EP3074239B1 - Mehrschichtkörper als sicherheitselement und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

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EP3074239B1
EP3074239B1 EP14805273.1A EP14805273A EP3074239B1 EP 3074239 B1 EP3074239 B1 EP 3074239B1 EP 14805273 A EP14805273 A EP 14805273A EP 3074239 B1 EP3074239 B1 EP 3074239B1
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EP
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partial
layer system
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sub
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René Staub
Ludwig Brehm
Patrick KRÄMER
Rouven SPIESS
Karin FÖRSTER
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OVD Kinegram AG
Leonhard Kurz Stiftung and Co KG
Original Assignee
OVD Kinegram AG
Leonhard Kurz Stiftung and Co KG
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Definitions

  • the invention relates to a multilayer body with two layers or layer systems and to a method for its production.
  • Multilayer bodies as a security element are known in the prior art as known and are widely used for counterfeit protection of banknotes, securities, identity documents or for the authentication of products. They are based on a combination of several functional layers, which may have, for example, optical variable devices (OVD), diffractive elements, partially metallized layers or printed features.
  • ODD optical variable devices
  • diffractive elements diffractive elements
  • partially metallized layers printed features.
  • the document US 2012/0189159 relates to a security element comprising an optical system.
  • the document DE 10 2007 007 914 A1 relates to a high-index embossing lacquer for producing micro-optical assemblies.
  • WO 2009/053673 A1 relates to a security element for use in or on security substrates.
  • the document GB 2464496 A relates to a security feature having a printed image.
  • the document DE 103 33 255 B3 relates to a method for producing a surface pattern.
  • Register or register accuracy is the positionally accurate arrangement of superimposed layers relative to each other while maintaining a desired positional tolerance to understand.
  • the partial second layer or the partial second layer system As a mask in order to structure the partial first layer or the partial first layer system, it is possible to arrange the two layers or layer systems exactly in register with one another. In this case, it is of particular importance that the second partial layer or the second partial layer system does not only extend into those regions which are covered by the first partial layer or the first partial layer system-that is, the first partial region-but also in FIG the areas not covered by the first partial layer or the first partial layer system, ie the second partial area.
  • the second partial layer or the second partial layer system as mask, it is to be understood that when structuring the first partial layer or the first partial layer system, this or these in those regions which are of the second partial layer or second partial layer system are either selectively retained or selectively removed. In the structuring, therefore, a defined positional relationship arises between the two layers or layer systems, so that they are arranged in register with one another, for example seamlessly connected to one another.
  • Layer system is to be understood here as any arrangement of several layers.
  • the layers can be arranged one above the other in the direction of the surface normals of the layer system or else in a plane next to each other. A combination of such horizontally and vertically arranged layers is possible.
  • Overlapping is understood to mean that the respective subareas are at least partially superimposed in the direction of the surface normals of the planes spanned by the first or second layer, ie in the stacking direction of the multilayer body.
  • the generation of the two layers or layer systems does not have to take place in the stated order, i.
  • the second partial layer or the second partial layer system can also be produced before the first partial layer or the first partial layer system.
  • the layers or layer systems can be produced directly on the substrate, directly on one another or to form any intermediate layers.
  • the structuring of the partial first layer or of the partial first layer system in step c) is preferably carried out by etching. It is expedient if the partial second layer or the partial second layer system is an etching resist, or comprises an etching resist.
  • An etch resist should be understood to mean a substance which is resistant to an etchant and which can protect a substance which is sensitive to the etchant from attack by the etchant where it covers it.
  • an etchant is applied to the resulting layer stack which removes the first partial layer or the first partial layer system where it is not covered by the second partial layer or the second partial layer system is.
  • the etch resist is preferably a lacquer which may in particular comprise binders, dyes, pigments, in particular colored or achromatic pigments, effect pigments, thin-film layer systems, cholesteric liquid crystals and / or metallic or non-metallic nanoparticles.
  • the second partial layer or the second partial layer system does not meet only one Protective function in structuring the first partial layer or the first partial layer system, but can itself develop a decorative effect. It is also possible for the second partial layer or the second partial layer system to use a plurality of different etching resists, for example resist coatings with different colors, in order to produce further visual effects.
  • the etchant used for structuring the first partial layer or the first partial layer system depends on the composition of this layer or this layer system.
  • HRI High Refractive Index
  • etchants are, for example ⁇ tzresiste based on PVC (polyvinyl chloride), polyester resins, acrylates, which typically further film-forming substances such as nitrocellulose may be mixed.
  • the etching can be assisted by mechanical agitation, for example by brushing, moving the etching bath or ultrasonic treatment. Usual temperatures for the etching process are preferably between 15 ° C and 75 ° C.
  • the structuring of the partial first layer or of the partial first layer system in step c) can furthermore preferably be effected by a lift-off method. It is expedient if the partial second layer or the partial second layer system is a washcoat, or comprises a washcoat.
  • washcoat is removed by means of a solvent.
  • the washcoat must therefore be soluble in the solvent.
  • Suitable washcoats are based for example on the basis of polyvinyl alcohol (PVA) or polyvinylpyrrolidone (PVP) and may additionally contain fillers which facilitate the subsequent removal of the washcoat.
  • PVA polyvinyl alcohol
  • PVP polyvinylpyrrolidone
  • the removal of the washcoat takes place in a solvent bath or by spraying with solvent, preferably at temperatures of 15 ° C to 65 ° C.
  • the removal of the washcoat may be mechanically assisted, for example, by brushing, moving the solvent bath, spraying, or sonicating.
  • the partial first layer or the partial first layer system is removed together with the washcoat.
  • the partial first layer or the partial first layer system thus remains only in areas in which it or it does not overlap with the partial second layer or the partial second layer system. So it creates a negative to the overlapping areas. This is particularly useful if the washcoat is part of a layer system, so that then the remaining, not removed with the washcoat components of the layer system are arranged register exactly to the remaining areas of the first layer or the first layer system.
  • the structuring of the partial first layer or of the partial first layer system in step c) can furthermore preferably be effected by mask exposure.
  • the partial second layer or the partial second layer system itself acts as an exposure mask or is structured by means of a separate exposure mask. It is expedient here if the partial second layer or the partial second layer system is a protective lacquer or comprises a protective lacquer.
  • Protective coating should be understood to mean a substance which absorbs in a wavelength range used for exposing the partial first layer or the partial first layer system.
  • the partial layers or layer systems are irradiated over the whole area with light of this wavelength range, preferably perpendicular to the layer plane.
  • Typical wavelengths used for the exposure are, for example, 250 nm to 420 nm.
  • the exposure is preferably carried out with a dose of 10 mJ / cm 2 to 500 mJ / cm 2 .
  • the exposure times result from the sensitivities of the materials used and the power of the available exposure source.
  • etch resists and conformal coatings for example by adding absorbing substances, for example UV absorbers, dyes, color pigments or scattering substances, for example titanium dioxide, to an etching resist.
  • absorbing substances for example UV absorbers, dyes, color pigments or scattering substances, for example titanium dioxide
  • the protective lacquer is preferably a lacquer which comprises in particular binders, dyes, pigments, in particular colored or achromatic pigments, effect pigments, thin-film layer systems, cholesteric liquid crystals and / or metallic or non-metallic nanoparticles.
  • Suitable protective coatings are formulated for example based on PVC, polyester or acrylates.
  • the second partial layer or the second partial layer system not only fulfills a protective function when structuring the first partial layer or the first partial layer system, but can itself have a decorative effect unfold. It is also possible for the second partial layer or the second partial layer system to use a plurality of different protective lacquers, for example with different colors, in order to produce further visual effects.
  • the partial first layer or the partial first layer system is a photoresist or comprises a photoresist.
  • a photoresist changes its chemical and / or physical properties when exposed in a certain wavelength range, so that the different properties of the exposed and unexposed areas can be exploited to selectively remove the photoresist in one of the areas. For example, when the photoresist is exposed to light, its solubility changes relative to a solvent which can be used after exposure for developing the photoresist. In the case of positive photoresists, the exposed area is selectively removed in the development step subsequent to the exposure, and in the case of negative photoresists the unexposed area is removed.
  • a photoresist can also serve as a wash.
  • Suitable positive photoresists are AZ 1518 or AZ 4562 from AZ Electronic Materials based on phenolic resin / diazoquinone.
  • Suitable negative photoresists are, for example, AZ nLOF 2000 or ma-N 1420 from micro resist technology GmbH, for example based on cinnamic acid derivatives. These can preferably be exposed by irradiation with light in a wavelength range of 250 nm to 440 nm. The required dose depends on the respective layer thicknesses, the wavelength of the exposure and the sensitivity of the photoresists.
  • tetramethylammonium hydroxide is suitable for the development of these photoresists.
  • the development is preferably carried out at temperatures of 15 ° C to 65 ° C for a preferred development time of 2 seconds to a few minutes Again, the development process and the associated local removal of the photoresist again by mechanical agitation, such as brushing, wiping, influx be supported with the development medium or ultrasound treatment.
  • the photoresist may in particular contain binders, dyes, pigments, in particular colored pigments, effect pigments, thin film layer systems, cholesteric liquid crystals and / or metallic or non-metallic nanoparticles in order to fulfill additional decorative effects.
  • the partial first layer or the partial first layer system and / or the partial second layer or the partial second layer system is first produced over the entire surface or at least in large areas and then patterned .
  • the full-surface or large-scale generating can be done for example by printing or steaming.
  • the subsequent structuring of the partial first layer or the partial first layer system and / or the partial second layer or the partial second layer system in steps a) and b) is then preferably carried out by etching, lift-off or mask exposure.
  • the required ⁇ tzresists, protective coatings or laquers may in turn part of one or both of the Layer systems or be applied as additional layers. These layers can in turn remain as part of the layer systems or be removed again in a further step.
  • mask exposure it is also possible to use an external exposure mask which is placed on the respective layer or the respective layer system.
  • methods are also possible in which certain areas of the first layer or the first layer system are partially removed, for example by means of a laser. Such methods are particularly suitable for the individual marking of security elements.
  • step b) It is also possible for structuring of the partial second layer or of the partial second layer system in step b) to simultaneously structure the partial first layer or the partial first layer system according to step c). As a result, a particularly simple and fast method to be performed is created.
  • step a) and / or b) the partial first layer or the partial first layer system and / or the partial second layer or the partial second layer system are generated in a structured manner.
  • a printing method is preferably used, in particular gravure printing, flexographic printing, offset printing, screen printing or digital printing, in particular ink jet printing.
  • the partial first layer or the partial first layer system is or a reflective layer of a particular opaque metal and / or a particular transparent or translucent material having a high refractive index (thus, a high real part of the complex Refractive index meant), and / or at least one single or multi-colored color coat layer and / or a Fabry-Perot layer system.
  • the partial second layer or the partial second layer system is at least one transparent, translucent or even substantially opaque monochrome or multicolor lacquer layer, in particular an etching and / or protective lacquer, and / or a Fabry-Perot layer system or includes.
  • the use or combination of such layers or layer systems for the partial first and second layer or the partial first and second layer system can produce a variety of optical effects, which further contribute to anti-counterfeiting security and make the visual appearance particularly appealing.
  • the partial first layer or the partial first layer system and / or the partial second layer or the partial second layer system are preferably applied in the form of at least one motif, pattern, symbol, image, logo or alphanumeric characters, in particular numbers or letters.
  • the layers or layer systems can also be added to such a motif, pattern, symbol, image, logo or to alphanumeric characters, in particular numbers or letters, before or even after the structuring of the partial first layer or of the partial first layer system.
  • Such a generated graphic element which results from the interaction of several layers, is particularly difficult to reproduce and therefore particularly tamper-proof.
  • the partial first layer or the partial first layer system and / or the partial second layer or the partial second layer system in the form of a one- or two-dimensional line and / or Dot matrix is applied.
  • transformed line grids are possible, for example with wavy lines, which can also have a variable line width.
  • the points of a dot matrix can have any geometries and / or sizes and need not be circular disk-shaped.
  • dot patterns of triangular, rectangular, arbitrary polygonal, star-shaped or in the form of symbols formed points are possible.
  • the dot matrix can also be brewed from differently sized and / or differently shaped dots.
  • further graphic effects such as halftone images, can be generated.
  • the line and / or dot screen preferably has a screen width of less than 300 ⁇ m, preferably less than 200 ⁇ m and more than 25 ⁇ m, and preferably more than 50 ⁇ m.
  • the grid width can also vary across the grid.
  • Line weights or point diameters are preferably from 25 ⁇ m to 150 ⁇ m and may also vary. Such screens affect other graphic elements superimposed on the grid, but are no longer perceived as such even with the naked human eye.
  • the substrate comprises a carrier layer, in particular a film of a plastic, preferably polyester, in particular PET (polyethylene terephthalate), and / or a release layer, for example of a polymer lacquer, for example PMMA (polymethyl methacrylate) or of wax-like substances.
  • a carrier layer gives the multilayer body in its manufacture and subsequent handling stability and protects it from damage.
  • a release layer allows for easy detachment of the Security elements of unnecessary layers, such as the carrier layer, so that it can be attached to the desired document or object, in particular in the form of a hot stamping foil with the carrier layer as a carrier film and the security element as from the carrier film to a substrate to be transferred transfer layer.
  • the substrate comprises a replicating layer having a diffractive surface relief.
  • the replication layer may be made of a thermoplastic, i. thermally curable or dryable replicate varnish or a UV-curable replicate varnish or a mixture of such varnishes.
  • the surface relief introduced into the replication layer is an optically variable element, in particular a hologram, Kinegram® or Trustseal®, a preferably sinusoidal diffraction grating, an asymmetrical relief structure, a blazed grating, a preferably isotropic or anisotropic matt structure, or a light-diffractive and / or refractive and / or light-focusing micro- or nanostructure, a binary or continuous Fresnel lens, a microprism structure, a microlens structure or a combination structure forms thereof.
  • a hologram Kinegram® or Trustseal®
  • a preferably sinusoidal diffraction grating an asymmetrical relief structure
  • a blazed grating a preferably isotropic or anisotropic matt structure, or a light-diffractive and / or refractive and / or light-focusing micro- or nanostructure
  • a binary or continuous Fresnel lens a microp
  • a third layer or a third layer system is applied which is or comprises, in particular, an HRI layer and / or an adhesive layer.
  • Adhesive layers can be used to secure the multilayer body to a substrate, for example a document to be secured.
  • HRI layers are particularly useful in connection with extensive relief structures that are made visible by the transparent HRI layer even in areas where the first and / or second layer or the first and / or second layer system does not provide an opaque metallized layer can be.
  • As a material for an HRI layer for example, zinc sulfide, or titanium dioxide or zirconium dioxide is suitable.
  • a multi-layer body obtainable in this way can be used as a security element, in particular for a security document, in particular a banknote, a security, an identification document, a passport or a credit card.
  • Fig. 1 shows a first embodiment of a multi-layer body 10, which can be used as a security element for banknotes, securities, identity documents, tickets or protected product packaging.
  • the multilayer body 10 comprises a first layer 11, which may be used as a metal layer, for example, made of aluminum, and a second layer 12, which is formed as a colored ⁇ tzresistlack.
  • a metal layer for example, made of aluminum
  • a second layer 12 which is formed as a colored ⁇ tzresistlack.
  • copper, silver or chrome are also suitable or even a wide variety of metal alloys.
  • the first layer 11 is produced, which can be done for example by vapor deposition on a not shown substrate.
  • the vapor deposition is preferably carried out in vacuo by thermal evaporation, by electron beam evaporation or by sputtering.
  • the layer thickness of the first layer 11 is preferably 5 nm to 100 nm, more preferably 15 nm to 40 nm.
  • the first vapor-deposited layer can be partially removed by means of known methods, for example by the partial application of an etching resist after vapor deposition and subsequent etching, including removal of the etching resist; by the partial application of a washcoat before steaming and wash-off (lift-off) after vapor deposition or by partial application of a photoresist after vapor deposition and subsequent exposure and subsequent removal of the exposed or unexposed components of the photoresist depending on the nature (positive, negative) of photoresist.
  • the substrate is not completely vapor-deposited, but the layer 11 is rather partially generated so that it is present in a first region 111 and is absent in a second region 112.
  • various methods are known, such as shielding by means of a follower mask or pressure of an oil, which prevents the deposition of the metal layer in the vapor deposition process.
  • a replicated diffractive structure for example in the form of an optically variable device (OVD), in particular a hologram, Kinegram® or Trustseal®, a preferably sinusoidal diffraction grating, an asymmetrical relief structure, a blaze grating, may already be present on the substrate.
  • OMD optically variable device
  • the first layer 11 need not be contiguous, as shown, but may be arbitrarily structured and of any shape.
  • the second layer 12 here in the form of a radial pattern, is printed on the first layer.
  • Gravity printing, flexographic printing, offset printing, screen printing or digital printing, in particular inkjet printing, are preferably used as the printing technique.
  • the second layer 12 extends both into the region 111 covered by the first layer 11, but does not completely cover it, as well as in the region 112 not covered by the first layer 11. If a replicated diffractive structure is present, the printing takes place preferably in register with this structure, with tolerances of +/- 1 mm, preferably +/- 0.5 mm, depending on the printing method.
  • the resist used to print the second layer 12 is an etch resist, that is, resistant to an etchant containing the metal of the first layer 11 can dissolve.
  • this etchant may be, for example, caustic soda.
  • an etch resist is then suitable, for example, a paint based on PVC / PVAc (polyvinyl acetate) copolymer.
  • the paint further contains dyes, pigments, especially colored or achromatic pigments or effect pigments, thin film layer systems or cholesteric liquid crystals or nanoparticles, so that it produces an optically visible effect.
  • the in Fig. 1b treated intermediate treated with the described etchant.
  • the etching is then preferably carried out at a concentration of 0.1% to 5%, a temperature of the etchant of 15 ° C to 75 ° C over a period of 5 seconds to 100 seconds.
  • a suitable etch resist is, for example, a paint based on PVC / PVAc (polyvinyl acetate) copolymer, which is printed in a layer thickness of preferably from 0.1 ⁇ m to 10 ⁇ m.
  • the first layer 11 dissolves.
  • the etching may be followed by a rinsing process, for example with water and a drying step.
  • Fig. 1c shows the resulting multilayer body 10 from the opposite side of the pressure side. It can be seen that the structures of the first layer 11 and second layer 12 merge seamlessly into one another, ie are arranged in register. This side is also the typical viewing side of the multi-layer body 10. If a replicated diffractive structure is present, the first layer 11 acts as a reflection layer, so that the diffractive structure is particularly clearly visible in the region of the first layer 11. By an additional coating with an adhesive layer, not shown For example, the diffractive structure in the region 111 not covered by the first layer 11 can be completely extinguished if the adhesive layer has a similar refractive index (eg about 1.5) as the replication layer and therefore no optically effective boundary layer between adhesive layer and replication layer is formed.
  • a similar refractive index eg about 1.5
  • the refractive indices of both adjacent layers should preferably differ by not more than 0.1 from each other.
  • the adhesive layer simultaneously serves to apply the multi-layer body 10 to a substrate, for example a banknote.
  • the color can be made largely transparent or translucent, so that the underlying background can be seen, but also a largely opaque design is possible.
  • a metal layer as the first layer 11, it is also possible to use a plurality of adjoining color layers which are printed on the substrate. Suitable paints for this purpose are, for example, photoresists, such as AZ 1518 from AZ Electronic Materials.
  • the second layer 12 is then preferably a protective lacquer, for example a transparent or opaque lacquer with a UV blocker. Benzophenone derivatives or finely divided titanium dioxide are particularly suitable for this purpose.
  • the second layer 12 is then preferably printed overlapping with the boundary regions of the color layers of the first layer 11.
  • a preferred exposure dose of 10 mJ / cm 2 to 500 mJ / cm 2 and etching with, for example, 0.3% NaOH at a preferred temperature of about 50 ° C for a time of preferably 10 seconds to 30 seconds then remain only the color components of the first layer 11, where they were covered by the second layer 12 and thus form a multi-colored decor.
  • the second layer 12 is in the form of Guilloche lines
  • the finished multi-layer body 10 shows guilloche lines in which color transitions are visible, that is to say a so-called iris print.
  • the in Fig. 2 shown multi-layer body 10 is analogous to Fig. 1 produced. Only in the second production step according to Fig. 2b
  • the second layer 12 is formed as a layer system by printing on two differently colored paints 121, 122.
  • the two paints 121, 122 may overlap in some areas and are preferably printed in the register with a tolerance of preferably less than 0.5 mm and more preferably less than 0.2 mm.
  • FIGS. 3 to 5 show the manufacturing steps of an alternative multi-layer body 10, but in the basic structure of the in Fig. 2 shown corresponds.
  • the essential difference lies in the fact that the second layer 12 is not already printed in a structured manner in this case, but first applied over the entire surface or at least in large areas and then structured.
  • a release layer 14 and a replication layer 15 of, for example, a thermoplastic material or a radiation- or temperature-curable replication lacquer are first applied to a carrier layer 13 made of polyester, in particular PET, these layers in turn may consist of several layers.
  • Diffractive structures 151 are then formed in the replication layer 15, for example by embossing with a metallic embossing tool.
  • HRI High Refractive Index
  • the second layer 12 is applied over the entire surface or at least in large areas, which in turn consists of two different-colored paints 121, 122 adjacent to each other.
  • the paints 121, 122 are UV-sensitive photoresists, such as AZ 1518 from AZ Electronic Materials based on phenolic resin / diazoquinone.
  • a mask layer 16 is partially printed on the second layer 12.
  • the mask layer 16 simultaneously serves as an etching and protective lacquer.
  • an etching resist for example based on PVC / PVAc (polyvinyl acetate) copolymer, for example, be provided with UV absorbing titanium dioxide particles or other UV blockers.
  • an exposure with UV light takes place from the side of the mask layer 16.
  • the exposure is preferably carried out at a wavelength of 365 nm with a dose of 25 mJ / cm 2 to 500 mJ / cm 2 .
  • NaOH in a preferred concentration of 0.05% to 2.5%, which preferably acts on the intermediate for a period of 2 seconds to 60 seconds at a temperature of 20 ° C to 65 ° C.
  • the photoresist 121, 122 of the layer 12 was exposed during the UV irradiation and therefore dissolves in the developer bath. You get that in Fig. 4 represented intermediate. This is not isolated. Rather, the etching process is continued, wherein now the HRI layer 11 is where it is not protected by the remaining layer 12, is attacked. The paints 121, 122 thus act simultaneously as etching resist. After the etching process, the results in Fig. 5 shown finished multi-layer body 10. On this still an adhesive layer can be applied, which fills the exposed diffractive structures 151 where they are not covered by the first layer 11. The diffractive structures 151 are then visible only where the HRI material of the first layer 11 acts as a reflection layer.
  • FIG. 6 another multilayer body 10 is shown.
  • the order of the layers 11 and 12 is analogous to in Fig. 1 illustrated embodiment.
  • a further transparent HRI layer 17 is applied over the entire surface, so that a diffractive element 18 not covered by the first layer 11 becomes visible.
  • Diffractive structures are thus recognizable in the opaque metallic regions of the first layer 11 and in the regions of the transparent HRI layer 17, but typically not in the pressure regions of the second layer 12, because the diffractive structures are extinguished by the color coat of the second layer 12 printed directly on the diffractive structures, because the color coat preferably has a similar refractive index (about 1.5) as the replication layer and therefore no optically effective boundary layer is formed between color coat and replication layer.
  • the refractive indices of both adjacent layers should preferably differ by not more than 0.1 from each other.
  • the embodiment according to Fig. 7a-c again corresponds to the exemplary embodiment Fig. 1 ,
  • the only difference is that two different metals 113, 114, such as Al and Cu, are used for the first layer 11.
  • the two metals 113, 114 may be spatially separated, adjacent or partially overlapping.
  • Fig. 7b again shows how the second layer 12 is printed on the first layer 11, viewed from the printing side.
  • Fig. 7c shows the finished multilayer body viewed from the metal side. Due to the opaque metal layers, the pressure of the layer 12 under the metal regions of the layer 11 is not visible.
  • the structuring of the first layer 11 can take place in two steps, since, for example, different etchants have to be used for the two metals or metal alloys used. In the case of using Al and Cu for the first layer 11, these are, for example, NaOH and FeCl 3. However, since the same printed mask, namely the second layer 12, is used for the structuring, the transitions of the two metals 113, 114 take place first layer 11 in the perfect register, that is in exact relative position to the pressure of the second layer 12th
  • the embodiment according to Fig. 8 again corresponds to the exemplary embodiment Fig. 1 ,
  • only one more transparent HRI layer 17 is applied.
  • an opaque metal 113 such as aluminum
  • the HRI layer 17 of ZnS or TiO 2 is applied, which can also be done by vapor deposition or sputtering, so that a layer arrangement according to Fig. 8a is present.
  • the HRI layer 17 can also be present only partially, adjacent to the metal layer 113, or they also overlap at least partially.
  • the metal layer 113 and the HRI layer 17 together form the first layer 11.
  • the non-overprinted regions of the two reflection layers 113, 17 are removed, if appropriate also in two process steps with chemicals adapted to the layers to be removed, for example two different bases.
  • NaOH can be used under the conditions described to remove the aluminum content
  • to remove an HRI layer of ZnS it is also preferable to use NaOH or Na 2 CO 3 at a temperature of 20 ° C to 60 ° C for a period of 5 seconds Used for 60 seconds.
  • the finished multilayer body is in Fig. 8c seen from the side of the first layer 11.
  • Fig. 8c seen from the side of the first layer 11.
  • the effect of the diffractive structures in the substrate is recognizable, while at the same time the color print of the second layer 12 can be seen, because between the printed and the diffractive structures still the HRI layer 17 is arranged as an optical boundary layer.
  • the color coat can be made transparent, translucent or largely opaque.
  • the Fig. 9 corresponds to Fig. 1 , The only difference is that the first layer 11 is finely structured, here as repetitions of the number "50".
  • the manufacturing process comprises a first step, in which the finely structured first layer 11 according to FIG Fig. 9a is produced.
  • Correspondingly finely structured metal layers can be produced, for example, in the following way: by structuring a photoresist layer by means of a high-resolution mask exposure, which in turn is then used to pattern the metal layer, or by using a method for tolerance-free partial metallization, as described, for example, in US Pat WO 2006/084685 A2 is known.
  • the layer 11 consists of a fine grid, which consists for example of a microscopic text.
  • the second layer 12 in this example is a comparatively roughly structured motif in the form of the large number "50".
  • the second layer 12 may also be very finely structured.
  • the colored printing of the layer 12 serves as a mask for register-accurate removal of the first layer 11, so that the in Fig. 9c shown multi-layer body 10 is obtained. This takes place analogously to the etching methods already described.
  • first layer 11 and the second layer 12 are, for example, finely structured line screens, superposition effects occur depending on their relative position to each other, and the final structure is a finely structured overlay structure of the first layer 11 and second layer 12 Overlay structure can produce, for example, a desired moiré effect.
  • the fine structuring of the first layer 11 may, for example, also be embodied as guilloche of a multiplicity of fine lines, preferably as a metallic reflection layer in combination with diffractive optical structures, for example with a KlNEGRAM® Fig. 17A Subsequently, the colored printing of the second layer 12 takes place according to FIG Fig. 17B ,
  • the colored print can have several different colored areas, for example in the form of a country flag (as shown here) and / or a geographical contour of a country or in the form of a coat of arms or another multi-colored motif.
  • the colored printing of the layer 12 serves as a mask for register-precise removal of the first layer 11, so that in Fig. 17C shown multi-layer body 10 is obtained. This takes place analogously to the etching methods already described.
  • the observer recognizes as tamper-proof and independent features that the finely structured lines are present only in the colored areas and the finely structured lines recognizable in a colored area continue in register in an adjacent further colored area.
  • FIG. 18 Another embodiment with a finely structured first layer 11 shows Fig. 18 , Again, the fine patterning of the first layer 11, for example, as a guilloche of a plurality of fine lines, preferably as a metallic reflection layer in combination with diffraction-optical structures, for example, with a KINEGRAM® be executed, like this Fig. 18A shows.
  • a colorless, preferably transparent ⁇ tzresist with a UV absorber is used.
  • This etch resist is then intended to fulfill a dual function: On the one hand, the etch resist serves for further substructuring of the finely structured first layer 11 by means of etching and, on the other hand, later as an exposure mask for structuring a color region.
  • the fine structure of the first layer 11 in the areas is removed by etching in which the etching resist is not provided.
  • a colored photoresist is printed, which comprises at least the area which is not covered by the colorless ⁇ tzresist.
  • the photoresist may also overlap with the etch resist.
  • the colored photoresist is cured in those areas that have no transparent ⁇ tzresist and can be removed in the remaining areas register accurate to the etch resist and the protected by the etch resist areas of the finely structured first layer 11.
  • the observer recognizes as counterfeit-proof and independent features that the fine structures of the first layer 11 are present only in the colorless areas and end in register with the colored area of the photoresist and that the fine structures of the first layer 11 are practically "over the colored Area "register in a neighboring transparent area continue.
  • FIGS. 10 to 13 show the manufacturing steps of an alternative multi-layer body 10, but in the basic structure of the in Fig. 9 shown corresponds.
  • the essential difference lies in the fact that the second layer 12 is not already printed in a structured manner in this case, but is first applied over the entire surface or at least over large areas and then structured.
  • a release layer 14 and a replication layer 15 are first applied to a carrier layer 13 made of polyester or PET. Diffractive structures 151 are then formed in the replication layer 15.
  • the entire surface of the second layer 12 applied which in turn consists of two different colored paints 121, 122 is adjacent to each other.
  • the paints 121, 122 are UV-sensitive colored photoresists.
  • a mask layer 16 is partially printed on the second layer 12, so that the in Fig. 12 obtained intermediate product is obtained.
  • the mask layer 16 may be in the form of another raster.
  • the mask layer 16 simultaneously serves as an etching and protective lacquer.
  • an etching resist can for example be provided with UV-absorbing titanium dioxide particles or other UV blockers.
  • an exposure with UV light from the side of the Mask layer 16 ago The exposure parameters and lacquers used correspond to those already described above.
  • FIG Fig. 14 Screenings of the first layer 11 and the second layer 12 are shown in FIG Fig. 14 shown.
  • the first layer 11 and / or the second layer 12 may be provided with a further grid of diffractive structures on the respective replication layer of the first and / or second layer.
  • the diffractive grating (s) of the first and / or second layer or their optically variable effects can vary greatly depending on how similar or different the screen rulings and / or screen shapes are for the rasters involved in the overlay.
  • the viewing angle and / or illumination angle dependence of the diffractive grids can lead to surprising optical effects in this complex superposition.
  • the exemplary embodiments discussed so far are based on the fact that first a partial Reflection layer of opaque metal or transparent HRI material (first layer 11) produced and then a pressure (second layer 12) is applied.
  • the pressure of the second layer 12 serves as a mask layer, for example analogously to an etching resist pressure, for the further structuring of the partial metal layer 11 Fig. 15
  • a pressure (second layer 12) is introduced into the starting material, in which subsequently a diffractive structure, not shown, is molded (see Fig. 15a ).
  • a first partial metal region (first layer 11) is produced, as in FIG Fig. 15b shown.
  • the pressure already present in the starting material is used as an exposure mask for a photoresist layer applied thereon in order to pattern the first layer 11 in the perfect register for printing the second layer 12.
  • the materials and process parameters used correspond to those already described above.
  • the second layer 12 is thus generated in time and place completely independent of the first layer 11.
  • the second layer 12 may, for example, also be arranged on the rear side of the substrate, not shown, and the first one Layer 11 on the front side.
  • Fig. 16 shows a multi-layer body 10.
  • first the first layer 11 as a metal layer with a recessed lettering 19 produced.
  • the second layer 12 becomes, as in Fig. 16b represented as wavy rastered lacquer layer printed on the first layer 11 and then serves as ⁇ tzresistmaske for further patterning of the first layer 11 in a lye bath.
  • the in Fig. 16c shown multi-layer body 10, in which the colored lines of the second layer 12 in the area of the recessed lettering in the perfect register to the remaining metallic lines of the first layer 11 outside the lettering 19 continue.
  • the line widths need not be constant, but may additionally be modulated, resulting in different local area densities of the grid, which form additional information.
  • the line widths are preferably from 25 .mu.m to 150 .mu.m.
  • the raster width can also be modulated and is preferably less than 300 .mu.m and preferably less than 200 .mu.m, and preferably more than 25 .mu.m.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Mehrschichtkörper mit zwei Schichten bzw. Schichtsystemen sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.
  • Mehrschichtkörper als Sicherheitselement sind dem Stand der Technik als bekannt zu entnehmen und werden weithin zum Fälschungsschutz von Banknoten, Wertpapieren, Ausweisdokumenten oder auch zur Authentifizierung von Produkten verwendet. Sie beruhen auf einer Kombination von mehreren funktionalen Schichten, die beispielsweise optisch variable Elemente (OVD = Optical Variable Devices), diffraktive Elemente, partiell metallisierte Schichten oder gedruckte Merkmale aufweisen können.
  • Das Dokument US 2012/0189159 betrifft ein Sicherheitselement umfassend ein optisches System.
  • Das Dokument DE 10 2007 007 914 A1 betrifft ein hochbrechenden Prägelack zr Herstellung mikrooptischer Anordnungen.
  • Das Dokument WO 2009/053673 A1 betrifft ein Sicherheitselement zur Verwendung in oder auf Sicherheitssubstraten.
  • Das Dokument GB 2464496 A betrifft ein Sicherheitsmerkmal, welches ein gedrucktes Bild aufweist.
  • Das Dokument DE 103 33 255 B3 betrifft ein Verfahren zur Erzeugung eines Flächenmusters.
  • Es ist dabei bekannt, solche Mehrschichtkörper durch die sequentielle Applikation einzelner Schichten unter Aufbau der gewünschten Schichtabfolge zu erzeugen. Um besonders fälschungssichere Mehrschichtkörper zu erhalten, ist es dabei wünschenswert, Merkmale der einzelnen Schichten nahtlos ineinander übergehen zu lassen. Mit anderen Worten sollen die Schichten möglichst genau im Register zueinander angeordnet werden. Bei einem sequentiellen Aufbau des Mehrschichtkörpers ist dies jedoch nicht immer zu bewerkstelligen, da die zur Erzeugung jeder individuellen Schicht verwendeten Verfahren bezüglich der relativen Lage der Schichten zueinander toleranzbehaftet sind. Dadurch können die gewünschten nahtlosen Übergänge zwischen den Merkmalen nicht zuverlässig erreicht werden, was die Fälschungssicherheit sowie das optische Erscheinungsbild eines solchen Mehrschichtkörpers beeinträchtigt.
  • Unter Register oder Registergenauigkeit ist die lagegenaue Anordnung von übereinander liegenden Schichten relativ zueinander unter Einhaltung einer gewünschten Lagetoleranz zu verstehen.
  • Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines Mehrschichtkörpers anzugeben, welches die Herstellung eines Mehrschichtkörpers mit verbesserter Fälschungssicherheit ermöglicht. Es ist ferner Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen besonders fälschungssicheren Mehrschichtkörper anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitselements sowie durch ein Sicherheitselement gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
  • Indem die partielle zweite Schicht bzw. das partielle zweite Schichtsystem als Maske verwendet wird, um die partielle erste Schicht bzw. das partielle erste Schichtsystem zu strukturieren, wird es ermöglicht, die beiden Schichten bzw. Schichtsysteme exakt im Register zueinander anzuordnen. Dabei ist es insbesondere von Bedeutung, dass sich die zweite partielle Schicht bzw. das zweite partielle Schichtsystem nicht nur in diejenigen Bereiche erstreckt, die von der ersten partiellen Schicht bzw. dem ersten partiellen Schichtsystem bedeckt sind - also den ersten Teilbereich -, sondern auch in die von der ersten partiellen Schicht bzw. dem ersten partiellen Schichtsystem nicht bedeckten Bereiche - also den zweiten Teilbereich. Unter einer Verwendung der zweiten partiellen Schicht bzw. des zweiten partiellen Schichtsystems als Maske ist hierbei zu verstehen, dass beim Strukturieren der ersten partiellen Schicht bzw. des ersten partiellen Schichtsystem diese bzw. dieses in denjenigen Bereichen, die von der zweiten partiellen Schicht bzw. dem zweiten partiellen Schichtsystem bedeckt sind entweder selektiv erhalten bleibt oder selektiv entfernt wird. Es ergibt sich daher bei der Strukturierung eine definierte Lagebeziehung zwischen den beiden Schichten bzw.Schichtsystemen, so dass diese registergenau zueinander angeordnet sind, beispielsweise nahtlos aneinander anschließen.
  • Unter Schichtsystem soll hierbei jegliche Anordnung mehrerer Schichten verstanden werden. Die Schichten können dabei in Richtung der Flächennormalen des Schichtsystems übereinander oder aber auch in einer Ebene nebeneinander angeordnet sein. Auch eine Kombination von derart horizontal und vertikal angeordneten Schichten ist möglich.
  • Unter Überlappung wird dabei verstanden, dass die jeweiligen Teilbereiche in Richtung der Flächennormalen der von der ersten bzw. zweiten Schicht aufgespannten Ebenen, also in Stapelrichtung des Mehrschichtkörpers betrachtet zumindest teilweise übereinander liegen.
  • Die Erzeugung der beiden Schichten bzw. Schichtsysteme muss dabei nicht in der angegebenen Reihenfolge erfolgen, d.h. die zweite partielle Schicht bzw. das zweite partielle Schichtsystem kann auch vor der ersten partiellen Schicht bzw. dem ersten partiellen Schichtsystem erzeugt werden. Die Schichten bzw. Schichtsysteme können dabei direkt auf dem Substrat, direkt aufeinander oder unter Erzeugung beliebiger Zwischenschichten erzeugt werden.
  • Das Strukturieren der partiellen ersten Schicht bzw. des partiellen ersten Schichtsystems in Schritt c) erfolgt bevorzugt durch Ätzen. Dabei ist es zweckmäßig, wenn die partielle zweite Schicht bzw. das partielle zweite Schichtsystem ein Ätzresist ist, bzw. einen Ätzresist umfasst.
  • Unter einem Ätzresist soll dabei eine Substanz verstanden werden, die gegenüber einem Ätzmittel beständig ist und die eine gegenüber dem Ätzmittel empfindliche Substanz vor einem Angriff durch das Ätzmittel dort schützen kann, wo sie diese bedeckt.
  • Bei dieser Ausführungsform wird nach Erzeugen der beiden Schichten bzw. Schichtsysteme also ein Ätzmittel auf den resultierenden Schichtstapel angewendet, das die erste partielle Schicht bzw. das erste partielle Schichtsystem dort entfernt, wo es nicht von der zweiten partiellen Schicht bzw. dem zweiten partiellen Schichtsystem bedeckt ist.
  • Der Ätzresist ist dabei vorzugsweise ein Lack, der insbesondere Bindemittel, Farbstoffe, Pigmente, insbesondere bunte oder unbunte Pigmente, Effektpigmente, Dünnfilmschichtsysteme, cholesterische Flüssigkristalle und/oder metallische oder nichtmetallische Nanopartikel umfassen kann. Damit erfüllt die zweite partielle Schicht bzw. das zweite partielle Schichtsystem nicht nur eine Schutzfunktion beim Strukturieren der ersten partiellen Schicht bzw. des ersten partiellen Schichtsystems, sondern kann selbst eine dekorative Wirkung entfalten. Es ist auch möglich, dass für die zweite partielle Schicht bzw. das zweite partielle Schichtsystem mehrere verschiedene Ätzresists, beispielsweise Resistlacke mit unterschiedlicher Farbgebung, verwendet werden, um weitere visuelle Effekte zu erzeugen.
  • Das zum Strukturieren der ersten partiellen Schicht bzw. des ersten partiellen Schichtsystems verwendete Ätzmittel hängt dabei von der Zusammensetzung dieser Schicht bzw. dieses Schichtsystems ab. Für insbesondere weitgehend opake metallische Schichten oder insbesondere transparente oder transluzente HRI-Schichten (HRI = High Refractive Index) eignet sich beispielsweise Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Natriumcarbonat, Tetramethylammoniumhydroxid oder Natrium-Ethylendiamintetraacetat. Für solche Ätzmittel eignen sich beispielsweise Ätzresiste auf der Basis von PVC (Polyvinylchlorid), Polyesterharzen, Acrylaten, wobei typischerweise weitere filmbildende Substanzen wie Nitrozellulose beigemischt sein können. Das Ätzen kann dabei durch mechanische Agitation, beispielsweise durch Bürsten, Bewegen des Ätzbades oder Ultraschallbehandlung unterstützt werden. Übliche Temperaturen für den Ätzvorgang liegen bevorzugt zwischen 15°C und 75°C.
  • Das Strukturieren der partiellen ersten Schicht bzw. des partiellen ersten Schichtsystems in Schritt c) kann ferner bevorzugt durch ein Lift-Off-Verfahren erfolgen. Dabei ist es zweckmäßig, wenn die partielle zweite Schicht bzw. das partielle zweite Schichtsystem ein Waschlack ist, bzw. einen Waschlack umfasst.
  • Bei Lift-Off-Verfahren wird der Waschlack mittels eines Lösemittels entfernt. Der Waschlack muss also in dem Lösemittel löslich sein. Bevorzugt wird aus Umweltschutzgründen Wasser als Lösemittel verwendet. Geeignete Waschlacke sind beispielsweise auf Basis von Polyvinylalkohol (PVA) oder Polyvinylpyrrolidon (PVP) aufgebaut und können zusätzlich Füllstoffe enthalten, die das spätere Entfernen des Waschlacks erleichtern. Das Entfernen des Waschlacks erfolgt in einem Lösemittelbad oder durch Besprühen mit Lösemittel, vorzugsweise bei Temperaturen von 15°C bis 65°C. Wie auch beim Ätzen, kann die Entfernung des Waschlacks mechanisch unterstützt werden, beispielsweise durch Bürsten, Bewegen des Lösemittelbades, Besprühen oder Ultraschallbehandlung.
  • In Bereichen, wo die partielle erste Schicht bzw. das partielle erste Schichtsystem auf dem Waschlack aufgetragen ist, wird die partielle erste Schicht bzw. das partielle erste Schichtsystem zusammen mit dem Waschlack entfernt. Die partielle erste Schicht bzw. das partielle erste Schichtsystem verbleibt also nur in Bereichen, in denen sie bzw. es nicht mit der partiellen zweiten Schicht bzw. dem partiellen zweiten Schichtsystem überlappt. Es entsteht also ein Negativ zu den Überlappungsbereichen. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn der Waschlack Bestandteil eines Schichtsystems ist, so dass dann die verbleibenden, nicht mit dem Waschlack abgelösten Bestandteile des Schichtsystems registergenau zu den verbleibenden Bereichen der ersten Schicht bzw. des ersten Schichtsystems angeordnet sind.
  • Das Strukturieren der partiellen ersten Schicht bzw. des partiellen ersten Schichtsystems in Schritt c) kann ferner bevorzugt durch Maskenbelichtung erfolgen. Hierbei wirkt also die partielle zweite Schicht bzw. das partielle zweite Schichtsystem selber als Belichtungsmaske oder wird mittels einer separaten Belichtungsmaske strukturiert. Hierbei ist es zweckmäßig, wenn die partielle zweite Schicht bzw. das partielle zweite Schichtsystem ein Schutzlack ist bzw. einen Schutzlack umfasst.
  • Unter Schutzlack soll dabei eine Substanz verstanden werden, welche in einem zum Belichten der partiellen ersten Schicht bzw. des partiellen ersten Schichtsystems verwendeten Wellenlängenbereich absorbiert. Bei der Belichtung werden die partiellen Schichten bzw. Schichtsysteme vollflächig mit Licht dieses Wellenlängenbereichs bestrahlt, vorzugsweise senkrecht zur Schichtebene. Übliche für die Belichtung verwendete Wellenlängen sind beispielsweise 250 nm bis 420 nm. Vorzugsweise erfolgt die Belichtung mit einer Dosis von 10 mJ/cm2 bis 500 mJ/cm2. Die Belichtungszeiten ergeben sich aus den Empfindlichkeiten der verwendeten Materialien und der Leistung der zur Verfügung stehenden Belichtungsquelle.
  • Wo die partielle zweite Schicht bzw. das partielle zweite Schichtsystem vorliegt, erreicht also weniger Licht dieser Wellenlänge die partielle erste Schicht bzw. das partielle erste Schichtsystem.
  • Es ist auch möglich, Ätzresists und Schutzlacke zu kombinieren, beispielsweise durch Zugabe von absorbierenden Substanzen, beispielsweise sogenannten UV-Absorbern, Farbstoffen, Farbpigmenten oder streuenden Substanzen, wie beispielsweise Titandioxid zu einem Ätzresistlack.
  • Der Schutzlack ist dabei vorzugsweise ein Lack, der insbesondere Bindemittel, Farbstoffe, Pigmente, insbesondere bunte oder unbunte Pigmente, Effektpigmente, Dünnfilmschichtsysteme, cholesterische Flüssigkristalle und/oder metallische oder nichtmetallische Nanopartikel umfasst. Geeignete Schutzlacke sind beispielsweise auf Basis PVC, Polyester oder Acrylaten formuliert. Damit erfüllt die zweite partielle Schicht bzw. das zweite partielle Schichtsystem nicht nur eine Schutzfunktion beim Strukturieren der ersten partiellen Schicht bzw. des ersten partiellen Schichtsystems, sondern kann selbst eine dekorative Wirkung entfalten. Es ist auch möglich, dass für die zweite partielle Schicht bzw. das zweite partielle Schichtsystem mehrere verschiedene Schutzlacke, beispielsweise mit unterschiedlicher Farbgebung, verwendet werden, um weitere visuelle Effekte zu erzeugen.
  • Um die gewünschte Strukturierung zu erreichen, ist es zweckmäßig, wenn die partielle erste Schicht bzw. das partielle erste Schichtsystem ein Fotolack ist, bzw. einen Fotolack umfasst.
  • Ein Fotolack ändert bei Belichtung in einem bestimmten Wellenlängenbereich seine chemischen und/oder physikalischen Eigenschaften, so dass die unterschiedlichen Eigenschaften der belichteten und unbelichteten Bereiche ausgenutzt werden können, um in einem der Bereiche den Fotolack selektiv zu entfernen. Beispielsweise verändert sich beim Belichten des Fotolacks dessen Löslichkeit gegenüber einem Lösemittel, welches nach der Belichtung zum Entwickeln des Fotolacks verwendet werden kann. Bei positiven Fotolacken wird bei dem an die Belichtung anschließenden Entwicklungsschritt selektiv der belichtete Bereich entfernt, bei negativen Fotolacken der unbelichtete Bereich. Ein Fotolack kann also auch als Waschlack dienen.
  • Geeignete positive Fotolacke sind beispielsweise AZ 1518 oder AZ 4562 von AZ Electronic Materials auf Basis von Phenolharz/Diazochinon. Geeignete negative Fotolacke sind beispielsweise AZ nLOF 2000 oder ma-N 1420 von micro resist technology GmbH beispielsweise auf Basis von Zimtsäurederivaten. Diese können vorzugsweise durch Bestrahlung mit Licht in einem Wellenlängenbereich von 250nm bis 440nm belichtet werden. Die benötigte Dosis richtet sich nach den jeweiligen Schichtdicken, der Wellenlänge der Belichtung und der Empfindlichkeit der Fotolacke.
  • Zur Entwicklung dieser Fotolacke eignet sich beispielsweise Tetramethylammoniumhydroxid. Die Entwicklung erfolgt bevorzugt bei Temperaturen von 15°C bis 65°C für eine bevorzugte Entwicklungszeit von 2 Sekunden bis zu wenigen Minuten Auch hier kann der Entwicklungsvorgang und die damit einhergehende lokale Entfernung des Fotolackes wieder durch mechanische Agitation, wie beispielsweise Bürsten, Wischen, Anströmen mit dem Entwicklungsmedium oder Ultraschallbehandlung unterstützt werden.
  • Auch der Fotolack kann insbesondere Bindemittel, Farbstoffe, Pigmente, insbesondere farbige Pigmente, Effektpigmente, Dünnfilmschichtsysteme, cholesterische Flüssigkristalle und/oder metallische oder nichtmetallische Nanopartikel enthalten, um zusätzliche dekorative Effekte zu erfüllen.
  • Es ist weiter zweckmäßig, wenn in den Schritten a) bzw. b) die partielle erste Schicht bzw. das partielle erste Schichtsystem und/oder die partielle zweite Schicht bzw. das partielle zweite Schichtsystem zunächst vollflächig oder zumindest in großflächigen Bereichen erzeugt und anschließend strukturiert wird. Das vollflächige oder großflächige Erzeugen kann dabei beispielsweise durch Drucken oder Bedampfen erfolgen.
  • Das anschließende Strukturieren der partiellen ersten Schicht bzw. des partiellen ersten Schichtsystems und/oder der partiellen zweiten Schicht bzw. des partiellen zweiten Schichtsystems in den Schritten a) bzw. b) erfolgt dann bevorzugt durch Ätzen, Lift-Off oder Maskenbelichtung. Dies erfolgt analog zur Strukturierung der partiellen ersten Schicht bzw. des partiellen ersten Schichtsystems in Schritt c), wie vorstehend beschrieben. Die benötigten Ätzresists, Schutzlacke oder Waschlacke können dabei wiederum Bestandteil eines oder beider der Schichtsysteme sein oder aber als zusätzliche Schichten aufgetragen werden. Diese Schichten können wiederum als Bestandteil der Schichtsysteme verbleiben oder auch in einem weiteren Schritt wieder abgelöst werden. Im Falle der Maskenbelichtung kann auch eine externe Belichtungsmaske verwendet werden, die auf die jeweilige Schicht bzw. das jeweilige Schichtsystem aufgelegt wird. Es sind jedoch auch Verfahren möglich, in denen beispielsweise mittels eines Lasers bestimmte Bereiche der ersten Schicht oder des ersten Schichtsystems partiell entfernt werden. Solche Verfahren eignen sich insbesondere zur individuellen Kennzeichnung von Sicherheitselementen.
  • Es ist ferner möglich, dass beim Strukturieren der partiellen zweiten Schicht bzw. des partiellen zweiten Schichtsystems in Schritt b) gleichzeitig die Strukturierung der partiellen ersten Schicht bzw. des partiellen ersten Schichtsystems gemäß Schritt c) erfolgt. Hierdurch wird ein besonders einfach und schnell durchzuführendes Verfahren geschaffen.
  • Alternativ ist es auch möglich, dass in Schritt a) und/oder b) die partielle erste Schicht bzw. das partielle erste Schichtsystem und/oder die partielle zweite Schicht bzw. das partielle zweite Schichtsystem strukturiert erzeugt werden. Hierzu wird bevorzugt ein Druckverfahren verwendet, insbesondere Tiefdruck, Flexodruck, Offsetdruck, Siebdruck oder Digitaldruck, insbesondere Tintenstrahldruck.
  • Vorzugsweise ist bzw. umfasst die partielle erste Schicht bzw. das partielle erste Schichtsystem eine Reflexionsschicht aus einem insbesondere opaken Metall und/oder einem insbesondere transparenten oder transluzenten Material mit hohem Brechungsindex (damit ist ein hoher Realteil des komplexen Brechungsindex gemeint), und/oder zumindest eine ein- oder mehrfarbige Farblackschicht und/oder ein Fabry-Perot-Schichtsystem.
  • Es ist weiter bevorzugt, wenn die partielle zweite Schicht bzw. das partielle zweite Schichtsystem zumindest eine transparente, transluzente oder auch weitgehend opake einfarbige oder mehrfarbige Lackschicht, insbesondere einen Ätz- und/oder Schutzlack, und/oder ein Fabry-Perot-Schichtsystem ist oder umfasst. Durch die Verwendung bzw. Kombination solcher Schichten oder Schichtsysteme für die partielle erste und zweite Schicht bzw. das partielle erste und zweite Schichtsystem lassen sich vielfältige optische Effekte erzeugen, die weiter zur Fälschungssicherheit beitragen und das optische Erscheinungsbild besonders ansprechend gestalten.
  • Bevorzugt werden dabei die partielle erste Schicht bzw. das partielle erste Schichtsystem und/oder die partielle zweite Schicht bzw. das partielle zweite Schichtsystem in Form zumindest eines Motivs, Musters, Symbols, Bilds, Logos oder alphanumerischer Charaktere, insbesondere Zahlen oder Buchstaben, aufgetragen. Die Schichten bzw. Schichtsysteme können sich auch bereits vor oder auch erst nach dem Strukturieren der partiellen ersten Schicht bzw. des partiellen ersten Schichtsystems zu einem solchen Motiv, Muster, Symbol, Bild, Logo oder zu alphanumerischen Charakteren, insbesondere Zahlen oder Buchstaben ergänzen. Ein derart erzeugtes graphisches Element, das durch die Zusammenwirkung mehrerer Schichten entsteht, ist besonders schwer zu reproduzieren und daher besonders fälschungssicher.
  • Es ist weiter vorteilhaft, wenn die partielle erste Schicht bzw. das partielle erste Schichtsystem und/oder die partielle zweite Schicht bzw. das partielle zweite Schichtsystem in Form eines ein- oder zweidimensionalen Linien- und/oder Punktrasters aufgetragen wird. Hierbei sind auch transformierte Linienraster möglich, beispielsweise mit wellenförmigen Linien, welche auch eine variable Linienbreite aufweisen können. Die Punkte eines Punktrasters können beliebige Geometrien und/oder Größen aufweisen und müssen nicht kreisscheibenförmig sein. Beispielsweise sind auch Punktraster aus dreieckigen, rechteckigen, beliebig polygonalen, sternförmigen oder in Form von Symbolen ausgebildeten Punkten möglich. Das Punktraster kann auch aus unterschiedlich großen und/oder unterschiedlich geformten Punkten aufgebraut sein. Gerade wenn ein solches Raster mit einem graphischen Element in der jeweils anderen Schicht bzw. im jeweils anderen Schichtsystem zusammenwirkt, können weitere graphische Effekte, wie beispielsweise Halbtonbilder erzeugt werden.
  • Bevorzugt weist das Linien- und/oder Punktraster dabei eine Rasterweite von weniger als 300 µm, bevorzugt von weniger als 200 µm und von mehr als 25 µm und bevorzugt von mehr als 50 µm auf. Die Rasterweite kann über das Raster hinweg auch variieren. Linienstärken bzw. Punktdurchmesser betragen vorzugsweise von 25 µm bis 150 µm und können ebenfalls variieren. Solche Raster wirken sich auf andere graphische Elemente, die von dem Raster überlagert werden aus, werden aber selbst mit dem nackten menschlichen Auge nicht mehr als solche wahrgenommen.
  • Es ist weiter vorteilhaft, wenn das Substrat eine Trägerschicht, insbesondere eine Folie aus einem Kunststoff, bevorzugt Polyester, insbesondere PET (Polyethylenterephthalat), und/oder eine Ablöseschicht, beispielsweise aus einem Polymerlack, z.B. PMMA (Polymethylmethacrylat) oder aus wachsartigen Substanzen umfasst. Eine solche Trägerschicht verleiht dem Mehrschichtkörper bei seiner Herstellung und späteren Handhabung Stabilität und schützt ihn vor Beschädigung. Eine Ablöseschicht ermöglicht ein leichtes Ablösen des Sicherheitselements von nicht benötigten Schichten, wie der Trägerschicht, so dass es an dem gewünschten Dokument oder Objekt angebracht werden kann, insbesondere in Form einer Heißprägefolie mit der Trägerschicht als Trägerfolie und dem Sicherheitselement als von der Trägerfolie auf einen Untergrund zu übertragende Transferlage.
  • Vorzugsweise umfasst das Substrat eine Replizierschicht mit einem diffraktiven Oberflächenrelief. Die Replizierschicht kann aus einem thermoplastischen, d.h. thermisch härtbaren oder trockenbaren Replizierlack oder einem UV-härtbaren Replizierlack oder einer Mischung aus solchen Lacken bestehen.
  • Es ist dabei vorteilhaft, wenn das in die Replizierschicht eingebrachte Oberflächenrelief ein optisch variables Element, insbesondere ein Hologramm, Kinegram® oder Trustseal®, ein vorzugsweise sinusförmiges Beugungsgitter, eine asymmetrische Reliefstruktur, ein Blaze-Gitter, eine vorzugsweise isotrope oder anisotrope Mattstruktur, oder eine lichtbeugende und/oder lichtbrechende und/oder lichtfokussierende Mikro- oder Nanostruktur, eine binäre oder kontinuierliche Fresnellinse, eine Mikroprismenstruktur, eine Mikrolinsenstruktur oder eine Kombinationsstruktur daraus ausbildet.
  • Durch solche Strukturen oder Kombinationen daraus lassen sich vielfältige optische Effekte erzielen, die zudem schwer nachzuahmen und mit üblichen optischen Kopiermethoden nicht oder nur schwer kopierbar sind, so dass sich ein besonders fälschungssicherer Mehrschichtkörper ergibt.
  • Es ist weiter zweckmäßig, wenn in einem weiteren Schritt d) eine dritte Schicht bzw. ein drittes Schichtsystem aufgetragen wird, welche bzw. welches insbesondere eine HRI-Schicht und/oder eine Klebstoffschicht ist bzw. umfasst.
  • Klebeschichten können benutzt werden, um den Mehrschichtkörper auf einem Untergrund, beispielsweise einem zu sichernden Dokument zu befestigen. HRI-Schichten sind besonders zweckmäßig im Zusammenhang mit flächig ausgedehnten Reliefstrukturen, die durch die transparente HRI-Schicht auch in Bereichen, in denen die erste und/oder zweite Schicht bzw. das erste und/oder zweite Schichtsystem keine opake metallisierte Schicht bereitstellen, sichtbar gemacht werden können. Als Material für eine HRI-Schicht eignet sich beispielsweise Zinksulfid, oder auch Titandioxid oder Zirkondioxid.
  • Ein derart erhältlicher Mehrschichtkörper kann als Sicherheitselement Anwendung finden, insbesondere für ein Sicherheitsdokument, insbesondere eine Banknote, ein Wertpapier, ein Ausweisdokument, einen Reisepass oder eine Kreditkarte.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand von mehreren Ausführungsbeispielen unter Zuhilfenahme der Zeichnung beispielhaft verdeutlicht. Es zeigen:
    • Fig. 1A-C:
    einen Mehrschichtkörper und die Herstellungsschritte eines Mehrschichtkörpers mit einer Metallschicht und einer einfarbigen Lackschicht;
    Fig. 2A-C:
    einen Mehrschichtkörper und die Herstellungsschritte eines Mehrschichtkörpers mit einer Metallschicht und einer zweifarbigen Lackschicht;
    Fig. 3:
    eine Schnittdarstellung durch ein erstes Zwischenprodukt bei der Herstellung eines Mehrschichtkörpers gemäß Fig. 2;
    Fig. 4:
    eine Schnittdarstellung durch ein zweites Zwischenprodukt bei der Herstellung eines Mehrschichtkörpers gemäß Fig. 2;
    Fig. 5:
    eine Schnittdarstellung durch ein drittes Zwischenprodukt bei der Herstellung eines Mehrschichtkörpers gemäß Fig. 2;
    Fig. 6:
    einen Mehrschichtkörpers mit einer Metallschicht, einer einfarbigen Lackschicht, einer diffraktiven Struktur und einer HRI-Schicht;
    Fig. 7A-C:
    einen Mehrschichtkörper und die Herstellungsschritte eines Mehrschichtkörpers mit zwei Metallschichten und einer einfarbigen Lackschicht;
    Fig. 8A-C:
    einen Mehrschichtkörper und Herstellungsschritte eines Mehrschichtkörpers mit einer Metallschicht, einer HRI-Schicht und einer einfarbigen Lackschicht;
    Fig. 9A-C:
    einen Mehrschichtkörper und Herstellungsschritte eines Mehrschichtkörpers mit einer feinstrukturierten Metallschicht und einer einfarbigen Lackschicht;
    Fig. 10:
    eine Schnittdarstellung durch ein erstes Zwischenprodukt bei der Herstellung eines Mehrschichtkörpers gemäß Fig. 9;
    Fig. 11:
    eine Schnittdarstellung durch ein zweites Zwischenprodukt bei der Herstellung eines Mehrschichtkörpers gemäß Fig. 9;
    Fig. 12:
    eine Schnittdarstellung durch ein drittes Zwischenprodukt bei der Herstellung eines Mehrschichtkörpers gemäß Fig. 9;
    Fig. 13:
    eine Schnittdarstellung durch den fertigen Mehrschichtkörper gemäß Fig. 9;
    Fig. 14
    eine Detailansicht der Strukturen für die Metall- und Lackschicht für den Mehrschichtkörper gemäß Fig. 9
    Fig. 15A-C:
    einen Mehrschichtkörper und Herstellungsschritte eines Mehrschichtkörpers mit einer Metallschicht und einer frontseitigen Lackschicht;
    Fig. 16A-C:
    einen Mehrschichtkörper und Herstellungsschritte eines Mehrschichtkörpers mit einer gerasterten Metall- und Lackschicht;
    Fig. 17A-C:
    einen Mehrschichtkörper und Herstellungsschritte eines Mehrschichtkörpers mit einer feinstrukturierten Metallschicht und einer mehrfarbigen Lackschicht;
    Fig. 18A-E:
    einen Mehrschichtkörper und Herstellungsschritte eines Mehrschichtkörpers mit einer feinstrukturierten Metallschicht und einer einfarbigen Lackschicht;
  • Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Mehrschichtkörpers 10, der als Sicherheitselement für Banknoten, Wertpapiere, Ausweisdokumente, Tickets oder geschützte Produktverpackungen Verwendung finden kann. Der Mehrschichtkörper 10 umfasst eine erste Schicht 11, die als Metallschicht, beispielsweise aus Aluminium, ausgebildet ist, sowie eine zweite Schicht 12, die als farbiger Ätzresistlack ausgebildet ist. Neben Aluminium sind auch Kupfer, Silber oder Chrom geeignet oder auch verschiedenste Metalllegierungen.
  • Wie Fig. 1a zeigt, wird zur Herstellung des Mehrschichtkörpers 10 zunächst die erste Schicht 11 erzeugt, was beispielsweise durch Aufdampfen auf ein nicht gezeigtes Substrat erfolgen kann. Das Aufdampfen erfolgt bevorzugt im Vakuum durch thermisches Verdampfen, mittels Elektronenstrahlverdampfung oder auch mittels Sputtern. Die Schichtdicke der ersten Schicht 11 beträgt dabei vorzugsweise 5 nm bis 100 nm, weiter bevorzugt 15 nm bis 40 nm.
  • Anschließend kann die erste aufgedampfte Schicht mittels bekannter Verfahren partiell entfernt werden, beispielsweise durch das partielle Auftragen eines Ätzresists nach dem Bedampfen und anschließendes Ätzen inklusive Entfernen des Ätzresists; durch das partielle Auftragen eines Waschlacks vor dem Bedampfen und Abwaschen (Lift-Off) nach dem Bedampfen oder durch partielles Auftragen eines Fotolacks nach dem Bedampfen und anschließendes Belichten und nachfolgendes Entfernen der belichteten oder unbelichteten Bestandteile des Fotolacks je nach Art (positiv, negativ) des Fotolacks.
  • Alternativ wird das Substrat nicht vollflächig bedampft, die Schicht 11 wird vielmehr partiell erzeugt, so dass sie in einem ersten Bereich 111 vorliegt und in einem zweiten Bereich 112 nicht vorhanden ist. Es sind hierzu verschiedene Verfahren bekannt, wie beispielsweise Abschirmung mittels einer mitlaufenden Maske oder Druck eines Öls, welches die Abscheidung der Metallschicht im Aufdampfprozess verhindert.
  • Auf dem Substrat kann vorher bereits eine replizierte diffraktive Struktur, beispielsweise in Form eines optisch variablen Elements (OVD = optical variable device), insbesondere ein Hologramm, Kinegram® oder Trustseal®, ein vorzugsweise sinusförmiges Beugungsgitter, eine asymmetrische Reliefstruktur, ein Blaze-Gitter, eine vorzugsweise isotrope oder anisotrope Mattstruktur, oder eine lichtbeugende und/oder lichtbrechende und/oder lichtfokussierende Mikro- oder Nanostruktur, eine binäre oder kontinuierliche Fresnellinse, eine Mikroprismenstruktur, eine Mikrolinsenstruktur oder eine Kombinationsstruktur daraus, aufgebracht worden sein. Diese muss aber nicht notwendigerweise vorliegen.
  • Die erste Schicht 11 muss auch nicht, wie gezeigt, zusammenhängend vorliegen, sondern kann beliebig strukturiert sein und eine beliebige Form aufweisen.
  • Im nächsten Schritt wird die zweite Schicht 12, hier in Form eines strahlenförmigen Musters, auf die erste Schicht aufgedruckt. Als Drucktechnik wird dabei vorzugsweise Tiefdruck, Flexodruck, Offsetdruck, Siebdruck oder Digitaldruck, insbesondere Tintenstrahldruck, verwendet.
  • Hierbei erstreckt sich die zweite Schicht 12 sowohl in den von der ersten Schicht 11 bedeckten Bereich 111, deckt diesen aber nicht vollständig ab, als auch in den von der ersten Schicht 11 nicht bedeckten Bereich 112. Falls eine replizierte diffraktive Struktur vorliegt, erfolgt der Druck bevorzugt im Register zu dieser Struktur, wobei je nach Druckverfahren Toleranzen von +/- 1 mm, bevorzugt +/-0,5 mm angestrebt werden.
  • Der zum Druck der zweiten Schicht 12 verwendete Lack ist ein Ätzresist, also resistent gegenüber einem Ätzmittel, welches das Metall der ersten Schicht 11 auflösen kann. Bei der Verwendung von Aluminium für die erste Schicht kann dieses Ätzmittel beispielsweise Natronlauge sein. Als Ätzresist eignet sich dann beispielsweise ein Lack auf Basis von PVC/PVAc (Polyvinylacetat)-Copolymer.
  • Der Lack enthält ferner Farbstoffe, Pigmente, insbesondere bunte oder unbunte Pigmente oder Effektpigmente, Dünnfilmschichtsysteme oder cholesterische Flüssigkristalle oder Nanopartikel, so dass er einen optisch sichtbaren Effekt erzeugt.
  • Nach dem Druck der zweiten Schicht 12 wird das in Fig. 1b gezeigte Zwischenprodukt mit dem beschriebenen Ätzmittel behandelt. Das Ätzen erfolgt dann bevorzugt bei einer Konzentration von 0,1% bis 5%, einer Temperatur des Ätzmittels von 15°C bis 75°C über eine Zeitdauer von 5 Sekunden bis 100 Sekunden. Ein geeigneter Ätzresist ist beispielsweise ein Lack auf Basis von PVC/PVAc (Polyvinylacetat)-Copolymer, welcher in einer Schichtdicke von bevorzugt von 0,1 µm bis 10 µm aufgedruckt wird. In den nicht von der zweiten Schicht bedeckten Bereichen löst sich dabei die erste Schicht 11 auf. An das Ätzen kann sich noch ein Spülvorgang, beispielsweise mit Wasser und ein Trocknungsschritt anschließen.
  • Fig. 1c zeigt den resultierenden Mehrschichtkörper 10 von der der Druckseite entgegengesetzten Seite. Es ist zu erkennen, dass die Strukturen der ersten Schicht 11 und zweiten Schicht 12 nahtlos ineinander übergehen, also registergenau angeordnet sind. Diese Seite ist auch die typische Betrachtungsseite des Mehrschichtkörpers 10. Liegt eine replizierte diffraktive Struktur vor, so wirkt die erste Schicht 11 als Reflexionsschicht, so dass die diffraktive Struktur im Bereich der ersten Schicht 11 besonders deutlich sichtbar ist. Durch eine zusätzliche Beschichtung mit einer nicht gezeigten Kleberschicht kann die diffraktive Struktur im nicht von der ersten Schicht 11 bedeckten Bereich 111 komplett ausgelöscht werden, wenn die Kleberschicht einen ähnlichen Brechungsindex (z.B. etwa 1,5) wie die Replizierschicht aufweist und daher keine optisch wirksame Grenzschicht zwischen Kleberschicht und Replizierschicht ausgebildet wird. Dabei sollten sich bevorzugt die Brechungsindizes beider benachbarter Schichten um nicht mehr als 0,1 voneinander unterscheiden. Die Kleberschicht dient gleichzeitig der Applikation des Mehrschichtkörpers 10 auf einen Untergrund, beispielsweise eine Banknote. Die Farbe kann dabei weitgehend transparent oder transluzent ausgestaltet sein, sodass der darunterliegende Untergrund erkennbar ist, aber auch eine weitgehend opake Ausgestaltung ist möglich.
  • Anstelle einer Metallschicht als erste Schicht 11 können auch mehrere aneinandergrenzende Farbschichten verwendet werden, die auf das Substrat aufgedruckt werden. Geeignete Lacke hierfür sind beispielsweise Fotolacke, wie beispielsweise AZ 1518 von AZ Electronic Materials. Die zweite Schicht 12 ist dann bevorzugt ein Schutzlack, beispielsweise ein transparenter oder opaker Lack mit einem UV-Blocker. Hierfür eignen sich insbesondere Benzophenon-Derivate oder hochdisperses Titandioxid. Die zweite Schicht 12 wird dann bevorzugt überlappend mit den Grenzbereichen der Farbschichten der ersten Schicht 11 aufgedruckt. Nach vollflächiger Belichtung in einem Wellenlängenbereich von vorzugsweise 320 nm bis 430 nm, einer bevorzugten Belichtungsdosis von 10 mJ/cm2 bis 500 mJ/cm2 und Ätzen mit beispielsweise 0,3% NaOH bei einer bevorzugten Temperatur von etwa 50°C für eine Zeit von vorzugsweise 10 Sekunden bis 30 Sekunden verbleiben dann lediglich die Farbbestandteile der ersten Schicht 11, wo sie durch die zweite Schicht 12 abgedeckt wurden und bilden so ein mehrfarbiges Dekor. Liegt z.B. die zweite Schicht 12 in Form von Guillochenlinien vor, so zeigt der fertige Mehrschichtkörper 10 Guillochenlinien, in denen sich Farbübergänge zeigen, also einen sogenannten Irisdruck.
  • Der in Fig. 2 gezeigte Mehrschichtkörper 10 wird analog zu Fig. 1 hergestellt. Lediglich im zweiten Herstellungsschritt gemäß Fig. 2b wird die zweite Schicht 12 als Schichtsystem durch Druck von zwei verschiedenfarbigen Lacken 121, 122 gebildet. Die beiden Lacke 121, 122 können sich dabei bereichsweise überdecken und werden bevorzugt im Register mit einer Toleranz von vorzugsweise weniger als 0,5 mm und besonders bevorzugt von weniger als 0,2 mm gedruckt.
  • Nach dem Ätzen, das wie in Fig. 1 beschrieben durchgeführt wird, ergibt sich der Mehrschichtkörper 10 gemäß Fig. 2c. Die durch die zweite Schicht 12 gebildeten Strahlen des gezeigten sternförmigen Motivs erscheinen nun abwechselnd in den Farben der Lacke 121, 122. Neben im sichtbaren Bereich erkennbaren Druckfarben können hier wie auch in den anderen gezeigten Ausführungsbeispielen auch Lacke verwendet werden, die UV-aktiv sind oder mittels IR-Bestrahlung angeregt werden können oder optisch variable Effekte zeigen, wie beispielsweise OVI®-Farben, oder die elektrisch oder magnetisch detektierbar sind, beispielsweise durch die Zugabe entsprechender metallischer Nanopartikel.
  • Auch hier kann, wie anhand Fig. 1 erläutert, wiederum ein Irisdruckeffekt geschaffen werden.
  • Die Figuren 3 bis 5 zeigen die Herstellungsschritte eines alternativen Mehrschichtkörpers 10, der jedoch in der Grundstruktur dem in Fig. 2 gezeigten entspricht. Der wesentliche Unterschied liegt darin, dass die zweite Schicht 12 in diesem Fall nicht bereits strukturiert aufgedruckt wird, sondern zunächst vollflächig oder zumindest in großflächigen Bereichen aufgebracht und anschließend strukturiert wird.
  • Hierzu wird zunächst auf eine Trägerschicht 13 aus Polyester, insbesondere PET eine Ablöseschicht 14 und eine Replizierschicht 15 aus beispielsweise einem thermoplastischen Kunststoff oder einem strahlungs- oder temperaturhärtbaren Replizierlack aufgebracht, wobei diese Schichten wiederum aus mehreren Lagen bestehen können. In die Replizierschicht 15 werden dann diffraktive Strukturen 151 eingeformt, beispielsweise durch Prägen mit einem metallischen Prägewerkzeug. Auf die Replizierschicht 15 wird nun die erste Schicht 11 aufgetragen, die in diesem Fall als Schicht aus einem transparenten hochbrechenden Material (HRI = High Refractive Index), beispielsweise aus Zinksulfid oder Titandioxid, ausgebildet ist. Auf die erste Schicht 11 wird dann vollflächig oder zumindest in großflächigen Bereichen die zweite Schicht 12 aufgetragen, die wiederum aus zwei verschiedenfarbigen Lacken 121, 122 besteht, die aneinander angrenzen. Die Lacke 121, 122 sind dabei UVempfindliche Fotolacke, wie beispielsweise AZ 1518 von AZ Electronic Materials auf Basis von Phenolharz/Diazochinon. Anschließend wird eine Maskenschicht 16 partiell auf die zweite Schicht 12 aufgedruckt. Die Maskenschicht 16 dient dabei gleichzeitig als Ätz- und Schutzlack. Hierzu kann ein Ätzresistlack, beispielsweise auf Basis von PVC/PVAc (Polyvinylacetat)-Copolymer, beispielsweise mit UVabsorbierenden Titandioxidpartikeln oder anderen UV-Blockern versehen werden. Anschließend erfolgt eine Belichtung mit UV-Licht von der Seite der Maskenschicht 16 her. Die Belichtung erfolgt bevorzugt bei einer Wellenlänge von 365 nm mit einer Dosis von 25 mJ/cm2 bis 500 mJ/cm2.
  • Das in Fig. 3 gezeigte Zwischenprodukt wird dann einem Laugenbad ausgesetzt, welches gleichzeitig als Entwickler- und Ätzbad fungiert.
  • Hierfür eignet sich beispielsweise NaOH in einer bevorzugten Konzentration von 0,05% bis 2,5%, welches bevorzugt für eine Zeitdauer von 2 Sekunden bis 60 Sekunden bei einer Temperatur von 20°C bis 65°C auf das Zwischenprodukt einwirkt.
  • In den nicht von der Maskenschicht 16 geschützten Bereichen wurde der Fotolack 121, 122 der Schicht 12 während der UV-Bestrahlung belichtet und löst sich daher nun im Entwicklerbad auf. Man erhält das in Fig. 4 dargestellte Zwischenprodukt. Dieses wird allerdings nicht isoliert. Vielmehr wird der Ätzvorgang fortgesetzt, wobei nun die HRI-Schicht 11 dort, wo sie nicht von der verbleibenden Schicht 12 geschützt wird, angegriffen wird. Die Lacke 121, 122 wirken hier also gleichzeitig als Ätzresist. Nach dem Ätzvorgang ergibt sich der in Fig. 5 dargestellte fertige Mehrschichtkörper 10. Auf diesen kann noch eine Kleberschicht aufgetragen werden, die die freiliegenden diffraktiven Strukturen 151 verfüllt, wo diese nicht von der ersten Schicht 11 bedeckt sind. Die diffraktiven Strukturen 151 sind dann nur dort sichtbar, wo das HRI-Material der ersten Schicht 11 als Reflexionsschicht wirkt.
  • In Fig. 6 ist ein weiterer Mehrschichtkörper 10 dargestellt. Der Auftrag der Schichten 11 und 12 erfolgt analog zum in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel. Anschließend wird eine weitere transparente HRI-Schicht 17 vollflächig aufgetragen, so dass ein nicht von der ersten Schicht 11 bedecktes diffraktives Element 18 sichtbar wird.
  • Diffraktive Strukturen sind somit in den opaken metallischen Bereichen der ersten Schicht 11 und in den Bereichen der transparenten HRI-Schicht 17, jedoch typischerweise nicht in den Druckbereichen der zweiten Schicht 12 erkennbar, weil die diffraktiven Strukturen durch den direkt auf die diffraktiven Strukturen gedruckten Farblack der zweiten Schicht 12 ausgelöscht sind, weil der Farblack bevorzugt einen ähnlichen Brechungsindex (etwa 1,5) wie die Replizierschicht aufweist und daher keine optisch wirksame Grenzschicht zwischen Farblack und Replizierschicht ausgebildet wird. Dabei sollten sich bevorzugt die Brechungsindizes beider benachbarter Schichten um nicht mehr als 0,1 voneinander unterscheiden.
  • Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7a-c entspricht wiederum dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1. Der einzige Unterschied liegt darin, dass für die erste Schicht 11 zwei unterschiedliche Metalle 113, 114, wie beispielsweise Al und Cu verwendet werden. Die beiden Metalle 113, 114 können dabei räumlich getrennt, angrenzend oder auch teilweise überlappend vorliegen.
  • Fig. 7b zeigt wiederum, wie die zweite Schicht 12 auf die erste Schicht 11 aufgedruckt wird, betrachtet von der Druckseite.
  • Fig. 7c zeigt den fertigen Mehrschichtkörper von der Metallseite betrachtet. Aufgrund der opaken Metallschichten ist der Druck der Schicht 12 unter den Metallbereichen der Schicht 11 nicht erkennbar.
  • Die Strukturierung der ersten Schicht 11 kann in zwei Schritten erfolgen, da beispielsweise unterschiedliche Ätzmittel für die beiden verwendeten Metalle oder Metalllegierungen eingesetzt werden müssen. Im Falle der Verwendung von Al und Cu für die erste Schicht 11 sind dies beispielsweise NaOH und FeCl3 Da zur Strukturierung jedoch dieselbe aufgedruckte Maske, nämlich die zweite Schicht 12, verwendet wird, erfolgen die Übergänge der beiden Metalle 113, 114 der ersten Schicht 11 im perfekten Register, das heißt in exakter relativer Lage zum Druck der zweiten Schicht 12.
  • Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 entspricht wiederum dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1. Zusätzlich wird lediglich noch eine weitere transparente HRI-Schicht 17 aufgetragen. Hierzu wird in einem ersten Schritt ein opakes Metall 113, beispielsweise Aluminium, auf die bereits beschriebene Weise aufgetragen. In einem weiteren Schritt wird die HRI-Schicht 17 aus ZnS oder TiO2 aufgebracht, was ebenfalls durch Aufdampfen oder Sputtern erfolgen kann, so dass eine Schichtanordnung gemäß Fig. 8a vorliegt. Die HRI-Schicht 17 kann dabei ebenfalls nur partiell vorliegen, an die Metallschicht 113 angrenzen, oder sie auch zumindest teilweise überlappen. Die Metallschicht 113 und die HRI-Schicht 17 bilden gemeinsam die erste Schicht 11.
  • Anschließend wird mit einer beispielsweise roten Farbschicht als zweite Schicht 12 überdruckt, so dass sich die Situation gemäß Fig. 8b ergibt. Die Betrachtung erfolgt von der Druckseite.
  • In einem weiteren Verfahrensschritt werden die nicht überdruckten Bereiche der beiden Reflexionsschichten 113, 17 entfernt, ggf. auch in zwei Verfahrensschritten mit entsprechend den zu entfernenden Schichten angepassten Chemikalien, z.B. zwei unterschiedlichen Laugen. Während zur Entfernung der Aluminiumanteile NaOH unter den beschriebenen Bedingungen verwendet werden kann, wird zum Entfernen einer HRI-Schicht aus ZnS vorzugsweise ebenfalls NaOH oder auch Na2CO3 bei einer Temperatur von 20°C bis 60°C für einen Zeitraum von 5 Sekunden bis 60 Sekunden verwendet.
  • Der fertige Mehrschichtkörper ist in Fig. 8c gesehen von der Seite der ersten Schicht 11. Im Vergleich zu Fig. 1 ist auch in den nichtmetallischen Bereichen, in denen die HRI-Schicht 17 vorliegt, die Wirkung der diffraktiven Strukturen im Substrat erkennbar, währenddem zugleich der Farbdruck der zweiten Schicht 12 erkennbar ist, weil zwischen dem aufgedruckten, und den diffraktiven Strukturen noch die HRI-Schicht 17 als optische Grenzschicht angeordnet ist. Der Farblack kann dabei transparent, transluzent oder auch weitgehend opak ausgebildet werden.
  • Die Fig. 9 entspricht Fig. 1. Der Unterschied liegt lediglich darin, dass die erste Schicht 11 fein strukturiert, hier als Wiederholungen der Zahl "50" vorliegt. Der Herstellprozess umfasst einen ersten Schritt, in dem die fein strukturierte erste Schicht 11 gemäß Fig. 9a erzeugt wird. Entsprechend fein strukturierte Metallschichten können beispielsweise auf die folgende Weise erzeugt werden: indem mittels einer hochaufgelösten Maskenbelichtung eine Fotolackschicht strukturiert wird, welche anschließend wiederum zur Strukturierung der Metallschicht eingesetzt wird, oder indem ein Verfahren zur toleranzlosen Teilmetallisierung verwendet wird, wie es beispielsweise aus der WO 2006/084685 A2 bekannt ist. Die Schicht 11 besteht aus einem feinen Raster, welcher beispielsweise aus einen mikroskopisch feinen Text besteht.
  • Anschließend erfolgt der farbige Druck der zweiten Schicht 12 gemäß Fig. 9b. Die zweite Schicht 12 ist in diesem Beispiel ein vergleichsweise grob strukturiertes Motiv in Form der großen Zahl "50". Die zweite Schicht 12 kann aber ebenfalls sehr fein strukturiert sein.
  • Im letzten Schritt dient der farbige Druck der Schicht 12 als Maske zum registergenauen Entfernen der ersten Schicht 11, so dass der in Fig. 9c gezeigte Mehrschichtkörper 10 erhalten wird. Dies erfolgt analog zu den bereits beschriebenen Ätzverfahren.
  • Sind erste Schicht 11 und zweite Schicht 12 beispielsweise fein strukturierte Linienraster, kommt es je nach deren relativer Lage zueinander zu Überlagerungseffekten und die final entstehende Struktur ist eine fein strukturierte Überlagerungsstruktur der ersten Schicht 11 und zweiten Schicht 12. Die
    Überlagerungsstruktur kann dabei beispielsweise einen gewünschten Moire-Effekt erzeugen.
  • Die feine Strukturierung der ersten Schicht 11 kann beispielsweise auch als Guilloche aus einer Vielzahl von feinen Linien, bevorzugt als metallischeReflexionsschicht in Kombination mit beugungsoptischen Strukturenbeispielsweise mit einem KlNEGRAM®, ausgeführt sein, wie dies Fig. 17A zeigt.Anschließend erfolgt der farbige Druck der zweiten Schicht 12 gemäß Fig. 17B.
  • Der farbige Druck kann dabei mehrere unterschiedlich farbige Bereiche, beispielsweise in Form einer Landesflagge (wie hier gezeigt) und/oder einer geographischen Kontur eines Landes oder in Form eines Wappens oder eines anderen mehrfarbigen Motivs aufweisen. Im letzten Schritt dient der farbige Druck der Schicht 12 als Maske zumregistergenauen Entfernen der ersten Schicht 11 , so dass der in Fig. 17C gezeigte Mehrschichtkörper 10 erhalten wird. Dies erfolgt analog zu den bereits beschriebenen Ätzverfahren.
  • In der in Fig. 17 gezeigten Ausführungsform erkennt der Betrachter als fälschungssichere und eigenständige Merkmale, dass die fein strukturierten Linien sind nur in den farbigen Bereichen vorhanden sind und die in einem farbigen Bereich erkennbaren fein strukturierten Linien sich in einem benachbarten weiteren farbigen Bereich registerhaltig fortsetzen.
  • Eine andere Ausführungsform mit einer fein strukturierten ersten Schicht 11 zeigt Fig. 18. Auch hier kann die feine Strukturierung der ersten Schicht 11 beispielsweise auch als Guilloche aus einer Vielzahl von feinen Linien, bevorzugt als metallische Reflexionsschicht in Kombination mit beugungsoptischen Strukturen beispielsweise mit einem KINEGRAM®, ausgeführt sein, wie dies Fig. 18A zeigt.
  • Anschließend erfolgt der Druck der zweiten Schicht 12 gemäß Fig. 18B. Dabei kommt ein farbloser, bevorzugt transparenter Ätzresist mit einem UV-Absorber zum Einsatz. Dieser Ätzresist soll anschließend eine Doppelfunktion erfüllen: Einerseits dient der Ätzresist zur weiteren Substrukturierung der fein strukturierten ersten Schicht 11 mittels Ätzen und andererseits später als Belichtungsmaske zur Strukturierung eines Farbbereichs.
  • Entsprechend der mit Ätzresist belegten Fläche der ersten Schicht 11 wird die feine Struktur der ersten Schicht 11 in den Bereichen mittels Ätzen entfernt, in der der Ätzresist nicht vorgesehen ist.
  • Anschließend wird ein farbiger Fotolack aufgedruckt, welcher zumindest den Bereich umfasst, welcher nicht vom farblosen Ätzresist bedeckt ist. Der Fotolack kann aber auch mit dem Ätzresist überlappen. Durch Belichtung des eingefärbten Fotolacks unter Verwendung des farblosen Ätzresists mit dem UV-Absorber als Belichtungsmaske wird der farbige Fotolack in denjenigen Bereichen ausgehärtet, die keinen transparenten Ätzresist aufweisen und kann in den übrigen Bereichen registergenau zu dem Ätzresist und zu den durch den Ätzresist geschützten und definierten Bereichen der fein strukturierten ersten Schicht 11 entfernt werden.
  • In der in Fig. 18 gezeigten Ausführungsform erkennt der Betrachter als fälschungssichere und eigenständige Merkmale, dass die feinen Strukturen der ersten Schicht 11 nur in den farblosen Bereichen vorhanden sind und registergenau zum farbigen Bereich des Fotolacks enden sowie dass sich die feinen Strukturen der ersten Schicht 11 sich praktisch "über den farbigen Bereich hinweg" registerhaltig in einem dazu benachbarten transparenten Bereich fortsetzen.
  • Die Figuren 10 bis 13 zeigen die Herstellungsschritte eines alternativen Mehrschichtkörpers 10, der jedoch in der Grundstruktur dem in Fig. 9 gezeigten entspricht. Der wesentliche Unterschied liegt darin, dass die zweite Schicht 12 in diesem Fall nicht bereits strukturiert aufgedruckt wird, sondern zunächst vollflächig oder zumindest in großflächigen Bereichen aufgebracht und anschließend strukturiert wird.
  • Hierzu wird zunächst auf eine Trägerschicht 13 aus Polyester oder PET eine Ablöseschicht 14 und eine Replizierschicht 15 aufgebracht. In die Replizierschicht 15 werden dann diffraktive Strukturen 151 eingeformt. Auf die Replizierschicht 15 wird nun die erste Schicht 11 aufgetragen, die in diesem Fall als fein strukturierte Metallschicht, beispielsweise in Form eines Rasters, vorliegt.
  • Auf die erste Schicht 11 wird dann, wie in Fig. 11 gezeigt, vollflächig die zweite Schicht 12 aufgetragen, die wiederum aus zwei verschiedenfarbigen Lacken 121, 122 besteht, die aneinander angrenzen. Die Lacke 121, 122 sind dabei UVempfindliche farbige Fotolacke. Anschließend wird eine Maskenschicht 16 partiell auf die zweite Schicht 12 aufgedruckt, so dass das in Fig. 12 dargestellte Zwischenprodukt erhalten wird. Die Maskenschicht 16 kann die Form eines weiteren Rasters aufweisen. Die Maskenschicht 16 dient dabei gleichzeitig als Ätz- und Schutzlack. Hierzu kann ein Ätzresistlack beispielsweise mit UVabsorbierenden Titandioxidpartikeln oder anderen UV-Blockern versehen werden. Anschließend erfolgt eine Belichtung mit UV-Licht von der Seite der Maskenschicht 16 her. Die Belichtungsparameter und verwendeten Lacke entsprechen dabei den oben bereits beschriebenen.
  • Anstelle einer Maskenschicht 16 kann auch eine Filmmaske eingesetzt werden, die nur während des Belichtungsprozesses im Kontakt mit den Schichten 121 und 122 aufliegt und anschließend wieder entfernt wird.
  • Das in Fig. 12 gezeigte Zwischenprodukt wird dann einem Laugenbad, beispielsweise 0,3 % NaOH bei 50°C, ausgesetzt, welches gleichzeitig als Entwickler- und Ätzbad fungiert. In den nicht von der Maskenschicht 16 geschützten Bereichen wurde der Fotolack 121, 122 der Schicht 12 während der UV-Bestrahlung belichtet und löst sich daher nun im Entwicklerbad auf. Im weiteren Verlauf des Ätzvorgangs wird die erste Schicht 11 dort, wo sie nicht von der verbleibenden Schicht 12 geschützt wird, angegriffen. Die Lacke 121, 122 wirken hier also gleichzeitig als Ätzresist. Nach dem Ätzvorgang ergibt sich der in Fig. 13 dargestellte fertige Mehrschichtkörper 10.
  • Rasterungen der ersten Schicht 11 und der zweiten Schicht 12 sind in Fig. 14 gezeigt. Neben den gezeigten Linien- und Motivrastern sind selbstverständlich auch andere Strukturen, beispielsweise Punktraster, möglich. Weiterhin kann die erste Schicht 11 und/oder die zweite Schicht 12 mit einem weiteren Raster aus diffraktiven Strukturen auf der jeweiligen Replizierschicht der ersten und/oder zweiten Schicht versehen sein.. Dadurch können sich nicht nur Überlagerungseffekte durch die Überlagerung der feinen Raster der ersten und zweiten Schicht 11, 12 ergeben, sondern auch eine weitere, zusätzliche Überlagerung mit dem oder den diffraktiven Rastern der ersten und/oder zweiten Schicht bzw. deren optisch variablen Effekten. Die Überlagerungseffekte können sehr unterschiedlich ausfallen, je nachdem wie ähnlich oder unterschiedlich die Rasterweiten und/oder Rasterformen der an der Überlagerung beteiligten Raster sind. Insbesondere die Blickwinkelund/ oder Beleuchtungswinkelabhängigkeit der diffraktiven Raster kann dabei zu überraschenden optischen Effekten bei dieser komplexen Überlagerung führen.Die bislang besprochenen Ausführungsbeispiele basieren darauf, dass zuerst eine partielle Reflexionsschicht aus opakem Metall oder transparentem HRI-Material(erste Schicht 11) erzeugt und anschließend ein Druck (zweite Schicht 12) aufgebracht wird. Der Druck der zweiten Schicht 12 dient dabei alsMaskenschicht, beispielsweise analog zu einem Ätzresistdruck, zur weiteren Strukturierung der partiellen Metallschicht 11. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 15 wird zuerst ein Druck (zweite Schicht 12) in das Vormaterial eingebracht, in welches anschließend eine nicht dargestellte diffraktive Struktur abgeformt wird (siehe Fig. 15a).
  • In einem weiteren Schritt wird ein erster partieller Metallbereich (erste Schicht 11) erzeugt, wie in Fig. 15b dargestellt.
  • Im nächsten Schritt wird der bereits im Vormaterial vorhandene Druck als Belichtungsmaske für eine darauf aufgebrachte Fotolackschicht genutzt, um im perfekten Register zum Druck der zweiten Schicht 12 die erste Schicht 11 zu strukturieren. Die verwendeten Materialien und Verfahrensparameter entsprechen dabei den oben bereits beschriebenen.
  • Die zweite Schicht 12 wird also zeitlich und örtlich vollkommen unabhängig von der ersten Schicht 11 erzeugt. Die zweite Schicht 12 kann beispielsweise auch auf der Rückseite des nicht gezeigten Substrats angeordnet sein und die erste Schicht 11 auf dessen Vorderseite. Optional könnte man für bestimmte Zwecke die zweite Schicht 12 entfernen, wenn sie als Strukturierungshilfe für die erste Schicht 11 ausgedient hat.
  • In Aufsicht sind somit sowohl farbige metallische Bereiche mit den diffraktiven Strukturen zu erkennen, als auch nur farbige Bereiche ohne diffraktiven Wirkung, wobei diese Bereiche, entsprechend den Schichten 11, 12 im perfekten Register zueinander ineinander übergehen.
  • Fig. 16 zeigt einen Mehrschichtkörper 10. Hier wird, wie in Fig. 16a gezeigt, zunächst die erste Schicht 11 als Metallschicht mit einem ausgesparten Schriftzug 19 erzeugt. Die zweite Schicht 12 wird, wie in Fig. 16b dargestellt, als wellenförmig gerasterte Lackschicht auf die erste Schicht 11 aufgedruckt und dient dann als Ätzresistmaske zum weiteren Strukturieren der ersten Schicht 11 in einem Laugenbad. Nach dem Ätzen erhält man den in Fig. 16c gezeigten Mehrschichtkörper 10, bei dem sich die farbigen Linien der zweiten Schicht 12 im Bereich des ausgesparten Schriftzuges im perfekten Register zu den verbleibenden metallischen Linien der ersten Schicht 11 außerhalb des Schriftzugs 19 fortsetzen.
  • Die Linienbreiten müssen dabei nicht konstant sein, sondern können zusätzlich moduliert sein, wodurch sich unterschiedliche lokale Flächendichten des Rasters ergeben, die eine zusätzliche Information bilden. Die Linienbreiten betragen vorzugsweise von 25 µm bis 150 µm.. Auch die Rasterweite kann moduliert werden und beträgt vorzugsweise weniger als 300 µm und bevorzugt weniger als 200 µm, sowie vorzugsweise mehr als 25 µm.

Claims (15)

  1. Verfahren zum Herstellen eines
    Sicherheitselements (10), umfassend die Schritte:
    a) Erzeugen einer partiellen ersten Schicht (11) bzw. eines partiellen ersten Schichtsystems auf einem Substrat, wobei die partielle erste Schicht (11) bzw. das partielle erste Schichtsystem in einem ersten Teilbereich (111) vorhanden ist und in einem zweiten Teilbereich (112) nicht vorhanden ist;
    b) Erzeugen einer partiellen zweiten Schicht (12) bzw. eines partiellen zweiten Schichtsystems, wobei die partielle zweite Schicht (12) bzw. das partielle zweite Schichtsystem in einem dritten Teilbereich vorhanden ist und in einem vierten Teilbereich nicht vorhanden ist, und wobei der dritte Teilbereich mit dem ersten (111) und zweiten Teilbereich (112) überlappt;
    c) Strukturieren der partiellen ersten Schicht (11) bzw. des partiellen ersten Schichtsystems unter Verwendung der partiellen zweiten Schicht (12) bzw. des partiellen zweiten Schichtsystems als Maske, wobei beim Strukturieren der ersten partiellen Schicht (11) bzw. des ersten partiellen Schichtsystems diese bzw. dieses in denjenigen Bereichen, insbesondere in dem dritten Teilbereich, die von der zweiten partiellen Schicht (12) bzw. dem zweiten partiellen Schichtsystem bedeckt sind, entweder selektiv erhalten bleibt oder selektiv entfernt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Strukturieren der partiellen ersten Schicht (11) bzw. des partiellen ersten Schichtsystems in Schritt c) durch Ätzen erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die partielle zweite Schicht (12) bzw. das partielle zweite Schichtsystem ein Ätzresist ist, bzw. zumindest einen Ätzresist umfasst, welcher vorzugsweise ein Lack ist, der insbesondere Bindemittel, Pigmente, insbesondere bunte oder unbunte Pigmente und/oder Effektpigmente, Dünnschichtfilmsysteme, cholesterische Flüssigkristalle, Farbstoffe und/oder metallische oder nichtmetallische Nanopartikel umfasst.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Strukturieren der partiellen ersten Schicht (11) bzw. des partiellen ersten Schichtsystems in Schritt c) durch Lift-Off erfolgt.
  5. Verfahren nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das partielle zweite Schichtsystem einen Waschlack umfasst, der in einem Lösemittel, insbesondere in Wasser, löslich ist, wobei der Waschlack vorzugsweise ein Lack ist, der insbesondere Bindemittel und Füllstoffe umfasst.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Strukturieren der partiellen ersten Schicht (11) bzw. des partiellen ersten Schichtsystems in Schritt c) durch Maskenbelichtung erfolgt.
  7. Verfahren nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das partielle zweite Schichtsystem zumindest einen Schutzlack umfasst.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die partielle erste Schicht (11) bzw. das partielle erste Schichtsystem ein Fotolack ist, bzw. zumindest einen Fotolack umfasst.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in den Schritten a) und/oder. b) die partielle erste Schicht (11) bzw. das partielle erste Schichtsystem und/oder die partielle zweite Schicht (12) bzw. das partielle zweite Schichtsystem zunächst vollflächig oder zumindest in großflächigen Bereichen erzeugt und anschließend strukturiert wird, wobei das Strukturieren der partiellen ersten Schicht (11) bzw. des partiellen ersten Schichtsystems und/oder der partiellen zweiten Schicht (12) bzw. des partiellen zweiten Schichtsystems in den Schritten a) bzw. b) insbesondere durch Ätzen, Lift-Off oder Maskenbelichtung erfolgt, und wobei vorzugsweise beim Strukturieren der partiellen zweiten Schicht (12) bzw. des partiellen zweiten Schichtsystems in Schritt b) gleichzeitig die Strukturierung der partiellen ersten Schicht (11) bzw. des partiellen ersten Schichtsystems gemäß Schritt c) erfolgt.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in Schritt a) und/oder b) die partielle erste Schicht (11) bzw. das partielle erste Schichtsystem und/oder die partielle zweite Schicht (12) bzw. das partielle zweite Schichtsystem strukturiert erzeugt werden.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die partielle erste Schicht (11) bzw. das partielle erste Schichtsystem und/oder die partielle zweite Schicht (12) bzw. das partielle zweite Schichtsystem in Form zumindest eines Motivs, Musters, Symbols, Bilds, Logos oder alphanumerischer Charaktere, insbesondere Zahlen und/oder Buchstaben, aufgetragen wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die partielle erste Schicht (11) bzw. das partielle erste Schichtsystem und/oder die partielle zweite Schicht (12) bzw. das partielle zweite Schichtsystem in Form eines ein- oder zweidimensionalen Linien- und/oder Punktrasters aufgetragen wird, welches insbesondere eine Rasterweite von weniger als 300 µm, bevorzugt von weniger als 200 µm, und von mehr als 25 µm, bevorzugt mehr als 50 µm aufweist.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Substrat eine Replizierschicht mit einem diffraktiven Oberflächenrelief umfasst oder das Substrat selbst als Replizierschicht ausgebildet ist, wobei das in die Replizierschicht eingebrachte Oberflächenrelief insbesondere ein optisch variables Element, insbesondere ein Hologramm, Kinegram®, ein vorzugsweise sinusförmiges Beugungsgitter, eine asymmetrische Reliefstruktur, ein Blaze-Gitter, eine vorzugsweise isotrope oder anisotrope, Mattstruktur, oder eine lichtbeugende und/oder lichtbrechende und/oder lichtfokussierende Mikro- oder Nanostruktur, eine binäre oder kontinuierliche Fresnellinse, eine Mikroprismenstruktur oder eine Kombinationsstruktur daraus ausbildet.
  14. Sicherheitselement (10), insbesondere erhältlich nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das Sicherheitselement ein Substrat, eine partielle erste Schicht (11) bzw. ein partielles erstes Schichtsystem sowie eine partielle zweite Schicht (12) bzw. ein partielles zweites Schichtsystem umfasst, wobei die partiellen erste Schicht (11) bzw. das partielle erste Schichtsystems unter Verwendung der partiellen zweiten Schicht (12) bzw. des partiellen zweiten Schichtsystems als Maske registergenau zu der partiellen zweiten Schicht (12) bzw. dem partiellen zweiten Schichtsystem strukturiert ist und wobei vor dem Strukturieren die partielle erste Schicht (11) bzw. das partielle erste Schichtsystem in einem ersten Teilbereich (111) vorhanden ist und in einem zweiten Teilbereich (112) nicht vorhanden ist, wobei die partielle zweite Schicht (12) bzw. das partielle zweite Schichtsystem in einem dritten Teilbereich vorhanden ist und in einem vierten Teilbereich nicht vorhanden ist, und wobei der dritte Teilbereich mit dem ersten (111) und zweiten Teilbereich (112) überlappt, und wobei nach dem Strukturieren der ersten partiellen Schicht (11) bzw. des ersten partiellen Schichtsystems diese bzw. dieses in denjenigen Bereichen, insbesondere in dem dritten Teilbereich, die von der zweiten partiellen Schicht (12) bzw. dem zweiten partiellen Schichtsystem bedeckt sind entweder selektiv erhalten bleibt oder selektiv entfernt wird, und wobei nach dem Strukturieren die zweite partielle Schicht (12) bzw. das zweite partielle Schichtsystem zumindest im Bereich der Überlappung zwischen dem zweiten (112) und dem dritten Teilbereich verbleibt.
  15. Sicherheitsdokument, insbesondere Banknote, Wertpapier, Ausweisdokument, Reisepass oder Kreditkarte mit einem Sicherheitselement (10) nach Anspruch 14.
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