EP2996881A1 - Sicherheitselement, herstellungsverfahren, mit dem sicherheitselement ausgestatteter datenträger und verfahren zum überprüfen der echtheit - Google Patents

Sicherheitselement, herstellungsverfahren, mit dem sicherheitselement ausgestatteter datenträger und verfahren zum überprüfen der echtheit

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EP2996881A1
EP2996881A1 EP14724313.3A EP14724313A EP2996881A1 EP 2996881 A1 EP2996881 A1 EP 2996881A1 EP 14724313 A EP14724313 A EP 14724313A EP 2996881 A1 EP2996881 A1 EP 2996881A1
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EP
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color
color layer
security element
individual elements
visible
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EP14724313.3A
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Klaus Habik
Daniela Otto
Diana SAFADI
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Giesecke+Devrient GmbH
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Publication date
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    • B42D25/378—Special inks
    • B42D25/387—Special inks absorbing or reflecting ultraviolet light

Definitions

  • the invention relates to a security element for data carriers, in particular for value documents, identity documents and the like.
  • the invention further relates to a data carrier equipped with the security element, to a method for checking the authenticity of the data carrier and to a method for producing the security element.
  • luminescent security elements For protection against counterfeiting, in particular with color copiers or other reproduction methods, data carriers such as banknotes, securities, credit cards, identity documents, passports, certificates and the like, labels, packaging or other elements for product protection are provided with luminescent security elements. These include fluorescent fibers or Planche th (small colored discs), which are mixed in the papermaking as a security feature under the pulp. In addition, fluorescent security threads made of plastic, metal or other material are used, which are embedded in the Textilher- position wholly or partly in the paper. Also known is the use of fluorescent imprints that are invisible or colorless in normal light, but fluorescent under UV light. Fluorescence is generally understood to mean a transient emission of light that ends within 10 -8 seconds.
  • Photochromic ink changes color when excited with UV light.
  • the iridescent photochromic printing ink Iridescent or pearlescent inks contain transparent pigments that consist of tiny glimmer sheets covered with thin foil. They cause an interference of the incoming light. This results in shiny, pearl-like shimmering effects with a change in color at different viewing angles or lighting angles.
  • a luminescent security element for securing banknotes which has two or more areas, each area containing one material or a combination of materials, the two or more areas having substantially the same visible color as the first Viewing conditions comprising visible light and various visible colors under second viewing conditions, the second viewing conditions comprising a combination of visible light and UV light (see claim 1 of EP 1 567358 B1).
  • EP 1 567358 B1 discloses a luminescent security element for securing banknotes, which has two or more areas, each of which area contains a material or a combination of materials, the two or more areas having different visible colors among the first Viewing conditions comprising visible light and substantially the same visible colors under second viewing conditions, the second viewing conditions comprising a combination of visible light and UV light (see claim 2 of EP 1 567 358 B1).
  • the present invention has the object, a security element of the aforementioned To provide a type that offers an increased level of security against counterfeiting and at the same time can be easily checked for authenticity.
  • a data carrier with such a security element and a method for producing such a security element should be provided.
  • a security element for a data carrier in particular a value document, comprising a carrier substrate whose front side has a macroscopic motif composed of a multiplicity of microscopic individual elements, wherein:
  • the microscopic elementary elements each contain at least three, in particular four, neighboring areas produced by printing technology, which are designed such that the observer perceives a so-called first light-middle-dark contrast within each individual element under first viewing conditions, under second viewing conditions within each individual element perceives a substantially uniform brightness and, under third viewing conditions, perceives within each individual element a so-called second light-middle-dark contrast, which is inverted compared with the first light-middle-dark contrast; and the microscopic individual elements in the observer cause a dynamic impression of the macroscopic motif with an oscillating change between the first and the third viewing conditions, and the first, second and third viewing conditions are defined as follows:
  • first viewing conditions viewing under illumination with visible light
  • second viewing conditions viewing under illumination with a combination of visible light and ultraviolet light to substantially equal parts
  • Third viewing conditions viewing under illumination with ultraviolet light.
  • (preferred) security element according to one of paragraphs 2 or 3, wherein the two-dimensional cascade comprises several arrangements of microscopic elements in which the microscopic individual elements are each arranged linear, rectilinear, circular or wave-shaped connected in series and the arrangements of the microscopic Individual elements are designed so that the dimensions of the microscopic individual elements are uniform within an array, but of Arrangement vary to arrangement and in particular continuously increase in one direction and / or decrease.
  • (preferred) security element according to one of the paragraphs 1 to 6, wherein the microscopic individual elements each contain three adjacent areas produced by printing technology, of which exactly one area has a luminescent material that is invisible when illuminated with visible light and when illuminated shows a bright visible color with ultraviolet light.
  • the luminescent material may e.g. be mixed in a daylight color.
  • the luminescent material and a daylight color may be screen printed next to each other so that the luminescent material is not mixed in the daylight color.
  • the daylight color is present in a printing layer, above which a further printing layer comprising the luminescent material is applied.
  • the microscopic individual elements each contain four adjacent areas produced by printing technology, of which exactly two areas have a luminescent material which, when illuminated with visible light, is visible and when illuminated with ultraviolet light shows a bright visible color.
  • the luminescent material may for example be mixed in a daylight color.
  • the luminescent material and a daylight color may be screen printed next to each other, so that the luminescent material is not mixed in the daylight color.
  • the daylight color is present in a printing layer, above which a further printing layer comprising the luminescent material is applied.
  • the microscopic individual elements each contain three adjacent areas produced by printing technology, of which:
  • a second region has a color layer in a medium or medium-dark visible color
  • a third region has a color layer in a bright visible color.
  • a first region has a color layer and the color layer has a material in one dark visible color and another, under UV irradiation luminescent material which, when illuminated with visible Light is invisible and shows a bright visible color when illuminated with ultraviolet light;
  • a second region has a color layer in a medium or medium dark visible color
  • a third region has a color layer in a bright visible color.
  • a second region comprises a first color layer in a dark visible color and a second color layer formed above the first color layer and the second color layer contains a luminescent material under UV irradiation that is invisible when illuminated with visible light and when illuminated with ultraviolet light shows a bright visible color;
  • a third region has a color layer in a medium or medium dark visible color
  • a fourth area has a color layer in a bright visible color.
  • a first region has a color layer and the color layer is a material in a very dark visible color and another, under UV irradiation luminescent material that is invisible when illuminated with visible light and when illuminated with ultraviolet light shows a bright visible color, contains;
  • a second region having a color layer and the color layer containing one material in one dark visible color and another UV-luminescent material which is invisible when illuminated with visible light and exhibits a bright visible color when illuminated with ultraviolet light;
  • a third region has a color layer in a medium or medium dark visible color
  • a fourth area has a color layer in a bright visible color.
  • a security element according to any one of paragraphs 7 to 12, wherein the luminescent material is a fluorescent material, in particular a fluorescent ink or a fluorescent pigment.
  • a method for verifying the authenticity of a data carrier, in particular a value document, according to paragraph 14 or 15, comprising the step of visually detecting the dynamic impression of the macroscopic motif defined in paragraph 1 by viewing the data carrier in daylight with the aid of a UV Light source, in particular a UV hand lamp, wherein the distance between the data carrier and UV light source is shortened in repetitive sequence and extended again.
  • ultraviolet light refers particularly to light having a wavelength in a range of 235 to 380 nm.
  • daylight color is understood to mean a color based on light in a wavelength range from 380 nm to 750 nm, and the synonyms body color and color are also used below.
  • the term "motif” is understood in particular to mean a pattern or a picture, and the subject can also provide the viewer with information convey, for example, by having a character, a string or an image information.
  • planar figure is known in the art (see “Mathematic Formulary”, Konrad Wittwer KG, Stuttgart, 1984, pages 12-15).
  • polygon refers in particular to an n-corner with n> 3.
  • the term "microscopic” is not to be understood as meaning “micrometer-sized” or the like, but is merely to be understood as relative.
  • the microscopic individual elements (which are also referred to below simply as “microelements”) are in each case perceptible to the viewer with the naked eye, ie without the use of optical aids, and are composed in an overall image, ie a macroscopic motif.
  • the invention is based on the idea of achieving a dynamic effect in a micro / macro image by the interaction of luminous colors or luminescent inks, in particular fluorescent inks, and body colors or colored inks by means of a suitable design.
  • the dynamic effect is based on a light-dark interaction of a repeating microelement structure contained in the macroscopic motif, and can be particularly useful in oscillating (ie by a periodic "back and forth") of the transition from (1) the (2) a UV light / daylight lighting situation in approximately 1: 1 ratio to (3) a substantially pure UV lighting situation is observed
  • the light play of the microscopic individual elements produced in this way causes a dynamic
  • the periodic change in the gap between the UV light source and the security element is decisive for the dynamic effect, whereby the percentage ratio of daylight / UV light changes in particular in a range of 70/30 to 30/70 the human eye the brighter picture components of a motif as superficial or dominant If you look at the dynamic motion effect when changing the brightness of nearby motif elements, such as lines, points or circles, it is particularly impressive.
  • the change in brightness is produced by the change in the distance between the UV light source and the security element, whereby the illuminance of, for example, a fluorescent color increases quadratically in the course of the shortening of the distance. In this way, at a greater distance the brighter daylight color becomes dominant, at a smaller distance the fluorescent color, which otherwise appears darker in daylight.
  • the dynamic movement effect unfolds, for example, in the form of a rotational effect caused by optical illusion (ie the movement of a rotating wheel) or in the form of a "pumping action" otherwise known in holograms (ie periodically
  • a rotating effect can be accomplished, for example, by joining the microelements together to form a pattern with rotational symmetry, in particular a pattern with rotational symmetry and mirror symmetry In this case, white areas or unprinted areas can be present between the individual microelements.
  • fluorescent pigments and fluorescent dyes in particular organic colorants
  • Phosphorescent materials are less preferred, but can be used provided that the duration of the
  • the security element according to the invention can be excitable in particular at two or more wavelengths and then show different fluorescent shades as a function of the wavelength.
  • Figures 1 to 15 the variant embodiment of a security element, which does not fall under the scope of the present claims; this embodiment is only mentioned for a better understanding of the present invention
  • FIG. 16 shows a variant of a security element according to the present invention
  • Figures 17 to 20 four examples for the production of microscopic individual elements from which the macroscopic motif of FIG. 16 may be composed.
  • Fig. 10 illustrates the structure of a security element in a cross-sectional view.
  • the illustrated security element does not fall within the scope of the present claims, but the embodiment shown is mentioned for a better understanding of the present invention.
  • the present invention is based on the principle of a dynamic color change game, which is obtained by combining a daylight color with a luminescent color. These bases will be described with reference to FIGS. 1 to 15.
  • Figure 10 illustrates a substrate substrate, for example the paper substrate of a banknote having on its front side first motif elements (areas with the reference numbers 1 and 3) and second motif elements (areas with the reference number 2).
  • the first and the second motif elements are each formed by color layers produced by printing technology, wherein the first motif elements each contain a lower color layer 1 and an upper color layer 3 and the second motif elements each comprise only one color layer 2.
  • the color layers have the following properties:
  • Color layer V dark blue daylight color
  • Color layer 2 light green daylight color
  • Color layer 3 yellow fluorescent color
  • the yellow fluorescent color of the color layer 3 is invisible when viewed in daylight alone and appears yellow when viewed in UV light.
  • Figures 1 to 3 show the structure of the printing plates for producing the security element shown in Fig. 10 in plan view.
  • the printing plate shown in Fig. 1 is provided for the production of the color layer 1 in dark blue daylight color.
  • Fig. 2 shows the printing form for the production of the color layer 2 in light green daylight color.
  • Fig. 3 shows the printing form for the production of the color layer 3 in yellow fluorescent color.
  • Fig. 4 illustrates the structure of the combination printing obtainable by the printing forms shown in Figs.
  • the compression has an outer, rectangular border 4 and an inner area 5.
  • the printing ink of the rectangular border 4 is exclusively borrowed from the printing plate shown in FIG.
  • the inner region 5 contains a background pressure generated by the printing forms of FIG. 1 and FIG. 2 and a plurality of regions overprinted by the printing form of FIG. 3.
  • Fig. 5 shows the security element of Fig. 10 in plan view when viewed in pure daylight.
  • the viewer perceives a first information formed by vertical, light green stripes 7 and a dark blue background 6.
  • Fig. 6 shows the security element of Fig. 10 in plan view when viewed substantially in pure UV light.
  • the viewer perceives a second information formed by vertical, yellow stripes 10 and a very dark background 9.
  • Fig. 7 shows the security element of Fig. 10 in plan view when viewed under daylight and UV light in a ratio of about 1: 1.
  • the yellow fluorescent color with the underlying dark blue daylight color mixes by additive color mixing to a green which corresponds to the daylight green of the regions 12.
  • the surface is monochrome for the eye.
  • FIGS. 5, 6 and 7 The realization of the motifs shown in FIGS. 5, 6 and 7 is illustrated by means of the cross-sectional views shown in FIGS. 11, 12 and 13.
  • Fig. 11 shows the security element of Fig. 5 in pure daylight.
  • the reference numeral 8 designates the color layers formed with fluorescent color which are invisible under the present viewing conditions.
  • the reference numerals 6 and 7 indicate the visible, formed with dark blue or light green daylight color layers.
  • FIG. 12 shows the security element of FIG. 6 in pure UV light.
  • Reference numeral 10 denotes the color layers formed under the present viewing conditions and formed with yellow fluorescent color.
  • Reference number 9 indicates the color layers formed with daylight color, which are invisible under the present viewing conditions.
  • FIG. 13 shows the security element of FIG. 7 when viewed under daylight / UV light in a ratio of approximately 1: 1.
  • Reference numeral 11 denotes the green to be recognized by the additive color mixing of the yellow fluorescent color and the dark blue daylight color.
  • the reference numeral 12 indicates the visible to the viewer, formed by daylight color green.
  • the dynamic light interplay in the course of the periodic movement of the UV light source is illustrated with reference to FIGS. 8, 9, 14 and 15.
  • the brightness of the fluorescent dye increases, conversely, this decreases as the distance increases.
  • the brightness of the daylight colors changes inversely by reducing the amount of daylight when the object is immersed in a UV chamber or by being provided by a UV hand lamp sliding above the object. In other words: reducing the distance to the UV lamp, the fluorescent color becomes lighter than the daylight color, as the distance increases, the daylight color becomes brighter than the fluorescent color.
  • Figures 8 (top view) and 14 (cross-sectional view) show the security element of Figure 10 when viewed under daylight / UV light in a ratio of about 1: 2.
  • the areas with the reference number 13 are perceived by the viewer with light green color, while the areas with the reference number 14 with dark green color.
  • Figures 9 top view and 15 (cross-sectional view) show the security element of Figure 10 when viewed under daylight / UV light in a ratio of about 2: 1.
  • the areas with the reference number 13 are perceived by the observer with a dark green color, while the areas with the reference number 14 are perceived with a light green color.
  • FIG. 16 shows a macroscopic motif 15, in which many individual elements 16 are arranged in the form of a planar cascade.
  • a cascade is an arrangement of cascaded, similar graphical elements to understand.
  • the quality of the movement effect is u.a. depending on
  • the macroscopic motif 15 shown in FIG. 16 is composed of individual elements 16.
  • the nature of a single element, or rather the areas 17, 18 and 19 contained therein, will be explained in more detail with reference to FIGS. 17a to 17d.
  • the single element shown in Fig. 17a has three areas A, B and C in three different brightness levels. The areas are generated in the present example by means of daylight color in the raster print, with each area a different area coverage is selected.
  • the individual element shown in FIG. 17a contains three areas with an area coverage of 10%, 50% and 100%, respectively.
  • the darkest area with a coverage of 100% is additionally equipped with a fluorescent paint 20 or is overprinted with fluorescent paint 20.
  • a fluorescent paint 20 or is overprinted with fluorescent paint 20.
  • Fig. 17b shows the brightness of the areas A, B and C of the single element when viewed in daylight.
  • Fig. 17c shows the brightnesses of the areas A, B and C of the single element when viewed in illumination with a combination of daylight and UV light to substantially equal parts.
  • Fig. 17d shows the brightnesses of the areas A, B and C of the single element when viewed in UV light.
  • the macroscopic motif 15 shown in Fig. 16 is composed of individual elements 16, the nature of a single element, more specifically the areas 1, 18 and 19 contained therein, will be explained in more detail with reference to Figures 18a to 18d.
  • the single element shown in Fig. 18a has four areas A, B, C and D in four different brightness levels.
  • the areas are generated in the present example by means of daylight color in the raster print, with each area a different area coverage is selected.
  • the individual element shown in FIG. 18a contains four areas with an area coverage of 10%, 40%, 70% and 100%, respectively.
  • the darkest area with an area coverage of 100% and the second darkest area with a land area Each of 70% is additionally provided with a fluorescent color 21 or is overprinted with fluorescent ink 21.
  • Fig. 18b shows the brightnesses of the areas A, B, C and D of the single element when viewed in daylight.
  • Fig. 18c shows the brightnesses of the areas A, B, C and D of the single element as viewed under illumination with a combination of daylight and UV light at substantially equal parts.
  • Fig. 18d shows the brightnesses of the areas A, B, C and D of the single element when viewed in UV light.
  • surface D is the brightest
  • surface C the second brightest
  • surface B the darkest
  • surface A the second darkest. Due to the lightening of the two dark areas A and B under the UV lamp with simultaneous darkening of the light areas C and D, the entire area appears in a more or less uniform gray in the half / half situation.
  • Fig. 19a shows the brightness of the areas A, B, C and D of the single element when viewed in daylight.
  • Fig. 19b shows the brightnesses of the areas A, B, C and D of the single element when viewed under illumination with a combination of daylight and UV light to substantially equal parts.
  • Fig. 19c shows the brightnesses of the areas A, B, C and D of the single element when viewed in UV light.
  • the realization of a single element can be carried out over any form of screening of a single color or as multicolor printing of different shades of gray or hues of different brightness or also by partial overprinting of two hues.
  • the coverage ratio changes accordingly, since in this case there can be no 100% area coverage. In this case a maximum coverage of 70 to 80% is achieved.
  • the production is basically process-independent, ie it can be done for example by means of offset printing, intaglio printing, screen or flexographic printing.
  • the printing processes can be combined with one another, eg daylight color in offset, intaglio or screen printing and fluorescent ink in ink-jet, screen or flexo printing.
  • the macroscopic motif 15 shown in FIG. 16 is composed of individual elements 16, wherein the nature of a single element, more specifically of the areas 17, 18 and 19 contained therein, will be explained in more detail with reference to FIGS. 20a and 20b.
  • Fig. 20a shows the partial overprint of different colored areas 22 and 23 of different brightness.
  • Surface 22 is blue, surface 23 light green.
  • the fluorescent color is printed in this example congruent over the blue surface 22 or can be mixed into this.
  • the brightest surface (with an area coverage or gray scale of 10%) is paper white.
  • FIG. 20b shows the superimposed printing comprising the blue surface 24, the dark blue surface 25, the light green surface 26 and the white surface 27.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement für einen Datenträger, insbesondere ein Wertdokument, umfassend ein Trägersubstrat, dessen Vorderseite ein aus einer Vielzahl von mikroskopischen Einzelelementen zusammengesetztes makroskopisches Motiv aufweist, wobei: die mikroskopischen Einzelelemente jeweils zumindest drei benachbarte, drucktechnisch erzeugte Bereiche enthalten, die so beschaffen sind, dass der Betrachter unter ersten Betrachtungsbedingungen innerhalb jedes Einzelelements einen sogenannten ersten Hell-Mittel-Dunkel-Kontrast wahrnimmt, unter zweiten Betrachtungsbedingungen innerhalb jedes Einzelelements eine im Wesentlichen einheitliche Helligkeit wahrnimmt und unter dritten Betrachtungsbedingungen innerhalb jedes Einzelelements einen sogenannten zweiten Hell-Mittel-Dunkel-Kontrast wahrnimmt, der verglichen mit dem ersten Hell-Mittel-Dunkel-Kontrast invertiert ist; und die mikroskopischen Einzelelemente beim Betrachter bei oszillierendem Wechsel zwischen den ersten und den dritten Betrachtungsbedingungen einen dynamischen Eindruck vom makroskopischen Motiv hervorrufen und die ersten, zweiten und dritten Betrachtungsbedingungen wie folgt definiert sind: erste Betrachtungsbedingungen: Betrachtung bei Beleuchtung mit sichtbarem Licht; zweite Betrachtungsbedingungen: Betrachtung bei Beleuchtung mit einer Kombination von sichtbarem Licht und ultraviolettem Licht zu im Wesentlichen gleichen Teilen; dritte Betrachtungsbedingungen: Betrachtung bei Beleuchtung mit ultraviolettem Licht.

Description

Sicherheitselement, Herstellungsverfahren, mit dem Sicherheitselement ausgestatteter Datenträger und Verfahren zum Überprüfen der Echtheit Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement für Datenträger, insbesondere für Wertdokumente, Ausweisdokumente und dergleichen. Die Erfindung betrifft des Weiteren einen mit dem Sicherheitselement ausgestatteten Datenträger, ein Verfahren zum Überprüfen der Echtheit des Datenträgers und ein Verfahren zum Herstellen des Sicherheitselements.
Zum Schutz gegen Nachahmung, insbesondere mit Farbkopierern oder anderen Reproduktionsverfahren, werden Datenträger, wie etwa Banknoten, Wertpapiere, Kreditkarten, Ausweisdokumente, Pässe, Urkunden und Ähnliches, Labels, Verpackungen oder andere Elemente für die Produktsiche- rung mit lumineszierenden Sicherheitselementen ausgestattet. Dazu gehören fluoreszierende Fasern oder Planche ten (kleine farbige Scheibchen), die bei der Papierherstellung als Sicherheitsmerkmal unter die Papiermasse gemischt werden. Darüber hinaus werden fluoreszierende Sicherheitsfäden aus Kunststoff, Metall oder anderem Material verwendet, die bei der Papierher- Stellung ganz oder teilweise in das Papier eingebettet werden. Bekannt ist auch die Verwendung fluoreszierender Aufdrucke, die im Normallicht unsichtbar bzw. farblos sind, aber unter UV-Licht fluoreszieren. Unter Fluoreszenz versteht man allgemein einen flüchtigen Lichtaustritt, der innerhalb von 10-8 Sekunden endet. Anstelle von fluoreszierenden Druckfarben werden auch phosphoreszierende oder photochrome Druckfarben verwendet. Der Leuchteffekt dauert bei phosphoreszierenden Materialien nach dem Ende der Bestrahlung an, je nach Material von 10"8 Sekunden bis zu mehreren Sekunden oder Stunden. Photochrome Druckfarbe wechselt ihre Farbe bei Anregung mit UV-Licht. Wird die UV-Lichtquelle entfernt, dauert der Färb- wechsel noch einige Zeit an, bevor die Farbe wieder in den Originalzustand zurückwechselt. Ein Sonderfall einer photochromen Druckfarbe ist die irisierende photochrome Druckfarbe. Irisierende oder Perleffekt-Farben enthalten transparente Pigmente, die aus mit dünner Folie bedeckten winzigen Glim- merplättchen bestehen. Sie bewirken eine Interferenz des einstrahlenden Lichts. So entstehen glänzende, perlartig schimmernde Effekte mit einem Farbtonwechsel bei unterschiedlichem Betrachtungs- bzw. Beleuchtungswinkel. Aus der EP 1 567358 Bl ist ein lumineszierendes Sicherheitselement zur Sicherung von Banknoten bekannt, das zwei oder mehr Bereiche aufweist, von denen jeder Bereich ein Material oder eine Kombination von Materialien enthält, wobei die beiden oder mehrere Bereiche im Wesentlichen die gleiche sichtbare Farbe unter ersten Sichtbedingungen zeigen, die sichtbares Licht umfassen, und verschiedene sichtbare Farben unter zweiten Sichtbedingungen, wobei die zweiten Sichtbedingungen eine Kombination von sichtbarem Licht und UV-Licht umfassen (siehe Anspruch 1 der EP 1 567358 Bl). Weiterhin ist aus der EP 1 567358 Bl ein lumineszierendes Sicherheitselement zur Sicherung von Banknoten bekannt, das zwei oder mehr Bereiche auf- weist, von denen jeder Bereich ein Material oder eine Kombination von Materialien enthält, wobei die beiden oder mehrere Bereiche verschiedene sichtbare Farben unter ersten Sichtbedingungen zeigen, die sichtbares Licht umfassen, und im Wesentlichen die gleichen sichtbaren Farben unter zweiten Sichtbedingungen, wobei die zweiten Sichtbedingungen eine Kombination von sichtbarem Licht und UV-Licht umfassen (siehe Anspruch 2 der EP 1 567 358 Bl).
Ausgehend von dem obigen Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Sicherheitselement der eingangs genannten Art bereitzustellen, das ein erhöhtes Maß an Fälschungssicherheit bietet und zugleich auf einfache Art und Weise auf seine Echtheit hin überprüft werden kann. Darüber hinaus soll ein Datenträger mit einem solchen Sicherheitselement und ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Sicherheitselements bereitgestellt werden.
Diese Aufgabe wird durch das im Hauptanspruch definierte Sicherheitselement gelöst. Ein Verfahren zum Herstellen desselben, ein Datenträger mit einem solchen Sicherheitselement und ein Verfahren zum Überprüfen der Echtheit des Datenträgers sind in den nebengeordneten Ansprüchen definiert. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unter ansprüche.
Zusammenfassung der Erfindung 1. (Erster Aspekt) Sicherheitselement für einen Datenträger, insbesondere ein Wertdokument, umfassend ein Trägersubstrat, dessen Vorderseite ein aus einer Vielzahl von mikroskopischen Einzelelementen zusammengesetztes makroskopisches Motiv aufweist, wobei:
die mikroskopischen E nzelelemente jeweils zumindest drei, insbesonde- re vier, benachbarte, drucktechnisch erzeugte Bereiche enthalten, die so beschaffen sind, dass der Betrachter unter ersten Betrachtungsbedingungen innerhalb jedes Einzelelements einen sogenannten ersten Hell-Mittel-Dunkel- Kontrast wahrnimmt, unter zweiten Betrachtungsbedingungen innerhalb jedes Einzelelements eine im Wesentlichen einheitliche Helligkeit wahr- nimmt und unter dritten Betrachtungsbedingungen innerhalb jedes Einzelelements einen sogenannten zweiten Hell-Mittel-Dunkel-Kontrast wahrnimmt, der verglichen mit dem ersten Hell-Mittel-Dunkel-Kontrast invertiert ist; und die mikroskopischen Einzelelemente beim Betrachter bei oszillierendem Wechsel zwischen den ersten und den dritten Betrachtungsbedingungen einen dynamischen Eindruck vom makroskopischen Motiv hervorrufen und die ersten, zweiten und dritten Betrachtungsbedingungen wie folgt definiert sind:
erste Betrachtungsbedingungen: Betrachtung bei Beleuchtung mit sichtbarem Licht;
zweite Betrachtungsbedingungen: Betrachtung bei Beleuchtung mit einer Kombination von sichtbarem Licht und ultraviolettem Licht zu im Wesentli- chen gleichen Teilen;
dritte Betrachtungsbedingungen: Betrachtung bei Beleuchtung mit ultraviolettem Licht.
2. (bevorzugt) Sicherheitselement nach Absatz 1, wobei die das makroskopi- sehe Motiv zusammensetzenden mikroskopischen Einzelelemente in Form einer flächigen Kaskade angeordnet sind und unter dem Begriff Kaskade eine Anordnung hintereinander geschalteter Einzelelemente zu verstehen ist.
3. (bevorzugt) Sicherheitselement nach Absatz 2, wobei die mikroskopischen Einzelelemente innerhalb der flächigen Kaskade linienf örmig, geradlinig, kreisförmig oder wellenförmig hintereinander geschaltet angeordnet sind.
4. (bevorzugt) Sicherheitselement nach einem der Absätze 2 oder 3, wobei die flächige Kaskade mehrere Anordnungen von mikroskopischen Ein- zelelementen umf asst, in denen die mikroskopischen Einzelelemente jeweils linienförmig, geradlinig, kreisförmig oder wellenförmig hintereinander geschaltet angeordnet sind und die Anordnungen der mikroskopischen Einzelelemente so ausgestaltet sind, dass die Abmessungen der mikroskopischen Einzelelemente innerhalb einer Anordnung einheitlich sind, aber von Anordnung zu Anordnung variieren und insbesondere kontinuierlich in einer Richtung zu- und/ oder abnehmen.
5. (bevorzugt) Sicherheitselement nach einem der Absätze 1 bis 4, wobei die mikroskopischen Einzelelemente eine Größe von mindestens 0,1 mm x 0,2 mm und höchstens 5 mm x 10 mm, bevorzugt eine Größe von mindestens 1 mm x 2 mm und höchstens 3 mm x 5 mm, besitzen
6. (bevorzugt) Sicherheitselement nach einem der Absätze 1 bis 5, wobei die Einzelelemente in Form von ebenen Figuren, insbesondere Vielecken, Kreisen, Kreis-ähnlichen Figuren oder Kreis-Teilen, gebildet sind.
7. (bevorzugt) Sicherheitselement nach einem der Absätze 1 bis 6, wobei die mikroskopischen Einzelelemente jeweils drei benachbarte, drucktechnisch erzeugte Bereiche enthalten, von denen genau ein Bereich ein lumineszieren- des Material aufweist, das bei Beleuchtung mit sichtbarem Licht unsichtbar ist und bei Beleuchtung mit ultraviolettem Licht eine helle sichtbare Farbe zeigt. Das lumineszierende Material kann z.B. in eine Tageslichtfarbe eingemischt sein. Gemäß einer Alternative können das lumineszierende Material und eine Tageslichtfarbe gerastert nebeneinander gedruckt vorliegen, sodass das lumineszierende Material nicht in der Tageslichtfarbe eingemischt ist. Gemäß einer weiteren Alternative ist die Tageslichtfarbe in einer Druckschicht vorhanden, oberhalb der eine weitere, das lumineszierende Material aufweisende Druckschicht aufgebracht ist.
8. (bevorzugt) Sicherheitselement nach einem der Absätze 1 bis 6, wobei die mikroskopischen Einzelelemente jeweils vier benachbarte, drucktechnisch erzeugte Bereiche enthalten, von denen genau zwei Bereiche ein lumineszie- rendes Material aufweisen, das bei Beleuchtung mit sichtbarem Licht un- sichtbar ist und bei Beleuchtung mit ultraviolettem Licht eine helle sichtbare Farbe zeigt. Das lumineszierende Material kann z.B. in eine Tageslichtfarbe eingemischt sein. Gemäß einer Alternative können das lumineszierende Material und eine Tageslichtfarbe gerastert nebeneinander gedruckt vorliegen,^ sodass das lumineszierende Material nicht in der Tageslichtfarbe eingemischt ist. Gemäß einer weiteren Alternative ist die Tageslichtfarbe in einer Druckschicht vorhanden, oberhalb der eine weitere, das lumineszierende Material aufweisende Druckschicht aufgebracht ist. 9. (bevorzugt) Sicherheitselement nach einem der Absätze 1 bis 7, wobei die mikroskopischen Einzelelemente jeweils drei benachbarte, drucktechnisch erzeugte Bereiche enthalten, von denen:
ein erster Bereich eine erste Farbschicht in einer dunklen sichtbaren Farbe und eine oberhalb der ersten Farbschicht gebildete zweite Farbschicht aufweist und die zweite Farbschicht ein unter UV-Bestrahlung lumineszierendes Material enthält, das bei Beleuchtung mit sichtbarem Licht unsichtbar ist und bei Beleuchtung mit ultraviolettem Licht eine helle sichtbare Farbe zeigt;
ein zweiter Bereich eine Farbschicht in einer mittleren bzw. mitteldunk- len sichtbaren Farbe aufweist; und
ein dritter Bereich eine Farbschicht in einer hellen sichtbaren Farbe aufweist.
10. (bevorzugt) Sicherheitselement nach einem der Absätze 1 bis 7, wobei die mikroskopischen Einzelelemente jeweils drei benachbarte, drucktechnisch erzeugte Bereiche enthalten, von denen:
ein erster Bereich eine Farbschicht aufweist und die Farbschicht ein Material in einer dunklen sichtbaren Farbe und ein weiteres, unter UV- Bestrahlung lumineszierendes Material, das bei Beleuchtung mit sichtbarem Licht unsichtbar ist und bei Beleuchtung mit ultraviolettem Licht eine helle sichtbare Farbe zeigt, enthält;
ein zweiter Bereich eine Farbschicht in einer mittleren bzw. mitteldunklen sichtbaren Farbe aufweist; und
ein dritter Bereich eine Farbschicht in einer hellen sichtbaren Farbe aufweist.
11. (bevorzugt) Sicherheitselement nach einem der Absätze 1 bis 6 oder Absatz 8, wobei die mikroskopischen Einzelelemente jeweils vier benachbarte, drucktechnisch erzeugte Bereiche enthalten, von denen:
ein erster Bereich eine erste Farbschicht in einer sehr dunklen sichtbaren Farbe und eine oberhalb der ersten Farbschicht gebildete zweite Farbschicht aufweist und die zweite Farbschicht ein unter UV-Bestrahlung lumineszie- rendes Material enthält, das bei Beleuchtung mit sichtbarem Licht unsichtbar ist und bei Beleuchtung mit ultraviolettem Licht eine helle sichtbare Farbe zeigt;
ein zweiter Bereich eine erste Farbschicht in einer dunklen sichtbaren Farbe und eine oberhalb der ersten Farbschicht gebildete zweite Farbschicht aufweist und die zweite Farbschicht ein unter UV-Bestrahlung lumineszie- rendes Material enthält, das bei Beleuchtung mit sichtbarem Licht unsichtbar ist und bei Beleuchtung mit ultraviolettem Licht eine helle sichtbare Farbe zeigt;
ein dritter Bereich eine Farbschicht in einer mittleren bzw. mitteldunklen sichtbaren Farbe aufweist; und
ein vierter Bereich eine Farbschicht in einer hellen sichtbaren Farbe aufweist. 12. (bevorzugt) Sicherheitselement nach einem der Absätze 1 bis 6 oder Absatz 8, wobei die mikroskopischen Einzelelemente jeweils vier benachbarte, drucktechnisch erzeugte Bereiche enthalten, von denen:
ein erster Bereich eine Farbschicht aufweist und die Farbschicht ein Ma- terial in einer sehr dunklen sichtbaren Farbe und ein weiteres, unter UV- Bestrahlung lumineszierendes Material, das bei Beleuchtung mit sichtbarem Licht unsichtbar ist und bei Beleuchtung mit ultraviolettem Licht eine helle sichtbare Farbe zeigt, enthält;
ein zweiter Bereich eine Farbschicht aufweist und die Farbschicht ein Material in einer dunklen sichtbaren Farbe und ein weiteres, unter UV- Bestrahlung lumineszierendes Material, das bei Beleuchtung mit sichtbarem Licht unsichtbar ist und bei Beleuchtung mit ultraviolettem Licht eine helle sichtbare Farbe zeigt, enthält;
ein dritter Bereich eine Farbschicht in einer mittleren bzw. mitteldunklen sichtbaren Farbe aufweist; und
ein vierter Bereich eine Farbschicht in einer hellen sichtbaren Farbe aufweist.
13. (bevorzugt) Sicherheitselement nach einem der Absätze 7 bis 12, wobei das lumineszierende Material ein fluoreszierendes Material, insbesondere eine fluoreszierende Tinte oder ein fluoreszierendes Pigment, ist.
14. (Zweiter Aspekt) Datenträger, umfassend ein Sicherheitselement nach einem der Absätze 1 bis 13.
15. (bevorzugt) Datenträger nach Absatz 14, wobei der Datenträger ein Wertdokument, insbesondere eine Banknote, ein Ausweisdokument oder ein Etikett ist. 16. (Dritter Aspekt) Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements gemäß einem der Absätze 1 bis 13, umfassend den Schritt des Bereitstellens eines Trägersubstrats und den Schritt des drucktechnischen Erzeugens von mikroskopischen Einzelelementen auf der Vorderseite des Trägersubstrats, insbesondere mittels Offset-, Flexo-, Sieb-, Tief-, Stichtief-, oder Inkjetdruck.
17. (Vierter Aspekt) Verfahren zum Überprüfen der Echtheit eines Datenträgers, insbesondere eines Wertdokuments, nach Absatz 14 oder 15, umfassend den Schritt des visuellen Erfassens des im Absatz 1 definierten dynamischen Eindrucks vom makroskopischen Motiv durch Betrachten des Datenträgers bei Tageslicht unter Zuhilfenahme einer UV-Lichtquelle, insbesondere einer UV-Handlampe, wobei der Abstand zwischen Datenträger und UV- Lichtquelle in sich wiederholender Abfolge verkürzt und wieder verlängert wird.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Der hierin verwendete Begriff„ultraviolettes Licht" bezeichnet insbesondere Licht mit einer Wellenlänge in einem Bereich von 235 bis 380 nm.
Anstelle des Begriffes„sichtbares Licht" wird nachfolgend auch der Begriff „Tageslicht" verwendet.
Unter dem Begriff„Tageslichtfarbe" ist eine auf Licht in einem Wellenlän- genbereich von 380 nm bis 750 nm beruhende Farbe zu verstehen. Nachfolgend werden auch die Synonyme Köperfarbe und Buntfarbe verwendet.
Unter dem Begriff„Motiv" ist insbesondere ein Muster oder ein Bild zu verstehen. Das Motiv kann dem Betrachter darüber hinaus eine Information vermitteln, indem es z.B. ein Zeichen, eine Zeichenfolge oder eine Bildinformation aufweist.
Der Begriff„ebene Figur" ist im Stand der Technik bekannt (siehe„Mathe- matische Formelsammlung", Verlag Konrad Wittwer KG, Stuttgart, 1984, Seiten 12-15). Zu den ebenen Figuren gehören insbesondere die folgenden Elemente: Dreieck, insbesondere rechtwinkliges Dreieck, gleichschenkliges Dreieck und gleichseitiges Dreieck; Viereck, insbesondere Quadrat, Rechteck, Raute, Parallelogramm, Drachenviereck, Trapez, Sehnenviereck und Tangen- tenviereck; Kreis; Kreis-ähnliche Figuren, wie z.B. eine Ellipse; Kreisteile, insbesondere Kreisausschnitt bzw. Kreissektor (ein Kreisausschnitt kann durch die Parameter r = Radius, b = Bogen und α = Mittelpunktswinkel definiert werden), Kreisring (ein Kreisring kann durch die Parameter r = Radius des inneren Kreises und R = Radius des äußeren Kreises definiert werden) und Kreisring- Ausschnitt (ein Kreisring- Ausschnitt kann durch die Parameter r = Radius des inneren Kreises, R = Radius des äußeren Kreises, B = äußerer Bogen, b = innerer Bogen und α = Mittelpunkts winkel definiert werden).
Der hierin verwendete Begriff„Vieleck" bezeichnet insbesondere ein n-Eck mit n>3.
Der hierin verwendete Begriff„mikroskopisch" ist nicht im Sinne von„Abmessung im Mikrometerbereich" oder dergleichen zu verstehen, sondern lediglich relativ zu verstehen. Die mikroskopischen Einzelelemente (die nachstehend auch einfach als„Mikroelemente" bezeichnet werden) sind jeweils für den Betrachter mit dem bloßen Auge, d.h. ohne Verwendung von optischen Hilfsmitteln, wahrnehmbar und ergeben zusammengesetzt ein Gesamtbild, d.h. ein makroskopisches Motiv. Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, durch das Zusammenwirken von Leuchtfarben bzw. lumineszierenden Farben, insbesondere Fluoreszenzfarben, und Körperfarben bzw. Buntfarben mittels eines geeigneten Designs einen dynamischen Effekt bei einem Mikro-/Makrobild zu erzielen. Der dy- namische Effekt basiert auf einer Hell-Dunkel- Wechselwirkung einer im makroskopischen Motiv enthaltenen, sich wiederholenden Mikroelement- struktur und kann insbesondere beim oszillierenden Durchlaufen (d.h. durch ein periodisches„Hin-und-Zurück") des Übergangs von (1) der Beleuchtung des Sicherheitselements mit sichtbarem Licht über (2) eine UV- Licht/Tageslicht-Beleuchtungssituation im ungefähren Verhältnis 1:1 zu (3) einer im Wesentlichen reinen UV-Beleuchtungssituation beobachtet werden. Das auf diese Weise hervorgerufene Lichtspiel der mikroskopischen Einzelelemente bewirkt eine Dynamik beim makroskopischen Motiv. Entscheidend für den dynamischen Effekt ist die periodische Veränderung des Ab- Standes zwischen der UV-Lichtquelle und dem Sicherheitselement. Das prozentuale Verhältnis Tageslicht/ UV-Licht wechselt dabei insbesondere in einem Bereich von 70/30 zu 30/70. Da das menschliche Auge die helleren Bildbestandteile eines Motivs als vordergründig bzw. dominant ansieht, ist der dynamische Bewegungseffekt beim Helligkeitswechsel von nahe beiei- nander liegenden Motivelementen, z.B. Linien, Punkten oder Kreisen, besonders eindrucksvoll. Der Helligkeitswechsel wird durch die Veränderung des Abstandes zwischen der UV-Lichtquelle und dem Sicherheitselement erzeugt, wobei sich die Beleuchtungsstärke z.B. einer fluoreszierenden Farbe quadratisch im Zuge der Verkürzung des Abstandes vergrößert. Auf diese Weise wird bei einem größeren Abstand die hellere Tageslichtfarbe dominant, bei einem geringeren Abstand die fluoreszierende Farbe, die ansonsten bei Tageslicht dunkler erscheint. Der dynamische Bewegungseffekt entfaltet sich je nach Wahl und Anordnung der Mikroelemente z.B. in Form eines durch optische Täuschung hervorgerufenen Dreh- bzw. Rotationseffekts (d.h. die Bewegung eines sich drehenden Rads) oder in Form einer ansonsten bei Hologrammen bekannten „Pumpwirkung" (d.h. die sich periodisch verändernde dreidimensionale Erscheinung eines Motivs) oder dergleichen. Ein Dreh- bzw. Rotationseffekt lässt sich z.B. dadurch bewerkstelligen, dass die Mikroelemente so zusammengefügt werden, dass sie zusammen ein Muster mit Rotationssymmetrie, insbesondere ein Muster mit Rotationssymmetrie und Spiegelsymmetrie, ergeben. Das Zusammenfügen der Mikroelemente kann dabei lückenlos oder mit Beabstandung erfolgen. Beispielsweise können Weißbereiche bzw. unbedruckte Bereiche zwischen den einzelnen Mikroelementen vorhanden sein.
Zur Ausführung der Erfindung eignen sich insbesondere Fluoreszenz - Pigmente und Fluoreszenzfarbstoffe (insbesondere organische Farbmittel), deren optische Wirkung auf ihrer Fähigkeit beruht, UV-Strahlung zu absorbieren und in Form von sichtbarem Licht ohne zeitliche Verzögerung, d.h. mit flüchtigem, innerhalb von 10-8 Sekunden endenden Lichtaustritt, auszusenden. Phosphoreszierende Materialien werden weniger bevorzugt, können aber unter der Voraussetzung herangezogen werden, dass die Dauer des
Nachleuchtvorganges die Erkennbarkeit des dynamischen Bewegungseffekts nicht beeinträchtigt.
Das erfindungsgemäße Sicherheitselement kann insbesondere bei zwei oder mehr Wellenlängen anregbar sein und dann unterschiedliche Fluoreszenzfarbtöne in Abhängigkeit von der Wellenlänge zeigen.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Ausführungsvarianten bzw. Beispiele in Verbindung mit den ergänzenden Figuren näher erläutert. Die Beispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen dar,, auf die jedoch die Erfindung in keinerlei Weise beschränkt sein soll. Des Weiteren sind die Darstellungen in den Figuren des besseren Verständnisses wegen stark schematisiert und spiegeln nicht die realen Gegebenheiten wider. Insbesondere ent- sprechen die in den Figuren gezeigten Proportionen nicht den in der Realität vorliegenden Verhältnissen und dienen ausschließlich der Verbesserung der Anschaulichkeit.
Im Einzelnen zeigen die Figuren:
Figuren 1 bis 15: die Ausführungsvariante eines Sicherheitselements, das nicht unter den Umfang der vorliegenden Ansprüche fällt; diese Ausführungsvariante wird lediglich des besseren Verständnisses der vorliegenden Erfindung erwähnt;
Figur 16: eine Ausführungsvariante eines Sicherheitselements gemäß der vorliegenden Erfindung;
Figuren 17 bis 20: vier Beispiele zur Erzeugung von mikroskopischen Einzelelementen, aus denen das makroskopische Motiv gemäß Fig. 16 zusammengesetzt sein kann.
Fig. 10 veranschaulicht den Aufbau eines Sicherheitselements in einer Querschnittansicht. Das gezeigte Sicherheitselement fällt nicht unter den Umfang der vorliegenden Ansprüche, die gezeigte Ausführungsvariante wird aber des besseren Verständnisses der vorliegenden Erfindung erwähnt. Der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt das Prinzip eines dynamischen Farbwechselspiels, das durch das Kombinieren einer Tageslichtfarbe mit einer lumineszierenden Farbe erhalten wird. Diese Grundlagen werden anhand der Figuren 1 bis 15 beschrieben.
Figur 10 veranschaulicht ein Träger substrat, beispielsweise das Papier Substrat einer Banknote, das auf seiner Vorderseite erste Motivelemente (Bereiche mit den Bezugsnummern 1 und 3) und zweite Motivelemente (Bereiche mit der Bezugsnummer 2) aufweist. Die ersten und die zweiten Motivele- mente werden jeweils durch drucktechnisch erzeugte Farbschichten gebildet, wobei die ersten Motivelemente jeweils eine untere Farbschicht 1 und eine obere Farbschicht 3 enthalten und die zweiten Motivelemente jeweils nur eine Farbschicht 2 umfassen. Die Farbschichten besitzen die folgenden Eigenschaften:
Farbschicht V. dunkelblaue Tageslichtfarbe
Farbschicht 2: hellgrüne Tageslichtfarbe
Farbschicht 3: gelbe Fluoreszenzfarbe Die gelbe Fluoreszenzfarbe der Farbschicht 3 ist bei Betrachtung allein im Tageslicht unsichtbar und erscheint bei Betrachtung im UV-Licht gelb.
Figuren 1 bis 3 zeigen die Struktur der Druckformen zur Herstellung des in Fig. 10 gezeigten Sicherheitselements in Draufsicht. Die in Fig. 1 gezeigte Druckform ist für die Erzeugung der Farbschicht 1 in dunkelblauer Tageslichtfarbe vorgesehen. Fig. 2 zeigt die Druckform für die Erzeugung der Farbschicht 2 in hellgrüner Tageslichtfarbe. Fig. 3 zeigt die Druckform für die Erzeugung der Farbschicht 3 in gelber Fluoreszenzfarbe. Fig. 4 veranschaulicht den Aufbau des Zusammendrucks, der durch die in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Druckformen erhältlich ist. Der Zusammendruck weist eine äußere, rechteckige Umrandung 4 und einen inneren Bereich 5 auf. Die Druckfarbe der rechteckigen Umrandung 4 geht ausschließ- lieh auf die in Fig. 1 gezeigte Druckform zurück. Der innere Bereich 5 enthält einen durch die Druckformen der Fig. 1 und der Fig. 2 erzeugten Untergrunddruck und mehrere, mittels der Druckform der Fig. 3 überdruckte Bereiche. Fig. 5 zeigt das Sicherheitselement der Fig. 10 in Draufsicht bei Betrachtung im reinen Tageslicht. Der Betrachter nimmt eine durch vertikale, hellgrüne Streifen 7 und einen dunkelblauen Hintergrund 6 gebildete erste Information wahr. Fig. 6 zeigt das Sicherheitselement der Fig. 10 in Draufsicht bei Betrachtung im Wesentlichen im reinen UV-Licht. Der Betrachter nimmt eine durch vertikale, gelbe Streifen 10 und einen sehr dunklen Hintergrund 9 gebildete zweite Information wahr. Fig. 7 zeigt das Sicherheitselement der Fig. 10 in Draufsicht bei Betrachtung unter Tageslicht und UV-Licht in einem Verhältnis von etwa 1:1. Dabei vermischt sich in den Bereichen 11 die gelbe Fluoreszenzfarbe mit der darunter liegenden dunkelblauen Tageslichtfarbe durch additive Farbmischung zu einem Grün, das dem Tageslichtgrün der Bereiche 12 entspricht. Somit ent- steht, als dritte Information, eine für das Auge einfarbige Fläche.
Das Zustandekommen der in den Figuren 5, 6 und 7 gezeigten Motive wird anhand der in Figuren 11, 12 und 13 gezeigten Querschnittansichten veranschaulicht. Fig, 11 zeigt das Sicherheitselement der Fig. 5 im reinen Tageslicht. Die Bezugsnummer 8 bezeichnet die mit Fluoreszenzfarbe gebildeten Farbschichten, die unter den vorliegenden Betrachrungsbedingungen unsichtbar sind. Die Bezugsnummern 6 und 7 geben die sichtbaren, mit dunkelblauer bzw. hellgrüner Tageslichtfarbe gebildeten Farbschichten an.
Fig. 12 zeigt das Sicherheitselement der Fig. 6 im reinen UV-Licht. Die Bezugsnummer 10 bezeichnet die unter den vorliegenden Betrachtungsbedin- gungen sichtbaren, mit gelber Fluoreszenzfarbe gebildeten Farbschichten. Die Bezugsnummer 9 gibt die mit Tageslichtfarbe gebildeten Farbschichten an, die unter den vorliegenden Betrachtungsbedingungen unsichtbar sind.
Fig. 13 zeigt das Sicherheitselement der Fig. 7 bei Betrachtung unter Tages- licht/ UV-Licht im Verhältnis von etwa 1:1. Die Bezugsnummer 11 bezeichnet das für den Betrachter durch additive Farbmischung der gelben Fluoreszenzfarbe und der dunkelblauen Tageslichtfarbe zu erkennende Grün. Die Bezugsnummer 12 gibt das für den Betrachter sichtbare, durch Tageslichtfarbe gebildete Grün an.
Das dynamische Lichtwechselspiel im Zuge der periodischen Bewegung der UV-Lichtquelle wird anhand der Figuren 8, 9, 14 und 15 veranschaulicht. Im Zuge der Verringerung des Abstandes zwischen UV-Lichtquelle und Objekt erhöht sich die Helligkeit der Fluoreszenzfarbe, umgekehrt verringert sich diese bei Erhöhung des Abstandes. Verglichen mit der Fluoreszenzfarbe verändert sich die Helligkeit der Tageslichtfarben gegenläufig durch das Verringern des Tageslicht- Anteils beim Eintauchen des Objekts in eine UV- Kammer oder durch Verschaffen mittels einer oberhalb des Objekts gleitenden UV-Handlampe. Mit anderen Worten: bei Verringerung des Abstandes zur UV-Lampe wird die Fluoreszenzfarbe heller als die Tageslichtfarbe, bei Erhöhung des Abstandes wird die Tageslichtfarbe wiederum heller als die Fluoreszenzfarbe. Figuren 8 (Draufsicht) und 14 (Querschnittansicht) zeigen das Sicherheitselement der Fig. 10 bei Betrachtung unter Tageslicht/ UV-Licht im Verhältnis von etwa 1:2. Die Bereiche mit der Bezugsnummer 13 werden vom Betrachter mit hellgrüner Farbe wahrgenommen, die Bereiche mit der Bezugsnummer 14 hingegen mit dunkelgrüner Farbe.
Figuren 9 (Draufsicht) und 15 (Querschnittansicht) zeigen das Sicherheitselement der Fig. 10 bei Betrachtung unter Tageslicht/ UV-Licht im Verhältnis von etwa 2:1. Die Bereiche mit der Bezugsnummer 13 werden vom Betrachter mit dunkelgrüner Farbe wahrgenommen, die Bereiche mit der Be- zugsnummer 14 hingegen mit hellgrüner Farbe.
< Ausführungsbeispiel 1 >
Fig. 16 zeigt ein makroskopisches Motiv 15, bei dem viele Einzelelemente 16 in Form einer flächigen Kaskade angeordnet sind. Unter einer Kaskade ist eine Anordnung hintereinandergeschalteter, gleichartiger graphischer Elemente zu verstehen.
Bei flächiger, mehrfacher Anordnung der Einzelelemente wird durch eine Helligkeits- Verschiebung (d.h. eine Inversion bzw. Umkehr des Kontrasts) der Eindruck einer Bewegung erzeugt. Je nach Anordnung der Einzelelemente innerhalb des makroskopischen Motivs und der Beschaffenheit der Einzelelemente kann die Richtung der Bewegung variiert werden. Durch die unterschiedlichen Helligkeitsstufen der Bereiche 17, 18 und 19 innerhalb eines Einzelelements 16 wird im makroskopischen Motiv 15 ein fließender Bewegungseffekt in eine bestimmte Richtung erhalten. In der Fig. 16 bewirkt der Effekt ein Drehen des Gesamtbildes 15 gegen den Uhrzeigersinn.
Die Qualität des Bewegungseffektes ist u.a. abhängig von
- der Größe eines Kaskaden-Elements 16,
- der Lichtstärke der UV-Lampe und der damit verbundenen Leuchtstärke der Fluoreszenz,
- dem Kontrast der Einzelelemente 16 verglichen mit dem gedruckten Umfeld,
- dem Helligkeitsunterschied von UV-Lampenlicht zu Tageslicht und
- von der Frequenz, mit der die UV-Lampe über dem gedruckten Element auf und ab, bzw. hin und her bewegt wird.
Da je nach Anordnung der Elemente 16 der Bewegungseffekt in unterschiedliche Richtungen erfolgen kann ist es denkbar, innerhalb eines makroskopi- sehen Motivs Bewegungseffekte in unterschiedliche Richtungen zu erzeugen (z.B. der in der Fig. 16 gezeigte äußere Ring erzeugt einen Bewegungseffekt gegen den Uhrzeigersinn, der nächste innere Ring einen Bewegungseffekt im Uhrzeigersinn usw.). Das in der Fig. 16 gezeigte makroskopische Motiv 15 ist aus Einzelelementen 16 zusammengesetzt. Die Beschaffenheit eines Einzelelements, besser gesagt der darin enthaltenen Bereiche 17, 18 und 19, wird anhand der Figuren 17a bis 17d näher erläutert. Das in der Fig. 17a gezeigte Einzelelement weist drei Bereiche A, B und C in drei verschiedenen Helligkeitsstufen auf. Die Bereiche werden im vorliegenden Beispiel mittels Tageslichtfarbe im Rasterdruck erzeugt, wobei pro Bereich eine unterschiedliche Flächendeckung gewählt wird. Das in der Fig. 17a gezeigte Einzelelement enthält drei Bereiche mit einer Flächendeckung von jeweils 10%, 50% und 100%. Der dunkelste Bereich mit einer Flächendeckung von 100% ist zusätzlich mit einer fluoreszierenden Farbe 20 ausgestattet oder wird mit fluoreszierender Farbe 20 überdruckt. Beim Wechsel von Tageslicht zu UV-Licht findet einerseits eine kontinuierliche Aufhellung des mit Fluoreszenzfarbe 20 überdruckten, dunkleren Bereichs A, andererseits eine Abdunkelung der helleren Bereiche B und C durch Verschattung mittels des UV-Lampengehäuses oder der UV-Lampe (inklusive der Hand bei UV-Handlampen) statt.
Die in den Figuren 17 bis 19 vorhandenen Abkürzungen d (dunkel), m (mittel bzw. mitteldunkel) und h (hell) beschreiben die Helligkeit der einzelnen Bereiche, wobei die Abkürzungen mit zunehmender Helligkeit wie folgt gegliedert sind:
d: dunkel;
d-m: dunkel bis mittel;
m: mittel;
m-h: mittel bis hell;
h: hell.
Fig. 17b zeigt die Helligkeiten der Bereiche A, B und C des Einzelelements bei Betrachtung im Tageslicht. Fig. 17c zeigt die Helligkeiten der Bereiche A, B und C des Einzelelements bei Betrachtung bei Beleuchtung mit einer Kombination von Tageslicht und UV-Licht zu im Wesentlichen gleichen Teilen. Fig. 17d zeigt die Helligkeiten der Bereiche A, B und C des Einzelelements bei Betrachtung im UV-Licht.
Bei Tageslicht ist die Fläche C die hellste, A die dunkelste. In der Halb/Halb- Situation wird die dunkelste Fläche etwas heller, die hellste etwas dunkler. Die gesamte Fläche erscheint quasi in einem mehr oder weniger einheitlichen Grau. Unter UV-Licht ist die Fläche A die hellste, die Fläche B die dunkelste. Diese Helligkeitsverschiebung von C nach A erweckt beim Betrachter den Eindruck, als bewege sich die Fläche entsprechend von rechts nach links. < Ausführungsbeispiel 2 >
In diesem Beispiel wird das in der Fig. 16 gezeigte makroskopisches Motiv 15 aus Einzelelementen 16 zusammengesetzt, wobei die Beschaffenheit eines Einzelelements, besser gesagt der darin enthaltenen Bereiche 1 , 18 und 19, anhand der Figuren 18a bis 18d näher erläutert wird.
Das in der Fig. 18a gezeigte Einzelelement weist vier Bereiche A, B, C und D in vier verschiedenen Helligkeitsstufen auf. Die Bereiche werden im vorliegenden Beispiel mittels Tageslichtfarbe im Rasterdruck erzeugt, wobei pro Bereich eine unterschiedliche Flächendeckung gewählt wird. Das in der Fig. 18a gezeigte Einzelelement enthält vier Bereiche mit einer Flächendeckung von jeweils 10%, 40%, 70% und 100%. Der dunkelste Bereich mit einer Flächendeckung von 100% und der zweitdunkelste Bereich mit einer Flächende- ckung von 70% ist jeweils zusätzlich mit einer fluoreszierenden Farbe 21 ausgestattet oder wird mit fluoreszierender Farbe 21 überdruckt.
Beim Wechsel von Tageslicht zu UV-Licht findet einerseits eine kontinuierli- che Aufhellung der mit Fluoreszenzfarbe 21 überdruckten, dunkleren Bereiche A und B, andererseits eine Abdunkelung der helleren Bereiche C und D durch Verschattung mittels des UV-Lampengehäuses oder der UV-Lampe (inklusive der Hand bei UV-Handlampen) statt. Fig. 18b zeigt die Helligkeiten der Bereiche A, B, C und D des Einzelelements bei Betrachtung im Tageslicht.
Fig. 18c zeigt die Helligkeiten der Bereiche A, B, C und D des Einzelelements bei Betrachtung bei Beleuchtung mit einer Kombination von Tageslicht und UV-Licht zu im Wesentlichen gleichen Teilen.
Fig. 18d zeigt die Helligkeiten der Bereiche A, B, C und D des Einzelelements bei Betrachtung im UV-Licht. Bei Tageslicht ist Fläche D die hellste, Fläche C die zweithellste, Fläche B die dunkelste und Fläche A die zweitdunkelste. Durch die Aufhellung der beiden dunklen Bereiche A und B unter der UV-Lampe bei gleichzeitiger Abdunkelung der hellen Bereiche C und D erscheint in der Halb/Halb-Situation die gesamte Fläche in einem mehr oder weniger einheitlichen Grau.
Unter UV-Licht wird dieser Effekt weiter verstärkt, sodass Position A als hellste, Position B als zweithellste Fläche erscheint. Diese Helligkeitsverschiebung von D nach A erweckt beim Betrachter den Eindruck, als bewege sich die Fläche entsprechend von rechts nach links. < Ausführungsbeispiel 3 >
Gemäß einer Variante zu dem im Ausführungsbeispiel 2 beschriebenen Fall sind weitere Anordnungen der Graustufenfelder innerhalb eines in der Fig. 16 gezeigten Einzelelements 16 denkbar.
Fig. 19a zeigt die Helligkeiten der Bereiche A, B, C und D des Einzel elements bei Betrachtung im Tageslicht. Fig. 19b zeigt die Helligkeiten der Bereiche A, B, C und D des Einzelelements bei Betrachtung bei Beleuchtung mit einer Kombination von Tageslicht und UV-Licht zu im Wesentlichen gleichen Teilen.
Fig. 19c zeigt die Helligkeiten der Bereiche A, B, C und D des Einzelelements bei Betrachtung im UV-Licht.
Allgemein kann die Realisierung eines Einzelelements über jede Form von Rasterung einer einzigen Farbe oder als Mehrfarbendruck unterschiedlicher Graustufen oder Farbtöne unterschiedlicher Helligkeit oder auch mittels Teil-Übereinanderdruck zweier Farbtöne durchgeführt werden.
Wird das Motiv gerastert gedruckt, verändert sich das Deckungsverhältnis entsprechend, da in diesem Fall keine 100 % Flächendeckung vorliegen kann. In diesem Fall wird maximal eine Flächendeckung von 70 bis 80 % erreicht.
Die Herstellung ist grundsätzlich verfahrensunabhängig, d.h. es kann z.B. mittels Offsetdruck, Stichtiefdruck, Sieb- oder Flexodruck vorgegangen werden. Genauso können die Druckverfahren miteinander kombiniert werden, z.B. Tageslichtfarbe im Offset-, Stichtief- oder Siebdruck und Fluoreszenzfar- be im Ink-Jet-, Sieb- oder Flexodruck. < Ausführungsbeispiel 4 >
In diesem Beispiel wird das in der Fig. 16 gezeigte makroskopisches Motiv 15 aus Einzelelementen 16 zusammengesetzt, wobei die Beschaffenheit eines Einzelelements, besser gesagt der darin enthaltenen Bereiche 17, 18 und 19, anhand der Figuren 20a und 20b näher erläutert wird.
Fig. 20a zeigt den Teil-Übereinanderdruck verschiedenfarbiger Flächen 22 und 23 unterschiedlicher Helligkeit. Fläche 22 ist blau, Fläche 23 hellgrün. Die Fluoreszenzfarbe wird in diesem Beispiel deckungsgleich über die blaue Fläche 22 gedruckt oder kann in diese eingemischt werden. Als hellste Fläche (mit einer Flächendeckung bzw. Graustufe von 10%) dient das Papierweiß. Fig. 20b zeigt den Übereinander-Druck, der die blaue Fläche 24, die dunkelblaue Fläche 25, die hellgrüne Fläche 26 und die weiße Fläche 27 aufweist.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Sicherheitselement für einen Datenträger, insbesondere ein Wertdoku- ment, umfassend ein Trägersubstrat, dessen Vorderseite ein aus einer Vielzahl von mikroskopischen Einzelelementen zusammengesetztes makroskopisches Motiv aufweist, wobei:
die mikroskopischen Einzelelemente jeweils zumindest drei, insbesondere vier, benachbarte, drucktechnisch erzeugte Bereiche enthalten, die so be- schaffen sind, dass der Betrachter unter ersten Betrachtungsbedingungen innerhalb jedes Einzelelements einen sogenannten ersten Hell-Mittel-Dunkel- Kontrast wahrnimmt, unter zweiten Betrachtungsbedingungen innerhalb jedes Einzelelements eine im Wesentlichen einheitliche Helligkeit wahrnimmt und unter dritten Betrachtungsbedingungen innerhalb jedes Ein- zelelements einen sogenannten zweiten Hell-Mittel-Dunkel-Kontrast wahrnimmt, der verglichen mit dem ersten Hell-Mittel-Dunkel-Kontrast invertiert ist; und
die mikroskopischen Einzelelemente beim Betrachter bei oszillierendem Wechsel zwischen den ersten und den dritten Betrachtungsbedingungen ei- nen dynamischen Eindruck vom makroskopischen Motiv hervorrufen und die ersten, zweiten und dritten Betrachtungsbedingungen wie folgt definiert sind:
erste Betrachtungsbedingungen: Betrachtung bei Beleuchtung mit sichtbarem Licht;
zweite Betrachtungsbedingungen: Betrachtung bei Beleuchtung mit einer
Kombination von sichtbarem Licht und ultraviolettem Licht zu im Wesentlichen gleichen Teilen;
dritte Betrachtungsbedingungen: Betrachtung bei Beleuchtung mit ultraviolettem Licht.
2. Sicherheitselement nach Anspruch 1, wobei die das makroskopische Motiv zusammensetzenden mikroskopischen Einzelelemente in Form einer flächigen Kaskade angeordnet sind und unter dem Begriff Kaskade eine Anord- nung hintereinander geschalteter Einzelelemente zu verstehen ist.
3. Sicherheitselement nach Anspruch 2, wobei die mikroskopischen Einzelelemente innerhalb der flächigen Kaskade lirüenförmig, geradlinig, kreisförmig oder wellenförmig hintereinander geschaltet angeordnet sind.
4. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei die flächige Kaskade mehrere Anordnungen von mikroskopischen Einzelelementen um- fasst, in denen die mikroskopischen Einzelelemente jeweils linienförmig, geradlinig, kreisförmig oder wellenförmig hintereinander geschaltet angeord- net sind und die Anordnungen der mikroskopischen Einzelelemente so ausgestaltet sind, dass die Abmessungen der mikroskopischen Einzelelemente innerhalb einer Anordnung einheitlich sind, aber von Anordnung zu Anordnung variieren und insbesondere kontinuierlich in einer Richtung zu- und/ oder abnehmen.
5. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die mikroskopischen Einzelelemente eine Größe von mindestens 0,1 mm x 0,2 mm und höchstens 5 mm x 10 mm, bevorzugt eine Größe von mindestens 1 mm x 2 mm und höchstens 3 mm x 5 mm, besitzen
6. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Einzelelemente in Form von ebenen Figuren, insbesondere Vielecken, Kreisen, Kreis-ähnlichen Figuren oder Kreis-Teilen, gebildet sind.
7. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die mikroskopischen Einzelelemente jeweils drei benachbarte, drucktechnisch erzeugte Bereiche enthalten, von denen genau ein Bereich ein lumineszierendes Material aufweist, das bei Beleuchtung mit sichtbarem Licht unsichtbar ist und bei Beleuchtung mit ultraviolettem Licht eine helle sichtbare Farbe zeigt.
8. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die mikroskopischen Einzelelemente jeweils vier benachbarte, drucktechnisch erzeugte Bereiche enthalten, von denen genau zwei Bereiche ein lumineszierendes Material aufweisen, das bei Beleuchtung mit sichtbarem Licht unsichtbar ist und bei Beleuchtung mit ultraviolettem Licht eine helle sichtbare Farbe zeigt.
9. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die mikroskopischen Einzelelemente jeweils drei benachbarte, drucktechnisch erzeugte Bereiche enthalten, von denen:
ein erster Bereich eine erste Farbschicht in einer dunklen sichtbaren Farbe und eine oberhalb der ersten Farbschicht gebildete zweite Farbschicht aufweist und die zweite Farbschicht ein unter UV-Bestrahlung lumineszierendes Material enthält, das bei Beleuchtung mit sichtbarem Licht unsichtbar ist und bei Beleuchtung mit ultraviolettem Licht eine helle sichtbare Farbe zeigt;
ein zweiter Bereich eine Farbschicht in einer mittleren bzw. mitteldunklen sichtbaren Farbe aufweist; und
ein dritter Bereich eine Farbschicht in einer hellen sichtbaren Farbe auf- weist.
10. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die mikroskopischen Einzelelemente jeweils drei benachbarte, drucktechnisch erzeugte Bereiche enthalten, von denen: ein erster Bereich eine Farbschicht aufweist und die Farbschicht ein Material in einer dunklen sichtbaren Farbe und ein weiteres, unter UV- Bestrahlung lumineszierendes Material, das bei Beleuchtung mit sichtbarem Licht unsichtbar ist und bei Beleuchtung mit ultraviolettem Licht eine helle sichtbare Farbe zeigt, enthält;
ein zweiter Bereich eine Farbschicht in einer mittleren bzw. mitteldunklen sichtbaren Farbe aufweist; und
ein dritter Bereich eine Farbschicht in einer hellen sichtbaren Farbe aufweist.
11. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder Anspruch 8, wobei die mikroskopischen Einzelelemente jeweils vier benachbarte, drucktechnisch erzeugte Bereiche enthalten, von denen:
ein erster Bereich eine erste Farbschicht in einer sehr dunklen sichtbaren Farbe und eine oberhalb der ersten Farbschicht gebildete zweite Farbschicht aufweist und die zweite Farbschicht ein unter UV-Bestrahlung lumineszierendes Material enthält, das bei Beleuchtung mit sichtbarem Licht unsichtbar ist und bei Beleuchtung mit ultraviolettem Licht eine helle sichtbare Farbe zeigt;
ein zweiter Bereich eine erste Farbschicht in einer dunklen sichtbaren
Farbe und eine oberhalb der ersten Farbschicht gebildete zweite Farbschicht aufweist und die zweite Farbschicht ein unter UV-Bestrahlung lumineszierendes Material enthält, das bei Beleuchtung mit sichtbarem Licht unsichtbar ist und bei Beleuchtung mit ultraviolettem Licht eine helle sichtbare Farbe zeigt;
ein dritter Bereich eine Farbschicht in einer mittleren bzw. mitteldunklen sichtbaren Farbe aufweist; und
ein vierter Bereich eine Farbschicht in einer hellen sichtbaren Farbe aufweist.
12. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder Anspruch 8, wobei die mikroskopischen Einzelelemente jeweils vier benachbarte, drucktechnisch erzeugte Bereiche enthalten, von denen:
ein erster Bereich eine Farbschicht aufweist und die Farbschicht ein Material in einer sehr dunklen sichtbaren Farbe und ein weiteres, unter UV- Bestrahlung lumineszierendes Material, das bei Beleuchtung mit sichtbarem Licht unsichtbar ist und bei Beleuchtung mit ultraviolettem Licht eine helle sichtbare Farbe zeigt, enthält;
ein zweiter Bereich eine Farbschicht aufweist und die Farbschicht ein
Material in einer dunklen sichtbaren Farbe und ein weiteres, unter UV- Bestrahlung lumineszierendes Material, das bei Beleuchtung mit sichtbarem Licht unsichtbar ist und bei Beleuchtung mit ultraviolettem Licht eine helle sichtbare Farbe zeigt, enthält;
ein dritter Bereich eine Farbschicht in einer mittleren bzw. mitteldunklen sichtbaren Farbe aufweist; und
ein vierter Bereich eine Farbschicht in einer hellen sichtbaren Farbe aufweist.
13. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 7 bis 12, wobei das lumi- neszierende Material ein fluoreszierendes Material, insbesondere eine fluoreszierende Tinte oder ein fluoreszierendes Pigment, ist.
14. Datenträger, umfassend ein Sicherheitselement nach einem der Ansprü- che 1 bis 13.
15. Datenträger nach Anspruch 14, wobei der Datenträger ein Wertdokument, insbesondere eine Banknote, ein Ausweisdokument oder ein Etikett ist.
16. Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, umfassend den Schritt des Bereitstellens eines Trägersubstrats und den Schritt des drucktechnischen Erzeugens von mikroskopischen Einzelelementen auf der Vorderseite des Trägersubstrats, insbeson- dere mittels Offset-, Flexo-, Sieb-, Tief-, Stichtief-, oder Inkjetdruck.
17. Verfahren zum Überprüfen der Echtheit eines Datenträgers, insbesondere eines Wertdokuments, nach Anspruch 14 oder 15, umfassend den Schritt des visuellen Erfassens des im Anspruch 1 definierten dynamischen Eindrucks vom makroskopischen Motiv durch Betrachten des Datenträgers bei Tageslicht unter Zuhilfenahme einer UV-Lichtquelle, insbesondere einer UV- Handlampe, wobei der Abstand zwischen Datenträger und UV-Lichtquelle in sich wiederholender Abfolge verkürzt und wieder verlängert wird.
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