WO2018188784A1 - Security element having a colored feature region, data carrier and method for producing a security element - Google Patents

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WO2018188784A1
WO2018188784A1 PCT/EP2018/000175 EP2018000175W WO2018188784A1 WO 2018188784 A1 WO2018188784 A1 WO 2018188784A1 EP 2018000175 W EP2018000175 W EP 2018000175W WO 2018188784 A1 WO2018188784 A1 WO 2018188784A1
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security element
effect pigments
platelet
relief
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Patrick Renner
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Giesecke+Devrient Currency Technology Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a security element for securing security papers, documents of value and other data carriers, which has a colored feature area.
  • the invention also relates to a method for producing such a security element as well as a correspondingly equipped data carrier.
  • Data carriers such as valuables or identity documents, but also other valuables, such as branded articles, are often provided with security elements for the purpose of security, which permit verification of the authenticity of the data carrier and at the same time serve as protection against unauthorized reproduction.
  • security elements for the purpose of security, which permit verification of the authenticity of the data carrier and at the same time serve as protection against unauthorized reproduction.
  • DE 10 2014 018 204 A1 uses platelet-shaped metal pigments, which conform to a relief structure as a reflection layer.
  • the metal pigments are initially mixed with a dye, with the dye forming a layer over the reflective layer.
  • the object of the invention is to specify a security element of the type mentioned at the outset with an attractive visual appearance.
  • a security element for securing security papers, value documents and other data carriers contains a colored feature area with different colors. It is provided that the feature area has at least two partial areas with relief structures of different surface geometry; the feature area is provided with a coloring ink having a coloring agent and a plurality of platelet-shaped effect pigments; and the platelet-shaped effect pigments in the two partial areas
  • the two named subregions and possibly further subregions of the feature region are advantageously designed in the form of patterns, characters or codes. Due to the different surface geometry of the relief structures, the two partial areas can already produce different visual appearances even when viewed.
  • the relief structures are formed in a first subregion in the form of holographic structures, in a second subregion in the form of small micromirrors and produce a holographic representation in the first subregion and in the second subregion a three-dimensionally protruding achromatic image.
  • color is used in the present description as a generic term for the various color properties, namely the hue, the saturation and the brightness of a color impression. In some cases, the terms hue and color intensity are also used. Color means in particular color, that is, a color that is not black, white or gray or has a purely metallic appearance. The different color impressions arise in particular when looking at the feature area from below (from the relief structure forth). The printing ink is arranged on the surface of the relief structure (above). The consideration thus takes place from the bottom of the relief structure ago (or through the relief structure through).
  • the different color impression in the two subregions may in particular consist of a different color intensity of the same hue, for example in a slightly reddish appearance on the one hand and an intense red appearance on the other.
  • the relief structures have elevations and depressions, wherein a survey together with the adjacent depressions is often referred to as a structural element of the relief structures.
  • the structural elements can be formed, for example, by small micromirrors, microlenses, small prisms, or tri-, quadrilateral, or multisided pyramids.
  • the structural elements typically have two or more flanks, which may be flat or curved.
  • the lateral dimension of a structural element is referred to as the structural width, the vertical dimension as the structural depth.
  • the platelet-shaped effect pigments (colorants) and the relief structure are coordinated so that the different color impressions are generated.
  • the distance and / or the orientation of the effect pigments is predetermined in the subregions by the relief structure.
  • the effect pigments are present - in all sub-areas - on the relief structure, in particular flat or in places.
  • the color impression in the first of the two partial areas is (more) determined by the effect pigments and in the second of the two partial areas (stronger) by the colorant.
  • effect pigments are spaced differently from the surface of the relief structure, a correspondingly different amount of colorant is arranged between the effect pigments and the surface of the relief structure.
  • the mean distance between the surface and the effect pigment determines the space available for the colorant.
  • the distance can be adjusted (deliberately controlled) by selecting the size of the effect pigments as well as the shape and / or size of the structural elements of the relief structure.
  • correspondingly different first and second amounts of colorant are arranged between the effect pigments and the relief structure in the two subareas, the first and the second subarea.
  • the effect pigments in the first partial region are (essentially) flat on the surface of the relief.
  • the effect pigments are spaced from the surface. In the first part of the effect pigments are thus arranged without a gap. Consequently, there is no colorant between the relief surface and the effect pigment in the first subregion.
  • the effect pigments are present only in places on the surface of the relief structure. The effect pigment is therefore arranged in the second subregion of the surface at a distance, in particular an average distance, for example based on the effect pigment.
  • the relief structures in the two partial regions are formed by structural elements of a first or second structural width, wherein the ratio of the larger to the smaller structural width is greater than 1.5, preferably greater than 2.0, particularly preferably greater than 4.0 , and most preferably greater than 8.0.
  • the ratio of the larger to the smaller structure width is advantageously not too large and expediently less than 50, in particular less than 25.
  • the relief structures in the two subregions are formed by structural elements of a first or second structure depth and the ratio of the larger to the smaller structure depth is greater than 1.2, preferably greater than 1.5, particularly preferably greater than 2 , 0 is.
  • the relief structures in the first subregion have a smaller structure width and at the same time a greater structure depth than the relief structures in the second subregion.
  • the relief structure is advantageously formed in at least one subregion by a fine relief structure, advantageously a diffractive relief structure, in particular a hologram structure. Furthermore, the relief structure is advantageously formed in at least one subregion by a middle or coarse relief structure, in particular a micromirror structure, a microlens structure or a microcavity structure.
  • Fine relief structures consist of structural elements with a typical structure width of approximately 1 ⁇ m and a structure depth which, depending on the desired intensity of the hue, is above 200 nm, in particular between 200 nm and 1500 nm.
  • Examples of fine relief structures are holgraphic structures.
  • Middle relief structures consist of structural elements with a typical structure width of about 10 ⁇ and a structural depth of up to 10 ⁇ .
  • Examples of medium relief structures are micromirror structures.
  • Rough relief structures consist of structural elements with a typical structure width of about 15 to 30 ⁇ , especially from 20 to 25 ⁇ , and a structural depth of up to 10 ⁇ .
  • coarse relief structures are microlens structures. In the middle and rough reli- ef Modellen are the structure geometry, the structure width and the brilliance of the pigments of particularly high importance, while with the fine relief structures the color intensity can be adjusted particularly strongly by the structure depth.
  • the platelet-shaped effect pigments advantageously have a ratio of the largest to the smallest diameter (diameter-to-thickness ratio) which is more than 5: 1, preferably more than 10: 1, and particularly preferably more than 50: 1 or even more than 100: 1 is.
  • the largest diameter of the platelet-shaped effect pigments is preferably between 5 ⁇ and 20 ⁇ , preferably between 8 ⁇ and 12 ⁇ . Platelets with a maximum diameter of about 10 ⁇ have a high reflectivity, smaller platelets appear less metallic due to the increasing light scattering, which usually has a rather undesirable influence on the color of the printing ink.
  • Suitable platelet-like effect pigments are, for example, the particles and pigments described in the publications EP 1 689 586 B1, WO 2010/069823 A1 and WO 2013/090983 A1.
  • the platelet-shaped effect pigments have a largest diameter which is of the same order of magnitude as the largest flank width of the structural elements having the larger feature width and which is at least twice as large as the feature width of the feature elements having the smaller feature width.
  • the flanks of the structure demente with the larger structure width are designed flat with particular advantage, so that the platelet-shaped effect pigments can be deposited well on these flanks during printing.
  • the flanks of the narrower structural elements can also curved or irregular, as is typically the case with a holographic structure.
  • the platelet-shaped effect pigments have a largest diameter, which lies between the smaller and the larger of the structure widths of the structural elements of the two partial regions.
  • the platelet-shaped effect pigments are metal pigments.
  • the coloring forms are metal pigments.
  • Printing ink a colored metallization of the relief structures, wherein the colored, metallic color impression differs in the two sub-areas.
  • a partial area shows a weakly colored, predominantly metallic-looking appearance, while the other partial area appears with an intensely colored metallic color.
  • the relief structure is provided to cause an optical appearance (hologram, tilt image, image with motion effect, image with camber effect ...) if it has a reflection layer.
  • Such relief structures are known in sufficient variety for different effects.
  • the metal pigments form the reflection layer for the relief structure.
  • the visual appearance does not occur.
  • the metal pigments advantageously show the best possible non-leafing. So they do not move up in the ink. Instead, the metal pigments settle on the surface of the relief structure after application of the printing ink.
  • platelet-shaped metal pigments are PVD aluminum pigments, PVD brass pigments, PVD copper pigments, aluminum flakes or platelet-shaped nanoparticles.
  • the platelet-shaped effect pigments are color pigments.
  • the platelet-shaped effect pigments can be both single-layered and multi-layered and, for example, consist of a support with a color or metal layer or a multi-layer interference structure.
  • the coloring agent of the coloring ink is preferably transparent or translucent and may be formed by color pigments or a dye.
  • a high proportion of solvent or water are preferred.
  • a high pigment / Festkör per ratio is advantageous (high or very high proportion of pigment in the total solids).
  • Useful solvent formulations are based on nitrocellulose or polyvinyl butyral as main components, while aqueous systems are based for example on acrylates and / or polyurethanes.
  • the contrast and the color intensity can in particular also be adjusted by the proportion of colorant, in particular of coloring pigments in the printing ink.
  • the relief structures are expediently formed in a transparent layer in order to prevent the viewing of the security element from the side of the relay. ef Siemens ago allow.
  • the transparent layer can be formed for example by a transparent embossing lacquer layer, in particular a UV-curing embossing lacquer layer, a thermoplastic layer, or a transparent foil, for example a thermoplastic foil.
  • the feature area has at least one further subarea with different surface geometry and the platelet-shaped effect pigments are differently oriented and / or spaced apart in the at least one further subarea by the different surface geometry of the relief structures, and the printing ink thereby creates a different color impression of the two sections
  • partial areas with fine, medium and coarse relief structures may be provided and / or partial areas with different structural depths.
  • the depth of color can be determined by the texture depth.
  • the orientation of the effect pigments can be uniform in both subregions, for example, in each case parallel to the main surface but with different distances. However, the effect pigments can also be aligned in one subarea and be unaligned in the other subarea, ie, for example. with randomly distributed orientation. The spacing of the effect pigments can be the same even in both subareas and the orientation varies. Combinations with more than two - such first and / or second - sections are provided.
  • the security element can also have further functional layers, protective lacquer layers and further authenticity features and can be divided into partial areas.
  • chen be provided with recesses to allow a partial review.
  • Recesses can be provided in particular in the coloring printing ink, wherein both the colorant and the effect pigments can be removed in the region of the recess, or even only the effect pigments can be removed or modified while the colorant remains in the layer.
  • the invention also includes a data carrier with a security element of the type described.
  • the security element may in particular be arranged in a window region of the data carrier, for example via an opening or a transparent or translucent subregion of the data carrier.
  • the data carrier can be a value document, such as a banknote, in particular a paper banknote, a polymer banknote or a foil composite banknote, a share, a bond, a certificate, a coupon, a check, a high-quality admission ticket, but also an identification card, such as a credit card, a bank card, a cash card, an authorization card, an identity card or pass personalization page act.
  • the invention further includes a method for producing a security element of the type described above, in which a carrier is provided and provided with a preferably transparent layer, the layer is provided in a feature area with at least two partial areas with relief structures of different surface geometry, the feature area is provided with a flowable coloring printing ink, which has a colorant and a multiplicity of platelet-shaped effect pigments, wherein the platelet-shaped effect pigments in the two partial areas are due to the different surface geometry of the relief structures
  • the colorant and the platelet-like eff ectpigmen- te when applying the ink to the feature area in at least one of the subregions spatially separated, in particular in the vertical direction.
  • the colorant is arranged according to the distance between the effect pigment and the relief structure.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a banknote with a security element according to the invention in the form of a wide security strip
  • FIG. 2 is a schematic cross section of the security strip of
  • Figure 3 shows an embodiment of a banknote with a window area over which a security element according to the invention is arranged
  • FIG. 4 shows a further embodiment of a banknote with a security element arranged above a window area.
  • 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 wide security strip.
  • the invention is not limited to security strips and banknotes, but can also be used, for example, in partially embedded security threads or in foil patches and cover foils which are arranged above an opaque area, a window area or a through opening of any desired data carrier.
  • the security strip 12 of FIG. 1 shows in plan view in a feature area 14 a colored, metallic appearance with regionally different shades or color intensities, wherein the areas of different color are arranged in register with the patterns 16 and mark 18 of the security strip 12.
  • the term "color” is used as the parent term for the various color properties.
  • the patterns 16 are shown there schematically for illustration purposes as geometric shapes, but in practice the patterns 16 can of course also form more complex patterns, characters or codes, for example architectural or technical motifs, motifs or portraits ,
  • the security element 12 When viewed in plan view, the security element 12 shows register exactly in the areas of the pattern 16 and the digit sequence 18 a pale reddish and predominantly metallic-looking appearance, while the surrounding background grundber oak 15 occur with an intense red Metallic lic color.
  • FIG. 2 shows a schematic cross section of the security element 12 along the line II-II of FIG Figure 1 shows.
  • any further layers such as adhesive layers, protective lacquer layers, further functional layers or a carrier film are omitted for the sake of simplicity.
  • the security element 12 contains a transparent embossing lacquer layer 20, in which at least two partial regions 22, 24 with relief structures of different surface geometry are provided in the feature region 14.
  • a first subregion 22 which forms the background region 15 of FIG. 1
  • the relief structures are fine and deep
  • the relief structures in the first, fine portion 22 by structural elements 32 having a feature width of 1 ⁇ and a structural depth of 0.8 ⁇ formed, while the relief structures in the second coarse portion 24 by structural elements 34 with a feature width of 10 ⁇ and a structural depth are formed by 0.5 ⁇ .
  • the ratio of the larger to the smaller structure width is thus
  • the relief structures 32 of the first portion 22 have at the same time a smaller structure width (1 ⁇ ) and a greater structure depth (0.8 ⁇ ) than the relief structures 34 of the second portion 24th
  • a coloring ink 40 is printed, which in addition to a translucent red colorant 42 contains a plurality of platelet-shaped metal pigments 44.
  • the platelet-shaped metal pigments 44 have a high ratio of platelet diameter to platelet thickness of 20: 1 or more.
  • the average of the largest plate diameter ie the diameter in the plane of the platelets
  • the platelet thickness is below 1 ⁇ , for example at 200 nm.
  • the different structural sizes of the structural elements 32, 34 lead to a different interaction in the two partial areas 22, 24 the red colorant 42 and the platelet-shaped metal pigments 44 with the embossed structure and in particular to a different, selective spatial separation of colorant 42 and metal pigments 44.
  • the red colorant 42 flows after the application of the ink 40 in the recesses 36 of fine structure elements 32, while the platelet-shaped metal pigments 44 come to lie on the peaks of the elevations because of their size, which far exceeds the structural width of the structural elements 32 (shown schematically in the left half of FIG. 2).
  • the partial region 22 produces a metal column 44 below the colorant 42 as seen through the depressions of the structural elements 32 filled with colorant 42 intense red-looking color impression.
  • the flank width of the structural elements 34 is of the same order of magnitude as the flake size of the metal pigments 44; in addition, the structural elements 34 are formed only with a flat inclination.
  • the metal pigment platelets 44 are therefore largely deposited on the flanks 38 of the wide structural element 34 when the ink 40 is printed in the partial region 24, while the flowable colorant 42 collects substantially over the platelet-covered structural elements (shown schematically in the right half of FIG Fig. 2 shown).
  • the partial region 24 thus produces a slightly reddish, predominantly metallic color impression due to the dominant metallic reflection of the metal pigments 44.
  • the different color impressions of the subregions 22, 24 are directly attributable to the interaction between the characteristic properties of the metal pigments 44 or the colorant 42 on the one hand and the surface geometry of the relief structures on the other hand, the different color impressions are automatically perfect for those through the structural elements 32, 34 adapted areas.
  • the patterns 16 and 18 may be formed by micromirror arrangements in which the individual micromirrors 34 have a dimension of approximately 10 ⁇ m, while the background region 15 is formed by fine, holographic structures 32 having feature widths of the order of magnitude of 1 ⁇ m.
  • platelet-shaped effect pigments for example platelet-shaped color pigments, can in principle also be provided in the printing ink.
  • the security element 12 of FIGS. 1 and 2 can be produced, for example, by coating a carrier film with the transparent embossing lacquer layer 20 and embossing the desired relief structure with the structure elements 32, 34 into the embossing lacquer layer 20. Then a flowable coloring ink 40 is printed with the red colorant 42 and the platelet-shaped metal pigments 44 on the embossed relief structure, wherein the colorant 42 and the metal pigments 44 spatially separated from each other as described above according to the local surface geometry of the sections 22, 24. Subsequently, the security element 12 is typically subjected to further processing steps in which, for example, recesses are produced in the printing layer 40 and / or further functional, protective or adhesive layers are applied.
  • the finished security element can be glued to a data carrier such as the banknote shown in FIG. 1 or also partially embedded in a data carrier. It should be noted in the exemplary embodiment that the application or introduction takes place in such a way that the finished security element 12 is aligned with viewing from the side of the embossing lacquer layer, that is to say the underside of the illustration in FIG. 2.
  • the carrier film, on which the layer structure of the security element is built up in the production, can also be removed again after being transferred to a target substrate.
  • FIG. 3 shows an exemplary embodiment of a banknote 60 with a window region 62, above which a security element 64 according to the invention is arranged.
  • the security element 64 is fundamentally constructed like the security element 12 of FIG. 2, but additionally contains see-through areas 66 which are formed by recesses in the color layer 40.
  • the security element 64 includes a transparent embossing lacquer layer 20, which has two partial areas 22, 24 with relief structures of different surface geometry in a feature area.
  • a printing layer 40 is provided which, in addition to a translucent, for example red, colorant, also contains a multiplicity of platelet-shaped metal pigments.
  • the color layer 40 of the security element 64 is additionally provided with patterned recesses 66.
  • the security element 64 is transparent so that in the transmitted light the pattern formed by the recesses becomes visible.
  • the recesses 66 can be produced, for example, by printing only by area-wise printing of the ink layer 40, or else by local application of laser to a print layer which is initially applied over the entire surface.
  • FIG. 1 Another more complex embodiment of the invention is shown in FIG.
  • a banknote 70 in a window area 72 is provided with a security element 74 according to the invention.
  • the security element 74 is fundamentally constructed like the security element 64 of FIG. 3, but additionally contains a second embossing lacquer layer 80 and a second pressure layer 82 with recesses 84.
  • the security element 74 contains a first transparent embossing lacquer layer 20, which has two partial areas 22, 24 with relief structures of different surface geometry in a feature area.
  • a first printing layer 40 is provided which, in addition to a translucent, for example red, colorant, also contains a multiplicity of platelet-shaped metal pigments. Due to the interaction between see the metal pigments and the colorant on the one hand and the surface geometry of the relief structures on the other hand, an intense red metallic color impression in the partial region 22 and a weakly reddish, strongly metallic color effect in the partial area 24. The red or reddish Color impression is visible in the recesses 84 of the second printing layer 82.
  • the security element 74 contains a second transparent embossing lacquer layer 80, which has two partial areas 86, 88 with relief structures of different surface geometry in a feature area.
  • a second printing layer 82 is provided, which contains not only a translucent, for example blue colorant, but also a multiplicity of platelet-shaped metal pigments. The interaction between the metal pigments and the colorant on the one hand and the surface geometry of the relief structures of the partial areas 86, 88 on the other hand produces an intense blue-metallic color impression in the partial area 86 and a slightly bluish, strongly metallic color impression in the partial area 88.
  • the second pressure layer 82 of the security element 74 is provided with pattern-shaped recesses 84. In the area of the recesses 84, the intense red or slightly reddish color impression of the layers 20, 40 is visible. The areas in which the recesses 84 lie above the recesses 66 of the first color layer 40 form see-through areas in which the security element 74 is completely transparent.

Abstract

The invention relates to a security element (12) for protecting security papers, value documents and other data carriers, having a colored feature region (14) having different colors. According to the invention, the feature region (14) has at least two sub-regions (22, 24) having relief structures (32, 34) of differing surface geometries, the feature region (14) is provided with a colored printing ink (40) which has a colorant (42) and a plurality of platelet-shaped effect pigments (44), and the platelet-shaped effect pigments (44) in the two sub-regions (22, 24) are aligned and/or spaced differently because of the differing surface geometries of the relief structures (32, 34), and the printing ink (40) generates different color impressions in the two sub-regions as a result.

Description

SICHERHEITSELEMENT MIT FARBIGEM MERKMALSBEREICH, DATENTRÄGER UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES SICHERHEITSELEMENTS  SAFETY ELEMENT WITH A COLORED CHARACTERISTIC AREA, DATA CARRIER AND METHOD FOR PRODUCING A SAFETY ELEMENT
Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement zur Absicherung von Sicherheitspapieren, Wertdokumenten und anderen Datenträgern, welches einen 5 farbigen Merkmalsbereich aufweist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Sicherheitselements sowie einen entsprechend ausgestatteten Datenträger. The invention relates to a security element for securing security papers, documents of value and other data carriers, which has a colored feature area. The invention also relates to a method for producing such a security element as well as a correspondingly equipped data carrier.
Datenträger, wie Wert- oder Ausweisdokumente, aber auch andere Wertge- 10 genstände, 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. In diesem Zusammenhang ist bekannt, ein metallisches Erscheinungsbild durch Aufdrucken von Effektdruckfarben zu erzeugen, die plätt- 15 chenförmige Metallpigmente enthalten. Durch das Einfärben des Bindemittels metallpigmentierter Effektdruckfarben kann auch ein metallisches und zugleich farbiges Erscheinungsbild erhalten werden. Data carriers, such as valuables or identity documents, but also other valuables, such as branded articles, are often provided with security elements for the purpose of security, which permit verification of the authenticity of the data carrier and at the same time serve as protection against unauthorized reproduction. In this context, it is known to produce a metallic appearance by printing effect inks containing platelet-shaped metal pigments. By coloring the binder of metal-pigmented effect inks it is also possible to obtain a metallic and at the same time colored appearance.
DE 10 2014 018 204 AI verwendet plättchenförmige Metallpigmente, die sich 20 als Reflexionsschicht an eine Reliefstruktur anpassen. In einem Beispiel liegen die Metallpigmente zunächst gemischt mit einem Farbstoff vor, wobei der Farbstoff eine Schicht über der Reflexionsschicht ausbildet. DE 10 2014 018 204 A1 uses platelet-shaped metal pigments, which conform to a relief structure as a reflection layer. In one example, the metal pigments are initially mixed with a dye, with the dye forming a layer over the reflective layer.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Sicherheit- 25 selement der eingangs genannten Art mit einem attraktiven visuellen Erscheinungsbild anzugeben. Based on this, the object of the invention is to specify a security element of the type mentioned at the outset with an attractive visual appearance.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen An- 30 sprüche. Gemäß der Erfindung enthält ein Sicherheitselement zur Absicherung von Sicherheitspapieren, Wertdokumenten und anderen Datenträgern einen far- bigen Merkmalsbereich mit unterschiedlichen Farben. Dabei ist vorgesehen, dass der Merkmalsbereich zumindest zwei Teilbereiche mit Reliefstrukturen unterschiedlicher Oberflächengeometrie aufweist; der Merkmalsbereich mit einer farbgebenden Druckfarbe versehen ist, die ein Farbmittel und eine Vielzahl plättchenförmiger Effektpigmente aufweist; und - die plättchenförmigen Effektpigmente in den zwei Teilbereichen This object is solved by the features of the independent claims. Further developments of the invention are the subject of the dependent claims. According to the invention, a security element for securing security papers, value documents and other data carriers contains a colored feature area with different colors. It is provided that the feature area has at least two partial areas with relief structures of different surface geometry; the feature area is provided with a coloring ink having a coloring agent and a plurality of platelet-shaped effect pigments; and the platelet-shaped effect pigments in the two partial areas
durch die unterschiedliche Oberflächengeometrie der Reliefstrukturen + unterschiedlich ausgerichtet und zumindest in einem der zwei Teilbereiche von der Oberfläche der Reliefstruktur beabstandet sind oder + unterschiedlich von der Oberfläche der Reliefstruktur beabstandet sind  are differently orientated by the different surface geometry of the relief structures + and at least in one of the two subareas are spaced from the surface of the relief structure or + are spaced differently from the surface of the relief structure
und die Druckfarbe dadurch in den beiden Teilbereichen unterschiedliche Farbeindrücke erzeugt.  and the printing ink thereby produces different color impressions in the two subregions.
Die beiden genannten Teilbereiche und gegebenenfalls weitere Teilbereiche des Merkmalsbereichs sind mit Vorteil in Form von Mustern, Zeichen oder Codierungen ausgebildet. Durch die unterschiedliche Oberflächengeometrie der Reliefstrukturen können bereits die beiden Teilbereiche selbst bei Betrachtung unterschiedliche optische Erscheinungsbilder erzeugen. Beispielsweise sind die Reliefstrukturen in einem ersten Teilbereich in Form holographischer Strukturen, in ei- nem zweiten Teilbereich in Form kleiner Mikrospiegel ausgebildet und erzeugen im ersten Teilbereich eine holographische Darstellung und im zweiten Teilbereich ein dreidimensional vorgewölbt erscheinendes achromatisches Bild. Diese, auf der Oberflächengeometrie der Reliefstrukturen beruhenden unterschiedlichen optischen Erscheinungsbilder sind bei der vorlie- genden Erfindung mit perfekt gepasserten unterschiedlichen Farbeindrücken in den beiden Teilbereichen kombiniert. The two named subregions and possibly further subregions of the feature region are advantageously designed in the form of patterns, characters or codes. Due to the different surface geometry of the relief structures, the two partial areas can already produce different visual appearances even when viewed. For example, the relief structures are formed in a first subregion in the form of holographic structures, in a second subregion in the form of small micromirrors and produce a holographic representation in the first subregion and in the second subregion a three-dimensionally protruding achromatic image. These different optical appearances based on the surface geometry of the relief structures are combined in the present invention with perfectly matched different color impressions in the two partial areas.
Der Begriff "Farbe" wird in der vorliegenden Beschreibung als übergeordneter Begriff für die verschiedenen Farbeigenschaften, nämlich den Buntton, die Sättigung und die Helligkeit eines Farbeindrucks verwendet. Teilweise werden dabei auch die Begriffe Farbton und Farbintensität verwendet. Farbe meint dabei insbesondere Buntfarbe, also eine Farbe, die nicht schwarz, weiß oder grau ist oder ein rein metallisches Erscheinungsbild hat. Die unterschiedlichen Farbeindrücke entstehen insbesondere bei Betrachtung des Merkmalbereichs von unten (von der Relief struktur her). Die Druckfarbe ist auf der Oberfläche der Relief struktur angeordnet (oben). Die Betrachtung erfolgt somit von der Unterseite der Reliefstruktur her (bzw. durch die Relief struktur hindurch). The term "color" is used in the present description as a generic term for the various color properties, namely the hue, the saturation and the brightness of a color impression. In some cases, the terms hue and color intensity are also used. Color means in particular color, that is, a color that is not black, white or gray or has a purely metallic appearance. The different color impressions arise in particular when looking at the feature area from below (from the relief structure forth). The printing ink is arranged on the surface of the relief structure (above). The consideration thus takes place from the bottom of the relief structure ago (or through the relief structure through).
Der unterschiedliche Farbeindruck in den beiden Teilbereichen kann insbesondere in einer unterschiedlichen Farbintensität desselben Farbtons bestehen, beispielsweise in einem schwach rötlichen Erscheinungsbild einerseits und einem intensiv rotem Erscheinungsbild andererseits bestehen. Die Reliefstrukturen weisen Erhebungen und Vertiefungen auf, wobei eine Erhebung zusammen mit den angrenzenden Vertiefungen oft als ein Strukturelement der Reliefstrukturen bezeichnet wird. Die Strukturelemente kön- nen beispielsweise durch kleine Mikrospiegel, Mikrolinsen, kleine Prismen oder drei-, vier- oder mehrseitige Pyramiden gebildet sein. Die Strukturelemente weisen typischerweise zwei oder mehr Flanken auf, die eben oder gekrümmt ausgebildet sein können. Die laterale Abmessung eines Strukturelements wird als Strukturbreite, die vertikale Abmessung als Strukturtiefe bezeichnet. The different color impression in the two subregions may in particular consist of a different color intensity of the same hue, for example in a slightly reddish appearance on the one hand and an intense red appearance on the other. The relief structures have elevations and depressions, wherein a survey together with the adjacent depressions is often referred to as a structural element of the relief structures. The structural elements can be formed, for example, by small micromirrors, microlenses, small prisms, or tri-, quadrilateral, or multisided pyramids. The structural elements typically have two or more flanks, which may be flat or curved. The lateral dimension of a structural element is referred to as the structural width, the vertical dimension as the structural depth.
Die plättchenförmigen Effektpigmente (, die Farbmittel) und die Reliefstruktur sind so aufeinander abgestimmt, dass die unterschiedlichen Farbeindrücke erzeugt werden. Der Abstand und/ oder die Orientierung der Effektpig- mente wird in den Teilbereichen durch die Relief struktur vorgegeben. Die Effektpigmente liegen - in allen Teilbereichen - auf der Reliefstruktur auf, insbesondere flächig oder stellenweise auf. The platelet-shaped effect pigments (colorants) and the relief structure are coordinated so that the different color impressions are generated. The distance and / or the orientation of the effect pigments is predetermined in the subregions by the relief structure. The effect pigments are present - in all sub-areas - on the relief structure, in particular flat or in places.
Besonders bevorzugt wird der Farbeindruck in dem ersten der beiden Teil- bereiche (stärker) von den Effektpigmenten und in dem zweiten der beiden Teilbereiche (stärker) von dem Farbmittel bestimmt. Particularly preferably, the color impression in the first of the two partial areas is (more) determined by the effect pigments and in the second of the two partial areas (stronger) by the colorant.
Sind die Effektpigmente unterschiedlich von der Oberfläche der Reliefstruktur beabstandet, ist entsprechend unterschiedlich viel Farbmittel zwischen den Effektpigmenten und der Oberfläche der Reliefstruktur angeordnet. Der mittlere Abstand zwischen der Oberfläche und dem Effektpigment bestimmt den für das Farbmittel verfügbaren Raum. Der Abstand kann eingestellt werden (bewusst gesteuert) durch Auswahl der Größe des Effektpigmente sowie der Form und/ oder Größe der Strukturelemente der Reliefstruktur. In einer Ausgestaltung sind in den beiden Teilbereichen, dem ersten und dem zweiten Teilbereich, entsprechend unterschiedliche erste und zweite Mengen Farbmittel zwischen den Effektpigmenten und der Reliefstruktur angeordnet. If the effect pigments are spaced differently from the surface of the relief structure, a correspondingly different amount of colorant is arranged between the effect pigments and the surface of the relief structure. The mean distance between the surface and the effect pigment determines the space available for the colorant. The distance can be adjusted (deliberately controlled) by selecting the size of the effect pigments as well as the shape and / or size of the structural elements of the relief structure. In one embodiment, correspondingly different first and second amounts of colorant are arranged between the effect pigments and the relief structure in the two subareas, the first and the second subarea.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung liegen die Effektpigmente in dem ersten Teilbereich (im Wesentlichen) plan auf der Oberfläche des Reliefs auf. Im zweiten Teilbereich sind die Effektpigmente beanstandet von der Oberfläche angeordnet. Im ersten Teilbereich sind die Effektpigmente somit abstandsfrei angeordnet. Folglich liegt im ersten Teilbereich kein Farbmittel zwischen der Relief Oberfläche und dem Effektpigment. Im zweiten Teilbereich liegen die Effektpigmente nur stellenweise auf der Oberfläche der Reliefstruktur auf. Das Effektpigment ist also im zweiten Teilbereich von der Oberfläche in einem Abstand, der insbesondere ein mittlerer Abstand, beispielsweise bezogen auf das Effektpigment, angeordnet. In a further preferred embodiment, the effect pigments in the first partial region are (essentially) flat on the surface of the relief. In the second subarea, the effect pigments are spaced from the surface. In the first part of the effect pigments are thus arranged without a gap. Consequently, there is no colorant between the relief surface and the effect pigment in the first subregion. In the second subarea, the effect pigments are present only in places on the surface of the relief structure. The effect pigment is therefore arranged in the second subregion of the surface at a distance, in particular an average distance, for example based on the effect pigment.
Es können mehr als zwei Teilbereiche vorgesehen sein, beispielsweise ein erster Teilbereich mit abstandfrei angeordneten Effektpigmenten, ein zweiter und dritter Teilbereich mit unterschiedlich weit vom Relief beabstandeten Effektpigmenten. There may be more than two subareas, for example a first subarea with distance-free arranged effect pigments, a second and third subarea with effect pigments spaced differently far from the relief.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Reliefstrukturen in den beiden Teilbereichen durch Strukturelemente einer ersten bzw. zweiten Struktur- breite gebildet, wobei das Verhältnis der größeren zur kleineren Strukturbreite größer als 1,5, bevorzugt größer als 2,0 besonders bevorzugt größer als 4,0, und ganz besonders bevorzugt größer als 8,0 ist. Auf der anderen Seite ist das Verhältnis der größeren zur kleineren Strukturbreite mit Vorteil nicht zu groß und zweckmäßig kleiner als 50, insbesondere kleiner als 25. Alternativ oder zusätzlich ist vorteilhaft vorgesehen, dass die Reliefstrukturen in den beiden Teilbereichen durch Strukturelemente einer ersten bzw. zweiten Strukturtiefe gebildet sind und das Verhältnis der größeren zur kleineren Strukturtiefe größer als 1,2, bevorzugt größer als 1,5, besonders bevorzugt größer als 2,0 ist. In an advantageous embodiment, the relief structures in the two partial regions are formed by structural elements of a first or second structural width, wherein the ratio of the larger to the smaller structural width is greater than 1.5, preferably greater than 2.0, particularly preferably greater than 4.0 , and most preferably greater than 8.0. On the other hand, the ratio of the larger to the smaller structure width is advantageously not too large and expediently less than 50, in particular less than 25. Alternatively or additionally, it is advantageously provided that the relief structures in the two subregions are formed by structural elements of a first or second structure depth and the ratio of the larger to the smaller structure depth is greater than 1.2, preferably greater than 1.5, particularly preferably greater than 2 , 0 is.
Mit besonderem Vorteil weisen die Reliefstrukturen im ersten Teilbereich eine kleinere Strukturbreite und gleichzeitig eine größere Strukturtiefe auf als die Relief strukturen im zweiten Teilbereich. With particular advantage, the relief structures in the first subregion have a smaller structure width and at the same time a greater structure depth than the relief structures in the second subregion.
Die Relief struktur ist vorteilhaft in zumindest einem Teilbereich durch eine feine Reliefstruktur, vorteilhaft eine diffraktive Reliefstruktur, insbesondere eine Hologrammstruktur gebildet. Weiter ist die Reliefstruktur mit Vorteil in zumindest einem Teilbereich durch eine mittlere oder grobe Relief struktur, insbesondere eine Mikrospiegelstruktur, eine Mikrolinsenstruktur oder eine Mikrokavitätenstruktur gebildet. The relief structure is advantageously formed in at least one subregion by a fine relief structure, advantageously a diffractive relief structure, in particular a hologram structure. Furthermore, the relief structure is advantageously formed in at least one subregion by a middle or coarse relief structure, in particular a micromirror structure, a microlens structure or a microcavity structure.
Feine Reliefstrukturen bestehen dabei aus Strukturelementen mit einer typi- sehe Strukturbreite von etwa 1 μιτι und einer Strukturtiefe, die abhängig von der gewünschten Intensität des Farbtons oberhalb von 200 nm, insbesondere zwischen 200 nm und 1500 nm liegt. Beispiele feiner Relief strukturen sind holgraphische Strukturen. Mittlere Reliefstrukturen bestehen aus Strukturelementen mit einer typischen Struktur breite von etwa 10 μι und einer Strukturtiefe von bis zu 10 μιτι. Beispiele mittlerer Reliefstrukturen sind Mik- rospiegelstrukturen. Grobe Reliefstrukturen bestehen aus Strukturelementen mit einer typischen Strukturbreite von etwa 15 bis 30 μπ , insbesondere von 20 bis 25 μιη, und einer Strukturtiefe von bis zu 10 μηι. Beispiele grober Reliefstrukturen sind Mikrolinsenstrukturen. Bei den mittleren und groben Reli- efstrukturen sind die Strukturgeometrie, die Strukturbreite und die Brillanz der Pigmente von besonders hoher Bedeutung, während bei den feinen Reliefstrukturen die Farbintensität besonders stark durch die Strukturtiefe eingestellt werden kann. Fine relief structures consist of structural elements with a typical structure width of approximately 1 μm and a structure depth which, depending on the desired intensity of the hue, is above 200 nm, in particular between 200 nm and 1500 nm. Examples of fine relief structures are holgraphic structures. Middle relief structures consist of structural elements with a typical structure width of about 10 μι and a structural depth of up to 10 μιτι. Examples of medium relief structures are micromirror structures. Rough relief structures consist of structural elements with a typical structure width of about 15 to 30 μπι, especially from 20 to 25 μιη, and a structural depth of up to 10 μηι. Examples of coarse relief structures are microlens structures. In the middle and rough reli- efstrukturen are the structure geometry, the structure width and the brilliance of the pigments of particularly high importance, while with the fine relief structures the color intensity can be adjusted particularly strongly by the structure depth.
Die plättchenförmigen Effektpigmente weisen vorteilhaft ein Verhältnis des größten zum kleinsten Durchmesser (Durchmesser-zu-Dickenverhältnis) auf, das mehr als 5:1, bevorzugt mehr als 10:1, und besonders bevorzugt mehr als 50: 1 oder sogar mehr als 100:1 beträgt. The platelet-shaped effect pigments advantageously have a ratio of the largest to the smallest diameter (diameter-to-thickness ratio) which is more than 5: 1, preferably more than 10: 1, and particularly preferably more than 50: 1 or even more than 100: 1 is.
Der größte Durchmesser der plättchenförmigen Effektpigmente liegt bevorzugt zwischen 5 μιη und 20 μπι, vorzugsweise zwischen 8 μιη und 12 μιη. Plättchen mit einem größten Durchmesser von etwa 10 μιη weisen eine hohe Reflektivität auf, kleinere Plättchen erscheinen wegen der zunehmenden Lichtstreuung weniger metallisch, was einen in der Regel eher unerwünschten Einfluss auf die Farbgebung der Druckfarbe hat. Als plättchenförmige Effektpigmente kommen beispielsweise die in den Druckschriften EP 1 689 586 Bl, WO 2010/069823 AI und WO 2013/090983 AI beschriebenen Partikel und Pigmente in Frage. The largest diameter of the platelet-shaped effect pigments is preferably between 5 μιη and 20 μπι, preferably between 8 μιη and 12 μιη. Platelets with a maximum diameter of about 10 μιη have a high reflectivity, smaller platelets appear less metallic due to the increasing light scattering, which usually has a rather undesirable influence on the color of the printing ink. Suitable platelet-like effect pigments are, for example, the particles and pigments described in the publications EP 1 689 586 B1, WO 2010/069823 A1 and WO 2013/090983 A1.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die plättchenförmigen Effektpigmente einen größten Durchmesser aufweisen, der in derselben Größenordnung liegt wie größte Flankenbreite der Strukturelemente mit der größeren Strukturbreite, und der mindestens doppelt so groß ist wie die Strukturbreite der Strukturelemente mit der kleineren Strukturbreite. Die Flanken der Struktur demente mit der größeren Strukturbreite sind dabei mit besonderem Vorteil eben ausgebildet, so dass sich die plättchenförmigen Effektpigmente beim Aufdrucken gut auf diesen Flanken ablegen können. Die Flanken der schmäleren Strukturelemente können auch gekrümmt oder unregelmäßig ausgebildet sein, wie es typischerweise bei einer holographischen Struktur der Fall ist. In a particularly advantageous embodiment, it is provided that the platelet-shaped effect pigments have a largest diameter which is of the same order of magnitude as the largest flank width of the structural elements having the larger feature width and which is at least twice as large as the feature width of the feature elements having the smaller feature width. The flanks of the structure demente with the larger structure width are designed flat with particular advantage, so that the platelet-shaped effect pigments can be deposited well on these flanks during printing. The flanks of the narrower structural elements can also curved or irregular, as is typically the case with a holographic structure.
Die plättchenförmigen Effektpigmente weisen in einer vorteilhaften Ausge- staltung einen größten Durchmesser auf, der zwischen der kleineren und der größeren der Strukturbreiten der Strukturelemente der beiden Teilbereiche liegt. In an advantageous embodiment, the platelet-shaped effect pigments have a largest diameter, which lies between the smaller and the larger of the structure widths of the structural elements of the two partial regions.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung sind die plättchenförmigen Effektpigmente Metallpigmente. In diesem Fall bildet die farbgebendeIn a particularly preferred embodiment, the platelet-shaped effect pigments are metal pigments. In this case, the coloring forms
Druckfarbe eine farbige Metallisierung der Relief strukturen, wobei der farbige, metallische Farbeindruck sich in den beiden Teilbereichen unterscheidet. Mit Vorteil zeigt ein Teilbereich ein schwach farbiges, überwiegend metallisch wirkendes Erscheinungsbild, während der andere Teilbereich mit einer intensiv farbigen Metallicfarbe in Erscheinung tritt. Printing ink a colored metallization of the relief structures, wherein the colored, metallic color impression differs in the two sub-areas. Advantageously, a partial area shows a weakly colored, predominantly metallic-looking appearance, while the other partial area appears with an intensely colored metallic color.
In bevorzugten Ausgestaltungen ist die Reliefstruktur vorgesehen, um ein optisches Erscheinungsbild (Hologramm, Kippbild, Bild mit Bewegungseffekt, Bild mit Wölbeffekt ...) zu bewirken, wenn sie eine Reflexionsschicht aufweist. Solche Reliefstrukturen sind in hinreichender Vielzahl für unterschiedlichste Effekte bekannt. In einem Teilbereich mit abstandsfrei angeordneten Metallpigmenten bilden die Metallpigmente die Reflexionsschicht für die Relief struktur. In einem Teilbereich mit beabstandet angeordneten Metallpigmenten tritt das optische Erscheinungsbild nicht auf. In preferred embodiments, the relief structure is provided to cause an optical appearance (hologram, tilt image, image with motion effect, image with camber effect ...) if it has a reflection layer. Such relief structures are known in sufficient variety for different effects. In a partial area with metal pigments arranged without any gaps, the metal pigments form the reflection layer for the relief structure. In a partial area with spaced-apart metal pigments, the visual appearance does not occur.
Die Metallpigmente zeigen vorteilhaft ein möglichst gutes non-leafing. Sie bewegen sich also in der Druckfarbe nicht nach oben. Die Metallpigmente setzen sich vielmehr nach dem Aufbringen der Druckfarbe auf der Oberfläche der Relief struktur ab. Als plättchenförmige Metallpigmente kommen beispielsweise PVD- Aluminiumpigmente, PVD-Messingpigmente, PVD-Kupferpigmente, Alu- miniumflakes oder plättchenförmige Nanopartikel in Betracht. The metal pigments advantageously show the best possible non-leafing. So they do not move up in the ink. Instead, the metal pigments settle on the surface of the relief structure after application of the printing ink. Examples of platelet-shaped metal pigments are PVD aluminum pigments, PVD brass pigments, PVD copper pigments, aluminum flakes or platelet-shaped nanoparticles.
Bei einer alternativen, ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung sind die plätt- chenförmigen Effektpigmente Farbpigmente. In an alternative, likewise advantageous embodiment, the platelet-shaped effect pigments are color pigments.
In allen Gestaltungen können die plättchenförmigen Effektpigmente sowohl einschichtig als auch mehrschichtig ausgebildet sein und beispielsweise aus einem Träger mit einer Färb- oder Metallschicht oder einem Mehrschichtinterferenzaufbau bestehen. In all designs, the platelet-shaped effect pigments can be both single-layered and multi-layered and, for example, consist of a support with a color or metal layer or a multi-layer interference structure.
Das Farbmittel der farbgebenden Druckfarbe ist vorzugsweise transparent oder transluzent und kann durch Farbpigmente oder einen Farbstoff gebildet sein. The coloring agent of the coloring ink is preferably transparent or translucent and may be formed by color pigments or a dye.
Für die Druckfarbe sind Systeme mit einem hohen Lösemittel- bzw. Wasseranteil bevorzugt. Auch ein hohes Pigment/ Festkör per- Verhältnis ist von Vorteil (hoher oder sehr hoher Anteil von Pigment am Gesamtfestkörper). Einsetzbare Lösemittelformulierungen basieren auf Nitrocellulose oder Po- lyvinylbutyral als Hauptkomponenten, während wässrige Systeme beispielsweise auf Acrylaten und/ oder Polyurethanen basieren. Der Kontrast und die Farbintensität kann insbesondere auch durch den Anteil an Farbmit- tel, insbesondere an farbgebenden Pigmenten in der Druckfarbe eingestellt werden. For the printing ink, systems with a high proportion of solvent or water are preferred. Also, a high pigment / Festkör per ratio is advantageous (high or very high proportion of pigment in the total solids). Useful solvent formulations are based on nitrocellulose or polyvinyl butyral as main components, while aqueous systems are based for example on acrylates and / or polyurethanes. The contrast and the color intensity can in particular also be adjusted by the proportion of colorant, in particular of coloring pigments in the printing ink.
Die Reliefstrukturen sind zweckmäßig in einer transparenten Schicht ausgebildet, um die Betrachtung des Sicherheitselements von der Seite der Reli- efstruktur her zu ermöglichen. Die transparente Schicht kann beispielsweise durch eine transparenten Prägelackschicht, insbesondere eine UV-härtende Prägelackschicht, eine thermoplastische Schicht, oder eine transparente Folie, beispielsweise eine thermoplastische Folie gebildet sein. The relief structures are expediently formed in a transparent layer in order to prevent the viewing of the security element from the side of the relay. efstruktur ago allow. The transparent layer can be formed for example by a transparent embossing lacquer layer, in particular a UV-curing embossing lacquer layer, a thermoplastic layer, or a transparent foil, for example a thermoplastic foil.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Merkmalsbereich zumindest einen weiteren Teilbereich mit unterschiedlicher Oberflächengeometrie aufweist und die plättchenförmigen Effektpigmente in dem zumindest einen weiteren Teilbereich durch die unterschiedliche Oberflä- chengeometrie der Relief strukturen unterschiedlich ausgerichtet und/ oder beabstandet sind, und die Druckfarbe dadurch einen von den beiden Teilbereichen unterschiedlichen Farbeindruck erzeugt In one development of the invention, it is provided that the feature area has at least one further subarea with different surface geometry and the platelet-shaped effect pigments are differently oriented and / or spaced apart in the at least one further subarea by the different surface geometry of the relief structures, and the printing ink thereby creates a different color impression of the two sections
Beispielsweise können Teilbereiche mit feinen, mittleren und groben Reli- ef strukturen vorgesehen sein und/ oder Teilbereiche mit unterschiedlichen Strukturtiefen. Insbesondere bei feinen Reliefstrukturen kann durch die Strukturtiefe die Farbintensität festgelegt werden. For example, partial areas with fine, medium and coarse relief structures may be provided and / or partial areas with different structural depths. In particular, in the case of fine relief structures, the depth of color can be determined by the texture depth.
Die Ausrichtung der Effektpigmente kann in beiden Teilbereichen einheitlich sein, beispielsweise jeweils parallel zur Hauptfläche jedoch mit unterschiedlichen Abständen. Die Effektpigmente können aber auch in einem Teilbereich ausgerichtet sein und in dem anderen Teilbereich unausgerichtet sein, also z.b. mit zufällig verteilter Ausrichtung vorliegen. Der Abstand der Effektpigmente kann sogar in beiden Teilbereichen gleich sein und die Aus- richtung unterschiedlich. Kombinationen mit mehr als zwei - derartigen ersten und/ oder zweiten - Teilbereichen sind vorgesehen. The orientation of the effect pigments can be uniform in both subregions, for example, in each case parallel to the main surface but with different distances. However, the effect pigments can also be aligned in one subarea and be unaligned in the other subarea, ie, for example. with randomly distributed orientation. The spacing of the effect pigments can be the same even in both subareas and the orientation varies. Combinations with more than two - such first and / or second - sections are provided.
Das Sicherheitselement kann auch weitere Funktionsschichten, Schutzlackschichten und weitere Echtheitsmerkmale aufweisen und kann in Teilberei- chen mit Aussparungen versehen sein um eine bereichsweise Durchsicht zu ermöglichen. Aussparungen können insbesondere in der farbgebenden Druckfarbe vorgesehen sein, wobei im Bereich der Aussparung sowohl das Farbmittel als auch die Effektpigmente entfernt sein können, oder auch nur die Effektpigmente entfernt oder modifiziert sein können, während das Farbmittel in der Schicht verbleibt. The security element can also have further functional layers, protective lacquer layers and further authenticity features and can be divided into partial areas. chen be provided with recesses to allow a partial review. Recesses can be provided in particular in the coloring printing ink, wherein both the colorant and the effect pigments can be removed in the region of the recess, or even only the effect pigments can be removed or modified while the colorant remains in the layer.
Die Erfindung enthält auch einen Datenträger mit einem Sicherheitselement der beschriebenen Art. Das Sicherheitselement kann dabei insbesondere in einem Fensterbereich des Datenträgers angeordnet sein, beispielsweise über einer Öffnung oder einem transparenten oder transluzenten Teilbereich des Datenträgers. Bei dem Datenträger kann es sich insbesondere um ein Wertdokument, wie eine Banknote, insbesondere eine Papierbanknote, eine Polymerbanknote oder eine Folienverbundbanknote, um eine Aktie, eine An- leihe, eine Urkunde, einen Gutschein, einen Scheck, eine hochwertige Eintrittskarte, aber auch um eine Ausweiskarte, wie etwa eine Kreditkarte, eine Bankkarte, eine Barzahlungskarte, eine Berechtigungskarte, einen Personalausweis oder eine Passpersonalisierungsseite handeln. Die Erfindung enthält weiter ein Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements der oben beschriebenen Art, bei dem ein Träger bereitgestellt und mit einer vorzugsweise transparenten Schicht versehen wird, die Schicht in einem Merkmalsbereich mit zumindest zwei Teilbereichen mit Reliefstrukturen unterschiedlicher Oberflächengeometrie versehen wird, der Merkmalsbereich mit einer fließfähigen farbgebenden Druckfarbe versehen wird, die ein Farbmittel und eine Vielzahl plättchenförmiger Effektpigmente aufweist, wobei die plättchenf örmigen Effektpigmente in den zwei Teilbereichen durch die unterschiedliche Oberflächen- geometrie der Reliefstrukturen The invention also includes a data carrier with a security element of the type described. The security element may in particular be arranged in a window region of the data carrier, for example via an opening or a transparent or translucent subregion of the data carrier. In particular, the data carrier can be a value document, such as a banknote, in particular a paper banknote, a polymer banknote or a foil composite banknote, a share, a bond, a certificate, a coupon, a check, a high-quality admission ticket, but also an identification card, such as a credit card, a bank card, a cash card, an authorization card, an identity card or pass personalization page act. The invention further includes a method for producing a security element of the type described above, in which a carrier is provided and provided with a preferably transparent layer, the layer is provided in a feature area with at least two partial areas with relief structures of different surface geometry, the feature area is provided with a flowable coloring printing ink, which has a colorant and a multiplicity of platelet-shaped effect pigments, wherein the platelet-shaped effect pigments in the two partial areas are due to the different surface geometry of the relief structures
+ unterschiedlich ausgerichtet werden und zumindest in einem der zwei Teilbereiche von der Oberfläche der Reliefstruktur beabstandet sind oder  + are aligned differently and at least in one of the two subregions are spaced from the surface of the relief structure or
+ unterschiedlich von der Oberfläche der Relief struktur beabstandet sind,  + are spaced differently from the surface of the relief structure,
und die Druckfarbe dadurch in den beiden Teilbereichen unterschiedliche Farbeindrücke erzeugt.  and the printing ink thereby produces different color impressions in the two subregions.
Mit Vorteil werden das Farbmittel und die plättchenf örmigen Eff ektpigmen- te beim Aufbringen der Druckfarbe auf den Merkmalsbereich in zumindest einem der Teilbereiche räumlich getrennt, insbesondere in vertikaler Richtung getrennt. Das Farbmittel ordnet sich entsprechend dem Abstand zwischen dem Effektpigment und der Reliefstruktur an. 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: Advantageously, the colorant and the platelet-like eff ectpigmen- te when applying the ink to the feature area in at least one of the subregions spatially separated, in particular in the vertical direction. The colorant is arranged according to the distance between the effect pigment and the relief structure. Further exemplary embodiments and advantages of the invention are explained below with reference to the figures, in the representation of which a representation in terms of scale and proportions has been dispensed with in order to increase the clarity. Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Banknote mit einem erfindungsgemäßen Sicherheitselement in Form eines breiten Sicherheitsstreifens, Fig. 2 einen schematischen Querschnitt des Sicherheitsstreifens der1 is a schematic representation of a banknote with a security element according to the invention in the form of a wide security strip, Fig. 2 is a schematic cross section of the security strip of
Fig. 1 entlang der Linie II-II, Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel einer Banknote mit einem Fensterbereich, über dem ein erfindungsgemäßes Sicherheitselement angeordnet ist, und 1 along the line II-II, Figure 3 shows an embodiment of a banknote with a window area over which a security element according to the invention is arranged, and
Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Banknote mit einem über einem Fensterbereich angeordneten Sicherheitselement. 4 shows a further embodiment of a banknote with a security element arranged above a window area.
Die Erfindung wird nun am Beispiel von Sicherheitselementen für Banknoten und andere Wertdokumente erläutert. Figur 1 zeigt dazu eine schematische Darstellung einer Banknote 10, die mit einem erfindungsgemäßen Si- cherheitselement in Form eines breiten Sicherheitsstreifens versehen ist.The invention will now be explained using the example of security elements for banknotes and other value documents. 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 wide security strip.
Die Erfindung ist allerdings nicht auf Sicherheitsstreifen und Banknoten beschränkt, sondern kann beispielsweise auch bei teilweise eingebetteten Sicherheitsfäden oder bei Folienpatches und Abdeckfolien eingesetzt werden, die über einem opaken Bereich, einem Fensterbereich oder einer durchge- henden Öffnung eines beliebigen Datenträgers angeordnet sind. However, the invention is not limited to security strips and banknotes, but can also be used, for example, in partially embedded security threads or in foil patches and cover foils which are arranged above an opaque area, a window area or a through opening of any desired data carrier.
Der Sicherheitsstreifen 12 der Fig. 1 zeigt in Aufsicht in einem Merkmalsbereich 14 ein farbiges, metallisches Erscheinungsbild mit bereichsweise unterschiedlichen Farbtönen bzw. Farbintensitäten, wobei die Bereiche unter- schiedlicher Farbe registergenau zu den Mustern 16 und Zeichen 18 des Sicherheitsstreifens 12 angeordnet sind. Wie oben erläutert, wird der Begriff "Farbe" als übergeordneter Begriff für die verschiedenen Farbeigenschaften verwendet. Zurückkommend auf die Darstellung der Fig. 1 sind die Muster 16 dort zur Illustration schematisch als geometrische Formen dargestellt, in der Praxis können die Muster 16 aber natürlich auch komplexere Muster, Zeichen oder Codierungen, beispielsweise architektonische oder technischen Motive, Na- turmotive oder Portraits bilden. The security strip 12 of FIG. 1 shows in plan view in a feature area 14 a colored, metallic appearance with regionally different shades or color intensities, wherein the areas of different color are arranged in register with the patterns 16 and mark 18 of the security strip 12. As explained above, the term "color" is used as the parent term for the various color properties. Returning to the depiction of FIG. 1, the patterns 16 are shown there schematically for illustration purposes as geometric shapes, but in practice the patterns 16 can of course also form more complex patterns, characters or codes, for example architectural or technical motifs, motifs or portraits ,
Bei Betrachtung in Aufsicht zeigt das Sicherheitselement 12 registergenau gerade in den Bereichen der Muster 16 und der Ziffernfolge 18 ein schwach rötliches und überwiegend metallisch wirkendes Erscheinungsbild, während die umgebenden Hinter grundber eiche 15 mit einer intensiven roten Metal- licfarbe in Erscheinung treten. When viewed in plan view, the security element 12 shows register exactly in the areas of the pattern 16 and the digit sequence 18 a pale reddish and predominantly metallic-looking appearance, while the surrounding background grundber oak 15 occur with an intense red Metallic lic color.
Der prinzipielle Aufbau eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements 12 und das Zustandekommen der zu den Mustern 16 und Zeichen 18 gepasser- ten unterschiedlichen Farbeindrücke werden nun mit Bezug auf die Fig. 2 näher erläutert, die einen schematischen Querschnitt des Sicherheitselements 12 entlang der Linie II-II der Fig. 1 zeigt. Dabei sind in Fig. 2 nur die für die vorliegende Erfindung wesentlichen Schichten des Schichtaufbaus gezeigt und eventuelle weitere Schichten, wie etwa Kleberschichten, Schutzlack- schichten, weitere Funktionsschichten oder eine Trägerfolie der einfacheren Darstellung halber weggelassen. The basic structure of a security element 12 according to the invention and the formation of the different color impressions matched to the patterns 16 and signs 18 will now be explained in more detail with reference to FIG. 2, which shows a schematic cross section of the security element 12 along the line II-II of FIG Figure 1 shows. In this case, only the layers of the layer structure essential for the present invention are shown in FIG. 2, and any further layers, such as adhesive layers, protective lacquer layers, further functional layers or a carrier film are omitted for the sake of simplicity.
Das Sicherheitselement 12 enthält eine transparente Prägelackschicht 20, in der in dem Merkmalsbereich 14 zumindest zwei Teilbereiche 22, 24 mit Reli- ef strukturen unterschiedlicher Oberflächengeometrie vorgesehen sind. In einem ersten Teilbereich 22, der den Hintergrundbereich 15 der Fig. 1 bildet, sind die Reliefstrukturen dabei fein und tief ausgebildet, während sie in einem zweiten Teilbereich 24, dessen Umriss das Muster 16 der Fig. 1 bildet, relativ grob und flach ausgebildet sind. Konkret sind die Reliefstrukturen im ersten, feinen Teilbereich 22 durch Strukturelemente 32 mit einer Strukturbreite von 1 μιτι und einer Strukturtiefe von 0,8 μιη gebildet, während die Reliefstrukturen im zweiten, groben Teilbereich 24 durch Strukturelemente 34 mit einer Strukturbreite von 10 μιη und einer Strukturtiefe von 0,5 μιτι gebildet sind. Das Verhältnis der größeren zur kleineren Strukturbreite beträgt damitThe security element 12 contains a transparent embossing lacquer layer 20, in which at least two partial regions 22, 24 with relief structures of different surface geometry are provided in the feature region 14. In a first subregion 22, which forms the background region 15 of FIG. 1, the relief structures are fine and deep, while in a second subregion 24, whose outline forms the pattern 16 of FIG. 1, they are relatively coarse and flat , Specifically, the relief structures in the first, fine portion 22 by structural elements 32 having a feature width of 1 μιτι and a structural depth of 0.8 μιη formed, while the relief structures in the second coarse portion 24 by structural elements 34 with a feature width of 10 μιη and a structural depth are formed by 0.5 μιτι. The ratio of the larger to the smaller structure width is thus
Figure imgf000017_0001
und das Verhältnis der größeren zur kleineren Strukturtiefe beträgt
Figure imgf000017_0001
and the ratio of the larger to the smaller structure depth is
VST = 0,8 μτη/ 0,5 μητι = 1,6.  VST = 0.8 μτη / 0.5 μητι = 1.6.
Die Reliefstrukturen 32 des ersten Teilbereichs 22 weisen dabei gleichzeitig eine kleinere Strukturbreite (1 μιη) und eine größere Strukturtiefe (0,8 μιη) auf als die Relief strukturen 34 des zweiten Teilbereichs 24. The relief structures 32 of the first portion 22 have at the same time a smaller structure width (1 μιη) and a greater structure depth (0.8 μιη) than the relief structures 34 of the second portion 24th
Auf den Merkmalsbereich 14 mit den beiden Teilbereichen 22, 24 ist eine farbgebende Druckfarbe 40 aufgedruckt, welche neben einem transluzenten roten Farbmittel 42 eine Vielzahl plättchenförmiger Metallpigmente 44 ent- hält. Die plättchenf örmigen Metallpigmente 44 weisen dabei ein hohes Verhältnis von Plättchendurchmesser zu Plättchendicke von 20:1 oder mehr auf. Der Mittelwert des größten Plättchendurchmessers (also der Durchmesser in der Ebene der Plättchen) liegt dabei im Ausführungsbeispiel bei etwa 10 μπι, während die Plättchendicke unterhalb von 1 μιη, beispielsweise bei 200 nm liegt. Es können jedoch auch wesentlich dünnere Plättchen mit Plättchendicken bis herab zu 5 bis 20 nm mit Vorteil eingesetzt werden. On the feature area 14 with the two subregions 22, 24, a coloring ink 40 is printed, which in addition to a translucent red colorant 42 contains a plurality of platelet-shaped metal pigments 44. The platelet-shaped metal pigments 44 have a high ratio of platelet diameter to platelet thickness of 20: 1 or more. The average of the largest plate diameter (ie the diameter in the plane of the platelets) is in the exemplary embodiment at about 10 μπι, while the platelet thickness is below 1 μιη, for example at 200 nm. However, it is also possible to use substantially thinner platelets with platelet thicknesses down to 5 to 20 nm with advantage.
Die unterschiedlichen Strukturgrößen der Strukturelemente 32, 34 führen in den beiden Teilbereichen 22, 24 zu einer unterschiedlichen Wechselwirkung des roten Farbmittels 42 und der plättchenförmigen Metallpigmente 44 mit der Prägestruktur und insbesondere zu einer unterschiedlichen, gezielten räumlichen Trennung von Farbmittel 42 und Metallpigmenten 44. Im ersten, feinen Teilbereich 22 fließt das rote Farbmittel 42 nach dem Aufbringen der Druckfarbe 40 in die Vertiefungen 36 der feinen Strukturelemente 32, während die plättchenförmigen Metallpigmente 44 wegen ihrer Größe, die die Strukturbreite der Strukturelemente 32 weit übersteigt, auf den Spitzen der Erhebungen zu liegen kommen (schematisch in der linken Bildhälfte der Fig. 2 dargestellt). Bei der Betrachtung von der Seite der Prägelackschicht 20, also der Unterseite der Darstellung der Fig. 2 her, erzeugt der Teilbereich 22 durch die mit Farbmittel 42 gefüllten Vertiefungen der Strukturelemente 32 und die vom Betrachter 50 aus gesehen unterhalb des Farbmittels 42 liegenden Metallpimente 44 einen intensiven rot wirkendenden Farbeindruck. The different structural sizes of the structural elements 32, 34 lead to a different interaction in the two partial areas 22, 24 the red colorant 42 and the platelet-shaped metal pigments 44 with the embossed structure and in particular to a different, selective spatial separation of colorant 42 and metal pigments 44. In the first, fine portion 22, the red colorant 42 flows after the application of the ink 40 in the recesses 36 of fine structure elements 32, while the platelet-shaped metal pigments 44 come to lie on the peaks of the elevations because of their size, which far exceeds the structural width of the structural elements 32 (shown schematically in the left half of FIG. 2). When viewed from the side of the embossing lacquer layer 20, that is to say the underside of the depiction in FIG. 2, the partial region 22 produces a metal column 44 below the colorant 42 as seen through the depressions of the structural elements 32 filled with colorant 42 intense red-looking color impression.
Im zweiten, groben Teilbereich 24 ist die Flankenbreite der Strukturelemente 34 von derselben Größenordnung wie die Plättchengröße der Metallpigmente 44, zudem sind die Strukturelemente 34 nur mit einer flachen Neigung ausgebildet. Die Metallpigmentplättchen 44 legen sich daher beim Auf dru- cken der Druckfarbe 40 im Teilbereich 24 weitgehend auf den Flanken 38 der breiten Strukturelement 34 ab, während sich das fließfähige Farbmittel 42 im Wesentlichen über den Plättchen-bedeckten Strukturelementen sammelt (schematisch in der rechten Bildhälfte der Fig. 2 dargestellt). Bei der Betrachtung 50 von der Seite der Prägelackschicht 20 her erzeugt der Teilbereich 24 wegen der dominierenden metallischen Reflexion der Metallpigmente 44 somit einen nur schwach rötlichen, überwiegend metallisch wirkenden Farbeindruck. Da die unterschiedlichen Farbeindrücke der Teilbereiche 22, 24 unmittelbar auf die Wechselwirkung zwischen den charakteristischen Eigenschaften der Metallpigmente 44 bzw. des Farbmittels 42 einerseits und der Oberflächengeometrie der Reliefstrukturen andererseits zurückgeht, sind die unter- schiedlichen Farbeindrücke automatisch perfekt zu den durch die Strukturelemente 32, 34 gebildeten Bereiche gepassert. Beispielsweise können die Muster 16 und Zeichen 18 durch Mikrospiegelanordnungen gebildet sein, in denen die einzelnen Mikrospiegel 34 eine Abmessung von etwa 10 μιτι aufweisen, während der Hintergrundbereich 15 durch feine, holographische Strukturen 32 mit Strukturbreiten in der Größenordnung von 1 μιη gebildet ist. In the second, coarse subregion 24, the flank width of the structural elements 34 is of the same order of magnitude as the flake size of the metal pigments 44; in addition, the structural elements 34 are formed only with a flat inclination. The metal pigment platelets 44 are therefore largely deposited on the flanks 38 of the wide structural element 34 when the ink 40 is printed in the partial region 24, while the flowable colorant 42 collects substantially over the platelet-covered structural elements (shown schematically in the right half of FIG Fig. 2 shown). When viewed 50 from the side of the embossing lacquer layer 20, the partial region 24 thus produces a slightly reddish, predominantly metallic color impression due to the dominant metallic reflection of the metal pigments 44. Since the different color impressions of the subregions 22, 24 are directly attributable to the interaction between the characteristic properties of the metal pigments 44 or the colorant 42 on the one hand and the surface geometry of the relief structures on the other hand, the different color impressions are automatically perfect for those through the structural elements 32, 34 adapted areas. For example, the patterns 16 and 18 may be formed by micromirror arrangements in which the individual micromirrors 34 have a dimension of approximately 10 μm, while the background region 15 is formed by fine, holographic structures 32 having feature widths of the order of magnitude of 1 μm.
Anstelle von Metallpigmenten 44 können in der Druckfarbe grundsätzlich auch andere plättchenförmige Effektpigmente, beispielsweise plättchenför- mige Farbpigmente vorgesehen sein. Instead of metal pigments 44, other platelet-shaped effect pigments, for example platelet-shaped color pigments, can in principle also be provided in the printing ink.
Bei einer Betrachtung von der anderen Seite, also der Oberseite der Darstellung der Fig. 2 her, würde sich ein Bild ergeben, dass nur bzw. zumindest teilweise ein Negativbild darstellt. If viewed from the other side, ie the top side of the illustration of FIG. 2, an image would result that only or at least partially represents a negative image.
Das Sicherheitselement 12 der Figuren 1 und 2 kann beispielsweise dadurch hergestellt werden, dass eine Trägerfolie mit der transparenten Prägelackschicht 20 beschichtet und die gewünschte Reliefstruktur mit den Strukturelementen 32, 34 in die Prägelackschicht 20 eingeprägt wird. Dann wird ei- ne fließfähige farbgebende Druckfarbe 40 mit dem roten Farbmittel 42 und den plättchenförmigen Metallpigmenten 44 auf die geprägte Reliefstruktur aufgedruckt, wobei sich das Farbmittel 42 und die Metallpigmente 44 wie oben beschrieben entsprechend der lokalen Oberflächengeometrie der Teilbereiche 22, 24 räumlich voneinander trennen. Anschließend wird das Sicherheitselement 12 typischerweise weiteren Bearbeitungsschritten unterworfen, in denen etwa Aussparungen in der Druckschicht 40 erzeugt werden und/ oder weitere Funktions-, Schutz- oder Klebe- schichten aufgebracht werden. Das fertige Sicherheitselement kann auf einen Datenträger wie etwa die in Fig. 1 gezeigte Banknote aufgeklebt oder auch teilweise in einen Datenträger eingebettet werden. Dabei ist im Ausführungsbeispiel zu beachten, dass die Aufbringung bzw. Einbringung so erfolgt, dass das fertige Sicherheitselement 12 auf Betrachtung von der Seite der Prägelackschicht, also der Unterseite der Darstellung der Fig. 2 ausgerichtet ist. The security element 12 of FIGS. 1 and 2 can be produced, for example, by coating a carrier film with the transparent embossing lacquer layer 20 and embossing the desired relief structure with the structure elements 32, 34 into the embossing lacquer layer 20. Then a flowable coloring ink 40 is printed with the red colorant 42 and the platelet-shaped metal pigments 44 on the embossed relief structure, wherein the colorant 42 and the metal pigments 44 spatially separated from each other as described above according to the local surface geometry of the sections 22, 24. Subsequently, the security element 12 is typically subjected to further processing steps in which, for example, recesses are produced in the printing layer 40 and / or further functional, protective or adhesive layers are applied. The finished security element can be glued to a data carrier such as the banknote shown in FIG. 1 or also partially embedded in a data carrier. It should be noted in the exemplary embodiment that the application or introduction takes place in such a way that the finished security element 12 is aligned with viewing from the side of the embossing lacquer layer, that is to say the underside of the illustration in FIG. 2.
Die Trägerfolie, auf der der Schichtaufbau des Sicherheitselements bei der Herstellung aufgebaut wird, kann nach dem Übertragen auf ein Zielsubstrat auch wieder abgezogen werden. The carrier film, on which the layer structure of the security element is built up in the production, can also be removed again after being transferred to a target substrate.
Figur 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Banknote 60 mit einem Fensterbereich 62, über dem ein erfindungsgemäßes Sicherheitselement 64 angeordnet ist. Das Sicherheitselement 64 ist grundsätzlich wie das Sicherheitsele- ment 12 der Fig. 2 aufgebaut, enthält aber zusätzlich Durchsichtsbereiche 66, die durch Aussparungen in der Farbschicht 40 gebildet sind. Konkret enthält das Sicherheitselement 64 eine transparente Prägelackschicht 20, die in einem Merkmalsbereich zwei Teilbereiche 22, 24 mit Relief strukturen unterschiedlicher Oberflächengeometrie aufweist. Auf der Prägelackschicht 20 ist eine Druckschicht 40 vorgesehen, die neben einem transluzenten, beispielsweise roten Farbmittel, auch eine Vielzahl plättchenförmiger Metallpigmente enthält. Wie weiter oben bereits beschrieben entsteht durch die Wechselwirkung zwischen den Metallpigmenten und dem Farbmittel einerseits und der Oberflächengeometrie der Relief strukturen andererseits im ersten Teilbe- reich 22 ein intensiv rot-metallischer Farbeindruck und im zweiten Teilbereich 24 ein schwach rötlicher, stark metallisch wirkender Farbeindruck. FIG. 3 shows an exemplary embodiment of a banknote 60 with a window region 62, above which a security element 64 according to the invention is arranged. The security element 64 is fundamentally constructed like the security element 12 of FIG. 2, but additionally contains see-through areas 66 which are formed by recesses in the color layer 40. Specifically, the security element 64 includes a transparent embossing lacquer layer 20, which has two partial areas 22, 24 with relief structures of different surface geometry in a feature area. On the embossing lacquer layer 20, a printing layer 40 is provided which, in addition to a translucent, for example red, colorant, also contains a multiplicity of platelet-shaped metal pigments. As already described above, the interaction between the metal pigments and the colorant on the one hand and the surface geometry of the relief structures on the other hand result in the first part of the process. rich 22 an intense red-metallic color impression and in the second portion 24 a slightly reddish, strongly metallic-looking color impression.
Die Farbschicht 40 des Sicherheitselements 64 ist zusätzlich mit musterför- migen Aussparungen 66 versehen. In den ausgesparten Bereichen 66 ist das Sicherheitselement 64 transparent, so dass im Durchlicht das von den Aussparungen gebildete Muster sichtbar wird. Die Aussparungen 66 können beispielsweise drucktechnisch durch nur bereichsweises Aufdrucken der Farbschicht 40 erzeugt werden, oder auch durch lokale Laserbeaufschlagung einer zunächst vollflächig aufgebrachten Druckschicht. The color layer 40 of the security element 64 is additionally provided with patterned recesses 66. In the recessed areas 66, the security element 64 is transparent so that in the transmitted light the pattern formed by the recesses becomes visible. The recesses 66 can be produced, for example, by printing only by area-wise printing of the ink layer 40, or else by local application of laser to a print layer which is initially applied over the entire surface.
Ein weiteres, komplexeres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 4 dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine Banknote 70 in einem Fensterbereich 72 mit einem erfindungsgemäßen Sicherheitselement 74 ver- sehen. Das Sicherheitselement 74 ist grundsätzlich wie das Sicherheitselement 64 der Fig. 3 aufgebaut, enthält aber zusätzlich eine zweite Prägelackschicht 80 und eine zweite Druckschicht 82 mit Aussparungen 84. Another more complex embodiment of the invention is shown in FIG. In this exemplary embodiment, a banknote 70 in a window area 72 is provided with a security element 74 according to the invention. The security element 74 is fundamentally constructed like the security element 64 of FIG. 3, but additionally contains a second embossing lacquer layer 80 and a second pressure layer 82 with recesses 84.
Genauer enthält das Sicherheitselement 74 eine erste transparente Prägelack- schicht 20, die in einem Merkmalsbereich zwei Teilbereiche 22, 24 mit Reliefstrukturen unterschiedlicher Oberflächengeometrie aufweist. Auf der ersten Prägelackschicht 20 ist eine erste Druckschicht 40 vorgesehen, die neben einem transluzenten, beispielsweise roten Farbmittel, auch eine Vielzahl plättchenförmiger Metallpigmente enthält. Durch die Wechselwirkung zwi- sehen den Metallpigmenten und dem Farbmittel einerseits und der Oberflächengeometrie der Reliefstrukturen andererseits entstehen ein intensiv rotmetallischer Farbeindruck im Teilbereich 22 und ein schwach rötlicher, stark metallisch wirkender Farbeindruck im Teilbereich 24. Der rote bzw. rötliche Farbeindruck ist in den Aussparungen 84 der zweiten Druckschicht 82 sichtbar. More precisely, the security element 74 contains a first transparent embossing lacquer layer 20, which has two partial areas 22, 24 with relief structures of different surface geometry in a feature area. On the first embossing lacquer layer 20, a first printing layer 40 is provided which, in addition to a translucent, for example red, colorant, also contains a multiplicity of platelet-shaped metal pigments. Due to the interaction between see the metal pigments and the colorant on the one hand and the surface geometry of the relief structures on the other hand, an intense red metallic color impression in the partial region 22 and a weakly reddish, strongly metallic color effect in the partial area 24. The red or reddish Color impression is visible in the recesses 84 of the second printing layer 82.
Weiter enthält das Sicherheitselement 74 eine zweite transparente Prägelack- schicht 80, die in einem Merkmalsbereich zwei Teilbereiche 86, 88 mit Reliefstrukturen unterschiedlicher Oberflächengeometrie aufweist. Auf der zweiten Prägelackschicht 80 ist eine zweite Druckschicht 82 vorgesehen, die neben einem transluzenten, beispielsweise blauen Farbmittel, auch eine Vielzahl plättchenförmiger Metallpigmente enthält. Durch die Wechselwirkung zwischen den Metallpigmenten und dem Farbmittel einerseits und der Oberflächengeometrie der Reliefstrukturen der Teilbereiche 86, 88 andererseits entstehen ein intensiv blau-metallischer Farbeindruck im Teilbereich 86 und ein schwach bläulicher, stark metallisch wirkender Farbeindruck im Teilbereich 88. Furthermore, the security element 74 contains a second transparent embossing lacquer layer 80, which has two partial areas 86, 88 with relief structures of different surface geometry in a feature area. On the second embossing lacquer layer 80, a second printing layer 82 is provided, which contains not only a translucent, for example blue colorant, but also a multiplicity of platelet-shaped metal pigments. The interaction between the metal pigments and the colorant on the one hand and the surface geometry of the relief structures of the partial areas 86, 88 on the other hand produces an intense blue-metallic color impression in the partial area 86 and a slightly bluish, strongly metallic color impression in the partial area 88.
Die zweite Druckschicht 82 des Sicherheitselements 74 ist mit musterförmi- gen Aussparungen 84 versehen. Im Bereich der Aussparungen 84 ist der intensiv-rote bzw. schwach rötliche Farbeindruck der Schichten 20, 40 sichtbar. Die Bereiche, in denen die Aussparungen 84 über den Aussparungen 66 der ersten Farbschicht 40 liegen, bilden Durchsichtsbereiche, in denen das Sicherheitselement 74 vollständig transparent ist. The second pressure layer 82 of the security element 74 is provided with pattern-shaped recesses 84. In the area of the recesses 84, the intense red or slightly reddish color impression of the layers 20, 40 is visible. The areas in which the recesses 84 lie above the recesses 66 of the first color layer 40 form see-through areas in which the security element 74 is completely transparent.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
10 Banknote 10 banknote
12 Sicherheitsstreifen  12 security strips
14 Merkmalsbereich  14 feature area
15 Hintergrundbereiche  15 background areas
16 Muster  16 patterns
18 Zeichen  18 characters
20 Prägelackschicht  20 embossing lacquer layer
22, 24 Teilbereiche  22, 24 sections
32, 34 Strukturelemente  32, 34 structural elements
36 Vertiefungen  36 wells
38 Flanken  38 flanks
40 Druckfarbe  40 printing ink
42 Farbmittel  42 colorants
44 plättchenförmige Metallpigmente 44 platelet-shaped metal pigments
50 Betrachter 50 observers
60 Banknote  60 banknote
62 Fensterbereich  62 window area
64 Sicherheitselement  64 security element
66 Aussparungen  66 recesses
70 Banknote  70 banknote
72 Fensterbereich  72 window area
74 Sicherheitselement  74 security element
80 zweite Prägelackschicht  80 second embossing lacquer layer
82 zweite Druckschicht  82 second print layer
84 Aussparungen  84 recesses
86, 88 Teilbereiche  86, 88 sections

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims
1. Sicherheitselement zur Absicherung von Sicherheitspapieren, Wert- dokumenten und anderen Datenträgern, mit einem farbigen Merkmalsbereich mit unterschiedlichen Farben, bei dem der Merkmalsbereich zumindest zwei Teilbereiche mit Reliefstrukturen unterschiedlicher Oberflächengeometrie aufweist, der Merkmalsbereich mit einer farbgebenden Druckfarbe versehen ist, die ein Farbmittel und eine Vielzahl plättchenförmiger Effektpigmente aufweist, und - die plättchenförmigen Effektpigmente in den zwei Teilbereichen 1. Security element for securing security papers, value documents and other data carriers, having a colored feature area with different colors, in which the feature area has at least two partial areas with relief structures of different surface geometry, the feature area is provided with a coloring ink containing a colorant and a Having multiplicity of platelet-shaped effect pigments, and - the platelet-shaped effect pigments in the two partial areas
durch die unterschiedliche Oberflächengeometrie der Reliefstrukturen + unterschiedlich ausgerichtet sind und zumindest in einem der zwei Teilbereiche von der Oberfläche der Reliefstruktur beabstandet sind, oder  are differently oriented by the different surface geometry of the relief structures + and at least in one of the two subregions are spaced from the surface of the relief structure, or
+ unterschiedlich von der Oberfläche der Reliefstruktur beabstandet sind, und  + are spaced differently from the surface of the relief structure, and
die Druckfarbe dadurch in den beiden Teilbereichen unterschiedliche Farbeindrücke erzeugt.  the printing ink thereby produces different color impressions in the two subregions.
2. Sicherheitselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass die Reliefstrukturen in den Teilbereichen durch Strukturelemente einer ersten bzw. zweiten Strukturbreite gebildet sind und das Verhältnis der größeren zur kleineren Strukturbreite größer als 1,5, bevorzugt größer als 2,0 besonders bevorzugt größer als 4,0 ist. 2. Security element according to claim 1, characterized in that the relief structures in the subregions are formed by structural elements of a first or second structural width and the ratio of the larger to the smaller structural width is greater than 1.5, preferably greater than 2.0, more preferably greater than 4 , 0 is.
3. Sicherheitselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet dass die Reliefstrukturen in den Teilbereichen durch Strukturelemente einer ersten bzw. zweiten Strukturtiefe gebildet sind und das Verhältnis der grö- ßeren zur kleineren Strukturtiefe größer als 1,2, bevorzugt größer als 1,5, besonders bevorzugt größer als 2,0 ist. 3. Security element according to claim 1 or 2, characterized in that the relief structures are formed in the subregions by structural elements of a first or second structural depth and the ratio of the larger to the smaller structural depth is greater than 1.2, preferably greater than 1.5, more preferably greater than 2.0.
4. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet dass die Reliefstrukturen im ersten Teilbereich ei- ne kleinere Struktur breite und gleichzeitig eine größere Strukturtiefe aufweisen als die Relief strukturen im zweiten Teilbereich. 4. Security element according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the relief structures in the first subregion have a smaller structure width and at the same time a greater structural depth than the relief structures in the second subregion.
5. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet dass die Relief struktur in zumindest einem Teilbe- reich durch eine dif fr aktiven Relief struktur, insbesondere eine Hologrammstruktur, eine Mikrospiegelstruktur, eine Mikrolinsenstruktur oder eine Mikrokavitätenstruktur gebildet ist. 5. The security element according to claim 1, wherein the relief structure is formed in at least one subregion by a difractive relief structure, in particular a hologram structure, a micromirror structure, a microlens structure or a microcavity structure.
6. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet dass in dem ersten der beiden Teilbereiche die Effektpigmente in einem ersten Abstand von der Oberfläche der Reliefstruktur angeordnet sind, und in dem zweiten der beiden Teilbereiche die Effektpigmente abstandsfrei oder in einem zweiten Abstand von der Oberfläche der Relief struktur angeordnet sind. 6. A security element according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that in the first of the two subregions the effect pigments are arranged at a first distance from the surface of the relief structure, and in the second of the two subregions the effect pigments distance or at a second distance are arranged from the surface of the relief structure.
7. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet dass in dem ersten der beiden Teilbereiche die Effektpigmente mit einer ersten Orientierung ausgerichtet sind, und in dem zweiten der beiden Teilbereiche die Effektpigmente unausgerichtet oder in einer zweiten Orientierung ausgerichtet sind, wobei die Effektpigmente in dem ersten und/ oder dem zweiten Teilbereich in einem Abstand von der Oberfläche der Reliefstruktur angeordnet sind. 7. The security element according to claim 1, characterized in that in the first of the two partial regions the effect pigments are aligned with a first orientation, and in the second of the two partial regions the effect pigments are unaligned or in are aligned in a second orientation, wherein the effect pigments are arranged in the first and / or the second portion at a distance from the surface of the relief structure.
8. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet dass die unterschiedlichen Farbeindrücke zumindest auch von unterschiedlichen Farbmittelmengen bestimmt sind, die zwischen den Effektpigmenten und der Relief struktur angeordnet sind. 8. The security element according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that the different color impressions are determined at least by different amounts of colorant, which are arranged between the effect pigments and the relief structure.
9. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet dass die plättchenförmigen Effektpigmente ein Verhältnis des größten zum kleinsten Durchmesser (Durchmesser-zu- Dickenverhältnis) aufweisen, das mehr als 5:1, bevorzugt mehr als 10:1 beträgt und besonders bevorzugt mehr als 50: 1 oder sogar mehr als 100:1 be- trägt; und/ oder 9. A security element according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that the platelet-shaped effect pigments have a ratio of the largest to the smallest diameter (diameter-to-thickness ratio), which is more than 5: 1, preferably more than 10: 1 and especially preferably more than 50: 1 or even more than 100: 1; and or
der größte Durchmesser der plättchenförmigen Effektpigmente zwischen 5 μιη und 20 μιτι, vorzugsweise zwischen 8 μιη und 12 μπι liegt. the largest diameter of the platelet-shaped effect pigments between 5 μιη and 20 μιτι, preferably between 8 μιη and 12 μπι.
10. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet dass die plättchenförmigen Effektpigmente einen größten Durchmesser aufweisen, der in derselben Größenordnung liegt wie die Breite der Flanken der Strukturelemente mit der größeren Strukturbreite und der mindestens doppelt so groß ist wie die Breite der Flanken der Strukturelemente mit der kleineren Strukturbreite. 10. The security element according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that the platelet-shaped effect pigments have a largest diameter which is of the same order of magnitude as the width of the flanks of the structural elements having the larger structural width and which is at least twice as large as the width of the Flanks of the structural elements with the smaller structure width.
11. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet dass die plättchenförmigen Effektpigmente einen größten Durchmesser aufweisen, der zwischen der kleineren und der größeren der Strukturbreiten der Strukturelemente der beiden Teilbereiche liegt. 11. A security element according to at least one of claims 1 to 10, characterized in that the platelet-shaped effect pigments have a maximum diameter which lies between the smaller and the larger of the structural widths of the structural elements of the two partial regions.
12. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet dass 12. Security element according to at least one of claims 1 to 11, characterized in that
die plättchenf örmigen Effektpigmente Metallpigmente oder Farbpigmente sind; und/ oder  the platelet-shaped effect pigments are metal pigments or color pigments; and or
die Reliefstrukturen in einer transparenten Schicht, insbesondere einer transparenten Prägelackschicht ausgebildet sind.  the relief structures are formed in a transparent layer, in particular a transparent embossing lacquer layer.
13. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet dass der Merkmalsbereich zumindest einen weiteren Teilbereich mit unterschiedlicher Oberflächengeometrie aufweist und die plättchenf örmigen Effektpigmente in dem zumindest einen weiteren Teilbereich durch die unterschiedliche Oberflächengeometrie der Reliefstrukturen weiter unterschiedlich beabstandet und/ oder ausgerichtet sind, und die Druckfarbe dadurch einen von den beiden Teilbereichen unterschiedlichen Farbeindruck erzeugt. 13. The security element according to claim 1, wherein the feature area has at least one further subarea with different surface geometry and the platelet-shaped effect pigments in the at least one further subarea are further differently spaced and / or aligned by the different surface geometry of the relief structures , And the ink produced by one of the two subregions different color impression.
14. Datenträger mit einem Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13. 14. A data carrier with a security element according to at least one of claims 1 to 13.
15. Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem ein Träger bereitgestellt und mit einer vorzugsweise transparenten Schicht versehen wird, die Schicht in einem Merkmalsbereich mit zumindest zwei Teilbereichen mit Reliefstrukturen unterschiedlicher Oberflächengeometrie versehen wird, der Merkmalsbereich mit einer fließfähigen farbgebenden Druckfarbe versehen wird, die ein Farbmittel und eine Vielzahl plättchenförmiger Effektpigmente aufweist, wobei die plättchenf örmigen Effektpigmente in den zwei Teilbereichen durch die unterschiedliche Oberflächengeometrie der Reliefstrukturen 15. A method for producing a security element according to one of claims 1 to 13, wherein a support is provided and provided with a preferably transparent layer, the layer is provided in a feature area with at least two partial areas with relief structures of different surface geometry, the feature area is provided with a flowable coloring printing ink, which has a colorant and a plurality of platelet-shaped effect pigments, wherein the platelet-shaped effect pigments in the two partial areas are due to the different surface geometry of the relief structures
+ unterschiedlich ausgerichtet werden und zumindest in einem der zwei Teilbereiche von der Oberfläche der Reliefstruktur beabstandet sind, oder  + are aligned differently and at least in one of the two subregions are spaced from the surface of the relief structure, or
+ unterschiedlich beabstandet von der Oberfläche der Reliefstruktur angeordnet werden, und  + be arranged differently spaced from the surface of the relief structure, and
die Druckfarbe dadurch in den beiden Teilbereichen unterschiedliche Farbeindrücke erzeugt. the printing ink thereby produces different color impressions in the two subregions.
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