EP3959082A1 - Verfahren zum herstellen eines sicherheitselements und sicherheitselement - Google Patents

Verfahren zum herstellen eines sicherheitselements und sicherheitselement

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EP3959082A1
EP3959082A1 EP20722995.6A EP20722995A EP3959082A1 EP 3959082 A1 EP3959082 A1 EP 3959082A1 EP 20722995 A EP20722995 A EP 20722995A EP 3959082 A1 EP3959082 A1 EP 3959082A1
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EP
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embossing
grid
spacer structures
spacer
recess
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EP20722995.6A
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Kai Herrmann SCHERER
Raphael DEHMEL
Maik Rudolf Johann Scherer
Giselher Dorff
Moritz HÖFER
Christian Stöckl
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Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
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Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
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    • B42D25/405—Marking
    • B42D25/43—Marking by removal of material
    • B42D25/44—Marking by removal of material using mechanical means, e.g. engraving

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a security element, as well as a corresponding security element for securing security papers, documents of value and other data carriers.
  • Data carriers such as value or identity documents, or other objects of value, such as branded articles and packaging or outer packaging of high-quality branded articles, are often provided with security elements that allow the authenticity of the data carrier to be checked and at the same time provide protection serve for unauthorized reproduction.
  • a so-called washing process is often used to produce subregions only partially provided with a cover layer, as is basically described, for example, in the publication WO 99/13157.
  • a substrate that is only to be provided with the desired top layer in some areas is first printed with a desired pattern using a printing ink with a high pigment content. Due to the high pigment content, the printing ink forms a porous, raised ink application after drying. A top layer is then applied to the printed substrate, which only partially covers the ink in the area of the ink application due to its large surface and porous structure.
  • the paint application and the overlying cover layer can then be removed by washing out with a suitable solvent, so that recesses in the form of the pattern printed on are produced in the cover layer in the originally printed areas of the substrate.
  • a suitable solvent such as a solvent for removing recesses in the form of the pattern printed on.
  • it has been shown that such a washing process does not lead to satisfactory results under some circumstances. If, for example, there are embossed structures in the substrate to be coated which have no or only slight height variations over larger partial areas, there is a risk when applying the washing color due to the large contact area with the washing color cylinder that a washing color toning film is unwantedly deposited in such partial areas and therefore the desired recess pattern is not produced in the subsequent washing step.
  • the invention is based on the object of avoiding the disadvantages of the prior art and, in particular, of specifying a generic manufacturing method with which large-area, structured subregions can also be reliably manufactured in a washing method.
  • the invention is also intended to provide a correspondingly manufactured security element.
  • a carrier is provided with an embossing lacquer layer and the embossing lacquer layer is provided with a desired effect embossing, in particular a micromirror embossing or a hologram embossing, a color is applied in areas to the embossed embossing lacquer layer, a cover layer is applied to the area of the embossing lacquer layer that is provided with color in certain areas and the color with the cover layer on it is subsequently removed,
  • large-area partial areas of the embossed effect which should remain uncoated during the subsequent color imprint, are formed with a dot and / or line grid of small spacer structures, which is not visually recognizable with the naked eye when viewing the security element and the spacer structures have lateral dimensions of more than 2 gm in each spatial direction.
  • the color can be removed, for example, by etching, lasering, washing or using an adhesive element or an adhesive element.
  • a carrier is provided with an embossing lacquer layer and the embossing lacquer layer is provided with a desired effect embossing, in particular a micromirror embossing or a hologram embossing, a wash color is applied in areas to the embossed embossing lacquer layer in washing ink printing, and
  • a cover layer is applied to the surface area of the embossing lacquer layer that has been provided with washing ink in some areas and the washing ink with the cover layer on it is subsequently removed.
  • the invention also contains a security element for securing security papers, documents of value and other data carriers, with a carrier with an embossing lacquer layer which is provided with an effect embossing, in particular a Fresnel structure, micro-mirror embossing or a hologram embossing, and in the case of the effect embossing be richly a top layer is applied.
  • an effect embossing in particular a Fresnel structure, micro-mirror embossing or a hologram embossing, and in the case of the effect embossing be richly a top layer is applied.
  • a dot and / or line grid of small spacer structures is formed in large areas of the effect embossing provided with the cover layer, which is not visually recognizable with the naked eye when the security element is viewed and in which the spacer structures are lateral Have dimensions of more than 2 pm in each spatial direction.
  • the carrier is in particular made of a film, for example a thermoplastic, such as polymethyl methacrylate (PMMA).
  • a film for example a thermoplastic, such as polymethyl methacrylate (PMMA).
  • the spacer structures are formed in particular from the embossing lacquer of the embossing lacquer layer.
  • the embossed effect can also be a vellum area, which is designed, for example, as a surface area with a relatively unstructured surface.
  • the vellum area is thus characterized in that it is small compared to a main surface or a surface area of the carrier Inclination, in particular less than 5 °, and / or a slight height variance, in particular less than 500 nm.
  • a partial area of the effect embossing is regarded as having a large area if it has an expansion of more than 100 ⁇ m, in particular of more than 250 ⁇ m, in each lateral direction.
  • the spacer structures can form a grid with a constant stand from the grid elements, the symmetry of the grid in particular the symmetry of a square grid, rectangular grid, diamond grid, hexagonal grid or parallelogram grid.
  • the spacer structures can also be displaced with respect to the starting positions of the grid positions of such grids in order to form a "shaky" grid that generates particularly low differences for active interference.
  • the shift can be up to 5%, 10% or even up to 25% of the starting distance in the grid.
  • the lateral dimensions of the spacer structures are at least 2 mih in all spatial directions in order to minimize disruptive diffractive color splitting.
  • the lateral dimensions of the spacer structures are further advantageously at least in one spatial direction, preferably even in both spatial directions, below 40 ⁇ m, preferably below 30 ⁇ m, in particular below 20 ⁇ m.
  • the base of the structures is preferably at least 3-sided and can in particular be 4, 5 or 6-sided. Round, in particular circular or elliptical, base areas are also possible.
  • the ratio of length to width of the base area is advantageously between 0.25 and 4.
  • the expedient tapering of the spacer structures reduces the base area towards the upper contact surface of the spacer structures by at least 20%, advantageously by at least 40%.
  • the flanks of the spacer structures can converge at one point, for example in the case of spacer structures in the form of a pyramid, a cone or a hemisphere.
  • the aspect ratio height: length or height: width is advantageously between 0.05 and 2, preferably between 0.1 and 1.
  • the absolute height of the spacer structures is expediently below 5 ⁇ m, in particular below 3 ⁇ m, and is particularly advantageous at about 1 to 2 pm.
  • the area coverage of the spacer structures is advantageously below 20%, particularly advantageously below 17% and in particular below 10%, in order not to reduce the effective hologram area too much.
  • the area coverage in a vellum area is preferably below 10%, in particular 5%, preferably below 1%.
  • the cover layer typically consists of metal, such as aluminum, chromium, copper and / or metal alloys. In one embodiment, it can be provided that the cover layer consists of several layers, in particular metal layers, for example chromium and aluminum. In one refinement, the cover layer can be designed as an interference layer which comprises a dielectric layer.
  • the spacer structures form a regular grid with constant spacing of the grid elements, the grid in particular having the symmetry of a square grid, rectangular grid, diamond grid, hexagonal grid or parallelogram grid having.
  • the spacer structures form an irregular grid with varying spacing of the grid elements, wherein the grid is built on the basis of a square grid, rectangular grid, diamond grid, hexagonal grid or parallelogram grid, and the spacer structures from up to 25%, advantageously by up to 10%, against the starting positions at a constant distance are moved.
  • the displacement of the spacer structures is advantageously carried out in an irregular manner, in particular in the case of a point-like grid structure, it also being possible to provide a displacement in the case of a differently designed spacer structure.
  • An irregular shift can be generated in particular with the aid of random numbers or pseudo-random numbers.
  • the spacer structures of the dot and / or line grid in the large area effect areas advantageously have an area coverage of less than 20%, preferably less than 17% and in particular less than 10%.
  • the aspect ratio height: width of the spacer structures in the method or the security element is advantageously between 0.05 and 2, preferably between 0.1 and 1.
  • the aspect ratio height: length is also Spacer structures between 0.05 and 2, preferably between 0.1 and 1.
  • the height of the spacer structures i.e. the vertical extent of the spacer structures above the plane of the embossing lacquer layer, is advantageously below 10 ⁇ m in the method or the security element, in particular below 4 ⁇ m and is particularly advantageously around 1 to 2 ⁇ m.
  • Spacer structures that are cuboid, pyramidal, truncated pyramidal, conical, frustoconical or hemispherical have proven to be particularly advantageous in the method or the security selement.
  • the spacer structures are designed to taper upwards, the upper contact surface advantageously being at least 20%, advantageously at least 40%, particularly advantageously at least 60% smaller than the base area.
  • the contact area between the spacer structures and the wash color printing cylinder is minimized, so that as little wash color as possible is transferred to the spacer structures themselves.
  • the tapering spacer structures can be particularly easily demolded from an embossing tool, so that reliable and precise manufacture is ensured.
  • the spacer structures can also be provided with a hydrophobic nanostructuring on their upper contact surface in order to suppress the adhesion of washing paint.
  • the spacer structures are arranged in the form of characters, patterns or a code in order to form a hidden authenticity feature that can only be perceived with auxiliaries. This can be done with local compression or thinning of the spacer structures.
  • the spacer structures can advantageously also have side surfaces which are provided with microstructures or nanostructures. Such structures are at most recognizable from a very steep viewing angle and do not appear at viewing angles that dominate the normal handling of value or security documents.
  • the spacer structures are provided with a micro- or nanostructure on their upper contact surface.
  • the micro- or nanostructure can correspond to the optical effect of the effect stamping.
  • the spacer structures can still visually match the effect embossing so that the spacer structures have no visual effect when viewed.
  • At least one spacer structure of the spacer structures is at least partially, in particular completely, around the spacer structure circumferential, and in particular directly adjoining the spacer structure, recess, in particular special in the embossing lacquer layer is formed.
  • recess in particular special in the embossing lacquer layer is formed.
  • the depression is designed as a trench or channel.
  • the recess is annular.
  • the trench can correspond in cross-section to a right-angled triangle, the right angle of this triangle being formed in particular between the surface of the embossing lacquer layer and a wall of the embossing lacquer layer formed opposite the spacer structure or support structure.
  • the depression is formed with a depth of less than 10 ⁇ m, in particular less than 5 ⁇ m, preferably between 0.1 ⁇ m and 2 ⁇ m. This displaces sufficient material to produce the spacer structure.
  • the recess is formed with a depth which corresponds to the height of the spacer structure.
  • the height of the spacer structure is in particular determined by the plane through which the main surface of the embossing lacquer layer runs and the point of the spacer structure that is furthest away from the carrier.
  • the depth of the recess is in particular be determined by the plane through which the main surface of the embossing lacquer layer runs and the point of the recess furthest from the carrier.
  • the recess is formed with an air volume which is essentially, in particular at least, equal to a material volume of the spacer structure. This also makes it easy to displace the same amount of material from the recess that is required for the spacer structure.
  • the air volume is present in particular in the space filled with air or not filled with carrier material, which space is restricted by the side walls of the depression and the imaginary continuous surface of the carrier.
  • the invention also relates to an apparatus for producing a spacer structure.
  • the device has a base element and an embossing element, the embossing element being designed at least as a recess in the base element, and the embossing element being designed in particular as a negative cone shape.
  • the embossing element can also be designed in the shape of a pin.
  • the device for producing the spacer structure is preferably formed from metal, for example from a nickel-based alloy.
  • the embossing elements are pressed into the embossing lacquer layer and the material displaced by the embossing elements is moved, in particular pressed, into the recess of the base element.
  • the spacer structure is formed by the recess in the device.
  • the embossed elements or pins form a direct extension of the, preferably conical, spacer structure.
  • the spacer structure is conical. Due to the conical shape, the material transport to the center of the spacer structure is carried out with less effort.
  • the embossing element has a recess embossing which is raised relative to the base element and at least partially encompasses the recess.
  • the recess embossing or the pegs it is possible to push or displace material from the embossing lacquer layer. In particular, this material is moved into the recess and creates a spacer structure there.
  • the volume of the recess embossing device is equal to the volume of the recess.
  • the spacer structure can be produced entirely with material that is displaced by the embossing element.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a section of the effect area of a holographic security element in the step of applying washing color, with (a) showing a cross section and (b) a plan view of the security element,
  • Fig. 2 is a schematic representation as in Fig. 1 (b) for an Ab
  • FIG. 3 in a schematic representation a section of the effect area of a micromirror security element in the step of applying washing paint, with (a) a cross section and (b) a plan view of the security element shows
  • Fig. 4 is a schematic representation of a point grid from small spacer structures from, in which a hidden authenticity feature is coded times
  • Fig. 5 is a schematic sectional view of a spacer struc ture with a recess
  • Fig. 6 is a schematic sectional view of a device for
  • FIG. 1 shows schematically a section of the effect area of a holographic security element in an intermediate step of production, namely the step of applying washing color.
  • FIG. 1 (a) shows a cross section and
  • FIG. 1 (b) shows a top view of the security element.
  • an embossing lacquer layer 14 was first applied to a carrier 12, for example a PET film, and this was then provided with the desired hologram embossing 16 in an embossing step.
  • the embossing lacquer layer 14 is preferably formed from a material that can be hardened by UV radiation, for example a thermoset.
  • a washing ink 24 is applied to the embossed embossing lacquer layer 14 in the areas to be cut out by means of a washing ink cylinder 20 in the washing ink printing.
  • the embossing lacquer layer is metallized over the entire surface and the washing color is then removed together with the metallization on it, so that in the metallization just in the previously areas of the embossing lacquer layer provided with washing ink are generated.
  • an unintentional transfer of the wash color 24 to the hologram embossing 16 should be prevented with the help of the wash color cylinder.
  • a region is regarded as having a large area which has an extension of more than 100 mhti, in particular of more than 250 ⁇ m, in each lateral direction. In the case of smaller areas, the risk of a toning film being unintentionally deposited has been found to be low, so that no special measures are required there.
  • the corresponding effect areas were formed according to the invention with a point grid 30 of small spacer structures 32.
  • the grid of points 30 fulfills two conditions that are decisive for the present invention: the spacer structures 32 are on the one hand so small and have such a small area coverage that the grid of points 30 cannot be visually recognized with the naked eye when viewing the security element 10. At the same time, due to the large lateral dimension of 5 gm in every spatial direction compared to the light wavelength, hardly any disruptive color-splitting diffraction effects occur on the spacer structures.
  • the spacer structures 32 protruding above the hologram embossing 16 prevent the washing ink cylinder 20 or washing ink toning film 22 from coming into contact with the surface of the hologram embossing in undesired areas and depositing a toning film there.
  • the spacer structures 32 can be produced both by means of electron beam lithography and by means of laser lithography.
  • the two lithography processes can also be combined with one another using combined processes.
  • the spacer structures 32 are already produced with the production of the embossed structures on the embossing tool.
  • the embossed structures and the spacer structures are molded into the embossing lacquer.
  • the point grid 30 can also be designed to be slightly “blurred”, as shown in FIG.
  • the positions of the spacer structures 34 are each shifted in an irregular manner by a few percent from their equidistant starting positions 36 (shown in dashed lines).
  • the shift is a maximum of 10% of the initial distance, but can also be up to 25% of the starting distance of the starting positions in other configurations.
  • the spacer structures 32, 34 are further tapered towards the top and thus have the shape of a truncated pyramid. This minimizes the contact area with the washing ink printing cylinder in order to transfer as little washing ink as possible to the spacer structures.
  • the tapering spacer structures can be particularly easily removed from the embossing tool, which ensures reliable and precise manufacture.
  • the spacer structures can form a grid with a constant stand from the grid elements, the symmetry of the grid is in particular the symmetry of a square grid, rectangular grid, diamond grid, hexagonal grid or parallelogram grid.
  • the spacer structures can also be displaced with respect to the starting positions of the grid positions of such grids in order to form a "shaky" grid that generates particularly low differences for active interference.
  • the shift can be up to 5%, 10% or even up to 25% of the starting distance in the grid.
  • the lateral dimensions of the spacer structures are at least 2 mih in all spatial directions in order to minimize disruptive diffractive color splitting. Further advantageously, the lateral dimensions of the spacer structures are at least in one spatial direction, preferably even in both spatial directions, below 40 ⁇ m, preferably below 30 ⁇ m and in particular below 20 ⁇ m.
  • the base of the structures is preferably at least 3-sided and can in particular be 4, 5 or 6-sided. Round, in particular circular or elliptical, base areas are also possible.
  • the ratio of length to width of the base area is advantageously between 0.25 and 4.
  • the useful tapering of the spacer structures reduces the base area towards the upper contact surface by at least 20%, advantageously by at least 40%.
  • the flanks of the spacer structures can converge at one point, for example in the case of spacer structures in the form of a pyramid, a cone or a hemisphere.
  • the aspect ratio height: length or higher width is advantageously between 0.05 and 2, preferably between 0.1 and 1.
  • the absolute height the spacer structures is expediently below 5 gm, in particular below 3 gm and is particularly advantageously around 1 to 2 gm.
  • the area coverage of the spacer structures is advantageously below 20%, particularly advantageously below 17% and in particular below 10%, in order not to reduce the effective hologram area too much.
  • the area coverage in the vellum area is preferably below 10%, in particular 5%, preferably below 1%.
  • FIG. 3 shows a further application of the spacer structures according to the invention in the step of applying washing color during the production of a micromirror security element.
  • FIG. 3 (a) shows a cross section and
  • FIG. 3 (b) shows a plan view of the security element.
  • an embossing lacquer layer 14 was first applied to a carrier 12, for example a PET film, and this was then provided with the desired micromirror embossing 40 in an embossing step.
  • the micromirrors of the effect area are parallel to the carrier surface, that is, they have a tilt angle ⁇ to the security element upper surface equal to or close to 0 °.
  • a wash color is then applied in areas to the embossed embossing lacquer layer 14 using a wash color cylinder (not shown in FIG. 3). After the wash color has been applied, the embossing lacquer layer is metallized over the entire surface or with a high-index coating over the entire surface Layer steamed. The washing ink is then removed together with the cover layer on it, so that recesses are created in the cover layer precisely in the areas of the embossing lacquer layer that are to be pre-printed.
  • micromirror embossing 40 in the flat areas with mirror angles close to 0 ° has only slight height variations and thus a large contact area with the washing ink cylinder, there is a risk that in large flat areas 42 a washing ink toning film is unintentionally deposited by the washing ink cylinder on areas that are actually uncoated should last.
  • these areas can be formed with a point grid from small spacer structures, as already described in more detail in connection with FIGS. 1 and 2.
  • line grids from the spacer structures in particular line grids made from continuous or broken lines, for example a cross grid, can be used.
  • a line grid 46 of narrow, linear spacer structures 44 is formed in the large flat areas 42 in the exemplary embodiment.
  • the spacer lines 44 have a width of 4 pm, an average spacing of 40 pm and a height of 2 pm.
  • the area coverage of the line grid 46 in the areas 42 is therefore 10%.
  • the spacer lines 44 are so narrow and their area coverage is so small that the line grid 46 cannot be visually recognized with the naked eye when viewing the security element 10.
  • the width of the spacer lines is 4 mhi, however, well above the light wave length, so that hardly any color-splitting diffraction effects occur.
  • the line grid 46 is designed to be slightly "shaky" for the additional suppression of diffraction effects, the distance between adjacent spacer lines being irregularly increased or decreased by up to 20% compared to their equidistant starting positions.
  • the spacer lines 44 protruding above the micromirror embossing 40 reliably prevent the washing ink cylinder from depositing a toning film on the flat micromirror area 42 in undesired areas.
  • the spacer lines 44 are tapered towards the top and are provided with a hydrophobically acting nanostructuring 48 on their upper contact surface. These measures ensure that no wash color is transferred to the spacer lines 44 themselves.
  • the spacer lines can form a grid with a constant distance between the lines.
  • the lines can be continuous or interrupted and also include an angle other than 0 °.
  • Several line systems can also be provided, which are arranged, for example, in the form of a cross grid.
  • the spacer lines can be shifted in relation to the starting positions of a regular grid in order to form a "shaky" grid which generates particularly low diffractive disturbances. The shift can be up to 5%, 10% or even up to 25% of the starting distance.
  • the lateral widths of the spacer lines are at least 2 gm in order to minimize diffractive effects.
  • the useful tapering of the spacer lines reduces the cross-sectional area by at least 20%, advantageously by at least 40%.
  • the flanks of the spacer lines can converge on a line so that the spacer lines form a roof structure.
  • Width is advantageously between 0.05 and 2, preferably between 0.1 and 1.
  • the absolute height of the spacer lines is expediently below 5 gm, in particular below 3 gm, and is particularly advantageously around 1 to 2 gm.
  • the surface coverage of the spacer structures can be higher than with holographic embossing, since the spacer structures themselves look optically smooth except for the side surfaces and their optical effect is therefore similar to the flat micromirrors.
  • the area coverage is advantageously below of 20%, particularly advantageously below 15%, in particular below 10%.
  • a combined point and line grid can also be used with the micromirror embossing, which has both point and line spacer structures.
  • a hidden security feature can also be encoded in a point grid 30 of small spacer structures 32.
  • individual spacer structures 32 for example in the form of a letter (here the letter "E") or some other coding, a characteristic identification 50 of the embossing tool used can be introduced into the security element.
  • FIG. 5 shows a sectional illustration of the security element 10 with the carrier 12 and the embossing lacquer layer 14.
  • a spacer structure 32, 34 is formed in the embossing lacquer layer 14.
  • the spacer structure 32, 34 conical in the exemplary embodiment, is of a Surrounding recess 52, in particular completely. Furthermore, according to the exemplary embodiment, the recess is directly adjacent to the spacer structure 32, 34.
  • the spacer structure 32, 34 has a height 52.
  • the recess has a depth 54.
  • the height 52 and the depth 54 are preferably the same size. According to the exemplary embodiment, the height 52 and the depth 54 added together are 1 pm to 8 mht, preferably 2 pm to 6 pm, in particular 2 pm to 3 pm.
  • the 6 shows a device 58 for producing the spacer structure 32, 34.
  • the device 58 is designed in particular as a stamp or embossing tool.
  • the device 58 is preferably made of metal, in particular a nickel-based alloy.
  • the device 58 can be produced, for example, by molding in several interim steps with different sized positive molds and negative molds.
  • the device 58 can for example also be milled.
  • the device 58 has a base element 60 and an embossing element 62.
  • the base element 60 is designed in particular as a stamp base or stamp main plate.
  • the embossing element 62 is designed to shape the raised part of the, in particular conical, spacer structure 32, 34.
  • the embossing element 62 is preferably designed to be rotationally symmetrical.
  • the embossing element has a recess 66.
  • the device also has a recess embossing device 64.
  • the recess stamping device 64 is designed to produce the recess 52.
  • the Vertie fungsconceger 64 appears in the cross-sectional drawing of FIG. 6 as two before standing pins.
  • the recess embossing device 64 is preferably designed to be rotationally symmetrical.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements (10), bei dem ein Träger (12) mit einer Prägelackschicht (14) versehen wird und die Prägelackschicht (14) mit einer gewünschten Effektprägung (16), insbesondere einer Mikrospiegelprägung (40) oder einer Hologrammprägung (16) versehen wird, im Waschfarbendruck (20) bereichsweise eine Waschfarbe auf die geprägte Prägelackschicht (14) aufgebracht wird, und eine Deckschicht auf den bereichsweise mit Waschfarbe versehenen Flächenbereich der Prägelackschicht aufgebracht und nachfolgend die Waschfarbe mit der darauf befindlichen Deckschicht entfernt wird. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass großflächige Teilbereiche der Effektprägung (16), die beim nachfolgenden Waschfarbenaufdruck unbeschichtet bleiben sollen, mit einen Punkt- und/ oder Linienraster (30) aus kleinen Abstandhalterstrukturen (32) ausgebildet werden, das bei Betrachtung des Sicherheitselements (10) mit bloßem Auge visuell nicht erkennbar ist und bei dem die Abstandhalterstrukturen (32) laterale Abmessungen von mehr als 2 μm in jeder Raumrichtung aufweisen. Die Erfindung betrifft auch ein entsprechend hergestelltes Sicherheitselement (10).

Description

Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements und Sicherheitselement
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Sicher heitsele- ments, sowie ein entsprechendes Sicherheitselement zur Absicherung von Sicherheitspapieren, Wertdokumenten und anderen Datenträgern.
Datenträger, wie etwa Wert- oder Ausweisdokumente, oder andere Wertge genstände, wie etwa Markenartikel und Verpackungen oder Umverpackun- gen hochwertiger Markenartikel, werden zur Absicherung oft mit Sicherheit selementen versehen, die eine Überprüfung der Echtheit der Datenträger ge statten und die zugleich als Schutz vor unerlaubter Reproduktion dienen.
Bei der Herstellung der Sicherheitselemente wird zur Erzeugung von nur teilweise mit einer Deckschicht versehenen Teilbereichen oft ein sogenanntes Waschverfahren eingesetzt, wie es grundsätzlich beispielsweise in der Druckschrift WO 99/13157 beschrieben ist. Dabei wird ein Untergrund, der nur bereichsweise mit der gewünschten Deckschicht versehen werden soll, zunächst unter Verwendung einer Druckfarbe mit hohem Pigmentanteil mit einem gewünschten Muster bedruckt. Aufgrund des hohen Pigmentanteils bildet die Druckfarbe nach dem Trocknen einen porigen, erhabenen Farbauf trag. Auf den bedruckten Untergrund wird dann eine Deckschicht aufge bracht, die im Bereich des Farbauftrags den Farbkörper wegen seiner großen Oberfläche und der porösen Struktur nur teilweise abdeckt. Der Farbauftrag und die darüber liegende Deckschicht können dann durch Auswaschen mit einem geeigneten Lösungsmittel entfernt werden, so dass in der Deckschicht in den ursprünglich bedruckten Bereichen des Untergrunds Aussparungen in Form des auf gedruckten Musters erzeugt werden. Es hat sich allerdings gezeigt, dass ein solches Waschverfahren unter man chen Umständen nicht zu zufriedenstellenden Ergebnissen führt. Liegen bei spielsweise in dem zu beschichtenden Untergrund Prägestrukturen vor, die über größeren Teilflächen hinweg keine oder nur geringe Höhenvariationen aufweisen, so besteht beim Aufbringen der Waschfarbe aufgrund der großen Kontaktfläche mit dem Waschfarbenzylinder die Gefahr, dass in solchen Teilflächen ungewollt ein Waschfarbentonungsfilm abgelegt wird und daher im nachfolgenden Waschschritt nicht das gewünschte Aussparungsmuster erzeugt wird.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und insbesondere ein gattungsgemä ßes Herstellungsverfahren anzugeben, mit dem in einem Waschverfahren zuverlässig auch großflächige, strukturierte Teilbereiche her gestellt werden können. Die Erfindung soll auch ein entsprechend hergestelltes Sicherheits element zur Verfügung stellen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche ge löst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen An sprüche.
Bei einem Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist zunächst vorgesehen, dass
ein Träger mit einer Prägelackschicht versehen wird und die Präge lackschicht mit einer gewünschten Effektprägung, insbesondere einer Mikrospiegelprägung oder einer Hologrammprägung, versehen wird, bereichs weise eine Farbe auf die geprägte Prägelackschicht aufge bracht wird, eine Deckschicht auf den bereichsweise mit Farbe versehenen Flä chenbereich der Prägelackschicht aufgebracht wird und nachfolgend die Farbe mit der darauf befindlichen Deckschicht entfernt wird,
Erfindungsgemäß ist nun weiter vorgesehen, dass großflächige Teilbereiche der Effektprägung, die beim nachfolgenden Farbenaufdruck unbeschichtet bleiben sollen, mit einen Punkt- und/ oder Linienraster aus kleinen Abstand halterstrukturen ausgebildet werden, welches bei Betrachtung des Sicher heitselements mit bloßem Auge visuell nicht erkennbar ist und bei dem die Abstandhalterstrukturen laterale Abmessungen von mehr als 2 gm in jeder Raumrichtung aufweisen.
Die Farbe kann dabei beispielsweise durch ätzen, lasern, waschen oder mit einem Haftelement oder einem Klebeelement entfernt werden.
Bei einem Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist zunächst vorgesehen, dass
ein Träger mit einer Prägelackschicht versehen wird und die Präge lackschicht mit einer gewünschten Effektprägung, insbesondere einer Mikrospiegelprägung oder einer Hologrammprägung, versehen wird, im Waschfarbendruck bereichsweise eine Waschfarbe auf die ge prägte Prägelackschicht aufgebracht wird, und
eine Deckschicht auf den bereichsweise mit Waschfarbe versehenen Flächenbereich der Prägelackschicht aufgebracht und nachfolgend die Waschfarbe mit der darauf befindlichen Deckschicht entfernt wird.
Erfindungsgemäß ist nun weiter vorgesehen, dass großflächige Teilbereiche der Effektprägung, die beim nachfolgenden Waschfarbenaufdruck unbe schichtet bleiben sollen, mit einen Punkt- und/ oder Linienraster aus kleinen Abstandhalterstrukturen ausgebildet werden, welches bei Betrachtung des Sicherheitselements mit bloßem Auge visuell nicht erkennbar ist, und bei dem die Abstandhalterstrukturen des Punkt- und/ oder Linienraster laterale Abmessungen von mehr als 2 pm in jeder Raumrichtung aufweisen.
Neben den Verfahren enthält die Erfindung auch ein Sicherheitselement zur Absicherung von Sicherheitspapieren, Wertdokumenten und anderen Daten trägern, mit einem Träger mit einer Prägelackschicht, die mit einer Effektprä gung, insbesondere einer Fresnelstruktur, Mikrospiegelprägung oder einer Hologrammprägung versehen ist, und bei der auf der Effektprägung be reichsweise eine Deckschicht aufgebracht ist. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass in großflächigen, mit der Deckschicht versehenen Teilberei chen der Effektprägung ein Punkt- und/ oder Linienraster aus kleinen Ab standhalterstrukturen ausgebildet ist, welches bei Betrachtung des Sicher heitselements mit bloßem Auge visuell nicht erkennbar ist und bei dem die Abstandhalterstrukturen laterale Abmessungen von mehr als 2 pm in jeder Raumrichtung aufweisen.
Der Träger ist insbesondere aus einer Folie, beispielsweise einer Thermo plaste, wie beispielsweise Polymethylmethacrylat (PMMA), ausgebildet.
Die Abstandhalterstrukturen sind insbesondere aus dem Prägelack der Prä- gelackschickt ausgebildet.
Die Effektprägung kann auch ein Velinbereich sein, der beispielsweise als Flächenbereich mit relativ unstrukturierter Oberfläche ausgebildet ist. Der Velinbereich ist somit dadurch gekennzeichnet, dass er gegenüber einer Hauptoberfläche oder eines Oberflächenbereichs des Trägers eine geringe Neigung, insbesondere weniger als 5°, und/ oder eine geringe Höhenvaria tion, insbesondere weniger als 500 nm, aufweist.
Ein Teilbereich der Effektprägung wird im Rahmen dieser Beschreibung als großflächig angesehen, wenn er in jeder lateralen Richtung eine Ausdeh nung von mehr als 100 pm, insbesondere von mehr als 250 pm aufweist.
Als besonders vorteilhaft haben sich Punktraster aus Abstandhalterstruktu ren mit folgenden Eigenschaften und Parametern herausgestellt:
A) Die Abstandhalterstrukturen können ein Raster mit konstantem Ab stand der Rasterelemente bilden, wobei die Symmetrie der Raster insbeson dere die Symmetrie eines Quadrat-Gitters, Rechteck-Gitters, Rauten-Gitters, Sechseck-Gitters oder Parallelogramm-Gitters ist. Die Abstandhalterstruktu ren können gegenüber den Ausgangspositionen der Gitterplätze solcher Ras ter auch verschoben sein, um ein "verwackeltes" Raster zu bilden, das beson ders geringe dif fr aktive Störungen erzeugt. Die Verschiebung kann bis zu 5%, 10% oder sogar bis zu 25% des Ausgangsabstands im Gitter betragen.
B) Die Abstände benachbarter Abstandhalterstrukturen liegen in allen la teralen Raumrichtungen vorteilhaft unterhalb von 200 pm, insbesondere un terhalb von 100 pm. Bei verwackelten Rastern werden diese Abstände vor teilhaft auch für die gegeneinander verschobenen Abstandhalferstrukturen nicht überschritten. Beispielsweise kann bei einem Quadratraster ein Aus gangsabstand von A = 50 pm und eine unregelmäßige Verschiebung f von bis zu 25% vorgesehen sein. Im "verwackelten" Raster sind die Abstandhal terstrukturen dann um bis zu DA = f*A = 12,5 pm gegen ihre Ausgangsposi tionen verschoben, so dass der minimal vorkommende Abstand benachbar ter Abstandhalterstrukturen Amin = 25 pm und der maximal vorkommende Abstand benachbarter Abstandhalterstrukturen Amax = 75 pm beträgt. C) Die lateralen Abmessungen der Abstandhalterstrukturen betragen in allen Raumrichtungen mindestens 2 mih, um störende diffraktive Farb aufspaltungen zu minimieren. Weiter vorteilhaft liegen die lateralen Abmes- sungen der Abstandhalterstrukturen zumindest in einer Raumrichtung, vor teilhaft sogar in beiden Raumrichtungen, unterhalb von 40 pm, vorzugs weise unterhalb von 30 pm, insbesondere unterhalb von 20 pm.
D) Die Grundfläche der Strukturen ist vorzugsweise mindestens 3-eckig und kann insbesondere 4-, 5 oder 6-eckig sein. Auch runde, insbesondere kreisförmige oder elliptische Grundflächen kommen in Betracht.
E) Das Verhältnis von Länge zu Breite der Grundfläche liegt vorteilhaft zwischen 0,25 und 4.
F) Die zweckmäßige Verjüngung der Abstandhalterstrukturen verringert die Grundfläche zur oberen Kontaktfläche der Abstandhalterstrukturen hin um mindestens 20%, vorteilhaft um mindestens 40%. Im Extremfall können die Flanken der Abstandhalterstrukturen auf einen Punkt zusammenlaufen, beispielsweise bei Abstandhalterstrukturen in Form einer Pyramide, einem Kegel oder einer Halbkugel.
G) Das Aspektverhältnis Höhe:Länge bzw. Höhe: Breite liegt vorteilhaft zwischen 0,05 und 2 vorzugsweise zwischen 0,1 und 1. Die absolute Höhe der Abstandhalterstrukturen liegt zweckmäßig unterhalb von 5 pm, insbesondere unterhalb von 3 pm und liegt mit besonderem Vorteil bei etwa 1 bis 2 pm. H) Die Flächendeckung der Abstandhalterstrukturen liegt vorteilhaft un terhalb von 20%, besonders vorteilhaft unterhalb von 17% und insbesondere unterhalb von 10%, um die effektive Hologrammfläche nicht zu stark zu re duzieren. Vorzugsweise ist die Flächendeckung in einem Velinbereich unter- halb von 10%, insbesondere 5%, vorzugsweise unterhalb von 1 %.
Da sie zahlreiche einander entsprechende technische Merkmale enthalten, werden das Herstellungsverfahren und das Sicherheitselement selbst nach folgend gemeinsam besprochen. Es versteht sich, dass Merkmale, die im Si- cherheitselement in bestimmter Weise ausgebildet sind, beim Herstellungs verfahren jeweils in dieser Weise ausgebildet werden und umgekehrt. Ledig lich der einfacheren Beschreibung halber wurde nachfolgend auf diese sprachliche Unterscheidung zwischen dem Prozess und Prozessergebnis ver zichtet.
Die Deckschicht besteht typischerweise aus Metall, wie Aluminium, Chrom, Kupfer und/ oder Metalllegierungen. In einer Ausgestaltung kann vorgese hen sein, dass die Deckschicht als mehreren Schichten, insbesondere Metall schichten, beispielsweise Chrom und Aluminium, besteht. In einer Ausge- staltung kann die Deckschicht als Interferenzschicht ausgebildet sein, die eine Dielektrikumschicht umfasst.
Die Abstandhalterstrukturen bilden in einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens bzw. des Sicherheitselements ein regelmäßiges Raster mit kon- stantem Abstand der Rasterelemente, wobei das Raster insbesondere die Symmetrie eines Quadrat-Gitters, Rechteck-Gitters, Rauten-Gitters, Sechseck-Gitters oder Parallelogramm-Gitters aufweist. Gemäß einer alternativen, ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung bilden die Abstandhalterstrukturen ein unregelmäßiges Raster mit variierendem Abstand der Rasterelemente, wobei das Raster auf Basis eines Quadrat-Gitters, Rechteck-Gitters, Räuten-Gitters, Sechseck-Gitters oder Parallelogramm-Gitters aufgebaut ist, und die Ab standhalterstrukturen um bis zu 25%, vorteilhaft um bis zu 10%, gegen die Ausgangspositionen mit konstantem Abstand verschoben sind.
Die Verschiebung der Abstandhalterstrukturen erfolgt dabei vorteilhaft bei insbesondere punktförmiger Rasterstruktur in unregelmäßiger Weise, wobei auch eine Verschiebung bei anders ausgebildeter Abstandshai terstruktur vorgesehen sein kann. Eine unregelmäßige Verschiebung kann insbesondere mit Hilfe von Zufallszahlen oder Pseudozufallszahlen erzeugt werden.
Ist die unverschobene Ausgangsposition einer Abstandhalterstruktur gleich (xo, yo), beträgt der nominelle Ausgangsabstand zwischen zwei benachbarten Positionen ohne Verschiebung ro, und beträgt die gewünschte Variation f des Ausgangsabstands f = 10%, so wird eine verschobene Abstandhalterstruktur vorteilhaft an der Position
(x, y) = (xo + r*cos(<j>), yo + r*sin(<) )), erzeugt, wobei r = f*ro*RandomReal[] eine Pseudozufallszahl im Intervall [0, f*ro] und f = 2n *RandomReal[] eine Pseudozufallszahl im Intervall [0, 2n] darstellt, der Faktor f=0,l ist, und die Funktion RandomReal[] bei jedem Aufruf eine neue Pseudozufallszahl im Intervall [0, 1] liefert.
Mit Vorteil weisen bei dem Verfahren bzw. dem Sicherheitselement die Ab standhalterstrukturen des Punkt- und/ oder Linienrasters in den großflächi gen Effektbereichen eine Flächendeckung von weniger als 20%, vorzugs weise weniger als 17% und insbesondere weniger als 10% auf. Bei Linien- und/ oder Punktrastern liegt das Aspektverhältnis Höhe:Breite der Abstandhai terstrukturen bei dem Verfahren bzw. dem Sicherheitsele ment vorteilhaft zwischen 0,05 und 2, vorzugsweise zwischen 0,1 und 1. Bei Punktrastern liegt auch das Aspektverhältnis Höhe:Länge der Abstandhal terstrukturen zwischen 0,05 und 2, vorzugsweise zwischen 0,1 und 1.
Die Höhe der Abstandhalterstrukturen, also die vertikale Erstreckung der Abstandhalterstrukturen über der Ebene der Prägelackschicht, liegt bei dem Verfahren bzw. dem Sicherheitselement vorteilhaft unterhalb von 10 pm, ins besondere unterhalb von 4 pm und liegt mit besonderem Vorteil bei etwa 1 bis 2 gm.
Als besonders vorteilhaft haben sich bei dem Verfahren bzw. dem Sicherheit selement Abstandhalterstrukturen herausgestellt, die quaderförmig, pyrami denförmig, pyramidenstumpfförmig, kegelförmig, kegelstumpfförmig oder halbkugelförmig ausgebildet sind.
In einer Weiterbildung des Verfahrens bzw. des Sicherheitselements sind die Abstandhalterstrukturen sich nach oben verjüngend ausbildet, wobei die obere Kontaktfläche vorteilhaft um mindestens 20%, vorteilhaft um mindes tens 40%, besonders vorteilhaft um mindestens 60% kleiner als die Grundflä che ist. Durch die Maßnahmen wird einerseits die Kontaktfläche der Ab standhalterstrukturen zum Waschfarbendruckzylinder minimiert, so dass möglichst wenig Waschfarbe auf die Abstandhalterstrukturen selbst übertra gen wird. Andererseits können die verjüngenden Abstandhalterstrukturen besonders leicht aus einem Prägewerkzeug entformt werden, so dass eine zuverlässige und präzise Herstellung gewährleistet ist. Die Abstandhalterstrukturen können bei dem Verfahren bzw. dem Sicher heitselement auf ihrer oberen Kontaktfläche auch mit einer hydrophob wir kenden Nanostrukturierung versehen sein, um die Anhaftung von Wasch farbe zu unterdrücken.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens bzw. des Sicher heitselements sind die Abstandhai terstrukturen in Form von Zeichen, Mus tern oder einer Kodierung angeordnet um ein verstecktes, nur mit Hilfsmit teln wahrnehmbares Echtheitsmerkmal zu bilden. Dies kann mit einer lokalen Verdichtung oder einer Verdünnung der Abstandshai terstrukturen erfol gen.
Die Abstandhalterstrukturen können bei dem Verfahren bzw. dem Sicher heitselement zur Erzeugung eines weiteren Echtheitsmerkmals vorteilhaft auch Seitenflächen aufweisen, die mit Mikro- oder Nanostrukturen versehen sind. Solche Strukturen sind allenfalls aus einem sehr steilen Betrachtungs winkel erkennbar und treten bei Betrachtungswinkeln, die bei der normalen Handhabung von Wert- oder Sicherheitsdokumenten dominieren, nicht in Erscheinung.
Die Abstandhalterstrukturen sind gemäß einer weiteren Weiterbildung auf ihrer oberen Kontaktfläche mit einer Mikro- oder Nanostruktur versehen.
Die Mikro- oder Nanostruktur können dem optischen Effekt der Effektprä gung entsprechen. Somit können sich die Abstandhalterstrukturen noch wei ter optisch der Effektprägung angleichen, damit bei Betrachtung die Ab standhalterstrukturen visuell keine optische Wirkung haben.
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass zumindest eine Abstandhai terstruktur der Abstandhalterstrukturen mit einer zumindest teilweise, insbesondere vollständig, um die Abstandhalterstruktur umlaufenden, und insbesondere unmittelbar an die Abstandhalter Struktur angrenzenden, Vertiefung, insbe sondere in der Prägelackschicht, ausgebildet wird. Das ist vorteilhaft, da beim Erzeugen der Vertiefung Material, insbesondere Lack, der Prägelack- schicht verdrängt wird, welches zur Ausbildung der Abstandhalterstruktur genutzt werden kann. Es ist somit nicht mehr nötig zur Ausbildung der Ab standhalterstruktur neues Material, insbesondere neuen Lack, auf den Trä ger oder die Prägelackschicht aufzubringen. Insbesondere wird die Abstandhalterstruktur aus dem beim Ausbilden der Vertiefung abgetragenen Material der Prägelackschicht gebildet.
Insbesondere ist die Vertiefung als Graben oder Rinne ausgebildet. Vorzugs weise ist die Vertiefung ringförmig ausgebildet. Der Graben kann im Quer- schnitt einem rechtwinkligen Dreieck entsprechen, wobei der rechte Winkel diese Dreiecks insbesondere zwischen der Oberfläche der Prägelackschicht und einer der Abstandhalterstruktur bzw. Stützstruktur gegenüber ausgebil deten Wand der Prägelackschicht ausgebildet ist. Weiterhin ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Vertiefung mit einer Tiefe von weniger als 10 pm, insbesondere von weniger als 5 pm, vorzugs weise zwischen 0,1 pm bis 2 pm ausgebildet wird. Dadurch wird ausrei chend Material verdrängt, um die Abstandhalterstruktur zu erzeugen. Weiterhin ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Vertiefung mit einer Tiefe ausgebildet wird, welche der Höhe der Abstandhalterstruktur ent spricht. Dadurch ist es mit weniger Aufwand möglich die gleiche Menge an Material aus der Vertiefung zu verdrängen, welche für die Abstandhai- ter Struktur benötigt wird. Die Höhe der Abstandhalter Struktur wird insbe sondere bestimmt von der Ebene, durch welche die Hauptoberfläche der Prägelackschicht verläuft und der vom Träger am weitesten entfernten Stelle der Abstandhalterstruktur. Die Tiefer der Vertiefung wird insbesondere be stimmt von der Ebene, durch welche die Hauptoberfläche der Prägelack schicht verläuft und der vom Träger am weitesten entfernten Stelle der Ver tiefung.
Weiterhin ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Vertiefung mit einem Luftvolumen ausgebildet wird, welches im Wesentlichen, insbesondere zu mindest, gleich einem Materialvolumen der Abstandhalterstruktur ist. Auch dadurch ist es einfach möglich die gleiche Menge an Material aus der Vertie fung zu verdrängen, welche für die Abstandhalter Struktur benötigt wird.
Das Luftvolumen ist insbesondere in dem mit Luft gefüllten bzw. nicht mit Trägermaterial gefüllte Raum vorhanden, welcher durch die Seitenwände der Vertiefung und die gedachte durchgezogene Oberfläche des Trägers be schränkt ist.
Die Erfindung betrifft auch einen Vorrichtung zum Erzeugen einer Abstand halterstruktur. Die Vorrichtung weist ein Basiselement und ein Prägeelement auf, wobei das Prägeelement zumindest als eine Aussparung in dem Basise lement ausgebildet ist, und das Prägeelement insbesondere als Negativkegel form ausgebildet ist. Das Prägeelement kann auch zapfenförmig ausgebildet sein.
Die Vorrichtung zum Erzeugen der Abstandhalterstruktur ist vorzugsweise aus Metall ausgebildet, beispielsweise aus einer Nickelbasislegierung. Beim Erzeugen der Abstandhalterstruktur werden die Prägeelemente in die Prägelackschicht hineingedrückt und das von dem Prägeelemente ver drängte Material wird in die Aussparung des Basiselements bewegt, insbe sondere gepresst. Durch die Aussparung der Vorrichtung wird die Abstand halterstruktur geformt.
Insbesondere damit das Material auch in die Abstandhalterstruktur beför dert wird, bilden die Prägeelemente bzw. Zapfen eine direkte Verlängerung der, vorzugsweise konischen, Abstandhalterstruktur.
Insbesondere ist die Abstandhalterstruktur konisch ausgebildet. Durch die konische Form wird der Materialtransport zur Mitte der Abstandhalterstruk- tur aufwandsärmer durchgeführt.
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass das Prägeelement einen gegenüber dem Basiselement erhabenen und zumindest teilweise um die Aussparung umlaufenden Vertiefungspräger aufweist. Durch den Vertiefungspräger bzw. die Zapfen, ist es möglich Material von der Prägelackschicht zu ver schieben bzw. zu verdrängen. Insbesondere wird dieses Material in die Aus sparung verschoben und erzeugt dort eine Abstandhalter Struktur.
Weiterhin ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das Volumen des Vertie fungsprägers gleich dem Volumen der Aussparung ist. Dadurch kann die Abstandhalterstruktur vollständig mit Material, welches vom Prägeelement verdrängt wird, erzeugt werde. Zudem ist nach dem Erzeugen der Abstand halterstruktur auch kein überschüssiges Material vorhanden, welche abgetragen oder entsorgt werden muss. Die vorteilhaften Ausführungsformen des erfindungs gemäßen Verfahres zum Herstellen des Sicherheitselements gemäß dem ersten Aspekt oder ge mäß dem zweiten Aspekt gelten auch für das erfindungsgemäße Sicherheit selement. Die gegenständlichen Komponenten des erfindungsgemäßen Si- cherheitselements sind dazu eingerichtet die Verfahrensschritte des erfin dungsgemäßen Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt oder dem zweiten As pekt auszuführen.
Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nachfol- gend anhand der Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maßstabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die Anschaulich keit zu erhöhen.
Es zeigen:
Fig. 1 in schematischer Darstellung einen Ausschnitt des Effektbe reichs eines holographischen Sicherheitselements beim Schritt des Aufbringens von Waschfarbe, wobei (a) einen Querschnitt und (b) eine Aufsicht auf das Sicherheitselement zeigt,
Fig. 2 eine schematische Darstellung wie in Fig. 1(b) für eine Ab
wandlung mit einem leicht "verwackelten" Punktraster aus Ab standhalterstrukturen, Fig. 3 in schematischer Darstellung einen Ausschnitt des Effektbe reichs eines Mikrospiegel-Sicherheitselements beim Schritt des Aufbringens von Waschfarbe, wobei (a) einen Querschnitt und (b) eine Aufsicht auf das Sicherheitselement zeigt, Fig. 4 in schematischer Darstellung ein Punktraster aus kleinen Ab standhalterstrukturen, in dem ein verstecktes Echtheitsmerk mal kodiert ist,
Fig. 5 eine schematische Schnittdarstellung einer Abstandhalter Struk tur mit einer Vertiefung, und
Fig. 6 eine schematische Schnittdarstellung einer Vorrichtung zum
Erzeugen einer Abstandhalterstruktur mit einer Vertiefung.
Die Erfindung wird nun am Beispiel der Herstellung von Sicherheitselemen ten für Banknoten erläutert. Figur 1 zeigt dazu schematisch einen Ausschnitt des Effektbereichs eines holographischen Sicherheitselements bei einem Zwi schenschritt der Herstellung, nämlich dem Schritt des Aufbringens von Waschfarbe. Figur 1(a) zeigt dabei einen Querschnitt und Fig. 1(b) eine Auf sicht auf das Sicherheitselement.
Zur Herstellung des Sicherheitselements 10 wurde zunächst auf einen Träger 12, beispielsweise eine PET-Folie, eine Prägelackschicht 14 aufgebracht und diese dann in einem Prägeschritt mit der gewünschten Hologrammprägung 16 versehen. Die Prägelackschicht 14 ist vorzugsweise aus einem durch UV- Strahlung härtbaren Material, beispielsweise einem Duroplast, ausgebildet. Um die Hologrammprägung 16 mit einer Metallisierung mit Aussparungen, beispielsweise einer Negativschrift, zu versehen, wird im Waschfarbendruck mittels eines Waschfarbenzylinders 20 in den auszusparenden Bereichen eine Waschfarbe 24 auf die geprägte Prägelackschicht 14 aufgebracht. Nach dem Aufbringen der Waschfarbe wird die Prägelackschicht vollflächig me tallisiert und die Waschfarbe dann zusammen mit der darauf befindlichen Metallisierung entfernt, so dass in der Metallisierung gerade in den zuvor mit Waschfarbe versehenen Bereichen der Prägelackschicht Aussparungen erzeugt werden. Jedoch soll mithilfe des Waschfarbenzylinders ein unge wolltes Übertragen der Waschfarbe 24 auf die Hologrammprägung 16 ver hindert werden. Dies könnte beispielsweise auch ein Waschfarbentonungs film 22 sein, der auf der Oberfläche des Waschfarbenzylinders bei beispiels weise einem Tiefdruckverfahren oder Flexodruckverfahren vorhanden sein kann.
Da die Hologrammprägung 16 nur geringe Höhenvariationen und somit eine große Kontaktfläche zum Waschfarbenzylinder 20 aufweist, besteht bei diesem Schritt die Gefahr, dass in großflächigen Effektbereichen 18 unge wollt auch ein Waschfarbentonungsfilm 22 auf Bereiche der Hologrammprägung 16 abgelegt wird, die eigentlich unbeschichtet bleiben sollen. Als groß flächig wird dabei ein Bereich angesehen, der in jeder lateralen Richtung eine Ausdehnung von mehr als 100 mhti, insbesondere von mehr als 250 pm auf weist. Bei kleineren Bereichen hat sich die Gefahr des ungewollten Ablegens eines Tonungsfilms als gering herausgestellt, so dass dort keine besonderen Maßnahmen erforderlich sind.
Um sicherzustellen, dass die nicht zu beschichtenden großflächigen Flächen bereiche 18 der Hologrammprägung 16 im Waschfarbenschritt tatsächlich unbeschichtet bleiben, wurden die entsprechenden Effektbereiche erfindungsgemäß mit einen Punktraster 30 aus kleinen Abstandhalterstrukturen 32 ausgebildet. Im Ausführungsbeispiel weisen die Abstandhalterstrukturen 32 eine quadratische Grundfläche mit lateralen Abmessungen von 5 x 5 pm2 (also Länge bzw. Breite L = 5 pm), und eine Höhe H = 2 pm auf. Die Ab standhalterstrukturen sind in einem Quadratraster mit einem Nächste-Nach barn- Abstand von A = 30 pm angeordnet, so dass die Flächendeckung des Punktrasters L2/ A2 ~ 2,8% beträgt. Bei diesen Größen erfüllt das Punktraster 30 zwei für die vorliegende Erfindung entscheidende Bedingungen: Die Abstandhalterstrukturen 32 sind ei nerseits so klein und weisen eine so geringe Flächendeckung auf, dass das Punktraster 30 bei Betrachtung des Sicherheitselements 10 mit bloßem Auge visuell nicht erkennbar ist. Zugleich treten durch die verglichen mit der Lichtwellenlänge großen lateralen Abmessung von 5 gm in jeder Raumrich tung kaum störende farbaufspaltende Beugungseffekte an den Abstandhal terstrukturen auf. Wesentlich für die gewünschte Funktionalität ist natürlich zudem, dass die die Hologrammprägung 16 überragenden Abstandhal terstrukturen 32 verhindern, dass der Waschfarbenzylinder 20 bzw. der Waschfarbentonungsfilm 22 in nicht gewünschten Bereichen in Kontakt mit der Oberfläche der Hologrammprägung gelangt und dort einen Tonungsfilm ablegt.
Die Abstandhalterstrukturen 32 können sowohl mittels Elektronenstrahl lithographie als auch mittels Laserlithographie erzeugt werden. Über Kom biprozesse lassen sich die beiden Lithographieverfahren auch miteinander kombinieren. Somit werden die Abstandhalterstrukturen 32 bereits mit der Herstellung der Prägestrukturen auf dem Prägewerkzeug erzeugt. Bei der Abformung des Prägewerkzeugs werden die Prägestrukturen und die Abstandshalterstrukturen in den Prägelackt abgeformt.
Um Beugungseffekte noch stärker zu unterdrücken, kann das Punktraster 30 auch leicht "verwackelt" ausgebildet sein, wie in Fig. 2 dargestellt. Bei einer solchen Verwacklung sind die Positionen der Abstandhalterstrukturen 34 in unregelmäßiger Weise jeweils um einige Prozent gegen ihre äquidistanten Ausgangspositionen 36 (gestrichelt eingezeichnet) verschoben. Die Verschie bung beträgt im Ausführungsbeispiel maximal 10% des Ausgangsabstands, kann aber in anderen Gestaltungen auch bis zu 25% des Ausgangsabstands der Ausgangspositionen betragen.
Die Abstandhalter Strukturen 32, 34 sind im Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 weiter mit einer Verjüngung nach oben ausgebildet und haben so die Form eines Pyramidenstumpfes. Dadurch wird die Kontaktfläche zum Waschfarbendruckzylinder minimiert, um möglichst wenig Waschfarbe auf die Abstandhalterstrukturen zu übertragen. Zudem können die sich verjüng enden Abstandhalterstrukturen besonders leicht aus dem Prägewerkzeug entformt werden, was eine zuverlässige und präzise Herstellung sicherstellt.
Als besonders vorteilhaft haben sich Punktraster aus Abstandhalterstruktu ren mit folgenden Eigenschaften und Parametern herausgestellt:
A) Die Abstandhalterstrukturen können ein Raster mit konstantem Ab stand der Rasterelemente bilden, wobei die Symmetrie der Raster insbesondere die Symmetrie eines Quadrat-Gitters, Rechteck-Gitters, Rauten-Gitters, Sechseck-Gitters oder Parallelogramm-Gitters ist. Die Abstandhalterstruktu ren können gegenüber den Ausgangspositionen der Gitterplätze solcher Ras ter auch verschoben sein, um ein "verwackeltes" Raster zu bilden, das beson ders geringe dif fr aktive Störungen erzeugt. Die Verschiebung kann bis zu 5%, 10% oder sogar bis zu 25% des Ausgangsabstands im Gitter betragen.
B) Die Abstände benachbarter Abstandhalterstrukturen liegen in allen la teralen Raumrichtungen vorteilhaft unterhalb von 200 pm, insbesondere un terhalb von 100 pm. Bei verwackelten Rastern werden diese Abstände vor teilhaft auch für die gegeneinander verschobenen Abstandhalterstrukturen nicht überschritten. Beispielsweise kann bei einem Quadratraster ein Aus gangsabstand von A = 50 pm und eine unregelmäßige Verschiebung f von bis zu 25% vorgesehen sein. Im "verwackelten" Raster sind die Abstandhal terstrukturen dann um bis zu DA = f*A = 12,5 mih gegen ihre Ausgangsposi tionen verschoben, so dass der minimal vorkommende Abstand benachbar ter Abstandhalterstrukturen Amin = 25 pm und der maximal vorkommende Abstand benachbarter Abstandhalterstrukturen Amax = 75 gm beträgt.
C) Die lateralen Abmessungen der Abstandhalterstrukturen betragen in allen Raumrichtungen mindestens 2 mih, um störende diffraktive Farb aufspaltungen zu minimieren. Weiter vorteilhaft liegen die lateralen Abmes- sungen der Abstandhalterstrukturen zumindest in einer Raumrichtung, vor teilhaft sogar in beiden Raumrichtungen, unterhalb von 40 pm, vorzugs weise unterhalb 30 pm und insbesondere unterhalb von 20 pm.
D) Die Grundfläche der Strukturen ist vorzugsweise mindestens 3-eckig und kann insbesondere 4-, 5 oder 6-eckig sein. Auch runde, insbesondere kreisförmige oder elliptische Grundflächen kommen in Betracht.
E) Das Verhältnis von Länge zu Breite der Grundfläche liegt vorteilhaft zwischen 0,25 und 4.
F) Die zweckmäßige Verjüngung der Abstandhalterstrukturen verringert die Grundfläche zur oberen Kontaktfläche hin um mindestens 20%, vorteil haft um mindestens 40%. Im Extremfall können die Flanken der Abstandhal terstrukturen auf einen Punkt zusammenlaufen, beispielsweise bei Abstand- halterstrukturen in Form einer Pyramide, einem Kegel oder einer Halbkugel.
G) Das Aspektverhältnis Höhe:Länge bzw. HöherBreite liegt vorteilhaft zwischen 0,05 und 2 vorzugsweise zwischen 0,1 und 1. Die absolute Höhe der Abstandhalterstrukturen liegt zweckmäßig unterhalb von 5 gm, insbe sondere unterhalb von 3 gm und liegt mit besonderem Vorteil bei etwa 1 bis 2 gm.
H) Die Flächendeckung der Abstandhalterstrukturen liegt vorteilhaft un terhalb von 20%, besonders vorteilhaft unterhalb von 17% und insbesondere unterhalb von 10%, um die effektive Hologrammfläche nicht zu stark zu re duzieren. Vorzugsweise ist die Flächendeckung im Velinbereich unterhalb von 10%, insbesondere 5%, vorzugsweise unterhalb von 1%.
Figur 3 zeigt eine weitere Anwendung der erfindungsgemäßen Abstandhal terstrukturen bei dem Schritt des Aufbringens von Waschfarbe während der Herstellung eines Mikrospiegel-Sicherheitselements. Figur 3(a) zeigt dabei einen Querschnitt und Fig. 3(b) eine Aufsicht auf das Sicherheitselement.
Analog zur Gestaltung der Fig. 1 wurde zur Herstellung des Sicherheitsele ments 10 zunächst auf einen Träger 12, beispielsweise eine PET-Folie, eine Prägelackschicht 14 aufgebracht und diese dann in einem Prägeschritt mit der gewünschten Mikrospiegelprägung 40 versehen. Im relevanten Ausschnitt der Fig. 3 liegen die Mikrospiegel des Effektbereichs parallel zur Trä geroberfläche, weisen also einen Kippwinkel a zur Sicherheitselementober fläche gleich oder nahe 0° auf.
Um die Mikrospiegelprägung bereichsweise zu metallisieren oder bereichsweise mit einer hochbrechenden Deckschicht zu versehen, wird dann im Waschfarbendruck mittels eines Waschfarbenzylinders (in Fig. 3 nicht ge zeigt) bereichsweise eine Waschfarbe auf die geprägte Prägelackschicht 14 aufgebracht. Nach dem Aufbringen der Waschfarbe wird die Prägelack schicht vollflächig metallisiert bzw. vollflächig mit einer hochbrechenden Schicht bedampft. Die Waschfarbe wird dann zusammen mit der darauf be findlichen Deckschicht entfernt, so dass in der Deckschicht gerade in den zu vor bedruckten Bereichen der Prägelackschicht Aussparungen erzeugt wer den.
Da die Mikrospiegelprägung 40 in den flachen Bereichen mit Spiegelwinkeln nahe 0° nur geringe Höhenvariationen und so eine große Kontaktfläche zum Waschfarbenzylinder aufweist, besteht die Gefahr, dass in großflächigen fla chen Bereichen 42 ungewollt ein Waschfarbentonungsfilm vom Waschfar benzylinder auf Bereiche abgelegt wird, die eigentlich unbeschichtet blei bend sollen.
Zur erfindungsgemäßen Abhilfe können diese Bereiche mit einem Punktras ter aus kleinen Abstandhalterstrukturen ausgebildet werden, wie bereits im Zusammenhang mit Figuren 1 und 2 genauer beschrieben. Im Fall von Mik rospiegelprägungen kommen allerdings anstelle eines Punktrasters auch Li nienraster aus den Abstandhalterstrukturen, insbesondere Linienraster aus durchgehenden oder unterbrochenen Linien, beispielsweise ein Kreuzraster in Frage.
Mit Bezug auf die Figuren 3(a) und (b) ist im Ausführungsbeispiel in den großflächigen flachen Bereichen 42 ein Linienraster 46 aus schmalen, linien förmigen Abstandhalterstrukturen 44 ausgebildet. Die Abstandhalterlinien 44 weisen eine Breite von 4 pm, einen mittleren Abstand von 40 pm und eine Höhe von 2 pm auf. Die Flächendeckung des Linienrasters 46 in den Berei chen 42 beträgt daher 10%. Bei diesen Größen sind die Abstandhalterlinien 44 so schmal und ihre Flä chendeckung so gering, dass das Linienraster 46 bei Betrachtung des Sicher heitselements 10 mit bloßem Auge visuell nicht erkennbar ist. Die Breite der Abstandhalterlinien liegt mit 4 mhi allerdings deutlich oberhalb der Lichtwel lenlänge, so dass kaum farbaufspaltende Beugungseffekte auftreten. Darüber hinaus ist das Linienraster 46 zur zusätzlichen Unterdrückung von Beu gungseffekten leicht "verwackelt" ausgebildet, wobei der Abstand benach barter Abstandhalterlinien gegenüber ihren äquidistanten Ausgangspositio nen um bis zu 20% unregelmäßig vergrößert oder verkleinert ist.
Die die Mikrospiegelprägung 40 überragenden Abstandhalterlinien 44 ver hindern zuverlässig, dass der Waschfarbenzylinder in nicht gewünschten Be reichen einen Tonungsfilm auf dem flachen Mikrospiegelbereich 42 ablegt.
Die Abstandhalterlinien 44 sind im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 mit einer Verjüngung nach oben ausgebildet und sind auf ihrer oberen Kontaktfläche mit einer hydrophob wirkenden Nanostrukturierung 48 versehen. Durch diese Maßnahmen ist sicher gestellt, dass auf die Abstandhalterlinien 44 selbst keine Waschfarbe übertragen wird.
Als besonders vorteilhaft haben sich Linienraster aus Abstandhalterlinien mit folgenden Parametern herausgestellt:
A) Die Abstandhalterlinien können ein Raster mit konstantem Abstand der Linien bilden. Die Linien können durchgehend oder unterbrochen sein und auch einen Winkel ungleich 0° einschließen. Es können auch mehrere Liniensysteme vorgesehen sein, die beispielsweise in Form eines Kreuzras ters angeordnet sind. B) Die Abstandhalterlinien können gegenüber den Ausgangspositionen eines regelmäßigen Rasters verschoben sein um ein "verwackeltes" Raster zu bilden, das besonders geringe diffraktive Störungen erzeugt. Die Verschie bung kann bis zu 5%, 10% oder sogar bis zu 25% des Ausgangsabstands be tragen.
C) Die Abstände benachbarter Abstandhalterlinien liegen vorteilhaft un terhalb von 200 gm, insbesondere unterhalb von 100 gm. Bei verwackelten Rastern werden diese Abstände vorteilhaft auch für die verschobenen Ab standhalterlinien nicht überschritten.
D) Die lateralen Breiten der Abstandhalterlinien betragen mindestens 2 gm, um diffraktive Effekte zu minimieren.
E) Die zweckmäßige Verjüngung der Abstandhalterlinien verringert die Querschnittsfläche um mindestens 20%, vorteilhaft um mindestens 40%. Im Extremfall können die Flanken der Abstandhalterlinien auf eine Linie zu sammenlaufen, so dass die Abstandhalterlinien eine Dachstruktur bilden.
F) Das Aspektverhältnis. Höhe:Breite liegt vorteilhaft zwischen 0,05 und 2, vorzugsweise zwischen 0,1 und 1. Die absolute Höhe der Abstandhalterli nien liegt zweckmäßig unterhalb von 5 gm, insbesondere unterhalb von 3 gm und liegt mit besonderem Vorteil bei etwa 1 bis 2 gm.
G) Bei flachen Mikrospiegelbereichen kann die Flächendeckung der Ab standhalterstrukturen (Punkt- oder Linienraster) höher sein als bei Holo grammprägungen, da die Abstandhalterstrukturen bis auf die Seitenflächen selbst optisch glatt wirken und sie daher in ihrer optischen Wirkung den fla chen Mikrospiegeln gleichen. Die Flächendeckung liegt vorteilhaft unterhalb von 20%, besonders vorteilhaft unterhalb von 15%, insbesondere unterhalb von 10%.
Anstelle eines reinen Linienrasters oder eines reinen Punktrasters kann bei den Mikrospiegelprägungen auch ein kombiniertes Punkt- und Linienraster eingesetzt werden, das sowohl punkt- als auch linienförmige Abstandhal terstrukturen aufweist.
Mit Bezug auf Fig. 4 kann in einem Punktraster 30 aus kleinen Abstandhal terstrukturen 32 auch ein verstecktes Sicherheitsmerkmal kodiert sein. Durch Aussparen einzelner Abstandhai terstrukturen 32, beispielsweise in Form ei nes Buchstabens (hier des Buchstabens "E") oder einer anderen Kodierung kann beispielsweise eine charakteristische Kennzeichnung 50 des verwende ten Prägewerkzeugs in das Sicherheitselement eingebracht werden.
Dabei ist darauf zu achten, dass trotz der ausgesparten Abstandhalterstruk turen der gewünschte Maximalabstand benachbarter Abstandhalterstrukturen nicht überschritten wird. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht wer den, dass nur jede zweite Abstandhalterstruktur für eine mögliche Ausspa rung zur Verfügung steht, wie in Fig. 4 illustriert. Bei einem Ausgangsab stand A, beispielsweise A = 30 gm, beträgt der maximale Abstand zweier Abstandhalterstrukturen in den Kodierungsbereichen dann 2A = 60 gm und liegt damit noch unterhalb des gewünschten Maximalabstands von 80 gm.
Fig. 5 zeigt eine abschnittsweise Schnittdarstellung des Sicherheitselements 10 mit dem Träger 12 und der Prägelackschicht 14. In der Prägelackschicht 14 ist eine Abstandhalterstruktur 32, 34 ausgebildet. Die Abstandhalterstruk tur 32, 34, im Ausführungsbeispiel kegelförmig ausgebildet, ist von einer Vertiefung 52, insbesondere vollständig, umgeben. Weiterhin grenzt die Ver tiefung gemäß dem Ausführungsbeispiel unmittelbar an die Abstandhal terstruktur 32, 34 an.
Die Abstandhalterstruktur 32, 34 weist eine Höhe 52 auf. Die Vertiefung weist eine Tiefe 54 auf. Die Höhe 52 und die Tiefe 54 sind vorzugsweise gleich groß. Gemäß dem Ausführungsbeispiel betragen die Höhe 52 und die Tiefe 54 zusammengezählt 1 pm bis 8 mht, vorzugsweise 2 pm bis 6 pm, ins besondere 2 pm bis 3 pm.
Fig. 6 zeigt eine Vorrichtung 58 zum Erzeugen der Abstandhalterstruktur 32, 34. Die Vorrichtung 58 ist insbesondere als Stempel oder Prägewerkzeug ausgebildet.
Vorzugsweise ist die Vorrichtung 58 aus Metall, insbesondere einer Nickel basislegierung, ausgebildet.
Die Vorrichtung 58 kann beispielsweise durch Abformen in mehreren Zwi schenschritten mit verschiedengroßen Positivformen und Negativformen erzeugt werden. Die Vorrichtung 58 kann aber beispielsweise auch gefräst werden.
Die Vorrichtung 58 weist ein Basiselement 60 und ein Prägeelement 62 auf. Das Basiselement 60 ist insbesondere als Stempelbasis oder Stempelhaupt platte ausgebildet. Das Prägeelement 62 ist dazu ausgebildet den erhabenen Teil der, insbesondere kegelförmigen, Abstandhalterstruktur 32, 34 zu formen. Vorzugsweise ist das Prägeelement 62 rotationssymmetrisch ausgebil det. Das Prägeelement weist eine Aussparung 66 auf. Die Vorrichtung weist auch einen Vertiefungspräger 64 auf. Der Vertiefungs präger 64 ist eingerichtet, um die Vertiefung 52 zu erzeugen. Der Vertie fungspräger 64 erscheint in der Querschnittszeichnung gemäß Fig. 6 als zwei her vor stehende Zapfen. Vorzugsweise ist der Vertiefungspräger 64 rotati- onssymmetrisch ausgebildet.
Bezu gszeichenliste
10 Sicherheitselement
12 Träger
14 Prägelackschicht
16 Hologrammprägung
18 großflächiger Effektbereich
20 Waschfarbenzylinder
22 Waschfarbentonungsfilm
24 Waschfarbe
30 Punktraster
32 Abstandhalterstrukturen
34 Abstandhalterstrukturen
36 Ausgangspositionen
40 Mikrospiegelprägung
42 großflächige flache Bereiche
44 Abstandhalterlinien
46 Linienraster
48 N anostr uktur ierung
50 Kennzeichnung
52 Vertiefung
54 Tiefe
56 Höhe
58 Vorrichtung zum Erzeugen einer Abstandhalter Struk tur
60 Basiselement
62 Prägeelement
64 V ertief ungspr äger
66 Aussparung

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements (10), bei dem
ein Träger (12) mit einer Prägelackschicht (14) versehen wird und die Prägelackschicht (14) mit einer gewünschten Effektprägung (16) verse hen wird,
bereichsweise eine Farbe (24) auf die geprägte Prägelackschicht (14) auf gebracht wird,
eine Deckschicht auf den bereichsweise mit der Farbe (24) versehenen Flächenbereich der Prägelackschicht (14) aufgebracht wird und nachfol gend die Farbe (24) mit der darauf befindlichen Deckschicht entfernt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
großflächige Teilbereiche der Effektprägung (16), die beim nachfolgen- den Farbenaufdruck unbeschichtet bleiben sollen, mit einen Punktraster
(30) und/ oder Linienraster (46) aus kleinen Abstandhalterstrukturen (32, 34) ausgebildet werden, welches bei Betrachtung des Sicherheitselements (10) mit bloßem Auge visuell nicht erkennbar ist und bei dem die Ab standhalterstrukturen (32, 34) laterale Abmessungen von mehr als 2 pm in jeder Raumrichtung aufweisen.
2. Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements (01), bei dem
ein Träger (12) mit einer Prägelackschicht (14) versehen wird und die Prägelackschicht (14) mit einer gewünschten Effektprägung, insbeson- dere einer Mikrospiegelprägung oder einer Hologrammprägung (16), versehen wird,
im Waschfarbendruck bereichs weise eine Waschfarbe (24) auf die ge prägte Prägelackschicht (14) aufgebracht wird, eine Deckschicht auf den bereichsweise mit der Waschfarbe (24) versehe nen Flächenbereich der Prägelackschicht (14) aufgebracht und nachfol gend die Waschfarbe (24) mit der darauf befindlichen Deckschicht ent fernt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
großflächige Teilbereiche der Effektprägung (16), die beim nachfolgen den Waschfarbenaufdruck unbeschichtet bleiben sollen, mit einen Punkt raster (30) und/ oder Linienraster (46) aus kleinen Abstandhalterstruktu ren (32, 34) ausgebildet werden, welches bei Betrachtung des Sicherheit selements (10) mit bloßem Auge visuell nicht erkennbar ist und bei dem die Abstandhalterstrukturen (32, 34) laterale Abmessungen von mehr als 2 pm in jeder Raumrichtung aufweisen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ab standhalterstrukturen (32, 34) als ein regelmäßiges Raster mit konstantem Abstand der Rasterelemente ausgebildet werden, wobei das Raster insbeson dere die Symmetrie eines Quadrat-Gitters, Rechteck-Gitters, Rauten-Gitters, Sechseck-Gitters oder Parallelogramm-Gitters aufweist.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ab standhalterstrukturen (32, 34) als ein unregelmäßiges Raster mit variieren dem Abstand der Rasterelemente ausgebildet werden, wobei das Raster auf Basis eines Quadrat-Gitters, Rechteck-Gitters, Rauten-Gitters, Sechseck-Git ters oder Parallelogramm-Gitters aufgebaut wird, und die Abstandhal terstrukturen (32, 34) um bis zu 25%, vorteilhaft um bis zu 10%, gegen die Ausgangspositionen (36) mit konstantem Abstand verschoben werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandhalterstrukturen (32, 34) des Punktrasters (30) und/ oder Li nienrasters (46) in den großflächigen Effektbereichen mit einer Flächende ckung bei einer Hologrammfläche unterhalb von 20%, besonders vorteilhaft unterhalb von 17% ausgebildet werden und insbesondere unterhalb von 10%, und bei einem Velinbereich unterhalb von 10%, insbesondere 5%, vor zugsweise unterhalb von 1 % ausgebildet werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandhalterstrukturen (32, 34) mit einem Aspektverhältnis Höhe: Breite, und vorzugsweise auch mit einem Aspektverhältnis
Höhe:Länge, zwischen 0,05 und 2, vorzugsweise zwischen 0,1 und 1 ausge bildet werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandhalterstrukturen (32, 34) mit einer Höhe von unterhalb 10 gm, insbesondere von unterhalb 5 gm, vorzugsweise zwischen 1 bis 2 gm ausgebildet werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandhalterstrukturen (32, 34) quaderförmig, pyramidenförmig, pyramidenstumpfförmig, kegelförmig, kegelstumpfförmig oder halbkugel förmig ausgebildet werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandhalterstrukturen (32, 34) nach oben verjüngend ausbildet werden und die obere Kontaktfläche bevorzugt um mindestens 20%, beson ders bevorzugt um mindestens 40% kleiner als die Grundfläche ausgebildet wird. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandhalterstrukturen (32, 34) auf ihrer oberen Kontaktfläche mit einer hydrophob wirkenden Nanostrukturierung ausgebildet werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandhalterstrukturen (32, 34) in Form von Zeichen, Mustern o- der einer Kodierung angeordnet werden, um ein verstecktes, nur mit Hilfs mitteln wahrnehmbares Sicherheitsmerkmal zu bilden.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandhalterstrukturen (32, 34) mit Seitenflächen ausgebildet wer den, die mit Mikro- oder Nanostrukturen versehen sind. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandhalterstrukturen (32, 34) auf ihrer oberen Kontaktfläche mit einer Mikro- oder Nanostruktur ausgebildet sind, wobei vorzugsweise die Mikro- oder Nanostruktur dem optischen Effekt der Effektprägung ent spricht.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Abstandhalterstruktur (32, 34) der Abstandhalterstruk turen mit einer zumindest teilweise um die Abstandhalterstruktur (32, 34) umlaufenden Vertiefung (52) ausgebildet wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertie fung (52) mit einer Tiefe von weniger als 10 pm, insbesondere von weniger als 5 pm, vorzugsweise zwischen 0,1 pm bis 2 pm ausgebildet wird.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (52) mit einer Tiefe ausgebildet wird, welche gleich der Höhe der Abstandhalterstruktur (32, 34) ist.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (52) mit einem Luftvolumen ausgebildet wird, welches gleich einem Materialvolumen der Abstandhalterstruktur (32, 34) ist.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandhalterstruktur (32, 34) aus dem beim Ausbilden der Vertie fung (52) abgetragenen Material der Prägelackschicht (14) gebildet werden.
19. Sicherheitselement (10) zur Absicherung von Sicherheitspapieren, Wert dokumenten und anderen Datenträgern, mit einem Träger (12) mit einer Prä gelackschicht (14), die mit einer Effektprägung, insbesondere einer Mikro spiegelprägung oder einer Hologrammprägung (16), versehen ist, und bei der auf der Effektprägung bereichsweise eine Deckschicht aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass in großflächigen, mit der Deckschicht verse henen Teilbereichen der Effektprägung ein Punktraster (30) und/ oder Li nienraster (46) aus kleinen Abstandhalterstrukturen (32, 34) ausgebildet ist, welches bei Betrachtung des Sicherheitselements (10) mit bloßem Auge visu ell nicht erkennbar ist und bei dem die Abstandhalterstrukturen (32, 34) late rale Abmessungen von mehr als 2 pm in jeder Raumrichtung aufweisen.
20. Vorrichtung (58) zum Erzeugen einer Abstandhalterstruktur (32, 34), wel che ein Basiselement (60) und ein Prägeelement (62) aufweist, wobei das Prä geelement (62) zumindest als eine Aussparung (66) in dem Basiselement (60) ausgebildet ist.
21. Vorrichtung (58) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Prägeelement (62) einen gegenüber dem Basiselement (60) erhabenen und zumindest teilweise um die Aussparung (66) umlaufenden Vertiefungsprä ger (64) aufweist.
22. Vorrichtung (58) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen des Vertiefungsprägers (64) gleich dem Volumen der Aussparung (66) ist.
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