EP3102420B1 - Production of a security document with colour changing effects - Google Patents
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- EP3102420B1 EP3102420B1 EP15704459.5A EP15704459A EP3102420B1 EP 3102420 B1 EP3102420 B1 EP 3102420B1 EP 15704459 A EP15704459 A EP 15704459A EP 3102420 B1 EP3102420 B1 EP 3102420B1
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Definitions
- the invention relates to a method for producing a security element.
- Value documents within the meaning of the invention include banknotes, stocks, bonds, certificates, vouchers, checks, air tickets, high-quality entrance tickets, labels for product security, credit or debit cards, but also other forgery-prone documents, such as passports, ID cards or other identity documents.
- Value documents, in particular banknotes are usually made of paper substrates, polymer substrates or combinations of paper and polymer which have special security features, such as a security thread at least partially incorporated into the paper or a watermark.
- window films, security threads, tapes can be glued / laminated or introduced onto the document of value.
- Security elements usually comprise as a base material a polymer or polymer compositions.
- security features have optically variable security features such as holograms or certain color-shift effects to provide better anti-counterfeit security.
- optically variable security elements such as holograms or certain color-shift effects to provide better anti-counterfeit security.
- the particular advantage of optically variable security elements is that the security features on these security elements can not be mimicked by mere copying with copiers, since effects of an optically variable security feature are lost through copying or even appear only black.
- introducing negative patterns into a color-shift-effect region requires that the layers of the thin-film element leading to the color-shift effect at least partially be removed at the locations where the negative patterns are to be introduced.
- EP 0 328 086 A2 For example, a structured layer is applied to a reflection layer of a hologram so that the reflection layer is partially protected from being removed.
- washing ink is used under thin-film elements applied over the entire area in order to remove the thin-film elements in areas. It is therefore an object of the present invention to provide a method which makes it possible to produce security elements with optically variable effects with less time and expense. It is also an object of the present invention to provide a method which makes it possible to produce security elements with optically variable effects and additional negative patterns in high quality.
- the carrier material may have one or more areas to be coated.
- a carrier material preferably comprises two major surfaces facing each other.
- the carrier material is preferably a film-like material.
- the at least one region to be coated is preferably arranged on a main surface of the carrier material. If the carrier material has a plurality of regions to be coated, these can be arranged only on one of the two main surfaces or on both main surfaces of the carrier material.
- the area of the carrier material to be coated may have different surface shapes.
- the area to be coated be rectangular, oval, star-shaped or serpentine.
- the shape and size of the area to be coated is preferably defined or determined in one method step.
- the area of the carrier material to be coated may have a surface structure and / or surface quality which differs from other areas of the carrier material.
- the substrate has an area defined as an area to be coated.
- the step "arranging a reflection layer in the area to be coated” preferably comprises that the reflection layer is arranged or applied to / on / above the area of the carrier material defined as being to be coated.
- the reflective layer is arranged or applied over the whole area in the area to be coated.
- the reflective layer can also be arranged in other than the area to be coated.
- the reflection layer can be applied or vapor-deposited, for example, by means of physical vapor deposition. Further preferably, the reflective layer can also be applied by printing technology.
- the thickness of the reflection layer is preferably in the range of 5 nm to 200 nm, preferably 5 nm to 100 nm, particularly preferably 5 nm to 50 nm.
- the step of arranging a patterned spacer layer on the reflective layer, wherein the patterned spacer layer is adapted to protect the reflective layer from being removed, is such that the reflective layer, after disposing the patterned spacer layer, is substantially between the substrate and the patterned spacer is arranged.
- a structured spacer layer is to be understood as meaning that the spacer layer is not arranged uniformly or over the whole area at / above the reflective layer.
- a structured spacer layer does not have the same layer thickness or height at every point of the region to be coated. Rather, due to the structured spacer layer, there are sites / subregions in the region to be coated in which the layer thickness of the patterned spacer layer is zero.
- the structured spacer layer is suitable for protecting the reflective layer from being removed.
- the structuring of the structured spacer layer specifies in which (sub) regions of the region to be coated the reflective layer can be removed / detached / dissolved / removed.
- the structured spacer layer thus serves as a mask to allow selective removal of the reflective layer.
- the reflection layer can be removed only where the structured spacer layer has not been arranged or falls below a minimum layer thickness or height.
- the reflective layer is protected from being removed in selected areas (sub-areas) in the area to be coated.
- the patterned spacer layer forms a predetermined motif, such as a character, string, and / or image.
- This motif or pattern determines the structure of the structured spacer layer.
- the subject may be visible or recognizable to a viewer when the viewer is looking in the direction of the main surface normal or perpendicular to the main surface of the substrate having the area to be coated.
- the step "arranging an absorber layer at least on the structured spacer layer” is to be understood such that the absorber layer is in any case arranged on / above the structured spacer layer.
- the absorber layer may additionally be disposed on the regions of the reflective layer and / or the substrate that are not protected by the patterned spacer layer. In other words, in this case, the absorber layer is arranged over the whole area in the area to be coated.
- the reflective layer is not removed where the patterned spacer layer acts as a mask.
- the structure of the patterned spacer layer dictates in which (sub-) areas of the area defining the area to be coated, the reflective layer can be removed.
- the reflective layer can be selectively removed although the agent used for removal is applied to the entire area or non-selectively in the area to be coated.
- the means used for removal may be a laser beam of areal cross-section (eg 1 cm 2 ) with the entire area to be coated treated with the laser beam but only in the areas / (sub) areas not protected by the structure of the patterned spacing layer a removal of the reflection layer is possible.
- the security element may be completely immersed in the etchant or contacted with the etchant, and due to the structure of the patterned spacer layer, removal of the reflective layer can take place only where the (predetermined) structure of the structured spacer layer does not prevent the removal.
- the structured spacer layer serves as an etching mask or exposure mask.
- the layer sequence forms the reflection layer, the structured spacer layer and the absorber layer, wherein the structured spacer layer is arranged between the reflection layer and the absorber layer, a color shift-thin-film structure or a color-shift thin-film element.
- the structured spacer layer and the absorber layer see-through color effects may also be present instead of color-shift effects.
- the step "arranging an absorber layer " (temporally) before the step “removing the reflective layer " is made.
- the absorber layer is preferably arranged both on the structured spacer layer and on (sub) regions / partial regions of the reflection layer.
- second regions / second regions are present, in which the absorber layer is arranged directly on the reflection layer. Consequently, in this case, by removing the reflective layer, the absorber layer is removed in the (sub) regions in which the patterned spacer layer has not been disposed.
- Subregions containing a reflective layer, a spacer layer, and an absorber layer are thin film element regions.
- the reflective layer can be removed where the absorber layer is disposed directly on the reflective layer when the absorber layer is permeable to the removal agent such as irradiation and / or etchant.
- the absorber layer is porous or holy, so that the absorber layer does not form a barrier to the removal agent.
- the simultaneous removal of the absorber layer and the reflection layer in only one process step is particularly advantageous, as this can drastically reduce the production time and the production cost of security elements with color shift effect or thin-film elements which additionally contain negative patterns.
- the absorber layer has a thickness / height of 2 nm to 15 nm, since the permeability of the absorber layer for removing the reflection layer is influenced by the thickness of the absorber layer.
- the entire area of an absorber layer is arranged in the region to be coated in such a way that the structured spacer layer is arranged between the absorber layer and the reflection layer, and in the regions in which the structured spacer layer is absent, the absorber layer is arranged directly on the reflection layer.
- the reflection layer and the absorber layer can be applied / arranged over the entire surface in the area to be coated, and yet can be selectively removed in regions by a single process step of "removal". It is also advantageous that the reflective layer and the absorber layer in the areas in which the structured spacer layer is present, not in the Removing process step are removed.
- the absorber layer for a corresponding removal agent is porous or permeable, so that the reflection layer is dissolved or dissolved in the areas in which the reflection layer is directly adjacent to the absorber layer. Due to the detachment or dissolution of the reflection layer, the absorber layer at the same time loses its adhesion and is removed together with the reflection layer.
- the reflective layer is protected by the patterned spacer layer.
- the absorber layer is also permeable to a corresponding removal agent in these areas, the structured absorber layer is not attacked by the corresponding removal agent.
- a printing ink with a good flow for example on the basis of nitrocellulose can be selected, as a reflection layer, aluminum can be selected.
- caustic soda or phosphoric acid for example, which penetrates the chromium and dissolves the aluminum, while the binder or the ink for the structured spacer layer is not impaired, can be used as etchant.
- the absorber layer and / or the reflection layer can be applied by printing technology.
- the absorber layer is preferably arranged only in the (sub) regions in which the structured spacer layer is present. In other words, the absorber layer is preferably arranged exclusively on the structured spacer layer.
- such (sub) areas arise in which there is no reflection layer, no structured spacer layer and no absorber layer (negative pattern areas), which are arranged next to other (sub) areas in which the reflection layer, the structured spacer layer and the absorber layer are present (thin-film element areas).
- the arrangement of the absorber layer is preferably carried out using a donor sheet.
- the donor sheet may be a metal donor sheet.
- the absorber layer can from the donor sheet z. B. be arranged with a roll-to-roll method on the structured spacer layer or transferred to the structured spacer layer.
- the method comprises the further step of "arranging a relief structure with raised and recessed areas in the area of the carrier material to be coated".
- the relief structure is designed, for example, as a sine grid or a crossed sine grid
- the raised areas are located where the underlying (normalized) sine function assumes the value 1 or a range of values from 1 to greater than 0.
- the recessed areas are then, for example, at the value -1 or in the value range from -1 to less than 0.
- a relief structure can be arranged after the arrangement of the reflection layer, so that both the reflection layer and the embossing layer and / or the substrate material are provided with a relief structure.
- a relief structure can be arranged after arranging the structured spacer layer, so that the relief structure is introduced into the structured spacer layer.
- a relief structure can be arranged after arranging the absorber layer, so that the absorber layer itself and / or a (protective) layer covering the absorber layer have the relief structure.
- the method comprises the further step "leveling the relief structure by arranging the structured spacer layer on the reflective layer”.
- the recessed areas of the relief structure are filled with material of the structured spacer layer, so that the material of the structured spacer layer reaches at least the level of the raised areas.
- the material of the patterned spacer layer is a liquid.
- the relief structure is scraped / wiped off after arranging / applying the material of the structured spacer layer so that the material of the structured spacer layer does not or only slightly exceeds the level of the raised areas.
- the term "slightly exceeding" is to be understood in particular to mean a layer thickness / height which exceeds the layer thickness / height up to the level of the raised regions by up to 10%, preferably by up to 5%, of the layer thickness.
- removal of / doctoring off or wiping off the relief structure after application of the material of the structured spacer layer removes excess material of the structured spacer layer. Consequently, material of the structured spacer layer can thus be saved in the course of the process / production process.
- the structured spacer layer After being arranged on the relief structure, the structured spacer layer has (lower) regions with a higher layer thickness / height and adjacent (lower) regions with a lower layer thickness / height.
- the area to be coated has subregions / subregions having a layer thickness of the patterned spacer layer of zero or slightly thicker than zero.
- the structured spacer layer has a structure that substantially corresponds to a negative of the relief structure.
- the method comprises the further step of "removing the reflection layer in the raised areas of the relief structure".
- the structured spacer layer allows removal of the reflection layer only in the (sub) areas in which the raised areas are not or only slightly covered by the structured spacer layer or the level of the structured spacer layer does not or only slightly exceeds the level of the raised areas ,
- the reflective layer is removed in the areas in which the reflective layer is not protected by the patterned spacer layer.
- the reflective layer remains in the recessed areas of the relief structure after completion of the step of "removing the reflective structure in the raised areas of the relief structure" because the patterned spacer layer is not or not completely removed during the process step and therefore the reflective layer in the recessed areas remains protected.
- the duration of a subsequent step "removing the reflective layer in the raised areas of the relief structure" is kept as short as possible by limiting the layer thickness of the structured spacer layer to a maximum dimension / maximum, since then the desired or fixed removal of the reflective layer in the raised areas of the relief structure is not delayed by a previously necessary removal of the structured spacer layer.
- the filler or the filling material has a solids / solids content of 100%.
- the structured spacer layer is preferably arranged / applied by printing in the form of a motif.
- the structured spacer layer is preferably arranged by means of one or more rollers and / or cylinders.
- the number of rolls may vary.
- the rollers / cylinders can transport paint and / or paint to each other.
- the arrangement of the motif or the motif print is preferably carried out by a high-pressure mold.
- the structured spacer layer is applied by means of flexographic printing. Alternatively or additionally, the structured spacer layer is applied by gravure printing. Alternatively or additionally, the structured spacer layer is applied by means of inkjet printing process. Alternatively or additionally, the structured spacer layer is applied by means of offset printing. Alternatively or additionally, the structured spacer layer is applied by means of screen printing. Alternatively or additionally, the structured spacer layer is arranged by means of 3D printing methods.
- the printing unit can be encapsulated or atmospherically sealed to arrange the structured spacer layer, so that there is a solvent-saturated atmosphere in the printing unit area.
- the solvent-saturated atmosphere drying of the ink or the dielectric on rollers and / or cylinders prevented / avoided.
- the desired layer thickness can be achieved very rapidly, for example, in comparison to application by means of physical vapor deposition.
- the structure or structuring of the structured spacer layer can be achieved very easily during placement in a printing application, so that after an arrangement of a spacer layer no further / downstream process step for structuring such a spacer layer is required.
- a spacer layer by means of physical vapor deposition for example, a full-surface / uniform or applied unstructured spacer layer, which is then removed, for example by means of an etching process regions, so as to obtain a structured spacer layer.
- the step "removing the reflective layer " comprises etching.
- the reflection layer is removed by means of an etching process or etchant as removal agent.
- etchant etchant
- caustic soda or phosphoric acid is used as etchant.
- the etchant penetrates the absorber layer, so that contact between the etchant and the reflection layer is produced.
- the reflection layer can thus be dissolved or detached.
- the fixed bond / connection between the absorber layer and the carrier layer is also released by the detachment of the reflection layer, so that the absorber layer is removed by removing the reflection layer at the same time.
- the etchant can advantageously not strike the reflective layer after penetrating the absorber layer, so that the reflective layer and the absorber layer remain in these regions.
- the step "removing the reflective layer " comprises lasers.
- the reflection layer is removed by laser beam treatment as a removing means.
- the absorber layer is not detached or impaired by the laser radiation.
- the laser radiation can penetrate the absorber layer and remove the reflective layer.
- the patterned spacer layer sufficiently protects the reflective layer from the laser radiation so that the reflective layer is not removed in the (sub) areas where the patterned spacer layer is disposed.
- the laser used may emit infrared laser radiation and the patterned spacer layer may have infrared-blocking properties such that the laser radiation can not penetrate the patterned spacer layer.
- the method comprises the further step of "arranging an adhesion-promoting layer".
- the adhesion-promoting layer is arranged (temporally) before the step "arranging the reflection layer ".
- the adhesion-promoting layer is arranged between the carrier material and the reflection layer.
- the bond or connection between the reflection layer and the carrier material is improved by the adhesion-promoting layer. If an embossing lacquer / embossing lacquer layer is arranged between the carrier material and the reflection layer, the adhesion-promoting layer improves the binding of the carrier material and the reflection layer.
- the adhesion-promoting layer may comprise metallic and / or non-metallic materials.
- the method comprises the further step of "applying a protective layer".
- the protective layer is arranged after "arranging the absorber layer " or “removing the reflective layer ", to protect the structures generated by the process.
- the protective layer is arranged in the (entire) area to be coated.
- the protective layer preferably comprises a protective lacquer.
- the protective layer comprises a heat sealing lacquer and / or a primer.
- the structured spacer layer preferably has at least partially deformation properties which lead to deformation-induced color changes of the security element.
- the deformation of the structured spacer layer leads to a color change of the security element or region in the deformed sections, in which the structured spacer layer has the deformation properties which lead to deformation-induced color change properties of the security element.
- such a color change of the security element or the deformation of the structured spacer layer is reversible.
- the color change remains at least some time after the deformation, so that the color change is also recognizable for a while in a again no longer deformed state for a viewer.
- the deformation-related color change characteristics can be set.
- the deformation-related color change properties can be determined by thermal crosslinking and / or vulcanization and / or radiation curing.
- the entire structured spacer layer has deformation properties which lead to deformation-induced color change properties of the security element.
- only partial regions / sections of the structured spacer layer have deformation properties which lead to deformation-induced color change properties of the region to be coated or the security element. For example, by means of selective irradiation, the subregions / sections of the structured spacer layer which should have deformation properties for a color change can be defined or defined.
- a mask By means of a mask, it is preferably possible to determine which sections of the security element or of the region to be coated are to have deformation-induced color change properties.
- a mask is used to provide a patterned spacer layer with portions having deformation properties for deformation-related color changes of the security element.
- the mask preferably protects the sections of the structured spacer layer from irradiation / vulcanization or thermal crosslinking which should or should not have deformation-induced color change properties.
- such a mask is designed as a motif or pattern. Consequently, it is possible that upon (or after) deforming the area to be coated due to the color change in the portions of the area to be coated with deformation-related color changing characteristics, a (further) pattern / motif is recognizable to a viewer.
- a structured spacer layer which has deformation properties that lead to deformation-related color changes of the security element, at least partially formed gel-like.
- the patterned spacer layer is an elastomer. For example, by bending or folding a security element with an at least partially gel-like or jelly-like structured structured spacer layer, the layer thickness of the gel-like, structured spacer layer can be locally changed, so that this local layer thickness change in the thin-film element region when viewing the security element a color change / to detect a color change of this thin-film element area.
- deformation properties of the structured spacer layer which lead to a detectable color change can be achieved by an at least partially different swelling behavior. For example, for a viewer when moistening the security element, this can make a color change in the sections of the structured spacer layer with a stronger swelling behavior more noticeable in comparison to the sections of the structured spacer layer with a lower swelling behavior.
- the color change remains at least some time after swelling, so that the color change even after moistening - for example, by breathe, which leads to a swelling - is recognizable to a viewer.
- the entire structured spacer layer has a strong swelling behavior, so that after moistening, a color change due to a swelling-induced increase in layer thickness of the structured spacer layer can be detected when viewing the security element.
- the structured spacer layer preferably has direction-dependent refractive indices.
- the patterned spacer layer is an anisotropic layer.
- a viewer can recognize a different color shift effect due to the direction-dependent refractive indices. For example, when looking from an oblique direction to the area to be coated and turning / rotating the area to be coated around the main surface normal in the centroid of the area to be coated a (further) color shift effect can be seen.
- this color-shift effect is different in color from the other color-shift effects in the area to be coated.
- the structured spacer layer preferably has one or more dyes.
- the structured spacer layer comprises pigments.
- the pigment size or pigment dimensions / diameter preferably does not exceed the layer height or layer thickness of the structured spacer layer.
- the dyes and / or pigments comprise fluorescence properties.
- the structured spacer layer has a toning or slight coloring, so that the structured spacer layer at least does not appear to be completely transparent to a viewer.
- fluorescing or toning or light staining of the structured spacer layer makes it possible for the structured spacer layer to be visible or made visible to the personnel when the security element is produced. For example, this allows a review of the manufacturing process or the process step "arranging the structured spacer layer" are facilitated.
- the structured spacer layer preferably has a dry layer thickness of 30 nm to 1100 nm, preferably of 300 nm to 600 nm.
- a motif formed by the patterned spacer layer can be seen in a (single) color.
- a color shift effect / colorshift effect can be recognized by the viewer.
- a dry layer thickness of 30 nm to 80 nm of the structured spacer layer no color shift effect, but a deep black is discernible.
- the security element preferably has at least one relief structure such as a hologram and / or moth eyes and / or microlenses and / or micromirrors.
- the relief structure may be provided with the step of "placing a relief structure with raised and recessed areas in the area of the substrate to be coated".
- other / further relief structures can be provided, which are arranged in other layers such as the embossing layer, the structured spacer layer, the absorber layer and / or the protective layer.
- the carrier material comprises a carrier film.
- the carrier material comprises polyethylene terephthalate (PET) and / or polypropylene (PP), particularly preferably the carrier material is PET or PP.
- the substrate may be removed prior to applying the security element to a value document substrate.
- the security element comprises at least one adhesive layer or at least one release layer, which is applied between the carrier material and the reflective layer.
- the reflective layer includes aluminum and / or silver.
- the reflective layer is an aluminum layer or a silver layer.
- the absorber layer includes an etchant permeable material.
- the absorber layer preferably contains a material that is transparent or semi-transparent for laser radiation.
- the absorber layer contains a material which is at least semitransparent for laser radiation.
- the absorber layer includes chromium.
- the absorber layer is a chromium layer.
- the patterned spacer layer is a dielectric.
- the dielectric has resist coating properties.
- the patterned spacer layer is based on vinyl chloride copolymers having acid groups.
- vinyl chloride copolymers having acid groups it may be the product H15 / 45M from Wacker Chemie AG, which is marketed under the trademark VINNOL®.
- H 15/45 M is a carboxyl-containing terpolymer of about 84% by weight of vinyl chloride (VC) and about 15% by weight of vinyl acetate (VAc) and about 1% by weight of dicarboxylic acid. It is preferably used according to the manufacturer as a binder for paints and printing inks.
- the structured spacer layer is based on nitrocellulose.
- a good course of the structured spacer layer is achieved.
- the patterned spacer layer is based on acrylate (s).
- the structured spacer layer contains an acrylate leveling additive, such as Byk 361. This may advantageously favor a uniform surface structure of the structured spacer layer, so that the absorber layer can be arranged on such a planar surface structure.
- the patterned spacer layer is based on acrylic acid ester.
- the patterned spacer layer is based on epoxide (s).
- the structured spacer layer is based on polyurethane (s).
- the structured spacer layer also based on combinations of the above substances.
- the structured spacer layer is based on a water-soluble substance.
- the patterned spacer layer may be based on vinyl chloride copolymer having acid groups (eg, VMCH which is a product name of a vinyl chloride copolymer having acidic groups and manufactured by the Dow Chemical Company).
- a sample formulation could be: 20% vinyl chloride copolymer with acid groups (VMCH), 20% methyl ethyl ketone (MEK), 20% ethyl acetate, 20% toluene, 20% butyl acetate.
- VMCH has a very good adhesion to metals.
- the contained solvent mixture is well suited for preventing drying artifacts.
- Polyvinyl butyral is also suitable.
- UV reactive coatings can also be used.
- an etchable layer eg aluminum
- a photoresist can even be applied over the entire surface.
- washable / etchable and non-washable / non-etchable areas can be created. This exposure can be done before or after the application of the absorber. If the areas of the resist which have the corresponding sensitivity are removed by washing / etching, the reflection layer can be structured either simultaneously or in a subsequent step with a further etching medium.
- the absorber layer is, without having to be self-etched, structured in this procedure with.
- the structured spacer layer comprises nematic liquid crystals.
- a structured spacer layer with direction-dependent refractive indices can be provided by means of nematic liquid crystals.
- nematic liquid crystals can be printed as a (structured) spacer layer.
- these nematic liquid crystals are aligned by suitable alignment / alignment techniques, such as embossing, photoaging, shear or compression, or arrangement based on the choice of substrate to be printed.
- suitable alignment / alignment techniques such as embossing, photoaging, shear or compression, or arrangement based on the choice of substrate to be printed.
- the liquid crystals of the structured spacer layer are aligned differently in certain regions, the liquid crystals, which are oriented differently in some areas, give rise to a (separate) motif. This makes it possible to perceive a uniform color when the main surface of the security element is viewed almost perpendicularly, while the tilting of the security element / oblique viewing of the main surface of the security element identifies the (separate) motif due to the differently aligned liquid crystals.
- the patterned spacer layer is not SiO 2 .
- a further aspect relates to a security element, wherein the security element has been produced by one or more of the previously described method steps and / or under the described aspects.
- a security element according to this invention may in particular comprise a film or a multilayer substrate, wherein the multilayer substrate may also comprise a combination of fabric substrates and films.
- the security element may comprise a window area which serves to fill or bridge a hole in a value document or in the paper substrate of the value document.
- a security window in a value document can be inserted / applied with the security element.
- the area to be coated is arranged in the window area of the security element.
- the security element may be applied to a value document, for example laminated or glued.
- the security element may be a security thread or ribbon, window thread, patch or the like.
- a further aspect relates to a value document, in particular a banknote, having a value document substrate and at least one security element which has been produced by means of one or more of the previously described method steps and / or under the described aspects.
- a security element is preferably placed on or in a value document substrate.
- a value document substrate may comprise paper, polymer or a paper-polymer combination.
- the carrier material of the security element may be a subarea of the value-document substrate.
- the value document substrate may be a polymer film and the support material of the security element is a portion of this polymer film.
- the top side and the bottom side of the security element preferably run (substantially) parallel to the top side and bottom side of the value document substrate.
- the top and bottom of the value document as well as the security element may also be referred to as major surfaces. These main surfaces represent relevant information to a viewer. Consequently, the main surfaces are visible to a viewer who views a value document with a security element.
- a major surface of a bill may represent the value of the bill as well as its serial number.
- an upper and lower side of a security element as well as a value document can also be regarded as the first and second main areas.
- FIGS. 1a and 1b each show a schematic plan view of a main surface of a value document 100 with a value document substrate 102 and a security element 104, wherein the security element 104 is fixedly connected to the value document substrate 102, for. B. embedded in the value document substrate 102 or applied to the value document substrate.
- the security element 104 may also be a subarea of the value document substrate 102.
- the security element 104 has an area defined as area to be coated 106, which comprises a negative pattern area 108 and a color shift or thin-film area 110.
- FIG. 1a shows the number 45 as the negative pattern area 108a.
- FIG. 1b shows three stripes as the negative pattern area 108b.
- a negative pattern area may further have any shape or configuration.
- a negative pattern area could be in the shape of a church or an animal.
- a negative pattern area allows a viewer to see the negative pattern area in plan view and / or in review.
- the security element in the negative pattern area transparent or at least semitransparent, so that at least a part of the incident on the security element light is transmitted in the negative pattern area.
- the negative pattern area in supervision may have a different color appearance than in transparency (so-called see-through color effects).
- the security element 104 comprises a carrier material which preferably consists of polyethylene terephthalate (PET) and has a region 106 to be coated.
- the thin-film element region 110 which is a subregion or partial region of the region 106 to be coated, comprises at least one reflection layer, a structured spacer layer and at least one absorber layer.
- the negative pattern region 108 has at least no reflection layer and no structured spacer layer in comparison with the thin-film element region 110.
- the structured spacer layer is not present over the entire surface or evenly in the region 106 to be coated, but only / exclusively in the thin-film element region 110.
- Fig. 2a to 2f show various (process) steps for producing a security element having a thin-film element region and a negative-pattern region.
- Fig. 2a shows the sectional view of a region 202 to be coated of a carrier material 200.
- the region 202 to be coated is arranged on the main surface HF of the carrier material.
- a reflective layer 204 is disposed in the region 202 to be coated.
- Fig. 2b shows in this context a reflection layer 204 which has been arranged in / on the region 202 to be coated. How out Fig. 2b As can be seen, the reflection layer 204 was arranged on the main surface HF of the carrier material. How out Fig.
- a patterned spacer layer 206 is disposed on the reflective layer 204. Due to the structure of the patterned spacer layer 206, in the region 202 to be coated, a thin film element region 210 consisting of a plurality of subregions 210a to 210c and a negative pattern region 208 consisting of the subregions 208a and 208b are formed.
- the patterned spacer layer 210 corresponds to the thin film element region 110a or 110b according to FIG FIGS.
- the negative pattern area 208 may have a shape like the negative pattern areas 108a or 108b of FIG FIGS. 1a and 1b exhibit. In other words, it is determined by the structure of the patterned spacer layer which regions or subregions of the region 202 to be coated are formed as thin-film element regions 210 and negative-pattern regions 208, respectively.
- the patterned spacer layer 206 is a dielectric. Further advantageously, the patterned spacer layer 206 may be disposed on the reflective layer 204 by one or more rollers or printing methods. This is particularly advantageous since in this way a very wide variety of structures or motifs which the structured spacer layer 206 is intended to have can be produced in a simple manner.
- an absorber layer 212 disposed in the region 202 to be coated is arranged over the entire surface in the region 202 to be coated.
- the absorber layer 212 is arranged over the entire surface in the region 202 to be coated.
- the reflective layer 204 is removed in the areas where the reflective layer 204 is not protected by the patterned spacer layer 210.
- the structured spacer layer 206 serves as a mask or protective layer, thereby enabling a selective removal of the reflective layer 204.
- the removal of the reflective layer, as in Fig. 2e be achieved by means of homogeneous irradiation or use of an etchant 214.
- the absorber layer 212 is removed by removing the reflection layer 204 at the same time.
- only the thin-film element region 210 or the thin-film element subregions 210a, 210b, 210c has a reflection layer 204.
- a patterned reflective layer and a patterned absorber layer are formed.
- This structured reflection layer as well as these
- the structured absorber layer preferably has the same structure / structuring as the structured spacer layer 206.
- Fig. 2f shown sectional view of a region to be coated 202 a section along the line II according to Fig. 1a or the line II-II according to Fig. 1b correspond.
- FIGS. 3a to 3e show the various process steps for producing a security element according to another variant.
- Fig. 3a shows the provision of a substrate 300 having a major surface HF and a region 302 to be coated in a sectional view. This sectional view may be, for example, a sectional view taken along the line II as in FIG Fig. 1a shown, or along the section line II-II according to Fig. 1b correspond.
- Fig. 3b shows the process step "arranging a reflection layer 304" in the area to be coated 302. As already in Fig. 2b As is also shown, the reflection layer 304 is arranged uniformly or unstructured on the main surface HF in the region 302 to be coated.
- the structured spacer layer 306 is arranged on the reflection layer 304. Due to the structure of the structured spacer layer 306, regions or subregions 310a-310c which have a structured spacer layer 306 and regions 308a, 308b in the region 302 to be coated, which do not form a structured spacer layer 306, result in the region 302 to be coated exhibit.
- the structured spacer layer 306 is adapted to protect the reflective layer 304 from being removed.
- the reflection layer 304 in the areas 308a, 308b is removed.
- the structured spacer layer 306 serves as a mask or enabled selectively removing the reflective layer 304.
- the removal may advantageously be done because of the function of the structured spacer layer 306 as a mask by means of homogeneously applied removal means, such as radiation or etchant.
- a substantially homogeneous action of a removal agent or an irradiation or an etchant 314 is in Fig. 3d shown schematically.
- an absorber layer 312 is arranged in the region 310 or the subregions 310a, 310b, 310c.
- a negative pattern region 308 or negative pattern regions 308a, 308b results, in which no reflection layer 304 and no absorber layer 312 are arranged.
- the absorber layer 312 is selectively patterned according to the structure of the patterned spacer layer 306. In other words, a structured absorber layer 312 is formed.
- the manufacturing processes as described in relation to Figures 2 and 3 include additional or additional process steps.
- further or additional method steps can also be carried out between one or more of the explained method steps.
- FIG. 4a 11 shows the sectional view of a carrier material 400 with a main surface HF and a region 402 to be coated.
- the carrier material 400 with the region 402 to be coated is produced in the course of a method step as in FIG Fig. 4a shown, provided.
- a relief structure 404 with raised regions 408 and recessed regions 406 is arranged in the region 402 of the carrier material 400 to be coated.
- the relief structure can be formed or embossed by embossing the carrier material 400.
- the relief structure 404 can be arranged or shaped in that a relief / embossing layer, such as an embossing lacquer, is applied or arranged on the main surface HF of the carrier material and this embossing layer is given a relief structure 404 by means of an embossing tool.
- a relief structure 404 can be arranged or formed in that a relief structure 404 is introduced into a relief layer, for example by means of etching or lasing.
- a reflection layer 410 is arranged in the region 402 to be coated.
- a structured spacer layer 412 are arranged.
- the structured spacer layer is arranged on the reflection layer 410 at least in the recessed areas 406a-e.
- the relief structure 404 is planarized by arranging the patterned spacer layer 412 on the reflective layer 410.
- material of the structured spacer layer 412 is not or only slightly present on the reflective layer 410 in the raised regions 408a-d. This can be achieved, for example, by performing a doctoring or wiping off of excess material of the structured spacer layer 412.
- the patterned spacer layer 412 forms a mask so that the reflective layer in the recessed areas 406 is protected from being removed during the process step of "removing the reflective layer 410 in the raised areas 408 of the relief structure 404". If a slight or thin material layer of the structured spacer layer 412 is also present on the reflection layer 410 in the raised regions 408, material of the structured spacer layer 412 is first removed during the process step "removal of the reflection layer in the raised regions of the relief structure" and then the Reflection layer 410 in the recessed areas 408.
- the reflective layer 410 in the recessed areas 406 remains protected by the (remaining) patterned spacer layer 412 since the step of "removing the reflective layer in the raised areas" is terminated after the reflective layer 410 is elevated Areas 408 was removed.
- This is for example with reference to Fig. 4e in which, by means of uniform or homogeneous action of radiation or an etchant 414, the reflection layer 410 in the raised regions 408 has been removed.
- the spacer layer in the regions 406 has been partially removed, resulting in a surface structure in the region 402 to be coated, as in FIG FIG. 4f shown.
- this surface structure can be smoothed again by leveling.
- the leveling can take place.
- This process step may preferably also include a removal or scraping of superfluous or excess material.
- an absorber layer 416 is arranged at least on the structured spacer layer 412. As in Fig. 4g shown, the absorber layer 416 can also be arranged in the entire area 402 to be coated.
- FIGS. 5a to 5c each show a schematic sectional view of a security element with a protective layer 514a, 514b or 514c.
- the protective layer is preferably used to protect the absorber layer or the area to be coated from external influences.
- the protective layer 514a, 514b or 514c is preferably transparent.
- the protective layer or resist that forms structures to be coated 502a may be planar.
- this also protects the flanks of thin-film element regions 510a from external influences, such as during the circulation of a banknote.
- the protective layer 514b may be applied as a thin film so that there is no planarization of the structures in the region 502b to be coated.
- the absorber layer 512b can be protected from external influences by the protective layer 514b.
- a uniformly distributed protective layer 514c covers the absorber layer 512 in the region 502c to be coated.
- Fig. 6a shows a section of a value document 600 with a value document substrate 602 and a security element 604, which is formed for example as a patch.
- the security element 604 comprises a region 606 to be coated, which comprises a thin-film element region 610 and a negative-pattern region 608.
- the thin-film element region 610 has (regionally) deformation-related color change properties.
- the deformation-induced color change properties are preferably achieved by deformation properties of the patterned spacer layer present in the thin-film element region 610.
- the deformation-induced color change properties are achieved by deforming the structured spacer layer by external action, such as moisture penetration by breathing, irradiation or buckling of the security element, so that the thickness of the spacer layer is reduced or increased locally.
- Fig. 6a shows a thin film element region 610 having a patterned spacer layer having deformation properties in subregions.
- these subregions with deformation properties are not recognizable to a viewer because the patterned spacer layer is in a non-deformed state.
- the security element 604 or the thin-layer element region 610 is deformed, namely by deforming the structured spacer layer, the subarea or subarea of the structured spacer layer with deformation properties that lead to a deformation-related color change becomes recognizable for a viewer.
- Fig. 6b the state is shown by the observer of the deformation-induced color change - after deformation of the structured spacer layer - is recognizable. According to Fig.
- the sub-area 612 having the deformation characteristics leading to a deformation-induced color change represents the character "A".
- these deformation-related color changes are reversible, so that some time after deformation, the sub-area 612 fades for a viewer is more recognizable, and thus again a state according to FIG. 6a is present.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements. Wertdokumente im Sinne der Erfindung sind unter anderem Banknoten, Aktien, Anleihen, Urkunden, Gutscheine, Schecks, Flugscheine, hochwertige Eintrittskarten, Etiketten zur Produktsicherung, Kredit- oder Geldkarten, aber auch andere fälschungsgefährdete Dokumente, wie Pässe, Ausweiskarten oder sonstige Ausweisdokumente.
Wertdokumente, insbesondere Banknoten, werden üblicherweise aus Papiersubstraten, Polymersubstraten oder Kombinationen aus Papier und Polymer gefertigt, die besondere Sicherheitsmerkmale, wie z.B. einen zumindest teilweise in das Papier eingearbeiteten Sicherheitsfaden oder ein Wasserzeichen aufweisen. Als weiteres Sicherheitsmerkmal können so genannte Fensterfolien, Sicherheitsfäden, -bänder auf das Wertdokument aufgeklebt/laminiert oder eingebracht werden. Sicherheitselemente umfassen üblicherweise als Träger- bzw. Basismaterial ein Polymer oder Polymerzusammensetzungen. Typischerweise weisen Sicherheitselemente optisch variable Sicherheitsmerkmale wie Hologramme oder bestimmte Farbkippeffekte auf, um so eine bessere Fälschungssicherheit zu gewährleisten. Der besondere Vorteil von optisch variablen Sicherheitselementen ist, dass die Sicherheitsmerkmale auf diesen Sicherheitselementen nicht durch bloßes Kopieren mit Kopiergeräten nachgeahmt werden können, da Effekte eines optisch variablen Sicherheitsmerkmals durch das Kopieren verloren gehen oder sogar nur schwarz erscheinen.The invention relates to a method for producing a security element. Value documents within the meaning of the invention include banknotes, stocks, bonds, certificates, vouchers, checks, air tickets, high-quality entrance tickets, labels for product security, credit or debit cards, but also other forgery-prone documents, such as passports, ID cards or other identity documents.
Value documents, in particular banknotes, are usually made of paper substrates, polymer substrates or combinations of paper and polymer which have special security features, such as a security thread at least partially incorporated into the paper or a watermark. As a further security feature, so-called window films, security threads, tapes can be glued / laminated or introduced onto the document of value. Security elements usually comprise as a base material a polymer or polymer compositions. Typically, security features have optically variable security features such as holograms or certain color-shift effects to provide better anti-counterfeit security. The particular advantage of optically variable security elements is that the security features on these security elements can not be mimicked by mere copying with copiers, since effects of an optically variable security feature are lost through copying or even appear only black.
Bei bestehenden Wertdokumenten mit optisch variablen Sicherheitselementen, die Farbkippeffekte (Colorshift-Effekte) aufweisen, ist jedoch nachteilig, dass die Herstellung der dazu notwendigen Dünnschichtelemente sehr zeitaufwendig und kostenintensiv ist. Beispielsweise ist bei der Herstellung eines Dünnschichtelements mittels physikalischer Gasphasenabscheidung (Physical Vapour Deposition) insbesondere die Herstellung der notwendigen Abstandsschicht sehr zeitintensiv. Bezüglich einer Definition und Funktionsweise von Dünnschichtelementen wird beispielhaft auf die Druckschriften
Weiterhin ist die Einbringung von zusätzlichen Sicherheitsmerkmalen wie sog. Negativmustern bzw. Negativtext im Bereich der Farbkippeffekte/Dünnschichtelemente aufwendig und häufig qualitativ nicht zufriedenstellend herstellbar. Beispielsweise erfordert das Einbringen von Negativmustern in einen Bereich mit Farbkippeffekt, dass die zum Farbkippeffekt führenden Schichten des Dünnschichtelements an den Stellen, an welchen die Negativmuster eingebracht werden sollen, zumindest teilweise entfernt werden müssen.
In
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, welches ermöglicht Sicherheitselemente mit optisch variablen Effekten mit geringerem Zeit- und Kostenaufwand herzustellen.
Es ist ebenfalls eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren bereitzustellen, welches ermöglicht Sicherheitselemente mit optisch variablen Effekten und zusätzlichen Negativmustern in hoher Qualität herzustellen.In the case of existing value documents with optically variable security elements which exhibit color shift effects (color shift effects), however, it is disadvantageous that the production of the thin-film elements required for this purpose is very time-consuming and cost-intensive. For example, in the production of a thin-film element by means of physical vapor deposition, in particular the production of the necessary spacer layer is very time-consuming. For a definition and operation of thin-film elements is exemplified in the publications
Furthermore, the introduction of additional security features such as so-called. Negative patterns or negative text in the field of Farbkippeffekte / thin-film elements consuming and often qualitatively unsatisfactory. For example, introducing negative patterns into a color-shift-effect region requires that the layers of the thin-film element leading to the color-shift effect at least partially be removed at the locations where the negative patterns are to be introduced.
In
It is therefore an object of the present invention to provide a method which makes it possible to produce security elements with optically variable effects with less time and expense.
It is also an object of the present invention to provide a method which makes it possible to produce security elements with optically variable effects and additional negative patterns in high quality.
Diese Aufgaben werden durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.These objects are achieved by the subject matters of the independent claims. Preferred embodiments are defined in the dependent claims.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitselements umfassend die Schritte:
- Bereitstellen eines Trägermaterials mit zumindest einem zu beschichtenden Bereich;
- Anordnen einer Reflexionsschicht in dem zu beschichtenden Bereich;
- Anordnen einer strukturierten Abstandsschicht an der Reflexionsschicht, wobei die strukturierte Abstandsschicht geeignet ist, die Reflexionsschicht vor einem Entfernen zu schützen;
- Anordnen einer Absorberschicht zumindest an der strukturierten Abstandsschicht; und
- Entfernen der Reflexionsschicht in den Bereichen, in welchen das Entfernen der Reflexionsschicht nicht durch den Schutz der strukturierten Abstandsschicht verhindert wird.
- Providing a support material having at least one area to be coated;
- Arranging a reflection layer in the area to be coated;
- Arranging a patterned spacer layer on the reflective layer, wherein the patterned spacer layer is adapted to protect the reflective layer from being removed;
- Arranging an absorber layer at least on the structured spacer layer; and
- Removing the reflective layer in the areas where the removal of the reflective layer is not prevented by the protection of the patterned spacer layer.
Das Trägermaterial kann einen oder mehrere zu beschichtende Bereiche aufweisen. Ein Trägermaterial umfasst vorzugsweise zwei Hauptflächen, die einander gegenüberstehen bzw. gegenüberliegen. Das Trägermaterial ist vorzugsweise ein folienartiges Material. Der zumindest eine zu beschichtende Bereich ist vorzugsweise an einer Hauptfläche des Trägermaterials angeordnet. Weist das Trägermaterial mehrere zu beschichtende Bereiche auf, können diese nur an einer der beiden Hauptflächen oder an beiden Hauptflächen des Trägermaterials angeordnet sein.The carrier material may have one or more areas to be coated. A carrier material preferably comprises two major surfaces facing each other. The carrier material is preferably a film-like material. The at least one region to be coated is preferably arranged on a main surface of the carrier material. If the carrier material has a plurality of regions to be coated, these can be arranged only on one of the two main surfaces or on both main surfaces of the carrier material.
Der zu beschichtende Bereich des Trägermaterials kann verschiedene Flächenformen aufweisen. Beispielsweise kann der zu beschichtende Bereich rechteckig, oval, sternförmig oder schlangenlinienförmig ausgebildet sein. Die Form und Größe des zu beschichtenden Bereichs wird vorzugsweise in einem Verfahrensschritt definiert bzw. bestimmt. Der zu beschichtende Bereich des Trägermaterials kann eine Oberflächenstruktur und/ oder Oberflächenbeschaffenheit aufweisen, die sich von anderen Bereichen des Trägermaterials unterscheidet. Das Trägermaterial weist mit anderen Worten eine Fläche auf, die als zu beschichtender Bereich definiert ist.The area of the carrier material to be coated may have different surface shapes. For example, the area to be coated be rectangular, oval, star-shaped or serpentine. The shape and size of the area to be coated is preferably defined or determined in one method step. The area of the carrier material to be coated may have a surface structure and / or surface quality which differs from other areas of the carrier material. In other words, the substrate has an area defined as an area to be coated.
Der Schritt "Anordnen einer Reflexionsschicht in dem zu beschichtenden Bereich" umfasst vorzugsweise, dass die Reflexionsschicht auf bzw. an/ über der als zu beschichtenden Bereich definierten Fläche des Trägermaterials angeordnet bzw. aufgetragen/aufgebracht wird.The step "arranging a reflection layer in the area to be coated" preferably comprises that the reflection layer is arranged or applied to / on / above the area of the carrier material defined as being to be coated.
Vorzugsweise wird die Reflexionsschicht vollflächig in dem zu beschichtenden Bereich angeordnet bzw. aufgebracht. Vorzugsweise kann die Reflexionsschicht auch in anderen als dem zu beschichtenden Bereich angeordnet werden. Die Reflexionsschicht kann beispielsweise mittels physikalischer Gasphasenabscheidung aufgebracht bzw. aufgedampft werden. Weiterhin vorzugsweise kann die Reflexionsschicht auch drucktechnisch aufgebracht sein. Die Dicke der Reflexionsschicht liegt vorzugsweise im Bereich von 5 nm bis 200 nm bevorzugt 5 nm bis 100 nm, besonders bevorzugt 5 nm bis 50 nm.Preferably, the reflective layer is arranged or applied over the whole area in the area to be coated. Preferably, the reflective layer can also be arranged in other than the area to be coated. The reflection layer can be applied or vapor-deposited, for example, by means of physical vapor deposition. Further preferably, the reflective layer can also be applied by printing technology. The thickness of the reflection layer is preferably in the range of 5 nm to 200 nm, preferably 5 nm to 100 nm, particularly preferably 5 nm to 50 nm.
Vorzugsweise ist der Schritt "Anordnen einer strukturierten Abstandsschicht an der Reflexionsschicht, wobei die strukturierte Abstandsschicht geeignet ist, die Reflexionsschicht vor einem Entfernen zu schützen" derart zu verstehen, dass die Reflexionsschicht nach dem Anordnen der strukturierten Abstandsschicht im Wesentlichen zwischen dem Trägermaterial und der strukturierten Abstandssicht angeordnet ist.Preferably, the step of arranging a patterned spacer layer on the reflective layer, wherein the patterned spacer layer is adapted to protect the reflective layer from being removed, is such that the reflective layer, after disposing the patterned spacer layer, is substantially between the substrate and the patterned spacer is arranged.
Unter einer strukturierten Abstandsschicht ist insbesondere zu verstehen, dass die Abstandsschicht nicht gleichmäßig bzw. vollflächig an/über der Reflexionsschicht angeordnet wird. In anderen Worten weist eine strukturierte Abstandsschicht nach einem Anordnen nicht an jeder Stelle des zu beschichtenden Bereichs die gleiche Schichtdicke bzw. -höhe auf. Vielmehr liegen aufgrund der strukturierten Abstandsschicht Stellen/ Unterbereiche in dem zu beschichtenden Bereich vor, bei denen die Schichtdicke der strukturierten Abstandsschicht null ist.In particular, a structured spacer layer is to be understood as meaning that the spacer layer is not arranged uniformly or over the whole area at / above the reflective layer. In other words, after being arranged, a structured spacer layer does not have the same layer thickness or height at every point of the region to be coated. Rather, due to the structured spacer layer, there are sites / subregions in the region to be coated in which the layer thickness of the patterned spacer layer is zero.
Nach dem Anordnen der strukturierten Abstandsschicht an der Reflexionsschicht liegen zwei verschiedene Bereiche bzw. Abschnitte in dem zu beschichtenden Bereich vor, nämlich
- erste Bereiche/Abschnitte, die das Trägermaterial, die Reflexionsschicht und die strukturierte Abstandsschicht umfassen und
- zweite Bereiche/Abschnitte, die das Trägermaterial und die Reflexionsschicht, aber keine strukturierte Abstandsschicht oder eine strukturierte Abstandsschicht mit zu geringer Schichtdicke umfassen, so dass die Reflexionsschicht in diesen zweiten Bereichen nicht durch die strukturierte Abstandsschicht geschützt ist. In anderen Worten wird in diesem Fall die Reflexionsschicht von der strukturierten Abstandsschicht nur bereichsweise bedeckt bzw. sind nur in manchen Unterbereichen des zu beschichtenden Bereichs übereinander angeordnet.
- first regions / sections comprising the substrate, the reflective layer and the patterned spacer layer, and
- second regions / sections comprising the substrate and the reflective layer but not a patterned spacer layer or a patterned spacer layer with too small a layer thickness so that the reflective layer in these second regions is not protected by the patterned spacer layer. In other words, in this case the reflective layer is only partially covered by the structured spacer layer or is arranged one above the other only in some subregions of the region to be coated.
Die strukturierte Abstandsschicht ist geeignet, die Reflexionsschicht vor einem Entfernen zu schützen. In anderen Worten gibt die Strukturierung der strukturierten Abstandsschicht vor, in welchen (Unter-)Bereichen des zu beschichtenden Bereichs die Reflexionsschicht entfernt/ abgelöst/ aufgelöst/ abgetragen werden kann. Die strukturierte Abstandsschicht dient somit als Maske, um ein selektives Entfernen der Reflexionsschicht zu ermöglichen.The structured spacer layer is suitable for protecting the reflective layer from being removed. In other words, the structuring of the structured spacer layer specifies in which (sub) regions of the region to be coated the reflective layer can be removed / detached / dissolved / removed. The structured spacer layer thus serves as a mask to allow selective removal of the reflective layer.
Vorteilhafterweise kann die Reflexionsschicht daher nur dort abgelöst werden, wo die strukturierte Abstandsschicht nicht angeordnet wurde oder eine Mindest-Schichtdicke bzw. -höhe unterschreitet. Somit ist die Reflexionsschicht aufgrund der Struktur der strukturierten Abstandsschicht vor einem Entfernen in ausgewählten bzw. bestimmten (Unter-)Bereichen im zu beschichtenden Bereich geschützt.Advantageously, therefore, the reflection layer can be removed only where the structured spacer layer has not been arranged or falls below a minimum layer thickness or height. Thus, due to the structure of the patterned spacer layer, the reflective layer is protected from being removed in selected areas (sub-areas) in the area to be coated.
Vorzugsweise bildet die strukturierte Abstandsschicht ein vorbestimmtes Motiv bzw. Muster wie ein Zeichen, eine Zeichenkette und/oder ein Bild. Dieses Motiv oder Muster bestimmt die Struktur der strukturierten Abstandsschicht. Das Motiv kann beispielsweise für einen Betrachter sichtbar bzw. erkennbar sein, wenn der Betrachter in Richtung der Hauptflächen-Normalen bzw. senkrecht zur Hauptfläche des Trägermaterials blickt, die den zu beschichtenden Bereich aufweist.Preferably, the patterned spacer layer forms a predetermined motif, such as a character, string, and / or image. This motif or pattern determines the structure of the structured spacer layer. For example, the subject may be visible or recognizable to a viewer when the viewer is looking in the direction of the main surface normal or perpendicular to the main surface of the substrate having the area to be coated.
Der Schritt "Anordnen einer Absorberschicht zumindest an der strukturierten Abstandsschicht" ist derart zu verstehen, dass die Absorberschicht in jedem Fall an/über der strukturierten Abstandsschicht angeordnet wird.The step "arranging an absorber layer at least on the structured spacer layer" is to be understood such that the absorber layer is in any case arranged on / above the structured spacer layer.
In einem Ausführungsbeispiel kann die Absorberschicht zusätzlich an den Bereichen der Reflexionsschicht und/oder des Trägermaterials, die nicht durch die strukturierte Abstandsschicht geschützt werden, angeordnet werden. In anderen Worten wird in diesem Fall die Absorberschicht vollflächig in dem zu beschichtenden Bereich angeordnet.In one embodiment, the absorber layer may additionally be disposed on the regions of the reflective layer and / or the substrate that are not protected by the patterned spacer layer. In other words, in this case, the absorber layer is arranged over the whole area in the area to be coated.
Der Schritt "Entfernen der Reflexionsschicht in den Bereichen, in welchen das Entfernen der Reflexionsschicht nicht durch den Schutz der strukturierten Abstandsschicht verhindert wird" umfasst insbesondere die Fälle:
- Entfernen der Reflexionsschicht in den (Unter-)Bereichen, in welchen die strukturierte Abstandsschicht nicht angeordnet ist;
- Entfernen der Reflexionsschicht in den nicht durch die strukturierte Abstandsschicht bedeckten (Unter-)Bereichen der Reflexionsschicht;
- Entfernen der Reflexionsschicht in den (Unter-)Bereichen, in welchen die strukturierte Abstandsschicht eine Mindest-Schichtdicke unterschreitet, so dass in diesen Unterbereichen/ Bereichen kein Schutz vor einem Entfernen durch die strukturierte Abstandsschicht gegeben ist.
- Removing the reflective layer in the (sub) regions where the patterned spacer layer is not disposed;
- Removing the reflective layer in the (sub) regions of the reflective layer not covered by the structured spacer layer;
- Removing the reflective layer in the (sub) areas in which the structured spacer layer falls below a minimum layer thickness, so that there is no protection against removal by the structured spacer layer in these subregions / areas.
In anderen Worten wird die Reflexionsschicht dort nicht entfernt, wo die strukturierte Abstandsschicht als Maske fungiert.In other words, the reflective layer is not removed where the patterned spacer layer acts as a mask.
Vorteilhafterweise gibt die Struktur der strukturierten Abstandsschicht vor, in welchen (Unter-)Bereichen der Fläche, die den zu beschichtenden Bereich definiert, die Reflexionsschicht entfernt werden kann. Somit kann die Reflexionsschicht selektiv entfernt werden, obwohl das zum Entfernen verwendete Mittel vollflächig bzw. nicht selektiv in dem zu beschichtenden Bereich angewandt wird. Beispielsweise kann das zum Entfernen verwendete Mittel ein Laserstrahl mit flächigem Querschnitt (z.B. 1cm2) sein, wobei der gesamte zu beschichtende Bereich mit dem Laserstahl behandelt wird, aber lediglich in den nicht durch die Struktur der strukturierten Abstandsschicht geschützten Gebieten/ (Unter-)Bereichen ein Entfernen der Reflexionsschicht möglich ist.Advantageously, the structure of the patterned spacer layer dictates in which (sub-) areas of the area defining the area to be coated, the reflective layer can be removed. Thus, the reflective layer can be selectively removed although the agent used for removal is applied to the entire area or non-selectively in the area to be coated. For example, the means used for removal may be a laser beam of areal cross-section (eg 1 cm 2 ) with the entire area to be coated treated with the laser beam but only in the areas / (sub) areas not protected by the structure of the patterned spacing layer a removal of the reflection layer is possible.
Wird beispielsweise ein Ätzmittel zum Entfernen der Reflexionsschicht verwendet, kann das Sicherheitselement vollständig in das Ätzmittel eingetaucht bzw. mit dem Ätzmittel in Kontakt gebracht werden, wobei aufgrund der Struktur der strukturierten Abstandsschicht ein Entfernen der Reflexionsschicht nur dort stattfinden kann, wo die (vorbestimmte) Struktur der strukturierten Abstandsschicht das Entfernen nicht verhindert/zulässt.For example, if an etchant is used to remove the reflective layer, the security element may be completely immersed in the etchant or contacted with the etchant, and due to the structure of the patterned spacer layer, removal of the reflective layer can take place only where the (predetermined) structure of the structured spacer layer does not prevent the removal.
In anderen Worten dient die strukturierte Abstandsschicht als Ätzmaske bzw. Belichtungsmaske.In other words, the structured spacer layer serves as an etching mask or exposure mask.
Entsprechend liegen nach einem Entfernen der Reflexionsschicht in den Bereichen, in welchen das Entfernen der Reflexionsschicht nicht durch den Schutz der strukturierten Abstandsschicht verhindert wird, folgende Bereiche vor:
- Bereiche, die die Reflexionsschicht, die strukturierte Abstandsschicht und die Absorberschicht beinhalten; diese Bereiche können auch als Dünnschichtelement-Bereiche bezeichnet werden; und
- Bereiche, die keine Reflexionsschicht und keine Abstandsschicht beinhalten; diese Bereiche können auch als Negativmuster-Bereiche bezeichnet werden.
- Regions including the reflective layer, the patterned spacer layer, and the absorber layer; these areas may also be referred to as thin-film element areas; and
- Areas that do not include a reflective layer and a spacer layer; These areas can also be referred to as negative pattern areas.
Insbesondere bildet die Schichtfolge Reflexionsschicht, strukturierte Abstandsschicht und Absorberschicht, wobei die strukturierte Abstandsschicht zwischen Reflexionsschicht und Absorberschicht angeordnet ist, einen Dünnschichtaufbau mit Farbkippeffekt bzw. ein Dünnschichtelement mit Farbkippeffekt. In Abhängigkeit der Schichtdicken der Reflexionsschicht, der strukturierten Abstandsschicht und der Absorberschicht können anstelle von Farbkippeffekten auch Durchsichtsfarbeffekte vorliegen.In particular, the layer sequence forms the reflection layer, the structured spacer layer and the absorber layer, wherein the structured spacer layer is arranged between the reflection layer and the absorber layer, a color shift-thin-film structure or a color-shift thin-film element. Depending on the layer thicknesses of the reflection layer, the structured spacer layer and the absorber layer, see-through color effects may also be present instead of color-shift effects.
Bevorzugt wird der Schritt "Anordnen einer Absorberschicht..." (zeitlich) vor dem Schritt "Entfernen der Reflexionsschicht..." vorgenommen.Preferably, the step "arranging an absorber layer ..." (temporally) before the step "removing the reflective layer ..." is made.
Vorzugsweise wird in dieser Ausgestaltung die Absorberschicht sowohl an der strukturierten Abstandsschicht als auch an (Unter-) Bereichen/Teilbereichen der Reflexionsschicht angeordnet. In anderen Worten sind in (Unter-) Bereichen des zu beschichtenden Bereichs sog. zweite Bereiche/ zweite Abschnitte vorhanden, in denen die Absorberschicht direkt an der Reflexionsschicht angeordnet wird. Folglich wird in diesem Fall durch das Entfernen der Reflexionsschicht die Absorberschicht in den (Unter-)Bereichen entfernt, in welchen die strukturierte Abstandsschicht nicht angeordnet wurde. In anderen Worten liegen in diesen Unterbereichen keine Reflexionsschicht, keine Abstandsschicht und keine Absorberschicht vor. Diese Unterbereiche sind Negativmuster-Bereiche. Unterbereiche, die eine Reflexionsschicht, eine Abstandsschicht und eine Absorberschicht enthalten, sind Dünnschichtelement-Bereiche.In this refinement, the absorber layer is preferably arranged both on the structured spacer layer and on (sub) regions / partial regions of the reflection layer. In other words, in (sub) regions of the region to be coated, so-called second regions / second regions are present, in which the absorber layer is arranged directly on the reflection layer. Consequently, in this case, by removing the reflective layer, the absorber layer is removed in the (sub) regions in which the patterned spacer layer has not been disposed. In other words, there are no reflective layer, no spacer layer and no absorber layer in these subregions. These subareas are negative pattern areas. Subregions containing a reflective layer, a spacer layer, and an absorber layer are thin film element regions.
Vorteilhafterweise kann die Reflexionsschicht dort entfernt werden, wo die Absorberschicht direkt an der Reflexionsschicht angeordnet, wenn die Absorberschicht für das Entfernungsmittel wie Bestrahlung und/oder Ätzmittel durchlässig ist. Vorzugsweise ist die Absorberschicht porös bzw. löchrig, so dass die Absorberschicht keine Barriere für das Entfernungsmittel bildet.Advantageously, the reflective layer can be removed where the absorber layer is disposed directly on the reflective layer when the absorber layer is permeable to the removal agent such as irradiation and / or etchant. Preferably, the absorber layer is porous or holy, so that the absorber layer does not form a barrier to the removal agent.
Das gleichzeitige Entfernen der Absorberschicht und der Reflexionsschicht in nur einem Verfahrensschritt ist besonders vorteilhaft, da hierdurch die Herstellungsdauer und der Herstellungsaufwand von Sicherheitselementen mit Farbkippeffekt bzw. Dünnschichtelementen, die zusätzlich Negativmuster enthalten, drastisch reduziert werden kann.The simultaneous removal of the absorber layer and the reflection layer in only one process step is particularly advantageous, as this can drastically reduce the production time and the production cost of security elements with color shift effect or thin-film elements which additionally contain negative patterns.
Vorzugsweise weist die Absorberschicht eine Dicke/Höhe von 2 nm bis 15 nm auf, da die Durchlässigkeit der Absorberschicht für ein Entfernen der Reflexionsschicht von der Dicke der Absorberschicht beeinflusst wird.Preferably, the absorber layer has a thickness / height of 2 nm to 15 nm, since the permeability of the absorber layer for removing the reflection layer is influenced by the thickness of the absorber layer.
Besonders bevorzugt umfasst das Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitselements die Schritte:
- Bereitstellen eines Trägermaterials mit zumindest einem zu beschichtenden Bereich;
- Vollfächiges Anordnen einer Reflexionsschicht in dem zu beschichtenden Bereich;
- Anordnen einer strukturierten Abstandsschicht an/auf der Reflexionsschicht, wobei die strukturierte Abstandsschicht geeignet ist, die Reflexionsschicht vor einem Entfernen zu schützen;
- Vollflächiges Anordnen einer Absorberschicht in dem zu beschichtenden Bereich;
- Gleichzeitiges Entfernen der Reflexionsschicht und der Absorberschicht in den Bereichen, in welchen das Entfernen der Reflexionsschicht nicht durch den Schutz der strukturierten Abstandsschicht verhindert wird.
- Providing a support material having at least one area to be coated;
- Fully arranging a reflection layer in the area to be coated;
- Arranging a patterned spacer layer on the reflective layer, wherein the patterned spacer layer is adapted to protect the reflective layer from being removed;
- Full-surface placement of an absorber layer in the area to be coated;
- Simultaneously removing the reflective layer and the absorber layer in the regions in which the removal of the reflective layer is not prevented by the protection of the structured spacer layer.
Das vollflächige Anordnen einer Absorberschicht in dem zu beschichtenden Bereich erfolgt derart, dass die strukturierte Abstandsschicht zwischen der Absorberschicht und der Reflexionsschicht angeordnet ist, und in den Bereichen, in denen die strukturierte Abstandsschicht nicht vorliegt, die Absorberschicht direkt an der Reflexionsschicht angeordnet ist.The entire area of an absorber layer is arranged in the region to be coated in such a way that the structured spacer layer is arranged between the absorber layer and the reflection layer, and in the regions in which the structured spacer layer is absent, the absorber layer is arranged directly on the reflection layer.
Es ist besonders vorteilhaft, dass die Reflexionsschicht und die Absorberschicht vollflächig in dem zu beschichtenden Bereich aufgetragen / angeordnet werden können, und dennoch durch einen einzigen Verfahrensschritt des "Entfernens" gezielt bereichsweise entfernt werden können. Es ist auch vorteilhaft, dass die Reflexionsschicht und die Absorberschicht in den Bereichen, in den denen die strukturierte Abstandsschicht vorliegt, nicht bei dem Verfahrensschritt des "Entfernens" entfernt werden. Vorteilhafterweise ist die Absorberschicht für ein entsprechendes Entfernungsmittel porös bzw. durchlässig, so dass die Reflexionsschicht in den Bereichen abgelöst bzw. aufgelöst wird, in denen die Reflexionsschicht direkt an die Absorberschicht angrenzt. Aufgrund der Ablösung bzw. Auflösung der Reflexionsschicht verliert zugleich die Absorberschicht die Haftung und wird zusammen mit der Reflexionsschicht entfernt. Hingegen wird ist in den Bereichen, in denen die die strukturierte Abstandsschicht zwischen der Absorberschicht und der Reflexionsschicht liegt, die Reflexionsschicht durch die strukturierte Abstandsschicht geschützt. Zwar ist die Absorberschicht auch in diesen Bereichen für ein entsprechendes Entfernungsmittel durchlässig, jedoch wird durch das entsprechende Entfernungsmittel die strukturierte Absorberschicht nicht angegriffen.It is particularly advantageous that the reflection layer and the absorber layer can be applied / arranged over the entire surface in the area to be coated, and yet can be selectively removed in regions by a single process step of "removal". It is also advantageous that the reflective layer and the absorber layer in the areas in which the structured spacer layer is present, not in the Removing process step are removed. Advantageously, the absorber layer for a corresponding removal agent is porous or permeable, so that the reflection layer is dissolved or dissolved in the areas in which the reflection layer is directly adjacent to the absorber layer. Due to the detachment or dissolution of the reflection layer, the absorber layer at the same time loses its adhesion and is removed together with the reflection layer. On the other hand, in the regions where the structured spacer layer is between the absorber layer and the reflective layer, the reflective layer is protected by the patterned spacer layer. Although the absorber layer is also permeable to a corresponding removal agent in these areas, the structured absorber layer is not attacked by the corresponding removal agent.
Gemäß einem Beispiel kann als Absorberschicht Chrom gewählt werden, als strukturierte Abstandsschicht kann eine Druckfarbe mit gutem Verlauf, beispielsweise auf der Basis von Nitrocellulose, gewählt werden, als Reflexionsschicht kann Aluminium gewählt werden. Als Ätzmittel kann in diesem Fall beispielsweise Natronlauge oder Phosphorsäure verwendet werden, welches das Chrom durchdringt und das Aluminium auflöst, während das Bindemittel bzw. die Druckfarbe für die strukturierte Abstandsschicht nicht beeinträchtigt wird.According to one example can be selected as the absorber layer chromium, as a structured spacer layer, a printing ink with a good flow, for example on the basis of nitrocellulose can be selected, as a reflection layer, aluminum can be selected. In this case, caustic soda or phosphoric acid, for example, which penetrates the chromium and dissolves the aluminum, while the binder or the ink for the structured spacer layer is not impaired, can be used as etchant.
Insbesondere kann die Absorberschicht und/ oder die Reflexionsschicht drucktechnisch aufgebracht werden.In particular, the absorber layer and / or the reflection layer can be applied by printing technology.
Alternativ wird vorzugsweise der Schritt des Entfernens der Reflexionsschicht (zeitlich) vor dem Schritt des Anordnens der Absorberschicht vorgenommen.Alternatively, it is preferable to perform the step of removing the reflective layer (temporally) before the step of disposing the absorber layer.
Vorzugsweise wird die Absorberschicht bei dieser Alternative lediglich in den (Unter-)Bereichen angeordnet, in denen die strukturierte Abstandsschicht vorliegt. In anderen Worten wird die Absorberschicht vorzugsweise ausschließlich an der strukturierten Abstandsschicht angeordnet.In this alternative, the absorber layer is preferably arranged only in the (sub) regions in which the structured spacer layer is present. In other words, the absorber layer is preferably arranged exclusively on the structured spacer layer.
Vorzugsweise entstehen so (Unter-)Bereiche, in denen keine Reflexionsschicht, keine strukturierte Abstandsschicht und keine Absorberschicht vorliegen (Negativmuster-Bereiche), die neben anderen (Unter-)Bereichen angeordnet sind, in denen die Reflexionsschicht, die strukturierte Abstandsschicht und die Absorberschicht vorliegen (Dünnschichtelement-Bereiche).Preferably, such (sub) areas arise in which there is no reflection layer, no structured spacer layer and no absorber layer (negative pattern areas), which are arranged next to other (sub) areas in which the reflection layer, the structured spacer layer and the absorber layer are present (thin-film element areas).
Das Anordnen der Absorberschicht erfolgt vorzugsweise unter Verwendung einer Spenderfolie. Vorzugsweise kann die Spenderfolie eine Metallspenderfolie sein. Die Absorberschicht kann von der Spenderfolie z. B. mit einem Rollen-zu-Rollen-Verfahren an der strukturierten Abstandsschicht angeordnet werden bzw. auf die strukturierte Abstandsschicht übertragen werden.The arrangement of the absorber layer is preferably carried out using a donor sheet. Preferably, the donor sheet may be a metal donor sheet. The absorber layer can from the donor sheet z. B. be arranged with a roll-to-roll method on the structured spacer layer or transferred to the structured spacer layer.
Weiterhin vorzugsweise umfasst das Verfahren den weiteren Schritt "Anordnen einer Reliefstruktur mit erhöhten und vertieften Bereichen in dem zu beschichtenden Bereich des Trägermaterials".Further preferably, the method comprises the further step of "arranging a relief structure with raised and recessed areas in the area of the carrier material to be coated".
Ist die Reliefstruktur beispielsweise als Sinusgitter oder gekreuztes Sinusgitter ausgestaltet, liegen die erhöhten Bereiche dort, wo die zugrundeliegende (normierte) Sinusfunktion den Wert 1 annimmt oder einen Wertebereich von 1 bis größer 0 aufweist. Die vertieften Bereiche liegen dann beispielsweise beim Wert -1 oder im Wertebereich von -1 bis kleiner 0.If the relief structure is designed, for example, as a sine grid or a crossed sine grid, the raised areas are located where the underlying (normalized) sine function assumes the value 1 or a range of values from 1 to greater than 0. The recessed areas are then, for example, at the value -1 or in the value range from -1 to less than 0.
Vorzugsweise ist die Reliefstruktur als Prägestruktur ausgebildet. Vorzugsweise kann das Trägermaterial eine Prägestruktur aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann an einer Hauptfläche des Trägermaterials zumindest in dem zu beschichtenden Bereich eine Reliefschicht, vorzugsweise aus Prägelack, angeordnet sein, die mit einer Reliefstruktur/Prägestruktur versehen wird. Vorzugsweise kann das Verfahren diesbezüglich folgende Schrittfolge aufweisen:
- a) Bereitstellen eines Trägermaterials mit zumindest einem zu beschichtenden Bereich / einer als zu beschichtenden Bereich definierten Fläche;
- b) Anordnen einer Reliefstruktur in dem zu beschichtenden Bereich;
- c) Anordnen einer Reflexionsschicht an der Reliefstruktur in dem zu beschichtenden Bereich.
- a) providing a carrier material with at least one area to be coated / a surface defined as a region to be coated;
- b) arranging a relief structure in the area to be coated;
- c) arranging a reflection layer on the relief structure in the area to be coated.
Alternativ oder zusätzlich kann eine Reliefstruktur nach dem Anordnen der Reflexionsschicht angeordnet werden, so dass sowohl die Reflexionsschicht als auch die Prägeschicht und/ oder das Trägermaterial mit einer Reliefstruktur versehen werden.Alternatively or additionally, a relief structure can be arranged after the arrangement of the reflection layer, so that both the reflection layer and the embossing layer and / or the substrate material are provided with a relief structure.
Weiterhin alternativ oder zusätzlich kann eine Reliefstruktur nach dem Anordnen der strukturierten Abstandsschicht angeordnet werden, so dass die Reliefstruktur in die strukturierte Abstandsschicht eingebracht wird.Furthermore, alternatively or additionally, a relief structure can be arranged after arranging the structured spacer layer, so that the relief structure is introduced into the structured spacer layer.
Weiterhin alternativ oder zusätzlich kann eine Reliefstruktur nach dem Anordnen der Absorberschicht angeordnet werden, so dass die Absorberschicht selbst und/ oder eine die Absorberschicht bedeckende (Schutz-) Schicht die Reliefstruktur aufweisen.Furthermore, alternatively or additionally, a relief structure can be arranged after arranging the absorber layer, so that the absorber layer itself and / or a (protective) layer covering the absorber layer have the relief structure.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren den weiteren Schritt "Einebnen der Reliefstruktur durch Anordnen der strukturierten Abstandsschicht an der Reflexionsschicht".Preferably, the method comprises the further step "leveling the relief structure by arranging the structured spacer layer on the reflective layer".
Vorzugsweise werden die vertieften Bereiche der Reliefstruktur mit Material der strukturierten Abstandsschicht aufgefüllt, so dass das Material der strukturierten Abstandsschicht mindestens das Niveau der erhöhten Bereiche erreicht. Vorzugsweise ist das Material der strukturierten Abstandsschicht eine Flüssigkeit. Vorzugsweise wird die Reliefstruktur nach einem Anordnen/ Aufbringen des Materials der strukturierten Abstandsschicht abgerakelt bzw. abgezogen/abgewischt, so dass das Material der strukturierten Abstandsschicht das Niveau der erhöhten Bereiche nicht oder nur geringfügig übersteigt. Unter dem Begriff "geringfügig übersteigen" ist insbesondere eine Schichtdicke/ -höhe zu verstehen, die die Schichtdicke/-höhe bis zum Niveau der erhöhten Bereiche um bis zu 10%, vorzugsweise um bis zu 5%, der Schichtdicke übersteigt.Preferably, the recessed areas of the relief structure are filled with material of the structured spacer layer, so that the material of the structured spacer layer reaches at least the level of the raised areas. Preferably, the material of the patterned spacer layer is a liquid. Preferably, the relief structure is scraped / wiped off after arranging / applying the material of the structured spacer layer so that the material of the structured spacer layer does not or only slightly exceeds the level of the raised areas. The term "slightly exceeding" is to be understood in particular to mean a layer thickness / height which exceeds the layer thickness / height up to the level of the raised regions by up to 10%, preferably by up to 5%, of the layer thickness.
Vorteilhafterweise wird durch das Abziehen/Abrakeln oder Abwischen der Reliefstruktur nach dem Aufbringen des Materials der strukturierten Abstandsschicht überschüssiges Material der strukturierten Abstandsschicht entfernt. Folglich kann so Material der strukturierten Abstandsschicht im Verfahrensverlauf/Herstellungsprozess eingespart werden.Advantageously, removal of / doctoring off or wiping off the relief structure after application of the material of the structured spacer layer removes excess material of the structured spacer layer. Consequently, material of the structured spacer layer can thus be saved in the course of the process / production process.
Die strukturierte Abstandsschicht weist nach dem Anordnen an der Reliefstruktur (Unter-)Bereiche mit einer höheren Schichtdicke/-höhe und danebenliegende (Unter-)Bereiche mit einer geringeren Schichtdicke/-höhe auf.After being arranged on the relief structure, the structured spacer layer has (lower) regions with a higher layer thickness / height and adjacent (lower) regions with a lower layer thickness / height.
Vorzugsweise weist der zu beschichtende Bereich Unterbereiche/ Subbereiche auf, die eine Schichtdicke der strukturierten Abstandsschicht von null oder geringfügig dicker als null aufweisen. In anderen Worten weist die strukturierte Abstandsschicht eine Struktur auf, die im Wesentlichen einem Negativ der Reliefstruktur entspricht.Preferably, the area to be coated has subregions / subregions having a layer thickness of the patterned spacer layer of zero or slightly thicker than zero. In other words, the structured spacer layer has a structure that substantially corresponds to a negative of the relief structure.
Weiterhin vorzugsweise umfasst das Verfahren den weiteren Schritt "Entfernen der Reflexionsschicht in den erhöhten Bereichen der Reliefstruktur".Further preferably, the method comprises the further step of "removing the reflection layer in the raised areas of the relief structure".
Die strukturierte Abstandsschicht ermöglicht nur in den (Unter-)Bereichen ein Entfernen der Reflexionsschicht, in denen die erhöhten Bereiche nicht bzw. nur geringfügig durch die strukturierte Abstandsschicht bedeckt sind bzw. das Niveau der strukturierten Abstandsschicht das Niveau der erhöhten Bereiche nicht oder nur geringfügig übersteigt.The structured spacer layer allows removal of the reflection layer only in the (sub) areas in which the raised areas are not or only slightly covered by the structured spacer layer or the level of the structured spacer layer does not or only slightly exceeds the level of the raised areas ,
In anderen Worten wird die Reflexionsschicht in den Bereichen entfernt, in welchen die Reflexionsschicht nicht durch die strukturierte Abstandsschicht geschützt ist.In other words, the reflective layer is removed in the areas in which the reflective layer is not protected by the patterned spacer layer.
Ist das Niveau der strukturierten Abstandsschicht höher als das der erhöhten Bereiche wird zuerst die strukturierte Abstandsschicht und dann die Reflexionsschicht entfernt. Vorteilhafterweise bleibt die Reflexionsschicht in den vertieften Bereichen der Reliefstruktur nach Beendigung des Schritts "Entfernen der Reflexionsstruktur in den erhöhten Bereichen der Reliefstruktur" erhalten, da die strukturierte Abstandsschicht während des Verfahrensschritts nicht bzw. nicht vollständig entfernt wird, und daher die Reflexionsschicht in den vertieften Bereichen geschützt bleibt.If the level of the structured spacer layer is higher than that of the raised regions, first the structured spacer layer and then the reflective layer are removed. Advantageously, the reflective layer remains in the recessed areas of the relief structure after completion of the step of "removing the reflective structure in the raised areas of the relief structure" because the patterned spacer layer is not or not completely removed during the process step and therefore the reflective layer in the recessed areas remains protected.
Vorteilhafterweise wird die Dauer eines nachgelagerten Schritts "Entfernen der Reflexionsschicht in den erhöhten Bereichen der Reliefstruktur" so kurz wie möglich gehalten werden, indem die Schichtdicke der strukturierten Abstandsschicht auf ein maximales Maß/Maximum beschränkt wird, da dann das gewünschte bzw. festgelegte Entfernen der Reflexionsschicht in den erhöhten Bereichen der Reliefstruktur nicht durch ein vorher notwendiges Entfernen der strukturierten Abstandsschicht verzögert wird.Advantageously, the duration of a subsequent step "removing the reflective layer in the raised areas of the relief structure" is kept as short as possible by limiting the layer thickness of the structured spacer layer to a maximum dimension / maximum, since then the desired or fixed removal of the reflective layer in the raised areas of the relief structure is not delayed by a previously necessary removal of the structured spacer layer.
Nach einem Entfernen der Reflexionsschicht in den erhöhten Bereichen der Reliefstruktur kann möglicherweise eine unebene Oberflächenstruktur vorliegen. In anderen Worten kann zumindest teilweise wieder eine Reliefstruktur vorliegen. Daher umfasst das Verfahren vorzugsweise den weiteren Schritt "Einebnen der Oberflächenstruktur in dem zu beschichtenden Bereich durch
- Anordnen von Material der strukturierten Abstandsschicht; und/oder
- Anordnen von Füllstoff.
- Arranging material of the structured spacer layer; and or
- Arranging filler.
Vorzugsweise weist der Füllstoff bzw. das Befüllungsmaterial einen Feststoff- /Festkörperanteil von 100% auf.Preferably, the filler or the filling material has a solids / solids content of 100%.
Vorzugsweise wird die strukturierte Abstandsschicht drucktechnisch in Form eines Motivs angeordnet/ aufgebracht.The structured spacer layer is preferably arranged / applied by printing in the form of a motif.
Vorzugsweise wird die strukturierte Abstandsschicht mittels einer oder mehrerer Walzen und/ oder Zylinder angeordnet. Insbesondere kann die Anzahl von Walzen variieren. Die Walzen/Zylinder können je nach Geschwindigkeit zueinander Lack und/ oder Farbe transportieren. Die Anordnung des Motivs bzw. der Motivdruck erfolgt vorzugsweise durch eine Hochdruckform.The structured spacer layer is preferably arranged by means of one or more rollers and / or cylinders. In particular, the number of rolls may vary. Depending on the speed, the rollers / cylinders can transport paint and / or paint to each other. The arrangement of the motif or the motif print is preferably carried out by a high-pressure mold.
Vorzugsweise wird die strukturierte Abstandsschicht mittels Flexo-Druckverfahren aufgebracht. Alternativ oder zusätzlich wird die strukturierte Abstandsschicht mittels Tiefdruckverfahren aufgebracht. Alternativ oder zusätzlich wird die strukturierte Abstandsschicht mittels Inkjet-Druckverfahren aufgebracht. Alternativ oder zusätzlich wird die strukturierte Abstandsschicht mittels Offset-Druckverfahren aufgebracht. Alternativ oder zusätzlich wird die strukturierte Abstandsschicht mittels Siebdruckverfahren aufgebracht. Alternativ oder zusätzlich wird die strukturierte Abstandsschicht mittels 3D-Druckverfahren angeordnet.Preferably, the structured spacer layer is applied by means of flexographic printing. Alternatively or additionally, the structured spacer layer is applied by gravure printing. Alternatively or additionally, the structured spacer layer is applied by means of inkjet printing process. Alternatively or additionally, the structured spacer layer is applied by means of offset printing. Alternatively or additionally, the structured spacer layer is applied by means of screen printing. Alternatively or additionally, the structured spacer layer is arranged by means of 3D printing methods.
Vorzugsweise kann das Druckwerk zum Anordnen der strukturierten Abstandsschicht gekapselt bzw. atmosphärisch abgeschlossen sein, so dass im Druckwerksbereich eine mit Lösemittel gesättigte Atmosphäre vorliegt. Vorteilhafterweise wird durch die Lösemittel gesättigte Atmosphäre ein Eintrocknen der Druckfarbe bzw. des Dielektrikums auf Walzen und/ oder Zylindern verhindert/vermieden.Preferably, the printing unit can be encapsulated or atmospherically sealed to arrange the structured spacer layer, so that there is a solvent-saturated atmosphere in the printing unit area. Advantageously, by the solvent-saturated atmosphere drying of the ink or the dielectric on rollers and / or cylinders prevented / avoided.
Vorteilhafterweise kann mittels einer drucktechnischen Anordnung/ Aufbringung der strukturierten Abstandsschicht die gewünschte Schichtdicke sehr schnell beispielsweise im Vergleich zu einer Aufbringung mittels "Physical Vapour Deposition" erzielt werden. Weiterhin vorteilhafterweise kann bei einer drucktechnischen Aufbringung die Struktur bzw. Strukturierung der strukturierten Abstandsschicht sehr einfach bereits beim Anordnen erzielt werden, so dass nach einer Anordnung einer Abstandsschicht kein weiterer/nachgelagerter Verfahrensschritt zum Strukturieren einer solchen Abstandsschicht erforderlich ist. Hingegen wird beispielsweise beim Anordnen einer Abstandsschicht mittels physikalischer Gasphasenabscheidung (Physical Vapour Deposition") üblicherweise eine vollflächige/gleichmäßige bzw. unstrukturierte Abstandsschicht aufgebracht, welche dann z.B. mittels eines Ätzvorgangs bereichsweise entfernt wird, um so eine strukturierte Abstandsschicht zu erhalten.
Vorzugsweise umfasst der Schritt "Entfernen der Reflexionsschicht..." Ätzen.Advantageously, by means of a printing-technical arrangement / application of the structured spacer layer, the desired layer thickness can be achieved very rapidly, for example, in comparison to application by means of physical vapor deposition. Further advantageously, the structure or structuring of the structured spacer layer can be achieved very easily during placement in a printing application, so that after an arrangement of a spacer layer no further / downstream process step for structuring such a spacer layer is required. By contrast, when arranging a spacer layer by means of physical vapor deposition, for example, a full-surface / uniform or applied unstructured spacer layer, which is then removed, for example by means of an etching process regions, so as to obtain a structured spacer layer.
Preferably, the step "removing the reflective layer ..." comprises etching.
In anderen Worten wird die Reflexionsschicht mittels eines Ätzvorgangs bzw. Ätzmittels als Entfernungsmittel entfernt. Vorzugsweise wird als Ätzmittel Natronlauge oder Phosphorsäure verwendet.In other words, the reflection layer is removed by means of an etching process or etchant as removal agent. Preferably, caustic soda or phosphoric acid is used as etchant.
Vorteilhafterweise durchdringt das Ätzmittel die Absorberschicht, so dass ein Kontakt zwischen Ätzmittel und Reflexionsschicht hergestellt wird. Vorteilhafterweise kann somit die Reflexionsschicht aufgelöst bzw. abgelöst werden. Vorteilhafterweise wird durch das Ablösen der Reflexionsschicht ebenfalls die feste Bindung/Verbindung zwischen der Absorberschicht und der Trägerschicht gelöst, so dass durch das Entfernen der Reflexionsschicht zugleich die Absorberschicht entfernt wird. In den (Unter-)Bereichen, in denen die strukturierte Abstandsschicht angeordnet ist, kann vorteilhafterweise das Ätzmittel nach einem Durchdringen der Absorberschicht nicht auf die Reflexionsschicht treffen, so dass in diesen Bereichen die Reflexionsschicht und die Absorberschicht bestehen bleiben.Advantageously, the etchant penetrates the absorber layer, so that contact between the etchant and the reflection layer is produced. Advantageously, the reflection layer can thus be dissolved or detached. Advantageously, the fixed bond / connection between the absorber layer and the carrier layer is also released by the detachment of the reflection layer, so that the absorber layer is removed by removing the reflection layer at the same time. In the (sub) regions in which the structured spacer layer is arranged, the etchant can advantageously not strike the reflective layer after penetrating the absorber layer, so that the reflective layer and the absorber layer remain in these regions.
Alternativ oder zusätzlich umfasst der Schritt "Entfernen der Reflexionsschicht..." Lasern.Alternatively or additionally, the step "removing the reflective layer ..." comprises lasers.
In anderen Worten wird die Reflexionsschicht mittels einer Laserstrahlbehandlung als Entfernungsmittel entfernt. Weiterhin vorzugsweise wird die Absorberschicht nicht durch die Laserstrahlung abgelöst oder beeinträchtigt. Vorteilhafterweise kann die Laserstrahlung die Absorberschicht durchdringen und die Reflexionsschicht entfernen. Vorteilhafterweise schützt die strukturierte Abstandsschicht die Reflexionsschicht ausreichend vor der Laserstrahlung, so dass die Reflexionsschicht in den (Unter-)Bereichen, wo die strukturierte Abstandsschicht angeordnet ist, nicht entfernt wird.In other words, the reflection layer is removed by laser beam treatment as a removing means. Furthermore, preferably, the absorber layer is not detached or impaired by the laser radiation. Advantageously, the laser radiation can penetrate the absorber layer and remove the reflective layer. Advantageously, the patterned spacer layer sufficiently protects the reflective layer from the laser radiation so that the reflective layer is not removed in the (sub) areas where the patterned spacer layer is disposed.
Beispielsweise kann der verwendete Laser infrarote Laserstrahlung emittieren und die strukturierte Abstandsschicht infrarot-blockierende Eigenschaften aufweisen, so dass die Laserstrahlung die strukturierte Abstandsschicht nicht durchdringen kann.For example, the laser used may emit infrared laser radiation and the patterned spacer layer may have infrared-blocking properties such that the laser radiation can not penetrate the patterned spacer layer.
Bevorzugt umfasst das Verfahren den weiteren Schritt "Anordnen einer haftvermittelnden Schicht".Preferably, the method comprises the further step of "arranging an adhesion-promoting layer".
Vorzugsweise wird die haftvermittelnde Schicht (zeitlich) vor dem Schritt "Anordnen der Reflexionsschicht..." angeordnet. In anderen Worten wird die haftvermittelnde Schicht zwischen dem Trägermaterial und der Reflexionsschicht angeordnet. Vorteilhafterweise wird die Bindung bzw. Verbindung zwischen der Reflexionsschicht und dem Trägermaterial durch die haftvermittelnde Schicht verbessert. Ist ein Prägelack/ eine Prägelackschicht zwischen dem Trägermaterial und der Reflexionsschicht angeordnet, so verbessert die haftvermittelnde Schicht die Bindung des Trägermaterials und der Reflexionsschicht. Die haftvermittelnde Schicht kann metallische und/oder nicht-metallische Materialien umfassen.Preferably, the adhesion-promoting layer is arranged (temporally) before the step "arranging the reflection layer ...". In other words, the adhesion-promoting layer is arranged between the carrier material and the reflection layer. Advantageously, the bond or connection between the reflection layer and the carrier material is improved by the adhesion-promoting layer. If an embossing lacquer / embossing lacquer layer is arranged between the carrier material and the reflection layer, the adhesion-promoting layer improves the binding of the carrier material and the reflection layer. The adhesion-promoting layer may comprise metallic and / or non-metallic materials.
Alternativ oder zusätzlich umfasst das Verfahren den weiteren Schritt "Aufbringen einer Schutzschicht".Alternatively or additionally, the method comprises the further step of "applying a protective layer".
Vorteilhafterweise wird die Schutzschicht nach einem "Anordnen der Absorberschicht..." bzw. einem "Entfernen der Reflexionsschicht..." angeordnet, um die mittels des Verfahrens erzeugten Strukturen zu schützen. Vorteilhafterweise wird die Schutzschicht in dem (gesamten) zu beschichtenden Bereich angeordnet.Advantageously, the protective layer is arranged after "arranging the absorber layer ..." or "removing the reflective layer ...", to protect the structures generated by the process. Advantageously, the protective layer is arranged in the (entire) area to be coated.
Vorzugsweise umfasst die Schutzschicht einen Schutzlack. Alternativ oder zusätzlich umfasst die Schutzschicht einen Heißsiegellack und/ oder einen Primer.The protective layer preferably comprises a protective lacquer. Alternatively or additionally, the protective layer comprises a heat sealing lacquer and / or a primer.
Vorzugsweise weist die strukturierte Abstandsschicht zumindest teilweise Verformungseigenschaften auf, die zu verformungsbedingten Farbänderungen des Sicherheitselements führen.The structured spacer layer preferably has at least partially deformation properties which lead to deformation-induced color changes of the security element.
Hierdurch ist für einen Betrachter nach einem Verformen der strukturierten Abstandsschicht eine Farbänderung in den verformten Abschnitten des zu beschichtenden Bereichs im Vergleich zu einem nicht-verformten Zustand erkennbar.As a result, a color change in the deformed portions of the area to be coated as compared to a non-deformed state is recognizable to a viewer after a deformation of the structured spacer layer.
Vorteilhafterweise führt die Verformung der strukturierten Abstandsschicht zu einem (bereichsweisen) Farbwechsel des Sicherheitselements bzw. des zu beschichtenden Bereichs in den verformten Abschnitten, in welchen die strukturierte Abstandsschicht die Verformungseigenschaften aufweist, die zu verformungsbedingten Farbänderungseigenschaften des Sicherheitselements führen.Advantageously, the deformation of the structured spacer layer leads to a color change of the security element or region in the deformed sections, in which the structured spacer layer has the deformation properties which lead to deformation-induced color change properties of the security element.
Vorzugsweise ist ein solcher Farbwechsel des Sicherheitselements bzw. die Verformung der strukturierten Abstandsschicht reversibel. Vorteilhafterweise bleibt der Farbwechsel zumindest einige Zeit nach der Verformung bestehen, so dass der Farbwechsel auch noch eine Zeitlang in einem wieder nicht mehr verformten Zustand für einen Betrachter erkennbar ist.Preferably, such a color change of the security element or the deformation of the structured spacer layer is reversible. Advantageously, the color change remains at least some time after the deformation, so that the color change is also recognizable for a while in a again no longer deformed state for a viewer.
Vorteilhafterweise können nach einem Anordnen der strukturierten Abstandsschicht die verformungsbedingten Farbänderungseigenschaften eingestellt bzw. festgelegt werden. Die verformungsbedingten Farbänderungseigenschaften können durch thermische Vernetzung und/ oder Vulkanisation und/oder Strahlenhärtung festgelegt werden.Advantageously, after arranging the patterned spacer layer, the deformation-related color change characteristics can be set. The deformation-related color change properties can be determined by thermal crosslinking and / or vulcanization and / or radiation curing.
Gemäß einer Ausführungsform weist die gesamte strukturierte Abstandsschicht Verformungseigenschaften auf, die zu verformungsbedingten Farbänderungseigenschaften des Sicherheitselements führen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen nur Teilbereiche/ Abschnitte der strukturierten Abstandsschicht Verformungseigenschaften auf, die zu verformungsbedingten Farbänderungseigenschaften des zu beschichtenden Bereichs bzw. des Sicherheitselements führen. Beispielsweise können mittels selektiver Bestrahlung die Teilbereiche/ Abschnitte der strukturierten Abstandsschicht definiert bzw. festgelegt werden, die Verformungseigenschaften für eine Farbänderung aufweisen sollen.According to one embodiment, the entire structured spacer layer has deformation properties which lead to deformation-induced color change properties of the security element. According to a further embodiment, only partial regions / sections of the structured spacer layer have deformation properties which lead to deformation-induced color change properties of the region to be coated or the security element. For example, by means of selective irradiation, the subregions / sections of the structured spacer layer which should have deformation properties for a color change can be defined or defined.
Vorzugsweise ist mittels einer Maske festlegbar, welche Abschnitte des Sicherheitselements bzw. des zu beschichtenden Bereichs verformungsbedingte Farbänderungseigenschaften aufweisen sollen. In anderen Worten wird eine Maske verwendet, um eine strukturierte Abstandsschicht mit Abschnitten zu versehen, die Verformungseigenschaften für verformungsbedingte Farbänderungen des Sicherheitselements aufweisen.By means of a mask, it is preferably possible to determine which sections of the security element or of the region to be coated are to have deformation-induced color change properties. In other words, a mask is used to provide a patterned spacer layer with portions having deformation properties for deformation-related color changes of the security element.
Vorzugsweise schützt die Maske die Abschnitte der strukturierten Abstandsschicht vor einer Bestrahlung/ Vulkanisation bzw. thermischen Vernetzung, welche verformungsbedingte Farbänderungseigenschaften aufweisen sollen bzw. nicht aufweisen sollen.The mask preferably protects the sections of the structured spacer layer from irradiation / vulcanization or thermal crosslinking which should or should not have deformation-induced color change properties.
Vorzugsweise ist eine solche Maske als Motiv bzw. Muster ausgebildet. Folglich ist es möglich, dass bei bzw. nach einem Verformen des zu beschichtenden Bereichs aufgrund des Farbwechsels in den Abschnitten des zu beschichtenden Bereichs mit verformungsbedingten Farbänderungseigenschaften ein (weiteres) Muster/Motiv für einen Betrachter erkennbar ist/wird.Preferably, such a mask is designed as a motif or pattern. Consequently, it is possible that upon (or after) deforming the area to be coated due to the color change in the portions of the area to be coated with deformation-related color changing characteristics, a (further) pattern / motif is recognizable to a viewer.
Vorzugsweise ist eine strukturierte Abstandsschicht, die Verformungseigenschaften aufweist, die zu verformungsbedingen Farbänderungen des Sicherheitselements führen, zumindest abschnittsweise gelartig ausgebildet. Vorzugsweise ist die strukturierte Abstandsschicht ein Elastomer. Beispielsweise kann durch Knicken oder Falten eines Sicherheitselements mit einer zumindest abschnittsweisen gelartig bzw. als geleeartig ausgebildeten, strukturierten Abstandsschicht die Schichtdicke der gelartig ausgebildeten, strukturierten Abstandsschicht lokal verändert werden, so dass diese lokale Schichtdickenänderung in dem Dünnschichtelement-Bereich bei Betrachtung des Sicherheitselements eine Farbänderung/ einen Farbwechsel dieses Dünnschichtelement-Bereichs erkennen lassen.Preferably, a structured spacer layer, which has deformation properties that lead to deformation-related color changes of the security element, at least partially formed gel-like. Preferably, the patterned spacer layer is an elastomer. For example, by bending or folding a security element with an at least partially gel-like or jelly-like structured structured spacer layer, the layer thickness of the gel-like, structured spacer layer can be locally changed, so that this local layer thickness change in the thin-film element region when viewing the security element a color change / to detect a color change of this thin-film element area.
Alternativ oder zusätzlich können Verformungseigenschaften der strukturierten Abstandsschicht, die zu einem erkennbaren Farbwechsel führen, durch ein zumindest abschnittsweises unterschiedliches Quellverhalten erzielt werden. Beispielsweise kann hierdurch für einen Betrachter beim Anfeuchten des Sicherheitselements eine Farbänderung in den Abschnitten der strukturierten Abstandsschicht mit einem stärkeren Quellverhalten im Vergleich zu den Abschnitten der strukturierten Abstandsschicht mit einem geringeren Quellverhalten erkennbar werden. Vorteilhafterweise bleibt der Farbwechsel zumindest einige Zeit nach dem Aufquellen bestehen, so dass der Farbwechsel auch nach einem Anfeuchten - zum Beispiel durch Anhauchen, das zu einem Aufquellen führt - für einen Betrachter erkennbar ist.Alternatively or additionally, deformation properties of the structured spacer layer which lead to a detectable color change can be achieved by an at least partially different swelling behavior. For example, for a viewer when moistening the security element, this can make a color change in the sections of the structured spacer layer with a stronger swelling behavior more noticeable in comparison to the sections of the structured spacer layer with a lower swelling behavior. Advantageously, the color change remains at least some time after swelling, so that the color change even after moistening - for example, by breathe, which leads to a swelling - is recognizable to a viewer.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die gesamte strukturierte Abstandsschicht ein starkes Quellverhalten auf, so dass nach einem Anfeuchten ein Farbwechsel aufgrund einer durch Aufquellen hervorgerufenen Schichtdickenerhöhung der strukturierten Abstandsschicht bei Betrachtung des Sicherheitselements erkennbar ist.According to a further embodiment, the entire structured spacer layer has a strong swelling behavior, so that after moistening, a color change due to a swelling-induced increase in layer thickness of the structured spacer layer can be detected when viewing the security element.
Vorzugsweise weist die strukturierte Abstandsschicht richtungsabhängige Brechungsindices auf.The structured spacer layer preferably has direction-dependent refractive indices.
In anderen Worten ist die strukturierte Abstandsschicht eine anisotrope Schicht. Vorteilhafterweise kann ein Betrachter je nach Blickrichtung auf den zu beschichtenden Bereich bzw. das Sicherheitselement einen anderen Farbkippeffekt aufgrund der richtungsabhängigen Brechungsindices erkennen. Beispielsweise kann bei einem Blick aus einer schrägen Richtung auf den zu beschichtenden Bereich und einem Drehen/ Rotieren des zu beschichtenden Bereichs um die Hauptflächen-Normale im Flächenschwerpunkt des zu beschichtenden Bereichs ein (weiterer) Farbkippeffekt erkennbar sein. Vorzugsweise ist dieser Farbkippeffekt farblich von den sonstigen Farbkippeffekten in dem zu beschichtenden Bereich verschieden.In other words, the patterned spacer layer is an anisotropic layer. Advantageously, depending on the viewing direction on the area to be coated or the security element, a viewer can recognize a different color shift effect due to the direction-dependent refractive indices. For example, when looking from an oblique direction to the area to be coated and turning / rotating the area to be coated around the main surface normal in the centroid of the area to be coated a (further) color shift effect can be seen. Preferably, this color-shift effect is different in color from the other color-shift effects in the area to be coated.
Vorzugsweise weist die strukturierte Abstandsschicht einen oder mehrere Farbstoffe auf.The structured spacer layer preferably has one or more dyes.
Vorzugsweise weist die strukturierte Abstandsschicht Pigmente auf. Vorzugsweise übersteigt die Pigmentgröße bzw. Pigmentabmaße/-durchmesser nicht die Schichthöhe bzw. Schichtdicke der strukturierten Abstandsschicht.Preferably, the structured spacer layer comprises pigments. The pigment size or pigment dimensions / diameter preferably does not exceed the layer height or layer thickness of the structured spacer layer.
Vorzugsweise umfassen die Farbstoffe und/ oder Pigmente Fluoreszenzeigenschaften.Preferably, the dyes and / or pigments comprise fluorescence properties.
Vorteilhafterweise weist die strukturierte Abstandsschicht eine Tonung bzw. leichte Anfärbung auf, so dass die strukturierte Abstandsschicht für einen Betrachter zumindest nicht vollständig transparent erscheint.Advantageously, the structured spacer layer has a toning or slight coloring, so that the structured spacer layer at least does not appear to be completely transparent to a viewer.
Vorteilhafterweise ermöglicht ein Fluoreszieren bzw. eine Tonung bzw. eine leichte Anfärbung der strukturierten Abstandsschicht, dass die strukturierte Abstandsschicht bei Herstellung des Sicherheitselements für Personal sichtbar ist bzw. sichtbar gemacht werden kann. Beispielsweise kann hierdurch eine Überprüfung des Herstellungsprozesses bzw. des Verfahrensschritts "Anordnen der strukturierten Abstandsschicht" erleichtert werden.Advantageously, fluorescing or toning or light staining of the structured spacer layer makes it possible for the structured spacer layer to be visible or made visible to the personnel when the security element is produced. For example, this allows a review of the manufacturing process or the process step "arranging the structured spacer layer" are facilitated.
Vorzugsweise weist die strukturierte Abstandsschicht eine Trockenschichtdicke von 30 nm bis 1100 nm, vorzugsweise von 300 nm bis 600 nm auf. Vorzugsweise ist für einen Betrachter des Sicherheitselements, welches eine strukturierte Abstandsschicht mit einer Trockenschichtdicke/ -höhe von weniger als 350 nm aufweist, ein durch die strukturierte Abstandsschicht gebildetes Motiv in einer (einzigen) Farbe zu erkennen.The structured spacer layer preferably has a dry layer thickness of 30 nm to 1100 nm, preferably of 300 nm to 600 nm. Preferably, for a viewer of the security element having a patterned spacer layer with a dry layer thickness / height of less than 350 nm, a motif formed by the patterned spacer layer can be seen in a (single) color.
Bei einer Trockenschichtdicke von 350 nm der strukturierten Abstandsschicht ist ein Farbkippeffekt/Colorshift-Effekt für den Betrachter erkennbar. Bei einer Trockenschichtdicke von 30 nm bis 80 nm der strukturierten Abstandsschicht ist kein Colorshift-Effekt, sondern ein tiefes Schwarz erkennbar.At a dry layer thickness of 350 nm of the structured spacer layer, a color shift effect / colorshift effect can be recognized by the viewer. At a dry layer thickness of 30 nm to 80 nm of the structured spacer layer, no color shift effect, but a deep black is discernible.
Vorzugsweise weist das Sicherheitselement zumindest eine Reliefstruktur wie ein Hologramm und/ oder Mottenaugen und/ oder Mikrolinsen und/oder Mikrospiegel auf.The security element preferably has at least one relief structure such as a hologram and / or moth eyes and / or microlenses and / or micromirrors.
Vorzugsweise kann die Reliefstruktur mit dem Schritt "Anordnen einer Reliefstruktur mit erhöhten und vertieften Bereichen in dem zu beschichtenden Bereich des Trägermaterials" vorgesehen werden. Alternativ oder zusätzlich können andere/ weitere Reliefstrukturen vorgesehen werden, die in anderen Schichten wie der Prägeschicht, der strukturierten Abstandsschicht, der Absorberschicht und/ oder der Schutzschicht angeordnet werden.Preferably, the relief structure may be provided with the step of "placing a relief structure with raised and recessed areas in the area of the substrate to be coated". Alternatively or additionally, other / further relief structures can be provided, which are arranged in other layers such as the embossing layer, the structured spacer layer, the absorber layer and / or the protective layer.
Vorzugsweise umfasst das Trägermaterial eine Trägerfolie. Besonders bevorzugt beinhaltet das Trägermaterial Polyethylenterephthalat (PET) und/oder Polypropylen (PP), besonders bevorzugt ist das Trägermaterial aus PET oder PP.Preferably, the carrier material comprises a carrier film. Particularly preferably, the carrier material comprises polyethylene terephthalate (PET) and / or polypropylene (PP), particularly preferably the carrier material is PET or PP.
Vorzugsweise kann das Trägermaterial vor dem Aufbringen des Sicherheitselements auf ein Wertdokumentsubstrat entfernt werden. Vorzugsweise umfasst das Sicherheitselement zumindest eine Haftschicht oder zumindest eine Releaseschicht, die zwischen dem Trägermaterial und der Reflexionsschicht aufgebracht ist.Preferably, the substrate may be removed prior to applying the security element to a value document substrate. Preferably, the security element comprises at least one adhesive layer or at least one release layer, which is applied between the carrier material and the reflective layer.
Vorzugsweise beinhaltet die Reflexionsschicht Aluminium und/ oder Silber. Insbesondere ist die Reflexionsschicht eine Aluminiumschicht oder eine Silberschicht.Preferably, the reflective layer includes aluminum and / or silver. In particular, the reflective layer is an aluminum layer or a silver layer.
Vorzugsweise beinhaltet die Absorberschicht ein für ein Ätzmittel durchlässiges Material. Vorzugsweise beinhaltet die Absorberschicht ein für Laserstrahlung transparentes oder semitransparentes Material. In anderen Worten beinhaltet die Absorberschicht ein für Laserstrahlung zumindest semitransparentes Material. Vorzugsweise beinhaltet die Absorberschicht Chrom. Insbesondere ist die Absorberschicht eine Chromschicht.Preferably, the absorber layer includes an etchant permeable material. The absorber layer preferably contains a material that is transparent or semi-transparent for laser radiation. In other words, the absorber layer contains a material which is at least semitransparent for laser radiation. Preferably, the absorber layer includes chromium. In particular, the absorber layer is a chromium layer.
Vorzugsweise ist die strukturierte Abstandsschicht ein Dielektrikum. Vorzugsweise weist das Dielektrikum Resistlack-Eigenschaften auf.Preferably, the patterned spacer layer is a dielectric. Preferably, the dielectric has resist coating properties.
Vorzugsweise basiert die strukturierte Abstandsschicht auf Vinylchlorid-Copolymeren mit Säuregruppen. Beispielsweise kann es bei Vinylchlorid-Copolymeren mit Säuregruppen um das Produkt H15/45M der Firma Wacker Chemie AG handeln, welches unter der Marke VINNOL® vertrieben wird. Laut Herstellerangaben ist H 15/45 M ein carboxylgruppenhaltiges Terpolymer aus ca. 84 Gew. % Vinylchlorid (VC) und ca. 15 Gew. % Vinylacetat (VAc) sowie ca. 1 Gew. % Dicarbonsäure. Es wird gemäß dem Hersteller vorzugsweise als Bindemittel für Lacke und Druckfarben eingesetzt.Preferably, the patterned spacer layer is based on vinyl chloride copolymers having acid groups. For example, in the case of vinyl chloride copolymers having acid groups, it may be the product H15 / 45M from Wacker Chemie AG, which is marketed under the trademark VINNOL®. According to the manufacturer, H 15/45 M is a carboxyl-containing terpolymer of about 84% by weight of vinyl chloride (VC) and about 15% by weight of vinyl acetate (VAc) and about 1% by weight of dicarboxylic acid. It is preferably used according to the manufacturer as a binder for paints and printing inks.
Vorzugsweise basiert die strukturierte Abstandsschicht auf Nitrocellulose. Hierdurch wird ein guter Verlauf der strukturierten Abstandsschicht erzielt.Preferably, the structured spacer layer is based on nitrocellulose. As a result, a good course of the structured spacer layer is achieved.
Vorzugsweise basiert die strukturierte Abstandsschicht auf Acrylat(-en). Hierdurch wird eine hohe Transparenz und nachträgliche Verformbarkeit durch Verprägung bzw. Prägen möglich. Vorteilhafterweise beinhaltet die strukturierte Abstandsschicht ein Acrylat-Verlaufsadditiv wie zum Beispiel Byk 361. Dieses kann vorteilhafterweise eine ebenmäßige Oberflächenstruktur der strukturierten Abstandsschicht begünstigen, so dass auf einer solchen ebenen Oberflächenstruktur die Absorberschicht angeordnet werden kann. Vorzugsweise basiert die strukturierte Abstandsschicht auf Acrylsäureester. Vorzugsweise basiert die strukturierte Abstandsschicht auf Epoxid(-en). Vorzugsweise basiert die strukturierte Abstandsschicht auf Polyurethan(-en). Der Vorteil von Epoxiden und Polyurethan(-en) ist eine gute Vernetzbarkeit, so dass eine gute Beständigkeit beim Überdrucken mit lösungsmittelhaltigen Lacken erhalten wird. Vorzugsweise kann die strukturierte Abstandsschicht auch auf Kombinationen der obigen Stoffe basieren. Weiterhin vorzugsweise basiert die strukturierte Abstandsschicht auf einer wasserlöslichen Substanz. Vorzugsweise kann die strukturierte Abstandsschicht auf Vinylchloridcopolymer mit Säuregruppen (z.B. VMCH, welches ein Produktname eines Vinylchloridcopolymer mit Säuregruppen ist und von der Dow Chemical Company hergestellt wird) basieren. Eine Musterrezeptur könnte beispielsweise wie folgt lauten: 20% Vinylchloridcopolymer mit Säuregruppen (VMCH), 20% Methylethylketon (MEK), 20% Ethylacetat, 20% Toluol, 20% Butylacetat. VMCH weist eine sehr gute Haftung auf Metallen auf. Das enthaltene Lösemittelgemisch ist zur Verhinderung von Trocknungsartefakten gut geeignet. Polyvinylbutyral ist ebenfalls geeignet. UVreaktive Beschichtungen können ebenfalls eingesetzt werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann, wenn im ersten Schritt beispielsweise als Reflektor eine ätzbare Schicht (z.B. Aluminium) aufgebracht wird, in einem zweiten Schritt ein Photoresist sogar vollflächig aufgebracht werden. Durch eine Belichtung können auswaschbare/ätzbare und nicht auswaschbare/nicht ätzbare Bereiche geschaffen werden. Diese Belichtung kann vor oder auch nach dem Aufbringen des Absorbers erfolgen. Wenn nun durch Waschen/ Ätzen die Bereiche des Resists entfernt werden, die die entsprechende Empfindlichkeit aufweisen, kann entweder gleichzeitig, oder in einem Folgeschritt mit einem weiteren Ätzmedium die Reflexionsschicht strukturiert werden. Die Absorberschicht wird, ohne selbst geätzt werden zu müssen, bei dieser Verfahrensweise mit strukturiert.Preferably, the patterned spacer layer is based on acrylate (s). As a result, a high transparency and subsequent deformability by embossing or embossing is possible. Advantageously, the structured spacer layer contains an acrylate leveling additive, such as Byk 361. This may advantageously favor a uniform surface structure of the structured spacer layer, so that the absorber layer can be arranged on such a planar surface structure. Preferably, the patterned spacer layer is based on acrylic acid ester. Preferably, the patterned spacer layer is based on epoxide (s). Preferably, the structured spacer layer is based on polyurethane (s). The advantage of epoxides and polyurethane (s) is good crosslinkability, so that a good resistance to overprinting with solvent-based paints is obtained. Preferably, the structured spacer layer also based on combinations of the above substances. Further preferably, the structured spacer layer is based on a water-soluble substance. Preferably, the patterned spacer layer may be based on vinyl chloride copolymer having acid groups (eg, VMCH which is a product name of a vinyl chloride copolymer having acidic groups and manufactured by the Dow Chemical Company). For example, a sample formulation could be: 20% vinyl chloride copolymer with acid groups (VMCH), 20% methyl ethyl ketone (MEK), 20% ethyl acetate, 20% toluene, 20% butyl acetate. VMCH has a very good adhesion to metals. The contained solvent mixture is well suited for preventing drying artifacts. Polyvinyl butyral is also suitable. UV reactive coatings can also be used.
According to one exemplary embodiment, if an etchable layer (eg aluminum) is applied as a reflector in the first step, for example, in a second step, a photoresist can even be applied over the entire surface. By exposure, washable / etchable and non-washable / non-etchable areas can be created. This exposure can be done before or after the application of the absorber. If the areas of the resist which have the corresponding sensitivity are removed by washing / etching, the reflection layer can be structured either simultaneously or in a subsequent step with a further etching medium. The absorber layer is, without having to be self-etched, structured in this procedure with.
Alternativ oder zusätzlich umfasst die strukturierte Abstandsschicht nematische Flüssigkristalle. Vorteilhafterweise kann mittels nematischer Flüssigkristalle eine strukturierte Abstandsschicht mit richtungsabhängigen Brechungsindices bereitgestellt werden.Alternatively or additionally, the structured spacer layer comprises nematic liquid crystals. Advantageously, a structured spacer layer with direction-dependent refractive indices can be provided by means of nematic liquid crystals.
Vorzugsweise können als (strukturierte) Abstandsschicht nematische Flüssigkristalle gedruckt werden. Vorzugsweise werden diese nematischen Flüssigkristalle durch geeignete Anordnungs-/Ausrichtungs-Verfahren, wie Prägeanordnung, Photoanordnung, Anordnung durch Scherung beim Druck oder Anordnung basierend auf der Wahl des zu bedruckenden Substrats, ausgerichtet. Wird eine Abstandsschicht mit solchen ausgerichteten nematischen Flüssigkristallen bereitgestellt, werden zusätzlich zu dem Farbkippeffekt basierend auf dem Dünnschichtelement weitere optisch variable Effekte erhalten. Bilden die nematischen Flüssigkristalle eine einheitliche, insgesamt anisotrope strukturierte Abstandsschicht, dann weist diese strukturierte Abstandsschicht einen von der Betrachtungsrichtung abhängigen (unterschiedlichen) Brechungsindex auf. Dies führt dazu, dass der Farbkippeffekt in Abhängigkeit der Betrachtungsrichtung variiert. Beispielsweise ergibt sich bei schräger Betrachtung und horizontalem Drehen des Sicherheitselements ein zusätzlicher Farbwechsel. Werden die nematischen Flüssigkristalle der strukturierten Abstandsschicht bereichsweise unterschiedlich ausgerichtet, ergeben die bereichsweise unterschiedlich ausgerichteten Flüssigkristalle ein (eigenes) Motiv. Hierdurch kann erreicht werden, dass bei nahezu senkrechter Betrachtung der Hauptfläche des Sicherheitselements eine einheitliche Farbe wahrgenommen wird, während beim Kippen des Sicherheitselements/ schräger Betrachtung der Hauptfläche des Sicherheitselements das durch die bereichsweise unterschiedlich ausgerichteten Flüssigkristalle das (eigene) Motiv erkennbar ist/wird.Preferably, nematic liquid crystals can be printed as a (structured) spacer layer. Preferably, these nematic liquid crystals are aligned by suitable alignment / alignment techniques, such as embossing, photoaging, shear or compression, or arrangement based on the choice of substrate to be printed. When providing a spacer layer with such aligned nematic liquid crystals, further optically variable effects are obtained in addition to the color shift effect based on the thin film element. If the nematic liquid crystals form a uniform, generally anisotropic structured spacer layer, then this structured spacer layer has a (different) refractive index which depends on the viewing direction. This causes the color shift effect to vary depending on the viewing direction. For example, results in oblique viewing and horizontal rotation of the security element an additional color change. If the nematic liquid crystals of the structured spacer layer are aligned differently in certain regions, the liquid crystals, which are oriented differently in some areas, give rise to a (separate) motif. This makes it possible to perceive a uniform color when the main surface of the security element is viewed almost perpendicularly, while the tilting of the security element / oblique viewing of the main surface of the security element identifies the (separate) motif due to the differently aligned liquid crystals.
Vorzugsweise besteht die strukturierte Abstandsschicht nicht aus SiO2.Preferably, the patterned spacer layer is not SiO 2 .
Ein weiterer Aspekt betrifft ein Sicherheitselement, wobei das Sicherheitselement durch einen oder mehrere der vorher beschriebenen Verfahrensschritte und/ oder unter den beschriebenen Aspekten hergestellt worden ist.A further aspect relates to a security element, wherein the security element has been produced by one or more of the previously described method steps and / or under the described aspects.
Ein Sicherheitselement gemäß dieser Erfindung kann insbesondere eine Folie oder ein mehrschichtiges Substrat beinhalten, wobei das mehrschichtige Substrat auch eine Kombination aus Gewebesubstraten und Folien aufweisen kann. Beispielsweise kann das Sicherheitselement einen Fensterbereich umfassen, der dazu dient, ein Loch in einem Wertdokument bzw. im Papiersubstrat des Wertdokuments zu füllen bzw. zu überbrücken. In anderen Worten kann mit dem Sicherheitselement ein Sicherheitsfenster in einem Wertdokument ein- /aufgebracht werden. Vorzugsweise ist der zu beschichtende Bereich in dem Fensterbereich des Sicherheitselements angeordnet. Alternativ kann das Sicherheitselement auf ein Wertdokument aufgebracht, zum Beispiel laminiert oder geklebt, werden. Das Sicherheitselement kann ein Sicherheitsfaden oder -band, Fensterfaden, Patch oder Ähnliches sein.A security element according to this invention may in particular comprise a film or a multilayer substrate, wherein the multilayer substrate may also comprise a combination of fabric substrates and films. For example, the security element may comprise a window area which serves to fill or bridge a hole in a value document or in the paper substrate of the value document. In other words, a security window in a value document can be inserted / applied with the security element. Preferably, the area to be coated is arranged in the window area of the security element. Alternatively, the security element may be applied to a value document, for example laminated or glued. The security element may be a security thread or ribbon, window thread, patch or the like.
Ein weiterer Aspekt betrifft ein Wertdokument, insbesondere eine Banknote, mit einem Wertdokumentsubstrat und zumindest einem Sicherheitselement, welches mittels eines oder mehrerer der vorher beschriebenen Verfahrensschritte und/oder unter den beschriebenen Aspekten hergestellt worden ist.A further aspect relates to a value document, in particular a banknote, having a value document substrate and at least one security element which has been produced by means of one or more of the previously described method steps and / or under the described aspects.
Ein Sicherheitselement wird vorzugsweise auf bzw. in ein Wertdokumentsubstrat auf-/eingebracht. Ein Wertdokumentsubstrat kann Papier, Polymer oder eine Papier-Polymer-Kombination aufweisen. Bei einer Banknote aus Polymer oder einer Papier-Polymer-Kombination als Wertdokumentsubstrat kann das Trägermaterial des Sicherheitselements ein Teilbereich des Wertdokumentsubstrats sein. Beispielsweise kann das Wertdokumentsubstrat eine Polymerfolie sein und das Trägermaterial des Sicherheitselements ist ein Teilbereich dieser Polymerfolie.A security element is preferably placed on or in a value document substrate. A value document substrate may comprise paper, polymer or a paper-polymer combination. In the case of a banknote made of polymer or a paper-polymer combination as a value-document substrate, the carrier material of the security element may be a subarea of the value-document substrate. For example, the value document substrate may be a polymer film and the support material of the security element is a portion of this polymer film.
Ist das Sicherheitselement in ein Wertdokument eingebettet, verlaufen die Oberseite und die Unterseite des Sicherheitselements vorzugsweise (im Wesentlichen) parallel zu der Oberseite und Unterseite des Wertdokumentsubstrats. Die Oberseite und Unterseite des Wertdokuments sowie die des Sicherheitselements können auch als Hauptflächen bezeichnet werden. Diese Hauptflächen geben relevante Informationen an einen Betrachter wieder. Folglich sind die Hauptflächen für einen Betrachter, der ein Wertdokument mit einem Sicherheitselement betrachtet sichtbar. Zum Beispiel kann eine Hauptfläche einer Banknote den Wert der Banknote sowie dessen Seriennummer wiedergeben. Entsprechend kann eine Ober- und Unterseite eines Sicherheitselements ebenso wie die eines Wertdokuments auch als erste und zweite Hauptfläche angesehen werden.If the security element is embedded in a value document, the top side and the bottom side of the security element preferably run (substantially) parallel to the top side and bottom side of the value document substrate. The top and bottom of the value document as well as the security element may also be referred to as major surfaces. These main surfaces represent relevant information to a viewer. Consequently, the main surfaces are visible to a viewer who views a value document with a security element. For example, a major surface of a bill may represent the value of the bill as well as its serial number. Accordingly, an upper and lower side of a security element as well as a value document can also be regarded as the first and second main areas.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den beigefügten Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maßstabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die Anschaulichkeit zu erhöhen.The invention will be explained below with reference to preferred embodiments in conjunction with the accompanying figures, in the representation of a scale and proportionate reproduction has been omitted in order to increase the clarity.
Es zeigen:
- Fig. 1a,1b
- eine schematische Darstellung eines Wertdokuments mit einem Sicherheitselement;
- Fig. 2a-f
- eine schematische Darstellung zum Herstellungsverfahren eines Sicherheitselements gemäß einer ersten Variante;
- Fig. 3a-e
- eine schematische Darstellung zum Herstellungsverfahren eines Sicherheitselements gemäß einer zweiten Variante;
- Fig. 4a-g
- eine schematische Darstellung zum Herstellungsverfahren eines Sicherheitselements gemäß einer dritten Variante;
- Fig. 5a-5c
- eine schematische Schnittdarstellung von Sicherheitselementen mit Schutzschicht;
- Fig. 6a, 6b
- eine schematische Darstellung eines Ausschnitts eines Wertdokuments mit einem Sicherheitselement;
- Fig. 1a, 1b
- a schematic representation of a value document with a security element;
- Fig. 2a-f
- a schematic representation of the manufacturing method of a security element according to a first variant;
- Fig. 3a-e
- a schematic representation of the manufacturing method of a security element according to a second variant;
- Fig. 4a-g
- a schematic representation of the manufacturing method of a security element according to a third variant;
- Fig. 5a-5c
- a schematic sectional view of security elements with protective layer;
- Fig. 6a, 6b
- a schematic representation of a section of a value document with a security element;
Das Sicherheitselement 104 weist eine als zu beschichtenden Bereich 106 definierte Fläche auf, welche einen Negativmuster-Bereich 108 sowie einen Colorshift- bzw. Dünnschichtelement-Bereich 110 umfasst.The
Ein Negativmuster-Bereich kann weiterhin jegliche Form oder Ausgestaltung aufweisen. Beispielsweise könnte ein Negativmuster-Bereich die Gestalt einer Kirche oder eines Tieres haben. Vorzugsweise ermöglicht ein Negativmuster-Bereich, dass ein Betrachter in Aufsicht und/ oder in Durchsicht den Negativmuster-Bereich erkennen kann. Vorzugsweise ist das Sicherheitselement im Negativmuster-Bereich transparent bzw. zumindest semitransparent, so dass zumindest ein Teil des auf das Sicherheitselement treffenden Lichts in dem Negativmuster-Bereich transmittiert wird. Weiterhin vorzugsweise kann der Negativmuster-Bereich in Aufsicht eine andere farbliche Erscheinung als in Durchsicht aufweisen (sog. Durchsichtsfarbeffekte). In anderen Worten ist die farbliche Erscheinung des Negativmuster-Bereichs in Aufsicht (z.B. Gold), bei der der Anteil des reflektierten Lichts die farbliche Erscheinung bestimmt, eine andere, als in Durchsicht (z.B. Blau), bei der der Anteil des transmittierten Lichts die farbliche Erscheinung bestimmt. Das Sicherheitselement 104 beinhaltet ein Trägermaterial, welches vorzugsweise aus Polyethylenterephthalat (PET) besteht, und einen zu beschichtenden Bereich 106 aufweist. Der Dünnschichtelement-Bereich 110, welcher ein Subbereich bzw. Teilbereich des zu beschichtenden Bereichs 106 ist, umfasst zumindest eine Reflexionsschicht, eine strukturierte Abstandsschicht und zumindest eine Absorberschicht. Der Negativmuster-Bereich 108 weist im Vergleich zum Dünnschichtelement-Bereich 110 zumindest keine Reflexionsschicht und keine strukturierte Abstandsschicht auf.A negative pattern area may further have any shape or configuration. For example, a negative pattern area could be in the shape of a church or an animal. Preferably, a negative pattern area allows a viewer to see the negative pattern area in plan view and / or in review. Preferably, the security element in the negative pattern area transparent or at least semitransparent, so that at least a part of the incident on the security element light is transmitted in the negative pattern area. Further preferably, the negative pattern area in supervision may have a different color appearance than in transparency (so-called see-through color effects). In other words, the color appearance of the negative pattern area in plan view (eg gold), in which the proportion of the reflected light determines the color appearance, other than in review (eg blue), in which the proportion of transmitted light is the color Appearance determined. The
Entsprechend ist klar ersichtlich, dass die strukturierte Abstandsschicht nicht vollflächig bzw. gleichmäßig im zu beschichtenden Bereich 106 vorliegt, sondern nur/ ausschließlich im Dünnschichtelement-Bereich 110.Accordingly, it can be clearly seen that the structured spacer layer is not present over the entire surface or evenly in the
Der Aufbau eines zu beschichtenden Bereichs 108 mit Dünnschichtelement-Bereich 110 und Negativmuster-Bereich 108 wird nachstehend unter Zuhilfenahme der
Vorteilhafterweise ist die strukturierte Abstandsschicht 206 ein Dielektrikum. Weiterhin vorteilhafterweise kann die strukturierte Abstandsschicht 206 mittels einer oder mehrere Walzen oder Druckverfahren an der Reflexionsschicht 204 angeordnet werden. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da hierdurch in einfacher Weise verschiedenste Strukturen bzw. Motive, die die strukturierte Abstandsschicht 206 aufweisen soll, hergestellt werden können.Advantageously, the patterned
In einem weiteren Verfahrensschritt wird, wie in
Insbesondere kann die in
Die strukturierte Abstandsschicht 306 ist geeignet, die Reflexionsschicht 304 vor einem Entfernen zu schützen. In einem nächsten Verfahrensschritt wird die Reflexionsschicht 304 in den Bereichen 308a, 308b entfernt. In anderen Worten dient die strukturierte Abstandsschicht 306 als Maske bzw. ermöglicht ein selektives Entfernen der Reflexionsschicht 304. Das Entfernen kann vorteilhafterweise aufgrund der Funktion der strukturierten Abstandsschicht 306 als Maske mittels homogen angewandter Entfernungsmittel, wie Strahlung oder Ätzmittel vorgenommen werden. Eine im Wesentlichen homogene Einwirkung eines Entfernungsmittels bzw. einer Bestrahlung oder eines Ätzmittels 314 ist in
Vorzugsweise können die Herstellungsverfahren, wie sie in Bezug auf die
Eine weitere Variante zur Herstellung eines Sicherheitselements wird nun mit Bezug auf
Vorzugsweise befindet sich Material der strukturierten Abstandsschicht 412 nicht oder nur geringfügig an der Reflexionsschicht 410 in den erhöhten Bereichen 408a-d. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass ein Abrakeln bzw. Abstreifen/ Abwischen von überschüssigem Material der strukturierten Abstandsschicht 412 vorgenommen wird.Preferably, material of the structured
Die strukturierte Abstandsschicht 412 bildet einen Schutz bzw. eine Maske, so dass die Reflexionsschicht in den vertieften Bereichen 406 während des Verfahrensschritts "Entfernen der Reflexionsschicht 410 in den erhöhten Bereichen 408 der Reliefstruktur 404" vor einem Entfernen geschützt ist. Befindet sich eine geringfügige bzw. dünne Materialschicht der strukturierten Abstandsschicht 412 auch an der Reflexionsschicht 410 in den erhöhten Bereichen 408, so wird im Rahmen des Verfahrensschrittes "Entfernen der Reflexionsschicht in den erhöhten Bereichen der Reliefstruktur" zuerst Material der strukturierten Abstandsschicht 412 abgetragen und danach die Reflexionsschicht 410 in den erhöhten Bereichen 408. Die Reflexionsschicht 410 in den vertieften Bereichen 406 bleibt weiterhin durch die (verbleibende) strukturierte Abstandsschicht 412 geschützt, da der Verfahrensschritt "Entfernen der Reflexionsschicht in den erhöhten Bereichen" beendet wird, nachdem die Reflexionsschicht 410 in den erhöhten Bereichen 408 entfernt wurde. Dies ist beispielsweise mit Bezug auf
- 100, 600100, 600
- Wertdokumentvalue document
- 102, 602102, 602
- WertdokumentsubstratValue document substrate
- 104, 604104, 604
- Sicherheitselementsecurity element
- 106, 202, 302, 402, 502, 606106, 202, 302, 402, 502, 606
- zu beschichtender Bereicharea to be coated
- 108, 208, 308, 408, 508, 608108, 208, 308, 408, 508, 608
- Negativmuster-BereichNegative pattern area
- 110, 210, 310, 410, 510, 610110, 210, 310, 410, 510, 610
- Dünnschichtelement-BereichThin-film element area
- 200, 300, 400, 500200, 300, 400, 500
- Trägermaterialsupport material
- 204, 304, 410204, 304, 410
- Reflexionsschichtreflective layer
- 206, 306, 412206, 306, 412
- strukturierte Abstandsschichtstructured spacer layer
- 212, 312, 416, 512212, 312, 416, 512
- Absorberschichtabsorber layer
- 214, 314, 414214, 314, 414
- Entfernungsmittelremovers
- 404404
- Reliefstrukturrelief structure
- 514514
- Schutzschichtprotective layer
- 612612
- Subbereich mit verformungsbedingten FarbänderungseigenschaftenSubrange with deformation-related color change properties
- HFHF
- Hauptflächemain area
Claims (14)
- A method for manufacturing a security element (100, 600) comprising the steps of:- supplying a carrier material (200, 300, 400, 500) having at least one region (106, 202, 302, 402, 502, 606) to be coated;- arranging a reflective layer (204, 304, 410) in the region to be coated;- arranging a structured spacer layer (206, 306, 412) at the reflective layer, wherein the structured spacer layer is adapted to protect the reflective layer from a removing;- arranging an absorber layer (212, 312, 416, 512) at least at the structured spacer layer; and- removing the reflective layer in the regions where the removing of the reflective layer is not prevented by the protection of the structured spacer layer.
- The method according to claim 1, wherein the step of arranging an absorber layer is effected before the step of removing the reflective layer.
- The method according to claim 1, wherein the step of removing the reflective layer is effected before the step of arranging the absorber layer, and the arranging of the absorber layer is preferably effected employing a donor foil.
- 4. The method according to any of claims 1 to 3, comprising the further step of:- arranging a relief structure (404) having elevated and recessed regions (408; 406) in the carrier material's region to be coated.
- The method according to claim 4, comprising the further steps of:- flattening out the relief structure (404) by arranging the structured spacer layer at the reflective layer; and- removing the reflective layer in the elevated regions (408) of the relief structure.
- The method according to any of claims 1 to 5, wherein the structured spacer layer and/or the reflective layer and/or the absorber layer is arranged by printing technology in the form of a motif preferably by means of flexographic printing, gravure printing, ink jet, offset, screen printing or 3D printing.
- The method according to any of claims 1 to 6, wherein the step of removing the reflective layer comprises etching and/or lasering (214, 314, 414).
- The method according to any of claims 1 to 7, comprising the further step of: arranging an adhesion-promoting layer; and/or applying a protective layer.
- The method according to any of claims 1 to 8, wherein the structured spacer layer has at least partly deformation properties which lead to deformation-induced color changes of the security element (612).
- The method according to any of claims 1 to 9, wherein the structured spacer layer has direction-dependent refractive indices and/or colorants and/or pigments.
- The method according to any of claims 1 to 10, wherein the structured spacer layer has a dry layer thickness of 30 nm to 1100 nm, preferably 300 nm to 600 nm.
- The method according to any of claims 1 to 11, wherein the security element has at least one relief structure such as a hologram, moth eyes, microlenses or micro mirrors.
- The method according to any of claims 1 to 12, wherein the carrier material comprises a carrier foil preferably made of polyethylene terephthalate (PET); and/or
the reflective layer contains aluminum; and/or
the absorber layer contains a material transmissive to an etching means, preferably chromium; and/or
the absorber layer contains a material at least semi-transparent to laser radiation; and/or
the structured spacer layer is a dielectric and preferably based on vinyl chloride copolymers with acid groups, nitrocellulose, acrylate(s), acrylic acid ester, epoxide(s) or polyurethane(s); and/or
the structured spacer layer comprises nematic liquid crystals. - A method for manufacturing a value document, in particular a banknote, having a value document substrate, comprising the steps of any of the method claims 1 to 13 and the step that the security element is incorporated in or applied to the value document.
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