WO2004028824A2 - Sicherheitselement - Google Patents

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WO2004028824A2
WO2004028824A2 PCT/EP2003/010426 EP0310426W WO2004028824A2 WO 2004028824 A2 WO2004028824 A2 WO 2004028824A2 EP 0310426 W EP0310426 W EP 0310426W WO 2004028824 A2 WO2004028824 A2 WO 2004028824A2
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WO
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thermochromic
security element
liquid
optically variable
crystalline
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PCT/EP2003/010426
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WO2004028824A3 (de
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Christoph Mengel
Desanka Gacesa
Max Voit
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Giesecke & Devrient Gmbh
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Priority to US10/528,425 priority patent/US7054043B2/en
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    • Y10S359/90—Methods

Definitions

  • the invention relates to a security element for securing valuables, which has at least a first and a second liquid-crystalline material, the first material having thermochromic properties and the second material having an optically variable effect. Furthermore, the invention relates to an object of value, a transfer material and a method for producing such security elements and objects of value as well as a method for checking such a security element or object of value.
  • An object of value in the sense of the invention can be any object intended to be protected, such as branded articles or documents of value.
  • Valuables in the sense of the present invention are in particular banknotes, but also stocks, certificates, stamps, checks, check cards, credit cards, ID cards, passports, tickets, tickets, tickets and the like as well as labels, seals, packaging or other elements for the product assurance.
  • the simplified term "object of value” or "security element” therefore always includes documents of the type mentioned below.
  • thermochromic materials it has long been known to use thermochromic materials to secure documents of value.
  • DE 2212350 describes a security thread made of transparent plastic that has cavities. In these cavities there is a liquid crystalline material which shows a reversible color change when the temperature is increased or decreased.
  • thermochromic properties is also known from EP 0 608 078 B1.
  • a plastic material is provided with an imprint or with signs that are partially demetallized. a metal layer have arisen.
  • a thermochromic coating colored at normal temperature is arranged above this imprint or these negative signs. When heated, the thermochromic coating becomes colorless so that the characters underneath can be seen.
  • a thermochromic coating can be used, which is colorless at normal temperature and becomes colored when heated, so that the characters disappear.
  • This thread is introduced into the security paper in such a way that it comes to the surface in certain areas, so-called “windows”.
  • thermochromic security threads have the disadvantage that the thermochromic effect is already used in many non-security areas for purely decorative purposes, which is why the optical effect caused by the color change of the thermochromic material is no longer recognized by the viewer as a security feature but only as a design variant. Such security elements therefore do not offer a high level of protection against counterfeiting.
  • the invention is therefore based on the object of creating a valuable object, a transfer element and a security element which offer high protection against counterfeiting and avoid the disadvantages of the prior art.
  • the security element has at least a first and a second liquid-crystalline material, the first material having thermochromic properties and the second material having an optically variable effect.
  • the first liquid-crystalline material has thermochromic properties, i.e. its own color changes under the influence of temperature.
  • the thermochromic material preferably also exhibits polarization effects, i.e. that it is able to selectively polarize light.
  • These substances are preferably encapsulated liquid crystals which are crystalline at a certain temperature and do not polarize, but change their color and additionally polarize when the temperature changes, in particular an increase in temperature, and a change to the liquid-crystalline state.
  • the material can change from the liquid-crystalline state to the liquid state when the temperature rises further, the thermochromic material in the liquid state again being transparent or at least translucent and not polarizing.
  • the second liquid crystalline material has an optically variable effect.
  • optically variable effect means the effect that different color impressions are conveyed at different viewing angles
  • Green-blue or copper-green color transitions have proven to be particularly suitable.
  • This second material preferably also exhibits light-polarizing properties.
  • crosslinked liquid-crystalline materials show light-polarizing properties at the same time presence of a color shift effect without showing thermochromic effects.
  • thermochromic liquid-crystalline material and the liquid-crystalline material with optically variable effect each polarize light differently, e.g. can selectively polarize one material circularly right and the other material selectively polarize circularly left.
  • the liquid-crystalline materials are preferably processed in the form of printing inks, for example by admixing them with a transparent binder.
  • the printing ink can of course contain other color pigments.
  • the liquid-crystalline materials can be processed with any suitable printing process, in particular by means of screen printing and intaglio printing, but also in gravure, flexographic and letterpress printing.
  • the materials can also be mixed with a transparent plastic layer.
  • thermochromic material may be over the entire surface or, preferably, only in some areas, particularly in the form of characters or 'patterns may be provided.
  • the liquid-crystalline material with an optically variable effect can be processed over the entire area or in certain areas, with processing over the entire area or in certain areas being preferred, depending on the form of application.
  • the thermochromic material can be arranged above and / or below and / or next to the material with an optically variable effect.
  • Particularly suitable effects result from at least partial overlap of the different liquid-crystalline materials.
  • An overlap of the effects also has the advantage that the viewer can more easily identify them on the object to be secured and can check them simultaneously in suitable embodiments.
  • the effects can be made visible with a “handle” by placing the filter on a specific point on the object.
  • thermochromic material substances are preferably used which are at least translucent, preferably transparent, below a predetermined temperature, and are colored above this temperature. In certain applications, it may be useful to use thermochromic substances that are colored below a predetermined temperature and translucent or transparent above this temperature.
  • the transition temperature of the thermochromic substances is preferably above the ambient temperature, e.g. in the range from 25 ° C to 60 ° C, preferably 30 ° C to 60 ° C. Depending on the application, however, it is also conceivable that the temperature can drop below 25 ° C.
  • the individual layers of the security element can either be created directly on the valuable object or prepared on a separate carrier.
  • the valuable object or separate carrier as the substrate on which the security element is located is in no way restricted in relation to the material used. However, it is preferably paper or plastic, also in the form of foils.
  • the security element can be used, for example, as a self-supporting label, preferably on a plastic substrate. Since it can be difficult in some cases to provide the object of value with the respective layer sequence directly, it can alternatively make sense to prepare the layer structure of the security element at least partially on a transfer material.
  • the layer structure of the security element can be prepared in endless form on the carrier tape.
  • the security element is applied to an object of value to be secured with the aid of an adhesive layer which is applied either to the object of value or to the top layer of the transfer material.
  • a hot-melt adhesive is preferably used for this.
  • an adhesive layer can be provided only in the areas to be transferred or the adhesive, such as a hot-melt adhesive, is activated only in the areas to be transferred. After the transfer, the carrier tape of the transfer material is pulled off and only the layer structure of the security element shown remains on the object of value to be secured.
  • the object of value on which the security element is applied can be, for example, a security paper, a security document, but also product packaging. Other valuables that require security protection, can of course be provided with the security element according to the invention.
  • the security element is preferably arranged completely on the surface of the object to be secured. If the security element is completely arranged on the surface of the object, it can be made much larger, so that the optically variable effect and the thermally induced color change of the different liquid-crystalline materials is much more obvious due to the larger area. The use of a polarization filter is also much easier if a larger observation area is available.
  • the present invention thus offers additional security against forgery by combining the thermochromic effect which is visually perceptible without aids and the optically variable effect which is visually perceptible without the aid of aids.
  • the security against forgery is further increased by additional use of the polarization effect, which can only be visually perceived with the aid of aids.
  • information can also be simply hidden or made visible by means of the thermochromic effect, for example, the viewer can only reveal the information by touching it.
  • the authenticity of the information can be checked further in a next step, for example by means of a polarization filter, if at least one of the liquid-crystalline materials polarizes light.
  • Fig. 1 is a security document with an inventive
  • banknote 1 shows such a banknote 1 made of paper or plastic, which is provided with a security element 2 in the form of a strip running across the entire width of the banknote.
  • the banknote 1 can of course have further security features, such as watermarks, gravure printing, security thread or luminescent or magnetic imprints or the like.
  • the security element 2 has a thermochromic liquid-crystalline layer which is combined with a liquid-crystalline color shift effect layer.
  • the security element 2 is arranged completely on the surface of the banknote 1, so that the thermal color change is preferred y -
  • thermochromic layer applied in patterns and / or characters is very well recognizable.
  • the security element 2 can also have further layers which, alone or in combination with other layers of the security element, produce further striking optical effects. Some preferred embodiments are explained in more detail with reference to FIGS. 2 to 6, which show the bank note 1 in a top view or in cross section along the dash-dotted line A - A in order to clarify the layer structure of the security element 2.
  • thermochromic print 4 in the form of characters or patterns.
  • a liquid crystalline thermochromic print 4 Over the thermochromic layer 4 is a liquid crystalline over the entire surface
  • Color shift effect layer 5 is arranged, which generates different color impressions regardless of the temperature when changing the viewing angle in reflection. This effect is referred to as an “optically variable” effect.
  • Layers 4 and 5 can be, for example, a printing ink which consists of a transparent binder into which liquid crystal pigments are mixed.
  • the dark, preferably black, surface can be equipped over the entire surface or in a structured manner.
  • the background can be designed in the form of patterns and / or characters, such as guilloches, negative guilloches or other finely structured patterns. Information can also be incorporated into the security element by means of alphanumeric characters or bar codes.
  • the background is preferably designed in such a way that the majority of the area in question is dark or black.
  • the substrate 3 preferably has a dark, in particular black intrinsic color, or - as shown here - a further dark, preferably black layer 6, which can be printed, for example, at least in partial areas of the liquid crystalline materials 4, 5.
  • a dark background the optically variable effect produced by the color shift effect layer 5 is particularly prominent.
  • at least the area equipped with liquid crystalline material is underlaid with a black layer over the entire surface.
  • a thermochromic material that is transparent at normal ambient temperature is preferably used for the layer 4.
  • thermochromic layer 4 Above the transition temperature of the thermochromic layer 4, it preferably becomes colored, in particular bright, so that the characters represented by the thermochromic layer 4 become visible and the color shift effect in the area of the characters is virtually imperceptible. The viewer thus has the following picture. Below the transition temperature, he only perceives the color shift effect of the non-thermochromic material 5 with the naked eye. By supplying body heat when touching or rubbing the surface, the thermochromic information 4, here the rectangles, can also be read above the transition temperature, as shown in FIG. 3. The naked eye can trachten already check two security features.
  • at least one of the liquid-crystalline materials used is a polarizing substance.
  • both the thermochromic material 4 and the material with a color shift effect 5 have polarizing properties.
  • the thermochromic material processed in FIG. 2 polarizes above the transition temperature, that is to say in the liquid-crystalline state, preferably light on the right circularly, while the material with color shift effect polarizes on the left-hand circularly.
  • the transition temperature that is to say in the liquid-crystalline state, preferably light on the right circularly
  • the material with color shift effect polarizes on the left-hand circularly.
  • thermochromic material which is light or colored at normal ambient temperature and only becomes transparent above a certain activation temperature. In this case, previously existing information disappears when exposed to heat.
  • the liquid-crystalline color-shift effect layer 5 can be applied to the black-coated substrate 3 first and then the thermochromic liquid-crystalline layer 4.
  • Which layer sequence is preferred depends on the application or the manufacturing options and can be decided depending on the individual case. If the thermochromic layer is located between the substrate and the color shift effect layer, in some embodiments the thermochromic effect lasts longer, since the color shift effect layer could serve as a kind of heat insulator. This depends However, it strongly depends on several other factors, such as added heat, processed layer thickness, etc. The effects to be observed with regard to the color shift effect, thermochromic information and polarization are comparable to those from FIG. 2.
  • thermochromic layer 4 which is transparent at ambient temperature, the optically variable layer 5 appears in the areas of the dark or black imprint as a brilliant layer with a color interplay and is barely perceptible in the areas of the light substrate. Above the transition temperature of the tliermochromic material, the layer 4 becomes colored and can be easily recognized in the area below the marking 6. The color shift effect is no longer visible to the naked eye.
  • thermochromic material has properties that polarize to the right in a circular shape, this can be recognized in the area of the black imprint 6 above the transition temperature with the aid of a corresponding polarization filter. If the tipping effect material has link-circular polarizing properties, this can also be measured in the area of the black print 6 using a suitable polarization filter, regardless of the temperature.
  • the liquid-crystalline thermochromic material can polarize light circular right, for example, while the liquid-crystalline material with color shift effect polarizes light circular left.
  • the liquid-crystalline layers and / or at least one of the further layers may have further visually and / or machine-testable properties, such as electrical conductivity, magnetism, luminescence or the like.
  • further visually and / or machine-testable properties such as electrical conductivity, magnetism, luminescence or the like.
  • the background should have a dark, preferably black, intrinsic color, it can be provided with magnetic properties in a very simple manner by using dark magnetic pigments instead of color pigments.
  • the liquid-crystalline materials can be covered with a protective layer.
  • the protective layer can be a film laminated over the security element or a protective lacquer layer.
  • the protective lacquer layer can be applied over the entire area or in partial areas. With thermochromic material and material with optically variable effect arranged next to one another, the partial areas can also be arranged only over one, for example the thermochromic material.
  • UV coatings, hybrid coatings, oil-based printing coatings or dispersion coatings of the one- or two-component type can be used, for example.
  • the protective lacquer layer is preferably printed on, for example by means of flexographic printing or offset printing.
  • thermochromic layer can also have several thermochromic materials with different transition temperatures. It is also possible to assemble the thermochromic layer from several layers of color, each containing different thermochromic materials with different transition temperatures. In a particularly attractive embodiment, the thermochromic material shows rainbow colors when the temperature rises, ie a color change from colorless to red, yellow, green to blue.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wertgegenstand mit einem Sicherheitselement, das mindestens ein erstes und ein zweites flüssigkristallines Material aufweist, wobei das erste Material thermochrome Eigenschaften und das zweite Material einen optisch variablen Effekt aufweist.

Description

Sicherheitselement
Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement zur Absicherung von Wertgegenständen, das mindestens ein erstes und ein zweites flüssigkristallines Ma- terial aufweist, wobei das erste Material thermochrome Eigenschaften und das zweite Material einen optisch variablen Effekt aufweist. Ferner betrifft die Erfindung einen Wertgegenstand, ein Transfermaterial und Verfahren zur Herstellung derartiger Sicherheitselemente und Wertgegenstände sowie ein Verfahren zur Überprüfung eines derartigen Sicherheitselements bzw. Wertgegenstandes.
Bei einem Wertgegenstand im Sinne der Erfindung kann es sich um jeden zu schützen beabsichtigten Gegenstand, wie beispielsweise Markenartikel oder Wertdokumente, handeln. Wertgegenstände im Sinne der vorliegenden Er- findung sind insbesondere Banknoten, aber auch Aktien, Urkunden, Briefmarken, Schecks, Scheckkarten, Kreditkarten, Ausweise, Pässe, Eintrittskarten, Fahrkarten, Flugscheine und Ähnliches sowie Etiketten, Siegel, Verpak- kungen oder andere Elemente für die Produktsicherung. Die vereinfachende Benennung „Wertgegenstand" oder „Sicherheitselement" schließt deshalb im Folgenden stets Dokumente der genannten Art ein.
Es ist bereits seit langem bekannt, thermochrome Materialien zur Absicherung von Wertdokumenten zu verwenden. So beschreibt beispielsweise die DE 2212350 einen Sicherheitsfaden aus transparentem Kunststoff, der Hohl- räume aufweist. In diesen Hohlräumen befindet sich ein flüssigkristallines Material, das bei Erhöhung oder Erniedrigung der Temperatur einen reversiblen Farbumschlag zeigt.
Aus der EP 0 608 078 Bl ist ebenfalls ein Sicherheitsfaden mit thermochro- men Eigenschaften bekannt. In diesem Fall wird ein Kunststoffmaterial mit einem Aufdruck oder mit Zeichen versehen, die durch teilweises Demetalli- sieren einer Metallschicht entstanden sind. Über diesem Aufdruck bzw. diesen Negativzeichen ist ein bei Normaltemperatur farbiger thermochromer Überzug angeordnet. Bei Erwärmung wird der thermochrome Überzug farblos, so dass die darunter liegenden Zeichen erkennbar werden. Alternativ kann auch ein thermochromer Überzug verwendet werden, der bei Normaltemperatur farblos ist und bei Erwärmung farbig wird, so dass die Zeichen verschwinden. Dieser Faden wird so in das Sicherheitspapier eingebracht, dass er in bestimmten Bereichen, so genannten „Fenstern", direkt an die Oberfläche tritt.
Derartige thermochrome Sicherheitsfäden haben jedoch den Nachteil, dass der thermochrome Effekt bereits auch in vielen nicht sicherheitstechnischen Bereichen zu rein dekorativen Zwecken eingesetzt wird, weshalb der durch den Farbumschlag des thermochromen Materials hervorgerufene optische Effekt vom Betrachter nicht mehr als Sicherheitsmerkmal sondern lediglich als Designvariante erkannt wird. Derartige Sicherheitselemente bieten daher keinen hohen Fälschungsschutz.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Wertgegenstand, ein Transferelement und ein Sicherheitselement zu schaffen, die einen hohen Fälschungsschutz bieten und die Nachteile des Standes der Technik vermeiden.
Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, Verfahren zur Herstellung eines derartigen Sicherheitselements und Wertgegenstandes sowie ein Verfahren zur Überprüfung des Sicherheitselements bzw. Wertgegenstandes bereitzustellen. Diese Auf aben werden durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß der Erfindung weist das Sicherheitselement mindestens ein erstes und ein zweites flüssigkristallines Material auf, wobei das erste Material thermochrome Eigenschaften und das zweite Material einen optisch variablen Effekt aufweist.
Das erste flüssigkristalline Material weist thermochrome Eigenschaften auf, d.h., dass sich seine Eigenfarbe unter Temperatureinfluss ändert. Bevorzugt zeigt das thermochrome Material zusätzlich Polarisationseffekte, d.h., dass es in der Lage ist, Licht selektiv zu polarisieren. Bei diesen Stoffen handelt es sich vorzugsweise um verkapselte Flüssigkristalle, die bei einer bestimmten Temperatur kristallin sind und nicht polarisieren, aber bei Tempera urände- rung, insbesondere Temperaturerhöhung, und Wechsel in den flüssigkristallinen Zustand ihre Farbe verändern und zusätzlich polarisieren. Je nach verwendetem thermochromen Material kann bei weiterer Temperaturerhöhung das Material vom flüssigkristallinen Zustand in den flüssigen Zustand übergehen, wobei das thermochrome Material im flüssigen Zustand wieder transparent oder zumindest transluzent ist und nicht polarisiert.
Das zweite flüssigkristalline Material weist einen optisch variablen Effekt auf. Im Sinne der Erfindung ist unter „optisch variabler Effekt" der Effekt zu verstehen, dass bei unterschiedlichen Betrachtungswinkeln unterschiedliche Farbeindrücke vermittelt werden. Man spricht auch vom so genannten
„Farbkippeffekt". Als besonders geeignet haben sich Grün-Blau- oder Kupfer-Grün-Farbübergänge erwiesen. Vorzugsweise zeigt auch dieses zweite Material lichtpolarisierende Eigenschaften. Insbesondere zeigen vernetzte flüssigkristalline Materialien lichtpolarisierende Eigenschaften bei gleichzei- tigem Vorliegen eines Farbkippeff ektes, ohne thermochrome Effekte aufzuweisen.
In einer besonders bevorzugten Variante polarisiert das thermochrome flüs- sigkristalline Material und das flüssigkristalline Material mit optisch variablem Effekt Licht jeweils unterschiedlich, z.B. kann ein Material selektiv cir- cular rechts polarisieren und das andere Material selektiv circular links polarisieren.
Vorzugsweise werden die flüssigkristallinen Materialien in Form von Druckfarben verarbeitet, in dem sie beispielsweise einem transparentem Bindemittel beigemischt werden. Die Druckfarbe kann selbstverständlich weitere Farbpigmente enthalten. Die flüssigkristallinen Materialien lassen sich mit jedem geeigneten Druckverfahren verarbeiten, insbesondere mittels Sieb- druck und Stichtiefdruck, jedoch auch im Rastertief-, Flexo- und Buchdruck.
Neben Druckfarben können die Materialien aber auch einer transparenten Kunststoff schicht beigemischt werden.
Für die erfindungsgemäßen flüssigkristallinen Materialien bieten sich im Rahmen der Erfindung zahlreiche Variationsmöglichkeiten. So kann das thermochrome Material vollflächig oder vorzugsweise nur bereichsweise, insbesondere in Form von Zeichen oder' Mustern, vorgesehen sein.
Das flüssigkristalline Material mit optisch variablem Effekt kann wie das thermochrome Material vollflächig oder bereichsweise verarbeitet werden, wobei je nach Anwendungsform die vollflächige oder bereichsweise Verarbeitung bevorzugt ist. Das thermochrome Material kann über und/ oder unter und/ oder neben dem Material mit optisch variablem Effekt angeordnet sein. Besonders geeignete Effekte ergeben sich bei zumindest teilweiser Überlappung der unterschiedlichen flüssigkristallinen Materialien. Eine Überlappung der Effekte weist zudem den Vorteil auf, dass der Betrachter diese leichter auf dem zu sichernden Gegenstand ausmachen kann und diese bei geeigneten Ausführungsformen gleichzeitig überprüfen kann. Insbesondere beim Einsatz von Polarisationsfiltern können durch Auflegen des Filters auf eine bestimmte Stelle des Gegenstandes die Effekte mit einem „Griff" sichtbar gemacht wer- den.
Für das thermochrome Material werden bevorzugt Stoffe verwendet, die unterhalb einer vorbestimmten Temperatur zumindest durchscheinend, vorzugsweise transparent, und oberhalb dieser Temperatur farbig sind. Bei be- stimmten Anwendungen kann es sinnvoll sein, thermochrome Stoffe zu verwenden, die unterhalb einer vorbestimmten Temperatur farbig und oberhalb dieser Temperatur durchscheinend oder transparent sind. Die Umschlagstemperatur der thermochromen Stoffe liegt vorzugsweise oberhalb der Umgebungstemperatur, z.B. im Bereich von 25 °C bis 60 °C, vorzugswei- se 30 °C bis 60 °C. Je nach Anwendung sind aber auch Umschlagstemperaturen von unter 25 °C denkbar.
Die einzelnen Schichten des Sicherheitselements können entweder direkt auf dem Wertgegenstand erzeugt oder auf einem separaten Träger vorbereitet werden. Der Wertgegenstand bzw. separate Träger als Substrat, auf dem sich das Sicherheitselement befindet, ist dabei im Bezug auf das verwendete Material in keiner Weise eingeschränkt. Bevorzugt handelt es sich aber um Papier oder Kunststoff, auch in Form von Folien. Bei einem separaten Träger kann das Sicherheitselement beispielsweise als selbsttragendes Etikett, be- vorzugt auf einem Kunststoffsubstrat, ausgebildet sein. Da es in einigen Fällen Schwierigkeiten bereiten kann, den Wertgegenstand direkt mit der jeweiligen Schichtfolge zu versehen, kann es alternativ sinnvoll sein, den Schichtaufbau des Sicherheitselements zumindest teilweise auf einem Trans- fermaterial vorzubereiten.
Sofern die gesamte Schichtfolge des Sicherheitselements auf einem Transfermaterial vorbereitet wird, ist darauf zu achten, dass der in den jeweiligen Figuren gezeigte Schichtaufbau in der umgekehrten Reihenfolge auf dem Trägerband des Transfermaterials vorbereitet werden muss. Der Schichtaufbau des Sicherheitselements kann dabei in Endlosform auf dem Trägerband vorbereitet werden. Das Aufbringen des Sicherheitselements auf einen zu sichernden Wertgegenstand erfolgt dabei mit Hilfe einer Klebstoffschicht, die entweder auf den Wertgegenstand oder aber auf die oberste Schicht des Transfermaterials aufgebracht wird. Vorzugsweise wird hierfür ein Heißschmelzkleber verwendet. Um die Umrissform des Sicherheitselements festzulegen, kann entweder nur in den zu übertragenden Bereichen eine Klebstoffschicht vorgesehen werden oder der Klebstoff, wie beispielsweise ein Heißschmelzkleber, wird nur in den zu übertragenden Bereichen aktiviert. Nach dem Übertrag wird das Trägerband des Transfermaterials abgezogen und lediglich der gezeigte Schichtaufbau des Sicherheitselements verbleibt auf dem zu sichernden Wertgegenstand.
Bei dem Wertgegenstand, auf welchen das Sicherheitselement auf ebracht wird, kann es sich beispielsweise um ein Sicherheitspapier, ein Sicherheitsdokument, aber auch um Produktverpackungen handeln. Auch andere Wertgegenstände, die eine sicherheitstechnische Absicherung benötigen, können selbstverständlich mit dem erfindungsgemäßen Sicherheitselement versehen werden.
Vorzugsweise ist das Sicherheitselement vollständig auf der Oberfläche des zu sichernden Gegenstandes angeordnet. Wenn das Sicherheitselement vollständig auf der Oberfläche des Gegenstandes angeordnet ist, kann es wesentlich großflächiger ausgeführt werden, so dass der optisch variable Effekt und der thermisch bedingte Farbumschlag der unterschiedlichen flüssigkristallinen Materialien aufgrund der größeren Fläche wesentlich augenfälliger ist. Auch die Anwendung eines Polarisationsfilters gestaltet sich wesentlich einfacher, wenn eine größere Beobachtungsfläche zur Verfügung steht.
Durch die Verwendung unterschiedlich polarisierender flüssigkristalliner Materialien wird das Sicherheitselement zusätzlich fälschungssicherer gestal- tet. Denn derartige Materialien sind entweder aufwändig in der Herstellung oder können nicht ohne weiteres im Handel bezogen werden.
Die vorliegende Erfindung bietet somit zusätzliche Fälschungssicherheit durch Kombination des ohne Hilfsmittel visuell wahrnehmbaren ther- mochromen Effektes und des ohne Hilfsmittel visuell wahrnehmbaren optisch variablen Effektes. Insbesondere wird die Fälschungssicherheit weiter erhöht durch zusätzliche Verwendung des nur mit Hilfsmitteln visuell wahrnehmbaren Polarisationseffektes. Neben dem leicht erkennbaren optisch variablen Effekt kann zusätzlich eine Information mittels des ther- mochromen Effektes einfach versteckt bzw. sichtbar gemacht werden, z.B. lediglich durch Berührung kann der Betrachter die Information freilegen. Die Echtheit der Information kann in einem nächsten Schritt, z.B. mittels eines Polarisationsfilters weiter überprüft werden, wenn mindestens eines der flüssigkristallinen Materialien Licht polarisiert. Weitere Vorteile und' Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Figuren näher erläutert. Die in den Figuren gezeigten Proportionen entsprechen nicht unbedingt den in der Realität vorliegenden Verhältnissen und dienen vornehmlich zur Verbesserung der Anschaulichkeit. Es zeigen:
Fig. 1 ein Sicherheitsdokument mit einem erfindungsgemäßen
Sicherheitselement,
Fig. 2, 5, 6 verschiedene Ausführungsformen des Sicherheitsdokuments im Querschnitt,
Fig. 3, 4 Ausführungs orm gemäß Fig. 2 in Aufsicht.
Die Erfindung wird aus Gründen der Übersichtlichkeit am Beispiel einer Banknote näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine derartige Banknote 1 aus Papier oder Kunststoff, die mit einem über die gesamte Breite der Banknote verlaufenden Sicherheitselement 2 in Form eines Streifens versehen ist. Die Banknote 1 kann selbstverständlich weitere Sicherheitsmerkmale, wie Wasserzeichen, Stahltiefdruck, Sicherheitsfaden oder lumineszierende oder magnetische Aufdrucke oder Ähnliches, aufweisen.
Das Sicherheitselement 2 weist eine thermochrome flüssigkristalline Schicht auf, die mit einer flüssigkristallinen Farbkippeffektschicht kombiniert ist. Das Sicherheitselement 2 ist vollständig auf der Oberfläche der Banknote 1 angeordnet, so dass der thermisch bedingte Farbumschlag der vorzugsweise y -
in Mustern und/ oder Zeichen aufgebrachten thermochromen Schicht sehr gut erkennbar ist.
Neben der thermochromen Schicht und der Farbkippeffektschicht kann das Sicherheitselement 2 auch weitere Schichten aufweisen, die allein oder in Kombination mit anderen Schichten des Sicherheitselements weitere auffällige optische Effekte erzeugen. Einige bevorzugte Ausführungsformen werden anhand der Fig. 2 bis 6 näher erläutert, welche die Banknote 1 in Aufsicht bzw. im Querschnitt entlang der strichpunktierten Linie A - A zeigen, um den Schichtaufbau des Sicherheitselements 2 zu verdeutlichen.
Gemäß Fig. 2 wird das Papier- oder Kunststoffsubstrat 3 der Banknote 1, das eine weiße oder helle Eigenfarbe aufweist, mit einem flüssigkristallinen thermochromen Aufdruck 4 in Form von Zeichen oder Mustern versehen. Über der thermochromen Schicht 4 ist vollflächig eine flüssigkristalline
Farbkippeffektschicht 5 angeordnet, die unabhängig von der Temperatur bei Änderung des Betrachtungswinkels in Reflexion unterschiedliche Farbeindrücke erzeugt. Dieser Effekt wird als „optisch variabler" Effekt bezeichnet. Bei den Schichten 4 und 5 kann es sich beispielsweise um eine Druckfarbe handeln, die aus einem transparenten Bindemittel besteht, in das Flüssigkristallpigmente eingemischt sind.
Da diese Pigmente lichtdurchlässig sind und keine oder nur eine geringe eigene Körperfarbe aufweisen, wird der visuell erkennbare optische Ein- druck dieser Pigmente sehr stark vom Untergrund geprägt. Auf einem diffus reflektierenden weißen oder hellen Untergrund treten die Pigmente kaum in Erscheinung, da das diffus reflektierte Streulicht den optisch variablen Effekt überlagert. Auf einem dunklen Untergrund dagegen kommt das Farbspiel dieser Pigmente besonders gut zu Geltung, da dieser die transmittierte Strahlung absorbiert. Gemäß der Erfindung kann der dunkle, vorzugsweise schwarze Untergrund vollflächig oder strukturiert ausgestattet sein. So kann der Untergrund z.B. in Form von Mustern und/oder Zeichen, wie Guillo- chen, Negativ-Guillochen oder anderen fein strukturierten Mustern gestaltet sein. Ebenso gut kann mittels alphanumerischer Zeichen oder Balkencodes eine Information in das Sicherheitselement eingearbeitet sein. Bevorzugt ist der Untergrund so ausgestaltet, dass der überwiegende Anteil der infrage kommenden Fläche dunkel bzw. schwarz ist. "
Aufgrund der Lichtdurchlässigkeit der Flüssigkristallpigmente weist das Substrat 3 zumindest in Teilbereichen der flüssigkristallinen Materialien 4, 5 vorzugsweise eine dunkle, insbesondere schwarze Eigenfarbe oder - wie hier gezeigt - eine weitere dunkle, vorzugsweise schwarze Schicht 6 auf, die z.B. aufgedruckt sein kann. Im Fall eines dunklen Untergrundes tritt der durch die Farbkippeffektschicht 5 erzeugte optisch variable Effekt besonders hervor. In der in Fig. 2 gezeigten Variante wird zumindest der mit flüssigkristallinem Material ausgestattete Bereich vollflächig mit einer schwarzen Schicht unterlegt. Für die Schicht 4 wird vorzugsweise ein thermochromes Material verwendet, das bei normaler Umgebungstemperatur transparent ist. Oberhalb der Umschlagstemperatur der thermochiOmen Schicht 4 wird diese vorzugsweise farbig insbesondere hell, so dass die durch die thermochrome Schicht 4 dargestellten Zeichen sichtbar werden und der Farb- kippeffekt im Bereich der Zeichen so gut wie nicht mehr wahrnehmbar ist. Dem Betrachter bietet sich somit folgendes Bild. Unterhalb der Umschlags- temperatur nimmt er mit bloßem Auge nur den Farbkippeffekt des nicht- thermochromen Materials 5 wahr. Durch Zuführen von Körperwärme beim Berühren oder auch Reiben der Oberfläche können zusätzlich - wie in Fig. 3 gezeigt - die thermochromen Informationen 4, hier die Rechtecke, überhalb der Umschlagstemperatur gelesen werden. Mit bloßem Auge kann der Be- trachter so bereits zwei Sicherheitsmerkmale überprüfen. In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei mindestens einem der eingesetzten flüssigkristallinen Materialien um polarisierende Substanzen. Insbesondere bevorzugt weist sowohl das thermochrome Material 4 wie auch das Material mit Farbkippeffekt 5 polarisierende Eigenschaften auf. Das in Fig. 2 verarbeitete thermochrome Material polarisiert überhalb der Umschlagstemperatur, also im flüssigkristallinen Zustand, vorzugsweise Licht rechtscircular, während das Material mit Farbkippeffekt linkscircular polarisiert. Unter Betrachtung mit einem Polarisiationsfilter, der nur rechtscircular polarisiertes Licht durchlässt, kann daher oberhalb der Umschlagstemperatur nur die Information 4 gelesen werden, während der Bereich des Farbkippmaterials schwarz 7 erscheint. Diese Situation ist in Fig. 4 gezeigt. Bei Betrachtung mit einem Polarisationsfilter, der nur linkscircular polarisiertes Licht durchlässt, kann nur der Bereich 5 mit Farbkippeffekt wahrgenommen werden.
Alternativ kann ein thermochromes Material verwendet werden, das bei normaler Umgebungstemperatur hell oder farbig ist und erst oberhalb einer bestimmten Aktivierungstemperatur transparent wird. In diesem Fall verschwindet eine zuvor vorhandene Information bei Einwirkung von Wärme.
Wie in Fig.5 gezeigt, kann im Gegensatz zu der in Fig.2 gezeigten Schichtreihenfolge auf das schwarz beschichtete Substrat 3 zuerst die flüssigkristalline Farbkippeffektschicht 5 und dann erst die thermochrome flüssigkristalline Schicht 4 aufgebracht werden. Welche Schichtreihenfolge bevorzugt ist, hängt von der Anwendung bzw. den Her Stellungsmöglichkeiten ab und kann je nach Einzelfall entschieden werden. Befindet sich die thermochrome Schicht zwischen Substrat und Farbkippeffektschicht, hält in manchen Ausführungsformen der thermochrome Effekt zeitlich länger an, da die Farbkippeffektschicht als eine Arte Wärmeisolator dienen könnte. Dies hängt al- lerdings stark von mehreren weiteren Faktoren ab, wie zugefüϊtrte Wärme, verarbeitete Schichtdicke etc. Die zu beobachtenden Effekte hinsichtlich Farbkippeffekt, thermochrome Information und Polarisation sind mit denen aus Fig. 2 vergleichbar.
Fig. 6 zeigt einen Schichtaufbau, bei dem das Substrat 3 in einem ersten Schritt mit einem dunklen, vorzugsweise schwarzen Aufdruck 6 in Form von Mustern und/ oder Zeichen versehen wird. In Fig. 2 und 5 wurde eine vollflächige schwarze Schicht eingesetzt. Über diesem Aufdruck 6 wird eine vollflächige Schicht 4 aus thermochromen Material, gefolgt von einer Farbkippeffektschicht 5, aufgebracht. Wird für die thermochrome Schicht 4 ein Material verwendet, das bei Umgebungstemperatur transparent ist, so erscheint die optisch variable Schicht 5 in den Bereichen des dunklen bzw. schwarzen Aufdruckes als brillante Schicht mit einem Farbwechselspiel und ist in den Bereichen des hellen Substrates kaum wahrnehmbar. Oberhalb der Umschlagstemperatur des tliermochromen Materials wird die Schicht 4 farbig und kann im Bereich der darunter liegenden Kennzeichnung 6 gut erkannt werden. Der Farbkippeffekt ist mit bloßem Auge nicht mehr sichtbar. Weist das thermochrome Material rechtscircular polarisierende Eigenschaf - ten auf, kann dieses im Bereich des schwarzen Aufdrucks 6 oberhalb der Umschlagstemperatur mithilfe eines entsprechenden Polarisationsfilters erkannt werden. Weist das Färbkippeffektmaterial linkcircular polarisierende Eigenschaften auf, kann dieses ebenso im Bereich des schwarzen Aufdruckes 6 mithilfe eines entsprechenden Polarisationsfilters temperaturunabhängig vermessen werden.
Die Fälschungssicherheit wird insbesondere erhöht, wenn neben dem thermischen Effekt und dem Farbkippeffekt zusätzlich Polarisationeffekte eingesetzt werden. Bei den in den Figuren gezeigten Ausführungsformen, selbst- verständlich aber nicht auf diese beschränkt, kann z.B. das flüssigkristalline thermochrome Material Licht circular rechts polarisieren, während das flüssigkristalline Material mit Farbkippeffekt Licht circular links polarisiert.
Ebenso ist es möglich, dass die flüssigkristallinen Schichten und/ oder wenigstens eine der weiteren Schichten weitere visuell und/ oder maschinell prüfbare Eigenschaften, wie elektrische Leitfähigkeit, Magnetismus, Lumineszenz oder Ähnliches aufweisen. Um dem jeweiligen Aufdruck elektrisch leitfähige Eigenschaften zu verleihen, genügt es beispielsweise, den verwen- deten Druckfarben eine ausreichende Menge an Rußpigmenten zuzusetzen. Da insbesondere der Untergrund eine dunkle, vorzugsweise schwarze Eigenfarbe aufweisen soll, kann dieser auf sehr einfache Weise mit magnetischen Eigenschaften ausgestattet werden, indem statt Farbpigmenten dunkle magnetische Pigmente verwendet werden.
Bei bestimmten Ausführungsformen, z.B. Sicherheitselementen, die im Gebrauch einer starken mechanischen oder chemischen Belastung ausgesetzt sind, bietet es sich an, die flüssigkristallinen Materialien mit einer Schutzschicht abzudecken. Bei der Schutzschicht kann es sich um eine über das Si- cherheitselement laminierte Folie oder eine Schutzlackschicht handeln. Die Schutzlackschicht kann dabei vollflächig oder in Teilflächen aufgebracht werden. Die Teilflächen können bei nebeneinander angeordnetem thermochromen Material und Material mit optisch variablen Effekt auch nur über einem, z.B. dem thermochromen Material angeordnet sein. Beim Lack- System können z.B. UV-Lacke, Hybridlacke, Öldrucklacke oder Dispersionslacke vom Ein- bzw. Zweikomponententyp eingesetzt werden. Die Schutzlackschicht wird vorzugsweise aufgedruckt, z.B. mittels Flexodruck oder Offsetdruck. Die thermochrome Schicht kann auch mehrere thermochrome Materialien mit unterschiedlichen Umschlagstemperaturen aufweisen. Eben'so ist es möglich, die thermochrome Schicht aus mehreren Farbschichten zusammenzusetzen, die jeweils unterschiedliche thermochrome Materialien mit unter- schiedlichen Umschlagstemperaturen enthalten. In einer besonders attraktiven Ausführungsform zeigt das thermochrome Material bei Temperaturerhöhung Regenbogenf rben, d.h. einen Farbwechsel von farblos über Rot, Gelb, Grün bis Blau.
Ebenso können verschiedene flüssigkristalline Materialien mit verschiedenen Farbkippeffekten kombiniert werden.

Claims

P a t e nt a n s p r ü c h e
1. Wertgegenstand mit einem Sicherheitselement, wobei das Sicherheitselement mindestens ein erstes und ein zweites flüssigkristallines Material aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Material thermochrome Eigenschaften und das zweite Material einen optisch variablen Effekt aufweist.
2. Wertgegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass minde- stens eines der flüssigkristallinen Materialien Licht selektiv polarisiert.
3. Wertgegenstand nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Material Licht unterschiedlich polarisieren.
4. Wertgegenstand nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Material Licht rechts polarisiert und das zweite Material Licht links polarisiert oder umgekehrt.
5. Wertgegenstand nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem optisch variablen Effekt um einen
Farbkippeffekt handelt.
6. Wertgegenstand nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das thermochrome Material vollflächig aufgebracht ist.
7. Wertgegenstand nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das thermochrome Material nur bereichsweise vorgesehen ist.
8. Wertgegenstand nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das thermochrome Material in Form von Zeichen und/ oder Mustern vorgesehen ist.
9. Wertgegenstand nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das thermochrome Material über oder unter dem Material mit optisch variablem Effekt angeordnet ist.
10. Wertgegenstand nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das thermochrome Material neben dem Material mit optisch variablem Effekt angeordnet ist.
11. Wertgegenstand nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass unter den flüssigkristallinen Materialien ein zumindest teilweise dunkler, vorzugsweise schwarzer Untergrund vorliegt.
12. Wertgegenstand nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Untergrund vollflächig dunkel ist.
13. Wertgegenstand nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Untergrund in Form von Mustern und/ oder Zeichen vorliegt.
14. Wertgegenstand nach wenigstens einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Untergrund gedruckt, durch Einfärben ei- nes Substrates oder mittels Laser erzeugt ist.
15. Wertgegenstand nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Materialien, der Untergrund und/ oder eine weitere Schicht maschinell und/ oder visuell prüfbare Eigenschaften aufweist.
16. Wertgegenstand nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15, da- durch gekennzeichnet, dass das thermochrome Material unterhalb einer vorbestimmten Temperatur farbig und oberhalb dieser Temperatur transparent oder zumindest transluzent ist.
17. Wertgegenstand nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15, da- durch gekennzeichnet, dass die thermochrome Schicht unterhalb einer vorbestimmten Temperatur zumindest transluzent oder transparent und oberhalb dieser Temperatur farbig ist.
18. Wertgegenstand nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 17, da- durch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement ein Etikett ist.
19. Wertgegenstand nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Wertgegenstand ein Sicherheitspapier, ein Sicherheitsdokument oder eine Produktverpackung ist.
20. Wertgegenstand nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil des Sicherheitselementes mit einer Schutzschicht abgedeckt ist.
21. Sicherheitselement zur Absicherung von Wertgegenständen, wobei das Sicherheitselement mindestens ein erstes und ein zweites flüssigkristallines Material aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Material thermochrome Eigenschaften und das zweite Material einen optisch variablen Effekt aufweist.
22. Sicherheitselement nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Material Licht unterschiedlich polarisieren.
23. Sicherheitselement nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem optisch variablen Effekt um einen Farbkippeffekt handelt.
24. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die thermochrome Schicht unterhalb einer vor- bestimmten Temperatur transparent oder zumindest transluzent und oberhalb dieser Temperatur farbig ist.
25. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement ein Sicherheitsf den ist.
26. Transfermaterial zur Herstellung eines Sicherheitselements, dadurch gekennzeichnet, dass das Transfermaterial ein Trägermaterial aufweist, auf welchem mindestens ein erstes und ein zweites flüssigkristallines Material angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Material ther- mochrome Eigenschaften und das zweite Material einen optisch variablen Effekt aufweist.
27. Transfermaterial nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Transfermaterial als Heißprägefolie ausgebildet ist.
28. Verfahren zur Herstellung eines Wertgegenstandes oder Sicherheitselementes, dadurch gekennzeichnet, dass ein Substrat zur Verfügung gestellt wird, auf dieses Substrat thermochromes flüssigkristallines Material und flüssigkristallines Material mit optisch variablem Effekt aufgebracht wird.
29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass a) das Substrat eine zumindest teilweise schwarze Schicht oder Oberfläche aufweist, b) darüber das thermochrome Material in Form von Zeichen und/ oder Mustern aufgebracht wird und c) darüber das flüssigkristalline Material mit optisch variablem Effekt aufgebracht wird; oder d) das Substrat eine zumindest teilweise schwarze Schicht oder Oberfläche aufweist, e) darüber das flüssigkristalline Material mit optisch variablem Effekt aufgebracht wird und f) darüber das thermochrome Material in Form von Zeichen und/ oder Mustern aufgebracht wird.
30. Verfahren zur Prüfung eines Wertgegeristandes, dadurch gekennzeich- net, dass überprüft wird, ob ein Farbkippeffekt und ein thermochromer Effekt vorliegen.
31. Verfahren nach Anspruch 30, wobei zusätzlich überprüft wird, ob die Polarisationseffekte vorliegen.
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