WO2009149833A2 - Sicherheitselement mit gerasterter schicht aus rasterelementen - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement aus mindestens einem lichtdurchlässigen Substrat (2), auf dem sich eine im Wesentlichen opake, gerasterte Schicht (1) aus Rasterelementen (3) befindet. Erfindungsgemäß ist innerhalb der im Wesentlichen opaken, gerasterten Schicht aus Rasterelementen mindestens eine dünne, durchgehende, im Wesentlichen opake Linie (4) angeordnet, die die Form mindestens eines alphanumerischen Zeichens, einer Graphik oder eines Musters aufweist. Solche Linien haben Linienbreiten von mindestens 0,1 mm bis 5 mm, vorzugsweise von 0,2 mm bis 0,7 mm, besonders bevorzugt von etwa 0,5 mm. Anstelle von Linien können auch flächenhafte Bereiche ohne Aussparung verwendet werden, so dass das gebildete alphanumerische Zeichen, Muster oder die Graphik lediglich in Durchlicht, nicht jedoch in Auflicht erkennbar ist. Das Sicherheitselement zeigt damit, mindestens von der Seite der im Wesentlichen opaken, gerasterten Schicht aus betrachtet, in Aufsicht ein anderes Erscheinungsbild als in Durchsicht.

Description

Sicherheitselement mit gerasterter Schicht aus Rasterelementen
Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement aus mindestens einem lichtdurchlässigen Substrat, auf dem sich eine im Wesentlichen opake, gerasterte Schicht aus Rasterelementen befindet.
Sicherheitselemente aus mindestens einem lichtdurchlässigen Substrat, auf dem sich eine im Wesentlichen opake, gerasterte Schicht aus Rasterelementen befindet, sind aus dem Stand der Technik bekannt.
So ist aus EP 1503907 Al ein Dünnschichtelement aus einer reflektierenden, einer dielektrischen und einer teildurchlässigen bzw. absorbierenden Schicht bekannt. Hierbei wird die absorbierende Schicht vollflächig aufgedampft oder aufgedruckt und mittels Ablationsverfahren, wie Ätzen, Laser- Ablation oder Funkenerosion, partiell wieder abgetragen. Des Weiteren ist ein partielles Auftragen der teildurchlässigen Schicht durch Bedampfen mit muster- förmig gestalteten Bedampfungsmasken möglich. Die teildurchlässige Schicht besteht somit aus einer im Wesentlichen opaken, gerasterten Schicht aus Rasterelementen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Sicherheitselement derart weiterzubilden, dass der Schutz gegenüber Fälschungen weiter erhöht wird.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Erfindungsgemäß ist innerhalb der im Wesentlichen opaken, gerasterten Schicht aus Rasterelementen mindestens eine dünne, durchgehende, im Wesentlichen opake Linie angeordnet, die die Form mindestens eines alphanu- merischen Zeichens, einer Grafik oder eines Musters aufweist. Solche Linien haben Linienbreiten von mindestens 0,1 mm bis 5 mm, vorzugsweise von 0,2 nun bis 0,7 mm, besonders bevorzugt von etwa 0,5 mm. Anstelle von Linien können auch flächenhafte Bereiche ohne Aussparung verwendet wer- den, so dass das gebildete alphanumerische Zeichen, Muster oder die Graphik lediglich in Durchlicht, nicht jedoch in Auflicht erkennbar ist.
Das Sicherheitselement zeigt damit, mindestens von der Seite der im Wesentlichen opaken, gerasterten Schicht aus betrachtet, in Aufsicht ein anderes Erscheinungsbild als in Durchsicht.
Das erfindungsgemäße Sicherheitselement ist bevorzugt auf einem Datenträger mit einem lichtdurchlässigen, bevorzugt transluzenten und besonders bevorzugt transparenten Bereich aufgebracht. Der Datenträger ist hierbei insbesondere ein Wertdokument, wie beispielsweise eine Banknote, ein Wertpapier, eine Kredit- oder Ausweiskarte, ein Pass, eine Urkunde und Ähnliches, ein Label, eine Verpackung oder ein anderes Element für die Produktsicherung. Der lichtdurchlässige Bereich ist beispielsweise ein Fenster in Form einer durchgehenden Öffnung, das durch eine lichtdurchlässige, be- vorzugt transluzente, besonders bevorzugt transparente Folie abgedeckt ist. Somit ist das erfindungsgemäße Sicherheitselement von beiden Seiten des Datenträgers aus sichtbar.
Unter transparent ist hierbei eine Lichtdurchlässigkeit von mindestens 90 % des auftreffenden Lichtes zu verstehen, unter transluzent eine Lichtdurchlässigkeit von unter 90 %, vorzugsweise zwischen 80 % und 20 %. Eine im Wesentlichen opake Schicht hat im Sinne dieser Erfindung eine Lichtdurchlässigkeit von weniger als 20 %, bevorzugt unter 10 % und besonders bevorzugt etwa θ %. Bevorzugt besteht die im Wesentlichen opake, gerasterte Schicht aus einer Vielzahl von Rasterelementen. Hierbei sind die Rasterelemente entweder Aussparungen in der im Wesentlichen opaken Schicht und bilden damit eine Art Negativbild, oder sind im Wesentlichen opake, voneinander beabstande- te Muster grundelemente und bilden damit eine Art Positivbild.
Die Rasterelemente ergeben in ihrer Gesamtheit die Form mindestens eines alphanumerischen Zeichens, einer Grafik oder eines Musters.
Eine Betrachtung in Auflicht ist im Sinne dieser Erfindung eine Beleuchtung des Sicherheitselements von einer Seite und eine Betrachtung des Sicherheitselements von derselben Seite. Eine Betrachtung in Auflicht liegt somit beispielsweise dann vor, wenn die Vorderseite des Sicherheitselements beleuchtet und auch betrachtet wird.
Eine Betrachtung in Durchlicht ist im Sinne dieser Erfindung eine Beleuchtung eines Sicherheitselements von einer Seite und eine Betrachtung des Sicherheitselements von einer anderen Seite, insbesondere der gegenüberliegenden Seite. Eine Betrachtung in Durchlicht liegt somit beispielsweise dann vor, wenn die Rückseite des Sicherheitselements beleuchtet und die Vorderseite des Sicherheitselements betrachtet wird. Das Licht scheint somit durch das Sicherheitselement hindurch.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Rasterelemente stochastisch und/ oder rasterartig angeordnet. Ein Raster im Sinne dieser Erfindung ist eine gleichmäßige oder ungleichmäßige Verteilung von Rasterelementen, wobei die Rasterelemente voneinander beabstandet sind. Durch kontinuierliche und ortsabhängige Variation der Dichte oder der Größe der Rasterelemente können dabei im Durchlicht komplexere Strukturen bis hin zu Halbtonbildern erzeugt werden.
Hierbei sind die einzelnen Rasterelemente in beliebigen Formen ausführbar. Wenn besondere Formen der Rasterelemente gewählt werden, so kann dies sogar ein zusätzliches Sicherheitsmerkmal darstellen, z.B. Rasterelemente in Form eines Texts oder einer Mikrografik. Werden die Rasterelemente kreisförmig und/ oder linienförmig ausgeführt, so ist der bevorzugte Kreisdurch- messer bzw. die bevorzugte Linienbreite 10 μm bis 100 μm.
Der Anteil der Gesamtfläche der Vielzahl von Rasterelementen, bezogen auf die gesamte Fläche des Sicherheitselements, beträgt 10% bis 40%, bevorzugt etwa 20%.
Bevorzugt besteht die im Wesentlichen opake, gerasterte Schicht aus Metall oder aus einer gedruckten Schicht.
Besteht die im Wesentlichen opake, gerasterte Schicht aus Metall, kann die Oberfläche des Substrats, auf die die Rasterelemente aufgebracht sind, zumindest in Teilbereichen mit geprägten diffraktiven Strukturen oder einer Prägelackschicht mit eingeprägten diffraktiven Strukturen versehen sein. Die metallischen Rasterelemente reflektieren in diesem Fall das auftreffende Licht, so dass die diffraktiven Strukturen ein Hologramm, Subwellenlängen- gitter oder geblaztes Gitter oder eine Mattstruktur bilden.
Ebenso kann über die im Wesentlichen opake, gerasterte Schicht mindestens eine transluzente, flüssigkristalline Schicht aufgebracht sein. Des Weiteren kann über die im Wesentlichen opake, gerasterte Schicht mindestens eine optisch variable Dünnfilmschicht, bestehend aus mindestens einer dielektrischen Schicht, aufgebracht sein. Ist die im Wesentlichen opake, gerasterte Schicht aus Rasterelementen als reflektierende Schicht ausge- bildet, weist die Dünnfilmschicht zusätzlich mindestens eine teildurchlässige Schicht auf. Ist die im Wesentlichen opake, gerasterte Schicht aus Rasterelementen hingegen als teildurchlässige Schicht ausgebildet, weist die Dünnfilmschicht zusätzlich mindestens eine reflektierende Schicht auf. In beiden Fällen besteht die resultierende Dünnfilmschicht somit aus einer reflektie- renden Schicht, einer mittleren dielektrischen Schicht und einer teildurchlässigen Schicht, wobei zusätzlich auch die den Rasterelementen gegenüberliegende reflektierende Schicht bzw. teildurchlässige Schicht Rasterelemente oder Aussparungen aufweisen kann.
Als Materialien für die jeweiligen Schichten der interferenzfähigen Dünnfilmschicht werden insbesondere verwendet:
- für die reflektierende Schicht reflektierende Substanzen, insbesondere Metalle, wie Aluminium, Silber oder Kupfer,
- für die dielektrische Schicht SiCh (Silizium-Dioxid), ZTOZ (Zirkon- Dioxid), MgF2 (Magnesium-Difluorid) oder TiO2 (Titan-Dioxid) oder andere transparente Stoffe, wie sehr dünne und extrem gleichmäßig aufgedruckte transparente Lacke,
- für die teildurchlässige Schicht Chrom und/ oder Nickel, Eisen, Silber, Gold, oder Legierungen daraus, wie Inconel™ (Ni-Cr-Fe).
Weitere Materialien für die jeweiligen Schichten des interferenzfähigen Aufbaus sowie insbesondere deren jeweilige Schichtdicken sind in den Druckschriften WO 01/03945 Al, US 6,586,098 Bl und US 6,699,313 B2 aufgeführt. Die Offenbarung der genannten Druckschriften wird insoweit in die vorliegende Anmeldung aufgenommen.
Die einzelnen Schichten des Sicherheitselementes können auf ein Substrat aufgedruckt und/ oder aufgedampft werden, beispielsweise mittels bekannter Druckverfahren oder mittels Vakuumbedampfung, wie Sputtern, reaktives Sputtern, Physical Vapor Deposition oder Chemical Vapor Deposition. Hierbei werden Absorbermaterialien, Dielektrika und Reflektormaterialien in jeweils übereinanderliegenden oder überlappenden Schichten auf das Substrat aufgedruckt und/ oder aufgedampft.
Die für die reflektierende und teildurchlässige Schicht infrage kommenden Metalle werden in sehr dünnen Schichten mit Schichtdicken von etwa 5 nm bis 100 nm benötigt. Bevorzugt werden diese Schichten mittels Vakuumbe- dampfung aufgebracht, wobei das betreffende Metall im Vakuum mittels einer Heizeinrichtung, beispielsweise einem Widerstand oder einem Elektronenstrahl, aufgeheizt und verdampft wird. Das Metall scheidet sich dann als dünne Schicht auf einer darüber hinwegbewegten Folie ab. Für das Auftragen der dielektrischen Schicht, mit Schichtdicken zwischen 100 nm und 1 μm bieten sich ebenfalls die verschiedenen Varianten der Vakuumaufdampfverfahren an. Um gleichmäßige Farben zu erzeugen, ist es hierbei notwendig, die Schichtdicke extrem gleichmäßig zu halten, was insbesondere Sputtern oder auch gut geregelte thermische oder Elektronenstrahlauf- dampfverfahren leisten. Alternativ kann das transparente Dielektrikum auch in Form einer transparenten Farbe mittels eines Druckverfahrens aufgebracht werden. Hierbei ist allerdings äußerste Sorgfalt im Beschichtungspro- zess notwendig, um die erforderliche Schichtdickengleichmäßigkeit, mit einer Toleranz von beispielsweise ± 2 %, zu gewährleisten. Für die Strukturierung bzw. Demetallisierung der Schichten werden vorteilhaft die bekannten Verfahren, wie Waschverfahren, Ätzen, Öl-Ablation, Lift- Off oder Laserdemetallisierung, verwendet.
Anhand der nachfolgenden Ausführungsvarianten bzw. Beispiele und den ergänzenden Figuren werden die Vorteile der Erfindung erläutert. Die beschriebenen Einzelmerkmale und nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele sind für sich genommen erfinderisch, aber auch in Kombination erfinderisch. Die Beispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen dar, auf die jedoch die Erfindung in keinerlei Weise beschränkt sein soll.
Des Weiteren sind die Darstellungen in den Figuren des besseren Verständnisses wegen stark schematisiert und spiegeln nicht die realen Gegebenheiten wider. Insbesondere entsprechen die in den Figuren gezeigten Proporti- onen nicht den in der Realität vorliegenden Verhältnissen und dienen ausschließlich zur Verbesserung der Anschaulichkeit. Des Weiteren sind die in den folgenden Beispielen beschriebenen Ausführungsformen der besseren Verständlichkeit wegen auf die wesentlichen Kerninformationen reduziert. Bei der praktischen Umsetzung können wesentlich komplexere Muster oder Bilder zur Anwendung kommen.
Im Einzelnen zeigen die Figuren schematisch:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Sicherheitselement aus mindestens einem lichtdurchlässigen Substrat, auf dem sich eine im Wesentlichen opake, gerasterte Schicht aus Rasterelementen und eine dünne, durchgehende, im Wesentlichen opake Linie befindet, in Seitenansicht, Fig. 2 das erfindungsgemäße Sicherheitselement aus Fig. 1 in Draufsicht, wobei die dünne, durchgehende, im Wesentlichen opake Linie einen fünfzackigen Stern bildet,
Fig. 3 das erfindungsgemäße Sicherheitselement aus Fig. 1, das zusammen mit zwei weiteren Schichten, die auf die im Wesentlichen opake, gerasterte Schicht aus Rasterelementen aufgebracht sind, eine optisch variable Dünnfilmschicht bildet, in Seitenansicht,
Fig. 4 ein erfindungsgemäßes Sicherheitselement, bei dem auf einem Substrat ein Prägelack mit Prägestruktur aufgebracht ist, auf dem sich die im Wesentlichen opake, gerasterte Schicht aus Rasterelementen und eine dünne, durchgehende, im Wesentlichen opake Linie befindet, in Seitenansicht.
Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Sicherheitselement aus mindestens einem lichtdurchlässigen Substrat 2, auf dem sich eine im Wesentlichen opake, gerasterte Schicht 1 aus Rasterelementen 3 und eine dünne, durchgehende, im Wesentlichen opake Linie 4 befindet, in Seitenansicht.
Die Rasterelemente 3 sind kreisförmig und/ oder linienförmig ausgeführt, wobei die kreisförmigen Aussparungen einen Durchmesser von 10 Mikrometer bis 100 Mikrometer, bevorzugt von 30 Mikrometer bis 50 Mikrometer, und die linienf örmigen Aussparungen eine Breite von 30 Mikrometer bis 70 Mikrometer aufweisen.
Fig. 2 zeigt den erfindungsgemäßen Aufbau gemäß Fig. 1 in Durchlicht von der Seite der reflektierenden Schicht 3 aus betrachtet. Innerhalb der Rasterelemente 3 befindet sich eine dünne, durchgehende Linie 4 in Form eines fünfzackigen Sterns. Diese Linie weist eine Breite von 0,1 mm bis 5 mm auf, so dass die Linie im Durchlicht genügend auffällt. Im Auflicht ist sie nahezu unabhängig von ihrer Linienstärke für einen Betrachter nicht zu erkennen. In Durchlicht sieht der Betrachter damit den Stern und in Auflicht keinen Stern.
Fig. 3 zeigt das erfindungsgemäße Sicherheitselement aus Fig. 1, das zusammen mit zwei weiteren Schichten 5 und 6, die auf die Rasterelemente 3 und die Linie 4 aufgebracht sind, eine optisch variable Dünnfilmschicht bildet. Die Schicht 5 bildet hierbei eine dielektrische Schicht. Die Schicht 6 und die Raster elemente 3 zusammen mit der Linie 4 bilden die reflektierende Schicht bzw. die teildurchlässige Schicht.
Die Schicht 6 ist entweder vollflächig oder zusätzlich, wie in Fig. 3 dargestellt, im Bereich 7 aus Rasterelementen ausgeführt.
Besonders vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Sicherheitselement mit bekannten optisch aktiven Mikrostrukturen kombiniert, wie beispielsweise diffraktiven Prägehologrammen, Zero Order Grätings, refraktive Mikrostrukturen, wie Blazed Grätings und dergleichen.
Beispielhaft zeigt Fig. 4 eine derartige Kombination mit einem Prägehologramm. Auf dem Substrat 2 ist ein Prägelack 8 mit einer Prägestruktur aufgebracht. Auf dem Prägelack 8 befindet sich die im Wesentlichen opake, gerasterte Schicht 1 aus Rasterelementen 3 zusammen mit der dünnen, durch- gehenden, im Wesentlichen opaken Linie 4.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Sicherheitselement aus mindestens einem lichtdurchlässigen Substrat, auf dem sich eine im Wesentlichen opake, gerasterte Schicht aus Raster- dementen befindet, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der im
Wesentlichen opaken, gerasterten Schicht mindestens eine dünne, durchgehende, im Wesentlichen opake Linie in Form mindestens eines alphanumerischen Zeichens, einer Grafik oder eines Musters angeordnet ist, und das Sicherheitselement, mindestens von der Seite der im Wesent- liehen opaken, gerasterten Schicht aus betrachtet, in Aufsicht ein anderes
Erscheinungsbild zeigt als in Durchsicht.
2. Sicherheitselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dünne, durchgehende, im Wesentlichen opake Linie eine Breite von mindestens 0,1 mm bis 5 mm, vorzugsweise von 0,2 mm bis 0,7 mm, besonders bevorzugt von etwa 0,5 mm aufweist.
3. Sicherheitselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dünne, durchgehende, im Wesentlichen opake Linie durch einen flä- chenhaften Bereich ohne Aussparung gebildet wird.
4. Sicherheitselement nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die im Wesentlichen opake, gerasterte Schicht aus einer Vielzahl von Rasterelementen besteht, und die Raster- elemente
Aussparungen in der im Wesentlichen opaken Schicht sind oder im Wesentlichen opake, voneinander beabstandete Mustergrundelemente sind.
5. Sicherheitselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasterelemente beliebige Form haben können und stochastisch und/ oder rasterartig angeordnet sind und/ oder in ihrem Durchmesser oder ihrem Abstand zueinander lokal variieren.
6. Sicherheitselement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasterelemente kreisförmig und/ oder linienförmig ausgeführt sind und kreisförmige Rasterelemente einen Durchmesser von 10 Mikrometer bis 100 Mikrometer, bevorzugt von 30 Mikrometer bis 50 Mikrometer, und linienförmige Rasterelemente eine Breite von 30 Mikrometer bis 70 Mikrometer aufweisen.
7. Sicherheitselement nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der Gesamtfläche der Rasterele- mente, bezogen auf die gesamte Fläche des Sicherheitselements, 10% bis
40%, bevorzugt etwa 20% beträgt.
8. Sicherheitselement nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die im Wesentlichen opake, gerasterte Schicht aus Metall besteht.
9. Sicherheitselement nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die im Wesentlichen opake, gerasterte Schicht aus einer gedruckten Schicht besteht.
10. Sicherheitselement nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über die im Wesentlichen opake, gerasterte Schicht mindestens eine optisch variable Dünnfilmschicht, bestehend aus mindestens einer dielektrischen Schicht und mindestens einer teildurchlässigen oder reflektierenden Schicht, aufgebracht ist.
11. Sicherheitselement nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, da- durch gekennzeichnet, dass über die im Wesentlichen opake, gerasterte
Schicht mindestens eine lichtdurchlässige, flüssigkristalline Schicht aufgebracht ist.
12. Sicherheitselement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Substrats, auf die die im Wesentlichen opake, gerasterte
Schicht aus Rasterelementen aufgebracht ist, zumindest in Teilbereichen geprägte diffraktive Strukturen oder eine Prägelackschicht mit eingeprägten diffraktiven Strukturen aufweist.
13. Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitselements nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasterelemente auf das lichtdurchlässige Substrat aufgedruckt oder aufgedampft werden oder durch Demetallisierung aus einer zumindest in Teilbereichen vollflächig auf das Substrat aufgedampften Schicht erzeugt werden.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufdampfen der Rasterelemente mittels Vakuumbedampfung, wie Sputtern, reaktives Sputtern, Physical Vapor Deposition oder Chemical Vapor De- position erfolgt.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Demetallisierung mittels Waschverfahren, Ätzen, Öl-Ablation, Lift-Off oder Laserdemetallisierung erfolgt.
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