La présente invention concerne les éléments de sécurité, notamment ceux destinés à être introduits dans des documents de sécurité.

Par "document de sécurité" on désigne un moyen de paiement, tel qu'un billet de banque, un chèque ou un ticket restaurant, un document d'identité, telle qu'une carte d'identité, un visa, un passeport ou un permis de conduire, un ticket de loterie, un titre de transport ou encore un ticket d'entrée à des manifestations culturelles ou sportives.

Lorsque l'élément de sécurité est un fil de sécurité et que l'objet destiné à recevoir l'élément de sécurité est un papier, il peut être nécessaire d'améliorer l'adhérence de l'élément de sécurité en utilisant un adhésif recouvrant les deux faces principales opposées de l'élément de sécurité.

Il est connu de réaliser des éléments de sécurité avec des réseaux lenticulaires associés à des impressions spécifiques, afin de produire des effets de mouvements. La société SECURENCY en commercialise sous la marque MOTION ^® . De tels éléments de sécurité exploitent une structure optique dont une face est exposée à l'air, afin que la différence entre les indices de réfraction de l'air et du matériau de la structure produise la réfraction des rayons lumineux recherchée.

Or, ces éléments de sécurité ne peuvent être enduits d'un adhésif en vue d'améliorer l'adhérence de l'élément de sécurité au sein du papier, car la présence de l'adhésif atténue voire supprime l'effet optique, rendant la structure optique inopérante.

L'adhérence de l'élément de sécurité peut être améliorée par exposition à un traitement plasma. Toutefois, un tel traitement est relativement délicat et coûteux à mettre en œuvre.

On connaît par ailleurs par les publications US 3 241 429, US 3 154 872, US 3 576 089, US 4 645 301, US 4 892 336, WO 94/27254, US 6 856 462, US 2005/184504, US 5 708 871, WO 2005/052650, WO 2005/058610, US 2005/150964 et WO 2007/020048 diverses autres structures optiques.

La demande EP 1 879 057 et le brevet US 6 200 666 décrivent des produits rétro-réfléchissants, tels que des plaques d'immatriculation ou des panneaux de signalisation, comportant des billes de verre permettant de renvoyer la lumière dans la direction du flux lumineux entrant. II existe un besoin pour bénéficier d'éléments de sécurité comportant une structure optique capable de produire des effets optiques pouvant contribuer à l'authentifïcation ou l'identification d'un objet, et dont l'incorporation éventuelle dans un objet tel qu'un papier puisse se faire relativement aisément, notamment grâce à un adhésif. L'invention a pour objet, selon l'un de ses aspects, un élément de sécurité comportant : de préférence un adhésif, une structure optique réfléchissante comportant au moins une structure optique réfléchissante élémentaire ayant une surface réfléchissante non plane donnant une image d'un motif dans au moins une direction d'observation de l'élément de sécurité, ou comportant au moins deux structures optiques réfléchissantes élémentaires de préférence de types différents, notamment dont l'une au moins est agencée pour créer un point lumineux image d'une source lumineuse d'observation de l'élément de sécurité.

L'élément de sécurité peut comporter des structures optiques réfléchissantes élémentaires de deux types différents, les structures réfléchissantes optiques élémentaires d'un type étant agencées sous forme d'au moins un motif, notamment alphanumérique ou graphique.

Des structures optiques réfléchissantes élémentaires peuvent avoir une surface réfléchissante de forme sphérique et d'autres de forme polyédrique, notamment pyramidale, de sommet éventuellement tronqué.

Les structures optiques réfléchissantes élémentaires peuvent présenter des tailles ou formes différentes, afin de produire des points images d'une source lumineuse à des distances différentes, par exemple.

La structure optique réfléchissante, et notamment ladite au moins une structure optique réfléchissante élémentaire, peut être dépourvue d'un matériau réfléchissant, par exemple tels que des billes de verre. En particulier, la structure optique réfléchissante peut correspondre à une structure optique sur la face non plane de laquelle a été appliquée une couche réfléchissante.

La source lumineuse d'observation est par exemple le soleil ou une lampe électrique, notamment une source dont les rayons incidents sont parallèles ou sensiblement parallèles. L'adhésif, lorsque présent, facilite l'intégration de l'élément de sécurité dans l'article associé. La structure optique réfléchissante peut comporter des surfaces réfléchissantes élémentaires non planes, par exemple concaves ou convexes, dont une plus petite dimension est par exemple supérieure ou égale à 20 μm, par exemple de l'ordre de 30 μm.

L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un élément de sécurité comportant : un motif, une structure optique réfléchissante élémentaire, par exemple un miroir non plan, donnant une image du motif, au moins dans une direction d'observation de l'élément de sécurité, et avantageusement, un adhésif.

Selon la forme de la structure optique réfléchissante élémentaire et le positionnement du motif par rapport à cette structure optique réfléchissante élémentaire, on peut obtenir par exemple une image du motif agrandie ou réduite. L'élément de sécurité peut ainsi être configuré pour obtenir une image agrandie du motif, droite ou inversée, en application des lois de l'optique géométrique.

Il est notamment intéressant d'obtenir une image agrandie du motif, car cela peut faciliter l'observation à l'œil nu d'un motif de petite dimension. Qu'il y ait présence de motifs ou non, la structure optique réfléchissante peut comporter une lentille concave, convexe ou de Fresnel, un réseau lenticulaire ou encore une impression de résine ou de vernis, par exemple réticulable par rayons ultraviolets. La structure optique réfléchissante peut être constituée de structures optiques réfléchissantes élémentaires, notamment de miroirs disposés selon un réseau régulier, selon une ou plusieurs directions.

La surface réfléchissante de la structure optique peut être réalisée par une métallisation d'une surface non plane, ce qui permet de bénéficier d'une surface réfléchissante continue, alors que l'embossage d'un film d'un substrat transparent recouvert sur une face d'une couche de métal serait susceptible de casser la surface du métal et de conduire à la formation de fissures inesthétiques et/ou pouvant rendre la structure optique partiellement inopérante. Les miroirs précités peuvent notamment être formés par la métallisation d'un réseau lenticulaire, une face non plane du réseau étant de préférence métallisée après la fabrication de ce réseau, pour éviter de casser la couche de métal, comme expliqué ci- dessus. Le ou les miroirs peuvent être de différents types, par exemple concaves, convexes, cylindriques, paraboliques, sphériques ou asphériques. Au sein du réseau, tous les miroirs peuvent être identiques ou non.

Les miroirs peuvent également être obtenus en réalisant une lentille de Fresnel recevant une métallisation.

Dans des exemples de mise en œuvre de l'invention, le ou les miroirs sont concaves vers le ou les motifs associés afin de produire une image agrandie du ou des motifs associés, et permettre d'observer plus facilement le ou les motifs, malgré leur petite taille.

Qu'il y ait présence de motifs ou non, la structure optique, notamment la ou les structures optiques réfléchissantes élémentaires peuvent se situer ou non entièrement d'un même côté d'un substrat transparent, par exemple un film d'un matériau thermoplastique transparent, par exemple du polyester. Par exemple, le réseau lenticulaire précité peut être formé sur ce substrat, dans le même matériau ou non, en étant rapporté ou non. Le réseau lenticulaire peut être réalisé par impression ou embossage. L'épaisseur du substrat est par exemple comprise entre 5 et 100 μm, de préférence 20 et 30 μm. Le substrat peut présenter une épaisseur constante. L'épaisseur du substrat peut éventuellement être choisie en fonction de la structure optique, par exemple en fonction de la distance focale du miroir, de façon à avoir l'effet optique recherché, comme détaillé plus loin.

Un motif associé à la structure optique peut être formé sur une face du substrat, notamment par une impression, par exemple une impression par un procédé de micro- lithographie ou d'impression taille douce. Le motif peut comporter un hologramme ou autre structure de diffraction.

Le réseau lenticulaire précité peut être réalisé de façon à ce que le motif associé à un miroir se situe entre le substrat et le miroir. Dans ce cas, l'épaisseur du substrat peut ne pas modifier sensiblement le rendu visuel obtenu. Le réseau lenticulaire peut recouvrir une face du substrat et le ou les motifs peuvent être formés sur celui-ci sur la face opposée. Dans ce cas, le choix de l'épaisseur du substrat permet de rapprocher ou d'éloigner le motif du miroir, et peut permettre d'adapter la distance du motif au miroir en fonction de la distance focale de celui-ci.

Indépendamment ou non de la présence d'un ou plusieurs motifs, le réseau lenticulaire peut comporter un réseau de lentilles sphériques, par exemple concaves vers le substrat. Dans des exemples de mise en œuvre de l'invention, le rayon au sommet d'un miroir, notamment lorsque celui-ci est concave vers le motif associé, peut être compris entre 30 et 45 μm. La distance entre le sommet du miroir et la face adjacente du substrat est par exemple comprise entre 10 et 20 μm, valant par exemple entre 14 et 16 μm. Le motif associé au miroir peut être entièrement situé dans la concavité du miroir. Le diamètre du miroir, au niveau de sa face adjacente au substrat, est par exemple compris entre 50 et 70 μm, valant par exemple entre 58 et 62 μm.

Comme mentionné plus haut, l'élément de sécurité peut être recouvert, sur ses deux faces extérieures, d'un adhésif, permettant d'améliorer son adhérence au sein de l'objet dans lequel l'élément de sécurité est introduit, par exemple une base fibreuse papetière. Le substrat précité peut notamment être recouvert, sur sa face opposée au(x) miroir(s), d'un adhésif, avantageusement transparent, thermoscellable. Cet adhésif peut être incolore ou coloré. La surface réfléchissante non plane de la structure optique réfléchissante peut également être recouverte d'un adhésif.

Le réseau lenticulaire précité peut être métallisé par une technique de métallisation sous vide, le métal utilisé étant par exemple de l'aluminium.

L'invention s'intéresse encore à un objet, notamment un document de sécurité, incorporant un élément de sécurité tel que défini plus haut. Un tel document de sécurité peut comporter une base fibreuse papetière et l'élément de sécurité présente au moins une portion visuellement accessible, par exemple s'étend en fenêtres dans cette base fibreuse. L'élément de sécurité peut par exemple être un fil de sécurité incorporé en fenêtre(s) dans le document de sécurité. La présence d'un adhésif recouvrant les deux faces d'un tel fil de sécurité, et notamment au niveau des « ponts » (zones où le fil de sécurité est recouvert par des fibres de la base fibreuse), peut permettre d'améliorer son adhérence au sein de la base fibreuse. L'élément de sécurité peut être destiné à être observé d'une seule face du document, le ou les miroirs ou autres structures réfléchissantes élémentaires étant formés du côté du substrat opposé à la face tournée vers l'observateur. En variante, l'élément de sécurité peut comporter, sur une portion de sa longueur, des miroirs tournés vers l'une des faces du substrat, et sur une autre portion de sa longueur, des miroirs tournés vers la face opposée du substrat, de façon à permettre l'observation d'un ou plusieurs motifs par réflexion de leur image sur la surface réfléchissante du ou des miroirs correspondants, indépendamment de la face d'observation de l'élément de sécurité. D'autres combinaisons de structures optiques sont envisageables, notamment la combinaison de miroirs sphériques concaves et convexes.

L'épaisseur de métallisation définissant la surface réfléchissante du miroir peut être suffisante pour rendre le miroir opaque. En variante, l'épaisseur est suffisamment fine pour conférer au miroir un caractère semi-réfléchissant. Le cas échéant, la couche de métal peut comporter des démétallisations partielles, par exemple obtenues en réalisant la métallisation au travers d'un masque.

L'effet réfléchissant peut encore être obtenu par application d'une couche à haut indice de réfraction. Dans ce cas, la structure réfléchissante peut ne pas comporter de métallisation. Des couches à haut indice de réfraction sont composées de composés à haut indice de réfraction (« High Refractive Index », HRI) par exemple tels que du sulfure de zinc. Ces composés sont notamment utilisés pour réaliser des hologrammes.

L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un procédé de fabrication d'un élément de sécurité, dans lequel : - on réalise éventuellement un motif, on réalise au moins une structure optique de base, par exemple un réseau de structures optiques de base élémentaires, éventuellement associée(s) au motif et, on métallisé une surface non plane de ladite structure optique de base ou dudit réseau pour former une structure réfléchissante, par exemple une structure réfléchissante donnant une image d'une source lumineuse d'observation ou du motif éventuel, notamment une image agrandie de celui-ci, une surface réfléchissante de la structure réfléchissante étant par exemple concave vers le motif éventuel.

La métallisation peut se faire par une technique de métallisation sous vide. La formation de la structure optique de base, par exemple de la lentille, peut se faire par exemple par une impression en flexographie, jet d'encre, offset ou en sérigraphie, par exemple d'un point d'encre d'un polymère transparent réticulable sous UV, ou par embossage à chaud d'un support thermoplastique avec une matrice métallique gravée en forme de lentille, entre autres possibilités.

La formation de la structure optique de base, par exemple de la lentille, peut se faire ou non du même côté d'un substrat que le motif éventuel, avec repérage ou non de la structure optique de base par rapport au motif. En cas de repérage, le motif est par exemple centré sur l'axe optique de la structure optique de base.

De préférence, on réalise un réseau lenticulaire comportant une pluralité de lentilles identiques, que l'on métallisé afin de former un réseau de miroirs non plans constituant autant de structures réfléchissantes élémentaires. L'élément de sécurité peut se présenter sous forme de fil de sécurité. Un tel fil est par exemple enduit sur ses deux faces principales d'un adhésif. Le fil de sécurité peut être enduit d'un adhésif sur sa face comportant la structure optique réfléchissante.

L'élément de sécurité peut être destiné à être incorporé en masse ou en fenêtre(s) dans un document de sécurité. L'élément de sécurité peut être souple.

L'élément de sécurité, notamment sous forme de fil de sécurité, peut avoir une largeur supérieure ou égale à 4 mm, mieux 5 mm, mieux encore 6 mm, par exemple comprise entre 6 et 8 mm, mieux entre 6 et 10 mm. L'élément de sécurité peut en particulier avoir une largeur inférieure ou égale à 8 mm, mieux 10 mm. L'élément de sécurité, notamment sous forme de fil de sécurité, peut avoir une épaisseur comprise entre 5 et 100 μm, mieux entre 20 et 30 μm.

L'invention a encore pour objet un procédé d'authentifïcation ou d'identification d'un objet, dans lequel on observe l'image, par exemple d'un motif éventuel, renvoyée par la structure réfléchissante, notamment par un miroir, d'un élément de sécurité tel que défini ci-dessus, et l'on détermine au moins à partir de cette observation une information concernant l'identité ou l'authenticité de l'objet.

Le motif précité peut être une impression d'une encre de couleur claire, par exemple blanche, ou colorée.

L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'exemples de mise en œuvre non limitatifs de celle-ci, ainsi qu'à l'examen du dessin annexé, sur lequel : la figure 1 représente en coupe transversale un exemple de réalisation d'un élément de sécurité selon l'invention, les figures 2A à 2C illustrent des étapes dans la réalisation de l'élément de sécurité de la figure 1 , - les figures 3 à 5 représentent des exemples d'objets comportant un élément de sécurité selon l'invention, les figures 6 à 8 illustrent des variantes de réalisation d'éléments de sécurité réalisés conformément à l'invention, la figure 9 est une vue analogue à la figure 8 d'une variante de réalisation, - la figure 10 est une vue de dessus selon X de la figure 9, la figure 11 illustre un maillage selon lequel peuvent être disposées certaines structures réfléchissantes élémentaires, la figure 12 représente un exemple de structure réfléchissante élémentaire, la figure 13 représente un exemple de motif pouvant être réalisé avec les structures réfléchissantes élémentaires de la figure 12, la figure 14 représente un autre exemple de structure réfléchissante élémentaire, la figure 15 représente la structure réfléchissante élémentaire de la figure 14, selon XV. L'élément de sécurité 1 représenté à la figure 1 comporte un substrat 2 dont une face principale 3 est recouverte par un ou plusieurs motifs 4, par exemple des motifs formés par micro-impression, notamment par une technique de micro-lithographie ou d'impression taille douce. Les motifs 4 peuvent être imprimés avec une encre blanche.

Le substrat 2 est par exemple un film transparent de matière synthétique, par exemple une matière thermoplastique, notamment du polyester.

Le substrat 2 porte une structure optique réfléchissante comportant un réseau de lentilles 5 dont une seule apparaît aux figures 2A à 2C, ces lentilles 5 présentant une face 6, du côté opposé au substrat 2, qui est non plane, par exemple sensiblement en forme de calotte sphérique, comme illustré. Cette face 6 est, conformément à un aspect de l'invention, recouverte par un revêtement réfléchissant 8, de façon à former un miroir 9 non plan constituant une structure réfléchissante élémentaire. Pour réaliser l'élément de sécurité 1 représenté à la figure 1, on peut commencer par revêtir le substrat 2 du motif 4, comme illustré à la figure 2A.

Ensuite, le réseau lenticulaire peut être formé en venant recouvrir le motif 4, comme illustré à la figure 2B. La formation du réseau lenticulaire peut s'effectuer de façon repérée ou non par rapport au motif 4.

Les lentilles 5 peuvent par exemple être formées par une technique d'impression, par exemple flexographie, jet d'encre, offset ou sérigraphie, de points d'encre d'une encre polymère transparente, qui peut être réticulable sous UV.

La formation des lentilles peut encore se faire par embossage à chaud du substrat 2 avec une matrice métallique gravée en forme de réseau lenticulaire.

Ensuite, la surface non plane du réseau lenticulaire est métallisée, afin de former les miroirs, comme illustré à la figure 2C. Le métal est par exemple de l'aluminium.

On voit sur les figures 2B et 2C qu'un motif 4 peut se situer dans la concavité du miroir correspondant. Le matériau dans lequel est réalisée la lentille 5 étant transparent, le miroir 9 peut fournir une image du motif 4 à un observateur 0 observant l'élément de sécurité 1 du côté de la face du substrat 2 opposée au miroir 9.

Dans l'exemple considéré, le miroir 9 présente une face réfléchissante concave et la distance d entre la face 3 du substrat 2 et le fond 11 (encore appelé sommet) de la concavité du miroir 9 est par exemple de 15 μm, pour un diamètre D à l'interface 12 avec le substrat 2 de 60 μm environ.

Ainsi, le rayon de courbure du miroir 9 peut être de 37,5 μm environ et la distance focale du miroir est alors de 18,8 μm. Il en résulte que le miroir 9 fournit une image agrandie du motif 4 à l'observateur 0. Le motif 4 est par exemple une impression de 20 μm de large. Le substrat fait par exemple 23 μm d'épaisseur

On peut obtenir dans l'exemple de la figure 1 une image virtuelle droite plus grande que le motif 4, ce dernier étant situé entre le foyer et le sommet 11 du miroir concave. Quelle que soit la structure optique réfléchissante, l'élément de sécurité 1 peut être recouvert sur ses faces extérieures d'un adhésif 14, transparent au moins du côté d'observation. En particulier, ledit adhésif peut être un adhésif activable à la chaleur, notamment tel qu'un enduit thermoscellable ou un vernis thermoscellable. De tels adhésifs sont particulièrement avantageux lorsqu'ils sont mis en œuvre dans des procédés opérant à des températures élevées, notamment avec des opérations de séchage couramment utilisées dans le domaine de la papeterie. Comme exemples d'adhésifs, notamment de vernis thermoscellables, on peut citer un agent réticulable aux ultraviolets (UV), un adhésif à irradier, un adhésif sensible à la pression (PSA), un vernis avec une base solvant, du type polyester par exemple, un adhésif en phase aqueuse, etc.. Comme adhésif en phase aqueuse, on peut notamment citer ceux connus sous les marques suivantes : le Mowilith DC (dispersion aqueuse d'acétate de vinyle homopolymère avec des particules de taille allant de 0,3 μm à 2 μm et de température de transition vitreuse Tg de 38°C environ, et de teneur à sec en matières solides entre 55 et 57 %) et le Vinamul 3265 de la société CELANESE ; le DH9004, le DH9017, le DH9044 et le DL5001 de la société COLLANO ; le Primai NWl 845, le Primai LC40, le Primai P308M et le Primai EP6000 de la société ROHM& HAAS ; le 006SDW078-2 de la société BASF. La présence sur l'élément de sécurité 1, de part et d'autre du substrat 2 et de la couche de revêtement réfléchissant 8, de ces couches 14 destinées à améliorer l'adhérence de l'élément de sécurité 1 au sein de l'objet dans lequel il est destiné à être inséré, n'affecte pas la vision du motif réfléchi par le miroir.

Dans une variante de réalisation, on utilise un substrat 2, qui peut être moins épais, par exemple de 6 μm d'épaisseur, le motif 4 étant formé par une impression sur la face 18 du substrat 2 opposée au miroir 9. Dans ce cas, le motif 4 peut être situé à une distance du sommet du miroir plus grande que son foyer, et l'on obtient une image réelle renversée plus grande que le motif.

Dans une autre variante de réalisation, le miroir 9 est réalisé avec une surface réfléchissante convexe vers le motif, comme illustré à la figure 7, ce qui produit une image plus petite.

Le cas échéant, un autre dispositif optique, par exemple une lentille grossissante, par exemple du type lentille de Fresnel, peut être associé à un miroir réfléchissant de façon à agrandir à nouveau l'image produite par le miroir. Dans une autre variante de réalisation illustrée à la figure 8, l'image vue par l'observateur ne provient pas d'un motif imprimé mais est constituée par l'ensemble des points lumineux créés à la focale de chaque miroir. Les miroirs 9 peuvent comme illustré, être de tailles différentes pour créer des points lumineux par exemple de taille différente ou situés à différentes distances de l'œil de l'observateur.

On a représenté aux figures 9 à 15, une variante de réalisation dans laquelle l'image vue par l'observateur est due à la façon dont est réfléchie la lumière par une pluralité de structures réfléchissantes élémentaires, d'au moins deux types différents.

Sur la figure 9, on voit que le substrat transparent 2 peut comporter sur une face une pluralité de structures réfléchissantes élémentaires 9a et 9b, de formes respectives différentes, recouvertes par une couche 8 permettant de créer une surface réfléchissante, par exemple une couche de métal. Les structures élémentaires réfléchissantes 9a sont par exemple des portions de sphère comme illustré aux figures 14 et 15, de hauteur h comprise par exemple entre 10 et 20 μm, par exemple de l'ordre de 15 μm, et de diamètre Δ compris par exemple entre 20 et 40 μm, par exemple de l'ordre de 30 μm.

Les structures élémentaires réfléchissantes 9b sont par exemple des miroirs de forme pyramidale ou en tronc de pyramide, par exemple à base carrée de côté W _x ou W _y , par exemple compris entre 20 et 40 μm, par exemple de l'ordre de 30 μm, la plus grande dimension W _x ou W _y étant par exemple égale au diamètre Δ à la base réfléchissantes des structures élémentaires 9a.

Les structures réfléchissantes élémentaires 9b sont par exemple disposées comme les mailles d'un réseau, comme représenté à la figure 11 , de pas W par exemple égal à Δ, par exemple de l'ordre de 30 μm. Les structures élémentaires réfléchissantes 9b peuvent être agencées selon des motifs, comme illustré aux figures 13 et 10. Les structures élémentaires réfléchissantes 9a et 9b peuvent être formées de diverses façons, par exemple par impression de relief puis métallisation de ces reliefs.

L'élément de sécurité 1 peut se présenter sous forme de fil de sécurité, par exemple destiné à être incorporé en fenêtres dans un papier 40, comme illustré à la figure 3.

Dans ce cas, l'élément de sécurité 1 s'étend par exemple entre deux bords opposés du papier. L'élément de sécurité peut venir à affleurement de la surface du papier par sa face extérieure située du côté opposé au(x) miroir(s), au niveau d'une fenêtre 30. En variante, comme illustré à la figure 4, l'élément de sécurité 1 est appliqué sous forme de patch. L'élément de sécurité 1 peut encore être intégré à un emballage, comme illustré à la figure 5, ou à une étiquette.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples illustrés.

On peut notamment réaliser les motifs autrement que par impression, par exemple par démétallisation d'un métal ayant une couleur différente de celle formant la surface réfléchissante du miroir, gravure laser, ou utiliser pour réaliser le motif par impression une encre luminescente fluorescente ou phosphorescente, thermochrome ou photo chrome.

Les couches de métal peuvent être remplacées par des couches d'un matériau à haut indice de réfraction.

L'expression « comportant un » doit être comprise comme étant synonyme de « comportant au moins un », sauf si le contraire est spécifié.