EP3980274A1 - Verfahren zum herstellen eines optisch variablen sicherheitselements - Google Patents

Verfahren zum herstellen eines optisch variablen sicherheitselements

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EP3980274A1
EP3980274A1 EP20731792.6A EP20731792A EP3980274A1 EP 3980274 A1 EP3980274 A1 EP 3980274A1 EP 20731792 A EP20731792 A EP 20731792A EP 3980274 A1 EP3980274 A1 EP 3980274A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
color
embossing lacquer
lacquer layer
coating
relief structure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20731792.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Rauch
Tobias Sattler
Winfried HOFFMÜLLER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Original Assignee
Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH filed Critical Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Publication of EP3980274A1 publication Critical patent/EP3980274A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B42D25/43—Marking by removal of material
    • B42D25/445—Marking by removal of material using chemical means, e.g. etching

Definitions

  • the invention relates to a method for producing an optically variable security element.
  • the security elements can, for example, in the form of a security thread embedded in a bank note, a cover film for a bank note with a hole, an applied security strip, a self-supporting one
  • Transfer elements or in the form of a feature area printed directly on a document of value are transferred elements or in the form of a feature area printed directly on a document of value.
  • Security elements with a viewing angle-dependent or three-dimensional appearance play a special role in securing authenticity, since these cannot be reproduced even with the most modern copiers.
  • the security elements are equipped with optically variable elements that give the viewer a different image impression from different viewing angles and, for example, show a different color or brightness impression and / or a different graphic motif depending on the viewing angle.
  • movement effects, pump effects, depth effects or flip effects are described as optically variable effects, which are implemented with the aid of holograms, microlenses or micromirrors.
  • the document EP 1 879 154 A2 discloses a method for producing a security element for a security paper or document of value with a substrate which is equipped with a coating comprising two layers. The method comprises the steps of applying a first layer to the substrate, applying at least a second layer to the first layer, the first layer not being fully cured before applying the second layer, embossing at least one layer of the coating and curing the coating .
  • the publication WO 2014/060089 A2 relates to an optically variable surface pattern with a carrier which has a first and a second surface area, the two surface areas being designed such that the first surface area has a first view that appears to be curved in a first solid angle area and the second surface area in a second solid angle area, which is different from the first solid angle area, presents a second view that appears curved.
  • An optically variable surface pattern is known from the publication WO 2014/121908 A1 which has two partial areas with reflection elements, the reflection elements of the first partial area on the one hand and the reflection elements of the second partial area reflecting incident spruce in different reflection directions on the other.
  • the first sub-area is covered with a first translucent color layer in such a way that, when the viewing angle at which the viewer is viewing the optically variable surface pattern is changed, the first sub-area in a first color when reaching a first viewing angle and when it is reached at a second viewing angle sees the second partial area glow in a second color different from the first color. Proceeding from this, the invention is based on the object of specifying a simple and cost-effective method for producing counterfeit-proof and visually attractive optically variable security elements.
  • security elements with two or more different appearances or effects in different colors should be able to be produced in just a few work steps.
  • the security elements should ideally be able to be produced with a small layer thickness in order to facilitate the introduction or application in security and valuable documents.
  • a support is provided, the area of which defines a z-axis perpendicular to it,
  • a first embossing lacquer layer is applied to the carrier in a surface area, PI) a first relief structure is embossed in the first embossing lacquer layer,
  • a second relief structure that differs from the first relief structure is embossed into the second embossing lacquer layer, so that the first relief structure and the second relief structure are arranged in the z-direction at different heights relative to the carrier, and
  • a first color impression is created by combining the color effects of at least the first embossing lacquer layer and the color coating
  • a second, different color impression is created by combining the color effects of at least the first embossing lacquer layer, the second embossing lacquer layer and the color coating .
  • the first and / or second embossing lacquer layer are applied in step A1) or A2), preferably by means of screen printing, offset printing, flexographic printing or gravure printing.
  • the embossing lacquer of the first and / or second embossing lacquer layer can in particular be a UV lacquer, a thermoplastic lacquer, or a so-called dual your system, that is, a combination of a UV lacquer and a thermoplastic lacquer .
  • the second embossing lacquer layer is advantageously applied in step A2) in register with the first relief structure. After the embossing steps PI) or P2), the first or second embossing lacquer layer is cured in advantageous configurations, ie in particular when a UV lacquer or a dual your system is used.
  • step M the coating is applied directly to the two embossing lacquer layers.
  • the phrase “apply on” does not otherwise exclude the existence of intermediate layers between the applied layer and the target object.
  • other layers may already have been applied to the carrier, for example a translucent color coating.
  • the first embossing lacquer layer is then applied to the carrier provided with this colored coating.
  • the colored coating can be applied both to the side of the first embossing lacquer layer and to the opposite side of the carrier.
  • step M the coating is applied simultaneously to the first and (the free portion of the) second relief structure.
  • the applied coating is preferably a full-area coating.
  • the (preferably full-area) coating is provided with cutouts after step M).
  • the (preferably full-area) coating is provided with cutouts after step M).
  • a washing color is printed onto the first and / or second embossing lacquer layer and the washing color is washed out together with the coating after step M), or it is washed out - After step M), a resist is applied to the color coating, and the coating is removed by an etching step in the areas not provided with resist.
  • an optionally colored photoresist can first be applied over the entire surface and then exposed in certain areas.
  • the exposed or unexposed areas dissolve in the etching bath, so that the underlying coating dissolves while the coated areas covered by the photo remain protected from the etching.
  • the recesses in the coating are preferably designed in the form of drawings, patterns or coding. They advantageously represent negative markings, for example negative writing, which is particularly evident when viewing the security element through transmitted light.
  • the recesses or negative markings can in principle be placed at all points on the security element. Depending on the placement and product structure, the recesses or negative markings can produce different color impressions.
  • transparent negative markings are possible, in other words negative markings that are neither covered by a translucent color nor by a metallization.
  • colored negative markings can also be generated in which the negative markings are covered by at least one translucent color.
  • the coating applied in step M) is also referred to here as a color coating (unless it is clearly transparent).
  • the coating applied in step M) is preferably by means of a metallization (colored or achromatic) or a thin layer containing a metal layer layer structure formed
  • the metallization can represent, for example, a layer made of aluminum, silver or an alloy, for example made of copper and aluminum.
  • color-shifting thin-film structures in particular with absorber-dielectric-absorber or reflector-dielectric-absorber as a layer sequence, for example with silicon and aluminum or chrome sublayers, come into question as thin-film structures.
  • the color coating can also be formed by a translucent color with an underlying metallic mirror coating, for example made of aluminum.
  • a luminescent paint in particular a fluorescent paint with a metallic mirror coating, can also be used as the paint coating.
  • the color coating can also be formed by a nanoparticle color, such as gold-blue particles, various effect pigments, color-changing pigments or super silver.
  • color a distinction is usually made between chromatic colors and achromatic colors, with chromatic colors being characterized not only by their lightness, but also by their hue and saturation.
  • Achromatic colors are white, black and gray, and the silvery metallic colors, for example the color of a reflective aluminum or silver layer, are regarded as achromatic colors in the context of this application.
  • a colored or colored layer is a layer with the color effect of a colored color (for example a red lasing layer) o- that of an achromatic color (for example a silvery, shiny aluminum layer).
  • a colorless layer has no color, but its colorlessness still defines a color effect.
  • the term "color impression” is finally used for the overall color impression produced by one or more layers.
  • the layers in the non-covered but coated part
  • create a first color impression which is created by the combination of the color effect of at least the first embossing lacquer layer and the color effect of the color coating.
  • a covered portion creates a second, different color impression through the color effects of at least the first embossing lacquer layer, the second embossing lacquer layer and the color coating.
  • red glazing layer red color effect
  • achromatic color effect a shiny red color impression
  • blue glazing layer blue color effect
  • transparent, colorless layer colorless Color effect
  • achromatic color effect a shiny blue color impression
  • a covered portion can be a surface area or can be present in a surface area as grid elements.
  • several covered portions can preferably be present in a security element.
  • the first embossing lacquer layer is colorless, while the second embossing lacquer layer is colored with a translucent colored color or achromatic color.
  • the second embossing lacquer layer is colored with a translucent colored color or achromatic color.
  • other shapes are also advantageous in which one or both layers of embossing lacquer are colored with a translucent color, a luminescent color or a nanoparticle color. The only condition is that the color effects of the first and second embossing lacquer layers differ from one another.
  • a further color coating in particular a translucent color coating, is applied to the side of the carrier opposite the embossing lacquer layers, or between the carrier and the first embossing lacquer layer. This enables a large number of color combinations to be generated when viewing the security element.
  • a first color impression is produced in the non-covered, coated part through the combination of the color effects of the further color coating, the first embossing lacquer layer and the above-mentioned coating, and in the covered part (overlap area) through the combination of the color effects of the further color coating, the first embossing lacquer layer, the second embossing lacquer layer and the above-mentioned coating a second color impression.
  • the first and / or second relief structure are formed by micromirror arrangements with directed micromirrors, in particular with plane mirrors, concave mirrors and / or Fresnel-like mirrors.
  • the lateral dimensions of the micromirrors are advantageously below 20 mm, preferably below 10 mm.
  • the first and the second color impression can be perceived separately from one another by the viewer, in particular perceptible as a function of the viewing angle and / or separately from one another in areas.
  • the micromirrors of the first and / or the second relief structure are preferably one directed in order to generate only one of the two color impressions for the viewer in an effect area, depending on the viewing angle.
  • the micromirrors of the first and / or the second relief structure are alternatively or additionally set up to generate the two color impressions in two (adjacent or separate) surface areas.
  • each of the micromirrors is aligned with a predetermined spatial alignment (azimuth angle and angle of inclination).
  • the alignment is adapted to a subject and to a viewing angle dependency of the subject.
  • a viewing angle dependency can bring about a movement effect, a three-dimensional impression or a change in the motif for a motif in the (respective) surface area.
  • a transparent carrier is advantageously provided as the carrier, or the carrier is detachably connected to the first embossing lacquer layer in order to enable the security element to be viewed from the side of the first embossing lacquer layer.
  • viewing can take place through the carrier; a non-transparent carrier must be removed for viewing from the side of the first embossing lacquer layer, for example after the security element has been transferred to a target substrate.
  • the transparent carrier is advantageously colorlessly transparent, but it can also be colored with a glaze in order to produce an additional color effect.
  • the second embossing lacquer layer is applied at least in a partial area in the form of a regular or irregular grid with grid elements and grid spaces, the dimensions of the grid elements and / or grid spaces at least in one direction between 20 ⁇ m and 200 ⁇ m , in front- preferably between 60 mm and 150 mm, in particular between 80 mm and 120 mm.
  • the grid elements and grid spaces of the grid have the same shape and preferably also the same size.
  • the grid elements and / or the grid spaces can in particular be formed by strip-shaped, square, triangular or other polygonal elements, but can also have irregular shapes.
  • the grid itself can be regular, i.e. have a regular arrangement of grid elements and grid spaces, but can also be an irregular grid, for example a stochastic grid, in which the grid elements and / or grid spaces have irregular spacings and / or sizes and / or shapes exhibit.
  • the area coverage of the grid by the grid elements is advantageously between 30% and 70%, preferably between 40% and 60%, in particular around 50%.
  • an effect area is formed in which an uncovered portion forms (at least) a first surface area with the first relief structure and a covered portion forms (at least) a second surface area with the second relief structure.
  • the dimensions of the surface areas are advantageously above the resolution limit of the naked eye, so that each surface area can be recognized without aids.
  • an effect area is formed in which the second embossing lacquer layer is applied in partial areas which have lateral dimensions of more than 140 ⁇ m, and / or in which the two te embossing lacquer layer is applied with recesses that have lateral dimensions of more than 140 gm.
  • the lateral dimensions of at least a partial area and / or at least one cutout are preferably more than 250 ⁇ m, preferably more than 500 ⁇ m and in particular more than 1 mm.
  • the partial areas or recesses of the effect area therefore typically extend over many micromirrors or relief elements.
  • the specified dimensions can only be exceeded by the subregions or cutouts in one lateral direction, but the cutouts are advantageously larger than the stated dimensions in each lateral direction.
  • the dimensions are particularly advantageously above the resolution limit of the naked eye, so that the surface area of the partial areas or recesses can be recognized without aids.
  • the two relief structures advantageously provide a color change for an unchanged motif as a function of the viewing angle or provide a color change together with a motif change.
  • the motifs of the two relief structures can vary in particular with regard to shape (for example head, apple or figure), movement (static to moved or moved to static, with linear, rotating and / or pumping movement) and / or dimensionality (2D to 3D, or differently three-dimensional with positively or negatively curved appearance or floating in front of or behind a plane) of the motif.
  • the first relief structure generates a first motif which is visible from a first viewing angle area with a first color impression, which is created by the combination of the color effects of at least the first embossing lacquer layer and the Color coating is created and the second relief structure creates a second motif that is visible from a second viewing angle range with a second, different color impression, which is created by the combination of the color effects of at least the first embossing lacquer layer, the second embossing lacquer layer and the color coating, wherein the first and second viewing angle ranges do not overlap.
  • the security element When tilted, the security element then shows a binary change in color and effect without any overlapping area.
  • the two viewing angle ranges advantageously border one another or are only separated by an angular distance of a few degrees, so that the associated image impressions are practically seamlessly skipped for the viewer.
  • the first relief structure generates a first movement motif with a first color impression and the second relief structure generates a second movement motif with a second, different color impression, the first and second movement motifs when tilting of the security element offset to one another or move against one another and thereby cross in a position of difference in which both motifs of movement are visible, and / or move one after the other through the same part of the common area.
  • the first color impression arises from the combination of the color effects of at least the first embossing lacquer layer and the color coating
  • the second color impression arises from the combination of the color effects of at least the first embossing lacquer layer, the second embossing lacquer layer and the color coating.
  • the proposed method allows the production of security elements of the type mentioned at the beginning with only a few work steps.
  • the described layer structure also allows security elements with a With a total thickness of less than 45 mm, which are ideal for use in banknotes and other value documents.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a bank note with two security elements according to the invention
  • FIG. 2 schematically shows a detail of the first security element of FIG. 1 in cross section
  • FIG. 5 schematically shows a detail of the second security element of FIG. 1 in cross section
  • FIG. 1 shows a schematic representation to a banknote te 10 having two optically variable security elements 12 and 62, j in each case in the form of an affixed transfer element are formed.
  • the invention is not limited to transfer elements and bank notes, but can be used with all types of security elements, for example with labels on goods and packaging or with the protection of documents, ID cards, passports , Credit cards, health cards and the like.
  • security threads or security strips can also be considered.
  • the two security elements 12, 62 of FIG. 1 are themselves very flat, but nevertheless give the viewer a three-dimensional impression.
  • the first security element 12 shows a binary change in color and effect when the banknote 10 is tilted, in which, from a first viewing direction, a first motif 14-A that appears to bulge out of the plane of the banknote 10, for example a curved representation the value number "10" appears with a first, for example silvery, shiny color impression. From a second viewing direction, there is a second motif 14-B that appears to bulge out of the plane of the bank note 10, for example a curved representation of a coat of arms with a second color impression, for example a shiny red color impression.
  • FIG. 2 schematically showing a section of the security element 12 applied to the bank note 10 in cross section and FIG. 3 showing various intermediate steps the production of the security element 12 shows.
  • the security element 12 contains a flat, transparent, colorless carrier 18, the area of which defines an xy plane and a z-axis perpendicular to it.
  • a multicolored reflective surface area is arranged on the carrier 18 and contains an embossed structure area 25 with two nested micromirror embossments 24, 34 at two different height levels.
  • a first embossed area 24 is provided by micromirror embossings, the base areas of which lie at a height Hi above the carrier 18.
  • a second embossed area 34 is provided by micromirror embossings, the base areas of which are at a height H2> Hi above the carrier 18. The height as well as the direction of the positive z-axis are always measured starting from the carrier 18. Since the security element 12 is viewed from the bottom, that is to say the side of the carrier 18 is designed, the z-axis in the illustration of FIG. 2 extends away from the carrier downwards.
  • micromirror embossings 24, 34 each contain a multiplicity of micromirrors inclined relative to the xy plane, the local inclination angles of which are selected so that the relief structures of the micromirror embossings 24, 34 interact with the color effects of the Embossing lacquer layers 22, 32 and the color effect of a uniform color coating 26 produce a desired visual appearance.
  • the angles of inclination of the micromirrors in the exemplary embodiment are selected so that the micromirror arrangement 24 generates the curved representation of the value number "10" in a viewing angle range of + 5 ° to + 20 ° (viewing position 40-A) based on the surface normal the micromirror arrangement 34 generates the curved representation of the coat of arms in a viewing angle range of -5 ° to -20 ° (viewing position 40-B).
  • the micromirrors of the micromirror embossing 24, 34 themselves have a lateral dimension of 10 ⁇ 10 mm 2 and a maximum height h of 3.5 mm in the exemplary embodiment.
  • the micromirror arrangements 24, 34 are produced by embossing two different embossing lacquer layers 22, 32 with different color effects. While the embossing lacquer layer 22 in which the micromirror arrangement 24 is embossed is transparent, colorless, the embossing lacquer layer 32 in which the micromirror arrangement 34 is embossed is colored in a translucent red. Both micromirror arrangements 32, 34 are provided with a uniform color coating 26, which is Leading example is formed by a metal coating, specifically by a thin, vapor-deposited aluminum layer, which has a silvery metallic, and thus achromatic color effect.
  • the desired visual contrast of the micromirror arrangements 24, 34 from the viewing positions 40-A or 40-B of the viewer 40 is created by the interaction of the different color effects of the embossing lacquer layers 22, 32 with the color effect of the uniform color coating 26.
  • the two micromirror arrangements 24, 34 are nested within one another in the form of a regular grid 50 in the entire surface area of the security element 12, with only the micromirror embossings 24 of the height level Hi being present in the first grid areas 52, while in the complementary second grid areas 54 , the overlap area, the second embossing lacquer layer 32 with the micromirror embossings 34 are also present at the height level H2 and are optically effective.
  • the grid areas 52, 54 in the exemplary embodiment form a checkerboard pattern in which each field, that is to say each grid area 52, 54 has a dimension of 100 mm ⁇ 100 ⁇ m.
  • the grid 50 since the micromirrors are generally significantly smaller, here, for example, have an edge length of only 10 ⁇ m, the grid 50, unlike in the simplified schematic representation of FIGS. 2 and 3, generally does not coincide with the grid of the micromirrors the micromirror assemblies 24, 34 together.
  • the described arrangement results in the desired appearances. Since the carrier 18 and the first embossing lacquer layer 22 are transparent, colorless, the micromirror arrangement 24 with the silvery metallic appearance of the aluminum layer 26 is visible from the viewing position 40-A, which the curved representation 14-A the value number "10" shows. Due to the red glazing coloring of the second embossing lacquer layer 32 and the backing of the second embossing lacquer layer with the aluminum layer 26, the coat of arms 14-B appears with a shiny red appearance from viewing position 40-B.
  • a transparent carrier 18, for example a transparent colorless PET film is provided and provided with a first, transparent and colorless embossing lacquer layer 22.
  • the micromirror embossing 24, which generates the representation 14-A of the numerical value “10”, is embossed into the first embossing lacquer layer 22 with an embossing tool (not shown).
  • an embossing tool not shown.
  • the embossing lacquer layer 22 is then hardened.
  • a second, translucent red colored embossing lacquer layer 32 is then printed onto the first embossing lacquer layer 22 in a regular grid 50, as shown in FIG. 3 (b).
  • the grid 50 is designed in the form of grid elements 54 and grid spaces 52 and corresponds, for example, to the chessboard pattern described above with field dimensions of 100 ⁇ m ⁇ 100 ⁇ m.
  • the grid elements 54 generate the covered portion or the Coverage area in which the second embossing lacquer layer 32 is applied to the first embossing lacquer layer 22.
  • the second embossing lacquer layer 32 is then applied with an embossing tool (not shown) with the micro-mirror embossing 34, which shows the coat of arms Representation 14-B generated as shown in Fig. 3 (c).
  • embossing lacquer layer 32 is then hardened.
  • a major advantage of the manufacturing method according to the invention is the very small number of work steps required compared with conventional methods.
  • the proposed layer structure also results in very small product thicknesses of less than 45 ⁇ m, which is particularly important for the use of the security elements in bank notes and other documents of value.
  • the security elements can also be provided in a simple manner with transparent or colored negative identifiers using the method described, as explained in more detail elsewhere.
  • FIG. 4 shows some concrete advantageous configurations of the grid 50 of the second embossing lacquer layer 32 in plan view.
  • the grid elements 54 are each shown hatched and grid spaces 52 are shown without hatching.
  • FIG. 4 (a) shows a grid 50 as used in FIGS. 2 and 3, in which the grid elements 54 and grid spaces 52 form a chessboard pattern.
  • the dimensions of the grid areas are advantageously between 20 ⁇ 20 mm 2 and 140 ⁇ 140 mm 2 , in particular between 20 ⁇ 20 mm 2 and 60 x 60 mm 2 , the area coverage is 50%. If an area coverage deviating from 50% is to be generated, some of the grid elements 54 can be omitted or some of the grid spaces 52 can be covered with grid elements.
  • the area coverage of the grid with grid elements 54 is preferably between 30% and 70%, in particular between 40% and 60%. Due to the surface coverage of the first and second grid areas, the brightness of the appearances produced in each case can be adjusted as desired.
  • FIG. 4 (b) shows a grid 50 with alternately arranged strip-shaped grid elements 54 and grid spaces 52.
  • the width of the grid areas is advantageously between 20 mm and 140 mm, in particular between 20 mm and 60 mm.
  • the length of the grid areas is arbitrary and can be several millimeters or even a few centimeters. The area coverage can easily be adjusted via the relative width of the grid elements and grid spaces.
  • the grid elements and grid spaces can also have other polygonal shapes or irregular shapes.
  • FIG. 4 (c) shows an embodiment in which the grid elements 54 and grid spaces 52 of the grid 50 are formed by triangles.
  • the grid elements 54 and grid spaces 52 are formed by irregular shapes.
  • the grid elements and / or grid spaces can form a coherent structure, as shown for example in FIG. 4 (d) for the grid spaces 52.
  • the second security element 62 transferred to the bank note 10 itself is also very flat, but nevertheless gives the viewer the three-dimensional impression of a motif 64 which appears to bulge out of the plane of the bank note 10 and which has a first color impression appears.
  • the motif 64 can represent, for example, a value number, a portrait or another graphic motif.
  • a movement effect with a second color impression is visible in a partial area 66.
  • a light bar can move up and down along the sub-area 66 and produce a so-called rolling bar effect.
  • the areas of different color impression (first and second color impression) and different effects (three-dimensional motif or running bar) are precisely matched to one another. This registration is therefore also referred to below as color-to-effect registration.
  • the security element 62 contains negative writing 68 in the form of the numerical value “10”, which is formed by a transparent partial area of the security element 62. If the security element 62 is arranged over an opaque area of the bank note 10, the surface of the bank note, for example the white bank note paper, becomes visible there. If the security element 62 is arranged over a window area of the bank note, the negative writing 68 forms a transparent see-through area in the security element 62, which lights up brightly when viewed through transmitted light.
  • FIG. 5 schematically showing a section of the security element 62 on the bank note 10.
  • introduced security element 62 in cross section and
  • FIG. 6 shows various intermediate steps in the production of the security element 62.
  • the security element 62 is constructed similarly to the security element 12 already described in connection with FIG. 2, so that elements that correspond to one another are each designated with the same reference numerals.
  • the security element 62 contains a flat, transparently colorless carrier 18, the area of which defines an x-y plane and a z-axis perpendicular to it.
  • a multicolored reflective surface area is arranged on the carrier 18 and contains an embossed structure area with micromirror embossments with two different height levels.
  • a first embossed area 24 is provided by micromirror embossings, the base areas of which are at a height H 1 above the carrier 18, while a second embossed area is given by micromirror embossings 34 whose base areas are at a height H 2 > H 1 above
  • the micromirror embossings or micromirror arrangements 24, 34 each contain, as in the exemplary embodiment of FIG.
  • the angles of inclination of the micromirrors in the exemplary embodiment are selected such that the micromirror arrangements 24, 26 produce the arched three-dimensional impression of the motif 64 and the rolling bar effect of the sub-area 66.
  • the sizes and heights of the micromirrors can be selected as in the exemplary embodiment in FIG. 2. While the embossed lacquer layer 22 in which the micromirror arrangement 24 is embossed is transparent, colorless, the embossed lacquer layer 32 in which the micromirror arrangement 34 is embossed is colored in a translucent blue. Both micromirror arrangements 32, 34 are provided with a uniform color coating 26, which in the exemplary embodiment in FIG.
  • the desired visual contrast of the micromirror arrangements 24, 34 from the different viewing positions of the observer is created by the interaction of the different color effects of the embossing lacquer layers 22, 32 with the color effect of the uniform color coating 26.
  • the two micromirror arrangements 24, 34 are in the exemplary embodiment in FIG each arranged directly adjacent to one another in the surface area of the security element 62.
  • the sub-area 66 is formed, for example, by a 5 mm wide and 2 cm long curved strip within a 2.5 ⁇ 2.5 cm 2 surface area 64.
  • the visual impression in area 64 i.e. outside the overlap Coverage area 66 is determined by the micromirror arrangement 24 lying at height level Hi and thus only by the color effect of the silver layer 26.
  • the viewer therefore perceives the silvery shiny motif 64 generated by the micromirror arrangement 24, while within the Subarea 66 the blue-metallic rolling bar effect appears, in which when the bank note 10 is tilted a blue reflective bar appears to run back and forth along the curved strip. Since the height difference between the two micromirror arrangements 24, 34 is in the range of a few micrometers, it is imperceptible to the viewer, so that the two different colored motifs and the different effects 64, 66 are arranged next to one another in exact register seem to be.
  • the security element 62 also has a smaller sub-area 68 in the area 64, which is designed in the form of the numerical value “10” and in which the color coating 26 is cut out. Due to the lack of color coating and the transparency of the other layers present in the sub-area 68, a negative identifier is created in the security element 62 there.
  • the sub-area 68 forms a transparent see-through window in the bank note or it allows a view of the surface of the bank note.
  • an embossing tool not shown.
  • the embossing lacquer layer 22 is then hardened.
  • a second, translucent blue colored embossing lacquer layer 32 is printed onto the first embossing lacquer layer 22 with a printing cylinder (not shown), as shown in FIG.
  • the second embossing lacquer layer 32 is then provided with the micromirror embossing 34 producing the rolling bar effect using an embossing tool (not shown).
  • an embossing tool not shown
  • the embossing lacquer layer 32 is then hardened.
  • washing ink 70 is printed on in the subareas 68 which are to be demetallized subsequently, as shown in FIG. 6 (d).
  • a uniform, full-surface metal coating 26 is then applied to the overall structure produced in this way, which is formed by the first relief structure 24 of the first embossing lacquer layer 22, the second relief structure 34 of the second embossing lacquer layer 32 present in the overlap area 66 and the washing ink 70 printed in the subregions 68 , for example, the above-mentioned silver layer applied as shown in Fig. 6 (e).
  • FIG. 7 shows a modification of the exemplary embodiment of FIG. 2, in which both the motif 14-A (value number “10”) and the coat of arms motif 14-B appear with a colored impression.
  • a continuous, translucent color layer 82 is provided on the side of the carrier 18 facing away from the micromirror embossments 24, 34.
  • the motif 14-A of the micromirror embossing 24 When viewed, the motif 14-A of the micromirror embossing 24 then appears shiny with a first colored color due to the combined effect of the color layer 82 and the metallization 26, and the motif 14-B of the micromirror embossing 34 due to the combined effect of the color layer 82, the ge - colored embossing lacquer layer 32 and the metallization 26 glossy with a second colored color, which is produced by a subtractive color mixture of the colors of the colored layer 82 and the embossing lacquer layer 32.
  • the embossing lacquer layer 32 is colored translucent cyan and the colored layer 82 is colored translucent yellow, the motif 14-A appears with a shiny yellow color and the motif 14-B appears due to the subtractive color mixing of cyan and yellow with a shiny green color.
  • the color layer 82 can also be provided between the carrier 18 and the first embossing lacquer layer 22.
  • a glaze-colored first embossing lacquer layer 22 or a glaze-colored carrier film 18 can also be used. These measures can also increase the variety of colors in the appearance. Even if the exemplary embodiments were specifically described with metal layers and translucent colored inks for illustration, it goes without saying that the other colors mentioned above can also be used for the color coating 26 and the embossing lacquer layers 22, 32.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines optisch variablen Sicherheitselements (12, 62), bei dem ein Träger (18) bereitgestellt wird, dessen Flächenausdehnung eine darauf senkrecht stehende z-Achse definiert, - in einem Flächenbereich eine erste Prägelackschicht (22) auf den Träger aufgebracht wird, - in die erste Prägelackschicht (22) eine erste Reliefstruktur (24) geprägt wird, - eine zweite, gefärbte Prägelackschicht (32) auf die ersten Prägelackschicht (22) aufgebracht wird, wobei sich eine Farbwirkung der zweiten Prägelackschicht (32) von einer Farbwirkung der ersten Prägelackschicht (22) unterscheidet, und wobei die erste Reliefstruktur (24) teilweise von der zweiten, gefärbten Prägelackschicht (32) überdeckt wird und teilweise nicht überdeckt wird, - in die zweite Prägelackschicht (32) eine zweite, sich von der ersten Reliefstruktur unterscheidende Reliefstruktur (34) geprägt wird, so dass die erste Reliefstruktur (24) und die zweite Reliefstruktur (34) in z-Richtung in unterschiedlichen Höhenstufen bezogen auf den Träger (18) angeordnet sind, und - eine Beschichtung (26) auf den nicht überdeckten Anteil (52; 64) der ersten Reliefstruktur (24) und auf die zweite Reliefstruktur (34) aufgebracht wird, so dass für einen Betrachter des Sicherheitselements durch die Kombination zumindest der Farbwirkungen der ersten Prägelackschicht (22) und der Beschichtung (26) ein erster Farbeindruck entsteht, und durch die Kombination der Farbwirkungen zumindest der ersten Prägelackschicht (22), der zweiten Prägelackschicht (32) und der Beschichtung (26) ein zweiter, unterschiedlicher Farbeindruck entsteht.

Description

Verfahren zum Herstellen eines optisch variablen Sicherheitselements
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines optisch variablen Sicherheitselements.
Datenträger, wie Wert- oder Ausweisdokumente, aber auch andere Wertge- genstände, wie etwa Markenartikel, werden zur Absicherung oft mit Sicher- heitselementen versehen, die eine Überprüfung der Echtheit der Datenträger gestatten und die zugleich als Schutz vor unerlaubter Reproduktion dienen. Die Sicherheitselemente können beispielsweise in Form eines in eine Bank- note eingebetteten Sicherheitsfadens, einer Abdeckfolie für eine Banknote mit Loch, eines aufgebrachten Sicherheitsstreifens, eines selbsttragenden
Transferelements oder auch in Form eines direkt auf ein Wertdokument auf- gedruckten Merkmalsbereichs ausgebildet sein.
Eine besondere Rolle bei der Echtheitsabsicherung spielen Sicherheitsele- mente mit betrachtungswinkelabhängigem oder dreidimensionalem Er- scheinungsbild, da diese selbst mit modernsten Kopiergeräten nicht repro- duziert werden können. Dazu sind die Sicherheitselemente mit optisch vari- ablen Elementen ausgestattet, die dem Betrachter unter unterschiedlichen Betrachtungswinkeln einen unterschiedlichen Bildeindruck vermitteln und beispielsweise je nach Betrachtungswinkel einen anderen Färb- oder Hellig- keitseindruck und / oder ein anderes graphisches Motiv zeigen. Im Stand der Technik sind dabei als optisch variable Effekte beispielsweise Bewegungsef- fekte, Pumpeffekte, Tiefeneffekte oder Flipeffekte beschrieben, die mit Hilfe von Hologrammen, Mikrolinsen oder Mikrospiegeln realisiert werden. Die Druckschrift EP 1 879 154 A2 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitselements für ein Sicherheitspapier oder Wertdokument mit einem Substrat, das mit einer zwei Schichten umfassenden Beschichtung ausgestattet ist. Das Verfahren umfasst die Schritte Aufbringen einer ersten Schicht auf das Substrat, Aufbringen von zumindest einer zweiten Schicht auf die erste Schicht, wobei vor dem Aufbringen der zweiten Schicht keine vollständige Härtung der ersten Schicht erfolgt, Prägen von zumindest einer Schicht der Beschichtung und Härten der Beschichtung.
Die Druckschrift WO 2014/060089 A2 betrifft ein optisch variables Flächen- muster mit einem Träger, der einen ersten und einen zweiten Flächenbereich aufweist, wobei die beiden Flächenbereiche so ausgebildet sind, dass der erste Flächenbereich in einem ersten Raumwinkelbereich eine gewölbt er- scheinende erste Ansicht und der zweite Flächenbereich in einem zweiten Raumwinkelbereich, der verschieden zum ersten Raumwinkelbereich ist, eine gewölbt erscheinende zweite Ansicht darbietet.
Aus der Druckschrift WO 2014/121908 Al ist ein optisch variables Flächen- muster bekannt, das zwei Teilbereiche mit Reflexionselementen aufweist, wobei die Reflexionselemente des ersten Teilbereichs einerseits und die Re- flexionselemente des zweiten Teilbereichs andererseits einfallendes Ficht in unterschiedliche Reflexionsrichtungen reflektieren. Der erste Teilbereich ist so mit einer ersten lasierenden Farbschicht bedeckt, dass ein Betrachter, wenn der Betrachtungswinkel, unter dem der Betrachter das optisch variable Flächenmuster betrachtet, geändert wird, bei Erreichen eines ersten Betrach- tungswinkels den ersten Teilbereich in einer ersten Farbe und bei Erreichen eines zweiten Betrachtungswinkels den zweiten Teilbereich in einer von der ersten Farbe verschiedenen zweiten Farbe leuchten sieht. Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und kostengünstiges Verfahren zur Herstellung fälschungssicherer und vi- suell attraktiver optisch variabler Sicherheitselemente anzugeben. Mit dem Verfahren sollen insbesondere Sicherheitselemente mit zwei oder mehr un- terschiedlichen Erscheinungsbildern bzw. Effekten in unterschiedlichen Far- ben mit wenigen Arbeitsschritten erzeugt werden können. Zudem sollen die Sicherheitselemente idealerweise mit einer geringen Schichtdicke hergestellt werden können, um das Ein- oder Aufbringen in Sicherheits- und Wertdo- kumenten zu erleichtern.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs ge- löst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen An- sprüche. Gemäß der Erfindung ist zur Lösung der genannten Aufgabe bei einem Ver- fahren zum Herstellen eines optisch variablen Sicherheitselements vorgese- hen, dass
B) ein Träger bereitgestellt wird, dessen Flächenausdehnung eine darauf senkrecht stehende z- Achse definiert,
Al) in einem Flächenbereich eine erste Prägelackschicht auf den Träger aufgebracht wird, PI) in die erste Prägelackschicht eine erste Reliefstruktur geprägt wird,
A2) eine zweite, gefärbte Prägelackschicht auf die ersten Prägelackschicht aufgebracht wird, wobei sich die Farbwirkung der zweiten Prägelack- schicht von der Farbwirkung der ersten Prägelackschicht unterschei- det, wobei die erste Reliefstruktur teilweise von der zweiten, gefärb- ten Prägelackschicht überdeckt wird und teilweise nicht überdeckt wird,
P2) in die zweite Prägelackschicht eine zweite, sich von der ersten Reli- efstruktur unterscheidende Reliefstruktur geprägt wird, so dass die erste Reliefstruktur und die zweite Reliefstruktur in z- Richtung in un- terschiedlichen Höhenstufen bezogen auf den Träger angeordnet sind, und
M) eine Beschichtung aufgebracht wird auf die zweite Reliefstruktur und auf einen nicht überdeckte Anteil der ersten Reliefstruktur,
so dass bei Betrachtung des Sicherheitselements durch die Kombinati- on der Farbwirkungen zumindest der ersten Prägelackschicht und der Farbbeschichtung ein erster Farbeindruck entsteht, und durch die Kombination der Farbwirkungen zumindest der ersten Prägelack- schicht, der zweiten Prägelackschicht und der Farbbeschichtung ein zweiter, unterschiedlicher Farbeindruck entsteht.
Die erste und/oder zweite Prägelackschicht werden im Schritt Al) bzw. A2) vorzugsweise mittels Siebdruck, Offsetdruck, Flexodruck oder Tiefdruck aufgebracht. Bei dem Prägelack der ersten und/ oder zweiten Prägelack- schicht kann es sich insbesondere um einen UV- Lack, um einen thermoplas- tischen Lack, oder um ein sogenanntes dual eure System handelt, also eine Kombination aus einem UV-Lack und einem thermoplastischen Lack. Die zweite Prägelackschicht wird in Schritt A2) dabei vorteilhaft im Register zur ersten Reliefstruktur aufgebracht. Nach den Prägeschritten PI) bzw. P2) wird die erste bzw. zweite Prägelack- schicht in vorteilhaften Ausgestaltungen, also insbesondere wenn ein UV- Lack oder ein dual eure System zu Einsatz kommt, gehärtet.
In Schritt M wird die Beschichtung unmittelbar auf die beiden Prägelack- schichten aufgebracht. Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung schließt die Wendung "aufbringen auf" ansonsten jeweils nicht aus, dass zwischen der aufgebrachten Schicht und dem Zielobjekt Zwischenschichten vorliegen. Beispielsweise können vor dem Aufbringen der ersten Prägelackschicht auf den Träger in Schritt Al) bereits andere Schichten auf den Träger aufge- bracht worden sein, etwa eine lasierende Farbbeschichtung. Die erste Präge- lackschicht wird dann auf den mit dieser Farbbeschichtung versehene Träger aufgebracht Dabei kann die Farbbeschichtung sowohl auf der Seite der ers- ten Prägelackschicht als auch der gegenüberhegenden Seite des Trägers auf- gebracht sein.
Die Beschichtung wird in Schritt M gleichzeitig auf die erste und (den freien Anteil der) zweiten Reliefstruktur aufgebracht. In einem beschichteten Be- reich ist die aufgebrachte Beschichtung bevorzugt eine vollflächige Beschich- tung.
In einer vorteilhaften Weiterbildung wird die (vorzugsweise vollflächige) Beschichtung nach Schritt M) mit Aussparungen versehen. Dazu wird vor- zugsweise entweder
- vor Schritt M) eine Waschfarbe auf die erste und/oder zweite Präge- lackschicht aufgedruckt und die Waschfarbe zusammen mit der Be- schichtung nach Schritt M) ausgewaschen, oder es wird - nach Schritt M) ein Resistlack auf die Farbbeschichtung aufgebracht, und die Beschichtung wird in den nicht mit Resistlack versehenen Be- reichen durch einen Ätzschritt entfernt.
Anstelle des oben genannten Resistlacks kann auch ein optional eingefärbter Fotoresist zunächst vollflächig aufgebracht und im Anschluss bereichsweise belichtet werden. Je nach verwendetem Resist lösen sich dann die belichteten oder unbelichteten Bereiche im Ätzbad, sodass sich die darunterliegende Beschichtung löst, während die vom Foto reist überzogenen Beschichtungs- bereiche vor der Ätze geschützt bleiben.
Die Aussparungen in der Beschichtung sind vorzugsweise in Form von Zeichnen, Mustern oder einer Codierung ausbildet Sie stellen vorteilhaft Negativkennzeichnungen, beispielsweise eine Negativschrift dar, die insbe- sondere bei Durchlichtbetrachtung des Sicherheitselements in Erscheinung tritt. Die Aussparungen bzw. Negativkennzeichnungen können grundsätz- lich an allen Stellen des Sicherheitselements platziert werden. Je nach Plat- zierung und Produktaufbau können die Aussparungen bzw. Negativkenn- zeichnungen unterschiedliche Farbeindrücke erzeugen. Möglich sind einer- seits transparente Negativkennzeichnungen, also Negativkennzeichnungen, die weder von einer lasierenden Farbe noch von einer Metallisierung über- deckt sind. Andererseits können auch farbige Negativkennzeichnungen er- zeugt werden, bei denen die Negativkennzeichnungen von mindestens einer lasierenden Farbe überdeckt sind.
Die im Schritt M) aufgebrachte Beschichtung wird vorliegend auch als Farb- beschichtung bezeichnet (sofern sie nicht klar transparent ist). Die im Schritt M) aufgebrachte Beschichtung wird bevorzugt durch eine Metallisierung (buntfarben oder unbunt) oder einen eine Metallschicht enthaltenden Dünn- schichtaufbau gebildet Die Metallisierung kann beispielsweise eine Schicht aus Aluminium, Silber oder einer Legierung, etwa aus Kupfer und Alumini- um, darstellen. Als Dünnschichtaufbauten kommen insbesondere farbkip- pende Dünnschichtaufbauten, insbesondere mit Absorber-Dielektrikum- Absorber oder Reflektor-Dielektrikum-Absorber als Schichtenfolge, bei- spielsweise mit Silizium- und Aluminium- oder Chrom-Teilschichten in Fra- ge·
Die Farbbeschichtung kann auch durch eine lasierende Farbe mit einer hin- terlegten metallischen Verspiegelung, beispielsweise aus Aluminium, gebil- det sein. Auch eine Lumineszenzfarbe, insbesondere Fluoreszenzfarbe mit einer metallischen Verspiegelung kommt als Farbbeschichtung in Betracht. Die Farbbeschichtung kann schließlich auch durch eine Nanopartikelfarbe, wie etwa Gold-Blau-Partikel, verschiedene Effektpigmente, farbkippende Pigmente oder Supersilber gebildet sein.
Beim Begriff "Farbe" wird üblicherweise zwischen Buntfarben und Unbunt- farben unterschieden, wobei Buntfarben nicht nur durch ihre Helligkeit, sondern auch durch ihren Farbton und Sättigung gekennzeichnet sind. Un- buntfarben sind Weiß, Schwarz und Grau, und auch die silbrig metallischen Farben, beispielsweise die Farbe einer reflektierenden Aluminium- oder Sil- berschicht, werden im Rahmen dieser Anmeldung als Unbuntfarben angese- hen.
Um auch farblose Schichten einschließen zu können, wird im Rahmen dieser Beschreibung weiter zwischen "Farbe" und "Farbwirkung" unterschieden, wobei der allgemeinere Begriff Farbwirkung sowohl Farbe als auch Farblo- sigkeit umfasst. Eine farbige bzw. gefärbte Schicht ist eine Schicht mit der Farbwirkung einer Buntfarbe (beispielsweise eine rot laseriende Schicht) o- der einer Unbuntfarbe (beispielsweise eine silbrig glänzende Aluminium- schicht). Eine farblose Schicht hat zwar keine Farbe, ihre Farblosigkeit defi- niert aber dennoch eine Farbwirkung.
Der Begriff "Farbeindruck" wird schließlich für den Farb-Gesamteindruck verwendet, den eine oder mehrere Schichten erzeugen. So erzeugen die Schichten (im nicht überdeckten aber beschichteten Anteil) einen ersten Far- beindruck, der durch die Kombination der Farbwirkung zumindest der ers- ten Prägelackschicht und der Farbwirkung der Farbbeschichtung entsteht. Ein überdeckter Anteil erzeugt durch die Farbwirkungen zumindest der ers- ten Prägelackschicht, der zweiten Prägelackschicht und der Farbbeschich- tung einen zweiten, unterschiedlichen Farbeindruck. Konkret erzeugt bei- spielsweise die Kombination einer rot lasierenden Schicht (rote Farbwir- kung) mit einer hinterlegten Metallisierung (unbunte Farbwirkung) einen rot glänzenden Farbeindruck, oder die Kombination einer blau lasierenden Schicht (blaue Farbwirkung) mit einer transparenten farblosen Schicht (farb- lose Farbwirkung) und einer hinterlegten Metallisierung (unbunte Farbwir- kung) einen blau glänzenden Farbeindruck.
Im Folgenden wird der von der zweiten Prägelackschicht überdeckte Anteil der ersten Reliefstruktur teilweise vereinfachend auch als Überdeckungsbe- reich bezeichnet. Wie später zu verschiedenen Ausgestaltungen genauer be- schrieben wird, kann ein überdeckter Anteil ein Flächenbereich sein oder in einem Flächenbereich als Rasterelemente vorliegen. In einem Sicherheitsele- ment können vorzugsweise zudem mehrere überdeckte Anteile vorliegen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die erste Prägelackschicht farblos, während die zweite Prägelackschicht mit einer lasierenden Buntfarbe oder Unbuntfarbe eingefärbt ist. Vorteilhaft sind allerdings auch andere Gestal- tungen, bei denen eine oder beide Prägelackschichten mit einer lasierenden Farbe, einer Lumineszenzfarbe oder einer Nanopartikelfarbe eingefärbt sind. Bedingung ist dabei lediglich, dass sich die Farbwirkungen der ersten und zweiten Prägelackschicht voneinander unterscheiden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass auf der den Prägelackschichten gegenüberliegenden Seite des Trägers, oder zwi- schen dem Träger und der ersten Prägelackschicht eine weitere Farbbe- schichtung, insbesondere eine lasierende Farbbeschichtung aufgebracht wird. Dies ermöglicht eine Vielzahl von Farbkombinationen bei der Betrach- tung des Sicherheitselements zu erzeugen. Insbesondere ergibt sich im nicht überdeckten, beschichteten Anteil durch die Kombination der Farbwirkun- gen der weiteren Farbbeschichtung, der ersten Prägelackschicht und der oben bereits genannten Beschichtung ein erster Farbeindruck, und in dem überdeckten Anteil (Überdeckungsbereich) durch die Kombination der Farbwirkungen der weiteren Farbbeschichtung, der ersten Prägelackschicht, der zweiten Prägelackschicht und der oben bereits genannten Beschichtung ein zweiter Farbeindruck.
Die erste und / oder zweite Reliefstruktur werden in einer besonders bevor- zugten Gestaltung durch Mikrospiegelanordnungen mit gerichteten Mikro- spiegeln gebildet, insbesondere mit planen Spiegeln, Hohlspiegeln und/oder fresnelartigen Spiegeln. Die lateralen Abmessungen der Mikrospiegel liegen dabei vorteilhaft unterhalb von 20 mm, bevorzugt bei unterhalb von 10 mm.
Der erste und der zweite Farbeindruck sind für den Betrachter getrennt von- einander wahrnehmbar sind, insbesondere betrachtungswinkelabhängig und/oder bereichsweise getrennt voneinander wahrnehmbar. Die Mikro- spiegel der ersten und/ oder der zweiten Reliefstruktur sind bevorzugt ein- gerichtet, um für den Betrachter in einem Effektbereich betrachtungswin- kelabhängig jeweils nur einen der beiden Farbeindrücke zu erzeugen. Die Mikrospiegel der ersten und/ oder der zweiten Reliefstruktur sind alternativ oder zusätzlich eingerichtet, die beiden Farbeindrücke in zwei (benachbarten oder getrennten) Flächenbereichen zu erzeugen. In den vorliegenden Reli- efstrukturen ist jeder der Mikrospiegel mit einer vorbestimmten räumlichen Ausrichtung (Azimutwinkel und Neigungswinkel) ausgerichtet. Die Aus- richtung ist an ein Motiv und an eine Betrachtungswinkelabhängigkeit des Motivs angepasst. Eine Betrachtungswinkelabhängigkeit kann für ein Motiv in dem (jeweiligen) Flächenbereich einen Bewegungseffekt, einen dreidi- mensionalen Eindruck oder eine Motivveränderung bewirken.
Mit Vorteil wird als Träger ein transparenter Träger bereitgestellt, oder der Träger wird ablösbar mit der ersten Prägelackschicht verbunden, um eine Betrachtung des Sicherheitselements von der Seite der ersten Prägelack- schicht her zu ermöglichen. Bei einem transparenten Träger kann die Be- trachtung durch den Träger hindurch erfolgen, ein nicht-transparenter Trä- ger muss für die Betrachtung von der Seite der ersten Prägelackschicht her abgelöst werden, etwa nach dem Übertragen des Sic her heitselements auf ein Zielsubstrat. Der transparente Träger ist mit Vorteil farblos transparent, er kann allerdings auch lasierend eingefärbt sein, um eine zusätzliche Farbwir- kung zu erzeugen.
In einer vorteilhaften Erfindungsvariante wird die zweite Prägelackschicht zumindest in einem Teilbereich in Form eines regelmäßigen oder unregel- mäßigen Rasters mit Rasterelementen und Rasterzwischenräumen aufge- bracht, wobei die Abmessungen der Rasterelemente und/oder Rasterzwi- schenräume zumindest in einer Richtung zwischen 20 pm und 200 pm, vor- zugsweise zwischen 60 mm und 150 mm, insbesondere zwischen 80 mm und 120 mm liegen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weisen die Rasterelemente und Raster- Zwischenräume des Rasters gleiche Form und vorzugsweise auch gleiche Größe auf. Die Rasterelemente und/ oder die Rasterzwischenräume können insbesondere durch streifenförmige, quadratische, dreieckige oder andere polygonale Elemente gebildet sein, können aber auch unregelmäßige For- men aufweisen. Das Raster selbst kann regelmäßig sein, also eine regelmäßi- ge Anordnung von Rasterelementen und Rasterzwischenräumen aufweisen, kann aber auch ein unregelmäßige Raster, beispielsweise ein stochastisches Raster sein, bei dem die Rasterelemente und/oder Rasterzwischenräume unregelmäßige Abstände und/ oder Größen und /oder Formen aufweisen. Die Flächendeckung des Rasters durch die Rasterelemente liegt vorteilhaft zwischen 30% und 70%, vorzugsweise zwischen 40% und 60%, insbesondere bei etwa 50%.
Alternativ oder zusätzlich zu dem genannten Raster wird ein Effektbereich ausgebildet, in welchem ein nicht überdeckter Anteil (mindestens) einen ers- ten Flächenbereich mit der ersten Reliefstruktur bildet und ein überdeckter Anteil (mindestens) einen zweiten Flächenbereich mit der zweiten Reli- efstruktur bildet. Vorteilhaft hegen die Abmessungen der Flächenbereiche über der Auflösungsgrenze des bloßen Auges, so dass jeder Flächenbereich ohne Hilfsmittel erkannt werden kann.
Alternativ oder zusätzlich zu dem genannten Raster und /oder den genann- ten Flächenbereichen wird ein Effektbereich ausgebildet, in welchem die zweite Prägelackschicht in Teübereichen aufgebracht wird, die laterale Ab- messungen von mehr als 140 pm aufweisen, und/ oder in welchem die zwei- te Prägelackschicht mit Aussparungen aufgebracht wird, die laterale Abmes- sungen von mehr als 140 gm aufweisen. Bevorzugt betragen die lateralen Abmessungen zumindest eines Teilbereichs und/ oder zumindest einer Aus- sparungen mehr als 250 gm, vorzugsweise mehr als 500 gm und insbesonde- re mehr als 1 mm. Bei Mikrospiegelanordnungen oder anderen Reliefstruk- turen, die aus kleinen Reliefelementen gebildet sind, erstrecken sich die Teil- bereiche bzw. Aussparungen des Effektbereichs daher typischerweise über viele Mikrospiegel bzw. Reliefelemente. Die genannten Abmessungen kön- nen von den Teilbereichen bzw. Aussparungen nur in einer lateralen Rich- tung überschritten werden, vorteilhaft sind die Aussparungen aber in jeder lateralen Richtung größer als die genannten Abmessungen. Besonders vor- teilhaft liegen die Abmessungen über der Auflösungsgrenze des bloßen Au- ges, so dass der Flächenbereich der Teilbereiche bzw. Aussparungen ohne Hilfsmittel erkannt werden kann.
Die beiden Reliefstrukturen stellen vorteilhaft betrachtungswinkelabhängig einen Farbwechsel für ein unverändertes Motiv bereit oder stellen einen Farbwechsel zusammen mit einem Motivwechsel bereit. Die Motive der bei- den Reliefs trukturen können sich insbesondere hinsichtlich Form (beispiels- weise Kopf, Apfel oder Zahl), Bewegung (statisch zu bewegt oder bewegt zu statisch, mit linearer, rotierender und/ oder pumpender Bewegung) und/ oder Dimensionalität (2D zu 3D, bzw. unterschiedlich dreidimensional mit positiv bzw. negativ gewölbter Erscheinung bzw. vor bzw. hinter einer Ebene schwebend) des Motivs unterscheiden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die erste Reli- efstruktur ein erstes Motiv erzeugt, das aus einem ersten Betrachtungswin- kelbereich mit einem ersten Farbeindruck sichtbar ist, der durch die Kombi- nation der Farbwirkungen zumindest der ersten Prägelackschicht und der Farbbeschichtung entsteht, und dass die zweite Reliefstruktur ein zweites Motiv erzeugt, das aus einem zweiten Betrachtungswinkelbereich mit einem zweiten, unterschiedlichen Farbeindruck sichtbar ist, der durch die Kombi- nation der Farbwirkungen zumindest der ersten Prägelackschicht, der zwei- ten Prägelackschicht und der Farbbeschichtung entsteht, wobei sich der erste und zweite Betrachtungswinkelbereich nicht überschneiden. Das Sicherheit- selement zeigt dann beim Kippen einen binären Färb- und Effektwechsel ohne Überscheidungsbereich. Vorteilhaft grenzen die beiden Betrachtungs- winkelbereiche aneinander oder sind nur durch einen Winkelabstand von wenigen Grad getrennt, so dass die zugehörigen Bildeindrücke für den Be- trachter praktisch nahtlos überspringen.
In einer anderen, ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die erste Reliefstruktur ein erstes Bewegungsmotiv mit einem ersten Far- beindruck erzeugt und die zweite Reliefstruktur ein zweites Bewegungsmo- tiv mit einem zweiten, unterschiedlichen Farbeindruck erzeugt, wobei sich das erste und zweite Bewegungsmotiv beim Kippen des Sicherheitselements zueinander versetzt bewegen oder gegeneinander bewegen und sich dabei in einer Überscheidungsstellung, in der beide Bewegungsmotive sichtbar sind, kreuzen, und/oder nacheinander durch denselben Teil des gemeinsamen Bereichs bewegen. Auch hier entsteht der erste Farbeindruck durch die Kombination der Farbwirkungen zumindest der ersten Prägelackschicht und der Farbbeschichtung, und der zweite Farbeindruck durch die Kombination der Farbwirkungen zumindest der ersten Prägelackschicht, der zweiten Prä- gelackschicht und der Farbbeschichtung.
Das vorgeschlagene Verfahren erlaubt die Herstellung von Sicherheitsele- menten der eingangs genannten Art mit nur wenigen Arbeitsschritten. Auch können durch den beschriebenen Schichtaufbau Sicherheitselemente mit ei- ner Gesamtdicke von weniger als 45 mm erzeugt werden, die sich ideal für den Einsatz in Banknoten und anderen W ertdokumenten eignen.
Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nach- folgend anhand der Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maß- stabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die An- schaulichkeit zu erhöhen.
Es zeigen:
Fig. l eine schematische Darstellung einer Banknote mit zwei erfin- dungsgemäßen Sicherheitselementen,
Fig. 2 schematisch einen Ausschnitt des ersten Sicherheitselements der Fig. 1 im Querschnitt,
Fig. 3 in (a) bis (d) Zwischenschritte bei der Herstellung des Sicher- heitselements der Fig. 2,
Fig. 4 in (a) bis (d) einige konkrete vorteilhafte Ausgestaltungen des
Rasters der Prägestruktur des Sicherheitselements der Fig. 2 in Aufsicht,
Fig. 5 schematisch einen Ausschnitt des zweiten Sicherheitselements der Fig. 1 im Querschnitt,
Fig. 6 in (a) bis (f) Zwischenschritte bei der Herstellung des Sicher- heitselements der Fig. 5, und Fig. 7 eine Abwandlung des Sicherheitselements der Fig. 2 im Quer- schnitt.
Die Erfindung wird nun am Beispiel von Sicherheitselementen für Bankno- ten erläutert. Figur 1 zeigt dazu eine schematische Darstellung einer Bankno- te 10 mit zwei optisch variablen Sicherheitselementen 12 und 62, die jeweils in Form eines aufgeklebten Transferelements ausgebildet sind. Es versteht sich allerdings, dass die Erfindung nicht auf Transferelemente und Bankno- ten beschr änkt ist, sondern bei allen Arten von Sicherheitselementen einge- setzt werden kann, beispielsweise bei Etiketten auf Waren und Verpackun- gen oder bei der Absicherung von Dokumenten, Ausweisen, Pässen, Kredit- karten, Gesundheitskarten und dergleichen. Bei Banknoten und ähnlichen Dokumenten kommen neben Transferelementen beispielsweise auch Sicher- heitsfäden oder Sicherheitsstreifen in Betracht. Die beiden Sicherheitsele- mente 12, 62 der Fig. 1 sind selbst sehr flach ausgebildet, vermitteln dem Be- trachter aber dennoch einen dreidimensionalen Eindruck.
Das erste Sicherheitselement 12 zeigt neben dem dreidimensionalen Erschei- nungsbild einen binären Färb- und Effektwechsel beim Kippen der Banknote 10, bei dem aus einer ersten Betrachtungsrichtung ein erstes, sich scheinbar aus der Ebene der Banknote 10 herauswölbendes Motiv 14- A, beispielsweise eine gewölbte Darstellung der Wertzahl "10", mit einem ersten, beispiels- weise silbrig glänzenden Farbeindruck erscheint. Aus einer zweiten Betrach- tungsrichtung zeigt sich ein zweites, sich scheinbar aus der Ebene der Bank- note 10 herauswölbendes Motiv 14-B, beispielsweise eine gewölbte Darstel- lung eines Wappens mit einem zweiten Farbeindruck, beispielsweise einem rot glänzenden Farbeindruck. Beim Kippen 16 der Banknote 10 oder einer entsprechenden Änderung der Betrachtungsrichtung springt das Erscheinungsbild des Sicherheitselements 12 plötzlich von dem ersten zum zweiten Erscheinungsbild bzw. beim Zu- rückkippen vom zweiten zum ersten Erscheinungsbild. Die Änderung des Motivs und der Farbe erfolgt dabei gleichzeitig und ohne eine Zwischen- oder Übergangsstufe, in der beide Motive bzw. Farben gleichzeitig sichtbar wären oder ein Motiv in der Farbe des anderen Motivs sichtbar wäre. Das Erscheinungsbild springt daher übergangslos zwischen zwei Erscheinungs- bildern 14- A, 14-B und wird daher als binärer Farb- und Effektwechsel be- zeichnet.
Der besondere Aufbau und die erfindungsgemäße Herstellung des ersten Sicherheitselements 12 wird nun mit Bezug auf die Figuren 2 und 3 näher erläutert, wobei Fig. 2 schematisch einen Ausschnitt des auf der Banknote 10 aufgebrachten Sicherheitselements 12 im Querschnitt und Fig. 3 verschiede- ne Zwischenschritte bei der Herstellung des Sicherheitselements 12 zeigt.
Das Sicherheitselement 12 enthält einen flächigen, transparent farblosen Trä- ger 18, dessen Flächenausdehnung eine x-y-Ebene und eine darauf senkrecht stehende z- Achse definiert. Auf dem Träger 18 ist ein mehrfarbiger reflekti- ver Flächenbereich angeordnet, der einen Prägestrukturbereich 25 mit zwei ineinander verschachtelten Mikrospiegel-Prägungen 24, 34 in zwei unter- schiedlichen Höhenstufen enthält. Ein erster Prägebereich 24 ist dabei durch Mikrospiegel-Prägungen gegeben, deren Grundflächen in einer Höhe Hi über dem Träger 18 hegen. Ein zweiter Prägebereich 34 ist durch Mikrospie- gel-Prägungen gegeben, deren Grundflächen in einer Höhe H2 > Hi über dem Träger 18 liegen. Die Höhe wie auch die Richtung der positiven z-Achse wird dabei stets vom Träger 18 ausgehend gemessen. Da das Sicherheitsele- ment 12 auf Betrachtung von der Unterseite, also der Seite des Trägers 18 her ausgelegt ist, erstreckt sich die z-Achse in der Darstellung Fig. 2 vom Träger weg nach unten.
Die Mikrospiegelprägungen 24, 34 (nachfolgend auch Mikrospiegelanord- nungen genannt) enthalten jeweils eine Vielzahl von gegen die x-y-Ebene geneigten Mikrospiegeln, deren lokalen Neigungswinkel gerade so gewählt sind, dass die Reliefstrukturen der Mikrospiegelprägungen 24, 34 im Zu- sammenspiel mit den Farbwirkungen der Prägelackschichten 22, 32 und der Farbwirkung einer einheitlichen Farbbeschichtung 26 ein gewünschtes opti- sches Erscheinungsbild erzeugen.
Konkret sind die Neigungswinkel der Mikrospiegel im Ausführungsbeispiel so gewählt, dass die Mikrospiegelanordnung 24 in einem auf die Flächen- normale bezogenen Betrachtungswinkelbereich von +5° bis +20° (Betrach- tungsposition 40- A) die gewölbte Darstellung der Wertzahl "10" erzeugt und die Mikrospiegelanordnung 34 in einem Betrachtungswinkelbereich von -5° bis -20° (Betrachtungsposition 40-B) die gewölbte Darstellung des Wappens erzeugt. Die Mikrospiegel der Mikrospiegelprägungen 24, 34 selbst weisen im Ausführungsbeispiel eine laterale Abmessung von 10 x 10 mm2 und eine maximale Höhe h von 3,5 mm auf. Der auf die Grundflächen bezogene Hö- henversatz AH = H2 - Hi kann beispielsweise DH=6 mm betragen.
Wie im Zusammenhang mit Fig. 3 genauer erläutert, werden die Mikrospie- gelanordnungen 24, 34 durch Prägen zweier unterschiedlicher Prägelack- schichten 22, 32 mit unterschiedlicher Farbwirkung erzeugt. Während die Prägelackschicht 22, in der die Mikrospiegelanordnung 24 geprägt ist, trans- parent farblos ist, ist die Prägelackschicht 32, in der die Mikrospiegelanord- nung 34 geprägt ist, lasierend rot eingefärbt. Beide Mikrospiegelanordnung 32, 34 sind mit einer einheitlichen Farbbeschichtung 26 versehen, die im Aus- führungsbeispiel durch eine Metallbeschichtung, konkret durch eine dünne, aufgedampfte Aluminiumschicht gebildet ist, die eine silbrig metallische, und damit unbunte Farbwirkung hat.
Der gewünschte visuelle Kontrast der Mikrospiegelanordnungen 24, 34 aus den Betrachtungspositionen 40-A oder 40-B des Betrachters 40 entsteht durch das Zusammenspiel der verschiedenen Farbwirkungen der Prägelackschich- ten 22, 32 mit der Farbwirkung der einheitlichen Farbbeschichtung 26.
Die beiden Mikrospiegelanordnungen 24, 34 sind im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 im gesamten Flächenbereich des Sicherheitselements 12 in Form eines regelmäßigen Rasters 50 ineinander verschachtelt, wobei in den ersten Rasterbereichen 52 nur die Mikrospiegelprägungen 24 der Höhenstufe Hi vorliegen, während in den komplementären zweiten Rasterbereichen 54, dem Überdeckungsbereich zusätzlich die zweite Prägelackschicht 32 mit den Mikrospiegelprägungen 34 auf der Höhenstufe H2 vorliegen und optisch wirksam sind. Konkret bilden die Rasterbereiche 52, 54 im Ausführungsbei- spiel ein Schachbrettmuster, bei dem jedes Feld, also jeder Rasterbereich 52, 54 eine Abmessung von 100 mm x 100 pm aufweist. Da die Mikrospiegel in der Regel deutlich kleiner sind, hier beispielsweise eine Kantenlänge von nur 10 pm aufweisen, fällt das Raster 50, anders als in der vereinfachten schema- tischen Darstellung der Figuren 2 und 3, im Allgemeinen nicht mit dem Ras- ter der Mikrospiegel der Mikrospiegelanordnungen 24, 34 zusammen.
Insgesamt ergeben sich durch die beschriebene Anordnung die gewünschten Erscheinungsbilder. Da der Träger 18 und die erste Prägelackschicht 22 transparent farblos ausgebildet sind, ist aus der Betrachtungsposition 40-A die Mikrospiegelanordnung 24 mit dem silbrig metallischen Erscheinungs- bild der Aluminiumschicht 26 sichtbar, die die gewölbte Darstellung 14-A der Wertzahl "10" zeigt. Aufgrund der rot lasierenden Einfärbung der zwei- ten Prägelackschicht 32 und der Hinterlegung der zweiten Prägelackschicht mit der Aluminiumschicht 26 zeigt sich aus Betrachtungsposition 40-B das Wappen 14-B mit einem rot glänzenden Erscheinungsbild.
Die erfindungsgemäße Herstellung des Sicherheitselements 12 wird nun mit Bezug auf die Figur 3 näher beschrieben, wobei (a) bis (d) jeweils Zwischen- schritte bei der Herstellung des Sicherheitselements zeigen.
Zunächst wird mit Bezug auf Fig. 3(a) ein transparenter Träger 18, bei- spielsweise eine transparent farblose PET-Folie bereitgestellt und mit einer ersten, transparenten und farblosen Prägelackschicht 22 versehen. Mit ei- nem selbst nicht gezeigten Prägewerkzeug wird die Mikrospiegelprägung 24, die die Darstellung 14-A der Wertzahl "10" erzeugt, in die erste Präge- lackschicht 22 eingeprägt. Beim Einsatz eines UV-Prägelacks wird die Präge- lackschicht 22 anschließend gehärtet.
Auf die erste Prägelackschicht 22 wird dann mit einem selbst nicht gezeigten Druckzylinder eine zweite, lasierend rot eingefärbte Prägelackschicht 32 in einem regelmäßigen Raster 50 aufgedruckt, wie in Fig. 3(b) dargestellt. Das Raster 50 ist in Form von Rasterelementen 54 und Rasterzwischenräumen 52 ausgebildet, und entspricht beispielsweise dem oben beschriebene Schach- brettmuster mit Feldabmessungen von 100 gm x 100 gm. Die Rasterelemente 54 erzeugen in diesem Ausführungsbeispiel den weiter oben angesproche- nen überdeckten Anteil bzw. den Überdeckungsbereich, in dem die zweite Prägelackschicht 32 auf die erste Prägelackschicht 22 aufgebracht wird.
Anschließend wird die zweite Prägelackschicht 32 mit einem selbst nicht ge- zeigten Prägewerkzeug mit der Mikrospiegelprägung 34, die die Wappen- darstellung 14-B erzeugt versehen, wie in Fig. 3(c) gezeigt. Beim Einsatz ei- nes UV-Prägelacks wird die Prägelackschicht 32 anschließend gehärtet.
Auf die so gebildete Gesamt-Reliefstruktur 25, die durch die erste Reli- efstruktur 24 der ersten Prägelackschicht 22 und die zweite Reliefstruktur 34 der zweiten Prägelackschicht 32 gebildet ist, wird dann eine vollflächige Me- tallbeschichtung 26, beispielsweise eine Aluminiumschicht aufgebracht, wie in Fig. 3(d) dargestellt. Zuletzt wird die Strukturseite der metallisierten Ge- samt-Reliefstruktur 25 mit einer Lackbeschichtung 48 und gegebenenfalls weiteren Beschichtungen versehen und das Sic her heitselement 12 dadurch fertiggestellt.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens besteht in der verglichen mit herkömmlichen Verfahren sehr geringen Zahl an erforderlichen Arbeitsschritten. Auch ergeben sich durch den vorgeschla- genen Schichtaufbau sehr geringe Produktdicken von weniger als 45 pm, was insbesondere für den Einsatz der Sicherheitselemente in Banknoten und anderen Wertdokumenten von großer Bedeutung ist. Darüber hinaus kön- nen die Sicherheitselemente mit dem beschriebenen Verfahren auch in einfa- cher Weise mit transparenten oder farbigen Negativkennzeichen versehen werden, wie an anderer Stelle genauer erläutert.
Figur 4 zeigt einige konkrete vorteilhafte Ausgestaltungen des Rasters 50 der zweiten Prägelackschicht 32 in Aufsicht. Dabei sind die Rasterelemente 54 jeweils schraffiert und Rasterzwischenräume 52 jeweils ohne Schraffur dar- gestellt. Figur 4(a) zeigt ein Raster 50 wie es in Figuren 2 und 3 verwendet ist, bei dem die Rasterelemente 54 und Rasterzwischenräume 52 ein Schach- brettmuster bilden. Die Abmessung der Rasterbereiche liegt vorteilhaft zwi- schen 20 x 20 mm2 und 140 x 140 mm2, insbesondere zwischen 20 x 20 mm2 und 60 x 60 mm2, die Flächendeckung beträgt 50%. Soll eine von 50% abwei- chende Flächendeckung erzeugt werden, kann ein Teil der Rasterelemente 54 entfallen, oder ein Teil der Rasterzwischenräume 52 mit Rasterelementen belegt werden.
In dieser, aber auch in den nachfolgend beschriebenen Gestaltungen liegt die Flächendeckung des Rasters mit Rasterelementen 54 vorzugsweise zwischen 30% und 70%, insbesondere zwischen 40% und 60% . Durch die Flächende- ckung der ersten bzw. zweiten Rasterbereiche kann die Helligkeit der jeweils erzeugten Erscheinungsbilder nach Wunsch eingestellt werden.
Figur 4(b) zeigt ein Raster 50 mit alternierend angeordneten streifenförmigen Rasterelementen 54 und Rasterzwischenräumen 52. Die Breite der Rasterbe- reichen liegt vorteilhaft zwischen 20 mm und 140 mm, insbesondere zwischen 20 mm und 60 mm. Die Länge der Rasterbereiche ist beliebig und kann meh- rere Millimeter oder sogar einige Zentimeter betragen. Die Flächendeckung kann einfach über die relative Breite der Rasterelemente und Rasterzwi- schenräume eingestellt werden.
Die Rasterelemente und Rasterzwischenräume können auch andere polygo- nale Formen oder unregelmäßige Formen aufweisen. Beispielhaft zeigt Fig. 4(c) eine Ausgestaltung, bei der die Rasterelemente 54 und Rasterzwischen- räume 52 des Rasters 50 durch Dreiecke gebildet sind. Bei dem Raster 50 der Fig. 4(d) sind die Rasterelemente 54 und Rasterzwischenräume 52 durch un- regelmäßige Formen gebildet. Die Rasterelemente und/ oder Rasterzwi- schenräume können eine zusammenhängende Struktur bilden, wie etwa in Fig. 4(d) für die Rasterzwischenräume 52 gezeigt. Zurückkommend auf die Darstellung der Fig. 1 ist auch das zweite auf die Banknote 10 übertragene Sicherheitselement 62 selbst sehr flach ausgebildet, vermittelt dem Betrachter aber dennoch den dreidimensionalen Eindruck eines sich scheinbar aus der Ebene der Banknote 10 herauswölbenden Mo- tivs 64, das mit einem ersten Farbeindruck erscheint. Das Motiv 64 kann bei- spielsweise eine Wertzahl, ein Portrait oder ein anderes graphisches Motiv darstellen. Innerhalb des Motivs 64 mit dem ersten Farbeindruck ist in einem Teilbereich 66 ein Bewegungseffekt mit einem zweiten Farbeindruck sicht- bar. Beispielsweise kann sich ein heller Balken beim Kippen der Banknote 10 entlang des Teilbereichs 66 auf und ab bewegen und einen sogenannten Rol- ling-Bar-Effekt erzeugen. Als eine wesentliche Besonderheit sind die Berei- che unterschiedlichen Farbeindrucks (erster und zweiter Farbeindruck) und unterschiedlicher Effekte (dreidimensionales Motiv bzw. laufender Balken) dabei exakt zueinander gepassert. Diese Passerung wird daher nachfolgend auch als Farbe-zu-Effekt-Passerung bezeichnet.
Zusätzlich enthält das Sicherheitselement 62 eine Negativschrift 68 in Form der Wertzahl "10", die durch einen transparenten Teilbereich des Sicherheits- elements 62 gebildet ist. Ist das Sicherheitselement 62 über einem opaken Bereich der Banknote 10 angeordnet, so wird dort die Oberfläche der Bank- note, beispielsweise das weiße Banknotenpapier sichtbar. Ist das Sicherheit- selement 62 über einem Fensterbereich der Banknote angeordnet, bildet die Negativschrift 68 einen transparenten Durchsichtsbereich im Sicherheitsele- ment 62, der bei Durchlichtbetrachtung hell aufleuchtet.
Der besondere Aufbau und die erfindungsgemäße Herstellung des Sicher- heitselements 62 wird nun mit Bezug auf die Figuren 5 und 6 näher erläutert, wobei Fig. 5 schematisch einen Ausschnitt des auf der Banknote 10 aufge- brachten Sicherheitselements 62 im Querschnitt und Fig. 6 verschiedene Zwischenschritte bei der Herstellung des Sicherheitselements 62 zeigt.
Das Sicherheitselement 62 ist ähnlich wie das im Zusammenhang mit Fig. 2 bereits beschriebene Sicherheitselement 12 aufgebaut, so dass einander ent- sprechende Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen bezeichnet wer- den. Das Sicherheitselement 62 enthält einen flächigen, transparent farblosen Träger 18, dessen Flächenausdehnung eine x-y-Ebene und eine darauf senk- recht stehende z- Achse definiert. Auf dem Träger 18 ist ein mehrfarbiger re- flektiver Flächenbereich angeordnet, der einen Prägestrukturbereich mit Mikrospiegel-Prägungen mit zwei unterschiedlichen Höhenstufen enthält.
Wie bei Fig. 2 ist ein erster Prägebereich 24 durch Mikrospiegelprägungen gegeben, deren Grundflächen in einer Höhe H1 über dem Träger 18 liegen, während ein zweiter Prägebereich durch Mikrospiegelprägungen 34 gege- ben ist, deren Grundflächen in einer Höhe H2 > H1 über dem Träger 18 lie- gen. Die Mikrospiegelprägungen bzw. Mikrospiegelanordnungen 24, 34 ent- halten wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 jeweils eine Vielzahl von gegen die x-y-Ebene geneigten Mikrospiegeln, deren lokalen Neigungswin- kel gerade so gewählt sind, dass die Reliefstrukturen der Mikrospiegelprä- gungen 24, 34 im Zusammenspiel mit den Farbwirkungen der Prägelack- schichten 22, 32 und der Farbwirkung einer einheitlichen Farbbeschichtung 26 ein gewünschtes optisches Erscheinungsbild erzeugen.
Konkret sind die Neigungswinkel der Mikrospiegel im Ausführungsbeispiel so gewählt, dass die Mikrospiegelanordnungen 24, 26 den herausgewölbten dreidimensionalen Eindruck des Motivs 64 und den Rolling-Bar-Effekt des Teilbereichs 66 erzeugen. Die Größen und Höhen der Mikrospiegel können wie bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 gewählt sein. Während die Prägelackschicht 22, in der die Mikrospiegelanordnung 24 ge- prägt ist, transparent farblos ist, ist die Prägelackschicht 32, in der die Mikro- spiegelanordnung 34 geprägt ist, lasierend blau eingefärbt. Beide Mikrospie- gelanordnung 32, 34 sind mit einer einheitlichen Farbbeschichtung 26 verse- hen, die im Ausführungsbeispiel der Fig. 5 durch eine Metall beschichtung, konkret durch eine dünne, aufgedampfte Silberschicht gebildet ist, die eine silbrig metallische, und damit unbunte Farbwirkung hat. Der gewünschte visuelle Kontrast der Mikrospiegelanordnungen 24, 34 aus den verschiedenen Betrachtungspositionen des Betrachters entsteht durch das Zusammenspiel der verschiedenen Farbwirkungen der Prägelackschich- ten 22, 32 mit der Farbwirkung der einheitlichen Farbbeschichtung 26. Die beiden Mikrospiegelanordnungen 24, 34 sind im Ausführungsbeispiel der Fig. 5 im Flächenbereich des Sicherheitselements 62 jeweils unmittelbar aneinander angrenzend angeordnet. Der Teilbereich 66 ist beispielsweise durch einen 5 mm breiten und 2 cm langen gekrümmten Streifen innerhalb eines 2,5 x 2,5 cm2 großen Flächenbereichs 64 gebildet. Während der Be- trachter im Teilbereich 66, der den oben genannten Überdeckungsbereich darstellt, durch die lasierende blaue Prägelackschicht 32 hindurch auf die auf Höhenstufe H liegende Mikrospiegelanordnung 34 mit der Silbersclücht 26 blickt, wird der visuelle Eindruck im Bereich 64, also außerhalb des Überde- ckungsbereichs 66 von der auf Höhenstufe Hi liegenden Mikrospiegelan- Ordnung 24 und damit lediglich von der Farbwirkung der Silberschicht 26 bestimmt.
Im Bereich 64 nimmt der Betrachter daher das von der Mikrospiegelanord- nung 24 erzeugte, silbrig glänzende Motiv 64 wahr, während innerhalb des Teilbereichs 66 der blau-metallische wirkende Rolling-Bar-Effekt in Erschei- nung tritt, bei dem beim Kippen der Banknote 10 ein blau reflektierender Balken entlang des gekrümmten Streifens hin- und her zu laufen scheint. Da der Höhenunterschied der beiden Mikrospiegelanordnungen 24, 34 im Be- reich von einigen Mikrometern liegt, ist er für den Betrachter nicht wahr- nehmbar, so dass die beiden verschiedenfarbigen Motive und die unter- schiedlichen Effekte 64, 66 in exaktem Passer nebeneinander angeordnet zu sein scheinen.
Das Sicherheitselement 62 weist im Bereich 64 zudem einen kleineren Teilbe- reich 68 auf, der in Form der Wertzahl "10" ausgebildet ist und in dem die Farbbeschichtung 26 ausgespart ist. Durch die fehlende Farbbeschichtung und die Transparenz der anderen im Teilbereich 68 vorliegenden Schichten wird dort ein Negativkennzeichen im Sicherheitselement 62 geschaffen. Je nach Anordnung des Sicherheitselements bildet der Teilbereich 68 ein trans- parentes Durchsichtsfenster in der Banknote oder er gibt den Blick auf die Oberfläche der Banknote frei.
Die erfindungsgemäße Herstellung des Sicherheitselements 62 wird nun mit Bezug auf die Figur 6 näher beschrieben, wobei (a) bis (f) jeweils Zwischen- schritte bei der Herstellung des Sicherheitselements zeigen.
Zunächst wird mit Bezug auf Fig. 6(a) ein transparenter Träger 18, bei- spielsweise eine transparent farblose PET-Folie bereitgestellt und mit einer ersten, transparenten und farblosen Prägelackschicht 22 versehen. Mit ei- nem selbst nicht gezeigten Prägewerkzeug wird die Mikrospiegelprägung 24, die das Motiv 64 des Sicherheitselements 62 erzeugt, in die erste Präge- lackschicht 22 eingeprägt. Beim Einsatz eines UV-Prägelacks wird die Präge- lackschicht 22 anschließend gehärtet. Auf die erste Prägelackschicht 22 wird mit einem selbst nicht gezeigten Druckzylinder im gewünschten Überdeckungsbereich 66 des laufenden Bal- kens eine zweite, lasierend blau eingefärbte Prägelackschicht 32 aufgedruckt, wie in Fig. 6(b) dargestellt. Mit Bezug auf Fig. 6(c) wird die zweite Präge- lackschicht 32 dann mit einem selbst nicht gezeigten Prägewerkzeug mit der den Rolling-Bar-Effekt erzeugenden Mikrospiegelprägung 34 versehen. Beim Einsatz eines UV-Prägelacks wird die Prägelackschicht 32 anschließend ge- härtet.
Für die Erzeugung der Negativschrift wird in den Teilbereichen 68, die nach- folgend demetallisiert werden sollen, Waschfarbe 70 aufgedruckt, wie in Fig. 6(d) gezeigt. Auf die so erzeugte Gesamtstruktur, die durch die erste Reliefstruktur 24 der ersten Prägelackschicht 22, die zweite Reliefstruktur 34 der im Überlap- pungsbereich 66 vorliegenden zweiten Prägelackschicht 32 und die in den Teilbereichen 68 aufgedruckte Waschfarbe 70 gebildet ist, wird dann eine einheitliche vollflächige Metallbeschichtung 26, beispielsweise die genannte Silberschicht aufgebracht, wie in Fig. 6(e) dargestellt.
Anschließend wird die Waschfarbe 70 zusammen mit dem auf der Wasch- farbe liegenden Teil der Metallbeschichtung 26 ausgewaschen und dadurch der in Fig. 6(f) dargestellte, bereichsweise demetallisierte Flächenbereich 68 erhalten. Zuletzt wird die Strukturseite der teilweise metallisierten Reli- efstruktur mit einer Lackbeschichtung 48 und gegebenenfalls weiteren Be- schichtungen versehen und das Sicherheitselement 62 dadurch fertiggestellt Die Farbvielfalt der Erscheinungsbilder der beiden Mikrospiegelprägungen kann im Rahmen der Erfindung weiter vergrößert werden. Zur Illustration zeigt Fig. 7 eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels der Fig. 2, bei der sowohl das Motiv 14-A (Wertzahl "10"), als auch das Wappenmotiv 14-B mit einem Buntfarbeindruck erscheinen. Dazu ist bei dem Sicherheitselement 80 zusätzlich zu den bei Fig. 2 bereits beschriebenen Elementen auf der den Mikrospiegelprägungen 24, 34 abgewandten Seite des Trägers 18 eine durchgehende lasierende Farbschicht 82 vorgesehen.
Bei Betrachtung erscheint das Motiv 14-A der Mikrospiegelprägung 24 dann durch die kombinierte Wirkung der Farbschicht 82 und der Metallisierung 26 glänzend mit einer ersten Buntfarbe, und das Motiv 14-B der Mikrospie- gelprägung 34 durch die kombinierte Wirkung der Farbschicht 82, der ge- färbten Prägelackschicht 32 und der Metallisierung 26 glänzend mit einer zweiten Buntfarbe, welche durch eine subtraktive Farbmischung der Farben der Farbschicht 82 und der Prägelackschicht 32 entsteht. Wird beispielsweise die Prägelackschicht 32 lasierend cyan eingefärbt und die Farbschicht 82 la- sierend gelb eingefärbt, so erscheint das Motiv 14-A mit gelb glänzender Farbe und das Motiv 14-B durch die subtraktive Farbmischung von Cyan und Gelb mit grün glänzender Farbe.
Alternativ kann die Farbschicht 82 auch zwischen dem Träger 18 und der ersten Prägelackschicht 22 vorgesehen sein. Statt eine zusätzliche Farbschicht 82 vorzusehen, kann auch eine lasierend eingefärbte erste Prägelackschicht 22 oder eine lasierend eingefärbte Trägerfolie 18 verwendet werden. Auch durch diese Maßnahmen kann die Farbvielfalt der Erscheinungsbilder ver- größert werden. Auch wenn die Ausführungsbeispiele zur Illustration konkret mit Metall- schichten und lasierenden Buntfarben beschrieben wurden, versteht es sich, dass für die Farbbeschichtung 26 und die Prägelackschichten 22, 32 auch die weiteren oben genannten Farben zum Einsatz kommen können.
Bezugszeichenliste
10 Banknote
12 erstes Sicherheitselement
14-A, 14-B herauswölbende Motive
16 Kipprichtung
18 Träger
22 erste Prägelackschicht
24 erster Prägebereich
25 Gesamt-Reliefstruktur
26 Farbbeschichtung
32 zweite Prägelackschicht
34 zweiter Prägebereich
40, 40- A, 40-B Betrachter
48 Lackbeschichtung
50 Raster
52 Rasterzwischenräume
54 Rasterelemente
62 zweites Sicherheitselement 64 herauswölbendes Motiv
66 Teilbereich, Überdeckungsbereich 68 Negativschrift
70 Waschfarbe
80 Sicherheitselement
82 lasierende Farbschicht

Claims

Patenntascpcrüche
1. Verfahren zum Herstellen eines optisch variablen Sicherheitselements, bei dem
B) ein Träger (18) bereitgestellt wird, dessen Flächenausdehnung eine darauf senkrecht stehende z-Achse definiert, A1) in einem Flächenbereich eine erste Prägelackschicht (22) auf den Trä- ger aufgebracht wird,
P1) in die erste Prägelackschicht (22) eine erste Reliefstruktur (24) geprägt wird,
A2) eine zweite, gefärbte Prägelackschicht (32) auf die ersten Prägelack- schicht (22) aufgebracht wird, wobei sich eine Farbwirkung der zwei- ten Prägelackschicht (32) von einer Farbwirkung der ersten Prägelack- schicht (22) unterscheidet, und
wobei die erste Reliefstruktur (24) teilweise von der zweiten, gefärb- ten Prägelackschicht (32) überdeckt wird und teilweise nicht über- deckt wird,
P2) in die zweite Prägelackschicht (32) eine zweite, sich von der ersten Reliefstruktur unterscheidende Reliefstruktur (34) geprägt wird, so dass die erste Reliefstruktur (24) und die zweite Reliefstruktur (34) in z-Richtung in unterschiedlichen Höhenstufen bezogen auf den Träger (18) angeordnet sind, und M) eine Beschichtung (26) auf einen nicht überdeckten Anteil (52; 64) der ersten Reliefstruktur (24) und auf die zweite Reliefstruktur (34) aufge- bracht wird, so dass für einen Betrachter des Sicherheitselements
durch die Kombination zumindest der Farbwirkungen der ersten Prägelackschicht (22) und der Beschichtung (26) ein erster Farbein- druck entsteht, und
durch die Kombination der Farbwirkungen zumindest der ersten Prägelackschicht (22), der zweiten Prägelackschicht (32) und der Be- schichtung (26) ein zweiter, unterschiedlicher Farbeindruck entsteht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder zweite Prägelackschicht mittels Siebdruck, Offsetdruck,
Flexodruck oder Tiefdruck aufgebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Prägelackschicht (32) in Schritt A2) im Register zur ersten Reli- efstruktur aufgebracht wird.
4. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Beschichtung (26) nach Schritt M) mit Aussparungen versehen wird, vorzugsweise indem entweder
vor Schritt M) eine Waschfarbe (70) auf die erste und/oder zweite Prägelackschicht aufgedruckt wird und die Waschfarbe zusammen mit der Beschichtung (26) nach Schritt M) ausgewaschen wird, oder nach Schritt M) ein Resistlack auf die Beschichtung (26) aufgebracht wird, und die Beschichtung in den nicht mit Resistlack versehenen Be- reichen durch einen Ätzschritt entfernt wird.
5. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Beschichtung (26) durch eine, vorzugsweise buntfar- bene, Farbbeschichtung gebildet wird, insbesondere durch eine Metallisie- rung mit lasierender Farbschicht, eine buntfarbene Metallisierung oder einen eine Metallschicht enthaltenden Dünnschichtaufbau.
6. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Beschichtung (26) durch eine unbunte Beschichtung gebildet wird, insbesondere durch eine Metallisierung, als unbunte Farbbe- schichtung, oder durch eine transparente reflexionserhöhende Schicht.
7. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge- kennzeichnet, dass die erste Prägelackschicht (22) farblos ist und die zweite Prägelackschicht (32) mit einer lasierenden Buntfarbe oder Unbuntfarbe ein- gefärbt ist.
8. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge- kennzeichnet, dass auf der den Prägelackschichten (22,32) gegenüberliegen- den Seite des Trägers (18), oder zwischen dem Träger (18) und der ersten
Prägelackschicht (22) eine weitere Farbbeschichtung, insbesondere eine lasie- rende Farbbeschichtung (82) aufgebracht wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich- net, dass die erste und / oder zweite Reliefstruktur durch Mikrospiegelan- ordnungen mit gerichteten Mikrospiegeln gebildet werden, insbesondere mit planen Spiegeln, Hohlspiegeln und/ oder fresnelartigen Spiegeln, wobei die lateralen Abmessungen der Mikrospiegel vorteilhaft unterhalb von 20 mm, bevorzugt unterhalb von 10 pm, liegen.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeich- net, dass die zweite Prägelackschicht (32) zumindest in einem Teilbereich in Form eines regelmäßigen oder unregelmäßigen Rasters mit Rasterelementen (54) und Rasterzwischenräumen (52) aufgebracht wird, wobei die Abmes- sungen der Rasterelemente und/oder Rasterzwischenräume zumindest in einer Richtung zwischen 20 mm und 200 mm, vorzugsweise zwischen 60 mm und 150 mm, insbesondere zwischen 80 mm und 120 mm liegen.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeich- net, dass die zweite Prägelackschicht in Teilbereichen (66) aufgebracht wird, die laterale Abmessungen von mehr als 140 gm aufweisen, und/ oder in wel- chem die zweite Prägelackschicht mit Aussparungen aufgebracht wird, die laterale Abmessungen von mehr als 140 mm aufweisen.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die late- rale Abmessungen zumindest eines Teilbereichs und/ oder zumindest einer Aussparungen mehr als 250 mm, vorzugsweise mehr als 500 mm und insbe- sondere mehr als 1 mm beträgt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeich- net, dass der erste und der zweite Farbeindruck getrennt voneinander wahrnehmbar sind, insbesondere betrachtungswinkelabhängig und / oder bereichsweise getrennt voneinander wahrnehmbar sind.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeich- net, dass die beiden Reliefstrukturen betrachtungswinkelabhängig einen Farbwechsel für ein unverändertes Motiv bereitstellen oder einen Farbwech- sel zusammen mit einem Motivwechsel bereitstellen, wobei sich die Motive der beiden Reliefstmkturen insbesondere hinsichtlich Form, Bewegung und / oder Dimensionalität des Motivs unterscheiden.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeich- net, dass die erste Reliefstruktur ein erstes Motiv erzeugt, das aus einem ers- ten Betrachtungswinkelbereich mit einem ersten Farbeindruck sichtbar ist, der durch die Kombination der Farbwirkungen der ersten Prägelackschicht und der Farbbeschichtung entsteht, und dass die zweite Reliefstruktur ein zweites Motiv erzeugt, das aus einem zweiten Betrachtungswinkelbereich mit einem zweiten, unterschiedlichen Farbeindruck sichtbar ist, der durch die Kombination der Farbwirkungen der ersten Prägelackschicht, der zwei- ten Prägelackschicht und der Farbbeschichtung entsteht, wobei sich der erste und zweite Betrachtungswinkelbereich nicht überschneiden.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeich- net, dass die erste Reliefstruktur ein erstes Bewegungsmotiv mit einem ers- ten Farbeindruck erzeugt und die zweite Reliefstruktur ein zweites Bewe- gungsmotiv mit einem zweiten, unterschiedlichen Farbeindruck erzeugt, wobei sich das erste und zweite Bewegungsmotiv beim Kippen des Sicher- heitselements
zueinander versetzt bewegen oder gegeneinander bewegen und sich dabei in einer Überscheidungsstellung, in der beide Bewegungsmoti- ve sichtbar sind, kreuzen, und / oder
nacheinander durch denselben Teil eines gemeinsamen Bereiches be- wegen.
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