WO2014044402A1 - Sicherheitselement mit darstellungsanordnung - Google Patents

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WO2014044402A1
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security element
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film
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PCT/EP2013/002845
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Michael Rahm
Christian Fuhse
Winfried HOFFMÜLLER
Wittich Kaule
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Giesecke & Devrient Gmbh
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    • B42D25/465—Associating two or more layers using chemicals or adhesives
    • B42D25/47—Associating two or more layers using chemicals or adhesives using adhesives

Definitions

  • the invention relates to a security element for securing security papers, documents of value and other data carriers, having a representation arrangement for displaying one or more reference images whose motifs are each formed by visually recognizable, contrasting metallic and non-metallic subregions.
  • the invention also relates to methods for producing such a security element, as well as equipped with a security element disk.
  • Data carriers such as valuables or identity documents, but also other valuables, such as branded articles, are often provided with security elements for securing purposes, which permit verification of the authenticity of the data carrier and at the same time serve as protection against unauthorized reproduction.
  • Data carriers in the context of the present invention are in particular banknotes, stocks, bonds, certificates, vouchers, checks, high-quality admission tickets, but also other forgery-prone papers, such as passports and other identity documents, credit cards, health cards, as well as product security elements such as labels, seals, packaging and the like.
  • the term "data carrier” in the following includes all such objects, documents and product protection means.
  • Security elements with optically variable elements which give the viewer a different image impression from different viewing angles, play a special role in securing, since these can not be reproduced even with high-quality color copying machines.
  • the security elements can contain a tilting or changing picture, a moving picture or a stereo picture as a display arrangement.
  • so-called Moire magnification arrangements are used as security features. The principal operation of such moiré magnification arrangements is described in the article "The Moire Magnifier", MC Hutley, R. Hunt, RF Stevens and P. Savander, Pure Appl. Opt. 3 (1994), pp. 133-142 said ⁇ -
  • the security elements Contain the representations of the security elements differently colored motifs, they can be printed usually in a desired shape.
  • the production is more difficult in motifs which are to be formed by contrasting metallic and non-metallic subregions, since metallizations can generally not be generated directly in motif form, but only over the entire surface, for example by vapor deposition of a metal layer in a vacuum vapor deposition process.
  • the present invention seeks to provide a security element of the type mentioned, which can be reliably manufactured with predetermined metallic and non-metallic portions. Also, advantageous methods for producing security elements of the type mentioned are to be specified.
  • the display arrangement of a security element mentioned above comprises a motif layer having a plurality of metallized pixels and non-metallized pixels and a viewing grid spaced from the motif layer of a plurality of viewing elements, the metallized pixels and the non-metallized pixels viewed when viewed with the Viewing grid to produce the visually recognizable, contrasting metallic and non-metallic portions of the target images.
  • the motif layer further comprises an embossed structure with elevations and depressions, wherein the non-metallized image elements of the motif layer are formed by non-metallized elevations of the embossed structure and the metallic image elements are formed by substantially metallized depressions of the embossed structure.
  • Zurründest a portion of the substantially metallized wells contains in an area ratio between 0.1% and 25% small, raised support structures, which are visually unrecognizable when viewed with the viewing grid.
  • the indentations with the support structures are referred to as "substantially" metallized in the context of this description
  • the metallic impression of the metallic cavities formed by the indentations Image elements are not affected by the support structures for the viewer, as they are visually unrecognizable when viewed with the viewing grid.
  • At least some of the substantially metallized depressions contain the support structures in an area ratio of between 2.5% and 10%. Furthermore, it is conceivable in principle, although not presently preferred, for at least some of the essentially metallized depressions to contain the support structures in an area fraction of more than 25%. In particular, at least under suitable lighting conditions, even with a comparatively high areal proportion of the support structures of, for example, 50%, the impairment of the metallic impression by the support structures can be regarded as negligible for the viewer, so that the target images remain visually recognizable, albeit with reduced contrast.
  • the support structures in the depressions are irregular, for example, stochastically distributed.
  • the support structures in the depressions may also be arranged regularly in a grid whose moiré effects with the viewing grid remain below the resolution limit of the human eye or, as explained in more detail below, by suitable arrangement of the support structures with respect to the viewing elements entirely be avoided.
  • the height of the support structures preferably corresponds to the depth of the recesses in which they are arranged. In general, however, the height of the support structures may also be smaller as long as they ensure a sufficient distance in the manufacture of an adhesive-coated acceptor film from the bottom of the recesses, as described in more detail below.
  • the support structures comprise pillars of circular, oval, triangular, rectangular or polygonal cross-section, wherein the cross-section of the pillars preferably has an area between 0.25 ⁇ m 2 and 25 ⁇ m 2 .
  • the support structures comprise irregular, continuous web structures in which the width of the web structures preferably lies between 0.1 ⁇ m and 5 ⁇ m.
  • the support structures comprise non-contiguous web elements, each consisting of one or more line pieces and whose width is preferably between 0.1 ⁇ and 5 ⁇ . lies.
  • the support structures may comprise straight, parallel web elements whose width is preferably between 0.1 ⁇ and 5 ⁇ .
  • the mentioned types of support structures can be combined with each other so that different recesses contain different support structure types. Also in the same recess several different types of support structures can be provided.
  • the support structures in a subarea contain hidden information in the form of characters or a coding so as to integrate an additional authenticity feature in the security element.
  • all depressions whose dimensions exceed a maximum dimension provided with support structures of the type mentioned.
  • maximum dimensions are of various parameters, in particular the depth of the wells, the pressure used in the laminating process, the Thickness of the adhesive layer, etc. dependent.
  • maximum dimensions can be determined by a person skilled in the art for each parameter selection with the aid of less orienting tests.
  • all depressions which have a dimension of more than 30 ⁇ m (maximum dimension) in at least one spatial direction are provided with supporting structures.
  • the viewing elements of the viewing grid are advantageously formed by spherical lenses, aspherical lenses, cylindrical lenses or one-or two-dimensional focusing microcavities.
  • the viewing elements are pinhole apertures, slotted apertures, apertured apertured or slit apertures, Fresnel lenses, GRIN lenses (Gradient Refraction Index), zone plates, holographic lenses, Fresnel mirrors, zone mirrors or other elements with focussing or blanking effects educated.
  • the motif layer of the representation arrangement preferably lies in the focal plane of the lenses or concave mirrors.
  • the viewing elements are formed by cylindrical lenses and the support structures are formed by parallel, straight web elements, which are at an angle between 60 ° and 120 °, preferably between 85 ° and 95 °, particularly preferably of 90 ° to the axis of the cylindrical lenses extend. In this way, even with a regular arrangement of the support structures in a grid, moire effects with the viewing grid can be avoided.
  • the representation arrangement itself may be, in particular, a change picture, a motion picture, a morph picture or a stereo picture, but with advantage also a micro-optical display arrangement, in particular a ⁇ - Magnification arrangement, a magnification arrangement of the moire type or a modulo magnification arrangement.
  • a micro-optical display arrangement in particular a ⁇ - Magnification arrangement, a magnification arrangement of the moire type or a modulo magnification arrangement.
  • the motif layer of the presentation arrangement is preferably located in the focal plane of the lenses or concave mirrors.
  • the motif layer may, however, in particular in the case of non-magnifying representational arrangements, for example in the case of non-enlarging change images, also lie in a plane (parallel) which deviates slightly from the focal plane of the lenses or concave mirrors.
  • the angular ranges in which the motifs are simultaneously recognizable or in which one motif "transitions" into another
  • this does not affect the contrast or sharpness of the subjects.
  • an additional structuring preferably a diffractive structure, a structure having a matting or scattering effect and / or a nanostructuring, is introduced into the depressions of the embossed structure.
  • the motif layer can be provided over the entire area or over part of its surface, for example in the form of a half-tone representation, with at least one printing dye and / or with at least one reflective coating material, preferably a metal, a surface-tilting system, a high-index material, metal pigments or effect pigments be.
  • the invention also includes a data carrier equipped with a security element of the type described above.
  • the security element may in particular be embedded in the data carrier or applied to the data carrier.
  • the invention also includes a method for producing a security element having a representation arrangement for displaying one or more target images whose motifs are each formed by visually recognizable, contrasting metallic and non-metallic subregions, with the following method steps:
  • elevations and the depressions generate image elements of a motif layer of the representation arrangement, which generate visually recognizable, contrasting metallic and non-metallic subareas of the target images when viewing the motive layer with a viewing grid of the representation arrangement,
  • the viewing elements are impressed before or after step ' (a) (i) into the further major surface of the first film material opposite the main surface of the first film material or into an embossable layer on the further major surface of the first film material opposite the main surface.
  • an additional structuring preferably a diffractive structure, a structure having a matting or scattering effect and / or a nanostructuring, is introduced into the recesses of the embossed structure in step (a).
  • the invention also includes a method for producing a security element with a representation arrangement for representing a or multiple target images whose motifs are each formed by visually recognizable, contrasting metallic and non-metallic subregions, with the following process steps:
  • elevations and the recesses generate picture elements of a motif layer of the representation arrangement, which generate visually recognizable, contrasting metallic and non-metallic parts of the set images when the motif layer is viewed with a viewing grid of the presentation arrangement,
  • step (e2) producing a presentation assembly by combining the motif layer of the acceptor sheet with a viewing grid of a plurality of viewing elements such that the metallized pixels and the non-metallized pixels viewed visually discern the visually discernible, contrasting metallic and non-metallic Create subareas of the target images.
  • the metal coating present in the contact region on the raised supporting structures of the donor oil can also be transferred to the adhesive layer of the acceptor foil by separating donor oil and acceptor foil.
  • the metal coating is applied over the entire surface or part of the area. It should be noted that the metal coating must later be partially replaced again. It must therefore not adhere too strongly to the substrate, at least less strongly than the achievable bond strength with the later to be used adhesive. A sufficiently low adhesive force may possibly already be achieved by a suitable choice of the materials for the film material or the embossable layer. Preferably, however, before the application of the metal coating in step (a) (ii), a adhesion-reducing treatment of the surface of the embossed structure to be coated is carried out before the application of the metal coating in step (a) (ii), a adhesion-reducing treatment of the surface of the embossed structure to be coated is carried out.
  • the motif layer after step (dl) or step (d2) is advantageously over the entire surface or part of the area, for example in the form of a half-tone display, with at least one printing ink and / or provided with at least one reflective coating material, preferably a metal, a color-shifting system, a high refractive index material, metal pigments or effect pigments.
  • at least one printing ink and / or provided with at least one reflective coating material preferably a metal, a color-shifting system, a high refractive index material, metal pigments or effect pigments.
  • one or more printing inks are first applied and then additionally a reflective coating material, in particular a full-surface metallization.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a banknote with a security element according to the invention, which contains a change image with two different target images
  • FIG. 2 schematically shows the structure of a security element according to the invention, for example, the transfer element of FIG. 1 in cross-section,
  • FIG. 4 shows in (a) and (b) schematically the donor film and the acceptor film in intermediate steps of the production of a security element according to the invention, Fig. 5, the acceptor of Fig. 4 (b) after the separation of the two
  • FIG. 6 shows in (a) and (b) schematically the donor film in two intermediate steps in the production of a conventional motif layer
  • FIG. 7 shows in (a) and (b) schematically the donor film in two intermediate steps in the production of a motif layer of a security element according to the invention
  • FIG. 8 shows some advantageous configurations of support structures according to the invention
  • FIG. 10 shows an embodiment of a security element with one
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a banknote 10, which is provided with a security element according to the invention in the form of a glued transfer element 12.
  • the transfer element 12 represents a change image which presents to the viewer different target images 14A and 14B from two different viewing directions.
  • the target images 14A, 14B each show a motif formed by visually recognizable and contrasting metallic and non-metallic portions 16A, 16B and 18A, 18B, respectively.
  • the motifs are formed by metallic glossy letters "A" and "B" in front of a monochrome, non-metallic background, the viewer viewed obliquely from the left the letter "A”, viewed obliquely from the right the letter “B "perceives.
  • the appearance of the security element alternates between the two target images 14A, 14B.
  • the motifs can also be present in particular in the form of screened half-tone representations.
  • a change picture may contain more than two reference pictures or the security element may have a motion picture, a pump picture, a morph picture or a stereo picture instead of a change picture.
  • the security element may also be designed such that the appearance does not change back and forth between two or more reference images as described above in the case of an "east-west tilting" of the security element, but rather on tilting about any other axis. for example, in a "north-south tipping". In a north-south tilting the viewer perceives when viewed obliquely from above, for example, the letter "A" and viewed obliquely from below the letter "B" true.
  • the invention is not limited in any way to alternating images or the variants mentioned. Rather, the invention can be used in all depiction arrangements with a partly metallic and partly non-metallic motif layer.
  • the invention is also not limited to the transfer elements used for illustration in bank notes, but can also be used, for example, in security threads, wide security strips, or cover foils which are above a window or a continuous opening of a document are arranged.
  • FIG. 2 shows schematically the structure of a security according to the invention.
  • the security element 20 of FIG. 2 has a carrier 22 in the form of a transparent plastic film, for example, about 20 ⁇ thick PET film.
  • a motif layer 26 is formed, which is divided into parallel to the cylindrical lenses 24 extending narrow strips 28A, 28B with a width of 10 ⁇ each.
  • the carrier foil 22 and the cylindrical lenses 24 are matched to one another such that the motif layer 26 is located in the focal plane of the cylindrical lenses 24.
  • the security element 20 When the security element 20 is viewed from the viewing direction 30A, only the stripes 28A are visible due to the focussing effect of the cylindrical lenses 24, and only the stripes 28B are visible when viewed from the viewing direction 30B.
  • the strips 28A and 28B are therefore composed for the viewer to the desired target images, such as the target images 14A, 14B of FIG. 1 together.
  • the desired desired images 14A, 14B were subdivided in a manner known per se into parallel strips 28A, 28B of the desired width and the strips thus obtained were assembled alternately to the motif layer 26.
  • the parallel strips 28A, 28B need not be the same width. Examples For example, the strip 28 A and a width of 5 ⁇ . and the strip 28B has a width of 15 ⁇ .
  • the proportion of the respective strip in the overall width has an effect on the angle range in which the desired target images 14A, 14B are visible to the viewer.
  • the security element 20 typically includes further layers 32, such as protective, masking, or other functional layers, which are not essential to the present invention and, therefore, will not be described further.
  • Tilting or alternating pictures showing different colored subjects are known.
  • the motif parts of the target images lying in the individual strips 28A, 28B are usually printed in the desired form.
  • the peculiarity of the alternating images described here consists in the fact that the motifs of the target images 14A, 14B are formed by contrasting metallic and non-metallic partial regions.
  • metallizations can not be generated directly in a motif, but only over the entire surface, for example by vapor deposition of a metal layer in a vacuum deposition process.
  • the motif layer 26 comprises a stamping layer 40 applied to the carrier 22 with an embossed structure with elevations 42 and depressions 44.
  • the elevations 42 of the embossed structure are non-metallized and form non-metallized picture elements which, when viewed, produce the non-metallic portions 18A, 18B of the target images.
  • the depressions 44 of the embossed structure are On the other hand, they are essentially provided with a metallization 46 and represent metallized picture elements which, when viewed, form the metallic subregions 16A, 16B of the target images.
  • FIG. 4 The process sequence in the production of such a security element is illustrated in FIG. 4. Referring first to FIG.
  • a donor sheet 50 in the form of a transparent plastic film 22 is used, which is coated with a transparent embossable layer 40.
  • embossable layer 40 an embossed structure is impressed, the sequence of elevations 42 and depressions 44 is determined by the motifs of the desired target images, for example, the wells 44 represent the foreground and the surveys 42 represent the background of the respective subjects or vice versa.
  • the structure depth of the embossed structure is preferably in the range between 0.2 ⁇ and 10 ⁇ and the line thickness is preferably in the range between 0.2 ⁇ and the width of the strip 28A, 28B, typically 5 ⁇ to 20 ⁇ .
  • a metal is evaporated over the entire surface, so that a full-surface Metallbeschichrung 48 is formed.
  • the common materials such as Alui inium, silver, gold, copper, zinc, chromium and alloys thereof come into question.
  • FIG. 4 (a) both the protrusions 42 and the depressions 44 are covered with the metal coating 48.
  • an adhesion-reducing treatment of the surface to be coated is preferably carried out.
  • the thickness of the metal coating 48 depends on the desired later reflection behavior and on the metal used and is for example advantageously about 30 to 50 nm for aluminum.
  • the donor sheet 50 thus produced is now brought into contact with an acceptor sheet 52 shown in FIG. 4 (b).
  • the acceptor film 52 consists of a transparent film 54, which is coated over its entire surface with a transparent adhesive layer 56 on one of its main surfaces.
  • the donor film 50 and the acceptor film 52 are pressed together, preferably under elevated pressure and elevated temperature, in order to transfer the metallization of the elevations 42 from the donor film 50 to the acceptor film 52.
  • the elevations 42 of the donor film 50 are demetallized, while the metal coating 48 in the depressions 44 has not been transferred and therefore remains on the donor film 50, as shown in FIG. 3.
  • the acceptor sheet 52 after separation contains the transferred metal coating portions 58 of the bumps 42 and thus has a metallization pattern inverted compared to the donor sheet. While the generation of a change image using the donor sheet 50 is described in detail herein, an alternate image may also be made using the acceptor sheet 52.
  • a difficulty of the metal transfer method described may result from the sequence of elevations 42 and depressions 44 of the embossed structure being predetermined by the motifs of the target images, so that usually there is no regular alternating sequence of elevations and depressions, as in the schematic representation of FIGS and 4. Rather, with arbitrary choice of subject, large contiguous elevation or depression areas can result, which should be demetallised in the finished security element (elevation areas) or metallized (depression areas). While large survey areas can be demetallised without problems using the described metal transfer process can remain, the whereabouts of the metallization in large areas of specialization can be problematic.
  • FIG. 6 shows a region 60 of the motif layer 26 in which both target images 14A, 14B of the alternating image have metallized partial regions.
  • these are, for example, those surface areas of the transfer element 12 in which the metallic parts of the letters "A" and "B" overlap. Since metallized picture elements are formed in the described metal transfer method by depressions of the embossed structure, the embossed structure in this area contains recesses in both the strips 28A of the first reference image and in the strips 28B of the second reference image. As a result, a large contiguous recessed area 62 can arise which, depending on the specific shape of the motifs, can have an extent of more than 100 ⁇ m or even several millimeters.
  • FIG. 6 (a) initially shows an intermediate step in the production of the security element, namely the donor film 50 after the full-surface coating of the embossed structure with metal 48, corresponding to the situation of FIG. 4 (a).
  • the adhesive layer 56 of the acceptor film in the large recessed areas 62 can be pushed to the bottom of the recess, so that the acceptor film 52 is also adhesively bonded to the metal coating 48 there.
  • the bonding then undesirably removes metal from the depression area 62, so that the metallization defects 64 shown in FIG. 6 (b) arise.
  • additional support structures 70 are provided in the embossing structure shown in FIG.
  • the support structures 70 are small raised structures, particularly ridges or pillars, which, as shown in FIG. 7 (a), in the larger recessed areas 72, submerge the acceptor sheet 52 to the bottom of the recess and thus undesired transfer prevent metal 48 from the recesses 72 out.
  • the support structures 70 Since the metal deposited on the support structures 70 is usually also removed during parting, the support structures 70 must be designed in such a way that they can not be visually recognized when there is a lack of metallization when viewing the motif layer with the viewing grid. As a result, the support structures 70 differ fundamentally from the non-metallized elevations 42, which in fact represent the culturally metallized pixels which, when viewed with the viewing grid, produce the visually recognizable non-metallic portions of the target images.
  • the visual unrecognizability of the support structures 70 is ensured by the fact that the support structures 70 occupy only 2.5% of the area of the recess 72 in which they are arranged, and that the support structures 70 also not in the grid of Micro lenses 24 and the strip 28A, 28B are arranged.
  • This can be achieved for example by an irregular arrangement of the support structures 70, or else by a regular arrangement in a grid whose moiré effects with the lenticular grid 24 remain below the resolution limit of the human eye.
  • For representations with cylinders derlinsen are particularly advantageous support structures whose largest extent extends substantially perpendicular to the axis of the cylindrical lenses.
  • the figures show in plan view of the motif layer only a few of the support structures, as they can be arranged over the surface of a large-scale depression.
  • the support structures shown in FIG. 8 can be used both in cylindrical lens display arrangements and in display arrangements with non-cylindrical lenses, such as the modulo magnification arrangements mentioned above.
  • the pillars 80 are small cylindrical elevations with a cross-sectional diameter of 0.7 ⁇ to 2 ⁇ .
  • the cross section of the buttresses 80 may also be non-circular, for example oval, triangular, rectangular or generally polygonal.
  • the simultaneous use of buttresses 80 with different cross-sections also suppresses possible moire effects.
  • the pillars 80 are arranged irregularly, but it is also a regular arrangement into consideration, which generates no visible moire effects with the viewing grid.
  • the supporting webs 82 likewise shown in FIG. 8 are narrow, non-contiguous webs with a width of 0.1 ⁇ m to 5 ⁇ m and a length of a few ⁇ m. They can also be considered as supporting pillars with rectangular cross section.
  • the support structures may be further formed by irregularly extending, interconnected web structures 84, as shown in the lower left in FIG. shows.
  • a further variant is the web elements 86 shown at the bottom right in FIG. 8, each of which is composed of one or more line pieces.
  • hidden information 88 such as the "G + D" logo, can be integrated into the motif layer of the security element with such web elements 86.
  • the hidden information 88 is visually invisible due to its small dimensions when viewing the motif layer without aids strong magnifying glass or a microscope, the hidden information can be made visible and serve to authenticate the security element.
  • the support structure designs shown in FIG. 9 are particularly well suited for use with cylindrical lenses whose axis is parallel to the direction 90.
  • the parallel webs 92 have a width of 0.1 to 5 ⁇ to run at a distance of 10 to 30 ⁇ from each other.
  • the webs 92 extend perpendicular to the axis 90 of the cylindrical lenses and thus in a division of the motif layer in parallel strips 28A, 28B ( Figure 2) and perpendicular to the strip extension.
  • concealed information 94 can be contained in the parallel webs, such as the "G + D" logo shown, which is visually invisible due to its small size without aids, but made visible for authentication with a strong magnifying glass or a microscope
  • short supporting webs 96 are provided as supporting structures, all of which run perpendicular to the axis 90 of the cylindrical lenses and whose position varies irregularly, as shown in the lower half of FIG.
  • the height of the support structures preferably corresponds to the depth of the recesses, but it may also be chosen smaller or larger. All that is essential is that they prevent the adhesive layer of the acceptor film from being pressed to the bottom of the recesses during the laminating process.
  • the foregoing is not intended to be construed as limiting the invention in any way to alternate images. Rather, the invention is generally applicable to display arrangements with a viewing element grid, in particular a lenticular grid.
  • FIG. 10 shows an embodiment of a security element 100 with a representation arrangement in the form of a modulo magnification arrangement.
  • a UV embossing varnish is applied to a carrier 102, which is formed by a transparent 19 ⁇ PET film, into which a parallelogram grid of spherical microlenses 104 is imprinted with a diameter of about 20 ⁇ .
  • a motif layer 106 having an embossed structure 108 is arranged, whose non-metallized elevations 118 and metallized depressions 120 represent the imaged regions of a predetermined reference image. How the areas of a modulo magnification arrangement shown can be determined from a predetermined target image is shown in the publication
  • WO 2009/000528 AI described in detail.
  • the relevant disclosure content of WO 2009/000528 A1 is included in the present description in this respect.
  • the depressions 120 of adjacent imaged regions can be supplemented to form an extended depression region 110.
  • those depression regions 110 whose dimensions exceed ⁇ in a spatial direction 30 are provided with support structures 92 in the form of cylindrical pillars (FIG. 8).
  • the support structures 92 have in the embodiment of FIG. 10 on a diameter of 1.5 ⁇ each and are distributed in an area ratio of about 3% irregularly in the recessed areas 110. During the laminating process, the support structures 92 reliably prevent the adhesive layer 56 of the acceptor foil 52 from escaping to the bottom of the depression regions 110.
  • the motif layer 106 formed after lamination and release winding was provided with a full-surface ink layer 112 and a full-surface metallization 114.
  • Reference numeral 116 denotes further layers of the structure of the security element, for example primer, opaque white or heat-sealable layers.
  • the support structures 92 and / or the lack of metallization at the location of the support structures in the recessed areas 110 are not visually discernible when viewed with the grid of spherical microlenses.
  • the embossing structure of the donor olie 20 may be additionally provided in the wells with a further, finer structuring.
  • a structuring is formed, for example, by diffractive microrelief structures carrying holographic information or hologram gratings for producing black structures.
  • other structures such as structures with matting or scattering effect or reflective microrelief structures are possible.
  • sub-wavelength gratings or nanostructures in particular moth-eye structures.
  • additional stylishness (subwavelength lattice) or a blackening (moth-eye structures) are generated.
  • different additional structuring can be provided in each case in the depressions of the regions of the embossed structure assigned to different desired images or in the depressions of different subregions of the embossed structure assigned to a desired image.

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Abstract

Die Erfindung enthält ein Sicherheitselement (100) zur Absicherung von Sicherheitspapieren, Wertdokumenten und anderen Datenträgern, mit einer Darstellungsanordnung zur Darstellung eines oder mehrerer Sollbilder (14A, 14B), deren Motive jeweils durch visuell erkennbare, kontrastierende metallische (16A, 16B) und nicht-metallische (18A, 18B) Teilbereiche gebildet sind, wobei die Darstellungsanordnung eine Motivschicht (106) mit einer Mehrzahl von metallisierten Bildelementen und nicht-metallisierten Bildelementen und ein von der Motivschicht beabstandetes Betrachtungsraster aus einer Mehrzahl von Betrachtungselementen (104) enthält, und die metallisierten Bildelemente und die nicht-metallisierten Bildelemente bei Betrachtung mit dem Betrachtungsraster die visuell erkennbaren, kontrastierenden metallischen und nicht-metallischen Teilbereiche der Sollbilder (14A, 14B) erzeugen. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass die Motivschicht (106) eine Prägestruktur mit Erhebungen (118) und Vertiefungen (110, 120) umfasst, wobei die nicht-metallisierten Bildelemente der Motivschicht durch nicht- metallisierte Erhebungen (118) der Prägestruktur gebildet sind und die metallischen Bildelemente durch im Wesentlichen metallisierte Vertiefungen (110, 120) der Prägestruktur gebildet sind, und dass zumindest ein Teil der im Wesentlichen metallisierten Vertiefungen (110) in einem Flächenanteil zwischen 0,1% und 25% kleine, erhabene Stützstrukturen (92) enthält, welche bei Betrachtung mit dem Betrachtungsraster visuell nicht erkennbar sind.

Description

Sicherheitselement mit Darstellungsanordnuni
Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement zur Absicherung von Sicherheitspapieren, Wertdokumenten und anderen Datenträgern, mit einer Darstellungsanordnung zur Darstellung eines oder mehrerer Sollbilder, deren Motive jeweils durch visuell erkennbare, kontrastierende metallische und nicht-metallische Teilbereiche gebildet sind. Die Erfindung betrifft auch Verfahren zum Herstellen eines derartigen Sicherheitselements, sowie einen mit einem Sicherheitselement ausgestatteten Datenträger.
Datenträger, wie etwa Wert- oder Ausweisdokumente, aber auch andere Wertgegenstände wie etwa Markenartikel, werden zur Absicherung oft mit Sicherheitselementen versehen, die eine Überprüfung der Echtheit des Datenträgers gestatten und die zugleich als Schutz vor unerlaubter Reproduktion dienen. Datenträger im Sinne der vorliegenden Erfindung sind insbesondere Banknoten, Aktien, Anleihen, Urkunden, Gutscheine, Schecks, hochwertige Eintrittskarten, aber auch andere fälschungsgefährdete Papiere, wie Pässe und sonstige Ausweisdokumente, Kreditkarten, Gesundheitskarten, sowie Produktsicherungselemente wie Etiketten, Siegel, Verpackungen und dergleichen. Der Begriff„Datenträger" schließt im Folgenden alle derartigen Gegenstände, Dokumente und Produktsicherungsmittel ein.
Eine besondere Rolle bei der Absicherung spielen Sicherheitselemente mit optisch variablen Elementen, die dem Betrachter unter unterschiedlichen Betrachtungswinkeln einen unterschiedlichen Bildeindruck vermitteln, da diese selbst mit hochwertigen Farbkopiergeräten nicht reproduziert werden können. Beispielsweise können die Sicherheitselemente als Darstellungsanordnung ein Kipp- oder Wechselbild, ein Bewegungsbild oder ein Stereobild enthalten. Seit einiger Zeit werden auch sogenannte Moire- Vergrößerungsanordnungen als Sicherheitsmerkmale eingesetzt. Die prinzipielle Funktionsweise derartiger Moire- Vergrößerungsanordnungen ist in dem Artikel„The moire magnifier", M.C. Hutley, R. Hunt, R.F. Stevens and P. Savander, Pure Appl. Opt. 3 (1994), pp. 133-142, beschrieben. Kurz gesagt bezeichnet Μοϊτέ-
Vergrößerung danach ein Phänomen, das bei der Betrachtung eines Rasters aus identischen Bildobjekten durch ein Linsenraster mit annähernd demselben Rastermaß auftritt. Wie bei jedem Paar ähnlicher Raster ergibt sich dabei ein Moiremuster, das aus einer periodischen Anordnung vergrößerter und gegebenenfalls gedrehter Bilder der Elemente des Bildrasters besteht.
Enthalten die Darstellungsanordnungen der Sicherheitselemente verschiedenfarbige Motive, so können diese in der Regel in einer gewünschten Form aufgedruckt werden. Schwieriger gestaltet sich die Herstellung bei Motiven, die durch kontrastierende metallische und nicht-metallische Teilbereiche gebildet sein sollen, da Metallisierungen in der Regel nicht direkt in Motivform, sondern nur vollflächig erzeugt werden können, beispielsweise durch Aufdampfen einer Metallschicht in einem Vakuumbedampfungsverfahren. Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Sicherheitselement der eingangs genannten Art zu schaffen, das zuverlässig mit vorgegebenen metallischen und nicht-metallischen Teilbereichen hergestellt werden kann. Auch sollen vorteilhafte Verfahren zum Herstellen von Sicherheitselementen der eingangs genannten Art angegeben werden.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Gemäß der Erfindung enthält die Darstellungsanordnung eines eingangs genannten Sicherheitselements eine Motivschicht mit einer Mehrzahl von metallisierten Bildelementen und nicht-metallisierten Bildelementen und ein von der Motivschicht beabstandetes Betrachtungsraster aus einer Mehrzahl von Betrachtungselementen, wobei die metallisierten Bildelemente und die nicht-metallisierten Bildelemente bei Betrachtung mit dem Betrachtungsraster die visuell erkennbaren, kontrastierenden metallischen und nichtmetallischen Teilbereiche der Sollbilder erzeugen. Weiter umfasst die Motivschicht erfindungsgemäß eine Prägestruktur mit Erhebungen und Vertiefun- gen, wobei die nicht-metallisierten Bildelemente der Motivschicht durch nicht-metallisierte Erhebungen der Prägestruktur gebildet sind und die metallischen Bildelemente durch im Wesentlichen metallisierte Vertiefungen der Prägestruktur gebildet sind. Zurründest ein Teil der im Wesentlichen metallisierten Vertiefungen enthält in einem Flächenanteil zwischen 0,1% und 25% kleine, erhabene Stützstrukturen, welche bei Betrachtung mit dem Betrachtungsraster visuell nicht erkennbar sind.
Da die in den Vertiefungen angeordneten Stützstrukturen selbst in der Regel nicht metallisiert sind, wie weiter unten genauer erläutert, werden die Ver- tiefungen mit den Stützstrukturen im Rahmen dieser Beschreibung als„im Wesentlichen" metallisiert bezeichnet. Der metallische Eindruck der durch die Vertiefungen gebildeten metallischen Bildelemente wird durch die Stützstrukturen für den Betrachter nicht beeinträchtigt, da diese bei Betrachtung mit dem Betrachtungsraster visuell nicht erkennbar sind.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung enthält zumindest ein Teil der im Wesentlichen metallisierten Vertiefungen die Stützstrukturen in einem Flächenanteil zwischen 2,5% und 10%. Weiterhin ist es grundsätzlich denkbar, wenn auch gegenwärtig nicht bevorzugt, dass zumindest ein Teil der im Wesentlichen metallisierten Vertiefungen die Stützstrukturen in einem Flächenanteil von mehr als 25% enthält. Insbesondere kann zumindest unter geeigneten Beleuchtungsbedingungen auch bei einem vergleichsweise hohen Flächenanteil der Stützstrukturen von beispielsweise 50% die Beeinträchtigung des metallischen Eindrucks durch die Stützstrukturen als für den Betrachter vernachlässigbar angesehen werden, so dass die Sollbilder - allerdings bei vermindertem Kontrast - visuell noch erkennbar bleiben.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Stützstrukturen in den Vertiefungen unregelmäßig, beispielsweise stochastisch, verteilt. Alternativ können die Stützstrukturen in den Vertiefungen auch regelmäßig in einem Raster angeordnet sein, dessen Moire-Effekte mit dem Betrachtungsraster un- terhalb der Auflösungsgrenze des menschlichen Auges bleiben oder, wie weiter unten genauer erläutert, durch geeignete Anordnung der Stützstrukturen in Bezug auf die Betrachtungselemente gänzlich vermieden werden.
Die Höhe der Stützstrukturen entspricht vorzugsweise der Tiefe der Vertie- fungen, in denen sie angeordnet sind. Im Allgemeinen kann die Höhe der Stützstrukturen allerdings auch geringer sein, solange sie bei der Herstellung einen ausreichenden Abstand einer Klebstoff -beschichteten Akzeptorfolie vom Grund der Vertiefungen sicherstellen, wie weiter unten genauer beschrieben.
In vorteilhaften Ausgestaltungen umfassen die Stützstrukturen Stützpfeiler mit kreisförmigem, ovalem, dreieckigem, rechteckigem oder polygonalem Querschnitt, wobei der Querschnitt der Stützpfeiler vorzugsweise eine Fläche zwischen 0,25 μπι2 und 25 μπι2 aufweist. In anderen, ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltungen umfassen die Stützstrukturen unregelmäßig verlaufende, zusammenhängende Stegstrukturen, bei denen die Breite der Stegstrukturen vorzugsweise zwischen 0,1 μιη und 5 μιη liegt.
Nach weiteren, ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltungen umfassen die Stützstrukturen nicht zusammenhängende Stegelemente, die jeweils aus einem oder mehreren Linienstücken bestehen und deren Breite vorzugsweise zwi- sehen 0,1 μιη und 5 μητ. liegt.
Ebenfalls mit Vorteil können die Stützstrukturen gerade, parallele Stegelemente umfassen, deren Breite vorzugsweise zwischen 0,1 μπι und 5 μηι liegt. Die genannten Typen von Stützstrukturen können miteinander kombiniert werden, so dass unterschiedliche Vertiefungen unterschiedliche Stützstrukturtypen enthalten. Auch in derselben Vertiefung können mehrere unterschiedliche Stützstrukturtypen vorgesehen sein. Weiter kann mit Vorteil vorgesehen sein, dass die Stützstrukturen in einem Teilbereich eine versteckte Information in Form von Zeichen oder einer Codierung enthalten, um so ein zusätzliches Echtheitsmerkmal in das Sicherheitselement zu integrieren. Vorzugsweise sind alle Vertiefungen, deren Abmessungen eine maximale Abmessung überschreiten, mit Stützstrukturen der genannten Art versehen. Die für eine erfindungsgemäße Darstellungsanordnung vorteilhaften maximalen Abmessungen sind von verschiedenen Parametern, insbesondere der Tiefe der Vertiefungen, dem beim Kaschierprozess eingesetzten Druck, der Dicke der Klebstoff Schicht, etc. abhängig. Vorteilhafte maximale Abmessungen können von einem Fachmann für jede Parameterauswahl mit Hilfe weniger orientierender Versuche ermittelt werden. Beispielsweise sind alle Vertiefungen, die in zumindest einer Raumrichtung eine Abmessung von mehr als 30 μιη (maximale Abmessung) aufweisen, mit Stützstrukturen versehen.
Die Betrachtungselemente des Betrachtungsrasters sind mit Vorteil durch sphärische Linsen, asphärische Linsen, Zylinderlinsen oder ein- oder zweidimensional f okussierende Mikrohohlspiegel gebildet. In weiteren bevor- zugten Erfindungsvarianten sind die Betrachtungselemente durch Lochblenden, Schlitzblenden, mit Spiegeln versehene Loch- oder Schlitzblenden, Fresnellinsen, GRIN-Linsen (Gradient Refraction Index), Zonenplatten, holographische Linsen, Fresnelspiegel, Zonenspiegel oder andere Elemente mit fokussierender oder auch ausblendender Wirkung gebildet.
Die Motivschicht der Darstellungsanordnung liegt dabei vorzugsweise in der Fokusebene der Linsen oder Hohlspiegel.
In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Betrachtungselemente durch Zylinderlinsen gebildet und die Stützstrukturen sind durch parallele, gerade Stegelemente gebildet, die sich in einem Winkel zwischen 60° und 120°, bevorzugt zwischen 85° und 95°, besonders bevorzugt von 90° zur Achse der Zylinderlinsen erstrecken. Auf diese Weise lassen sich auch bei einer regelmäßigen Anordnung der Stützstrukturen in einem Raster Moire-Effekte mit dem Betrachtungsraster vermeiden.
Die Darstellungsanordnung selbst kann insbesondere ein Wechselbild, ein Bewegungsbild, ein Morphbild oder ein Stereobild sein, aber mit Vorteil auch eine mikrooptische Darstellungsanordnung, insbesondere eine Μοΐτέ- Vergrößerungsanordnung, eine Vergrößerungsanordnung vom Moiretyp oder eine Modulo- Vergrößerungsanordnung. Das Grundprinzip solcher mikrooptischer Darstellungsanordnungen ist in der Druckschrift
WO 2009/ 000528 AI erläutert, deren Offenbarung insoweit in die vorliegen- de Beschreibung aufgenommen wird.
Wie oben dargelegt, liegt die Motivschicht der Darstellungsanordnung vorzugsweise in der Fokusebene der Linsen oder Hohlspiegel. Die Motivschicht kann aber insbesondere bei nicht vergrößernden Darstellungsanordnungen, beispielsweise bei nicht vergrößernden Wechselbildern, auch in einer von der Fokusebene der Linsen oder Hohlspiegel geringfügig abweichenden (parallelen) Ebene liegen. In diesem Fall vergrößern sich zwar die Winkelbereiche, in denen die Motive gleichzeitig erkennbar sind (bzw. in denen ein Motiv in ein anderes„übergeht"), auf Kosten der Winkelbereiche, in denen je- weils nur eines der Motive zu erkennen ist, der Kontrast bzw. die Schärfe der Motive werden dadurch jedoch nicht beeinträchtigt.
In vorteilhaften Ausgestaltungen ist in die Vertiefungen der Prägestruktur eine zusätzliche Strukturierung, bevorzugt eine diffraktive Struktur, eine Struktur mit mattierender oder streuender Wirkung und/ oder eine Nano- strukturierung, eingebracht.
Ebenfalls mit Vorteil kann die Motivschicht vollflächig oder teilflächig, beispielsweise in Form einer Halbtondarstellung, mit mindestens einer Druck- färbe und/ oder mit mindestens einem reflektierenden Beschichtungsmateri- al, vorzugsweise einem Metall, einem f arbkippenden System, einem hochbrechenden Material, Metallpigmenten oder Effektpigmenten versehen sein. Die Erfindung enthält auch einen Datenträger, der mit einem Sicherheitselement der oben beschriebenen Art ausgestattet ist. Das Sicherheitselement kann dabei insbesondere in den Datenträger eingebettet sein oder auf den Datenträger aufgebracht sein.
Die Erfindung enthält auch ein Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements mit einer Darstellungsanordnung zur Darstellung eines oder mehrerer Sollbilder, deren Motive jeweils durch visuell erkennbare, kontrastierende metallische und nicht-metallische Teilbereiche gebildet sind, mit f ol- genden Verfahrensschritten:
(a) Herstellen einer Donorfolie durch
(i) Ausbilden einer Prägestruktur mit Erhebungen und Vertiefungen und mit in den Vertiefungen in einem Flächenanteil zwischen 0,1% und 25% angeordneten erhabenen Stützstrukturen, mindestens in einem Teilbereich ei- ner Hauptfläche eines ersten Folienmaterials oder in einer prägbaren Schicht auf mindestens einem Teilbereich einer Hauptfläche eines ersten Folienmaterials,
wobei die Erhebungen und die Vertiefungen Bildelemente einer Motivschicht der Darstellungsanordnung erzeugen, die bei Betrachtung der Mo- tivschicht mit einem Betrachtungsraster der Darstellungsanordnung visuell erkennbare, kontrastierende metallische und nicht-metallische Teilbereiche der Sollbilder erzeugen,
(ii) Auftragen einer Metallbeschichtung mindestens auf einen Teilbereich der Prägestruktur,
(b) Herstellen einer Akzeptorfolie durch Auftragen einer Klebstoffschicht mindestens auf einen Teilbereich einer Hauptfläche eines zweiten Folienmaterials,
(c) Kaschieren der Donorfolie und der Akzeptorfolie mittels der Klebstoffschicht derart, dass mindestens ein Teilbereich der beschichteten Prä- gestruktur und ein Teilbereich der Klebstoffschicht miteinander in Kontakt kommen, wobei in dem Kontaktbereich die Metallbeschichtung auf den Erhebungen der Prägestruktur mit der Klebstoffschicht der Akzeptorfolie verklebt,
(dl) Transferieren der im Kontaktbereich auf den Erhebungen der Donor- folie vorliegenden Metallbeschichtung auf die Klebstoffschicht der Akzeptorfolie durch Trennen von Donorf olie und Akzeptorfolie, wodurch aus der Donorfolie eine Motivschicht mit einer Mehrzahl von metallisierten Bildelementen und nicht-metallisierten Bildelementen entsteht, und
(el) Herstellen einer Darstellungsanordnung durch Kombinieren der Motivschicht der Donorfolie mit einem Betrachtungsraster aus einer Mehrzahl von Betrachtungselementen, derart, dass die metallisierten Bildelemente und die nicht-metallisierten Bildelemente bei Betrachtung mit dem Betrachtungsraster die visuell erkennbaren, kontrastierenden metallischen und nicht- metallischen Teilbereiche der Sollbilder erzeugen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung werden die Betrachtungselemente vor oder nach Schritt '(a) (i) in die der Hauptfläche des ersten Folienmaterials entgegengesetzte weitere Hauptfläche des ersten Folienmaterials oder in eine prägbare Schicht auf der der Hauptfläche entgegengesetzten weiteren Hauptfläche des ersten Folienmaterials eingeprägt.
In anderen, ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltungen wird in Schritt (a) in die Vertiefungen der Prägestruktur eine zusätzliche Strukturierung, bevorzugt eine diffraktive Struktur, eine Struktur mit mattierender oder streuender Wirkung und / oder eine Nanostrukturierung, eingebracht.
Daneben enthält die Erfindung auch ein Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements mit einer Darstellungsanordnung zur Darstellung eines oder mehrerer Sollbilder, deren Motive jeweils durch visuell erkennbare, kontrastierende metallische und nicht-metallische Teilbereiche gebildet sind, mit folgenden Verfahrensschritten:
(a) Herstellen einer Donorf olie durch
(i) Ausbilden einer Prägestruktur mit Erhebungen und Vertiefungen und mit in den Vertiefungen in einem Flächenanteil zwischen 0,1% und 25% angeordneten erhabenen Stützstrukturen, mindestens in einem Teilbereich einer Hauptfläche eines ersten Folienmaterials oder in einer prägbaren Schicht auf mindestens einem Teilbereich einer Hauptfläche eines ersten Folienmate- rials,
wobei die Erhebungen und die Vertiefungen Bildelemente einer Motivschicht der Darstellungsanordnung erzeugen, die bei Betrachtung der Motivschicht mit einem Betrachtungsraster der Darstellungsanordnung visuell erkennbare, kontrastierende metallische und nicht-metallische Teilbereiche der Sollbilder erzeugen,
(ii) Auftragen einer Metallbeschichtung mindestens auf einen Teilbereich der Prägestruktur,
(b) Herstellen einer Akzeptorfolie durch Auftragen einer Klebstoff Schicht mindestens auf einen Teilbereich einer Hauptfläche eines zweiten Folienma- terials,
(c) Kaschieren der Donorfolie und der Akzeptorfolie mittels der Klebstoffschicht derart, dass mindestens ein Teilbereich der beschichteten Prägestruktur und ein Teilbereich der Klebstoff Schicht miteinander in Kontakt kommen, wobei in dem Kontaktbereich die Metallbeschichtung auf den Er- hebungen der Prägestruktur mit der Klebstoff schicht der Akzeptorfolie verklebt,
(d2) Transferieren der im Kontaktbereich auf den Erhebungen der Donorfolie vorliegenden Metallbeschichtung auf die Klebstoffschicht der Akzeptorfolie durch Trennen von Donorfolie und Akzeptorfolie, wodurch aus der Akzeptorfolie eine Motivschicht mit einer Mehrzahl von metallisierten Bildelementen und nicht-metallisierten Bildelementen entsteht, und
(e2) Herstellen einer Darstellungsanordnung durch Kombinieren der Motivschicht der Akzeptorfolie mit einem Betrachtungsraster aus einer Mehr- zahl von Betrachtungselementen, derart, dass die metallisierten Bildelemente und die nicht-metallisierten Bildelemente bei Betrachtung mit dem Betrachtungsraster die visuell erkennbaren, kontrastierenden metallischen und nicht-metallischen Teilbereiche der Sollbilder erzeugen. In vorteilhaften Ausgestaltungen kann in Schritt (dl) bzw. in Schritt (d2) der vorstehenden Verfahren auch die im Kontaktbereich auf den erhabenen Stützstrukturen der Donorf olie vorliegende Metallbeschichtung auf die Klebstoffschicht der Akzeptorfolie durch Trennen von Donorf olie und Akzeptorfolie transferiert werden.
Auf die Prägestruktur wird die Metallbeschichtung vollflächig oder teilflächig aufgetragen. Dabei ist zu beachten, dass die Metallbeschichtung später teilweise wieder abgelöst werden muss. Sie darf daher nicht zu stark an dem Untergrund haften, jedenfalls weniger stark, als die erreichbare Klebkraft mit dem später einzusetzenden Klebstoff. Eine ausreichend geringe Haftkraft kann gegebenenfalls bereits durch eine geeignete Wahl der Materialien für das Folienmaterial bzw. die prägbare Schicht erzielt werden. Bevorzugt wird aber vor der Auftragung der Metallbeschichtung in Schritt (a)(ii) eine haf- tungsverringernde Behandlung der zu beschichtenden Oberfläche der Prä- gestruktur vorgenommen.
Bei den vorstehenden Verfahren wird mit Vorteil die Motivschicht nach Schritt (dl) bzw. Schritt (d2) vollflächig oder teilflächig, beispielsweise in Form einer Halbtondarstellung, mit mindestens einer Druckfarbe und/ oder mit mindestens einem reflektierenden Beschichtungsmaterial, vorzugsweise einem Metall, einem farbkippenden System, einem hochbrechenden Material, Metallpigmenten oder Effektpigmenten versehen. Mit besonderem Vorteil werden zunächst eine oder mehrere Druckfarben aufgetragen und danach zusätzlich ein reflektierendes Beschichtungsmaterial, insbesondere eine vollflächige Metallisierung.
Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maß- stabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die Anschaulichkeit zu erhöhen.
Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Banknote mit einem erfindungsgemäßen Sicherheitselement, das ein Wechselbild mit zwei unterschiedlichen Sollbildern enthält,
Fig. 2 schematisch den Aufbau eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements, beispielsweise des Transferelements der Fig. 1 im Querschnitt,
Fig. 3 schematisch die Motivschicht eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements,
Fig. 4 in (a) und (b) schematisch die Donorfolie und die Akzeptorfolie bei Zwischenschritten der Herstellung eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements, Fig. 5 die Akzeptorfolie der Fig. 4(b) nach der Trennung der beiden
Folien,
Fig. 6 in (a) und (b) schematisch die Donorfolie in zwei Zwischen- schritten bei der Herstellung einer herkömmlichen Motivschicht,
Fig. 7 in (a) und (b) schematisch die Donorfolie in zwei Zwischenschritten bei der Herstellung einer Motivschicht eines erfin- dungsgemäßen Sicherheitselements,
Fig. 8,9 einige vorteilhafte Gestaltungen erfindungsgemäßer Stützstrukturen, und Fig. 10 ein Ausführungsbeispiel eines Sicherheitselements mit einer
Darstellungsanordnung in Gestalt einer Modulo- Vergrößerungsanordnung.
Die Erfindung wird nun am Beispiel von Sicherheitselementen für Bankno- ten und andere Wertdokumente erläutert. Figur 1 zeigt dazu eine schematische Darstellung einer Banknote 10, die mit einem erfindungsgemäßen Sicherheitselement in Form eines aufgeklebten Transferelements 12 versehen ist. Das Transferelement 12 stellt im Ausführungsbeispiel ein Wechselbild dar, das dem Betrachter aus zwei verschiedenen Betrachtungsrichtungen unterschiedliche Sollbilder 14A bzw. 14B präsentiert. Die Sollbilder 14A, 14B zeigen jeweils ein Motiv, das durch visuell erkennbare und kontrastierende metallische und nicht-metallische Teilbereiche 16A, 16B bzw. 18A, 18B gebildet ist. Im Ausführungsbeispiel sind die Motive durch metallisch glänzende Buchstaben„ A" bzw.„B" vor einem einfarbigen, nicht-metallischen Hintergrund gebildet, wobei der Betrachter bei Betrachtung schräg von links den Buchstaben„ A", bei Betrachtung schräg von rechts den Buchstaben„B" wahr- nimmt. Durch Kippen der Banknote wechselt das Erscheinungsbild des Sicherheitselements zwischen den beiden Sollbildern 14A, 14B hin und her. Es versteht sich, dass in der Praxis zumeist komplexere Motive, beispielsweise die Denomination der Banknote, geometrische Muster, Portraits, architektonische, technische oder Naturmotive verwendet werden. Die Motive können dabei insbesondere auch in Form von gerasterten Halbtondarstellungen vorliegen. Auch kann ein Wechselbild mehr als zwei Sollbilder enthalten oder das Sicherheitselement kann anstelle eines Wechselbilds ein Bewegungsbild, ein Pumpbild, ein Morphbild oder ein Stereobild aufweisen. Darüber hinaus kann das Sicherheitselement auch derart ausgebildet sein, dass das Erschei- nungsbild nicht wie vorstehend beschrieben bei einem„Ost- West-Kippen" des Sicherheitselements zwischen zwei oder mehr Sollbildern hin und her wechselt, sondern bei einem Kippen um eine beliebige andere Achse, beispielsweise bei einem„Nord-Süd-Kippen". Bei einem Nord-Süd-Kippen nimmt der Betrachter bei Betrachtung schräg von oben beispielsweise den Buchstaben„ A" und bei Betrachtung schräg von unten den Buchstaben„B" wahr.
Die Erfindung ist allerdings nicht in irgendeiner Weise auf Wechselbilder oder die genannten Varianten beschränkt. Vielmehr kann die Erfindung bei allen Darstellungsanordnungen mit einer teils metallischen und teils nicht- metallischen Motivschicht Anwendung finden. Die Erfindung ist auch nicht auf die zur Illustration verwendeten Transferelemente bei Banknoten beschränkt, sondern kann beispielsweise auch bei Sicherheitsfäden, breiten Sicherheitsstreifen, oder Abdeckfolien eingesetzt werden, die über einem Fens- terbereich oder einer durchgehenden Öffnung eines Dokuments angeordnet sind.
Figur 2 zeigt schematisch den Aufbau eines erfindungsgemäßen Sicherheits- . elements 20, beispielsweise des Transferelements 12 der Fig. 1 im Querschnitt. Dargestellt sind hier, wie auch in den weiteren Figuren, nur die für die Erläuterung des Funktionsprinzips erforderlichen Teile des Aufbaus.
Das Sicherheitselement 20 der Fig. 2 weist einen Träger 22 in Form einer transparenten Kunststoff folie, beispielsweise einer etwa 20 μιη dicken PET- Folie auf. Die Oberseite des Trägers 22 ist mit einem Betrachtungsraster in Form einer Mehrzahl paralleler Zylinderlinsen 24 versehen, deren Breite b im Ausführungsbeispiel b = 20 μιη beträgt. Auf der Unterseite des Trägers 22 ist eine Motivschicht 26 ausgebildet, die in parallel zu den Zylinderlinsen 24 verlaufende schmale Streifen 28A, 28B mit einer Breite von jeweils 10 μπι unterteilt ist. Die Trägerfolie 22 und die Zylinderlinsen 24 sind so aufeinander abgestimmt, dass sich die Motivschicht 26 in der Fokusebene der Zylinderlinsen 24 befindet. Bei Betrachtung des Sicherheitselements 20 aus der Betrachtungsrichtung 30A sind wegen der f okussierenden Wirkung der Zylinderlinsen 24 nur die Streifen 28 A und bei Betrachtung aus Betrachtungsrichtung 30B nur die Streifen 28B sichtbar. Die Streifen 28 A bzw. 28B setzen sich daher für den Betrachter zu den gewünschten Sollbildern, beispielsweise den Sollbildern 14A, 14B der Fig. 1 zusammen. Bei der Auslegung der Motivschicht 26 wurden die gewünschten Sollbilder 14A, 14B dazu in an sich bekannter Weise in parallele Streifen 28 A, 28B der gewünschten Breite unterteilt und die so erhaltenen Streifen alternierend zu der Motivschicht 26 zusammengesetzt. Die parallelen Streifen 28A, 28B müssen nicht die gleiche Breite aufweisen. Bei- spielsweise kann der Streifen 28 A auch eine Breite von 5 μητ. und der Streifen 28B eine Breite von 15 μιτι aufweisen. Der Anteil des jeweiligen Streifens an der Gesamtbreite wirkt sich dabei auf den Winkelbereich aus, in dem die gewünschten Sollbilder 14A, 14B für den Betrachter sichtbar sind.
Wie in Fig. 2 gezeigt, enthält das Sicherheitselement 20 typischerweise weitere Schichten 32, wie etwa Schutz-, Abdeck- oder weitere Funktionsschichten, die für die vorliegenden Erfindung jedoch nicht wesentlich sind und daher nicht näher beschrieben werden.
Kipp- oder Wechselbilder, die verschiedenfarbige Motive zeigen, sind bekannt. Um die verschiedenfarbigen Motive zu erzeugen, werden die in den einzelnen Streifen 28A, 28B liegenden Motivteile der Sollbilder üblicherweise in der gewünschten Form aufgedruckt. Die Besonderheit der hier beschrie- benen Wechselbilder besteht nun darin, dass die Motive der Sollbilder 14A, 14B durch kontrastierende metallische und nicht-metallische Teilbereiche gebildet sind. Metallisierungen können jedoch in der Regel nicht direkt in Motivförm, sondern nur vollflächig erzeugt werden, beispielsweise durch Aufdampfen einer Metallschicht in einem Vakuumbedampfungsverf ahren.
Um dennoch die erforderliche Strukturierung in metallische und nichtmetallische Teilbereiche erzeugen zu können, wird wie folgt vorgegangen:
Mit Bezug auf die schematische Darstellung der Fig. 3 umfasst die Motiv- schicht 26 eine auf den Träger 22 aufgebrachte Prägeschicht 40 mit einer Prägestruktur mit Erhebungen 42 und Vertiefungen 44. Die Erhebungen 42 der Prägestruktur sind dabei nicht-metallisiert und stellen nicht-metallisierte Bildelemente dar, die bei der Betrachtung die nicht-metallischen Teilbereiche 18A, 18B der Sollbilder erzeugen. Die Vertiefungen 44 der Prägestruktur sind dagegen im Wesentlichen mit einer Metallisierung 46 versehen und stellen metallisierte Bildelemente dar, die bei der Betrachtung die metallischen Teilbereiche 16A, 16B der Sollbilder bilden. Der Verfahrensablauf bei der Herstellung eines solchen Sicherheitselements ist in Fig. 4 illustriert. Mit Bezug zunächst auf Fig. 4(a) wird dabei von einer Donorfolie 50 in Form einer transparenten Kunststofffolie 22 ausgegangen, die mit einer transparenten prägbaren Schicht 40 beschichtet wird. In die prägbare Schicht 40 wird eine Prägestruktur eingeprägt, deren Abfolge von Erhebungen 42 und Vertiefungen 44 durch die Motive der gewünschten Sollbilder vorgegeben ist, wobei beispielsweise die Vertiefungen 44 den Vordergrund und die Erhebungen 42 den Hintergrund der jeweiligen Motive darstellen oder umgekehrt. Die Strukturtiefe der Prägestruktur liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 0,2 μιη und 10 μιη und die Strichstärke liegt bevorzugt im Bereich zwischen 0,2 μιη und der Breite der Streifen 28A, 28B, typischerweise 5 μηι bis 20 μηι.
Auf die Prägestruktur wird dann vollflächig ein Metall aufgedampft, so dass eine vollflächige Metallbeschichrung 48 entsteht. Für Bedampfungsverfahren kommen die gängigen Materialien, wie Alui inium, Silber, Gold, Kupfer, Zink, Chrom und Legierungen davon infrage. Wie in Fig. 4(a) gezeigt, sind dabei zunächst sowohl die Erhebungen 42 als auch die Vertiefungen 44 mit der Metallbeschichtung 48 bedeckt. Vor der Auf dampf ung der Metallbeschichrung 48 wird bevorzugt eine haftungsverringernde Behandlung der zu beschichtenden Oberfläche vorgenommen. Die Dicke der Metallbeschichtung 48 hängt vom gewünschten späteren Reflexionsverhalten und vom verwendeten Metall ab und beträgt beispielsweise für Aluminium mit Vorteil etwa 30 bis 50 ran. Die so erzeugte Donorfolie 50 wird nun mit einer in Fig. 4(b) gezeigten Akzeptorfolie 52 in Kontakt gebracht. Die Akzeptorfolie 52 besteht aus einer transparenten Folie 54, die an einer ihrer Hauptflächen vollflächig mit einer transparenten Klebstoffschicht 56 beschichtet ist. Die Donorfolie 50 und die Akzeptorfolie 52 werden dabei, vorzugsweise unter erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur, zusammengepresst, um die Metallisierung der Erhebungen 42 von der Donorfolie 50 auf die Akzeptorfolie 52 zu übertragen. Nach dem Trennen der beiden Folien, vorzugsweise durch Trennwicklung, sind die Erhebungen 42 der Donorfolie 50 demetallisiert, während die Me- tallbeschichtung 48 in den Vertiefungen 44 nicht übertragen wurde und daher auf der Donorfolie 50 verbleibt, wie in Fig. 3 dargestellt.
Wie in Fig. 5 gezeigt, enthält die Akzeptorfolie 52 nach der Trennung die übertragenen Metallbeschichtungsteile 58 der Erhebungen 42 und weist so- mit ein verglichen mit der Donorfolie invertiertes Metallisierungsmuster auf. Während vorliegend die Erzeugung eines Wechselbilds unter Verwendung der Donorfolie 50 näher beschrieben wird, kann ein Wechselbild auch unter Verwendung der Akzeptorfolie 52 hergestellt werden. Eine Schwierigkeit des beschriebenen Metalltransferverfahrens kann sich daraus ergeben, dass die Abfolge von Erhebungen 42 und Vertiefungen 44 der Prägestruktur durch die Motive der Sollbilder vorgegeben ist, so dass meist keine regelmäßige alternierende Abfolge von Erhebungen und Vertiefungen vorliegt, wie in der schematischen Darstellung der Figuren 3 und 4 gezeigt. Vielmehr können sich bei beliebiger Motivwahl auch große zusammenhängende Erhebungs- oder Vertiefungsbereiche ergeben, die im fertigen Sicherheitselement demetallisiert (Erhebungsbereiche) bzw. metallisiert (Vertiefungsbereiche) sein sollen. Während große Erhebungsbereiche mit dem beschriebenen Metalltransferverfahren problemlos demetallisiert wer- den können, kann der Verbleib der Metallisierung in großen Vertiefungsbereichen problematisch sein.
Zur Illustration der möglichen Probleme zeigt Fig. 6 einen Bereich 60 der Motivschicht 26, in dem beide Sollbilder 14A, 14B des Wechselbilds metallisierte Teilbereiche aufweisen. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 sind dies beispielsweise diejenigen Flächenbereiche des Transferelements 12, in denen sich die metallischen Teile der Buchstaben„A" und„B" überlagern. Da metallisierte Bildelemente bei dem beschriebenen Metalltransferverfahren durch Vertiefungen der Prägestruktur gebildet werden, enthält die Prägestruktur in diesem Bereich sowohl in den Streifen 28 A des ersten Sollbilds als auch in den Streifen 28B des zweiten Sollbilds Vertiefungen. Dadurch kann ein großer zusammenhängender Vertiefungsbereich 62 entstehen, der abhängig von der konkreten Form der Motive eine Ausdehnung von mehr als 100 μιη oder sogar von mehreren Millimetern haben kann.
Figur 6(a) zeigt zunächst einen Zwischenschritt bei der Herstellung des Sicherheitselements, nämlich die Donorfolie 50 nach der vollflächgen Be- schichtung der Prägestruktur mit Metall 48, entsprechend der Situation der Fig. 4(a). Beim nachfolgenden Kaschierprozess mit der gestrichelt eingezeichneten Akzeptorfolie 52 der Fig. 4(b) kann die Klebstoffschicht 56 der Akzeptorfolie in den großen Vertiefungsbereichen 62 bis zum Grund der Vertiefung durchgedrückt werden, so dass die Akzeptorfolie 52 auch dort mit der Metallbeschichtung 48 verklebt. Beim nachfolgenden Trennwickeln wird durch die Verklebung dann unerwünscht auch Metall aus dem Vertiefungsbereich 62 entfernt, so dass die in Fig. 6(b) gezeigten Metallisierungsfehler 64 entstehen. Um derartige Metallisierungsfehler 64 zu vermeiden, sind bei der in Fig. 7 gezeigten Prägestruktur in denjenigen Vertiefungsbereichen 72 der Prägeschicht 40, die mehr als zwei Streifenbreiten 28 A, 28B einnehmen, zusätzliche Stützstrukturen 70 vorgesehen. Bei den Stützstrukturen 70 handelt es sich um kleine erhabene Strukturen, insbesondere Stege oder Stützpfeiler, die, wie in Fig. 7(a) gezeigt, in den größeren Vertiefungsbereichen 72 das Abtauchen der Akzeptorfolie 52 bis auf den Grund der Vertiefung und damit die ungewünschte Übertragung von Metall 48 aus den Vertiefungen 72 heraus verhindern.
Da beim Trennwickeln in der Regel auch das auf die Stützstrukturen 70 aufgebrachte Metall entfernt wird, müssen die Stützstrukturen 70 so ausgebildet sein, dass sie bzw. eine dort unter Umständen fehlende Metallisierung bei der Betrachtung der Motivschicht mit dem Betrachtungsraster visuell nicht erkennbar sind. Die Stützstrukturen 70 unterscheiden sich dadurch grundlegend von den nicht-metallisierten Erhebungen 42, die ja gerade die rücht- metallisierten Bildelemente darstellen, welche bei Betrachtung mit dem Betrachtungsraster die visuell erkennbaren nicht-metallischen Teilbereiche der Sollbilder erzeugen.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die visuelle Nicht-Erkennbarkeit der Stützstrukturen 70 dadurch sichergestellt, dass die Stützstrukturen 70 zum einen nur 2,5% der Fläche der Vertiefung 72, in der sie angeordnet sind, einnehmen, und dass die Stützstrukturen 70 zudem nicht im Raster der Mikro- linsen 24 bzw. der Streifen 28A, 28B angeordnet sind. Dies kann beispielsweise durch eine unregelmäßige Anordnung der Stützstrukturen 70 erreicht werden, oder auch durch eine regelmäßige Anordnung in einem Raster, dessen Moirö-Effekte mit dem Linsenraster 24 unterhalb der Auflösungsgrenze des menschlichen Auges bleiben. Bei Darstellungsanordnungen mit Zylin- derlinsen sind insbesondere auch Stützstrukturen vorteilhaft, deren größte Ausdehnung sich weitgehend senkrecht zu der Achse der Zylinderlinsen erstreckt. Einige vorteilhafte Gestaltungen erfindungsgemäßer Stützstrukturen sind in den Figuren 8 und 9 illustriert. Die Figuren zeigen in Aufsicht auf die Motivschicht jeweils nur einige der Stützstrukturen, wie sie über die Fläche einer großflächigen Vertiefung angeordnet sein können. Die in Fig. 8 gezeigten Stützstrukturen können sowohl bei Darstellungsanordnungen mit Zylinderlinsen als auch bei Darstellungsanordnungen mit nicht-zylindrischen Linsen, wie etwa den oben genannten Modulo- Vergrößerungsanordnungen, zum Einsatz kommen. Bei den Stützpfeilern 80 handelt es sich um kleine zylinderförmige Erhebungen mit einem Quer- Schnittsdurchmesser von 0,7 μιη bis 2 μιη. Der Querschnitt der Stützpfeiler 80 kann auch nicht-kreisförmig, beispielsweise oval, dreieckig, rechteckig oder allgemein polygonal sein. Die gleichzeitige Verwendung von Stützpfeilern 80 mit unterschiedlichen Querschnitten unterdrückt zusätzlich mögliche Moire-Effekte. In Fig. 8 sind die Stützpfeiler 80 unregelmäßig angeordnet, es kommt jedoch auch eine regelmäßige Anordnung in Betracht, die mit dem Betrachtungsraster keine sichtbaren Moire-Effekte erzeugt.
Die in Fig. 8 ebenfalls gezeigten Stützstege 82 sind schmale, nicht zusammenhängende Stege mit einer Breite von 0,1 μιη bis 5 μιη und einer Länge von einigen μιη. Sie können auch als Stützpfeiler mit rechteckigem Querschnitt angesehen werden.
Die Stützstrukturen können weiter durch unregelmäßig verlaufende, zusammenhänge Stegstrukturen 84 gebildet sein, wie links unten in Fig. 8 ge- zeigt. Eine weitere Variante stellen die rechts unten in Fig. 8 gezeigten Stegelemente 86 dar, die jeweils aus einem oder mehreren Linienstücken zusammengesetzt sind. Mit solchen Stegelementen 86 kann zusätzlich eine versteckte Information 88, wie etwa das Logo„G+D" in die Motivschicht des Sicherheitselements integriert werden. Die versteckte Information 88 ist aufgrund ihrer kleinen Abmessungen bei der Betrachtung der Motivschicht ohne Hilfsmittel visuell nicht erkennbar. Mit einer starken Lupe oder einem Mikroskop kann die versteckte Information sichtbar gemacht werden und der Authentifizierung des Sicherheitselements dienen.
Die in Fig. 9 gezeigten Stützstruktur-Gestaltungen eignen sich besonders gut für die Verwendung mit Zylinderlinsen, deren Achse parallel zur Richtung 90 verläuft. Die parallelen Stege 92 weisen eine Breite 0,1 bis 5 μη auf verlaufen im Abstand von 10 bis 30 μπι voneinander. Die Stege 92 verlaufen senkrecht zur Achse 90 der Zylinderlinsen und damit bei einer Aufteilung der Motivschicht in parallele Streifen 28A, 28B (Fig. 2) auch senkrecht zur Streifenausdehnung.
Optional kann in den parallelen Stegen eine versteckte Information 94 ent- halten sein, wie etwa das gezeigte Logo„G+D", das aufgrund seiner kleinen Abmessung ohne Hilfsmittel visuell nicht erkennbar ist, jedoch mit einer starken Lupe oder einem Mikroskop zur Authentifizierung sichtbar gemacht werden kann. Bei einer alternativen Gestaltung sind als Stützstrukturen kurze Stützstege 96 vorgesehen, die alle senkrecht zur Achse 90 der Zylinderlinsen verlaufen, und deren Position unregelmäßig variiert, wie in der unteren Bildhälfte der Fig. 9 gezeigt. Die Höhe der Stützstrukturen entspricht vorzugsweise der Tiefe der Vertiefungen, sie kann allerdings auch geringer oder größer gewählt sein. Wesentlich ist lediglich, dass sie verhindern, dass die Klebstoffschicht der Akzeptorfolie beim Kaschierprozess bis auf den Grund der Vertiefungen durchge- drückt wird.
Die vorstehenden Ausführungen sollen nicht so verstanden werden, dass die Erfindung in irgendeiner Weise auf Wechselbilder beschränkt ist. Vielmehr ist die Erfindung allgemein bei Darstellungsanordnungen mit einem Be- trachtungselementraster, insbesondere einem Linsenraster einsetzbar.
So zeigt Fig. 10 ein Ausführungsbeispiel eines Sicherheitselements 100 mit einer Darstellungsanordnung in Gestalt einer Modulo- Vergrößerungsanordnung. Dabei ist auf einem Träger 102, der durch eine 19 μιη dicke transparente PET-Folie gebildet ist, ein UV-Prägelack aufgebracht, in den ein Parallelogramm-Raster aus sphärischen Mikrolinsen 104 mit einem Durchmesser von etwa 20 μπι eingeprägt ist. Auf der Unterseite des Trägers 102 ist eine Motivschicht 106 mit einer Prägestruktur 108 angeordnet, deren nicht- metallisierte Erhebungen 118 und metallisierte Vertiefungen 120 die abge- bildeten Bereiche eines vorgegebenen Sollbilds darstellen. Wie die abgebildeten Bereiche einer Modulo- Vergrößerungsanordnung aus einem vorgegebenen Sollbild ermittelt werden können, ist in der Druckschrift
WO 2009/000528 AI ausführlich beschrieben. Der einschlägige Offenbarungsgehalt der WO 2009/000528 AI wird insoweit in die vorliegende Be- Schreibung aufgenommen.
Je nach dem Motiv des vorgegebenen Sollbilds können sich die Vertiefungen 120 aneinandergrenzender abgebildeter Bereiche zu einem ausgedehnten Vertiefungsbereich 110 ergänzen. Um Metallisierungsfehler zu vermeiden, sind im gezeigten Ausführungsbeispiel diejenigen Vertiefungsbereiche 110, deren Abmessung in einer Raumrichtung 30 μπι übersteigt, mit Stützstrukturen 92 in Form zylindrischer Pfeiler (Fig. 8) versehen. Die Stützstrukturen 92 weisen im Ausführungsbeispiel der Fig. 10 einen Durchmesser von jeweils 1,5 μπι auf und sind in einem Flächenanteil von etwa 3% unregelmäßig in den vertieften Bereichen 110 verteilt. Beim Kaschierprozess verhindern die Stützstrukturen 92 zuverlässig ein Abtauchen der Kleberschicht 56 der Akzeptorfolie 52 auf den Grund der Vertiefungsbereiche 110. Die nach dem Kaschieren und Trennwickeln entstandene Motivschicht 106 wurde mit einer vollflächigen Farbschicht 112 und einer vollflächigen Metallisierung 114 versehen. Das Bezugszeichen 116 bezeichnet weitere Schichten des Aufbaus des Sicherheitselements, beispielsweise Primer-, Deckweiß- oder Heißsiegelschichten.
Aufgrund ihrer Kleinheit und ihrer unregelmäßigen Anordnung sind die Stützstrukturen 92 bzw. die am Ort der Stützstrukturen in den Vertiefungsbereichen 110 fehlende Metallisierung bei der Betrachtung mit dem Raster aus sphärischen Mikrolinsen visuell nicht erkennbar.
In weiteren hier nicht gezeigten Ausgestaltungen kann die Prägestruktur der Donorf olie 20 in den Vertiefungen zusätzlich mit einer weiteren, feineren Strukturierung versehen sein. Eine derartige Strukturierung wird beispielsweise durch diffraktive Mikroreliefstrukturen, die eine holographische Information tragen, oder Hologrammgitter zur Erzeugung schwarzer Strukturen gebildet. Natürlich sind auch andere Strukturen, beispielsweise Strukturen mit mattierender oder streuender Wirkung oder reflektive Mikroreliefstrukturen möglich. Ebenso möglich sind Subwellenlängengitter oder Na- nostrukturen, insbesondere Mottenaugenstrukturen. Bei dieser Form der Strukturierung kann zusätzliche Farbigkeit (Subwellenlängengitter) oder eine Schwärzung (Mottenaugenstrukturen) erzeugt werden. Insbesondere können in den Vertiefungen der unterschiedlichen Sollbildern zugeordneten Bereichen der Prägestruktur oder auch in den Vertiefungen verschiedener Teilbereiche der einem Sollbild zugeordneten Prägestruktur jeweils unter- schiedliche zusätzliche Strukturierungen vorgesehen sein.
Bezugszeichenliste
10 Banknote
12 Transferelement
14A, 14B Sollbilder
16A, 16B metallische Teilbereiche
18A, 18B nicht-metallische Teilbereiche
20 Sicherheitselement
22 Träger
24 Zylinderlinsen
26 Motivschicht
28A, 28B Streifen
30A, 30B Betrachtungsrichtungen
32 weitere Schichten
40 Prägeschicht
42 Erhebungen
44 Vertiefungen
46 Metallisierung
48 vollflächige Metallbeschichtung
50 Donorfolie
52 Akzeptorfolie
54 transparente Folie
56 Klebstoffschicht
58 übertragene Metallbeschichtungsteile
60 Bereich der Motivschicht
62 große Vertiefungsbereiche
64 Metallisierungsfehler
70 Stützstrukturen 72 Vertiefungsbereiche
80 Stützpfeiler
82 Stützstege
84 Stegstrukturen
86 Stegelemente
88 versteckte Information
90 Richtung der Zylinderlinsenachsen
92 parallele Stege
94 versteckte Information
96 kurze Stützstege
100 Sicherheitselement
102 Träger
104 sphärische Mikrolinsen
106 Motivschicht
108 Prägestruktur
110 ausgedehnter Vertiefungsbereich
112 Farbschicht
114 Metallisierung
116 weitere Schichten
118 Erhebungen
120 Vertiefungen

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Sicherheitselement zur Absicherung von Sicherheitspapieren, Wert- dokumenten und anderen Datenträgern, mit einer Darstellungsanordnung zur Darstellung eines oder mehrerer Sollbilder, deren Motive jeweils durch visuell erkennbare, kontrastierende metallische und nicht-metallische Teilbereiche gebildet sind, wobei die Darstellungsanordnung eine Motivschicht mit einer Mehrzahl von metallisierten Bildelementen und nicht-metallisierten Bildelementen und ein von der Motivschicht beabstandetes Betrachtungsraster aus einer Mehrzahl von Betrachtungselementen enthält, und die metallisierten Bildelemente und die nicht-metallisierten Bildelemente bei Betrachtung mit dem Betrachtungs- raster die visuell erkennbaren, kontrastierenden metallischen und nichtmetallischen Teilbereiche der Sollbilder erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass die Motivschicht eine Prägestruktur mit Erhebungen und Vertiefungen um- fasst, wobei die nicht-metallisierten Bildelemente der Motivschicht durch nicht-metallisierte Erhebungen der Prägestruktur gebildet sind und die metallischen Bildelemente durch im Wesentlichen metallisierte Vertiefungen der Prägestruktur gebildet sind, und dass zumindest ein Teil der im Wesentlichen metallisierten Vertiefungen in einem Flächenanteil zwischen 0,1% und 25% kleine, erhabene Stützstrukturen enthält, welche bei Betrachtung mit dem Betrachtungsraster visuell nicht erkennbar sind.
2. Sicherheitselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der im Wesentlichen metallisierten Vertiefungen die Stützstrukturen in einem Flächenanteil zwischen 2,5% und 10% enthält.
3. Sicherheitselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstrukturen in den Vertiefungen unregelmäßig verteilt sind.
4. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Stützstrukturen der Tiefe der
Vertiefungen, in denen sie angeordnet sind, entspricht.
5. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstrukturen Stützpfeiler mit kreis- förmigem, ovalem, dreieckigem, rechteckigem oder polygonalem Querschnitt umfassen, bei denen der Querschnitt der Stützpfeiler vorzugsweise eine Fläche zwischen 0,25 μιη2 und 25 μπι2 aufweist.
6. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstrukturen unregelmäßig verlaufende zusammenhängende Stegstrukturen umfassen, bei denen die Breite der Stegstrukturen vorzugsweise zwischen 0,1 μπι und 5 μιη liegt.
7. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstrukturen nicht zusammenhängende Stegelemente umfassen, die jeweils aus einem oder mehreren Linienstücken bestehen und deren Breite vorzugsweise zwischen 0,1 μπι und 5 μιη liegt.
8. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstrukturen gerade, parallele
Stegelemente umfassen, deren Breite vorzugsweise zwischen 0,1 μπι und 5 μπι liegt.
9. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstrukturen in einem Teilbereich eine versteckte Information in Form von Zeichen oder einer Codierung enthalten.
10. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Betrachtungselemente durch sphärische Linsen, asphärische Linsen, Zylinderlinsen oder ein- oder zweidimensional fokussierende Mikrohohlspiegel gebildet sind.
11. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Betrachtungselemente durch Zylinderlinsen gebildet sind und die Stützstrukturen durch parallele, gerade Stegelemente gebildet sind, die sich in einem Winkel zwischen 60° und 120°, bevorzugt zwischen 85° und 95°, besonders bevorzugt von 90° zur Achse der Zylinderlinsen erstrecken.
12. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Darstellungsanordnung ein Wechselbild, ein Bewegungsbild, ein Pumpbild, ein Morphbild oder ein Stereobild ist.
13. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Darstellungsanordnung eine mikrooptische Darstellungsanordnung, insbesondere eine Moire- Vergrößerungs- anordnung, eine Vergrößerungsanordnung vom Moiretyp oder eine Mo- dulo- Vergrößerungsanordnung ist.
14. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in die Vertiefungen der Prägestruktur eine zusätzliche Strukturierung, bevorzugt eine diffraktive Struktur, eine Struktur mit mattierender oder streuender Wirkung und/ oder eine Nanostrukturie- rung, eingebracht ist.
15. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Motivschicht vollflächig oder teilflächig mit mindestens einer Druckfarbe und/ oder mit mindestens einem reflektierenden Beschichtungsmaterial, vorzugsweise einem Metall, einem f arbkippenden System, einem hochbrechenden Material, Metallpigmenten oder Ef- fektpigmenten versehen ist.
16. Datenträger mit einem Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 15.
17. Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements mit einer Darstellungsanordnung zur Darstellung eines oder mehrerer Sollbilder, deren Motive jeweils durch visuell erkennbare, kontrastierende metallische und nichtmetallische Teilbereiche gebildet sind, mit folgenden Verfahrensschritten: (a) Herstellen einer Donorfolie durch
(i) Ausbilden einer Prägestruktur mit Erhebungen und Vertiefungen und mit in den Vertiefungen in einem Flächenanteil zwischen 0,1% und 25% angeordneten erhabenen Stützstrukturen, mindestens in einem Teilbereich einer Hauptfläche eines ersten Folienmaterials oder in einer prägbaren Schicht auf mindestens einem Teilbereich einer Hauptfläche eines ersten Folienmaterials,
wobei die Erhebungen und die Vertiefungen Bildelemente einer Motivschicht der Darstellungsanordnung erzeugen, die bei Betrachtung der Mo- tivschicht mit einem Betrachtungsraster der Darstellungsanordnung visuell erkennbare, kontrastierende metallische und nicht-metallische Teilbereiche der Sollbilder erzeugen,
(ii) Auftragen einer Metallbeschichtung mindestens auf einen Teilbereich der Prägestruktur,
(b) Herstellen einer Akzeptorfolie durch Auftragen einer Klebstoff Schicht mindestens auf einen Teilbereich einer Hauptfläche eines zweiten Folienma- terials,
(c) Kaschieren der Donorfolie und der Akzeptorfolie mittels der Klebstoffschicht derart, dass mindestens ein Teilbereich der beschichteten Prä- gestruktur und ein Teilbereich der Klebstoffschicht miteinander in Kontakt kommen, wobei in dem Kontaktbereich die Metallbeschichtung auf den Erhebungen der Prägestruktur mit der Klebstoffschicht der Akzeptorfolie verklebt,
(dl) Transferieren der im Kontaktbereich auf den Erhebungen der Donor- folie vorliegenden Metallbeschichtung auf die Klebstoffschicht der Akzeptorfolie durch Trennen von Donorfolie und Akzeptorfolie, wodurch aus der Donorfolie eine Motivschicht mit einer Mehrzahl von metallisierten Bildelementen und nicht-metallisierten Bildelementen entsteht, und
(el) Herstellen einer Darstellungsanordnung durch Kombinieren der Mo- tivschicht der Donorfolie mit einem Betrachtungsraster aus einer Mehrzahl von Betrachtungselementen, derart, dass die metallisierten Bildelemente und die nicht-metallisierten Bildelemente bei Betrachtung mit dem Betrachtungsraster die visuell erkennbaren, kontrastierenden metallischen und nicht- metallischen Teilbereiche der Sollbilder erzeugen.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Betrachtungselemente vor oder nach Schritt (a)(i) in die der Hauptfläche des ersten Folienmaterials weitere entgegengesetzte Hauptfläche des ersten Foli- enmaterials oder in eine prägbare Schicht auf der der Hauptfläche entgegengesetzten weiteren Hauptfläche des ersten Folienmaterials eingeprägt werden.
19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt (a) in die Vertiefungen der Prägestruktur eine zusätzliche Strukturierung, bevorzugt eine diffraktive Struktur, eine Struktur mit mattierender oder streuender Wirkung und/ oder eine Nanostrukturierung, eingebracht wird.
20. Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements mit einer Darstel- lungsanordnung zur Darstellung eines oder mehrerer Sollbilder, deren Motive jeweils durch visuell erkennbare, kontrastierende metallische und nichtmetallische Teilbereiche gebildet sind, mit folgenden Verfahrensschritten: (a) Herstellen einer Donorfolie durch
(i) Ausbilden einer Prägestruktur mit Erhebungen und Vertiefungen und mit in den Vertiefungen in einem Flächenanteil zwischen 0,1% und 25% angeordneten erhabenen Stützstrukturen, mindestens in einem Teilbereich einer Hauptfläche eines ersten Folienmaterials oder in einer prägbaren Schicht auf mindestens einem Teilbereich einer Hauptfläche eines ersten Folienmate- rials,
wobei die Erhebungen und die Vertiefungen Bildelemente einer Motivschicht der Darstellungsanordnung erzeugen, die bei Betrachtung der Motivschicht mit einem Betrachtungsraster der Darstellungsanordnung visuell erkennbare, kontrastierende metallische und nicht-metallische Teilbereiche der Sollbilder erzeugen,
(ii) Auftragen einer Metallbeschichtung mindestens auf einen Teilbereich der Prägestruktur,
(b) Herstellen einer Akzeptorfolie durch Auftragen einer Klebstoffschicht mindestens auf einen Teilbereich einer Hauptfläche eines zweiten Folienmaterials,
(c) Kaschieren der Donorfolie und der Akzeptorfolie mittels der Klebstoffschicht derart, dass mindestens ein Teilbereich der beschichteten Prä- gestruktur und ein Teilbereich der Klebstoffschicht miteinander in Kontakt kommen, wobei in dem Kontaktbereich die Metallbeschichtung auf den Erhebungen der Prägestruktur mit der Klebstoffschicht der Akzeptorfolie verklebt,
(d2) Transferieren der im Kontaktbereich auf den Erhebungen der Donor- folie vorliegenden Metallbeschichtung auf die Klebstoffschicht der Akzeptorfolie durch Trennen von Donorfolie und Akzeptorfolie, wodurch aus der Akzeptorfolie eine Motivschicht mit einer Mehrzahl von metallisierten Bildelementen und nicht-metallisierten Bildelementen entsteht, und
(e2) Herstellen einer Darstellungsanordnung durch Kombinieren der Mo- tivschicht der Akzeptorfolie mit einem Betrachtungsraster aus einer Mehrzahl von Betrachtungselementen, derart, dass die metallisierten Bildelemente und die nicht-metallisierten Bildelemente bei Betrachtung mit dem Betrachtungsraster die visuell erkennbaren, kontrastierenden metallischen und nicht-metallischen Teilbereiche der Sollbilder erzeugen.
21. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt (dl) oder in Schritt (d2) auch die im Kontaktbereich auf den erhabenen Stützstrukturen der Donorfolie vorliegende Metallbeschichtung auf die Klebstoffschicht der Akzeptorfolie durch Trennen von Donorf olie und Akzeptorfolie transferiert wird.
22. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass vor Schritt (a)(ii) in mindestens einem Teilbereich der
Prägestruktur eine haftungsverringernde Behandlung der Prägestruktur vorgenommen wird.
23. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass nach Schritt (dl) oder nach Schritt (d2) die Motivschicht vollflächig oder teilflächig mit mindestens einer Druckfarbe und/ oder mit mindestens einem reflektierenden Beschichtungsmaterial, vorzugsweise einem Metall, einem f arbkippenden System, einem hochbrechenden Material, Metallpigmenten oder Effektpigmenten versehen wird.
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