EP3140127A1 - Mehrschichtkörper und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Mehrschichtkörper und verfahren zu dessen herstellung

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EP3140127A1
EP3140127A1 EP15724532.5A EP15724532A EP3140127A1 EP 3140127 A1 EP3140127 A1 EP 3140127A1 EP 15724532 A EP15724532 A EP 15724532A EP 3140127 A1 EP3140127 A1 EP 3140127A1
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EP
European Patent Office
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layer
partial
μιτι
multilayer body
metal layer
Prior art date
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EP15724532.5A
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English (en)
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EP3140127B1 (de
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Reto KARRER WALKER
Andreas Schilling
René Staub
Christina Streb
Christian Saxer
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OVD Kinegram AG
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OVD Kinegram AG
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Publication date
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Definitions

  • the invention relates to a multilayer body and a method for its production.
  • Multi-layer body as a security element are known in the art as known and are widely for counterfeit protection of banknotes, securities, identity documents or even for
  • register is the positionally accurate arrangement of superimposed or adjacent layers relative to each other while maintaining a desired positional tolerance to understand.
  • register derives from the register marks or tax stamps used for measuring and controlling the position tolerance.
  • Multi-layer body different layers each to be arranged in register with each other.
  • Such a method for producing a multilayer body comprises the steps of: a) producing a metal layer on a substrate; b) partially demetallizing the metal layer to form a first optical information in a first region of the multilayer body; c) applying a partial lacquer layer in a second region of the multilayer body to form a second optical information, wherein the partial lacquer layer at least partially extends beyond the metal layer; d) structuring the partial metal layer in the second area below
  • Metal layer and a partial lacquer layer comprises, and wherein the partial metal layer in a first region forms a first optical information and the partial lacquer layer in a second region forms a second optical information and the partial lacquer layer in the second region in the perfect register, ie without the above-mentioned Tolerances, is arranged to the partial metal layer.
  • a multi-layer body obtainable in this way can be used as a security element, in particular for a security document, in particular a banknote, a security, an identity document, a visa document, a passport, a vignette, a certificate or a credit card.
  • Multi-layer body can be carried out in different ways. This increases the design options for the multilayer body. For example, in the first area, demetallization can be performed in the register to a different layer than in the second area. This makes particularly complex and appealing designs possible.
  • the two layers it is possible to arrange the two layers exactly in register with each other.
  • the partial lacquer layer it is of particular importance that the partial lacquer layer not only extends into those areas that are covered by the metal layer, but also into the areas not covered by the metal layer.
  • the partial lacquer layer thus partially overlaps the metal layer, perpendicular to a surface spanned by the metal layer or the partial lacquer layer.
  • step b) it is also possible in step b) to partially demetallize the metal layer to form a first and second region of the metal layer
  • step c) a partial lacquer layer in the first and / or second region of the multi-layer body to form a first optical information in the first region and / or a second optical information in the second region, wherein the partial lacquer layer extends at least partially beyond the metal layer in the first and / or second region.
  • the final structuring of the metal layer thus takes place optionally in both areas on the basis of the partial lacquer layer.
  • the partial demetallization of the metal layer is preferably carried out by etching. It is expedient if the partial lacquer layer is an etching resist or comprises an etching resist.
  • An etch resist is to be understood as meaning a substance which is resistant to an etchant and which is one with respect to the etchant
  • an etchant is applied to the resulting layer stack, which is the Metal layer removed where it is not covered by the partial paint layer.
  • the etch resist is preferably a paint, which in particular binders, dyes, pigments, especially colored or achromatic pigments,
  • Effect pigments, thin film layer systems, cholesteric liquid crystals and / or metallic or non-metallic nanoparticles may include.
  • the partial lacquer layer not only fulfills a protective function when structuring the metal layer, but can itself develop a decorative effect. It is also possible that several different etch resists, for example different color resist films, may be used to create further visual effects.
  • resist coatings can also be designed in such a way that they serve as a manipulation indicator during manipulation attempts on the security document. For example, it can be tried with organic
  • Solvents or oxidizing agents to modify or remove an entry, such as a date of validity or a photo, or to make invisible can be designed to be soluble in alcohols so that they dissolve when exposed to alcohol and the dye migrates, so that the printed image of the etching resist visibly noticeable flows or blurs.
  • resist coatings may contain other substances that are visually recognizable when exposed to certain chemicals
  • Color reaction e.g. show a color change.
  • Such substances are known, for example, as "solvent reactive inks”.
  • the etchant used to pattern the metal layer depends on the composition of this layer or this layer system. It is for example sodium hydroxide, potassium hydroxide,
  • Sodium carbonate, tetramethylammonium hydroxide or sodium ethylenediaminetetraacetate e.g., sodium carbonate, tetramethylammonium hydroxide or sodium ethylenediaminetetraacetate.
  • acidic etching media such as sulfuric acid, for example.
  • Hydrochloric acid, phosphoric acid or strong oxidizing agents such as
  • sodium persulfate, hydrogen peroxide, or a temporal sequence of different etching media or a combination of the aforementioned media For example, sodium persulfate, hydrogen peroxide, or a temporal sequence of different etching media or a combination of the aforementioned media.
  • etchants are, for example ⁇ tzresiste based on PVC (polyvinyl chloride), polyester resins, acrylates, which typically further film-forming substances such as nitrocellulose may be mixed.
  • PVC polyvinyl chloride
  • polyester resins polyester resins
  • acrylates which typically further film-forming substances such as nitrocellulose may be mixed.
  • the etching can be assisted by mechanical agitation, for example by brushing, moving the etching bath or ultrasonic treatment.
  • Usual temperatures for the etching process are preferably between 15 ° C and 75 ° C.
  • the metal layer is partially demetallised in the second region.
  • the metal layer is then only partially present in the second region, so that the partial lacquer layer extends partially over the metal layer and partly in regions in which the metal layer is not present. This ensures that the above-mentioned effect can be achieved after the structuring of the metal layer on the basis of the partial lacquer layer.
  • the Partial demetallization is preferably carried out relatively coarsely structured, while finer structures are introduced only in step d).
  • the partial demetallization of the metal layer in the second region preferably takes place by etching.
  • Demetall is described in the first area etchant and
  • an etchant in particular a caustic, is printed on the metal layer, in particular by flexographic printing or gravure printing or screen printing.
  • the etchant thus comes into contact only with the metal layer in the areas to be removed, so that no protective lacquers, resists, masks or the like are necessary.
  • a photoresist is applied to the second area and exposed using an exposure mask.
  • a photoresist changes when exposed in a particular
  • Solvent which can be used after exposure to develop the photoresist.
  • the exposure step following the exposure is selective
  • Suitable positive photoresists are, for example, AZ 1518 or AZ 4562 from AZ Electronic Materials based on phenolic resin / diazoquinone.
  • Suitable negative photoresists are, for example, AZ nLOF 2000 or ma-N 1420 from micro resist technology GmbH, for example based on
  • Cinnamic acid derivatives These can preferably be exposed by irradiation with light in a wavelength range of 250 nm to 440 nm.
  • the required dose depends on the respective layer thickness, the
  • Tetramethylammonium Tetramethylammonium.
  • the development is preferably carried out at temperatures of 15 ° C to 65 ° C for a preferred development time of 2 seconds to a few minutes. Again, the development process and the associated local removal of the photoresist again by mechanical agitation, such as brushing, wiping,
  • the photoresist may in particular contain binders, dyes, pigments, in particular colored pigments, effect pigments, thin-film layer systems, cholesteric liquid crystals and / or metallic or non-metallic nanoparticles in order to fulfill additional decorative effects. It is expedient for the exposure mask to be formed by a further partial lacquer layer applied to the substrate before the metal layer is applied. The exposure takes place then of the
  • Substrate side. This serving as an exposure mask coating layer can for Visible light must be transparent, translucent or opaque, but must
  • Block exposure wavelength (for example, in the ultraviolet spectral range) so strong that a masking function or a contrast difference in the exposure can be achieved.
  • the further partial lacquer layer comprises a protective lacquer.
  • a protective lacquer should be understood to mean a substance which was used in one for exposing the photoresist
  • Absorbed wavelength range During the exposure, the partial layers are irradiated over the whole area with light of this wavelength range, preferably perpendicular to the layer plane.
  • Typical wavelengths used for the exposure are for example 250 nm to 420 nm.
  • the exposure takes place at a dose of 10 mJ / cm 2 to 500 mJ / cm 2 .
  • the exposure times result from the sensitivities of the materials used and the power of the available exposure source.
  • Lacquer layer can be structured.
  • an etching resist is partially applied to the second region before the etching and is removed again after the etching. The etching then takes place as already described in the structuring of the first region.
  • a partial layer of a washcoat is applied to the substrate before the metal layer is applied and removed after application of the metal layer by means of a solvent.
  • the washcoat must therefore be soluble in the solvent.
  • washcoats are based for example on the basis of polyvinyl alcohol (PVA) or polyvinylpyrrolidone (PVP) and may additionally contain fillers which facilitate the subsequent removal of the washcoat.
  • PVA polyvinyl alcohol
  • PVP polyvinylpyrrolidone
  • the removal of the washcoat takes place in a solvent bath or by spraying with solvent, preferably at temperatures of 15 ° C to 65 ° C. As with etching, the removal of the washcoat can
  • the metal layer In areas where the metal layer is applied to the washcoat, the metal layer is removed along with the washcoat. The metal layer thus remains only in areas where it does not overlap with the partial layer of washcoat. So it creates a negative to the
  • the partial demetallization of the metal layer in the second region is effected by laser ablation. This makes it possible, in particular, to easily produce individualized multilayer bodies which differ in the shape of their partial metal layers. For example, personalization information can be introduced into the multilayer body.
  • Another possibility for partially demetallizing the metal layer in the second region is the application, in particular printing, of a partial oil layer before the metal layer is applied.
  • the metal does not adhere to the substrate during application of the metal layer, for example by vapor deposition or sputtering, so that the desired structuring is already achieved during the production of the metal layer.
  • first and second regions are, for example, about 1 cm 2 to 5 cm 2 in size.
  • the partial lacquer layer may completely or only partially overlap with the metal layer of the first and / or second region.
  • the partial lacquer layer extends not only into those areas which are covered by the metal layer of the first and / or second area, but also into the areas not covered by the metal layer.
  • the partial lacquer layer thus overlaps the metal layer of the first and / or second region completely or only partially, perpendicular to a surface spanned by the metal layer or the partial lacquer layer.
  • first region and the second region can be structured largely independently of one another, but fewer process steps are required.
  • Metal layer of the first and / or second area can be in the first and second area different visual appearances of
  • the substrate is or comprises a replication layer with a surface relief formed in a surface facing the metal layer.
  • the replication layer may be made of a thermoplastic, i. thermally curable or dryable replicate varnish or a
  • the material introduced into the replication layer surface relief forms an optically variable element, in particular a hologram, Kinegram ® or Trustseal ®, a preferably linear or crossed sinusoidal
  • Diffraction grating a linear or crossed one or more stages
  • Rectangular grating a zero-order diffraction structure, an asymmetric sawtooth relief structure, a blaze grating, a preferably isotropic or anisotropic matt structure, or a diffractive and / or refractive and / or light-focusing micro or nanostructure, a binary or continuous Fresnel lens, a binary or continuous Fresnel freeform surface, a microprism structure or a combination structure thereof.
  • the surface relief comprises a subregion with a depth-to-width ratio of 0.15 to 1.5, preferably 0.2 to 0.5, which is complementary to the first optical information.
  • the depth-to-width ratio can be used to vary the transparency of a metal layer applied to the surface relief. This differently transparent metal layer can therefore serve in the sequence itself as an exposure mask to structure a further layer.
  • Structuring thus takes place in the register to the differently transparent areas of the metal layer and thus to the different areas of the surface relief, so that seamless transitions between different areas of the surface relief and the other layer result.
  • Metal layer in the first region a photoresist is applied to the metal layer and exposed from the side of the substrate and the metal layer is then partially demetallized by etching.
  • the photoresists and etchant correspond to the variants described above. In this way, the metal layer itself is patterned in register with the surface relief.
  • At least one further partial lacquer layer is preferably applied to the multilayer body in order to form at least one further optical information. This makes it possible to realize complex and appealing designs that make the production of a particularly tamper-proof
  • a layer thickness of the partial lacquer layer and / or the at least one further partial lacquer layer 0.2 ⁇ to 10 ⁇ , preferably 0.3 ⁇ to 3 ⁇ , more preferably 0.5 ⁇ to 1, 5 ⁇ .
  • the at least one further partial lacquer layer colorants especially colorful or achromatic pigments and / or
  • the partial lacquer layer and / or the at least one further partial lacquer layer by printing, in particular by intaglio printing, flexographic printing, offset printing, letterpress printing, screen printing, pad printing,
  • the partial lacquer layer and / or the at least one further partial lacquer layer is radiation-cured, in particular by UV or electron radiation.
  • at least one customizing feature is preferred
  • Multi-layer body is applied, in particular by inkjet and / or laser printing.
  • the multi-layer body a
  • the substrate has a wax layer and / or a release layer and / or a protective layer, in particular a
  • Protective lacquer layer includes.
  • Wax and release layers may be of the detachable assembly of the
  • the layer structure can also be designed such that detachment from the carrier is prevented.
  • the multi-layer body remains on the carrier, or the carrier is a part of the multi-layer body, which is transferred to the security document.
  • the wax layer and the peel layer are eliminated since peeling need not be ensured.
  • additional layers can be incorporated to ensure increased interlayer adhesion between the support and the replication layer.
  • the wax layer can be present only partially, so that only local detachment can take place, while in other areas no detachment takes place. The application to a security document takes place again
  • Such structures are for example used to display manipulation attempts. Is that trying to display manipulation attempts.
  • the layer composite can be solved together with the carrier from the substrate.
  • the security feature is visibly damaged by this manipulation attempt.
  • the multi-layer body can be transferred to a substrate, which is processed in a later step to a security document.
  • the multilayer body for example, on a transparent, translucent or opaque plastic läge, in particular polycarbonate or polyester, polypropylene or polyethylene, such as Teslin ® are applied, which are connected in further processing steps with other plastic layers to a document body, for example by lamination and / or back injection.
  • Typical thicknesses of the plastic layers are between 25 ⁇ and 150 ⁇ , preferably between 50 ⁇ and 100 ⁇ .
  • the layers can be transparent or contain fillers. Furthermore, they can be designed such that they can be blackened by means of a laser beam.
  • the protective layer which may also be of multilayer design, preferably forms a visible side of the multilayer body, so that it is protected against mechanical or chemical damage.
  • a protective coating for example, acrylate or polyester with additional
  • film-forming components such as nitrocellulose, UV-curing Systems, chemically curing systems, for example based on isocyanate, find use.
  • a layer thickness of the replication layer and / or the protective lacquer layer is preferably 0.3 ⁇ m to 3 ⁇ m, preferably 0.5 ⁇ m to 1.5 ⁇ m.
  • a layer thickness of the wax layer and / or the release layer is preferably 0.01 ⁇ m to 0.3 ⁇ m, preferably 0.1 ⁇ m to 0.2 ⁇ m.
  • the release layer may also be part of the protective lacquer layer.
  • the substrate comprises a removable carrier layer, in particular of PET, PEN or PP. This protects the substrate
  • a layer thickness of the carrier layer 5 is ⁇ to 75 ⁇ , preferably 10 ⁇ to 50 ⁇ , more preferably 12 ⁇ to 25 ⁇ .
  • the partial metal layer consists of aluminum, copper, chromium, silver and / or gold and / or an alloy thereof.
  • Metal layer may also consist of different metals in some areas to produce special optical effects.
  • a layer thickness of the metal layer is 10 nm to 200 nm, preferably 10 nm to 50 nm, more preferably 15 nm to 35 nm. It is also advantageous if in the first region a particularly transparent protective lacquer layer, in particular of PVC, PET, acrylate, nitrocellulose, Celluloseseacetobutyrat, or mixtures thereof, on the partial
  • the protective layer may also consist of a UV or electron beam curing lacquer.
  • Such a protective lacquer layer can protect the metal layer in the first region during the structuring of the second region, so that the structures first introduced in the first region are retained.
  • a layer thickness of the protective lacquer layer is 0.2 ⁇ m to 10 ⁇ m, preferably 0.3 ⁇ m to 3 ⁇ m, more preferably 0.5 ⁇ m to 1, 5 ⁇ m.
  • first and / or second and / or further optical information in the form of at least one motif, pattern, in particular a guilloche pattern, symbol, image, logo or alphanumeric characters, in particular numbers and / or letters, is formed.
  • the optical information can also be added to such a motif, pattern, symbol, image, logo or alphanumeric characters, in particular numbers or letters.
  • a generated graphic element which results from the interaction of several layers, is particularly difficult to reproduce and therefore particularly tamper-proof.
  • the first and / or second and / or further optical information to be in the form of a one- or two-dimensional line and / or dot screen, the line and / or dot screen preferably has a grid of less than 300 ⁇ , preferably of less than 200 ⁇ and more than 25 ⁇ , preferably more than 50 ⁇ .
  • transformed line grids are possible, for example with wavy lines, which can also have a variable line width.
  • the points of a dot matrix can have any geometries and / or sizes and need not be circular disk-shaped. For example, dot patterns of triangular, rectangular, arbitrary polygonal, star-shaped or in the form of symbols formed points are possible.
  • the dot matrix can also be brewed from differently sized and / or differently shaped dots. Especially when such a grid interacts with a graphic element in the respective other layer or in the respective other layer system, further graphic effects, such as halftone images, can be generated.
  • Information at least one machine-readable feature, in particular a barcode.
  • an adhesive layer in particular of PVC, polyester, Acrylates, cellulose esters, natural resins, ketone resins, polyamide, polyurethane, epoxy resins, or mixtures thereof. This serves the
  • a layer thickness of the adhesive layer 0.5 ⁇ to 25 ⁇ , preferably 1 ⁇ to 15 ⁇ amounts.
  • the adhesive layer can also be multi-layered, in particular made of different materials, wherein the aforementioned layer thickness values the total thickness of
  • additional layers can be applied which, for example, improve interlayer adhesion or increase stability.
  • additional layers can be applied which, for example, improve interlayer adhesion or increase stability.
  • chemically crosslinking layers or radiation-curing lacquers are particularly suitable.
  • a composite with the substrate to which the feature is to be applied can be achieved, for example, by printing a UV-curing adhesive on the substrate, pressing the multi-layer body onto the adhesive, and curing the UV-curing adhesive by means of UV irradiation , The carrier film made of PET can then be removed (cold foil or cold embossing).
  • reflective layers made of a high-refractive index material can be applied at least in some areas.
  • high-index materials are zinc sulfide or titanium dioxide, which are usually applied by vapor deposition or sputtering.
  • Such layers can be applied before the application of the metal layers or after their partial metallization or after printing processes. Are located If these layers are directly on diffraction - optical structures, further optical effects can be achieved which enhance the security of the
  • Such diffractive optical structures can, for example
  • Zero-order diffraction structures that allow for color change in the direct reflection (zero order) upon rotation of the OVD by 90 degrees in the plane.
  • an information "OK” in the normal viewing position appears green on a red background, after rotation of the OVD, in particular by 90 degrees in the plane, the "OK” appears red on a green background (others
  • ZnS as high-index material with a layer thickness in the range from 40 nm to 100 nm.
  • Spatial frequency range for zero-order diffraction structure 2500 lines / mm to 3100 lines / mm.
  • FIG. 1A-B A first intermediate in the implementation of a
  • Multilayer body in a schematic plan view and sectional view
  • FIG. 2A-B A second intermediate in the implementation of a
  • Multilayer body in a schematic plan view and sectional view
  • FIG. 3A-B A third intermediate in the implementation of a
  • Multilayer body in a schematic plan view and sectional view
  • FIG. 4A-B A fourth intermediate in the implementation of a
  • Multilayer body in a schematic plan view and sectional view
  • FIG. 5A-B A fifth intermediate in the implementation of a
  • FIG. 6 An embodiment of a security document with a multilayer body according to FIG. 6.
  • Product packaging can be found first, a
  • Carrier layer 1 1 provided with a transfer layer 12.
  • the carrier layer 1 1 is preferably made of polyester, in particular PET and has a layer thickness of 6 ⁇ to 75 ⁇ , preferably 12 ⁇ to 25 ⁇ on.
  • the transfer layer 12 may comprise a wax layer, a release layer, a protective lacquer layer and a replication layer, which forms the surface of the transfer layer 12 facing away from the carrier layer 11.
  • a layer thickness of the replication layer and / or the protective lacquer layer is preferably 0.3 ⁇ m to 3 ⁇ m, preferably 0.5 ⁇ m to 1.5 ⁇ m.
  • a layer thickness of the wax layer and / or the release layer is preferably 0.01 ⁇ m to 0.3 ⁇ m, preferably 0.1 ⁇ m to 0.2 ⁇ m.
  • layers of silicone or a Acrylic polymer / acrylic copolymer can be used.
  • the release layer may also be part of the protective lacquer layer.
  • the replication layer consists for example of a thermoplastic or a radiation or temperature-curable replicate. Diffractive structures are then formed in the replication layer, for example by embossing with a metallic embossing tool.
  • the material introduced into the replication layer surface relief forms an optically variable element, in particular a hologram, Kinegram ® or Trustseal ®, a preferably linear or crossed sinusoidal
  • Diffraction grating a linear or crossed one or more stages
  • Rectangular grating a zero-order diffraction structure, an asymmetric relief structure, a Blaze grating, a preferably isotropic or anisotropic, matt structure, or a light-diffractive and / or refractive and / or light-focusing micro or nanostructure, a binary or continuous Fresnel lens, a binary or continuous Fresnel freeform surface, a microprism structure or a combination structure thereof.
  • the surface relief in a first region 2 of the multilayer body forms a first optical one
  • Information is formed by structures with a depth to width ratio of 0.15 to 1, 5, preferably from 0.2 to 0.5, and a spatial frequency preferably at least 1000 lines / mm to 5000 lines / mm ,
  • a transfer layer 12 is formed on the replication layer
  • Metal layer 13 is generated, which for example by vapor deposition on a not shown substrate can be done.
  • the vapor deposition is preferably carried out in vacuo by thermal evaporation, by means of
  • the metal layer 13 may preferably consist of aluminum, copper, chromium, silver and / or gold and / or an alloy thereof.
  • Metal layer may also consist of different metals in some areas to produce special optical effects.
  • a layer thickness of the metal layer 13 is 10 nm to 100 nm, preferably 15 nm to 35 nm, in particular when using aluminum.
  • the metal layer 13 is partially removed by known methods, for example by the partial application of an etching resist after vapor deposition and subsequent etching, including removal of the
  • Exposure mask serve to one applied to the metal layer 13 To structure photoresist. During the subsequent etching, the metal layer 13 therefore remains in the register in the first region 2 in the register to that in FIG
  • Replication layer predetermined first optical information 131.
  • the substrate is not completely vapor-deposited, the metal layer 13 is rather partially generated, in particular in the second region 3 of the multilayer body 1.
  • various methods are known, such as shielding by means of a follower mask or pressure of an oil, which prevents the deposition of the metal layer in the vapor deposition process.
  • the structuring of the metal layer 13 is thus preferably carried out separately for the first region 2 and the second region 3, wherein in the second region, preferably only a coarse structuring is carried out.
  • structuring can also take place in a joint step.
  • a transparent protective lacquer 14 is applied to the metal layer 13 in the first region 2. This protects the already finished structured in the following etching processes
  • the layer thickness of the protective lacquer layer 14 is 0.2 ⁇ to 10 ⁇ , preferably 0.5 ⁇ to 1, 5 ⁇ .
  • a partial lacquer layer 15 is printed so that it extends beyond the metal layer 13 in this area, but also leaves uncovered portions of the metal layer 13.
  • the lacquer layer 15 forms a second optical information 151, in the example shown Guilloche pattern of fine lines.
  • the pressure of the lacquer layer 15 can also overlap regions of the region 2 (not shown here).
  • the lacquer layer 15 acts as an etching resist in the example shown in the figures and preferably comprises a lacquer, in particular
  • Liquid crystals and / or metallic or non-metallic nanoparticles comprises.
  • Suitable paints are formulated, for example, based on PVC, polyester or acrylates.
  • the partial varnish layer 15 not only fulfills a protective function in structuring the metal layer 13, but can itself develop a decorative effect. It is also possible that several different paints, for example of different colors, are used to create further visual effects.
  • a lacquer is used whose dyes or pigments are not recognizable in the visual spectrum, but which by UV irradiation for fluorescence and / or luminescence are excitable.
  • a suitable lacquer is, for example, composed of acrylate with nitrocellulose as film former and admixed UV-active pigment.
  • Such pigments may be, for example lumilux ® pigments from Honeywell.
  • Such paints are
  • Luminescence print ready For example, offered by the company Luminescence print ready.
  • the further optical information 161 can therefore only be recognized by a UV light source and serves as an additional security feature. Furthermore, the emission of fluorescence may be different depending on the wavelength of the UV light source. For example, it may be red when excited at 365 nm and green when excited at a wavelength of 254 nm, thus serving as another security feature.
  • the further optical information 161 may represent a machine-readable pattern such as a barcode.
  • FIG. 5 shows, a further partial lacquer layer 17 can now be applied. For this purpose, a paint is used again, the colorant can be seen with the human eye.
  • the further partial lacquer layer 17 forms a further optical information 171, here a pattern of stars, which partially overlays the optical information 131, 151 and 161 and forms a background for them.
  • the lacquer layers 15, 16, 17 are preferably applied by intaglio printing, flexographic printing, screen printing, pad printing, offset printing, letterpress printing, inkjet printing and / or laser printing.
  • the layer thickness of the paint layers 15, 16, 16 is 0.3 ⁇ to 3 ⁇ , preferably 0.5 ⁇ to 1, 5 ⁇ .
  • UV irradiation can take place, in particular by UV irradiation at wavelengths of 200 nm to 415 nm. Before the individual printing steps can still use primers to improve the
  • Layer adhesion can be applied.
  • an adhesive layer 18 is applied to the print layers, with which the finished multi-layer body 1 can be attached, for example on a security document.
  • Suitable adhesives include, for example, PVC, polyesters, acrylates, cellulose esters, natural resins,
  • the layer thickness of the adhesive layer is 1 ⁇ to 25 ⁇ , preferably 1 ⁇ to 15 ⁇ .
  • Multi-layer body 1 cooperate.
  • the background of the decor is from formed the star-shaped patterns of the lacquer layer 17.
  • the optical information 161 which is only visible under UV irradiation and is formed by the lacquer layer 16, lies above the latter.
  • the foreground of the decoration is formed by the guilloche lines of the first optical information 131 and the second optical information.
  • the first optical information 131 still comprises a circulating contrast-reversing microtext based on asymmetrical structures.
  • This contrast reversal can be done, for example, with blaze or so-called
  • Sawtooth structures are implemented.
  • one and the same bladder structure is used for the contour and the filling of the microtext, wherein these are mounted rotated by 180 ° relative to one another.
  • Typical parameter values for the blister structures to be used are line numbers in the range of 500 lines / mm to 1500 lines / mm and pattern depths in the range of 200 nm to 500 nm.
  • Contrast reversal can be realized with such colored or coarser achromatic blazer structures.
  • further security features are arranged, which are formed by the metal layer 13 in cooperation with the replication layer. This may be, for example, micro or
  • Nanostructures DACs (diffractive area code), diffractive fine line effects (eg Transformations, transformations, pumping effects, etc.) based on colored or achromatic microstructures, binary or continuous Fresnel freeform surfaces, image flip effects, or others that are either visible to the naked eye, or with simple additional aids (eg magnifying glass) detectable, or with special tools (eg microscope) recognizable, or purely machine-readable security structures act.
  • diffractive fine line effects e.g., diffractive fine line effects
  • Transformations, transformations, pumping effects, etc. based on colored or achromatic microstructures, binary or continuous Fresnel freeform surfaces, image flip effects, or others that are either visible to the naked eye, or with simple additional aids (eg magnifying glass) recognizable or with special tools (eg microscope) recognizable, or purely machine-readable security structures, micro or nanotext information, dynamic color effects or the like. Be provided.
  • micro- or nanotext information with quasi-continuous size variation can be provided, in the range from 3 ⁇ m to 2 mm, preferably in the range from 10 ⁇ m to 500 ⁇ m, more preferably in the range from 20 ⁇ m to 150 ⁇ m.
  • the multi-layer body 1 can now access a security document 4,
  • an identification document can be applied, as shown in FIG. 7. This can be done, for example, by hot stamping or by
  • the carrier can be removed after application or remain on the substrate.
  • the security element 4 by further applied layers or layers are protected, for example by a protective film laminated over it. Furthermore, that can
  • Security feature 4 transferred in a first step to another transfer position and transferred in a next step together with the transfer position on the surface to be secured.
  • the multilayer body 1 is applied so as to overlap an identification photograph 41 so that it can not be removed without destroying the security document 4 and / or the multilayer body 1.
  • the multi-layer body 1 can be partially overprinted with further security features 42, 43 in a further step itself. This can be done for example in inkjet printing, offset printing, letterpress printing or steel engraving.
  • the security features 42, 43 may also contain individualized information and ensure that the multi-layer body 1 can not be removed from the security document 4.
  • the necessary personalization information for the security document 4 can be printed.
  • One possible method is to print the
  • Personalization information via inkjet printing If the printing is also to take place above the security feature, in particular water-based inks require a special receptive layer or a color receiving layer, so that the print can dry in a sufficiently short time.
  • Such layers consist for example of a swellable layer, a microporous layer or a combination of both.
  • Swellable layers typically consist of polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, gelatin Derivatives, or cellulose esters or mixtures thereof.
  • Layer thicknesses are typically in the range 3 ⁇ to 10 ⁇ .
  • Layers consist for example of polyvinyl alcohols with large amounts of fillers. Such layers have typical layer thicknesses of 5 ⁇ to 25 ⁇ , preferably from 5 ⁇ to 15 ⁇ on.
  • such layers are a part of the multilayer body 1, so that they form the topmost layer after application to the security document 4.
  • such layers can also be applied after application to the security document 4, for example by means of
  • Gravure printing, pad printing, screen printing or flexographic printing can be applied as a dry transfer layer by means of a separate transfer process, for example by means of hot stamping or UV transfer (cold stamping).
  • Another area 45 is available for the attachment of machine-readable data.
  • biometric data of the owner of the security document 4 can be stored here.
  • machine-detectable information may be printed, for example in the form of a 1D or 2D barcode.
  • the document clearly identifying information such as, for example, the document number and / or parts of the personal data, is encrypted by means of cryptographic methods and printed on the document as machine-ascertainable information.
  • the consistency of the data can then be checked and thus the authenticity of the entries can be verified.
  • the document number is also introduced in the region of the multilayer body 1, ie overlapping with the multilayer body 1.
  • Particularly advantageous is an introduction by means of a technique that leads to an irreversible change of the multilayer body 1, for example by means of laser.
  • partial regions of the metal layers in the first and / or second region, in particular after application of the multilayer body 1 to the security document 4, can be processed by means of laser radiation, thus removing the metal. This is particularly suitable for introducing an individual identification, such as a number. If this processing takes place in the second subarea, then it is freed from the metal

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Mehrschichtkörpers, insbesondere eines Sicherheitselements, umfassend die Schritte: a) Erzeugen einer Metallschicht auf einem Substrat; b) partielles Demetallisieren der Metallschicht zur Ausbildung einer ersten optischen Information in einem ersten Bereich des Mehrschichtkörpers; c) Aufbringen einer partiellen Lackschicht in einem zweiten Bereich des Mehrschichtkörpers zur Ausbildung einer zweiten optischen Information, wobei sich die partielle Lackschicht zumindest teilweise über die Metallschicht hinaus erstreckt; d) Strukturieren der partiellen Metallschicht im zweiten Bereich unter Verwendung der partiellen Lackschicht als Maske. Die Erfindung betrifft ferner einen derart hergestellten Mehrschichtkörper.

Description

Mehrschichtkörper und Verfahren zu dessen Herstellung
Die Erfindung betrifft einen Mehrschichtkörper sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Mehrschichtkörper als Sicherheitselement sind dem Stand der Technik als bekannt zu entnehmen und werden weithin zum Fälschungsschutz von Banknoten, Wertpapieren, Ausweisdokumenten oder auch zur
Authentifizierung von Produkten verwendet. Sie beruhen auf einer
Kombination von mehreren funktionalen Schichten, die beispielsweise optisch variable Elemente (OVD = Optical Variable Devices), diffraktive Elemente, partiell metallisierte Schichten oder gedruckte Merkmale aufweisen können. Es ist dabei bekannt, solche Mehrschichtkörper durch die sequentielle Applikation einzelner Schichten unter Aufbau der gewünschten
Schichtabfolge zu erzeugen. Um besonders fälschungssichere
Mehrschichtkörper zu erhalten, ist es dabei wünschenswert, Merkmale der einzelnen Schichten nahtlos ineinander übergehen zu lassen. Mit anderen Worten sollen die Schichten möglichst genau im Register zueinander angeordnet werden. Unter Register oder Registergenauigkeit ist die lagegenaue Anordnung von übereinander oder nebeneinander liegenden Schichten relativ zueinander unter Einhaltung einer gewünschten Lagetoleranz zu verstehen. Der Begriff „Register" stammt von den dabei zum Einsatz kommenden Registermarken oder auch Steuermarken, anhand derer die Lagetoleranz gemessen und kontrolliert werden kann.
Bei einem sequentiellen Aufbau des Mehrschichtkörpers ist dies jedoch nicht immer zu bewerkstelligen, da die zur Erzeugung jeder individuellen Schicht verwendeten Verfahren bezüglich der relativen Lage der Schichten
zueinander toleranzbehaftet sind. Dadurch können die gewünschten nahtlosen Übergänge zwischen den Merkmalen nicht zuverlässig erreicht werden, was die Fälschungssicherheit sowie das optische Erscheinungsbild eines solchen Mehrschichtkörpers beeinträchtigt. Dies gilt insbesondere dann, wenn in verschiedenen Bereichen des
Mehrschichtkörpers verschiedene Schichten jeweils im Register zueinander angeordnet werden sollen.
Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum
Herstellen eines Mehrschichtkörpers anzugeben, welches die Herstellung eines Mehrschichtkörpers mit verbesserter Fälschungssicherheit ermöglicht. Es ist ferner Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen besonders fälschungssicheren Mehrschichtkörper anzugeben. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit dem Gegenstand der Ansprüche 1 und 24 gelöst. Ein solches Verfahren zum Herstellen eines Mehrschichtkörpers, insbesondere eines Sicherheitselements, umfasst die Schritte: a) Erzeugen einer Metallschicht auf einem Substrat; b) partielles Demetallisieren der Metallschicht zur Ausbildung einer ersten optischen Information in einem ersten Bereich des Mehrschichtkörpers; c) Aufbringen einer partiellen Lackschicht in einem zweiten Bereich des Mehrschichtkörpers zur Ausbildung einer zweiten optischen Information, wobei sich die partielle Lackschicht zumindest teilweise über die Metallschicht hinaus erstreckt; d) Strukturieren der partiellen Metallschicht im zweiten Bereich unter
Verwendung der partiellen Lackschicht als Maske.
Man erhält so einen Mehrschichtkörper, der ein Substrat, eine partielle
Metallschicht und eine partielle Lackschicht umfasst, und wobei die partielle Metallschicht in einem ersten Bereich eine erste optische Information ausbildet und die partielle Lackschicht in einem zweiten Bereich eine zweite optische Information ausbildet und die partielle Lackschicht im zweiten Bereich im perfekten Register, d.h. ohne die o.g. bisherigen Toleranzen, zur partiellen Metallschicht angeordnet ist. Ein derart erhältlicher Mehrschichtkörper kann als Sicherheitselement Anwendung finden, insbesondere für ein Sicherheitsdokunnent, insbesondere eine Banknote, ein Wertpapier, ein Ausweisdokument, ein Visumsdokument, einen Reisepass, eine Vignette, ein Zertifikat oder eine Kreditkarte.
Die partielle Demetallisierung der Metallschicht erfolgt also in mehreren
Schritten und kann damit für die unterschiedlichen Bereiche des
Mehrschichtkörpers auf verschiedene Art durchgeführt werden. Dies erhöht die Gestaltungsmöglichkeiten für den Mehrschichtkörper. So kann beispielsweise im ersten Bereich die Demetallisierung im Register zu einer anderen Schicht durchgeführt werden als im zweiten Bereich. Damit werden besonders komplexe und ansprechende Designs möglich.
Indem die partielle Lackschicht als Maske verwendet wird, um die
Metallschicht im zweiten Bereich zu strukturieren, wird es ermöglicht, die beiden Schichten exakt im Register zueinander anzuordnen. Dabei ist es insbesondere von Bedeutung, dass sich die partielle Lackschicht nicht nur in diejenigen Bereiche erstreckt, die von der Metallschicht bedeckt sind, sondern auch in die von der Metallschicht nicht bedeckten Bereiche. Die partielle Lackschicht überlappt also die Metallschicht teilweise, senkrecht zu einer von der Metallschicht bzw. der partiellen Lackschicht aufgespannten Fläche.
Es ist dabei alternativ auch möglich, in Schritt b) ein partielles Demetallisieren der Metallschicht zur Ausbildung eines ersten und zweiten Bereichs des
Mehrschichtkörpers durchzuführen und anschließend in Schritt c) eine partielle Lackschicht im ersten und/oder zweiten Bereich des Mehrschichtkörpers zur Ausbildung einer ersten optischen Information im ersten Bereich und/oder einer zweiten optischen Information im zweiten Bereich aufzubringen, wobei sich die partielle Lackschicht zumindest teilweise über die Metallschicht im ersten und/oder zweiten Bereich hinaus erstreckt. Die endgültige Strukturierung der Metallschicht erfolgt dabei also gegebenenfalls in beiden Bereichen anhand der partiellen Lackschicht. Hierdurch erhält man in beiden Bereichen perfekt registergenau angeordnete Schichtstrukturen aus Metall und Lack, die ein besonders ansprechendes optisches Design ergeben.
Unter einer Verwendung der partiellen Lackschicht als Maske ist hierbei zu verstehen, dass beim Strukturieren der Metallschicht diese in denjenigen
Bereichen, die von der partiellen Lackschicht bedeckt sind, entweder selektiv erhalten bleibt oder selektiv entfernt wird. Es ergibt sich daher bei der
Strukturierung eine definierte Lagebeziehung zwischen den beiden
Schichten, so dass diese registergenau zueinander angeordnet sind, beispielsweise für einen Betrachter nahtlos aneinander anschließen.
Das partielle Demetallisieren der Metallschicht erfolgt bevorzugt durch Ätzen. Dabei ist es zweckmäßig, wenn die partielle Lackschicht ein Ätzresist ist, bzw. einen Ätzresist umfasst.
Unter einem Ätzresist soll dabei eine Substanz verstanden werden, die gegenüber einem Ätzmittel beständig ist und die eine gegenüber dem
Ätzmittel empfindliche Substanz vor einem Angriff durch das Ätzmittel dort schützen kann, wo sie diese bedeckt.
Bei dieser Ausführungsform wird nach Erzeugen der beiden Schichten also ein Ätzmittel auf den resultierenden Schichtstapel angewendet, das die Metallschicht dort entfernt, wo sie nicht von der partiellen Lackschicht bedeckt ist.
Der Ätzresist ist dabei vorzugsweise ein Lack, der insbesondere Bindemittel, Farbstoffe, Pigmente, insbesondere bunte oder unbunte Pigmente,
Effektpigmente, Dünnfilmschichtsysteme, cholesterische Flüssigkristalle und/oder metallische oder nichtmetallische Nanopartikel umfassen kann. Damit erfüllt die partielle Lackschicht nicht nur eine Schutzfunktion beim Strukturieren der Metallschicht, sondern kann selbst eine dekorative Wirkung entfalten. Es ist auch möglich, dass mehrere verschiedene Ätzresists, beispielsweise Resistlacke mit unterschiedlicher Farbgebung, verwendet werden, um weitere visuelle Effekte zu erzeugen.
Diese Resistlacke können auch derart ausgestaltet sein, dass sie bei Manipulationsversuchen am Sicherheitsdokument als Manipulationsindikator dienen. So kann beispielsweise versucht werden, mit organischen
Lösemitteln oder Oxidationsmitteln eine Eintragung, wie beispielsweise ein Gültigkeitsdatum oder ein Foto, zu verändern oder zu entfernen oder unsichtbar zu machen. Gegen derartige Manipulationsversuche können die Resistlacke beispielsweise löslich in Alkoholen ausgestaltet sein, so dass sie sich bei Alkoholeinwirkung auflösen und der Farbstoff migriert, so dass das Druckbild des Ätzresists visuell erkennbar verfließt bzw. verschwimmt.
Weiterhin können solche Resistlacke weitere Substanzen aufweisen, die bei Einwirkung von bestimmten Chemikalien eine visuell erkennbare
Farbreaktion, z.B. eine Farbveränderung zeigen. Solche Substanzen sind beispielsweise als„solvent reactive inks" bekannt.
Das zum Strukturieren der Metallschicht verwendete Ätzmittel hängt dabei von der Zusammensetzung dieser Schicht bzw. dieses Schichtsystems ab. Es eignet sich beispielsweise Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid,
Natriumcarbonat, Tetramethylammoniumhydroxid oder Natrium- Ethylendiamintetraacetat. Je nach Material der Metallschicht oder Legierung können jedoch auch saure Ätzmedien zum Einsatz kommen, wie beispielsweise Schwefelsäure,
Salzsäure, Phosphorsäure oder auch starke Oxidationsmittel, wie
beispielsweise Natriumpersulfat, Wasserstoffperoxid, oder auch eine zeitliche Abfolge verschiedener Ätzmedien oder auch eine Kombination der vorgenannten Medien.
Für solche Ätzmittel eignen sich beispielsweise Ätzresiste auf der Basis von PVC (Polyvinylchlorid), Polyesterharzen, Acrylaten, wobei typischerweise weitere filmbildende Substanzen wie Nitrozellulose beigemischt sein können.
Das Ätzen kann dabei durch mechanische Agitation, beispielsweise durch Bürsten, Bewegen des Ätzbades oder Ultraschallbehandlung unterstützt werden. Übliche Temperaturen für den Ätzvorgang liegen bevorzugt zwischen 15°C und 75°C.
Es ist weiter zweckmäßig, wenn vor dem Aufbringen der partiellen Lackschicht in Schritt c) die Metallschicht im zweiten Bereich partiell demetallisiert wird. Die Metallschicht ist dann also im zweiten Bereich nur teilweise vorhanden, so dass die partielle Lackschicht sich teilweise über der Metallschicht und teilweise in Regionen, in denen die Metallschicht nicht vorhanden ist, erstreckt. Damit wird sichergestellt, dass der oben genannte Effekt nach dem Strukturieren der Metallschicht anhand der partiellen Lackschicht erzielt werden kann. Das partielle Demetallisieren erfolgt dabei bevorzugt relativ grob strukturiert, während feinere Strukturen erst in Schritt d) eingebracht werden.
Bevorzugt erfolgt das partielle Demetallisieren der Metallschicht im zweiten Bereich durch Ätzen. Hierbei können die bereits anhand des partiellen
Demetallisierens im ersten Bereich beschriebenen Ätzmittel und
Verfahrensparameter Anwendung finden.
Dabei ist es möglich, dass im zweiten Bereich ein Ätzmittel, insbesondere eine Lauge, auf die Metallschicht gedruckt wird, insbesondere durch Flexodruck oder Tiefdruck oder Siebdruck. Das Ätzmittel kommt also nur in den zu entfernenden Bereichen mit der Metallschicht in Kontakt, so dass keine Schutzlacke, Resists, Masken oder dergleichen notwendig sind. Es ist ferner möglich, dass vor dem Ätzen ein Photoresist auf den zweiten Bereich aufgebracht und unter Verwendung einer Belichtungsmaske belichtet wird.
Ein Photoresist ändert bei Belichtung in einem bestimmten
Wellenlängenbereich seine chemischen und/oder physikalischen
Eigenschaften, so dass die unterschiedlichen Eigenschaften der belichteten und unbelichteten Bereiche ausgenutzt werden können, um in einem der Bereiche den Photoresist selektiv zu entfernen. Beispielsweise verändert sich beim Belichten des Fotolacks dessen Löslichkeit gegenüber einem
Lösemittel, welches nach der Belichtung zum Entwickeln des Photoresists verwendet werden kann. Bei positiven Photoresists wird bei dem an die Belichtung anschließenden Entwicklungsschritt selektiv der belichtete
Bereich entfernt, bei negativen Photoresists der unbelichtete Bereich. Geeignete positive Photoresists sind beispielsweise AZ 1518 oder AZ 4562 von AZ Electronic Materials auf Basis von Phenolharz/Diazochinon.
Geeignete negative Fotolacke sind beispielsweise AZ nLOF 2000 oder ma-N 1420 von micro resist technology GmbH beispielsweise auf Basis von
Zimtsäurederivaten. Diese können vorzugsweise durch Bestrahlung mit Licht in einem Wellenlängenbereich von 250nm bis 440nm belichtet werden. Die benötigte Dosis richtet sich nach den jeweiligen Schichtdicken, der
Wellenlänge der Belichtung und der Empfindlichkeit der Photoresists.
Zur Entwicklung dieser Photoresists eignet sich beispielsweise
Tetramethylammoniumhydroxid. Die Entwicklung erfolgt bevorzugt bei Temperaturen von 15°C bis 65°C für eine bevorzugte Entwicklungszeit von 2 Sekunden bis zu wenigen Minuten. Auch hier kann der Entwicklungsvorgang und die damit einhergehende lokale Entfernung des Photoresists wieder durch mechanische Agitation, wie beispielsweise Bürsten, Wischen,
Anströmen mit dem Entwicklungsmedium oder Ultraschallbehandlung unterstützt werden. Auch der Photoresist kann insbesondere Bindemittel, Farbstoffe, Pigmente, insbesondere farbige Pigmente, Effektpigmente, Dünnfilmschichtsysteme, cholesterische Flüssigkristalle und/oder metallische oder nichtmetallische Nanopartikel enthalten, um zusätzliche dekorative Effekte zu erfüllen. Es ist dabei zweckmäßig, wenn die Belichtungsmaske durch eine vor dem Aufbringen der Metallschicht auf das Substrat aufgebrachte weitere partielle Lackschicht gebildet wird. Die Belichtung erfolgt dann also von der
Substratseite her. Diese als Belichtungsmaske dienende Lackschicht kann für sichtbares Licht transparent, transluzent oder opak sein, muss jedoch
Bestandteile wie Pigmente oder ähnliches aufweisen, die die
Belichtungswellenlänge (z.B. im ultravioletten Spektralbereich) so stark blockieren, dass eine Maskierungsfunktion bzw. ein Kontrastunterschied bei der Belichtung erreicht werden kann.
Zweckmäßigerweise umfasst die weitere partielle Lackschicht dabei einen Schutzlack. Unter Schutzlack soll dabei eine Substanz verstanden werden, welche in einem zum Belichten des Photoresists verwendeten
Wellenlängenbereich absorbiert. Bei der Belichtung werden die partiellen Schichten vollflächig mit Licht dieses Wellenlängenbereichs bestrahlt, vorzugsweise senkrecht zur Schichtebene. Übliche für die Belichtung verwendete Wellenlängen sind beispielsweise 250 nm bis 420 nm.
Vorzugsweise erfolgt die Belichtung mit einer Dosis von 10 mJ/cm2 bis 500 mJ/cm2. Die Belichtungszeiten ergeben sich aus den Empfindlichkeiten der verwendeten Materialien und der Leistung der zur Verfügung stehenden Belichtungsquelle.
Wo die weitere partielle Lackschicht vorliegt, erreicht also weniger Licht dieser Wellenlänge den Photoresist, so dass in einem anschließenden Ätzvorgang die Metallschicht im Register zu der weiteren partiellen
Lackschicht strukturiert werden kann.
Es ist alternativ natürlich auch möglich, eine externe, separate
Belichtungsmaske zu verwenden, die auf den Photoresist aufgelegt wird.
Es ist ferner bevorzugt, dass vor dem Ätzen ein Ätzresist partiell auf den zweiten Bereich aufgebracht wird und nach dem Ätzen wieder entfernt wird. Das Ätzen erfolgt dann wie bereits bei der Strukturierung des ersten Bereichs beschrieben.
Alternativ ist es auch möglich, dass das partielle Demetallisieren der
Metallschicht im zweiten Bereich durch Lift-Off erfolgt.
Bei Lift-Off- Verfahren wird eine partielle Schicht aus einem Waschlack vor dem Aufbringen der Metallschicht auf das Substrat aufgetragen und nach dem Aufbringen der Metallschicht mittels eines Lösemittels entfernt. Der Waschlack muss also in dem Lösemittel löslich sein.
Bevorzugt wird aus Umweltschutzgründen Wasser als Lösemittel verwendet. Geeignete Waschlacke sind beispielsweise auf Basis von Polyvinylalkohol (PVA) oder Polyvinylpyrrolidon (PVP) aufgebaut und können zusätzlich Füllstoffe enthalten, die das spätere Entfernen des Waschlacks erleichtern.
Das Entfernen des Waschlacks erfolgt in einem Lösemittelbad oder durch Besprühen mit Lösemittel, vorzugsweise bei Temperaturen von 15°C bis 65°C. Wie auch beim Ätzen, kann die Entfernung des Waschlacks
mechanisch unterstützt werden, beispielsweise durch Bürsten, Bewegen des Lösemittelbades, Besprühen oder Ultraschallbehandlung.
In Bereichen, wo die Metallschicht auf dem Waschlack aufgetragen ist, wird die Metallschicht zusammen mit dem Waschlack entfernt. Die Metallschicht verbleibt also nur in Bereichen, in denen sie nicht mit der partiellen Schicht aus Waschlack überlappt. Es entsteht also ein Negativ zu den
Überlappungsbereichen. Es ist ferner möglich, dass das partielle Demetallisieren der Metallschicht im zweiten Bereich durch Laserablation erfolgt. Dies ermöglicht es insbesondere, auf einfache Weise individualisierte Mehrschichtkörper herzustellen, die sich in der Form Ihrer partiellen Metallschichten unterscheiden. Damit können beispielsweise Personalisierungsinformationen in den Mehrschichtkörper eingebracht werden.
Ein weitere Möglichkeit zum partiellen Demetallisieren der Metallschicht im zweiten Bereich ist das Aufbringen, insbesondere Drucken, einer partiellen Ölschicht vor dem Aufbringen der Metallschicht.
Wo die partielle Ölschicht aufgebracht wird, haftet das Metall beim Aufbringen der Metallschicht, beispielsweise durch Aufdampfen oder Sputtern, nicht am Substrat, so dass die gewünschte Strukturierung bereits bei der Herstellung der Metallschicht erreicht wird.
Alternativ dazu, die partielle Demetallisierung der Metallschicht in mehreren Schritten auszuführen wie zuvor beschrieben, ist es auch möglich, die partielle Demetallisierung der Metallschicht im ersten und zweiten Bereich in einem gemeinsamen Arbeitsgang durchzuführen. Dafür wird zuerst eine
vergleichsweise großflächige partielle Demetallisierung der Metallschicht auf dem Substrat durchgeführt, um den ersten und zweiten Bereich als separate metallisierte Bereiche zu schaffen. Die verbleibenden metallisierten ersten und zweiten Bereiche sind beispielsweise ungefähr 1 cm2 bis 5 cm2 groß.
Danach erfolgt im ersten und zweiten Bereich eine weitere partielle
Demetallisierung der Metallschicht wie zuvor nur anhand des zweiten Bereichs beschrieben. D.h. unter Zuhilfenahme einer partiellen Lackschicht, beispielsweise eines Ätzresists oder Photoresists oder Lift-Off-Lackes werden der großflächige erste und zweite Bereich nochmals kleinflächiger
feinstrukturiert. Dabei kann, wie zuvor bezüglich des zweiten Bereichs beschrieben, die partielle Lackschicht vollständig oder nur teilweise mit der Metallschicht des ersten und/oder zweiten Bereichs überlappen. Dabei erstreckt sich die partielle Lackschicht nicht nur in diejenigen Bereiche, die von der Metallschicht des ersten und/oder zweiten Bereichs bedeckt sind, sondern auch in die von der Metallschicht nicht bedeckten Bereiche. Die partielle Lackschicht überlappt also die Metallschicht des ersten und/oder zweiten Bereichs vollständig oder nur teilweise, senkrecht zu einer von der Metallschicht bzw. der partiellen Lackschicht aufgespannten Fläche.
Auch auf diese Weise lassen sich der erste Bereich und der zweite Bereich weitgehend unabhängig voneinander strukturieren, wobei aber weniger Prozessschritte benötigt werden.
Je nach Position der partiellen Lackschicht relativ zur Position der
Metallschicht des ersten und/oder zweiten Bereichs lassen sich im ersten und zweiten Bereich unterschiedliche optische Erscheinungsbilder der
resultierenden feinstrukturierten Metallschicht erzeugen.
Es ist ferner bevorzugt, wenn das Substrat eine Replizierschicht mit einem in einer zur Metallschicht weisenden Oberfläche eingeformten Oberflächenrelief ist oder umfasst. Die Replizierschicht kann aus einem thermoplastischen, d.h. thermisch härtbaren oder trockenbaren Replizierlack oder einem
strahlenhärtbaren, insbesondere UV-härtbaren Replizierlack oder einer Mischung aus solchen Lacken bestehen. Vorzugsweise bildet das in die Replizierschicht eingebrachte Oberflächenrelief ein optisch variables Element, insbesondere ein Hologramm, Kinegram® oder Trustseal®, ein vorzugsweise lineares oder gekreuztes sinusförmiges
Beugungsgitter, ein lineares oder gekreuztes ein- oder mehrstufiges
Rechteckgitter, eine Beugungsstruktur Nullter Ordnung, eine asymmetrische Sägezahn-Reliefstruktur, ein Blaze-Gitter, eine vorzugsweise isotrope oder anisotrope, Mattstruktur, oder eine lichtbeugende und/oder lichtbrechende und/oder lichtfokussierende Mikro- oder Nanostruktur, eine binäre oder kontinuierliche Fresnelllinse, eine binäre oder kontinuierliche Fresnel- Freiformfläche, eine Mikroprismenstruktur oder eine Kombinationsstruktur daraus aus.
Durch solche Strukturen oder Kombinationen daraus lassen sich vielfältige optische Effekte erzielen, die zudem schwer nachzuahmen und mit üblichen optischen Kopiermethoden nicht oder nur schwer kopierbar sind, so dass sich ein besonders fälschungssicherer Mehrschichtkörper ergibt.
Es ist dabei vorteilhaft, wenn das Oberflächenrelief einen Teilbereich mit einem Tiefen-zu-Breiten-Verhältnis von 0,15 bis 1 ,5, bevorzugt von 0,2 bis 0,5 umfasst, welcher komplementär zu der ersten optischen Information ist.
Durch das Tiefen-zu-Breiten-Verhältnis kann die Transparenz einer auf das Oberflächenrelief aufgetragenen Metallschicht variiert werden. Diese unterschiedlich transparente Metallschicht kann daher in der Folge selbst als Belichtungsmaske dienen, um eine weitere Schicht zu strukturieren. Die
Strukturierung erfolgt somit im Register zu den unterschiedlich transparenten Bereichen der Metallschicht und damit zu den unterschiedlichen Bereichen des Oberflächenreliefs, so dass sich nahtlose Übergänge zwischen unterschiedlichen Bereichen des Oberflächenreliefs und der weiteren Schicht ergeben.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn zum partiellen Demetallisieren der
Metallschicht im ersten Bereich ein Photoresist auf die Metallschicht aufgetragen und von der Seite des Substrats her belichtet wird und die Metallschicht anschließend durch Ätzen partiell demetallisiert wird.
Die Photoresists und Ätzmittel entsprechen dabei den oben beschriebenen Varianten. Auf diese Weise wird die Metallschicht selbst im Register zu dem Oberflächenrelief strukturiert.
Bevorzugt wird zumindest eine weitere partielle Lackschicht zur Ausbildung zumindest einer weiteren optischen Information auf den Mehrschichtkörper aufgebracht. Hierdurch lassen sich komplexe und ansprechende Designs verwirklichen, die die Herstellung eines besonders fälschungssicheren
Mehrschichtkörpers ermöglichen.
Zweckmäßigerweise beträgt eine Schichtdicke der partiellen Lackschicht und/oder der zumindest einen weiteren partiellen Lackschicht 0,2 μιτι bis 10 μιτι, bevorzugt 0,3 μιτι bis 3 μιτι, weiter bevorzugt 0,5 μιτι bis 1 ,5 μιτι.
Es ist dabei zweckmäßig, wenn die zumindest eine weitere partielle Lackschicht Farbmittel, insbesondere bunte oder unbunte Pigmente und/oder
Effektpigmente, Dünnschichtfilmsysteme, cholesterische Flüssigkristalle, Farbstoffe und/oder metallische oder nichtmetallische Nanopartikel umfasst. Hierdurch können vielfältige optische Effekte erzielt werden, die sich mit dem Erscheinungsbild der Metallschicht und der partiellen Lackschicht, sowie dem Oberflächenrelief zum gewünschten Gesamtdekor ergänzen. Es ist weiter zweckmäßig, wenn die Farbmittel im ultravioletten Spektrum zur Fluoreszenz und/oder Phosphoreszenz, insbesondere im sichtbaren Spektrum, anregbar sind. Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn die Farbmittel im infraroten Spektrum mittels Anti-Stokes-Effekt zur Emission im sichtbaren Spektrum angeregt werden können. Es können auch Mittel beigefügt werden, die ein maschinell verifizierbares Emissionsspektrum aufweisen, welches nur teilweise oder gar nicht im sichtbaren Spektrum liegt.
Hierdurch können weitere Informationen eingebracht werden, die im normalen Tageslicht nicht sichtbar sind und erst bei geeigneter Beleuchtung erscheinen. Solche Informationen können dabei auch als maschinenlesbare Informationen ausgebildet werden, die bei der Betrachtung im Tageslicht das Gesamtdekor nicht stören. Auch damit kann die Fälschungssicherheit des Mehrschichtkörpers verbessert werden. Bevorzugt wird dabei die partielle Lackschicht und/oder die zumindest eine weitere partielle Lackschicht durch Drucken, insbesondere durch Tiefdruck, Flexodruck, Offsetdruck, Buchdruck, Siebdruck, Tampondruck,
Tintenstrahldruck und/oder Laserdruck aufgebracht. Es ist ferner zweckmäßig, wenn die partielle Lackschicht und/oder die zumindest eine weitere partielle Lackschicht strahlungsgehärtet wird, insbesondere durch UV- oder Elektronenstrahlung. Bevorzugt wird ferner zumindest ein Individualisierungsmerkmal auf den
Mehrschichtkörper aufgebracht wird, insbesondere durch Tintenstrahl- und/oder Laserdruck. Damit kann beispielsweise der Mehrschichtkörper einem
bestimmten Sicherheitsdokument zugeordnet werden, was ebenfalls die
Fälschungssicherheit erhöht.
Es ist weiter bevorzugt, wenn das Substrat eine Wachsschicht und/oder eine Ablöseschicht und/oder eine Schutzschicht, insbesondere eine
Schutzlackschicht, umfasst.
Wachs- und Ablöseschichten können der ablösbaren Anordnung des
Mehrschichtkörpers auf einem Träger dienen, von dem der Mehrschichtkörper vor seiner Anbringung, beispielsweise auf einem Sicherheitsdokument abgelöst wird.
Weiterhin kann der Schichtaufbau auch derart ausgestaltet sein, dass eine Ablösung vom Träger verhindert wird. Der Mehrschichtkörper verbleibt auf dem Träger, bzw. der Träger ist ein Teil des Mehrschichtkörpers, welcher auf das Sicherheitsdokument übertragen wird. In einem derartigen Fall entfallen die Wachsschicht und die Ablöseschicht, da keine Ablösung sichergestellt werden muss. Hingegen können zusätzliche Schichten eingebracht werden, die eine erhöhte Zwischenschichthaftung zwischen Träger und Replizierschicht sicherstellen. Weiterhin kann die Wachsschicht nur partiell vorhanden sein, so dass nur lokal eine Ablösung erfolgen kann, während in anderen Bereichen keine Ablösung erfolgt. Das Aufbringen auf ein Sicherheitsdokument erfolgt wiederum
zusammen mit dem Träger. Derartige Aufbauten werden beispielsweise eingesetzt, um Manipulationsversuche anzuzeigen. Wird versucht, das
Sicherheitselement von dem Sicherheitsdokument zu entfernen, so verbleiben in denjenigen Bereichen mit lokal aufgebrachter Wachsschicht die
Ablöseschicht und/oder Schutzschicht und/oder Replizierschicht auf dem
Sicherheitsdokument, während in jenen Bereichen ohne Wachsschicht der Schichtverbund zusammen mit dem Träger vom Substrat gelöst werden kann. Das Sicherheitsmerkmal wird durch diesen Manipulationsversuch erkennbar beschädigt. Weiterhin kann der Mehrschichtkörper auf ein Substrat übertragen werden, welches erst in einem späteren Schritt zu einem Sicherheitsdokument verarbeitet wird. So kann der Mehrschichtkörper beispielsweise auf eine transparente, transluzente oder opake Kunststoff läge, insbesondere aus Polycarbonat oder Polyester, Polypropylen oder Polyethylen, wie beispielsweise Teslin® aufgebracht werden, welche erst in weiteren Verarbeitungsschritten mit weiteren Kunststofflagen zu einem Dokumentenkörper verbunden werden, beispielsweise durch Lamination und/oder Hinterspritzen. Typische Dicken der Kunststofflagen liegen zwischen 25 μιτι und 150 μιτι, vorzugsweise zwischen 50 μιτι und 100 μιτι. Die Lagen können transparent sein oder auch Füllstoffe enthalten. Weiterhin können sie derart ausgestaltet sein, dass sie mittels eines Laserstrahls geschwärzt werden können.
Die Schutzschicht, welche auch mehrschichtig ausgebildet sein kann, bildet dabei bevorzugt eine Sichtseite des Mehrschichtkörpers aus, so dass dieser vor mechanischer oder chemischer Beschädigung geschützt ist. Als Schutzlack können dabei beispielsweise Acrylat oder Polyester mit zusätzlichen
filmbildenden Komponenten, wie beispielsweise Nitrozellulose, UV-härtende Systeme, chemisch härtende Systeme, beispielsweise auf Basis von Isocyanat, Verwendung finden.
Vorzugsweise beträgt dabei eine Schichtdicke der Replizierschicht und/oder der Schutzlackschicht 0,3 μιτι bis 3 μιτι, bevorzugt 0,5 μιτι bis 1 ,5 μιτι. Vorzugsweise beträgt dabei eine Schichtdicke der Wachsschicht und/oder der Ablöseschicht 0,01 μιτι bis 0,3 μιτι, bevorzugt 0,1 μιτι bis 0,2 μιτι. Alternativ zur Wachsschicht und/oder der Ablöseschicht können auch Schichten aus Silikon oder einem Acrylpolymer/Acrylcopolymer verwendet werden. Die Ablöseschicht kann auch Teil der Schutzlackschicht sein.
Es ist ferner zweckmäßig, wenn das Substrat eine ablösbare Trägerlage, insbesondere aus PET, PEN oder PP, umfasst. Diese schützt den
Mehrschichtkörper vor seiner Anbringung an seinem endgültigen
Verwendungsort und kann als mechanische Stabilisierung während der
Fertigung des Mehrschichtkörpers dienen.
Zweckmäßigerweise beträgt dabei eine Schichtdicke der Trägerlage 5 μιτι bis 75 μιτι, bevorzugt 10 μιτι bis 50 μιτι, weiter bevorzugt 12 μιτι bis 25 μιτι.
Vorzugsweise besteht die partielle Metallschicht aus Aluminium, Kupfer, Chrom, Silber und/oder Gold und/oder einer Legierung daraus. Die partielle
Metallschicht kann auch bereichsweise aus unterschiedlichen Metallen bestehen, um besondere optische Effekte zu erzeugen.
Zweckmäßigerweise beträgt eine Schichtdicke der Metallschicht 10 nm bis 200 nm, bevorzugt 10 nm bis 50 nm, weiter bevorzugt 15 nm bis 35 nm. Es ist ferner vorteilhaft, wenn im ersten Bereich eine insbesondere transparente Schutzlackschicht, insbesondere aus PVC, PET, Acrylat, Nitrozellulose, Celluloseseacetobutyrat, oder Mischungen daraus, auf der partiellen
Metall Schicht angeordnet ist. Die Schutzschicht kann jedoch auch aus einem UV- oder elektronenstrahlhärtenden Lack bestehen.
Eine solche Schutzlackschicht kann die Metallschicht im ersten Bereich während der Strukturierung des zweiten Bereichs schützen, so dass die zuerst im ersten Bereich eingebrachten Strukturen erhalten bleiben.
Zweckmäßigerweise beträgt dabei eine Schichtdicke der Schutzlackschicht 0,2 μιτι bis 10 μιτι, bevorzugt 0,3 [im bis 3 [im, weiter bevorzugt 0,5 [im bis 1 ,5 [im.
Es ist weiter vorteilhaft, wenn die erste und/oder zweite und/oder weitere optische Information in Form zumindest eines Motivs, Musters, insbesondere eines Guillochenmusters, Symbols, Bilds, Logos oder alphanumerischer Charaktere, insbesondere Zahlen und/oder Buchstaben, ausgebildet ist.
Die optischen Informationen können sich auch zu einem solchen Motiv, Muster, Symbol, Bild, Logo oder zu alphanumerischen Charakteren, insbesondere Zahlen oder Buchstaben ergänzen. Ein derart erzeugtes graphisches Element, das durch die Zusammenwirkung mehrerer Schichten entsteht, ist besonders schwer zu reproduzieren und daher besonders fälschungssicher. Es ist weiter vorteilhaft, wenn die erste und/oder zweite und/oder weitere optische Information in Form eines ein- oder zweidimensionalen Linien- und/oder Punktrasters ausgebildet ist, wobei das Linien- und/oder Punktraster bevorzugt eine Rasterweite von weniger als 300 μητι, bevorzugt von weniger als 200 μηη und von mehr als 25 μητι, bevorzugt mehr als 50 μιτι aufweist.
Hierbei sind auch transformierte Linienraster möglich, beispielsweise mit wellenförmigen Linien, welche auch eine variable Linienbreite aufweisen können. Die Punkte eines Punktrasters können beliebige Geometrien und/oder Größen aufweisen und müssen nicht kreisscheibenförmig sein. Beispielsweise sind auch Punktraster aus dreieckigen, rechteckigen, beliebig polygonalen, sternförmigen oder in Form von Symbolen ausgebildeten Punkten möglich. Das Punktraster kann auch aus unterschiedlich großen und/oder unterschiedlich geformten Punkten aufgebraut sein. Gerade wenn ein solches Raster mit einem graphischen Element in der jeweils anderen Schicht bzw. im jeweils anderen Schichtsystem zusammenwirkt, können weitere graphische Effekte, wie beispielsweise Halbtonbilder erzeugt werden.
Solche Raster wirken sich auf andere graphische Elemente, die von dem Raster überlagert werden aus, werden aber selbst mit dem nackten menschlichen Auge nicht mehr als solche wahrgenommen.
Bevorzugt umfasst die erste und/oder zweite und/oder weitere optische
Information zumindest ein maschinenlesbares Merkmal, insbesondere einen Barcode. Dies ermöglicht eine schnelle und einfache Authentifizierung des Mehrschichtkörpers, was beispielsweise auch mit einem Mobilgerät wie einem Mobiltelefon, PDA oder dergleichen erfolgen kann.
Es ist weiterhin zweckmäßig, wenn auf der dem Substrat abgewandten Seite des Mehrschichtkörpers eine Kleberschicht, insbesondere aus PVC, Polyester, Acrylate, Zelluloseester, Naturharze, Ketonharze, Polyamid, Polyurethan, Epoxidharze, oder Mischungen daraus, angeordnet ist. Diese dient dem
Verbinden des Mehrschichtkörpers mit einem Gegenstand oder Dokument zu dessen Authentifizierung der Mehrschichtkörper benutzt werden soll.
Dabei ist es zweckmäßig, wenn eine Schichtdicke der Kleberschicht 0,5 μιτι bis 25 μιτι, bevorzugt 1 μιτι bis 15 μιτι beträgt. Die Kleberschicht kann dabei auch mehrschichtig, insbesondere aus unterschiedlichen Materialien, ausgeführt sein, wobei vorgenannte Schichtdicken-Werte die Gesamtdicke der
Kleberschicht(en) betreffen.
Vor dem Aufbringen des Klebers auf dem Mehrschichtkörperkönnen weitere Schichten aufgebracht werden, die beispielsweise die Zwischenschichthaftung verbessern oder die Stabilität erhöhen. Zur Erhöhung der Stabilität eignen sich insbesondere chemisch vernetzende Schichten oder strahlenhärtende Lacke.
Weiterhin ist es möglich, keinen Kleber aufzubringen. Ein Verbund mit dem Untergrund, auf das das Merkmal aufgebracht werden soll, kann beispielsweise erreicht werden, indem auf den Untergrund ein UV-härtender Kleber gedruckt wird, der Mehrschichtkörper auf den Kleber gepresst wird und der UV-härtende Kleber mittels UV-Bestrahlung ausgehärtet wird. Die Trägerfolie aus PET kann anschließend abgezogen werden (Cold Foil bzw. Kaltprägen).
Weiterhin können zumindest in Teilbereichen Reflexionsschichten aus einem hochbrechenden Material (HRI = High Refractive Index) aufgebracht werden. Beispiele für hochbrechende Materialien sind Zinksulfid oder Titandioxid, die üblicherweise durch Aufdampfen oder Sputtern aufgebracht werden. Solche Schichten können vor dem Aufbringen der Metallschichten oder nach deren Teilmetallisierung oder nach Druckprozessen aufgebracht werden. Befinden sich diese Schichten direkt auf beugungsoptischen Strukturen, lassen sich damit weitere optische Effekte erzielen, welche die Sicherheit des
Mehrschichtkörpers weiter erhöhen. Solche beugungsoptischen Strukturen können beispielsweise
Beugungsstrukturen Nullter Ordnung sein, mit denen sich ein Farbwechsel in der direkten Reflexion (Nullter Ordnung) bei einer Drehung des OVDs um 90 Grad in der Ebene, realisieren lässt. Hierbei erscheint beispielsweise eine Information„OK" in der normalen Betrachtungsposition grün auf einem roten Hintergrund, nach Drehung des OVDs insbesondere um 90 Grad in der Ebene, erscheint das„OK" rot auf einem grünen Hintergrund (auch andere
Farbkombinationen sind möglich). Für die Information und den Hintergrund wird typischerweise die gleiche Beugungsstrukturen Nullter Ordnung verwendet, einmal in der 0 Grad-Orientierung, einmal in der 90 Grad-Orientierung. Die hierbei typischerweise verwendeten Parameterbereiche sind:
- ZnS als hochbrechendes Material mit einer Schichtdicke im Bereich von 40 nm bis 100 nm.
- Profilform der Beugungsstruktur: Lineare binäre Rechteckgitter oder lineare Sinusgitter
- Spatialfrequenzbereich für die Beugungsstruktur Nullter Ordnung: 2500 Linien/mm bis 3100 Linien/mm.
- Strukturtiefe für die Beugungsstruktur Nullter Ordnung: im Bereich von ca. 100 nm bis 200 nm
Dieser visuelle Effekt zeichnet sich durch eine hohe Fälschungssicherheit und eine einfache Überprüfbarkeit aus. Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1A-B Ein erstes Zwischenprodukt bei der Durchführung eines
Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Herstellen eines
Mehrschichtkörpers in schematischer Draufsicht und Schnittdarstellung;
Fig. 2A-B Ein zweites Zwischenprodukt bei der Durchführung eines
Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Herstellen eines
Mehrschichtkörpers in schematischer Draufsicht und Schnittdarstellung;
Fig. 3A-B Ein drittes Zwischenprodukt bei der Durchführung eines
Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Herstellen eines
Mehrschichtkörpers in schematischer Draufsicht und Schnittdarstellung;
Fig. 4A-B Ein viertes Zwischenprodukt bei der Durchführung eines
Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Herstellen eines
Mehrschichtkörpers in schematischer Draufsicht und Schnittdarstellung;
Fig. 5A-B Ein fünftes Zwischenprodukt bei der Durchführung eines
Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Herstellen eines Mehrschichtkörpers in schematischer Draufsicht Schnittdarstellung;
Ein mittels eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Herstellen eines Mehrschichtkörpers gefertigter Mehrschichtkörper in schematischer Draufsicht und Schnittdarstellung;
Ein Ausführungsbeispiel eines Sicherheitsdokuments mit einem Mehrschichtkörper nach Fig. 6.
Zum Herstellen eines im Ganzen mit 1 bezeichneten Mehrschichtkörpers, der als Sicherheitselement für Banknoten, Wertpapiere, Ausweisdokumente, Visumsdokumente, Zertifikate, Tickets oder geschützte
Produktverpackungen Verwendung finden kann, wird zunächst eine
Trägerschicht 1 1 mit einer Transferlage 12 bereitgestellt.
Die Trägerschicht 1 1 besteht bevorzugt aus Polyester, insbesondere PET und weist eine Schichtdicke von 6 μιτι bis 75 μιτι, bevorzugt 12 μιτι bis 25 μιτι auf. Die Transferlage 12 kann eine Wachsschicht, eine Ablöseschicht, eine Schutzlackschicht und eine Replizierschicht, die die der Trägerschicht 1 1 abgewandte Oberfläche der Transferlage 12 bildet, aufweisen.
Vorzugsweise beträgt dabei eine Schichtdicke der Replizierschicht und/oder der Schutzlackschicht 0,3 μιτι bis 3 μιτι, bevorzugt 0,5 μιτι bis 1 ,5 μιτι. Vorzugsweise beträgt dabei eine Schichtdicke der Wachsschicht und/oder der Ablöseschicht 0,01 μιτι bis 0,3 μιτι, bevorzugt 0,1 μιτι bis 0,2 μιτι. Alternativ zur Wachsschicht und/oder der Ablöseschicht können auch Schichten aus Silikon oder einem Acrylpolymer/Acrylcopolymer verwendet werden. Die Ablöseschicht kann auch Teil der Schutzlackschicht sein.
Die Replizierschicht besteht beispielsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff oder einem strahlungs- oder temperaturhärtbaren Replizierlack. In die Replizierschicht werden dann diffraktive Strukturen eingeformt, beispielsweise durch Prägen mit einem metallischen Prägewerkzeug.
Vorzugsweise bildet das in die Replizierschicht eingebrachte Oberflächenrelief ein optisch variables Element, insbesondere ein Hologramm, Kinegram® oder Trustseal®, ein vorzugsweise lineares oder gekreuztes sinusförmiges
Beugungsgitter, ein lineares oder gekreuztes ein- oder mehrstufiges
Rechteckgitter, eine Beugungsstruktur Nullter Ordnung, eine asymmetrische Reliefstruktur, ein Blaze-Gitter, eine vorzugsweise isotrope oder anisotrope, Mattstruktur, oder eine lichtbeugende und/oder lichtbrechende und/oder lichtfokussierende Mikro- oder Nanostruktur, eine binäre oder kontinuierliche Fresnelllinse, eine binäre oder kontinuierliche Fresnel-Freiformfläche, eine Mikroprismenstruktur oder eine Kombinationsstruktur daraus aus. Zusätzlich oder alternativ zu solchen Strukturen bildet das Oberflächenrelief in einem ersten Bereich 2 des Mehrschichtkörpers eine erste optische
Information aus, die durch Strukturen mit einem Tiefen-zu-Breiten-Verhältnis von 0,15 bis 1 ,5, bevorzugt von 0,2 bis 0,5, und einer Spatialfrequenz vorzugsweise mindestens 1000 Linien/mm bis 5000 Linien/mm gebildet wird.
Nach dem Bereitstellen von Trägerschicht 1 1 und Transferlage 12 wird, wie in Fig. 1 gezeigt, auf der Replizierschicht der Transferlage 12 eine
Metallschicht 13 erzeugt, was beispielsweise durch Aufdampfen auf ein nicht gezeigtes Substrat erfolgen kann. Das Aufdampfen erfolgt bevorzugt im Vakuum durch thermisches Verdampfen, mittels
Elektronenstrahlverdampfung oder auch mittels Sputtern. Die Metallschicht 13 kann vorzugsweise aus Aluminium, Kupfer, Chrom, Silber und/oder Gold und/oder einer Legierung daraus bestehen. Die partielle
Metallschicht kann auch bereichsweise aus unterschiedlichen Metallen bestehen, um besondere optische Effekte zu erzeugen. Zweckmäßigerweise beträgt eine Schichtdicke der Metallschicht 13 10 nm bis 100 nm, bevorzugt 15 nm bis 35 nm, insbesondere bei der Verwendung von Aluminium.
Anschließend wird die Metallschicht 13 mittels bekannter Verfahren partiell entfernt, beispielsweise durch das partielle Auftragen eines Ätzresists nach dem Bedampfen und anschließendes Ätzen inklusive Entfernen des
Ätzresists; durch das partielle Auftragen eines Waschlacks vor dem
Bedampfen und Abwaschen (Lift-Off) nach dem Bedampfen oder durch partielles Auftragen eines Fotolacks nach dem Bedampfen und
anschließendes Belichten und nachfolgendes Entfernen der belichteten oder unbelichteten Bestandteile des Fotolacks je nach Art (positiv, negativ) des Fotolacks.
Durch das Tiefen-zu-Breiten-Verhältnis des Oberflächenreliefs der
Replizierschicht im ersten Bereich 2 kann die Transparenz der auf das Oberflächenrelief aufgetragenen Metallschicht 13 variiert werden. Diese unterschiedliche Transparenz kann daher in der Folge selbst als
Belichtungsmaske dienen, um einen auf die Metallschicht 13 aufgetragenen Photoresist zu strukturieren. Beim anschließenden Ätzen verbleibt die Metallschicht 13 im ersten Bereich 2 daher im Register zu der in der
Replizierschicht vorgegebenen ersten optischen Information 131 . Alternativ wird das Substrat nicht vollflächig bedampft, die Metallschicht 13 wird vielmehr insbesondere im zweiten Bereich 3 des Mehrschichtkörpers 1 partiell erzeugt. Es sind hierzu verschiedene Verfahren bekannt, wie beispielsweise Abschirmung mittels einer mitlaufenden Maske oder Druck eines Öls, welches die Abscheidung der Metallschicht im Aufdampfprozess verhindert.
Die Strukturierung der Metallschicht 13 erfolgt bevorzugt also getrennt für den ersten Bereich 2 und den zweiten Bereich 3, wobei im zweiten Bereich bevorzugt lediglich eine grobe Strukturierung durchgeführt wird. Die
Strukturierung kann jedoch auch in einem gemeinsamen Arbeitsschritt erfolgen.
Wie in Fig. 2 gezeigt, wird im nächsten Verfahrensschritt ein transparenter Schutzlack 14 auf die Metallschicht 13 im ersten Bereich 2 aufgebracht. Dieser schützt in folgenden Ätzprozessen die bereits fertig strukturierte
Metallschicht 13 im ersten Bereich 2. Die Schichtdicke der Schutzlackschicht 14 beträgt 0,2 μιτι bis 10 μιτι, bevorzugt 0,5 μιτι bis 1 ,5 μιτι.
Im zweiten Bereich 3 wird eine partielle Lackschicht 15 so aufgedruckt, dass sie sich über die Metallschicht 13 in diesem Bereich hinaus erstreckt, jedoch auch Teile der Metallschicht 13 unbedeckt lässt. Die Lackschicht 15 bildet eine zweite optische Information 151 , im gezeigten Beispiel ein Guillochenmuster aus feinen Linien. Der Druck der Lackschicht 15 kann dabei auch Bereiche des Bereichs 2 überlappen (hier nicht gezeigt).
Die Lackschicht 15 wirkt in dem in den Figuren gezeigten Beispiel als Ätzresist und umfasst vorzugsweise einen Lack, der insbesondere
Bindemittel, Farbstoffe, Pigmente, insbesondere bunte oder unbunte
Pigmente, Effektpigmente, Dünnfilmschichtsysteme, cholesterische
Flüssigkristalle und/oder metallische oder nichtmetallische Nanopartikel umfasst.
Geeignete Lacke sind beispielsweise auf Basis von PVC, Polyester oder Acrylaten formuliert. Damit erfüllt die partielle Lackschicht 15 nicht nur eine Schutzfunktion beim Strukturieren der Metallschicht 13, sondern kann selbst eine dekorative Wirkung entfalten. Es ist auch möglich, dass mehrere verschiedene Lacke, beispielsweise mit unterschiedlicher Farbgebung, verwendet werden, um weitere visuelle Effekte zu erzeugen.
Nach Aufbringen und Aushärten der Lackschichten 14 und 15 erfolgt ein weiterer Ätzprozess. Dieser führt zu dem in Fig. 3 gezeigten Zwischenprodukt. Im ersten Bereich 2 bleibt aufgrund der Schutzlackschicht 14 die Struktur der Metallschicht 13 erhalten. Im zweiten Bereich 3 wird die Metallschicht 13 dort entfernt, wo sie nicht von der partiellen Lackschicht 15 bedeckt ist.
Wie in Fig. 3A zu erkennen, führt dies dazu, dass die Linienmuster der partiellen Lackschicht 15 von der Sichtseite des Mehrschichtkörpers, also aus Richtung der Trägerlage 1 1 gesehen, dort zu erkennen sind, wo sie nicht auf die Metallschicht 13 aufgetragen wurden. Dort, wo die Lackschicht 15 auf die Metallschicht 13 aufgetragen wurde, bleibt die Metallschicht 13 erhalten und das Linienmuster der Lackschicht 15 ist als Metall struktur zu erkennen. Das Linienmuster der zweiten optischen Information 151 geht also nahtlos zwischen farbigem Lack und Metall ineinander über. Anschließend wird eine weitere partielle Lackschicht 16 aufgetragen, die eine weitere optische Information 161 ausbildet. Dies ist in Fig. 4 dargestellt. Die Lackschicht 16 überlappt sowohl den ersten Bereich 2 als auch den zweiten Bereich 3. Für die Lackschicht 16 wird dabei ein Lack verwendet, dessen Farbstoffe oder Pigmente im visuellen Spektrum nicht zu erkennen sind, die aber durch UV-Bestrahlung zur Fluoreszenz und/oder Lumineszenz anregbar sind. Ein geeigneter Lack ist beispielsweisezusammengesetzt aus Acrylat mit Nitrozellulose als Filmbildner und beigemischtem UV-aktivem Pigment. Solche Pigmente können beispielsweise Lumilux®-Pigmente der Firma Honeywell sein. Weiterhin ist es auch möglich, farblose oder eingefärbte Drucklacke für verschiedene Druckverfahren, wie beispielsweise Tiefdruck, Flexodruck oder Offsetdruck, mit Pigmenten zu versehen. Derartige Lacke werden
beispielsweise von der Firma Luminescence druckfertig angeboten.
Die weitere optische Information 161 ist also nur unter einer UV-Lichtquelle zu erkennen und dient als zusätzliches Sicherheitsmerkmal. Weiterhin kann die Emission der Fluoreszenz in Abhängigkeit von der Wellenlänge der UV- Lichtquelle unterschiedlich sein. So kann sie beispielsweise Rot bei Anregung bei 365 nm und Grün bei Anregung bei einer Wellenlänge von 254 nm sein und so als weiteres Sicherheitsmerkmal dienen. Beispielsweise kann die weitere optische Information 161 ein maschinenlesbares Muster wie einen Barcode darstellen. Wie Fig. 5 zeigt, kann nun eine weitere partielle Lackschicht 17 aufgetragen werden. Hierfür wird wieder ein Lack verwendet, dessen Farbmittel mit dem menschlichen Auge zu erkennen sind. Die weitere partielle Lackschicht 17 bildet eine weitere optische Information 171 aus, hier ein Muster aus Sternen, welche die optischen Informationen 131 , 151 und 161 teilweise überlagert und einen Hintergrund für diese bildet.
Die Lackschichten 15, 16, 17 werden bevorzugt durch Tiefdruck, Flexodruck, Siebdruck, Tampondruck, Offsetdruck, Buchdruck, Tintenstrahldruck und/oder Laserdruck aufgebracht. Die Schichtdicke der Lackschichten 15, 16, 16 beträgt dabei 0,3 μιτι bis 3 μιτι, bevorzugt 0,5 μιτι bis 1 ,5 μιτι.
Nach dem Drucken kann eine Strahlungshärtung, insbesondere durch UV- Bestrahlung bei Wellenlängen von 200 nm bis 415 nm erfolgen. Vor den einzelnen Druckschritten können noch Primer zur Verbesserung der
Schichthaftung aufgetragen werden. Hierfür eignen sich beispielsweise Lacke auf Basis von PVC, Polyester oder Acrylaten in Schichtdicken von 0,01 μιτι bis 1 μιτι, bevorzugt von 0,02 μιτι bis 0,2 μιτι. Abschließend wird noch eine Kleberschicht 18 auf die Druckschichten aufgetragen, mit welcher der fertige Mehrschichtkörper 1 beispielsweise auf einem Sicherheitsdokument befestigt werden kann. Als Klebstoff eignet sich beispielsweise PVC, Polyester, Acrylate, Zelluloseester, Naturharze,
Ketonharze, Polyamid, Polyurethan, Epoxidharze, oder Mischungen daraus. Die Schichtdicke der Kleberschicht beträgt dabei 1 μιτι bis 25 μιτι, bevorzugt 1 μιτι bis 15 μιτι.
In Fig. 6A ist nun zu erkennen, wie die einzelnen Schichten des
Mehrschichtkörpers 1 zusammenwirken. Der Hintergrund des Dekors wird von den sternförmigen Mustern der Lackschicht 17 gebildet. Über diesen liegt die lediglich bei UV-Bestrahlung sichtbare optische Information 161 , die von der Lackschicht 16 gebildet wird. Der Vordergrund des Dekors wird von den Guillochenlinien der ersten optischen Information 131 und der zweiten optischen Information geformt.
Neben diesen Guillochenlinien können die erste und zweite optische
Information noch weitere Merkmale ausbilden. Wie aus Fig. 6A ersichtlich, umfasst die erste optische Information 131 noch einen umlaufenden Mikrotext mit Kontrastumkehr auf der Basis von asymmetrischen Strukturen. Diese Kontrastumkehr kann beispielsweise mit Blaze- bzw. sogenannten
Sägezahnstrukturen umgesetzt werden. Hierbei wird beispielsweise für die Kontur und die Füllung des Mikrotextes ein und dieselbe Blazestruktur verwendet, wobei diese um 180° gegeneinander verdreht angebracht werden. Dadurch ergibt sich eine typische Hell-Dunkel-Kontrastumkehr: In der normalen Betrachtungsposition erscheint beispielsweise die Füllung hell und die Kontur dunkel, nach einer 180° Drehung des OVDs in der Ebene erscheint die Kontur nun hell und die Füllung dunkel. Dieser visuelle Effekt zeichnet sich durch eine hohe Fälschungssicherheit und eine einfache Überprüfbarkeit aus. Typische Parameterwerte für die zu verwendenden Blazestrukturen sind Linienzahlen im Bereich von 500 Linien/mm bis 1500 Linien/mm und Strukturtiefen im Bereich von 200 nm bis 500 nm. Die Kontrastumkehr kann mit solchen farbigen oder auch mit gröberen achromatischen Blazestrukturen realisiert werden. Im Zentrum der Guillochenlinien sind weitere Sicherheitsmerkmale angeordnet, die von der Metallschicht 13 im Zusammenwirken mit der Replizierschicht gebildet werden. Dabei kann es sich beispielsweise um Mikro- oder
Nanostrukturen, DACs (diffractive area code), diffraktive Feinlinieneffekte (z.B. Transformationen, Verwandlungen, Pump-Effekte o.ä.) basierend auf farbigen oder achromatischen wirkenden Mikrostrukturen, binären oder kontinuierlichen Fresnel-Freiformflächen, Bildflipp-Effekte, oder auch andere entweder mit dem bloßen Auge erkennbare, oder mit einfachen zusätzlichen Hilfsmitteln (z.B. Lupe) erkennbare, oder mit speziellen Hilfsmitteln (z.B. Mikroskop) erkennbare, oder rein maschinenlesbare Sicherheitsstrukturen handeln.
Auch im Bereich der zweiten optischen Information 151 können weitere
Merkmale, wie beispielsweise diffraktive Feinlinieneffekte (z.B.
Transformationen, Verwandlungen, Pump-Effekte o.ä.) basierend auf farbigen oder achromatischen wirkenden Mikrostrukturen, binären oder kontinuierlichen Fresnel-Freiformflächen, Bildflipp-Effekte, oder auch andere entweder mit dem bloßen Auge erkennbare, oder mit einfachen zusätzlichen Hilfsmitteln (z.B. Lupe) erkennbare, oder mit speziellen Hilfsmitteln (z.B. Mikroskop) erkennbare, oder rein maschinenlesbare Sicherheitsstrukturen, Mikro-oder Nanotext- Informationen, dynamische Farbeffekte oder dgl. vorgesehen sein.
Insbesondere können Mikro-oder Nanotext-Informationen mit quasikontinuierlicher Größenvariation vorgesehen sein, im Bereich von 3 μιτι bis 2 mm, vorzugsweise im Bereich von 10 μιτι bis 500 μιτι, weiter vorzugsweise im Bereich von 20 μιτι bis 150 μιτι.
Der Mehrschichtkörper 1 kann nun auf ein Sicherheitsdokument 4,
beispielsweise ein Ausweisdokument aufgebracht werden, wie in Fig. 7 dargestellt. Dies kann beispielsweise durch Heißprägen oder durch
Auflaminieren, Einlaminieren, Hinterspritzen, UV-Transfer (Kaltprägen) erfolgen. Auch ein Einlaminieren des Mehrschichtkörpers 1 in das Sicherheitsdokument 4 ist möglich. Der Träger kann nach der Applikation abgezogen werden oder auf dem Substrat verbleiben. Weiterhin kann das Sicherheitselement 4 durch weitere aufgebrachte Lagen bzw. Schichten geschützt werden, beispielsweise durch eine darüber laminierte Schutzfolie. Weiterhin kann das
Sicherheitsmerkmal 4 in einem ersten Schritt auf eine weitere Transferlage übertragen und in einem nächsten Schritt zusammen mit der Transferlage auf den zu sichernden Untergrund übertragen werden.
In dem in Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel für ein Sicherheitsdokument 4 wird der Mehrschichtkörper 1 so aufgebracht, dass er ein Identifikationsfoto 41 überlappt, so dass dieses nicht entfernt werden kann, ohne dass das Sicherheitsdokument 4 und/oder der Mehrschichtkörper 1 zerstört wird.
Der Mehrschichtkörper 1 kann dabei in einem weiteren Schritt selbst noch mit weiteren Sicherheitsmerkmalen 42, 43 teilweise überdruckt werden. Dies kann beispielsweise im Tintenstrahldruck, Offsetdruck, Buchdruck oder Stahlstich erfolgen. Die Sicherheitsmerkmale 42, 43 können dabei auch individualisierte Informationen enthalten und stellen sicher, dass der Mehrschichtkörper 1 nicht vom Sicherheitsdokument 4 entfernt werden kann.
Im Bereich 44 des Sicherheitsdokuments können ferner die notwendigen Personalisierungsinformationen für das Sicherheitsdokument 4 aufgedruckt werden. Eine mögliche Methode besteht im Aufdrucken der
Personalisierungsinformation mittels Inkjet-Druck. Soll der Druck auch über dem Sicherheitsmerkmal erfolgen, benötigen insbesondere wasserbasierte Tinten eine spezielle rezeptive Schicht bzw. einer Farbannahmeschicht, damit der Druck in ausreichend kurzer Zeit trocknen kann. Derartige Schichten bestehen beispielsweise aus einer quellfähigen Schicht, einer mikroporösen Schicht oder aus einer Kombination von beiden. Quellfähige Schichten bestehen typischerweise aus Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, Gelatine- Derivaten, oder Cellulose-Ester oder auch aus Mischungen daraus.
Schichtdicken liegen typischerweise im Bereich 3 μιτι bis 10 μιτι. Poröse
Schichten bestehen beispielsweise aus Polyvinylalkoholen mit großen Mengen an Füllstoffen. Derartige Schichten weisen typische Schichtdicken von 5 μιτι bis 25 μιτι, bevorzugt von 5 μιτι bis 15 μιτι auf.
Vorteilhafterweise sind solche Schichten ein Teil des Mehrschichtkörpers 1 , sodass sie nach dem Aufbringen auf das Sicherheitsdokument 4 die oberste Lage bilden. Alternativ können solche Schichten auch nach dem Aufbringen auf das Sicherheitsdokument 4 aufgebracht werden, beispielsweise mittels
Tiefdruck, Tampondruck, Siebdruck oder Flexodruck. Als weitere Alternative können solche Schichten als trockene Transferlage mittels eines separaten Transferverfahrens, wie beispielsweise mittels Heißprägung oder UV-Transfer (Kaltprägen), aufgebracht werden.
Ein weiterer Bereich 45 steht für die Anbringung von maschinenlesbaren Daten zur Verfügung. Hier können beispielsweise biometrische Daten des Inhabers des Sicherheitsdokuments 4 gespeichert werden. Im Bereich 44 können maschinell erfassbare Informationen aufgedruckt sein, beispielsweise in der Form eines 1 D- oder 2D-Barcodes. Besonders vorteilhaft werden dabei das Dokument eindeutig kennzeichnende Informationen, wie beispielsweise die Dokumentennummer und/oder Teile der Personaldaten, mittels kryptografischer Methoden verschlüsselt und als maschinell erfassbare Information auf das Dokument aufgedruckt. Mittels geeigneter Algorithmen kann anschließend die Stimmigkeit der Daten überprüft und so die Echtheit der Einträge verifiziert werden. Vorteilhaft ist dabei, wenn die Dokumentennummer auch im Bereich des Mehrschichtkörpers 1 , d.h. überlappend mit dem Mehrschichtkörper 1 eingebracht ist. Besonders vorteilhaft ist ein Einbringen mittels einer Technik, die zu einer nicht umkehrbaren Veränderung des Mehrschichtkörpers 1 führt, beispielsweise mittels Laser.
Weiterhin können Teilbereiche der Metallschichten im ersten und oder zweiten Bereich insbesondere nach Applikation des Mehrschichtkörpers 1 auf das Sicherheitsdokument 4 mittels Laserstrahlung bearbeitet werden und so das Metall entfernt werden. Dies eignet sich insbesondere dazu, eine individuelle Kennzeichnung einzubringen, wie beispielsweise eine Nummer. Erfolgt diese Bearbeitung im zweiten Teilbereich, so wird in den vom Metall befreiten
Bereichen der Farbdruck erkennbar, was zu einer weiteren Erhöhung der Sicherheit beiträgt. Weiterhin kann durch Anpassung der Laserparameter örtlich nur die Metallschicht entfernt werden oder zugleich die Farbschicht, sodass innerhalb einer Nummer Teilbereiche farbig oder nicht farbig ausgestaltet werden können, was zu einer weiteren Erhöhung der Sicherheit benutzt werden kann. Eine solche Bearbeitung kann bereits im Mehrschichtkörper 1 vor dem Aufbringen auf ein Substrat erfolgen oder erst danach.
Bezugszeichenliste
1 Mehrschichtkörper
1 1 Trägerlage
12 Transferlage
13 Metallschicht
131 erste optische Information
14 Schutzlack
15 partielle Lackschicht
151 zweite optische Information
16 partielle Lackschicht
161 dritte optische Information
17 partielle Lackschicht
171 vierte optische Information
18 Kleberschicht
2 Bereich des Mehrschichtkörpers
3 Bereich des Mehrschichtkörpers
4 Sicherheitsdokument
41 Foto
42 Sicherheitsmerkmal
43 Sicherheitsmerkmal
44 Bereich des Sicherheitsdokuments
45 Bereich des Sicherheitsdokuments

Claims

Ansprüche
1 . Verfahren zum Herstellen eines Mehrschichtkörpers, insbesondere eines Sicherheitselements, umfassend die Schritte:
a) Erzeugen einer Metallschicht auf einem Substrat;
b) partielles Demetallisieren der Metallschicht zur Ausbildung einer ersten optischen Information in einem ersten Bereich des
Mehrschichtkörpers;
c) Aufbringen einer partiellen Lackschicht in einem zweiten Bereich des Mehrschichtkörpers zur Ausbildung einer zweiten optischen Information, wobei sich die partielle Lackschicht zumindest teilweise über die
Metallschicht hinaus erstreckt;
d) Strukturieren der partiellen Metallschicht im zweiten Bereich unter Verwendung der partiellen Lackschicht als Maske.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dad u rch geken nzeich net,
dass das partielle Demetallisieren in Schritt b) durch Ätzen erfolgt. Verfahren nach Anspruch 2,
dad u rch geken nzeich net,
dass die partielle Lackschicht ein Ätzresist ist, bzw. zumindest einen Ätzresist umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3,
dad u rch geken nzeich net,
dass der Ätzresist ein Lack ist, der insbesondere Bindemittel,
Pigmente, insbesondere bunte oder unbunte Pigmente und/oder Effektpigmente, Dünnschichtfilmsysteme, cholesterische
Flüssigkristalle, Farbstoffe und/oder metallische oder nichtmetallische Nanopartikel umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dad u rch geken nzeich net,
dass vor dem Aufbringen der partiellen Lackschicht in Schritt c) d Metallschicht im zweiten Bereich partiell demetallisiert wird.
Verfahren nach Anspruch 5,
dad u rch geken nzeich net,
dass das partielle Demetallisieren der Metallschicht im zweiten Bereich durch Ätzen erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 6,
dad u rch geken nzeich net,
dass im zweiten Bereich ein Ätzmittel, insbesondere eine Lauge, die Metallschicht gedruckt wird, insbesondere durch Flexodruck. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass vor dem Ätzen ein Photoresist auf den zweiten Bereich aufgebracht und unter Verwendung einer Belichtungsmaske belichtet wird.
Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Belichtungsmaske durch eine vor dem Aufbringen der Metallschicht auf das Substrat aufgebrachte partielle Lackschicht gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass vor dem Ätzen ein Ätzresist partiell auf den zweiten Bereich aufgebracht wird und nach dem Ätzen wieder entfernt wird.
Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das partielle Demetallisieren der Metallschicht im zweiten Bereich durch Lift-Off erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das partielle Demetallisieren der Metallschicht im zweiten Bereich durch Laserablation erfolgt. Verfahren nach Anspruch 5,
dad u rch geken nzeich net,
dass das partielle Demetallisieren der Metallschicht im zweiten
Bereich durch Aufbringen, insbesondere Drucken, einer partiellen Ölschicht vor dem Aufbringen der Metallschicht erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dad u rch geken nzeich net,
dass das Substrat eine Replizierschicht mit einem in einer zur
Metallschicht weisenden Oberfläche eingeformten Oberflächenrelief ist oder umfasst.
Verfahren nach Anspruch 14,
dad u rch geken nzeich net,
dass das in die Replizierschicht eingebrachte Oberflächenrelief ein optisch variables Element, insbesondere ein Hologramm, Kinegram® oder Trustseal®, ein vorzugsweise lineares oder gekreuztes
sinusförmiges Beugungsgitter, ein lineares oder gekreuztes ein- oder mehrstufiges Rechteckgitter, eine Beugungsstruktur Nullter Ordnung, eine asymmetrische Reliefstruktur, ein Blaze-Gitter, eine vorzugsweise isotrope oder anisotrope, Mattstruktur, oder eine lichtbeugende und/oder lichtbrechende und/oder lichtfokussierende Mikro- oder Nanostruktur, eine binäre oder kontinuierliche Fresnelllinsen, eine binäre oder kontinuierliche Fresnel-Freiformfläche, eine
Mikroprismenstruktur oder eine Kombinationsstruktur daraus ausbildet. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15,
dad u rch geken nzeich net,
dass das Oberflächenrelief einen Teilbereich mit einem Tiefen-zu- Breiten-Verhältnis von 0,15 bis 1 ,5, bevorzugt von 0,2 bis 0,5, umfasst, welcher komplementär zu der ersten optischen Information ist.
Verfahren nach Anspruch 16,
dad u rch geken nzeich net,
dass zum partiellen Demetallisieren der Metallschicht im ersten Bereich ein Photoresist auf die Metallschicht aufgetragen und von der Seite des Substrats her belichtet wird und die Metallschicht
anschließend durch Ätzen partiell demetallisiert wird. 18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17,
dad u rch geken nzeich net,
dass zumindest eine weitere partielle Lackschicht zur Ausbildung zumindest einer weiteren optischen Information auf den
Mehrschichtkörper aufgebracht wird.
19. Verfahren nach Anspruch 18,
dad u rch geken nzeich net,
dass die zumindest eine weitere partielle Lackschicht Farbmittel, insbesondere bunte oder unbunte Pigmente und/oder Effektpigmente, Dünnschichtfilmsysteme, cholesterische Flüssigkristalle, Farbstoffe und/oder metallische oder nichtmetallische Nanopartikel umfasst. Verfahren nach Anspruch 19,
dad u rch geken nzeich net,
dass die Farbmittel im ultravioletten und/oder infraroten Spektrum zur Fluoreszenz und/oder Phosphoreszenz, insbesondere im sichtbaren Spektrum, anregbar sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20,
dad u rch geken nzeich net,
dass die die partielle Lackschicht und/oder die zumindest eine weitere partielle Lackschicht durch Drucken, insbesondere durch Tiefdruck, Flexodruck, Siebdruck, Tampondruck, Offsetdruck, Buchdruck
Tintenstrahldruck und/oder Laserdruck aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21 ,
dad u rch geken nzeich net,
dass die die partielle Lackschicht und/oder die zumindest eine weitere partielle Lackschicht strahlungsgehärtet wird, insbesondere durch UV- oder Elektronenstrahlung.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22,
dad u rch geken nzeich net,
dass zumindest ein Individualisierungsmerkmal auf den
Mehrschichtkörper aufgebracht wird, insbesondere durch Tintenstrahl- und/oder Laserdruck.
Mehrschichtkörper, insbesondere hergestellt mittels eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 23, wobei der Mehrschichtkörper ein Substrat, eine partielle Metallschicht und eine partielle Lackschicht umfasst, und wobei die partielle Metallschicht in einem ersten Bereich eine erste optische Information ausbildet und die partielle Lackschicht in einem zweiten Bereich eine zweite optische Information ausbildet und die partielle Lackschicht im zweiten Bereich im Register zur partiellen
Metall Schicht angeordnet ist.
Mehrschichtkörper nach Anspruch 24,
dad u rch geken nzeich net,
dass das Substrat eine Replizierschicht mit einem Oberflächenrelief ist oder umfasst, welches in einer der Metallschicht zugewandten
Oberfläche ausgebildet ist.
Mehrschichtkörper nach Anspruch 25,
dad u rch geken nzeich net,
dass das in die Replizierschicht eingebrachte Oberflächenrelief ein optisch variables Element, insbesondere ein Hologramm, Kinegram® oder Trustseal®, ein vorzugsweise lineares oder gekreuztes
sinusförmiges Beugungsgitter, ein lineares oder gekreuztes ein- oder mehrstufiges Rechteckgitter, eine Beugungsstruktur Nullter Ordnung, eine asymmetrische Reliefstruktur, ein Blaze-Gitter, eine vorzugsweise isotrope oder anisotrope, Mattstruktur, oder eine lichtbeugende und/oder lichtbrechende und/oder lichtfokussierende Mikro- oder Nanostruktur, eine binäre oder kontinuierliche Fresnelllinsen, eine binäre oder kontinuierliche Fresnel-Freiformfläche, eine
Mikroprismenstruktur oder eine Kombinationsstruktur daraus
ausbildet. Mehrschichtkörper nach Anspruch 25 oder 26,
dad u rch geken nzeich net,
dass das Oberflächenrelief einen Teilbereich mit einem Tiefen-zu- Breiten-Verhältnis von 0,15 bis 1 ,5, bevorzugt von 0,2 bis 0,5, umfasst, welcher komplementär zu der ersten optischen Information ist.
Mehrschichtkörper nach einem der Ansprüche 24 bis 27,
dad u rch geken nzeich net,
dass das Substrat eine Wachsschicht und/oder eine Ablöseschicht und/oder eine Schutzschicht, insbesondere eine Schutzlackschicht, umfasst.
Mehrschichtkörper nach Anspruch 28,
dad u rch geken nzeich net,
dass eine Schichtdicke der Replizierschicht und/oder der
Schutzlackschicht 0,3 μιτι bis 3 μιτι, bevorzugt 0,5 μιτι bis 1 ,5 μιτι beträgt.
Mehrschichtkörper nach Anspruch 28 oder 29,
dad u rch geken nzeich net,
dass eine Schichtdicke der Wachsschicht und/oder der Ablöseschicht 0,01 μιτι bis 0,3 μιτι, bevorzugt 0,1 μιτι bis 0,2 μιτι beträgt.
Mehrschichtkörper nach einem der Ansprüche 24 bis 30,
dad u rch geken nzeich net,
dass das Substrat eine ablösbare Trägerlage, insbesondere aus PET, umfasst.
32. Mehrschichtkörper nach Anspruch 31 ,
dad u rch geken nzeich net,
dass eine Schichtdicke der Trägerlage 5 μηη bis 75 μητι, bevorzugt 10 μηη bis 50 μητι, besonders bevorzugt 12 μηη bis 25 μητι, beträgt.
33. Mehrschichtkörper nach einem der Ansprüche 24 bis 32,
dad u rch geken nzeich net,
dass die partielle Metallschicht aus Aluminium, Kupfer, Chrom, Silber und/oder Gold besteht.
34. Mehrschichtkörper nach einem der Ansprüche 24 bis 33,
dad u rch geken nzeich net,
dass eine Schichtdicke der Metallschicht 10 nm bis 200 nm, bevorzugt 10 nm bis 50 nm, besonders bevorzugt 15 nm bis 35 nm beträgt.
35. Mehrschichtkörper nach einem der Ansprüche 24 bis 34,
dad u rch geken nzeich net,
dass im ersten Bereich eine insbesondere transparente
Schutzlackschicht, insbesondere aus PVC, PET, Acrylat,
Nitrocellulose, Celluloseacetobutyrat oder Mischungen daraus auf der partiellen Metallschicht angeordnet ist.
36. Mehrschichtkörper nach Anspruch 35,
dad u rch geken nzeich net,
dass eine Schichtdicke der Schutzlackschicht 0,2 μιτι bis 10 μιτι, bevorzugt 0,3 μιτι bis 3 μιτι, besonders bevorzugt 0,5 μιτι bis 1 ,5 μιτι, beträgt. Mehrschichtkörper nach einem der Ansprüche 24 bis 36,
dad u rch geken nzeich net,
dass zumindest eine weitere partielle Lackschicht vorgesehen ist, welche eine weitere optische Information ausbildet.
Mehrschichtkörper nach einem der Ansprüche 24 bis 37,
dad u rch geken nzeich net,
dass eine Schichtdicke der partiellen Lackschicht und/oder der zumindest einen weiteren partiellen Lackschicht 2 μιτι bis 10 μιτι, bevorzugt 0,3 μιτι bis 3 μιτι, besonders bevorzugt 0,5 μιτι bis 1 ,5 μ beträgt.
Mehrschichtkörper nach einem der Ansprüche 24 bis 38,
dad u rch geken nzeich net,
dass die partielle Lackschicht und/oder die zumindest eine weitere partielle Lackschicht Farbmittel, insbesondere bunte oder unbunte Pigmente und/oder Effektpigmente, Dünnschichtfilmsysteme, cholesterische Flüssigkristalle, Farbstoffe und/oder metallische oder nichtmetallische Nanopartikel umfasst.
Mehrschichtkörper nach Anspruch 39,
dad u rch geken nzeich net,
dass die Farbmittel im ultravioletten und/oder infraroten Spektrum zur Fluoreszenz und/oder Phosphoreszenz, insbesondere im sichtbaren Spektrum, anregbar sind. Mehrschichtkörper nach einem der Ansprüche 24 bis 40,
dad u rch geken nzeich net,
dass die erste und/oder zweite und/oder weitere optische Infornnation in Form zumindest eines Motivs, Musters, insbesondere eines Guillochenmusters, Symbols, Bilds, Logos oder alphanumerischer Charaktere, insbesondere Zahlen und/oder Buchstaben, ausgebildet ist.
Mehrschichtkörper nach einem der Ansprüche 24 bis 41 ,
dad u rch geken nzeich net,
dass die erste und/oder zweite und/oder weitere optische Information in Form eines ein- oder zweidimensionalen Linien- und/oder
Punktrasters ausgebildet ist, wobei das Linien- und/oder Punktraster bevorzugt eine Rasterweite von weniger als 300 μιτη, bevorzugt von weniger als 200 μιτι und von mehr als 25 μιτη, bevorzugt mehr als 50 μιτι aufweist.
Mehrschichtkörper nach einem der Ansprüche 24 bis 42,
dad u rch geken nzeich net,
dass die erste und/oder zweite und/oder weitere optische Information zumindest ein maschinenlesbares Merkmal, insbesondere einen Barcode, umfasst.
Mehrschichtkörper nach einem der Ansprüche 24 bis 43,
dad u rch geken nzeich net,
dass auf der dem Substrat abgewandten Seite des
Mehrschichtkörpers eine Kleberschicht, insbesondere aus PVC, Polyester, Acrylat, Celluloseester, Naturharz, Ketonharz, Polyamid, Polyurethan, Epoxidharz oder Mischungen daraus, angeordnet ist.
Mehrschichtkörper nach Anspruch 44,
dad u rch geken nzeich net,
dass eine Schichtdicke der Kleberschicht 0,5 μιτι bis 25 μιτι, bevorzugt 1 μιτι bis 15 μιτι beträgt.
Sicherheitsdokument, insbesondere Banknote, Wertpapier,
Ausweisdokument, Visumsdokument, Reisepass oder Kreditkarte mit einem Mehrschichtkörper nach einem der Ansprüche 24 bis 45.
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