EP4613500A1 - Sicherheitselement und verfahren zur herstellung eines sicherheitselements - Google Patents

Sicherheitselement und verfahren zur herstellung eines sicherheitselements

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Publication number
EP4613500A1
EP4613500A1 EP25156604.8A EP25156604A EP4613500A1 EP 4613500 A1 EP4613500 A1 EP 4613500A1 EP 25156604 A EP25156604 A EP 25156604A EP 4613500 A1 EP4613500 A1 EP 4613500A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
areas
grid
partial
grid areas
raster
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP25156604.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Imhof
Diana SAFADI
Martina Staudigl
Jörg Anders
Andreas BAADER
Klaus Habik
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 EP4613500A1 publication Critical patent/EP4613500A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
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    • B42D25/30—Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • B42D25/342—Moiré effects
    • 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
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    • 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
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    • 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
    • B42D25/378—Special inks
    • B42D25/387—Special inks absorbing or reflecting ultraviolet light

Definitions

  • the invention relates to a security element for securing value documents, which comprises a substrate body having a front side and a first and a second printing layer applied to the front side of the substrate body.
  • Such security elements are, for example, from the DE 10 2014 018 512 A1 It describes a multi-colored security feature, a so-called "MOVE feature,” which presents a viewer with a movement of a two-dimensional image when changing their viewing angle.
  • EP 3 475 096 B1 discloses a foil with such a multi-colored movement feature, a so-called “colored dynamic foil” (CDF).
  • CDF colored dynamic foil
  • moiré grids in combination with fluorescent inks reveals this.
  • These moiré grids present different information to the viewer depending on the direction by magnifying certain microimage elements with the help of microlenses.
  • a movement or magnification effect is created when illuminated with UV radiation.
  • no additional information is created for an image motif visible when illuminated with light from the visible spectrum when the illumination changes to the UV range.
  • the object of the invention is to improve the optical impression of an optically variable security element and to increase the security against counterfeiting.
  • the security element comprises a substrate body with a front side.
  • the substrate body can be a foil substrate, such as PET substrates, cotton-based paper substrates, or a combination of paper and foil substrates.
  • a first and a second printing layer are applied to the front side of the substrate body.
  • the first printing layer is formed from first screen areas, which are composed of first partial screen areas and second, color-different partial screen areas.
  • the first and second partial screen areas are indistinguishable to the naked eye and together produce a mixed color.
  • the second printing layer is formed from second screen areas.
  • the first grid areas or the second grid areas are formed from luminescent colours, visible when illuminated with UV radiation and transparent when illuminated only with light from the visible spectrum, and the other grid areas are formed from body colours.
  • a body pigment or body paint, is understood here as a layer that remits part of the spectrum of incoming light (radiation in the visible wavelength range) and absorbs another part, so that the incoming light has a different spectral distribution than the emitted light, and the layer therefore appears colored.
  • a body pigment is therefore a non-luminous dye.
  • UV radiation does not occur in isolation during UV irradiation outside a UV booth. Illumination with radiation from the UV range always includes a portion of light from the visible wavelength range that impinges on the security element.
  • UV radiation as claimed therefore encompasses both pure UV radiation, supplied, for example, in a UV booth, as well as UV radiation plus portions of visible light.
  • the screen surfaces made of luminescent colors are translucent, i.e. the screen surfaces made of luminescent colors allow a certain proportion of incident light to pass through. If light hits one side of the screen surfaces, a certain proportion of the light is allowed to pass through to the other side of the screen surface and exits there again. The greater the percentage of light passing through in relation to the incident light, the more translucent the screen surface is. If the percentage is at least 90%, i.e. the screen surface allows the incident light to pass through almost unattenuated like a window, the screen surface is referred to as transparent. On the other hand, a screen surface that allows less than 10% and preferably about 0% of the incident light to pass through, i.e.
  • the proportion of the light passing through in relation to the incident Light intensity is low, close to zero, or equal to zero, and is referred to as opaque or non-transparent. If the luminescent grid surfaces are illuminated only with visible light, they are completely transparent. If UV components are added, such as when illuminated with sunlight, they present a slightly yellowish hue to the naked eye.
  • the grid areas with the luminescent colors are visible.
  • the grid areas with the luminescent color are located on the grid areas made of body dye(s), so that the luminous intensity of the luminescent grid areas can be varied depending on the application density and the optical density (or color tone) of the visually visible grid elements.
  • part of the UV radiation is reflected by the substrate, and part is absorbed by the grid areas made of body dye(s).
  • the first raster areas and the second raster areas interact optically. At at least one angle to the front side, the second raster areas appear to only partially overlap the first raster areas, with a degree of overlap in the range of 0% to 100% between the first raster areas and the second partial raster areas. This makes it possible to adjust the proportion of the raster areas located at the bottom of a layer sequence that are visible and the proportion that are not. In this way, the color impression when illuminated with light from the visible wavelength range and when irradiated with UV radiation.
  • the angle at which the grid areas overlap can be the viewing angle and/or the illumination angle.
  • the first and second grid areas do partially overlap, but this also includes the second grid area overlapping the first partial grid area to a certain extent, but not overlapping the second partial grid area, and vice versa.
  • the second grid area it is also possible for the second grid area to completely cover the first partial grid area, i.e., overlap 100%, and for the second grid area not to overlap the second partial grid area, i.e., overlap 0%. Even then, there is a partial overlap of the first and second grid areas.
  • the security element has at least two areas in which the degree of overlap between the second grid areas and the first partial grid areas differs from the degree of overlap between the second grid areas and the second partial grid areas, and when illuminated with a combination of UV radiation and light from the visible spectrum, the mixed color in the two areas is modified to different degrees.
  • the degree of overlap between the second grid areas and the partial grid areas can vary the perceivable color in the areas. For example, a first area appears a different color than the other area when illuminated with UV light and/or when illuminated with light from the visible spectrum. This interaction can be used to create 3D effects, for example, when the lighting changes.
  • 3D objects can be created as image motifs. Under UV radiation, the image motifs appear brighter in one area than in another. This creates the three-dimensionality of the 3D effect. Therefore, these are not stereoscopic 3D effects.
  • the luminescent grid areas can be composed of a mixture of RGB fluorescent colors, they can have a phosphorescent component, or they can be designed as a bifluorescent dye, which has a different emission color at different excitation wavelengths, for example, at 254 nm and 365 nm.
  • the fluorescent and/or phosphorescent colors can be excited in different wavelength ranges, e.g., UV-A, UV-B, and/or UV-C.
  • the luminescent ink is a fluorescent ink, so that fluorescent grid areas are provided. It is particularly preferred to use encapsulated fluoropigments, such as those from DE 10 2015 014 525 A1 , the DE 10 2015 014 537 A1 , the DE 10 2015 014 539 A1 or the DE 10 2015 014 526 A1 known, for the luminescent halftone areas. They allow for various fluorescent color shades in a wider range of colors (not just the colors red, orange, yellow, yellow-green, and blue in security printing, as was previously the case). Furthermore, in the colors mixed from these pigments, no or only a minor change in color tone is noticeable after exposure to external stimuli such as chemicals or sunlight.
  • encapsulated fluoropigments such as those from DE 10 2015 014 525 A1 , the DE 10 2015 014 537 A1 , the DE 10 2015 014 539 A1 or the DE 10 2015 014 526 A1 known, for the luminescent halftone areas. They allow for various fluorescent color shades in a wider range
  • the first and/or the second grid areas can represent a dot grid or a line grid.
  • the line grid is formed from a plurality of non-intersecting lines.
  • the first or the second grid areas can be arranged in a grid of different Body colors can be applied, for example, in differently colored lines or dots.
  • the luminescent dots or lines can also have several different colors.
  • the first and second raster areas interact optically.
  • an information change occurs when the lighting changes from illumination with light from the visible spectrum to illumination with UV radiation.
  • the displayed 2D or 3D image can change when the lighting changes in these areas, or a 3D effect can be added to a 2D image motif when the lighting changes, namely when the first raster areas supplement the second raster areas with another image motif or a 3D effect.
  • the raster areas made of body colors at the top in the layer sequence specifically mask out part of the raster areas made of luminescent colors below, so that the uncovered part of the luminescent raster areas reveals additional image information under UV irradiation to the image information of the raster areas made of body colors above, which is not recognizable under daylight.
  • the two pieces of image information can be independent of one another.
  • the image information of the grid areas made of the body dye can represent, for example, a portrait of an artist, while the image information of the luminescent grid areas, which are visible under UV light, can represent, for example, a 3D sculpture of the artist.
  • the two pieces of information, such as the image motifs can also complement each other. This is due to the different shapes of the first and second grid areas, as a portion of the grid areas located closer to the substrate body ("bottom") in the layer sequence always remains visible.
  • the second raster areas differ from the first raster areas not only in shape but also in color.
  • Such a layer sequence reveals additional information under UV radiation, in particular additional perspective and color information, in addition to the first information provided by the raster areas made up of solid colors. If the additional color information is added under UV irradiation, the color of the area can, for example, change.
  • This addition of the second information to the first information results solely from the combination of the first and second raster areas and thus represents a high barrier to counterfeiting, since both print layers must be precisely coordinated - the optical effect depends on the degree of overlap between the first and second raster areas, in particular on the proportion of the respective color that is visible.
  • the raster of the print layer made up of solid colors can be a dot matrix of a flower.
  • the grid of the luminescent print layer can, for example, depict a bee under UV radiation, so that in low residual daylight and sufficiently strong UV radiation, both motifs are recognizable in addition. It is also possible, for example, for a rectangle to be visible as a two-dimensional motif composed of body colors, and under UV radiation, a woven structure with modulated brightness appears on the rectangular surface, like a basket.
  • the security element according to the invention produces a visually appealing optical effect when illuminated with light from the visible wavelength range, which when illuminated with Radiation from the UV wavelength range is surprisingly complemented or enhanced. This optical effect is surprising because it is not visible under normal indoor lighting (e.g., D65).
  • the effect of the first and second grid areas optically interacting is also referred to here as a static effect.
  • No relief structure is required for this static effect.
  • a dot grid of the second grid areas over a line grid of the first grid areas is sufficient to create the static effect if the dot grid of the second grid areas does not completely cover the line grid of the first grid areas.
  • the static effect requires registration of the first and second grid areas and not only improves the visual impression of the security element, but also increases its security against counterfeiting.
  • the static effect allows areas of the security element to differ independently from other areas on the security element in their color or in the object depicted. Upon UV irradiation, the areas can then, likewise independently of one another, differ both in their color or color intensity, e.g.
  • the first grid areas for example, as a line grid on the front of the substrate body, are present in a body dye.
  • Luminescent second grid areas are applied to this line grid in a second grid, for example, a dot grid, and the information is decoded with them.
  • Decoding is understood as the revelation of motif-like information by superimposing the first screen areas with the second screen areas. Only with a suitable parameter set, i.e. when the repeat corresponds to the repetition frequency, does the information of the first print layer become visible as a motif in various intensity gradations or shades.
  • the repeat of the first and second screens are preferably approximately the same size or are multiples of each other. For example, the repeat of a modulated line screen is on average between 290 and 310 ⁇ m and the decoding screen is 300 ⁇ m. Between different colored Line screens can have unprinted areas to prevent ink contamination, but they can also be printed end-to-end, i.e. directly adjacent to one another, or overlapped.
  • the body color is placed beneath a luminescent color.
  • the optical effect is then somewhat less contrasting than when the grid areas of body colors are arranged above the luminescent grid areas, since, for example, fluorescence of the overlying color is stimulated, but without the back-reflection of the UV radiation from the substrate and without back-reflection of the fluorescent color.
  • first grid for example a line grid of luminescent grid areas, which is applied to the front side of the substrate body.
  • a second (decoding) grid consisting of second grid areas, for example a dot grid of one or more body dyes, is applied to these luminescent grid areas, and thus the information of the first grid areas is decoded with the second grid areas.
  • the first and second grid areas can consist of several body dyes or several luminescent dyes.
  • the grids of both grid areas can also be in the form of regularly arranged lines, dots, symbols, rasterized elements, etc.
  • Either the decoder plate or the motif plate can be used to print the halftone areas using a solid color, while the other plate applies the luminescent halftone areas.
  • the motif plate preferably prints lines as luminescent halftone areas that are invisible without UV illumination, while the decoder plate prints dots in solid-color halftone areas that are visible to the naked eye.
  • the printing technique described creates a higher area coverage of the luminescent halftone areas and thus a higher luminosity under UV irradiation. This enhances the effect of the second halftone areas.
  • the body-colored raster areas can be printed as a line and the decoding can be implemented by printing highly luminescent raster areas (e.g., yellow-green).
  • the first and second halftone areas are preferably printed using (wet or dry) offset printing processes, e.g., optimally registered by printing on a super-simultaneous printing press with multiple printing units or by printing on a serial printing press.
  • Alternative printing processes include inkjet, screen printing, and intaglio printing. Tamper protection is particularly enhanced by combining two different printing processes. Inkjet printing, however, allows for particular customization.
  • a dot grid is provided, for example, from different body colour dots
  • the individual dots of the dot grid can be easily They can be applied using the inkjet process, for example, onto a luminescent line print from a previous printing step. This allows, for example, a personalized personal image made of body dye with a consistent luminescent background effect.
  • a multi-color denominated color screen can be applied using multiple printing plates through simultaneous printing.
  • This denominated color screen can also have a color gradient within itself, such as a color iris gradient. It is important that the body dye used for one of the two printing layers has sufficient UV absorption in the UV ranges of 254 nm and 365 nm, which are relevant for banknote verification, or in the emitting luminescent color below it, e.g., for blue luminescent substances in the range of 400 nm to 500 nm, for green in the range of 490 nm to 540 nm, and for yellow and red in the range of 560 nm to 780 nm.
  • the luminescent grid areas are combined with the relief structure in such a way that at least a portion of the luminescent grid areas lies essentially on each structural element, so that a position-dependent modulation of the grid areas creates for the observer a surface in the form of a three-dimensional image motif that protrudes and/or recedes relative to the surface of the security element.
  • the grid of the first and/or second grid areas comprises two or more line grids, each line grid being position-dependently modulated independently of the other line grid, so that the line grids create different movement effects or identical movement effects in the same or different directions.
  • the interaction of the first and second grid areas also makes it possible to create an image motif with a three-dimensional depth effect and/or different movement effects when tilting the security element around different axes. These effects are preferably provided in specific areas and differ in at least two areas.
  • the DE 10 2018 010 078 A1 Reference is made to the source material, which is fully incorporated herein in terms of content.
  • the explanations regarding the grid widths of the structural elements (there referred to as "grid elements") and the location-dependent modulation based on a phase function are preferably presented as in this publication.
  • one of the two grids is now luminescent and supplements the information of the other, usually body-colored, grid in the UV range.
  • a change and/or supplementation of information occurs when switching from illumination with light from the wavelength range of the visible spectrum to UV irradiation.
  • specular or highly reflective surfaces, in particular on the substrate body can be dispensed with.
  • a relief structure for example, created by blind embossing, is combined with intaglio printing in such a way that a dynamic effect is created under UV irradiation.
  • the static effect is supplemented, for example, by the 3D image motif created by the static effect appearing to move upon UV irradiation and upon changing the viewing and/or illumination angle through the additional provision of a relief structure and a location-dependent modulation of the luminescent grid areas on the relief structure.
  • a dynamic effect under UV irradiation and upon changing the viewing and/or illumination angle also includes a different shading intensity, a depth effect, etc. of the 3D image motif created by the static effect.
  • a dynamic color change in UV can also be shown as a dynamic effect, such as a color change, a change in intensity, a change in perspective, a change in brightness, etc.
  • an image made of body pigments unfolds its 3D effect under UV irradiation and exhibits changing color dynamics, such as changing hue values or brightness levels, with changing intensity and direction of the UV radiation source.
  • Intensities of the color channels visually perceivable under UV irradiation from 0 to 100% are possible, and it is also possible to mix two or more color channels to create mixed colors.
  • an increased dynamic 3D effect can be achieved, producing more than just a light on/off effect and/or a brightness gradient with smooth hue transitions for the respective luminescent color present, depending on the viewing and/or illumination angle. For example, when using green fluorescence and red fluorescence, a transition from reddish to yellowish and greenish can also be achieved.
  • the size of the structural elements is particularly preferably in the range of 200 nm to 300 ⁇ m.
  • the structure height is less than 200 ⁇ m, preferably less than 100 ⁇ m, and particularly preferably between 20 ⁇ m and 80 ⁇ m.
  • the raised structural elements can be nested within one another or spaced apart from one another.
  • an alternation of linear grooves can be created and used as structural elements of the relief structure.
  • the structural elements can also differ from region to region.
  • the structural elements can be linear in some areas and raised/recessed round structures, domes, etc. in others. Accordingly, areas with relief structures can be combined with areas without relief structures, creating a static effect in some areas and a dynamic effect in others.
  • a pure body color grid is sufficient to decode information (a relief structure is not necessarily required). Additional embossing can create a UV-stimulated motion effect, enabling a smooth transition from one color tone to another. If 3D objects are represented in a line grid, a regular array of embossed knobs, micromirrors, or Fresnel convex mirrors can be used for decoding.
  • a first grid of luminescent first grid areas is printed onto the relief structure, with the relief structure being applied to the front of the substrate body for angle-dependent decoding, so that, for example, a 3D effect, brightness gradient, etc., can be seen when the security element is tilted and illuminated with UV radiation.
  • a second grid of second grid areas is additionally printed onto the first grid with a body dye, which represents the decoding grid.
  • a first static effect then occurs under UV irradiation.
  • blind embossing can also be performed first, followed by raster areas applied to the relief structure.
  • the first and second grid areas are located on two separate regions on the surface of the substrate body. This enables so-called self-verification when the security element is folded together, for example, if a window is provided in the substrate body, for example, of a polymer or hybrid banknote. Then, for example, the first grid areas can be located in the window and the second grid areas on the substrate body of the banknote, or vice versa - thus, a luminescent grid is combined with a grid of body colors when the separate regions are folded together, i.e., when self-verification takes place.
  • each moiré grating represents a differently designed superstructure.
  • the moiré grating in the window depicts a bee
  • the moiré grating on the substrate body depicts a flower; if the two areas are then folded together for self-verification, they together reveal the value 50.
  • first raster areas are applied in a window on the front side of the substrate body and the second raster areas to be applied on the back side of the substrate body, or vice versa.
  • first and second raster areas combined also provide coded information.
  • a security document with the security element of the described type is also provided.
  • the security element is applied to a security substrate, e.g., a banknote substrate—a cotton substrate, a hybrid substrate, a window substrate, or a polymer substrate. It can also be incorporated into a card body (ID card, ID document) as a multilayer laminate.
  • the security element is internal in a multilayer security document.
  • the security element can, for example, be applied as a transfer element to the inner surface of a multilayer substrate body.
  • a multilayer laminate fluorescent print can be applied to the front and/or back of one or more laminate layers.
  • the security element can therefore be external and/or internal.
  • the production of the security element can be easily integrated into the banknote production process and can thus be used as an upgrade to existing banknote designs, ID documents, etc.
  • a method for producing a security element for protecting valuable documents is also disclosed.
  • a substrate body which comprises a front side, and a first and a second printing layer are applied to the front side.
  • the first printing layer is formed from first raster areas, which are constructed from first partial raster areas and second, color-different partial raster areas, wherein the first partial raster areas and the second partial raster areas are indistinguishable with the naked eye and together result in a mixed color.
  • the second printing layer is formed from second raster areas, and the first raster areas or the second raster areas are formed from luminescent colors, are detectable when illuminated with UV radiation, and are transparent when illuminated only with light from the visible spectrum.
  • the respective other raster areas are formed from body colors.
  • the second raster areas appear only partially overlapping the first raster areas, wherein a degree of overlap in the range of 0% to 100% is provided between the second raster areas and the first partial raster areas and the second partial raster areas.
  • At least two areas are provided on the security element in which the degree of overlap between the second grid areas and the first partial grid areas differs from the degree of overlap between the second grid areas and the second partial grid areas and, when illuminated with a combination of UV radiation and light from the visible spectrum, the mixed colour in the two areas is modified to different degrees.
  • the object that will later be visible under UV radiation is first created in a 3D illustration program and then grayscaled (according to a desired exposure orientation).
  • a type of "elevation relief map" is then created from such a grayscale image using software as printable lines – this creates a sense of depth and 3D effect.
  • the lines to be printed on the additional luminescent print layer exhibit a line offset or a line modulation in thickness and position, comparable to an elevation isobar on a hiking map.
  • Several luminescent colors can be printed closely together as lines in the luminescent print layer if a multi-color effect or a color change under UV radiation is desired.
  • a grid consisting of dots, lines, or objects with a size less than twice the line width of the modulated lines is preferably printed.
  • the body color dot above/below it has a maximum diameter of 300 ⁇ m, preferably less than 150 ⁇ m. This creates areas where at least one of the luminescent lines can be completely covered by the dot, and areas where the luminescent color is not covered. The uncovered parts form the second piece of information that is later visible under UV radiation.
  • Both printing layers are prepared for offset printing/wet offset or Nyloprint printing using dot or line modulation before being printed in the form of halftone areas using a combination of two printing steps, either with two different printing presses (one for the first printing layer and one for the second printing layer) or with at least one additional printing unit in a single printing press.
  • One advantage of this method is that, for example, brightness modulation
  • the individual areas are determined by the line thickness or line width of the luminescent line screen and not solely by the color scheme of the print. This allows finer differences, for example, to be represented in grayscale without the need to screen the luminescent print layer. This advantageously avoids the problems associated with screens used to create grayscale, such as a potential dot gain during the printing process. Cutouts within the image motif allow for additional information such as characters, numbers, etc., to be accommodated, further increasing counterfeit security.
  • a security element for protecting valuable documents comprising a substrate body (2) with first grid areas (8) composed of first partial grid areas (4) and second, differently colored partial grid areas (6), and second grid areas.
  • the first partial grid areas (4) and the second partial grid areas (6) are indistinguishable with the naked eye and together result in a mixed color.
  • the first grid areas (8) or the second grid areas (10) are formed from luminescent colors, are detectable when illuminated with UV radiation and transparent when illuminated only with light from the visible spectrum, and the respective other grid areas (8, 10) are formed from body colors.
  • the second raster areas (10) appear to only partially overlap the first raster areas (8), wherein between the second raster areas (10) and the first partial raster areas (4) and the second partial raster areas (6) there is in each case a degree of overlap in the range from 0% to 100%, and the security element has at least two areas in which the degree of overlap between the second raster areas (10) and the first partial raster areas (4) differs from the degree of overlap between the second grid areas (10) and the second partial grid areas (6).
  • the mixed color is modified differently in the two areas.
  • Fig. 1 shows a security element 1 in plan view.
  • a section line S is drawn along the Fig. 2 a sectional view.
  • First partial grid areas 4 are applied in a line grid on a front side V of a substrate body 2.
  • Second partial grid areas 6 are also applied as a line grid on the front side V of the substrate body 2.
  • a spacing B in the sense of a gap is provided between the first partial grid areas 4 and the second partial grid areas 6.
  • Both partial grid areas 4, 6 together form first grid areas 8 of a first printing layer.
  • Second grid areas 10 are applied as a dot grid on the two partial grid areas 4, 6, but not completely covering them. If the second grid areas 10 are applied over the spacing B, they fill the spacing B between the two partial grid areas 4, 6 (shown in Fig. 2 ).
  • the first partial raster areas 4 and the second partial raster areas 6 are positioned below the second raster areas 10.
  • the two partial raster areas 4, 6 differ in their color, but are indistinguishable with the naked eye, so that they create a mixed color in the area in which they are applied.
  • the second raster areas reveal hidden, coded or encrypted image information in the print image of the partial raster areas 4, 6, which was realized, for example, by a line thickness modulation or a change in the line position.
  • the second grid areas 10 act as decoders, ie without the second raster areas 10 the image information of the partial raster areas 4, 6 is not or only with difficulty recognizable.
  • both motion effects and 3D effects can be implemented due to the area-by-area color modulation.
  • a 3D image of an object is encoded into a printable line modulation and printed as partial raster areas 4, 6 onto the substrate body 2.
  • This encoded information is then decoded by the second raster areas 10, which are applied as a dot matrix, and irradiated with a UV radiation source, thus making the 3D image of the object visible again.
  • the Fig. 1 and 2 show a layered structure for creating an image motif with such a static effect, for example, a 3D effect.
  • Image motifs with a static effect exhibit a high color gradient component.
  • a color gradient component represents a change from a (starting) color to a (target) color with a different hue, color saturation, and/or color brightness.
  • Either the first grid areas 8 or the second grid areas 10 are designed as luminescent grid areas, with the other one being printed in at least one body pigment. These luminescent grid areas are not visible when illuminated with light only from the visible spectrum, i.e., they are transparent, but are visible when illuminated with UV radiation. This means that the described static effect is only visible with additional illumination with radiation from the UV range.
  • the two-dimensional image motif, visible without UV, is Then, when exposed to UV radiation, depth information is added to create a 3D image motif—this is referred to as the static effect. This static effect is surprising to an outside observer, as it only becomes apparent when UV radiation is added, thus increasing counterfeit security.
  • the image motif of the second grid areas 10 can also differ from the image motif revealed by the two partial grid areas 4, 6; in this case, a change in information occurs. The visual impression of the security element 1 is improved.
  • Fig. 3 shows a visually visible information 12, namely a grayscale gradient, which in further (not explicitly shown) embodiments represents a multicolored body color-based visually visible information 12, for example in the form of a multicolored portrait.
  • a detail 14 is marked, which in Fig. 4 is explicitly shown again.
  • Fig. 5 represents the same detail 14 of the Fig. 4 in a schematic representation. It can be seen that the structure of the security element 1 according to Fig. 1 , wherein the second grid areas 10 are arranged above the partial grid areas 4, 6.
  • the line thickness of the partial grid areas 4, 6 is 140 ⁇ m each, the spacing B is 10 ⁇ m, and the repeat of the partial grid areas 4, 6 is 300 ⁇ m.
  • the dot-shaped second grid areas 10 have a diameter of 250 ⁇ m with a repeat of 300 ⁇ m.
  • the visually visible information 12, which is represented by the second raster areas 10, can, as an alternative to the displayed grayscale gradient, also be a portrait in multiple colors or a different type of object, a pattern, a number, or the like.
  • the individual points of the dot matrix of the second raster areas 10 differ in their color or gray tone in certain areas.
  • the partial grid areas 4, 6 are generally not visible in plan view when illuminated only with light from the visible wavelength range, because they are printed as luminescent lines on the substrate body 2, the motif of which only reveals itself as single- or multi-colored information under UV radiation.
  • the motif and the color impression of the partial grid areas 4, 6 depend on the degree of overlap of the second grid areas 10 with the respective partial grid areas 4, 6.
  • the intermediate areas between the dots of the second print layer 8 represent colorless areas when illuminated with light.
  • Fig. 6 now shows a first line print pattern 16 in the form of a donut, which was generated from the representation of a 3D object as a grayscale image by a program code.
  • Fig. 7 shows a second line print pattern 18 in the shape of a crown. It is also possible, for example, for the object to appear as a 3D object when viewed from above and exposed to additional UV radiation, or to change its color in certain areas. Of course, other shapes such as a letter, an insect, a drop, a sphere, a flower, intertwined ropes, etc. are also possible.
  • the image information preferably differs from the image information of the second partial raster areas 10. However, it can also be related to the 3D visualization and pick up information or represent this information in perspective in front of or behind the three-dimensional object.
  • the dot matrix in Fig. 3 could, for example, depict a chef with a wooden spoon and if you irradiate the security element 1 with UV radiation, the Fig. 6 depicted donut.
  • the Fig. 8 shows a representation of color coordinates in an ab diagram, which represents the LAB color space of fluorescence.
  • HPP pigments high performance pigments
  • Such pigments which are particularly preferred for the luminescent screen areas, have the additional advantage that the resulting mixed shades do not show any perceptible change in color after exposure to an external stimulus such as chemicals or sunlight - they are physically and chemically stable.
  • the described static effect can be extended by providing a relief structure 22 between the first grid areas 8 and the substrate body 2. Such embodiments are described in Figs. 9 and 10 shown.
  • a plurality of elevations 24 is applied to the front side V of the substrate body 2. These elevations 24 can either be formed directly in the substrate body 2, or an embossing lacquer layer can be applied to the front side V of the substrate body 2, in which the elevations 24 are formed. In the same way, depressions 26, which are in Fig. 10 are visible, are applied to the front side V of the substrate body 2.
  • a security element 1 may also have elevations 24 and depressions 26 in some areas. There may also be elevations 24/depressions 26 in some areas and no relief structures in others—in this case, a static effect is combined with a dynamic effect in some areas. If reference is made to elevations 24 below, the same applies equally to depressions 26.
  • Fig. 11 shows a profile section 28 of a hemispherical structure, which can be used both for the elevations 24 and, of course, mirrored on the x-axis, for the depressions 26.
  • the dimensions in the x- and y-direction are given in ⁇ m.
  • raised or depressed round structures can be used for the relief structure 22 as elevations 24/depressions 26, as well as compressed hemispherical structures or calottes. with a circular or elliptical base are possible.
  • the type of relief structure 22 can also vary in certain areas.
  • the cross-sectional profile of the Fig. 11 This only represents a hemispherical shape as an example; in practice, however, they are more likely to be distorted hemispheres.
  • the dimensions for blind embossing by intaglio printing are in the x-axis range from 200 ⁇ m to 300 ⁇ m and in the y-axis from 20 ⁇ m to 80 ⁇ m.
  • the first partial grid areas 4 and the second partial grid areas 6, i.e. the first grid areas 8, are applied directly to the elevations 24 and the depressions 26 of the relief structure 22. They lie directly against the surface of the relief structure 22.
  • the first grid areas 8 are arranged on the elevations 24 in such a way that at least part of the grid of the first grid areas 8 lies on each elevation 24.
  • a location-dependent modulation takes place, which creates for the observer a surface that projects forward and/or backwards relative to the surface of the security element, for example in the form of a three-dimensional image motif.
  • the first grid areas 8 have a plurality of partial grid areas 4, 6, each of which has its own grid in its own color.
  • each grid of the partial grid areas 4, 6 can be location-dependently modulated independently of the other grid, so that the grids show different movement effects in different directions. They can, of course, also show the same movement effects in different directions or different movement effects in the same directions. It is also possible, for example, that the grid of the first partial grid areas 4 produces a first color change when the security element 1 is tilted about its horizontal axis, and the grid of the second partial grid areas 6 produces a second color change, different from the first color change, when the security element 1 is tilted about its vertical axis.
  • the respective motifs or color effects depend, as with the static effect, on the Degree of overlap of the second grid areas with the first grid areas.
  • the second grid areas 10 are applied to the two partial grid areas 4, 6, but do not completely overlap them.
  • the interaction of the relief structure 22, the first grid areas 8, and the second grid areas 10 creates an optical effect that complements the previously explained static effect; this is referred to as a dynamic effect.
  • one of the two grid areas 8, 10 is luminescent and the others consist of solid colors, only one of the first or second grid areas 8, 10 is visible when illuminated with light from the visible spectrum; for example, the second grid areas 10 at the top of the layer sequence, which are applied as a dot grid, for example.
  • the Fig. 12 to 14 show arrangements of the relief structure 22 in plan view.
  • the elevations 24 are arranged periodically and can be hemispherical Elevations 24 are applied in a 0°/90° grid ( Fig. 12 ). They can also be structural elements with an elliptically distorted base, which are applied in a 0°/90° grid ( Fig. 13 ), or in an angled/offset arrangement, as for example in Fig. 14 , which shows a honeycomb arrangement of the elevations 24.
  • the same arrangements are, of course, equally possible for the depressions 26.
  • Each of the arrangements can only be provided in certain areas on the security element 1.

Landscapes

  • Printing Methods (AREA)

Abstract

Sicherheitselement zur Absicherung von Wertdokumenten, das einen Substratkörper (2), mit ersten Rasterflächen (8), die aus ersten Teilrasterflächen (4) und zweiten, farblich unterschiedlichen Teilrasterflächen (6) aufgebaut sind, und zweiten Rasterflächen. Die ersten Teilrasterflächen (4) und die zweiten Teilrasterflächen (6) sind mit dem unbewaffneten Auge nicht unterscheidbar und ergeben gemeinsam eine Mischfarbe. Die ersten Rasterflächen (8) oder die zweiten Rasterflächen (10) sind aus Lumineszenzfarben gebildet, bei Beleuchtung mit UV-Strahlung erkennbar und bei Beleuchtung nur mit Licht aus dem sichtbaren Spektrum transparent, und die jeweils anderen Rasterflächen (8, 10) sind aus Körperfarben gebildet. Unter mindestens einem Winkel zur Vorderseite erscheinen die zweiten Rasterflächen (10) in nur teilweiser Überlappung der ersten Rasterflächen (8), wobei zwischen den zweiten Rasterflächen (10) und den ersten Teilrasterflächen (4) und den zweiten Teilrasterflächen (6) jeweils ein Grad der Überlappung im Bereich von 0% bis 100% gegeben ist, und das Sicherheitselement mindestens zwei Bereiche aufweist, in denen sich der Grad der Überlappung zwischen den zweiten Rasterflächen (10) und den ersten Teilrasterflächen (4) vom Grad der Überlappung zwischen den zweiten Rasterflächen (10) und den zweiten Teilrasterflächen (6) unterscheidet. Bei Beleuchtung mit einer Kombination aus UV-Strahlung und Licht aus dem sichtbaren Spektrum, ist die Mischfarbe in den zwei Bereichen unterschiedlich modifiziert.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement zur Absicherung von Wertdokumenten, das einen Substratkörper, der eine Vorderseite hat, und eine erste und eine zweite Druckschicht, die auf die Vorderseite des Substratkörpers aufgebracht sind, aufweist.
  • Solche Sicherheitselemente sind beispielsweise aus der DE 10 2014 018 512 A1 bekannt. Darin beschrieben ist ein mehrfarbiges Sicherheitsmerkmal, ein sogenanntes "MOVE-Feature", welches einem Betrachter bei einer Änderung seines Betrachtungswinkels eine Bewegung eines zweidimensionalen Bildmotivs darbietet. Die EP 3 475 096 B1 offenbart eine Folie mit einem derartigen mehrfarbigen Bewegungsfeature, eine sogenannte "coloured dynamic foil" (CDF). Diese "MOVE-Features" bzw. "coloured dynamic foils" werden dadurch erzeugt, dass mindestens eine Körperfarbe linienartig auf eine Prägestruktur aufgebracht wird. Das den Hintergrund bildende Substrat weist entweder eine hohe Reflexion auf oder ist mit einer reflektierenden Silberschicht versehen. Es werden in der Regel mindestens zwei unterschiedliche Körperfarben eingesetzt, welche in Draufsicht als Mischfarbe erscheinen und daher die optische Erscheinung des Sicherheitselements unattraktiv machen. Erst beim Verkippen des Sicherheitselements erscheint der Effekt der entsprechenden Körperfarbe/n. Die DE 10 2018 010 078 A1 und die EP 4 013 626 B1 erweitern die beschriebenen mehrfarbigen Bewegungsfeatures auf dreidimensionale Bildmotive. Die betrachtungswinkel-abhängigen Bewegungseffekte in 2D und in 3D erhöhen die Fälschungssicherheit, da sie selbst mit modernsten Kopiergeräten nicht reproduziert werden können und spielen damit bei der Echtheitsabsicherung von Wertdokumenten, wie Banknoten, Schecks, Kredit- oder sonstigen Zahlungskarten, Ausweisen oder dergleichen eine große Rolle. Sie sind bei der Beleuchtung mit Licht aus dem sichtbaren Wellenlängenbereich, welches unter Umgebungsbedingungen, wie bei der Beleuchtung mit Sonnenlicht vorliegt, direkt ersichtlich. Das Bildmotiv ist also bei der Beleuchtung des Sicherheitselements mit Licht aus dem sichtbaren Wellenlängenspektrum mit dem bloßen Auge erkennbar und erscheint damit für den Betrachter nicht überraschend.
  • Ebenfalls bekannt sind Sicherheitsmerkmale, welche einem äußeren Betrachter bei der Beleuchtung mit Strahlung aus dem UV-Wellenlängenbereich und bei der Beleuchtung mit Licht aus dem sichtbaren Wellenlängenbereich unterschiedliche Informationen zeigen, beispielsweise aus der EP 3 621 821 B1 , der WO 2018/206936 A1 , der US 10,787,019 B2 oder der EP 2 766 193 B1 .
  • Ferner ist aus der EP 1 554 700 B1 und der EP 1 765 602 B1 ein Einsatz von Moiré-Rastern in Kombination mit fluoreszierenden Tinten offenbart. Diese Moiré-Raster bieten einem Betrachter richtungsabhängig unterschiedliche Informationen dar, indem bestimmte Mikrobildelemente mit Hilfe von Mikrolinsen vergrößert werden. Es wird ein Bewegungs- oder ein Vergrößerungseffekt bei der Beleuchtung mit UV-Strahlung erzeugt. Allerdings wird keine zusätzliche Information eines bei Beleuchtung mit Licht aus dem sichtbaren Spektrum sichtbaren Bildmotivs bei einem Beleuchtungswechsel in den UV-Bereich geschaffen.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, den optischen Eindruck eines optisch variablen Sicherheitselements zu verbessern und die Fälschungssicherheit zu erhöhen.
  • Die Erfindung ist in den unabhängigen Ansprüchen 1, 11 und 12 definiert. Die abhängigen Ansprüche betreffen bevorzugte Weiterbildungen.
  • Es ist ein Sicherheitselement zur Absicherung von Wertdokumenten vorgesehen. Das Sicherheitselement weist einen Substratkörper auf, der eine Vorderseite hat. Als Substratkörper können Foliensubstrate, wie beispielsweise PET-Substrate, z.B. auf Baumwolle basierende Papiersubstrate, oder kombinierte Papier- und Foliensubstrate eingesetzt werden.
  • Auf die Vorderseite des Substratkörpers sind eine erste und eine zweite Druckschicht aufgebracht. Die erste Druckschicht ist aus ersten Rasterflächen gebildet, die aus ersten Teilrasterflächen und zweiten, farblich unterschiedlichen Teilrasterflächen aufgebaut sind, wobei die ersten und die zweiten Teilrasterflächen mit dem unbewaffneten Auge nicht unterscheidbar sind und gemeinsam eine Mischfarbe ergeben. Die zweite Druckschicht ist aus zweiten Rasterflächen gebildet.
  • Die ersten Rasterflächen oder die zweiten Rasterflächen sind aus Lumineszenzfarben gebildet, bei Beleuchtung mit UV-Strahlung erkennbar und bei Beleuchtung nur mit Licht aus dem sichtbaren Spektrum transparent, und die jeweils anderen Rasterflächen sind aus Körperfarben gebildet.
  • Unter einem Körperfarbstoff bzw. unter Körperfarben wird hier eine Schicht verstanden, welche einen Teil eines Spektrums von einfallendem Licht (Strahlung aus dem sichtbaren Wellenlängenbereich) remittiert und einen anderen Teil absorbiert, sodass das einfallende Licht eine andere Spektralverteilung hat als das emittierte Licht und die Schicht uns dadurch farbig erscheint. Es handelt sich damit bei einem Körperfarbstoff um einen nicht selbst leuchtenden Farbstoff.
  • Es versteht sich, dass in der Anmeldung zwar von UV-Strahlung gesprochen wird, diese UV-Strahlung aber bei einer UV-Bestrahlung außerhalb einer UV-Kabine nicht alleine auftritt; bei der Beleuchtung mit Strahlung aus dem UV-Bereich ist immer auch ein Anteil von Licht aus dem sichtbaren Wellenlängenbereich enthalten, der auf das Sicherheitselement trifft. Die anspruchsgemäße Bezeichnung UV-Strahlung umfasst also sowohl reine UV-Strahlung, zugeführt beispielsweise in einer UV-Kabine, als auch UV-Strahlung plus Anteile von sichtbarem Licht.
  • Die Rasterflächen aus Lumineszenzfarben sind transluzent, d.h. die Rasterflächen aus Lumineszenzfarben lassen auftreffendes Licht in einem bestimmten Anteil hindurchtreten. Trifft Licht auf eine Seite der Rasterflächen auf, wird ein bestimmter Anteil des Lichtes bis zu der anderen Seite der Rasterfläche hindurch gelassen und tritt dort wieder aus. Je größer der prozentuale Anteil des hindurchtretenden Lichtes bezogen auf das auftreffende Licht ist, desto transluzenter ist die Rasterfläche. Liegt der prozentuale Anteil bei mindestens 90 %, d.h. lässt die Rasterfläche das auftreffende Licht wie bei einem Fenster nahezu ungeschwächt hindurchtreten, wird die Rasterfläche als transparent bezeichnet. Eine Rasterfläche hingegen, die weniger als 10 % und bevorzugt etwa 0 % des auftreffenden Lichtes hindurchtreten lässt, d.h. bei dem der Anteil des hindurchtretenden Lichtes bezogen auf das auftreffende Licht gering oder nahe oder gleich Null ist, wird als opak oder als nicht lichtdurchlässig bezeichnet. Werden die lumineszierenden Rasterflächen nur mit sichtbarem Licht beleuchtet, sind sie vollständig transparent. Treten UV-Anteile hinzu, wie beispielsweise bei der Beleuchtung mit Sonnenlicht, bieten sie dem unbewaffneten Auge eines Betrachters einen leicht gelblichen Farbton dar.
  • Auch bei einer Beleuchtung mit reiner UV-Strahlung, z.B. ohne Rest-Tageslicht, sind die Rasterflächen mit den Lumineszenzfarben erkennbar. Dann wirken entweder die darüber liegenden Rasterflächen aus einem Körperfarbstoff oder mehreren Körperfarbstoffen als Absorber der UV-Anregung als auch der emittierten visuell sichtbaren Strahlungen. Oder die Rasterflächen mit der Lumineszenzfarbe befinden sich auf den Rasterflächen aus Körperfarbstoff/en, sodass eine Leuchtintensität der lumineszierenden Rasterflächen in Abhängigkeit einer Auftragsdichte und einer optischen Dichte (bzw. eines Farbtons) der visuell sichtbaren Rasterelemente variiert dargestellt werden kann. Bei Anregung mit reiner UV-Strahlung wird ein Teil der UV-Strahlung am Substrat reflektiert und ein Teil in den Rasterflächen aus Körperfarbe/n absorbiert.
  • Die ersten Rasterflächen und die zweiten Rasterflächen wirken optisch zusammen. Unter mindestens einem Winkel zur Vorderseite erscheinen die zweiten Rasterflächen nur in teilweiser Überlappung der ersten Rasterflächen, wobei zwischen den ersten Rasterflächen und den zweiten Teilrasterflächen und den zweiten Teilrasterflächen jeweils ein Grad der Überlappung im Bereich von 0% bis 100% gegeben ist. Dadurch kann eingestellt werden, zu welchem Anteil die in einer Schichtenfolge unten liegenden Rasterflächen sichtbar sind und zu welchem nicht. Auf diese Weise kann der Farbeindruck bei der Beleuchtung mit Licht aus dem sichtbaren Wellenlängenbereich und bei Bestrahlung mit UV-Strahlung eingestellt werden. Der Winkel, unter dem die Rasterflächen überlappen, kann der Betrachtungs- und/oder der Beleuchtungswinkel sein. Die ersten und die zweiten Rasterflächen überlappen zwar teilweise, das umfasst aber auch, dass die zweite Rasterfläche die erste Teilrasterfläche zu einem gewissen Grad überlappt, die zweite Teilrasterfläche aber nicht überlappt, und umgekehrt. Insbesondere ist es auch möglich, dass die zweite Rasterfläche die erste Teilrasterfläche vollständig bedeckt, d.h. zu 100% überlappt und dass die zweite Rasterfläche die zweite Teilrasterfläche nicht, d.h. zu 0% überlappt. Auch dann ist eine teilweise Überlappung der ersten und der zweiten Rasterflächen gegeben.
  • Das Sicherheitselement weist mindestens zwei Bereiche auf, in denen sich der Grad der Überlappung zwischen den zweiten Rasterflächen und den ersten Teilrasterflächen vom Grad der Überlappung zwischen den zweiten Rasterflächen und den zweiten Teilrasterflächen unterscheidet und bei Beleuchtung mit einer Kombination aus UV-Strahlung und Licht aus dem sichtbaren Spektrum die Mischfarbe in den zwei Bereichen in unterschiedlichem Maß modifiziert ist. Durch den Grad der Überlappung der zweiten Rasterflächen mit den Rasterteilflächen kann in den Bereichen die wahrnehmbare Farbe variiert werden. So erscheint ein erster Bereich bei Beleuchtung mit UV-Licht und/oder bei Beleuchtung mit Licht aus dem sichtbaren Spektrum in einer anderen Farbe als der andere Bereich. Durch dieses Zusammenspiel können bei einem Beleuchtungswechsel beispielsweise 3D-Effekte erzeugt werden.
  • Es kann eine Vielzahl unterschiedlicher 3D-Objekte als Bildmotive erzeugt werden. Die Bildmotive erscheinen unter UV-Strahlung in einem ersten Teilbereich heller als in einem anderen Teilbereich. Dadurch kommt die Plastizität des 3D-Effekts zum Tragen. Es handelt sich hier also nicht um stereoskopische 3D-Effekte.
  • Die lumineszierenden Rasterflächen können aus einer Mischung aus RGB-Fluorfarben zusammengesetzt sein, sie können einen Phosphoreszenzanteil haben oder auch als Bifluoreszenzfarbstoff angelegt sein, welcher eine unterschiedliche Emissionsfarbe bei verschiedener Anregungswellenlänge aufweist, beispielsweise bei 254 nm und 365 nm. Die Fluoreszenz- und/oder Phosphoreszenzfarben können dabei in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen angeregt werden, z.B. UV-A, UV-B und/oder UV-C.
  • Bevorzugt ist die Lumineszenzfarbe eine fluoreszierende Farbe, sodass fluoreszierende Rasterflächen vorgesehen sind. Besonders bevorzugt ist es, verkapselte Fluorpigmente, wie sie beispielsweise aus der DE 10 2015 014 525 A1 , der DE 10 2015 014 537 A1 , der DE 10 2015 014 539 A1 oder der DE 10 2015 014 526 A1 bekannt sind, für die lumineszierenden Rasterflächen zu verwenden. Sie erlauben verschiedene Fluoreszenzfarbtöne in einer größeren Farbauswahl (nicht wie bisher nur die Farben Rot, Orange, Gelb, Gelb-Grün und Blau im Wertpapierdruck). Außerdem ist bei den aus diesen Pigmenten gemischten Farbtönen, nach Einfluss eines äußeren Stimulus durch Chemikalien oder Sonnenlicht, keine oder nur eine geringere Farbtonveränderung erkennbar. Dies ermöglicht erstmals gleichbleibende Qualität eines beliebigen lumineszierenden Mischfarbtons in einem Sicherheitsmerkmal, auch unter Einfluss von Umwelteinflüssen. Es ist also möglich, attraktive chemisch und/oder physikalisch beständige Bildmotive mit einem breiten Spektrum potentiell einsetzbarer lumineszierender Farben zu erzeugen.
  • Bevorzugt können die ersten und/oder die zweiten Rasterflächen ein Punktraster oder ein Linienraster darstellen. Besonders bevorzugt ist das Linienraster aus einer Vielzahl sich nicht schneidender Linien gebildet. Die ersten oder die zweiten Rasterflächen können in einem Raster aus unterschiedlichen Körperfarben aufgebracht sein, welche beispielsweise in unterschiedlich farbigen Linien oder Punkten vorgesehen sind. Auch die lumineszierenden Rasterpunkte oder -linien können mehrere, unterschiedliche Farben aufweisen.
  • Die ersten und die zweiten Rasterflächen wirken optisch zusammen. Insbesondere findet bei einem Beleuchtungswechsel von der Beleuchtung mit Licht aus dem sichtbaren Spektrum zu einer Beleuchtung mit UV-Strahlung ein Informationswechsel statt. Es kann sich bei einem Beleuchtungswechsel in den Bereichen z.B. das dargestellte 2D- oder 3D-Bild ändern, oder einem 2D-Bildmotiv kann bei einem Beleuchtungswechsel ein 3D-Effekt hinzugefügt werden, nämlich wenn sich die ersten Rasterflächen die zweiten Rasterflächen um ein weiteres Bildmotiv oder einen 3D-Effekt ergänzen. Beispielsweise blenden die in der Schichtenfolge oben liegenden Rasterflächen aus Körperfarben gezielt einen Teil der unten liegenden Rasterflächen aus Lumineszenzfarben aus, sodass der nicht abgedeckte Teil der lumineszierenden Rasterflächen unter UV-Bestrahlung eine unter Tageslicht nicht erkennbare zusätzliche Bildinformation zur Bildinformation der obenliegenden Rasterflächen aus Körperfarben offenbart. Die beiden Bildinformationen, also beispielsweise zwei Bildmotive, können unabhängig voneinander sein. Die Bildinformation der Rasterflächen aus dem Körperfarbstoff kann z.B. das Portrait eines Künstlers darstellen und die Bildinformation der lumineszierenden Rasterflächen, welche unter UV-Licht sichtbar sind, stellen z.B. eine 3D-Skulptur des Künstlers dar. Die beiden Informationen, also z.B. die Bildmotive, können sich auch ergänzen. Dies erfolgt aufgrund der abweichenden Form der ersten und der zweiten Rasterflächen, da immer ein Teil der in der Schichtenfolge näher am Substratkörper ("unten") liegenden Rasterflächen sichtbar bleibt.
  • Bevorzugt weichen die zweiten Rasterflächen zusätzlich zur Abweichung in der Formgebung auch in ihrer Farbgebung von den ersten Rasterflächen ab. Durch eine derartige Schichtenfolge offenbart sich unter UV-Strahlung eine Zusatzinformation, insbesondere eine perspektivische und farbliche Zusatzinformation, zur ersten Information, welche die Rasterflächen aus Körperfarben darbieten. Tritt bei UV-Bestrahlung die farbliche Zusatzinformation hinzu, kann sich beispielsweise die Farbe des Bereichs ändern. Diese Ergänzung der ersten Information um die zweite Information ergibt sich allein durch die Kombination der ersten mit den zweiten Rasterflächen und stellt somit eine hohe Fälschungshürde dar, da beide Druckschichten exakt aufeinander abgestimmt sein müssen - der optische Effekt hängt nämlich vom Überlappungsgrad der ersten und der zweiten Rasterflächen ab; insbesondere davon, wie viel Anteile der jeweiligen Farbe sichtbar sind. So kann z.B. das Raster der Druckschicht aus Körperfarben ein Punktraster einer Blüte sein. Das Raster der lumineszierenden Druckschicht kann unter UV-Strahlung beispielsweise eine Biene darstellen, sodass bei geringem Rest-Tageslicht und hinreichend starker UV-Bestrahlung beide Bildmotive ergänzend erkennbar sind. Es ist z.B. auch möglich, dass ein Rechteck als zweidimensionales Motiv aus Körperfarben sichtbar ist und bei UV-Bestrahlung erscheint auf der Rechteckfläche eine in ihrer Helligkeit modulierte Flechtstruktur, wie bei einem Korb.
  • In Ausführungsformen können sowohl die ersten Rasterflächen als auch die zweiten Rasterflächen die lumineszierenden Rasterflächen sein, sofern die jeweils anderen Rasterflächen aus Körperfarben bestehen.
  • Das erfindungsgemäße Sicherheitselement erzeugt einen visuell ansprechenden optischen Effekt bei einer Beleuchtung mit Licht aus dem sichtbaren Wellenlängenbereich, welcher bei einer Beleuchtung mit Strahlung aus dem UV-Wellenlängenbereich überraschend ergänzt oder erweitert wird. Dieser optische Effekt ist deshalb überraschend, da er unter normaler Innenraumbeleuchtung (z.B. D65) nicht ersichtlich ist.
  • Der Effekt, dass die ersten und die zweiten Rasterflächen optisch zusammenwirken, wird hier auch als statischer Effekt bezeichnet. Für diesen statischen Effekt ist keine Reliefstruktur erforderlich. Es reicht beispielsweise ein Punktraster der zweiten Rasterflächen über einem Linienraster der ersten Rasterflächen aus, um den statischen Effekt zu erzeugen, wenn das Punktraster der zweiten Rasterflächen das Linienraster der ersten Rasterflächen nicht vollständig überdeckt. Der statische Effekt erfordert eine Registrierung der ersten zu den zweiten Rasterflächen und verbessert nicht nur den optischen Eindruck des Sicherheitselements, sondern erhöht auch dessen Fälschungssicherheit. Durch den statischen Effekt können sich Bereiche des Sicherheitselements unabhängig von anderen Bereichen auf dem Sicherheitselement in ihrer Farbe oder in dem dargestellten Objekt unterscheiden. Bei UV-Bestrahlung können sich die Bereiche dann, ebenfalls unabhängig voneinander, sowohl in ihrer Farbe oder Farbintensität, z.B. in ihrer Leuchtkraft durch eine bereichsweise Liniendickenmodulation der Rasterflächen, als auch in ihrer visuellen Darstellungsform als Objekt oder Muster unterscheiden. Als Muster werden wiederkehrende geometrische Formen, z.B. Rauten, Rechtecke, Dreiecke, Linien oder in ihrer Perspektive wirkende Geometrien (Prismen, Quader, Kugeln) als auch wiederkehrende Teilmotive eines Objektes, verdrillte Seile, Knoten, etc. umgesetzt. Auch die Darstellung von komplexeren Objekten, z.B. 3D-Darstellungen von Tieren (z.B. Bienen), Ringen, Reifen, sowie Symbole und Zeichen (z.B. Buchstaben oder Zahlen) sind möglich. Ebenfalls ist die Kombination aus einem 3D-wirkenden Hintergrundmuster mit einem im Vordergrund dargestellten 3D-Objekt aufgrund des Zusammenwirkens der ersten Rasterflächen mit den zweiten Rasterflächen möglich.
  • Dann sind zwei unterschiedliche 3D-Motive exakt aufeinander abgestimmt, was wiederum die Fälschungssicherheit erhöht.
  • In einem Druckprozess wird bevorzugt eine der beiden Druckschichten in Form einer Decodierdruckplatte in Form regelmäßiger Punkte, Symbole, gerasterter Elemente oder Linien in festem Rapport (festgelegtem Abstand) bereitgestellt und im Druckprozess auf die andere der beiden Druckschichten aufgebracht, welche auf einer Motivdruckplatte beispielsweise in Form modulierter Linien mit festem Rapport bereitgestellt ist. Die beiden Druckschichten werden also bevorzugt mittels Rapportdruck aufgebracht, bei dem im Druckprozess wiederkehrende Punkte/Linien/Symbole/gerasterte Elemente in einem festgelegten Abstand aufgebracht werden und dadurch ein Bildmotiv erzeugt wird.
  • In einer Variante des statischen Effekts liegen die ersten Rasterflächen, beispielsweise als Linienraster auf der Vorderseite des Substratkörpers in einem Körperfarbstoff vor. Auf dieses Linienraster sind lumineszierende zweite Rasterflächen in einem zweiten Raster, beispielsweise einem Punktraster aufgebracht und die Information wird damit decodiert.
  • Unter Decodierung wird eine Offenbarung einer motivhaften Information durch Überlagerung der ersten Rasterflächen mit den zweiten Rasterflächen verstanden. Nur bei einem passenden Parametersatz, also wenn der Rapport der Wiederholungsfrequenz entspricht, wird die Information der ersten Druckschicht als Motiv in verschiedenen Intensitätsabstufungen oder Schattierungen sichtbar. Der Rapport des ersten und des zweiten Rasters sind bevorzugt annähernd gleich groß oder sind vielfache voneinander. Z.B. beträgt der Rapport eines modulierten Linienrasters im Mittel Werte zwischen 290 bis 310 µm und des Decodierrasters 300 µm. Zwischen verschieden farbigen Linienrastern können unbedruckte Bereiche liegen, um eine Farbverschmutzung zu verhindern, sie können aber auch Stoß-an-Stoß, also direkt aneinander angrenzend, oder überlappend gedruckt werden.
  • Der Körperfarbstoff liegt in dieser Variante unter einer lumineszierenden Farbe. Dann ist der optische Effekt etwas weniger kontrastreich als wenn die Rasterflächen aus Körperfarben über den lumineszierenden Rasterflächen angeordnet sind, da beispielsweise eine Fluoreszenz der darüberliegenden Farbe angeregt wird, allerdings ohne die Rückreflexion des Substrats der UV-Strahlung und ohne Rückreflexion des Fluoreszenzfarbtons.
  • Vorteilhaft ist es, wenn der Körperfarbstoff eine hohe Absorption von UV-Strahlung im Bereich 254 nm bis 365 nm hat und/oder eine hohe Absorption im Bereich der Emissionswellenlänge der verwendeten lumineszierenden Farben. Dann entsteht ein besonders kontrastreicher und ansprechender optischer Effekt. Eine hohe Absorption liegt bei einem Absorptionsgrad von mindestens 70%, bevorzugt oberhalb von 90%, besonders bevorzugt bei 95% innerhalb des relevanten Spektralbereichs/der Emissionswellenlänge vor.
  • In einer weiteren Variante liegt ein erstes Raster, beispielsweise ein Linienraster lumineszierender Rasterflächen vor, welches auf die Vorderseite des Substratkörpers aufgebracht ist. Auf diese lumineszierenden Rasterflächen ist ein zweites (Decodier-)Raster aus zweiten Rasterflächen, beispielsweise ein Punktraster eines Körperfarbstoffs oder mehrerer Körperfarbstoffe aufgebracht und damit die Information der ersten Rasterflächen mit den zweiten Rasterflächen decodiert. Es liegt keine Reliefstruktur vor, sodass der beschriebene statische Effekt entsteht. Die ersten und die zweiten Rasterflächen können aus mehreren Körperfarbstoffen bzw. mehreren lumineszierenden Farbstoffen bestehen. Auch können die Raster beider Rasterflächen in Form regelmäßig angeordneter Linien, Punkte, Symbole, gerasterter Elemente, etc. vorliegen.
  • Entweder mit der Decodierdruckplatte oder mit der Motivdruckplatte können die Rasterflächen aus einem Körperfarbstoff aufgedruckt werden, während die jeweils andere Platte die lumineszierenden Rasterflächen aufbringt. Besonders bevorzugt druckt die Motivdruckplatte Linien als ohne UV-Beleuchtung unsichtbare lumineszierende Rasterflächen auf und die Decodierdruckplatte druckt Punkte in körperfarbenen Rasterflächen, welche mit dem unbewaffneten Auge erkennbar sind. Die beschriebene Drucktechnik erzeugt eine höhere Flächenbelegung der lumineszierenden Rasterflächen und damit eine höhere Leuchtkraft unter UV-Bestrahlung. Dies verstärkt den Effekt der zweiten Rasterflächen.
  • Als Alternative können die körperfarbenen Rasterflächen als Linie gedruckt werden und die Decodierung durch Drucken von stark leuchtenden lumineszierenden Rasterflächen (z.B. Gelb-Grün) umgesetzt werden.
  • Die ersten und die zweiten Rasterflächen werden bevorzugt durch (Nass- oder Trocken-) Offset-Druckverfahren, z.B. optimal gepassert durch Drucken in einer Supersimultandruckmaschine mit mehreren Druckwerken oder durch Drucken in einer Reihenbaumaschine, gedruckt. Alternativ mögliche Druckverfahren sind Inkjet, Siebdruck und Stichtiefdruck (Intaglio-Druck). Insbesondere durch Kombination zweier verschiedener Druckverfahren wird der Manipulationsschutz erhöht. Wobei ein Inkjetdruck eine besondere Individualisierbarkeit ermöglicht.
  • Ist ein Punktraster vorgesehen, beispielsweise aus unterschiedlichen Körperfarbpunkten, können die einzelnen Punkte des Punktrasters sehr leicht mit dem Inkjet-Verfahren aufgebracht werden, beispielsweise auf einen lumineszierenden Linienvordruck aus einem vorgelagerten Druckschritt. Dies ermöglicht beispielsweise ein individualisiertes Personenbild aus Körperfarbstoff bei einem gleichbleibenden lumineszierenden Hintergrundeffekt.
  • Im Banknotendruck kann durch Simultandruck ein mehrfarbiges Dencodierfarbraster mit mehreren Druckplatten aufgebracht werden. Dieses Dencodierfarbraster kann zudem in sich selbst einen Farbverlauf, beispielsweise einen Farbiris-Verlauf, aufweisen. Wichtig ist eine ausreichende UV-Absorption des für eine der beiden Druckschichten verwendeten Körperfarbstoffs in den für die Prüfung von Banknoten relevanten UV-Bereichen von 254 nm und 365 nm oder in der jeweils darunterliegenden emittierenden lumineszierenden Farbe, z.B. für blaue lumineszierende Stoffe im Bereich 400 nm bis 500 nm oder für Grün im Bereich von 490 nm bis 540 nm und für Gelb und Rot 560 nm bis 780 nm.
  • Es besteht die Möglichkeit, den beschriebenen statischen Effekt mittels diverser Druckverfahren zu generieren und auch mehrere Druckverfahren miteinander zu kombinieren. Dabei ist eine Überwachung der Farbauftragsstärke mittels Messgerät zur Abstimmung der Farben in den einzelnen Teilschritten besonders bevorzugt, um einen verbesserten optischen Effekt zu erzeugen.
  • Durch den beschriebenen statischen Effekt ist eine deutlich höhere Auflösung des Sicherheitsfeatures möglich, als bei den eingangs erläuterten betrachtungswinkelabhängigen Bewegungssicherheitsmerkmalen ("MOVE"-Features), denn bei einem Verzicht auf eine Reliefstruktur kann der Rapport beim Rapportdruck bis auf 20 µm reduziert werden, d.h. im Vergleich zum 300 µm Rapport bei den bekannten Sicherheitsfeatures ist eine 15-fach feinere Auflösung möglich.
  • Bevorzugt ist zwischen dem Substratkörper und den näher am Substratkörper ("unten") liegenden Rasterflächen eine Reliefstruktur mit einer Vielzahl periodisch angeordneter, erhabener oder vertiefter Strukturelemente vorgesehen. Diese Strukturelemente werden besonders bevorzugt nach dem Bedrucken des Substratkörpers mit den ersten Rasterflächen in einem Offset-druckverfahren durch ein Blindprägen im Intagliodruckverfahren erzeugt. Besonders bevorzugt sind die Strukturelemente durch erhabene oder vertiefte Rundstrukturen, insbesondere durch gestauchte halbkugelförmige Strukturen oder Kalotten mit kreisförmiger oder elliptischer Grundfläche gebildet. Ebenfalls bevorzugt können die Strukturelemente linienförmig ausgebildet sein, d.h. die Reliefstruktur kann eine Vielzahl von Bergen und Tälern bzw. Furchen aufweisen.
  • Bevorzugt sind die lumineszierenden Rasterflächen mit der Reliefstruktur so kombiniert, dass im Wesentlichen auf jedem Strukturelement zumindest ein Teil der lumineszierenden Rasterflächen liegt, so dass für den Betrachter durch eine ortsabhängige Modulation der Rasterflächen eine gegenüber der Fläche des Sicherheitselements vor- und/oder zurückspringende Oberfläche in Form eines dreidimensionalen Bildmotivs erzeugt wird. Besonders bevorzugt umfasst das Raster der ersten und/oder zweiten Rasterflächen zwei oder mehr Linienraster, wobei jedes Linienraster unabhängig vom jeweils anderen Linienraster ortsabhängig moduliert ist, so dass die Linienraster unterschiedliche Bewegungseffekte oder gleiche Bewegungseffekte in gleichen oder unterschiedlichen Richtungen erzeugen. Durch das Zusammenwirken der ersten und der zweiten Rasterflächen kann auch ein Bildmotiv mit einer dreidimensionalen Tiefenwirkung und/oder unterschiedlichen Bewegungseffekten beim Verkippen des Sicherheitselements um unterschiedliche Achsen erzeugt werden. Diese Effekte sind bevorzugt bereichsweise vorgesehen und unterscheiden sich in mindestens zwei Bereichen.
  • Was die Aufbringung des Rasters auf die Reliefstruktur angeht, wird auf die DE 10 2018 010 078 A1 verwiesen, welche inhaltlich hier vollständig eingebunden sei. Insbesondere die Ausführungen zu Rasterweiten der Strukturelemente (dort "Rasterelemente") und der ortsabhängigen Modulation anhand einer Phasenfunktion werden bevorzugt wie in dieser Veröffentlichung ausgeführt. Ein wesentlicher Unterschied besteht allerdings darin, dass nun eines der beiden Raster lumineszierend ist und im UV-Bereich die Information des anderen, in der Regel körperfarbenen Rasters ergänzt. Es findet ein Informationswechsel und/oder eine Informationsergänzung statt, wenn von einer Beleuchtung mit Licht aus dem Wellenlängenbereich des sichtbaren Spektrums zu einer UV-Bestrahlung gewechselt wird. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann auf spiegelnde oder stark reflektierende Oberflächen, insbesondere auf dem Substratkörper,verzichtet werden.
  • Es ist in Ausführungsformen eine Reliefstruktur, beispielsweise erzeugt durch eine Blindverprägung, mit einem Stichtiefdruck so kombiniert, dass ein dynamischer Effekt unter UV-Bestrahlung entsteht. Hierunter ist zu verstehen, dass der statische Effekt ergänzt wird, beispielsweise dadurch, dass sich das mittels des statischen Effekts erzeugte 3D-Bildmotiv durch das zusätzliche Vorsehen einer Reliefstruktur und einer ortsabhängigen Modulation der lumineszierenden Rasterflächen auf der Reliefstruktur, bei UV-Bestrahlung und Wechsel des Betrachtungs- und/oder des Beleuchtungswinkels zu bewegen scheint. Als dynamischer Effekt ist unter UV-Bestrahlung und bei Wechsel des Betrachtungs- und/oder des Beleuchtungswinkels auch eine unterschiedliche Schattierungsstärke, eine Tiefenwirkung, etc. des 3D-Bildmotivs, welches durch den statischen Effekt erzeugt wird, möglich. Bei wechselnder UV-Bestrahlung kann als dynamischer Effekt auch eine dynamische Farbänderung in UV gezeigt werden, wie beispielsweise ein Farbwechsel, ein Intensitätswechsel, eine Perspektivänderung, ein Helligkeitswechsel, etc.
  • Ein Bild aus Körperfarbstoffen entfaltet in einer Ausführungsform unter UV-Bestrahlung seine 3D-Wirkung und weist bei wechselnder Intensität und Richtung der UV-Strahlungsquelle wechselnde Farbdynamiken, also beispielsweise wechselnde Farbtonwerte oder Helligkeitsstufen auf. Es sind Intensitäten der visuell unter UV-Bestrahlung wahrnehmbaren Farbkanäle von 0 bis 100 % möglich, und es ist ebenfalls möglich, zwei oder mehr Farbkanäle zu Mischfarben zu mischen. Unter wechselnder UV-Beleuchtung kann also eine erhöhte dynamische 3D-Wirkung erzielt werden, bei der mehr als ein Licht-ein/aus-Effekt und/oder ein Helligkeitsverlauf bei geändertem Betrachtungs- und/oder Beleuchtungswinkel der jeweils vorliegenden lumineszierenden Farbe mit fließenden Farbtonübergängen erzielt wird. Es kann z.B. bei Verwendung einer grünen Fluoreszenz und einer roten Fluoreszenz auch ein Übergang vom Rötlichen ins Gelbliche und Grünliche erzielt werden.
  • Ein bevorzugtes Erzeugen der Reliefstruktur in Form von erhabenen/vertieften gleichmäßigen runden Strukturelementen (annähernd Halbkugeln) auf der Vorderseite des Substratkörpers - entweder direkt in den Substratkörper oder in eine auf die Vorderseite aufgebrachte Prägelackschicht - erfolgt durch Blindprägen. Die Größe der Strukturelemente liegt für Wertdokumente besonders bevorzugt im Bereich von 200 nm bis 300 µm. Die Strukturhöhe beträgt weniger als 200 µm, bevorzugt unter 100 µm, besonders bevorzugt zwischen 20 µm und 80 µm. Die erhabenen Strukturelemente können sowohl ineinander verschachtelt sein, als auch voneinander beabstandet. In Ausführungsformen kann also anstatt halbkugelförmiger Noppen auch ein Wechsel aus linienartigen Rinnen (Tal und Berg) als Strukturelemente der Reliefstruktur erzeugt und genutzt werden. Die Strukturelemente können sich auch bereichsweise unterscheiden. So können die Strukturelemente in Bereichen linienartig ausgebildet sein und in anderen Bereichen die erhabenen/vertieften Rundstrukturen, Kalotten, etc. sein. Entsprechend können auch Bereiche mit Reliefstrukturen mit Bereichen ohne Reliefstrukturen kombiniert sein, sodass sich bereichsweise ein statischer Effekt und bereichsweise ein dynamischer Effekt zeigt.
  • Wie eingangs beschrieben reicht bereits ein reines Körperfarbtonraster aus, um Informationen zu decodieren (es ist nicht zwingend eine Reliefstruktur notwendig). Durch zusätzliche Verprägung kann ein durch UV-Strahlung stimulierter Bewegungseffekt erzeugt werden, der einen fließenden Übergang von einem Farbton in einen anderen ermöglicht. Werden 3D-Objekte in einem Linienraster dargestellt, kann zur Decodierung ein regelmäßiges Array aus Prägenoppen, Mikrospiegeln oder Fresnel-Wölbspiegeln verwendet werden.
  • Zusätzlich zu den Ausführungsvarianten mit statischem Effekt zeigen sich weitere Varianten mit dem erläuterten dynamischen Effekt. In einer weiteren Variante wird ein erstes Raster aus lumineszierenden ersten Rasterflächen auf die Reliefstruktur gedruckt, wobei die Reliefstruktur zur winkelabhängigen Decodierung auf die Vorderseite des Substratkörpers aufgebracht ist, sodass beispielsweise ein 3D-Effekt, Helligkeitsverlauf, etc. beim Verkippen des Sicherheitselements und bei der Beleuchtung mit UV-Strahlung erkennbar ist. Auf das erste Raster wird zusätzlich ein zweites Raster aus zweiten Rasterflächen mit einem Körperfarbstoff gedruckt, welches das Decodierraster darstellt. Dann tritt unter UV-Bestrahlung ein erster statischer Effekt auf (es offenbart sich beispielsweise ein 3D-Effekt des bei Beleuchtung mit Licht aus dem Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts sichtbaren 2D-Bildmotivs), und unter Verkippen der Strahlungsquelle oder einer Änderung des Betrachtungswinkels offenbart der 3D-Effekt eine dynamische Tiefeninformation, eine Farbänderung, eine Bewegung, etc. Diese Effekte können auch nur bereichsweise vorgesehen sein.
  • Natürlich kann in allen Varianten des statischen und des dynamischen Effekts die Reihenfolge der Prozessschritte und Schichtaufbauten getauscht werden, wobei besonders bevorzugt immer zum Schluss blindverprägt wird. In Ausführungsformen kann auch zuerst blindverprägt werden und dann auf die Reliefstruktur Rasterflächen aufgebracht werden, besonders bevorzugt kann beispielsweise durch das Inkjet-Verfahren direkt auf die Strukturelemente der Reliefstruktur gedruckt werden.
  • Besonders bevorzugt liegen die ersten und die zweiten Rasterflächen auf zwei voneinander getrennten Bereichen auf der Oberfläche des Substratkörpers vor. Dies ermöglicht eine sogenannte Selbstverifikation beim Aufeinanderklappen des Sicherheitselements, wenn z.B. ein Fenster im Substratkörper, beispielsweise einer Polymer- oder Hybridbanknote vorgesehen ist. Dann können beispielsweise die ersten Rasterflächen im Fenster liegen und die zweiten Rasterflächen auf dem Substratkörper der Banknote, oder umgekehrt - damit ist jeweils ein lumineszierendes Raster mit einem Raster aus Körperfarben kombiniert, wenn die getrennten Bereiche aufeinandergeklappt werden, d.h. wenn eine Selbstverifikation stattfindet. Es ist beispielsweise möglich, ein Moire-Gitter im Fenster mit einem lumineszierenden Moire-Gitter auf dem Substratkörper passgenau zu kombinieren, sodass sie nur im Zusammenspiel eine codierte Information offenbaren - jedes Moire-Gitter für sich stellt aber eine anders ausgestaltete Überstruktur dar. Beispielsweise zeigt das Moire-Gitter im Fenster eine Biene und das Moire-Gitter auf dem Substratkörper eine Blume; werden die beiden Bereiche dann zur Selbstverifikation aufeinandergeklappt, offenbaren sie gemeinsam die Wertzahl 50.
  • Es ist besonders bevorzugt auch möglich, dass die ersten Rasterflächen in einem Fenster auf der Vorderseite des Substratkörpers aufgebracht sind und die zweiten Rasterflächen auf der Rückseite des Substratkörpers oder umgekehrt. Auch dann liefern die ersten und zweiten Rasterflächen in Kombination eine codierte Information.
  • Es ist auch ein Wertdokument mit dem Sicherheitselement der beschriebenen Art vorgesehen. Dabei ist das Sicherheitselement auf ein Wertpapiersubstrat aufgebracht, z.B. auf ein Banknotensubstrat - ein Baumwollsubstrat, ein Hybridsubstrat, ein Fenstersubstrat oder ein Polymersubstrat. Es kann auch eine Einbringung in einen Kartenkörper (Ausweis, ID-Dokument) als Mehrschichtlaminat erfolgen. Dann ist das Sicherheitselement bei einem mehrlagigen Wertdokument innenliegend. Das Sicherheitselement kann beispielsweise als Transferelement auf eine Innenfläche eines mehrschichtigen Substratkörpers aufgebracht werden. Es kann ein Mehrschichtlaminat Fluoreszenzdruck auf der Vorderseite und/oder der Rückseite einer oder mehrerer Laminatschichten erfolgen. Das Sicherheitselement kann also außen und/oder innen liegend sein. Die Produktion des Sicherheitselements kann leicht in den Banknotenproduktionsprozess integriert werden und somit als Aufwertung/Upgrade von bisherigen Banknotendesigns, Ausweisdokumenten, etc. einsetzbar sein.
  • Es ist weiter ein Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitselements zur Absicherung von Wertdokumenten offenbart. Es wird ein Substratkörper, der eine Vorderseite umfasst, bereitgestellt, und eine erste und eine zweite Druckschicht werden auf die Vorderseite aufgebracht. Die erste Druckschicht wird aus ersten Rasterflächen gebildet, die aus ersten Teilrasterflächen und zweiten, farblich unterschiedlichen Teilrasterflächen aufgebaut sind, wobei die ersten Teilrasterflächen und die zweiten Teilrasterflächen mit dem unbewaffneten Auge nicht unterscheidbar sind und gemeinsam eine Mischfarbe ergeben. Die zweite Druckschicht wird aus zweiten Rasterflächen gebildet, und die ersten Rasterflächen oder die zweiten Rasterflächen werden aus Lumineszenzfarben gebildet, sind bei Beleuchtung mit UV-Strahlung erkennbar und sind bei Beleuchtung nur mit Licht aus dem sichtbaren Spektrum transparent. Die jeweils anderen Rasterflächen werden aus Körperfarben gebildet. Unter mindestens einem Winkel zur Vorderseite erscheinen die zweiten Rasterflächen nur in teilweiser Überlappung der erstem Rasterflächen, wobei zwischen den zweiten Rasterflächen und den ersten Teilrasterflächen und den zweiten Teilrasterflächen jeweils ein Grad der Überlappung im Bereich von 0% bis 100% vorgesehen wird. Mindestens zwei Bereiche werden auf dem Sicherheitselement vorgesehen, in denen sich der Grad der Überlappung zwischen den zweiten Rasterflächen und den ersten Teilrasterflächen vom Grad der Überlappung zwischen den zweiten Rasterflächen und den zweiten Teilrasterflächen unterscheidet und bei Beleuchtung mit einer Kombination aus UV-Strahlung und Licht aus dem sichtbaren Spektrum, die Mischfarbe in den zwei Bereichen in unterschiedlichem Maß modifiziert wird.
  • Es versteht sich, dass das Verfahren auf die gleichen Weisen variiert werden kann wie beschriebene Sicherheitselement und das Wertdokument.
  • Im Verfahren wird z.B. das später unter UV-Strahlung sichtbare Objekt zunächst in einem 3D-Illustrationsprogramm erstellt und mit Graustufenverläufen (entsprechend einer gewünschten Belichtungsorientierung) erzeugt. Anschließend wird aus einem solchen Graustufenbild mittels einer Software eine Art "Höhenreliefkarte" als druckbare Linien erstellt - es wird dadurch eine Tiefenwirkung und 3D-Wirkung eingestellt. Die zu druckenden Linien der weiteren lumineszierenden Druckschicht weisen einen Linienversatz bzw. eine Linien-Modulation in Dicke und Position auf, vergleichbar einer Höhenisobaren auf einer Wanderkarte. Es können in der lumineszierenden Druckschicht mehrere lumineszierende Farben als Linien dicht aneinander gedruckt werden, wenn ein mehrfarbiger Effekt oder ein Farbwechsel unter UV-Strahlung gewünscht ist.
  • Als Decodierung wird bevorzugt ein Raster bestehend aus Punkten, Linien oder Objekten mit einer Größe von weniger als der doppelten Linienbreite der modulierten Linien gedruckt. Z.B. für eine modulierte Linie mit einer maximalen Liniendicke von 150 µm ist der darüber-/darunterliegende Körperfarbpunkt maximal 300 µm im Durchmesser, vorzugsweise kleiner als 150 µm. Somit gibt es Bereiche, in denen mindestens eine der lumineszierenden Linien vollständig durch den Punkt abgedeckt werden kann, und Bereiche, in denen die lumineszierende Farbe nicht abgedeckt ist. Die nicht abgedeckten Teile bilden die später unter UV-Strahlung sichtbare zweite Information.
  • Beide Druckschichten werden in der Punkt- oder Linienmodulation für den Offsetdruck/Nassoffset oder auch Nyloprintdruck vorbereitet, bevor sie durch eine Kombination von zwei Druckschritten entweder mit zwei verschiedenen Druckmaschinen (eine für die erste Druckschicht und eine für die zweite Druckschicht) oder durch mindestens eines weiteren Druckwerks in einer einzigen Druckmaschine, in Form von Rasterflächen gedruckt werden. Ein Vorteil dieser Methode ist, dass beispielsweise eine Helligkeitsmodulation der Teilbereiche durch die Linienstärke bzw. Linienbreite des lumineszierenden Linienrasters gegeben ist und nicht nur aus der Farbführung des Drucks resultiert. Somit können feinere Unterschiede beispielsweise in Graustufen dargestellt werden, ohne dass dafür auf eine Rasterung der lumineszierenden Druckschicht zurückzugreifen ist. Somit sind besonders vorteilhaft die mit einer Rasterung zur Erstellung von Graustufen einhergehenden Probleme eines möglichen Punktzuwachses im Druckprozess vermieden. Durch Aussparungen innerhalb des Bildmotivs können weitere Informationen wie z.B. Schriftzeichen, Ziffern etc. untergebracht werden, welche die Fälschungssicherheit weiter vorteilhaft erhöhen.
  • Sicherheitselement zur Absicherung von Wertdokumenten, das einen Substratkörper (2), mit ersten Rasterflächen (8), die aus ersten Teilrasterflächen (4) und zweiten, farblich unterschiedlichen Teilrasterflächen (6) aufgebaut sind, und zweiten Rasterflächen. Die ersten Teilrasterflächen (4) und die zweiten Teilrasterflächen (6) sind mit dem unbewaffneten Auge nicht unterscheidbar und ergeben gemeinsam eine Mischfarbe. Die ersten Rasterflächen (8) oder die zweiten Rasterflächen (10) sind aus Lumineszenzfarben gebildet, bei Beleuchtung mit UV-Strahlung erkennbar und bei Beleuchtung nur mit Licht aus dem sichtbaren Spektrum transparent, und die jeweils anderen Rasterflächen (8, 10) sind aus Körperfarben gebildet. Unter mindestens einem Winkel zur Vorderseite erscheinen die zweiten Rasterflächen (10) in nur teilweiser Überlappung der ersten Rasterflächen (8), wobei zwischen den zweiten Rasterflächen (10) und den ersten Teilrasterflächen (4) und den zweiten Teilrasterflächen (6) jeweils ein Grad der Überlappung im Bereich von 0% bis 100% gegeben ist, und das Sicherheitselement mindestens zwei Bereiche aufweist, in denen sich der Grad der Überlappung zwischen den zweiten Rasterflächen (10) und den ersten Teilrasterflächen (4) vom Grad der Überlappung zwischen den zweiten Rasterflächen (10) und den zweiten Teilrasterflächen (6) unterscheidet. Bei Beleuchtung mit einer Kombination aus UV-Strahlung und Licht aus dem sichtbaren Spektrum, ist die Mischfarbe in den zwei Bereichen unterschiedlich modifiziert.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, die ebenfalls erfindungswesentliche Merkmale offenbaren, noch näher erläutert. Diese Ausführungsbeispiele dienen lediglich der Veranschaulichung und sind nicht als einschränkend auszulegen. Beispielsweise ist eine Beschreibung eines Ausführungsbeispiels mit einer Vielzahl von Elementen oder Komponenten nicht dahingehend auszulegen, dass alle diese Elemente oder Komponenten zur Implementierung notwendig sind. Vielmehr können andere Ausführungsbeispiele auch alternative Elemente und Komponenten, weniger Elemente oder Komponenten oder zusätzliche Elemente oder Komponenten enthalten. Elemente oder Komponenten verschiedener Ausführungsbeispiele können miteinander kombiniert werden, sofern nichts anderes angegeben ist. Modifikationen und Abwandlungen, welche für eines der Ausführungsbeispiele beschrieben werden, können auch auf andere Ausführungsbeispiele anwendbar sein. In den Figuren zeigen:
    • Fig. 1
    ein Sicherheitselement in der Draufsicht;
    Fig. 2
    das Sicherheitselement gemäß Fig. 1 in der Schnittdarstellung;
    Fig. 3
    ein Sicherheitselement mit dargestelltem Graustufenverlauf in der Draufsicht;
    Fig. 4
    eine Detailansicht der Darstellung gemäß Fig. 3;
    Fig. 5
    eine schematische Darstellung des Details gemäß Fig. 4;
    Fig. 6
    ein Liniendruckmuster eines Objekts;
    Fig. 7
    ein Liniendruckmuster eines weiteren Objekts;
    Fig. 8
    ein a-b-Diagramm im LAB-Farbraum der Fluoreszenz von verkapselten Fluorpigmenten;
    Fig. 9
    ein Sicherheitselement in der Schnittdarstellung in einer weiteren Ausführungsform;
    Fig. 10
    ein Sicherheitselement in der Schnittdarstellung in einer weiteren Ausführungsform;
    Fig. 11
    ein Profilschnitt eines Strukturelements als gestauchte Halbkugelstruktur;
    Fig. 12
    eine Draufsicht auf eine Reliefstruktur mit Strukturelementen in einer 0°/90° Anordnung;
    Fig. 13
    eine Draufsicht auf eine Reliefstruktur mit Strukturelementen in wabenförmiger Anordnung, und
    Fig. 14
    eine Draufsicht auf eine Reliefstruktur mit Strukturelementen mit elliptisch verzerrter Grundfläche.
  • Fig. 1 zeigt ein Sicherheitselement 1 in Draufsicht. Es ist eine Schnittlinie S eingezeichnet, längs der Fig. 2 eine Schnittdarstellung zeigt. Auf eine Vorderseite V eines Substratkörpers 2 sind erste Teilrasterflächen 4 in einem Linienraster aufgebracht. Ebenfalls auf die Vorderseite V des Substratkörpers 2 sind zweite Teilrasterflächen 6, ebenfalls als Linienraster aufgebracht. Zwischen den ersten Teilrasterflächen 4 und den zweiten Teilrasterflächen 6 ist eine Beabstandung B im Sinne einer Lücke vorgesehen. Beide Teilrasterflächen 4, 6 bilden zusammen erste Rasterflächen 8 einer ersten Druckschicht. Auf die beiden Teilrasterflächen 4, 6, aber diese nicht vollständig überdeckend, sind zweite Rasterflächen 10 als Punktraster aufgebracht. Werden die zweiten Rasterflächen 10 über der Beabstandung B aufgebracht, füllen sie die Beabstandung B zwischen den beiden Teilrasterflächen 4, 6 auf (dargestellt in Fig. 2).
  • Die ersten Teilrasterflächen 4 und die zweiten Teilrasterflächen 6 sind unterhalb der zweiten Rasterflächen 10 positioniert. Die beiden Teilrasterflächen 4, 6 unterscheiden sich in ihrer Farbe, sind aber mit dem unbewaffneten Auge nicht unterscheidbar, sodass sie in dem Bereich, in dem sie aufgebracht sind, eine Mischfarbe erzeugen. Die zweiten Rasterflächen offenbaren eine versteckte, codierte bzw. verschlüsselte Bildinformation im Druckbild der Teilrasterflächen 4, 6, welche beispielsweise durch eine Liniendickenmodulation oder eine Änderung der Linienposition realisiert wurde. D.h. je nachdem zu welchem Grad die ersten Teilrasterflächen 4 bzw. die zweiten Teilrasterflächen 6 von den zweiten Rasterflächen 10 überlappt sind, sind mehr oder weniger Anteile der ersten Teilrasterfläche 4 oder der zweiten Teilrasterfläche 6 erkennbar, sodass durch die Position der zweiten Rasterflächen 10 auf den Teilrasterflächen 4, 6 die Farbe beeinflusst wird. Dies geschieht bereichsweise, sodass sich die Farbeffekte in mindestens zwei Bereichen auf dem Sicherheitselement 1 voneinander unterscheiden. Die zweiten Rasterflächen 10 wirken als Decoder, d.h. ohne die zweiten Rasterflächen 10 ist die Bildinformation der Teilrasterflächen 4, 6 nicht oder nur schwer erkennbar.
  • Durch das Verändern der Relativposition der zweiten Rasterflächen 10 bezogen auf die ersten Rasterflächen 8 oder durch eine Liniendickenmodulation und Richtung der Teilrasterflächen 4, 6 können aufgrund der bereichsweisen Farbmodulation sowohl Bewegungseffekte als auch 3D-Effekte umgesetzt werden. Als Beispiel wird ein 3D-Bild eines Objekts zu einer druckbaren Linienmodulation codiert und als Teilrasterflächen 4, 6 auf den Substratkörper 2 gedruckt. Diese codierte Information wird dann durch die zweiten Rasterflächen 10, welche als Punktraster aufgebracht werden und durch Bestrahlung mit einer UV-Strahlungsquelle decodiert und damit das 3D-Bild des Objektes wieder sichtbar gemacht.
  • Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Schichtaufbau zur Erzeugung eines Bildmotivs mit einem derartigen statischen Effekt, beispielsweise einem 3D-Effekt. Bildmotive mit einem statischem Effekt weisen einen hohen Farbverlaufsanteil auf. Ein Farbverlaufsanteil stellt eine Änderung von einer (Start-)Farbe in eine (Ziel-)Farbe mit einem anderen Farbton, einer anderen Farbsättigung und/oder einer anderen Farbhelligkeit dar.
  • Entweder die ersten Rasterflächen 8 oder die zweiten Rasterflächen 10 sind als lumineszierende Rasterflächen ausgebildet, wobei die jeweils andere in mindestens einem Körperfarbstoff aufgedruckt ist. Diese lumineszierenden Rasterflächen sind bei Beleuchtung mit Licht nur aus dem sichtbaren Spektrum nicht erkennbar, also transparent, aber bei Beleuchtung mit UV-Strahlung erkennbar. Dies hat zur Folge, dass der beschriebene statische Effekt erst bei der zusätzlichen Beleuchtung mit Strahlung aus dem UV-Bereich erkennbar ist. Das ohne UV sichtbare zweidimensionale Bildmotiv wird dann bei UV-Strahlung beispielsweise zu einem 3D-Bildmotiv um eine Tiefeninformation ergänzt - man spricht vom statischen Effekt. Dieser statische Effekt ist für einen äußeren Betrachter überraschend, da er sich erst bei Hinzutreten von UV-Strahlung zeigt und erhöht damit die Fälschungssicherheit. Das Bildmotiv der zweiten Rasterflächen 10 kann auch vom Bildmotiv, das die beiden Teilrasterflächen 4, 6 offenbaren, abweichen, dann findet ein Informationswechsel statt. Der optische Eindruck des Sicherheitselements 1 ist verbessert.
  • Es ist ebenfalls möglich, aber nicht dargestellt, dass die Schichten genau umgekehrt aufgetragen werden, so dass die zweiten Rasterflächen 10 unterhalb der Teilrasterflächen 4, 6 angeordnet sind. Dann wäre ein Punktraster unterhalb einem Linienraster angeordnet. Es könnten auch die ersten Rasterflächen 8 in Körperfarben gedruckt sein und die zweiten Rasterflächen 10 lumineszieren.
  • Fig. 3 zeigt eine visuell sichtbare Information 12, nämlich einen Graustufenverlauf, welcher in weiteren (nicht explizit dargestellten) Ausführungsformen eine mehrfarbige körperfarbbasierte visuell sichtbare Information 12, beispielsweise in Form eines mehrfarbigen Portraits, darstellt. Es ist ein Detail 14 markiert, welches in Fig. 4 nochmals explizit dargestellt ist.
  • Fig. 5 stellt dasselbe Detail 14 der Fig. 4 in schematischer Darstellung dar. Es ist zu erkennen, dass der Aufbau dem Sicherheitselement 1 gemäß Fig. 1 entspricht, wobei die zweiten Rasterflächen 10 oberhalb der Teilrasterflächen 4, 6 angeordnet sind. Die Linienstärke der Teilrasterflächen 4, 6 beträgt je 140 µm, die Beabstandung B beträgt 10 µm und der Rapport der Teilrasterflächen 4, 6 beträgt 300 µm. Die punktförmig aufgebrachte zweiten Rasterflächen 10 weisen einen Durchmesser von 250 µm im Rapport von 300 µm auf.
  • Die visuell sichtbare Information 12, welche mit den zweiten Rasterflächen 10 dargestellt ist, kann alternativ zu dem dargestellten Graustufenverlauf auch ein Portrait in mehreren Farben oder ein andersartiges Objekt, ein Muster, eine Zahl oder Ähnliches sein. Die einzelnen Punkte des Punktrasters der zweiten Rasterflächen 10 unterscheiden sich bereichsweise in ihrer Farbe bzw. in ihrem Grauton.
  • Wie Fig. 3 zeigt, sind die Teilrasterflächen 4, 6 in Draufsicht bei Beleuchtung nur mit Licht i.d.R. aus dem sichtbaren Wellenlängenbereich nicht sichtbar, denn sie sind als lumineszierende Linien auf den Substratkörper 2 aufgedruckt, deren Motiv sich erst unter UV-Strahlung als ein- oder mehrfarbige Information offenbart. Das Motiv und der Farbeindruck der Teilrasterflächen 4, 6 hängen von dem Grad der Überlappung der zweiten Rasterflächen 10 mit den jeweiligen Teilrasterflächen 4, 6 ab. Die Zwischenbereiche zwischen den Punkten der zweiten Druckschicht 8, stellen bei Beleuchtung mit Licht farblose Bereiche dar.
  • Fig. 6 zeigt nun ein erstes Liniendruckmuster 16 in Form eines Donuts, welches aus der Darstellung eines 3D-Objekts als Graustufenbild durch einen Programmcode erzeugt wurde. Fig. 7 zeigt ein zweites Liniendruckmuster 18 in Form einer Krone. Es ist beispielsweise auch möglich, dass das Objekt in Draufsicht und bei zusätzlicher UV-Strahlung als 3D-Objekt erscheint oder bereichsweise seine Farbe ändert. Natürlich sind auch andere Formen wie beispielsweise ein Buchstabe, ein Insekt, ein Tropfen, eine Kugel, eine Blüte, verschlungene Seile, etc. möglich.
  • Ist ein Farbwechsel von einer ersten zu einer zweiten Farbe gewünscht, kann dies durch den abwechselnden Druck zweier oder mehrerer Farben als Linien in den beiden Teilrasterflächen 4, 6 erzeugt werden. Auch ist ein Irisverlauf innerhalb solcher modulierter Linien möglich.
  • Unter Licht und ohne UV-Anregung ist lediglich eine gerasterte Fläche der zweiten Rasterflächen 10 aus einzelnen Punkten oder alternativ Linien zu erkennen, unter zusätzlicher UV-Strahlung werden die lumineszierenden Linien durch die Körperfarbe zum Teil absorbiert und ergeben somit eine Moire-Vergrößerung. Der dabei entstehende Effekt ist zunächst statisch, ist aber als 3D-Visualisierung eines Objektes/einer Struktur erkennbar, die Bildinformation ist bevorzugt abweichend zu der Bildinformation der zweiten Teilrasterflächen 10. Es kann aber auch im Bezug zu der 3D-Visualisierung stehen und Informationen aufgreifen oder diese Information perspektivisch vor oder hinter dem dreidimensionalen Objekt darstellen. D.h., das Punktraster in Fig. 3 könnte z.B. einen Koch mit Kochlöffel darstellen und wenn man das Sicherheitselement 1 mit UV-Strahlung bestrahlt, erscheint der in Fig. 6 dargestellte Donut.
  • Die Fig. 8 zeigt eine Darstellung von Farbkoordinaten in einem a-b-Diagramm, welches den LAB-Farbraum der Fluoreszenz darstellt. Auf der x-Achse (Koordinate a) ist eine Farbart und Farbintensität zwischen Grün und Rot dargestellt und auf der y-Achse (Koordinate b) ist eine Farbart und eine Farbintensität zwischen Blau und Gelb dargestellt. Entlang und innerhalb der dargestellten Farbkoordinaten können Farbeindrücke in der lumineszierenden Druckschicht erzielt werden. Dies resultiert aus der Verwendung von speziellen HPP-Pigmenten ("high performance pigments"), bei denen es sich um verkapselte Fluorpigmente handelt, welche es ermöglichen, verschiedene Fluoreszenzfarbtöne in einer großen Auswahl zu verwenden. Derartige Pigmente, welche besonders bevorzugt für die lumineszierenden Rasterflächen verwendet werden, weisen zusätzlich den Vorteil auf, dass die aus ihnen gemischten Farbtöne nach Einfluss eines äußeren Stimulus durch Chemikalien oder Sonnenlicht keine wahrnehmbare Farbtonänderung erkennen lassen - sie sind physikalisch und chemisch beständig.
  • Der beschriebene statische Effekt kann erweitert werden, indem zwischen den ersten Rasterflächen 8 und dem Substratkörper 2 eine Reliefstruktur 22 vorgesehen wird. Derartige Ausführungsformen sind in Fig. 9 und 10 dargestellt.
  • In Fig. 9 ist auf die Vorderseite V des Substratkörpers 2 eine Vielzahl an Erhebungen 24 aufgebracht. Diese Erhebungen 24 können entweder direkt im Substratkörper 2 ausgeformt sein, oder es kann auf die Vorderseite V des Substratkörpers 2 eine Prägelackschicht aufgebracht werden, in welcher die Erhebungen 24 ausgeformt werden. Auf dieselbe Art und Weise können auch Vertiefungen 26, welche in Fig. 10 ersichtlich sind, auf die Vorderseite V des Substratkörpers 2 aufgebracht werden. Auf einem Sicherheitselement 1 können sich auch teilweise Erhebungen 24 und teilweise Vertiefungen 26 befinden. Es können sich auch in Bereichen Erhebungen 24/Vertiefungen 26 und in anderen Bereichen keine Reliefstrukturen befinden - dann wird bereichsweise ein statischer Effekt mit einem dynamischen Effekt kombiniert. Wird im Nachfolgenden von Erhebungen 24 gesprochen, gilt das Gesagte gleichermaßen auch für die Vertiefungen 26.
  • Fig. 11 zeigt einen Profilschnitt 28 einer Halbkugelstruktur, welche sowohl für die Erhebungen 24, als auch, natürlich an der x-Achse gespiegelt, für die Vertiefungen 26 verwendet werden kann. Die Abmessungen in x- und in y-Richtung sind in µm angegeben. Es können für die Reliefstruktur 22 also erhabene oder vertiefte Rundstrukturen als Erhebungen 24/Vertiefungen 26 verwendet werden, auch gestauchte halbkugelförmige Strukturen oder Kalotten mit kreisförmiger oder elliptischer Grundfläche sind möglich. Die Art der Reliefstruktur 22 kann auch bereichsweise variieren. Das Querschnittsprofil der Fig. 11 stellt nur beispielhaft eine Halbkugelform dar; in der Praxis handelt es sich aber eher um verzerrte Halbkugeln. Die Abmessungen sind für eine Blindprägung durch Stichtiefdruck bei der x-Achse im Bereich von 200 µm bis 300 µm und in y-Richtung von 20 µm bis 80 µm.
  • Wie es die Fig. 9 und 10 zeigen, sind auf den Erhebungen 24 bzw. den Vertiefungen 26 der Reliefstruktur 22 die ersten Teilrasterflächen 4 und die zweiten Teilrasterflächen 6, also die ersten Rasterflächen 8 direkt aufgebracht. Sie liegen an der Oberfläche der Reliefstruktur 22 direkt an. Die ersten Rasterflächen 8 werden derart auf den Erhebungen 24 angeordnet, dass auf jeder Erhebung 24 zumindest ein Teil des Rasters der ersten Rasterflächen 8 liegt. Es erfolgt eine ortsabhängige Modulation, welche für den Betrachter eine gegenüber der Fläche des Sicherheitselements vor- und/oder zurückspringende Oberfläche, beispielsweise in Form eines dreidimensionalen Bildmotivs erzeugt. Wie dargestellt weisen die ersten Rasterflächen 8 mehrere Teilrasterflächen 4, 6 auf, welche jeweils eigene Raster in eigenen Farben aufweisen. So kann jedes Raster der Teilrasterflächen 4, 6 unabhängig vom jeweils anderen Raster ortsabhängig moduliert sein, sodass die Raster unterschiedliche Bewegungseffekte in unterschiedlichen Richtungen zeigen. Sie können natürlich auch gleiche Bewegungseffekte in unterschiedlichen Richtungen oder unterschiedliche Bewegungseffekte in gleichen Richtungen zeigen. Es ist z.B. auch möglich, dass das Raster der ersten Teilrasterflächen 4 eine erste Farbänderung beim Verkippen des Sicherheitselements 1 um seine horizontale Achse und das Raster der zweiten Teilrasterflächen 6 eine weitere, von der ersten Farbänderung unterschiedliche, zweite Farbänderung bei einer Verkippung um die vertikale Achse des Sicherheitselements 1 erzeugt. Die jeweiligen Motive bzw. Farbeffekte hängen wie beim statischen Effekt vom Grad der Überlappung der zweiten Rasterflächen mit den ersten Rasterflächen ab.
  • Auf die beiden Teilrasterflächen 4, 6, aber diese nicht vollständig überlappend sind die zweiten Rasterflächen 10 aufgebracht. Es entsteht durch das Zusammenwirken von Reliefstruktur 22, ersten Rasterflächen 8 und zweiten Rasterflächen 10 ein optischer Effekt, der den zuvor erläuterten statischen Effekt ergänzt; man spricht von einem dynamischen Effekt. Aufgrund dessen, dass eine der beiden Rasterflächen 8, 10 luminesziert und die anderen aus Körperfarben bestehen, ist bei der Beleuchtung mit Licht aus dem sichtbaren Spektrum auch nur eine der ersten oder der zweiten Rasterflächen 8, 10 sichtbar; beispielsweise die in der Schichtenfolge obersten zweiten Rasterflächen 10, welche beispielsweise als Punktraster aufgebracht sind. Sie erzeugen unter sichtbarer Beleuchtung ein Bildmotiv in 2D, welches aufgrund der darunter gelegenen ersten Rasterflächen 8, welche dann lumineszierend sind, bei zusätzlicher Beleuchtung mit UV-Strahlung (welche die ersten Rasterflächen 8 erst sichtbar machen) zu einem 3D-Bildmotiv ergänzt wird. Aufgrund des Aufdrucks der ersten und der zweiten Rasterflächen 8, 10 auf die Reliefstruktur 22 entsteht ein Betrachtungs- und/oder Beleuchtungswinkelabhängiger Effekt des 3D-Bildmotivs im UV-Bereich. Es kann in der beschriebenen Weise ein Bewegungseffekt erzeugt werden, aber auch dynamische Effekte können bei einer Änderung des betrachtungs- und/oder Beleuchtungswinkels auftreten, wie beispielsweise ein Farbwechsel, ein Intensitätswechsel, eine Perspektivänderung oder ein Helligkeitswechsel. Dieser dynamische Effekt kann durch Fotokopierer nicht einfach kopiert werden und erhöht damit in einem besonderen Maß die Fälschungssicherheit.
  • Die Fig. 12 bis 14 zeigen Anordnungen der Reliefstruktur 22 in Draufsicht. Die Erhebungen 24 sind periodisch angeordnet und können als halbkugelförmige Erhebungen 24 in einem 0°/90°-Raster aufgebracht sein (Fig. 12). Sie können aber auch Strukturelemente mit einer elliptisch verzerrten Grundfläche sein, welche in einem 0°/90°-Raster aufgebracht sind (Fig. 13), oder aber auch in einer gewinkelten/versetzten Anordnung aufgebracht werden, wie beispielsweise in Fig. 14, in der eine wabenförmige Anordnung der Erhebungen 24 dargestellt ist. Dieselben Anordnungen sind natürlich gleichermaßen für die Vertiefungen 26 möglich. Jede der Anordnungen kann nur bereichsweise auf dem Sicherheitselement 1 vorgesehen sein.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Sicherheitselement
    2
    Substratkörper
    4
    erste Teilrasterflächen
    6
    zweite Teilrasterflächen
    8
    erste Rasterflächen
    10
    zweite Rasterflächen
    12
    visuell sichtbare Information
    14
    Detail
    16
    erstes Liniendruckmuster
    18
    zweites Liniendruckmuster
    20
    a-b-Diagramm
    22
    Reliefstruktur
    24
    Erhebung
    26
    Vertiefung
    B
    Beabstandung
    S
    Schnittlinie
    V
    Vorderseite

Claims (12)

  1. Sicherheitselement zur Absicherung von Wertdokumenten, das aufweist:
    - einen Substratkörper (2), der eine Vorderseite (V) hat, auf der eine erste Druckschicht und eine zweite Druckschicht angeordnet sind, wobei
    - die erste Druckschicht aus ersten Rasterflächen (8) gebildet ist, die aus ersten Teilrasterflächen (4) und zweiten, farblich unterschiedlichen Teilrasterflächen (6) aufgebaut sind, wobei die ersten Teilrasterflächen (4) und die zweiten Teilrasterflächen (6) mit dem unbewaffneten Auge nicht unterscheidbar sind und gemeinsam eine Mischfarbe ergeben,
    - die zweite Druckschicht aus zweiten Rasterflächen (10) gebildet ist,
    - die ersten Rasterflächen (8) oder die zweiten Rasterflächen (10) aus Lumineszenzfarben gebildet, bei Beleuchtung mit UV-Strahlung erkennbar und bei Beleuchtung nur mit Licht aus dem sichtbaren Spektrum transparent sind, und die jeweils anderen Rasterflächen (8, 10) aus Körperfarben gebildet sind,
    - unter mindestens einem Winkel zur Vorderseite die zweiten Rasterflächen (10) in nur teilweiser Überlappung der ersten Rasterflächen (8) erscheinen, wobei zwischen den zweiten Rasterflächen (10) und den ersten Teilrasterflächen (4) und den zweiten Teilrasterflächen (6) jeweils ein Grad der Überlappung im Bereich von 0% bis 100% gegeben ist, und
    - das Sicherheitselement mindestens zwei Bereiche aufweist, in denen sich der Grad der Überlappung zwischen den zweiten Rasterflächen (10) und den ersten Teilrasterflächen (4) vom Grad der Überlappung zwischen den zweiten Rasterflächen (10) und den zweiten Teilrasterflächen (6) unterscheidet und bei Beleuchtung mit einer Kombination aus UV-Strahlung und Licht aus dem sichtbaren Spektrum, die Mischfarbe in den zwei Bereichen unterschiedlich modifiziert ist.
  2. Sicherheitselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lumineszenzfarben fluoreszierende Farben sind.
  3. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch die teilweise Überlappung der ersten Rasterflächen (8) mit den zweiten Rasterflächen (10) bei Beleuchtung mit Licht aus dem sichtbaren Wellenlängenbereich ein 2D-Bildmotiv mit dem unbewaffneten Auge wahrgenommen werden kann, welches bei Beleuchtung mit UV-Strahlung zu einem 3D-Bildmotiv ergänzt wird.
  4. Sicherheitselement nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Vorderseite (V) des Substratkörpers (2) in mindestens einem der Bereiche eine Reliefstruktur (22) mit einer Vielzahl periodisch angeordneter, erhabener oder vertiefter Strukturelemente (24, 26) aufgebracht ist.
  5. Sicherheitselement nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturelemente (24, 26) in mindestens einem Bereich linienförmig ausgebildet sind.
  6. Sicherheitselement nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturelemente (24, 26) in mindestens einem Bereich erhabene oder vertiefte Rundstrukturen, insbesondere gestauchte halbkugelförmige Strukturen oder Kalotten mit kreisförmiger oder elliptischer Grundfläche sind.
  7. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasterflächen (8, 10) mit der Reliefstruktur (22) so kombiniert sind, dass im Wesentlichen auf jedem Strukturelement (24, 26) zumindest ein Teil der Rasterflächen (8,10) liegt, sodass für den Betrachter durch eine ortsabhängige Modulation der Rasterflächen (8, 10) eine gegenüber der Fläche des Sicherheitselements (1) vor- und/oder zurückspringende Oberfläche in Form eines dreidimensionalen Bildmotivs erzeugt wird.
  8. Sicherheitselement nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Rasterflächen (8) und/oder die zweiten Rasterflächen (10) ein Punktraster darstellen.
  9. Sicherheitselement nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Rasterflächen (8) ein Linienraster mit einer Vielzahl sich nicht schneidender Linien, darstellen.
  10. Sicherheitselement nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Teilrasterflächen (4) und die zweiten Teilrasterflächen (6) zwei Linienraster sind, wobei jedes Linienraster unabhängig vom jeweils anderen Linienraster ortsabhängig modelliert ist, sodass die Linienraster unterschiedliche Bewegungseffekte oder gleiche Bewegungseffekte in gleichen oder unterschiedlichen Richtungen erzeugen.
  11. Wertdokument mit einem optisch variablen Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
  12. Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitselements zur Absicherung von Wertdokumenten, bei dem
    - ein Substratkörper (2), der eine Vorderseite (V) umfasst, bereitgestellt wird, und
    - eine erste und eine zweite Druckschicht auf die Vorderseite (V) aufgebracht werden, wobei
    - - die erste Druckschicht aus ersten Rasterflächen (8) gebildet wird, die aus ersten Teilrasterflächen (4) und zweiten, farblich unterschiedlichen Teilrasterflächen (6) aufgebaut sind, wobei die ersten Teilrasterflächen (4) und die zweiten Teilrasterflächen (6) mit dem unbewaffneten Auge nicht unterscheidbar sind und gemeinsam eine Mischfarbe ergeben,
    - die zweite Druckschicht als aus zweiten Rasterflächen (10) gebildet wird,
    - die ersten Rasterflächen (8) oder die zweiten Rasterflächen (10) aus Lumineszenzfarben gebildet werden, bei Beleuchtung mit UV-Strahlung erkennbar sind und bei Beleuchtung nur mit Licht aus dem sichtbaren Spektrum transparent sind, und die jeweils anderen Rasterflächen (8, 10) aus Körperfarben gebildet werden,
    - unter mindestens einem Winkel zur Vorderseite die zweiten Rasterflächen (10) nur in teilweiser Überlappung der erstem Rasterflächen (8) erscheinen, wobei zwischen den zweiten Rasterflächen (10) und den ersten Teilrasterflächen (4) und den zweiten Teilrasterflächen (6) jeweils ein Grad der Überlappung im Bereich von 0% bis 100% vorgesehen wird, und
    - mindestens zwei Bereiche auf dem Sicherheitselement vorgesehen werden, in denen sich der Grad der Überlappung zwischen den zweiten Rasterflächen (10) und den ersten Teilrasterflächen (4) vom Grad der Überlappung zwischen den zweiten Rasterflächen (10) und den zweiten Teilrasterflächen (6) unterscheidet und bei Beleuchtung mit einer Kombination aus UV-Strahlung und Licht aus dem sichtbaren Spektrum, die Mischfarbe in den zwei Bereichen in unterschiedlichem Maß modifiziert wird.
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