EP2773514A1 - Optisch variables sicherheitselement - Google Patents

Optisch variables sicherheitselement

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EP2773514A1
EP2773514A1 EP12787372.7A EP12787372A EP2773514A1 EP 2773514 A1 EP2773514 A1 EP 2773514A1 EP 12787372 A EP12787372 A EP 12787372A EP 2773514 A1 EP2773514 A1 EP 2773514A1
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EP
European Patent Office
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security element
layer
micro
recording layer
laser
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EP12787372.7A
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Annett Bähr
Michael Rahm
André Gregarek
Georg Depta
Walter DÖRFLER
Harald Reiner
Simon Freutsmiedl
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Giesecke and Devrient GmbH
Original Assignee
Giesecke and Devrient GmbH
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Publication date
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    • B42D25/324—Reliefs

Definitions

  • the micro-marks are formed by micro-holes in the recording layer, in particular by substantially circular micro-holes or by pattern-shaped micro-holes.
  • the exact form of the micro-markings or microholes depends in particular on derm from the shape of the microlenses (spherical, aspherical, cylindrical) and, as described below, also the angle of incidence of the laser radiation.
  • the micro-indicia may also be in blackened or darkened changes in the visual appearance of the recording layer.
  • the micro-marks may be formed by a color change or removal of the laser-sensitive recording layer.
  • Micro-tag and associated microlens are below 1.0 or below 0.5, below 0.2, or even below 0.1.
  • Circular microholes for example, have a diameter between 1 ⁇ and 15 ⁇ ⁇ , between 1.5 ⁇ and 5 ⁇ ⁇ , and in particular between 2 ⁇ and 3 ⁇ ⁇ have.
  • the cover layer in addition to the recesses produced by the action of laser radiation, also has gap regions which extend over a plurality of microlenses and which are not in the register with directly opposite microdischarges.
  • Such gap regions can be generated, for example, before the generation of the micro-markings by a large-area removal of the covering layer, for example by a washing process or an etching process.
  • aluminum is selected as the material for the covering layer and copper as the material for the recording layer.
  • the cover layer and the recording layer should appear to be the same color. In this case, the same material or color-like materials are chosen for both layers.
  • the recording layer, the covering layer or both layers are formed by a laser-sensitive ink layer.
  • the said possibilities can also be combined with one another, that is to say, for example, the recording layer can be formed by a laser-sensitive ink layer and the covering layer can be formed by an opaque metal layer.
  • the registered arrangement is made possible by the creation of recess and marking area in the same operation with the same laser beam.
  • the data carrier thus connected to the security element has an increased security against counterfeiting, since the security element, after a detachment from the Disk can not be re-fit. A manipulation of the data carrier is therefore readily apparent to non-professionals.
  • color components or metallic substances are preferably removed from the data carrier substrate in the marking region or the data carrier substrate is foamed.
  • the Bravais lattice of the microlenses 26 may, for example, have a hexagonal lattice symmetry or also a lower symmetry, such as the symmetry of a parallelogram lattice.
  • the spherically or aspherically configured microlenses 26 preferably have a diameter between 15 ⁇ m and 30 ⁇ m, and are therefore invisible to the naked eye.
  • the thickness of the carrier 20 and the curvature of the microlenses 26 are matched to one another such that the focal length of the microlenses 26 substantially corresponds to the thickness of the carrier 20.
  • a laser energy which is higher than the energy required for demetallizing the aluminum sheath 28 is used during the laser application, a residual energy remains after the ablation, which is then focussed onto the recording layer 32 f by the now optically effective microlenses 26, as indicated in Fig. 3 (b) by the reference numeral 42.
  • the residual energy is not so high that the recording layer 32 is completely removed below the microlenses 26, but is sufficient to produce microholes 36 in the recording layer 32 whose dimensions are smaller than those of the associated microlenses 26 are.
  • each of the microholes 36 is associated with a microlens 26, by which the micro-hole 36 is generated when exposed to laser, and by the micro-hole 36 at the later Viewing the security element is visible.
  • the multiplicity 34 of the micro-holes 36 are thus produced with register accuracy and exclusively in the region of the respectively opposite recesses 30.
  • the area of the recesses 30 from the normal viewing distance of 20 to 30 cm is congruent with the area 34 provided with the plurality of micro-holes 36.
  • Gap regions 62 may also be provided in the recording layer 32 instead of in the cover layer 28, as shown in FIGS. 9 and 10. Illustrated that a security element according to the invention 60 schematically in cross-section and the visual appearance in front and rear side viewing in incident and transmitted light.
  • the recording layer 32 has, in addition to the microholes 36 already described and produced by the action of laser radiation, gap regions 62 whose dimensions are greater than the dimension of the microlenses 26 and which are not matched with directly opposite recesses 30. These gap regions 62 may be generated, for example, by demetallizing with a washing process prior to the laser application to produce the microholes 36.
  • the gap area 62 occupies the lower half of the security element 60 as shown in FIG. 10 (a).
  • the upper half 64 of the security element 60 there is a recording layer 32.
  • the gap regions 62 may be in the form of any patterns, characters or encodings.
  • the silvery aluminum cover layer 28 determines the appearance.
  • the cover layer 28 is removed and the viewer sees there the copper color of the drawing layer 32.
  • both cover layer 28 and recording layer 32 are removed, where the viewer sees the under security - selement 60 located underground.
  • the recesses 30 and the multiplicity of microdevices may contain an individualization of the security element, for example the serial number of a banknote 10.
  • Such passivated individualizations can only be adjusted with difficulty using other methods and therefore have a high degree of protection against counterfeiting.
  • the laser energy has been increased to such an extent that not only the cover layer 28 but also the recording layer 32 beneath the microlenses 26 has been completely removed.
  • the recesses 30 and the microholes 36 are produced at lower laser energy at which the residual energy after ablation of the capping layer 28 only results in the formation of the small microholes 26 in the recording layer 32.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein optisch variables Sicherheitselement (12) für Sicherheitspapiere, Wertdokumente und andere Datenträger mit einem im Wesentlichen transparenten Träger (20) mit gegenüberliegenden ersten und zweiten Hauptflächen (22,24), einer auf der ersten Hauptfläche (22) des Trägers (20) angeordneten Anordnung aus Mikrolinsen (26), und einer auf der zweiten Hauptfläche des Trägers (20) angeordneten lasersensitiven Aufzeichnungsschicht (32). Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass die Mikrolinsenanordnung (26) mit einer lasersensitiven Abdeckschicht (28) versehen ist, die zumindest eine, durch Einwirkung von Laserstrahlung erzeugte Aussparung (30) aufweist, die sich über mehrere Mikrolinsen (26) erstreckt, die lasersensitive Aufzeichnungsschicht (32) eine Vielzahl (34) von durch Einwirkung von Laserstrahlung erzeugten Mikrokennzeichen (36) aufweist, wobei jedes Mikrokennzeichen (36) einer Mikrolinse (26) zugeordnet ist und bei der Betrachtung des Sicherheitselements (12) durch die zugeordnete Mikrolinse (26) sichtbar ist, und die Vielzahl (34) von Mikrokennzeichen (36) auf dem Träger (20) passergenau unmittelbar gegenüber der zumindest einen Aussparung (30) angeordnet ist.

Description

Optisch variables Sicherheitselement
Die Erfindung betrifft ein optisch variables Sicherheitselement für Sicherheitspapiere, Wertdokumente und andere Datenträger mit einem im Wesent- liehen transparenten Träger mit gegenüberliegenden ersten und zweiten Hauptflächen, einer auf der ersten Hauptfläche des Trägers angeordneten Anordnung aus Mikrolinsen und einer auf der zweiten Hauptfläche des Trägers angeordneten lasersensitiven Aufzeichnungsschicht. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Sicherheitsele- ments und einen Datenträger mit einem solchen Sicherheitselement.
Datenträger, wie Wert- oder Ausweisdokumente, aber auch andere Wertgegenstände, wie etwa Markenartikel, werden zur Absicherung oft mit Sicherheitselementen versehen, die eine Überprüfung der Echtheit des Datenträ- gers gestatten und die zugleich als Schutz vor unerlaubter Reproduktion dienen.
Eine besondere Rolle bei der Echtheitsabsicherung spielen Sicherheitselemente mit betrachtungswinkelabhängigen Effekten, da diese selbst mit mo- dernsten 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 Färb- oder Helligkeitseindruck und/ oder ein anderes graphisches Motiv zeigen.
Beispielsweise werden Ausweiskarten, wie etwa Kreditkarten oder Personalausweise seit langem mittels Lasergravur personalisiert. Bei der Personalisierung durch Lasergravur werden die optischen Eigenschaften des Sub- stratmaterials durch geeignete Führung eines Laserstrahls in Gestalt einer gewünschten Kennzeichnung irreversibel verändert. Eine solche Lasermar- kierung ermöglicht es, die Individualisierung der Datenträger mit Sicherheitselementen zu verbinden und sie freier ins Druckbild zu integrieren, als bei herkömmlichen Individualisierungen, etwa bei bekannten Zifferungsverfahren.
Die Druckschrift EP 0 219 012 AI beschreibt eine Ausweiskarte mit einer partiellen Linsenrasterstruktur. Durch diese Linsenstruktur werden mit einem Laser unter verschiedenen Winkeln Informationen in die Karte eingeschrieben. Diese Informationen können anschließend auch nur unter diesem Win- kel erkannt werden, so dass beim Kippen der Karte die unterschiedlichen Informationen erscheinen.
Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Sicherheitselement der eingangs genannten Art mit einem attraktiven visuellen Er- scheinungsbild und hoher Fälschungssicherheit anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Gemäß der Erfindung ist bei einem gattungsgemäßen Sicherheitselement vorgesehen, dass die Mikrolinsenanordnung mit einer lasersensitiven Abdeckschicht versehen ist, die zumindest eine, durch Einwirkung von Laserstrah- lung erzeugte Aussparung aufweist, die sich über mehrere Mikrolin- sen erstreckt, die lasersensitive Auf Zeichnungsschicht eine Vielzahl von durch Einwirkung von Laserstrahlung erzeugten Mikrokennzeichen aufweist, wobei jedes Mikrokennzeichen einer Mikrolinse zugeordnet ist und bei der Betrachtung des Sicherheitselements durch die zugeordnete Mikrolinse sichtbar ist, und - die Vielzahl von Mikrokennzeichen auf dem Träger passergenau unmittelbar gegenüber der zumindest einen Aussparung angeordnet ist.
Als Mikrolinsen werden Linsen bezeichnet, deren Größe unterhalb der Auflösungsgrenze des bloßen Auges liegt. Die Mikrolinsen sind vorzugsweise sphärisch oder asphärisch ausgebildet und weisen beispielsweise bei Banknoten mit Vorteil einen Durchmesser zwischen 5 μπι und 100 μπι, vorzugsweise zwischen 10 μΐΏ und 50 μιη, besonders bevorzugt zwischen 15 μπι und 20 μπ\ auf. Bei Kartenanwendungen können die Mikrolinsen auch größer sein und beispielsweise einen Durchmesser zwischen 100 μπι und 300 μιη aufweisen. In allen Gestaltungen können die Mikrolinsen auch als Zylinderlinsen ausgebildet sein.
Die Aussparung oder die Aussparungen bilden in allen Ausgestaltungen mit Vorteil ein Motiv in Form von Mustern, Zeichen oder einer Codierung. Die Aussparungen sind vorzugsweise mit bloßem Auge erkennbar und weisen insbesondere eine Abmessung zwischen 0,5 mm und 3 cm auf. Der Abstand von Abdeckschicht und Aufzeichnungsschicht ist durch die Dicke des Trägers gegeben und entspricht im Wesentlichen der Brennweite der unbeschichteten Mikrolinsen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Mikrokennzeichen durch Mikrolöcher in der Aufzeichnungsschicht gebildet, insbesondere durch im Wesentlichen kreisförmige Mikrolöcher oder durch musterförmige Mikrolöcher. Die genaue Form der Mikrokennzeichen bzw. Mikrolöcher hängt insbeson- dere von der Form der Mikrolinsen (sphärisch, asphärisch, zylinderförmig) ab und, wie weiter unten beschrieben, auch vom Einfallswinkel der Laserstrahlung. In anderen Ausgestaltungen können die Mikrokennzeichen anstatt durch Mikrolöcher in der Aufzeichnungsschicht auch in geschwärzten oder nicht- geschwärzten Änderungen des visuellen Erscheinungsbildes der Aufzeichnungsschicht bestehen. Allgemein können die Mikrokennzeichen durch eine Farbänderung oder Entfernung der lasersensitiven Aufzeichnungsschicht gebildet sein. Die Entfernung der laser sensitiven Auf Zeichnungsschicht schließt auch eine nur teilweise Entfernung ein, die optisch einer Aufhellung entspricht. Die Farbänderung oder Entfernung der Aufzeichnungsschicht kann auf thermischen, photochemischen oder gemischten Prozessen beruhen. Um Durchlichteffekte zu erzeugen, weisen die Mikrokennzeichen eine verringerte Opazität auf und sind im Extremfall durch die genannten Mikrolöcher gebildet. Für Auflichteffekte ist eine verringerte Opazität nicht zwingend erforderlich, dort kann die Änderung beispielsweise auch in einer Schwärzung bestehen. In manchen Ausgestaltungen sind die Mikrokennzeichen jeweils kleiner als die zugeordneten Mikrolinsen. Dabei kann das Flächenverhältnis von
Mikrokennzeichen und zugeordneter Mikrolinse unterhalb von 1,0 oder unterhalb von 0,5, unterhalb von 0,2, oder sogar unterhalb von 0,1 liegen. Kreisförmige Mikrolöcher können beispielsweise einen Durchmesser zwischen 1 μπι und 15 μπ\, zwischen 1,5 μπι und 5 μπ\, und insbesondere zwischen 2 μπι und 3 μπ\ aufweisen.
Mit besonderem Vorteil ist das Sicherheitselement im Bereich der Aussparungen und der gegenüberliegenden Mikrokennzeichen semitransparent, insbesondere mit einer Lichtdurchlässigkeit zwischen 20% und 90%. Die Lichtdurchlässigkeit des Sicherheitselements ist in jedem Fall im Bereich der Aussparungen signifikant höher als in den noch mit der Abdeckschicht versehen Bereichen, welche typischerweise opak sind oder eine Lichtdurchläs- sigkeit von weniger als 15%, insbesondere von weniger als 10% aufweisen. Dadurch weist das Sicherheitselement einen auffälligen Durchsichtseffekt auf, wie weiter unten genauer beschrieben.
Die Mikrokennzeichen sind in bevorzugten Ausgestaltungen aus zumindest zwei unterschiedlichen Richtungen mit Laser Strahlung durch die Mikrolin- senanordnung hindurch in die Aufzeichnungsschicht eingebracht. Bei der späteren Betrachtung sind die Mikrokennzeichen dann jeweils im Wesentlichen aus den Betrachtungsrichtungen erkennbar, unter denen sie bei der Erzeugung eingebracht wurden. Entsprechend sind die Mikrokennzeichen bei der vorliegenden Ausgestaltung aus zumindest zwei unterschiedlichen Betrachtungsrichtungen erkennbar, so dass Kipp- oder Wechselbilder erzeugt werden können. Die aus unterschiedlichen Betrachtungsrichtungen sichtbaren Motive können in einem Sinnzusammenhang stehen und beispielsweise wie bei einem Daumenkino eine Bildfolge darstellen, die beim Kippen des Sicherheitselements vor dem Auge des Betrachters abläuft. Bleibt ein bestimmter Anteil der Motive bei allen Betrachtungswinkeln unverändert, kann dieser Bereich auch als Lückenbereich in der Aufzeichnungsschicht ausgeführt werden. Der Einbringungs- und damit auch der Betrachtungswinkel kann auch kontinuierlich über die Ausdehnung einer Aussparung variieren, wobei Variationen in einer oder in zwei Raumrichtungen in Betracht kommen. Bei der Betrachtung ändert sich dann der Grad der Transparenz und damit die Hellig- keit im Durchlicht kontinuierlich mit dem Betrachtungswinkel, wie weiter unten genauer geschildert.
Bei einer vorteilhaften Erfindungsvariante weist die Abdeckschicht neben den durch Einwirkung von Laserstrahlung erzeugten Aussparungen auch Lückenbereiche auf, die sich über mehrere Mikrolinsen erstrecken und die nicht mit unmittelbar gegenüberliegenden Mikrokennzeichen im Passer stehen. Derartige Lückenbereiche können beispielsweise vor der Erzeugung der Mikrokennzeichen durch ein großflächiges Entfernen der Abdeckschicht, beispielsweise durch ein Waschverfahren oder ein Ätzverfahren erzeugt werden.
Mit besonderem Vorteil bilden die Aussparungen in dieser Erfindungsvariante ein erstes Motiv in Form von Mustern, Zeichen oder einer Codierung. In den Lückenbereichen der Abdeckschicht liegen weitere, durch Einwirkung von Laserstrahlung erzeugte Mikrokennzeichen in der Aufzeichnungsschicht vor, die ein zweites Motiv in Form von Mustern, Zeichen oder einer Codierung bilden. Auch diese weiteren Mikrokennzeichen sind jeweils einer Mikrolinse zugeordnet, sind vorzugsweise kleiner als die zugeordnete Mik- rolinse und sind bei der Betrachtung des Sicherheitselements durch die zugeordnete Mikrolinse sichtbar. Sie können auch die weiteren für die ersten Mikrokennzeichen genannten Eigenschaften aufweisen, insbesondere bezüglich Form und Größe der Mikrokennzeichen. Bei Auflichtbetrachtung ist nur das erste Motiv erkennbar, während bei Durchlichtbetrachtung das erste und zweite Motiv erkennbar sind, wobei sich die beiden Motive zu einem Gesamtmotiv ergänzen. Die für sich genommen unvollständige Motivdarstellung im Auflicht erregt Aufmerksamkeit und regt den Betrachter zu einer Durchlichtbetrachtung an, um das voll- ständige Motiv zu sehen. Das Sicherheitselement weist daher einen hohen Aufmerksamkeitswert auf und bietet auch eine hohe Fälschungssicherheit, da der besondere Ergänzungseffekt beim Wechsel von Auflicht- zu Durchlichtbetrachtung nur schwer nachgestellt werden kann. Werden beide Moti- ve im selben Arbeitsgang erzeugt, stehen das erste und zweite Motiv zueinander im perfekten Passer. Die Lückenbereiche können auch selbst in Form eines weiteren Motivs ausgebildet sein.
Bei einer weiteren, ebenfalls vorteilhaften Erfindungsvariante weist die Auf- Zeichnungsschicht neben den durch Einwirkung von Laserstrahlung erzeugten Mikrokennzeichen Lückenbereiche auf, deren Abmessungen größer als die Abmessung der Mikrolinsen sind und die nicht mit unmittelbar gegenüberliegenden Aussparungen im Passer stehen. Auch derartige Lückenbereiche in der Auf Zeichnungsschicht können beispielsweise durch ein Waschver- fahren erzeugt werden.
Diejenigen Teilbereiche der Aussparungen, die über der Auf zeichnungsschicht liegen, bilden bei dieser Erfindungsvariante mit besonderem Vorteil ein erstes Motiv in Form von Mustern, Zeichen oder einer Codierung und diejenigen Teilbereiche der Aussparungen, die über den Lückenbereichen liegen, bilden ein zweites Motiv in Form von Mustern, Zeichen oder einer Codierung. Bei der Durchlichtbetrachtung sind sowohl das erste als auch das zweite Motiv erkennbar und die beiden Motive ergänzen sich zu einem Gesamtmotiv. In vorteilhaften Ausgestaltungen ist das erste Motiv im Auflicht nicht erkennbar, beispielsweise wenn die Abdeckschicht und die Auf zeich- nungsschicht farbgleich gewählt sind.
Bei noch einer weiteren vorteilhaften Erfindungsvariante weist die Abdeckschicht neben den durch Einwirkung von Laserstrahlung erzeugten Ausspa- rungen Lückenbereiche auf, die sich über mehrere Mikrolinsen erstrecken und die nicht mit unmittelbar gegenüberliegenden Mikrokennzeichen im Passer stehen. Unmittelbar gegenüber diesen Lückenbereichen der Abdeckschicht sind deckungsgleiche Lückenbereiche in der Aufzeichnungsschicht vorgesehen. Die Lückenbereiche in der Abdeckschicht und der Auf zeich- nungsschicht werden dabei mit Vorteil durch Laserbeaufschlagung gleichzeitig durch denselben Laserstahl erzeugt. Dazu wird gegenüber der an anderer Stelle beschriebenen Erzeugung von Mikrolöchern die Laserenergie so weit erhöht, dass nicht nur die Abdeckschicht, sondern auch die Auf zeich- nungsschicht vollständig abgetragen wird.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung bilden dabei die Aussparungen ein erstes Motiv in Form von Mustern, Zeichen oder einer Codierung und bilden die Lückenbereiche der Abdeckschicht ein zweites Motiv in Form von Mustern, Zeichen oder einer Codierung. Bei Auflichtbetrachtung ist dann nur das zweite Motiv erkennbar, während bei Durchlichtbetrachtung das erste und zweite Motiv erkennbar sind und sich die beiden Motive zu einem Gesamtmotiv ergänzen. Bei vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung enthält das Sicherheitselement zugleich eine mikrooptischen Darstellungsanordnung, insbesondere eine Moire- Vergrößerungsanordnung, eine mikrooptische Vergrößerungsanordnung vom Moiretyp oder eine Modulo- Vergrößerungsanordnung. Das Grundprinzip solcher mikrooptischer Darstellungsanordnungen ist in der Druckschrift WO 2009/000528 AI erläutert, deren Offenbarung insoweit in die vorliegende Beschreibung aufgenommen wird. Bevorzugt enthält die Aufzeichnungsschicht in diesem Fall neben den Mikrokennzeichen ein Motivbild, das in eine Mehrzahl von Zellen eingeteilt ist, in denen jeweils abgebildete Bereiche eines vorbestimmten dritten Motivs angeordnet sind, wobei die Mikrolinsenanordnung ein Mikrolinsenraster bildet, das bei Betrachtung des Motivbilds das dritte Motiv aus den in den Zellen angeordneten abgebildeten Bereichen rekonstruiert. In einer bevorzugten Erfindungsvariante sind die Aufzeichnungsschicht, die Abdeckschicht oder beide Schichten opak. Insbesondere kann die Aufzeichnungsschicht und/ oder die Abdeckschicht durch eine opake Metallschicht gebildet sein oder eine opake Metallschicht enthalten. Der Begriff Metall schließt dabei auch Metall-Legierungen ein. Als opake Metallschichten kommen beispielsweise Schichten aus Aluminium, Kupfer, Chrom, Silber, Gold oder einer Al-Cu-Legierung in Betracht. In machen Gestaltungen soll ein Farbkontrast zwischen der Abdeckschicht und der Aufzeichnungsschicht vorliegen. In diesem Fall wird beispielsweise Aluminium als Material für die Abdeckschicht und Kupfer als Material für die Aufzeichnungsschicht ge- wählt. In anderen Gestaltungen sollen die Abdeckschicht und die Aufzeichnungsschicht farbgleich erscheinen. In diesem Fall wird für beide Schichten dasselbe Material oder werden farbähnliche Materialien gewählt.
Neben Metallschichten kommen für die Abdeckschicht und die Aufzeich- nungsschicht auch Dünnschichtelemente mit Farbkippeffekt in Betracht, die der Abdeckschicht bzw. der Aufzeichnungsschicht selbst bereits ein optisch variables Erscheinungsbild verleihen. Derartige Dünnschichtelemente bestehen typischerweise aus einer Absorberschicht, einer dielektrischen Abstandsschicht und einer metallischen Reflektorschicht. Die Reflektorschicht wird dabei dünn genug ausgeführt, so dass sie durch die Laserstrahlung mit den gewünschten Aussparungen bzw. Mikrolöchern versehen werden kann.
In einer weiteren, ebenfalls vorteilhaften Erfindungsvariante sind die Aufzeichnungsschicht, die Abdeckschicht oder beide Schichten semitransparent, bevorzugt jeweils mit einer Lichtdurchlässigkeit zwischen 20% und 90%, insbesondere zwischen 40% und 80%.
Gemäß einer weiteren, ebenfalls vorteilhaften Erfindungsvariante sind die Aufzeichnungsschicht, die Abdeckschicht oder beide Schichten durch eine lasersensitive Farbschicht gebildet. Selbstverständlich können die genannten Möglichkeiten auch miteinander kombiniert werden, also beispielsweise die Aufzeichnungsschicht durch eine lasersensitive Farbschicht und die Abdeckschicht durch eine opake Metallschicht gebildet sein.
Bei einer weiteren, ebenfalls vorteilhaften Erfindungsvariante ist die Abdeckschicht eine transparente Schicht, die den Krümmungsradius der Mikro- linsen um zumindest 50% verändert, insbesondere eine transparente Schicht, die die Mikrolinsen einebnet. Die Aufzeichnungsschicht kann in dieser Er- findungs Variante opak oder semitransparent sein. Die Brechzahl der transparenten Schicht liegt zweckmäßig in der Größenordnung der Brechzahl der Mikrolinsen und unterscheidet sich insbesondere von dieser um weniger als 0,3 vorzugsweise um weniger als 0,15. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Mikrokennzeichen durch Mikrolöcher in der Aufzeichnungsschicht gebildet sind und dass auf der Aufzeichnungsschicht eine Reflexionsschicht oder eine Druckschicht angeordnet ist. Die Mikrolöcher weisen in dieser Ausgestaltung mit Vorteil einen etwas größeren Durchmesser von mehr als 5 μπι, ins- besondere von mehr als 10 μπι auf. In einer vorteilhaften Variante dieser
Ausgestaltung weist die Reflexionsschicht bzw. die Druckschicht keine Mikrolöcher auf. Das Sicherheitselement zeigt dann in Auflichtbetrachtung ein Kippbild, bei dem das durch die Vielzahl der Mikrolöcher gebildete Motiv aus einem bestimmten Betrachtungswinkel in Reflexion bzw. im Auflicht erkennbar ist und beim Verkippen des Sicherheitselements verschwindet.
Die Erfindung umfasst weiter einen Datenträger, insbesondere ein Wertdo- kument, wie eine Banknote, einen Pass, eine Urkunde, eine Ausweiskarte oder dergleichen, der mit einem Sicherheitselement der beschriebenen Art ausgestattet ist. Das Sicherheitselement kann in einer vorteilhaften Erfindungsvariante insbesondere in oder über einem Fensterbereich oder einer durchgehenden Öffnung des Datenträgers angeordnet sein.
Bei einer anderen, ebenfalls vorteilhaften Erfindungsvariante enthält der Datenträger ein Datenträgersubstrat, das einen durch Einwirkung von Laserstrahlung erzeugten Markierungsbereich aufweist, der an zumindest eine der durch Laserstrahlung erzeugten Aussparungen des Sicherheitselements angrenzt und mit dieser im Passer steht. In dem Markierungsbereich ist das visuelle Erscheinungsbild des Datenträgersubstrats verändert. Insbesondere können durch die Einwirkung der Laserstrahlung Farbanteile oder metallische Substanzen aus dem Datenträgersubstrat entfernt sein oder das Datenträgersubstrat kann aufgeschäumt sein. Im letzteren Fall kommt zur visuel- len Änderung des Erscheinungsbilds eine fühlbare Markierung hinzu. Durch die gepasserte Anordnung von Aussparung und Markierungsbereich ist das Sicherheitselement in einer visuell und gegebenenfalls auch maschinell erfassbaren Weise eng mit dem Datenträger verbunden. Wie weiter unten genauer beschrieben, wird die gepasserte Anordnung durch die Erzeugung von Aussparung und Markierungsbereich im selben Arbeitsgang mit demselben Laserstrahl ermöglicht. Neben der visuellen Attraktivität weist der so mit dem Sicherheitselement verbundene Datenträger eine erhöhte Fälschungssicherheit auf, da das Sicherheitselement nach einer Ablösung vom Datenträger nicht erneut gepassert aufgebracht werden kann. Eine Manipulation des Datenträgers ist daher auch für Laien ohne weiteres erkennbar.
Die Aussparung und der Markierungsbereich können insbesondere zu- sammen eine Gesamtinformation bilden, wie etwa eine zusammenhängende grafische Darstellung oder eine fortlaufende alphanumerische Zeichenfolge. Im Bereich der Aussparung ist das Sicherheitselement blickrichtungsabhängig semitransparent, so dass der in der Aussparung liegende Teil der Gesamtinformation nur aus bestimmten Blickwinkeln sichtbar ist. Der im Mar- kierungsbereich des Datenträger Substrats liegende Teil der Gesamtinformation ist dagegen stets sichtbar. Beim Kippen des Datenträgers ist daher aus manchen Blickwinkeln nur ein Teil der Gesamtinformation sichtbar, der sich aus anderen Blickwinkeln zur vollständigen Gesamtinformation ergänzt. Die Erfindung enthält weiter ein Verfahren zum Herstellen eines optisch variablen Sicherheitselements für Sicherheitspapiere, Wertdokumente und andere Datenträger, bei dem ein im Wesentlichen transparenter Träger mit gegenüberliegenden ersten und zweiten Hauptflächen bereitgestellt wird, wobei auf der ersten Hauptfläche des Trägers eine Anordnung aus Mikrolinsen angeordnet ist, auf der zweiten Hauptfläche des Trägers eine lasersensitive Aufzeich- nungsschicht angeordnet wird, die Mikrolinsenanordnung mit einer lasersensitiven Abdeckschicht versehen wird, in der lasersensitiven Abdeckschicht durch Einwirkung von Laserstrahlung zumindest eine Aussparung erzeugt wird, die sich über mehrere Mikrolinsen erstreckt, - in der lasersensitiven Aufzeichnungsschicht durch Einwirkung von Laserstrahlung eine Vielzahl von Mikrokennzeichen erzeugt wird, wobei jedes Mikrokennzeichen einer Mikrolinse zugeordnet wird und bei der Betrachtung des Sicherheitselements durch die zugeordnete Mikrolinse sichtbar ist, und die Vielzahl von Mikrokennzeichen auf dem Träger passergenau unmittelbar gegenüber der zumindest einen Aussparung angeordnet wird. Die Aussparungen in der lasersensitiven Abdeckschicht und die gegenüberliegenden Mikrokennzeichen in der lasersensitiven Aufzeichnungsschicht werden dabei mit Vorteil im selben Arbeitsgang durch denselben Laserstrahl erzeugt. Die Mikrokennzeichen können in manchen Ausgestaltungen jeweils kleiner als die zugeordneten Mikrolinsen ausgebildet werden.
In einer vorteilhaften Verfahrensvariante werden die Mikrokennzeichen aus zumindest zwei unterschiedlichen Richtungen durch die Mikrolinsenanord- nung hindurch in der Auf Zeichnungsschicht erzeugt. Schließlich enthält die Erfindung auch ein Verfahren zum Herstellen eines Datenträgers der oben genannten Art, bei dem ein Datenträgersubstrat bereitgestellt wird, ein im Wesentlichen transparenter Träger mit gegenüberliegenden ersten und zweiten Hauptflächen bereitgestellt wird, wobei auf der ersten Hauptfläche des Trägers eine Anordnung aus Mikrolinsen angeordnet ist, auf der zweiten Hauptfläche des Trägers eine lasersensitive Aufzeichnungsschicht angeordnet wird, die Mikrolinsenanordnung mit einer lasersensitiven Abdeckschicht versehen wird, der Träger mit der lasersensitiven Aufzeichnungsschicht, der Mikrolinsenanordnung und der lasersensitiven Abdeckschicht auf das Datenträgersubstrat aufgebracht wird, und im selben Arbeitsgang durch denselben Laserstrahl durch die Einwirkung von Laserstrahlung a) in der lasersensitiven Abdeckschicht zumindest eine Aussparung erzeugt wird, die sich über mehrere Mikrolinsen erstreckt, b) in der lasersensitiven Aufzeichnungsschicht eine Vielzahl von Mikrokennzeichen erzeugt wird, wobei jedes Mikrokennzei- chen einer Mikrolinse zugeordnet wird und bei der Betrachtung des Sicherheitselements durch die zugeordnete Mikrolinse sichtbar ist, wobei die Vielzahl von Mikrokennzeichen auf dem Träger passergenau unmittelbar gegenüber der zumindest einen Aussparung angeordnet wird, und c) in dem Datenträgersubstrat außerhalb des Bereichs, in dem der Träger mit der Aufzeichnungsschicht, der Mikrolinsenanord- nung und der Abdeckschicht auf das Datenträgersubstrat aufgebracht ist, ein Markierungsbereich erzeugt wird, der an zu- mindest eine der Aussparungen der Abdeckschicht angrenzt.
Durch die Einwirkung der Laserstrahlung werden vorzugsweise in dem Markierungsbereich Farbanteile oder metallische Substanzen aus dem Datenträgersubstrat entfernt oder das Datenträgersubstrat wird aufgeschäumt.
Vorzugsweise wird die Erzeugung der Aussparung und der Vielzahl von Mikrokennzeichen mit einem ersten Laserparametersatz durchgeführt und die Erzeugung des Markierungsbereichs wird mit einem zweiten, unterschiedlichen Laserparametersatz durchgeführt. Eine solche Verfahrensfüh- rung trägt der Tatsache Rechnung, dass die Erzeugung der Aussparungen und Mikrokennzeichen unterschiedliche Laserparameter, beispielsweise eine unterschiedlich hohe Laserenergie, erfordern kann als die Erzeugung des Markierungsbereichs. Die Laserparameter des Laserstrahls werden dabei an den Stellen, an denen der Markierungsbereich an eine Aussparung der Ab- deckschicht angrenzt, zwischen dem ersten und zweiten Laserparametersatz umgeschaltet. Diese Umschaltung kann praktisch instantan erfolgen, so dass ein genau definierter Wechsel der Laserparameter erreicht wird. Durch die ununterbrochene Strahlführung wird trotz der Variation der Laserparameter eine gepasserte Anordnung von Aussparung und Markierungsbereich er- reicht.
Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maß- stabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die Anschaulichkeit zu erhöhen.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Banknote mit einem erfindungsgemäßen optisch variablen Sicherheitselement, das über einer durchgehenden Öffnung der Banknote angeordnet ist, Fig. 2 schematisch den Schichtaufbau eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements im Querschnitt,
Fig. 3 in (a) und (b) zwei Zwischenschritte bei der Herstellung des
Sicherheitselements der Fig. 2,
Fig. 4 das visuelle Erscheinungsbild des Sicherheitselements der Fig.
2 bei Betrachtung von der Vorderseite her, in (a) im Auflicht und in (b) im Durchlicht, Fig. 5 das visuelle Erscheinungsbild des Sicherheitselements der Fig.
2 bei Betrachtung von der Rückseite her, in (a) im Auflicht und in (b) im Durchlicht,
Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Laserstrahlung bei der
Erzeugung einer Aussparung einen Winkel Θ mit der Senkrechten einschließt,
Fig. 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung im Querschnitt entlang der Linie VII- VII der Fig. 8(a), das visuelle Erscheinungsbild des Sicherheitselements der Fig. 7 bei Betrachtung von der Vorderseite her, in (a) im Auflicht und in (b) im Durchlicht, ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung im Querschnitt entlang der Linie IX-IX der Fig. 10(a), das visuelle Erscheinungsbild des Sicherheitselements der Fig. 9, in (a) bei Betrachtung von der Vorderseite her im Auflicht, in (b) bei Betrachtung von derselben Seite im Durchlicht, in (c) bei Betrachtung von der Rückseite her im Auflicht, in (d) bei Betrachtung von derselben Seite im Durchlicht, in (a) bis (d) eine Darstellung wie in Fig. 10 für eine Abwandlung des Sicherheitselements der Fig. 9, schematisch im Querschnitt ein erfindungsgemäßes Sicherheitselement, das zugleich eine mikrooptische Darstellungsanordnung bildet, ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Abdeck- schicht durch eine lasersensitive transparente Beschichtung gebildet ist, ein Ausführungsbeispiel, bei dem musterförmige Mikrolöcher in der Aufzeichnungsschicht erzeugt werden, in (a) und (b) jeweils eine Aufsicht auf eine Aufzeichnungsschicht mit musterförmigen Mikrolöchern nach Ausführungs beispielen der Erfindung, ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung im Querschnitt,
Fig. 17 das visuelle Erscheinungsbild des Sicherheitselements der Fig.
16 bei Betrachtung von der Vorderseite her, in (a) im Auflicht und in (b) im Durchlicht, und
Fig. 18 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, das einen
Kippeffekt im Auflicht zeigt. Die Erfindung wird nun am Beispiel von Sicherheitselementen für Banknoten erläutert. Figur 1 zeigt dazu eine schematische Darstellung einer Banknote 10 mit einem erfindungsgemäßen optisch variablen Sicherheitselement 12, das über einer durchgehenden Öffnung 14 der Banknote 10 angeordnet ist. Das Sicherheitselement 12 erscheint in Teilbereichen 16 im Durchlicht semi- transparent und kann aufgrund seiner Aufbringung über der Öffnung 14 sowohl von seiner Vorderseite als auch von seiner Rückseite her jeweils im Auflicht als auch im Durchlicht betrachtet werden. Das Sicherheitselement 12 zeigt aus diesen unterschiedlichen Betrachtungsrichtungen jeweils unterschiedliche visuelle Erscheinungsbilder, wie nachfolgend genauer erläutert.
Figur 2 zeigt schematisch den Schichtaufbau des erfindungsgemäßen Sicherheitselements 12 im Querschnitt, wobei nur die für die Erläuterung des Funktionsprinzips erforderlichen Teile des Schichtaufbaus dargestellt sind. Das Sicherheitselement 12 enthält einen im Wesentlichen transparenten Trä- ger 20, der typischerweise durch eine transparente Kunststofffolie, beispielsweise eine etwa 20 μηι dicke Polyethylenterephthalat(PET)-Folie gebildet ist. Der Träger 20 weist gegenüberliegende erste und zweite Hauptflächen auf, wobei die erste Hauptfläche 22 mit einer Anordnung von Mikrolinsen 26 versehen ist. Im speziellen Ausführungsbeispiel sind die Mikrolinsen 26 regelmäßig in Form eines Mikrolinsenrasters angeordnet und bilden auf der Oberfläche der Trägerfolie ein zweidimensionales Bravais-Gitter mit einer vorgewählten Symmetrie. Das Bravais-Gitter der Mikrolinsen 26 kann beispielsweise eine hexagonale Gittersymmetrie oder auch eine niedrigere Symmetrie aufweisen, wie etwa die Symmetrie eines Parallelogramm- Gitters. Die sphärisch oder asphärisch ausgestalteten Mikrolinsen 26 weisen vorzugsweise einen Durchmesser zwischen 15 μιη und 30 μπι auf und sind daher mit bloßem Auge nicht zu erkennen. Die Dicke des Trägers 20 und die Krümmung der Mikrolinsen 26 sind so aufeinander abgestimmt, dass die Brennweite der Mikrolinsen 26 im Wesentlichen der Dicke des Trägers 20 entspricht.
Das Mikrolinsenraster der ersten Hauptfläche 22 ist mit einer opaken, lasersensitiven Abdeckschicht 28 versehen, die im Ausführungsbeispiel durch eine 50 nm dicke Aluminiumschicht gebildet ist.
In die Abdeckschicht 28 wurden durch Einwirkung von Laserstrahlung eine oder mehrere Aussparungen 30 eingebracht, die ein erstes Motiv in Form von Mustern, Zeichen oder einer Codierung bilden. Die Aussparungen 30 erstrecken sich dabei über mehrere, typischerweise sogar über mehrere tau- send Mikrolinsen 26, da die Aussparungen 30 mit bloßem Auge sichtbar sind und daher in der Regel Abmessungen von mehreren Millimetern aufweisen. Das mit Bezug auf die Figuren 1 bis 5 beschriebene Sicherheitselement 12 zeigt zur Illustration nur eine einzige Aussparung 30 mit der Form eines Ahornblatts 16. Weist die Aussparung 30 beispielsweise eine Fläche von 50 mm2 auf, so erstreckt sie sich bei einem Linsendurchmesser von 25 μιη über etwa 80.000 bis 100.000 Mikrolinsen. Es versteht sich daher, dass die Größenverhältnisse von Mikrolinsen und Aussparungen in den Figuren nur stark übertrieben dargestellt werden können.
Auf der zweiten Hauptfläche 24 des Trägers 20 ist eine lasersensitive Aufzeichnungsschicht 32 angeordnet, die im Ausführungsbeispiel durch eine 60 nm dicke Kupferschicht gebildet ist. In die Auf Zeichnungsschicht 32 wurde durch Einwirkung von Laserstrahlung eine Vielzahl 34 von kreisförmigen Mikrolöchern 36 mit einem Durchmesser von 2 μιη bis 3 μπι eingebracht. Auch wenn die Erfindung nachfolgend mit Bezug auf Mikrolöcher näher erläutert wird, versteht sich, dass anstelle von Mikrolöchern auch andere Mikrokennzeichen, wie etwa farbver- änderte Bereiche in einer Farbschicht zum Einsatz kommen können.
Die Aussparungen 30 und die gegenüberliegenden Mikrolöcher 36 werden in der nachfolgend genauer beschriebenen Weise im selben Arbeitsgang gleichzeitig und durch denselben Laserstrahl erzeugt, so dass die Ausspa- rungen und die Mikrolöcher zueinander keine Passertoleranzen aufweisen. Die Vielzahl 34 der Mikrolöcher in der Aufzeichnungsschicht 32 ist dadurch auf dem Träger 20 passergenau unmittelbar gegenüber den Aussparungen 30 der Abdeckschicht 28 angeordnet. Zur Herstellung des Sicherheitselements 12 wird das auf dem Träger 20 vorliegende Mikrolinsenraster zunächst mit einer durchgehenden, 50 nm dicken Aluminiumschicht 28 beschichtet, wie in Fig. 3(a) gezeigt. Die zweite Hauptfläche 24 wird mit einer durchgehenden, 60 nm dicken Kupferschicht 32 be- schichtet. Bei diesen Schichtdicken sind sowohl die Aluminiumschicht 28 als auch die Kupferschicht 32 opak. Durch die Aluminiumbeschichtung 28 sind die Mikrolinsen 26 in den beschichteten Bereichen optisch nicht mehr wirksam. Der so beschichtete Träger 20 wird dann von der Seite der ersten Hauptfläche 22 her mit Laserstrahlung 40, beispielsweise mit der Strahlung eines Nd:YAG-, Nd:YVO4- oder Faserlasers beaufschlagt und die Aluminiumschicht 28 in Form gewünschter Aussparungen 30 abgetragen. Der Laserstrahl 40 kann dabei vorfokussiert sein. Durch die Abtragung der Alumini- umschicht 28 wird die optische Wirksamkeit der Mikrolinsen 26 im Bereich der Aussparungen 30 wiederhergestellt. Wird nun bei der Laserbeaufschlagung eine Laserenergie verwendet, die höher ist, als die zur Demetallisie- rung der Alurriiniumschicht 28 erforderliche Energie, so verbleibt nach der Abtragung noch eine Restenergie, die durch die nunmehr optisch wirksamen Mikrolinsen 26 auf die Aufzeichnungsschicht 32 f okussiert wird, wie in Fig. 3(b) durch das Bezugszeichen 42 angedeutet. Bei geeigneter Wahl der Laserenergie ist die Restenergie nicht so hoch, dass die Aufzeichnungsschicht 32 unter den Mikrolinsen 26 vollständig abgetragen wird, reicht aber aus, um in der Auf zeichnungsschicht 32 Mikrolöcher 36 zu erzeugen, deren Abmessun- gen kleiner als die der zugehörigen Mikrolinsen 26 sind.
Durch diese Vorgehensweise wird erreicht, dass jedem der Mikrolöcher 36 eine Mikrolinse 26 zugeordnet ist, durch die das Mikroloch 36 bei Laserbeaufschlagung erzeugt wird, und durch die das Mikroloch 36 bei der späteren Betrachtung des Sicherheitselements sichtbar ist. Die Vielzahl 34 der Mikro- löcher 36 wird so passergenau und ausschließlich im Bereich der jeweils gegenüberliegenden Aussparungen 30 erzeugt. Wegen der geringen Abmessungen der MikroImsen 26 von nur 20 bis 30 μπ\ ist zudem sichergestellt, dass der Bereich der Aussparungen 30 aus dem normalen Betrachtungsabstand von 20 bis 30 cm deckungsgleich mit dem mit der Vielzahl von Mikro- löchern 36 versehenen Bereich 34 ist.
Figur 4 zeigt das visuelle Erscheinungsbild des so erzeugten Sicherheitsele- ments 12 bei Betrachtung von der Seite der ersten Hauptfläche 22 (Vorderseite) her, wobei Fig. 4(a) das Erscheinungsbild im Auflicht, also in Reflexion, und Fig. 4(b) das Erscheinungsbild im Durchlicht, also in Transmission, zeigt. Im Auflicht dominiert außerhalb der Aussparung 30 die silbrig glänzende Abdeckschicht 28 aus Aluminium das Erscheinungsbild. In der Aussparung 30 ist die Abdeckschicht 28 entfernt und der Betrachter sieht dort die kupferne Farbe der Aufzeichnungsschicht 32. Die Mikrolöcher 36 in der Aufzeichnungsschicht 32 sind im Auflicht wegen ihrer geringen Größe mit blo- ßem Auge nicht oder nur schwer zu erkennen, so dass die Aufzeichnungsschicht 32 als durchgehende Metallschicht erscheint. Der Betrachter sieht somit im Auflicht ein kupferfarbenes Ahornblatt 16 vor einem silberfarbenen Hintergrund, wie in Fig. 4(a) illustriert. Bei Betrachtung im Durchlicht erscheint das Sicherheitselement 12 außerhalb der Aussparung 30 wegen der opaken Abdeckschicht 28 dunkel. Im Inneren der Aussparung 30 ist die Aufzeichnungsschicht 32 dagegen durch die Vielzahl 34 der Mikrolöcher 36 blickrichtungsabhängig semitransparent. Da die Mikrolöcher 36 bei dieser Betrachtungsrichtung durch die Mikrolinsen 26 hindurch betrachtet werden, sind die Mikrolöcher 36 jeweils im Wesentlichen aus demjenigen Betrachtungswinkel zu erkennen, unter dem sie bei der Erzeugung mit dem Laserstrahl 40 eingebracht wurden. Um diesen zentralen Betrachtungswinkel herum sind die Mikrolöcher 36 darüber hinaus in einem gewissen Winkelbereich erkennbar, der hauptsächlich von dem Durchmesser der Mikrolöcher 36 abhängt. Dieser ergibt sich wiederum insbesondere aus den Linseneigenschaften, vor allem aus der Brennweite der Mikrolinsen bei der Laserwellenlänge, der Dicke des Trägers 20, der verwendeten Laserenergie und der Schichtdicke der Aufzeichnungsschicht 32. Durch geeignete Wahl und Abstimmung dieser Parameter lässt sich der Durchmesser der
Mikrolöcher 36 und damit die Winkelausdehnung des Sichtbarkeitsbereichs in weitem Bereich nach Wunsch einstellen.
Mit Bezug auf die Darstellung der Fig. 4(b) wurden die Mikrolöcher 36 des beschriebenen Ausführungsbeispiels unter senkrechtem Einfall der Laserstrahlung 40 erzeugt, wie in Fig. 3 gezeigt. Die Mikrolöcher 36 sind daher auch bei senkrechter Betrachtung des Sicherheitselements 12 durch die Mikrolinsen 26 hindurch sichtbar, so dass der Bereich der Aussparung 30 aus diesem Betrachtungswinkel im Durchlicht semitransparent erscheint. Der Betrachter sieht dann ein hell leuchtendes Ahornblatt 16 vor einem dunklen Hintergrund, wie in Fig. 4(b) illustriert.
Figur 5 zeigt das visuelle Erscheinungsbild des Sicherheitselements 12 bei Betrachtung von der Seite der zweiten Hauptfläche 24 (Rückseite) her, wobei Fig. 5(a) das Erscheinungsbild im Auflicht und Fig. 5(b) das Erscheinungsbild im Durchlicht illustriert.
Im Auflicht ist von der Rückseite her lediglich die kupferfarbene Aufzeichnungsschicht 32 zu sehen, da die Mikrolöcher 36 wegen ihrer geringen Grö- ße im Auflicht mit bloßem Auge nicht oder nur schwer zu erkennen sind. Der Betrachter sieht somit im Auflicht von der Rückseite her die durchgehende kupferfarbene Metallschicht, wie in Fig. 5(a) gezeigt. Bei Betrachtung im Durchlicht erscheint das Sicherheitselement 12 außerhalb der Aussparung 30 wegen der opaken Auf Zeichnungsschicht 32 dunkel. Im Inneren der Aussparung 30 erscheint Aufzeichnungsschicht 32 dagegen durch die Vielzahl 34 der Mikrolöcher 36 in einem großen Winkelbereich semitransparent. Im Unterschied zur Betrachtung von der Vorderseite her werden bei der Rückseitenbetrachtung die Mikrolöcher 36 nicht durch Mik- rolinsen 26 betrachtet. Vielmehr sammeln die Mikrolinsen 26 das von der ersten Hauptfläche 22 her einfallende Licht und fokussieren es auf die Mikrolöcher 36, so dass sich ein breiter Winkelbereich ergibt, unter dem Mikrolöcher 36 auf der Rückseite hell erscheinen. Der Betrachter sieht somit ein hell leuchtendes Ahornblatt 16 vor einem dunklen Hintergrund, wie in Fig. 5(b) illustriert.
Bei dem eben beschriebenen Ausführungsbeispiel wurden der einfacheren Darstellung halber die Mikrolöcher lediglich aus einer einzigen Richtung, nämlich aus einer Richtung senkrecht auf die Hauptflächen 22, 24, in die Aufzeichnungsschicht eingebracht. Vorzugsweise werden die Mikrolöcher erfindungsgemäßer Sicherheitselemente aber aus zumindest zwei unterschiedlichen Richtungen durch das Mikrolinsenraster hindurch in der Aufzeichnungsschicht erzeugt. So zeigt Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Laserstrahlung 40 bei der Erzeugung einer Aussparung 30' einen Winkel Θ mit der Senkrechten 44 einschließt. Die Aussparung 30' unterscheidet sich praktisch nicht von einer unter senkrechter Beaufschlagung erzeugten Aussparung 30, die in der Aufzeichnungsschicht 32 erzeugten Mikrolöcher 36' sind allerdings aus der Linsenmitte heraus verschoben. Dadurch sind die Mikrolöcher 36' bei einer späteren Betrachtung im Wesentlichen nur aus einem Betrachtungswinkel erkennbar, der um den Winkel Θ gegen die Senkrechte geneigt ist. Selbstverständlich ergibt sich auch hier ein gewisser Sichtbarkeitsbereich um den Winkel Θ herum, der durch die Größe der Mikrolö- eher 36' gegeben ist.
Durch die Erzeugung von Mikrolöchern 36 mit unterschiedlichen Betrachtungswinkeln Θ können somit Bereiche geschaffen werden, die im Durchlicht aus jeweils unterschiedlichen Winkeln semitransparent werden, so dass ein Kippbild entsteht. In manchen Ausgestaltungen weisen die Mikrolöcher 36, 36' dabei innerhalb einer Aussparung 30, 30' jeweils einen konstanten Betrachtungswinkel Θ30, θ3 auf, während sich die Betrachtungswinkel verschiedener Aussparungen 30, 30' unterscheiden, also Θ30 Qw ist. In anderen Gestaltungen befinden sich bereits innerhalb einer Aussparung 30 mehrere Mikrolöcher, die aus verschiedenen Raumrichtungen sichtbar sind.
In bevorzugten Ausgestaltungen variiert der Einbringungs- und damit auch der Betrachtungswinkel Θ kontinuierlich über die Ausdehnung der Aussparungen 30 in einer oder sogar in zwei Raumrichtungen. Eine solche kontinu- ierliche Änderung kann beispielsweise durch ein geeignetes Ablenksystem für die Laserstrahlung verwirklicht werden. Die Ausprägung der Semitrans- parenz ändert sich bei der Betrachtung im Durchlicht dann beim Kippen des Sicherheitselements innerhalb der Aussparung 30 kontinuierlich. Beispielsweise können die Mikrolöcher 36 am linken Rand der in den Figuren 4 und 5 gezeigten Aussparung 30 senkrecht (Einbringungswinkel Θ = 0°) und am rechten Rand unter einem Winkel von Θ = 40° eingebracht sein, wobei der Einbringungswinkel Θ vom linken zum rechten Rand kontinuierlich von 0° auf 40° ansteigt. Bei senkrechter Betrachtung der Vorderseite des Si- cherheitselements im Durchlicht erscheint dann die linke Seite des Ahorn- blatts 16 sehr hell, da der Betrachter dort die unter senkrechtem Winkel eingebrachten Mikrolöcher 36 durch die Mikrolinsen 26 sieht. Zum rechten Rand des Ahornblatts 16 hin nimmt die Helligkeit kontinuierlich ab, da die Mikrolinsen 26 mit zunehmendem Winkel Θ mehr und mehr auf den Rand oder auf Außenbereiche der Mikrolöcher 36 fokussieren.
Kippt der Betrachter das Sicherheitselement nach links, so verschiebt sich der Bereich, in dem die Mikrolöcher 36 unter dem jeweiligen Einbringungs- winkel betrachtet werden kontinuierlich, bis bei einer Verkippung von 40° die rechte Seite des Ahornblatts sehr hell erscheint, da der Betrachter nunmehr die dort unter Θ = 40° eingebrachten Mikrolöcher 36 erzeugten Mikrolöcher 36 im Fokus der Mikrolinsen 26 hat. Zum linken Rand des Ahornblatts 16 hin nimmt die Helligkeit kontinuierlich ab, da die Mikrolinsen 26 nun mit abnehmendem Winkel Θ mehr und mehr auf den Rand oder auf Außenbereiche der Mikrolöcher 36 fokussieren.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 7 schematisch im Querschnitt und in Fig. 8 mit seinem visuellen Erscheinungsbild im Auflicht und Durchlicht illustriert. Bei dem Sicherheitselement 50 weist die Abdeck- schicht 28 neben den bereits beschriebenen und durch Einwirkung von Laserstrahlung erzeugten Aussparungen 30 Lückenbereiche 52 auf, die sich über eine Vielzahl von Mikrolinsen erstrecken, die aber nicht mit unmittelbar gegenüberliegenden Mikrolöchern 36 gepassert sind. Diese Lückenberei- che 52 können beispielsweise durch eine Demetallisierung mit einem
Waschverfahren vor der Laserbeaufschlagung zur Erzeugung der Aussparungen 30 erzeugt werden. Bei einem solchen Waschverfahren wird vorzugsweise vor der Metallisierung eine lösliche Waschfarbe in Form des gewünschten Demetallisierungsbereiches auf den Träger 20 aufgedruckt, und die Waschfarbe nach der Metallisierung zusammen mit dieser durch ein Lösungsmittel abgewaschen. Weitere Einzelheiten zu einem derartigen Waschverfahren können der Druckschrift WO 99/13157 entnommen werden, deren Offenbarung insoweit in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel nimmt der Lückenbereich 52 die untere Hälfte des Sicherheitselements 50 ein, wie in Fig. 8(a) gezeigt. Grundsätzlich können die Lückenbereiche 52 jedoch in Form beliebiger Muster, Zeichen oder Codierungen ausbildet sein.
Die Aussparungen 30 bilden nun ein erstes Motiv, das im gezeigten Ausführungsbeispiel durch die obere Hälfte der Ziffernfolge„10" gegeben ist (Fig. 8(a)). In dem Lückenbereich 52 wurde durch Laserbeaufschlagung ebenfalls eine Vielzahl 54 von Mikrolöchern 56 erzeugt, die ein zweites Motiv bilden, das vorliegend gerade durch die untere Hälfe der Ziffernfolge„10" gebildet ist. Da in dem Lückenbereich 52 ein größerer Anteil der Laserenergie bei der Aufzeichnungsschicht 32 ankommt, können die Mikrolöcher 56 einen etwas größeren Durchmesser als die Mikrolöcher 36 aufweisen. Um diese Variation zu vermeiden kann die Laserenergie im Lückenbereich 52 geeignet reduziert werden.
Figur 8 zeigt das visuelle Erscheinungsbild des so erzeugten Sicherheitselements 50 bei Betrachtung von der Seite der ersten Hauptfläche 22 her. Im Auflicht bestimmt außerhalb der Aussparungen 30 und des Lückenbereichs 52 die silbrig glänzende Aluminium- Abdeckschicht 28 das Erscheinungsbild. Im Bereich der Aussparungen 30 und in dem Lückenbereich 52 ist die Abdeckschicht 28 entfernt und der Betrachter sieht die kupferne Farbe der Aufzeichnungsschicht 32. Wie bei Fig. 4 sind die Mikrolöcher 36 wegen ihrer geringen Größe im Auflicht mit bloßem Auge nicht oder nur schwer zu erkennen, so dass die Auf Zeichnungsschicht 32 als durchgehende Metallschicht erscheint. Der Betrachter sieht somit im Auflicht nur die obere Hälfte der Ziffernfolge„10", wie in Fig. 8(a) gezeigt. Die unvollständige Motivdar- Stellung erregt Aufmerksamkeit und regt den Betrachter zu einer Durch- lichtbetrachtung an, um das vollständige Motiv„10" zu sehen.
Bei Betrachtung in Durchlicht erscheinen dann sowohl das erste Motiv der Aussparungen 30 als auch zweite Motiv 54 wegen der enthaltenen Mikrolö- eher 36 bzw. 56 blickrichtungsabhängig semitransparent, wie im Zusammenhang mit Fig. 4(b) erläutert. Außerhalb dieser Bereiche ist das Sicherheitselement 50 dagegen undurchsichtig, da der Betrachter entweder auf die die opake Abdeckschicht 28 oder die gleichfalls opake Auf Zeichnungsschicht 32 blickt. Der Farbunterschied zwischen der kupferfarbenen Aufzeichnungs- schicht 32 und der silberfarbenen Abdeckschicht 28 tritt im Durchlicht stark in den Hintergrund und ist in der Regel nicht oder nur kaum zu erkennen. Für den Betrachter ergänzen sich daher das erste Motiv 30 und das zweite Motiv 54 zu einem hell leuchtenden Gesamtmotiv in Form der Ziffernfolge „10" vor einem gleichmäßig dunklen Hintergrund, wie in Fig. 8(b) illustriert.
Bei Betrachtung des Sicherheitselements 50 von der zweiten Hauptfläche 24 (Rückseite) her ergibt sich das bereits im Zusammenhang mit Fig. 5 beschriebene Erscheinungsbild. Im Auflicht ist von der Rückseite her lediglich die kupferfarbene Aufzeichnungsschicht 32 zu sehen, bei Betrachtung in Durchlicht sieht der Betrachter die vollständige Ziffernfolge„10" seitenverkehrt vor dem dunklen Hintergrund der opaken Aufzeichnungsschicht 32.
Statt in der Abdeckschicht 28 können Lückenbereiche 62 auch in der Aufzeichnungsschicht 32 vorgesehen sein, wie anhand der Figuren 9 und 10 il- lustriert, die ein erfindungsgemäßes Sicherheitselement 60 schematisch im Querschnitt bzw. das visuelle Erscheinungsbild bei Vorder- und Rückseitenbetrachtung im Auflicht und Durchlicht zeigen. Bei dem Sicherheitselement 60 weist die Auf Zeichnungsschicht 32 neben den bereits beschriebenen und durch Einwirkung von Laserstrahlung erzeugten Mikrolöchern 36 Lückenbereiche 62 auf, deren Abmessungen größer als die Abmessung der Mikrolinsen 26 sind und die nicht mit unmittelbar gegenüberliegenden Aussparungen 30 gepassert sind. Diese Lückenbereiche 62 können beispielsweise durch eine Demetallisierung mit einem Waschverfahren vor der Laserbeaufschlagung zur Erzeugung der Mikrolöcher 36 erzeugt werden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel nimmt der Lückenbereich 62 die untere Hälfte des Sicherheitselements 60 ein, wie in Fig. 10(a) gezeigt. In der oberen Hälfte 64 des Sicherheitselements 60 liegt dagegen eine Aufzeich- nungsschicht 32 vor. Grundsätzlich können die Lückenbereiche 62 in Form beliebiger Muster, Zeichen oder Codierungen ausgebildet sein.
Das Sicherheitselement 60 wurde nach der Erzeugung der Lückenbereiche 62 in der Auf Zeichnungsschicht 32 wie oben beschrieben mit Laserstrahlung beaufschlagt, um gleichzeitig und passergenau Aussparungen 30 in der Ab- deckschicht 28 und Mikrolöcher 36 in der Auf Zeichnungsschicht 32 zu erzeugen. In den Lückenbereichen 62 können keine zusätzlichen Mikrolöcher 36 erzeugt werden. Derjenige Teilbereich 74 der Aussparungen 30, der über der Aufzeichnungsschicht 32 liegt, bildet nun ein erstes Motiv, das durch die obere Hälfte der Ziffernfolge„10" gegeben ist. Derjenige Teilbereich 72 der Aussparungen 30, der über dem Lückenbereich 62 liegt, bildet ein zweites Motiv, das vorliegend durch die untere Hälfte der Ziffernfolge„10" gebildet ist (Fig. 10(a)). Figur 10 zeigt das visuelle Erscheinungsbild des so erzeugten Sicherheitselements 60. Bei Betrachtung der Vorderseite im Auflicht (Fig. 10(a)) bestimmt außerhalb der Aussparungen 30 die silbrig glänzende Aluminium- Abdeckschicht 28 das Erscheinungsbild. Im ersten Teilbereich 74 der Aussparungen 30 ist die Abdeckschicht 28 entfernt und der Betrachter sieht dort die kupferne Farbe der Auf Zeichnungsschicht 32. Im zweiten Teilbereich 72 der Aussparungen 30 sind sowohl Abdeckschicht 28 als auch Aufzeichnungsschicht 32 entfernt, dort sieht der Betrachter den unter dem Sicherheit- selement 60 befindlichen Untergrund.
Bei Betrachtung der Vorderseite in Durchlicht (Fig. 10(b)) erscheinen dann der erste Teilbereich 74 der Aussparungen 30 wegen der enthaltenden Mik- rolöcher 36 blickrichtungsabhängig semitransparent, wie oben bereits be- schrieben. Der zweite Teilbereich 72 der Aussparungen 30 erscheint transparent, da dort keine Aufzeichnungsschicht 32 vorliegt.
Bei Betrachtung der Rückseite im Auflicht (Fig. 10(c)) ist in der oberen Hälfte 64 lediglich die kupferfarbene Aufzeichnungsschicht 32 zu sehen, in den Lü- ckenbereichen 62 sieht der Betrachter die silberfarbene Abdeckschicht 28 und im Teilbereich 72 der Aussparungen 30 den unter dem Sicherheitselement 60 befindlichen Untergrund.
Bei Betrachtung der Rückseite im Durchlicht (Fig. 10(d)) erscheint das Si- cherheitselement 60 in der oberen Hälfte 64 im Teilbereich 74 der Aussparungen durch die Vielzahl der Mikrolöcher 36 in der Auf Zeichnungsschicht 32 in einem großen Winkelbereich semitransparent. Der zweite Teilbereich 72 der Aussparungen 30 erscheint transparent, da dort keine Auf zeichnungsschicht 32 vorliegt. Wird anstelle der kupferfarbenen Aufzeichnungsschicht 32 der Fig. 10 eine silberfarbene Aluminiumschicht als Aufzeichnungsschicht 82 gewählt, so sind die Abdeckschicht 28 und die Aufzeichnungsschicht 82 nahezu farb- gleich. Bei Vorderseitenbetrachtung im Auflicht können dann die ersten Teilbereiche 74 der Aussparungen 30, in denen die Auf Zeichnungsschicht 82 zu sehen ist, nicht von der umgebenden Abdeckschicht 28 unterschieden werden, wie in Fig. 11(a) gezeigt. Der Betrachter erkennt daher nur die untere Hälfte des Gesamtmotivs. Im Durchlicht ergänzt sich das erste Motiv der ersten Teilbereiche 74 dann mit dem zweiten Motiv der zweiten Teilbereiche 72 zu der vollständigen Ziffernfolge„10", wie in Fig. 11(b) gezeigt.
Auch bei der Rückseitenbetrachtung erscheinen die Auf Zeichnungsschicht 82 und die außerhalb der Teilbereiche 72 der Aussparungen 30 liegende Ab- deckschicht 28 im Auflicht mit derselben Farbe, wie in Fig. 11(c) dargestellt. Der Betrachter erkennt daher auch von der Rückseite her nur die untere Hälfte des Gesamtmotivs. Im Durchlicht ergänzt sich das erste Motiv der ersten Teilbereiche 74 dann mit dem zweiten Motiv der zweiten Teilbereiche 72 zu der vollständigen Ziffernfolge„10", wie in Fig. 11(d) gezeigt.
Die beschriebenen Effekte können mit einer mikrooptischen Darstellungsanordnung, insbesondere einer Moire- Vergrößerungsanordnung, einer mikrooptischen Vergrößerungsanordnung vom Moiretyp oder einer Modulo- Vergrößerungsanordnung kombiniert sein, wie im Ausführungsbeispiel der Fig. 12 illustriert.
Dazu enthält die Auf Zeichnungsschicht 92 des Sicherheitselements 90 neben den bereits beschriebenen Mikrolöchern 36 eine rasterf örmige Anordnung von Mikromotivelementen 94. Die Anordnung der Mikromotivelemente 94 bildet wie die Anordnung der Mikrolinsen 26 ein Gitter mit einer vorgewählten Symmetrie, wobei durch die Abstimmung des Mikrolinsengitters und des Gitters der Mikromo ivelemente 94 ein gewünschter Moire- Vergrößerungseffekt und charakteristische Bewegungseffekte erzeugt wer- den. Im Fall einer Moire- Vergrößerungsanordnung unterscheidet sich dabei das Bravais-Gitter der Gitterzellen der Mikromotivelemente 94 in seiner Ausrichtung und/ oder in der Größe seiner Gitterparameter geringfügig von dem Bravais-Gitter der Mikrolinsen 26, wie in Fig. 12 durch den Versatz der Mikromotivelemente 94 gegenüber den Mikrolinsen 26 angedeutet. Je nach Art und Größe des Versatzes entsteht bei der Betrachtung des Motivbilds ein Moire-vergrößertes Bild der Mikromotivelemente 94. Derartige Sicherheitselemente mit mikrooptischen Darstellungsanordnungen ermöglichen auch eindrucksvolle Bewegungseffekte, wie in der oben genannten Druckschrift genauer erläutert. Beispielsweise können die Gitterparameter der Anordnung der abgebildeten Bereiche und des Mikrolinsenrasters so aufeinander abgestimmt werden, dass sich beim Verkippen des Sicherheitselements 90 ein orthoparallaktischer Bewegungseffekt ergibt, bei dem sich das dargestellte Motiv senkrecht zur Kipprichtung und nicht parallel dazu bewegt, wie man intuitiv erwarten würde.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind diese Moire-Effekte nur im Bereich der Aussparungen 30 oder von Lückenbereichen 52 der Abdeckschicht 28 sichtbar. Werden für die Abdeckschicht 28 und die Aufzeichnungsschicht 92 dasselbe Material oder Materialien derselben Farbe gewählt, so sind im Auflicht in den Bereichen 30, 52 nahezu nur die Moire-Effekte sichtbar.
Bei den bisher beschriebenen Ausgestaltungen waren die lasersensitive Abdeckschicht und die lasersensitive Auf Zeichnungsschicht zur Illustration jeweils durch opake Metallschichten gebildet. Sowohl die Abdeckschicht als auch die Auf Zeichnungsschicht können allerdings beispielsweise auch durch ein Dünnschichtelement mit Farbkippeffekt gebildet sein, wie oben angegeben. Die Abdeckschicht und/ oder die Auf Zeichnungsschicht können auch semitransparent ausgebildet sein und dabei insbesondere eine Lichtdurchlässigkeit zwischen 20% und 90% aufweisen. Ist die Abdeckschicht 28 semitransparent, kann beispielsweise der Moire-Effekt der Fig. 12 auch außerhalb der Aussparungen 30 mit verringerter Helligkeit zu sehen sein. Sind sowohl die Abdeckschicht 28 als auch die Aufzeichnungsschicht 32 semitransparent, so weist das Sicherheitselement auch außerhalb der Aussparungen und Lückenbereiche eine gewisse Resttransparenz auf. Dies kann insbesondere dann von Vorteil sein, wenn das Sicherheitselement wie in Fig. 1 über einer Öffnung 14 oder einem Fensterbereich eines Wertdokuments angeordnet ist. Form und Umriss der Öffnung 14 werden dann im Durchlicht erkennbar.
In weiteren Ausgestaltungen kann die Abdeckschicht 28 auch durch eine lasersensitive transparente Beschichtung 100 gebildet sein, wie in Fig. 13 illustriert. Bei der Beschichtung 100 kann es sich beispielsweise um einen IR- Lack handeln, der im sichtbaren Spektralbereich weitgehend transparent ist, die Strahlung eines zur Beaufschlagung verwendeten Infrarot-Lasers, beispielsweise die 1,064 μιη-Strahlung eines Nd:YV04-Lasers aber stark absorbiert. Die optische Wirksamkeit der Mikrolinsen 26 kann auch durch eine solche transparente Beschichtung verringert werden, indem der Krümmungsradius der Linsen verändert wird, beispielsweise um 50% oder mehr. Insbesondere kann die transparente Schicht die Linsen einebnen und die optische Wirkung vollständig aufheben. Die Brechzahl der transparenten Beschichtung 100 liegt dabei zweckmäßig in der Größenordnung der Brechzahl der Mikrolinsen 26.
Zwischen der einebnenden lasersensitiven Beschichtung 100 und den Mikro- linsen 26 kann optional eine weitere dünne Schicht 102 vorgesehen sein. Dabei kann es sich beispielsweise um eine das Ablösen der lasersensitiven Beschichtung 100 fördernde Beschichtung handeln. Die weitere dünne Schicht 102 kann auch eine reflektierende Schicht, beispielsweise eine Aluminiumschicht sein, so dass die Mikrolinsen 26 außerhalb der demetallisierten Berei- che als Mikrohohlspiegel wirken. Dadurch können die vorliegend beschriebenen Effekte mit den Effekten beidseitiger Vergrößerungsanordnungen kombiniert werden, die in der Druckschrift WO 2010/136339 A2 genauer beschrieben sind. Der Offenbarungsgehalt der WO 2010/136339 A2 wird insoweit in die vorliegende Anmeldung aufgenommen.
Mit Bezug auf die Darstellung der Fig. 14 können anstelle kreisförmiger Mik- rolöcher bei der Laserbeaufschlagung auch musterförmige Mikrolöcher 110 erzeugt werden. Dazu wird der Einfallswinkel der Laserstrahlung 40, 40' bei der Laserbeaufschlagung entsprechend der gewünschten Form des muster- förmigen Mikrolochs 110 variiert. Beispielsweise kann durch ein einfaches Verkippen der Laserstrahlung 40, 40' bei der Beaufschlagung in eine Raumrichtung eine demetallisierte Linie 110 in der Auf Zeichnungsschicht 32 erzeugt werden. Die Form der Aussparung 30 ändert sich dabei nicht. Durch eine Variation des Einfallswinkels der Laserstrahlung 40 in zwei Raumrichtungen können auch Mikrolöchern in Form zweidimensionaler Muster 112 erzeugt werden, wie in der Aufsicht auf die Aufzeichnungs- schicht 32 der Fig. 15(a) gezeigt. Auch dabei verändert sich die Form der Aussparung 30 nicht, da am Ort der Abdeckschicht 28 nur der Einfallswinkel, nicht aber die Position des Laserstahls 40 variiert.
Anstelle von Mikrolöchern können in der Auf Zeichnungsschicht 32 auch an- dere Mikrokennzeichen 114 erzeugt werden, wie in Fig. 15(b) illustriert. Beispielsweise kann sich die Farbe der Aufzeichnungsschicht 32 durch die Einwirkung der von den Mikrolinsen 26 f okussierten Laserstrahlung verändern. Durch Variation des Einfallswinkels der Laserstrahlung 40 in zwei Raumrichtungen können so innerhalb einer Aufzeichnungsschicht 32 mit einer ersten Farbe Mikrokennzeichen 114 mit einer zweiten Farbe erzeugt werden. Für die lasersensitive Aufzeichnungsschicht 32 kommen daher neben den bereits genannten Metallschichten auch andere laserempfindliche Materialien in Betracht, deren visuelles Erscheinungsbild sich durch die Einwirkung der Laserstrahlung verändern lässt.
In allen genannten Gestaltungen können die Aussparungen 30 und die Vielzahl der Mikrokennzeichen eine Individualisierung des Sicherheitselements enthalten, beispielsweise die Seriennummer einer Banknote 10. Solche ge- passerten Individualisierungen können mit anderen Verfahren nur sehr schwer nachgestellt werden und weisen daher eine hohe Fälschungssicherheit auf.
Die Individualisierung des Sicherheitselements kann insbesondere mit den im Zusammenhang mit Fig. 6 beschriebenen Kippbildern kombiniert wer- den. Beispielsweise können die unter senkrechtem Winkel eingebrachten
Mikrokennzeichen ein nicht individualisierendes graphisches Motiv darstellen. Unter schrägem Winkel sind dann Mikrokennzeichen in die Aufzeichnungsschicht eingebracht, die eine Individualisierung darstellen, beispielsweise die Unterschrift eines Ausweisinhabers oder eine Seriennummer. Beim Kippen des Sicherheitselements wechselt die sichtbare Darstellung dann von dem graphischen Motiv bei senkrechter Betrachtung zu der Individualisierung bei schräger Betrachtung. Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 16 schematisch im Querschnitt und in Fig. 17 mit seinem visuellen Erscheinungsbild im Auflicht und Durchlicht illustriert. Bei dem Sicherheitselement 120 weist die Abdeckschicht 28 neben den bereits beschriebenen Aussparungen 30 deckungsgleiche, durch die Einwirkung von Laserstrahlung erzeugte Lücken- bereiche 122, 124 in der Abdeckschicht 28 bzw. in der Aufzeichnungsschicht 32 auf. Um die Lückenbereiche 122, 124 zu erzeugen, wurde die Laserenergie so weit erhöht, dass nicht nur die Abdeckschicht 28, sondern auch die Aufzeichnungsschicht 32 unterhalb der Mikrolinsen 26 vollständig abgetragen wurde. Die Aussparungen 30 und die Mikrolöcher 36 werden dagegen bei niedrigerer Laserenergie erzeugt, bei der die Restenergie nach der Abtragung der Abdeckschicht 28 nur zur Erzeugung der kleinen Mikrolöcher 26 in der Aufzeichnungsschicht 32 führt.
Da sich die Laserenergie nahezu ohne Zeitverzögerung erhöhen und wieder erniedrigen lässt, können die Lückenbereiche 122 und die Aussparungen 30 übergangslos und passergenau aneinander anschließen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel bilden die Aussparungen 30 ein erstes Motiv, das durch einen Teil der Ziffernfolge„50" gegeben ist, der in Fig. 17(a) durch den gestrichelten Umriss angedeutet ist. Die Lückenbereiche 122 bilden ein zweites Motiv, das durch den Rest der Ziffernfolge„50" gegeben ist.
Figur 17 zeigt das visuelle Erscheinungsbild des so erzeugten Sicherheitselements 120 bei Betrachtung von der Seite der ersten Hauptfläche 22 her. Um Farbgleichheit sicherzustellen, bestehen die Abdeckschicht 28 und die Aufzeichnungsschicht 32 dabei aus demselben Material, beispielsweise Aluminium. Mit Bezug auf Fig. 17(a) ist im Auflicht für den Betrachter nur das zweite Motiv der Lückenbereiche 122, 124 zu erkennen, da dort der unter dem Sicherheitselement 120 befindliche Untergrund durchscheint. In den Aussparungen 30 der Abdeckschicht 28 blickt der Betrachter dagegen auf die farbgleiche Aufzeichnungsschicht 32, so dass die Aussparungen 30 wegen des fehlenden Kontrastes und wegen der Kleinheit der Mikrolöcher 36 im Auflicht nicht in Erscheinung treten. Die unvollständige Motivdarstellung regt den Betrachter somit zu einer Durchlichtbetrachtung an, um das voll- ständige Motiv erkennen zu können.
Bei Betrachtung in Durchlicht erscheint dann, wie in Fig. 17(b) gezeigt, das erste Motiv der Aussparungen 30 blickrichtungsabhängig semitransparent, wie oben bereits mehrfach erläutert. Das erste und zweite Motiv ergänzen sich daher zu einem hell leuchtenden Gesamtmotiv in Form der Ziffernfolge „50" vor einem gleichmäßig dunklen Hintergrund. Bei Betrachtung von der Rückseite des Sicherheitselements 120 her ergibt sich dieselbe Motiv- Vervollständigung, allerdings mit seitenverkehrtem Gesamtmotiv. Figur 18 zeigt ein Sicherheitselement 130 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem auf einer Auf Zeichnungsschicht 32 aus Kupfer eine Reflexionsschicht 132 aus Aluminium angeordnet ist, die keine Mikrolöcher enthält. Die Mikrolöcher 134 in der Aufzeichnungsschicht 32 sind dabei etwas größer als in den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen ausgeführt und haben bei einem Durchmesser der Mikrolinsen von 30 μπι einen Durchmesser von 5 - 15 μιτι. Das Sicherheitselement 130 zeigt in Auflichtbetrachtung ein Kippbild. Aus dem Betrachtungswinkel, aus dem die Mikrolöcher 134 eingebracht wurden, blickt der Betrachter durch die Mikrolöcher 134 auf die silberfarbene Reflexionsschicht 132 und sieht somit das von den Mikrolöchern 134 gebildete Motiv silberfarben vor dem kupferfarbenen Hintergrund der Auf zeichnungsschicht 32. Verkippt der Betrachter das Sicherheitselement 130 in einen anderen Betrachtungswinkel, so ist nur die kupferfarbene Aufzeichnungsschicht 32 sichtbar und das Motiv ver- schwindet. Die Schicht 132 kann beispielsweise auch eine auf das darunterliegende Substrat, etwa ein Banknotenpapier, aufgebrachte Druckschicht sein.
Bezu gszeichenliste
10 Banknote
12 Sicherheitselement
14 Öffnung
16 Teilbereiche
20 Träger
22, 24 Hauptflächen
26 Mikrolinsen
28 Abdeckschicht
30, 30' Aussparung
32 Aufzeichnungsschicht
34 Vielzahl von Mikrolöchern
36, 36' Mikrolöcher
40, 40' Laserstrahlung
42 fokussierte Laserstrahlung
44 Senkrechte
50 Sicherheitselement
52 Lückenbereiche
54 Vielzahl von Mikrolöchern
56 Mikrolöcher
60 Sicherheitselement
62 Lückenbereiche
64 obere Hälfte des Sicherheitselements
72, 74 Teilbereiche
82 Aufzeichnungsschicht
90 Sicherheitselement
92 Aufzeichnungsschicht 94 Mikromotivelemente
100 transparente Beschichtung
102 dünne Schicht
110, 112, 114 musterförmige Mikrolöcher 120 Sicherheitselement
122, 124 Lückenbereiche
130 Sicherheitselement
132 Reflexionsschicht
134 Mikrolöcher

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Optisch variables Sicherheitselement für Sicherheitspapiere, Wertdo- kumente und andere Datenträger mit einem im Wesentlichen transparenten
Träger mit gegenüberliegenden ersten und zweiten Hauptflächen, einer auf der ersten Hauptfläche des Trägers angeordneten Anordnung aus Mikrolin- sen, und einer auf der zweite Hauptfläche des Trägers angeordneten lasersensitiven Aufzeichnungsschicht,
dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrolinsenanordnung mit einer lasersensitiven Abdeckschicht versehen ist, die zumindest eine, durch Einwirkung von Laserstrahlung erzeugte Aussparung aufweist, die sich über mehrere Mikrolin- sen erstreckt, die lasersensitive Aufzeichnungsschicht eine Vielzahl von durch Einwirkung von Laserstrahlung erzeugten Mikrokennzeichen aufweist, wobei jedes Mikrokennzeichen einer Mikrolinse zugeordnet ist und bei der Betrachtung des Sicherheitselements durch die zugeordnete
Mikrolinse sichtbar ist, und die Vielzahl von Mikrokennzeichen auf dem Träger passergenau unmittelbar gegenüber der zumindest einen Aussparung angeordnet ist.
2. Sicherheitselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrokennzeichen durch Mikrolöcher in der Aufzeichnungsschicht gebildet sind, insbesondere durch im Wesentlichen kreisförmige Mikrolöcher oder durch musterförmige Mikrolöcher.
3. Sicherheitselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrokennzeichen jeweils kleiner als die zugeordneten Mikrolinsen sind.
4. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächenverhältnis von Mikrokennzeichen und zugeordneten Mikrolinsen unterhalb von 1,0 oder unterhalb von 0,5 oder sogar unterhalb von 0,2 liegt.
5. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement im Bereich der Aussparungen und der gegenüberliegenden Mikrokennzeichen semitransparent ist.
6. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrokennzeichen aus zumindest zwei unterschiedlichen Richtungen mit Laserstrahlung durch die Mikrolinsenano- rdnung hindurch in die Aufzeichnungsschicht eingebracht sind und bei der Betrachtung jeweils aus diesen zumindest zwei unterschiedlichen Betrachtungsrichtungen erkennbar sind.
7. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung, in der die Mikrokennzeichen mit Laserstrahlung durch die Mikrolinsenanordnung hindurch in die Aufzeichnungsschicht eingebracht sind, über die Ausdehnung der Aussparung kontinuierlich variiert, so dass sich der Grad der Transparenz bei der Betrachtung im Durchlicht kontinuierlich mit der Betrachtungsrichtung ändert.
8. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckschicht neben den durch Einwirkung von Laserstrahlung erzeugten Aussparungen Lückenbereiche aufweist, die sich über mehrere Mikrolinsen erstrecken und die nicht mit unmittelbar gegenüberliegenden Mikrokennzeichen im Passer stehen.
Sicherheitselement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen ein erstes Motiv in Form von Mustern, Zeichen oder einer Codierung bilden, in den Lückenbereichen der Abdeckschicht weitere, durch Einwirkung von Laserstrahlung erzeugte Mikrokennzeichen in der Aufzeichnungsschicht vorliegen, die ein zweites Motiv in Form von Mustern, Zeichen oder einer Codierung bilden, und dass bei Auflichtbetrachtung nur das erste Motiv erkennbar ist und bei Durchlichtbetrachtung das erste und zweite Motiv erkennbar sind und die beiden Motive sich zu einem Gesamtmotiv ergänzen. 10. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufzeichnungsschicht neben den durch Einwirkung von Laserstrahlung erzeugten Mikrokennzeichen Lückenbereiche aufweist, deren Abmessungen größer als die Abmessung der Mikrolinsen sind und die nicht mit unmittelbar gegenüberliegenden Aussparungen im Passer stehen.
Sicherheitselement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass diejenigen Teilbereiche der Aussparungen, die über der Aufzeichnungsschicht liegen, ein erstes Motiv in Form von Mustern, Zeichen oder einer Codierung bilden, diejenigen Teilbereiche der Aussparungen, die über Lückenbereichen der Auf Zeichnungsschicht liegen, ein zweites Motiv in Form von Mustern, Zeichen oder einer Codierung bilden, und dass bei Durchlichtbetrachtung das erste und zweite Motiv erkennbar sind und die beiden Motive sich zu einem Gesamtmotiv ergänzen.
12. Sicherheitselement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar gegenüber den Lückenbereichen der Abdeckschicht deckungsgleiche Lückenbereiche in der Aufzeichnungsschicht vorliegen.
13. Sicherheitselement nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen ein erstes Motiv in Form von Mustern, Zeichen oder einer Codierung bilden, - die Lückenbereiche der Abdeckschicht ein zweites Motiv in Form von Mustern, Zeichen oder einer Codierung bilden, und dass bei Auflichtbetrachtung nur das zweite Motiv erkennbar ist und bei Durchlichtbetrachtung das erste und zweite Motiv erkennbar sind und die beiden Motive sich zu einem Gesamtmotiv ergänzen.
14. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement eine mikrooptische Darstellungsanordnung, insbesondere eine Moire- Vergrößerungsanordnung, eine mikrooptische Vergrößerungsanordnung vom Moiretyp oder eine Modulo- Vergrößerungsanordnung enthält. 15. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufzeichnungsschicht ein Motivbild enthält, das in eine Mehrzahl von Zellen eingeteilt ist, in denen jeweils abgebildete Bereiche eines vorbestimmten dritten Motivs angeordnet sind, wobei die Mikrolinsenanordnung ein Mikrolinsenraster bildet, das bei Betrachtung des Motivbilds das dritte Motiv aus den in den Zellen angeordneten abgebildeten Bereichen rekonstruiert.
16. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Auf Zeichnungsschicht und/ oder die Abdeckschicht opak sind, insbesondere dass die Aufzeichnungsschicht und die Abdeckschicht durch eine opake Metallschicht gebildet sind oder eine opake Metallschicht enthalten.
17. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Auf Zeichnungsschicht und/ oder die Abdeckschicht semitransparent sind, bevorzugt jeweils mit einer Lichtdurchlässigkeit zwischen 20% und 90%.
18. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckschicht und/ oder die Aufzeich- nungsschicht durch ein Dünnschichtelement mit Farbkippeffekt gebildet sind.
19. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckschicht und/ oder die Aufzeichnungsschicht durch eine lasersensitive Farbschicht gebildet sind. 20. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckschicht und die Aufzeichnungsschicht farbgleich sind, insbesondere dass die Abdeckschicht und die Aufzeichnungsschicht aus demselben Material, insbesondere aus demselben Metall bestehen.
21. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckschicht eine transparente Schicht ist, die den Krümmungsradius der Mikrolinsen um zumindest 50% verändert, insbesondere eine transparente Schicht, die die Mikrolinsen einebnet.
22. Sicherheitselement nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Brechzahl der transparenten Abdeckschicht um 0,3 oder weniger von der Brechzahl der Mikrolinsen unterscheidet. 23. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrokennzeichen durch Mikrolöcher in der Auf zeichnungsschicht gebildet sind und dass auf der Aufzeichnungsschicht eine Reflexionsschicht oder eine Druckschicht angeordnet ist. 24. Sicherheitselement nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsschicht bzw. die Druckschicht keine Mikrolöcher aufweist.
25. Datenträger mit einem Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 24.
26. Datenträger nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement in oder über einem Fensterbereich oder einer durchgehenden Öffnung des Datenträgers angeordnet ist.
27. Datenträger nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenträger ein Datenträgersubstrat enthält, das einen durch Einwirkung von Laserstrahlung erzeugten Markierungsbereich aufweist, der an zumindest eine der durch Laserstrahlung erzeugten Aussparungen des Sicherheitselements angrenzt und mit dieser im Passer steht.
28. Datenträger nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Markierungsbereich durch die Einwirkung von Laserstrahlung Farbanteile oder metallische Substanzen aus dem Datenträgersubstrat entfernt sind oder das Datenträgersubstrat aufgeschäumt ist.
29. Verfahren zum Herstellen eines optisch variablen Sicherheitselements für Sicherheitspapiere, Wertdokumente und andere Datenträger, bei dem ein im Wesentlichen transparenter Träger mit gegenüberliegenden ersten und zweiten Hauptflächen bereitgestellt wird, wobei auf der ersten Hauptfläche des Trägers eine Anordnung aus Mikrolinsen an- geordnet ist, auf der zweiten Hauptfläche des Trägers eine lasersensitive Aufzeichnungsschicht angeordnet wird, die Mikrolinsenanordnung mit einer lasersensitiven Abdeckschicht versehen wird, in der lasersensitiven Abdeckschicht durch Einwirkung von Laserstrahlung zumindest eine Aussparung erzeugt wird, die sich über mehrere Mikrolinsen erstreckt, in der lasersensitiven Aufzeichnungsschicht durch Einwirkung von Laserstrahlung eine Vielzahl von Mikrokennzeichen erzeugt wird, wobei jedes Mikrokennzeichen einer Mikrolinse zugeordnet wird und bei der Betrachtung des Sicherheitselements durch die zugeordnete Mikrolinse sichtbar ist, und die Vielzahl von Mikrokennzeichen auf dem Träger passergenau unmittelbar gegenüber der zumindest einen Aussparung angeordnet wird.
30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen in der lasersensitiven Abdeckschicht und die gegenüberliegenden Mikrokennzeichen in der lasersensitiven Aufzeichnungsschicht im selben Arbeitsgang durch denselben Laserstrahl erzeugt werden.
31. Verfahren nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrokennzeichen aus zumindest zwei unterschiedlichen Richtungen durch die Mikrolinsenanordnung hindurch in der Aufzeichnungsschicht erzeugt werden.
32. Verfahren zum Herstellen eines Datenträgers nach einem der Ansprüche 27 oder 28, bei dem ein Datenträgersubstrat bereitgestellt wird, ein im Wesentlichen transparenter Träger mit gegenüberliegenden ersten und zweiten Hauptflächen bereitgestellt wird, wobei auf der ersten Hauptfläche des Trägers eine Anordnung aus Mikrolinsen angeordnet ist, auf der zweiten Hauptfläche des Trägers eine lasersensitive Aufzeichnungsschicht angeordnet wird, die Mikrolinsenanordnung mit einer lasersensitiven Abdeckschicht versehen wird, der Träger mit der lasersensitiven Aufzeichnungsschicht, der Mikrolinsenanordnung und der lasersensitiven Abdeckschicht auf das Datenträgersubstrat aufgebracht wird, und im selben Arbeitsgang durch denselben Laserstrahl durch die Einwirkung von Laserstrahlung a) in der lasersensitiven Abdeckschicht zumindest eine Aussparung erzeugt wird, die sich über mehrere Mikrolinsen erstreckt, b) in der lasersensitiven Aufzeichnungsschicht eine Vielzahl von Mikrokennzeichen erzeugt wird, wobei jedes Mikrokennzei- chen einer Mikrolinse zugeordnet wird und bei der Betrachtung des Sicherheitselements durch die zugeordnete Mikrolinse sichtbar ist, wobei die Vielzahl von Mikrokennzeichen auf dem Träger passergenau unmittelbar gegenüber der zumindest einen Aussparung angeordnet wird, und c) in dem Datenträgersubstrat außerhalb des Bereichs, in dem der Träger mit der Aufzeichnungsschicht, der Mikrolinsenanord- nung und der Abdeckschicht auf das Datenträgersubstrat aufgebracht ist, ein Markierungsbereich erzeugt wird, der an zumindest eine der Aussparungen der Abdeckschicht angrenzt. 33. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Markierungsbereich durch die Einwirkung von Laserstrahlung Farbanteile oder metallische Substanzen aus dem Datenträgersubstrat entfernt werden oder das Datenträgersubstrat aufgeschäumt wird.
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