EP4784404A1 - Optisch variables sicherheitselement, wertgegenstand und herstellungsverfahren - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein optisch variables Sicherheitselement (12) zur Absicherung von Wertgegenständen, das zwei in unterschiedlichen Höhenstufen angeordnete Reliefschichten (24, 34) enthält. Die Reliefschichten (24, 34) sind jeweils mit einer ihrer Oberflächentopografie folgenden reflexionserhöhenden Beschichtung (26, 36) versehen, wobei die reflexionserhöhende Beschichtung (36) der höher liegenden Reliefschicht (34) mit einer im sichtbaren Spektralbereich wellenlängenabhängigen Reflexion und Transmission ausgebildet ist. In einem reflektiven Merkmalsbereich (14) innerhalb des Sicherheitselements ist die höher liegende Reliefschicht (34) als Reliefstruktur ausgebildet und zeigt einen ersten optisch variablen Effekt in einer ersten Farbe, und die tiefer liegende Reliefschicht (24) ist als Reliefstruktur ausgebildet und zeigt durch die erste reflexionserhöhende Beschichtung (36) hindurch einen zweiten optisch variablen Effekt in einer zweiten, unterschiedlichen Farbe. In einem reflektiven Neutralbereich (16) innerhalb des Sicherheitselements ist die höher liegende Reliefschicht (34) als ebene Flachstruktur (34-F) ausgebildet und/oder ist als durch Erhebungen und/oder Vertiefungen gebildete Deaktivierungsstruktur (34-D) ausgebildet, welche die reflektierenden und/oder farbgebenden Eigenschaften der ersten reflexionserhöhenden Beschichtung (36) unterdrückt.

Description

Optisch variables Sicherheitselement, Wertgegenstand und Herstellungsverfahren

Die Erfindung betrifft ein optisch variables Sicherheitselement zur Absicherung von Wertgegenständen, ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Sicherheitselements, sowie einen mit einem solchen Sicherheitselement ausgestatteten Datenträger.

Datenträger, wie Wert- oder Ausweisdokumente, aber auch andere Wertgegenstände, wie etwa Markenartikel, werden zur Absicherung oft mit Sicherheitselementen versehen, die eine Überprüfung der Echtheit der Datenträger gestatten und die zugleich als Schutz vor unerlaubter Reproduktion dienen. Die Sicherheitselemente können beispielsweise in Form eines in eine Banknote eingebetteten Sicherheitsfadens, einer Abdeckfolie für eine Banknote mit Loch, eines aufgebrachten Sicherheitsstreifens, eines selbsttragenden Transferelements oder auch in Form eines direkt auf ein Wertdokument aufgedruckten Merkmalsbereichs ausgebildet sein.

Eine besondere Rolle bei der Echtheitsabsicherung spielen Sicherheitselemente mit betrachtungswinkelabhängigem oder dreidimensionalem Erscheinungsbild, da diese selbst mit modernsten Kopiergeräten nicht reproduziert werden können. Dazu sind die Sicherheitselemente mit optisch variablen Elementen ausgestattet, die dem Betrachter unter unterschiedlichen Betrachtungswinkeln einen unterschiedlichen Bildeindruck vermitteln und beispielsweise je nach Betrachtungswinkel einen anderen Färb- oder Helligkeitseindruck, eine andere perspektivische Ansicht und/ oder ein anderes grafisches Motiv zeigen. Als optisch variable Effekte sind im Stand der Technik beispielsweise Bewegungseffekte, Pumpeffekte, Tiefeneffekte oder Flipeffekte beschrieben, die mit Hilfe von Hologrammen, Mikrolinsen oder Mikrospiegeln realisiert werden. In der Druckschrift DE 10 2018 005447 Al wurden optisch variable Sicherheitselemente vorgeschlagen, die zwei, in unterschiedlichen Höhenstufen angeordnete und jeweils mit einer Farbbeschichtung versehene Reliefstrukturen enthalten. Die Farbbeschichtung der höher liegenden Reliefstruktur ist als Raster strukturiert, so dass bei der Betrachtung des Sicherheitselements in den Rasterzwischenräumen die Farbbeschichtung der tiefer liegenden Reliefstruktur in Erscheinung tritt und beim Kippen des Sicherheitselements einen Übergangs losen Wechsel von einem ersten zu einem zwei Erscheinungsbild ermöglicht.

Bei einer in der Druckschrift WO 2021/155999 Al beschriebenen Weiterbildung solcher Sicherheitselemente ist die Beschichtung der höher liegenden Reliefstruktur durch eine semitransparente Beschichtung gebildet, so dass die Sichtbarkeit des tiefer liegenden Bildmotivs keine Rasterung der höherliegenden Farbbeschichtung mehr erfordert.

Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäßen optisch variablen Sicherheitselemente weiterzuentwickeln und Gestaltungen vorzuschlagen, die einfach herzustellen sind und dabei hohe Fälschungssicherheit und ein attraktives visuelles Erscheinungsbild aufweisen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Die Erfindung enthält zur Lösung der genannten Aufgabe ein optisch variables Sicherheitselement, das insbesondere zur Absicherung von Wertgegenständen eingesetzt werden kann. Die Flächenausdehnung des Sicherheitselements definiert eine Ebene, die ohne Beschränkung der Allgemeinheit als x-y-Ebene angesehen werden kann, und eine auf der Ebene senkrecht stehende z- Achse.

Das Sicherheitselement enthält zwei Reliefschichten, die in z-Richtung in unterschiedlichen Höhenstufen angeordnet sind und eine tiefer liegende und eine höher liegende Reliefschicht bilden.

Die höher liegende Reliefschicht ist mit einer ihrer Oberflächentopografie folgenden ersten reflexionserhöhenden Beschichtung versehen und die tiefer liegende Reliefschicht ist mit einer ihrer Oberflächentopografie folgenden zweiten reflexionserhöhenden Beschichtung versehen, wobei die erste reflexionserhöhende Beschichtung mit einer im sichtbaren Spektralbereich wellenlängenabhängigen Reflexion und Transmission ausgebildet ist.

In einem reflektiven Merkmalsbereich innerhalb des Sicherheitselements ist einerseits die höher liegende Reliefschicht als Reliefstruktur ausgebildet und zeigt einen ersten optisch variablen Effekt in einer ersten Farbe, und ist andererseits die tiefer liegende Reliefschicht als Reliefstruktur ausgebildet und zeigt durch die erste reflexionserhöhende Beschichtung hindurch einen zweiten optisch variablen Effekt in einer zweiten, unterschiedlichen Farbe.

Weiter ist vorgesehen, dass in einem reflektiven Neutralbereich innerhalb des Sicherheitselements die höher liegende Reliefschicht als ebene Flachstruktur ausgebildet ist und/ oder als durch Erhebungen und/ oder Vertiefungen gebildete Deaktivierungsstruktur ausgebildet ist, welche die reflektierenden und/ oder farbgebenden Eigenschaften der ersten reflexionserhöhenden Beschichtung unterdrückt. Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung bezeichnet eine "Relief schicht" eine Schicht, die zumindest einen Teilbereich in Form einer Reliefstruktur, also einer nicht-ebenen Struktur mit Erhebungen und/ oder Vertiefungen aufweist. Zusätzlich zu einer Reliefstruktur kann eine Reliefschicht auch ebene Teilbereiche ohne Reliefstruktur aufweisen. Im Bereich einer Reliefstruktur folgt eine Oberflächentopografie folgende reflexionserhöhende Beschichtung dem Reliefverlauf der Reliefstruktur. Im Bereich einer ebenen Flachstruktur ist eine Oberflächentopografie folgende reflexionserhöhende Beschichtung entsprechend eben, und im Bereich einer Deaktivierungsstruktur folgt eine der Oberflächentopografie folgende reflexionserhöhende Beschichtung dem Verlauf der Erhebungen und/ oder Vertiefungen der Deaktivierungsstruktur.

Ein Bereich, in dem sowohl die höher liegende Reliefschicht als auch die tiefer liegende Reliefschicht jeweils als Reliefstruktur ausgebildet sind und zudem die beiden Reliefschichten durch geeignete Beschichtung jeweils einen optisch variablen Effekt unterschiedlicher Farbe zeigen, wird im Rahmen dieser Beschreibung auch als "Zweifarbbereich" bezeichnet. Der genannte re- flektive Merkmalsbereich des Sicherheitselements stellt einen solchen Zweifarbbereich dar. Der reflektive Neutralbereich stellt dagegen keinen Zweifarbbereich dar, da im Bereich einer ebenen Flachstruktur zwar die tiefer liegende Reliefschicht als Reliefstruktur ausgebildet sein kann, die höher liegende Reliefschicht jedoch eben ist und daher keine Reliefstruktur darstellt, hn Bereich einer Deaktivierungs Struktur kann zwar die tiefer liegende Reliefschicht einen optisch variablen Effekt einer ersten Farbe erzeugen, die höher liegende Reliefschicht erzeugt wegen der reflexions- bzw. farbunterdrückenden Wirkung der Deaktivierungs Struktur aber keinen optisch variablen Effekt einer zweiten, unterschiedlichen Farbe. Mit Vorteil ist vorgesehen, dass die erste reflexionserhöhende Beschichtung im sichtbaren Spektralbereich eine wellenlängenabhängige Reflexion und eine wellenlängenabhängige Transmission aufweist, so dass durch die Reflexions-Farbwirkung der ersten reflexionserhöhenden Beschichtung die höher liegende Reliefstruktur den ersten optisch variablen Effekt in der ersten Farbe zeigt, und die Transmissions-Farbwirkung der ersten reflexionserhöhenden Beschichtung zur Farbwirkung des zweiten optisch variablen Effekts der tiefer liegenden Reliefstruktur in der zweiten Farbe beiträgt.

Die Deaktivierungsstruktur ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung durch eine Antireflexstruktur in Form einer Mottenaugenstruktur, in Form einer Mikrokavitätenstruktur mit einer Mehrzahl nebeneinander liegender Mikrokavitäten oder in Form einer Random Oberfläche mit unregelmäßig verteilten Erhebungen und/ oder Vertiefungen gebildet. Die Deaktivierungs Struktur kann insbesondere Erhebungen und/ oder Vertiefungen mit einem großen Aspektverhältnis von 2 oder mehr, insbesondere von 5 oder mehr aufweisen. Bei einer Deaktivierungsstruktur als Randomoberfläche mit unregelmäßig verteilten Erhebungen und/ oder Vertiefungen kann es sich bevorzugt um Mattstrukturen und/ oder um in unterschiedliche Richtungen reflektierende Mikrospiegel handeln. Insbesondere soll die Deaktivierungsstruktur die Re- flektion im Glanzwinkel um mindestens 50%, besonders bevorzugt mindestens 75% und insbesondere mindestens 85% reduzieren.

Mit Vorteil ist vorgesehen, dass in dem reflektiven Neutralbereich die erste reflexionserhöhende Beschichtung eine lokal variierende Dicke aufweist und dadurch makroskopisch keine oder eine nicht-einheitliche Farbwirkung zeigt, und/ oder die erste reflexionserhöhende Beschichtung feingerastert ausgebildet ist und dadurch makroskopisch keine oder eine nicht-einheitliche Farbwirkung zeigt, und/ oder die erste reflexionserhöhende Beschichtung eine lokal rasch variierende Neigung aufweist und dadurch makroskopisch keine oder eine nichteinheitliche Farbwirkung zeigt. hn reflektiven Neutralbereich kann die höher liegende Reliefstruktur vollständig als ebene Flachschicht ausgebildet sein oder vollständig als Deaktivierungsstruktur ausgebildet sein, oder kann auch teilweise als ebene Flachschicht und teilweise als Deaktivierungs Struktur ausgebildet sein.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der reflektive Neutralbereich den reflektiven Merkmalsbereich umgibt und/ oder dass der reflektive Neutralbereich einen Randbereich des Sicherheitselements bildet.

Besondere bevorzugt ist in dem reflektiven Neutralbereich die tiefer liegende Reliefschicht als Reliefstruktur ausgebildet und zeigt durch die erste reflexionserhöhende Beschichtung hindurch einen farbigen optisch variablen Effekt, insbesondere einen optisch variablen Effekt in der genannten zweiten Farbe.

Die erste reflexionserhöhende Beschichtung enthält vorteilhaft eine oder mehrere hochbrechende Schichten, bevorzugt dielektrische hochbrechende Schichten, die zumindest in einem Teilbereich des sichtbaren Spektrums einen Brechungsindex von mindestens 1,7, bevorzugt mindestens 2,0 und besonders bevorzugt mindestens 2,2 aufweisen. Besonders bevorzugt ist die erste reflexionserhöhende Beschichtung keine Schichtenfolge, sondern eine hochbrechende Einzelschicht, insbesondere eine ZnS-, TiOz-, AI2O3-, HfOz-, Pb₃O₄- PBS-, ZrO - Einzelschicht, ganz besonders bevorzugt eine ZnS-Einzel- schicht.

Mit besonderem Vorteil sind in dem reflektiven Merkmalsbereich die höher liegende Reliefstruktur und/ oder die tiefer liegende Reliefstruktur durch Mikrospiegelanordnungen mit gerichtet reflektierenden Mikrospiegeln gebildet. Die Mikrospiegel sind dabei insbesondere durch nicht-diffraktiv wirkende Spiegel gebildet und erzeugen keine Farbaufspaltung. Vorzugsweise können dabei plane Spiegel, Hohlspiegel und/ oder fresnelartige Spiegel zum Einsatz kommen. Die lateralen Abmessungen der Mikrospiegel liegen dabei zweckmäßig unterhalb von 50 gm, vorteilhaft unterhalb von 20 gm, bevorzugt bei etwa 10 |im, also insbesondere zwischen 7 gm und 13 gm. Auf der anderen Seite liegen die lateralen Abmessungen der Mikrospiegel aber auch oberhalb von 2 gm, insbesondere oberhalb von 3 gm oder sogar oberhalb von 5 m. Die Ganghöhe der Mikrospiegel beträgt vorzugsweise weniger als 10 jim, bevorzugt weniger als 5 |im, besonders bevorzugt 3,5 |im oder weniger.

Grundsätzlich können anstelle von Mikrospiegeln auch andere Reliefstrukturen, insbesondere geprägte Fresnellinsen, Hohlspiegel, Hologrammstrukturen, Nano Strukturen oder dif fr aktive geblazte Gitter eingesetzt werden. Besonders vorteilhaft können hier achromatische Beugungsgitter, sogenannte Mattstrukturen verwendet werden, die im Wesentlichen weißes Licht reflektieren und somit die Farbwirkung der Beschichtung oder eventueller Farbschichten nicht durch die Erzeugung von Beugungsfarben stören. Zur Erzeugung bunter Farben in Transmission und/ oder Reflexion können die Reliefstrukturen auch Subwellenstrukturen, insbesondere Subwellenlängengitter, aufweisen, die in Kombination mit der jeweiligen reflexionserhöhenden Beschichtung deren Farbe bestimmt oder zumindest mitbestimmt. Beispielsweise kann eine Reliefstruktur eine Überlagerung einer Mikrospiegelstruktur mit darauf befindlichen Subwellenlängengittern darstellen, wobei die Orientierung der Mikro spiegel die Richtung des reflektierten Lichts bestimmt und die Subwellenlängengittern die Farbwirkung der auf die Reliefstruktur aufgebrachten reflexionserhöhenden Schicht modifiziert. hn reflektiven Merkmalsbereich sind die beiden Reliefstrukturen eigenständige Reliefstrukturen, können also frei gewählt werden und hängen in ihrem Reliefmuster nicht voneinander ab. Insbesondere weisen die beiden Reliefstrukturen nicht das gleiche Reliefmuster auf, auch nicht das gleiche, nur in der Höhe skalierte Reliefmuster auf, sondern die beiden Reliefstrukturen sind unterschiedlich und mit unterschiedlichen Reliefmustern ausgebildet.

Die zweite reflexionserhöhende Beschichtung weist vorteilhaft mindestens in einem Teilbereich des sichtbaren Spektrums einen Reflexionsgrad von mindestens 50%, bevorzugt mindestens 75%, besonders bevorzugt mindestens 80%, oder sogar von mindestens 85% auf. Vorzugsweise ist die zweite reflexionserhöhende Beschichtung opak mit einer optischen Dichte von mehr als 1,0, insbesondere von mehr als 2,0 ausgebildet. hn reflektiven Merkmalsbereich sind zwischen der ersten und zweiten Reliefschicht vorteilhaft eine oder mehrere lichtdurchlässige Farbschichten vorgesehen, um den Farbeindruck der optisch variablen Effekte der ersten und/ oder zweiten Reliefschicht zu beeinflussen. Solche lichtdurchlässigen Farbschichten können insbesondere nicht höhenstrukturiert, also als Flachschichten ausbildet sein. Eine Farbschicht kann auch durch eine eingefärbte reliefbildende Schicht, beispielsweise eine gefärbte Prägelackschicht gebildet sein. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass in dem reflek- tiven Merkmalsbereich die Transmissions-Farbwirkung der ersten reflexionserhöhenden Beschichtung die zweite Farbe bestimmt; oder die Transmissions-Farbwirkung der ersten reflexionserhöhenden Beschichtung zusammen mit einer Reflexions-Farbwirkung der zweiten reflexionserhöhenden Beschichtung und/ oder mit mindestens einer der lichtdurchlässigen Farbschichten die zweite Farbe bestimmt; oder eine Reflexions-Farbwirkung der zweiten reflexionserhöhenden Beschichtung und/ oder die Farbwirkung mindestens einer der lichtdurchlässigen Farbschichten die zweite Farbe bestimmt.

Mit Vorteil ist weiter vorgesehen, dass in dem reflektiven Merkmalsbereich die erste und zweite Reliefstruktur zumindest bereichsweise einfallendes paralleles Licht in unterschiedliche Winkelbereiche reflektieren, wobei die beiden verschiedenen Winkelbereiche vorzugsweise nicht oder nur wenig (maximal 5°) überlappen und bevorzugt mehr als 3°, besonders bevorzugt mehr als 10° voneinander getrennt sind. Die optisch variablen Effekte der beiden Reliefstrukturen im reflektiven Merkmalsbereich sind daher nicht deckungsgleich, sondern sind zumindest teilweise aus unterschiedlichen Betrachtungsrichtungen erkennbar.

Konkret kann die Ausbildung der höher liegenden Reliefstruktur, insbesondere die Ausrichtung der Mikrospiegel der höher liegenden Mikro spiegelan- ordnung und/ oder die Ausbildung der tiefer liegenden Reliefstruktur, insbesondere die Ausrichtung der Mikrospiegel der tiefer liegenden Mikrospiegelanordnung ortsabhängig variieren, um ein jeweils vorgegebenes Motiv, insbesondere ein dreidimensional wirkendes Motiv oder ein Bewegungsmotiv, zu erzeugen. Das Reliefmuster, insbesondere die Ausrichtung der Mikrospiegel ist dabei frei wählbar und im Wesentlichen nur durch die vorgegebenen Motive, nicht aber durch die Ausrichtung lateral oder vertikal benachbarter Mikrospiegel bestimmt.

Die Erfindung enthält weiter einen Datenträger mit einem Sicherheitselement der beschriebenen Art. Bei dem Datenträger kann es sich insbesondere um ein Wertdokument, wie eine Banknote, insbesondere eine Papierbanknote, eine Polymerbanknote oder eine Folienverbundbanknote, um eine Aktie, eine Anleihe, eine Urkunde, einen Gutschein, einen Scheck, eine hochwertige Eintrittskarte, aber auch um eine Ausweiskarte, wie etwa eine Kreditkarte, eine Bankkarte, eine Barzahlungskarte, eine Berechtigungskarte, einen Personalausweis oder eine Passpersonalisierungsseite handeln. Die tiefer liegende Reliefstruktur liegt dabei in der Regel näher an einer Oberfläche des Datenträgers als die höher liegende Reliefstruktur, welche näher am Auge des Betrachters liegt. Das Sicherheitselement ist in einer zweckmäßigen Variante in einem opaken Bereich des Datenträgers angeordnet.

Die Erfindung enthält auch ein Verfahren zum Herstellen eines optisch variablen Sicherheitselements, insbesondere der oben beschriebenen Art, bei dem ein Träger bereitgestellt wird, dessen Flächenausdehnung eine Ebene und eine darauf senkrecht stehende z- Achse definiert, der Träger mit zwei Reliefschichten versehen wird, die in z-Richtung in unterschiedlichen Höhenstufen angeordnet sind und eine tiefer liegende und eine höher liegende Reliefschicht bilden, die höher liegende Reliefschicht mit einer ihrer Oberflächentopografie folgenden ersten reflexionserhöhenden Beschichtung versehen wird und die tiefer liegende Reliefschicht mit einer ihrer Oberflächentopografie folgenden zweiten reflexionserhöhenden Beschichtung versehen wird, die erste reflexionserhöhende Beschichtung mit einer im sichtbaren Spektralbereich wellenlängenabhängigen Reflexion und Transmission ausgebildet wird, wobei in einem reflektiven Merkmalsbereich innerhalb des Sicherheitselements

— die höher liegende Reliefschicht als Reliefstruktur ausgebildet wird und einen ersten optisch variablen Effekt in einer ersten Farbe zeigt, und

— die tiefer liegende Reliefschicht als Reliefstruktur ausgebildet wird und durch die erste reflexionserhöhende Beschichtung hindurch einen zweiten optisch variablen Effekt in einer zweiten, unterschiedlichen Farbe zeigt, und in einem reflektiven Neutralbereich innerhalb des Sicherheitselements die höher liegende Reliefschicht als ebene Flachstruktur ausgebildet wird und/ oder als durch Erhebungen und/ oder Vertiefungen gebildete Deaktivierungs Struktur aus gebildet wird, welche die reflektierenden und/ oder farbgebenden Eigenschaften der ersten reflexionserhöhenden Beschichtung unterdrückt.

Grundsätzlich können alle beschriebenen Sicherheitselemente mit weiteren, insbesondere maschinenlesbaren Echtheitsmerkmalen ausgestattet werden.

Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maßstabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die Anschaulichkeit zu erhöhen. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Banknote mit einem optisch variablen Transferstreifen nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 und 3 zur Illustration des Grundprinzips der Erfindung schematisch einen Querschnitt des Transferstreifens der Fig. 1 in zwei Teilbereichen, und

Fig. 4 bis 9 einige besonders vorteilhafte Schichtaufbauten erfindungsgemäßer Sicherheitselemente.

Die Erfindung wird nun am Beispiel von Sicherheitselementen für Banknoten erläutert. Figur 1 zeigt dazu eine schematische Darstellung einer Banknote 10 mit einem erfindungsgemäßen optisch variablen Sicherheitselement 12 in Form eines aufgeklebten Transferstreifens. Es versteht sich allerdings, dass die Erfindung nicht auf Transferstreifen und Banknoten beschränkt ist, sondern bei allen Arten von Sicherheitselementen eingesetzt werden kann, beispielsweise bei Etiketten auf Waren und Verpackungen oder bei der Absicherung von Dokumenten, Ausweisen, Pässen, Kreditkarten, Gesundheitskarten und dergleichen. Bei Banknoten und ähnlichen Dokumenten kommen neben Transferelementen (wie Streifen oder Patches mit oder ohne eigene Trägerfolie) beispielsweise auch teilweise oder vollständig in das Dokumentensubstrat eingebettete Sicherheitsfäden oder Sicherheitsstreifen in Betracht.

Der in Fig. 1 gezeigte Transferstreifen 12 enthält mehrere Teilbereiche 14, 16, 18, die einem Betrachter in Aufsicht unterschiedliche visuelle Erscheinungsbilder vermitteln. Beispielsweise bildet der Teilbereich 14 einen Zweifarbbereich, der aus zwei verschiedenen Betrachtungsrichtungen unterschiedliche und mit verschiedenen Farben erscheinende Bildmotive zeigt. Der Teilbereich 16 enthält ein Hologramm und einen achromatischen Mikrospiegel-Bewegungseffekt in Form eines sogenannten Rolling-Bar-Effekts. In einem weiteren Teilbereich 18 kann der Transferstreifen beispielsweise eine Mikrospiegelanordnung mit Wölb- und Laufeffekten enthalten.

Zur Illustration des Grundprinzips der Erfindung zeigen die Figuren 2 und 3 jeweils schematisch einen Querschnitt des Transferstreifens 12 im Teilbereich 14 (Fig. 2) bzw. im Teilbereich 16 (Fig. 3). Dabei stellt der Teilbereich 14 der Fig. 2 einen reflektiven Merkmalsbereich innerhalb des Transferstreifens 12 dar, während der in Fig. 3 gezeigte Teilbereich 16 einen reflektiven Neutralbereich darstellt, in dem die optische Wirkung einer hochbrechenden Beschichtung in der nachfolgend genauer beschriebenen Weise neutralisiert ist.

Um den vollständigen Aufbau eines Transferelements zu illustrieren, ist der Transferstreifen 12 in den Figuren 2 und 3 mit Transferfolie und Releaselackschicht gezeigt. Es versteht sich allerdings, dass die Transferfolie nach dem Aufbringen des Transferstreifens 12 auf ein Zielsubstrat, wie etwa die Banknote 10 der Fig. 1, durch Aktivierung der Releaselackschicht abgezogen wird und in der fertigen Banknote 10 dann nicht mehr vorliegt.

Mit Bezug zunächst auf den Querschnitt der Fig. 2 definiert die Flächenausdehnung des Trägerstreifens eine x-y-Ebene und eine darauf senkrecht stehende z-Achse. Auf der Transferfolie 20, beispielsweise einer PET-Folie und der Releaselackschicht 40 ist eine Schichtenfolge vorgesehen, die ausgehend von der Transferfolie und der Releaselackschicht eine erste Prägelackschicht 32 mit einer eingeprägten Reliefstruktur 34, eine erste reflexionserhöhende Beschichtung 36 in Form einer hochbrechenden Schicht, beispielsweise einer ZnS-Schicht, eine erste Primerschicht 38, eine partiell vorliegende lasierende Farbschicht 30, eine zweite Prägelackschicht 22 mit einer eingeprägten Reliefstruktur 24, eine zweite reflexionserhöhende Beschichtung 26 in Form einer hochreflektierenden opaken Metallisierung, beispielsweise einer Aluminiumschicht, eine zweite Primerschicht 28 und eine Heißsiegellackschicht 42 umfasst.

Der Transferstreifen 12 ist auf eine Betrachtung in Reflexion aus der positiven z-Richtung ausgelegt, so dass von den beiden, in z-Richtung in unterschiedlichen Höhenstufen angeordneten Reliefschichtbereichen 24, 34 die näher am Betrachter liegende Reliefschicht 34 auch als die höher liegende Reliefschicht und die weiter vom Betrachter entfernt liegende Reliefschicht 24 als die tiefer liegende Reliefschicht bezeichnet wird.

In dem in Fig. 2 gezeigten Teilbereich 14 sind die Reliefschichtbereiche 24, 34 beide als Reliefstrukturen ausgebildet und stellen konkret Mikro spiegelprä- gungen bzw. Mikro Spiegelanordnungen 24, 34 dar, welche jeweils aus einer Vielzahl von gegen die x-y-Ebene geneigten Mikro spiegeln mit lateralen Abmessungen von etwa 10 jun gebildet sind. Die lokalen Neigungswinkel der Mikrospiegel sind dabei gerade so gewählt, dass die Reliefstrukturen der Mikrospiegelanordnungen 24, 34 zusammen mit der jeweiligen reflexionserhöhenden Beschichtung ein gewünschtes optisches Erscheinungsbild bereitstellen.

Um dem Erscheinungsbild einen gewünschten Farbeindruck zu verleihen, ist die tiefer liegende Mikro Spiegelanordnung 24 mit einer dem Reliefverlauf folgenden reflexionserhöhenden Beschichtung 26 in Form einer hochreflektierenden, opaken Metallisierung versehen, die im Ausführungsbeispiel aus einer Aluminiumschicht besteht. Die Metallisierung 26 ist in einem Teilbereich 50 ausgespart um eine Negativkennzeichnung, beispielsweise eine Negativschrift in dem Teilbereich 14 des Transferstreifens 12 zu erzeugen.

Die höher liegende Mikrospiegelanordnung 34 ist vollflächig mit einer dem Reliefverlauf folgenden reflexionserhöhenden Beschichtung 36 in Form einer hochbrechenden Schicht, im Ausführungsbeispiel konkret einer ZnS-Schicht, versehen, die semitransparent und mit einer im sichtbaren Spektralbereich wellenlängenabhängigen Reflexion und Transmission ausgebildet ist. Die eine spektrale Trennung von Bereichen hoher Reflexion und hoher Transmission ermöglich eine Farbtrennung im Erscheinungsbild, bei der die hochbrechende ZnS-Schicht 36 einerseits in einem ersten Spektralbereich, beispielsweise im Roten, einen hohen Reflexionsgrad aufweist und daher eine helle, rote Reflexionsfarbe erzeugt, und andererseits außerhalb des ersten Spektralbereichs einen hohen Transmissionsgrad aufweist und beispielsweise eine helle, blaue Transmissionsfarbe aufweist.

Darüber hinaus ist zwischen den beiden Mikro Spiegelanordnung 24, 34 eine nur bereichsweise vorliegende lasierende Farbschicht 30, beispielsweise eine im Bereich der Negativschrift ausgesparte, blaue Farbschicht vorgesehen.

Insgesamt erzeugen die beiden Mikro Spiegelanordnungen 24, 34 für unterschiedliche Betrachtungsrichtungen unterschiedlichen Bilder und Farbwirkungen, wobei die Betrachtungsrichtung, aus der das jeweilige farbige Bild der höher bzw. tiefer liegenden Mikrospiegelanordnung sichtbar wird, durch die Ausrichtung der Mikrospiegel bestimmt ist. So stehen für einen Betrachter aus einer ersten Betrachtungsrichtung die Mikrospiegel der höher liegenden Mikrospiegelanordnung 34 im Glanzwinkel und erzeugen wegen der hohen Reflektivität der hochbrechenden Schicht 36 im roten Spektralbereich eine erste Bilddarstellung mit heller, roter Reflexionsfarbe. Die Mikro spiegel der tiefer liegenden Mikro Spiegelanordnung 24 sind aus dieser Betrachtungsrichtung aufgrund ihrer Ausrichtung weit vom Glanzwinkel entfernt und tragen zum Bildeindruck praktisch nicht bei.

Aus einer zweiten Betrachtungsrichtung stehen für den Betrachter dagegen die Mikrospiegel der tiefer liegenden Mikro Spiegelanordnung 24 im Glanzwinkel und erzeugen eine zweite Bilddarstellung mit einer hellen blauen Reflexionsfarbe, die sich aus der hohen Transparenz der hochbrechenden Beschichtung 36 für blaues Licht, eine im Wesentlichen farbneutrale Reflexion an der tieferliegenden Metallisierung 26 und die zwischenliegende blaue lasierende Farbschicht 30 ergibt. Weiter Details zum Zustandekommen der Bild- und Farbwirkungen eines Zweifarbbereichs können der Druckschrift WO 2021/155999 Al entnommen werden, deren Offenbarungsgehalt insoweit in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird.

Mit Bezug nunmehr auf den in Fig. 3 gezeigten Querschnitt des Transferstreifens 12 im reflektiven Neutralbereich 16 enthält der Schichtaufbau dort im Wesentlichen dieselben Schichten wie im Merkmalsbereich 14, lediglich die lasierende Farbschicht 30 liegt im Teilbereich 16 nicht vor bzw. ist dort ausgespart. Unterschiedlich ist allerdings insbesondere die Oberflächentopografie der höher liegenden Reliefschicht 34 und die daraus resultierende Neutralisierung von Reflexions- und/ oder Farbwirkungen der hochbrechenden Schicht 36.

Der tiefer liegende Reliefschichtbereich 24 ist auch im Teilbereich 16 als Reliefstruktur ausgebildet und liegt im Teilbereich 52 als Hologrammrelief und im Teilbereich 54 als eine Mikrospiegelanordnung für die Erzeugung eines Rolling-Bar-Effekts vor. Die reflexionserhöhende Beschichtung 26 der Reliefstruktur 24 ist im Teilbereich 16 wie im Teilbereich 14 als hochreflektierende opake Metallisierung aus einer Chromschicht und einer darunter liegenden Aluminiumschicht gebildet, welche dem Reliefverlauf des Hologrammreliefs (Teilbereich 52) und dem Reliefverlauf des Mikro Spiegelreliefs (Teilbereich 54) folgt.

Ein wesentlicher Unterschied zum Merkmalsbereich 14 liegt in der besonderen Oberflächentopografie der höher liegenden Reliefschicht 34 im Neutralbereich 16, die in einem Teilbereich 56 als ebene Flachstruktur 34-F und in einem Teilbereich 58 als Deaktivierungsstruktur 34-D mit Erhebungen und/ oder Vertiefungen zur Unterdrückung der reflektierenden und/ oder farbgebenden Eigenschaften der hochbrechenden Schicht 36 ausgebildet ist.

Da die hochbrechende Schicht 36 als Beschichtung der Reliefschicht 34 deren Oberflächentopografie folgt, ist die hochbrechende Schicht 36 im Teilbereich 56, in dem die Reliefschicht eine ebene Flachstruktur 34-F bildet, ebenfalls eben. Sie leuchtet für einen Betrachter daher im Wesentlichen nur im Glanzwinkel zur Lichtquelle auf. hn Teilbereich 58 enthält die Deaktivierungs Struktur 34-D Erhebungen und/ oder Vertiefungen zur Unterdrückung der reflektierenden und/ oder farbgebenden Eigenschaften der hochbrechenden Schicht 36. Dazu kann die Deaktivierungsstruktur 34-D beispielsweise als Antireflexstruktur in Form einer Mottenaugenstruktur, in Form einer Mikrokavitätenstruktur mit einer Mehrzahl nebeneinander liegender Mikrokavitäten oder in Form einer Randomoberfläche mit unregelmäßig verteilten Erhebungen und/ oder Vertiefungen ausgebildet sein, welche die Reflektivität der hochbrechenden Schicht 36 stark vermindert. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Deaktivierungsstruktur 34-D nicht die Reflektivität der hochbrechenden Schicht 36 an sich reduziert, sondern nur deren Farbwirkung unterdrückt. Beispielsweise führt ein großes Aspektverhältnis der Erhebungen und/ oder Vertiefungen bei der Beschichtung zu einer lokal stark variierenden Dicke der hochbrechenden Schicht 36, so dass sich für einen Betrachter aufgrund der von Ort zu Ort variierenden Interferenzbedingungen makroskopisch keine einheitliche Farbwirkung der hochbrechenden Schicht 36 ergibt. Dieselbe Wirkung kann durch Erhebungen und/ oder Vertiefungen mit einer rasch variierenden lokalen Neigung erreicht werden, da die hochbrechende Schicht 36 bei der Beschichtung auf steilen Flächenabschnitten mit einer geringeren Schichtdicke als auf flachen oder wenig geneigten Flächenabschnitten abgeschieden wird. Dadurch variieren die Interferenzbedingungen rasch von Ort zu Ort, so dass sich makroskopisch keine einheitliche Farbwirkung der hochbrechenden Schicht 36 einstellen kann.

Ausgehend von der grundlegenden Gestaltung der Figuren 1 bis 3 sind zahlreiche Abwandlungen und Weiterbildungen erfindungsgemäßer Sicherheitselemente möglich.

Beispielsweise kann die hochbrechende Schicht 36 nicht nur aus ZnS, sondern alternativ auch aus einem der Materialien TiO , AI2O3, HfO , PbsO^ PBS, ZrO gebildet sein. Die Farbe des von der höher liegenden Reliefschicht 34 gezeigten Motivs ist insbesondere durch die Dicke der hochbrechenden Schicht 36 bestimmt. Die Verwendung von ZnS ist dabei von besonderem Vorteil, da sich ZnS in einem PVD-Prozess effizient aufbringen lässt. Dieser Prozess gewährleistet besonders gut, dass die Form der strukturgebenden Schicht, vorliegend insbesondere die Form der Prägung der Prägelackschicht 32, von der hochbrechenden Schicht übernommen wird. Darüber hinaus hat die hochbrechende Schicht einen hohen Brechungs index in Vergleich zu organischen Verbindungen, insbesondere den eingesetzten Prägelacken.

Die tiefer liegende Reliefschicht 24 erhält ihr Farberscheinungsbild nicht nur durch die Transmissionsfarbe der hochbrechenden Schicht 36, sondern insbesondere auch durch die gedruckte Farbschicht 30, welche durch die tiefer liegende Metallisierung 26, beispielsweise aus Aluminium, in ihrer Intensität verstärkt bzw. verschoben wird. Die tiefer liegende reflexionserhöhende Beschichtung 26 kann durch ein oder mehrere Metalle, beispielsweise Al, Cu, Fe, oder Fe:Si oder eine Schichtenfolge Cr - Al gebildet sein. Auch Legierungen der genannten Metalle kommen in Betracht. Bei einer Schichtenfolgen kann eine sehr dünne Schicht (maximal 3 nm, bevorzugt etwa 1 nm) aus Cr oder Ti als Haftvermittler eingesetzt werden. Die reflexionserhöhende Beschichtung kann auch ein Interferenzaufbau, beispielsweise ein Farbkippaufbau sein, oder ebenfalls eine hochbrechende Schicht darstellen. Bei Verwendung von Interferenzaufbauten kann die zwischen den Reliefschichten liegende Farbschicht auch entfallen. Bei der Farbschicht kann es sich um nur eine einzelne Farbe oder auch um ein mehrfarbiges Bild handeln.

Für eine buntere Farbe und/ oder eine höhere Helligkeit der Reflexion kann für die erste reflexionserhöhende Beschichtung 36 statt einer einzelnen hochbrechenden Schicht auch ein Mehrschichtaufbau mit Wechselschichten, insbesondere von Materialien mit hohem und niedrigem Brechungsindex wie SiO oder ZnS, verwendet werden. Auch die Absorption/ Reflexion darunter liegender Schichten kann die Farbe beeinflussen.

Eine Verstärkung der Helligkeit und/ oder der Farbe kann auch durch eine Einbettung der hochbrechenden Schicht 36 in einen Lack mit niedrigem Brechungsindex erreicht werden. Dies trifft sowohl auf den Prägelack als auch auf die Einbettschicht zu.

Für eine Farbgebung der sichtbaren Motive kann auch eine Farbe in einen der Prägelacke 22, 32 gemischt werden und ein gefärbter Prägelack vollflächig oder auch nur bereichsweise aufgebracht werden. Die Farbe kann nur eine Farbschicht mit vollflächiger Farbe sein, aber auch ein Bild mit beliebiger Anzahl an Farben, deren Anordnung vorteilhaft im Register zu der Prägung steht.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung kann eine gewünschte Farbe auch auf zwei Schichten aufgeteilt werden, so dass die gewünschte Farbe als Mischfarbe aus zwei Einzelfarben entsteht. Dadurch kann insbesondere ein Manipulationsanzeiger (Tamper Evident Effekt) bereitgestellt werden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung werden hierzu beide Prägelackschichten 22, 32 eingefärbt. Die zweite Farbe kann auch anstatt durch eine Farbschicht durch eine eingefärbte Folie erzeugt werden. Es ist auch eine Kombination aus den genannten Varianten zur Generierung der zweiten Farbe möglich.

Die tiefer liegende Reliefschicht 24 kann zusätzlich mit optischen Strukturen für weitere optische Effekt versehen sein, beispielsweise Strukturen für achromatische Mikro Spiegeleffekte wie kauf- und Wölbeffekte. Es ist auch möglich, holografische Effekte zu realisieren, wie beispielsweise Regenbogenhologramme oder Echtfarbenportraits. Auch Nanostrukturen zur Generierung von Farben mit oder ohne Mikrospiegel können eingebracht werden. Darüber hinaus ist die Verwendung von Mikrolinseneffekten möglich.

Nachfolgend werden zur Illustration mit Bezug auf die Figuren 4 bis 9 einige besonders vorteilhafte Schichtaufbauten erfindungsgemäßer Sicherheitselemente vorgestellt. Die Figuren zeigen jeweils den reflektiven Merkmalsbereich der Sicherheitselemente, es versteht sich aber, dass die Sicherheitselemente darüber hinaus jeweils auch einen Neutralbereich enthalten, bei dem die höher liegende Reliefschicht in der bei Fig. 3 beschriebenen Art als ebene Flachstruktur und/ oder als Deaktivierungsstruktur ausgebildet ist. Ein solcher Neutralbereich kann insbesondere in einem den gezeigten Merkmalsbereich umgebenden Bereich, beispielsweise einem Randbereich der Sicherheitselemente angeordnet sein.

Figur 4 zeigt zunächst den Merkmalsbereich eines Folienpatches 60 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch im Querschnitt.

Bei dem Schichtaufbau des Folienpatches 60 sind die beiden Reliefschichten 24, 34 auf gegenüberliegenden Seiten einer Trägerfolie 62 angeordnet, welche auch nach einer Applikation im Schichtaufbau des Folienpatches verbleibt. Dies hat den Vorteil, dass die beiden Relief schichten 24, 34 durch Aufbringen und Prägen eines Prägelacks 22 bzw. 32 mit der gewünschten Reliefstruktur 24, 34 kostengünstig in einem Arbeitsgang an einer Doppelprägeanlage hergestellt werden können.

Zur Herstellung des Folienpatches 60 kann beispielsweise wie folgt vorgegangen werden, wobei zwei oder mehr der beschriebenen Arbeitsschritte auch zusammengefasst werden können.

Zunächst wird auf die Trägerfolie 62, beispielsweise eine transparente PET- Folie, eine Farbschicht 30 gedruckt. Bei der Farbe kann es sich um eine lösemittelhaltige, wässrige Farbe oder eine UV-Farbe handeln. Die Farbschicht kann eine einzige Farbe enthalten oder auch einen im Register aufgebrachten Mehrfarbendruck darstellen. Die Farbschicht 30 kann, wie im gezeigten Ausführungsbeispiel, oberhalb (näher zum Betrachter) oder auch unterhalb der Trägerfolie 62 angeordnet sein. Um sicherzustellen, dass die Farbe(n) gut auf der Trägerfolie haften, kann die Trägerfolie 62 mit einer entsprechenden beidseitigen Acrylatbeschichtung ausgestattet sein oder mit einem entsprechenden Primer versehen sein. hn nächsten Arbeitsgang werden die Prägelackschichten 22, 32 auf gegenüberliegende Seiten der Trägerfolie 62 aufgedruckt und verprägt. Die Prägung auf der Ober- und Unterseite kann in einem oder in zwei Arbeitsgängen erfolgen. Vorteilhaft stehen die Prägungen 24, 34 im Register zum Farbdruck der Farbschicht 30 und zur Prägung der jeweils gegenüberliegenden Prägelackschicht. Bei dem verwendeten Prägelack kann es sich um einen thermoplastischen Prägelack oder - wegen der besseren Abformgüte - vorzugsweise um einen UV-Prägelack handeln. Auch sogenannte DualCure- Sy steme können eingesetzt werden. Bei der Verwendung eines UV- Prägelacks wird der Fotoinitiator so gewählt, dass eine ausreichende Härtung durch die Farbschicht 30 hindurch möglich ist.

Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, direkt in diesem Schritt eine Waschfarbe für eine Demetallisierung zu drucken, um transparente Bereiche und/ oder Bereiche ohne hochbrechende Schicht 36 erzeugen zu können. Alternativ kann auch erst nach der Beschichtung in einem Druckschrift ein Resist auf die hochbrechende Schicht aufgedruckt und diese in einem anschießend Ätzschritt bereichsweise entfernt werden.

Danach folgen die Beschichtungsarbeitsgänge, für die es insbesondere zwei Möglichkeiten gibt: i) zunächst Aufbringen der hochbrechenden Schicht 36 auf die höher liegende Reliefschicht 34 mit einer spektralen Regelung der Schicht und nachfolgendes Aufbringen der reflexionserhöhenden Schicht 26, beispielsweise einer Aluminiumschicht, auf die tiefer liegende Reliefschicht 24; oder ii) zunächst Aufbringen der reflexionserhöhenden Schicht 26 auf die tiefer liegende Reliefschicht 24, gefolgt gegebenenfalls von einer Demetallisierung dieser Schicht durch Waschen oder Ätzen. Anschließend wird die hochbrechende Schicht 36 auf die höher liegende Reliefschicht 34 aufgebracht.

Wie erwähnt enthält der Folienpatch 60 zusätzlich zu dem gezeigten Merkmalsbereich auch einen reflektiven Neutralbereich, in dem die höher liegende Reliefschicht 34 in der bei Fig. 3 genauer beschriebenen Art als ebene Flachstruktur und/ oder als Deaktivierungsstruktur ausgebildet ist. Die Flachstruktur bzw. Deaktivierungs Struktur unterschiedet sich nur durch die Oberflächentopografie der Prägung von der Reliefstruktur 34 des Merkmalsbereichs der Fig. 4 und werden gleichzeitig mit dieser bei der Verprägung des Prägelacks 32 erzeugt. Die hochbrechende Schicht 36 folgt der Oberflächentopografie der Prägestruktur auch in den Flachbereichen bzw. Deaktivierungsbereichen, so dass sich auch hier die oben beschriebenen Effekte ergeben.

Nach diesen Arbeitsgängen ist die optische Funktionalität des Folienpatches 60 bereits hergestellt. Für die Einbringung bzw. Aufbringung in Banknoten wird der Folienpatch jedoch in der Regel noch geeignet ausgestattet und zudem für eine ausreichende Umlaufbeständigkeit mit Schutzschichten versehen. hn gezeigten Ausführungsbeispiel wird beispielsweise auf die höherliegende Reliefschicht 34 und die hochbrechende Schicht 36 noch eine Halbfertigware 20, bestehend aus zwei kaschierten PET-Folien und einer Releaseschicht 40 aufkaschiert. Bei der Releaseschicht 40 kann es sich insbesondere um einen UV-Lack handeln. Die zweite reflexionserhöhende Schicht 36 wird durch Schutzlacke und Primerschichten 28 geschützt. Auch auf dieser Seite des Sicherheitselements ist das Aufkaschieren einer Folie grundsätzlich möglich, führt jedoch zu einer großen Gesamtdicke des Sicherheitselements. Anschließend wird noch ein Kleber 42 aufgebracht, bei dem es sich sowohl um einen konventionellen Heißsiegellack als auch um einen UV-vernetzbaren Heißsiegellack oder eine Kombination handeln kann. hn nächsten Schritt werden die Konturen des Patches gestanzt und das nicht benötigte Material abgezogen. Im letzten Schritt der Folienherstellung wird die Folie in Streifen geschnitten. Danach kann der so hergestellte Patch über eine Rollenapplikationsanlage oder eine Bogenapplikationsanlage auf Papier appliziert werden.

Die Figuren 5 bis 7 zeigen jeweils den Merkmalsbereich eines Sicherheitsfadens für die Einbettung in eine Banknote oder ein Wertdokument schematisch im Querschnitt. Bei diesen Ausgestaltungen handelt es sich wie bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 jeweils um einen Doppelaufbau, bei dem die beiden Reliefschichten 24, 34 auf gegenüberliegenden Seiten einer Trägerfolie 62 angeordnet sind. Die Herstellung der Sicherheitsfäden 70, 80 und 90 verläuft in weiten Teilen analog zu der bereits beschriebenen Herstellung des Folienpatches 60, so dass für Details auf die dortigen Ausführungen verwiesen wird.

Mit Bezug zunächst auf Fig. 5 wird zur Herstellung des Sicherheitsfadens 70 eine transparente PET-Trägerfolie 62 bereitgestellt und mit einer Farbschicht 30 versehen. Dann werden auf die gegenüberliegenden Seiten Prägelackschichten 22, 32 auf gedruckt und verprägt. Vorteilhaft stehen die Prägungen 24, 34 im Register zum Farbdruck der Farbschicht 30 und zur Prägung der jeweils gegenüberliegenden Prägelackschicht. Falls ein Waschschritt zur Erzeugung eines Negativkennzeichens durchgeführt werden soll, wird in den vorgesehenen Bereichen Waschfarbe auf gedruckt.

Es folgen die Beschichtungsarbeitsgänge zum Aufbringen der hochbrechenden Schicht 36 und der opaken Metallisierung 26, letztere beispielsweise in Form einer Schichtenfolge aus einer Aluminiumschicht. Anschließend erfolgt ein Demetallisierungsschritt, um in einem Bereich 50 die Metallisierung 26 zu entfernen und dadurch ein Negativkennzeichen, beispielsweise eine Negativschrift einzubringen. Dies kann mithilfe der oben genannten Waschfarbe oder nach dem Aufbringen der Metallisierung 26 durch Aufdrucken eines Resists und einem anschließenden Ätzschritt erfolgen.

Dann werden auf beiden Seiten werden Primerschichten 28 bzw. 38 aufgebracht, gegebenenfalls auch weitere an sich bekannte Funktionsschichten, wie eine maschinenlesbare Magnetschicht oder eine Lumineszenzschicht. Die Ober- und Unterseite werden dann noch mit Schutzlackschichten versehen, die in der Figur im Bezugszeichen 28 bzw. 38 mit den Primerschichten zusammengefasst sind. Optional werden weitere Funktionsschichten und eine Deckweißschicht, sowie Heißsiegellackschichten 42 aufgebracht. Abschließend wird die erzeugte Folie in Streifen der gewünschten Breite geschnitten.

Der Sicherheitsfaden 80 des Ausführungsbeispiels der Fig. 6 enthält keine separate, auf die Trägerfolie 62 aufgebrachte Farbschicht, die Farbgebung erfolgt bei diesem Ausführungsbeispiel vielmehr durch die Verwendung von eingefärbtem Prägelack. Dazu ist die Prägelackschicht 22 der tiefer liegenden Reliefstruktur in einem ersten Teilbereich 82 mit einer ersten Farbe und in einem zweiten Teilbereich 84 mit einer zweiten, unterschiedlichen Farbe eingefärbt. In einem dritten Teilbereich 86, in dem auch die Metallisierung 26 ausgespart ist, ist die Prägelackschicht 22 transparent ausgebildet.

Die weitere Ausgestaltung des Sicherheitsfadens 80, insbesondere die Ausbildung der höher liegenden Reliefschicht 34, folgt dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5. Zudem ist auf die einebnende Primer- bzw. Schutzlackschicht 28 der tiefer liegenden Reliefschicht 24 im Ausführungsbeispiel der Fig. 6 eine Fluoreszenzschicht 88 aufgebracht, die einen nach UV- Anregung fluoreszierenden Merkmalsstoff enthält. An die Fluoreszenzschicht 88 schließen sich eine weitere Primer- bzw. Schutzlackschicht 28 und eine Heißsiegellackschicht 42 an.

Mit Bezug auf Fig. 7 stellt der dort gezeigte Sicherheitsfaden 90 eine Abwandlung des Sicherheitsfadens 70 der Fig. 5 dar, bei der die Farbschicht 30 mit zwei oder mehr Farbbereichen 92, 94 mit verschiedener Farbe ausgebildet ist. Es versteht sich, dass auch bei diesem Design durch Aussparungen in der Metallisierung 26 Negativkennzeichen vorgesehen sein können.

Figur 8 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung einen Transferstreifen 100 mit einem Kaschieraufbau. Der Vorteil eines solchen Kaschieraufbaus besteht insbesondere darin, dass die geprägten Reliefschichten, die reflexionserhöhenden Beschichtungen und der Farbdruck zunächst auf separaten Folien jeweils als Halbfertigware hergestellt werden können. Das vollständige Sicherheitselement entsteht erst beim Zusammenkaschieren der beiden Halbfertigwaren, wobei die Kaschierung in der Regel im Register erfolgt. Der Release der unteren Releaseschicht sollte dabei leichter erfolgen als der Release für die Aufbringung, bzw. sollte auf einem anderen Mechanismus beruhen. Konkret enthält der in Fig. 8 gezeigte Transferstreifen 100 eine erste PET- Trägerfolie 20-1 mit einer ersten UV-Releaseschicht 40-1, auf der die Schichten des höher liegende Reliefschichtaufbaus aufgebracht wurden, indem auf die Releaseschicht 40-1 eine UV-Prägelackschicht 32 aufgebracht und ver- prägt wurde, und die so entstandene Reliefschicht 34 mit einer hochbrechenden ZnS-Schicht 36 beschichtet wurde.

Auf einer zweiten PET-Trägerfolie 20-2 mit einer zweiten UV-Releaseschicht 40-2 wurden die Schichten des tiefer liegenden Reliefschichtaufbaus aufgebracht, indem auf die Releaseschicht 40-2 eine UV-Prägelackschicht 22 aufgebracht und verprägt wurde, und die so entstandene Reliefschicht 24 mit einer opaken Metallisierung 26 aus einer Chromschicht und einer Aluminiumschicht versehen wurde. Darüber hinaus wurde die Metallierung 26 in einem Teilbereich mit einem Farbaufdruck 102 und in einem anderen Teilbereich, beispielsweise über ein Waschverfahren oder ein Resist/ Ätzverfahren mit einer Aussparung 104 zur Ausbildung eines Negativkennzeichens versehen.

Der Farbaufdruck 102 kann in einer Abwandlung auch auf die hochbrechende ZnS-Schicht der ersten Trägerfolie 20-1 aufgebracht werden oder es können beide reflexionserhöhenden Beschichtungen 26, 36 mit einem Farbaufdruck versehen werden.

Die auf den Trägerfolien 20-1, 20-2 erzeugten Schichtaufbauten wurden dann mit einem Kaschierkleber 106 zusammenkaschiert um den vollständigen Zweifarbbereich des Transferstreifens 100 zu bilden. Die beiden ursprünglich vorliegenden Schichtaufbauten stoßen dabei an der zur Illustration in der Figur eingezeichneten Linie 108 zusammen. Auf der Unterseite der zweiten Trägerfolie 20-2 sind für die Applikation auf ein Zielsubstrat noch Primerschichten 28 und Heißsiegellackschichten 42 vorgesehen. Nach der Applikation kann die erste Trägerfolie 20-1 durch Aktivierung der ersten Releaseschicht 40-1 abgezogen werden.

Wie die anderen Ausführungsbeispiele enthält die Transferfolie 100 zudem, beispielsweise in einem nicht dargestellten Randbereich der Folie einen re- flektiven Neutralbereich, bei dem die hochbrechende Schicht 36 in der bei Fig. 3 beschriebenen Art als ebene Flachstruktur und/ oder als Deaktivierungsstruktur ausgebildet ist.

Als weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt Fig. 9 einen Transferstreifen 110 mit einem Insetteraufbau.

Der Transferstreifen 110 enthält eine PET-Trägerfolie 20 mit einer UV- Releaseschicht 40, auf der eine erste UV-Prägelackschicht 32 aufgebracht und verprägt wurde. Die dadurch entstandene Reliefschicht 34 wurde mit einer hochbrechenden ZnS-Schicht 36 beschichtet, die ZnS- Schicht 36 in einem Teilbereich mit einem Farbaufdruck 112 versehen und dann vollflächig mit einer einebnenden Primerschicht 38 und optional weiteren Schichten 28', die sowohl wässrig, lösemittelhaltig oder UV-härtend sein können, beschichtet. Diese weitere(n) Schicht(en) 28' können als Schutzschicht, als Primerschicht oder zur Haftvermittlung dienen. Die Schichten haben vorteilhaft eine gute Haftung zu den jeweils benachbarten Schichten und können auch selbst aus mehreren unterschiedlichen Teilschichten bestehen.

Anschließend wurde auf die abschließende Schicht 28' eine zweite UV-

Prägelackschicht 22 aufgebracht und verprägt, und die dadurch entstandene

Reliefschicht 24 mit einer opaken Metallisierung 26 aus einer Aluminiumschicht versehen. Die Metallisierung 26 kann auch in einem Teilbereich 114 ausgespart sein, um ein Negativkennzeichen in dem Transferstreifen 110 zu bilden. Die metallisierte Reliefschicht wurde schließlich mit einer weiteren Primerschicht 28 und einer Heißsiegellackschicht 42 versehen.

Die Prägungen der Reliefschichten 24, 34 und der Farbaufdruck 112 stehen vorteilhaft im Register zueinander. Der Farbaufdruck 112 kann auch in einer zwischen den Reliefschichten 24, 34 angeordneten, separaten Farbschicht vorliegen.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Optisch variables Sicherheitselement zur Absicherung von Wertgegenständen, dessen Flächenausdehnung eine darauf senkrecht stehende z- Achse definiert, wobei das Sicherheitselement zwei Reliefschichten enthält, die in z-Richtung in unterschiedlichen Höhenstufen angeordnet sind und eine tiefer liegende und eine höher liegende Reliefschicht bilden, die höher liegende Reliefschicht mit einer ihrer Oberflächentopografie folgenden ersten reflexionserhöhenden Beschichtung versehen ist und die tiefer liegende Reliefschicht mit einer ihrer Oberflächentopografie folgenden zweiten reflexionserhöhenden Beschichtung versehen ist, die erste reflexionserhöhende Beschichtung mit einer im sichtbaren Spektralbereich wellenlängenabhängigen Reflexion und Transmission ausgebildet ist, wobei in einem reflektiven Merkmalsbereich innerhalb des Sicherheitselements

— die höher liegende Reliefschicht als Reliefstruktur ausgebildet ist und einen ersten optisch variablen Effekt in einer ersten Farbe zeigt, und

— die tiefer liegende Reliefschicht als Reliefstruktur ausgebildet ist und durch die erste reflexionserhöhende Beschichtung hindurch einen zweiten optisch variablen Effekt in einer zweiten, unterschiedlichen Farbe zeigt, dadurch gekennzeichnet, dass in einem reflektiven Neutralbereich innerhalb des Sicherheitselements die höher liegende Reliefschicht als ebene Flachstruktur ausgebildet ist und/ oder als durch Erhebungen und/ oder Vertiefungen gebildete Deaktivierungs Struktur aus gebildet ist, welche die reflektierenden und/ oder farbgebenden Eigenschaften der ersten reflexionserhöhenden Beschichtung unterdrückt.

2. Sicherheitselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste reflexionserhöhende Beschichtung im sichtbaren Spektralbereich eine wellenlängenabhängige Reflexion und eine wellenlängenabhängige Transmission aufweist, so dass durch die Reflexions-Farbwirkung der ersten reflexionserhöhenden Beschichtung die höher liegende Reliefstruktur den ersten optisch variablen Effekt in der ersten Farbe zeigt, und die Transmissions-Farbwirkung der ersten reflexionserhöhenden Beschichtung zur Farbwirkung des zweiten optisch variablen Effekts der tiefer liegenden Reliefstruktur in der zweiten Farbe beiträgt.

3. Sicherheitselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Deaktivierungsstruktur durch eine Antireflexstruktur in Form einer Mottenaugenstruktur, in Form einer Mikrokavitätenstruktur mit einer Mehrzahl nebeneinander liegender Mikrokavitäten oder in Form einer Randomoberfläche mit unregelmäßig verteilten Erhebungen und/ oder Vertiefungen gebildet ist.

4. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Deaktivierungsstruktur Erhebungen und/ oder Vertiefungen mit einem großen Aspektverhältnis von 2 oder mehr, insbesondere von 5 oder mehr aufweist.

5. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem reflektiven Neutralbereich die erste reflexionserhöhende Beschichtung eine lokal variierende Dicke aufweist und dadurch makroskopisch keine oder eine nicht-einheitliche Farbwirkung zeigt, und/ oder die erste reflexionserhöhende Beschichtung feingerastert ausgebildet ist und dadurch makroskopisch keine oder eine nicht-einheitliche Farbwirkung zeigt, und/ oder die erste reflexionserhöhende Beschichtung eine lokal rasch variierende Neigung aufweist und dadurch makroskopisch keine oder eine nicht-einheitliche Farbwirkung zeigt.

6. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der reflektive Neutralbereich den reflektiven Merkmalsbereich umgibt und/ oder dass der reflektive Neutralbereich einen Randbereich des Sicherheitselements bildet.

7. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in dem reflektiven Neutralbereich die tiefer liegende Reliefschicht als Reliefstruktur ausgebildet ist und durch die erste reflexionserhöhende Beschichtung hindurch einen farbigen optisch variablen Effekt, insbesondere einen optisch variablen Effekt in der zweiten Farbe zeigt.

8. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7 , dadurch gekennzeichnet die erste reflexionserhöhende Beschichtung eine oder mehrere hochbrechende Schichten, bevorzugt dielektrische hochbrechende Schichten enthält, die zumindest in einem Teilbereich des sichtbaren Spektrums einen Brechungsindex von mindestens 1,7, bevorzugt mindestens 2,0 und besonders bevorzugt mindestens 2,2 aufweisen, besonders bevorzugt, dass die erste reflexionserhöhende Beschichtung eine hochbrechende Einzelschicht, insbesondere eine ZnS-, TiOz-, AI2O3-, HfÖ2-, PbsCU- PBS-, ZrÜ2- Einzelschicht, ganz besonders bevorzugt eine ZnS-Einzelschicht ist.

9. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in dem reflektiven Merkmalsbereich die höher liegende Reliefstruktur und/ oder die tiefer liegende Reliefstruktur durch Mikrospiegelanordnungen mit gerichtet reflektierenden Mikrospiegeln gebildet sind, insbesondere mit nicht-diffraktiv wirkenden Spiegeln, und vorzugsweise mit planen Spiegeln, Hohlspiegeln und/ oder fresnelartigen Spiegeln.

10. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite reflexionserhöhende Beschichtung mindestens in einem Teilbereich des sichtbaren Spektrums einen Reflexionsgrad von mindestens 50%, bevorzugt mindestens 75%, besonders bevorzugt mindestens 80%, oder sogar von mindestens 85% aufweist, vorzugsweise, dass die zweite reflexionserhöhende Beschichtung opak mit einer optischen Dichte von mehr als 1,0, insbesondere von mehr als 2,0 ausgebildet ist.

11. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in dem reflektiven Merkmalsbereich zwischen der ersten und zweiten Reliefschicht eine oder mehrere lichtdurchlässige Farbschichten vorgesehen sind, um den Farbeindruck der optisch variablen Effekte der ersten und zweiten Reliefschicht zu beeinflussen.

12. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in dem reflektiven Merkmalsbereich die Transmissions-Farbwirkung der ersten reflexionserhöhenden Beschichtung die zweite Farbe bestimmt; oder die Transmissions-Farbwirkung der ersten reflexionserhöhenden Beschichtung zusammen mit einer Reflexions-Farbwirkung der zweiten reflexionserhöhenden Beschichtung und/ oder mit mindestens einer der lichtdurchlässigen Farbschichten die zweite Farbe bestimmt; oder eine Reflexions-Farbwirkung der zweiten reflexionserhöhenden Beschichtung und/ oder die Farbwirkung mindestens einer der lichtdurchlässigen Farbschichten die zweite Farbe bestimmt.

13. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in dem reflektiven Merkmalsbereich die erste und zweite Reliefstruktur zumindest bereichsweise einfallendes paralleles Licht in unterschiedliche Winkelbereiche reflektieren, wobei die beiden verschiedenen Winkelbereiche vorzugsweise nicht überlappen und bevorzugt mehr als 3°, besonders bevorzugt mehr als 10° voneinander getrennt sind.

14. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbildung der höher liegenden Reliefstruktur, insbesondere die Ausrichtung der Mikrospiegel der höher liegenden Mikrospiegelanordnung und/ oder die Ausbildung der tiefer liegenden Reliefstruktur, insbesondere die Ausrichtung der Mikrospiegel der tiefer liegenden Mikrospiegelanordnung ortsabhängig variiert um ein jeweils vorgegebenes Motiv, insbesondere ein dreidimensional wirkendes Motiv oder ein Bewegungsmotiv, zu erzeugen.

15. Datenträger mit einem optisch variablen Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 14.

16. Verfahren zum Herstellen eines optisch variablen Sicherheitselements, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 14, bei dem ein Träger bereitgestellt wird, dessen Flächenausdehnung eine Ebene und eine darauf senkrecht stehende z- Achse definiert, der Träger mit zwei Reliefschichten versehen wird, die in z-Richtung in unterschiedlichen Höhenstufen angeordnet sind und eine tiefer liegende und eine höher liegende Reliefschicht bilden, die höher liegende Reliefschicht mit einer ihrer Oberflächentopografie folgenden ersten reflexionserhöhenden Beschichtung versehen wird und die tiefer liegende Reliefschicht mit einer ihrer Oberflächentopografie folgenden zweiten reflexionserhöhenden Beschichtung versehen wird, die erste reflexionserhöhende Beschichtung mit einer im sichtbaren Spektralbereich wellenlängenabhängigen Reflexion und Transmission ausgebildet wird, wobei in einem reflektiven Merkmalsbereich innerhalb des Sicherheitselements — die höher liegende Reliefschicht als Reliefstruktur ausgebildet wird und einen ersten optisch variablen Effekt in einer ersten Farbe zeigt, und

— die tiefer liegende Reliefschicht als Reliefstruktur ausgebildet wird und durch die erste reflexionserhöhende Beschichtung hindurch einen zweiten optisch variablen Effekt in einer zweiten, unterschiedlichen Farbe zeigt, und in einem reflektiven Neutralbereich innerhalb des Sicherheitselements die höher liegende Reliefschicht als ebene Flachstruktur ausgebildet wird und/ oder als durch Erhebungen und/ oder Vertiefungen gebildete Deaktivierungs Struktur aus gebildet wird, welche die reflektierenden und/ oder farbgebenden Eigenschaften der ersten reflexionserhöhenden Beschichtung unterdrückt.