EP4244070B1

EP4244070B1 - Optisch variables sicherheitselement mit reflektivem/transmissivem merkmalsbereich

Info

Publication number: EP4244070B1
Application number: EP21786769.6A
Authority: EP
Inventors: Matthias Pfeiffer; Tobias Sattler
Original assignee: Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Current assignee: Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Priority date: 2020-11-16
Filing date: 2021-10-04
Publication date: 2025-09-17
Anticipated expiration: 2041-10-04
Also published as: DE102020007013A1; EP4244070A1; WO2022100881A1

Description

Die Erfindung betrifft ein optisch variables Sicherheitselement zur Absicherung von Wertgegenständen mit einem teilweise reflektiven und teilweise transmissiven Merkmalsbereich, 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 aufgebrachten Merkmalsbereichs ausgebildet sein.
Vor einiger Zeit wurden optisch variable Sicherheitselemente vorgeschlagen, die zwei, in unterschiedlichen Höhenstufen angeordnete und jeweils mit einer Farbbeschichtung versehene Reliefstrukturen aufweisen (siehe WO 2020/011390 A1 , WO 2020/011391 A1 und WO 2020/011392 A1 ). DE 10 2018 005447 A1 zeigt den Oberbegriff von Anspruch 1.
Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes optisch variables Sicherheitselement mit attraktivem Erscheinungsbild und hoher Fälschungssicherheit anzugeben. Insbesondere soll das Sicherheitselement auf vielfältige Weise prüfbar sein und mehrere unabhängig prüfbare Informationen enthalten.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung enthält zur Lösung der genannten Aufgabe ein optisch variables Sicherheitselement mit einem teilweise reflektiven und teilweise transmissiven Merkmalsbereich, das insbesondere zur Absicherung von Wertgegenständen eingesetzt werden kann. Die Flächenausdehnung des Sicherheitselements definiert dabei eine darauf senkrecht stehende z-Achse. Der Merkmalsbereich des Sicherheitselements enthält einen ersten Teilbereich mit einer ersten reflexionserhöhenden Beschichtung, der ein in Reflexion sichtbares erstes Reflexionsmotiv bildet. Der Merkmalsbereich enthält darüber hinaus einen zweiten Teilbereich mit einer zweiten reflexionserhöhenden Beschichtung, der ein in Reflexion sichtbares zweites Reflexionsmotiv bildet. Der erste und zweite Teilbereich reflektieren einfallendes Licht unterschiedlich. Das erste und zweite Reflexionsmotiv sind abhängig von einer Betrachtungsrichtung unterschiedlich sichtbar. Der erste und zweite Teilbereich des Merkmalsbereichs enthalten jeweils eine Reliefstruktur, die mit der ersten bzw. zweiten reflexionserhöhenden Beschichtung versehen ist. Die Reliefstrukturen sind in z-Richtung in unterschiedlichen Höhenstufen angeordnet und bilden eine tiefer liegende und eine höher liegende Reliefstruktur.
Zudem enthält der Merkmalsbereich einen Transmissionsbereich, in dem die erste und/oder zweite reflexionserhöhenden Beschichtung ausgespart ist. Der Transmissionsbereich bildet ein in Transmission sichtbares Transmissionsmotiv, das mehrfarbig ist und in Transmission mit zwei oder mehr Buntfarben in Erscheinung tritt. Der Merkmalsbereich enthält eine zumindest bereichsweise lichtdurchlässige Mehrfarbschicht zur Erzeugung des mehrfarbigen Transmissionsmotivs, wobei die Mehrfarbschicht einen farblosen Transparentbereich und einen mehrfarbigen Farbbereich mit den zwei oder mehr verschiedenen Buntfarben aufweist. Die genannte Mehrfarbschicht ist zwischen den beiden, in z-Richtung in unterschiedlichen Höhenstufen angeordneten Reliefstrukturen angeordnet.
Beim Begriff Farbe wird üblicherweise zwischen Buntfarben und Unbuntfarben unterschieden, wobei Buntfarben nicht nur durch ihre Helligkeit, sondern auch durch ihren Farbton und ihre Sättigung gekennzeichnet sind. Unbuntfarben sind Weiß, Schwarz und die Grautöne zwischen Schwarz und Weiß.
Die Mehrfarbschicht kann durch eine Druckschicht, aber auch durch eine andere farbgebende Schicht, beispielsweise eine Aufdampfschicht oder mehrere Aufdampfschichten verwirklicht sein. Die Mehrfarbschicht ist im Transmissionsbereich zumindest bereichsweise lichtdurchlässig, um dort das in Transmission sichtbare Motiv zu bilden. Außerhalb des Transmissionsbereichs kann die Mehrfarbschicht auch opak sein und die Mehrfarbschicht kann auch innerhalb des Transmissionsbereichs opake Teilbereiche aufweisen, um ein Transmissionsmotiv mit hellen Stellen (lichtdurchlässige Teilbereiche) und dunklen Stellen (opake Teilbereiche) zu bilden.
Die Farben der Mehrfarbschicht sind vorteilhaft durch Körperfarben gebildet, die opak oder besonders vorteilhaft lasierend, also transluzent, sein können. Neben Körperfarben können auch Effektfarben einige oder alle der Farben der Mehrfarbschicht bilden. Effektfarben werden insbesondere durch Perlglanzpigmente, durch Pigmente auf Basis flüssigkristalliner Materialien, durch Interferenzschichtpigmente oder durch Metallicfarben, insbesondere bunte Metallicfarben wie Gold- oder Kupferfarbe bereitgestellt. Die Mehrfarbschicht kann farbkonstante Farben enthalten und/oder optisch variable Farben, die je nach Betrachtungsrichtung einen anderen Farbeindruck in Transmission erzeugen und/ oder einen anderen Farbeindruck in Reflexion, insbesondere gold- oder kupferfarben, als in Transmission erzeugen, insbesondere blau oder grün.
Die Mehrfarbschicht kann zusätzlich Lumineszenzstoffe, IR-absorbierende Stoffe, magnetische Stoffe oder andere maschinenlesbare Merkmalsstoffe enthalten.
Der erste und zweite Teilbereich reflektieren einfallendes Licht vorzugsweise in unterschiedliche Richtungen, so dass das erste und zweite Reflexionsmotiv aus unterschiedlichen Betrachtungsrichtungen sichtbar sind. Die Betrachtungsrichtungsbereiche, in denen die beiden Reflexionsmotive sichtbar sind, sind bevorzugt nur teilweise überlappend oder überlappungsfrei. Der erste und zweite Teilbereich können einfallendes Licht - alternativ oder zusätzlich - unterschiedlich reflektieren, so dass das erste und zweite Reflexionsmotiv unterschiedliche von der Betrachtungsrichtung abhängige Motiveffekte zeigen. Beispiele für hinreichend bekannte unterschiedliche Motiveffekte, die zudem miteinander kombinierbar sind, sind: Motivbewegung, dreidimensionales Motiv, Ebenen-verschobenes Motiv oder Motivänderung. Ebenenverschobene Motive (bzw. Motive mit eigener Darstellungsebene) sind scheinbar zu einer Grundebene, des Sicherheitselements bzw. der Reliefstruktur, verschoben, sie schweben für den Betrachter also oberhalb oder unterhalb der Grundebene. Das erste Reflexionsmotiv kann besonders bevorzugt in einer ersten Buntfarbe und das zweite Reflexionsmotiv in einer zweiten Buntfarbe in Erscheinung treten.
Die reflexionserhöhende Beschichtung folgt dabei vorzugsweise jeweils dem Reliefverlauf der zugehörigen Reliefstruktur.
Die Begriffe höher liegend und tiefer liegend beziehen sich dabei auf die Lage der Reliefstrukturen relativ zum Auge eines Betrachters, der die Reflexionsmotive des Sicherheitselements im Auflicht betrachtet.
Die höher liegende Reliefstruktur überdeckt dabei vorzugsweise die tiefer liegende Reliefstruktur zumindest bereichsweise, wobei der Transmissionsbereich in den Überdeckungsbereichen durch übereinanderliegende Aussparungen der höher liegenden und der tiefer liegenden reflexionserhöhenden Beschichtung gebildet ist.
Die genannte Mehrfarbschicht kann als Flachstruktur ausgebildet sein, sie kann mit Vorteil aber auch dem Reliefverlauf einer oder beider Reliefstrukturen folgen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung stellt der Transmissionsbereich einen einzigen, zusammenhängenden Teilbereich des Merkmalsbereichs dar. Ebenfalls mit Vorteil kann vorgesehen sein, dass der Transmissionsbereich durch eine Mehrzahl voneinander getrennter Teilbereiche des Merkmalsbereichs gebildet ist. Der Transmissionsbereich kann dabei insbesondere durch ein regelmäßiges Raster von Aussparungen in der ersten und/oder zweiten reflexionserhöhenden Beschichtung gebildet sein, wobei die Abmessungen der nicht ausgesparten Rasterelemente und der ausgesparten Rasterzwischenräume jeweils unterhalb der Auflösungsgrenze des menschlichen Auges liegen und zumindest in einer Richtung zwischen 20 µm und 200 µm, vorzugsweise zwischen 60 µm und 150 µm, insbesondere zwischen 80 µm und 120 µm liegen.
Bevorzugt ist der Transmissionsbereich in Form eines Bildmotivs, eines Portraits, eines Logos, einer Länderkennung, wie einer Flaggendarstellung, einer Codierung, wie eines Barcodes, oder einer alphanumerischen Zeichenfolge ausgebildet.
Das Transmissionsmotiv tritt in Transmission vorzugsweise sogar mit drei oder mehr, insbesondere sogar mit fünf oder mehr Buntfarben in Erscheinung. Das Transmissionsmotiv kann auch ein Echtfarbmotiv, also ein Motiv mit einer Mehrzahl von Echtfarben darstellen. Als Echtfarben werden dabei allgemeine Mischfarben aus bis zu drei Grundfarben, wie etwa Rot, Grün und Blau bezeichnet.
Das mehrfarbige Transmissionsmotiv ist für den Betrachter bei einer Betrachtung im Auflicht vorzugsweise nicht erkennbar. In Ausgestaltungen ist der Transmissionsbereich bei der Betrachtung im Auflicht entweder nicht erkennbar oder - betrachtungswinkelabhängig oder -unabhängig - als dunklerer (weil nicht reflektiver) Bereich erkennbar. In denkbaren Ausgestaltungen, kann sogar die Mehrfarbigkeit im Transmissionsbereich auch im Auflicht erkennbar sein, wobei die Erkennbarkeit nur betrachtungswinkelabhängig oder betrachtungswinkelunabhängig vorliegen kann. Die reflektiven, optisch variablen Reflexionsmotive können so gestaltet sein, dass - in nur einem Betrachtungsrichtungsbereich oder unter allen Betrachtungsrichtungen - der Transmissionsbereich und/oder die Mehrfarbigkeit im Transmissionsbereich erkennbar ist.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die tiefer liegende Reliefstruktur durch die höher liegende Reliefstruktur hindurch sichtbar. Sie kann auch durch die höher liegende Reliefstruktur und deren reflexionserhöhende Beschichtung hindurch sichtbar sein, oder sie kann durch die höher liegende Reliefstruktur und durch Rasterzwischenräume oder Aussparungen in der höher liegenden reflexionserhöhenden Beschichtung hindurch sichtbar sein.
Der erste und zweite Teilbereich enthalten vorteilhaft jeweils unterschiedliche reflexionserhöhende Beschichtungen mit unterschiedlicher farbgebender Wirkung. In anderen, ebenfalls vorteilhaften Gestaltungen, ist eine einheitliche reflexionserhöhende Beschichtung in beiden Teilbereichen vorgesehen. Eine unterschiedliche Farbwirkung der Teilbereiche in Reflexion kann dann beispielsweise durch farbgebend, etwa lasierend eingefärbte Prägelackschichten erhalten werden, in welche die gewünschten Reliefstrukturen eingeprägt sind.
Der erste und/oder zweite Teilbereich enthält in vorteilhaften Ausgestaltungen eine Reliefstruktur in Form einer geprägten farbgebenden Prägelackschicht. Insbesondere können der erste und zweite Teilbereich Reliefstrukturen, also geprägte farbgebende Prägelackschichten, mit unterschiedlicher farbgebender Wirkung enthalten. Weist zumindest eine Reliefstruktur eine farbgebende Wirkung auf, so kann diese Reliefstruktur auch zu dem mehrfarbigen Transmissionsmotiv beitragen oder dieses sogar erzeugen. Weist nur eine Reliefstruktur eine farbgebende Wirkung auf, so ist dies vorteilhaft die tiefer liegende Reliefstruktur, während die höher liegende Reliefstruktur farblos transparent ausgebildet ist.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass eine oder beide Reliefstrukturen durch Mikrospiegelanordnungen mit gerichtet reflektierenden Mikrospiegeln gebildet sind, insbesondere mit nicht-diffraktiv wirkenden Spiegeln, und vorzugsweise mit planen Spiegeln, Hohlspiegeln und/oder fresnelartigen Spiegeln.
Eine oder beide reflexionserhöhenden Beschichtungen sind vorteilhaft zumindest bereichsweise als regelmäßiges oder unregelmäßiges Raster mit Rasterelementen und Rasterzwischenräumen ausgebildet, wobei die Abmessungen der Rasterelemente und Rasterzwischenräume 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.
In den so gebildeten Rasterbereichen zeigt das Sicherheitselement vorteilhaft beim Kippen oder einer entsprechenden Änderung der Betrachtungsrichtung in Reflexion ein Erscheinungsbild, das plötzlich von einem ersten zu einem zweiten Erscheinungsbild (bzw. beim Zurückkippen vom zweiten zum ersten Erscheinungsbild) springt. Dabei erfolgt gleichzeitig und ohne Zwischen- oder Übergangsstufe eine Änderung des dargestellten Motivs (beispielsweise eine Wertzahl oder ein Wappen) und der Farbe (beispielsweise Magenta, Grün oder Blau). Ein solches übergangslos zwischen zwei unterschiedlichen Motiven mit zwei unterschiedlichen Farben wechselndes Erscheinungsbild wird als binärer Farb- und Effektwechsel bezeichnet.
Das Raster weist vorteilhaft eine konstante Flächendeckung durch die Rasterelemente auf, welche zweckmäßig zwischen 30% und 70%, vorzugsweise zwischen 40% und 60%, insbesondere bei etwa 50% liegt.
Alternativ oder zusätzlich zur Ausbildung eines Rasters ist mit Vorteil vorgesehen, dass eine oder beide reflexionserhöhenden Beschichtungen zumindest bereichsweise in Teilbereichen vorliegen, die laterale Abmessungen von mehr als 140 µm aufweisen, und/oder dass eine oder beide reflexionserhöhenden Beschichtungen zumindest bereichsweise Aussparungen mit lateralen Abmessungen von mehr als 140 µm aufweisen. In diesen Bereichen zeigt das Sicherheitselement vorzugsweise zwei unterschiedliche Effekte (beispielsweise ein dreidimensionales Motiv und einen Bewegungseffekt wie einen laufenden Balken), die in zwei unterschiedlichen Farben in Erscheinung treten. Die Bereiche unterschiedlichen Farbeindrucks und unterschiedlicher Effekte sind dabei exakt zueinander gepassert, was nachfolgend auch als Farbe-zu-Effekt-Passerung bezeichnet wird. Zumindest einer der genannten Teilbereiche oder Aussparungen ist bei dieser Ausgestaltung mit Vorteil mit lateralen Abmessungen von mehr als 250 µm, vorzugsweise von mehr als 500 µm und insbesondere von mehr als 1 mm ausgebildet.
Es versteht sich, dass der Merkmalsbereich des Sicherheitselements auch mit anderen Sicherheitsmerkmalen kombiniert sein kann, beispielsweise mit Hologrammen, insbesondere Echtfarbenhologrammen, mit Subwellenlängengittern oder anderen Subwellenlängenstrukturen, mit Mikrospiegelanordnungen ohne diffraktive Gitter, oder auch mit maschinenlesbaren Sicherheitsmerkmalen, die auf speziellen Materialeigenschaften, wie elektrischer Leitfähigkeit, magnetischen Eigenschaften, Lumineszenz, Fluoreszenz oder dergleichen basieren.
Das optisch variable Sicherheitselement kann weitere Schichten, wie etwa Schutz-, Abdeck- oder zusätzliche Funktionsschichten, Primerschichten oder Heißsiegellackschichten enthalten. Diese stellen allerdings nicht die wesentlichen Elemente der vorliegenden Erfindung dar und sind daher nicht näher beschrieben.
Das Sicherheitselement ist mit Vorteil ein Sicherheitsfaden, insbesondere ein Fenstersicherheitsfaden oder ein Pendelsicherheitsfaden, ein Aufreißfaden, ein Sicherheitsband, ein Sicherheitsstreifen, ein Patch oder ein Etikett zum Aufbringen auf ein Sicherheitspapier, Wertdokument oder dergleichen. Das Sicherheitselement kann dabei eine Trägerfolie enthalten oder ohne Trägerfolie vorliegen.
Die Erfindung enthält auch einen Datenträger mit einem Sicherheitselement der beschriebenen Art. Bei dem Datenträger kann es sich insbesondere um ein Wertdokument, wie eine Banknote, insbesondere eine Papierbanknote, eine Polymerbanknote oder eine Folienverbundbanknote, um eine Aktie, eine Anleihe, eine Urkunde, einen Gutschein, einen Scheck, eine hochwertige Eintrittskarte, aber auch um eine Ausweiskarte, wie etwa eine Kreditkarte, eine Bankkarte, eine Barzahlungskarte, eine Berechtigungskarte, einen Personalausweis oder eine Passpersonalisierungsseite handeln.
Das genannte Sicherheitselement ist dabei vorzugsweise in einem Fensterbereich des Datenträgers angeordnet, um sowohl die Reflexionsmotive als auch das Transmissionsmotiv zu Echtheitsprüfung nutzen zu können. Der Fensterbereich kann dabei beispielsweise durch eine durchgehende Öffnung im Datenträger, beispielsweise durch ein Loch in einem Papiersubstrat, durch eine Transparentstelle im Datenträger, beispielsweise durch einen transparenten Bereich eines Polymersubstrats, oder auch durch einen transluzenten Bereich, beispielsweise durch eine Dünnstelle eines Papiersubstrats gebildet sein.
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 mehreren Sicherheitsmerkmalen, insbesondere mit zwei erfindungsgemäßen Folienelementen,
Fig. 2: schematisch ein erfindungsgemäßes Sicherheitselement im Querschnitt,
Fig. 3: schematisch das Erscheinungsbild eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements, in (a) im Auflicht in Reflexion und in (b) im Durchlicht in Transmission, und
Fig. 8: eine Ausführungsvariante, bei der die lichtdurchlässige Mehrfarbschicht dem Reliefverlauf einer Reliefstruktur folgt

Das Patent enthält keine Figuren 4 bis 7.
Die Erfindung wird nun am Beispiel von Sicherheitselementen für Banknoten erläutert. Figur 1 zeigt dazu eine schematische Darstellung einer Banknote 10, die eine Reihe verschiedener Sicherheitsmerkmale aufweist und insbesondere mit einem Druckelement 11, ein Wasserzeichen 12, einem teilweise in das Banknotenpapier 13 eingebetteten Fenstersicherheitsfaden 14, einem Folienstreifen 15, der eine durchgehende Öffnung 16 im Banknotenpapier verschließt, sowie einem Folienpatch 17, der eine weitere durgehende Öffnung 18 des Banknotenpapiers verschließt, ausgestattet ist.
Von diesen Sicherheitsmerkmalen betrifft die vorliegende Erfindung insbesondere den Aufbau der Folienelemente 15, 17, die jeweils eine Kombination von im Auflicht sichtbaren Reflexionsmotiven und einem im Bereich der Öffnung 16 bzw. 18 in Durchsicht sichtbaren, mehrfarbigen Transmissionsmotiv zeigen. Es versteht sich allerdings, dass die Erfindung nicht auf Folienelemente 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 insbesondere Transferelementen, wie Patches mit oder ohne eigene Trägerschicht, beispielsweise auch Sicherheitsfäden oder Sicherheitsstreifen in Betracht.
Der Aufbau und das Erscheinungsbild erfindungsgemäßer Sicherheitselemente werden nun mit Bezug auf die Figuren 2 bis 8 näher erläutert.
Das in Fig. 2 im Querschnitt gezeigte erfindungsgemäße Sicherheitselement 20 vermittelt einem Betrachter trotz seiner flachen Ausbildung einen dreidimensionalen Eindruck und zeigt zugleich einen binären Farb- und Effektwechsel beim Kippen des Sicherheitselements 20 bzw. beim Kippen des Dokuments 10, auf dem das Sicherheitselement aufgebracht ist. Das Sicherheitselement 20 zeigt aus einer ersten Betrachtungsrichtung einen ersten optisch variablen Effekt, beispielsweise eine gewölbte Darstellung der Wertzahl "20", die mit einer ersten Farbe, beispielsweise Rot, erscheint. Aus einer zweiten Betrachtungsrichtung zeigt das Sicherheitselement 20 einen zweiten optisch variablen Effekt, beispielsweise eine gewölbte Darstellung eines Wappens, das mit einer zweiten Farbe, beispielsweise Blau, erscheint.
Bei Kippen des Sicherheitselements 20 oder einer entsprechenden Änderung der Betrachtungsrichtung springt das Erscheinungsbild des Sicherheitselements in Reflexion plötzlich von dem ersten zum zweiten Erscheinungsbild bzw. beim Zurückkippen vom zweiten zum ersten Erscheinungsbild. Die Änderung des Reflexionsmotivs 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 und wird daher als binärer Farb- und Effektwechsel bezeichnet.
Neben diesen beiden Reflexionsmotiven enthält das Sicherheitselement 20 auch ein Transmissionsmotiv, das in der Praxis in Durchsicht in den Bereichen sichtbar wird, in denen das Sicherheitselement 20 über einem transparenten Bereich oder einer durchgehenden Öffnung eines Trägerdokuments aufgebracht ist.
Zur Ausbildung der genannten Reflexions- bzw. Transmissionsmotive enthält das Sicherheitselement 20 im Ausführungsbeispiel eine flächige, transparent farblose Trägerfolie 22, wie etwa eine transparente, farblose PET-Folie. Auf der Trägerfolie 22 ist ein Merkmalsbereich 24 ausgebildet, der insbesondere zwei Reliefstrukturen 34, 44 enthält, die in z-Richtung in zwei bestimmten, unterschiedlichen Höhenstufen bezogen auf die flächige Trägerfolie 22 angeordnet sind. Zwischen den beiden Reliefstrukturen 34, 44 ist eine lichtdurchlässige, mehrfarbige Flachstruktur 70 angeordnet, die einerseits einen farblosen Transparentbereich 72 und andererseits einen mehrfarbigen Farbbereich 74 mit zwei oder mehr verschiedenen Buntfarben aufweist.
Die Reliefstrukturen stellen im Ausführungsbeispiel jeweils Mikrospiegelprägungen bzw. Mikrospiegelanordnungen 34, 44 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 34, 44 nach ihrer Beschichtung jeweils einen gewünschten optisch variablen Effekt erzeugt. Die unterschiedlichen Höhenstufen der Mikrospiegelanordnungen sind durch die unterschiedlichen Höhen der Grundflächen der Mikrospiegelanordnungen über der Trägerfolie definiert.
Um einen guten visuellen Kontrast mit der gewünschten Farbwirkung zu erzeugen, sind die Mikrospiegelanordnungen 34, 44 jeweils mit einer reflexionserhöhenden Beschichtung 36, 46 versehen, die bei der Betrachtung den unterschiedlichen Farbeindruck der Mikrospiegelanordnungen im Auflicht erzeugen. Die reflexionserhöhenden Beschichtungen sind im Ausführungsbeispiel etwa durch eine mit einer opaken Metallisierung hinterlegte rote lasierende Farbe (Beschichtung 36) bzw. eine mit einer opaken Metallisierung hinterlegte blaue lasierende Farbe (Beschichtung 46) gebildet.
Zur Ausbildung der Reliefstrukturen sind die Mikrospiegelanordnungen 34, 44 jeweils in eine transparente Prägelackschicht 32, 42 eingeprägt und nach dem Aufbringen und gegebenenfalls Strukturieren der jeweiligen Beschichtung 36, 46 mit einer transparenten Decklackschicht 38 bzw. 48 eingeebnet. Die Decklackschichten weisen im Wesentlichen denselben Brechungsindex wie die Prägelackschichten 32, 42 auf, so dass die Mikrospiegel in Bereichen ohne Beschichtung aufgrund des fehlenden Brechungsindexunterschieds zwischen Prägelackschicht und Decklackschicht visuell nicht in Erscheinung treten.
Die bei der Betrachtung der Reflexionsmotive im Auflicht näher am Betrachter liegende Mikrospiegelanordnung 34 wird auch als die höher liegende Mikrospiegelanordnung, die weiter vom Betrachter entfernte Mikrospiegelanordnung 44 als die tiefer liegende Mikrospiegelanordnung bezeichnet, die jeweiligen Beschichtungen entsprechend als höher liegende bzw. tiefer liegende reflexionserhöhende Beschichtung.
Wie in Fig. 2 dargestellt, liegen die reflexionserhöhenden Beschichtungen 36, 46 beide nicht vollflächig vor, sondern es sind durch Aussparungen in den Beschichtungen 36, 46 verschiedene Teilbereiche innerhalb des Merkmalsbereichs mit unterschiedlichem Erscheinungsbild geschaffen.
In einem ersten Teilbereich 52 liegt die reflexionserhöhende Beschichtung 36 der höher liegenden Mikrospiegelanordnung 34 vor, die einfallendes Licht 60 in eine durch die Neigungswinkel der Mikrospiegel gegebene erste Betrachtungsrichtung 62 reflektiert. Die Form des ersten Teilbereichs 52 bildet ein erstes Reflexionsmotiv, das aus der genannten ersten Betrachtungsrichtung 62 für den Betrachter hell glänzend mit dem Farbton der ersten lasierenden Farbe, im Ausführungsbeispiel Rot, sichtbar ist. Wie in Fig. 2 angedeutet, muss der erste Teilbereich 52 nicht zusammenhängend sein, sondern kann durch eine Mehrzahl voneinander getrennter Teilbereiche gebildet sein.
Um das zweite Reflexionsmotiv und das Transmissionsmotiv zu bilden, liegt die reflexionserhöhende Beschichtung 36 nicht im gesamten Merkmalsbereich 24 vor, sondern weist Aussparungen 35 auf, in denen der Betrachter durch die Beschichtung 36 hindurchblicken kann.
In einem zweiten Teilbereich 54 liegt die reflexionserhöhende Beschichtung 46 der tiefer liegenden Mikrospiegelanordnung 44 vor, die einfallendes Licht 60 in eine durch die Neigungswinkel der Mikrospiegel gegebene zweite Betrachtungsrichtung 64 reflektiert. Die Form des zweiten Teilbereichs 54 bildet ein zweites Reflexionsmotiv, das in den Aussparungen 35 der höher liegenden Beschichtung 36 aus der genannten zweiten Betrachtungsrichtung 64 für den Betrachter hell glänzend mit dem Farbton der zweiten lasierenden Farbe, im Ausführungsbeispiel Blau, sichtbar ist. Auch der zweite Teilbereich 54 muss nicht zusammenhängend sein, sondern kann durch eine Mehrzahl voneinander getrennter Teilbereiche gebildet sein.
Der Farbeindruck des zweiten Reflexionsmotivs ergibt sich dabei durch den Farbton der zweiten lasierenden Farbe und den Farbton der Flachstruktur 70 im zweiten Teilbereich 54. Im Ausführungsbeispiel sind der farblose Transparentbereich 72 der Flachstruktur 70 und der zweite Teilbereich 54 zueinander gepassert deckungsgleich angeordnet, so dass sich der Farbeindruck des zweiten Reflexionsmotivs durch die blau reflektierende Farbe der tiefer liegenden Beschichtung 46 ergibt.
Um neben dem zweiten Reflexionsmotiv auch das Transmissionsmotiv zu bilden, liegt auch die tiefer liegende reflexionserhöhende Beschichtung 46 nicht im gesamten Merkmalsbereich 24 vor, sondern weist innerhalb der Aussparungen 35 der höher liegenden reflexionserhöhenden Beschichtung ebenfalls Aussparungen 45 auf, in denen der Betrachter durch die Beschichtung 46 hindurchblicken kann.
Die Bereiche, in denen Aussparungen 35, 45 der beiden Beschichtungen 36, 46 übereinander liegen, bilden einen Transmissionsbereich 56 innerhalb des Merkmalsbereichs 24, in dem das einfallende Licht 60 durch die beiden Prägelackschichten und die Flachstruktur 70 hindurchlaufen und als transmittiertes Licht 66 auf der gegenüberliegenden Seite des Sicherheitselements 20 vom Betrachter wahrgenommen werden kann.
Die Form des Transmissionsbereichs 56 bildet ein Transmissionsmotiv, dessen Farbeindruck durch die Farbe der Flachstruktur 70 bestimmt wird. Im Ausführungsbeispiel ist der Farbbereich 74 der Flachstruktur 70 deckungsgleich mit dem Transmissionsbereich 56 angeordnet, so dass der Farbeindruck des Transmissionsbereichs 56 durch den Farbeindruck des Farbbereichs 74 gegeben ist und daher wie dieser zwei oder mehr verschiedene Buntfarben aufweist. Auch der Transmissionsbereich 56 muss nicht zusammenhängend sein, sondern kann durch eine Mehrzahl voneinander getrennter Teilbereiche gebildet sein, wobei die Größe der Teilbereiche oberhalb oder unterhalb der Auflösungsgrenze des menschlichen Auges liegen kann.
Figur 3 zeigt schematisch das Erscheinungsbild eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements mit einem Aufbau wie in Fig. 2, in (a) im Auflicht in Reflexion und in (b) im Durchlicht in Transmission. Bei der Betrachtung im Auflicht sind zwei Reflexionsbilder 80, 82 erkennbar, beispielsweise ein erstes Reflexionsbild 80 aus mehreren geometrischen Symbolen (Kreis, Dreieck, Viereck, Fünfeck), die einen ersten optisch variablen Effekt in der ersten, durch die höher liegende Beschichtung 36 gegebene Farbe zeigen. Die Symbole können beispielsweise als rot glänzende, aus der Ebene nach oben herausgewölbte Symbole erscheinen. Ein zweites Reflexionsbild 82 ist beispielhaft durch einen Kulissenhintergrund mit einem zweiten optisch variablen Effekt in einer zweiten, durch die tiefer liegende Beschichtung 46 gegebenen Farbe gebildet und erscheint beispielsweise als nach innen gewölbte, blau glänzende Schale. Auffällig und leicht erkennbar ist dabei das sich beim Kippen des Sicherheitselements verändernde Erscheinungsbild der beiden optisch variablen Reflexionsbilder 80, 82.
Bei Betrachtung im Durchlicht (Fig. 3(b)) sind die beiden Reflexionsbilder 80, 82 nicht erkennbar, der von diesen Bildern eingenommene Flächenbereich erscheint vielmehr dunkel opak. Allerdings tritt bei der Betrachtung im Durchlicht das Transmissionsmotiv 84 hervor, das im Transmissionsbereich beispielsweise in Form eines mehrfarbigen Wappens mit mehreren Buntfarben hell vor dem dunklen Hintergrund 86 der Reflexionsbildbereiche in Erscheinung tritt. Anders als die Reflexionsbilder 80, 82, weist das Transmissionsbild im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 keine optische Variabilität auf. Je nach den Reflexionseigenschaften des Farbbereichs 74 der Flachstruktur 70 kann das Transmissionsmotiv 84 auch im Auflicht sichtbar sein, tritt dort allerdings hinter die leuchtend reflektierenden, optisch variablen Reflexionsmotive 80, 82 zurück.
Die Flachstruktur 70 kann eine aufgedruckte Struktur sein. Sie könnte alternativ jedoch auch anders aufgebracht und vor, nach oder bei dem Aufbringen lokal, beispielsweise mittels eines Lasers oder anderweitig, gefärbt werden. In der Figur ist die Flachstruktur 70 ferner als vollflächige Schicht dargestellt, die den farblosen Transparentbereich 72 und den mehrfarbigen Farbbereich 74 umfasst. Die Flachstruktur kann 70 alternativ nicht vollflächig ausgestaltet sein, beispielsweise nur den mehrfarbigen Farbbereich 74 umfassen (Freibereich statt Transparentbereich) oder Transparentbereiche und Freibereiche umfassen.
Bei den bisher beschriebenen Gestaltungen war die lichtdurchlässige Mehrfarbschicht zur Illustration als Flachstruktur ausgebildet. Figur 8 zeigt, dass die lichtdurchlässige Mehrfarbschicht auch dem Reliefverlauf einer Reliefstruktur folgen kann.
Figur 8 zeigt als Abwandlung der Gestaltung der Fig. 2 ein Sicherheitselement 180, bei dem die Mehrfarbschicht nicht als Flachstruktur, sondern als lichtdurchlässige Mehrfarbbeschichtung 182 ausgebildet ist, die zwischen den Mikrospiegelanordnungen 34, 44 angeordnet ist und dabei dem Reliefverlauf der tiefer liegenden Mikrospiegelanordnung 44 folgt. Wie die mehrfarbige Flachstruktur 70 der Fig. 2 weist die Mehrfarbbeschichtung 182 einen farblosen Transparentbereich 184 und einen mehrfarbigen Farbbereich 186 mit zwei oder mehr verschiedenen Buntfarben auf, wobei letzterer deckungsgleich mit dem Transmissionsbereich 56 angeordnet und so dessen Farbeindruck in Transmission bestimmt. Das visuelle Erscheinungsbild des Sicherheitselements 180 der Fig. 8 entspricht im Wesentlichen dem Erscheinungsbild des Sicherheitselements 20 der Fig. 2.

Bezugszeichenliste

10: Banknote
11: Druckelement
12: Wasserzeichen
13: Banknotenpapier
14: Fenstersicherheitsfaden
15: Folienstreifen
16, 18: durchgehende Öffnungen
17: Folienpatch
20: Sicherheitselement
22: Trägerfolie
24: Merkmalsbereich
32, 42: Prägelackschicht
34, 44: Mikrospiegelanordnungen
35, 45: Aussparungen
36, 46: reflexionserhöhende Beschichtungen
38, 48: Decklackschicht
52: Teilbereich, erstes Reflexionsmotiv
54: Teilbereich, zweites Reflexionsmotiv
56: Transmissionsbereich
60: einfallendes Licht
62, 64: Betrachtungsrichtungen
66: transmittiertes Licht
70: Flachstruktur
72: farbloser Transparentbereich
74: Farbbereich
80, 82: Reflexionsbilder
84: Transmissionsmotiv
86: Hintergrund Transmissionsmotiv
180: Sicherheitselement
182: Mehrfarbbeschichtung
184: Transparentbereich
186: Farbbereich

Claims

Optisch variables Sicherheitselement (20) zur Absicherung von Wertgegenständen, dessen Flächenausdehnung eine darauf senkrecht stehende z-Achse definiert, mit einem teilweise reflektiven und teilweise transmissiven Merkmalsbereich (24), wobei
- der Merkmalsbereich (24) einen ersten Teilbereich (52) mit einer ersten reflexionserhöhenden Beschichtung (36) enthält, der ein in Reflexion sichtbares erstes Reflexionsmotiv (80) bildet, und einen zweiten Teilbereich (54) mit einer zweiten reflexionserhöhenden Beschichtung (46) enthält, der ein in Reflexion sichtbares zweites Reflexionsmotiv (82) bildet,

- der erste und zweite Teilbereich (52, 54) einfallendes Licht unterschiedlich reflektieren, wobei das erste und zweite Reflexionsmotiv (80, 82) abhängig von einer Betrachtungsrichtung (62, 64) unterschiedlich sichtbar sind,
der erste und zweite Teilbereich (52, 54) jeweils eine Reliefstruktur (34, 44) enthalten, die mit der ersten bzw. zweiten reflexionserhöhenden Beschichtung (36, 46) versehen ist, und

die Reliefstrukturen (34, 44) in z-Richtung in unterschiedlichen Höhenstufen angeordnet sind und eine tiefer liegende (44) und eine höher liegende Reliefstruktur (34) bilden,

- der Merkmalsbereich (24) einen Transmissionsbereich (56) enthält, in dem die erste und/oder zweite reflexionserhöhenden Beschichtung (36, 46) ausgespart ist und der ein in Transmission sichtbares Transmissionsmotiv (84) bildet,
dadurch gekennzeichnet, dass,
das in Transmission sichtbare Transmissionsmotiv (84) mehrfarbig ist und in Transmission mit zwei oder mehr Buntfarben in Erscheinung tritt,

der Merkmalsbereich (24) eine zumindest bereichsweise lichtdurchlässige Mehrfarbschicht (70) zur Erzeugung des mehrfarbigen Transmissionsmotivs enthält, welche einen farblosen Transparentbereich (72, 184) und einen mehrfarbigen Farbbereich (74, 186) mit den zwei oder mehr verschiedenen Buntfarben aufweist, und

die genannte Mehrfarbschicht (70) zwischen den beiden, in z-Richtung in unterschiedlichen Höhenstufen angeordneten Reliefstrukturen (34, 44) angeordnet ist.
Sicherheitselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Reflexionsmotiv (80) in einer ersten Buntfarbe und das zweite Reflexionsmotiv (82) in einer zweiten Buntfarbe in Erscheinung tritt; und/oder der erste und zweite Teilbereich (52, 54) einfallendes Licht in unterschiedliche Richtungen reflektieren, so dass das erste und zweite Reflexionsmotiv (80, 82) aus unterschiedlichen Betrachtungsrichtungen (62, 64) sichtbar sind.
Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die reflexionserhöhende Beschichtung (36, 46) jeweils dem Reliefverlauf der Reliefstruktur (34, 44) folgt.
Sicherheitselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die höher liegende Reliefstruktur (34) die tiefer liegende Reliefstruktur (44) zumindest bereichsweise überdeckt und der Transmissionsbereich (56) in den Überdeckungsbereichen durch übereinanderliegende Aussparungen (35, 45) der höher liegenden und der tiefer liegenden reflexionserhöhenden Beschichtung (36, 46) gebildet ist.
Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Mehrfarbschicht als Flachstruktur (70) ausgebildet ist; oder die genannte Mehrfarbschicht (182) dem Reliefverlauf einer oder beider Reliefstrukturen folgt.
Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Transmissionsbereich (56) einen einzigen, zusammenhängenden Teilbereich des Merkmalsbereichs (24) darstellt, oder dass der Transmissionsbereich durch eine Mehrzahl voneinander getrennter Teilbereiche gebildet ist.
Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Transmissionsbereich (56) durch ein regelmäßiges Raster von Aussparungen in der ersten und/oder zweiten reflexionserhöhenden Beschichtung gebildet ist, wobei die Abmessungen der Rasterelemente und der ausgesparten Rasterzwischenräume jeweils unterhalb der Auflösungsgrenze des menschlichen Auges liegen und zumindest in einer Richtung zwischen 20 µm und 200 µm, vorzugsweise zwischen 60 µm und 150 µm, insbesondere zwischen 80 µm und 120 µm liegen.
Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Transmissionsbereich (56) in Form eines Bildmotivs, eines Portraits, eines Logos, einer Länderkennung, wie einer Flaggendarstellung, einer Codierung, wie eines Barcodes, oder einer alphanumerischen Zeichenfolge ausgebildet ist.
Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die tiefer liegende Reliefstruktur (44) durch die höher liegende Reliefstruktur (34) hindurch oder durch die höher liegende Reliefstruktur (34) und deren reflexionserhöhende Beschichtung (36) hindurch, oder durch die höher liegende Reliefstruktur (34) und durch Rasterzwischenräume (35) oder Aussparungen in der höher liegenden reflexionserhöhenden Beschichtung (36) hindurch sichtbar ist.
Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Teilbereich (52, 56) jeweils unterschiedliche reflexionserhöhende Beschichtungen (36, 46) mit unterschiedlicher farbgebender Wirkung enthalten; und/oder der erste und/oder zweite Teilbereich (52, 56) eine Reliefstruktur in Form einer geprägten farbgebenden Prägelackschicht enthalten.
Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder beide Reliefstrukturen durch Mikrospiegelanordnungen (34, 44) mit gerichtet reflektierenden Mikrospiegeln gebildet sind, insbesondere mit nicht-diffraktiv wirkenden Spiegeln, und vorzugsweise mit planen Spiegeln, Hohlspiegeln und/oder fresnelartigen Spiegeln.
Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass
eine oder beide reflexionserhöhenden Beschichtungen (36, 46) zumindest bereichsweise als regelmäßiges oder unregelmäßiges Raster mit Rasterelementen und Rasterzwischenräumen ausgebildet ist, wobei die Abmessungen der Rasterelemente und Rasterzwischenräume 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; und /oder

eine oder beide reflexionserhöhenden Beschichtungen (36, 46) zumindest bereichsweise in Teilbereichen vorliegen, die laterale Abmessungen von mehr als 140 µm aufweisen, und/oder dass eine oder beide reflexionserhöhenden Beschichtungen zumindest bereichsweise Aussparungen mit lateralen Abmessungen von mehr als 140 µm aufweisen.
Datenträger (10) mit einem optisch variablen Sicherheitselement (15, 17) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Sicherheitselement vorzugsweise in einem Fensterbereich (16, 18) des Datenträgers angeordnet ist.