DE102007061838A1 - Security element and method for its production - Google Patents

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Abstract

The invention relates to a security element (12) for protecting objects of value, comprising a metallized microrelief structure (22, 24) with structural elements that have a size of less than 30 µm, a semi-transparent ink layer (34) which is disposed over the microrelief structure (22, 24) in first zones (30), and a transparent phase delaying layer (36) that is disposed over the microrelief structure (22, 24) in second zones (38) and forms a phase shifting layer for light in the visible wavelength range.

Description

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement zur Absicherung von Wertgegenständen, ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Sicherheitselements, sowie ein Sicherheitspapier und einen Datenträger mit einem solchen Sicherheitselement.The Invention relates to a security element for securing valuables, a method for producing such a security element, and a security paper and a data carrier with a such security element.

Datenträger, wie Wert- oder Ausweisdokumente, aber auch andere Wertgegenstände, wie etwa Markenartikel, werden zur Absicherung oft mit Sicherheitselementen versehen, die eine Überprüfung der Echtheit des Datenträgers gestatten und die zugleich als Schutz vor unerlaubter Reproduktion dienen. Derartige Sicherheitselemente können beispielsweise in Form eines in eine Banknote eingebetteten Sicherheitsfadens, einer Abdeckfolie für eine Banknote mit Loch, eines aufgebrachten Sicherheitsstreifens, eines selbsttragenden Transferelements oder auch in Form eines direkt auf ein Wertdokument aufgebrachten Merkmalsbereichs ausgebildet sein.disk, like valuables or ID documents, but also other valuables, such as branded goods, are often hedged with security features provided a verification of the authenticity of the Data carrier allow and at the same time as protection against to serve unauthorized reproduction. Such security elements can for example in the form of a security thread embedded in a banknote, a cover for a banknote with hole, an applied Security strip, a self-supporting transfer element or also in the form of a feature area applied directly to a value document be educated.

Eine besondere Rolle bei der Echtheitsabsicherung spielen Sicherheitselemente, die betrachtungswinkelabhängige visuelle Effekte zeigen, da diese selbst mit modernsten Kopiergeräten nicht reproduziert werden können. Die Sicherheitselemente werden dazu mit optisch variablen Elementen ausgestattet, die dem Betrachter unter unterschiedlichen Betrachtungswinkeln einen unterschiedlichen Bildeindruck vermitteln und beispielsweise je nach Betrachtungswinkel einen anderen Farb- oder Helligkeitseindruck und/oder ein anderes graphisches Motiv zeigen.A special role in the authentication of security play security elements, show the viewing angle dependent visual effects, as they do not reproduce even with the latest copiers can be. The security elements are included equipped with optically variable elements that underlie the viewer different viewing angles a different image impression mediate and, for example, depending on the viewing angle another Color or brightness impression and / or another graphic Show motive.

In diesem Zusammenhang ist bekannt, Sicherheitselemente mit mehrschichtigen Dünnschichtelementen einzusetzen, deren Farbeindruck sich für den Betrachter mit dem Betrachtungswinkel ändert und beim Kippen des Sicherheitsmerkmals beispielsweise von Grün nach Blau, von Blau nach Magenta oder von Magenta nach Grün wechselt. Das Auftreten derartiger Farbänderungen beim Verkippen eines Sicherheitselements wird im Folgenden als Farbkippeffekt bezeichnet.In In this context, it is known security elements with multi-layered Use thin-film elements whose color impression is for the viewer with the viewing angle changes and when tilting the security feature, for example, from green blue, blue to magenta or magenta to green replaced. The occurrence of such color changes in Tilting a security element is hereafter referred to as a color shift effect designated.

Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Sicherheitselement der eingangs genannten Art weiter zu verbessern und insbesondere, ein Sicherheitselement mit einem attraktiven visuellen Erscheinungsbild und hoher Fälschungssicherheit zu schaffen.outgoing It is the object of the invention to provide a security element of the type mentioned in the beginning and in particular, a security element with an attractive visual appearance and high counterfeit security.

Diese Aufgabe wird durch das Sicherheitselement den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Sicherheitselements, ein Sicherheitspapier und ein Datenträger sind in den nebengeordneten Ansprüchen angegeben. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.These Task is by the security element the features of the main claim solved. A method for producing such Security elements, a security paper and a data medium are given in the independent claims. further developments The invention are the subject of the dependent claims.

Gemäß der Erfindung enthält ein Sicherheitselement der eingangs genannten Art

  • – eine metallisierte Mikroreliefstruktur mit Strukturelementen einer Abmessung unterhalb von 30 μm,
  • – eine semitransparente Farbschicht, die in ersten Bereichen über der Mikroreliefstruktur angeordnet ist, und
  • – eine transparente Phasenverzögerungsschicht, die in zweiten Bereichen über der Mikroreliefstruktur angeordnet ist, und die für Licht aus dem sichtbaren Wellenlängenbereich eine phasenschiebende Schicht bildet.
According to the invention contains a security element of the type mentioned
  • A metallized microrelief structure with features of less than 30 μm,
  • A semitransparent ink layer arranged in first regions over the microrelief structure, and
  • A transparent phase retardation layer disposed in second regions over the microrelief structure and forming a phase shift layer for light in the visible wavelength range.

Die Mikroreliefstruktur des Sicherheitselements kann insbesondere eine diffraktive Struktur darstellen, wie etwa ein Hologramm, ein holographisches Gitterbild oder eine hologrammähnliche Beugungsstruktur, oder auch eine achromatische Struktur, wie etwa eine Mattstruktur mit einem nicht-farbigen, typischerweise silbrig-matten Erscheinungsbild, eine Mikrospiegelanordnung, ein Blazegitter mit einem sägezahnartigen Furchenprofil oder eine Fresnellinsen-Anordnung. Die Abmessungen der Strukturelemente der diffraktiven Mikroreliefstrukturen liegen meist in der Größenordnung der Lichtwellenlänge, also in der Regel zwischen 300 nm und 1 μm. Manche Mikroreliefstrukturen weisen auch kleinere Strukturelemente auf, wie etwa Subwellenlängengitter oder Mottenaugenstrukturen, deren Strukturelemente auch kleiner als 100 nm sein können.The Mikro relief structure of the security element can in particular a represent a diffractive structure, such as a hologram, a holographic Lattice image or a hologram-like diffraction structure, or an achromatic structure, such as a matt structure with a non-colored, typically silvery-matt appearance, a Micro-mirror assembly, a blazed grate with a sawtooth-like Furrow profile or a Fresnel lens arrangement. The dimensions the structural elements of the diffractive microrelief structures lie usually of the order of the wavelength of light, So usually between 300 nm and 1 micron. Some microrelief structures also have smaller features, such as subwavelength gratings or moth-eye structures whose structural elements are also smaller can be as 100 nm.

Die Strukturelemente achromatischer Mikroreliefstruktur sind teilweise auch größer als 1 μm, die Abmessungen von Mikrospiegeln oder Blazegitterlinien reichen etwa bis zu einer Höhe von etwa 15 μm und einer lateralen Ausdehnung von etwa 30 μm. Reliefstrukturen mit Strukturelementen einer Abmessung unterhalb von 30 μm und insbesondere Reliefstrukturen mit Strukturelementen in der Größenordnung der Lichtwellenlänge oder darunter werden im Rahmen dieser Beschreibung als Mikroreliefstrukturen bezeichnet.The Structural elements of achromatic microrelief structure are partial also larger than 1 μm, the dimensions of micromirrors or Blazegitterlinien extend approximately to one Height of about 15 microns and a lateral extent of about 30 microns. Relief structures with structural elements a dimension below 30 microns and in particular relief structures with structural elements of the order of Light wavelength or below are under this Description referred to as microrelief structures.

Eine derartige Mikroreliefstruktur wird nun im Rahmen der Erfindung zunächst mit einer bereichsweise aufgebrachten semitransparenten Farbschicht kombiniert um zusammen mit dieser ein offenes, also ohne Hilfsmittel erkennbares Sicherheitsmerkmal zu bilden. Zusätzlich enthält das erfindungsgemäße Sicherheitselement ein verstecktes Sicherheitsmerkmal, das nur mit Hilfsmitteln erkennbar ist und das durch die in zweiten Bereichen angeordnete transparente Phasenverzögerungsschicht gebildet ist. Phasenverzögernde Schichten, die im Rahmen dieser Beschreibung teilweise auch pha senschiebende Schichten genannt werden, sind optisch aktive Schichten, die auf die Phase einer transmittierten Lichtwelle wirken. Die Teilstrahlen einer einfallenden polarisierten Lichtwelle erhalten dabei aufgrund unterschiedlicher Brechzahlen einen Gangunterschied und somit eine Phasendifferenz. Beträgt die Phasendifferenz der beiden Teilstrahlen gerade eine halbe oder viertel Wellenlänge so erhält man sogenannte λ/2 oder λ/4 Schichten.In the context of the invention, such a microrelief structure is first combined with a partially applied semitransparent ink layer in order to form, together with the latter, an open security feature that can be recognized without auxiliary means. In addition, the security element according to the invention contains a hidden security feature which is recognizable only with auxiliary means and which is formed by the transparent phase delay layer arranged in second areas. Phase-retarding layers, which in the context of this description are also sometimes called phase-shifting layers, are optically active layers which are transmitted to the phase of one phase Light wave act. The partial beams of an incident polarized light wave receive a path difference and thus a phase difference due to different refractive indices. If the phase difference of the two partial beams is just half or quarter wavelengths, so-called λ / 2 or λ / 4 layers are obtained.

Bevorzugt entspricht die Phasenverzögerung der Phasenverzögerungsschicht in der Erfindung einem Gangunterschied zwischen etwa λ/6 und etwa λ/2, besonderes bevorzugt zwischen etwa λ/4 und etwa λ/2. Der Gangunterschied wird dabei modulo λ, also im Bereich zwischen 0 und λ angegeben, da eine Schicht mit einem Gangunterschied beispielsweise von 5/4·λ oder 9/4·λ dieselbe Phasenverzögerung bewirkt wie eine λ/4-Schicht. Bevorzugt ist im Rahmen der Erfindung weiter, dass die phasenschiebende Schicht aus nematischem flüssigkristallinem Material gebildet ist und/oder dass die Phasenverzögerungsschicht in Form von Mustern, Zeichen oder einer Codierung vorliegt.Prefers corresponds to the phase delay of the phase delay layer in the invention, a path difference between about λ / 6 and about λ / 2, more preferably between about λ / 4 and about λ / 2. The path difference becomes modulo λ, So in the range between 0 and λ indicated as a layer with a path difference of, for example, 5/4 · λ or 9/4 · λ causes the same phase delay like a λ / 4-layer. Preferred is within the scope of the invention Furthermore, that the phase-shifting layer of nematic liquid-crystalline material is formed and / or that the phase delay layer is in the form of patterns, characters or an encoding.

In einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die semitransparente Farbschicht mehrere Teilbereiche mit unterschiedlichem Farbeindruck auf. Die verschiedenfarbigen Farbschichtbereiche können beispielsweise Landesfarben, Firmenfarben, auffällige bzw. charakteristische Farbkombinationen, oder auch die Farben von Objekten darstellen, die durch die Form der Teilbereiche nachgebildet werden.In a particularly preferred embodiment of the invention, the Semitransparent color layer several sub-areas with different color impression on. The different colored color layer areas can For example, national colors, corporate colors, conspicuous or characteristic color combinations, or even the colors of objects represent, which are modeled by the shape of the subregions.

Die semitransparente Farbschicht bzw. deren verschiedenfarbige Teilbereiche liegen dabei mit Vorteil in Form von Zeichen, Mustern oder Codierungen vor. Darunter fallen auch Gestaltungen, bei denen die Farbschicht oder deren Teilbereiche Aussparungen in Form von Zeichen, Mustern oder Codierungen aufweist.The semitransparent color layer or its different colored subregions lie with advantage in the form of characters, patterns or codes in front. This also includes designs in which the color layer or parts thereof recesses in the form of characters, patterns or encodings.

Bevorzugt weist die semitransparente Farbschicht im sichtbaren Spektralbereich eine Lichtdurchlässigkeit zwischen 30% und 95%, besonders bevorzugt zwischen 60% und 95% und ganz besonderes bevorzugt zwischen 80% und 95% auf.Prefers indicates the semitransparent color layer in the visible spectral range a light transmission between 30% and 95%, more preferred between 60% and 95% and very special between 80% and 95% up.

Die semitransparente Farbschicht kann auf verschiedene Weise aufgebracht werden, mit Vorteil ist sie aufgedruckt, beispielsweise im Siebdruck-, Tiefdruck-, Flexodruck- oder einem anderen geeigneten Druckverfahren. Die semitransparente Farbschicht kann direkt auf die Mikroreliefstruktur aufgedruckt sein, es können jedoch zwischen Farbschicht und Mikroreliefstruktur auch Zwischenschichten vorgesehen sein, wie beispielsweise die Schichten des weiter unten erwähnten Dünnschichtelements oder transparente Zwischenschichten, die beispielsweise als Schutzschicht oder Kleberschicht wirken. Auch zwischen Farbschicht und Phasenverzögerungsschicht können derartige transparente Zwischenschichten vorgesehen sein.The Semitransparent ink layer can be applied in various ways be with advantage, it is printed, for example in screen printing, gravure, Flexographic or other suitable printing process. The semitransparent Color layer can be printed directly on the microrelief structure However, it can be between color layer and microrelief structure Also intermediate layers may be provided, such as the layers of the below-mentioned thin-film element or transparent intermediate layers, for example, as a protective layer or adhesive layer. Also between color layer and phase delay layer can provide such transparent intermediate layers be.

In besonders bevorzugten Gestaltungen ist die semitransparente Farbschicht so gewählt, dass sie den Polarisationszustand hindurchtretenden Lichts aus dem sichtbaren Wellenlängenbereich im Wesentlichen erhält. Auf diese Weise können die von der Phasenverzögerungsschicht gebildeten Muster, Zeichen oder Codierungen sowohl in den von der Farbschicht überdeckten Bereichen als auch den nicht überdeckten Bereichen gleichermaßen sichtbar gemacht werden, wie weiter unten genauer erläutert.In Particularly preferred designs is the semi-transparent ink layer chosen so that it passes the polarization state of passing light from the visible wavelength range substantially receives. In this way, those of the phase delay layer formed patterns, characters or encodings both in the covered by the color layer Areas as well as uncovered areas alike be made visible, as explained in more detail below.

Die Metallisierung der Mikroreliefstruktur ist vorzugsweise durch eine opake oder durch eine semitransparente Metallschicht, insbesondere aus Alu minium gebildet. Als Metallisierung kann auch eine zumindest bereichsweise magnetische Schicht verwendet werden, so dass ein weiteres Echtheitsmerkmal integriert werden kann, ohne eine zusätzliche Schicht im Schichtaufbau zu erfordern.The Metallization of the microrelief structure is preferably by a opaque or by a semi-transparent metal layer, in particular made of aluminum minium. As a metallization can also be an at least partially magnetic layer can be used, so that a Another authenticity feature can be integrated without an additional layer to require in the layer structure.

Die Metallisierung der Mikroreliefstruktur kann vorteilhaft Aussparungen in Form von Mustern, Zeichen oder Codierungen aufweisen, die transparente oder semitransparente Bereiche in dem Sicherheitselement bilden. In den transparenten oder semitransparenten Aussparungsbereichen bietet sich dem Betrachter ein auffälliger Kontrast zu den umgebenden Farb- und Reliefstruktureffekten. Insbesondere können die Muster, Zeichen oder Codierungen im Durchlicht hell aufleuchten, wenn das Sicherheitselement auf einen transparenten oder transluzenten Träger aufgebracht ist. Die Aussparungen in der Metallisierung können auch rasterartig, vorzugsweise mit einem geringen Flächenanteil von 40% oder weniger angelegt sein, so dass sie im Auflicht praktisch nicht auffallen und nur im Durchlicht in Erscheinung treten.The Metallization of the microrelief structure may advantageously have recesses in the form of patterns, characters or codes, the transparent one or form semitransparent regions in the security element. In the transparent or semi-transparent recess areas offers the viewer a striking contrast to the surrounding color and relief structure effects. In particular, you can the patterns, characters or codes light up brightly in transmitted light, if the security element on a transparent or translucent support is applied. The recesses in the metallization can also grid-like, preferably with a small area ratio of 40% or less, so that they are practically not in reflected light stand out and only appear in transmitted light.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das Sicherheitselement zusätzlich ein Dünnschichtelement mit Farbkippeffekt auf, über dem die semitransparente Farbschicht angeordnet ist, wobei der Farbeindruck des Dünnschichtelements und der Farbeindruck zumindest eines Teilbereichs der semitransparenten Farbschicht bei Betrachtung unter vorbestimmten Betrachtungsbedingungen aneinander angepasst sind.In an advantageous embodiment of the invention, the security element additionally a thin-film element with color-shift effect on, over which the semi-transparent ink layer is arranged, wherein the color impression of the thin-film element and the Color impression of at least a portion of the semitransparent Color layer when viewed under predetermined viewing conditions are adapted to each other.

Das Dünnschichtelement weist in einer vorteilhaften Erfindungsvariante eine durch die Metallisierung der Mikroreliefstruktur gebildete Reflexionsschicht, eine Absorberschicht und eine zwischen der Reflexionsschicht und der Absorberschicht angeordnete dielektrische Abstandsschicht auf. Der Farbkippeffekt beruht bei solchen Dünnschichtelementen auf betrachtungswinkelabhängigen Interferenzeffekten durch Interferenz der an den verschiedenen Teilschichten des Elements reflektierten Lichtstrahlen. Der Wegunterschied des an den verschiedenen Schichten reflektierten Lichts hängt einerseits von der optischen Dicke der dielektrischen Abstandsschicht ab, die den Abstand zwischen Absorberschicht und Reflexionsschicht festlegt, und variiert andererseits mit dem jeweiligen Betrachtungswinkel.In an advantageous variant of the invention, the thin-film element has a reflection layer formed by the metallization of the microrelief structure, an absorber layer and a dielectric spacer layer arranged between the reflection layer and the absorber layer. The color shift effect in such thin-film elements is due to viewing angle dependent interference effects due to interference to the different part layers of the element reflected light rays. The path difference of the light reflected at the different layers depends on the one hand on the optical thickness of the dielectric spacer layer, which determines the distance between the absorber layer and the reflection layer, and on the other hand varies with the respective viewing angle.

Da der Wegunterschied in der Größenordnung der Wellenlänge des sichtbaren Lichts liegt, ergibt sich aufgrund von Auslöschung und Verstärkung bestimmter Wellenlängen ein winkelabhängiger Farbeindruck für den Betrachter. Durch eine geeignete Wahl von Material und Dicke der dielektrischen Abstandsschicht können eine Vielzahl unterschiedlicher Farbkippeffekte gestaltet werden, beispielsweise Kippeffekte, bei denen sich der Farbeindruck mit dem Betrachtungswinkel von Grün nach Blau, von Blau nach Magenta oder von Magenta nach Grün ändert.There the path difference in the order of the wavelength of visible light is due to cancellation and gain of certain wavelengths an angle-dependent Color impression for the viewer. By a suitable choice of material and thickness of the dielectric spacer layer a variety of different color shift effects are designed, For example, tilting effects, in which the color impression with the viewing angle from green to blue, from blue to blue Magenta or magenta to green changes.

Einzelheiten zum Aufbau derartiger Dünnschichtelemente und zu den für die Reflexionsschicht, die dielektrische Abstandsschicht und die Absorberschicht einsetzbaren Materialien und Schichtdicken können der Druckschrift WO 01/03945 entnommen werden, deren Offenbarung insoweit in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird.Details of the structure of such thin-film elements and the materials and layer thicknesses that can be used for the reflection layer, the dielectric spacer layer and the absorber layer can be found in the document WO 01/03945 are removed, the disclosure of which is included in the present application in this respect.

In einer bevorzugten Ausgestaltung enthält das Dünnschichtelement eine Absorberschicht mit Aussparungen, in deren Bereich kein Farbkippeffekt erkennbar ist, wobei die semitransparente Farbschicht im Bereich der Aussparungen der Absorberschicht über dem Dünnschichtelement angeordnet ist.In A preferred embodiment contains the thin-film element an absorber layer with recesses, in whose area no color-shift effect is recognizable is, with the semi-transparent ink layer in the area of the recesses the absorber layer over the thin-film element is arranged.

Durch diese Maßnahmen entstehen verschiedene Farbbereiche, die sich beim Kippen des Sicherheitselements unterschiedlich verhalten: In den nicht von der semitransparenten Farbschicht überdeckten, farbkippenden Bereichen verändert sich der Farbeindruck der Mikroreliefstruktur für den Betrachter beim Kippen des Sicherheitselements, während die ausgesparten und überdeckten Bereiche beim Kippen farbkonstant bleiben. Eine derartige Kombination farbkonstanter und farbvariabler Reliefstruktur-Bereiche wirkt optisch attraktiv und ist für den Benutzer selbsterklärend, da die farbkonstanten Bereiche gleichzeitig einen visuell ruhenden Pol und einen Vergleichspunkt für die farbvariablen Bereiche bei der Echtheitsprüfung bilden.By These measures create different color ranges, the Behave differently when tilting the security element: In those not covered by the semi-transparent ink layer, color-shifting areas, the color impression changes the microrelief structure for the viewer when tilting of the security element, while the recessed and covered ones Areas remain constant when tilting. Such a combination Color-constant and color-variable relief structure areas appear optically attractive and self-explanatory for the user, because the color constant areas at the same time a visually dormant Pol and a comparison point for the color variable ranges at form the authenticity check.

Werden verschiedenfarbige Farbschichtbereiche eingesetzt, so können durch die Farbänderung beim Kippen und die damit verbundene Änderung der visuellen Zuordnung verschiedene Designelemente des Sicherheitselements beim Kippen hervortreten und/oder verschwinden, wie weiter unten genauer erläutert.Become different colored color layer areas used, so can by the color change when tilting and the associated change the visual assignment different design elements of the security element when tipping, emerge and / or disappear, as discussed in more detail below explained.

Bevorzugt ist das Sicherheitselement ein Sicherheitsfaden, ein Sicherheitsband, ein Sicherheitsstreifen, ein Patch oder ein Etikett zum Aufbringen auf ein Sicherheitspapier, Wertdokument oder dergleichen.Prefers the security element is a security thread, a security band, a safety strip, patch or label to apply on a security paper, value document or the like.

Es versteht sich, dass das Sicherheitselement auch weitere Schichten, wie etwa Schutzschichten oder zusätzliche Effektschichten mit anderen Sicherheitsmerkmalen aufweisen kann.It is understood that the security element also other layers, such as protective layers or additional effect layers may have with other security features.

Die Erfindung enthält auch ein Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements der beschriebenen Art, bei dem

  • – auf ein Substrat eine Prägelackschicht aufgebracht, und in Form einer gewünschten Mikroreliefstruktur mit Strukturelementen einer Abmessung unterhalb von 30 μm geprägt und metallisiert wird,
  • – über der metallisierten Mikroreliefstruktur in ersten Bereichen eine semitransparente Farbschicht angeordnet wird, und
  • – in zweiten Bereichen über der Mikroreliefstruktur eine transparente Phasenverzögerungsschicht angeordnet wird, die für Licht aus dem sichtbaren Wellenlängenbereich eine phasenschiebende Schicht bildet.
The invention also includes a method for producing a security element of the type described, in which
  • An embossing lacquer layer is applied to a substrate and is embossed and metallised in the form of a desired microrelief structure having structural elements with a dimension of less than 30 μm,
  • A semitransparent ink layer is arranged over the metallized microrelief structure in first regions, and
  • - In the second areas above the microrelief structure, a transparent phase retardation layer is arranged, which forms a phase-shifting layer for light from the visible wavelength range.

Die semitransparente Farbschicht wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren mit Vorteil aufgedruckt, insbesondere im Siebdruck-, Tiefdruck-, oder Flexodruckverfahren. Auch die Phasenverzögerungsschicht kann mit Vorteil über die Mikroreliefstruktur und gegebenenfalls die zuvor aufgebrachte Farbschicht oder weitere Zwischenschichten gedruckt werden. Alternativ kann die Phasenverzögerungsschicht auf eine separate Trägerfolie aufgebracht und auf die Mikroreliefstruktur mit der aufgebrachten Farbschicht transferiert werden.The semitransparent color layer is in the inventive Process advantageously printed, in particular in screen printing, gravure, or flexographic printing process. Also the phase delay layer can with advantage over the microrelief structure and optionally the previously applied ink layer or other intermediate layers to be printed. Alternatively, the phase delay layer Applied to a separate carrier film and the microrelief structure be transferred with the applied color layer.

Die Erfindung umfasst ferner ein Sicherheitspapier mit einem Sicherheitselement der beschriebenen Art, sowie einen Datenträger, der mit einem solchen Sicherheitselement ausgestattet ist. Bei dem Datenträger kann es sich insbesondere um eine Banknote, ein Wertdokument, einen Pass, eine Urkunde oder eine Ausweiskarte handeln. Die beschriebenen Sicherheitselemente, Sicherheitspapiere oder Datenträger können insbesondere zur Absicherung von Gegenständen beliebiger Art eingesetzt werden.The The invention further comprises a security paper with a security element the type described, as well as a disk with equipped with such a security element. In the disk It may in particular be a banknote, a document of value, a Passport, a certificate or an identity card. The described Security elements, security papers or data carriers especially for hedging objects can be used of any kind.

Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maßstabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die Anschaulichkeit zu erhöhen.Further Embodiments and advantages of the invention will be Explained below with reference to the figures, in which representation waived a true scale and proportions reproduction was to increase the vividness.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine schematische Darstellung einer Banknote mit einem eingebetteten Sicherheitsfaden und einem aufgeklebten Transferelement, 1 a schematic representation of a banknote with an embedded security thread and a glued transfer element,

2 einen Querschnitt durch ein Sicherheitselement nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, 2 a cross section through a security element according to an embodiment of the invention,

3 schematisch den visuellen Eindruck eines erfindungsgemäßen Sicherheitsfadens (a) bei Betrachtung ohne Hilfsmittel und (b) bei Betrachtung mit einem aufgelegten Zirkularpolarisator, 3 2 shows schematically the visual impression of a security thread according to the invention (a) when viewed without aids and (b) when viewed with an applied circular polarizer,

4 ein Sicherheitselement nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Phasenverzögerungsschicht unterhalb der semitransparenten Farbschicht angeordnet ist, 4 a security element according to another embodiment of the invention, in which the phase delay layer is arranged below the semitransparent color layer,

5 ein Sicherheitselement nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Phasenverzögerungsschicht und die semitransparente Farbschicht auf eine gemeinsame Schicht aufgebracht sind, und 5 a security element according to a further embodiment of the invention, wherein the phase retardation layer and the semi-transparent ink layer are applied to a common layer, and

6 ein Farbkipp-Hologramm nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die beschriebenen Effekte mit einem farbkippenden Dünnschichtelement kombiniert sind. 6 a color-shift hologram according to another embodiment of the invention, wherein the described effects are combined with a color-shifting thin-film element.

Die Erfindung wird nun am Beispiel von Sicherheitselementen für Banknoten erläutert. 1 zeigt dazu eine schematische Darstellung einer Banknote 10, die mit zwei Sicherheitselementen 12 und 16 nach Ausführungsbeispielen der Erfindung versehen ist. Das erste Sicherheitselement stellt dabei einen Sicherheitsfaden 12 dar, der an bestimmten Fensterbereichen 14 an der Oberfläche der Banknote 10 hervortritt, während er in den dazwischen liegenden Bereichen im Inneren der Banknote 10 eingebettet ist. Das zweite Sicherheitselement 16 ist durch ein aufgeklebtes Transferelement beliebiger Form gebildet. In anderen Ausgestaltungen kann das Sicherheitselement 16 auch in Form einer Abdeckfolie ausgebildet sein, die in oder über einem Fensterbereich oder einer durchgehenden Öffnung der Banknote angeordnet ist.The invention will now be explained using the example of security elements for banknotes. 1 shows a schematic representation of a banknote 10 that come with two security elements 12 and 16 is provided according to embodiments of the invention. The first security element provides a security thread 12 which is at certain window areas 14 on the surface of the banknote 10 emerges while standing in the intervening areas inside the banknote 10 is embedded. The second security element 16 is formed by a glued transfer element of any shape. In other embodiments, the security element 16 be formed in the form of a cover, which is arranged in or over a window portion or a through opening of the banknote.

Der Aufbau eines erfindungsgemäßen Sicherheitsfadens 12 wird nun mit Bezug auf die 2 und 3 näher erläutert, wobei 2 einen Querschnitt durch den Sicherheitsfaden darstellt und 3 in (a) bzw. (b) schematisch den visuellen Eindruck des Sicherheitsfadens bei Betrachtung ohne Hilfsmittel bzw. bei Betrachtung mit einem aufgelegten Zirkularpolarisator zeigt.The structure of a security thread according to the invention 12 will now be related to the 2 and 3 explained in more detail, wherein 2 represents a cross section through the security thread and 3 in (a) and (b) shows schematically the visual impression of the security thread when viewed without aids or when viewed with an applied circular polarizer.

Mit Bezug auf 2 enthält der Sicherheitsfaden 12 eine Trägerfolie 20 und eine auf die Trägerfolie 20 aufgebrachte, geprägte und gehärtete UV-Lackschicht 22. Die Prägestrukturen der Lackschicht 22 bilden eine diffraktive Mikroreliefstruktur in Gestalt eines Hologramms. In anderen Gestaltungen können die Prägestrukturen auch ein holographisches Gitterbild, eine hologrammähnliche Beugungsstruktur oder auch eine achromatische Mikro struktur mit einem nicht-farbigen, beispielsweise silbrig-matten Erscheinungsbild darstellen.Regarding 2 contains the security thread 12 a carrier film 20 and one on the carrier film 20 applied, embossed and hardened UV lacquer layer 22 , The embossed structures of the lacquer layer 22 form a diffractive microrelief structure in the form of a hologram. In other configurations, the embossed structures can also represent a holographic grating image, a hologram-like diffraction structure or even an achromatic microstructure with a non-colored, for example, silvery-matt appearance.

Für die Beeinflussung des einfallenden Lichts liegen die Abmessungen der Strukturelemente der diffraktiven Mikroreliefstrukturen in der Größenordnung der Lichtwellenlänge, weisen also typischerweise Abmessungen zwischen etwa 300 nm und etwa 1 μm auf. Wie oben bereits erläutert, können erfindungsgemäße Mikroreliefstrukturen auch kleinere Strukturelemente mit Abmessungen bis herab zu 100 nm oder weniger aufweisen. Insbesondere die Strukturelemente achromatischer Mikroreliefstruktur können auch größer als 1 μm sein. So weisen achromatisch reflektierende Mikrospiegel oder Blazegitterlinien typischerweise eine Höhe von etwa 10 μm und eine laterale Ausdehnung von etwa 20 μm auf.For the influence of the incident light are the dimensions the structural elements of the diffractive microrelief structures in the Magnitude of the wavelength of light, wise So typically dimensions between about 300 nm and about 1 micron on. As already explained above, inventive Micro relief structures also smaller structural elements with dimensions down to 100 nm or less. In particular, the structural elements achromatic microrelief structure can also be larger than 1 micron. This is the point of achromatically reflecting micromirrors or Blazegitterlinien typically a height of about 10 microns and a lateral extent of about 20 microns on.

Auf die Reliefstruktur der Lackschicht 22 ist als Reflexionsschicht 24 eine opake Aluminiumschicht aufgebracht. In bevorzugten Ausgestaltungen weist die Reflexionsschicht 24 Aussparungen 26 in Form von Mustern, Zeichen oder Codierungen auf, die transparente oder transluzente Bereiche in dem Sicherheitsfaden bilden.On the relief structure of the paint layer 22 is as a reflection layer 24 applied an opaque aluminum layer. In preferred embodiments, the reflective layer 24 recesses 26 in the form of patterns, characters or codes that form transparent or translucent areas in the security thread.

Auf die metallisierte Mikroreliefstruktur ist in ersten Bereichen 30 eine semitransparente Farbschicht 34 aufgedruckt, die mehrere Teilbereiche 34-1, 34-2, 34-3 mit unterschiedlichem Farbeindruck aufweist. Bei der Verwendung des Sicherheitsfadens 12 in Banknoten können die Farben der Teilbereiche 34-1 bis 34-3 beispielsweise die Landesfarben des ausgebenden Staates darstellen. Bei anderen Einsatzgebieten kommen auch Firmenfarben, auffällige oder charakteristische Farbkombinationen oder, insbesondere bei der Anordnung der Teilbereiche in Form eines Musters, die Farben eines von dem Muster dargestellten Objekts in Frage. In den Bereichen 32 außerhalb der ersten Bereiche 30 liegt die Mikroreliefstruktur ohne aufgedruckte Farbschicht vor.On the metallized microrelief structure is in first areas 30 a semi-transparent ink layer 34 imprinted, the several sections 34-1 . 34-2 . 34-3 having different color impression. When using the security thread 12 in banknotes can change the colors of the subareas 34-1 to 34-3 For example, represent the national colors of the issuing state. In other applications also corporate colors, eye-catching or characteristic color combinations or, in particular in the arrangement of the subregions in the form of a pattern, the colors of an object represented by the pattern come into question. In the fields of 32 outside the first areas 30 is the micro-relief structure without printed ink layer.

Der Farbeindruck des Sicherheitsfadens 12 in Aufsicht ist in 3(a) schematisch gezeigt, wobei das von der Mikroreliefstruktur erzeugte holographische Bild der Übersichtlichkeit halber selbst nicht dargestellt ist. Die sich periodisch wiederholenden, von der Farbschicht 34 überdeckten Bereiche 30 zeigen im Ausführungsbeispiel eine mehrfarbige Flaggendarstellung, die aus den drei verschiedenfarbigen Farbschicht-Teilbereichen 34-1, 34-2, 34-3 zusammengesetzt ist. Zwischen den Farbschicht-Bereichen 30 erscheint der Sicherheitsfaden 12 mit dem metallischen Glanz der Reflexionsschicht 24. In den Bereichen der Aussparungen 26 ist der Sicherheitsfaden durchscheinend, so dass sich dort zusätzlich im Durchlicht eine auffällige Kontrastwirkung ergibt.The color impression of the security thread 12 in supervision is in 3 (a) is shown schematically, wherein the holographic image generated by the microrelief structure for the sake of clarity itself is not shown. The periodically repeating, of the color layer 34 covered areas 30 show in the exemplary embodiment a multi-colored flag representation, which consists of the three different-colored color layer subregions 34-1 . 34-2 . 34-3 is composed. Between the paint layer areas 30 the security thread appears 12 with the metallic sheen of the reflective layer 24 , In the areas of the recesses 26 is the security thread translucent, so that there additionally results in transmitted light a striking contrast effect.

Neben dem durch die Mikroreliefstruktur und die Farbschicht 34 gebildeten offenen Sicherheitsmerkmal enthält der Sicherheitsfaden 12 auch ein verstecktes Sicherheitsmerkmal, das durch eine transparente Phasenverzögerungsschicht 36 gebildet ist, die in Form eines Musters in zweiten Bereichen 38 über Mikroreliefstruktur angeordnet ist.In addition to the through the microrelief structure and the color layer 34 formed open security feature contains the security thread 12 also a hidden security feature through a transparent phase delay layer 36 formed in the form of a pattern in second areas 38 is arranged above microrelief structure.

Die Phasenverzögerungsschicht 36 besteht aus einem doppelbrechenden Material, beispielsweise aus nematischem flüssigkristallinem Material. Die Schichtdicke der Phasenverzögerungsschicht 36 ist typischerweise so gewählt, dass ihre Phasenverzögerung einem Gangunterschied zwischen etwa λ/6 und etwa λ/2, vorzugsweise etwa λ/4 entspricht, wobei λ eine Wellenlänge aus dem sichtbaren Spektralbereich darstellt.The phase delay layer 36 consists of a birefringent material, for example of nematic liquid-crystalline material. The layer thickness of the phase delay layer 36 is typically selected such that its phase delay corresponds to a path difference between about λ / 6 and about λ / 2, preferably about λ / 4, where λ represents a wavelength in the visible spectral range.

Bei Betrachtung des Sicherheitsfadens 12 mit gewöhnlichem unpolarisiertem Licht und ohne Hilfsmittel sind die zweiten Bereiche 38 mit der Phasenverzögerungsschicht 36 praktisch nicht zu erkennen, da die Phasenverzögerung der Schicht 36 auf alle Polarisationsrichtungen des einfallenden Lichts gleichermaßen wirkt und ihre Lichtabsorption vernachlässigbar gering ist.When looking at the security thread 12 with ordinary unpolarized light and no tools are the second areas 38 with the phase delay layer 36 practically undetectable, because the phase delay of the layer 36 acts equally on all polarization directions of the incident light and their light absorption is negligible.

Wird der Sicherheitsfaden 12 dagegen mit einem aufgelegten Zirkularpolarisator 40 betrachtet, wie in 3(b) gezeigt, so treten starke Kontrastunterschiede zwischen den Bereichen 38, 39 mit und ohne Phasenverzögerungsschicht 36 hervor. Das Vorhandensein und die Form des von den Bereichen 38 gebildeten Musters kann so zur zusätzlichen Echtheitsprüfung, beispielsweise am Point of Sale oder in Banken eingesetzt werden.Will the security thread 12 in contrast, with an applied circular polarizer 40 considered as in 3 (b) shown, there are strong contrast differences between the areas 38 . 39 with and without phase delay layer 36 out. The presence and shape of the areas 38 pattern can thus be used for additional authentication, for example, at the point of sale or in banks.

Die Funktionsweise des versteckten Sicherheitsmerkmals wird nun am Beispiel einer λ/4-Phasenverzögerungsschicht 36 und eines aufgelegten Zirkularpolarisators 40, der nur rechtszirkular polarisiertes Licht transmittiert, näher erläutert. Bei diesen Bedingungen wird von einfallendem unpolarisiertem Licht nur der rechtszirkular polarisierte Anteil von dem Zirkularpolarisator 40 durchgelassen. In den Teilbereichen 39 des Sicherheitsfadens ohne Phasenverzögerungsschicht 36 wird das rechtszirkular polarisierte Licht von der metallischen Reflektorschicht 24 des Dünnschichtelementes 22 mit umgekehrter Polarisationsrichtung, also als linkszirkular polarisiertes Licht reflektiert. Das reflektierte linkszirkular polarisierte Licht wird vom Zirkularpolarisator 40 gesperrt, so dass die Teilbereiche 39 für den Betrachter dunkel erscheinen.The operation of the hidden security feature will now be described using the example of a λ / 4 phase delay layer 36 and an applied circular polarizer 40 , which transmits only right-circular polarized light, explained in more detail. In these conditions, of incident unpolarized light, only the right circularly polarized portion of the circular polarizer 40 pass through. In the subareas 39 of the security thread without phase delay layer 36 becomes the right circularly polarized light from the metallic reflector layer 24 of the thin-film element 22 with the reverse polarization direction, that is reflected as a left-circular polarized light. The reflected left circularly polarized light is from the circular polarizer 40 locked so that the subareas 39 appear dark to the viewer.

In den Teilbereichen 38 mit Phasenverzögerungsschicht wird das rechtszirkular polarisierte Licht dagegen durch die Phasenverzögerungsschicht 36 vor der Reflexion an der Reflektorschicht 24 in linear polarisiertes Licht ge wandelt. Das unverändert linear polarisierte, reflektierte Licht durchlauft die Phasenverzögerungsschicht 36 erneut und wird dabei in rechtszirkular polarisiertes Licht gewandelt, das den Zirkularpolarisator 40 bei den gewählten Voraussetzungen ohne weiteres passieren kann. In den Teilbereichen 38 erscheint das Muster 30, 32 des offenen Sicherheitsmerkmals für den Betrachter daher im Wesentlichen unverändert hell.In the subareas 38 on the other hand, with the phase retardation layer, the right circularly polarized light becomes the phase retardation layer 36 before the reflection at the reflector layer 24 converted into linearly polarized light. The unchanged linearly polarized reflected light passes through the phase retardation layer 36 again and is thereby converted into right circular polarized light, which is the circular polarizer 40 in the chosen conditions can easily happen. In the subareas 38 the pattern appears 30 . 32 of the open security feature is therefore substantially unchanged to the viewer.

Beim Auflegen eines geeignet orientierten Linearpolarisators anstelle eines Zirkularpolarisators ergeben sich die umgekehrten Kontrastverhältnisse, wie sich einer analogen Betrachtung der Polarisation des einfallenden und reflektierten Lichts ergibt.At the Place a suitably oriented linear polarizer instead a circular polarizer result in the reverse contrast ratios, such as an analogous view of the polarization of the incident and reflected light.

Von besonderer Bedeutung für die Kombinierbarkeit der beiden Sicherheitsmerkmale ist die Tatsache, dass die semitransparente Farbschicht 34 den Polarisationszustand des durchtretenden Lichts weitgehend erhält. Dadurch ist sichergestellt, dass das von der Phasenverzögerungsschicht 36 gebildet Muster in den überdeckten und nicht überdeckten Bereichen 30, 32 gleichermaßen sichtbar gemacht werden kann.Of particular importance for the combinability of the two security features is the fact that the semitransparent ink layer 34 largely preserves the polarization state of the transmitted light. This ensures that that of the phase delay layer 36 formed patterns in the covered and uncovered areas 30 . 32 can be made equally visible.

Für die Herstellung des Sicherheitsfadens 12 der 2 können beispielsweise die Mikroreliefstruktur und die semitransparente Farbschicht 34 auf eine erste Trägerfolie aufgebracht werden und die Phasenverzögerungsschicht 36 in Form des gewünschten Musters auf eine zweite Trägerfolie aufgebracht werden. Die zweite Trägerfolie wird dann zusammen mit der Phasenverzögerungsschicht 36 mittels Kaschierkleber 42 auf die Mikroreliefstruktur mit der semitransparenten Farbschicht 34 transferiert und die zweite Trägerfolie anschließend abgezogen.For the production of the security thread 12 of the 2 For example, the microrelief structure and the semi-transparent color layer 34 are applied to a first carrier foil and the phase delay layer 36 be applied in the form of the desired pattern on a second carrier film. The second carrier foil is then together with the phase delay layer 36 by means of laminating adhesive 42 on the microrelief structure with the semitransparent color layer 34 transferred and then subtracted the second carrier film.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in 4 dargestellt. Anders als bei der Gestaltung der 2 liegt die Phasenverzögerungsschicht 36 bei diesem Ausführungsbeispiel unterhalb der semitransparenten Farbschicht 34. Die mit Bezugszeichen 44 bezeichnete Schicht stellt eine transparente Schicht, beispielsweise eine Kleberschicht, eine Schutzlackschicht, einen Primer oder dergleichen dar. Daneben ist auch die semitransparente Farbschicht 34 mit einer Schutzlackschicht 46 bedeckt. Da die semitransparente Farbschicht 34 den Polarisationszustand des hindurchtretenden Lichts weitgehend erhält, entspricht die Wirkungsweise des Ausführungsbeispiels der 4 der bereits bei 2 beschriebenen Wirkungsweise. Selbstverständlich können transparente Zwischenschichten wie die Schichten 44 oder 46 auch bei dem Ausführungsbeispiel der 2 vorgesehen sein.Another embodiment of the invention is in 4 shown. Unlike the design of the 2 is the phase delay layer 36 in this embodiment, below the semi-transparent ink layer 34 , The with reference numerals 44 designated layer represents a transparent layer, for example an adhesive layer, a protective lacquer layer, a primer or the like. Next to it is also the semi-transparent ink layer 34 with a protective lacquer layer 46 covered. Because the semi-transparent color layer 34 largely preserves the polarization state of the light passing through, corresponds to the operation of the embodiment of 4 already at 2 described mode of action. Of course, transparent intermediate layers such as the layers 44 or 46 also in the embodiment of 2 be provided.

Bei der in 5 gezeigten, alternativen Gestaltung wird auf die Mikroreliefstruktur zunächst eine transparente Lackschicht 48 aufgebracht und auf dieser werden dann die Phasenverzögerungsschicht 36 und die semitransparente Farbschicht 34 aufgedruckt. Die relative Anordnung der Farbschichtbereiche 34-1 bis 34-3 und der Bereiche 38 mit der Phasenverzögerungsschicht 36 auf der Lackschicht 48 sind dabei beliebig.At the in 5 shown, alternative Ge First, a transparent varnish layer is applied to the microrelief structure 48 applied and then on this then the phase delay layer 36 and the semi-transparent ink layer 34 printed. The relative arrangement of the ink layer areas 34-1 to 34-3 and the areas 38 with the phase delay layer 36 on the paint layer 48 are arbitrary.

6 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Farbkipp-Hologramm, bei dem die vorstehend beschriebenen Effekte mit einem optisch variablen Dünnschichtelement kombiniert sind. Das Sicherheitselement 50 der 6 enthält neben den bereits in Zusammenhang mit den 2 bis 5 beschriebenen Elementen ein Dünnschichtelement 58 mit Farbkippeffekt, das auf die geprägte und gehärtete UV-Lackschicht 22 aufgebracht ist. 6 shows as a further embodiment of the invention, a color shift hologram in which the effects described above are combined with an optically variable thin-film element. The security element 50 of the 6 contains in addition to those already in connection with the 2 to 5 described elements a thin film element 58 with color-shift effect, which points to the embossed and hardened UV varnish layer 22 is applied.

Das Dünnschichtelement 58 umfasst eine durch eine opake Aluminiumschicht gebildete Reflexionsschicht 52, eine auf die Reflexionsschicht aufge dampfte dielektrische SiO2-Abstandsschicht 54 und eine teiltransparente Absorberschicht 56 aus Chrom. Wie weiter oben erläutert, beruht der Farbkippeffekt eines solchen Dünnschichtelements 58 auf Interferenzen der von den Teilschichten 52, 54, 56 reflektierten Lichtstrahlen. Die Reflexionsschicht 52 des Dünnschichtelements 58 bildet dabei gleichzeitig die Metallisierung der Mikroreliefstruktur.The thin-film element 58 includes a reflective layer formed by an opaque aluminum layer 52 a dielectric SiO 2 spacer layer vaporized on the reflective layer 54 and a semi-transparent absorber layer 56 made of chrome. As explained above, the color shift effect of such a thin film element is based 58 on interferences of the sublayers 52 . 54 . 56 reflected light rays. The reflection layer 52 of the thin-film element 58 at the same time forms the metallization of the microrelief structure.

Die Absorberschicht 56 des Dünnschichtelements weist im Ausführungsbeispiel Aussparungen 60 auf, in deren Bereich das Dünnschichtelement 58 wegen des Fehlens von Interferenzen keinen Farbkippeffekt aufweist. In den ausgesparten Bereichen 60 der Absorberschicht 56 sind jeweils Teilbereiche 34-1 bzw. 34-2 einer semitransparenten Farbschicht 34 aufgebracht. In der idealisierten Darstellung der 6 enden die Farbschichtbereiche 34-1 und 34-2 passergenau mit den Aussparungen 60 der Absorberschicht. In der Praxis können die Farbschichtbereiche selbstverständlich den Absorber etwas überlappen oder der nicht ausgesparte Absorberbereich kann etwas in die Farbschichtbereiche 34 hineinragen.The absorber layer 56 of the thin-film element has recesses in the exemplary embodiment 60 in whose area the thin-film element 58 has no color shift effect due to lack of interference. In the recessed areas 60 the absorber layer 56 are each subareas 34-1 respectively. 34-2 a semi-transparent ink layer 34 applied. In the idealized representation of the 6 the color layer areas end 34-1 and 34-2 exact registration with the recesses 60 the absorber layer. Of course, in practice, the ink layer areas may slightly overlap the absorber, or the unspotted absorber area may be somewhat into the ink layer areas 34 protrude.

Das Dünnschichtelement 58 und die Farbschichtbereiche 34-1 bzw. 34-2 sind nun so aufeinander abgestimmt, dass sie bei bestimmten Betrachtungswinkeln jeweils im Wesentlichen denselben Farbeindruck hervorrufen.The thin-film element 58 and the color layer areas 34-1 respectively. 34-2 are now coordinated so that they cause each other at certain viewing angles in each case substantially the same color impression.

Beispielsweise ändert sich der Farbeindruck des Dünnschichtelements 58 beim Kippen des Sicherheitselements 50 von Magenta bei senkrechter Betrachtung zu Grün bei schräger Betrachtung. Darauf abgestimmt, wird die semitransparente Farbschicht 34 so gewählt, dass sie im Farbschichtbereich 34-1 einen magentafarbenen Farbeindruck vermittelt und im Farbschichtbereich 34-2 einen grünen Farbeindruck. Anders als bei dem Dünnschichtele ment 58 ändert sich der Farbeindruck der Farbschichtbereiche 34-1 und 34-2 beim Kippen des Sicherheitselements 50 praktisch nicht.For example, the color impression of the thin-film element changes 58 when tilting the security element 50 from magenta when viewed vertically to green when viewed obliquely. Coordinated with this, the semi-transparent color layer becomes 34 chosen so that they are in the paint layer area 34-1 gives a magenta color impression and in the color layer area 34-2 a green color impression. Unlike the Dünnschichtele ment 58 the color impression of the color layer areas changes 34-1 and 34-2 when tilting the security element 50 practically not.

Bei der genannten Auslegung des Sicherheitselements 50 vermitteln bei senkrechter Betrachtung diejenigen Bereiche 62, in denen das Dünnschichtelement 58 ohne aufgebrachte Farbschicht und ohne Aussparungen in der Absorberschicht vorliegt, und diejenigen Bereiche 64, in denen in den Aussparungen 60 eine magentafarbene Farbschicht 34-1 vorliegt, beide einen sehr ähnlichen oder sogar gleichen, magentafarbenen Farbeindruck. Davon hebt sich der grüne Farbeindruck der Bereiche 66, in denen in den Aussparungen 60 eine grüne Farbschicht 34-2 vorliegt, deutlich ab.In the aforementioned interpretation of the security element 50 convey those areas when viewed vertically 62 in which the thin-film element 58 is present without applied ink layer and without recesses in the absorber layer, and those areas 64 in which in the recesses 60 a magenta color layer 34-1 present, both a very similar or even the same magenta color impression. This raises the green color impression of the areas 66 in which in the recesses 60 a green color layer 34-2 is present, significantly.

Kippt der Betrachter nun das Sicherheitselements 50, so ändert sich der Farbeindruck des Dünnschichtelements 58 mit zunehmendem Kippwinkel von Magenta zu Grün, während der Farbeindruck in den mit der Farbschicht 34 bedeckten Teilbereichen 34-1 und 34-2 jeweils unverändert bleibt. Bei einem bestimmten, schrägen Betrachtungswinkel vermitteln dann diejenigen Bereiche 62, in denen das Dünnschichtelement 58 ohne aufgebrachte Farbschicht und ohne Aussparungen vorliegt, und diejenigen Bereiche 66, in denen in den Aussparungen 60 eine grüne Farbschicht 34-2 vorliegt, beide einen sehr ähnlichen oder sogar gleichen, grünen Farbeindruck. Davon hebt sich aus dieser Betrachtungsrichtung der magentafarbene Farbeindruck der Bereiche 64 deutlich ab.The viewer now tilts the security element 50 , the color impression of the thin-film element changes 58 with increasing tilt angle from magenta to green, while the color impression in the with the color layer 34 covered areas 34-1 and 34-2 each unchanged. At a certain, oblique viewing angle then mediate those areas 62 in which the thin-film element 58 without applied ink layer and without recesses, and those areas 66 in which in the recesses 60 a green color layer 34-2 present, both a very similar or even the same, green color impression. Of these, the magenta color impression of the areas stands out from this viewing direction 64 clearly off.

Insgesamt treten die bei senkrechter Betrachtung deutlich hervortretenden Bereiche 66 beim Kippen des Sicherheitselements visuell in den Hintergrund, während die ursprünglich mit ihrer Umgebung farbgleichen und damit unauffälligen Bereiche 64 beim Kippen visuell in den Vordergrund treten. Die Bereiche 64, 66 können dabei insbesondere Muster, Zeichen oder Codierungen bilden, die auf diese Weise beim Kippen des Sicherheitselements visuell erscheinen bzw. verschwinden.Overall, the areas that emerge clearly when viewed perpendicularly occur 66 when tilting the security element visually in the background, while the original with their environment the same color and thus inconspicuous areas 64 when tilting visually come to the fore. The areas 64 . 66 can in particular form patterns, characters or codes, which visually appear or disappear in this way when tilting the security element.

Die Farbschichtbereiche können auch in nicht ausgesparten Bereichen der Absorberschicht 56 des Dünnschichtelements 58 vorliegen. Anders als bei den vollständig farbkonstanten Bereichen 34-1, 34-2 der 6 variiert der Farbeindruck solcher Bereiche beim Kippen des Sicherheitselements in gewissen Umfang, da die sich verändernde Kippfarbe des Dünnschichtelements dann durch die semitransparente Farbschicht etwas hindurchscheint. Das Ausmaß der Farbveränderung kann dabei über den Grad der Lichtdurchlässigkeit der semitransparenten Farbschicht bestimmt werden. Insbesondere bei kleinen Strukturen und im Vergleich zu den angrenzenden, stark farbkippenden Bereichen ist eine etwas geringere Farbkonstanz für den Betrachter praktisch nicht wahrnehmbar.The ink layer areas may also be in non-recessed areas of the absorber layer 56 of the thin-film element 58 available. Unlike the completely color-constant areas 34-1 . 34-2 of the 6 When the security element is tilted, the color impression of such areas varies to a certain extent, since the changing tilt color of the thin-film element then somewhat shines through the semitransparent ink layer. The extent of the color change can be determined by the degree of transparency of the semitransparent ink layer. Especially with small structures and compared to the bordering, strongly farbkippenden areas a slightly lower color constancy is virtually imperceptible to the viewer.

Die angesprochenen Aussparungen in den Reflexionsschichten können auch rasterartig, vorzugsweise mit einem geringen Flächenanteil von 40% oder weniger angelegt sein. Die Aussparungen der Reflexionsschichten fallen dann im Auflicht praktisch nicht auf, sondern treten nur im Durchlicht in Erscheinung.The addressed recesses in the reflective layers can also grid-like, preferably with a small area ratio 40% or less. The recesses of the reflection layers then fall in the reflected light practically not on, but only occur in transmitted light.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - WO 01/03945 [0022] WO 01/03945 [0022]

Claims (24)

Sicherheitselement zur Absicherung von Wertgegenständen mit – einer metallisierten Mikroreliefstruktur mit Strukturelementen einer Abmessung unterhalb von 30 μm, – einer semitransparenten Farbschicht, die in ersten Bereichen über der Mikroreliefstruktur angeordnet ist, und – einer transparenten Phasenverzögerungsschicht, die in zweiten Bereichen über der Mikroreliefstruktur angeordnet ist, und die für Licht aus dem sichtbaren Wellenlängenbereich eine phasenschiebende Schicht bildet.Security element for hedging valuables With - A metallized microrelief structure with Structural elements of a dimension below 30 μm, - one semitransparent color layer, which in first areas over the microrelief structure is arranged, and - one transparent phase delay layer, which in second Areas above the microrelief structure is arranged, and those for light from the visible wavelength range forms a phase-shifting layer. Sicherheitselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die semitransparente Farbschicht mehrere Teilbereiche mit unterschiedlichem Farbeindruck aufweist.Security element according to claim 1, characterized in that that the semi-transparent ink layer several sub-areas with different color impression having. Sicherheitselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die semitransparente Farbschicht im sichtbaren Spektralbereich eine Lichtdurchlässigkeit zwischen 30% und 95%, bevorzugt zwischen 60% und 95%, und besonderes bevorzugt zwischen 80% und 95% aufweist.Security element according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the semi-transparent ink layer in the visible Spectral range a light transmission between 30% and 95%, preferably between 60% and 95%, and more preferably between 80% and 95%. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die semitransparente Farbschicht oder deren verschiedenfarbige Teilbereiche in Form von Zeichen, Mustern oder Codierungen vorliegt.Security element according to at least one of the claims 1 to 3, characterized in that the semi-transparent ink layer or their different colored subregions in the form of characters, Patterns or codes. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikroreliefstruktur eine diffraktive Struktur, wie etwa ein Hologramm, ein holographisches Gitterbild oder eine hologrammähnliche Beugungsstruktur darstellt, oder eine achromatische Struktur, wie etwa eine Mattstruktur, eine Mikrospiegelanordnung, ein Blazegitter mit einem sägezahnartigen Furchenprofil oder eine Fresnellinsen-Anordnung darstellt.Security element according to at least one of the claims 1 to 4, characterized in that the microrelief structure a diffractive structure, such as a hologram, a holographic Represents a grating image or a hologram-like diffraction structure, or an achromatic structure, such as a matte structure, a Micro-mirror assembly, a blazed grate with a sawtooth-like Ridge profile or a Fresnel lens arrangement represents. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallisierung der Mikroreliefstruktur durch eine opake oder eine semitransparente Metallschicht gebildet ist, vorzugsweise durch eine opake oder eine semitransparente Aluminiumschicht.Security element according to at least one of the claims 1 to 5, characterized in that the metallization of the microrelief structure formed by an opaque or semi-transparent metal layer is, preferably by an opaque or a semi-transparent aluminum layer. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallisierung der Mikroreliefstruktur Aussparungen in Form von Mustern, Zeichen oder Codierungen aufweist, die transparente oder transluzente Bereiche in dem Sicherheitselement bilden.Security element according to at least one of the claims 1 to 6, characterized in that the metallization of the microrelief structure Having recesses in the form of patterns, characters or codes, the transparent or translucent areas in the security element form. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenverzögerung der Phasenverzögerungsschicht für Licht aus dem sichtbaren Wellenlängenbereich einem Gangunterschied zwischen λ/6 und λ/2 entspricht.Security element according to at least one of the claims 1 to 7, characterized in that the phase delay the phase delay layer for light from the visible wavelength range of a path difference between λ / 6 and λ / 2 equivalent. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenverzögerungsschicht für Licht aus dem sichtbaren Wellenlängenbereich zumindest in Teilbereichen eine λ/4-Schicht bildet.Security element according to at least one of the claims 1 to 8, characterized in that the phase delay layer for light from the visible wavelength range forms a λ / 4-layer at least in some areas. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenverzögerungsschicht aus nematischem flüssigkristallinem Material gebildet ist.Security element according to at least one of the claims 1 to 9, characterized in that the phase delay layer is formed of nematic liquid crystalline material. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenverzögerungsschicht in Form von Mustern, Zeichen oder einer Codierung vorliegt.Security element according to at least one of the claims 1 to 10, characterized in that the phase delay layer is in the form of patterns, characters or an encoding. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die semitransparente Farbschicht den Polarisationszustand hindurchtretenden Lichts aus dem sichtbaren Wellenlängenbereich im Wesentlichen erhält.Security element according to at least one of the claims 1 to 11, characterized in that the semi-transparent ink layer the polarization state of passing light from the visible Maintains wavelength range substantially. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement weiter ein Dünnschichtelement mit Farbkippeffekt aufweist, über dem die semitransparente Farbschicht angeordnet ist, wobei der Farbeindruck des Dünnschichtelements und der Farbeindruck zumindest eines Teilbereichs der semitransparenten Farbschicht bei Betrachtung unter vorbestimmten Betrachtungsbedingungen aneinander angepasst sind.Security element according to at least one of the claims 1 to 12, characterized in that the security element continues a thin-film element having a color shift effect the semi-transparent ink layer is arranged, wherein the color impression of the thin-film element and the color impression at least a portion of the semitransparent color layer when viewed adapted to each other under predetermined viewing conditions are. Sicherheitselement nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Dünnschichtelement eine durch die Metallisierung der Mikroreliefstruktur gebildete Reflexionsschicht, eine Absorberschicht und eine zwischen der Reflexionsschicht und der Absorberschicht angeordnete dielektrische Abstandsschicht enthält.Safety element according to claim 13, characterized in that that the thin-film element through the metallization the microrelief structure formed reflection layer, an absorber layer and one between the reflective layer and the absorber layer arranged arranged dielectric spacer layer. Sicherheitselement nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Dünnschichtelement eine Absorberschicht mit Aussparungen enthält, in deren Bereich kein Farbkippeffekt erkennbar ist, und dass die semitransparente Farbschicht im Bereich der Aussparungen der Absorberschicht über dem Dünnschichtelement angeordnet ist.Security element according to claim 13 or 14, characterized characterized in that the thin-film element is an absorber layer with recesses, in whose area no color-shift effect is recognizable, and that the semitransparent color layer in the range the recesses of the absorber layer over the thin-film element is arranged. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement ein Sicherheitsfaden, ein Sicherheitsband, ein Sicherheitsstreifen, ein Patch oder ein Etikett zum Aufbringen auf ein Sicherheitspapier, Wertdokument oder dergleichen ist.Security element according to at least one of the claims 1 to 15, characterized in that the security element a Security thread, a security tape, a security strip, a patch or label for application to a security paper, Value document or the like. Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements nach wenigstens einem der Anspruch 1 bis 16, bei dem – auf ein Substrat eine Prägelackschicht aufgebracht, und in Form einer gewünschten Mikroreliefstruktur mit Strukturelementen einer Abmessung unterhalb von 30 μm geprägt und metallisiert wird, – über der metallisierten Mikroreliefstruktur in ersten Bereichen eine semitransparente Farbschicht angeordnet wird, und – in zweiten Bereichen über der Mikroreliefstruktur eine transparente Phasenverzögerungsschicht angeordnet wird, die für Licht aus dem sichtbaren Wellenlängenbereich eine phasenschiebende Schicht bildet.Method for producing a security element according to at least one of claims 1 to 16, in which - on a substrate applied an embossing lacquer layer, and in Shape of a desired microrelief structure with structural elements a dimension below 30 microns embossed and is metallized, - above the metallized Microrelief structure in first areas a semi-transparent color layer is arranged, and - in second areas about the microrelief structure has a transparent phase retardation layer is arranged for light from the visible wavelength range forms a phase-shifting layer. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die semitransparente Farbschicht aufgedruckt wird, insbesondere im Siebdruck-, Tiefdruck-, oder Flexodruckverfahren.Method according to claim 17, characterized in that that the semi-transparent ink layer is printed, in particular in screen printing, gravure printing or flexographic printing. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenverzögerungsschicht über die Mikroreliefstruktur und gegebenenfalls die Farbschicht gedruckt wird.Method according to claim 17 or 18, characterized that the phase retardation layer over the microrelief structure and optionally the color layer is printed. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenverzögerungsschicht auf eine Trägerfolie aufgebracht wird und auf die Mikroreliefstruktur mit der aufgebrachten Farbschicht transferiert wird.Method according to claim 17 or 18, characterized that the phase retardation layer on a carrier foil is applied and the microrelief structure with the applied color layer is transferred. Sicherheitspapier für die Herstellung von Sicherheits- oder Wertdokumente, wie Banknoten, Schecks, Ausweiskarten, Urkunden oder dergleichen, das mit einem Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 20 ausgestattet ist.Security paper for the production of Security or value documents, such as banknotes, checks, identity cards, Documents or the like, with a security element after at least one of claims 1 to 20 is equipped. Sicherheitspapier nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitspapier ein Trägersubstrat aus Papier oder Kunststoff umfasst.Security paper according to claim 21, characterized the security paper is a carrier substrate made of paper or plastic. Datenträger, insbesondere Markenartikel, Wertdokument oder dergleichen, mit einem Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 20.Data carriers, in particular branded articles, value documents or the like, with a security element according to one of the claims 1 to 20. Verwendung eines Sicherheitselements nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 20, eines Sicherheitspapiers nach Anspruch 21 oder 22, oder eines Datenträgers nach Anspruch 23 zur Fälschungssicherung von Waren beliebiger Art.Use of a security element after at least one of claims 1 to 20, a security paper according to claim 21 or 22, or a data carrier according to Claim 23 for counterfeiting of goods of any kind Art.
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