EP4013624B1 - Optisch variables sicherheitselement - Google Patents

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EP4013624B1
EP4013624B1 EP20753874.5A EP20753874A EP4013624B1 EP 4013624 B1 EP4013624 B1 EP 4013624B1 EP 20753874 A EP20753874 A EP 20753874A EP 4013624 B1 EP4013624 B1 EP 4013624B1
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EP
European Patent Office
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relief
color
security element
relief structure
layer
Prior art date
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Active
Application number
EP20753874.5A
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English (en)
French (fr)
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EP4013624A1 (de
Inventor
Maik Rudolf Johann Scherer
Raphael DEHMEL
Michael Rahm
Giselher Dorff
Andreas Rauch
Christian Fuhse
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
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Filing date
Publication date
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Publication of EP4013624A1 publication Critical patent/EP4013624A1/de
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Publication of EP4013624B1 publication Critical patent/EP4013624B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/30—Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • B42D25/324—Reliefs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/30—Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • B42D25/351—Translucent or partly translucent parts, e.g. windows
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/30—Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • B42D25/36—Identification or security features, e.g. for preventing forgery comprising special materials
    • B42D25/373—Metallic materials

Definitions

  • the invention relates to an optically variable security element with a multi-colored reflective surface area for securing valuables.
  • the invention also relates to a method for producing such a security element and a data carrier equipped with such a security element.
  • Data carriers such as valuables or identification documents, but also other valuables, such as branded items, are often provided with security elements for security purposes, which allow the authenticity of the data carrier to be checked and which at the same time serve as protection against unauthorized reproduction.
  • the security elements can be designed, for example, in the form of a security thread embedded in a banknote, a cover film for a banknote with a hole, an applied security strip, a self-supporting transfer element or also 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 authenticity assurance, as these cannot be reproduced even with the most modern copying machines.
  • the security elements are equipped with optically variable elements that give the viewer a different image impression at different viewing angles and, for example, show a different color or brightness impression and/or a different graphic motif depending on the viewing angle.
  • optically variable effects are described, for example, movement effects, pump effects, depth effects or flip effects, which are realized with the help of holograms, microlenses or micromirrors.
  • WO 03/082598 A2 relates to a security element with two overlapping optically variable structures, the second structure being visible through the first structure.
  • WO 2015/181289 A1 shows the preamble of claim 1.
  • the object of the invention is to further increase the security against forgery and the visual attractiveness of generic optically variable security elements.
  • optically variable security elements with two or more different appearances or effects in different colors should be provided, which are ideally simple and inexpensive to produce.
  • the invention contains an optically variable security element, with a multi-colored reflective surface area, which can be used in particular to secure valuables.
  • the surface extent of the security element defines a plane and a z-axis perpendicular to it.
  • the multicolored reflective surface area of the security element contains two relief structures which are arranged at different height levels in the z direction and thus form a lower-lying and a higher-lying relief structure.
  • the lower-lying relief structure is provided with a first color coating following the relief gradient and the higher-lying relief structure is provided with a second color coating following the relief gradient.
  • a translucent colored flat structure is arranged at a height step between the two relief structures.
  • the two relief structures and the flat structure also overlap in an overlap area.
  • the second color coating of the higher relief structure has at least one recess in which the lower relief structure with the combined color effect of the colored flat structure and the first color coating appears when the security element is viewed.
  • the higher relief structure and/or the lower relief structure are formed by micromirror arrangements with directed micromirrors.
  • the above-mentioned overlap of the structures can be partial or complete, so it is also possible in particular for the two relief structures and the flat structure to be designed to be congruent with one another.
  • the overlap refers to the relative lateral position of the relief structures and the flat structure in the plane defined by the surface extent of the security element.
  • the security element is designed to be viewed in reflection from the positive z-direction, so the higher-lying relief structure, the flat structure and the deeper-lying relief structure are increasingly further away from the viewer.
  • the translucent colored flat structure is particularly advantageously formed by a laminating varnish layer, for example a glazing-colored laminating varnish layer, a colored primer layer or a printed color layer.
  • the translucent colored flat structure can contain, in particular, coloring pigments and/or a dye as colorants.
  • the light transmission of the flat structure is advantageously between 20% and 80%. Since the flat structure is both translucent and colored, the color effects of the flat structure and the first color coating combine for the viewer in the recess(es) to create an overall color impression.
  • the translucent colored flat structure is not structured in height, but is flat.
  • the flat structure can in particular be applied directly to a carrier film or to a flat substrate layer, for example a leveling lacquer layer.
  • the second color coating of the higher-lying relief structure is designed in the overlap area as a regular or irregular grid with grid elements and grid spaces.
  • the grid spaces represent the above-mentioned recesses.
  • the dimensions of the grid elements and/or grid spaces are below 140 ⁇ m, at least in one direction.
  • the dimensions of the grid elements and/or grid spaces are even below 140 ⁇ m in one or both lateral directions, preferably between 20 ⁇ m and 100 ⁇ m, in particular between 20 ⁇ m and 60 ⁇ m.
  • 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 spacing and / or sizes and / or shapes.
  • the area coverage of the grid by the grid elements is advantageous between 30% and 70%, preferably between 40% and 60%, especially around 50%.
  • the second color coating in the overlap area advantageously contains partial areas that have lateral dimensions of more than 140 ⁇ m, and / or that the second color coating of the higher-lying relief structure is produced in the overlap area with recesses that have lateral dimensions of more than 140 ⁇ m .
  • the lateral dimensions of at least one partial area and/or at least one recess are preferably more than 250 ⁇ m, preferably more than 500 ⁇ m and in particular more than 1 mm.
  • the subareas mentioned can be provided as an alternative or in addition to the grid described above.
  • the first color coating of the deeper relief structure is advantageously opaque in the overlap area.
  • the first color coating mentioned is formed over the entire surface in the overlap area, i.e. without recesses.
  • the colored flat structure is preferably designed in a uniform color, at least in the area of the recess.
  • the flat structure is uniformly colored at least in a size of more than 140 ⁇ m, preferably more than 250 ⁇ m, more preferably more than 500 ⁇ m and in particular more than 1 mm.
  • the flat structure has a uniform color throughout the entire overlap area. Outside - the recess or the overlap area - the flat structure can have one or more other colors, i.e. in particular include another (or several other) colorants.
  • the colored flat structure can be designed in different colors in parts of the recess.
  • the flat structure can therefore be multicolored overall.
  • the first and/or second color coating is preferably a reflective color coating.
  • One or both color coatings can be formed in particular by metallization, for example of aluminum, silver or an alloy, for example of copper and aluminum, by thin-film structures, in particular color-shifting thin-film structures or color-stable color-filtering thin-film structures (different colors in remission and transmission), or silicon-aluminum thin films be.
  • the first and/or second color coating can also represent a translucent image made up of several translucent colors, which is backed with a mirror coating, for example made of aluminum. Luminescent colors, in particular fluorescent colors with a metallic mirror coating, can also be considered as color coatings.
  • the first and/or second color coating can also be formed by structural colors, in particular by nano- and binary structures, which are embossed on or into the micromirrors of a micromirror arrangement.
  • nanoparticle colors can also be considered as color coatings, such as gold-blue particles, various effect pigments, color-shifting pigments or super silver.
  • the first and second color coatings are of identical material; for example, both color coatings can be formed by an aluminum layer. Since the colored flat structure is arranged between the two relief structures, it only influences the color impression of the deeper relief structure, but not that of the higher relief structure. This is where the two relief structures appear Even with the same material color coating with different color impressions.
  • the color impressions are different, they differ in their hue.
  • the color tones (of the two color impressions) are preferably chromatic tones.
  • the color of the colored flat structure is a chromatic color.
  • the color of the first (and/or the second) color coating can be a chromatic color or an achromatic color.
  • the higher relief structure and/or the lower relief structure are formed by micromirror arrangements with directed micromirrors.
  • the micromirrors are formed in particular by non-diffractive mirrors and do not produce any color splitting. Planar mirrors, concave mirrors and/or Fresnel-like mirrors can preferably be used.
  • the individual directional micromirrors of the micromirror arrangement either reflect the light to the viewer or not (bright or dark), depending on their orientation for the viewing angle.
  • the lateral dimensions of the micromirrors are advantageously below 20 ⁇ m, preferably below 10 ⁇ m, but preferably also above 2 ⁇ m, in particular above 3 ⁇ m or even above 5 ⁇ m.
  • other relief structures in particular embossed Fresnel lenses, concave mirrors, hologram structures, nanostructures or diffractive blazed gratings, can also be used instead of micromirrors.
  • the alignment of the micromirrors of the higher-lying relief structure and/or the deeper-lying relief structure advantageously varies depending on the location in order to produce a predetermined motif, in particular a three-dimensional motif or a movement motif.
  • the alignment The micromirror can be freely selected and is essentially determined only by the given motif, but not by the alignment of neighboring micromirrors.
  • the two relief structures advantageously provide a color change for an unchanged motif depending on the viewing angle or provide a color change together with a motif change.
  • the motifs of the two relief structures can differ in particular in terms of shape (e.g. head, apple or number), movement (static to moving or moving to static, with linear, rotating and/or pumping movement) and/or dimensionality (2D to 3D, or different three-dimensional with a positive or negative curved appearance or floating in front of or behind a plane) of the motif.
  • the higher-lying relief structure generates a first motif with a first color impression that is visible from a first viewing angle range and the lower-lying relief structure generates a second motif with a second, different color impression that is visible from a second viewing angle range is, wherein the first and second viewing angle ranges do not overlap.
  • the security element When tilted, the security element then shows a binary color and effect change without an overlap area.
  • the two viewing angle ranges can be adjacent to one another or only be separated by an angular distance of a few degrees, so that the associated image impressions change almost seamlessly for the viewer.
  • the higher relief structure can also produce a first movement motif with a first color impression and the lower relief structure can create a second movement motif with a second, different one Generate a color impression, with the first and second movement motifs moving offset from one another or moving against one another when the security element is tilted and thereby crossing each other in an overlapping position in which both movement motifs are visible.
  • the two relief structures can also generate motifs or movement motifs that are simultaneously visible in the same surface area, that is to say have at least partially overlapping viewing angle areas. Since the vertical distance between the two relief structures is very small and is well below the resolution limit of the naked eye, the appearances generated by the two relief structures appear to be present at the same place at the same time to an observer.
  • the different height levels in which the two relief structures and the flat structure are arranged advantageously have a distance in the z direction between 5 ⁇ m and 100 ⁇ m, preferably between 10 ⁇ m and 50 ⁇ m.
  • the small vertical distance between the structures involved is not noticeable when looking at the security element.
  • the reference point for the height level of a relief structure is the base area of the relief structure, for example at the base of a micromirror embossing.
  • the invention also includes a data carrier with an optically variable security element of the type described, the lower-lying relief structure being closer to a surface of the data carrier and the higher-lying relief structure being further away from said surface of the data carrier.
  • the security element is arranged in an opaque area of the data carrier.
  • the higher-lying relief structure and/or the deeper-lying relief structure is formed by micromirror arrangements with directed micromirrors.
  • two layer structures are produced separately, in which the relief structures mentioned are produced on separate supports and provided with the respective color coating following the relief gradient, and that the two layer structures produced are covered by a translucent colored laminating varnish layer are laminated together, which in the laminated state forms the flat structure of the security element.
  • the higher-lying relief structure is first created with the second color coating on a support, the coated relief structure is leveled with a cover layer, and a translucent, non-height-structured color layer is applied to the cover layer, which forms the flat structure of the security element, and that the deeper relief structure is created on the translucent color layer with the first color coating.
  • a carrier is provided with a translucent, non-height-structured color layer on one of its main surfaces, that the relief structures mentioned are applied to the opposite main surfaces of the color-coated carrier, so that the translucent color layer has an intermediate Flat structure lying on the relief structures forms, and that the relief structures are provided with the respective first or second color coating.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a banknote 10 with an optically variable security element 12, which is designed in the form of a glued-on transfer element.
  • the invention is not limited to transfer elements and banknotes, but can be used for all types of security elements, for example labels on goods and packaging or for securing documents, ID cards, passports, credit cards, health cards and the like.
  • transfer elements training as a security thread or security strip can also be considered.
  • the security element 12 shown is itself very flat, but still gives the viewer a three-dimensional impression and also shows a binary color and effect change when the banknote 10 is tilted.
  • the security element 12 shows a first, apparently from the plane of the Banknote 10 bulging motif 14-A, for example a curved representation of the value number "10", which appears with a first, for example shiny silver color impression.
  • a second motif 14-B appears to bulge out of the plane of the banknote 10, for example a curved representation of a coat of arms with a second color impression, for example shiny red.
  • the appearance of the security element 12 suddenly jumps from the first to the second appearance or when tilting back from the second to the first appearance.
  • the change in the motif and the color occurs simultaneously and without an intermediate or transitional stage in which both motifs or colors would be visible at the same time or one motif would be visible in the color of the other motif.
  • the appearance therefore jumps seamlessly between two appearances 14-A, 14-B and is therefore referred to as a binary color and effect change.
  • Fig. 2 is a section of the security element 12 applied to the banknote 10 shows schematically in cross section.
  • the security element 12 contains a flat, transparent, colorless carrier 18, which defines an xy plane and a z-axis perpendicular thereto due to its surface extent.
  • the security element 12 is viewed in reflection from the positive z-direction, in the orientation of the Fig. 2 so laid out from above.
  • a multicolored reflective surface area 20 is constructed on the carrier 18 and comprises two relief structures 24, 34 and a translucent flat structure 44 arranged between the relief structures.
  • the relief structures 24, 34 are arranged at a height level H P1 or H P2 and the flat structure at a height level H F , the relation H P1 ⁇ H F ⁇ H P2 applying to the height levels.
  • the relief structure 24 is therefore also referred to as the lower-lying relief structure and the relief structure 34 as the higher-lying relief structure.
  • the height levels of the various structures are indicated from the underside of the security element 12, with which it is attached to the banknote 10. The higher relief structure is therefore closer to the viewer than the lower relief structure.
  • the two relief structures each represent micromirror embossings or micromirror arrangements 24, 34, which are each formed from a large number of micromirrors inclined relative to the xy plane.
  • the local angles of inclination of the micromirrors are chosen so that the relief structure of the micromirror arrangements 24, 34 creates a desired optical appearance after the color coating.
  • the base surfaces or base points of the micromirrors of the micromirror arrangements serve in each case.
  • the micromirror arrangements 24, 34 are each provided with a color coating in the form of a metallization 26, 36, which in the exemplary embodiment is formed by an opaque aluminum layer.
  • the lower-lying micromirror arrangement 24 is provided with a continuous aluminum layer 26, while the aluminum layer 36 arranged on the higher-lying micromirror arrangement 34 has recesses 54 in order to give the viewer 40 a view of the deeper-lying structures, namely the Flat structure 44 and the relief structure 24 to enable.
  • the flat structure 44 is formed by a continuous, red translucent laminating lacquer layer. In contrast to the relief structures 24, 34, the flat structure 44 is not structured in height. Due to their translucency, the viewer can look from the viewing direction 40-B in the area of the recesses 54 through the second micromirror arrangement 34 and the flat structure 44 onto the deeper metallized micromirror arrangement 24, 26, so that the color effects of the colored flat structure are reflected in the recess areas 54 44 and the metallization 26 combine.
  • the inclination angles of the micromirrors in the exemplary embodiment are chosen so that the higher micromirror arrangement 34 produces the curved representation of the value number "10" in a viewing angle range of +5° to +20° (viewing position 40-A) relative to the surface normal and the deeper micromirror arrangement 24 creates the curved representation of the coat of arms in a viewing angle range of -5 ° to -20 ° (viewing position 40-B).
  • the two micromirror arrangements 24, 34 and the colored flat structure 44 are arranged one above the other in the entire surface area 20 of the security element 12 in the exemplary embodiment. While the metallization 26 of the lower-lying micromirror arrangement 24 is formed continuously, the metallization 36 of the higher-lying micromirror arrangement 34 is designed in the form of a regular grid 50 of grid elements 52 and grid spaces 54. Specifically, the grid elements 52 and grid spaces 54 in the exemplary embodiment form a checkerboard pattern in which each field, i.e. each grid element 52 and each grid space 54, has a dimension of 100 ⁇ m x 100 ⁇ m.
  • the grid 50 of the color coating 36 falls differently than in the simplified schematic representation Fig. 2 , generally not with the grid of micromirrors of the micromirror arrangement 34.
  • a first embossed lacquer layer 22 was applied to a first carrier film via a release layer, the desired relief structure of the micromirror arrangement 24 was embossed, the embossed structure was coated over the entire surface with an opaque aluminum layer 26 and the coated structure was finally leveled with a transparent top lacquer layer 28.
  • a second transparent embossed lacquer layer 32 was applied to a second transparent carrier film 18, the desired relief structure of the micromirror arrangement 34 was embossed, the embossed structure was provided with an aluminum layer 36 in a grid pattern and the coated structure was finally leveled with a transparent top lacquer layer 38.
  • the top coat layer 38 essentially has has the same refractive index as the embossing lacquer layer 32, so that the micromirrors of the micromirror arrangement 34 do not appear visually in the recessed areas of the aluminum layer 36 due to the lack of refractive index difference between the embossing lacquer layer and the top lacquer layer.
  • the two layer structures created in this way were then laminated together using a red glazing colored laminating adhesive layer 44.
  • the first carrier film was removed and the resulting structure was transferred to the banknote 10 via an adhesive layer 46 in order to form the security element 12 there.
  • the viewer looks in the area of the grid elements 52 at the micromirrors of the micromirror arrangement 34 coated with the aluminum layer 36. In the area of the grid spaces 54, the viewer can in principle see the micromirrors of the deeper micromirror arrangement 24 perceive, but their orientation from the viewing direction 40-A is far away from the gloss angle, so that the micromirror arrangement 24 appears inconspicuous and practically does not contribute to the image impression. Overall, the viewer from the viewing direction 40-A essentially sees the silvery, shiny appearance 14-B of the value “10” generated by the micromirror arrangement 34 and the aluminum coating 36.
  • the micromirrors of the micromirror arrangement 34 in the grid spaces 54 have no optical effect due to the lack of refractive index difference of the lacquer layers 32, 38, so that the viewer 40 there through the translucent flat structure 44 looks through the micromirrors of the micromirror arrangement 24, which are essentially at the gloss angle for the viewing direction 40-B.
  • the color effects of the aluminum coating 26 of the micromirrors and the red glazed flat structure 44 combine to create a shiny red appearance.
  • the micromirrors of the micromirror arrangement 34 are basically perceptible, but their orientation is far away from the gloss angle and they therefore appear inconspicuous from the viewing direction 40-B and practically do not contribute to the image impression. Overall, the viewer from the viewing direction 40-B essentially sees the shiny red appearance 14-B of the curved coat of arms created by the coated micromirror arrangement 24, 26 together with the flat structure 44.
  • Figure 3 shows some concrete advantageous embodiments of the grid of the color coating 36 of the higher micromirror arrangement 34 in supervision.
  • This shows Fig. 3(a) a grid 50 like it in Fig. 2 is used, in which the grid elements 52 and the grid spaces 54 form a checkerboard pattern.
  • the dimensions of the grid elements and grid spaces are advantageously between 20 x 20 ⁇ m 2 and 140 x 140 ⁇ m 2 , the area coverage is 50%. If a different area coverage is to be created, some of the grid elements 52 can be omitted or some of the grid spaces 54 can be occupied with grid elements. In this, but also in the designs described below, the area coverage of the grid with grid elements is preferably between 30% and 70%, in particular between 40% and 60%.
  • Figure 3(b) shows a grid 50 with alternately arranged strip-shaped grid elements 52 and grid spaces 54.
  • the width of the grid elements and grid spaces are advantageously between 20 ⁇ m and 140 ⁇ m, the length is arbitrary and can be several millimeters or even a few centimeters.
  • the area coverage can be easily 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. Shows as an example Fig. 3(c) an embodiment in which the grid elements 52 and grid spaces 54 of the grid 50 are formed by triangles. At the grid 50 the Fig. 3(d) the grid elements 52 and grid spaces 54 are formed by irregular shapes. The grid elements and/or grid spaces can also form a coherent structure, such as in Fig. 3(d) for the grid spaces 54 shown.
  • a security element 62 is shown in Fig. 4 illustrated.
  • the security element 62 is largely similar to that in connection with Fig. 2
  • the security element 12 described is constructed so that corresponding elements are each provided with the same reference numerals.
  • the security element 62 also contains a flat carrier 18 with a multicolored reflective surface area 20, which includes two relief structures in the form of micro-mirror embossings or micro-mirror arrangements 24, 34 and a translucent flat structure 44 arranged between these relief structures.
  • the micromirror arrangements 24, 34 are also in the design of the Fig. 4 each provided with a color coating in the form of a metallization, for example an opaque aluminum layer 26, 36.
  • the flat structure 44 is formed by a non-height-structured, continuous, yellow-glazing laminating lacquer layer.
  • the security element 62 can be produced and transferred to a banknote 10 as described above.
  • a large recess 66 for example in the form of a 5 mm wide and 2 cm long curved strip.
  • the micromirrors of the micromirror embossing 34 have no optical effect due to the lack of refractive index difference between the lacquer layers 32, 38, so that a viewer there looks through these lacquer layers and the translucent flat structure 44 onto the deeper micromirror arrangement 24 with its aluminum coating 26 .
  • the visual impression of the surface area 20 is determined by the higher micromirror arrangement 34 with its aluminum coating 36.
  • the micromirror embossing 34 can, for example, create a motif in the outer area 64 that appears to bulge out of the plane of the security element 62 and appears shiny silver due to the aluminum coating 36. Inside this motif, a movement effect with a shiny yellow color impression is visible in a partial area 66, which is created by the interaction of the aluminum coating 26 with the yellow glazing laminating lacquer layer 44.
  • the areas of different colors (silvery or shiny yellow) and different effects (three-dimensional motif or movement effect) are precisely matched to one another in a color-to-effect registration.
  • Figure 5 shows a further exemplary embodiment of a security element 72 according to the invention with a compared to the designs of Figures 2 and 4 modified layer structure.
  • the security element 72 is designed to be viewed from the side of this carrier film 18.
  • a transparent embossed lacquer layer 32 was applied to a flat, transparent, colorless carrier film 18, the desired relief structure of the micromirror arrangement 34 was embossed, the embossed structure was provided with a metallization 36 that was only present in certain areas, and the coated structure was finally coated with a transparent top lacquer layer 38 leveled, the refractive index of which corresponds to the refractive index of the embossing lacquer layer 32.
  • a translucent color layer 74 was applied to the flat surface of the top coat layer 38, which has no height structuring and which forms the translucent colored flat structure of the security element 72.
  • a further transparent embossed lacquer layer 22 was applied to the color layer 74, the desired relief structure of the micromirror arrangement 24 was embossed, the embossed structure was coated over the entire surface with a metallization 26, and the coated structure was finally leveled with a further top lacquer layer 28.
  • the layer structure created in this way was transferred to the banknote 10 via an adhesive layer 46 in order to form the security element 72 there.
  • the carrier film 18 can also be removed after the transfer to the banknote 10.
  • the micromirror arrangement 24 forms a lower relief structure in the security element 72 and the micromirror arrangement 34 forms a higher relief structure.
  • the color layer 74 lies as a flat structure at a height between the two relief structures 24, 34.
  • the metallization 36 which is only present in certain areas, can, for example, be in the form of a with reference to Figures 2 and 3 described grid, or as a layer with large recesses, as in Fig. 4 described.
  • the different visual effects described above of a binary color and effect change or a color-to-effect registration can arise.
  • the color effect of the higher relief structure 34 is determined by the metallization 36, so that, for example, a silvery, shiny color effect results.
  • the color effect of the deeper relief structure 24 results from the interaction of the translucent color layer 74 and the continuous metallization 26, so that depending on the color of the color layer, for example, a colored, for example yellow, red, blue or green, shiny color effect results.
  • FIG. 6 Another embodiment of the invention is in Fig. 6 illustrated.
  • the security element 82 of the Fig. 6 contains an internal carrier film 18, on the first main surface of which a translucent color layer 84 has been applied, which has no height structuring and which forms the translucent colored flat structure of the security element 82.
  • a first transparent embossed lacquer layer 22 was applied to the color layer 84, the desired relief structure of the micromirror arrangement 24 was embossed, the embossed structure was coated over the entire surface with a metallization 26 and the coated structure was finally leveled with a top lacquer layer 28.
  • a second transparent embossing lacquer layer 32 was applied to the opposite main surface of the carrier film 18 and the desired relief structure of the micromirror arrangement 34 was embossed.
  • the relief structure 34 is provided with a metallization 36 that is only present in certain areas; in addition, a translucent color 86 can be provided congruently with the metallization 36, which, like the metallization 36, follows the height of the relief structure 34.
  • the coated relief structure 34, 88 was finally leveled with a transparent top coat layer 38, the refractive index of which corresponds to the refractive index of the embossed lacquer layer 32.
  • the layer structure created in this way was transferred to the banknote 10 via an adhesive layer 46 in order to form the security element 82 there.
  • the micromirror arrangement 24 Based on the viewing direction from the side of the relief structure, which is only partially provided with a color coating, the micromirror arrangement 24 forms a lower relief structure in the security element 82 and the micromirror arrangement 34 forms a higher relief structure.
  • the color layer 84 lies as a flat structure at a height level between the two relief structures 24, 34.
  • the color effect of the higher-lying relief structure 34 results from the interaction of the metallization 36 with the glazing color 86 and is, for example, shiny blue in the case of a blue-glazing color 86, while the color effect of the lower-lying relief structure 24 is due to the interaction of the glazing Color layer 74 and the continuous metallization 26 results and, for example, with a red glazing color layer 74 is shiny red.

Landscapes

  • Credit Cards Or The Like (AREA)
  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
  • Printing Methods (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein optisch variables Sicherheitselement mit einem mehrfarbigen reflektiven Flächenbereich zur Absicherung von Wertgegenständen. Die Erfindung betritt auch ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Sicherheitselements sowie einen mit einem solchen Sicherheitselement ausgestatteten Datenträger.
  • Datenträger, wie Wert- oder Ausweisdokumente, aber auch andere Wertgegenstände, wie etwa Markenartikel, werden zur Absicherung oft mit Sicherheitselementen 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 Banknote eingebetteten Sicherheitsfadens, einer Abdeckfolie für eine Banknote mit Loch, eines aufgebrachten Sicherheitsstreifens, eines selbsttragenden Transferelements oder auch in Form eines direkt auf ein Wertdokument aufgedruckten Merkmalsbereichs ausgebildet sein.
  • Eine besondere Rolle bei der Echtheitsabsicherung spielen Sicherheitselemente mit betrachtungswinkelabhängigem oder dreidimensionalem Erscheinungsbild, da diese selbst mit modernsten Kopiergeräten nicht reproduziert werden können. Dazu sind die Sicherheitselemente mit optisch variablen Elementen ausgestattet, die dem Betrachter unter unterschiedlichen Betrachtungswinkeln einen unterschiedlichen Bildeindruck vermitteln und beispielsweise je nach Betrachtungswinkel einen anderen Farb- oder Helligkeitseindruck und/oder ein anderes graphisches Motiv zeigen. Im Stand der Technik sind dabei als optisch variable Effekte beispielsweise Bewegungseffekte, Pumpeffekte, Tiefeneffekte oder Flipeffekte beschrieben, die mit Hilfe von Hologrammen, Mikrolinsen oder Mikrospiegeln realisiert werden.
  • WO 03/082598 A2 betrifft ein Sicherheitselement mit zwei überlappend angeordneten optisch variablen Strukturen, wobei die zweite Struktur durch die erste Struktur hindurch sichtbar ist. WO 2015/181289 A1 zeigt den Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Fälschungssicherheit und die visuelle Attraktivität gattungsgemäßer optisch variabler Sicherheitselemente weiter zu erhöhen. Insbesondere sollen optisch variable Sicherheitselemente mit zwei oder mehr unterschiedlichen Erscheinungsbildern bzw. Effekten in unterschiedlichen Farben bereitgestellt werden, die idealerweise einfach und kostengünstig herstellbar sind.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die Erfindung enthält zur Lösung der genannten Aufgabe ein optisch variables Sicherheitselement, mit einem mehrfarbigen reflektiven Flächenbereich, welches insbesondere zur Absicherung von Wertgegenständen eingesetzt werden kann.
  • Die Flächenausdehnung des Sicherheitselements definiert eine Ebene und eine darauf senkrecht stehende z-Achse. Der mehrfarbige reflektive Flächenbereich des Sicherheitselements enthält erfindungsgemäß zwei Reliefstrukturen, die in z-Richtung in unterschiedlichen Höhenstufen angeordnet sind und somit eine tiefer liegende und eine höher liegende Reliefstruktur bilden.
  • Die tiefer liegende Reliefstruktur ist mit einer dem Reliefverlauf folgenden ersten Farbbeschichtung und die höher liegende Reliefstruktur mit einer dem Reliefverlauf folgenden zweiten Farbbeschichtung versehen.
  • In z-Richtung ist auf einer Höhenstufe zwischen den beiden Reliefstrukturen eine lichtdurchlässige farbige Flachstruktur angeordnet. Die beiden Reliefstrukturen und die Flachstruktur überlappen zudem in einem Überlappungsbereich. In diesem Überlappungsbereich weist die zweite Farbbeschichtung der höher liegenden Reliefstruktur zumindest eine Aussparung auf, in der bei Betrachtung des Sicherheitselements die tiefer liegende Reliefstruktur mit der kombinierten Farbwirkung der farbigen Flachstruktur und der ersten Farbbeschichtung in Erscheinung tritt. Die höher liegende Reliefstruktur und/oder die tiefer liegende Reliefstruktur sind durch Mikrospiegelanordnungen mit gerichteten Mikrospiegeln gebildet.
  • Die genannte Überlappung der Strukturen kann teilweise oder vollständig sein, es ist also insbesondere auch möglich, dass die beiden Reliefstrukturen und die Flachstruktur deckungsgleich zueinander ausgebildet sind. Die Überlappung bezieht sich dabei auf die relative laterale Position der Reliefstrukturen und der Flachstruktur in der durch die Flächenausdehnung des Sicherheitselements definierten Ebene. Das Sicherheitselement ist auf eine Betrachtung in Reflexion aus der positiven z-Richtung ausgelegt, die höher liegende Reliefstruktur, die Flachstruktur und die tiefer liegende Reliefstruktur sind also zunehmend weiter vom Betrachter entfernt.
  • Mit besonderem Vorteil ist die lichtdurchlässige farbige Flachstruktur durch eine Kaschierlackschicht, beispielsweise eine lasierend eingefärbte Kaschierlackschicht, eine eingefärbte Primerschicht oder eine gedruckte Farbschicht gebildet. Als Farbmittel kann die lichtdurchlässige farbige Flachstruktur insbesondere farbgebende Pigmente und/oder einen Farbstoff enthalten.
  • Die Lichtdurchlässigkeit der Flachstruktur liegt vorteilhaft zwischen 20% und 80%. Da die Flachstruktur sowohl lichtdurchlässig als auch farbig ist, kombiniert sich für den Betrachter in der oder den Aussparungen die Farbwirkungen der Flachstruktur und der ersten Farbbeschichtung zu einem Gesamtfarbeindruck.
  • Im Gegensatz zu den Reliefstrukturen ist die lichtdurchlässige farbige Flachstruktur nicht höhenstrukturiert, sondern ist flach ausgebildet. Die Flachstruktur kann insbesondere direkt auf einer Trägerfolie oder auf einer flachen Untergrundschicht, beispielsweise einer einebnenden Lackschicht aufgebracht sein.
  • In einer vorteilhaften Erfindungsvariante ist im Überlappungsbereich die zweite Farbbeschichtung der höher liegenden Reliefstruktur als regelmäßiges oder unregelmäßiges Raster mit Rasterelementen und Rasterzwischenräumen ausgebildet. Die Rasterzwischenräume stellen dabei die oben genannten Aussparungen dar. Die Abmessungen der Rasterelemente und/oder Rasterzwischenräume liegen in dieser Variante zumindest in einer Richtung unterhalb von 140 µm. Vorzugsweise liegen die Abmessungen der Rasterelemente und/oder Rasterzwischenräume sogar in einer oder beiden lateralen Richtungen unterhalb von 140 µm, vorzugsweise zwischen 20 µm und 100 µm, insbesondere zwischen 20 µm und 60 µm.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung weisen die Rasterelemente und Rasterzwischenräume 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 Formen aufweisen. Das Raster selbst kann regelmäßig sein, also eine regelmäßige 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%.
  • In einer weiteren Erfindungsvariante enthält die zweite Farbbeschichtung im Überlappungsbereich vorteilhaft Teilbereiche, die laterale Abmessungen von mehr als 140 µm aufweisen, und/oder dass die zweite Farbbeschichtung der höher liegenden Reliefstruktur wird im Überlappungsbereich mit Aussparungen erzeugt, die laterale Abmessungen von mehr als 140 µm aufweisen. Bevorzugt betragen die lateralen Abmessungen zumindest eines Teilbereichs und/oder zumindest einer Aussparungen mehr als 250 µm, vorzugsweise mehr als 500 µm und insbesondere mehr als 1 mm. Die genannten Teilbereiche können alternativ oder zusätzlich zu dem oben beschriebenen Raster vorgesehen sein.
  • Die erste Farbbeschichtung der tiefer liegenden Reliefstruktur ist im Überlappungsbereich mit Vorteil opak ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich ist die genannte erste Farbbeschichtung im Überlappungsbereich vollflächig, also ohne Aussparungen ausgebildet.
  • Die farbige Flachstruktur ist bevorzugt zumindest im Bereich der Aussparung einheitlich farbig gestaltet. Die Flachstruktur liegt einheitlich farbig zumindest in einer Größe von mehr als 140µm, bevorzugt mehr als 250µm, weiter bevorzugt mehr als 500 µm und insbesondere mehr als 1mm vor. Vorzugsweise ist die Flachstruktur im ganzen Überlappungsbereich einheitlich farbig gestaltet. Außerhalb - der Aussparung oder des Überlappungsbereichs - kann die Flachstruktur eine oder mehrere andere Farbe(n) aufweisen, also insbesondere ein anderes (oder mehrere andere) Farbmittel umfassen. Für größere Aussparungen, insbesondere ab einer Größe von Teilbereichen der Aussparung, die jeweils eine separate farbliche Wahrnehmung erlauben (minimal mehr als 500µm, in der Regel jedoch mehr als 1 mm), kann die farbige Flachstruktur in Teilbereichen der Aussparung unterschiedlich farbig gestaltet sein. Die Flachstruktur kann somit insgesamt mehrfarbig vorliegen.
  • Die erste und/oder zweite Farbbeschichtung ist bevorzugt eine reflektierende Farbbeschichtung. Eine oder beide Farbbeschichtungen können insbesondere durch Metallisierungen, beispielsweise aus Aluminium, Silber oder einer Legierung, etwa aus Kupfer und Aluminium, durch Dünnschichtaufbauten, insbesondere farbkippende Dünnschichtaufbauten oder farbstabile farbfilternde Dünnschichtaufbauten (unterschiedliche Farbe in Remission und Transmission), oder Silizium-Aluminium-Dünnschichten gebildet sein. Die erste und/oder zweite Farbbeschichtung kann auch ein lasierendes Bild aus mehreren lasierenden Farben darstellen, das mit einer Verspiegelung, beispielsweise aus Aluminium, hinterlegt ist. Auch Lumineszenzfarben, insbesondere Fluoreszenzfarben mit einer metallischen Verspiegelung kommen als Farbbeschichtungen in Betracht. Die erste und/oder zweite Farbbeschichtung kann auch durch Strukturfarben, insbesondere durch Nano- und Binärstrukturen, gebildet sein, welche auf oder in die Mikrospiegel einer Mikrospiegelanordnung geprägt sind. Schließlich kommen auch Nanopartikelfarben als Farbbeschichtung in Betracht, wie etwa Gold-Blau-Partikel, verschiedene Effektpigmente, farbkippende Pigmente oder Supersilber.
  • Die erste und zweite Farbbeschichtung sind in einer vorteilhaften Erfindungsvariante materialidentisch, beispielsweise können beide Farbbeschichtungen durch eine Aluminiumschicht gebildet sein. Da die farbige Flachstruktur zwischen den beiden Reliefstrukturen angeordnet ist, beeinflusst sie nur den Farbeindruck der tiefer liegenden Reliefstruktur, nicht aber den der höher liegenden Reliefstruktur. Die beiden Reliefstrukturen treten daher auch bei materialidentischer Farbbeschichtung mit unterschiedlichem Farbeindruck in Erscheinung.
  • Die Farbeindrücke sind unterschiedlich, sie unterscheiden sich in ihrem Farbton. Bevorzugt sind die Farbtöne (der beiden Farbeindrücke) Buntfarbtöne. Der Farbton der farbigen Flachstruktur ist ein Buntfarbton. Der Farbton der ersten (und/ oder der zweiten) Farbbeschichtung kann ein Buntfarbton sein oder ein Unbuntfarbton sein.
  • Die höher liegende Reliefstruktur und/ oder die tiefer liegende Reliefstruktur sind durch Mikrospiegelanordnungen mit gerichteten Mikrospiegeln gebildet.
  • Die Mikrospiegel sind dabei insbesondere durch nicht-diffraktiv wirkende Spiegel gebildet und erzeugen keine Farbaufspaltung. Vorzugsweise können dabei plane Spiegel, Hohlspiegel und/oder fresnelartige Spiegel zum Einsatz kommen. Die einzelnen gerichteten Mikrospiegel der Mikrospiegelanordnung reflektieren abhängig von Ihrer Ausrichtung für den Betrachtungswinkel entweder das Licht zum Betrachter oder nicht (hell oder dunkel). Die lateralen Abmessungen der Mikrospiegel liegen dabei vorteilhaft unterhalb von 20 µm, bevorzugt unterhalb von 10 µm, vorzugsweise aber andererseits auch oberhalb von 2 µm, insbesondere oberhalb von 3 µm oder sogar oberhalb von 5 µm. Grundsätzlich können anstelle von Mikrospiegeln auch andere Reliefstrukturen, insbesondere geprägte Fresnellinsen, Hohlspiegel, Hologrammstrukturen, Nanostrukturen oder diffraktive geblazte Gitter eingesetzt werden.
  • Die Ausrichtung der Mikrospiegel der höher liegenden Reliefstruktur und/oder der tiefer liegenden Reliefstruktur variiert mit Vorteil ortsabhängig um ein jeweils vorgegebenes Motiv, insbesondere ein dreidimensional wirkendes Motiv oder ein Bewegungsmotiv, zu erzeugen. Die Ausrichtung der Mikrospiegel ist dabei frei wählbar und im Wesentlichen nur durch das vorgegebene Motiv, nicht aber durch die Ausrichtung benachbarter Mikrospiegel bestimmt.
  • 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 beiden Reliefstrukturen können sich insbesondere hinsichtlich Form (beispielsweise 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 höher liegende Reliefstruktur ein erstes Motiv mit einem ersten Farbeindruck erzeugt, das aus einem ersten Betrachtungswinkelbereich sichtbar ist und die tiefer liegende Reliefstruktur ein zweites Motiv mit einem zweiten, unterschiedlichen Farbeindruck erzeugt, das aus einem zweiten Betrachtungswinkelbereich sichtbar ist, wobei sich der erste und zweite Betrachtungswinkelbereich nicht überschneiden. Das Sicherheitselement zeigt dann beim Kippen einen binären Farb- und Effektwechsel ohne Überschneidungsbereich. Die beiden Betrachtungswinkelbereiche können aneinander angrenzen oder nur durch einen Winkelabstand von wenigen Grad getrennt sein, so dass die zugehörigen Bildeindrücke für den Betrachter fast nahtlos umspringen.
  • Die höher liegende Reliefstruktur kann auch ein erstes Bewegungsmotiv mit einem ersten Farbeindruck erzeugen und die tiefer liegende Reliefstruktur kann ein zweites Bewegungsmotiv mit einem zweiten, unterschiedlichen Farbeindruck erzeugen, 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.
  • Die beiden Reliefstrukturen können auch Motive bzw. Bewegungsmotive erzeugen, die gleichzeitig im selben Flächenbereich sichtbar sind, also zumindest teilweise überlappende Betrachtungswinkelbereiche aufweisen. Da der vertikale Abstand der beiden Reliefstrukturen sehr gering ist und deutlich unterhalb der Auflösungsgrenze des bloßen Auges liegt, scheinen die von den beiden Reliefstrukturen erzeugten Erscheinungsbilder für einen Betrachter gleichzeitig am selben Ort vorzuliegen.
  • Die nachfolgend beispielhaft genannten Varianten haben sich als optisch besonders attraktiv herausgestellt:
    • Ein binärer Motivflip zwischen gewölbten und/oder dreidimensional erscheinenden Bildmotiven mit binärem Farbwechsel. Ein erster Betrachtungswinkelbereich erstreckt sich beispielsweise von +5° bis +20° bezogen auf eine Flächennormale des Sicherheitselements, ein zweiter Betrachtungswinkelbereich von -5° bis -20°. Das erste und zweite Motiv können auch identisch sein, so dass sich ein reiner binärer Farbwechsel ergibt.
    • Pump- oder Laufeffekte mit unterschiedlichen Farben, die sich örtlich kreuzen, beispielsweise entgegengesetzt laufen. Ein Betrachtungswinkelbereich für das erste Bewegungsmotiv erstreckt sich beispielsweise von -20° bis +20°, ein Betrachtungswinkelbereich für das zweite, gegenläufige Bewegungsmotiv umgekehrt von +20° bis -20°. Bei versetzt laufenden Bewegungsmotiven läuft ein Motiv beispielsweise von -20° bis +10°, das andere Motiv von -10° bis +20°.
    • Ein binärer Motivflip, bei dem die gewölbten und/oder dreidimensional erscheinenden verschiedenfarbigen Bildmotive ineinander liegen und/oder einander überschneiden. Beim Kippen findet insbesondere ein gleichzeitiger Farbtausch des inneren und des äußeren Motivs bzw. der überschneidenden Motivteile statt.
  • Die unterschiedlichen Höhenstufen, in denen die beiden Reliefstrukturen und die Flachstruktur angeordnet sind, weisen in z-Richtung vorteilhaft einen Abstand zwischen 5 µm und 100 µm, vorzugsweise zwischen 10 µm und 50 µm auf. Der geringe vertikale Abstand der beteiligten Strukturen ist bei der Betrachtung des Sicherheitselements nicht wahrnehmbar. Den Bezugspunkt für die Höhenstufe einer Reliefstruktur bildet dabei die Grundfläche der Reliefstruktur, beispielsweise am Fußpunkt einer Mikrospiegelprägung.
  • Die Erfindung enthält auch einen Datenträger mit einem optisch variablen Sicherheitselement der beschriebenen Art, wobei die tiefer liegende Reliefstruktur näher an einer Oberfläche des Datenträgers und die höher liegende Reliefstruktur weiter von der genannten Oberfläche des Datenträgers entfernt liegt. Das Sicherheitselement ist in einer zweckmäßigen Variante in einem opaken Bereich des Datenträgers angeordnet.
  • Die Erfindung enthält schließlich auch ein Verfahren zum Herstellen eines optisch variablen Sicherheitselements, vorzugsweise eines Sicherheitselements der oben genauer beschriebenen Art, bei dem
    • ein Träger bereitgestellt wird, dessen Flächenausdehnung eine Ebene und eine darauf senkrecht stehende z-Achse definiert,
    • der Träger mit einem mehrfarbigen reflektiven Flächenbereich versehen wird, der zwei Reliefstrukturen enthält, die in z-Richtung in unterschiedlichen Höhenstufen angeordnet sind, und eine tiefer liegende und eine höher liegende Reliefstruktur bilden,
    • die tiefer liegende Reliefstruktur mit einer dem Reliefverlauf folgenden ersten Farbbeschichtung und die die höher liegende Reliefstruktur mit einer dem Reliefverlauf folgenden zweiten Farbbeschichtung versehen wird,
    • in z-Richtung auf einer Höhenstufe zwischen den beiden Reliefstrukturen eine lichtdurchlässige farbige Flachstruktur angeordnet wird,
    • die beiden Reliefstrukturen und die Flachstruktur in einem Überlappungsbereich überlappend ausgebildet werden, und
    • die zweite Farbbeschichtung der höher liegenden Reliefstruktur in dem Überlappungsbereich mit zumindest einer Aussparung ausgebildet wird, in der bei Betrachtung des Sicherheitselements die tiefer liegende Reliefstruktur mit der kombinierten Farbwirkung der farbigen Flachstruktur und der ersten Farbbeschichtung in Erscheinung tritt.
  • Die höher liegende Reliefstruktur und/ oder die tiefer liegende Reliefstruktur durch Mikrospiegelanordnungen mit gerichteten Mikrospiegeln gebildet.
  • Bei einer vorteilhaften Verfahrensführung ist vorgesehen, dass getrennt zwei Schichtaufbauten erzeugt werden, bei denen die genannten Reliefstrukturen auf separaten Trägern erzeugt und mit der jeweiligen, dem Reliefverlauf folgenden Farbbeschichtung versehen werden, und dass die beiden erzeugten Schichtaufbauten über eine lichtdurchlässige farbige Kaschierlackschicht zusammenlaminiert werden, welche im zusammenlaminierten Zustand die Flachstruktur des Sicherheitselements bildet.
  • Bei einer anderen, ebenfalls vorteilhaften Verfahrensführung ist vorgesehen, dass auf einem Träger zunächst die höher liegende Reliefstruktur mit der zweiten Farbbeschichtung erzeugt wird, die beschichtete Reliefstruktur mit einer Deckschicht eingeebnet wird, auf die Deckschicht eine lichtdurchlässige, nicht höhenstrukturierte Farbschicht aufgebracht wird, die die Flachstruktur des Sicherheitselements bildet, und dass auf der lichtdurchlässigen Farbschicht die tiefer liegende Reliefstruktur mit der ersten Farbbeschichtung erzeugt wird.
  • Schließlich kann gemäß einer weiteren, ebenfalls vorteilhaften Verfahrensführung vorgesehen sein, dass ein Träger auf einer seiner Hauptflächen mit einer lichtdurchlässigen, nicht höhenstrukturierten Farbschicht versehen wird, dass die genannten Reliefstrukturen auf den gegenüberliegenden Hauptflächen des farbbeschichten Trägers aufgebracht werden, so dass die lichtdurchlässige Farbschicht eine zwischen den Reliefstrukturen liegende Flachstruktur bildet, und dass die Reliefstrukturen mit der jeweiligen ersten bzw. zweiten Farbbeschichtung versehen werden.
  • Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maßstabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die Anschaulichkeit zu erhöhen.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische Darstellung einer Banknote mit einem erfindungsgemäßen optisch variablen Sicherheitselement,
    Fig. 2
    schematisch einen Ausschnitt des Sicherheitselements der Fig. 1 im Querschnitt,
    Fig. 3
    in (a) bis (d) einige konkrete vorteilhafte Ausgestaltungen des Rasters der Farbbeschichtung der Mikrospiegelprägung in Aufsicht,
    Fig. 4
    eine andere Variante eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements im Querschnitt,
    Fig. 5
    ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements mit einem gegenüber den Gestaltungen der Figuren 2 und 4 abgewandelten Schichtaufbau, und
    Fig. 6
    ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung im Querschnitt.
  • Die Erfindung wird nun am Beispiel von Sicherheitselementen für Banknoten erläutert. Figur 1 zeigt dazu eine schematische Darstellung einer Banknote 10 mit einem optisch variablen Sicherheitselement 12, das in Form eines aufgeklebten Transferelements ausgebildet ist. Es versteht sich allerdings, dass die Erfindung nicht auf Transferelemente und Banknoten beschränkt ist, sondern bei allen Arten von Sicherheitselementen eingesetzt werden kann, beispielsweise bei Etiketten auf Waren und Verpackungen oder bei der Absicherung von Dokumenten, Ausweisen, Pässen, Kreditkarten, Gesundheitskarten und dergleichen. Bei Banknoten und ähnlichen Dokumenten kommen neben Transferelementen beispielsweise auch eine Ausbildung als Sicherheitsfaden oder Sicherheitsstreifen in Betracht.
  • Das in Fig. 1 dargestellte Sicherheitselement 12 ist selbst sehr flach ausgebildet, vermittelt dem Betrachter aber dennoch einen dreidimensionalen Eindruck und zeigt zudem einen binären Farb- und Effektwechsel beim Kippen der Banknote 10. Dabei zeigt das Sicherheitselement 12 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", das mit einem ersten, beispielsweise silbrig glänzenden Farbeindruck erscheint. Aus einer zweiten Betrachtungsrichtung zeigt sich ein zweites, sich scheinbar aus der Ebene der Banknote 10 herauswölbendes Motiv 14-B, beispielsweise eine gewölbte Darstellung eines Wappens mit einem zweiten, beispielsweise 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 Zurückkippen 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 Erscheinungsbildern 14-A, 14-B und wird daher als binärer Farb- und Effektwechsel bezeichnet.
  • Der besondere Aufbau erfindungsgemäßer optisch variabler Sicherheitselemente wird nun mit Bezug auf Fig. 2 näher erläutert, die einen Ausschnitt des auf der Banknote 10 aufgebrachten Sicherheitselements 12 schematisch im Querschnitt zeigt.
  • Das Sicherheitselement 12 enthält einen flächigen, transparent farblosen Träger 18, der durch seine Flächenausdehnung eine x-y-Ebene und eine darauf senkrecht stehende z-Achse definiert. Das Sicherheitselement 12 ist auf eine Betrachtung in Reflexion aus der positiven z-Richtung, in der Orientierung der Fig. 2 also von oben ausgelegt.
  • Auf dem Träger 18 ist ein mehrfarbiger reflektiver Flächenbereich 20 aufgebaut, der zwei Reliefstrukturen 24, 34 und eine zwischen den Reliefstrukturen angeordnete, lichtdurchlässige Flachstruktur 44 umfasst. Konkret sind die Reliefstrukturen 24, 34 auf einer Höhenstufe HP1 bzw. HP2 und die Flachstruktur auf einer Höhenstufe HF angeordnet, wobei für die Höhenstufen die Relation HP1 < HF < HP2 gilt. Die Reliefstruktur 24 wird daher auch als die tiefer liegende und die Reliefstruktur 34 als die höher liegende Reliefstruktur bezeichnet. Die Höhenstufen der verschiedenen Strukturen sind dabei von der Unterseite des Sicherheitselements 12, mit der dieses auf der Banknote 10 befestigt wird, angegeben. Die höher liegende Reliefstruktur liegt daher auch näher am Betrachter als die tiefer liegende Reliefstruktur.
  • Die beiden Reliefstrukturen stellen im Ausführungsbeispiel jeweils Mikrospiegelprägungen bzw. Mikrospiegelanordnungen 24, 34 dar, welche jeweils aus einer Vielzahl von gegen die x-y-Ebene geneigten Mikrospiegeln gebildet sind. Die lokalen Neigungswinkel der Mikrospiegel sind dabei gerade so gewählt, dass die Reliefstruktur der Mikrospiegelanordnungen 24, 34 nach der Farbbeschichtung jeweils ein gewünschtes optisches Erscheinungsbild erzeugt. Als Bezugspunkt für die Angabe einer Höhenstufe der Mikrospiegelprägungen dienen jeweils die Grundflächen bzw. Fußpunkte der Mikrospiegel der Mikrospiegelanordnungen.
  • Die Mikrospiegelanordnungen 24, 34 sind jeweils mit einer Farbbeschichtung in Form einer Metallisierung 26, 36 versehen, die im Ausführungsbeispiel durch eine opake Aluminiumschicht gebildet ist. Die tiefer liegende Mikrospiegelanordnung 24 ist dabei mit einer durchgehenden Aluminiumschicht 26 versehen, während die auf der höher liegenden Mikrospiegelanordnung 34 angeordnete Aluminiumschicht 36 Aussparungen 54 aufweist, um dem Betrachter 40 trotz der durchgehenden Mikrospiegelprägung 34 in Teilbereichen den Blick auf die tiefer liegenden Strukturen, nämlich die Flachstruktur 44 und die Reliefstruktur 24 zu ermöglichen.
  • Die Flachstruktur 44 ist im Ausführungsbeispiel durch eine durchgehende, rote lasierende Kaschierlackschicht gebildet. Im Gegensatz zu den Reliefstrukturen 24, 34 ist die Flachstruktur 44 nicht höhenstrukturiert. Aufgrund ihrer Lichtdurchlässigkeit kann der Betrachter aus der Betrachtungsrichtung 40-B im Bereich der Aussparungen 54 durch die zweite Mikrospiegelanordnung 34 und die Flachstruktur 44 hindurch auf die tiefer liegende metallisierte Mikrospiegelanordnung 24, 26 blicken, so dass sich in den Aussparungsbereichen 54 die Farbwirkungen der farbigen Flachstruktur 44 und der Metallisierung 26 kombinieren.
  • Zur Motivdarstellung sind die Neigungswinkel der Mikrospiegel im Ausführungsbeispiel gerade so gewählt, dass die höher liegende Mikrospiegelanordnung 34 in einem auf die Flächennormale bezogenen Betrachtungswinkelbereich von +5° bis +20° (Betrachtungsposition 40-A) die gewölbte Darstellung der Wertzahl "10" erzeugt und die tiefer liegende Mikrospiegelanordnung 24 in einem Betrachtungswinkelbereich von -5° bis -20° (Betrachtungsposition 40-B) die gewölbte Darstellung des Wappens erzeugt.
  • Die beiden Mikrospiegelanordnungen 24, 34 und die farbige Flachstruktur 44 sind im Ausführungsbeispiel im gesamten Flächenbereich 20 des Sicherheitselements 12 übereinander angeordnet. Während die Metallisierung 26 der tiefer liegenden Mikrospiegelanordnung 24 durchgehend ausgebildet ist, ist die Metallisierung 36 der höher liegenden Mikrospiegelanordnung 34 in Form eines regelmäßigen Raster 50 aus Rasterelementen 52 und Rasterzwischenräumen 54 ausgebildet. Konkret bilden die Rasterelemente 52 und Rasterzwischenräume 54 im Ausführungsbeispiel ein Schachbrettmuster, bei dem jedes Feld, also jedes Rasterelement 52 und jeder Rasterzwischenraum 54, eine Abmessung von 100 µm x 100 µm aufweist. Da die Mikrospiegel in der Regel deutlich kleiner sind, beispielsweise eine Kantenlänge von nur 10 µm aufweisen, fällt das Raster 50 der Farbbeschichtung 36, anders als in der vereinfachten schematischen Darstellung der Fig. 2, im Allgemeinen nicht mit dem Raster der Mikrospiegel der Mikrospiegelanordnung 34 zusammen.
  • Bei der Herstellung des Sicherheitselements 12 wurde eine erste Prägelackschicht 22 über eine Releaseschicht auf eine erste Trägerfolie aufgebracht, die gewünschte Reliefstruktur der Mikrospiegelanordnung 24 eingeprägt, die geprägte Struktur vollflächig mit einer opaken Aluminiumschicht 26 beschichtet und die beschichtete Struktur schließlich mit einer transparenten Decklackschicht 28 eingeebnet. Daneben wurde eine zweite transparente Prägelackschicht 32 auf eine zweite transparente Trägerfolie 18 aufgebracht, die gewünschte Reliefstruktur der Mikrospiegelanordnung 34 eingeprägt, die geprägte Struktur rasterförmig mit einer Aluminiumschicht 36 versehen und die beschichtete Struktur schließlich mit einer transparenten Decklackschicht 38 eingeebnet. Die Decklackschicht 38 weist dabei im Wesentlichen denselben Brechungsindex wie die Prägelackschicht 32 auf, so dass die Mikrospiegel der Mikrospiegelanordnung 34 in den ausgesparten Bereichen der Aluminiumschicht 36 aufgrund des fehlenden Brechungsindexunterschieds zwischen der Prägelackschicht und der Decklackschicht visuell nicht in Erscheinung treten.
  • Die beiden so erzeugten Schichtaufbauten wurden dann mittels einer rot lasierend eingefärbten Kaschierkleberschicht 44 zusammenlaminiert. Die erste Trägerfolie wurde abgezogen und der entstandene Aufbau über eine Klebeschicht 46 auf die Banknote 10 transferiert um dort das Sicherheitselement 12 zu bilden.
  • Wird das so erzeugte Sicherheitselement 12 aus Betrachtungsrichtung 40-A betrachtet, so blickt der Betrachter im Bereich der Rasterelemente 52 auf die mit der Aluminiumschicht 36 beschichteten Mikrospiegel der Mikrospiegelanordnung 34. Im Bereich der Rasterzwischenräume 54 kann der Betrachter zwar grundsätzlich die Mikrospiegel der tiefer liegenden Mikrospiegelanordnung 24 wahrnehmen, allerdings ist deren Ausrichtung aus der Betrachtungsrichtung 40-A weit vom Glanzwinkel entfernt, so dass die Mikrospiegelanordnung 24 unauffällig erscheint und zum Bildeindruck praktisch nicht beiträgt. Insgesamt zeigt sich dem Betrachter aus der Betrachtungsrichtung 40-A somit im Wesentlichen das von der Mikrospiegelanordnung 34 und der Aluminiumbeschichtung 36 erzeugte silbrig glänzende Erscheinungsbild 14-B der Wertzahl "10".
  • Aus der Betrachtungsrichtung 40-B entfalten die Mikrospiegel der Mikrospiegelanordnung 34 in den Rasterzwischenräumen 54 aufgrund des fehlenden Brechungsindexunterschieds der Lackschichten 32, 38 keine optische Wirkung, so dass der Betrachter 40 dort durch die lichtdurchlässige Flachstruktur 44 hindurch auf die für die Betrachtungsrichtung 40-B im Wesentlichen im Glanzwinkel stehenden Mikrospiegel der Mikrospiegelanordnung 24 blickt. Dabei kombinieren sich die Farbwirkungen der Aluminiumbeschichtung 26 der Mikrospiegel und der rot lasierend eingefärbten Flachstruktur 44 zu einem rot glänzenden Erscheinungsbild. Im Bereich der Rasterelemente 52 sind die Mikrospiegel der Mikrospiegelanordnung 34 zwar grundsätzlich wahrnehmbar, ihre Ausrichtung ist allerdings weit vom Glanzwinkel entfernt und sie erscheinen daher aus der Betrachtungsrichtung 40-B unauffällig und tragen zum Bildeindruck praktisch nicht bei. Insgesamt zeigt sich dem Betrachter aus Betrachtungsrichtung 40-B somit im Wesentlichen das von der beschichteten Mikrospiegelanordnung 24, 26 zusammen mit der Flachstruktur 44 erzeugte rot glänzende Erscheinungsbild 14-B des gewölbten Wappens.
  • Figur 3 zeigt einige konkrete vorteilhafte Ausgestaltungen des Rasters der Farbbeschichtung 36 der höher liegenden Mikrospiegelanordnung 34 in Aufsicht. Dabei zeigt Fig. 3(a) ein Raster 50 wie es in Fig. 2 verwendet ist, bei dem die Rasterelemente 52 und die Rasterzwischenräume 54 ein Schachbrettmuster bilden. Die Abmessung der Rasterelemente und Rasterzwischenräume liegt vorteilhaft zwischen 20 x 20 µm2 und 140 x 140 µm2, die Flächendeckung beträgt 50%. Soll eine davon abweichende Flächendeckung erzeugt werden, kann ein Teil der Rasterelemente 52 entfallen oder ein Teil der Rasterzwischenräume 54 mit Rasterelementen belegt werden. In dieser, aber auch in den nachfolgend beschriebenen Gestaltungen liegt die Flächendeckung des Rasters mit Rasterelementen vorzugsweise zwischen 30% und 70%, insbesondere zwischen 40% und 60%.
  • Figur 3(b) zeigt ein Raster 50 mit alternierend angeordneten streifenförmigen Rasterelementen 52 und Rasterzwischenräumen 54. Die Breite der Rasterelemente und Rasterzwischenräume liegt vorteilhaft zwischen 20 µm und 140 µm, die Länge ist beliebig und kann mehrere Millimeter oder sogar einige Zentimeter betragen. Die Flächendeckung kann einfach über die relative Breite der Rasterelemente und Rasterzwischenräume eingestellt werden.
  • Die Rasterelemente und Rasterzwischenräume können auch andere polygonale Formen oder unregelmäßige Formen aufweisen. Beispielhaft zeigt Fig. 3(c) eine Ausgestaltung, bei der die Rasterelemente 52 und Rasterzwischenräume 54 des Rasters 50 durch Dreiecke gebildet sind. Bei dem Raster 50 der Fig. 3(d) sind die Rasterelemente 52 und Rasterzwischenräume 54 durch unregelmäßige Formen gebildet. Die Rasterelemente und/oder Rasterzwischenräume können auch eine zusammenhängende Struktur bilden, wie etwa in Fig. 3(d) für die Rasterzwischenräume 54 gezeigt.
  • Eine andere Variante eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements 62 ist in Fig. 4 illustriert. Das Sicherheitselement 62 ist in weiten Teilen ähnlich wie das im Zusammenhang mit Fig. 2 beschriebene Sicherheitselement 12 aufgebaut, so dass einander entsprechende Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Wie das Sicherheitselement 12 enthält auch das Sicherheitselement 62 einen flächigen Träger 18 mit einem mehrfarbigen reflektiven Flächenbereich 20, der zwei Reliefstrukturen in Form von Mikrospiegelprägungen bzw. Mikrospiegelanordnungen 24, 34 und eine zwischen diesen Reliefstrukturen angeordnete lichtdurchlässige Flachstruktur 44 umfasst. Die Mikrospiegelanordnungen 24, 34 sind auch bei der Ausgestaltung der Fig. 4 jeweils mit einer Farbbeschichtung in Form einer Metallisierung, beispielsweise einer opaken Aluminiumschicht 26, 36 versehen. Die Flachstruktur 44 ist in diesem Ausführungsbeispiel durch eine nicht höhenstrukturierte, durchgehende, gelb lasierende Kaschierlackschicht gebildet. Die Herstellung und Übertragung des Sicherheitselements 62 auf eine Banknote 10 kann wie oben beschrieben erfolgen.
  • Im Unterschied zur Ausgestaltung der Fig. 2 weist die Farbbeschichtung 36 der Ausgestaltung der Fig. 4 eine großflächige Aussparung 66, beispielsweise in Form eines 5 mm breiten und 2 cm langen gekrümmten Streifens auf. Im Bereich der Aussparung 66 entfalten die Mikrospiegel der Mikrospiegelprägung 34 durch den fehlenden Brechungsindexunterschied zwischen den Lackschichten 32, 38 keine optische Wirkung, so dass ein Betrachter dort durch diese Lackschichten und die lichtdurchlässige Flachstruktur 44 hindurch auf die tiefer liegende Mikrospiegelanordnung 24 mit ihrer Aluminiumbeschichtung 26 blickt. Außerhalb der Aussparung 66 wird der visuelle Eindruck des Flächenbereichs 20 von der höher liegenden Mikrospiegelanordnung 34 mit ihrer Aluminiumbeschichtung 36 bestimmt.
  • Konkret kann die Mikrospiegelprägung 34 beispielsweise im Außenbereich 64 ein sich scheinbar aus der Ebene des Sicherheitselements 62 herauswölbendes Motiv erzeugen, das durch die Aluminiumbeschichtung 36 silbrig glänzend erscheint. Im Inneren dieses Motivs ist in einem Teilbereich 66 ein Bewegungseffekt mit gelb glänzendem Farbeindruck sichtbar, der durch das Zusammenspiel der Aluminiumbeschichtung 26 mit der gelb lasierende Kaschierlackschicht 44 erzeugt wird. Als Besonderheit sind die Bereiche unterschiedlicher Farbe (silbrig bzw. gelb glänzend) und unterschiedlicher Effekte (dreidimensionales Motiv bzw. Bewegungseffekt) in einer Farbe-zu-Effekt-Passerung exakt zueinander gepassert.
  • Figur 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements 72 mit einem gegenüber den Gestaltungen der Figuren 2 und 4 abgewandelten Schichtaufbau. Bei der Gestaltung der Fig. 5 wurden die verschiedenen Schichten des Sicherheitselements 72 nicht auf zwei, sondern auf lediglich einer Trägerfolie 18 aufgebaut. Das Sicherheitselement 72 ist dabei auf Betrachtung von der Seite dieser Trägerfolie 18 ausgelegt.
  • Zur Herstellung des Sicherheitselements 72 wurde auf einer flächigen, transparent farblosen Trägerfolie 18 eine transparente Prägelackschicht 32 aufgebracht, die gewünschte Reliefstruktur der Mikrospiegelanordnung 34 eingeprägt, die geprägte Struktur mit einer nur bereichsweise vorliegenden Metallisierung 36 versehen, und die beschichtete Struktur schließlich mit einer transparenten Decklackschicht 38 eingeebnet, deren Brechungsindex dem Brechungsindex der Prägelackschicht 32 entspricht.
  • Auf die ebene Oberfläche der Decklackschicht 38 wurde eine lasierende Farbschicht 74 aufgebracht, die keine Höhenstrukturierung aufweist und die die lichtdurchlässige farbige Flachstruktur des Sicherheitselements 72 bildet.
  • Schließlich wurde auf die Farbschicht 74 eine weitere transparente Prägelackschicht 22 aufgebracht, die gewünschte Reliefstruktur der Mikrospiegelanordnung 24 eingeprägt, die geprägte Struktur vollflächig mit einer Metallisierung 26 beschichtet, und die beschichtete Struktur schließlich mit einer weiteren Decklackschicht 28 eingeebnet. Der so erzeugte Schichtaufbau wurde über eine Klebeschicht 46 auf die Banknote 10 transferiert um dort das Sicherheitselement 72 zu bilden. Die Trägerfolie 18 kann nach dem Transfer auf die Banknote 10 auch abgezogen werden.
  • Bezogen auf die Betrachtungsrichtung bildet in dem Sicherheitselement 72 die Mikrospiegelanordnung 24 eine tiefer liegende Reliefstruktur und die Mikrospiegelanordnung 34 eine höher liegende Reliefstruktur. Die Farbschicht 74 liegt als Flachstruktur auf einer Höhenstufe zwischen den beiden Reliefstrukturen 24, 34.
  • Die nur bereichsweise vorliegenden Metallisierung 36 kann beispielsweise in Form eines mit Bezug auf die Figuren 2 und 3 beschriebenen Rasters, oder auch als Schicht mit großflächigen Aussparungen ausgebildet werden, wie in Fig. 4 beschrieben. Abhängig von der konkreten Ausbildung der bereichsweise vorliegenden Metallisierung 36 können die oben beschriebenen unterschiedlichen visuellen Effekte eines binären Farb- und Effektwechsels oder einer Farbe-zu-Effekt-Passerung entstehen. In allen Gestaltungen ist die Farbwirkung der höher liegenden Reliefstruktur 34 durch die Metallisierung 36 bestimmt, so dass beispielsweise eine silbrig glänzende Farbwirkung resultiert. Die Farbwirkung der tiefer liegenden Reliefstruktur 24 ergibt sich durch die Zusammenwirkung der lasierenden Farbschicht 74 und der durchgehenden Metallisierung 26, so dass je nach Farbgebung der Farbschicht beispielsweise eine farbig, beispielsweise gelb, rot, blau oder grün glänzende Farbwirkung resultiert.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 6 illustriert. Das Sicherheitselement 82 der Fig. 6 enthält eine innenliegende Trägerfolie 18, auf deren erster Hauptfläche eine lasierende Farbschicht 84 aufgebracht wurde, die keine Höhenstrukturierung aufweist und die die lichtdurchlässige farbige Flachstruktur des Sicherheitselements 82 bildet. Auf der Farbschicht 84 wurde eine erste transparente Prägelackschicht 22 aufgebracht, die gewünschte Reliefstruktur der Mikrospiegelanordnung 24 eingeprägt, die geprägte Struktur vollflächig mit einer Metallisierung 26 beschichtet und die beschichtete Struktur schließlich mit einer Decklackschicht 28 eingeebnet.
  • Auf der gegenüberliegenden Hauptfläche der Trägerfolie 18 wurde eine zweite transparente Prägelackschicht 32 aufgebracht und die gewünschte Reliefstruktur der Mikrospiegelanordnung 34 eingeprägt. Die Reliefstruktur 34 ist mit einer nur bereichsweise vorliegenden Metallisierung 36 versehen, zusätzlich kann deckungsgleich zur Metallisierung 36 eine lasierende Farbe 86 vorgesehen sein, die wie die Metallisierung 36 dem Höhenverlauf der Reliefstruktur 34 folgt. Die lasierende Farbe 86 bildet zusammen mit der Metallisierung 36 eine dem Höhenverlauf der Reliefstruktur 34 folgende Farbbeschichtung 88. Die beschichtete Reliefstruktur 34, 88 wurde schließlich mit einer transparenten Decklackschicht 38 eingeebnet, deren Brechungsindex dem Brechungsindex der Prägelackschicht 32 entspricht.
  • Der so erzeugte Schichtaufbau wurde über eine Klebeschicht 46 auf die Banknote 10 transferiert um dort das Sicherheitselement 82 zu bilden. Bezogen auf die Betrachtungsrichtung von der Seite der nur bereichsweise mit einer Farbbeschichtung versehenen Reliefstruktur her bildet in dem Sicherheitselement 82 die Mikrospiegelanordnung 24 eine tiefer liegende Reliefstruktur und die Mikrospiegelanordnung 34 eine höher liegende Reliefstruktur. Die Farbschicht 84 liegt als Flachstruktur auf einer Höhenstufe zwischen den beiden Reliefstrukturen 24, 34.
  • Auch hier ergeben sich je nach der konkreten Ausbildung der bereichsweise vorliegenden Metallisierung 36 und der lasierenden Farbe 86 unterschiedliche visuelle Effekte. In allen Gestaltungen ergibt sich allerdings die Farbwirkung der höher liegenden Reliefstruktur 34 durch die Zusammenwirkung der Metallisierung 36 mit der lasierenden Farbe 86 und ist beispielsweise bei einer blau lasierenden Farbe 86 blau glänzend, während sich die Farbwirkung der tiefer liegenden Reliefstruktur 24 durch die Zusammenwirkung der lasierenden Farbschicht 74 und der durchgehenden Metallisierung 26 ergibt und beispielsweise bei einer rot lasierenden Farbschicht 74 rot glänzend ist.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Banknote
    12
    Sicherheitselement
    14-A
    herauswölbendes Motiv "10"
    14-B
    herauswölbendes Motiv "Wappen"
    16
    Kipprichtung
    18
    Träger
    20
    reflektiver Flächenbereich
    22
    erste Prägelackschicht
    24
    Mikrospiegelanordnung
    26
    erste Farbbeschichtung
    28
    transparente Decklackschicht
    32
    zweite Prägelackschicht
    34
    Mikrospiegelanordnung
    36
    zweite Farbbeschichtung
    38
    Decklackschicht
    40
    Betrachter
    40-A, 40-B
    Betrachtungspositionen
    44
    lichtdurchlässige Flachstruktur
    46
    Klebeschicht
    50
    Raster
    52
    Rasterelemente
    54
    Rasterzwischenräume
    62
    Sicherheitselement
    64
    Außenbereich
    66
    Aussparung
    72
    Sicherheitselement
    74
    lasierende Farbschicht
    82
    Sicherheitselement
    84
    lasierende Farbschicht
    86
    lasierende Farbe
    88
    höhenstrukturierte Farbbeschichtung

Claims (16)

  1. Optisch variables Sicherheitselement (12) zur Absicherung von Wertgegenständen, dessen Flächenausdehnung eine darauf senkrecht stehende z-Achse definiert, mit einem mehrfarbigen reflektiven Flächenbereich (20), wobei
    - der mehrfarbige reflektive Flächenbereich (20) zwei Reliefstrukturen (24, 34) enthält, die in z-Richtung in unterschiedlichen Höhenstufen angeordnet sind und eine tiefer liegende und eine höher liegende Reliefstruktur bilden,
    - die tiefer liegende Reliefstruktur (24) mit einer dem Reliefverlauf folgenden ersten Farbbeschichtung (26) und die höher liegende Reliefstruktur (34) mit einer dem Reliefverlauf folgenden zweiten Farbbeschichtung (36) versehen ist,
    - in z-Richtung auf einer Höhenstufe zwischen den beiden Reliefstrukturen (24,34) eine lichtdurchlässige farbige Struktur (44) angeordnet ist,
    - die beiden Reliefstrukturen (24 ,34) und die farbige Struktur (44) in einem Überlappungsbereich überlappen, und
    - die zweite Farbbeschichtung (36) der höher liegenden Reliefstruktur (34) in dem Überlappungsbereich zumindest eine Aussparung (54, 66) aufweist, in der bei Betrachtung des Sicherheitselements die tiefer liegende Reliefstruktur (24) mit der kombinierten Farbwirkung der farbigen Struktur (44) und der ersten Farbbeschichtung (26) in Erscheinung tritt,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die farbige Struktur (44) eine farbige Flachstruktur (44) ist, und
    die höher liegende Reliefstruktur (34) und/oder die tiefer liegende Reliefstruktur (24) durch Mikrospiegelanordnungen mit gerichteten Mikrospiegeln gebildet sind.
  2. Sicherheitselement (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachstruktur (44) durch eine Kaschierlackschicht, eine Primerschicht oder eine gedruckte Farbschicht gebildet ist.
  3. Sicherheitselement (12) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachstruktur (44) als Farbmittel farbgebende Pigmente und/oder einen Farbstoff enthält.
  4. Sicherheitselement (12) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Überlappungsbereich die zweite Farbbeschichtung (36) der höher liegenden Reliefstruktur (34) als regelmäßiges oder unregelmäßiges Raster mit Rasterelementen (52) und Rasterzwischenräumen (54) ausgebildet ist, wobei die Abmessungen der Rasterelemente (52) und/oder Rasterzwischenräume (54) zumindest in einer Richtung unterhalb von 140 µm liegen, vorzugsweise, dass die Abmessungen der Rasterelemente (52) und/oder Rasterzwischenräume (54) in einer oder beiden lateralen Richtungen unterhalb von 140 µm, vorzugsweise zwischen 20 µm und 100 µm, insbesondere zwischen 20 µm und 60 µm liegen.
  5. Sicherheitselement (12) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasterelemente (52) und Rasterzwischenräume (54) des Rasters gleiche Form und vorzugsweise auch gleiche Größe aufweisen, und/oder dass die Flächendeckung des Rasters durch die Rasterelemente (52) zwischen 30% und 70%, vorzugsweise zwischen 40% und 60%, insbesondere bei etwa 50% liegt.
  6. Sicherheitselement (12, 62) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Überlappungsbereich die zweite Farbbeschichtung (36) der höher liegenden Reliefstruktur (34) Teilbereiche (64) enthält, die laterale Abmessungen von mehr als 140 µm aufweisen, und/oder dass die zweite Farbbeschichtung (36) der höher liegenden Reliefstruktur (34) im Überlappungsbereich mit Aussparungen (66) erzeugt wird, die laterale Abmessungen von mehr als 140 µm aufweisen.
  7. Sicherheitselement (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Überlappungsbereich die erste Farbbeschichtung (26) der tiefer liegenden Reliefstruktur (24) opak ist und/oder dass die erste Farbbeschichtung (26) der tiefer liegenden Reliefstruktur (24) im Überlappungsbereich vollflächig ausgebildet ist.
  8. Sicherheitselement (12) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder zweite Farbbeschichtung (26, 36) reflektierende Farbbeschichtungen sind, insbesondere durch Metallisierungen, Dünnschichtaufbauten, durch mit einer Metallisierung hinterlegte lasierende Farben, durch Lumineszenzfarben mit einer metallischen Verspiegelung, durch Strukturfarben und/ oder durch Nanopartikelfarben gebildet sind.
  9. Sicherheitselement (12) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die gerichteten Mikrospiegel nicht-diffraktiv wirkende Spiegel sind, vorzugsweise plane Spiegel, Hohlspiegel und/ oder fresnelartigen Spiegel.
  10. Sicherheitselement (12) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtung der Mikrospiegel der höher liegenden Reliefstruktur (34) und/oder der tiefer liegenden Reliefstruktur (24) ortsabhängig variiert um ein jeweils vorgegebenes Motiv, insbesondere ein dreidimensional wirkendes Motiv oder ein Bewegungsmotiv, zu erzeugen.
  11. Datenträger (10) mit einem optisch variablen Sicherheitselement (12) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die tiefer liegende Reliefstruktur (24) näher an einer Oberfläche des Datenträgers und die höher liegende Reliefstruktur (34) weiter von der genannten Oberfläche des Datenträgers entfernt liegt.
  12. Datenträger (10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement (12) in einem opaken Bereich des Datenträgers (10) angeordnet ist.
  13. Verfahren zum Herstellen eines optisch variablen Sicherheitselements (12), vorzugsweise nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem
    - ein Träger (18) bereitgestellt wird, dessen Flächenausdehnung eine Ebene und eine darauf senkrecht stehende z-Achse definiert,
    - der Träger (18) mit einem mehrfarbigen reflektiven Flächenbereich (20) versehen wird, der zwei Reliefstrukturen (24,34) enthält, die in z-Richtung in unterschiedlichen Höhenstufen angeordnet sind, und eine tiefer liegende und eine höher liegende Reliefstruktur bilden,
    - die tiefer liegende Reliefstruktur (24) mit einer dem Reliefverlauf folgenden ersten Farbbeschichtung (26) und die die höher liegende Reliefstruktur (34) mit einer dem Reliefverlauf folgenden zweiten Farbbeschichtung (36) versehen wird,
    - in z-Richtung auf einer Höhenstufe zwischen den beiden Reliefstrukturen eine lichtdurchlässige farbige Struktur (44) angeordnet wird,
    - die beiden Reliefstrukturen (24,34) und die farbige Struktur (44) in einem Überlappungsbereich überlappend ausgebildet werden, und
    - die zweite Farbbeschichtung (36) der höher liegenden Reliefstruktur (34) in dem Überlappungsbereich mit zumindest einer Aussparung ausgebildet wird, in der bei Betrachtung des Sicherheitselements (12) die tiefer liegende Reliefstruktur (24) mit der kombinierten Farbwirkung der farbigen Struktur (44) und der ersten Farbbeschichtung (26) in Erscheinung tritt,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die farbige Struktur (44) eine farbige Flachstruktur (44) ist, und
    die höher liegende Reliefstruktur (34) und/oder die tiefer liegende Reliefstruktur (24) durch Mikrospiegelanordnungen mit gerichteten Mikrospiegeln gebildet sind.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass getrennt zwei Schichtaufbauten erzeugt werden, bei denen die genannten Reliefstrukturen auf separaten Trägern (18) erzeugt und mit der jeweiligen, dem Reliefverlauf folgenden Farbbeschichtung versehen werden, und dass die beiden erzeugten Schichtaufbauten über eine lichtdurchlässige farbige Kaschierlackschicht zusammenlaminiert werden, welche im zusammenlaminierten Zustand die Flachstruktur (44) des Sicherheitselements (12) bildet.
  15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass auf einem Träger (18) zunächst die höher liegende Reliefstruktur (34) mit der zweiten Farbbeschichtung (36) erzeugt wird, die beschichtete Reliefstruktur mit einer Deckschicht (38) eingeebnet wird, auf die Deckschicht (38) eine lichtdurchlässige, nicht höhenstrukturierte Farbschicht aufgebracht wird, die die Flachstruktur (44) des Sicherheitselements bildet, und dass auf der lichtdurchlässigen Farbschicht die tiefer liegende Reliefstruktur (24) mit der ersten Farbbeschichtung (26) erzeugt wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Träger (18) auf einer seiner Hauptflächen mit einer lichtdurchlässigen, nicht höhenstrukturierten Farbschicht (84) versehen wird, dass die genannten Reliefstrukturen auf den gegenüberliegenden Hauptflächen des farbbeschichten Trägers (18,84) aufgebracht werden, so dass die lichtdurchlässige Farbschicht (84) eine zwischen den Reliefstrukturen liegende Flachstruktur bildet, und dass die Reliefstrukturen (24,34) mit der jeweiligen ersten bzw. zweiten Farbbeschichtung (26,36) versehen werden.
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