EP2501553B1 - Sicherheitselement mit mikrostruktur - Google Patents
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- EP2501553B1 EP2501553B1 EP10779718.5A EP10779718A EP2501553B1 EP 2501553 B1 EP2501553 B1 EP 2501553B1 EP 10779718 A EP10779718 A EP 10779718A EP 2501553 B1 EP2501553 B1 EP 2501553B1
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Definitions
- the invention relates to a security element for security papers, documents of value and the like having at least one microstructure having a viewing angle-dependent visual appearance.
- Data carriers such as valuables or identity documents, or other valuables, such as branded articles, are often provided with security elements for the purpose of security, which permit verification of the authenticity of the data carriers and at the same time serve as protection against unauthorized reproduction.
- the security elements may be in the form of, for example, a security thread embedded in a banknote, a tearing thread for product packaging, an applied security strip, a cover sheet for a banknote having a through opening or a self-supporting transfer element, such as a patch or label after its manufacture is applied to a document of value.
- Security elements with viewing-angle-dependent effects play a special role in the authentication of authenticity since they can not be reproduced even with the most modern copiers.
- the security elements are equipped with optically variable elements that give the viewer a different image impression under different viewing angles and, for example, show a different color or brightness impression and / or another graphic motif depending on the viewing angle.
- US 3,887,742 discloses a document having graphical information applied to this document with a transparent plastic film having a serrated surface applied over the graphic information.
- Each tooth of the toothed surface has a vertical surface and an inclined surface so that the graphical information can be viewed from one angle while being invisible from another angle.
- DE 10 2006 052 413 A1 discloses a security sheet containing a grid polarizer having a substrate with a surface into which a relief structure is incorporated, the relief structure having an array of electrically conductive, parallel grid lines having a predetermined grid constant and grid orientation separated by substantially non-conductive spaces are separated, and the lattice constant of the grid lines is selected so that the grid polarizer changes the polarization of the incident light on the grid lines, so that the reflected and / or transmitted light is linearly polarized in a predetermined plane.
- a see-through security element having at least one microstructure with a viewing angle-dependent appearance in which the at least one microstructure consists of an arrangement a plurality of structural elements having a characteristic pitch of 1 ⁇ m or more, and wherein the see-through security element has a total thickness of 50 ⁇ m or less.
- the object of the invention is to provide a generic security element which on the one hand is thin enough to be used in the security paper and security document area, and on the other hand, in addition to high security against counterfeiting also has a visually attractive appearance to the user perceived as a security feature to be noticed and remembered.
- a generic security element contains at least one motif image which is visible from the viewpoint-dependent visual appearance of the microstructure from certain viewing angles and is not visible from other viewing angles, and in which the microstructure and the motif image together have a thickness of 50 ⁇ m or less.
- the microstructure and the motif image in the context of the invention can be arranged both directly above one another and also separated by intermediate layers, in particular by the substrate of a data carrier.
- the total thickness of microstructure, interlayers and motif image is usually above of 50 ⁇ m, typically at about 150 ⁇ m to 200 ⁇ m.
- the large total thickness is due to the intermediate layer or layers, while the sum of the thicknesses of the microstructure and motif image is always smaller than 50 ⁇ m even in these variants, so that the security element according to the invention only makes a small contribution to the overall thickness of the data carrier.
- At least one microstructure of the security element is advantageously formed by a lamellar structure of a multiplicity of essentially parallel lamellae.
- the lamellar structure may be e.g. to act a parallelogram structure.
- at least one lamellar structure is formed by a partially metallized asymmetrical sawtooth structure with metallized first, less steeply inclined flanks and with non-metallized second, more inclined flanks.
- the first, less steeply inclined flanks preferably have an angle of inclination between 10 ° and 60 °, relative to the plane of the security element.
- the second, more inclined flanks preferably have an angle of inclination between 50 ° and 110 °, relative to the plane of the security element, wherein the angle of inclination of the two flanks is advantageously at least 20 °, preferably at least 30 °, in particular at least 40 ° differ.
- a plurality of microstructures formed by lamellar structures are provided, which differ in one or more of the parameters lateral orientation, color, width, height, relief shape and distance.
- the differing lamellar structures are preferably arranged in the form of a motif, in particular in the form of patterns, characters or an encoding, and thus form a further motif in the security element.
- the motif of the lamellar structures and at least one motif image of the security element are matched to one another with advantage or related to one another.
- the lamellar motifs and the motif image may represent the same motif, or may each represent only subject parts that complement each other from certain viewing angles in review to a total information.
- the structural elements are provided in partial areas with an opaque coating, in particular an opaque metallic coating.
- the opaque coating may comprise the above-mentioned fins on an asymmetrical sawtooth structure.
- the opaque coating may be single-layered or multi-layered, and more preferably as a thin-film element with a color-shift effect, i. optically variable, be formed.
- a thin-film element with a color-shift effect i. optically variable
- coatings of so-called pearlescent pigments are to be mentioned in the first place.
- Multilayer thin-film elements are generally formed as purely dielectric thin-film structures or metallic / dielectric multilayer structures. In the multilayer thin-film elements, three-layered interference layer structures (metal / dielectric three-layer structure) are currently particularly preferred.
- the security element has a transparent or translucent substrate, wherein the at least one microstructure and the motif image are arranged on opposite surfaces of the substrate.
- the substrate need not be transparent or translucent over the entire surface; a transparent or translucent window area in an otherwise opaque substrate suffices.
- the security element is a see-through security element.
- a “transparent” material is understood as meaning a material which substantially completely passes incident electromagnetic radiation, at least in the visible wavelength range from about 380 nm to about 780 nm.
- an "opaque” or “opaque” material in the context of the present invention has a transmittance T ⁇ 0.1, where T is defined as the quotient L / L 0 (see above).
- an opaque material does not substantially transmit incident electromagnetic radiation, at least in the visible wavelength range from about 380 nm to about 780 nm.
- a “translucent”, “translucent” or “semitransparent” material has a transmittance T greater than 0.1 and less than 0.8, at least in the visible wavelength range from about 380 nm to about 780 nm, i. 0.1 ⁇ T ⁇ 0.8.
- the subjective perception of a transparent, translucent or opaque material by a viewer may in some cases differ considerably from the exact definition given above for transparent, translucent or opaque material.
- a viewer under certain circumstances perceives a security element as transparent, even if the transmittance of the security element more than z.
- the light scattering of the observed material has a similarly large influence on the subjective perception of a viewer because, among other things, the scattering influences the contrast between light and dark areas of the viewed material.
- the security element has a transparent or translucent substrate, wherein the at least one microstructure and the motif image are arranged on the same surface of the substrate.
- the substrate does not have to be transparent or translucent over the entire surface; a transparent or translucent window area in an otherwise opaque substrate is sufficient.
- any transparent or translucent substrate can be used.
- the light transmittance must be at least so large that in the transmitted light the viewing angle-dependent appearance can be perceived by the viewer.
- the use of an additional means of illumination to improve the visibility of the appearance by the viewer is conceivable, although the thickness of the material according to the invention is chosen so that the visually variable appearance of the see-through security element is recognizable without aids.
- paper in particular cotton paper
- the substrate is a plastic, in particular a plastic film, for.
- PET polyethylene
- PBT polybutylene terephthalate
- PEN polyethylene naphthalate
- PA polyamide
- the film may also be monoaxially or biaxially stretched. The stretching of the film, inter alia, leads to it receiving polarizing properties that can be used as another security feature.
- the tools required for exploiting these properties, such as polarization filters, are known to the person skilled in the art.
- the substrate may also be formed as a multilayer composite, in particular a composite of several different films (composite composite) or as a paper-film composite.
- composite composite can be z. B. be formed from the aforementioned plastic materials.
- Such a composite is characterized by an extremely high stability, which is for the durability of the security element of great advantage. Also, these composite materials can be used in certain climatic regions of the earth with great advantage.
- the paper-film composite has an inner base paper and two outer film layers, as in the document EP 1 545 902 B1 , more detailed. Also advantageous is the inverse structure of a paper-film composite, in which an inner film is provided with two outer layers of paper.
- All materials used as a substrate may have additives which serve as further authenticity features. It is primarily to think of luminescent, which are preferably transparent in the visible wavelength range and in the non-visible wavelength range a suitable tool, for. B. a UV or IR radiation emitting radiation source, can be excited to produce a visible or at least detectable luminescence.
- a UV or IR radiation emitting radiation source can be excited to produce a visible or at least detectable luminescence.
- the lacquers or paints used for a microstructure or the motif image can also have the abovementioned additives.
- microstructure and the motif image are arranged on opposite surfaces of the substrate, they are at least separated from one another by the substrate.
- the total thickness of microstructure, substrate and motif image is then typically above 50 microns, for example at 150 microns to 200 microns, even if the sum of the thicknesses of microstructure and motif image is less than 50 microns.
- this has the additional advantage that the security element is necessarily destroyed during a splitting of the composite and is therefore not available for reuse.
- the at least one microstructure may advantageously be arranged directly on the motif image.
- the motif image may include a printed or embossed motif structure, a patterned metal layer, a color-shifting motif layer, a diffractive motif layer such as a hologram, a structured multi-layer structure, a structured sub-wavelength grating, a moth eye structure, a printed structure, a negative pattern layer such as include negative characters, or a combination of said variants.
- the security element contains a second motif image, which is applied to at least one microstructure, so that from certain viewing angles in view only the first motif image and from other viewing angles, only the second motif image is visible.
- the second motif image may in particular be formed by a structured metal layer, a color-shifting motif layer or else by a structured printing layer. Since the second motif image is applied to a microstructure, it is usually not only in transparency, but also in supervision recognizable. In a variant, a combination of the first and second motif image can be visible from certain viewing angles.
- the first and second motif images can be coordinated or correlated with their visual appearance or their informational content.
- both motif images can represent the same motif in different designs (such as colored in supervision, black and white in transparency), or they can each represent only parts of the subject that complement each other to form an overall motif.
- a visual or substantive interaction increases the attention and recognition value of the security and, on the other hand, leads to an increased security against counterfeiting, since the production of the motive images linked together in terms of content represents a greater technological hurdle than the separate or unrelated production of two security features.
- the microstructure and the motif image together preferably have a thickness of 20 ⁇ m or less, particularly preferably from 3 ⁇ m to 10 ⁇ m.
- the structural elements of the microstructure expediently have a characteristic structure spacing of 5 ⁇ m or more.
- the structural elements each have a feature size of 1 micron or more, preferably of 3 microns or more.
- the structure spacing of 1 .mu.m or more or the structure size of 1 .mu.m or more ensures that the microstructures act largely achromatically, ie without disturbing color splitting. The optically variable effects can therefore be easily recognized even under unfavorable lighting conditions.
- the inventive arrangement of a plurality of structural elements may be a regular, irregular or regionally regular arrangement.
- the invention thus encompasses any arrangement of a multiplicity of structural elements which has a structure spacing of 1 ⁇ m or more.
- the structure elements are arranged substantially periodically, wherein the period given by the characteristic structure spacing is superimposed on a random variation of the structure spacings with an amplitude between 1% and 5%, in particular of about 2% of the period, to undesired color splits by diffraction effects on periodic Suppress structures as much as possible.
- height-to-width ratios of about 9: 1 to about 1: 5 are considered to be advantageous, and from about 1: 3 to about 8.2: 1 are considered particularly advantageous.
- a predetermined, dartries motif is distorted, and the motif image and at least one microstructure are coordinated so that the motif to be displayed is undistorted visible at a predetermined curvature of the security element in phantom.
- the security element may be designed as a transfer element for transfer to a target substrate, in particular a security paper, value document or the like.
- the invention also encompasses a method for producing a security element of the type described, in which the security element is provided with at least one microstructure with a viewing angle-dependent visual appearance in which the at least one microstructure consists of an arrangement of a multiplicity of structural elements with a characteristic structural spacing of 1 ⁇ m or more is formed, wherein the security element is provided with at least one motif image, which is visible from certain viewing angles in review, and is not visible from other viewing angles in review, and in which the security element with a thickness of microstructure and motif image of 50 microns or less is generated.
- At least one microstructure of the security element is advantageously formed by a lamella structure of a multiplicity of substantially parallel lamellae.
- the metallization can be etched isotropically during the etching process.
- Physical etching processes such as plasma etching, ion etching, ion beam etching, reactive plasma etching or atmospheric plasma etching, are suitable as etching processes. Even chemical etching processes using acids or alkalis can be used.
- the coating of the sawtooth structure can be carried out in particular by chemical coating, vapor deposition, sputtering, plasma-assisted vapor deposition, by CVD or by printing metal particles. If the metallization is vapor-deposited, the vapor deposition can in particular also be vertical, as explained in more detail below.
- the invention further includes a data carrier, in particular a value document, such as a banknote, an identity card or the like, with a security element of the type described or equipped with a security element produced by the method described above.
- a data carrier in particular a value document, such as a banknote, an identity card or the like, with a security element of the type described or equipped with a security element produced by the method described above.
- the invention further comprises a method for producing a data carrier, in particular a value document, such as a banknote, identity card or the like, in which a data carrier substrate is provided, and a security element of the type described is applied to the data carrier substrate or introduced into the data carrier substrate.
- a data carrier in particular a value document, such as a banknote, identity card or the like
- a security element of the type described is applied to the data carrier substrate or introduced into the data carrier substrate.
- the data carrier substrate can have a see-through area and the security element can be applied to the data carrier substrate in the see-through area or introduced into the data carrier substrate.
- Fig. 1 shows a schematic representation of a banknote 10 with a see-through security element 12 with a blind image, which is arranged over a see-through area 14, such as a window area or a through opening of the banknote 10.
- the through hole can be made after the preparation of the substrate of the banknote 10 z. B. be produced by punching or laser beam cutting, or can already produce during the production of the banknote substrate grazing, as for example in the document WO 03/054297 A2 described.
- the see-through security element 12 shows the viewer a different visual appearance depending on the viewing direction.
- the security element 12 appears metallically shiny from a given viewing angle over its entire surface, while after a tilting or turning of the banknote from another viewing angle, a graphic motif in the form of a portrait emerges.
- the see-through security element 12 in banknotes or other securities is its small overall thickness of less than 50 ⁇ m.
- the see-through security element even has a layer thickness of only about 20 ⁇ m or even only about 3 ⁇ m to 10 ⁇ m.
- the see-through security element 12 in addition to high security against counterfeiting, also has an attractive visual appearance, so that it is perceived, observed and remembered by the users as a security feature.
- This is inventively by combining a Microstructure, which has a visual angle-dependent visual appearance in review, achieved with at least one motif image that is visible only from certain viewing angles in transparency, but hidden from other viewing angles.
- the security element 12 has a transparent film substrate 20, the upper side of which is provided with a transparent lacquer layer with an asymmetrical sawtooth structure 22.
- the sawtooth structure 22 is partially metallized so that it forms a lamellar structure of a plurality of substantially parallel, metallic lamellae 24.
- the lamellae 24 are formed by a metallization of slightly inclined flanks 26 of the sawtooth structure 22.
- the steeply inclined flanks 28 are not metallized, so that the observer can see through the sawtooth structure 22 in a viewing direction approximately perpendicular to the flanks 28 (viewing direction B).
- the lamellae 24 are characterized by the parameters lateral orientation, color, width, height, relief shape, in particular inclination angle, and spacing of the lamellae.
- the color of the lamellae results from the metal used for the metallization, for example aluminum, wherein the layer thickness of the aluminum layer in the embodiment of the Fig. 2 (a) is about 70 nm.
- the completely sharp profiles of the sawtooth structure 22 and the lamellae 24 in the figures represent an idealized representation.
- the transitions at the flanks 26, 28 of the lamellae are of course rounded to a certain extent and not unsteady.
- the sawtooth structure 22 and the fins 24 are further protected by an embedding 36, for example, a transparent lacquer layer, against impression and against environmental influences.
- the embedding 36 is no longer shown in the further figures.
- a motif image 30 is arranged, which has a graphic motif, such as in Fig. 2 (b) Portrait 32 shown, can represent a geometric pattern or string.
- the security element 12 is viewed from the viewing direction C, ie substantially perpendicular to the metallic lamellae 24, the lamellae 24 obstruct the observer's view of the motif image 30.
- the portrait 32 is hidden from these viewing angles for the observer and the security element 12 steps as an opaque, shiny metallic surface 34 in appearance, as in Fig. 2 (c) shown.
- a UV embossing lacquer layer is applied to the substrate 20.
- the embossing lacquer layer is embossed and hardened in the form of the desired, asymmetrical sawtooth structure 22 with first, less inclined flanks 26 and with second, more inclined flanks 28.
- the sawtooth structure 22 is provided by a vertical vapor deposition over its entire surface with a metallization 40, in the exemplary embodiment of an aluminum metallization. Due to the different angles of inclination of the flanks 26 and 28, this results in different thicknesses for the aluminum metallization 40 on the flanks.
- d denotes the layer thickness of the applied metallization on a plane surface
- the metallization 40 is isotropically etched by an etching step, wherein the etching step is stopped when the metallization 40 present on the steeply inclined flanks 28 is etched through.
- the etching step can be carried out, for example, with a mixture of phosphoric acid, acetic acid and nitric acid at a constant temperature of the etching solution, wherein the aluminum oxide of the metallization 40 is first removed with concentrated phosphoric acid for an optimal etching start. It is understood that other etching solutions and also alkalis, such as NaOH, can be used for the etching step.
- the etching can be mechanically supported, for example with brushes or high-pressure nozzles.
- the etching step does not have to be wet-chemical, for example, the metallization 40 can also be removed with a directional etching beam.
- a large difference between the inclination angles ⁇ and ⁇ of the two flanks 26, 28 is advantageous.
- the two angles of inclination preferably differ by at least 20 °, preferably by at least 30 °, in particular by at least 40 °.
- the metallization 40 present on the steeply inclined flanks 28 does not necessarily have to be completely etched through in order to achieve the desired difference in transparency or opacity. For example, an area is usually perceived as fully reflective by the observer when 85% of the incident light is reflected and still perceived as transparent when a small proportion of less than 20% is reflected. The exact numerical values depend on the metal used, the substrate and the lighting. In some embodiments, it is therefore sufficient to dilute the metallization 40 on the steeply inclined flanks 28 to the extent that the remaining metal layer is perceived by the viewer to be transparent, while the remaining metal layer is still perceived on the low-sloped flanks 26 as fully reflective.
- an aluminum layer above a layer thickness of about 12 nm has a reflectance of more than 80% of the maximum reflectance, and below a layer thickness of about 2.5 nm, a reflectance of less than 20% of the maximum reflectance. It is therefore sufficient to match the inclination angles ⁇ and ⁇ of the two flanks 26, 28, the planar layer thickness d and the etching process to one another in such a way that the resulting layer thickness d ⁇ is greater on the slightly inclined flanks 26 12 nm and the resulting layer thickness d ⁇ on the steeply inclined flanks 28 is below 2.5 nm.
- a copper layer or a gold layer above a layer thickness of about 40 nm have a reflectance of more than 80% of the maximum reflectance, and below a layer thickness of about 12 nm a reflectance of less than 20% of the maximum reflectance.
- a chromium layer has a reflectance of more than 80% of the maximum reflectance above a layer thickness of about 18 nm, and below a layer thickness of about 5 nm, a reflectance of less than 20% of the maximum reflectance.
- inclined metallic lamellae 24 can be produced without oblique vapor deposition of the sawtooth structure 22 being required.
- the described method is independent of the motif image 30 and can also be used in designs in which the lamellar structure is not combined with a motif image.
- the use of the etching method makes it possible to realize several directions of sight for transparency.
- the etching process is also independent of the orientation of the sawtooth structure. Although the etching method is used particularly advantageously in conjunction with a vertical vapor deposition of the sawtooth structure, it can of course also be used in principle in conjunction with oblique vapor deposition.
- Fig. 4 shows a development of the invention, in which the see-through security element 12 next to the motif image 30 includes a second motif image 50.
- the second motif image 50 is formed by a structured metallic coating 52, which is applied to the metallic lamellae 24 of the sawtooth structure 22 and is formed from a metal that contrasts with the lamellae 24 in color.
- a structured metallic coating 52 which is applied to the metallic lamellae 24 of the sawtooth structure 22 and is formed from a metal that contrasts with the lamellae 24 in color.
- Fig. 4 are selected as color contrasting metals aluminum for the blades 24 and copper for the second motif image 50, 52, but of course there are other metal combinations in question, such as gold and chromium.
- the top metal is removed in places to create the second motif image as a bimetallic motif.
- This can be done, for example, by using the document WO 99/13157 described, on the printing of a soluble ink with porous structure-based washing process done by means of lift-off, or by subsequent selective etching.
- an etching process it is also possible to work with an etching stop layer.
- the copper metallization 52 is structured in the form of the number sequence "50", which at the same time corresponds to the denomination 16 of the banknote 10 (FIG. Fig. 1 ).
- the additional copper metallization 52 does not change the visual impression of the security element 12 when viewed parallel to the lamellae 24 (viewing direction B). For the viewer is out of this viewing direction, as in Fig. 4 (b) shown, only the graphic motif 32 of the motif image 30 visible, but not the bimetal motif.
- the security element 12 is viewed from the direction of observation C, then the Viewer on the bimetal motif "50", which is formed by the copper metallization 52 and the aluminum fins 24.
- the opaque metallic lamellae 24 obstruct the view of the motif image 30, so that only the bimetal motif "50", but not the portrait 32, is visible from the viewing direction C, as in FIG Fig. 4 (c) shown.
- the see-through security element contains the Fig. 4 thus for the viewer three visual information or effects.
- the first information or the first effect is formed by the per se known blind effect, which is based on the partial opaque coating of the asymmetric sawtooth structure 22.
- the second information or the second effect is formed by the bimetallic motif of the numerical sequence "50", which is visible only from certain viewing angles (viewing direction C) and the third information or the third effect is formed by the portrait 32, only from others Viewing angles (viewing direction B) is visible.
- the second motif image may also be formed by a structured thin-film element 52 with a color-shift effect.
- a three-layer optically variable coating comprising an aluminum reflection layer, a dielectric spacer layer and a semitransparent chromium absorber layer is applied to the sawtooth structure 22.
- the aluminum reflective layer has to be applied to the slightly inclined flanks 26 by means of oblique vapor deposition.
- the dielectric spacer layer and the semitransparent chromium layer can be used with both vertical evaporation and be applied with Schrägbedampfung.
- the absorber layer is then removed in places by one of the above methods, thereby creating areas without a color-shift effect against a color-shifting background that forms the second motif image in the form of graphic motifs, patterns or characters.
- the same optical effect can be achieved if not only the absorber layer, but also the dielectric spacer layer is removed in regions.
- the structured coating 52 applied to the fins 24 may also be formed by a pressure layer.
- the lamellar structures are advantageously formed in each case from a plurality of substantially parallel lamellae 24, such as in FIG Fig. 2 (a) shown.
- the underlying sawtooth structure 22 has alternately rising, slightly inclined flanks 26 and sloping, sharply inclined flanks.
- the saw teeth 25 formed in each case by a pair of flanks 26, 28 represent the structural elements of the lamellar structure, their dimension represents the structure size and the spacing of adjacent sawtooth tips the characteristic structure spacing.
- the characteristic structure spacing in the context of the invention is 5 .mu.m or more and the structure size at 1 ⁇ m or more.
- the feature size and the feature pitch are each 10 ⁇ m, and the height of the features is about 4.3 ⁇ m.
- the structure distance even with a desired periodic arrangement of the structural elements not to choose completely constant, but to superimpose it with a random fluctuation in order to effectively suppress wavelength-dependent diffraction effects and thus unwanted color splitting.
- a fluctuation amplitude between 1% and 5% of the structure spacing is generally sufficient.
- a random variation of 2%, ie of 0.2 ⁇ m, is superimposed on the desired structure spacing of 10 ⁇ m, whereby a significant reduction of diffraction effects is achieved.
- the see-through security element in addition to the image motif 30 of Fig. 2 an additional motif, which is formed by a locally different orientation of the lamellar structures.
- Fig. 5 schematically shows a plan view of a see-through security element 60 with three areas 62, 64, 66 with different slat orientation.
- the lamellae 68 In the first region 62, the lamellae 68 have a first orientation, for example parallel to a reference direction R, corresponding to an azimuth angle of 0 °.
- the lamellae 68 In the second region 64, the lamellae 68 have a second orientation, which differs only slightly from the first orientation and includes, for example, an azimuth angle of 5 ° with the reference direction R.
- the orientation of the lamellae 68 In the third region 66, the orientation of the lamellae 68 is strongly rotated against the reference direction, for example by an azimuth angle of 90 °.
- the areas 62, 64 and 66 are in the Figs. 6 (a), 7 (a) and 8 (a) shown again with the orientation of their fins 68.
- Figs. 6 (b), 7 (b) and 8 (b) show the visual impression of the respective area when viewed parallel to the fins 68 of the first area 62 (corresponding to the viewing direction B in FIG Fig. 2 ) and
- the sawtooth structure 22 of the first region 62 appears to be substantially transparent when viewing the security element 60 in parallel with its fins 68, as in connection with FIG Fig. 2 already explained, so that the viewer sees from this line of sight the graphic motif 32 of the motif image 30, as in Fig. 6 (b) shown schematically.
- the sipes 68 block the viewer's view and the first area 62 appears to the viewer as an opaque, shiny metallic surface 34, as in FIG Fig. 6 (c) shown.
- Fig. 7 the sawtooth structure 22 of the second region 64 when viewing the security element 60 parallel to the fins 68 of the first region 62 due to the small azimuth angle of the fins 68 of the second region 64 of 5 ° still virtually completely transparent, so that the viewer from this direction in the second area sees the graphic motif 32 of the motif image 30, as in Fig. 7 (b) shown schematically.
- louvers 68 When viewed from viewing direction C, louvers 68 obstruct the observer and second region 64 appears to the viewer as an opaque, shiny metallic surface 70, which, however, has a contrast difference from surface 34 of the first region due to the different orientation of fins 68 in reflection , This contrast difference is in Fig. 7 (c) through a to Fig. 6 (c) different hatching indicated.
- Fig. 8 For example, when the security element 60 is viewed parallel to the sipes 68 of the first region 62, the sawtooth structure 22 of the third region 66 no longer becomes transparent due to the large difference in the azimuth angle of 90 °, so that the viewer sees an opaque, metallically lustrous surface 72 in this region , as in Fig. 8 (b) shown. Even when viewing from viewing direction C obstruct the fins 68 provide the viewer with a view, the third area 66 appears to the viewer as an opaque, shiny metallic surface 74, the difference in orientation of the fins 68 has a contrast difference both to the surface 34 of the first region and the surface 70 of the second region , This contrast difference is in Fig. 8 (c) through a to Fig. 6 (c) and to Fig. 7 (c) different hatching indicated.
- the portrait views 32 of the FIGS. 6 (b) and 7 (b) stand only schematically for the visibility of the motif image in the first and second area, since, of course, only the respectively lying below the area 62 and 64 part of the motif image is visible to the viewer.
- a vote of the shape and size of the areas 62, 64, 66 on the motif image therefore makes it possible to identify only certain parts of the motif image from certain viewing directions.
- the motif of the lamellar structures 62, 64, 66 and the motif image 30 can be coordinated with one another in such a way that overall information is obtained from certain viewing angles when viewed through.
- Fig. 9 (a) 1 shows a security element 80 having a transparent or translucent substrate 82, a microstructure 84, for example in the form of a lamellar structure of the type described above, and a motif image 86.
- the microstructure 84 and the motif image 86 are arranged on opposite surfaces of the substrate 82.
- the substrate 82 may be formed by a single film, which already may be provided with different coatings, or by a film composite.
- Fig. 9 (b) shows a structure 90 similar to that of Fig. 9 (a) in which the microstructure 84 and the motif image 86 are arranged on opposite sides of a composite film banknote 92 which contains at least two film layers 94 and a paper layer 96 with a window 98.
- the security element is destroyed.
- the motif image 86 is arranged on the upper side of a transparent, translucent substrate 82 and the microstructure 84 lies directly above the motif image 86.
- the substrate 82 serves only as a carrier of the security element and can optionally be removed later.
- the security element can also be designed as substrateless transfer element 110, as in FIG Fig. 9 (d) shown. Also in this case, the microstructure 84 is located directly above the motif image 86.
- the transfer element 110 is typically applied to a destination data carrier 112 in a later method step (reference numeral 114). This can be done in a see-through area, for example a window or a continuous opening of the data carrier 112, or else in an opaque data carrier area.
- the motif image 86 has been previously applied to a data carrier 122, and that the transfer element 120 is applied with the microstructure 84 subsequently to the data carrier 122 with the motif image 86 (reference numeral 124).
- the security elements according to the invention can be arranged in a multiplicity of arrangements on value documents with a substrate made of paper, polymer or hybrid and both over opaque and also over transparent or translucent areas of the value document. To illustrate this diversity will be with reference to Fig. 10 some particularly preferred embodiments described.
- Fig. 10 (a) as value document 130, a paper note 132 to which a security element 134 according to the invention is applied.
- the security element 134 can act as an opaque security area over an opaque area 136 of the paper banknote 132 as a reflection security element and / or in an optional window area 138 of the paper banknote 132.
- the security element 134 may, for example, as the security element 80 of Fig. 9 (a) a transparent or translucent substrate 82, a microstructure 84, in particular in the form of a lamellar structure of the type described above, and a motif image 86.
- a security element 142 according to the invention with a film substrate 144, a motif image 146 and a microstructure 148 is applied.
- the foil substrate 144 is transparent or translucent. If the film substrate 144 is at least translucent, then the security element 142 can form a see-through security element in an optional window region 138 of the paper banknote 132 or form a reflection-proof element over an opaque region 136 of the paper banknote 132.
- the security element can also be present as a substrateless security element 152 on the paper banknote 132, as in variant 150 of FIG Fig. 10 (c) shown.
- the motif image 146 and the microstructure 148 can form a reflection-proof element in opaque regions 136 of the paper banknote 132 and / or a see-through security element in optional window regions 138 of the paper banknote 132.
- a value document 160 contains a pure polymer substrate 162
- the security element 164 according to the invention can also be arranged in two parts (motif image 166 and microstructure 168) on opposite sides of the polymer substrate 162 in a transparent or at least translucent area of the note, as in FIG Fig. 10 (d) shown.
- the motif image 166 and the microstructure 168 may also be arranged on the same side of the polymer substrate 162 as in the structure 170 of FIG Fig. 10 (e) shown.
- FIG. 12 shows a document of value 180 having a substrate 182 made of a paper-foil composite with a paper layer 186 having a window 188 and two film layers 184.
- a microstructure 168 and a motif image 166 are applied, which together form a security element 164 according to the invention.
- the security element 164 is destroyed.
- the security element 164 with the microstructure 168 and the motif image 166 is applied to a paper layer 186 and, together with the paper layer 186, between two laminating films Embedded in 184.
- a laminating adhesive can be used for the embedding 36 of the sawtooth structures 22 (FIG. Fig. 2 (a) .
- a microstructure 168 is applied to a paper layer 186 with a window 188 and embedded together with the paper layer 186 between two films 202, 204.
- the motif image 166 is present on the film 204 adjoining the paper layer 186 in the region of the window 188.
- the motif image 166 can lie both on the outside of the film 204, as in Fig. 10 (h) shown as well as on the inside of the film.
- the motif image 166 and the microstructure 168 together form a security element 164 according to the invention.
- a microstructure 168 applied to a film layer 184 and a paper layer 186 with a window 188 and embedded together with the film layer 184 and the paper layer 186 between two laminating films 202,204.
- the motif image 166 can, as in Fig. 10 (i) may be present on the outside of the film 204 may be present on the inside of the film 204, or may also be present on the top or bottom of the film layer 184. In all cases, the motif image 166 is present in the region of the window 188 and, together with the microstructure 168, forms a security element 164 according to the invention.
- the motif image may in particular comprise a printed or embossed motif structure, a structured metal layer, a color-shifting motif layer, a diffractive motif layer, such as a hologram, a structured multi-layer structure, a structured sub-wavelength grating, a moth eye structure, a printed structure, a layer with negative patterns, such as negative characters, or a combination of the mentioned variants.
- the change of view (B and C in Fig. 2 ) can be done not only by tilting or turning the security element, but also by bending the see-through security element.
- a predetermined motif to be displayed can first be distorted, and the motif image and the overlying lamellar structure are matched to one another in such a way that the motif to be represented becomes undisrupted when viewed in a predetermined curvature of the see-through security element.
Landscapes
- Business, Economics & Management (AREA)
- Accounting & Taxation (AREA)
- Finance (AREA)
- Credit Cards Or The Like (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement für Sicherheitspapiere, Wertdokumente und dergleichen mit zumindest einer Mikrostruktur, die ein in Durchsicht betrachtungswinkelabhängiges visuelles Erscheinungsbild aufweist.
- Datenträger, wie etwa Wert- oder Ausweisdokumente, oder 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, eines Aufreißfadens für Produktverpackungen, eines aufgebrachten Sicherheitsstreifens, einer Abdeckfolie für eine Banknote mit einer durchgehenden Öffnung oder eines selbsttragenden Transferelements ausgebildet sein, wie etwa einem Patch oder einem Etikett, das nach seiner Herstellung auf ein Wertdokument aufgebracht wird.
- Eine besondere Rolle bei der Echtheitsabsicherung spielen Sicherheitselemente mit betrachtungswinkelabhängigen Effekten, da diese selbst mit modernsten Kopiergeräten nicht reproduziert werden können. Die Sicherheitselemente werden dabei 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.
-
US 3,887,742 offenbart ein Dokument mit einer auf diesem Dokument aufgebrachten graphischen Information, wobei über der graphischen Information ein transparenter Plastikfilm mit einer gezahnten Oberfläche aufgebracht ist. - Jeder Zahn der gezahnten Oberfläche hat eine vertikale Fläche und eine geneigte Fläche, so dass die graphische Information aus einem Blickwinkel betrachtet werden kann, während es aus einem anderen Blickwinkel nicht sichtbar ist.
-
DE 10 2006 052 413 A1 offenbart eine Sicherheitsfolie, die einen Gitterpolarisator enthält, der ein Substrat mit einer Oberfläche aufweist, in die eine Reliefstruktur eingebracht ist, wobei die Reliefstruktur eine Anordnung von elektrisch leitfähigen, parallelen Gitterlinien mit einer vorbestimmten Gitterkonstante und Gitterorientierung aufweist, die durch im Wesentlichen nichtleitende Zwischenräume voneinander getrennt sind, und die Gitterkonstante der Gitterlinien so gewählt ist, dass der Gitterpolarisator die Polarisation des auf die Gitterlinien auftreffenden Lichts verändert, so dass das reflektierte und/oder transmittierte Licht in einer vorbestimmten Ebene linear polarisiert ist. - Zu diesem Zweck ist in der Druckschrift
WO 2008/049533 A2 ein Durchsichtssicherheitselement mit zumindest einer Mikrostruktur mit einem in Durchsicht betrachtungswinkelabhängigen Erscheinungsbild vorgeschlagen worden, bei dem die zumindest eine Mikrostruktur aus einer Anordnung einer Vielzahl von Strukturelementen mit einem charakteristischen Strukturabstand von 1 µm oder mehr gebildet ist und bei dem das Durchsichtssicherheitselement eine Gesamtdicke von 50 µm oder weniger aufweist. - Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Sicherheitselement anzugeben, das einerseits dünn genug ist, um im Sicherheitspapier- und Wertdokumentbereich eingesetzt werden zu können, und das andererseits neben hoher Fälschungssicherheit auch ein visuell attraktives Erscheinungsbild aufweist, um vom Benutzer als Sicherheitsmerkmal wahrgenommen, beachtet und erinnert zu werden.
- Diese Aufgabe wird durch das Sicherheitselement mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Ein entsprechender Datenträger sowie Herstellungsverfahren für ein Sicherheitselement bzw. einen Datenträger sind in den nebengeordneten Ansprüchen angegeben. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
- Nach der Erfindung enthält ein gattungsgemäßes Sicherheitselement zumindest ein Motivbild, das durch das betrachtungswinkelabhängige visuelle Erscheinungsbild der Mikrostruktur aus bestimmten Betrachtungswinkeln in Durchsicht sichtbar, und aus anderen Betrachtungswinkeln in Durchsicht nicht sichtbar ist, und bei dem die Mikrostruktur und das Motivbild zusammen eine Dicke von 50 µm oder weniger aufweisen.
- Wie nachfolgend genauer erläutert, können die Mikrostruktur und das Motivbild im Rahmen der Erfindung sowohl unmittelbar übereinander angeordnet sein als auch durch Zwischenschichten, insbesondere durch das Substrat eines Datenträgers, getrennt sein. Im letzteren Fall liegt die Gesamtdicke von Mikrostruktur, Zwischenschichten und Motivbild in der Regel oberhalb von 50 µm, typischerweise bei etwa 150 µm bis 200 µm. Die große Gesamtdicke rührt dabei jedoch von der oder den Zwischenschichten her, während die Summe der Dicken von Mikrostruktur und Motivbild auch in diesen Varianten stets kleiner als 50 µm ist, so dass das erfindungsgemäße Sicherheitselement nur einen kleinen Beitrag zur Gesamtdicke des Datenträgers liefert.
- Zumindest eine Mikrostruktur des Sicherheitselements ist dabei mit Vorteil durch eine Lamellenstruktur aus einer Vielzahl von im Wesentlichen parallel verlaufenden Lamellen gebildet. Bei der Lamellenstruktur kann es sich z.B. um eine Parallelogrammstruktur handeln. Bevorzugt ist aber zumindest eine Lamellenstruktur durch eine teilweise metallisierte asymmetrische Sägezahnstruktur mit metallisierten ersten, weniger stark geneigten Flanken und mit nicht metallisierten zweiten, stärker geneigten Flanken gebildet.
- Die ersten, weniger stark geneigten Flanken weisen dabei vorzugsweise einen Neigungswinkel zwischen 10° und 60°, bezogen auf die Ebene des Sicherheitselements, auf. Die zweiten, stärker geneigten Flanken weisen vorzugsweise einen Neigungswinkel zwischen 50° und 110°, bezogen auf die Ebene des Sicherheitselements, auf, wobei sich die Neigungswinkel der beiden Flanken mit Vorteil um mindestens 20°, bevorzugt um mindestens 30°, insbesondere um mindestens 40° unterscheiden.
- In einer Weiterbildung der Erfindung sind mehrere durch Lamellenstrukturen gebildete Mikrostrukturen vorgesehen, die sich in einem oder mehreren der Parameter laterale Orientierung, Farbe, Breite, Höhe, Reliefform und Abstand unterscheiden. Vorzugsweise sind die sich unterscheidenden Lamellenstrukturen in Form eines Motivs, insbesondere in Form von Mustern, Zeichen oder einer Codierung, angeordnet und bilden so ein weiteres Motiv in dem Sicherheitselement. Das Motiv der Lamellenstrukturen und zumindest ein Motivbild des Sicherheitselements sind dabei mit Vorteil aufeinander abgestimmt oder aufeinander bezogen. Beispielsweise können das Lamellenstrukturen-Motiv und das Motivbild das gleiche Motiv darstellen, oder können jeweils nur Motivteile darstellen, die sich aus bestimmten Betrachtungswinkeln in Durchsicht zu einer Gesamtinformation ergänzen.
- Mit Vorteil sind die Strukturelemente in Teilbereichen mit einer opaken Beschichtung, insbesondere einer opaken metallischen Beschichtung versehen. Die opake Beschichtung kann insbesondere die oben genannten Lamellen auf einer asymmetrischen Sägezahnstruktur umfassen.
- Die opake Beschichtung kann einschichtig oder mehrschichtig und mit besonderem Vorteil als Dünnschichtelement mit Farbkippeffekt, d.h. optisch variabel, ausgebildet sein. Als Beispiel für einschichtige Dünnschichtelemente sind an erster Stelle Beschichtungen aus sogenannten Perlglanzpigmenten zu erwähnen. Mehrschichtige Dünnschichtelemente werden im Allgemeinen als rein dielektrische Dünnschichtstrukturen oder metallisch/dielektrische Mehrlagenstrukturen ausgebildet. Bei den mehrschichtigen Dünnschichtelementen sind gegenwärtig dreischichtige Interferenzschichtaufbauten (metallisch/dielektrische Dreilagenstruktur) besonders bevorzugt.
- Erfindungs gemäß weist das Sicherheitselement ein transparentes oder transluzentes Substrat auf, wobei die zumindest eine Mikrostruktur und das Motivbild auf gegenüberliegenden Oberflächen des Substrats angeordnet sind. Das Substrat muss dazu nicht vollflächig transparent oder transluzent sein, es genügt ein transparenter oder transluzenter Fensterbereich in einem ansonsten opaken Substrat. Das Sicherheitselement stellt ein Durchsichtssicherheitselement dar.
- Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einem "transparenten" Material ein Material verstanden, das einfallende elektromagnetische Strahlung zumindest im sichtbaren Wellenlängenbereich von ca. 380 nm bis ca. 780 nm im Wesentlichen vollständig hindurchlässt. Bei einem "transparenten" Material im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist der Transmissionsgrad T ≥ 0,8, wobei T als Quotient der durch das Material hindurch gelassenen Strahlungsleistung L und der auf das Substrat eingestrahlten Strahlungsleistung L0 definiert ist. Diese exakte Definition des Transmissionsgrades (T = L/L0) entspricht der im "Lexikon der Optik", Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 2003, Band 2, Seite 366, Begriff "Transmissionsgrad" gegebenen Definition.
- Ein "opakes" bzw. "undurchsichtiges" Material weist im Rahmen der vorliegenden Erfindung einen Transmissionsgrad T ≤ 0,1 auf, wobei T als Quotient L/L0 definiert ist (siehe oben). Im Rahmen der vorliegenden Erfindung lässt ein opakes Material einfallende elektromagnetische Strahlung daher zumindest im sichtbaren Wellenlängenbereich von ca. 380 nm bis ca. 780 nm im Wesentlichen nicht durch.
- Ein "transluzentes", "durchscheinendes" oder "semitransparentes" Material weist im Rahmen der vorliegenden Erfindung zumindest im sichtbaren Wellenlängenbereich von ca. 380 nm bis ca. 780 nm einen Transmissionsgrad T größer 0,1 und kleiner 0,8 auf, d.h. 0,1 < T < 0,8.
- Wie weiter unten noch näher erläutert wird, kann die subjektive Wahrnehmung eines transparenten, transluzenten oder opaken Materials durch einen Betrachter zum Teil erheblich von der oben gegebenen exakten Definition für transparentes, transluzentes oder opakes Material abweichen. Bei Messreihen mit metallisierten und nichtmetallisierten Folien mit und ohne Beugungsstrukturen, die zur Festlegung der oben aufgeführten Transmissionsgrade für transparente, transluzente und opake Materialien geführt haben, wurde nämlich festgestellt, dass die subjektive Wahrnehmung eines transparenten, transluzenten oder opaken Materials sehr stark von der Beleuchtungssituation abhängt, also davon, ob das Material vom Betrachter in Reflexion, Transmission oder in einer Kombination aus Reflexion und Transmission betrachtet wird. So nimmt ein Betrachter unter Umständen ein Sicherheitselement auch dann noch als transparent wahr, wenn der Transmissionsgrad des Sicherheitselements mehr als z. B. 0,7 beträgt, d.h. weniger als 30 % des einfallenden Lichts reflektiert oder absorbiert werden. Auch reicht es z. B. bei den weiter unten beschriebenen Ausführungsformen, die in der Herstellung einen Ätzschritt einer Metallschicht umfassen, in der Regel aus, wenn die Schichtdicke der Metallschicht durch den Ätzvorgang auf eine für den Be-trachter transparent erscheinende Schichtdicke reduziert wird. Eine solche für den Betrachter transparent erscheinende Metallschicht ist dann gegebenenfalls ein transluzentes Material im Sinne der oben gegebenen Definition (0,1 < T < 0,8).
- Einen ähnlich großen Einfluss auf die subjektive Wahrnehmung eines Betrachters hat darüber hinaus die Lichtstreuung des betrachteten Materials, weil die Streuung unter anderem den Kontrast zwischen hellen und dunklen Bereichen des betrachteten Materials beeinflusst.
- Unabhängig von dem möglichen Unterschied zwischen subjektiver Wahrnehmung eines Betrachters und obigen Definitionen transparenter, transluzenter oder opaker Materialien, sind alle im Rahmen dieser Anmeldung beschriebenen erfindungsgemäßen Varianten ausführbar, d. h. für den Fachmann problemlos nacharbeitbar.
- Bei einer alternativen Erfindungsvariante weist das Sicherheitselement ein transparentes oder transluzentes Substrat auf, wobei die zumindest eine Mikrostruktur und das Motivbild auf derselben Oberfläche des Substrats angeordnet sind. Auch hier muss das Substrat zur Erzeugung eines Durchsichtssicherheitselements nicht vollflächig transparent oder transluzent sein, es genügt ein transparenter oder transluzenter Fensterbereich in einem ansonsten opaken Substrat.
- Bei der Ausbildung als Durchsichtssicherheitselement kann grundsätzlich jedes transparente oder transluzente Substrat verwendet werden. Dabei muss die Lichtdurchlässigkeit zumindest so groß sein, dass im Durchlicht das betrachtungswinkelabhängige Erscheinungsbild vom Betrachter wahrgenommen werden kann. Der Einsatz eines zusätzlichen Beleuchtungsmittels zur Verbesserung der Erkennbarkeit des Erscheinungsbilds durch den Betrachter ist denkbar, wenngleich die Dicke des Materials erfindungsgemäß so gewählt ist, dass das optisch variable Erscheinungsbild des Durchsichtssicherheitselements auch ohne Hilfsmittel erkennbar ist.
- Als Substrat ist demnach Papier, insbesondere Baumwollpapier, grundsätzlich geeignet. Selbstverständlich kann auch Papier eingesetzt werden, welches einen Anteil x polymeren Materials im Bereich von 0 < x < 100 Gew.-% enthält. Besonders bevorzugt ist es aber, wenn das Substrat ein Kunststoff, insbesondere eine Kunststofffolie, z. B. eine Folie aus Polyethylen (PE), Polyethylenterephthalat (PET), Polybutylenterephthalat (PBT), Polyethylennaphthalat (PEN), Polypropylen (PP) oder Polyamid (PA) ist. Die Folie kann ferner monoaxial oder biaxial gereckt sein. Die Reckung der Folie führt unter anderem dazu, dass sie polarisierende Eigenschaften erhält, die als weiteres Sicherheitsmerkmal genutzt werden können. Die zur Ausnutzung dieser Eigenschaften erforderlichen Hilfsmittel, wie Polarisationsfilter, sind dem Fachmann bekannt.
- Das Substrat kann auch als ein mehrschichtiger Verbund, insbesondere ein Verbund mehrerer unterschiedlicher Folien (Kompositverbund) oder als Papier-Folien-Verbund ausgebildet sein. Die Folien des Verbundes können dabei z. B. aus den vorstehend genannten Kunststoffmaterialien gebildet sein. Ein solcher Verbund zeichnet sich durch eine außerordentlich große Stabilität aus, was für die Haltbarkeit des Sicherheitselements von großem Vorteil ist. Auch können diese Verbundmaterialien in bestimmten Klimaregionen der Erde mit großem Vorteil eingesetzt werden.
- In einer besonders bevorzugten Erfindungsvariante weist der Papier-Folien-Verbund ein innen liegendes Basispapier und zwei außen liegende Folienlagen auf, wie in der Druckschrift
EP 1 545 902 B1 , genauer geschildert. Vorteilhaft ist auch der inverse Aufbau eines Papier-Folien-Verbunds, bei dem eine innen liegende Folie mit zwei außen liegenden Papierlagen versehen ist. - Alle als Substrat eingesetzten Materialien können Zusatzstoffe aufweisen, die als weitere Echtheitsmerkmale dienen. Dabei ist in erster Linie an Lumineszenzstoffe zu denken, die im sichtbaren Wellenlängenbereich vorzugsweise transparent sind und im nicht sichtbaren Wellenlängenbereich durch ein geeignetes Hilfsmittel, z. B. eine UV- oder IR-Strahlung emittierende Strahlungsquelle, angeregt werden können, um eine sichtbare oder zumindest detektierbare Lumineszenz zu erzeugen. Selbstverständlich können auch die für eine Mikrostruktur oder das Motivbild eingesetzten Lacke oder Farben die vorstehend genannten Zusatzstoffe aufweisen.
- Sind die Mikrostruktur und das Motivbild auf gegenüberliegenden Oberflächen des Substrats angeordnet, so sind sie zumindest durch das Substrat voneinander getrennt. Die Gesamtdicke von Mikrostruktur, Substrat und Motivbild liegt dann typischerweise oberhalb von 50 µm, beispielsweise bei 150 µm bis 200 µm, auch wenn die Summe der Dicken von Mikrostruktur und Motivbild kleiner als 50 µm ist. Bei einem mehrschichtigen Substrat, beispielsweise einem Kompositverbund oder einem Papier-Folien-Verbund, bietet dies den zusätzlichen Vorteil, dass das Sicherheitselement bei einer Spaltung des Verbunds zwangsläufig zerstört wird und daher nicht für eine Wiederverwendung zur Verfügung steht.
- In anderen Gestaltungen kann die zumindest eine Mikrostruktur mit Vorteil direkt auf dem Motivbild angeordnet sein.
- In allen Gestaltungen kann das Motivbild eine gedruckte oder geprägte Motivstruktur, eine strukturierte Metallschicht, eine farbkippende Motivschicht, eine diffraktive Motivschicht, wie etwa ein Hologramm, einen strukturierten Mehrschichtaufbau, ein strukturiertes Subwellenlängengitter, eine Mottenaugenstruktur, eine gedruckte Struktur, eine Schicht mit Negativmustern, wie etwa Negativschriftzeichen, oder eine Kombination der genannten Varianten umfassen.
- Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung enthält das Sicherheitselement ein zweites Motivbild, das auf zumindest einer Mikrostruktur aufgebracht ist, so dass aus bestimmten Betrachtungswinkeln in Durchsicht nur das erste Motivbild und aus anderen Betrachtungswinkeln nur das zweite Motivbild sichtbar ist. Das zweite Motivbild kann insbesondere durch eine strukturierte Metallschicht, eine farbkippende Motivschicht oder auch durch eine strukturierte Druckschicht gebildet sein. Da das zweite Motivbild auf einer Mikrostruktur aufgebracht ist, ist es in der Regel nicht nur in Durchsicht, sondern auch in Aufsicht erkennbar. In einer Variante kann aus bestimmten Betrachtungswinkeln auch eine Kombination aus dem ersten und zweiten Motivbild sichtbar werden.
- Das erste und zweite Motivbild können mit ihrem visuellen Erscheinungsbild oder ihrem Informationsgehalt aufeinander abgestimmt oder aufeinander bezogen sein. Beispielsweise können beide Motivbilder das gleiche Motiv in unterschiedlicher Gestaltung (etwa farbig in Aufsicht, schwarz/weiß in Durchsicht) darstellen, oder sie können jeweils nur Motivteile darstellen, die sich zu einem Gesamtmotiv ergänzen. Eine solche visuelle oder inhaltliche Wechselwirkung erhöht einerseits den Aufmerksamkeits- und Wiedererkennungswert der Absicherung und führt andererseits zu einer erhöhten Fälschungssicherheit, da die Herstellung der inhaltlich miteinander verknüpften Motivbilder eine größere technologische Hürde darstellt als die separate oder inhaltlich unverknüpfte Herstellung zweier Sicherheitsmerkmale.
- Die Mikrostruktur und das Motivbild weisen zusammen vorzugsweise eine Dicke von 20 µm oder weniger, besonders bevorzugt von 3 µm bis 10 µm, auf. Die Strukturelemente der Mikrostruktur weisen zweckmäßig einen charakteristischen Strukturabstand von 5 µm oder mehr auf. Weiter ist gemäß einer vorteilhaften Gestaltung vorgesehen, dass die Strukturelemente jeweils eine Strukturgröße von 1 µm oder mehr, vorzugsweise von 3 µm oder mehr, aufweisen. Der Strukturabstand von 1 µm oder mehr bzw. die Strukturgröße von 1 µm oder mehr stellt sicher, dass die Mikrostrukturen weitgehend achromatisch, also ohne störende Farbaufspaltung wirken. Die optisch variablen Effekte können daher auch bei ungünstigen Beleuchtungsverhältnissen problemlos erkannt werden.
- Bei der erfindungsgemäßen Anordnung einer Vielzahl von Strukturelementen kann es sich um eine regelmäßige, unregelmäßige oder bereichsweise regelmäßige Anordnung handeln. Von der Erfindung ist damit jede Anordnung einer Vielzahl von Strukturelementen umfasst, die einen Strukturabstand von 1 µm oder mehr aufweist. Mit Vorteil sind die Strukturelemente im Wesentlichen periodisch angeordnet, wobei der durch den charakteristischen Strukturabstand gegebenen Periode eine zufällige Schwankung der Strukturabstände mit einer Amplitude zwischen 1% und 5%, insbesondere von etwa 2% der Periode überlagert ist, um unerwünschte Farbaufspaltungen durch Beugungseffekte an periodischen Strukturen weitestgehend zu unterdrücken.
- Für das Profil der Strukturelemente werden Höhen-zu-Breiten-Verhältnisse von etwa 9:1 bis hin zu etwa 1:5 als vorteilhaft und von etwa 1:3 bis hin zu etwa 8,2:1 als besonders vorteilhaft angesehen.
- In einer besonderen Erfindungsvariante ist vorgesehen, dass in dem Motivbild des Sicherheitselements ein vorbestimmtes, darzustellendes Motiv verzerrt ist, und das Motivbild und zumindest eine Mikrostruktur so aufeinander abgestimmt sind, dass das darzustellende Motiv bei einer vorbestimmten Krümmung des Sicherheitselements in Durchsicht unverzerrt sichtbar ist.
- Das Sicherheitselement kann als ein Transferelement zum Übertragen auf ein Zielsubstrat, insbesondere auf ein Sicherheitspapier, Wertdokument oder dergleichen, ausgestaltet sein.
- Die Erfindung umfasst auch ein Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements der beschriebenen Art, bei dem das Sicherheitselement mit zumindest einer Mikrostruktur mit einem in Durchsicht betrachtungswinkelabhängigen visuellen Erscheinungsbild versehen wird, bei dem die zumindest eine Mikrostruktur aus einer Anordnung einer Vielzahl von Strukturelementen mit einem charakteristischen Strukturabstand von 1 µm oder mehr gebildet wird, bei dem das Sicherheitselement mit zumindest einem Motivbild versehen wird, das aus bestimmten Betrachtungswinkeln in Durchsicht sichtbar, und aus anderen Betrachtungswinkeln in Durchsicht nicht sichtbar ist, und bei dem das Sicherheitselement mit einer Dicke von Mikrostruktur und Motivbild zusammen von 50 µm oder weniger erzeugt wird.
- Zumindest eine Mikrostruktur des Sicherheitselements wird dabei mit Vorteil durch eine Lamellenstruktur aus einer Vielzahl von im Wesentlichen parallel verlaufenden Lamellen gebildet.
- Für die Erzeugung der Lamellenstruktur können im Rahmen der Erfindung verschiedene Techniken zum Einsatz kommen, beispielsweise eine schräge Bedampfung der Lamellen, insbesondere der Flanken einer Sägezahnstruktur, eine senkrechte Bedampfung, gefolgt von einem Ätzschritt, oder auch eine schräge Bedampfung in Verbindung mit einem nachfolgenden Ätzschritt. Dabei ist in einer vorteilhaften Verfahrensvariante zur Erzeugung zumindest einer Lamellenstruktur vorgesehen, dass
- eine Prägelackschicht auf ein Substrat aufgebracht wird,
- die Prägelackschicht in Form einer Lamellenstruktur mit einer Vielzahl von im Wesentlichenen parallel verlaufenden Lamellen, insbesondere einer asymmetrischen Sägezahnstruktur mit ersten, weniger stark geneigten Flanken und mit zweiten, stärker geneigten Flanken geprägt und gehärtet wird,
- die Lamellenstruktur, insbesondere die Sägezahnstruktur vollflächig mit einer Metallisierung beschichtet wird,
- durch einen Ätzvorgang die Metallisierung geätzt wird, wobei der Ätzvorgang beendet wird, sobald die auf den Lamellen, insbesondere auf den stärker geneigten Flanken vorliegende Metallisierung auf eine vorgewählte, transparent erscheinende Schichtdicke reduziert oder vollständig durchgeätzt ist.
- Die Metallisierung kann bei dem Ätzvorgang insbesondere isotrop geätzt werden. Als Ätzverfahren kommen dabei physikalische Ätzverfahren, wie etwa Plasmaätzen, Ionenätzen, Ionenstrahlätzen, reaktives Plasmaätzen oder Atmosphärenplasmaätzen, in Betracht. Auch chemische Ätzverfahren unter Verwendung von Säuren oder Laugen können eingesetzt werden.
- Die Beschichtung der Sägezahnstruktur kann insbesondere durch chemisches Beschichten, Bedampfen, Sputtern, Plasma-unterstütztes Bedampfen, durch CVD oder durch Aufdrucken von Metallpartikeln erfolgen. Wird die Metallisierung aufgedampft, kann das Bedampfen insbesondere auch senkrecht erfolgen, wie weiter unten genauer erläutert.
- Die Erfindung enthält ferner einen Datenträger, insbesondere ein Wertdokument, wie eine Banknote, eine Ausweiskarte oder dergleichen, der mit einem Sicherheitselement der beschriebenen Art oder mit einem nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestellten Sicherheitselement ausgestattet ist.
- Weiter umfasst die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Datenträgers, insbesondere eines Wertdokuments, wie einer Banknote, Ausweiskarte oder dergleichen, bei dem ein Datenträgersubstrat bereitgestellt wird, und ein Sicherheitselement der beschriebenen Art auf das Datenträgersubstrat aufgebracht oder in das Datenträgersubstrat eingebracht wird.
- Zur Schaffung eines Durchsichtssicherheitselements kann das Datenträgersubstrat einen Durchsichtsbereich aufweisen und das Sicherheitselement in dem Durchsichtsbereich auf das Datenträgersubstrat aufgebracht oder in das Datenträgersubstrat eingebracht werden.
- Die Erfindung enthält auch ein Verfahren zum Herstellen eines Datenträgers, insbesondere eines Wertdokuments, wie einer Banknote, Ausweiskarte oder dergleichen, bei dem
- ein Datenträgersubstrat bereitgestellt wird,
- das Datenträgersubstrat mit zumindest einem Motivbild versehen wird, und
- das Datenträgersubstrat im Bereich des zumindest einen Motivbilds mit zumindest einer Mikrostruktur mit einem in Durchsicht betrachtungswinkelabhängigen visuellen Erscheinungsbild versehen wird, welche aus einer Anordnung einer Vielzahl von Strukturelementen mit einem charakteristischen Strukturabstand von 1 µm oder mehr gebildet wird,
- so dass die zumindest eine Mikrostruktur und das zumindest eine Motivbild ein Sicherheitselement bilden, bei dem die Mikrostruktur und das Motivbild zusammen eine Dicke von 50 µm oder weniger aufweisen und bei dem das Motivbild aus bestimmten Betrachtungswinkeln in Durchsicht sichtbar und aus anderen Betrachtungswinkeln in Durchsicht nicht sichtbar ist und die Mikrostruktur und das zumindest eine Motivbild auf gegenüberliegenden Seiten des Datenträgersubstrats aufgebracht sind.
- Es versteht sich, dass die in den Figuren gezeigten, völlig scharfen Profile der Sägezahnstrukturen und Lamellen eine Idealisierung der tatsächlichen Verhältnisse darstellen. In der Praxis sind die Übergänge an den Flanken der Lamellen selbstverständlich in gewissen Maß abgerundet und nicht unstetig.
- Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung einer Banknote mit einem erfindungsgemäßen Durchsichtssicherheitselement,
- Fig. 2
- in (a) einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Durchsichtssicherheitselement, in (b) den visuellen Eindruck des Durchsichtssicherheitselements aus Betrachtungsrichtung B und in (c) den visuellen Eindruck des Durchsichtssicherheitselements aus Betrachtungsrichtung C,
- Fig. 3
- einen Zwischenschritt bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements,
- Fig. 4
- ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem das Durchsichtssicherheitselement neben dem Motivbild ein zweites Motivbild enthält, wobei (a) einen Querschnitt durch das Durchsichtssicherheitselement, (b) den visuellen Eindruck des Durchsichtssicherheitselements aus Betrachtungsrichtung B und (c) den visuellen Eindruck des Durchsichtssicherheitselements aus Betrachtungsrichtung C zeigt,
- Fig. 5
- schematisch eine Aufsicht auf ein Durchsichtssicherheitselement mit drei Bereichen mit unterschiedlicher Lamellenorientierung,
- Fig. 6
- in (a) den ersten Bereich von
Fig. 5 mit der Orientierung der Lamellen, in (b) den visuellen Eindruck des ersten Bereichs bei Betrachtung parallel zu den Lamellen des ersten Bereichs, und in (c) den visuellen Eindruck des ersten Bereichs bei Betrachtung senkrecht zu den Lamellen des ersten Bereichs, - Fig. 7
- in (a) bis (c) eine Darstellung wie in
Fig. 6 für den zweiten Bereich vonFig. 5 , wobei (b) den visuellen Eindruck des zweiten Bereichs bei Betrachtung parallel zu den Lamellen des ersten Bereichs, und (c) den visuellen Eindruck des zweiten Bereichs bei Betrachtung senkrecht zu den Lamellen des ersten Bereichs zeigt, - Fig. 8
- in (a) bis (c) eine Darstellung wie in
Fig. 6 für den dritten Bereich vonFig. 5 , - Fig. 9
- in (a) bis (e) erfindungsgemäße Sicherheitselemente mit unterschiedlichen Anordnungen von Mikrostruktur und Motivbild zueinander, und
- Fig. 10
- in (a) bis (i) Ausführungsbeispiele für erfindungsgemäße Wertdokumente.
- Die Erfindung wird nun zunächst am Beispiel von Durchsichtssicherheitselementen für Banknoten erläutert.
Fig. 1 zeigt dazu eine schematische Darstellung einer Banknote 10 mit einem Durchsichtssicherheitselement 12 mit einem Jalousiebild, das über einem Durchsichtsbereich 14, etwa einem Fensterbereich oder einer durchgehenden Öffnung der Banknote 10, angeordnet ist. Die durchgehende Öffnung kann dabei nach der Herstellung des Substrats der Banknote 10 z. B. durch Stanzen oder Laserstrahlschneiden erzeugt werden, oder kann bereits während der Herstellung des Banknotensubstrats erzeugen weiden, wie beispielsweise in der DruckschriftWO 03/054297 A2 - Das Durchsichtssicherheitselement 12 zeigt dem Betrachter je nach Blickrichtung ein unterschiedliches visuelles Erscheinungsbild. Im Ausführungsbeispiel erscheint das Sicherheitselement 12 aus bestimmten Betrachtungswinkeln vollflächig metallisch glänzend, während nach einem Kippen oder Drehen der Banknote aus anderen Betrachtungswinkeln in Durchsicht ein grafisches Motiv in Form eines Portraits in Erscheinung tritt.
- Eine für den Einsatz des Durchsichtssicherheitselements 12 bei Banknoten oder anderen Wertpapieren wichtige Eigenschaft ist seine geringe Gesamtdicke von weniger als 50 µm. Vorzugsweise weist das Durchsichtssicherheitselement sogar eine Schichtdicke von nur etwa 20 µm oder sogar von nur etwa 3 µm bis 10 µm auf.
- Zudem weist das Durchsichtssicherheitselement 12 neben einer hohen Fälschungssicherheit auch ein attraktives visuelles Erscheinungsbild auf, so dass es von den Benutzern als Sicherheitsmerkmal wahrgenommen, beachtet und erinnert wird. Dies wird erfindungsgemäß durch die Kombination einer Mikrostruktur, die in Durchsicht ein betrachtungswinkelabhängiges visuelles Erscheinungsbild aufweist, mit zumindest einem Motivbild erreicht, das nur aus bestimmten Betrachtungswinkeln in Durchsicht sichtbar, aus anderen Betrachtungswinkeln jedoch verborgen ist.
- Mit Bezug auf den Querschnitt
Fig. 2(a) weist das Sicherheitselement 12 dazu ein transparentes Foliensubstrat 20 auf, dessen Oberseite mit einer transparenten Lackschicht mit einer asymmetrischen Sägezahnstruktur 22 versehen ist. Die Sägezahnstruktur 22 ist teilweise metallisiert, so dass sie eine Lamellenstruktur aus einer Vielzahl von im Wesentlichen parallel verlaufenden, metallischen Lamellen 24 bildet. Wie ausFig. 2(a) ersichtlich, sind die Lamellen 24 durch eine Metallisierung von wenig geneigten Flanken 26 der Sägezahnstruktur 22 gebildet. Die wenig geneigten Flanken 26 und damit auch die metallischen Lamellen 24 schließen einen Winkel α mit der Oberfläche des Folienfoliensubstrats 20 ein, der typischerweise zwischen 10° und 60° und im Ausführungsbeispiel bei α = 30° liegt. - Die Sägezahnstruktur 22 enthält daneben auch stark geneigte Flanken 28, die einen Winkel γ mit der Oberfläche des Folienfoliensubstrats 20 einschließen, der deutlich größer ist als der Winkel α der wenig geneigten Flanken 26 und der typischerweise zwischen 50° und 90°, im Ausführungsbeispiel bei γ = 80° liegt. Die stark geneigte Flanken 28 sind nicht metallisiert, so dass der Betrachter bei einer Blickrichtung in etwa senkrecht zu den Flanken 28 (Betrachtungsrichtung B) durch die Sägezahnstruktur 22 hindurchsehen kann.
- Die Lamellen 24 sind durch die Parameter laterale Orientierung, Farbe, Breite, Höhe, Reliefform, insbesondere Neigungswinkel, und Abstand der Lamellen charakterisiert. Beispielsweise weisen die Lamellen 24 im Ausführungsbeispiel der
Fig. 2(a) einen Neigungswinkel von α = 30°, einen Abstand von etwa 10 µm, eine Breite von etwa 5,5 µm und eine Höhe von etwa 4,3 µm auf. Die Farbe der Lamellen ergibt sich aus dem für die Metallisierung verwendeten Metall, beispielsweise Aluminium, wobei die Schichtdicke der Aluminiumschicht im Ausführungsbeispiel derFig. 2(a) bei etwa 70 nm liegt. - Wie bereits erwähnt, stellen die völlig scharfen Profile der Sägezahnstruktur 22 und der Lamellen 24 in den Figuren eine idealisierte Darstellung dar. In realen Prägestrukturen sind die Übergänge an den Flanken 26, 28 der Lamellen selbstverständlich in gewissen Maß abgerundet und nicht unstetig. Die Sägezahnstruktur 22 und die Lamellen 24 sind weiter durch eine Einbettung 36, beispielsweise eine transparente Lackschicht, gegen Abformung und gegen Umwelteinflüsse geschützt. Der Übersichtlichkeit halber ist die Einbettung 36 in den weiteren Figuren nicht mehr dargestellt.
- Im einfachsten Fall ist in dem Durchsichtssicherheitselement nur eine Lamellenstruktur mit einem einheitlichen Parametersatz vorgesehen. Komplexere Gestaltungen können jedoch auch mehrere Lamellenstrukturen mit unterschiedlichen Lamellen-Parametern einsetzen, wie beispielsweise in den
Fig. 5 bis 8 für den Parameter "laterale Orientierung" illustriert. - Auf der Unterseite des Foliensubstrats 20 ist ein Motivbild 30 angeordnet, das ein grafisches Motiv, wie etwa das in
Fig. 2(b) gezeigte Portrait 32, ein geometrisches Muster oder eine Zeichenfolge darstellen kann. - Bei Betrachtung des Sicherheitselements 12 im Wesentlichen parallel zu den Lamellen 24, also in Richtung B der
Fig. 2(a) , blickt der Betrachter auf die nicht metallisierten Flanken 28, so dass die Sägezahnstruktur 22 in Durchsicht im Wesentlichen transparent erscheint. Für den Betrachter ist aus dieser Betrachtungsrichtung daher das grafische Motiv 32 des Motivbilds 30 sichtbar, wie inFig. 2(b) dargestellt. - Wird das Sicherheitselement 12 dagegen aus Betrachtungsrichtung C, also im Wesentlichen senkrecht zur den metallischen Lamellen 24 betrachtet, so versperren die Lamellen 24 dem Betrachter die Durchsicht auf das Motivbild 30. Das Portrait 32 ist aus diesen Betrachtungswinkeln für den Betrachter verborgen und das Sicherheitselement 12 tritt als opake, metallisch glänzende Fläche 34 in Erscheinung, wie in
Fig. 2(c) dargestellt. - Um die selektive Metallbeschichtung 24 nur der wenig geneigten Flanken 26 der Sägezahnstruktur 22 zu erreichen, kann beispielsweise wie folgt vorgegangen werden:
- Mit Bezug auf
Fig. 3 wird zunächst eine UV-Prägelackschicht auf das Substrat 20 aufgebracht. Die Prägelackschicht wird in Form der gewünschten, asymmetrischen Sägezahnstruktur 22 mit ersten, weniger stark geneigten Flanken 26 und mit zweiten, stärker geneigten Flanken 28 geprägt und gehärtet. Anschließend wird die Sägezahnstruktur 22 durch eine senkrechte Bedampfung vollflächig mit einer Metallisierung 40, im Ausführungsbeispiel einer Aluminium-Metallisierung, versehen. Aufgrund der unterschiedlichen Neigungswinkel der Flanken 26 und 28 ergeben sich dabei unterschiedliche Dicken für die Aluminium-Metallisierung 40 auf den Flanken. Bezeichnet d die Schichtdicke der aufgebrachten Metallisierung auf einer planen Oberfläche, so ergibt sich auf den Flanken 26 mit Neigungswinkel α eine Schichtdicke - Beispielsweise ergibt sich bei einer planen Schichtdicke d = 100 nm und Neigungswinkeln α = 30° und γ = 80° für die Schichtdicken dα = 87 nm und dγ = 17 nm. Dies entspricht dem in
Fig. 3 gezeigten Zwischenstadium der Herstellung, wobei die Schichtdicke dγ im Verhältnis zur Schichtdicke dα übertrieben dick dargestellt wurde, um ihre Erkennbarkeit sicherzustellen. - Dann wird durch einen Ätzschritt die Metallisierung 40 isotrop geätzt, wobei der Ätzschritt abgebrochen wird, sobald die auf den stark geneigten Flanken 28 vorliegende Metallisierung 40 durchgeätzt ist. Der Ätzschritt kann beispielsweise mit einem Gemisch aus Phosphorsäure, Essigsäure und Salpetersäure bei konstanter Temperatur der Ätzlösung erfolgen, wobei für einen optimalen Ätzstart zunächst das Aluminiumoxid der Metallisierung 40 mit konzentrierter Phosphorsäure entfernt wird. Es versteht sich, dass für den Ätzschritt auch andere Ätzlösungen und auch Laugen, wie etwa NaOH, verwendet werden können.
- Die Beendigung des Ätzschritts kann zeitlich definiert worden, wobei der Abbruch nach Ablauf der Ätzdauer durch Neutralisation erfolgt. Wird bei dem oben genannten Beispiel der Ätzschritt nach dem Durchätzen der Metallisierung der stark geneigten Flanken 28 beendet, so verbleibt auf den wenig geneigten Flanken 26 eine Metallisierung mit einer Dicke von dα = 70 nm und auf den stark geneigten Flanken 28 eine Metallisierung der Dicke dγ = 0, wie in
Fig. 2(a) dargestellt. - Das Ätzen kann mechanisch unterstützt werden, beispielsweise mit Bürsten oder Hochdruckdüsen. Der Ätzschritt muss nicht nasschemisch erfolgen, die Metallisierung 40 kann beispielsweise auch mit einem gerichteten Ätzstrahl entfernt werden. Für gute Ergebnisse ist ein großer Unterschied der Neigungswinkel α und γ der beiden Flanken 26, 28 von Vorteil. Die beiden Neigungswinkel unterscheiden sich vorzugsweise um mindestens 20°, bevorzugt um mindestens 30°, insbesondere um mindestens 40°.
- Die auf den stark geneigten Flanken 28 vorliegende Metallisierung 40 muss nicht unbedingt vollständig durchgeätzt werden, um den gewünschten Unterschied in Transparenz bzw. Opazität zu erreichen. So wird ein Bereich vom Betrachter in der Regel bereits dann als voll reflektierend empfunden, wenn 85% des einfallenden Lichts reflektiert werden und auch dann noch als transparent empfunden, wenn ein kleiner Anteil von weniger als 20% reflektiert wird. Die genauen Zahlenwerte hängen dabei vom verwendeten Metall, dem Untergrund und der Beleuchtung ab. In manchen Gestaltungen genügt es daher, die Metallisierung 40 auf den stark geneigten Flanken 28 soweit zu verdünnen, dass die verbleibende Metallschicht vom Betrachter als durchsichtig wahrgenommen wird, während gleichzeitig die verbleibende Metallschicht auf den wenig geneigten Flanken 26 noch als voll reflektierend wahrgenommen wird.
- Beispielsweise weist eine Aluminiumschicht oberhalb einer Schichtdicke von etwa 12 nm einen Reflexionsgrad von mehr als 80% des maximalen Reflexionsgrads auf, und unterhalb einer Schichtdicke von etwa 2,5 nm einen Reflexionsgrad von weniger als 20% des maximalen Reflexionsgrads. Es genügt daher, die Neigungswinkel α und γ der beiden Flanken 26, 28, die plane Schichtdicke d und den Ätzprozess so aufeinander abzustimmen, dass die resultierende Schichtdicke dα auf den wenig geneigten Flanken 26 größer als 12 nm ist und die resultierende Schichtdicke dγ auf den stark geneigten Flanken 28 unterhalb von 2,5 nm liegt.
- Entsprechend weisen eine Kupferschicht oder eine Goldschicht oberhalb einer Schichtdicke von etwa 40 nm einen Reflexionsgrad von mehr als 80% des maximalen Reflexionsgrads auf, und unterhalb einer Schichtdicke von etwa 12 nm einen Reflexionsgrad von weniger als 20% des maximalen Reflexionsgrads. Eine Chromschicht weist oberhalb einer Schichtdicke von etwa 18 nm einen Reflexionsgrad von mehr als 80% des maximalen Reflexionsgrads auf, und unterhalb einer Schichtdicke von etwa 5 nm einen Reflexionsgrad von weniger als 20% des maximalen Reflexionsgrads. Auch bei der Verwendung dieser oder auch anderer Metalle können die beiden Neigungswinkel, die plane Schichtdicke und der Ätzprozess daher vom Fachmann entsprechend aufeinander abgestimmt werden.
- Durch den Einsatz des genannten Ätzprozesses für die unterschiedlich stark geneigten Flanken können schräge metallische Lamellen 24 erzeugt werden, ohne dass eine Schrägbedampfung der Sägezahnstruktur 22 erforderlich ist. Das geschilderte Verfahren ist unabhängig von dem Motivbild 30 und kann auch bei Gestaltungen eingesetzt werden, bei denen die Lamellenstruktur nicht mit einem Motivbild kombiniert wird. Die Verwendung des Ätzverfahrens gestattet es, auch mehrere Blickrichtungen für eine Transparenz zu verwirklichen. Das Ätzverfahren ist zudem unabhängig von der Ausrichtung der Sägezahnstruktur. Obwohl das Ätzverfahren besonders vorteilhaft in Verbindung mit einer senkrechten Bedampfung der Sägezahnstruktur angewendet wird, kann es selbstverständlich grundsätzlich auch in Verbindung mit einer Schrägbedampfung eingesetzt werden.
-
Fig. 4 zeigt eine Weiterbildung der Erfindung, bei der das Durchsichtssicherheitselement 12 neben dem Motivbild 30 ein zweites Motivbild 50 enthält. Wie im Querschnitt derFig. 4(a) gezeigt, ist das zweite Motivbild 50 durch eine strukturierte metallische Beschichtung 52 gebildet, die auf die metallischen Lamellen 24 der Sägezahnstruktur 22 aufgebracht und aus einem farblich zu den Lamellen 24 kontrastierenden Metall gebildet ist. Im Ausführungsbeispiel derFig. 4 sind als farblich kontrastierende Metalle Aluminium für die Lamellen 24 und Kupfer für das zweite Motivbild 50, 52 gewählt, es kommen jedoch selbstverständlich auch andere Metall-Kombinationen infrage, wie etwa Gold und Chrom. - Von den beiden übereinander aufgebrachten metallischen Beschichtungen wird das obere Metall stellenweise entfernt, um das zweite Motivbild als Bimetallmotiv zu erzeugen. Dies kann beispielsweise mithilfe des in der Druckschrift
WO 99/13157 - Im Ausführungsbeispiel der
Fig. 4 ist die Kupfer-Metallisierung 52 in Form der Ziffernfolge "50" strukturiert, die zugleich die Denomination 16 der Banknote 10 (Fig. 1 ) darstellt. - Durch die zusätzliche Kupfer-Metallisierung 52 wird der visuelle Eindruck des Sicherheitselements 12 bei Betrachtung parallel zu den Lamellen 24 (Blickrichtung B) nicht verändert. Für den Betrachter ist aus dieser Betrachtungsrichtung, wie in
Fig. 4(b) gezeigt, nur das grafische Motiv 32 des Motivbilds 30 sichtbar, nicht jedoch das Bimetallmotiv. Wird das Sicherheitselement 12 dagegen aus der Betrachtungsrichtung C betrachtet, so blickt der Betrachter auf das Bimetallmotiv "50", das durch die Kupfer-Metallisierung 52 und die Aluminium-Lamellen 24 gebildet ist. Die opaken metallischen Lamellen 24 versperren den Blick auf das Motivbild 30, so dass aus Betrachtungsrichtung C nur das Bimetallmotiv "50", nicht jedoch das Portrait 32 sichtbar ist, wie inFig. 4(c) dargestellt. - Beim Hin-und-Her-Kippen des Sicherheitselements 12 bzw. der Banknote 10 wechselt der visuelle Eindruck zwischen dem Portrait und der Ziffernfolge "50". Die Ziffernfolge "50" erscheint dabei als Bimetallmotiv Kupfer auf Aluminium, während für das Portrait bis auf den Charakter als Durchsichtselement praktisch keine Einschränkung bezüglich der Farbwahl bestehen. Insgesamt enthält das Durchsichtssicherheitselement der
Fig. 4 somit für den Betrachter drei visuelle Information bzw. Effekte. Die erste Information bzw. der erste Effekt wird durch den an sich bekannten Jalousieeffekt gebildet, der auf der teilweisen opaken Beschichtung der asymmetrischen Sägezahnstruktur 22 beruht. Die zweite Information bzw. der zweite Effekt ist durch das Bimetallmotiv der Ziffernfolge "50" gebildet, das nur aus bestimmten Betrachtungswinkeln (Betrachtungsrichtung C) sichtbar ist und die dritte Information bzw. der dritte Effekt ist durch das Portrait 32 gebildet, das nur aus anderen Betrachtungswinkeln (Betrachtungsrichtung B) sichtbar ist. - Das zweite Motivbild kann auch durch ein strukturiertes Dünnschichtelement 52 mit Farbkippeffekt gebildet sein. Dazu ist beispielsweise auf der Sägezahnstruktur 22 eine dreischichtige optisch variable Beschichtung aus einer Aluminium-Reflexionsschicht, einer dielektrischen Abstandsschicht und einer semitransparenten Chrom-Absorberschicht aufgebracht. Dabei muss nur die Aluminium-Reflexionsschicht mittels Schrägbedampfung auf die wenig geneigten Flanken 26 aufgebracht werden. Die dielektrische Abstandsschicht und die semitransparente Chromschicht können sowohl mit senkrechter Bedampfung als auch mit Schrägbedampfung aufgebracht werden. Die Absorberschicht wird dann mit einem der oben genannten Verfahren stellenweise entfernt, wodurch Bereiche ohne Farbkippeffekt vor einem farbkippenden Hintergrund geschaffen werden, die in Form grafischer Motive, Muster oder Zeichen das zweite Motivbild bilden.
- Dieselbe optische Wirkung kann erzielt werden, wenn nicht nur die Absorberschicht, sondern auch die dielektrische Abstandsschicht bereichsweise entfernt wird.
- In anderen Gestaltungen kann die auf die Lamellen 24 aufgebrachte strukturierte Beschichtung 52 auch durch eine Druckschicht gebildet sein.
- Die Lamellenstrukturen sind im Rahmen der Erfindung mit Vorteil jeweils aus einer Vielzahl von im Wesentlichen parallel verlaufenden Lamellen 24 gebildet, wie etwa in
Fig. 2(a) gezeigt. Die zugrunde liegende Sägezahnstruktur 22 weist alternierend ansteigende, wenig geneigte Flanken 26 und abfallende, stark geneigte Flanken auf. Die jeweils durch ein Flankenpaar 26, 28 gebildeten Sägezähne 25 stellen dabei die Strukturelemente der Lamellenstruktur dar, ihre Abmessung stellt die Strukturgröße und der Abstand benachbarter Sägezahnspitzen den charakteristischen Strukturabstand dar. Der charakteristische Strukturabstand liegt im Rahmen der Erfindung bei 5 µm oder mehr und die Strukturgröße bei 1 µm oder mehr. Im Ausführungsbeispiel derFig. 2(a) betragen die Strukturgröße und der Strukturabstand beispielsweise jeweils 10 µm, die Höhe der Strukturelemente beträgt etwa 4,3 µm. - In der Praxis hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, den Strukturabstand auch bei einer gewünschten periodischen Anordnung der Strukturelemente nicht völlig konstant zu wählen, sondern mit einer zufälligen Schwankung zu überlagern, um wellenlängenabhängige Beugungseffekte und damit unerwünschte Farbaufspaltungen wirksam zu unterdrücken. Dazu genügt in der Regel eine Schwankungsamplitude zwischen 1% und 5% des Strukturabstands. Im Ausführungsbeispiel ist dem gewünschten Strukturabstand von 10 µm eine zufällige Schwankung von 2%, also von 0,2 µm überlagert, wodurch eine signifikante Reduktion von Beugungseffekten erreicht wird.
- Bei weiteren Ausgestaltungen der Erfindung enthält das Durchsichtssicherheitselement neben dem Bildmotiv 30 der
Fig. 2 ein zusätzliches Motiv, das durch eine lokal unterschiedliche Orientierung der Lamellenstrukturen gebildet ist.Fig. 5 zeigt hierzu schematisch eine Aufsicht auf ein Durchsichtssicherheitselement 60 mit drei Bereichen 62, 64, 66 mit unterschiedlicher Lamellenorientierung. In dem ersten Bereich 62 weisen die Lamellen 68 eine erste Orientierung, beispielsweise parallel zu einer Referenzrichtung R auf, entsprechend einem Azimutwinkel von 0°. In dem zweiten Bereich 64 weisen die Lamellen 68 eine zweite Orientierung auf, die sich nur wenig von der ersten Orientierung unterscheidet und beispielsweise einen Azimutwinkel von 5° mit der Referenzrichtung R einschließt. Im dritten Bereich 66 ist die Orientierung de Lamellen 68 stark gegen die Referenzrichtung gedreht, beispielsweise um einen Azimutwinkel von 90°. - Die Bereiche 62, 64 und 66 sind in den
Figuren 6(a), 7(a) und 8(a) nochmals mit der Orientierung ihrer Lamellen 68 gezeigt.Figuren 6(b), 7(b) und 8(b) zeigen den visuellen Eindruck des jeweiligen Bereichs bei Betrachtung parallel zu den Lamellen 68 des ersten Bereichs 62 (entsprechend Blickrichtung B inFig. 2 ) undFiguren 6(c), 7(c) und 8(c) den visuellen Eindruck des jeweiligen Bereichs bei Betrachtung senkrecht zu den Lamellen 68 des ersten Bereichs 62 (entsprechend Blickrichtung C inFig. 2 ). - Mit Bezug zunächst auf
Fig. 6 erscheint die Sägezahnstruktur 22 des ersten Bereichs 62 bei Betrachtung des Sicherheitselements 60 parallel zu seinen Lamellen 68 im Wesentlichen transparent, wie in Zusammenhang mitFig. 2 bereits erläutert, so dass der Betrachter aus dieser Blickrichtung das grafische Motiv 32 des Motivbilds 30 sieht, wie inFig. 6(b) schematisch dargestellt. Bei Betrachtung aus Betrachtungsrichtung C versperren die Lamellen 68 dem Betrachter die Durchsicht und der erste Bereich 62 erscheint für den Betrachter als opake, metallisch glänzende Fläche 34, wie inFig. 6(c) dargestellt. - Mit Bezug auf
Fig. 7 erscheint die Sägezahnstruktur 22 des zweiten Bereichs 64 bei Betrachtung des Sicherheitselements 60 parallel zu den Lamellen 68 des ersten Bereichs 62 aufgrund des kleinen Azimutwinkels der Lamellen 68 des zweiten Bereichs 64 von 5° noch praktisch vollständig durchsichtig, so dass der Betrachter aus dieser Blickrichtung auch im zweiten Bereich das grafische Motiv 32 des Motivbilds 30 sieht, wie inFig. 7(b) schematisch dargestellt. Bei Betrachtung aus Betrachtungsrichtung C versperren die Lamellen 68 dem Betrachter die Durchsicht und der zweite Bereich 64 erscheint für den Betrachter als opake, metallisch glänzende Fläche 70, die allerdings durch die unterschiedliche Orientierung der Lamellen 68 in Reflexion einen Kontrastunterschied zur Fläche 34 des ersten Bereichs aufweist. Dieser Kontrastunterschied ist inFig. 7(c) durch eine zurFig. 6(c) unterschiedliche Schraffur angedeutet. - Mit Bezug schließlich auf
Fig. 8 erscheint die Sägezahnstruktur 22 des dritten Bereichs 66 bei Betrachtung des Sicherheitselements 60 parallel zu den Lamellen 68 des ersten Bereichs 62 aufgrund des großen Unterschieds im Azimutwinkel von 90° nicht mehr durchsichtig, so dass der Betrachter in diesem Bereich eine opake, metallisch glänzende Fläche 72 sieht, wie inFig. 8(b) gezeigt. Auch bei der Betrachtung aus Betrachtungsrichtung C versperren die Lamellen 68 dem Betrachter die Durchsicht, der dritte Bereich 66 erscheint für den Betrachter als opake, metallisch glänzende Fläche 74, die durch die unterschiedliche Orientierung der Lamellen 68 einen Kontrastunterschied sowohl zur Fläche 34 des ersten Bereichs als auch zur Fläche 70 des zweiten Bereichs aufweist. Dieser Kontrastunterschied ist inFig. 8(c) durch eine zurFig. 6(c) und zurFig. 7(c) unterschiedliche Schraffur angedeutet. - Die Portraitansichten 32 der
Figuren 6(b) und 7(b) stehen dabei nur schematisch für die Sichtbarkeit des Motivbilds in dem ersten bzw. zweiten Bereich, da tatsächlich natürlich nur der jeweils unterhalb des Bereichs 62 bzw. 64 liegende Teil des Motivbilds für den Betrachter sichtbar ist. Eine Abstimmung der Form und Größe der Bereiche 62, 64, 66 auf das Motivbild ermöglicht es daher, aus bestimmten Betrachtungsrichtungen jeweils nur bestimmte Teile des Motivbilds erkennbar werden zu lassen. Insbesondere können das Motiv der Lamellenstrukturen 62, 64 66 und das Motivbild 30 so aufeinander abgestimmt sein, dass sich aus bestimmten Betrachtungswinkeln in Durchsicht eine Gesamtinformation ergibt. - Die erfindungsgemäßen Sicherheitselemente müssen nicht als Durchsichtssicherheitselemente ausgebildet sein, sondern können auch, insbesondere auf opaken Substraten, als Reflexionssicherheitselemente für Betrachtung in Aufsicht ausgelegt sein. Die Anordnung von Mikrostruktur und Motivbild zueinander kann auf vielfältige Weise erfolgen, wie anhand der Darstellungen der
Fig. 9 illustriert.Fig. 9(a) zeigt zunächst ein Sicherheitselement 80 mit einem transparenten oder transluzenten Substrat 82, einer Mikrostruktur 84, beispielsweise in Form einer Lamellenstruktur der oben beschriebenen Art, und einem Motivbild 86. Die Mikrostruktur 84 und das Motivbild 86 sind dabei auf gegenüberliegenden Oberflächen des Substrats 82 angeordnet. Das Substrat 82 kann durch eine Einzelfolie gebildet sein, die auch bereits mit verschiedenen Beschichtungen versehen sein kann, oder auch durch einen Folienverbund. -
Fig. 9(b) zeigt einen Aufbau 90 ähnlich dem derFig. 9(a) , bei dem die Mikrostruktur 84 und das Motivbild 86 auf gegenüberliegenden Seiten einer Folienverbundbanknote 92 angeordnet sind, welche zumindest zwei Folienlagen 94 und eine Papierlage 96 mit einem Fenster 98 enthält. Bei Spaltung der Folienverbundbanknote 92 wird das Sicherheitselement zerstört. - Bei dem einseitigen Aufbau 100 der
Fig. 9(c) ist das Motivbild 86 auf der Oberseite eines transparenten, transluzenten Substrats 82 angeordnet und die Mikrostruktur 84 liegt direkt über dem Motivbild 86. Bei dieser Variante dient das Substrat 82 nur als Träger des Sicherheitselements und kann gegebenenfalls später abgezogen werden. - Das Sicherheitselement kann nicht erfindungsgemäß auch als substratloses Transferelement 110 ausgebildet werden, wie in
Fig. 9(d) gezeigt. Auch in diesem Fall ist die Mikrostruktur 84 direkt über dem Motivbild 86 angeordnet. Das Transferelement 110 wird in einem späteren Verfahrensschritt typischerweise auf einen Ziel-Datenträgers 112 aufgebracht (Bezugszeichen 114). Dies kann in einem Durchsichtsbereich, beispielsweise einem Fenster oder einer durchgehenden Öffnung des Datenträgers 112, geschehen, oder auch in einem opaken Datenträgerbereich. - Wie in
Fig. 9(e) dargestellt, kann dabei auch vorgesehen sein, dass das Motivbild 86 bereits zuvor auf einen Datenträger 122 aufgebracht wurde, und dass das Transferelement 120 mit der Mikrostruktur 84 nachfolgend auf den Datenträger 122 mit dem Motivbild 86 aufgebracht wird (Bezugszeichen 124). - Die erfindungsgemäßen Sicherheitselemente können in einer Vielzahl an Anordnungen auf Wertdokumenten mit einem Substrat aus Papier, Polymer oder Hybrid und sowohl über opaken als auch über transparenten oder transluzenten Bereichen des Wertdokuments angeordnet sein. Zur Illustration dieser Vielfalt werden mit Bezug auf
Fig. 10 einige besonders bevorzugte Ausgestaltungen beschrieben. - Zunächst zeigt
Fig. 10(a) als Wertdokument 130 eine Papierbanknote 132, auf die ein erfindungsgemäßes Sicherheitselement 134 aufgebracht ist. Das Sicherheitselement 134 kann über einem opaken Bereich 136 der Papierbanknote 132 als Reflexionssicherheitselement und/ oder in einem optionalen Fensterbereich 138 der Papierbanknote 132 als Durchsichtssicherheitselement wirken. Das Sicherheitselement 134 kann dabei beispielsweise wie das Sicherheitselement 80 derFig. 9(a) ein transparentes oder transluzentes Substrat 82, eine Mikrostruktur 84, insbesondere in Form einer Lamellenstruktur der oben beschriebenen Art, und ein Motivbild 86 aufweisen. - In der Variante 140 der
Fig. 10(b) ist auf eine Papierbanknote 132 ein erfindungsgemäßes Sicherheitselement 142 mit einem Foliensubstrat 144, einem Motivbild 146 und einer Mikrostruktur 148 aufgebracht. Das Foliensubstrat 144 ist transparent bzw. transluzent. Ist das Foliensubstrat 144 zumindest transluzent, so kann das Sicherheitselement 142 in einem optionalen Fensterbereich 138 der Papierbanknote 132 ein Durchsichtssicherheitselement bilden oder über einem opaken Bereich 136 der Papierbanknote 132 ein Reflexionssicherheitselement bilden. - Das Sicherheitselement kann nicht erfindungsgemäß auch als substratloses Sicherheitselement 152 auf der Papierbanknote 132 vorliegen, wie bei der Variante 150 der
Fig. 10(c) gezeigt. Das Motivbild 146 und die Mikrostruktur 148 können dabei in opaken Bereichen 136 der Papierbanknote 132 ein Reflexionssicherheitselement und/oder in optionalen Fensterbereichen 138 der Papierbanknote 132 ein Durchsichtssicherheitselement bilden. - Enthält ein Wertdokument 160 ein reines Polymersubstrat 162, so kann das erfindungsgemäße Sicherheitselement 164 in einem transparenten oder zumindest transluzenten Bereich der Note auch in zwei Teilen (Motivbild 166 und Mikrostruktur 168) auf gegenüberliegenden Seiten des Polymersubstrats 162 angeordnet sein, wie in
Fig. 10(d) dargestellt. - Das Motivbild 166 und die Mikrostruktur 168 können auch auf derselben Seite des Polymersubstrats 162 angeordnet sein, wie im Aufbau 170 der
Fig. 10(e) gezeigt. -
Fig. 10(f) zeigt ein Wertdokument 180, das ein Substrat 182 aus einem Papier-Folien-Verbund mit einer Papierlage 186 mit einem Fenster 188 und zwei Folienlagen 184 aufweist. Auf gegenüberliegenden Seiten des Papier-Folien-Verbunds 182 sind eine Mikrostruktur 168 und ein Motivbild 166 aufgebracht, die zusammen ein erfindungsgemäßes Sicherheitselement 164 bilden. Bei Spaltung des Papier-Folien-Verbunds 182 wird das Sicherheitselement 164 zerstört. - Bei dem Wertdokument 190 der
Fig. 10(g) ist das Sicherheitselement 164 mit der Mikrostruktur 168 und dem Motivbild 166 auf eine Papierlage 186 aufgebracht und zusammen mit der Papierlage 186 zwischen zwei Kaschierfolien 184 eingebettet. Für die Einbettung 36 der Sägezahnstrukturen 22 (Fig. 2(a) ) kann in diesem Fall insbesondere ein Kaschierkleber verwendet werden. - Bei dem Wertdokument 200 der
Fig.10(h) ist eine Mikrostruktur 168 auf eine Papierlage 186 mit einem Fenster 188 aufgebracht und zusammen mit der Papierlage 186 zwischen zwei Folien 202, 204 eingebettet. Das Motivbild 166 liegt auf der an die Papierlage 186 angrenzenden Folie 204 im Bereich des Fensters 188 vor. Das Motivbild 166 kann dabei sowohl auf der Außenseite der Folie 204 liegen, wie inFig. 10(h) gezeigt, als auch auf der Innenseite der Folie. Das Motivbild 166 und die Mikrostruktur 168 bilden zusammen ein erfindungsgemäßes Sicherheitselement 164. - Schließlich ist bei dem Wertdokument 210 der
Fig. 10(i) eine Mikrostruktur 168 auf einer Folienlage 184 und einer Papierlage 186 mit einem Fenster 188 aufgebracht und zusammen mit der Folienlage 184 und der Papierlage 186 zwischen zwei Kaschierfolien 202,204 eingebettet. Das Motivbild 166 kann dabei, wie inFig. 10(i) gezeigt, auf der Außenseite der Folie 204 vorliegen, kann auf der Innenseite der Folie 204 vorliegen, oder kann auch auf der Ober- oder Unterseite der Folienlage 184 vorliegen. In allen Fällen liegt das Motivbild 166 im Bereich des Fensters 188 vor und bildet zusammen mit der Mikrostruktur 168 ein erfindungsgemäßes Sicherheitselement 164. - Das Motivbild kann in allen Ausgestaltungen insbesondere eine gedruckte oder geprägte Motivstruktur, eine strukturierte Metallschicht, eine farbkippende Motivschicht, eine diffraktive Motivschicht, wie etwa ein Hologramm, ein strukturierter Mehrschichtaufbau, ein strukturiertes Subwellenlängengitter, eine Mottenaugenstruktur, eine gedruckte Struktur, eine Schicht mit Negativmustern, wie etwa Negativschriftzeichen, oder eine Kombination der genannten Varianten sein.
- Der Wechsel der Blickrichtungen (B und C in
Fig. 2 ) kann nicht nur durch Kippen oder Drehen des Sicherheitselements erfolgen, sondern auch durch Krümmen des Durchsichtssicherheitselements. Dazu kann ein vorbestimmtes, darzustellendes Motiv zunächst verzerrt werden, und das Motivbild und die darüberliegende Lamellenstruktur so aufeinander abgestimmt werden, dass das darzustellende Motiv bei einer vorbestimmten Krümmung des Durchsichtssicherheitselements in Durchsicht unverzerrt sichtbar wird.
Claims (14)
- Sicherheitselement für Sicherheitspapiere, Wertdokumente und dergleichen mit zumindest einer Mikrostruktur, die ein in Durchsicht betrachtungswinkelabhängiges visuelles Erscheinungsbild aufweist, wobei die zumindest eine Mikrostruktur aus einer Anordnung einer Vielzahl von Strukturelementen mit einem charakteristischen Strukturabstand von 1 µm oder mehr gebildet ist, das Sicherheitselement zumindest ein Motivbild enthält, das durch das betrachtungswinkelabhängige visuelle Erscheinungsbild der Mikrostruktur aus bestimmten Betrachtungswinkeln in Durchsicht sichtbar ist, und aus anderen Betrachtungswinkeln in Durchsicht nicht sichtbar ist, die Mikrostruktur und das Motivbild zusammen eine Dicke von 50 µm oder weniger aufweisen, und das Sicherheitselement ein transparentes oder transluzentes Substrat aufweist, und die zumindest eine Mikrostruktur und das Motivbild auf gegenüberliegenden Oberflächen oder auf derselben Oberfläche des Substrats angeordnet sind.
- Sicherheitselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Mikrostruktur des Sicherheitselements durch eine Lamellenstruktur aus einer Vielzahl von im Wesentlichen parallel verlaufenden Lamellen gebildet ist, wobei bevorzugt zumindest eine Lamellenstruktur durch eine teilweise metallisierte asymmetrische Sägezahnstruktur mit metallisierten ersten, weniger stark geneigten Flanken und mit nicht metallisierten zweiten, stärker geneigten Flanken gebildet ist, und wobei die ersten, weniger stark geneigten Flanken bevorzugt einen Neigungswinkel zwischen 10° und 60° und die zweiten, stärker geneigten Flanken einen Neigungswinkel zwischen 50° und 110° aufweisen, wobei sich die beiden Neigungswinkel um mindestens 20°, bevorzugt um mindestens 30°, insbesondere um mindestens 40° unterscheiden.
- Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere durch Lamellenstrukturen gebildete Mikrostrukturen vorgesehen sind, die sich in einem oder mehreren der Parameter laterale Orientierung, Farbe, Breite, Höhe, Reliefform und Abstand unterscheiden, vorzugsweise, dass die sich unterscheidenden Lamellenstrukturen in Form eines Motivs, insbesondere in Form von Mustern, Zeichen oder einer Codierung, angeordnet sind, wobei die sich unterscheidenden Lamellenstrukturen bevorzugt in Form eines Motivs angeordnet sind, wobei sich das Motiv der Lamellenstrukturen und zumindest ein Motivbild des Sicherheitselements aus bestimmten Betrachtungswinkeln in Durchsicht zu einer Gesamtinformation ergänzen.
- Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturelemente in Teilbereichen mit einer opaken Beschichtung, insbesondere einer opaken metallischen Beschichtung, versehen sind, wobei die opake Beschichtung bevorzugt mehrschichtig, insbesondere dreischichtig, oder bevorzugt als Dünnschichtelement mit Farbkippeffekt ausgebildet ist.
- Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Mikrostruktur direkt auf dem Motivbild angeordnet ist.
- Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Motivbild eine gedruckte oder geprägte Motivstruktur, eine strukturierte Metallschicht, eine farbkippende Motivschicht, eine diffraktive Motivschicht, wie etwa ein Hologramm, einen strukturierten Mehrschichtaufbau, ein strukturiertes Subwellenlängengitter, eine Mottenaugenstruktur, eine gedruckte Struktur, eine Schicht mit Negativmustern, wie etwa Negativschriftzeichen, oder eine Kombination der genannten Varianten umfasst.
- Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement ein zweites Motivbild enthält, das auf zumindest einer Mikrostruktur aufgebracht ist, so dass aus bestimmten Betrachtungswinkeln in Durchsicht nur das erste Motivbild und aus anderen Betrachtungswinkeln nur das zweite Motivbild sichtbar ist, und/ oder dass die Mikrostruktur und das Motivbild zusammen eine Dicke von 20 µm oder weniger, bevorzugt von 3 µm bis 10 µm, aufweisen, und/ oder dass die Strukturelemente einen charakteristischen Strukturabstand von 5 µm oder mehr aufweisen und/ oder, dass die Strukturelemente eine Strukturgröße von 1 µm oder mehr, vorzugsweise von 3 µm oder mehr, aufweisen.
- Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturelemente im Wesentlichen periodisch angeordnet sind, und der durch den charakteristischen Strukturabstand gegebenen Periode eine zufällige Schwankung der Strukturabstände mit einer Amplitude zwischen 1% und 5%, insbesondere von etwa 2% der Periode, überlagert ist, und/ oder dass in dem Motivbild des Sicherheitselements ein vorbestimmtes, darzustellendes Motiv verzerrt ist, und das Motivbild und zumindest eine Mikrostruktur so aufeinander abgestimmt sind, dass das darzustellende Motiv bei einer vorbestimmten Krümmung des Sicherheitselements in Durchsicht unverzerrt sichtbar ist, wobei das Sicherheitselement bevorzugt ein Transferelement zum Übertragen auf ein Zielsubstrat ist.
- Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem das Sicherheitselement mit zumindest einer Mikrostruktur mit einem in Durchsicht betrachtungswinkelabhängigen visuellen Erscheinungsbild versehen wird, bei dem die zumindest eine Mikrostruktur aus einer Anordnung einer Vielzahl von Strukturelementen mit einem charakteristischen Strukturabstand von 1 µm oder mehr gebildet wird, bei dem das Sicherheitselement mit zumindest einem Motivbild versehen wird, das aus bestimmten Betrachtungswinkeln in Durchsicht sichtbar, und aus anderen Betrachtungswinkeln in Durchsicht nicht sichtbar ist, und bei dem das Sicherheitselement mit einer Dicke von Mikrostruktur und Motivbild zusammen von 50 µm oder weniger erzeugt wird, wobei das Sicherheitselement ein transparentes oder transluzentes Substrat aufweist, und die zumindest eine Mikrostruktur und das Motivbild auf gegenüberliegenden Oberflächen oder auf derselben Oberfläche des Substrats angeordnet wird.
- Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Mikrostruktur des Sicherheitselements durch eine Lamellenstruktur aus einer Vielzahl von im Wesentlichen parallel verlaufenden Lamellen gebildet wird.
- Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung zumindest einer Lamellenstruktur- eine Prägelackschicht auf ein Substrat aufgebracht wird,- die Prägelackschicht in Form einer Lamellenstruktur mit einer Vielzahl von im Wesentlichen parallel verlaufenden Lamellen, insbesondere einer asymmetrischen Sägezahnstruktur mit ersten, weniger stark geneigten Flanken und mit zweiten, stärker geneigten Flanken geprägt und gehärtet wird,- die Lamellenstruktur, insbesondere die Sägezahnstruktur vollflächig mit einer Metallisierung beschichtet wird,- durch einen Ätzvorgang die Metallisierung geätzt wird, wobei der Ätzvorgang beendet wird, sobald die auf den Lamellen, insbesondere auf den stärker geneigten Flanken vorliegende Metallisierung auf eine vorgewählte, transparent erscheinende Schichtdicke reduziert oder vollständig durchgeätzt ist, wobei als Ätzverfahren bevorzugt physikalische Ätzverfahren, insbesondere Plasmaätzen, Ionenätzen, Ionenstrahlätzen, reaktives Plasmaätzen oder Atmosphärenplasmaätzen, oder chemische Ätzverfahren unter Verwendung von Säuren oder Laugen eingesetzt werden, und wobei die Beschichtung der Sägezahnstruktur bevorzugt durch chemisches Beschichten, Bedampfen, Sputtern, Plasma-unterstütztes Bedampfen, durch CVD oder durch Aufdrucken von Metallpartikeln erfolgt.
- Datenträger, insbesondere Wertdokument, wie Banknote, Ausweiskarte oder dergleichen, der mit einem Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8 oder mit einem nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 11 hergestellten Sicherheitselement ausgestattet ist.
- Verfahren zum Herstellen eines Datenträgers, insbesondere eines Wertdokuments, wie einer Banknote, Ausweiskarte oder dergleichen, bei dem ein Datenträgersubstrat bereitgestellt wird, und ein Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8 auf das Datenträgersubstrat aufgebracht oder in das Datenträgersubstrat eingebracht wird, wobei das Datenträgersubstrat bevorzugt einen Durchsichtsbereich aufweist und das Sicherheitselement in dem Durchsichtsbereichs auf das Datenträgersubstrat aufgebracht oder in das Datenträgersubstrat eingebracht wird.
- Verfahren zum Herstellen eines Datenträgers, insbesondere eines Wertdokuments, wie einer Banknote, Ausweiskarte oder dergleichen, bei dem- ein Datenträgersubstrat bereitgestellt wird,- das Datenträgersubstrat mit zumindest einem Motivbild versehen wird, und- das Datenträgersubstrat im Bereich des zumindest einen Motivbilds mit zumindest einer Mikrostruktur mit einem in Durchsicht betrachtungswinkelabhängigen visuellen Erscheinungsbild versehen wird, welche aus einer Anordnung einer Vielzahl von Strukturelementen mit einem charakteristischen Strukturabstand von 1 µm oder mehr gebildet wird,- so dass die zumindest eine Mikrostruktur und das zumindest eine Motivbild ein Sicherheitselement bilden, bei dem die Mikrostruktur und das Motivbild zusammen eine Dicke von 50 µm oder weniger aufweisen, und bei dem das Motivbild aus bestimmten Betrachtungswinkeln in Durchsicht sichtbar und aus anderen Betrachtungswinkeln in Durchsicht nicht sichtbar ist und die Mikrostruktur und das zumindest eine Motivbild auf gegenüberliegenden Seiten des Datenträgersubstrats aufgebracht sind.
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