WO2020244805A1 - Optisch variables sicherheitselement mit mehrfarbigem reflektivem flächenbereich - Google Patents

Optisch variables sicherheitselement mit mehrfarbigem reflektivem flächenbereich Download PDF

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WO2020244805A1
WO2020244805A1 PCT/EP2020/025252 EP2020025252W WO2020244805A1 WO 2020244805 A1 WO2020244805 A1 WO 2020244805A1 EP 2020025252 W EP2020025252 W EP 2020025252W WO 2020244805 A1 WO2020244805 A1 WO 2020244805A1
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security element
grid
reflection
lying
pigments
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PCT/EP2020/025252
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Maik Rudolf Johann Scherer
Raphael DEHMEL
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Giesecke+Devrient Currency Technology Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to an optically variable security element with a multicolored reflective surface area for protecting valuables.
  • the invention also concerns a method for producing such a security element and a data carrier equipped with such a security element.
  • Data carriers such as value or identity documents, but also other objects of value such as branded items, are often provided with security elements for protection that allow the authenticity of the data carrier to be checked and at the same time serve as protection against unauthorized reproduction.
  • the security elements can for example be in the form of a security thread embedded in a bank note, a cover film for a bank note with a hole, an applied security strip, a self-supporting transfer element or also in the form of a feature area printed directly on a value document.
  • Security elements with a viewing angle-dependent or three-dimensional appearance play a special role in securing authenticity, since these cannot be reproduced even with the most modern copiers.
  • the security elements are equipped with optically variable elements which give the viewer a different picture impression from different viewing angles and, for example, show a different color or brightness impression and / or a different graphic motif depending on the viewing angle.
  • movement effects, pump effects, depth effects or flip effects are described as optically variable effects, which are implemented with the aid of holograms, microlenses or micromirrors.
  • a security element with magnetically alignable magnetic pigments is known from the publication WO 2015/078572 A1.
  • the publication EP 3 254 863 A1 relates to a security element with a printed color layer which, in addition to first pigments, also comprises second pigments which are designed as magnetic pigments.
  • the invention is based on the object of further increasing the counterfeit security and the visual attractiveness of generic optically variable security elements and in particular providing optically variable security elements with two or more different appearances or effects in different colors.
  • the invention contains an optically variable security element with a multicolored reflective surface area which can be used in particular to protect valuable objects.
  • the area of the security element defines a plane and a z-axis perpendicular to it.
  • the multicolored reflective surface area contains two optically variable reflection structures which are arranged at different height levels in the z-direction and which produce a different color impression in reflection.
  • the higher-lying reflective structure is formed by a relief structure provided with a color coating, while the lower-lying one Reflection structure is formed by a layer with platelet-shaped, reflective effect pigments, which are spatially aligned.
  • the two reflection structures overlap in an overlap area and the color coating of the higher-lying reflection structure has at least one recess in the overlap area, in which the lower-lying reflection structure appears when the security element is viewed.
  • the mentioned overlap can be partial or complete, so one of the reflection structures can also completely cover the other reflection structure and the two reflection structures can even be designed to be congruent.
  • the mentioned overlap relates to the relative lateral position of the reflection structures in the plane defined by the areal extent of the security element.
  • the viewer then first looks at the layer with the platelet-shaped, reflective effect pigments, and in areas in which this layer is translucent or has recesses, also at the relief structure provided with the color coating.
  • the platelet-shaped effect pigments are formed with particular advantage by a magnetic field orientable platelet-shaped magnetic pigments, but they can also be platelet-shaped effect pigments that are other fields, for example electric fields, can be aligned.
  • This alignability in magnetic or other fields is a property of the effect pigments per se.
  • magnetic pigments can be influenced by an external magnetic field and can also be aligned in a mobile state.
  • the effect pigments are already aligned and immobilized, that is, their alignment is fixed.
  • the aligned effect pigments do not just lie flat in the plane of the surface area, but are at least partially tilted towards this plane and are therefore spatially aligned.
  • the alignment is determined in particular by the inclination angle and azimuth angle of the effect pigments. Due to the alignment with the aid of an external field, the alignment of the individual effect pigments cannot be freely selected. Rather, the orientation of the effect pigments is not individual and, in particular, depends on the field. The field dependency requires, for example, that an alignment difference between adjacent effect pigments corresponds to the maximum possible field change in this distance, that is to say is rather small.
  • the maximum alignment difference of jointly aligned, adjacent effect pigments is less than 30 degrees, preferably less than 20 degrees, for both angles.
  • Metallized pigments in particular aluminum- or silver-coated pigments, are preferably used as effect pigments.
  • Pigments with a thin-film coating especially color-shifting pigments or aluminum pigments with a coloring coating produced by wet-chemical precipitation processes, are also possible.
  • reflective metal pigments preferably aluminum pigments, with a translucent color coating, or pigments with a color coating formed by structural colors, in particular by nano and binary structures.
  • the flake-form effect pigments advantageously have a ratio of the largest to the smallest diameter (diameter-to-thickness ratio) that is more than 5: 1, preferably more than 10: 1, and particularly preferably more than 15: 1 or even more than 50: 1 amounts.
  • the largest diameter of the flake-form effect pigments is preferably between 5 mm and 35 mm, preferably between 15 mm and 25 mm or between 8 mm and 12 mm.
  • flake-form effect pigments for example, the particles and pigments described in the publications EP 1 689586 B1, WO 2010/069823 A1 and WO 2013/090983 A1 come into consideration.
  • the effect pigments are expediently in a printing layer with a transparent or translucent binder.
  • the binding agent can also be colored in order to produce an additional color effect in the security element.
  • the relief structure of the higher-lying reflection structure is formed by a micromirror arrangement with directed micromirrors, in particular with plane mirrors, concave mirrors and / or Fresnel-like mirrors.
  • the orientation (angle of inclination and azimuth angle) of the micromirrors of the relief structure can be freely selected for each micromirror.
  • the micromirrors are aligned independently of one another, in particular aligned by means of embossing.
  • a maximum (or average) alignment difference between neighboring micromirrors is - for one or for both angles - greater than 90 degrees.
  • Neighboring micromirrors of the relief structure differ in their alignment, in particular in the angle of inclination and in the azimuth angle.
  • the lateral dimensions of the micromirrors are advantageously below 20 mm, preferably below 10 mm.
  • other relief structures can also Ren, in particular embossed Fresnel lenses, concave mirrors, hologram structures, nanostructures or diffractive blazed gratings can be used.
  • the relief structure of the higher-lying reflection structure is advantageously shaped in a transparent or translucent embossed lacquer layer, in particular embossed in this embossed lacquer layer.
  • the embossing lacquer layer can also be colored in order to produce an additional color effect in the security element.
  • the color coating of the higher-lying reflection structure is designed as a regular or irregular grid with grid elements and grid spaces.
  • the grid spaces represent the above-mentioned cutouts.
  • the dimensions of the grid elements and / or grid spaces in this variant are at least in one direction below 140 mm.
  • the dimensions of the grid elements and / or grid spaces even in one or both lateral directions are preferably below 140 mm, preferably between 20 mm and 100 mm, in particular between 20 mm and 60 mm.
  • the grid elements and grid spaces of the grid have the same shape and preferably also the same size.
  • the grid elements and / or the grid spaces can in particular be formed by strip-shaped, square, triangular or other polygonal elements, but can also have irregular shapes.
  • the grid itself can be regular, that is to say have a regular arrangement of grid elements and grid spaces, but can also be an irregular grid, for example a stochastic grid, in which the grid elements and / or grid spaces have irregular spacings and / or sizes and / or shapes.
  • the area coverage of the grid by the grid elements is advantageously between 30% and 70%, preferably between 40% and 60%, in particular around 50%.
  • the color coating is advantageously applied in subregions that have lateral dimensions of more than 140 mm, and / or the color coating is produced with cutouts that have lateral dimensions of more than 140 mm mm.
  • the surface areas surrounding the applied partial areas represent the above-mentioned recesses of the color coating.
  • the lateral dimensions of at least one partial area and / or at least one recess are preferably more than 250 mm, preferably more than 500 mm and in particular more than 1 mm .
  • the color coating of the relief structure mentioned is formed in an advantageous configuration by means of translucent colors.
  • Metallizations for example made of aluminum, silver or an alloy such as copper and aluminum, can also be used, as do thin-film structures, in particular color-changing thin-film structures, gold-blue or silicon-aluminum thin layers.
  • the color coating can also be formed by translucent colors with a deposited metallic mirror coating, for example made of aluminum.
  • the color coating can represent a translucent image of several translucent colors, which is backed with a mirror coating, for example made of aluminum.
  • Luminescent inks in particular fluorescent inks with a metallic coating, can also be used as color coatings.
  • the color coating can also be through structural colors, in particular through nano and binary structural tures, be formed, which are embossed on or in the micromirrors of a micromirror arrangement.
  • nanoparticle inks can also be used as color coatings, such as gold-blue particles, various effect pigments, color-changing pigments or super silver.
  • the different height levels in which the two reflection structures are arranged advantageously have a spacing between 5 mm and 100 mm, preferably between 10 mm and 50 mm, in the z direction.
  • the small vertical distance between the two reflection structures cannot be perceived when viewing the security element.
  • the height level of a relief structure is given by the base area of the relief structure, for example a micromirror embossing.
  • the level of aligned effect pigments is given by the middle position of the pigments tilted relative to the plane of the surface area.
  • the exact definition of the height level is usually not important, since different height levels can be implemented in a simple manner, for example, in that the two reflection structures are on opposite sides of a carrier film, or that the two reflection structures are on top of one another on the same Side of a carrier film.
  • the two reflection structures of the reflective surface area advantageously provide a color change for an unchanged motif depending on the viewing angle, or provide a color change together with a motif change.
  • the motifs of the two reflection structures can vary in particular in terms of shape (for example head, apple or tails), movement (static too moved or moved too static, with linear, rotating and / or pumping movement) and / or dimensionality (2D closed 3D, or differently three-dimensional with positively or negatively curved Appearance or floating in front of or behind a plane) of the motif.
  • the higher-lying reflective structure generates a first motif with a first color impression that is visible from a first viewing angle range and the lower-lying reflective structure generates a second motif with a second, different color impression that is visible from a second Viewing angle range is visible, wherein the first and second viewing angle range do not overlap.
  • the security element When tilted, the security element then shows a binary change in color and effect without an overlap area.
  • the two viewing angle ranges can adjoin one another or be separated only by an angular distance of a few degrees, so that the associated image impressions for the viewer jump around almost seamlessly.
  • the higher-lying reflection structure can also generate a first movement motif with a first color impression and the lower-lying reflection structure can generate a second movement motif with a second, different color impression, the first and second movement motifs being offset from one another when the security element is tilted move or move against each other and thereby cross each other in a position of difference in which both motives are visible.
  • the two reflection structures can also generate motifs or motifs of movement which are simultaneously visible in the same surface area, that is to say have at least partially overlapping viewing angle areas. Since the vertical distance between the two reflection structures is very small and clearly below the resolution limit of the naked eye, it is The appearances generated by the two reflection structures can be presented to a viewer at the same time in the same place.
  • a binary motif flip between curved and / or three-dimensional images with a binary color change is a binary motif flip between curved and / or three-dimensional images with a binary color change.
  • a first viewing angle range extends, for example, from + 5 ° to + 20 ° in relation to a surface normal of the security element, a second viewing angle range from -5 ° to -20 °.
  • the first and second motifs can also be identical, so that a pure binary color change results.
  • a viewing angle range for the first movement motif extends, for example, from -20 ° to + 20 °
  • a viewing angle range for the second, opposite movement motif conversely, extends from + 20 ° to -20 °.
  • one motif runs from -20 ° to + 10 °, for example, and the other from -10 ° to + 20 °.
  • a binary motif flip in which the curved and / or three-dimensionally appearing different-colored picture motifs lie within one another and / or overlap one another. When tilting, a simultaneous color change of the inner and outer motif or the overlapping motif parts takes place.
  • a translucent color layer or an image of several translucent colors can be present between the two reflection structures in order to produce an additional color effect in the security element.
  • the translucent colors do not have to be applied directly on / above the reflective effect pigments, a translucent color can rather be introduced at any point between the two reflection structures.
  • a translucent color can also be mixed into another layer, for example by using a colored UV lacquer for the said embossing lacquer layer, a colored film or a colored binder for the printed layer of the effect pigments.
  • the described security element can additionally be equipped with colorless or colored negative identifiers.
  • the overlap area contains sub-areas with negative identification in which the color coating of the higher-lying reflective structure and the effect pigments of the lower-lying reflective structure are left out.
  • the entire printing layer can be omitted in certain areas in order to generate a negative identifier.
  • the printing layer can also have areas in which only the binder is present, but the effect pigments have been removed, for example by exposure to a laser, or their visual effect has been deactivated.
  • the invention also contains a data carrier with an optically variable security element of the type described.
  • the data carrier contains a carrier with opposing main surfaces, on each of which one of the two optically variable reflection structures is arranged.
  • the carrier is transparent in the overlapping area or contains a transparent see-through window.
  • the carrier can be formed by a transparent polymer substrate, or by a paper substrate or hybrid substrate with a transparent window area.
  • both optically variable reflection structures can also be arranged one above the other on a main surface of a carrier.
  • the invention also includes a method for producing an optically variable security element, preferably a security element of the type described in more detail above, in which a carrier is provided, the area of which defines a plane and a z-axis perpendicular to it, the carrier with a multicolored reflective surface area is provided, which is formed with two optically variable reflection structures which are arranged in the z-direction at different height levels and which produce a different color impression in reflection, the higher-lying reflection structure by a A relief structure provided with a color coating is formed, the lower-lying reflection structure is formed by a layer with platelet-shaped, reflective effect pigments, which are spatially aligned, and the two reflection structures are formed to overlap in an overlap region d the color coating of the higher-lying reflective structure is formed in the overlapping area with at least one recess in which the lower-lying reflective structure appears when the security element is viewed.
  • a carrier the area of which defines a plane and a z-axis perpendicular to it
  • a printing ink with a binding agent and with effect pigments that can be aligned magnetically or by other fields is advantageously applied.
  • the effect pigments are aligned with an external field, in particular an external magnetic field, around the desired Generate spatial alignment, and the binder is solidified in order to permanently fix the alignment of the effect pigments.
  • Solidifying the printing ink can include an active step of hardening, for example by means of heating or irradiation.
  • the printing ink can optionally additionally comprise volatile components, but is preferably (essentially) free of volatile components.
  • an embossing lacquer layer is advantageously applied to a carrier film, embossed with the desired relief structure and then provided with the color coating in areas.
  • a further lacquer coating is expediently applied to the embossed and coated embossing lacquer layer, the refractive index of which does not deviate by more than 0.25 from the refractive index of the embossing lacquer layer.
  • Layer sequence applied at least partially overlapping to the printing layer with the effect pigments or to a target substrate After application, the carrier film used for the production can be peeled off or, for example in the case of a thin, transparent carrier film, also remain in the security element.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a bank note with an optically variable security element according to the invention
  • FIG. 2 schematically shows a detail of the security element of FIG. 1 in cross section
  • FIG. 4 as a further exemplary embodiment of the invention, a modification of the embodiment of FIG.
  • FIG. 5 shows a further variant of a security element according to the invention in cross section
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a bank note 10 with an optically variable security element 12 according to the invention.
  • the security element 12 shows two security features with different visual appearance and movement behavior at the same time in the same area.
  • a first security feature 14 of security element 12 shows a metallic, three-dimensional appearance in which a row of larger rings 22 appears to float above a row of corresponding smaller rings 24.
  • the security element 12 is tilted, the larger and smaller rings 22, 24 move against each other for the viewer and thus generate a conspicuous three-dimensional movement feature.
  • a second security feature 16 can be seen, which is designed in the form of a color-changing zigzag pattern 26.
  • the lines of the zigzag pattern 26 show an outwardly curved three-dimensional appearance, and the color impression of the pattern 26 changes depending on the viewing angle from green when viewed perpendicularly to blue when viewed obliquely.
  • FIG. 2 shows a section of the security element 12 of FIG. 1 schematically in cross section.
  • the security element 12 contains a flat carrier 18, the area of which defines an xy plane and a z-axis perpendicular to it.
  • the carrier 18 represents the polymer or paper substrate of the bank note 10.
  • the security element 12 contains a printing layer 30 with color-shifting, platelet-shaped magnetic pigments 32 magnetically aligned in the form of the arched zigzag pattern 26.
  • a printing layer 30 with magnetically alignable magnetic pigments was placed on the carrier 18 32 and the magnetic pigments 32 were aligned in the form of the desired motif with the aid of an external magnetic field while the binder 34 was still moist.
  • the binder 34 was then solidified, for example by exposure to UV, in order to permanently fix the orientation of the magnetic pigments 32.
  • the magnetic pigments with a color shift effect can be, for example, magnetic interference pigments, as they are described in EP 1 366 380 A2 and from Sicpa Holding SA, for example under the names OVMI Gold / Green 5 SK 1001 S, OVMI Green / Blue 5 SK 5001 S and OVMI Magenta / Green 5 SK 3001 S.
  • an embossed layer 40 is arranged over the printing layer 30, which includes an embossed lacquer layer 42 with a micro-mirror embossing 44.
  • the micromirror embossing 44 is provided with a color coating 46, for example a metal layer, which is only present in certain areas and which, in its recesses 54, allows a view of the printing layer 30.
  • the micromirror embossing 44 is formed from a multiplicity of micromirrors inclined with respect to the xy plane with a typical edge length of approximately 10 mm.
  • the local angles of inclination of the micromirrors are chosen precisely so that the relief structure formed by the micromirrors together with the color coating 46 produces a desired visual appearance, for example the representation of the two rows of rings 22, 24 of FIG.
  • an embossed lacquer layer 42 can be applied to a carrier film, embossed with the desired micromirror relief structure 44 and then provided with the color coating 46 in areas.
  • the coated embossing lacquer layer 44, 46 is then provided with a lacquer coating 48, the refractive index of which essentially corresponds to the refractive index of the embossing lacquer layer 42, and the layer sequence produced in this way is finally applied to the printing layer 30 in an at least partially overlapping manner.
  • the lacquer coating 48 itself can have adhesive properties or an additional adhesive layer can be used.
  • the carrier film used in the production can be peeled off the embossing lacquer layer or, for example in the case of a thin, transparent carrier film, can also remain on the bank note.
  • the coated micromirror embossing 44, 46 of the embossing layer 40 in the security element 12 forms a higher-lying reflection structure, while the spatially oriented magnetic pigments 32 of the printing layer 30 form a deeper-lying reflection structure.
  • the layers 30, 40 together form the multicolored reflective surface area of the security element 12.
  • the platelet-shaped magnetic pigments 32 not only lie flat in the plane of the printing layer 30 due to the magnetic alignment, but are locally tilted to different degrees relative to this plane and are therefore spatially aligned. In this way, the magnetic pigments 32 reflect differently in different spatial directions and thus generate the special, for example three-dimensional and / or dynamic appearance of the zigzag pattern 26.
  • the color coating 46 is provided with cutouts 54 in order to enable an observer 56 to see the magnetic pigments 32 underneath in some areas despite the continuous micro-mirror embossing 44.
  • the color coating 46 in the embodiment of FIG. 2 is designed in the form of a regular grid 50 of grid elements 52 and grid spaces 54.
  • the grid elements 52 and grid spaces 54 form, for example, a checkerboard pattern in which each field, that is to say each grid element 52 and each grid space 54, has a dimension of 100 mm ⁇ 100 mm. Since the individual micromirrors of the micromirror embossing 44 are generally significantly smaller, for example have an edge length of only 10 mm, the grid 50 of the color coating 46, unlike in the simplified schematic representation of FIG. do not mean together with the grid of the micromirrors.
  • the viewer 56 cannot see that the two optically variable reflection structures are actually arranged in the z-direction at different heights - rather, despite their different visual appearance, they seem to be in the same place at the same time.
  • the grid elements 52 and the grid spaces 54 each have the same dimensions, so that the area coverage of the grid is 50%.
  • the area coverage of the grid with grid elements 52 is preferably between 30% and 70%, in particular between 40% and 60%.
  • the security element 12 of FIGS. 1 and 2 is arranged in a transparent area or a window area of the bank note 10, it can also be viewed from the rear.
  • the viewer 56 then first looks at the print layer 30 with the aligned magnetic pigments 32, so that the security feature 16 in the form of the color-shifting zigzag pattern 26 can also be clearly seen from the rear.
  • the first security feature 14 can also be seen, but appears weaker from the rear side, since the viewer looks through the binding agent 34 of the printing layer 30 even in the areas without magnetic pigments 32.
  • the metallic, three-dimensional appearance of the micro-mirror embossing 44 also appears three-dimensionally inverted from the rear, so that in the exemplary embodiment the smaller rings 24 appear to float over the larger rings 22.
  • FIG. 3 shows some concrete advantageous configurations of the grid of the color coating 46 of the micromirror embossing 44 in plan view. It shows 3 (a) a grid 50 as used in FIG. 2, in which the grid elements 52 and the grid spaces 54 form a checkerboard pattern.
  • the dimensions of the grid elements and grid spaces are advantageously between 20 x 20 mm 2 and 140 x 140 mm 2 , the area coverage is 50%. If an area coverage that deviates therefrom is to be generated, some of the grid elements 52 can be omitted or some of the grid spaces 54 can be covered with additional grid elements.
  • FIG. 3 (b) shows a grid 50 with alternately arranged strip-shaped grid elements 52 and grid spaces 54.
  • the width of the grid elements and grid spaces is advantageously between 20 mm and 140 mm, the length is arbitrary and can be several millimeters or even a few centimeters be.
  • the area coverage can easily be set via the relative width of the grid elements and grid spaces, and is preferably between 30% and 70%, in particular between 40% and 60%.
  • the grid elements and grid spaces can also have other polygonal shapes or irregular shapes.
  • FIG. 3 (c) shows a configuration in which the grid elements 52 and grid spaces 54 of the grid 50 are formed by triangles.
  • the grid elements 52 and grid spaces 54 are formed by irregular shapes.
  • the grid elements and / or grid spaces can also form a coherent structure, as shown for example in FIG. 3 (d) for the grid spaces 54.
  • the area coverage with grid elements is preferably between 30% and 70%, in particular between 40%. and 60%.
  • FIG. 4 shows a modification of the embodiment of FIG.
  • the micromirrors of the micromirror embossing 44 are aligned, for example, in such a way that the appearance produced by the micromirrors, for example a curved appearance with a metallic effect, is in a viewing angle range of + 5 ° to + 20 ° (viewing direction 58-A) becomes visible.
  • the magnetic pigments 32 were aligned by an external magnetic field in such a way that they generate a running effect which is visible in a viewing angle range of -5 ° to -20 ° with respect to the surface normal (viewing position 58-B).
  • the observer looks at the coated micromirrors of the micromirror embossing 44 in the area of the grid elements 52.
  • the viewer can basically perceive the magnetic pigments 32 of the printing layer 30, but their orientation from the viewing direction 58- A far from the glancing angle.
  • the magnetic pigments 32 therefore appear inconspicuous and, since they are strongly outshone by the micromirrors that are essentially at a glancing angle, practically do not contribute to the image impression.
  • the viewer from the viewing direction 58-A thus essentially sees the curved representation produced by the micro-mirror embossing 44.
  • the micromirrors of the micromirror embossing 44 develop no optical effect in the raster spaces 54 due to the lack of refractive index difference of the lacquer layers 42, 48, so that the viewer there is essentially at a glancing angle on the viewing direction 58-B Magnetic pigments 32 looks.
  • the micromirrors of the micromirror embossing 44 are basically perceptible, but their alignment is far from the glancing angle from the viewing direction 58-B
  • Magnetic pigments 32 are strongly overexposed, practically not contributing to the image impression. Overall, the viewer from the viewing direction 58-B thus essentially sees the optically variable running effect generated by the magnetic pimples 32
  • FIG. 1 Another variant of a security element 62 according to the invention is illustrated in FIG.
  • the security element 62 is largely constructed similarly to the security element 12 described in connection with FIG. 2, so that elements corresponding to one another are each provided with the same reference symbols.
  • the Security element 62 has a flat carrier 18, a printing layer 30 with aligned, color-shifting, platelet-shaped magnetic pigments 32 and an embossing layer 40 arranged above the printing layer 30 with a micromirror embossing 44 introduced into an embossing lacquer layer 42, which is provided with a color coating 46 present in some areas.
  • the color coating 46 of the embodiment of FIG. 5 has a large-area recess 66, for example in the form of a 5 mm wide and 2 cm long curved strip.
  • the micromirrors of the micromirror embossing 44 develop no optical effect due to the lack of refractive index difference between the lacquer layers 42, 48, so that a viewer there looks at the lower-lying magnetic pigments 32 of the printing layer 30.
  • Security element 62 is determined by the higher-lying micromirror embossing 44 and its color coating 46.
  • the micromirror embossing 44 can produce, for example in the outer area 64, a motif 64 which appears to bulge out of the plane of the security element 62 and which appears in a first color.
  • a light bar can move up and down along the sub-area 66 and produce a so-called rolling bar effect. Since the rolling bar effect is just visible in the cutout 66 of the color coating 46, the areas of different colors (first and second colors) and different effects (three-dimensional motif or running bar) appear to match each other exactly.
  • embossing layer 40 can be designed in all variants with or without a carrier film and can be in the form of a strip or patch, for example.
  • FIG. 6 (a) shows a polymer bank note 70 with a transparent polymer substrate 72, in which the printing layer 30 and the embossing layer 40 are arranged on opposite sides, at least partially overlapping one another.
  • FIG. 6 (b) shows a paper bank note 80 with a paper substrate 82 with a window 84.
  • the printing layer 30 and the embossing layer 40 are arranged at least partially overlapping one another on opposite sides of the window 84 Window magnetic pigments 32 are present, as illustrated in Fig. 6 (b).
  • FIG. 6 (c) shows a hybrid banknote 90 with a foil / paper / foil hybrid substrate 92 with a window 94 in the paper core 96.
  • the printing layer 30 and the embossing layer 40 are arranged on opposite sides of the hybrid substrate 92 and overlap each other in the area of the Window 94 at least partially.
  • the embossing layer 40 as shown in Fig. 6 (c), be applied externally on the composite of the hybrid substrate 92, but it can also be present, for example, between the paper core 96 and one of the film layers 98 and thus represent a particularly strongly protected, internal security feature.
  • a further variant of the invention consists in not applying the embossed layer in the form of a security film, but instead introducing the embossed structure 44 directly into the polymer substrate of a work document.
  • the printing layer 30 can then then be printed on in an overlapping manner.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein optisch variables Sicherheitselement (12) zur Absicherung von Wertgegenständen, dessen Flächenausdehnung eine darauf senkrecht stehende z-Achse definiert, mit einem mehrfarbigen reflektiven Flächenbereich, wobei der mehrfarbige reflektive Flächenbereich zwei optisch variable Reflexionsstrukturen (44,46; 32) enthält, die in z-Richtung in unterschiedlichen Höhenstufen angeordnet sind, und die in Reflexion einen unterschiedlichen Farbeindruck erzeugen, die höher liegende Reflexionsstruktur durch eine mit einer Farbbeschichtung (46) versehene Reliefstruktur (44) gebildet ist, die tiefer liegende Reflexionsstruktur durch eine Schicht (30) mit plättchenförmigen, reflektierenden Effektpigmenten (32) gebildet ist, welche dreidimensional ausgerichtet sind, die beiden Reflexionsstrukturen in einem Überlappungsbereich überlappen und die Farbbeschichtung (46) der höher liegenden Reflexionsstruktur in dem Überlappungsbereich zumindest eine Aussparung (54; 66) aufweist, in der bei Betrachtung die tiefer liegende Reflexionsstruktur (32) in Erscheinung tritt. Die Erfindung enthält auch einen Datenträger mit einem solchen Sicherheitselement sowie ein zugehöriges Herstellungsverfahren.

Description

Optisch variables Sicherheitselement mit
mehrfarbigem reflektivem Flächenbereich
Die Erfindung betrifft ein optisch variables Sicherheitselement mit einem mehrfarbigen reflektiven Flächenbereich zur Absicherung von Wertgegen- ständen. Die Erfindung betritt auch ein Verfahren zum Herstellen eines sol- chen Sicherheitselements sowie einen mit einem solchen Sicherheitselement ausgestatteten Datenträger.
Datenträger, wie Wert- oder Ausweisdokumente, aber auch andere Wertge- genstände, wie etwa Markenartikel, werden zur Absicherung oft mit Sicher- heitselementen versehen, die eine Überprüfung der Echtheit der Datenträger gestatten und die zugleich als Schutz vor unerlaubter Reproduktion dienen. Die Sicherheitselemente können beispielsweise in Form eines in eine Bank- note eingebetteten Sicherheitsfadens, einer Abdeckfolie für eine Banknote mit Loch, eines aufgebrachten Sicherheitsstreifens, eines selbsttragenden Transferelements oder auch in Form eines direkt auf ein Wertdokument auf- gedruckten Merkmalsbereichs ausgebildet sein.
Eine besondere Rolle bei der Echtheitsabsicherung spielen Sicherheitsele- mente mit betrachtungswinkelabhängigem oder dreidimensionalem Er- scheinungsbild, da diese selbst mit modernsten Kopiergeräten nicht repro- duziert werden können. Dazu sind die Sicherheitselemente mit optisch vari- ablen Elementen ausgestattet, die dem Betrachter unter unterschiedlichen Betrachtungswinkeln einen unterschiedlichen Büdeindruck vermitteln und beispielsweise je nach Betrachtungswinkel einen anderen Färb- oder Hellig- keitseindruck und/ oder ein anderes graphisches Motiv zeigen. Im Stand der Technik sind dabei als optisch variable Effekte beispielsweise Bewegungsef- fekte, Pumpeffekte, Tiefeneffekte oder Flipeffekte beschrieben, die mit Hilfe von Hologrammen, Mikrolinsen oder Mikrospiegeln realisiert werden. Aus der Druckschrift WO 2015/ 078572 Al ist ein Sicherheitselement mit magneüsch ausrichtbaren Magnetpigmenten bekannt. Die Druckschrift EP 3 254 863 Al betrifft ein Sicherheitselement mit einer aufgedruckten Farb- schicht, die neben ersten Pigmenten auch zweite Pigmente umfasst, die als Magnetpigmente ausgebildet sind.
Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Fäl- schungssicherheit und die visuelle Attraktivität gattungsgemäßer optisch variabler Sicherheitselemente weiter zu erhöhen und insbesondere optisch variable Sicherheitselemente mit zwei oder mehr unterschiedlichen Erschei- nungsbildern bzw. Effekten in unterschiedlichen Farben bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche ge- löst. W eiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen An- sprüche.
Die Erfindung enthält zur Lösung der genannten Aufgabe ein optisch vari- ables Sicherheitselement mit einem mehrfarbigen reflektiven Flächenbereich, welches insbesondere zur Absicherung von W ertgegenständen eingesetzt werden kann.
Die Flächenausdehnung des Sicherheitselements definiert dabei eine Ebene und eine darauf senkrecht stehende z- Achse. Der mehrfarbige reflektive Flä- chenbereich enthält erfindungsgemäß zwei optisch variable Reflexionsstruk- turen, die in z-Richtung in unterschiedlichen Höhenstufen angeordnet sind, und die in Reflexion einen unterschiedlichen Farbeindruck erzeugen.
Die höher liegende Reflexionsstruktur ist dabei durch eine mit einer Farbbe- schichtung versehene Reliefstruktur gebildet, während die tiefer liegende Reflexionsstruktur durch eine Schicht mit plättchenförmigen, reflektierenden Effektpigmenten gebildet ist, welche räumlich ausgerichtet sind.
Die beiden Reflexionsstrukturen überlappen in einem Überlappungsbereich und die Farbbeschichtung der höher hegenden Reflexionsstruktur weist in dem Überlappungsbereich zumindest eine Aussparung auf, in der bei Be- trachtung des Sicherheitselements die tiefer hegende Reflexionsstruktur in Erscheinung tritt.
Die genannte Überlappung kann teilweise oder vollständig sein, eine der Reflexionsstrukturen kann also auch die andere Reflexionsstruktur vollstän- dig überdecken und die beiden Reflexionsstrukturen können sogar de- ckungsgleich ausgebildet sein. Die genannte Überlappung bezieht sich auf die relative laterale Position der Reflexionsstrukturen in der durch die Flä- chenausdehnung des Sicherheitselements definierten Ebene.
Die Bezeichnungen "höher hegend" und "tiefer hegend" beziehen sich auf eine Betrachtung des Sicherheitselements aus der positiven z-Richtung. Es versteht sich, dass in transparenten Bereichen oder Fensterbereichen eines Datenträgers ein aufgebrachtes Sicherheitselement typischerweise auch von der Rückseite, also der negativen z-Richtung her betrachtet werden kann.
Der Betrachter blickt dann zunächst auf die Schicht mit den plättchenförmi- gen, reflektierenden Effektpigmenten, und in Bereichen, in denen diese Schicht lichtdurchlässig ist oder Aussparungen aufweise, auch auf die mit der Farbbeschichtung versehene Reliefs truktur.
Die plättchenförmigen Effektpigmente sind mit besonderem Vorteil durch ein Magnetfeld ausrichtbare plättchenförmige Magnetpigmente gebildet, es kann sich aber auch um plättchenförmige Effektpigmente handeln, die durch andere Felder, beispielsweise elektrische Felder, ausrichtbar sind. Diese Aus- richtbarkeit in Magnet- oder anderen Feldern ist eine Eigenschaft der Effekt- pigmente an sich. Beispielsweise sind Magnetpigmente aufgrund ihrer mag- netischen Eigenschaften durch ein externes Magnetfeld beeinflussbar und in beweglichen Zustand auch ausrichtbar. Im fertigen Sicherheitselement sind die Effektpigmente bereits ausgerichtet und immobilisiert, ihre Ausrichtung also fixiert. Die ausgerichteten Effektpigmente liegen dabei nicht lediglich flach in der Ebene des Flächenbereichs, sondern sind zumindest teilweise gegen diese Ebene verkippt und daher räumlich ausgerichtet Die Ausrich- tung wird insbesondere durch Neigungswinkel und Azimutwinkel der Ef- fektpigmente bestimmt. Aufgrund der Ausrichtung mit Hilfe eines externen Feldes ist die Ausrichtung der einzelnen Effektpigmente nicht frei wählbar. Die Ausrichtung der Effektpigmente ist vielmehr nicht individuell und ins- besondere feldabhängig. Die Feldabhängigkeit bedingt beispielsweise, dass eine Ausrichtungsdifferenz benachbarter Effektpigmente der in diesem Ab- stand maximal möglichen Feldänderung entspricht, also eher klein ist. Die maximale Ausrichtungsdifferenz gemeinsam ausgerichteter, benachbarter Effektpigmente ist für beide Winkel jeweils kleiner als 30 Grad, vorzugswei- se kleiner als 20 Grad.
Als Effektpigmente werden vorzugsweise metallisierte Pigmente, insbeson- dere Aluminium- oder Silberbeschichtete Pigmente eingesetzt. Auch Pig- mente mit einer Dünnfilmbeschichtung, vor allen farbkippende Pigmente oder Aluminiumpigmente mit einer durch nasschemische Fällungsprozesse erzeugten farbgebenden Beschichtung kommen in Betracht. Darüber hinaus können auch reflektierende Metallpigmente, vorzugsweise Aluminiumpig- mente, mit einer lasierenden Farbbeschichtung eingesetzt werden, oder Pig- mente mit einer durch Strukturfarben, insbesondere durch Nano- und Bi- närstrukturen gebildeten Farbbeschichtung. 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 15: 1 oder sogar mehr als 50:1 beträgt. Der größte Durchmesser der plätt- chenförmigen Effektpigmente liegt bevorzugt zwischen 5 mm und 35 mm, vorzugsweise zwischen 15 mm und 25 mm oder zwischen 8 mm und 12 mm. Als plättchenförmige Effektpigmente kommen beispielsweise die in den Druckschriften EP 1 689586 Bl, WO 2010/069823 Al und WO 2013/090983 Al beschriebenen Partikel und Pigmente in Frage.
Die Effektpigmente liegen zweckmäßig in einer Druckschicht mit einem transparenten oder transluzenten Bindemittel vor. Das Bindemittel kann da- bei auch eingefärbt sein um eine zusätzliche Farbwirkung im Sicherheit- selement zu erzeugen.
Die Reliefstruktur der höher liegenden Reflexionsstruktur ist in einer bevor- zugten Gestaltung durch eine Mikrospiegelanordnung mit gerichteten Mik- rospiegeln gebildet, insbesondere mit planen Spiegeln, Hohlspiegeln und/ oder fresnelartigen Spiegeln. Die Ausrichtung (Neigungswinkel und Azimutwinkel) der Mikrospiegel der Reliefstruktur kann für jeden Mikro- spiegel frei gewählt werden. Die Mikrospiegel sind unabhängig voneinander ausgerichtet, insbesondere mittels Prägung ausgerichtet. Eine maximale (o- der mittlere) Ausrichtungsdifferenz benachbarter Mikrospiegel ist - für einen oder für beide Winkel - größer als 90 Grad. Benachbarte Mikrospiegel der Reliefstruktur unterscheiden sich in ihrer Ausrichtung, insbesondere im Neigungswinkel und im Azimutwinkel. Die lateralen Abmessungen der Mikrospiegel liegen dabei vorteilhaft unterhalb von 20 mm, bevorzugt unter- halb von 10 mm. Grundsätzlich können allerdings auch andere Reliefstruktu- ren, insbesondere geprägte Fresnellinsen, Hohlspiegel, Hologrammstruktu- ren, Nanostrukturen oder diffraktive geblazte Gitter eingesetzt werden.
Die Reliefstruktur der höher liegenden Reflexionsstruktur ist mit Vorteil in einer transparenten oder transluzenten Prägelackschicht abgeformt, insbe- sondere in diese Prägelackschicht eingeprägt. Die Prägelackschicht kann da- bei auch eingefärbt sein um eine zusätzliche Farbwirkung im Sicherheit- selement zu erzeugen.
In einer vorteilhaften Erfindungsvariante ist die Farbbeschichtung der höher liegenden Reflexionsstruktur als regelmäßiges oder unregelmäßiges Raster mit Rasterelementen und Rasterzwischenräumen ausgebildet. Die Raster- zwischenräume stellen dabei die oben genannten Aussparungen dar. Die Abmessungen der Rasterelemente und/ oder Rasterzwischenräume liegen in dieser Variante zumindest in einer Richtung unterhalb von 140 mm. Vor- zugsweise Hegen die Abmessungen der Rasterelemente und/ oder Raster- zwischenräume sogar in einer oder beiden lateralen Richtungen unterhalb von 140 mm, vorzugsweise zwischen 20 mm und 100 mm, insbesondere zwi- schen 20 mm und 60 mm.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weisen die Rasterelemente und Raster- zwischenräume des Rasters gleiche Form und vorzugsweise auch gleiche Größe auf. Die Rasterelemente und/ oder die Rasterzwischenräume können insbesondere durch streifenförmige, quadratische, dreieckige oder andere polygonale Elemente gebildet sein, können aber auch unregelmäßige For- men aufweisen. Das Raster selbst kann regelmäßig sein, also eine regelmäßi- ge Anordnung von Rasterelementen und Rasterzwischenräumen aufweisen, kann aber auch ein unregelmäßige Raster, beispielsweise ein stochastisches Raster sein, bei dem die Rasterelemente und/ oder Rasterzwischenräume unregelmäßige Abstände und/ oder Größen und/ oder Formen aufweisen. Die Flächendeckung des Rasters durch die Rasterelemente liegt vorteilhaft zwischen 30% und 70%, vorzugsweise zwischen 40% und 60%, insbesondere bei etwa 50%.
In einer weiteren Erfindungsvariante wird die Farbbeschichtung alternativ oder zusätzlich zu dem genannten Raster vorteilhaft in Teilbereichen aufge- bracht, die laterale Abmessungen von mehr als 140 mm aufweisen, und/ oder die Farbbeschichtung wird mit Aussparungen erzeugt, die laterale Abmes- sungen von mehr als 140 mm aufweisen. Im erstgenannten Fall stellten die die aufgebrachten Teilbereiche umgebenden Flächenbereiche die oben ge- nannten Aussparungen der Farbbeschichtung dar. Bevorzugt betragen die lateralen Abmessungen zumindest eines Teilbereichs und/ oder zumindest einer Aussparungen mehr als 250 mm, vorzugsweise mehr als 500 mm und insbesondere mehr als 1 mm.
Die Farbbeschichtung der genannten Reliefstruktur ist in einer vorteilhaften Gestaltungen durch lasierende Farben gebildet. Auch Metallisierungen, bei- spielsweise aus Aluminium, Silber oder einer Legierung, etwa aus Kupfer und Aluminium, kommen in Frage, ebenso Dünnschichtaufbauten, insbe- sondere farbkippende Dünnschichtaufbauten, Gold-Blau oder Silizium- Aluminium-Dünnschichten. Die Farbbeschichtung kann auch durch lasie- rende Farben mit einer hinterlegten metallischen Verspiegelung, beispiels- weise aus Aluminium, gebildet sein. Die Farbbeschichtung kann dabei ein lasierendes Bild aus mehreren lasierenden Farben darstellen, das mit einer Verspiegelung, beispielsweise aus Aluminium, hinterlegt ist. Auch Lumines- zenzfarben, insbesondere Fluoreszenzfarben mit einer metallischen Verspie- gelung kommen als Farbbeschichtungen in Betracht. Die Farbbeschichtung kann auch durch Strukturfarben, insbesondere durch Nano- und Binärstruk- turen, gebildet sein, welche auf oder in die Mikrospiegel einer Mikrospie- gelanordnung geprägt sind. Schließlich kommen auch Nanopartikelfarben als Farbbeschichtung in Betracht, wie etwa Gold-Blau-Partikel, verschiedene Effektpigmente, farbkippende Pigmente oder Supersilber.
Die unterschiedlichen Höhenstufen, in denen die beiden Reflexionsstruktu- ren angeordnet sind, weisen in z-Richtung vorteilhaft einen Abstand zwi- schen 5 mm und 100 mm, vorzugsweise zwischen 10 mm und 50 mm auf. Der geringe vertikale Abstand der beiden Reflexionsstrukturen ist bei der Be- trachtung des Sicherheitselements nicht wahrnehmbar. Die Höhenstufe einer Reliefstruktur ist dabei durch die Grundfläche der Reliefstruktur, beispiels- weise einer Mikrospiegelprägung gegeben. Analog ist die Höhenstufe ausge- richteter Effektpigmente durch die mittlere Lage der gegen die Ebene des Flächenbereichs verkippten Pigmente gegeben. Auf die genaue Definition der Höhenstufe kommt es allerdings in der Regel nicht an, da unterschiedli- che Höhenstufen in einfacher Weise beispielsweise dadurch realisiert sein können, dass die beiden Reflexionsstrukturen auf gegenüberliegenden Seiten einer Trägerfolie vorliegen, oder dass die beiden Reflexionsstrukturen über- einander auf derselben Seite einer Trägerfolie vorliegen.
Die beiden Reflexionsstrukturen des reflektiven Flächenbereichs stellen vor- teilhaft betrachtungswinkelabhängig einen Farbwechsel für ein unveränder- tes Motiv bereit oder stellen einen Farbwechsel zusammen mit einem Mo- tivwechsel bereit. Die Motive der beiden Reflexionsstrukturen können sich insbesondere hinsichtlich Form (beispielsweise Kopf, Apfel oder Zahl), Be- wegung (statisch zu bewegt oder bewegt zu statisch, mit linearer, rotieren- der und/ oder pumpender Bewegung) und/ oder Dimensionalität (2D zu 3D, bzw. unterschiedlich dreidimensional mit positiv bzw. negativ gewölbter Erscheinung bzw. vor bzw. hinter einer Ebene schwebend) des Motivs unter- scheiden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die höher liegende Reflexionsstruktur ein erstes Motiv mit einem ersten Farbeindruck erzeugt, das aus einem ersten Betrachtungswinkelbereich sichtbar ist und die tiefer liegende Reflexionsstruktur ein zweites Motiv mit einem zweiten, unter- schiedlichen Farbeindruck erzeugt, das aus einem zweiten Betrachtungs- winkelbereich sichtbar ist, wobei sich der erste und zweite Betrachtungswin- kelbereich nicht überschneiden. Das Sicherheitselement zeigt dann beim Kippen einen binären Färb- und Effektwechsel ohne Überschneidungsbe- reich. Die beiden Betrachtungswinkelbereiche können aneinander angrenzen oder nur durch einen Winkelabstand von wenigen Grad getrennt sein, so dass die zugehörigen Bildeindrücke für den Betrachter fast nahtlos umsprin- gen.
Die höher liegende Reflexionsstruktur kann auch ein erstes Bewegungsmotiv mit einem ersten Farbeindruck erzeugen und die tiefer hegende Reflexions- struktur kann ein zweites Bewegungsmotiv mit einem zweiten, unterschied- lichen Farbeindruck erzeugen, wobei sich das erste und zweite Bewegungs- motiv beim Kippen des Sicherheitselements zueinander versetzt bewegen oder gegeneinander bewegen und sich dabei in einer Überscheidungsstel- lung, in der beide Bewegungsmotive sichtbar sind, kreuzen.
Die beiden Reflexionsstrukturen können auch Motive bzw. Bewegungsmoti- ve erzeugen, die gleichzeitig im selben Flächenbereich sichtbar sind, also zumindest teilweise überlappende Betrachtungswinkelbereiche aufweisen. Da der vertikale Abstand der beiden Reflexionsstrukturen sehr gering ist und deutlich unterhalb der Auflösungsgrenze des bloßen Auges Hegt, schei- nen die von den beiden Reflexionsstrukturen erzeugten Erscheinungsbilder für einen Betrachter gleichzeitig am selben Ort vorzuliegen.
Die nachfolgend beispielhaft genannten Varianten haben sich als optisch be- sonders attraktiv herausgestellt:
Ein binärer Motivflip zwischen gewölbten und/ oder dreidimensional erscheinenden Bildmotiven mit binärem Farbwechsel. Ein erster Betrach- tungswinkelbereich erstreckt sich beispielsweise von +5° bis +20° bezogen auf eine Flächennormale des Sicherheitselements, ein zweiter Betrachtungs- winkelbereich von -5° bis -20°. Das erste und zweite Motiv können auch identisch sein, so dass sich ein reiner binärer Farbwechsel ergibt.
Pump- oder Laufeffekte mit unterschiedlichen Farben, die sich örtlich kreuzen, beispielsweise entgegengesetzt laufen. Ein Betrachtungswinkelbe- reich für das erste Bewegungsmotiv erstreckt sich beispielsweise von -20° bis +20°, ein Betrachtungswinkelbereich für das zweite, gegenläufige Bewe- gungsmotiv umgekehrt von +20° bis -20°. Bei versetzt laufenden Bewe- gungsmotiven läuft ein Motiv beispielsweise von -20° bis +10°, das andere Motiv von -10° bis +20°.
Ein binärer Motivflip, bei dem die gewölbten und / oder dreidimensi- onal erscheinenden verschiedenfarbigen Bildmotive ineinander hegen und / oder einander überschneiden. Beim Kippen findet insbesondere ein gleichzeitiger Farbtausch des inneren und des äußeren Motivs bzw. der überschneidenden Motivteile statt.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann eine lasierende Farbschicht oder ein Bild aus mehreren lasierenden Farben zwischen den beiden Reflexionsstrukturen vorliegen um eine zusätzliche Farbwirkung im Sicherheitselement zu erzeugen. Dabei müssen die lasierenden Farben nicht direkt auf/ oberhalb der reflektierenden Effektpigmente aufgebracht sein, eine lasierende Farbe kann vielmehr an beliebiger Stelle zwischen den bei- den Reflexionsstrukturen eingebracht werden. In anderen Gestaltungen kann eine lasierende Farbe auch in eine andere Schicht hineingemischt wer- den, beispielsweise indem ein eingefärbter UV-Lack für die genannte Präge- lackschicht, eine farbige Folie oder ein eingefärbtes Bindemittel für die Druckschicht der Effektpigmente verwendet werden.
Das beschriebene Sicherheitselement kann zusätzlich mit farblosen oder far- bigen Negativkennzeichen ausgestattet sein. Hierzu kann insbesondere vor- gesehen sein, dass der Überlappungsbereich Teilbereiche mit einer Negativ- kennzeichnung enthält, in denen die Farbbeschichtung der höher liegenden Reflexionsstruktur und die Effektpigmente der tiefer liegenden Reflexions- struktur ausgespart sind.
Liegen die Effektpigmente in einer Druckschicht vor, kann zur Erzeugung eines Negativkennzeichens die gesamte Druckschicht bereichsweise ausge- spart sein. Alternativ kann die Druckschicht auch Bereiche aufweisen, in de- nen lediglich das Bindemittel vorliegt, die Effektpigmente aber, beispielswei- se durch Laserbeaufschlagung entfernt oder in ihrer visuellen Wirkung de- aktiviert wurden.
Die Erfindung enthält auch einen Datenträger mit einem optisch variablen Sicherheitselement der beschriebenen Art. In einer vorteilhaften Ausgestal- tung enthält der Datenträger einen Träger mit gegenüberliegenden Haupt- flächen, auf denen jeweils eine der beiden optisch variablen Reflexionsstruk- turen angeordnet ist. Der Träger ist dabei im Überlappungsbereich transpa- rent oder enthält ein transparentes Durchsichtsfenster. Beispielsweise kann der Träger durch ein transparentes Polymersubstrat gebildet sein, oder durch ein Papiersubstrat oder Hybridsubstrat mit einem transparenten Fens- terbereich. Alternativ können beide optisch variablen Reflexionsstrukturen auch auf einer Hauptfläche eines Trägers übereinander angeordnet sein.
Die Erfindung enthält schließlich auch ein Verfahren zum Herstellen eines optisch variablen Sicherheitselements, vorzugsweise eines Sicherheitsele- ments der oben genauer beschriebenen Art, bei dem ein Träger bereitgestellt wird, dessen Flächenausdehnung eine Ebene und eine darauf senkrecht stehende z- Achse definiert, der Träger mit einem mehrfarbigen reflektiven Flächenbereich verse- hen wird, der mit zwei optisch variablen Reflexionsstrukturen ausge- bildet wird, die in z-Richtung in unterschiedlichen Höhenstufen an- geordnet werden, und die in Reflexion einen unterschiedlichen Far- beindruck erzeugen, die höher liegende Reflexionsstruktur durch eine mit einer Farbbe- schichtung versehene Reliefstruktur gebildet wird, - die tiefer liegende Reflexionsstruktur durch eine Schicht mit plätt- chenförmigen, reflektierenden Effektpigmenten gebildet wird, welche räumlich ausgerichtet werden, und die beiden Reflexionsstrukturen in einem Überlappungsbereich über- lappend ausgebildet werden und die Farbbeschichtung der höher He- genden Reflexionsstruktur in dem Überlappungsbereich mit zumin- dest einer Aussparung ausgebildet wird, in der bei Betrachtung des Sicherheitselements die tiefer liegende Reflexionsstruktur in Erschei- nung tritt. Zur Ausbildung der tiefer liegenden Reflexionsstruktur wird mit Vorteil eine Druckfarbe mit einem Bindemittel und mit magnetisch oder durch andere Felder ausrichtbaren Effektpigmenten aufgebracht, werden die Effektpig- mente in noch flüssigem Zustand des Bindemittels mit einem externen Feld, insbesondere einem externen Magnetfeld ausgerichtet, um die gewünschte räumliche Ausrichtung zu erzeugen, und wird das Bindemittel verfestigt, um die Ausrichtung der Effektpigmente dauerhaft zu fixieren. Ein Verfesti- gen der Druckfarbe kann einen aktiven Schritt des Härtens, beispielsweise mittels Erwärmen oder Bestrahlens umfassen. Die Druckfarbe kann optional zusätzlich flüchtige Anteile umfassen, ist aber bevorzugt (im Wesentlichen) frei von flüchtigen Anteilen.
Zur Ausbildung der höher liegenden Reflexionsstruktur wird mit Vorteil eine Prägelackschicht auf eine Trägerfolie aufgebracht, mit der gewünschten Reliefstruktur geprägt und dann bereichsweise mit der Farbbeschichtung versehen. Zweckmäßig wird auf die geprägte und beschichtete Prägelack- schicht eine weitere Lackbeschichtung aufgebracht, deren Brechungsindex um nicht mehr als 0,25 von dem Brechungsindex der Prägelackschicht ab- weicht. In einer vorteilhaften Verfahrens Variante wird die so erzeugte
Schichtenfolge zumindest teilweise überlappend auf die Druckschicht mit den Effektpigmenten oder auf ein Zielsubstrat aufgebracht. Nach dem Auf- bringen kann die für die Herstellung verwendete Trägerfolie abgezogen werden, oder, beispielsweise im Fall einer dünnen, transparenten Trägerfo- lie, auch im Sicherheitselement verbleiben.
Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nach- folgend anhand der Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maß- stabs- und proportionsgetieue Wiedergabe verzichtet wurde, um die An- schaulichkeit zu erhöhen.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Banknote mit einem erfin- dungsgemäßen optisch variablen Sicherheitselement,
Fig. 2 schematisch einen Ausschnitt des Sicherheitselements der Fig. 1 im Querschnitt,
Fig. 3 in (a) bis (d) einige konkrete vorteilhafte Ausgestaltungen des
Rasters der F arbbeschichtung der Mikrospiegelprägung in Auf- sicht,
Fig. 4 als weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Abwand- lung der Ausgestaltung der Fig. 2,
Fig. 5 eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Sicherheit- selements im Querschnitt, und
Fig. 6 in (a) bis (c) einige vorteilhafte Varianten von erfindungsgemä- ßen Datenträgern mit unterschiedlicher Schichtenfolge. Die Erfindung wird nun am Beispiel von Sicherheitselementen für Bankno- ten erläutert. Figur 1 zeigt dazu eine schematische Darstellung einer Bankno- te 10 mit einem erfindungsgemäßen optisch variablen Sicherheitselement 12. Das Sicherheitselement 12 zeigt im selben Flächenbereich gleichzeitig zwei Sicherheitsmerkmale mit unterschiedlichem visuellem Erscheinungsbild und Bewegungsverhalten. Wie im Detailausschnitt 20 der Fig. 1 schematisch dar- gestellt, zeigt ein erstes Sicherheitsmerkmal 14 des Sicherheitselements 12 ein metallisches, dreidimensional wirkendes Erscheinungsbild, bei dem eine Reihe größerer Ringe 22 über einer Reihe entsprechender kleinerer Ringe 24 zu schweben scheint. Beim Kippen des Sicherheitselements 12 bewegen sich die größeren und kleineren Ringe 22, 24 für den Betrachter gegeneinander und erzeugen so ein auffälliges dreidimensionales Bewegungsmerkmal.
Gleichzeitig ist im selben Flächenbereich des Sicherheitselements 12 ein zweites Sicherheitsmerkmal 16 zu erkennen, das in Form eines farbkippen- den Zick-Zack-Musters 26 ausgebildet ist. Die Linien des Zick-Zack-Musters 26 zeigen ein nach außen gewölbtes dreidimensional anmutendes Erschei- nungsbild, zudem wechselt der Farbeindruck des Musters 26 betrachtungs- winkelabhängig von Grün bei senkrechter Betrachtung zu Blau bei schräger Betrachtung.
Der besondere Aufbau erfindungsgemäßer optisch variabler Sicherheitsele- mente wird nun anhand der Gestaltung von Fig. 2 näher erläutert, die einen Ausschnitt des Sicherheitselements 12 der Fig. 1 schematisch im Querschnitt zeigt.
Das Sicherheitselement 12 enthält einen flächigen Träger 18, dessen Flächen- ausdehnung eine x-y-Ebene und eine darauf senkrecht stehende z- Achse de- finiert Im Ausführungsbeispiel stellt der Träger 18 das Polymer- oder Pa- piersubstrat der Banknote 10 dar. Zur Erzeugung des zweiten Sicherheitsmerkmals 16 enthält das Sicherheit- selement 12 eine Druckschicht 30 mit magnetisch in Form des herausgewölb- ten Zick-Zack-Musters 26 ausgerichteten, farbkippenden, plättchenförmigen Magnetpigmenten 32. Dazu wurde auf den Träger 18 eine Druckschicht 30 mit magnetisch ausrichtbaren Magnetpigmenten 32 aufgedruckt, und die Magnetpigmente 32 wurden in noch feuchtem Zustand des Bindemittels 34 mit Hilfe eines externen Magnetfelds in Form des gewünschten Motivs aus- gerichtet. Dann wurde das Bindemittel 34 verfestigt, beispielsweise durch eine UV-Beaufschlagung, um die Ausrichtung der Magnetpigmente 32 dau- erhaft zu fixieren. Bei den Magnetpigmenten mit Farbkippeffekt kann es sich beispielsweise um magnetische Interferenzpigmente handeln, wie sie in der EP 1 366 380 A2 beschrieben sind und von der Sicpa Holding S.A. beispiels- weise unter den Bezeichnungen OVMI Gold/Green 5 SK 1001 S, OVMI Green/ Blue 5 SK 5001 S und OVMI Magenta/ Green 5 SK 3001 S angeboten werden.
Zur Erzeugung des ersten Sicherheitsmerkmals 14 ist über der Druckschicht 30 eine Prägeschicht 40 angeordnet, die eine Prägelackschicht 42 mit einer Mikrospiegelprägung 44 umfasst. Die Mikrospiegelprägung 44 ist mit einer Farbbeschichtung 46, beispielsweise einer Metallschicht versehen, die nur bereichsweise vorliegt und die in ihren Aussparungen 54 den Blick auf die Druckschicht 30 freigibt. Die Mikrospiegelprägung 44 ist dabei aus einer Vielzahl von gegen die x-y-Ebene geneigten Mikrospiegeln einer typischen Kantenlänge von etwa 10 mm gebildet. Die lokalen Neigungswinkel der Mik- rospiegel sind gerade so gewählt, dass die von den Mikrospiegeln gebildete Reliefstruktur zusammen mit der Farbbeschichtung 46 ein gewünschtes opti- sches Erscheinungsbild, beispielsweise die Darstellung der beiden Reihen ineinander hegender Ringe 22, 24 der Fig. 1 erzeugt. Zur Herstellung der Prägeschicht 40 kann beispielsweise eine Prägelack- schicht 42 auf eine Trägerfolie aufgebracht, mit der gewünschten Mikrospie- gel-Reliefstruktur 44 geprägt und dann bereichsweise mit der Farbbeschich- tung 46 versehen werden. Die beschichtete Prägelackschicht 44, 46 wird dann mit einer Lackbeschichtung 48 versehen, deren Brechungsindex im Wesentlichen dem Brechungsindex der Prägelackschicht 42 entspricht, und die so erzeugte Schichtenfolge wird schließlich zumindest teilweise überlap- pend auf die Druckschicht 30 aufgebracht. Dabei kann die Lackbeschichtung 48 selbst Klebeeigenschaften aufweisen oder es kann eine zusätzliche Klebe- schicht verwendet werden. Nach dem Aufbringen kann die bei der Herstel- lung verwendete Trägerfolie von der Prägelackschicht abgezogen werden, oder, beispielsweise im Fall einer dünnen, transparenten Trägerfolie, auch auf der Banknote verbleiben.
Nach einer solchen Übereinanderanordnung der Druckschicht 30 und der Prägeschicht 40 bildet die beschichtete Mikrospiegelprägung 44, 46 der Prä- geschicht 40 im Sicherheitselement 12 eine höher liegende Reflexionsstruk- tur, während die räumlich ausgerichteten Magnetpigmente 32 der Druck- schicht 30 eine tiefer liegende Reflexionsstruktur bilden. Zusammen bilden die Schichten 30, 40 den mehrfarbigen reflektiven Flächenbereich des Sicher- heitselements 12.
Wesentlich bei der tiefer liegenden Reflexionsstruktur ist dabei, dass die plättchenförmigen Magnetpigmente 32 durch die magnetische Ausrichtung nicht lediglich flach in der Ebene der Druckschicht 30 liegen, sondern lokal unterschiedlich stark gegen diese Ebene verkippt und daher räumlich ausge- richtet sind. Auf diese Weise reflektieren die Magnetpigmente 32 in unter- schiedliche Raumrichtungen unterschiedlich stark und erzeugen so das be- sondere, beispielsweise dreidimensional und/ oder dynamisch anmutende, Erscheinungsbild des Zick-Zack-Musters 26.
Wesentlich bei der höher liegenden Reflexionsstruktur ist, dass die Farbbe- schichtung 46 mit Aussparungen 54 versehen ist, um einem Betrachter 56 trotz der durchgehenden Mikrospiegelprägung 44 in manchen Bereichen den Blick auf die darunterliegenden Magnetpigmente 32 zu ermöglichen.
Konkret ist die Farbbeschichtung 46 in der Ausgestaltung der Fig. 2 in Form eines regelmäßigen Rasters 50 aus Rasterelementen 52 und Rasterzwischen- räumen 54 ausgebildet. Die Rasterelemente 52 und Rasterzwischenräume 54 bilden beispielsweise ein Schachbrettmuster, bei dem jedes Feld, also jedes Rasterelement 52 und jeder Rasterzwischenraum 54, eine Abmessung von 100 mm x 100 mm aufweist. Da die einzelnen Mikrospiegel der Mikrospiegel- prägung 44 in der Regel deutlich kleiner sind, beispielsweise eine Kanten- länge von nur 10 mm aufweisen, fällt das Raster 50 der Farbbeschichtung 46, anders als in der vereinfachten schematischen Darstellung der Fig. 2, im All- gemeinen nicht mit dem Raster der Mikrospiegel zusammen.
Während im Bereich der Rasterelemente 52 die reflektierende Wirkung der F arbbeschichtung 46 dominiert, entfalten die Mikrospiegel der Mikrospie- gelprägung 44 in den Rasterzwischenräumen 54 aufgrund des fehlenden Brechungsindexunterschieds zwischen den Lackschichten 42, 48 keine opti- sche Wirkung, so dass der Betrachter 56 dort auf die Magnetpigmente 32 der Druckschicht 30 blickt. Auf diese Weise sind im selben Flächenbereich des Sicherheitselements 12 beide Sicherheitsmerkmale 14, 16 für den Betrachter sichtbar. Da die Dicken der Druckschicht 30 und der Prägeschicht 40 im Be- reich einiger Mikrometer oder einiger zehn Mikrometer hegen, ist es für den Betrachter 56 nicht erkennbar, dass die beiden optisch variablen Reflexions- strukturen tatsächlich in z-Richtung in unterschiedlichen Höhenstufen ange- ordnet sind - sie scheinen vielmehr trotz ihres unterschiedlichen visuellen Erscheinungsbilds gleichzeitig am selben Ort vorzuliegen.
Im Ausführungsbeispiel weisen die Rasterelemente 52 und die Rasterzwi- schenräume 54 jeweils gleiche Abmessungen auf, so dass die Flächende- ckung des Rasters 50% beträgt. Je nach der gewünschten relativen Helligkeit der beiden Erscheinungsbilder und der Reflexionseigenschaften der Farbbe- schichtung 46 und der Magnetpigmente 32 können sich allerdings auch an- dere Flächendeckungen des Rasters 50 anbieten. Grundsätzlich liegt die Flä- chendeckung des Rasters mit Rasterelementen 52 vorzugsweise zwischen 30% und 70%, insbesondere zwischen 40% und 60% .
Ist das Sicherheitselement 12 der Fig. 1 und 2 in einem transparenten Bereich oder einem Fenster bereich der Banknote 10 angeordnet, kann es auch von der Rückseite her betrachtet werden. Der Betrachter 56 blickt dann zunächst auf die Druckschicht 30 mit den ausgerichteten Magnetpigmenten 32, so dass das Sicherheitsmerkmal 16 in Form des farbkippenden Zick-Zack- Musters 26 auch von der Rückseite her gut zu erkennen ist. Das erste Sicher- heitsmerkmal 14 ist ebenfalls zu sehen, erscheint von der Rückseite her al- lerdings schwächer, da der Betrachter auch in den Bereichen ohne Magnet- pigmente 32 durch das Bindemittel 34 der Druckschicht 30 hindurchblickt. Das metallische, dreidimensional wirkende Erscheinungsbild der Mikro- spiegelprägung 44 erscheint von der Rückseite her zudem dreidimensional invertiert, so dass im Ausführungsbeispiel die kleineren Ringe 24 über den größeren Ringen 22 zu schweben scheinen.
Figur 3 zeigt einige konkrete vorteilhafte Ausgestaltungen des Rasters der Farbbeschichtung 46 der Mikrospiegelprägung 44 in Aufsicht. Dabei zeigt Fig. 3(a) ein Raster 50 wie es in Fig. 2 verwendet ist, bei dem die Rasterele- mente 52 und die Rasterzwischenräume 54 ein Schachbrettmuster bilden.
Die Abmessung der Rasterelemente und Rasterzwischenräume liegt vorteil- haft zwischen 20 x 20 mm2 und 140 x 140 mm2, die Flächendeckung beträgt 50% . Soll eine davon abweichende Flächendeckung erzeugt werden, kann ein Teil der Rasterelemente 52 entfallen oder ein Teil der Rasterzwischen- räume 54 mit zusätzlichen Rasterelementen belegt werden.
Figur 3(b) zeigt ein Raster 50 mit alternierend angeordneten streifenförmigen Rasterelementen 52 und Rasterzwischenräumen 54. Die Breite der Ras- terelemente und Rasterzwischenräume liegt vorteilhaft zwischen 20 mm und 140 mm, die Länge ist beliebig und kann mehrere Millimeter oder sogar eini- ge Zentimeter betragen. Die Flächendeckung kann einfach über die relative Breite der Rasterelemente und Rasterzwischenräume eingestellt werden, und liegt vorzugsweise zwischen 30% und 70%, insbesondere zwischen 40% und 60% .
Die Rasterelemente und Rasterzwischenräume können auch andere polygo- nale Formen oder unregelmäßige Formen aufweisen. Beispielhaft zeigt Fig. 3(c) eine Ausgestaltung, bei der die Rasterelemente 52 und Rasterzwischen- räume 54 des Rasters 50 durch Dreiecke gebildet sind. Bei dem Raster 50 der Fig. 3(d) sind die Rasterelemente 52 und Rasterzwischenräume 54 durch un- regelmäßige Formen gebildet. Die Rasterelemente und/ oder Rasterzwi- schenräume können auch eine zusammenhängende Struktur bilden, wie et- wa in Fig. 3(d) für die Rasterzwischenräume 54 gezeigt Auch hier liegt die Flächendeckung mit Rasterelementen vorzugsweise zwischen 30% und 70%, insbesondere zwischen 40% und 60%. Figur 4 zeigt eine Abwandlung der Ausgestaltung der Fig. 2, bei der die Neigungswinkel der Mikrospiegel der Mikrospiegelprägung 44 und die magnetische Ausrichtung der Magnetpigmente 32 so gewählt sind, dass die von den beiden Reflexionsstrukturen erzeugten Erscheinungsbilder in unter- schiedlichen, nicht überlappenden Betrachtungswinkelbereichen sichtbar werden und dadurch einen binären Färb- und Effektwechsel beim Kippen des Sicherheitselements 12 erzeugen.
Konkret sind die Mikrospiegel der Mikrospiegelprägung 44 dazu beispiels- weise so ausgerichtet, dass das von den Mikrospiegeln erzeugte Erschei- nungsbild, beispielsweise eine metallisch wirkende Wölbdarstellung, in ei- nem auf die Flächennormale N bezogenen Betrachtungswinkelbereich von +5° bis +20° (Betrachtungsrichtung 58-A) sichtbar wird. Die Magnetpigmen- te 32 wurden dagegen durch ein externes Magnetfeld so ausgerichtet, dass sie einen Laufeffekt erzeugen, der in einem Betrachtungswinkelbereich von -5° bis -20° bezogen auf die Flächennormale (Betrachtungsposition 58-B) sichtbar wird.
Aus der Betrachtungsrichtung 58-A blickt der Betrachter im Bereich der Ras- terelemente 52 auf die beschichteten Mikrospiegel der Mikrospiegelprägung 44. Im Bereich der Rasterzwischenräume 54 kann der Betrachter zwar grundsätzlich die Magnetpigmente 32 der Druckschicht 30 wahrnehmen, allerdings ist deren Ausrichtung aus Betrachtungsrichtung 58-A weit vom Glanzwinkel entfernt. Die Magnetpigmente 32 erscheinen daher unauffällig und tragen, da sie von den im Wesentlichen im Glanzwinkel stehenden Mik- rospiegeln stark überstrahlt werden, zum Bildeindruck praktisch nicht bei. Insgesamt zeigt sich dem Betrachter aus Betrachtungsrichtung 58-A somit im Wesentlichen die von der Mikrospiegelprägung 44 erzeugte Wölbdarstel- lung. Aus der Betrachtungsrichtung 58-B entfalten die Mikrospiegel der Mikro- spiegelprägung 44 in den Rasterzwischenräumen 54 aufgrund des fehlenden Brechungsindexunterschieds der Lackschichten 42, 48 keine optische Wir- kung, so dass der Betrachter dort auf die in Betrachtungsrichtung 58-B im Wesentlichen im Glanzwinkel stehenden Magnetpigmente 32 blickt. Im Be- reich der Rasterelemente 52 sind die Mikrospiegel der Mikrospiegelprägung 44 zwar grundsätzlich wahrnehmbar, ihre Ausrichtung ist allerdings aus Betrachtungsrichtung 58-B weit vom Glanzwinkel entfernt Sie erscheinen daher unauffällig und tragen, da sie von den im Glanzwinkel stehenden
Magnetpigmenten 32 stark überstrahlt werden, zum Bildeindruck praktisch nicht bei. Insgesamt zeigt sich dem Betrachter aus Betrachtungsrichtung 58-B somit im Wesentlichen der von den Magnetpimenten 32 erzeugte, optisch variable Laufeffekt
Beim Rippen des Sicherheitselements 12 springt dessen Erscheinungsbild bei einem bestimmten Betrachtungswinkel plötzlich zwischen dem Erschei- nungsbild der metallischen W ölbdarstellung und dem Erscheinungsbild des optisch variablen Laufeffekts. Die Änderung des Motivs und des Farbeffekts erfolgt dabei gleichzeitig und ohne eine Zwischen- oder Übergangsstufe, in der beide Motive bzw. Farben gleichzeitig sichtbar wären oder ein Motiv in der Farbe des anderen Motivs sichtbar wäre, und stellt daher einen binären Färb- und Effektwechsel dar. Eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements 62 ist in Fig. 5 illustriert. Das Sicherheitselement 62 ist in weiten Teilen ähnlich wie das im Zusammenhang mit Fig. 2 beschriebene Sicherheitselement 12 aufge- baut, so dass einander entsprechende Elemente jeweils mit denselben Be- zugszeichen versehen sind. Wie das Sicherheitselement 12 enthält auch das Sicherheitselement 62 einen flächigen Träger 18, eine Druckschicht 30 mit ausgerichteten, farbkippenden, plättchenförmigen Magnetpigmenten 32 und eine über der Druckschicht 30 angeordnete Prägeschicht 40 mit einer in eine Prägelackschicht 42 eingebrachte Mikrospiegelprägung 44, die mit einer be- reichsweise vorliegenden Farbbeschichtung 46 versehen ist.
Im Unterschied zur Ausgestaltung der Fig. 2 weist die Farbbeschichtung 46 der Ausgestaltung der Fig. 5 eine großflächige Aussparung 66, beispielswei- se in Form eines 5 mm breiten und 2 cm langen gekrümmten Streifens auf. Im Bereich der Aussparung 66 entfalten die Mikrospiegel der Mikrospiegel- prägung 44 durch den fehlenden Brechungsindexunterschied zwischen den Lackschichten 42, 48 keine optische Wirkung, so dass ein Betrachter dort auf die tiefer liegenden Magnetpigmente 32 der Druckschicht 30 blickt. Im Au- ßenbereich 64 außerhalb der Aussparung 66 wird der visuelle Eindruck des
Sicherheitselements 62 dagegen von der höher hegenden Mikrospiegelprä- gung 44 und deren Farbbeschichtung 46 bestimmt.
Konkret kann die Mikrospiegelprägung 44 beispielsweise im Außenbereich 64 ein sich scheinbar aus der Ebene des Sicherheitselements 62 herauswöl- bendes Motiv 64 erzeugen, das in einer ersten Farbe erscheint. Innerhalb des Motivs 64 ist in einem Teilbereich 66 ein Bewegungseffekt in einer zweiten Farbe sichtbar, der von den ausgerichteten Magnetpigmenten 32 erzeugt wird. Dabei kann sich beispielsweise ein heller Balken beim Kippen des Si- cherheitselements 62 entlang des Teilbereichs 66 auf und ab bewegen und einen sogenannten Rolling-Bar-Effekt erzeugen. Da der Rolling-Bar-Effekt gerade in der Aussparung 66 der Farbbeschichtung 46 sichtbar ist, erschei- nen die Bereiche unterschiedlicher Farbe (erste und zweite Farbe) und unter- schiedlicher Effekte (dreidimensionales Motiv bzw. laufender Balken) exakt zueinander gepassert. Für den Schichtaufbau der Sicherheitselemente und den Schichtaufbau von Datenträgern mit solchen Sicherheitselementen bestehen zahlreiche Frei- heitsgrade. Bereits beschrieben wurde die Möglichkeit, die Magnetpigmente in einer Druckschicht auf das Papier- oder Polymersubstrat eines Wertdo- kuments aufzubringen, und eine Sicherheitsfolie mit einer teilbeschichteten Mikrospiegelprägung über den Druck zu applizieren.
Weitere vorteilhafte Varianten sind in Fig. 6 illustriert, wobei die Präge- Schicht 40 in allen V arianten jeweils mit oder ohne Trägerfolie ausgebildet sein kann und beispielsweise in Form eines Streifens oder Patches vorliegen kann.
Zunächst zeigt Fig. 6(a) eine Polymerbanknote 70 mit einem transparenten Polymersubstrat 72, bei dem die Druckschicht 30 und die Prägeschicht 40 auf gegenüberhegenden Seiten einander zumindest teilweise überlappend ange- ordnet sind.
Die Ausgestaltung der Fig. 6(b) zeigt eine Papierbanknote 80 mit einem Pa- piersubstrat 82 mit Fenster 84. Die Druckschicht 30 und die Prägeschicht 40 sind einander zumindest teilweise überlappend auf gegenüberliegenden Sei- ten des Fensters 84 angeordnet Dabei könnten auch im Inneren des Fensters Magnetpigmente 32 vorliegen, wie in Fig. 6(b) illustriert. Figur 6(c) zeigte eine Hybridbanknote 90 mit einem Folie/ Papier/ Folie- Hybridsubstrat 92 mit einem Fenster 94 im Papierkern 96. Die Druckschicht 30 und die Prägeschicht 40 sind auf gegenüberliegenden Seiten des Hyb- ridsubstrats 92 angeordnet und überdecken einander im Bereich des Fensters 94 zumindest teilweise. Die Prägeschicht 40 kann, wie in Fig. 6(c) gezeigt, außen auf dem Verbund des Hybridsubstrats 92 aufgebracht sein, sie kann aber beispielsweise auch zwischen dem Papierkern 96 und einer der Folien- lagen 98 vorliegen und damit ein besonders stark geschütztes, innenliegen- des Sicherheitsmerkmal darstellen.
Eine weitere Erfindungsvariante besteht darin, die Prägeschicht nicht in Form einer Sicherheitsfolie zu applizieren, sondern die Prägestruktur 44 di- rekt in das Polymersubstrat eines W erkdokuments einzubringen. Anschlie- ßend kann dann die Druckschicht 30 überlappend aufgedruckt werden.
Bezugszeichenliste
10 Banknote
12 Sicherheitselement
14, 16 Sicherheitsmerkmale 18 Träger
20 Detailausschnitt
22, 24 größere bzw. kleinere Ringe 26 Zick-Zack-Muster
30 Druckschicht
32 Magnetpigmente
34 Bindemittel
40 Prägeschicht
42 Prägelackschicht
44 Mikrospiegelprägung 46 F arbbeschichtung
48 Lackbeschichtung
50 Raster
52 Rasterelemente
54 Rasterzwischenräume 56 Betrachter
58- A, 58-B Betrachtungsrichtungen 62 Sicherheitselement
64 Außenbereich
66 Aussparung
70 Polymerbanknote
72 Polymersubstrat
80 Papierbanknote 82 Papiersubstrat 84 Fenster
90 Hybridbanknote 92 Hybridsubstrat 94 Fenster
96 Papierkern 98 Folienlage N Flächennormale

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Optisch variables Sicherheitselement zur Absicherung von Wertge- genständen, dessen Flächenausdehnung eine darauf senkrecht stehende z- Achse definiert, mit einem mehrfarbigen reflektiven Flächenbereich, wobei der mehrfarbige reflektive Flächenbereich zwei optisch variable Refle- xionsstrukturen enthält, die in z-Richtung in unterschiedlichen Hö- henstufen angeordnet sind, und die in Reflexion einen unterschiedli- chen Farbeindruck erzeugen, die höher hegende Reflexionsstruktur durch eine mit einer Farbbe- schichtung versehene Reliefstruktur gebildet ist, die tiefer hegende Reflexionsstruktur durch eine Schicht mit plätt- chenförmigen, reflektierenden Effektpigmenten gebildet ist, welche räumlich ausgerichtet sind, die beiden Reflexionsstrukturen in einem Überlappungsbereich über- lappen und die F arbbeschichtung der höher Hegenden Reflexions- struktur in dem Überlappungsbereich zumindest eine Aussparung aufweist, in der bei Betrachtung des Sicherheitselements die tiefer He- gende Reflexionsstruktur in Erscheinung tritt.
2. Sicherheitselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die plättchenförmigen Effektpigmente magneüsch ausrichtbare Magnetpig- mente oder durch andere Felder ausrichtbare plättchenförmige Effektpig- mente darstellen.
3. Sicherheitselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Effektpigmente durch metallisierte Pigmente, durch Pigmente mit einer Dünnfilmbeschichtung, durch reflektierende Metallpigmente mit einer lasierenden Farbbeschichtung oder durch Pigmente mit Strukturfarben ge- bildet sind.
4. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Effektpigmente in einer Druckschicht mit einem transparenten oder transluzenten Bindemittel vorliegen und/ oder die Reliefstruktur in einer transparenten oder transluzenten Prägelackschicht eingeprägt ist.
5. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbbeschichtung der höher liegenden Reflexionsstruktur als regelmäßiges oder unregelmäßiges Raster mit Ras- terelementen und Rasterzwischenräumen ausgebildet ist, wobei die Abmes- sungen der Rasterelemente und/ oder Rasterzwischenräume zumindest in einer Richtung unterhalb von 140 mm liegen, vorzugsweise, dass die Abmes- sungen der Rasterelemente und/ oder Rasterzwischenräume in einer oder beiden lateralen Richtungen unterhalb von 140 mm, vorzugsweise zwischen 20 mm und 100 mm, insbesondere zwischen 20 mm und 60 mm liegen.
6. Sicherheitselement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasterelemente und Rasterzwischenräume des Rasters gleiche Form und vorzugsweise auch gleiche Größe aufweisen, und/ oder dass die Flächende- ckung des Rasters durch die Rasterelemente zwischen 30% und 70%, vor- zugsweise zwischen 40% und 60%, insbesondere bei etwa 50% liegt.
7. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge- kennzeichnet, dass im Überlappungsbereich die Farbbeschichtung der hö- her liegenden Reflexionsstruktur in Teilbereichen aufgebracht wird, die late- rale Abmessungen von mehr als 140 mm aufweisen, und/ oder dass die Farb- beschichtung der höher hegenden Reflexionsstruktur mit Aussparungen er- zeugt wird, die laterale Abmessungen von mehr als 140 mm aufweisen.
8. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Reliefstruktur der höher hegenden Refle- xionsstruktur durch eine Mikrospiegelanordnung mit gerichteten Mikro- spiegeln gebildet ist, insbesondere mit planen Spiegeln, Hohlspiegeln und/ oder fresnelartigen Spiegeln.
9. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die F arbbeschichtung durch lasierende Far- ben, durch Metallisierungen, Dünnschichtaufbauten, durch mit einer Metal- lisierung hinterlegte lasierende Farben, durch Lumineszenzfarben mit einer metallischen Verspiegelung, durch Strukturfarben und/ oder durch Nano- partikelfarben gebildet sind.
10. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Überlappungsbereich zumindest ein Teil- bereich mit einer Negativkennzeichnung vorgesehen ist, in dem die Farbbe- schichtung der höher liegenden Reflexionsstruktur und die Effektpigmente der tiefer hegenden Reflexionsstruktur ausgespart sind.
11. Datenträger mit einem optisch variablen Sicherheitselement nach we- nigstens einem der Ansprüche 1 bis 10.
12. Datenträger nach Anspruch 11, mit einem Träger mit gegenüberlie- genden Hauptflächen, auf denen jeweils eine der beiden optisch variablen Reflexionsstrukturen angeordnet ist, wobei der Träger im Überlappungsbe- reich transparent ist oder ein transparentes Durchsichtsfenster enthält.
13. Datenträger nach Anspruch 10, mit einem Träger mit gegenüberlie- genden Hauptflächen, wobei beide optisch variable Reflexionsstrukturen auf einer Hauptfläche des Trägers übereinander angeordnet sind.
14. Verfahren zum Herstellen eines optisch variablen Sicherheitselements, vorzugsweise nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem ein Träger bereitgestellt wird, dessen Flächenausdehnung eine Ebene und eine darauf senkrecht stehende z- Achse definiert, der Träger mit einem mehrfarbigen reflektiven Flächenbereich verse- hen wird, der mit zwei optisch variablen Reflexionsstrukturen ausge- bildet wird, die in z-Richtung in unterschiedlichen Höhenstufen an- geordnet werden, und die in Reflexion einen unterschiedlichen Far- beindruck erzeugen, die höher liegende Reflexionsstruktur durch eine mit einer Farbbe- schichtung versehene Reliefstruktur gebildet wird, die tiefer liegende Reflexionsstruktur durch eine Schicht mit plätt- chenförmigen, reflektierenden Effektpigmenten gebildet wird, welche räumlich ausgerichtet werden, und die beiden Reflexionsstrukturen in einem Überlappungsbereich über- lappend ausgebildet werden und die Farbbeschichtung der höher he- genden Reflexionsstruktur in dem Überlappungsbereich mit zumin- dest einer Aussparung ausgebildet wird, in der bei Betrachtung des Sicherheitselements die tiefer liegende Reflexionsstruktur in Erschei- nung tritt.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung der tiefer liegenden Reflexionsstruktur
- eine Druckfarbe mit einem Bindemittel und mit magnetisch oder
durch andere Felder ausrichtbaren Effektpigmenten aufgebracht wird, die Effektpigmente in noch flüssigem Zustand des Bindemittels mit einem externen Feld, insbesondere einem externen Magnetfeld ausge- richtet werden, um die gewünschte räumliche Ausrichtung zu erzeu- gen, und das Bindemittel verfestigt wird um die Ausrichtung der Effektpig- mente dauerhaft zu fixieren.
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