-цифрові позначення та їх поєднання. Малюнки можуть характеризуватися візерунками, які містять тверді або переривані ділянки, які можуть включати, наприклад, контурні малюнки, конфігурації тонких філігранних ліній, точкові структури і геометричні візерунки. Можливі позначення включають позначення з неримських шрифтів, приклади яких включають китайський, японський, санскритський та арабський, але не обмежені ними. 37 94277 38 39 94277 40 41 94277 42 43 94277 44 45 94277 46 47 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 94277 Підписне 48 Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601