DE102020004959A1 - Optically variable security element - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein optisch variables Sicherheitselement zur Absicherung von Wertgegenständen, dessen Flächenausdehnung eine darauf senkrecht stehende z-Achse definiert, mit einem reflektiven Flächenbereich, der zumindest zwei, aus unterschiedlichen Betrachtungsrichtungen erkennbare Erscheinungsbilder zeigt. Der reflektive Flächenbereich enthält eine erste Reliefstruktur (24) und eine zweite Reliefstruktur (34), die einander zumindest teilweise überlappend in z-Richtung in unterschiedlichen Höhenstufen angeordnet sind. Die erste Reliefstruktur (24) ist mit einer reflexionserhöhenden Schicht (26) versehen und die zweite Reliefstruktur (34) weist eine reflexionserhöhende Schicht (36) auf. Nur in Teilbereichen (44) des reflektiven Flächenbereichs ist die zweite Reliefstruktur (34) vorgesehen und/ oder weist die zweite Reliefstruktur (34) die reflexionserhöhende Schicht (36) auf, so dass der Flächenbereich die Teilbereiche (44) mit reflektierender zweiter Reliefstruktur (34, 36) und Freibereiche (42) ohne reflektierende zweite Reliefstruktur (34, 36) aufweist. Die reflexionserhöhende Schicht (36) der zweiten Reliefstruktur (34) ist durch aufgeschwommene oder abgesunkene Pigmente gebildet.The invention relates to an optically variable security element for protecting valuables, whose surface area defines a z-axis perpendicular thereto, with a reflective surface area that shows at least two appearances recognizable from different viewing directions. The reflective surface area contains a first relief structure (24) and a second relief structure (34), which are arranged at least partially overlapping one another in the z-direction at different height levels. The first relief structure (24) is provided with a reflection-increasing layer (26) and the second relief structure (34) has a reflection-increasing layer (36). The second relief structure (34) is only provided in partial areas (44) of the reflective surface area and/or the second relief structure (34) has the reflection-increasing layer (36), so that the surface area contains the partial areas (44) with the reflective second relief structure (34 , 36) and free areas (42) without a reflective second relief structure (34, 36). The reflection-increasing layer (36) of the second relief structure (34) is formed by floating or sunken pigments.
Description
Die Erfindung betrifft ein optisch variables Sicherheitselement zur Absicherung von Wertgegenständen, dessen Flächenausdehnung eine darauf senkrecht stehende z-Achse definiert, mit einem reflektiven Flächenbereich, der zumindest zwei, aus unterschiedlichen Betrachtungsrichtungen erkennbare Erscheinungsbilder zeigt. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Sicherheitselements sowie einen mit einem solchen Sicherheitselement ausgestatteten Datenträger.The invention relates to an optically variable security element for protecting valuables, whose surface area defines a z-axis perpendicular thereto, with a reflective surface area that shows at least two appearances recognizable from different viewing directions. The invention also relates to a method for producing such a security element and a data carrier equipped with such a 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 der Datenträger gestatten und die zugleich als Schutz vor unerlaubter Reproduktion dienen. Die 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 aufgedruckten Merkmalsbereichs ausgebildet sein.Data carriers, such as value or ID documents, but also other valuables, such as branded items, are often provided with security elements for protection, which allow the authenticity of the data carrier to be checked and which also serve as protection against unauthorized reproduction. The security elements can be designed, for example, in the form of a security thread embedded in a banknote, a cover film for a banknote with a hole, an applied security strip, a self-supporting transfer element or also in the form of a feature area printed directly onto a document of value.
Eine besondere Rolle bei der Echtheitsabsicherung spielen Sicherheitselemente mit betrachtungswinkelabhängigem oder dreidimensionalem Erscheinungsbild, da diese selbst mit modernsten Kopiergeräten nicht reproduziert werden können. Dazu sind die Sicherheitselemente 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 grafisches Motiv zeigen. Im Stand der Technik sind dabei als optisch variable Effekte beispielsweise Bewegungseffekte, Pumpeffekte, Tiefeneffekte oder Flipeffekte beschrieben, die mit Hilfe von Hologrammen, Mikrolinsen oder Mikrospiegeln realisiert werden.Security elements with a viewing angle-dependent or three-dimensional appearance play a special role in authenticity protection, as these cannot be reproduced even with the most modern copiers. For this purpose, the security elements are equipped with optically variable elements that give the viewer a different image impression from different viewing angles and, for example, show a different color or brightness impression and/or a different graphic motif depending on the viewing angle. The prior art describes, for example, movement effects, pump effects, depth effects or flip effects as optically variable effects, which are realized with the aid of holograms, microlenses or micromirrors.
Vor einiger Zeit wurden optisch variable Sicherheitselemente vorgeschlagen, die zwei, in unterschiedlichen Höhenstufen angeordnete und jeweils mit einer Farbbeschichtung versehene Reliefstrukturen aufweisen (siehe
Bei diesen Gestaltungen ist es allerdings in der Praxis oft schwierig, die beiden Reliefstrukturen mit zwei unabhängig voneinander wählbaren Farben und zugleich mit einer ausreichend geringen Gesamtdicke herzustellen. Auch ist für die Prozessierung eines Sicherheitselements mit unabhängig voneinander gewählten Farben eine große Zahl an Arbeitsschritten erforderlich und die Herstellung daher aufwendig.With these designs, however, it is often difficult in practice to produce the two relief structures with two colors that can be selected independently of one another and at the same time with a sufficiently small overall thickness. The processing of a security element with colors selected independently of one another also requires a large number of work steps and is therefore expensive to manufacture.
Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, gattungsgemäße optisch variable Sicherheitselemente anzugeben, die bei geringer Gesamtdicke mit unabhängig voneinander wählbaren Farben der visuell erkennbaren Erscheinungsbilder herstellbar sind und die idealerweise eine geringe Zahl an Arbeitsschritten bei der Fertigung erfordern.Proceeding from this, the invention is based on the object of specifying generic optically variable security elements which can be produced with a small total thickness with independently selectable colors of the visually recognizable appearances and which ideally require a small number of work steps during production.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is solved by the features of the independent claims. Developments of the invention are the subject matter of the dependent claims.
Die Erfindung enthält zur Lösung der genannten Aufgabe ein optisch variables Sicherheitselement mit einem reflektiven Flächenbereich, welches insbesondere zur Absicherung von Wertgegenständen eingesetzt werden kann. Der reflektive Flächenbereich zeigt zumindest zwei, aus unterschiedlichen Betrachtungsrichtungen erkennbare Erscheinungsbilder. Die Flächenausdehnung des Sicherheitselements definiert dabei eine Ebene und eine auf der Fläche senkrecht stehende z-Achse.To achieve the above object, the invention contains an optically variable security element with a reflective surface area, which can be used in particular to protect valuables. The reflective surface area shows at least two appearances recognizable from different viewing directions. The surface extent of the security element defines a plane and a z-axis perpendicular to the surface.
Der reflektive Flächenbereich enthält zwei Reliefstrukturen, die einander zumindest teilweise überlappend in z-Richtung in unterschiedlichen Höhenstufen angeordnet sind und eine erste (tiefer liegende) und eine zweite (höher liegende) Reliefstruktur bilden.The reflective surface area contains two relief structures which are arranged at least partially overlapping one another in the z-direction at different height levels and form a first (lower lying) and a second (higher lying) relief structure.
Die zweite Reliefstruktur ist nur in Teilbereichen des reflektiven Flächenbereichs vorgesehen und/ oder nur in Teilbereichen weist die zweite Reliefstruktur die reflexionserhöhende Schicht auf, so dass der Flächenbereich die Teilbereiche mit reflektierender zweiter Reliefstruktur und Freibereiche ohne reflektierende zweite Reliefstruktur aufweist.The second relief structure is provided only in partial areas of the reflective surface area and/or the second relief structure has the reflection-increasing layer only in partial areas, so that the surface area has the partial areas with a reflective second relief structure and free areas without a reflective second relief structure.
Die reflexionserhöhende Schicht der zweiten Reliefstruktur ist vorliegend durch aufgeschwommene oder abgesunkene Pigmente gebildet.In the present case, the reflection-increasing layer of the second relief structure is formed by floating or sunken pigments.
Es ist bekannt, dass die Ausrichtung plättchenförmiger Pigmente in einem Dispersionsmedium auf einem komplexen Zusammenspiel verschiedener Faktoren beruht, wie etwa der Viskosität des Dispersionsmediums oder dem Schrumpfen des Dispersionsmediums beim Trocknen. Durch geeignete Wahl der Herstellungsparameter kann erreicht werden, dass sich die Pigmente im Dispersionsmedium im Wesentlichen parallel zur Oberfläche des Dispersionsmediums ausrichten. Bei der entstehenden räumlichen Verteilung der Pigmente im Medium werden üblicherweise zwei Haupttypen unterschieden. Aufschwimmende Pigmente, auch als Leafing Pigmente bezeichnet, bewegen sich nach der Applikation zur Oberfläche des Dispersionsmediums. Sich verteilende Pigmente, auch als Non-Leafing Pigmente bezeichnet, verteilen sich dagegen nach der Applikation im Dispersionsmedium zufällig auf verschiedenen Höhen. Ein weiterer Pigmenttyp, der in dieser Beschreibung als absinkendes Pigment bezeichnet wird, bewegt sich nach der Applikation von der Oberfläche des Dispersionsmediums weg.It is known that the orientation of platelet-shaped pigments in a dispersion medium is based on a complex interplay of various factors, such as the viscosity of the dispersion medium or the shrinkage of the dispersion medium during drying. By suitably selecting the production parameters, the pigments in the dispersion medium can be aligned essentially parallel to the surface of the dispersion medium. A distinction is usually made between two main types of the resulting spatial distribution of the pigments in the medium. Floating pigments, also known as leafing pigments, move to the surface of the dispersion medium after application. In contrast, dispersing pigments, also referred to as non-leafing pigments, are randomly distributed at different heights after application in the dispersion medium. Another type of pigment, referred to in this specification as a sagging pigment, moves away from the surface of the dispersing medium after application.
Das unterschiedliche Bewegungsverhalten der Pigmente ist nach gegenwärtigem Verständnis eine Folge unterschiedlichen Benetzungsverhaltens der Pigmente. Aufschwimmende (Leafing) Pigmente weisen eine hohe Grenzflächenenergie zwischen Pigment und Dispersionsmedium auf, die Pigmente werden daher vom Medium kaum benetzt und schwimmen im Nassfilm in Richtung Luft auf, wo die Grenzflächenenergie niedriger ist. Die sich verteilenden (Non-Leafing) Pigmente werden vollständig vom Dispersionsmedium benetzt und verteilen sich daher im Wesentlichen gleichmäßig im gesamten Medium. Aufschwimmende Pigmente können beispielsweise dadurch erzeugt werden, dass bei der Herstellung der Pigmente im Mahlschritt Stearinsäure als Schmiermittel zugesetzt wird. Bei der Verwendung von Ölsäure als Schmiermittel oder bei Zugabe stark polarer Substanzen zu den Pigmenten entstehen dagegen in der Regel sich verteilende Pigmente. According to current understanding, the different movement behavior of the pigments is a consequence of the different wetting behavior of the pigments. Leafing pigments have a high interfacial energy between the pigment and the dispersion medium, the pigments are therefore hardly wetted by the medium and float in the wet film towards the air, where the interfacial energy is lower. The dispersing (non-leafing) pigments are completely wetted by the dispersing medium and therefore disperse substantially evenly throughout the medium. Floating pigments can be produced, for example, by adding stearic acid as a lubricant in the milling step during production of the pigments. On the other hand, when oleic acid is used as a lubricant or when highly polar substances are added to the pigments, dispersing pigments are generally formed.
Die beiden reflexionserhöhenden Schichten folgen dem Reliefverlauf ihrer Reliefstruktur. Für den Betrachter tritt mit den Teilbereichen die zweite Reliefstruktur in Erscheinung. In den Freibereichen tritt dagegen die erste Reliefstruktur in Erscheinung.The two reflection-increasing layers follow the course of their relief structure. The second relief structure appears for the observer with the partial areas. In contrast, the first relief structure appears in the free areas.
Bevorzugt umfasst die zweite Reliefstruktur eine Prägeschicht und optional eine Farbschicht.The second relief structure preferably comprises an embossing layer and optionally a colored layer.
In Ausgestaltungen kann die Prägeschicht nur in den Teilbereichen des reflektiven Flächenbereiches, nicht aber in den Freibereichen, vorgesehen sein. Alternativ ist die Prägeschicht in den Teilbereichen und den Freibereichen vorgesehen ist, wobei nur in den Teilbereichen - nicht aber in den Freibereichen - eine reflexionserhöhende, vorzugsweise reflektierende, Farbschicht vorgesehen ist.In configurations, the embossed layer can only be provided in the partial areas of the reflective surface area, but not in the free areas. Alternatively, the embossed layer is provided in the partial areas and the free areas, with a reflection-increasing, preferably reflective, color layer being provided only in the partial areas—but not in the free areas.
Mit besonderem Vorteil bilden in der Prägeschicht aufgeschwommene oder abgesunkene Pigmente die reflexionserhöhende Schicht der zweiten Reliefstruktur.Pigments that have floated or sunken in the embossing layer particularly advantageously form the reflection-increasing layer of the second relief structure.
Besonders bevorzugt ist die reflexionserhöhende Schicht der zweiten (höher liegenden) Reliefstruktur durch aufschwimmende Pigmente gebildet, die so ausgerichtet sind, dass sie dem Reliefverlauf der zweiten (höher liegenden) Reliefstruktur folgen.The reflection-increasing layer of the second (higher) relief structure is particularly preferably formed by floating pigments, which are aligned in such a way that they follow the relief profile of the second (higher) relief structure.
Die erste/ zweite Reliefstruktur wird im Folgenden teilweise verkürzt oder vereinfacht auch als die tiefer/ höher liegende Reliefstruktur bezeichnet.In the following, the first/second relief structure is sometimes abbreviated or also referred to as the lower/higher relief structure.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die zweite (höher liegende) Reliefstruktur durch eine Prägelackschicht gebildet, an deren reliefstrukturierter Seite eine Oberflächenschicht aus ausgerichteten aufschwimmenden Pigmenten die reflexionserhöhende Schicht der (zweiten) höher liegenden Reliefstruktur bildet. Diese Prägelackschicht der zweiten (höher liegenden) Reliefstruktur kann sowohl farblos transparent sein als auch lasierend eingefärbt sein.In an advantageous embodiment, the second (higher) relief structure is formed by an embossing lacquer layer, on the relief-structured side of which a surface layer of aligned floating pigments forms the reflection-increasing layer of the (second) higher relief structure. This embossing lacquer layer of the second (higher) relief structure can either be colorless transparent or be colored in a translucent manner.
Die zweite Reliefstruktur kann durch eine Prägelackschicht gebildet sein, an deren reliefstrukturierter Seite eine Oberflächenschicht aus den aufgeschwommenen oder abgesunkenen Pigmenten die reflexionserhöhende Schicht der zweiten Reliefstruktur bildet.The second relief structure can be formed by an embossing lacquer layer, on the relief-structured side of which a surface layer made of the floating or sunken pigments forms the reflection-increasing layer of the second relief structure.
Mit anderen Vorteilen ist es verbunden, wenn in einer reflexionserhöhenden, vorzugsweise reflektierenden, Farbschicht aufgeschwommene oder abgesunkene Pigmente die reflexionserhöhende Schicht der zweiten Reliefstruktur bilden.It is associated with other advantages if pigments that have floated or sunken in a reflection-increasing, preferably reflective, color layer form the reflection-increasing layer of the second relief structure.
Die zweite Reliefstruktur kann in Ausgestaltungen durch eine Prägeschicht und eine reflexionserhöhende Farbschicht gebildet sein. An der reliefstrukturierten Seite der reflektierenden Farbschicht bildet eine Oberflächenschicht aus den in der reflexionserhöhende Farbschicht aufgeschwommenen oder abgesunkenen Pigmenten die reflexionserhöhende Schicht der zweiten Reliefstruktur bildet.In configurations, the second relief structure can be formed by an embossing layer and a reflection-increasing color layer. On the relief-structured side of the reflective color layer, a surface layer made of the pigments that have floated or sunken in the reflection-increasing color layer forms the reflection-increasing layer of the second relief structure.
Die beiden Seiten der reflexionserhöhenden Farbschicht folgen vorzugsweise einem Reliefverlauf der zweiten Reliefstruktur. Insbesondere kann die reflexionserhöhende Schicht entweder an der zur Prägeschicht zugewandten oder an der von der Prägeschicht abgewandten Seite angeordnet sein. Weiter bevorzugt oder alternativ können die Prägeschicht, die vorzugsweise auch in den Freibereichen vorliegt, und die reflexionserhöhende Farbschicht, die vorzugsweise nur in den Teilbereichen vorliegt, gemeinsam geprägt sein.The two sides of the reflection-increasing color layer preferably follow a relief profile of the second relief structure. In particular, the reflection-increasing layer can be arranged either on the side facing the embossed layer or on the side facing away from the embossed layer. More preferably or alternatively, the embossed layer, which is preferably also present in the free areas, and the reflection-increasing colored layer, which is preferably only present in the partial areas, can be embossed together.
Alternativ kann nur die zur Prägeschicht zugewandte Seite der reflexionserhöhenden Farbschicht einem Reliefverlauf der zweiten Reliefstruktur folgen. Weiter alternativ oder ergänzend kann nur die Prägeschicht, die vorzugsweise auch in den Freibereichen vorliegt, geprägt sein und die reflexionserhöhende Farbschicht ist in den Teilbereichen auf die geprägte Prägeschicht aufgebracht.Alternatively, only the side of the reflection-increasing color layer that faces the embossing layer can follow a relief profile of the second relief structure. Further alternatively or additionally, only the embossed layer, which is preferably also present in the free areas, can be embossed and the reflective xion-increasing color layer is applied to the embossed embossed layer in the sub-areas.
Die aufschwimmenden oder absinkenden Pigmente können in bevorzugten Ausgestaltungen optisch variable Pigmente sein; und/ oder anisotrope Pigmente sein, die dem Reliefverlauf der zweiten Reliefstruktur folgend ausgerichtet sind, und/ oder die eine größte Abmessung unterhalb der lateralen Strukturabmessungen der zweiten Reliefstruktur aufweisen.In preferred configurations, the floating or sinking pigments can be optically variable pigments; and/or anisotropic pigments, which are aligned following the relief course of the second relief structure, and/or which have a largest dimension below the lateral structure dimensions of the second relief structure.
Die aufschwimmenden oder absinkenden Pigmente weisen laterale Abmessungen, die maximal einen Faktor 5 größer sind als die geprägten Reliefstrukturen auf. Besonders geeignet sind Pigmente, deren laterale Abmessungen ähnlich groß sind, wie die Reliefstrukturen. Die Pigmente können mit Vorteil auch bis zu einem Faktor 10 kleiner sein als die geprägten Reliefstrukturen. Die aufschwimmenden oder absinkenden Pigmente sind insbesondere anisotrop ausgebildet. Sie sind also keine Kugeln, sondern sind mit unterschiedlichen Abmessungen in verschiedenen Raumrichtungen ausgebildet. Vorteilhaft sind die aufschwimmenden oder absinkenden Pigmente plättchenförmig ausgebildet, wobei das Aspektverhältnis, also das Verhältnis von Kantenlänge zu Dicke der Plättchen, vorzugsweise mehr als 5:1, insbesondere mehr als 10:1 beträgt.The floating or sinking pigments have lateral dimensions that are at most a factor of 5 larger than the embossed relief structures. Pigments whose lateral dimensions are similar in size to the relief structures are particularly suitable. The pigments can advantageously also be up to a factor of 10 smaller than the embossed relief structures. The floating or sinking pigments are, in particular, anisotropic. They are therefore not spheres, but are designed with different dimensions in different directions in space. The floating or sinking pigments are advantageously in the form of flakes, the aspect ratio, ie the ratio of edge length to thickness of the flakes, being preferably more than 5:1, in particular more than 10:1.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die zweite (höher liegende) Reliefstruktur und/ oder die erste (tiefer liegende) Reliefstruktur durch Mikrospiegelanordnungen mit gerichtet reflektierenden Mikrospiegeln gebildet, insbesondere mit nicht-diffraktiv wirkenden Spiegeln, und vorzugsweise mit planen Spiegeln, Hohlspiegeln und/ oder fresnelartigen Spiegeln. Die lateralen Abmessungen der Mikrospiegel liegen dabei zweckmäßig unterhalb von 50 µm, vorteilhaft bei oder unterhalb von 20 µm, bevorzugt bei etwa 10 µm, also zwischen 7 µm und 13 µm. Auf der anderen Seite liegen die lateralen Abmessungen der Mikrospiegel aber auch oberhalb von 2 µm, insbesondere oberhalb von 3 µm oder sogar oberhalb von 5 µm. Die Ganghöhe der Mikrospiegel beträgt vorzugsweise weniger als 10 µm, bevorzugt weniger als 5 µm.In an advantageous embodiment, the second (higher) relief structure and/or the first (lower) relief structure are formed by micromirror arrangements with specularly reflecting micromirrors, in particular with non-diffractive mirrors, and preferably with planar mirrors, concave mirrors and/or Fresnel-like mirrors . The lateral dimensions of the micromirrors are expediently below 50 μm, advantageously at or below 20 μm, preferably at about 10 μm, ie between 7 μm and 13 μm. On the other hand, the lateral dimensions of the micromirrors are also above 2 μm, in particular above 3 μm or even above 5 μm. The pitch of the micromirrors is preferably less than 10 μm, preferably less than 5 μm.
Die oben angesprochenen lateralen Strukturabmessungen sind bei solchen Mikrospiegelanordnungen durch die lateralen Abmessungen der Mikrospiegel gegeben. Weisen zur Illustration die Mikrospiegel der höher liegenden Reliefstruktur beispielsweise eine Länge von 10 µm und eine Breite von 15 µm auf, so soll die größte Abmessung der aufschwimmenden oder absinkenden Pigmente unterhalb von 10 µm (dem kleineren Wert von Länge und Breite der Mikrospiegel) liegen, insbesondere unterhalb von 6,67 µm (Faktor 1,5) oder sogar unterhalb von 5 µm liegen (Faktor 2).In the case of such micromirror arrangements, the lateral structure dimensions discussed above are given by the lateral dimensions of the micromirrors. If, for example, the micromirrors of the higher relief structure have a length of 10 µm and a width of 15 µm, the largest dimension of the floating or sinking pigments should be less than 10 µm (the smaller of the length and width of the micromirrors), in particular below 6.67 µm (factor 1.5) or even below 5 µm (factor 2).
Grundsätzlich können anstelle von Mikrospiegeln auch andere geprägte Reliefstrukturen, insbesondere Fresnellinsen, Hohlspiegel, konvexe Linsen wie Linsenkalotten, Hologrammstrukturen, Nanostrukturen oder diffraktive geblazte Gitter eingesetzt werden. Vorteilhaft können auch achromatische Beugungsgitter, sogenannte Mattstrukturen verwendet werden, die im Wesentlichen weißes Licht reflektieren. Zur Erzeugung bunter Farben können die Reliefstrukturen zumindest der zweiten Reliefstruktur auch Subwellenlängenstrukturen, insbesondere Subwellenlängengitter, oder Interferenzstrukturen aufweisen, die in Kombination mit der jeweiligen reflexionserhöhenden Schicht deren Farbe bestimmt oder zumindest mitbestimmt.In principle, other embossed relief structures, in particular Fresnel lenses, concave mirrors, convex lenses such as lens caps, hologram structures, nanostructures or diffractive blazed gratings can also be used instead of micromirrors. Advantageously, achromatic diffraction gratings, so-called matte structures, which essentially reflect white light, can also be used. To produce chromatic colors, the relief structures of at least the second relief structure can also have sub-wavelength structures, in particular sub-wavelength gratings, or interference structures which, in combination with the respective reflection-enhancing layer, determine or at least co-determine the color thereof.
Mit Vorteil ist die zweite (höher liegende) Reliefstruktur ausgelegt und ausgebildet, um einen ersten optisch variablen Effekt in einer ersten Farbe zu zeigen, und die erste (tiefer liegende) Reliefstruktur ist ausgelegt und ausgebildet, in den Freibereichen einen zweiten optisch variablen Effekt in einer zweiten, unterschiedlichen Farbe zu zeigen. Die unterschiedlichen Farbwirkungen können auf unterschiedliche Weise erzeugt werden, wobei vorteilhafte Varianten nachfolgend genauer beschrieben werden.Advantageously, the second (higher) relief structure is designed and formed to show a first optically variable effect in a first color, and the first (lower) relief structure is designed and formed in the free areas a second optically variable effect in a second to show different color. The different color effects can be produced in different ways, with advantageous variants being described in more detail below.
Die erste (tiefer liegende) Reliefstruktur selbst ist vorteilhaft in einer Prägelackschicht abgeformt, die farblos transparent oder lasierend eingefärbt sein kann, und auf der die reflexionserhöhende Schicht dem Reliefverlauf folgend aufgebracht ist. Es ist weiter möglich eine nicht dem Reliefverlauf folgende Farbschicht für die erste Reliefstruktur vorzusehen. Vorzugsweise liegt die Prägelackschicht der tiefer liegende Reliefstruktur im fertigen Sicherheitselement oberhalb der reflexionserhöhenden Schicht, so dass der Betrachter durch die Prägelackschicht hindurch auf deren reflexionserhöhende Beschichtung blickt. Die Farbwirkung der tiefer liegende Reliefstruktur ergibt sich dann durch das Zusammenwirken der Färbung der Prägelackschicht und der Farbe der reflexionserhöhenden Schicht.The first (deeper) relief structure itself is advantageously shaped in an embossing lacquer layer, which can be colorless transparent or glazing colored, and on which the reflection-increasing layer is applied following the course of the relief. It is also possible to provide a color layer for the first relief structure that does not follow the course of the relief. The embossing lacquer layer of the underlying relief structure in the finished security element preferably lies above the reflection-enhancing layer, so that the viewer looks through the embossing lacquer layer at its reflection-enhancing coating. The color effect of the underlying relief structure then results from the interaction of the coloring of the embossing lacquer layer and the color of the reflection-increasing layer.
Die zweite (höher liegende) Reliefstruktur ist, wie oben bereits erwähnt, vorteilhaft in einer Prägelackschicht abgeformt, die farblos transparent oder transparent oder eingefärbt sein kann, und an deren reliefstrukturierter Seite eine Oberflächenschicht aus ausgerichteten anisotropen Pigmenten eine reflexionserhöhende Schicht bildet. Auch hier liegt die Prägelackschicht der höher liegenden Reliefstruktur im fertigen Sicherheitselement vorzugsweise oberhalb der reflexionserhöhenden Schicht, so dass der Betrachter durch die Prägelackschicht hindurch auf deren reflexionserhöhende Oberflächenschicht blickt. Die Farbwirkung der höher liegende Reliefstruktur ergibt sich durch das Zusammenwirken der Färbung der Prägelackschicht und der Farbe der reflexionserhöhenden Oberflächenschicht.As already mentioned above, the second (higher) relief structure is advantageously formed in an embossing lacquer layer, which can be colorless transparent or transparent or colored, and on the relief-structured side of which a surface layer made of aligned anisotropic pigments forms a reflection-increasing layer. Here, too, the embossing lacquer layer of the higher-lying relief structure in the finished security element preferably lies above the reflection-enhancing layer, so that the viewer looks through the embossing lacquer layer at its reflection-enhancing surface layer. The color effect of the higher-lying relief structure results from the interaction of the Coloring of the embossing layer and the color of the anti-reflective surface layer.
Die Einfärbung der Prägelackschichten kann insbesondere durch lasierenden Farben, lumineszierende Farben oder Nanopartikelfarben, beispielsweise auf Basis von Gold-Blau-Partikeln bereitgestellt sein.The coloring of the embossing lacquer layers can be provided in particular by translucent colors, luminescent colors or nanoparticle colors, for example based on gold-blue particles.
Die reflexionserhöhende Schicht der ersten (tiefer liegenden) Reliefstruktur ist mit Vorteil durch eine reflektierende Farbbeschichtung gebildet, insbesondere durch eine Metallisierung, einen Dünnschichtaufbau, durch eine mit einer Metallisierung hinterlegte lasierende Farbe, durch eine Lumineszenzfarbe mit einer metallischen Verspiegelung, durch eine Strukturfarbe und/oder durch eine Nanopartikelfarbe. Mit besonderem Vorteil ist die reflexionserhöhende Schicht der tiefer liegenden Reliefstruktur durch eine Aufdampfschicht gebildet, die beispielsweise in einem CVD- oder PVD-Verfahren abgeschieden wird.The reflection-increasing layer of the first (deeper) relief structure is advantageously formed by a reflective color coating, in particular by a metallization, a thin-layer structure, by a glazing color deposited with a metallization, by a luminescent color with a metallic mirror coating, by a structural color and/or through a nanoparticle paint. The reflection-increasing layer of the deeper-lying relief structure is particularly advantageously formed by a vapor-deposited layer that is deposited, for example, in a CVD or PVD process.
Die aufschwimmenden oder absinkenden Pigmente sind vorteilhaft durch im gesamten sichtbaren Spektralbereich im Wesentlichen gleichmäßig reflektierende Pigmente gebildet, wie etwa Aluminium- oder Silber-Pigmente. Solche Pigmente erscheinen selbst im Wesentlichen farblos, so dass die Farbwirkung der höher liegenden Reliefstruktur in diesem Fall durch die Färbung des Grundprägelacks der Prägelackschicht bereitgestellt wird.The floating or sinking pigments are advantageously formed by pigments that reflect substantially uniformly over the entire visible spectral range, such as aluminum or silver pigments. Such pigments themselves appear essentially colorless, so that the color effect of the higher-lying relief structure is provided in this case by the coloring of the base embossing varnish of the embossing varnish layer.
In einer ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung weisen die aufschwimmenden oder absinkenden Pigmente eine ungleichmäßige Reflexion im sichtbaren Spektralbereich und damit eine visuell sichtbare Eigenfarbe auf. Die Pigmente können etwa Kupfer- oder Goldpigmente mit einer rötlichen bzw. goldenen Eigenfarbe darstellen. Beim Einsatz farbiger aufschwimmender oder absinkender Pigmente kann auch bei Verwendung eines farblosen Grundprägelacks eine Farbwirkung der höher liegenden Reliefstruktur erzielt werden.In a likewise advantageous embodiment, the floating or sinking pigments have an uneven reflection in the visible spectral range and thus a visually visible inherent color. The pigments can be copper or gold pigments with a reddish or gold inherent color. When using colored pigments that float or sink, a color effect of the higher-lying relief structure can also be achieved when using a colorless base embossing varnish.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Teil-(bzw. Lack-)bereiche und Freibereiche zumindest in einem Teilbereich des Flächenbereichs als regelmäßiges oder unregelmäßiges Raster mit Rasterelementen und Rasterzwischenräumen ausgebildet, wobei die Abmessungen der Rasterelemente (und Rasterzwischenräume) in einer oder beiden lateralen Richtungen unterhalb von 140 µm, vorzugsweise zwischen 20 µm und 100 µm, insbesondere zwischen 20 µm und 60 µm liegen.In an advantageous embodiment, the partial (or paint) areas and free areas are formed at least in a partial area of the surface area as a regular or irregular grid with grid elements and grid spaces, with the dimensions of the grid elements (and grid spaces) in one or both lateral directions below of 140 μm, preferably between 20 μm and 100 μm, in particular between 20 μm and 60 μm.
In den durch die Lackbereiche und Freibereiche gebildeten Rasterbereichen zeigt das Sicherheitselement vorteilhaft beim Kippen oder einer entsprechenden Änderung der Betrachtungsrichtung ein Erscheinungsbild, das plötzlich von einem ersten zu einem zweiten Erscheinungsbild (bzw. beim Zurückkippen vom zweiten zum ersten Erscheinungsbild) springt. Dabei erfolgt gleichzeitig und ohne Zwischen- oder Übergangsstufe eine Änderung des dargestellten Motivs (beispielsweise Wertzahl oder Wappen) und der Farbe (beispielsweise Gelb bzw. Blau). Ein solches übergangslos zwischen zwei unterschiedlichen Motiven mit zwei unterschiedlichen Farben wechselndes Erscheinungsbild wird in dieser Beschreibung als binärer Farb- und Effektwechsel bezeichnet.In the grid areas formed by the lacquer areas and free areas, the security element advantageously shows an appearance when tilted or a corresponding change in the viewing direction that suddenly jumps from a first to a second appearance (or when tilted back from the second to the first appearance). At the same time, and without any intermediate or transitional stage, there is a change in the motif shown (e.g. value number or coat of arms) and the color (e.g. yellow or blue). Such an appearance that changes seamlessly between two different motifs with two different colors is referred to in this description as a binary color and effect change.
Das durch die Teil-(bzw. Lack-)bereiche und Freibereiche gebildete Raster weist vorteilhaft eine konstante Flächendeckung durch die Rasterelemente auf, welche zweckmäßig zwischen 30% und 70%, vorzugsweise zwischen 40% und 60%, insbesondere bei etwa 50% liegt.The grid formed by the partial (or lacquer) areas and free areas advantageously has a constant area coverage by the grid elements, which is expediently between 30% and 70%, preferably between 40% and 60%, in particular around 50%.
Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, dass die Teil-(bzw. Lack-)bereiche und Freibereiche zumindest in einem Teilbereich des Flächenbereichs als Effektbereich ausgebildet sind, in dem die Teilbereiche und/ oder die Freibereiche laterale Abmessungen von mehr als 140 µm aufweisen.Alternatively or additionally, it is provided that the partial (or paint) areas and free areas are formed as an effect area at least in a partial area of the surface area, in which the partial areas and/or the free areas have lateral dimensions of more than 140 μm.
In diesen Effektbereichen zeigt das Sicherheitselement vorzugsweise zwei unterschiedliche Effekte (beispielsweise ein dreidimensionales Motiv und einen Bewegungseffekt wie einen laufenden Balken), die in zwei unterschiedlichen Farben in Erscheinung treten. Die Bereiche unterschiedlichen Farbeindrucks und unterschiedlicher Effekte sind dabei exakt zueinander gepassert, was nachfolgend auch als Farbe-zu-Effekt-Passerung bezeichnet wird.In these effect areas, the security element preferably shows two different effects (for example a three-dimensional motif and a movement effect such as a moving bar), which appear in two different colors. The areas with different color impressions and different effects are registered exactly to one another, which is also referred to below as color-to-effect registration.
Zumindest ein Teil- (bzw. Lack-)bereich und/ oder zumindest ein Freibereich ist mit Vorteil mit lateralen Abmessungen von mehr als 250 µm, vorzugsweise von mehr als 500 µm und insbesondere von mehr als 1 mm ausgebildet.At least one partial (or paint) area and/or at least one free area is advantageously formed with lateral dimensions of more than 250 μm, preferably more than 500 μm and in particular more than 1 mm.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung bedeckt die reflexionserhöhende Schicht der tiefer liegenden Reliefstruktur diese vollständig. Alternativ können auch Negativkennzeichen in dem Sicherheitselement vorgesehen sein, die durch Aussparungen in der reflexionserhöhenden Schicht gebildet sind. Die Negativkennzeichen können beispielsweise Text, Symbole oder Wertzahlen bilden.In an advantageous embodiment, the reflection-increasing layer of the lower-lying relief structure completely covers it. Alternatively, negative identifiers can also be provided in the security element, which are formed by gaps in the reflection-increasing layer. The negative indicators can form text, symbols or value numbers, for example.
Negativkennzeichen können in den Rasterbereichen vorgesehen sein, die durch die genannten Lackbereiche und Freibereiche gebildet sind. Sie erscheinen dort allerdings in der Regel visuell weniger attraktiv, da die Strichstärke der Negativkennzeichen meist größer ist als die Rasterung der höher liegenden Prägelackschicht, so dass der Betrachter möglicherweise das Druckraster der Negativkennzeichen sehen kann.Negative markings can be provided in the raster areas that are formed by the paint areas and free areas mentioned. As a rule, however, they appear visually less attractive there, since the line width of the negative markings is usually larger than the grid of the higher embossing lacquer layer, so that the viewer may be able to see the printing grid of the negative license plates.
Dagegen können Negativkennzeichen wegen der größeren Abmessungen der Lackbereiche und Freibereiche sehr gut in die Effektbereiche mit Farbe-zu-Effekt-Passerung integriert werden. Dabei sind Negativkennzeichen vorteilhaft nur in den Freibereichen des Flächenbereichs vorgesehen, in denen nur die zweite Reliefstruktur vorliegt.In contrast, negative license plates can be integrated very well into the effect areas with color-to-effect registration because of the larger dimensions of the paint areas and free areas. In this case, negative markings are advantageously only provided in the free areas of the surface area in which only the second relief structure is present.
Transparente, farblose Negativkennzeichen ergeben sich bei Gestaltungen, bei denen für die zweite Reliefstruktur ein farblos transparenter Prägelack mit einer farbgebenden Metallisierung, beispielsweise einer Kupfer- oder Goldschicht versehen wird. Ist dagegen die Farbwirkung der zweiten Reliefstruktur durch die Färbung des Prägelacks bestimmt oder mitbestimmt, zeigen sich in den Aussparungen der reflexionserhöhenden Schicht farbige Negativkennzeichen, deren Farbe durch die Durchsichtsfarbe des Prägelacks bestimmt ist.Transparent, colorless negative markings result from configurations in which a colorless, transparent embossing lacquer is provided with a colored metallization, for example a copper or gold layer, for the second relief structure. If, on the other hand, the color effect of the second relief structure is determined or partly determined by the coloring of the embossing lacquer, colored negative marks appear in the recesses of the reflection-enhancing layer, the color of which is determined by the transparency color of the embossing lacquer.
Der beschriebene reflektive Flächenbereich des Sicherheitselements kann mit anderen Sicherheitsmerkmalen kombiniert sein, beispielsweise mit Hologrammen, insbesondere Echtfarbenhologrammen, mit Subwellenlängengittern oder anderen Subwellenlängenstrukturen, mit Mikrospiegelanordnungen ohne diffraktive Gitter, oder auch mit Sicherheitsmerkmalen, die auf speziellen Materialeigenschaften, wie elektrischer Leitfähigkeit, magnetischen Eigenschaften, Lumineszenz, Fluoreszenz oder dergleichen basieren.The reflective surface area of the security element described can be combined with other security features, for example with holograms, in particular real-color holograms, with sub-wavelength gratings or other sub-wavelength structures, with micromirror arrays without diffractive gratings, or with security features based on special material properties such as electrical conductivity, magnetic properties, luminescence , fluorescence or the like.
Das optisch variable Sicherheitselement kann weitere Schichten, wie etwa eine Schutz-, Abdeck- oder eine zusätzliche Funktionsschicht, eine Primerschicht oder eine Heißsiegellackschicht enthalten. Diese sind für die vorliegende Erfindung allerdings nicht wesentlich und sind daher nicht näher beschrieben.The optically variable security element can contain further layers, such as a protective, covering or an additional functional layer, a primer layer or a heat-sealing lacquer layer. However, these are not essential for the present invention and are therefore not described in more detail.
Die Erfindung enthält auch einen Datenträger mit einem Sicherheitselement der beschriebenen Art. Bei dem Datenträger kann es sich insbesondere um ein Wertdokument, wie eine Banknote, insbesondere eine Papierbanknote, eine Polymerbanknote oder eine Folienverbundbanknote, um eine Aktie, eine Anleihe, eine Urkunde, einen Gutschein, einen Scheck, eine hochwertige Eintrittskarte, aber auch um eine Ausweiskarte, wie etwa eine Kreditkarte, eine Bankkarte, eine Barzahlungskarte, eine Berechtigungskarte, einen Personalausweis oder eine Passpersonalisierungsseite handeln.The invention also includes a data carrier with a security element of the type described. The data carrier can in particular be a document of value, such as a banknote, in particular a paper banknote, a polymer banknote or a foil composite banknote, a share, a bond, a certificate, a voucher , a check, a premium ticket, but also an identification card, such as a credit card, a bank card, a cash card, an authorization card, an ID card or a passport personalization page.
Die Erfindung enthält schließlich auch ein Verfahren zum Herstellen eines optisch variablen Sicherheitselements mit einem reflektiven Flächenbereich, der zumindest zwei, aus unterschiedlichen Betrachtungsrichtungen erkennbare Erscheinungsbilder zeigt. Es wird ein Träger bereitgestellt wird, dessen Flächenausdehnung eine Ebene und eine darauf senkrecht stehende z-Achse definiert. Der Träger wird mit einem reflektiven Flächenbereich versehen wird, der zwei Reliefstrukturen enthält, die einander zumindest teilweise überlappend in z-Richtung in unterschiedlichen Höhenstufen angeordnet sind und eine erste und eine zweite Reliefstruktur bilden. Die erste Reliefstruktur wird mit einer ihrem Reliefverlauf folgenden reflexionserhöhenden Schicht versehen. Die zweite Reliefstruktur wird mit einer ihrem Reliefverlauf folgenden reflexionserhöhenden Schicht versehen. Nur in Teilbereichen des reflektiven Flächenbereichs wird die zweite Reliefstruktur vorgesehen wird und/ oder nur in Teilbereichen des reflektiven Flächenbereichs wird die zweite Reliefstruktur mit der reflexionserhöhende Schicht versehen. Dadurch weist der Flächenbereich die Teilbereiche mit reflektierender zweiter Reliefstruktur und Freibereiche ohne reflektierende zweite Reliefstruktur auf. Vorliegend bilden aufschwimmende oder absinkende Pigmente die reflexionserhöhende Schicht der zweiten Reliefstruktur aus.Finally, the invention also includes a method for producing an optically variable security element with a reflective surface area that shows at least two appearances recognizable from different viewing directions. A carrier is provided, the surface extent of which defines a plane and a z-axis perpendicular thereto. The carrier is provided with a reflective surface area that contains two relief structures that are arranged at least partially overlapping one another in the z-direction at different height levels and form a first and a second relief structure. The first relief structure is provided with a reflection-increasing layer that follows the course of its relief. The second relief structure is provided with a reflection-increasing layer that follows the course of its relief. The second relief structure is only provided in partial areas of the reflective surface area and/or the second relief structure is provided with the reflection-increasing layer only in partial areas of the reflective surface area. As a result, the surface area has the partial areas with a reflective second relief structure and free areas without a reflective second relief structure. In the present case, floating or sinking pigments form the reflection-increasing layer of the second relief structure.
Mit Vorteil sind die aufschwimmenden oder absinkenden Pigmente anisotrope Pigmente, welche sich beim Aufschwimmen bzw. Absinken entlang dem Reliefverlauf ausrichten.The floating or sinking pigments are advantageously anisotropic pigments which align themselves along the course of the relief as they float or sink.
Wie weiter oben erläutert, beziehen sich die Bezeichnungen „tiefer liegende Reliefstruktur“ und „höher liegende Reliefstruktur“ auf die Lage der Reliefstrukturen im fertigen Sicherheitselement relativ zu einem Betrachter. Die Bezeichnungen spiegeln daher nicht die Reihenfolge des Aufbringens der Reliefstrukturen bei der Herstellung wider. Da das Sicherheitselement insbesondere auf Betrachtung von der Seite des Trägers her ausgelegt ist, wird bei der Herstellung in der Regel zunächst die (später) höher liegende Reliefstruktur auf dem bereitgestellten Träger erzeugt und darauf dann die (später) tiefer liegende Reliefstruktur.As explained above, the designations “lower-lying relief structure” and “higher-lying relief structure” relate to the position of the relief structures in the finished security element relative to an observer. The designations therefore do not reflect the order in which the relief structures were applied during manufacture. Since the security element is designed in particular for viewing from the side of the carrier, the (later) higher-lying relief structure is generally first produced on the provided carrier during production and then the (later) lower-lying relief structure is then produced thereon.
In besonders vorteilhaften Ausgestaltungen wird zunächst die zweite Reliefstruktur und anschließend die erste Reliefstruktur erstellt.In particularly advantageous configurations, the second relief structure is created first and then the first relief structure.
Bei einer vorteilhaften Verfahrensführung wird zur Ausbildung der zweiten liegenden Reliefstruktur mit der reflexionserhöhenden Schicht eine Schicht aus einem Pigment-Prägelack auf den Träger aufgebracht, welcher eine Dispersion von plättchenförmigen aufschwimmenden Pigmenten in einem Grundprägelack darstellt. In den aufgebrachten Pigment-Prägelack wird anschließend vorteilhaft die gewünschte Reliefstruktur geprägt, wobei die aufschwimmenden Pigmente durch die Prägung entlang des Verlaufs der Reliefstruktur ausgerichtet werden, so dass an der Oberfläche der Pigment-Prägelackschicht eine reflexionserhöhende Oberflächenschicht mit ausgerichteten Pigmenten gebildet wird.In an advantageous procedure, a layer of a pigment embossing lacquer is applied to the carrier to form the second lying relief structure with the reflection-increasing layer, which layer represents a dispersion of platelet-shaped floating pigments in a base embossing lacquer. The desired relief structure is then advantageously embossed into the applied pigment embossing lacquer, with the floating pigments being aligned by embossing along the course of the relief structure, so that on the surface of the pigment pre varnish layer a reflection-enhancing surface layer with aligned pigments is formed.
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 exemplary embodiments and advantages of the invention are explained below with reference to the figures, which are not shown to scale and proportions in order to improve clarity.
Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung einer Banknote mit einem erfindungsgemäßen optisch variablen Sicherheitselement, -
2 einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements im Querschnitt, -
3 in (a) bis (d) Zwischenschritte bei der der Herstellung des Sicherheitselements der2 , -
4 in (a) bis (c) Zwischenschritte bei der der Herstellung eines Sicherheitselements mit Negativkennzeichen, -
5 in (a) bis (c) Zwischenschritte bei der der Herstellung eines Sicherheitselements mit einem alternativen Verfahren, -
6 in (a) bis (c) Zwischenschritte bei der der Herstellung eines Sicherheitselements mit einem weiteren alternativen Verfahren, und -
7 in (a) bis (b) Zwischenschritte bei der der Herstellung eines modifizierten Sicherheitselements mit einem weiteren alternativen Verfahren.
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1 a schematic representation of a banknote with an optically variable security element according to the invention, -
2 a section of a security element according to the invention in cross section, -
3 in (a) to (d) intermediate steps in the production of the security element of2 , -
4 in (a) to (c) intermediate steps in the production of a security element with a negative mark, -
5 in (a) to (c) intermediate steps in the production of a security element with an alternative method, -
6 in (a) to (c) intermediate steps in the production of a security element with a further alternative method, and -
7 in (a) to (b) intermediate steps in the production of a modified security element with a further alternative method.
Die Erfindung wird nun am Beispiel von Sicherheitselementen für Banknoten erläutert.
Das auf die Banknote 10 aufgebrachte Sicherheitselement 12 ist selbst sehr flach ausgebildet, vermittelt dem Betrachter aber dennoch den dreidimensionalen Eindruck eines sich scheinbar aus der Ebene der Banknote 10 herauswölbenden Motivs 14, das mit einer ersten Farbe erscheint. In der Praxis kann das Motiv 14 beispielsweise eine Wertzahl, ein Portrait oder ein anderes grafisches Motiv darstellen. Innerhalb des Motivs 14 ist in einem Teilbereich 16 ein Bewegungseffekt in einer zweiten Farbe sichtbar. Beispielsweise kann sich ein heller Balken beim Kippen der Banknote 10 entlang des geschwungenen Teilbereichs 16 vor und zurück bewegen und einen sogenannten Rolling-Bar-Effekt erzeugen. Die Bereiche unterschiedlicher Farbe (erste und zweite Farbe) und unterschiedlicher Effekte (dreidimensionales Motiv bzw. laufender Balken) sind dabei exakt zueinander gepassert. Diese Passerung wird nachfolgend auch als Farbe-zu-Effekt-Passerung bezeichnet.The
Zur näheren Erläuterung enthält das Sicherheitselement 12 mit Bezug auf den Querschnitt der
Die beiden Prägestrukturen 24, 34 sind jeweils in eine Prägelackschicht 22, 32 eingeprägt, die je nach den gewünschten Farbwirkungen farblos transparent oder eingefärbt sein kann. Im Ausführungsbeispiel stellen die Prägestrukturen jeweils Mikrospiegelprägungen bzw. Mikrospiegelanordnungen 24, 34 dar, welche jeweils aus einer Vielzahl von gegen die x-y-Ebene geneigten Mikrospiegeln gebildet sind. Die lokalen Neigungswinkel der Mikrospiegel sind dabei gerade so gewählt, dass die Reliefstruktur der Mikrospiegelanordnungen 24, 34 zusammen mit der jeweiligen reflexionserhöhenden Schicht ein gewünschtes optisches Erscheinungsbild erzeugt, wie etwa den herausgewölbten dreidimensionalen Eindruck des Motivs 14 oder den Rolling-Bar-Effekt des Teilbereichs 16.The two
Um das gewünschte Erscheinungsbild des Sicherheitselements 12 mit zwei unabhängig wählbaren Farben zu erzeugen, sind die Mikrospiegelanordnungen 24, 34 einerseits jeweils mit einer reflexionserhöhenden Schicht 26, 36 versehen, andererseits können auch die Prägelackschichten 22, 32 eingefärbt sein und so zusammen mit den reflexionserhöhenden Schichten 26, 36 eine gewünschte Farbwirkung der jeweiligen Mikrospiegelanordnung erzeugen.In order to produce the desired appearance of the
Das Sicherheitselement 12 der
Die beiden Mikrospiegelanordnungen 24, 34 sind im Ausführungsbeispiel übereinander angeordnet, wobei die höher liegende Mikrospiegelanordnung 34 zumindest eine großflächige Aussparung 42 aufweist, beispielsweise in Form eines 5 mm breiten und 2 cm langen gekrümmten Streifens (
Die reflexionserhöhende Schicht 26 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel durch eine vollflächige Aufdampfschicht gebildet, die nach dem Aufbringen und Prägen der Prägelackschicht 22 auf diese aufgedampft wurde.In the exemplary embodiment shown, the reflection-increasing
Im Gegensatz dazu ist die reflexionserhöhende Schicht 36 keine nachträglich aufgebrachte Schicht, sondern stellt eine dem Reliefverlauf folgende Oberflächenschicht der Prägelackschicht 32 mit einer Vielzahl ausgerichteter reflektierender plättchenförmiger Pigmente 38 dar. Diese Oberflächenschicht entsteht durch die besonderen Eigenschaften der verwendeten Pigmente und darauf abgestimmte Arbeitsschritte bei der Herstellung, wie weiter unten im Zusammenhang mit
Bei der Betrachtung des Sicherheitselements 12 in Reflexion nimmt der Betrachter in den Bereichen 44 außerhalb der Aussparung 42 das von der Mikrospiegelanordnung 34 erzeugte Motiv 14 mit einer ersten Farbe wahr, die durch die Farbe der ausgerichteten Pigmente 38 der Oberflächenschicht 36 und die Farbe der Prägelackschicht 32 bestimmt ist.When viewing the
Innerhalb der Aussparung 42 tritt ein Bewegungseffekt in Erscheinung, bei dem beispielsweise beim Kippen der Banknote 10 ein heller Balken einer zweiten Farbe innerhalb des geschwungenen Teilbereichs 16 (
Die erfindungsgemäße Herstellung solcher Sicherheitselemente wird nun mit Bezug auf die
Zunächst wird mit Bezug auf
Aufgrund ihrer Benetzungseigenschaften schwimmen die Leafing-Pigmente 38 in dem Grundprägelack 31 an die Oberfläche der aufgebrachten Prägelackschicht 32 auf, wie in
Nach dem Aufbringen und Prägen des Pigment-Prägelacks 30 liegen in dem Flächenbereich 20 einerseits Lackbereiche 52 mit einer geprägten, reflektierenden Prägelackschicht 32, 34, 36 und andererseits Freibereiche 54 ohne Prägelackschicht vor. Die Freibereiche 54 entsprechen den gewünschten Aussparungen 42 im fertigen Sicherheitselement (
Anschließend wird auf die so gebildete Struktur eine vollflächige zweite Prägelackschicht 22 aufgebracht und diese zweite Prägelackschicht 22 mit einer zweiten Prägung in Form der gewünschten Mikrospiegelprägung 24 versehen, wie in
Sowohl die erste als auch die zweite Prägelackschicht werden vorzugsweise mittels Siebdruck, Offsetdruck, Flexodruck oder Tiefdruck aufgebracht. Als Grundprägelack 31 des Pigment-Prägelacks 30 und als Prägelack für die zweite Prägelackschicht 22 kann jeweils insbesondere UV-Lack, ein thermoplastischer Lack oder ein dual cure System, also eine Kombination aus UV-Prägelack und thermoplastischem Lack verwendet werden.Both the first and the second embossing lacquer layer are preferably applied by means of screen printing, offset printing, flexographic printing or gravure printing. As the
Der Flächenbereich 20 wird dann beispielsweise mit einem PVD-Verfahren vollflächig metallisiert und dadurch mit einer Aufdampfschicht 26 versehen, die dem Reliefverlauf der zweiten Mikrospiegelprägung 24 folgt, wie in
Es versteht sich, dass je nach der vorgesehenen Verwendung des Sicherheitselements auch andere, an sich bekannte Produktionsschritte zur Fertigstellung des Produkts erfolgen können. Beispielsweise können sich Primer-, Schutzschichten und/ oder eine maschinenlesbare magnetische Schicht zwischen der vollflächigen Aufdampfschicht 26 und der Klebeschicht 28 befinden.It goes without saying that, depending on the intended use of the security element, other production steps known per se can also be carried out to finish the product. For example, primer layers, protective layers and/or a machine-readable magnetic layer can be located between the full-surface
Der Flächenbereich 20 des erfindungsgemäßen Sicherheitselements kann auf diese Weise mit zwei vollständig unabhängig voneinander wählbaren Farben hergestellt werden. Zugleich ist die Zahl der benötigten Arbeitsgänge niedrig und die Gesamtdicke des Sicherheitselements kann gering gehalten werden. Beispielsweise liegt die Schichtdicke des Sicherheitselements der
Selbstverständlich zeigen alle Figuren nur den grundsätzlichen Aufbau, jedoch nicht die mögliche Vielzahl von Bereichen 44 und/oder die mögliche Vielzahl von Aussparungen 42 in denkbaren Größen und relativen Anordnungen. Auch auf die Varianten in
In einer Weiterbildung können die beschriebenen Sicherheitselemente zur zusätzlichen Absicherung mit Negativkennzeichen, beispielsweise in Form von Text, Symbolen oder Wertzahlen versehen sein.In a further development, the security elements described can be provided with negative markings, for example in the form of text, symbols or numerical values, for additional security.
Mit Bezug auf
Dann wird der Flächenbereich 20 zusammen mit der Waschfarbe 64 vollflächig metallisiert und dadurch mit der Metallschicht 26 versehen, wie in
Das Sicherheitselement 60 ist auf Betrachtung von der Seite des Trägers 18 her ausgerichtet, unabhängig davon, ob der Träger dauerhaft in dem Sicherheitselement verbleibt, oder nach dem Aufbringen auf ein Zielsubstrat abgezogen wird. Die Bereiche 62 bilden Negativkennzeichen im fertigen Sicherheitselement 60, die eine Durchsicht durch das Sicherheitselement erlauben. Ist die zweite Prägelackschicht 22 farblos transparent, erscheinen auch die Negativkennzeichen 62 farblos transparent. Im Fall einer farbigen zweiten Prägelackschicht 22 erscheinen die Negativkennzeichen 62 mit der Durchsichtsfarbe der Prägelackschicht 22.The
Die Demetallisierung kann beispielsweise auch durch einen Ätzprozess erfolgen, wobei vor dem Ätzschritt in den Bereichen, in denen das Metall nicht abgetragen werden soll, ein Ätzresist aufgebracht wird, welcher nach dem Ätzvorgang wieder entfernt wird. Auch eine bereichsweise Entfernung einer zunächst vollflächig aufgebrachten Metallschicht durch Laserbeaufschlagung kommt zur Demetallisierung in Betracht.The demetallization can also be carried out, for example, by an etching process, with an etching resist being applied before the etching step in the areas in which the metal is not to be removed, which is removed again after the etching process. Area-by-area removal of a metal layer that was initially applied over the entire area by laser impingement can also be considered for demetallization.
Mit Bezug auf
Auf einem Träger 18 ist eine durchgehende Prägeschicht 72 angeordnet, die beispielsweise als thermoplastische Schicht oder als Prägelackschicht ausgestaltet sein kann. Nur in Teilbereichen 44 wird eine reflektierende Farbschicht 75 aufgebracht, insbesondere aufgedruckt, wie in Darstellung a erkennbar. Die reflektierende Farbschicht 75 umfasst ein Bindemittel 77, absinkende Pigmente 78 sowie Farbmittel 73, als gelöster Farbstoff oder als Farbpigmente. Die absinkenden Pigmente 78 sinken auf die Unterseite der (noch ungeprägten) Farbschicht 75 ab und bilden dort eine reflektierende (oder reflexionserhöhende) Schicht 76 aus.A continuous embossed
In der zweiten Darstellung b der
In der dritten Darstellung c ist die weitere (erste) Reliefstruktur 24 dargestellt. Eine Prägelackschicht 71 wird auf die vorhandene (zweite) Reliefstruktur 34 aufgebracht, anders geprägt und metallisiert mit einer reflektionserhöhenden Schicht 26. Dabei oder danach können natürlich auch Durchsichtsbereiche 62 erzeugt werden.The further (first)
Das in
Die Oberfläche der Reliefstruktur 34 wird in den Freibereichen 42 durch die geprägte Oberfläche 34b der geprägten Prägeschicht 82 gebildet. In den Teilbereichen 44 liegt die Farbschicht 75 mit seinen abgesunkenen Pigmenten 78 auf der geprägten Oberfläche der geprägten Prägeschicht 82. Da beide Oberflächen der Farbschicht 75 der geprägten Struktur folgen, bilden die abgesunkenen Pigmente 78 wiederum die reflexionserhöhende Schicht 76 der zweiten Reliefstruktur 34.The surface of the
Auf eine optionale Zwischenschicht 84 wird eine mehrfarbige Farbschicht 83 aufgebracht, die in der Figur mit zwei unterschiedlich farbigen Abschnitten dargestellt ist. Darauf wird die Prägelackschicht 81 der ersten Reliefstruktur aufgebracht, auf welche (vor oder) nach der Prägung eine Metallschicht oder HRI-Schicht als reflexionserhöhende Schicht 89 aufgedampft wird. Mit Hilfe einer optionalen Haftschicht 88 könnte das Sicherheitselement 80, welches als Streifen oder Patch ausgebildet ist, transferiert werden, beispielsweise auf ein Banknotensubstrat. Der Träger 18 kann wahlweise wiederum verbleiben oder nach dem Transfer von der Prägeschicht 82 abgezogen werden. Als Unterbereich des Freibereiches 42 ist wiederum ein Durchsichtsbereich 62 erkennbar.A
Das Sicherheitselement 90 in
Die folgenden weiteren Aspekte können einzeln, wie in
Die Reliefstruktur 34 umfasst zumindest zwei unterschiedlich aufgebaute Teilbereiche 44. In einem ersten der Teilbereiche 44 werden absinkende Pigmente 38, beispielsweise in einer Prägelackschicht 32 (oder in einer Farbschicht) verwendet, und in einem zweiten der Teilbereiche werden aufschwimmende Pigmente 98 verwendet.The
In einer reflexionserhöhenden Farbschicht 95, die auf eine geprägte Prägeschicht 92 aufgebracht wurde, sind die aufschwimmenden Pigmente 98, welche die reflexionserhöhende Schicht 96 bilden, enthalten. Die reflexionserhöhende Schicht folgt dem Oberflächenrelief der geprägten Prägeschicht 92, die insbesondere eine Prägelackschicht ist. Die reflexionserhöhende Farbschicht 95 umfasst ferner ein Farbmittel 93 in einem Bindemittel 97.The floating pigments 98 which form the reflection-enhancing
In der gezeigten Ausgestaltung der reflexionserhöhenden Farbschicht 95 folgt sie nur mit einer ihrer beiden Oberflächen dem Relief. Die zweite Oberfläche der Farbschicht 95 weist das Relief nicht auf bzw. kein Relief auf.In the configuration shown, the reflection-increasing
In dem ersten der Teilbereiche 44 wird eine Prägelackschicht und in dem zweiten der Teilbereiche eine reflexionserhöhende Farbschicht verwendet.An embossing lacquer layer is used in the first of the sub-areas 44 and a reflection-increasing color layer is used in the second of the sub-areas.
Die Reliefstruktur 34 weist in den Teilbereichen 44 mit den Abschnitten 34d und 34e unterschiedliche Prägeschichten 32, 92 auf, die gemeinsam geprägt sind (mit und/ oder ohne Farbmittel bzw. mit und/ oder ohne aufschwimmende oder absinkende Pigmente).The
Ebenfalls dargestellt ist in der
BezugszeichenlisteReference List
- 1010
- Banknotebank note
- 1212
- Sicherheitselementsecurity element
- 1414
- Motivmotive
- 1616
- Teilbereichsubarea
- 2020
- reflektiver Flächenbereichreflective surface area
- 22, 71, 8122, 71, 81
- erste Prägelackschichtfirst embossing layer
- 2424
- erste Prägestrukturfirst embossing structure
- 26, 79, 9926, 79, 99
- reflexionserhöhende Schichtreflection enhancing layer
- 28, 84, 8828, 84, 88
- Klebeschichtadhesive layer
- 3030
- Pigment-Prägelackpigment embossing varnish
- 3131
- Grundprägelackbase embossing varnish
- 3232
- zweite Prägelackschichtsecond embossing layer
- 3434
- zweite Prägestruktursecond embossing structure
- 36, 76, 9636, 76, 96
- reflexionserhöhende Schichtreflection enhancing layer
- 38, 78, 9838, 78, 98
- aufschwimmende/ absinkende Pigmentefloating/ sinking pigments
- 4242
- Aussparungrecess
- 4444
- Teilbereiche außerhalb der AussparungSections outside the recess
- 5252
- Teilbereichesub-areas
- 5454
- Freibereichefree areas
- 60, 70, 80, 9060, 70, 80, 90
- Sicherheitselementsecurity element
- 6262
- Durchsichtsbereichesee-through areas
- 6464
- Waschfarbewash color
- 72, 82, 9272, 82, 92
- Prägeschichtembossing layer
- 73, 9373, 93
- Farbmittelcolorant
- 75, 9575, 95
- reflektive Farbschichtreflective paint layer
- 77, 9777, 97
- Bindemittelbinder
- 8383
- Farbschichtpaint layer
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
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