JP-2026077708-A - パターン化されたマイクロセルアレイを備えている重力作動式ディスプレイ

Abstract

【課題】パターン化されたマイクロセルアレイを備えている重力作動式ディスプレイの提供。 【解決手段】重力作動式ディスプレイシステムは、セキュリティマーカとしての使用のために、例えば、銀行券の中に組み込むために適切である。デバイスは、非常に薄く、かつ可撓性であるが、一般的流通における紙幣の中に組み込むために、過酷な条件に耐えるために十分に堅牢であるように、作られることができる。ディスプレイは、重力作動式であるので、それらは、電源または回路網を要求しない。重力作動式ディスプレイは、マイクロエンボス加工またはフォトリソグラフィを使用して、製作されることができ、ロールツーロール技法を使用して、充填およびシールされることができる。マイクロセルは、公印等のカスタム設計を提供するようにパターン化されることもできる。 【選択図】図１Ａ

Inventors

• ユーリイ ボリソヴィチ マトゥス
• チャンドラ ビクラム ケーシー
• ハイヤン グ
• アジート クマール
• ブライアン ハンス チャン

Assignees

• イー インク コーポレイション

Dates

Publication Date

20260513

Application Date

20260209

Priority Date

20220504

Claims (1)

1. 本明細書に記載の発明。

Description

（関連出願） 本願は、２０２２年５月４日に出願された米国仮特許出願第６３／３３８，１５６号の優先権を主張する。本明細書で参照される任意の特許、公開された出願、または他の公開された著作物の内容全体が、参照することによって組み込まれる。 現代の紙幣は、犯罪者が紙幣を複製することを困難にするためのいくつかの技術的特徴を含む。そのような特徴は、実質的コストを印刷プロセスに追加するが、そのような特徴は、同時に、偽造者を抑止し、価値と引き換えに交換されるであろう、銀行券における一般大衆の信頼を増加させる。多くの国々の銀行券は、凹版印刷、透かし、透明窓、セキュリティリボン、およびマイクロ印刷等の特徴を含む。銀行券の価値に応じて、ホログラムおよびＲＦＩＤ回路等のより高価な特徴は、不正複製を抑止するために正当化され得る。当然ながら、そのようなセキュリティ特徴は、文書、芸術作品、衣類、スポーツ記念品、歴史的文書、およびソフトウェアパッケージング等の他のアイテムの検証においても有用である。 高技術真正性マーカとして検討されている１つの特徴は、いわゆる重力作動式動的セキュリティデバイスである。そのようなデバイスは、ユーザ、すなわち、銀行券保持者によって、単に、デバイスを裏返すことによって、作動させられ得、そうすると、ある検証信号が、生成される。検証署名は、光学式または可聴式であり得、デバイスは、重力作動させられるので、追加の電源は、要求されない。米国特許第１０，９２１，５７９号（特許文献１）（「第‘５７９号特許」）は、重力作動式動的セキュリティデバイス（カプセル内のジャナス粒子、異なる密度の粒子（重粒子と浮揚性粒子）、異なる密度の流体、および転がり球を含む）のために使用され得るいくつかの代替光学デバイスを説明する。第‘５７９号特許は、そのようなデバイスの構築に関する詳細を提供せず、むしろ、最終製品および利益らしきものを説明する。例えば、第‘５７９号特許の沈殿ディスプレイ例は、高密度粒子を着色流体中に含むように提案されており、高密度粒子は、１つ以上のコンテナ内に含まれる。しかしながら、コンテナの性質、そのようなコンテナを生成する方法、およびそのようなコンテナを沈殿混合物で充填する方法は、提供されていない。さらに、第‘５７９号特許に説明されるセキュリティデバイスの最終寸法は、例えば、紙幣の中への組み込みのために適切ではない。 米国特許第１０，９２１，５７９号明細書 図１Ａは、第１の安定状態における重力作動式ディスプレイの切り取り側面図を図示し、それによって、高密度反射性粒子は、複数のマイクロセルの底部に沈降しており、それによって、視認者が、上方から、相溶性色素を含む炭化水素溶媒の色を観察することを可能にする。 図１Ｂは、図１Ａの重力作動式ディスプレイを裏返すことの即時の効果を図示する。 図１Ｃは、炭化水素溶媒と比較して反射性粒子の異なる密度に起因して、上部表面から底部表面に沈降するときの高密度反射性粒子の中間状態を図示する。 図１Ｄは、第２の安定状態における重力作動式ディスプレイを図示し、それによって、高密度反射性粒子は、複数のマイクロセルの底部に再び沈降しており、それによって、図１Ｄの底部表面は、図１Ａの上部表面に対応する。 図２は、マイクロセルのうちのいくつかが第１の色素を含む第１の混合物を含む代替実施形態の裁断側面図を図示し、マイクロセルのうちのいくつかは、空であり、マイクロセルのうちのいくつかは、第２の色素を含む第２の混合物を含む。 図３は、重力作動式ディスプレイの例示的上面図を図示し、マイクロセルのうちのいくつかは、第１の色素を含む第１の混合物を含み、マイクロセルのうちのいくつかは、空であり、マイクロセルのうちのいくつかは、第２の色素を含む第２の混合物を含む。 図４は、ロールツーロールプロセスを使用して本発明のためのマイクロセルを作る方法を示す。 図５Ａおよび５Ｂは、熱硬化性前駆体でコーティングされた導体フィルムのフォトマスクを通したフォトリソグラフィ照射を使用する重力作動式ディスプレイシステムのためのマイクロセルの生産を詳述する。 図５Ｃおよび５Ｄは、重力作動式ディスプレイのためのマイクロセルが、フォトリソグラフィを使用して製作される代替実施形態を詳述する。図５Ｃおよび５Ｄでは、上部および底部暴露の組み合わせが、使用され、一方の横方向における壁が上部フォトマスク照射によって硬化させられ、別の横方向における壁が光透過性基板を通した底部照射によって硬化させられることを可能にする。 図６Ａ－６Ｄは、重力作動式ディスプレイにおいて使用されるためのマイクロセルのアレイを充填およびシールするステップを図示する。 図７は、青色色素を含む混合物で充填されたマイクロセルの層の顕微鏡画像である。セルは、ポリイソブチレンを備えている光透過性シール層でシールされている。 図８Ａ－８Ｄは、重力作動式ディスプレイの代替実施形態を図示し、それは、基底色とロゴカットアウトとを有する上層フィルムを含む。基底色が相溶性色素を含む炭化水素溶媒の色と一致していると、ロゴは、デフォルト状態では、不可視である（図８Ｂ）。しかしながら、デバイスが、裏返されると、高密度反射性粒子は、上層側に沈降することを可能にされ、デバイスは、２回目として裏返され、高密度反射性粒子が上層フィルムに隣接する表面に移動したので、ロゴが、一時的に「現れる」であろう（図８Ｃ）。時間に伴って、高密度反射性粒子は、それらの初期位置に戻り、ロゴは、消失するであろう（図８Ｄ）。 改良された重力作動式ディスプレイシステムが、本明細書において説明され、重力作動式ディスプレイシステムは、セキュリティマーカ（例えば、銀行券の中に組み込まれる）としての使用のために適切である。重力ディスプレイデバイスは、非常に薄く、かつ可撓性であるが、一般的流通における紙幣の過酷な条件に耐えるために十分に堅牢であるように、作られることができる。ディスプレイが重力作動式であるので、それらは、電源または回路網を要求しない。重力作動式ディスプレイは、マイクロエンボス加工またはフォトリソグラフィを使用して、製作されることができ、ロールツーロール技法を使用して、充填およびシールされることができる。マイクロセルは、公印等のカスタム設計を提供するようにパターン化されることもできる。 マイクロセル（または複数のマイクロセル）に関連した用語「充填される」は、混合物がマイクロセル（または複数のマイクロセル）内に存在することを意味する。マイクロセルの体積全体が調合物によって占有されることを必ずしも意味しない。換言すると、マイクロセル（または複数のマイクロセル）を参照した用語「充填される」は、部分的に充填されるマイクロセル（または複数のマイクロセル）、および完全に「充填される」マイクロセル（または複数のマイクロセル）の概念を含む。同様に、マイクロセル（または複数のマイクロセル）を充填することは、調合物がマイクロセル（または複数のマイクロセル）の中に追加されることを意味する。それは、十分な量の調合物がその全体容積を占有するようにマイクロセルの中に追加されることを必ずしも意味しない。例えば、マイクロセルは、混合物で「充填される」が、マイクロセルと比較して少量の容積を残し得、それによって、シール層が、例えば、図１Ａに示されるようにマイクロセルの小部分を占有する。 重力作動式ディスプレイ１０の概要は、図１Ａ－１Ｄに示される。ディスプレイは、複数のマイクロセル１１を含み、マイクロセル１１は、壁１２と、床１３とを含む。マイクロセル１１は、正方形、ハニカム、円形等として配置され得る。マイクロセルは、典型的に、熱硬化性材料からマイクロエンボス加工されるが、しかしながら、それらは、下で説明されるように、フォトリソグラフィで生成されることができる。図１Ａ－１Ｄの重力作動式ディスプレイ１０では、各マイクロセル１１は、染色された炭化水素溶媒１４と高密度反射性粒子１５とを含む混合物で充填される。炭化水素溶媒は、分岐鎖または直鎖炭化水素またはそれらの組み合わせであり得る。例えば、炭化水素溶媒は、１００ｇ／モル～３００ｇ／モルの分子量を有する脂肪族分子を備えている。適切な炭化水素溶媒は、ＯＰＡＲ（登録商標）シリーズ（Ｅｘｘｏｎ Ｍｏｂｉｌ）と、オクタン、ノナン、デカン、およびドデカンとを含み、それは、Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ等の化学供給業者から購入されることができる。典型的に、反射性粒子は、７グラム／ｃｍ３より高い、例えば、８グラム／ｃｍ３より高い、例えば、１０グラム／ｃｍ３より高い密度を有し、最長寸法において５μｍ～２５μｍ、例えば、最長寸法において１０μｍ～２０μｍである。反射性粒子は、銀粉末Ｄ１（Ａｍｅｓ Ｇｏｌｄｓｍｉｔｈ，Ｓｏｕｔｈ Ｇｌｅｎｓ Ｆａｌｌｓ，ＮＹ）または沈殿された銀薄片（Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ，Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）等の金属薄片または金属髭結晶であり得る。タングステン、金、白金、ニッケル、銅、スズ、亜鉛、またはインジウム等の他の高密度反射性材料も、使用され得る。真鍮および青銅等の高密度合金も、使用され得る。薄片化された真鍮および青銅は、Ｗｉｅｌａｎｄ Ｃｈａｓｅ（Ｍｏｎｔｐｅｌｉｅｒ，Ｏｈｉｏ）またはＡｄｖａｎｃｅｄ Ｍｅｔａｌｌｉｃｓ （ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ａｄｖａｎｃｅｄｍｅｔａｌｌｉｃｓ．ｃｏｍ／）等の工芸品供給業者から購入されることができる。いくつかの事例では、分散剤または界面活性剤が、混合物に添加され、金属薄片間の凝塊化を減少させ得る。例えば、炭化水素混合物は、加えて、ＳＯＬＳＰＥＲＳＥ（登録商標）界面活性剤（Ｌｕｂｒｉｚｏｌ，Ｃｏｒｐ．，Ｗｉｃｋｌｉｆｆｅ，ＯＨ）またはＴＷＥＥＮ（登録商標） 界面活性剤（Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ）を含み得る。他の分散剤が、荷電種、すなわち、ポリビニルピロリデン等の金属の表面上に化学吸着され得る。いくつかの実施形態において、金属粒子／薄片は、ポリビニルアルコール、ポリウレタン、脂肪酸等、金属粒子／薄片が分散させられたままであることに役立つ相溶性分子で表面コーティングされる。 光透過性シール層１６は、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリデン、ポリウレタン、ポリイソブチレン、アクリレート、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリカプロラクトン、またはポリシロキサンから構築され得る。重力作動式ディスプレイ１０は、充填されたマイクロセル１１と光透過性シール層１６とのみで達成されることができるが、重力作動式ディスプレイは、典型的に、第１の光透過性基板１７と第２の光透過性基板１８とも含む。光透過性基板１７、１８は、任意の適切な光透過性フィルムから構築され得るが、しかしながら、ポリエチレン、例えば、テレフタル酸ポリエチレン（ＰＥＴ）等、優れたシール特性を伴うフィルムが、好ましい。他の適切な光透過性基板は、アクリレート、メタクリレート、ポリビニルピロリデン、またはポリスチレンから作られるフィルムを含み得る。図１Ａ－１Ｄに示されないが、重力作動式ディスプレイ１０は、追加の光学的に透明な接着剤層を光透過性基板１７、１８とマイクロセル１１および／または光透過性シール層との間に含み得る。 重力作動式ディスプレイ１０の全体的厚さは、１ミリメートルまたはそれより薄い、例えば、８００μｍまたはそれより薄く、例えば、５００μｍまたはそれより薄く、例えば、２５０μｍまたはそれより薄くあることができる。例えば、重力作動式ディスプレイ１０は、１００μｍ～１ｍｍの厚さ、例えば、２００μｍ～８００μｍの厚さ、例えば、３００μｍ～６００μｍの厚さであり得る。重力作動式ディスプレイ１０は、非常に薄いので、重力作動式ディスプレイ１０は、非常に可撓性であり、例えば、セキュリティ文書および銀行券の中に組み込むために、リボン