EP4311683A1 - Sicherheitselement und mit dem sicherheitselement ausgestattetes wertdokument - Google Patents

Sicherheitselement und mit dem sicherheitselement ausgestattetes wertdokument Download PDF

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EP4311683A1
EP4311683A1 EP23020354.9A EP23020354A EP4311683A1 EP 4311683 A1 EP4311683 A1 EP 4311683A1 EP 23020354 A EP23020354 A EP 23020354A EP 4311683 A1 EP4311683 A1 EP 4311683A1
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EP
European Patent Office
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layer
security element
color
value
document
Prior art date
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Pending
Application number
EP23020354.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Giselher Dorff
Josef Schinabeck
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Original Assignee
Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH filed Critical Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Publication of EP4311683A1 publication Critical patent/EP4311683A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B42D25/373—Metallic materials
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    • B42D25/40—Manufacture
    • B42D25/45—Associating two or more layers
    • B42D25/465—Associating two or more layers using chemicals or adhesives

Definitions

  • the invention relates to a security element for securing documents of value, the security element having an arrangement with a color-shifting thin-layer structure and an adhesive layer suitable for bonding the security element to a document of value to be secured with it, the color-shifting thin-layer structure in the order of a semi-transparent absorber layer facing the viewer, a dielectric spacer layer and a reflection layer.
  • the invention further relates to a document of value with such a security element.
  • Security elements for security purposes, which allow the authenticity to be checked and which at the same time serve as protection against unauthorized reproduction.
  • Security elements with color-shifting effects or viewing angle-dependent effects play a special role in ensuring authenticity, 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.
  • the color shift effect is based on these Thin-film elements on viewing angle-dependent interference effects through multiple reflections in the various sub-layers of the element.
  • the path difference of the light reflected on the different layers depends on the one hand on the optical thickness of a dielectric spacer layer, which determines the distance between a semi-transparent absorber layer and a reflection layer, and on the other hand varies with the respective viewing angle. Since the path difference is on the order of the wavelength of visible light, the extinction and amplification of certain wavelengths results in an angle-dependent color impression for the viewer.
  • the thin-film elements exhibiting the color-shifting effect are subject to a significant deterioration in the color impression over time, particularly as banknotes circulate. This is due to the mechanical stress on the thin-film element during the circulation of the respective document of value, but also corrosive wear caused by environmental influences such as oxygen or acidic or basic liquids.
  • the invention is based on the object of specifying a security element of the type mentioned at the outset that is improved in terms of durability.
  • viewing in incident light means illuminating the document of value from one side and viewing the document of value from the same side. Viewing in incident light occurs, for example, when the front of the document of value is illuminated and also viewed.
  • viewing in transmitted light means illuminating a document of value from one side and viewing it Document of value from another side, especially the opposite side.
  • Viewing in transmitted light occurs, for example, when the back of the document of value is illuminated and the front of the document of value is viewed. The light thus shines through the document of value.
  • the invention is based on the knowledge that the thin-film element having a color-shifting effect is improved to an extremely high extent in terms of durability, stability and long-term maintenance of the optical effect by placing the color-shifting thin-film structure in the security element arrangement on an area adjacent to the reflection layer Chromium layer, which has a layer thickness in a range from 20nm to 100nm, is applied.
  • the chromium layer with a layer thickness in a range of 20nm to 100nm is a relatively thick layer.
  • the minimum layer thickness of 20 nm is essential to achieve the advantages according to the invention. It was found that in the course of the circulation of valuable documents, wear of the reflection layer of the color-shifting thin-film structure occurs, for example due to corrosive abrasion.
  • the effect can advantageously be brought about that in the event of corrosive abrasion of the reflection layer of the color-shifting thin-film structure reflective function of the reflection layer is taken over by the chrome layer arranged below the reflection layer.
  • the chrome layer preferably has a maximum layer thickness of 60 nm in order to simplify production.
  • the semi-transparent absorber layer is a Cr layer, preferably having a layer thickness in a range of 10nm to 100nm , particularly preferably in a range from 10nm to 60nm.
  • the reflection layer is preferably an Al layer, which preferably has a layer thickness in a range from 10 nm to 100 nm, particularly preferably in a range from 10 nm to 60 nm.
  • the dielectric layer is preferably an SiO 2 layer, a ZnO layer, an Al 2 O 3 layer, a TiO 2 layer, a layer made of a nitride or oxynitride of one of the elements Si, Zn, Al or Ti or an MgF 2 layer or a nitrocellulose layer, for example available from printing technology.
  • optional carrier substrate refers here to a temporary carrier substrate that is removed from the layer composite after the security element has been applied to a valuable document substrate to be secured with it. Detaching can be made easier if a release layer is present.
  • the embossed lacquer layer is provided with an embossed relief structure and the relief structure is in particular a diffractive structure, such as a hologram, a holographic grid image or a hologram-like diffraction structure, or an achromatic structure, such as a matt structure, or a micromirror arrangement or a Blaze grating with a sawtooth-like groove profile or a Fresnel lens arrangement or a combination of two or more of the above-mentioned elements.
  • a diffractive structure such as a hologram, a holographic grid image or a hologram-like diffraction structure, or an achromatic structure, such as a matt structure, or a micromirror arrangement or a Blaze grating with a sawtooth-like groove profile or a Fresnel lens arrangement or a combination of two or more of the above-mentioned elements.
  • the security element according to the invention has at least one area that contains the color-shifting thin-film structure and at least one further area that forms a reflective area.
  • the reflective area is in particular a metallization and is preferably formed by means of an Al layer, for example obtainable by vapor deposition.
  • the reflective area can be created using printing technology. Platelet-shaped metal pigments are suitable for printing production e.g. from the WO 2013/186167 A2 , WO 2010/069823 A1 , WO 2005/051675 A2 (see, for example, the description on page 11, line 10, to page 12, penultimate paragraph) and WO 2011/064162 A2 known.
  • Both the area containing the color-shifting thin-film structure and the further area forming a reflective area can be formed independently of one another in the form of characters, in the form of a pattern or in the form of a coding.
  • the security element according to the invention has at least one transparent area which is formed in the form of characters, in the form of a pattern or in the form of a coding. In this way, negative writing can be created that is particularly easy for the viewer to see in transmitted light.
  • the security element according to the invention can in particular be designed as a so-called laminate film, in which the carrier or the carrier substrate is firmly anchored to the embossing lacquer layer.
  • the laminate film which is in particular in the form of a patch, a strip or a thread, can then be applied together with the carrier to a valuable document substrate.
  • a window or a recess in the valuable document substrate can be closed in this way.
  • the security element according to the invention can further be designed as a so-called transfer film, in which the temporary carrier or the temporary carrier substrate is not firmly anchored to the embossing lacquer layer, but can be removed from the embossing lacquer layer, for example by means of a release layer.
  • the transfer film which is particularly in the form of a patch, one Strip or a thread is present, can be applied to a valuable document substrate without the carrier substrate of the transfer film remaining on the valuable document substrate.
  • Such a procedure is particularly suitable in the case that the value document substrate to be equipped with the security element is a polymer substrate. In this way, the layer thickness in the product obtained is not too high.
  • a UV-curing embossing varnish can advantageously be used as the embossing varnish, but a heat-curing embossing varnish can also be used.
  • the security element according to the invention can additionally be equipped with magnetic and/or fluorescent security features.
  • the value document substrate for example a banknote substrate
  • a value document or security paper provided with a window area can be produced, for example, by means of a continuous recess within the paper layer(s).
  • the paper layer can be made transparent in a certain area using a suitable liquid, for example an aqueous sulfuric acid solution.
  • a window area can be created, for example, by means of congruent recesses in the opaque print layers applied to the front and back of the polymer substrate.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a banknote 1 with a transparent window area 3 (shown in dashed lines), which is provided with a security element 4 according to the invention in the form of a patch.
  • the banknote 1 is based on a paper substrate 2, which has a continuous recess in area 3.
  • the continuous recess is covered on at least one side of the paper substrate 2 by the security element 4 according to the invention, which is present as a laminate film.
  • the paper substrate 2 can optionally be provided with an additional transparent film.
  • the additional Transparent film can, for example, cover at least the area of the continuous recess.
  • the banknote shown has the printed denomination "20" in the lower left area. Furthermore, a further security element 5 according to the invention is applied to the paper substrate 2 of the banknote 1.
  • the security element 5 has the shape of a strip that extends from one end of the banknote 1 to the other end of the banknote 1 and is formed in the form of a transfer film.
  • the Figure 2 shows the security element 4 according to the invention according to a first exemplary embodiment in a cross-sectional view.
  • the viewer perceives the security element 4 from above, ie the top layer 6 of the security element 4 is opposite the viewer.
  • the security element 4 is based on a carrier substrate 6, in the example a polyethylene terephthalate (PET) film, which is provided with an embossing varnish 7.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the embossing varnish 7 has a relief structure in the form of a microstructure embossed into the embossing varnish 7 on the surface opposite the carrier substrate 6.
  • the area "B" which is formed, for example, in the form of a character, is based on a reflective, metallic layer 8, which in the example is based on aluminum.
  • the areas “A” each have a color-shifting thin-film structure, which, in the order, has a semi-transparent absorber layer 8 facing the viewer (in the example a Cr layer), a dielectric spacer layer 9 (in the example an SiO 2 layer) and a reflection layer 10 (in the example).
  • Example has an Al layer).
  • the areas “A” are each formed, for example, in the form of a pattern.
  • the color-shifting thin-film structures of the areas "A” are each on a chrome layer 11 which improves the durability of the respective color-shifting thin-film structure and is adjacent to the reflection layer 10 and has a layer thickness of 25 nm. upset.
  • the reference number 12 denotes a leveling varnish, followed by an optional primer layer 13 and an adhesive layer 14, in the example a heat sealing varnish.
  • the production of the in the Figure 2 The security element 4 shown is expediently carried out starting from the carrier substrate 6.
  • a security element based on a multilayer arrangement using a washing ink is known in the prior art, see for example EP 1 972 462 B1 . A reflective, metallic layer is then evaporated over the entire surface.
  • the washing color is washed away, including the reflective, metallic layer vapor-deposited above the washing color. In this way, a reflective, metallic layer 8 remains only in the area "B".
  • a washing ink that can be removed with a suitable solvent, for example water is then printed onto the UV-cured embossing varnish 7 only in the areas "B" and "C”. This is then done full-surface vapor deposition of a thin-film element containing layers 8, 9, 10 and 11.
  • the washing ink is washed away, including the thin-film element containing layers 8, 9, 10 and 11 which has been vapor-deposited above the washing ink. In this way, a thin-film element containing the layers 8, 9, 10 and 11 remains only in the areas "A”.
  • a leveling varnish 12, an optional primer layer 13 and an adhesive layer 14 are then applied.
  • the Figure 3 shows the security element 5 according to the invention according to a second exemplary embodiment in a cross-sectional view.
  • the viewer perceives the security element 5 from above, ie the top layer 7 of the security element 5 is opposite the viewer.
  • the production of the security element 5 is carried out in a similar way to the production of the security element 4 described above, initially using a carrier substrate 6, in the example a polyethylene terephthalate (PET) film, which is provided with a release layer.
  • the embossing varnish 7 and the further layers 8, 9, 10, 11, 12, 13 and 14 are then applied to the release layer.
  • the carrier substrate 6 is finally detached from the embossing varnish 7 by means of the release layer.
  • the carrier substrate 6 is therefore a temporary carrier substrate because it does not remain firmly on the security element 5 produced.
  • the embossing varnish 7 has a relief structure embossed into the embossing varnish 7 in the form of a microstructure.
  • the area "B" which is formed, for example, in the form of a character, is based on a reflective, metallic layer 8, which in the example is based on aluminum.
  • the areas “A” each have a color-shifting thin-film structure which, in the order, has a semi-transparent absorber layer 8 facing the viewer (in the example a Cr layer), a dielectric spacer layer 9 (in the example an SiO 2 layer) and a reflection layer 10 (in the example an Al layer).
  • the areas “A” are each formed, for example, in the form of a pattern.
  • the color-shifting thin-film structures of the areas "A" are each applied to a chrome layer 11 which improves the durability of the respective color-shifting thin-film structure and is adjacent to the reflection layer 10 and has a layer thickness of 25 nm.
  • the chrome layer 11 By means of the chrome layer 11, the effect is advantageously brought about that in the event of corrosive abrasion of the reflection layer 10 of the color-shifting thin-film structure, the reflective function of the reflection layer 10 is taken over by the chrome layer 11 arranged below the reflection layer 10. In this way, an extremely advantageous improvement in the durability of the color-shifting thin-film element is achieved.
  • the reference number 12 denotes a leveling varnish, followed by an optional primer layer 13 and an adhesive layer 14, in the example a heat sealing varnish.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement zur Absicherung von Wertdokumenten, wobei das Sicherheitselement eine Anordnung mit einem farbkippenden Dünnschichtaufbau und einer für das Verkleben des Sicherheitselements mit einem damit abzusichernden Wertdokument dienenden Klebschicht aufweist, wobei der farbkippende Dünnschichtaufbau in der Reihenfolge eine dem Betrachter zugewandte semitransparente Absorberschicht, eine dielektrische Abstandsschicht und eine Reflexionsschicht aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der farbkippende Dünnschichtaufbau mittels einer die Beständigkeit des farbkippenden Dünnschichtaufbaus verbessernden, an die Reflexionsschicht angrenzenden Chromschicht, die eine Schichtdicke in einem Bereich von 20nm bis 100nm aufweist, in der Sicherheitselement-Anordnung aufgebracht ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement zur Absicherung von Wertdokumenten, wobei das Sicherheitselement eine Anordnung mit einem farbkippenden Dünnschichtaufbau und einer für das Verkleben des Sicherheitselements mit einem damit abzusichernden Wertdokument geeigneten Klebschicht aufweist, wobei der farbkippende Dünnschichtaufbau in der Reihenfolge eine dem Betrachter zugewandte semitransparente Absorberschicht, eine dielektrische Abstandsschicht und eine Reflexionsschicht aufweist. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Wertdokument mit einem solchen Sicherheitselement.
  • Wertdokumente, wie etwa Banknoten oder Ausweisdokumente, oder andere Wertgegenstände, wie etwa Markenartikel, werden zur Absicherung oft mit Sicherheitselementen versehen, die eine Überprüfung der Echtheit gestatten und die zugleich als Schutz vor unerlaubter Reproduktion dienen. Eine besondere Rolle bei der Echtheitsabsicherung spielen Sicherheitselemente mit Farbkippeffekten bzw. betrachtungswinkelabhängigen Effekten, da diese selbst mit modernsten Kopiergeräten nicht reproduziert werden können. Die Sicherheitselemente werden dabei 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.
  • In diesem Zusammenhang ist bekannt, Sicherheitselemente mit mehrschichtigen Dünnschichtelementen einzusetzen, deren Farbeindruck sich für den Betrachter mit dem Betrachtungswinkel ändert (im Folgenden als Farbkippeffekt bezeichnet). Der Farbkippeffekt beruht bei solchen Dünnschichtelementen auf betrachtungswinkelabhängigen Interferenzeffekten durch Mehrfachreflexionen in den verschiedenen Teilschichten des Elements. Der Wegunterschied des an den verschiedenen Schichten reflektierten Lichts hängt einerseits von der optischen Dicke einer dielektrischen Abstandsschicht ab, die den Abstand zwischen einer semitransparenten Absorberschicht und einer Reflexionsschicht festlegt, und variiert andererseits mit dem jeweiligen Betrachtungswinkel. Da der Wegunterschied in der Größenordnung der Wellenlänge des sichtbaren Lichts liegt, ergibt sich aufgrund von Auslöschung und Verstärkung bestimmter Wellenlängen ein winkelabhängiger Farbeindruck für den Betrachter. Durch eine geeignete Wahl von Material und Dicke der dielektrischen Abstandsschicht können eine Vielzahl unterschiedlicher Farbkippeffekte gestaltet werden.
  • Es hat sich gezeigt, dass die den Farbkippeffekt aufweisenden Dünnschichtelemente im Laufe der Zeit, insbesondere im Zuge des Banknotenumlaufs, mit einer deutlichen Verschlechterung des Farbeindrucks behaftet sind. Verantwortlich dafür ist die mechanische Beanspruchung des Dünnschichtelements während des Umlaufs des jeweiligen Wertdokuments, aber auch korrosiver Verschleiß durch Umwelteinflüsse wie etwa Sauerstoff oder saure oder basische Flüssigkeiten.
  • Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein im Hinblick auf die Beständigkeit verbessertes Sicherheitselement der eingangs genannten Art anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird gemäß den in den unabhängigen Ansprüchen definierten Merkmalskombinationen gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
    • Zusammenfassung der Erfindung
    • 1. (Erster Aspekt der Erfindung) Sicherheitselement zur Absicherung von Wertdokumenten, wobei das Sicherheitselement eine Anordnung mit einem farbkippenden Dünnschichtaufbau und einer für das Verkleben des Sicherheitselements mit einem damit abzusichernden Wertdokument dienenden Klebschicht aufweist, wobei der farbkippende Dünnschichtaufbau in der Reihenfolge eine dem Betrachter zugewandte semitransparente Absorberschicht, eine dielektrische Abstandsschicht und eine Reflexionsschicht aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der farbkippende Dünnschichtaufbau mittels einer die Beständigkeit des farbkippenden Dünnschichtaufbaus verbessernden, an die Reflexionsschicht angrenzenden Chromschicht, die eine Schichtdicke in einem Bereich von 20nm bis 100nm aufweist, in der Sicherheitselement-Anordnung aufgebracht ist.
    • 2. (Bevorzugte Ausgestaltung) Sicherheitselement nach Klausel 1, wobei die an die Reflexionsschicht angrenzende Chromschicht eine Schichtdicke in einem Bereich von 20nm bis 60nm aufweist.
    • 3. (Bevorzugte Ausgestaltung) Sicherheitselement nach Anspruch 1 oder 2, wobei die semitransparente Absorberschicht eine Cr-Schicht ist, die vorzugsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von 10nm bis 100nm, insbesondere bevorzugt in einem Bereich von 10nm bis 60nm, aufweist.
    • 4. (Bevorzugte Ausgestaltung) Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Reflexionsschicht eine Al-Schicht ist, die vorzugsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von 10nm bis 100nm, insbesondere bevorzugt in einem Bereich von 10nm bis 60nm, aufweist.
    • 5. (Bevorzugte Ausgestaltung) Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die dielektrische Schicht eine SiO2-Schicht, eine ZnO-Schicht, eine Al2O3-Schicht, eine TiO2-Schicht, eine Schicht aus einem Nitrid oder Oxynitrid eines der Elemente Si, Zn, Al oder Ti oder eine MgF2-Schicht oder eine, z.B. drucktechnisch erhältliche, Nitrocellulose-Schicht ist.
    • 6. (Bevorzugte Ausgestaltung) Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Sicherheitselement in der Reihenfolge ein optionales Trägersubstrat, gegebenenfalls eine für das Ablösen des Trägersubstrats geeignete Releaseschicht, eine Prägelackschicht, einen farbkippenden Dünnschichtaufbau, der in der Reihenfolge eine dem Betrachter zugewandte semitransparente Absorberschicht, eine dielektrische Abstandsschicht und eine Reflexionsschicht aufweist, eine die Beständigkeit des farbkippenden Dünnschichtaufbaus verbessernde, an die Reflexionsschicht angrenzende Chromschicht und eine für das Verkleben des Sicherheitselements mit einem damit abzusichernden Wertdokument dienende Klebschicht aufweist.
    • 7. (Bevorzugte Ausgestaltung) Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Prägelackschicht mit einer eingeprägten Reliefstruktur versehen ist und die Reliefstruktur insbesondere eine diffraktive Struktur, wie etwa ein Hologramm, ein holographisches Gitterbild oder eine hologrammähnliche Beugungsstruktur, oder eine achromatische Struktur, wie etwa eine Mattstruktur, oder eine Mikrospiegelanordnung oder ein Blazegitter mit einem sägezahnartigen Furchenprofil oder eine Fresnellinsen-Anordnung oder eine Kombination zweier oder mehrerer der vorstehend genannten Elemente bildet.
    • 8. (Bevorzugte Ausgestaltung) Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Sicherheitselement ein Sicherheitsfaden, ein Sicherheitsstreifen oder ein Patch bzw. Etikett ist.
    • 9. (Erster Aspekt der Erfindung) Wertdokument mit einem Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
    • 10. (Bevorzugte Ausgestaltung) Wertdokument nach Anspruch 9, wobei das Sicherheitselement in einem transparenten Fensterbereich des Wertdokuments angeordnet ist.
    • 11. (Bevorzugte Ausgestaltung) Wertdokument nach Anspruch 9 oder 10, wobei das Wertdokument eine Banknote, insbesondere eine Papierbanknote, Polymerbanknote oder Folienverbundbanknote, oder eine Ausweiskarte ist.
    Ausführliche Beschreibung der Erfindung
  • Eine Betrachtung im Auflicht ist im Sinne dieser Erfindung eine Beleuchtung des Wertdokuments von einer Seite und eine Betrachtung des Wertdokuments von derselben Seite. Eine Betrachtung im Auflicht liegt somit beispielsweise dann vor, wenn die Vorderseite des Wertdokuments beleuchtet und auch betrachtet wird.
  • Eine Betrachtung im Durchlicht ist im Sinne dieser Erfindung eine Beleuchtung eines Wertdokuments von einer Seite und eine Betrachtung des Wertdokuments von einer anderen Seite, insbesondere der gegenüberliegenden Seite. Eine Betrachtung im Durchlicht liegt somit beispielsweise dann vor, wenn die Rückseite des Wertdokuments beleuchtet und die Vorderseite des Wertdokuments betrachtet wird. Das Licht scheint somit durch das Wertdokument hindurch.
  • Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass das einen Farbkippeffekt aufweisende Dünnschichtelement im Hinblick auf die Haltbarkeit, die Beständigkeit und die langfristige Aufrechterhaltung des optischen Effekts in ausgesprochen hohem Ausmaß verbessert wird, indem der farbkippende Dünnschichtaufbau in der Sicherheitselement-Anordnung auf einer an die Reflexionsschicht angrenzenden Chromschicht, die eine Schichtdicke in einem Bereich von 20nm bis 100nm aufweist, aufgebracht ist. Die Chromschicht in einer Schichtdicke in einem Bereich von 20nm bis 100nm ist eine verhältnismäßig dicke Schicht. Die Mindestschichtdicke von 20nm ist für die Erzielung der erfindungsgemäßen Vorteile essentiell. Es wurde festgestellt, dass sich im Zuge des Wertdokumentumlaufs eine Abnutzung der Reflexionsschicht des farbkippenden Dünnschichtaufbaus ereignet, z.B. durch korrosiven Abrieb. Mittels einer verhältnismäßig dicken Chromschicht in einer Schichtdicke in einem Bereich von 20nm bis 100nm, die in angrenzender Weise unterhalb der Reflexionsschicht des farbkippenden Dünnschichtelements angeordnet wird, kann in vorteilhafter Weise die Wirkung hervorgerufen werden, dass im Falle des korrosiven Abriebs der Reflexionsschicht des farbkippenden Dünnschichtaufbaus die reflektierende Funktion der Reflexionsschicht von der unterhalb der Reflexionsschicht angeordneten Chromschicht übernommen wird. Auf diese Weise wird eine ausgesprochen vorteilhafte Verbesserung der Beständigkeit des farbkippenden Dünnschichtelements erzielt. Des Weiteren wurde festgestellt, dass die Chromschicht im Hinblick auf eine einfachere Herstellung vorzugsweise eine maximale Schichtdicke von 60nm aufweist.
  • Mit Bezug auf den farbkippenden Dünnschichtaufbau, der in der Reihenfolge eine dem Betrachter zugewandte semitransparente Absorberschicht, eine dielektrische Abstandsschicht und eine Reflexionsschicht aufweist, wird bevorzugt, dass die semitransparente Absorberschicht eine Cr-Schicht ist, die vorzugsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von 10nm bis 100nm, insbesondere bevorzugt in einem Bereich von 10nm bis 60nm, aufweist. Die Reflexionsschicht ist vorzugsweise eine Al-Schicht, die vorzugsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von 10nm bis 100nm, insbesondere bevorzugt in einem Bereich von 10nm bis 60nm, aufweist. Die dielektrische Schicht ist vorzugsweise eine SiO2-Schicht, eine ZnO-Schicht, eine Al2O3-Schicht, eine TiO2-Schicht, eine Schicht aus einem Nitrid oder Oxynitrid eines der Elemente Si, Zn, Al oder Ti oder eine MgF2-Schicht oder eine, z.B. drucktechnisch erhältliche, Nitrocellulose-Schicht.
  • Es wird bevorzugt, dass das erfindungsgemäße Sicherheitselement in der Reihenfolge den folgenden Aufbau aufweist:
    • ein optionales Trägersubstrat, z.B. eine Polyethylenterephthalat(PET)-Folie;
    • gegebenenfalls eine für das Ablösen des Trägersubstrats geeignete Releaseschicht;
    • eine Prägelackschicht;
    • einen farbkippenden Dünnschichtaufbau, der in der Reihenfolge eine dem Betrachter zugewandte semitransparente Absorberschicht, eine dielektrische Abstandsschicht und eine Reflexionsschicht aufweist;
    • eine die Beständigkeit des farbkippenden Dünnschichtaufbaus verbessernde, an die Reflexionsschicht angrenzende Chromschicht;
    • optional ein einebnender Lack;
    • optional eine Primerschicht; und
    • eine für das Verkleben des Sicherheitselements mit einem damit abzusichernden Wertdokument dienende Klebschicht, insbesondere ein Heißsiegellack.
  • Mit dem Begriff "optionales Trägersubstrat" wird hierin ein temporäres Trägersubstrat bezeichnet, das nach dem Aufbringen des Sicherheitselements auf ein damit abzusicherndes Wertdokumentsubstrat vom Schichtverbund abgelöst wird. Das Ablösen kann durch eine ggf. vorhandene Releaseschicht erleichtert werden.
  • Des Weiteren wird bevorzugt, dass die Prägelackschicht mit einer eingeprägten Reliefstruktur versehen ist und die Reliefstruktur insbesondere eine diffraktive Struktur, wie etwa ein Hologramm, ein holographisches Gitterbild oder eine hologrammähnliche Beugungsstruktur, oder eine achromatische Struktur, wie etwa eine Mattstruktur, oder eine Mikrospiegelanordnung oder ein Blazegitter mit einem sägezahnartigen Furchenprofil oder eine Fresnellinsen-Anordnung oder eine Kombination zweier oder mehrerer der vorstehend genannten Elemente bildet.
  • Gemäß einer besonderen Ausführungsvariante weist das erfindungsgemäße Sicherheitselement zumindest einen Bereich auf, der den farbkippenden Dünnschichtaufbau beinhaltet, und zumindest einen weiteren Bereich, der einen reflektierenden Bereich bildet. Der reflektierende Bereich ist insbesondere eine Metallisierung und wird vorzugsweise mittels einer z.B. durch Aufdampfen erhältlichen Al-Schicht gebildet. Alternativ kann der reflektierende Bereich drucktechnisch erzeugt werden. Für die drucktechnische Erzeugung geeignete plättchenförmige Metallpigmente sind z.B. aus der WO 2013/186167 A2 , WO 2010/069823 A1 , WO 2005/051675 A2 (siehe darin z.B. die Beschreibung auf Seite 11, Zeile 10, bis Seite 12, vorletzter Absatz) und WO 2011/064162 A2 bekannt.
  • Sowohl der den farbkippenden Dünnschichtaufbau beinhaltende Bereich als auch der weitere, einen reflektierenden Bereich bildende Bereich können unabhängig voneinander in Form von Zeichen, in Form eines Musters oder in Form einer Codierung gebildet werden.
  • Gemäß einer besonderen Ausführungsvariante weist das erfindungsgemäße Sicherheitselement zumindest einen transparenten Bereich auf, der in Form von Zeichen, in Form eines Musters oder in Form einer Codierung gebildet ist. Auf diese Weise kann eine für den Betrachter im Durchlicht besonders gut erkennbare Negativschrift erzeugt werden.
  • Das erfindungsgemäße Sicherheitselement kann insbesondere als eine sogenannte Laminatfolie ausgestaltet sein, bei der der Träger bzw. das Trägersubstrat mit der Prägelackschicht fest verankert ist. Die Laminatfolie, die insbesondere in Form eines Patch, eines Streifens oder eines Fadens vorliegt, kann dann zusammen mit dem Träger auf ein Wertdokumentsubstrat aufgebracht werden. Insbesondere kann auf diese Weise ein Fenster oder eine Aussparung im Wertdokumentsubstrat verschlossen werden.
  • Das erfindungsgemäße Sicherheitselement kann des Weiteren als eine sogenannte Transferfolie ausgestaltet sein, bei der der temporäre Träger bzw. das temporäre Trägersubstrat mit der Prägelackschicht nicht fest verankert, sondern von der Prägelackschicht ablösbar ist, z.B. mittels einer Releaseschicht. Die Transferfolie, die insbesondere in Form eines Patch, eines Streifens oder eines Fadens vorliegt, kann auf ein Wertdokumentsubstrat aufgebracht werden, ohne dass das Trägersubstrat der Transferfolie auf dem Wertdokumentsubstrat zurückbleibt. Ein solches Vorgehen ist insbesondere im Falle, dass das mit dem Sicherheitselement auszustattende Wertdokumentsubstrat ein Polymersubstrat ist, geeignet. Auf diese Weise ist die Schichtdicke im erhaltenen Erzeugnis nicht allzu hoch.
  • Als Prägelack ist mit Vorteil ein UV-härtender Prägelack einsetzbar, es kann aber auch ein wärmehärtender Prägelack verwendet werden.
  • Das erfindungsgemäße Sicherheitselement kann zusätzlich mit magnetischen und/oder fluoreszierenden Sicherheitsmerkmalen ausgestattet werden.
  • Das Wertdokumentsubstrat, z.B. ein Banknotensubstrat, ist insbesondere ein Papiersubstrat oder ein Papier-ähnliches Substrat, ein Polymersubstrat, ein Papier/Folie/Papier-Verbundsubstrat oder ein Folie/Papier/Folie-Verbundsubstrat. Ein mit einem Fensterbereich versehenes Wertdokument oder Sicherheitspapier kann im Falle eines Papier-Substrats, eines Papier/Folie/Papier-Verbundsubstrats oder eines Folie/Papier/Folie-Verbundsubstrats z.B. mittels einer durchgehenden Aussparung innerhalb der Papierschicht(en) erzeugt werden. Alternativ kann die Papierschicht mittels einer geeigneten Flüssigkeit, z.B. mittels wässriger Schwefelsäurelösung, in einem bestimmten Bereich transparent gemacht werden. Im Falle eines auf einem transparenten Polymersubstrat basierenden Wertdokuments kann ein Fensterbereich z.B. mittels deckungsgleicher Aussparungen in den auf der Vorder- und Rückseite des Polymersubstrats aufgebrachten opaken Druckschichten erzeugt 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:
    • Figur 1
    eine schematische Darstellung einer Banknote mit zwei erfindungsgemäßen Sicherheitselementen;
    Figur 2
    ein erfindungsgemäßes Sicherheitselements gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in Querschnittansicht;
    Figur 3
    ein erfindungsgemäßes Sicherheitselements gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel in Querschnittansicht.
  • Die Erfindung wird nun am Beispiel von Sicherheitselementen für Banknoten erläutert. Figur 1 zeigt dazu eine schematische Darstellung einer Banknote 1 mit einem transparenten Fensterbereich 3 (gestrichelt dargestellt), der mit einem erfindungsgemäßen Sicherheitselement 4 in Form eines Patch versehen ist. Die Banknote 1 basiert auf einem Papiersubstrat 2, das im Bereich 3 eine durchgehende Aussparung aufweist. Die durchgehende Aussparung ist auf zumindest einer Seite des Papiersubstrats 2 vom erfindungsgemäßen Sicherheitselement 4, das als eine Laminatfolie vorliegt, abgedeckt. Auf der dem Sicherheitselement 4 gegenüberliegenden Seite des Papiersubstrats 2 kann das Papiersubstrat 2 gegebenenfalls mit einer zusätzlichen transparenten Folie versehen sein. Die zusätzliche transparente Folie kann z.B. zumindest den Bereich der durchgehenden Aussparung abdecken. Die in der Figur 1 gezeigte Banknote weist im unteren, linken Bereich die drucktechnisch erzeugte Denomination "20" auf. Des Weiteren ist auf dem Papiersubstrat 2 der Banknote 1 ein weiteres erfindungsgemäßes Sicherheitselement 5 aufgebracht. Das Sicherheitselement 5 besitzt die Form eines Streifens, der sich von einem Ende der Banknote 1 bis zum anderen Ende der Banknote 1 hin erstreckt und ist in Form einer Transferfolie gebildet.
  • Die Figur 2 zeigt das erfindungsgemäße Sicherheitselement 4 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in Querschnittansicht. Im Beispiel nimmt der Betrachter das Sicherheitselement 4 von oben wahr, d.h. die oberste Schicht 6 des Sicherheitselements 4 ist dem Betrachter entgegengesetzt. Das Sicherheitselement 4 basiert auf einem Trägersubstrat 6, im Beispiel eine Polyethylenterephthalat(PET)-Folie, das mit einem Prägelack 7 versehen ist. Der Prägelack 7 weist auf der dem Trägersubstrat 6 gegenüber liegenden Oberfläche eine in den Prägelack 7 hineingeprägte Reliefstruktur in Form einer Mikrostruktur auf. Der Bereich "B", der z.B. in Form eines Zeichens gebildet ist, basiert auf einer reflektierenden, metallischen Schicht 8, die im Beispiel auf Aluminium basiert. Die Bereiche "A" besitzen jeweils einen farbkippenden Dünnschichtaufbau, der in der Reihenfolge eine dem Betrachter zugewandte semitransparente Absorberschicht 8 (im Beispiel eine Cr-Schicht), eine dielektrische Abstandsschicht 9 (im Beispiel eine SiO2-Schicht) und eine Reflexionsschicht 10 (im Beispiel eine Al-Schicht) aufweist. Die Bereiche "A" sind jeweils z.B. in Form eines Musters gebildet. Des Weiteren sind die farbkippenden Dünnschichtaufbauten der Bereiche "A" jeweils auf einer die Beständigkeit des jeweiligen farbkippenden Dünnschichtaufbaus verbessernden, an die Reflexionsschicht 10 angrenzenden Chromschicht 11, die eine Schichtdicke von 25nm aufweist, aufgebracht. Mittels der Chromschicht 11 wird in vorteilhafter Weise die Wirkung hervorgerufen, dass im Falle des korrosiven Abriebs der Reflexionsschicht 10 des farbkippenden Dünnschichtaufbaus die reflektierende Funktion der Reflexionsschicht 10 von der unterhalb der Reflexionsschicht 10 angeordneten Chromschicht 11 übernommen wird. Auf diese Weise wird eine ausgesprochen vorteilhafte Verbesserung der Beständigkeit des farbkippenden Dünnschichtelements erzielt. Die Bezugsnummer 12 bezeichnet einen einebnenden Lack, gefolgt von einer optionalen Primerschicht 13 und einer Klebschicht 14, im Beispiel ein Heißsiegellack.
  • Die Herstellung des in der Figur 2 gezeigten Sicherheitselements 4 erfolgt zweckmäßigerweise ausgehend von dem Trägersubstrat 6. Auf das Trägersubstrat 6 wird zunächst der Prägelack 7 aufgebracht, der mit Vorteil ein UV-härtender Prägelack ist. Nach Verprägen und Versehen des Prägelacks 7 mit einer Reliefstruktur in Form einer Mikrostruktur erfolgt UV-Härten. Anschließend wird mit Ausnahme des Bereichs "B" eine mit einem geeigneten Lösungsmittel, z.B. Wasser, entfernbare Waschfarbe auf den UV-gehärteten Prägelack 7 aufgedruckt. Die Herstellung eines auf einer Mehrschichtanordnung beruhenden Sicherheitselements mittels einer Waschfarbe ist im Stand der Technik bekannt, siehe z.B. die EP 1 972 462 B1 . Anschließend erfolgt das vollflächige Aufdampfen einer reflektierenden, metallischen Schicht. Nach Behandeln des so erhaltenen Schichtaufbaus mit Wasser erfolgt das Wegwaschen der Waschfarbe inklusive der oberhalb der Waschfarbe aufgedampften reflektierenden, metallischen Schicht. Auf diese Weise verbleibt lediglich im Bereich "B" eine reflektierende, metallische Schicht 8. Anschließend wird lediglich in den Bereichen "B" und "C" eine mit einem geeigneten Lösungsmittel, z.B. Wasser, entfernbare Waschfarbe auf den UV-gehärteten Prägelack 7 aufgedruckt. Anschließend erfolgt das vollflächige Aufdampfen eines die Schichten 8, 9, 10 und 11 beinhaltenden Dünnschichtelements. Nach Behandeln des so erhaltenen Schichtaufbaus mit Wasser erfolgt das Wegwaschen der Waschfarbe inklusive des oberhalb der Waschfarbe aufgedampften, die Schichten 8, 9, 10 und 11 beinhaltenden Dünnschichtelements. Auf diese Weise verbleibt lediglich in den Bereichen "A" ein die Schichten 8, 9, 10 und 11 beinhaltendes Dünnschichtelement. Danach erfolgt das Aufbringen eines einebnenden Lacks 12, einer optionalen Primerschicht 13 und einer Klebschicht 14.
  • Die Figur 3 zeigt das erfindungsgemäße Sicherheitselement 5 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel in Querschnittansicht. Im Beispiel nimmt der Betrachter das Sicherheitselement 5 von oben wahr, d.h. die oberste Schicht 7 des Sicherheitselements 5 ist dem Betrachter entgegengesetzt.
  • Die Herstellung des Sicherheitselement 5 erfolgt ähnlich wie die vorstehend beschriebene Herstellung des Sicherheitselements 4, wobei anfangs ein Trägersubstrat 6, im Beispiel eine Polyethylenterephthalat(PET)-Folie, herangezogen wird, die mit einer Releaseschicht versehen ist. Auf die Releaseschicht werden anschließend der Prägelack 7 sowie die weiteren Schichten 8, 9, 10, 11, 12, 13 und 14 aufgebracht. Nach dem Verkleben des so erhaltenen Schichtaufbaus mit dem Wertdokumentsubstrat 2 wird das Trägersubstrat 6 schließlich mittels der Releaseschicht vom Prägelack 7 abgelöst. Das Trägersubstrat 6 ist somit ein temporäres Trägersubstrat, weil es nicht fest auf dem hergestellten Sicherheitselement 5 verbleibt.
  • Der Prägelack 7 weist eine in den Prägelack 7 hineingeprägte Reliefstruktur in Form einer Mikrostruktur auf. Der Bereich "B", der z.B. in Form eines Zeichens gebildet ist, basiert auf einer reflektierenden, metallischen Schicht 8, die im Beispiel auf Aluminium basiert. Die Bereiche "A" besitzen jeweils einen farbkippenden Dünnschichtaufbau, der in der Reihenfolge eine dem Betrachter zugewandte semitransparente Absorberschicht 8 (im Beispiel eine Cr-Schicht), eine dielektrische Abstandsschicht 9 (im Beispiel eine SiO2-Schicht) und eine Reflexionsschicht 10 (im Beispiel eine Al-Schicht) aufweist. Die Bereiche "A" sind jeweils z.B. in Form eines Musters gebildet. Des Weiteren sind die farbkippenden Dünnschichtaufbauten der Bereiche "A" jeweils auf einer die Beständigkeit des jeweiligen farbkippenden Dünnschichtaufbaus verbessernden, an die Reflexionsschicht 10 angrenzenden Chromschicht 11, die eine Schichtdicke von 25nm aufweist, aufgebracht. Mittels der Chromschicht 11 wird in vorteilhafter Weise die Wirkung hervorgerufen, dass im Falle des korrosiven Abriebs der Reflexionsschicht 10 des farbkippenden Dünnschichtaufbaus die reflektierende Funktion der Reflexionsschicht 10 von der unterhalb der Reflexionsschicht 10 angeordneten Chromschicht 11 übernommen wird. Auf diese Weise wird eine ausgesprochen vorteilhafte Verbesserung der Beständigkeit des farbkippenden Dünnschichtelements erzielt. Die Bezugsnummer 12 bezeichnet einen einebnenden Lack, gefolgt von einer optionalen Primerschicht 13 und einer Klebschicht 14, im Beispiel ein Heißsiegellack.

Claims (11)

  1. Sicherheitselement zur Absicherung von Wertdokumenten, wobei das Sicherheitselement eine Anordnung mit einem farbkippenden Dünnschichtaufbau und einer für das Verkleben des Sicherheitselements mit einem damit abzusichernden Wertdokument dienenden Klebschicht aufweist, wobei der farbkippende Dünnschichtaufbau in der Reihenfolge eine dem Betrachter zugewandte semitransparente Absorberschicht, eine dielektrische Abstandsschicht und eine Reflexionsschicht aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der farbkippende Dünnschichtaufbau mittels einer die Beständigkeit des farbkippenden Dünnschichtaufbaus verbessernden, an die Reflexionsschicht angrenzenden Chromschicht, die eine Schichtdicke in einem Bereich von 20nm bis 100nm aufweist, in der Sicherheitselement-Anordnung aufgebracht ist.
  2. Sicherheitselement nach Anspruch 1, wobei die an die Reflexionsschicht angrenzende Chromschicht eine Schichtdicke in einem Bereich von 20nm bis 60nm aufweist.
  3. Sicherheitselement nach Anspruch 1 oder 2, wobei die semitransparente Absorberschicht eine Cr-Schicht ist, die vorzugsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von 10nm bis 100nm, insbesondere bevorzugt in einem Bereich von 10nm bis 60nm, aufweist.
  4. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Reflexionsschicht eine Al-Schicht ist, die vorzugsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von 10nm bis 100nm, insbesondere bevorzugt in einem Bereich von 10nm bis 60nm, aufweist.
  5. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die dielektrische Schicht eine SiO2-Schicht, eine ZnO-Schicht, eine Al2O3-Schicht, eine TiO2-Schicht, eine Schicht aus einem Nitrid oder Oxynitrid eines der Elemente Si, Zn, Al oder Ti oder eine MgF2-Schicht oder eine, z.B. drucktechnisch erhältliche, Nitrocellulose-Schicht ist.
  6. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Sicherheitselement in der Reihenfolge ein optionales Trägersubstrat, gegebenenfalls eine für das Ablösen des Trägersubstrats geeignete Releaseschicht, eine Prägelackschicht, einen farbkippenden Dünnschichtaufbau, der in der Reihenfolge eine dem Betrachter zugewandte semitransparente Absorberschicht, eine dielektrische Abstandsschicht und eine Reflexionsschicht aufweist, eine die Beständigkeit des farbkippenden Dünnschichtaufbaus verbessernde, an die Reflexionsschicht angrenzende Chromschicht und eine für das Verkleben des Sicherheitselements mit einem damit abzusichernden Wertdokument dienende Klebschicht aufweist.
  7. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Prägelackschicht mit einer eingeprägten Reliefstruktur versehen ist und die Reliefstruktur insbesondere eine diffraktive Struktur, wie etwa ein Hologramm, ein holographisches Gitterbild oder eine hologrammähnliche Beugungsstruktur, oder eine achromatische Struktur, wie etwa eine Mattstruktur, oder eine Mikrospiegelanordnung oder ein Blazegitter mit einem sägezahnartigen Furchenprofil oder eine Fresnellinsen-Anordnung oder eine Kombination zweier oder mehrerer der vorstehend genannten Elemente bildet.
  8. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Sicherheitselement ein Sicherheitsfaden, ein Sicherheitsstreifen oder ein Patch bzw. Etikett ist.
  9. Wertdokument mit einem Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
  10. Wertdokument nach Anspruch 9, wobei das Sicherheitselement in einem transparenten Fensterbereich des Wertdokuments angeordnet ist.
  11. Wertdokument nach Anspruch 9 oder 10, wobei das Wertdokument eine Banknote, insbesondere eine Papierbanknote, Polymerbanknote oder Folienverbundbanknote, oder eine Ausweiskarte ist.
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