WO2021028075A1 - Optisch variables sicherheitselement - Google Patents

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WO2021028075A1
WO2021028075A1 PCT/EP2020/025365 EP2020025365W WO2021028075A1 WO 2021028075 A1 WO2021028075 A1 WO 2021028075A1 EP 2020025365 W EP2020025365 W EP 2020025365W WO 2021028075 A1 WO2021028075 A1 WO 2021028075A1
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WO
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relief
lying
security element
relief structure
color
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PCT/EP2020/025365
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English (en)
French (fr)
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Maik Rudolf Johann Scherer
Raphael DEHMEL
Michael Rahm
Giselher Dorff
Andreas Rauch
Christian Fuhse
Tobias Sattler
Winfried HOFFMÜLLER
Original Assignee
Giesecke+Devrient Currency Technology Gmbh
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Publication date
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    • B42D25/324—Reliefs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B42D25/36—Identification or security features, e.g. for preventing forgery comprising special materials
    • B42D25/373—Metallic materials

Definitions

  • the invention relates to an optically variable security element with a multicolored reflective surface area for securing objects of value.
  • the invention also relates to 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 document of value.
  • Security elements with a viewing angle-dependent or three-dimensional appearance play a special role in safeguarding authenticity, since these cannot be reproduced even with the most modern copiers.
  • the security elements are equipped with optically variable elements that give the viewer a different image 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.
  • optically variable effects which are implemented with the help of holograms, microlenses or micromirrors.
  • the object of the invention is to further increase the security against counterfeiting and the visual attractiveness of generic optically variable security elements.
  • optically variable security elements with two or more different appearances or effects in different colors should be provided, which ideally can be produced easily and inexpensively.
  • the invention contains an optically variable security element, with a multicolored reflective surface area, which can be used in particular to secure objects of value.
  • the area of the security element defines a plane and a z-axis perpendicular to it.
  • the multicolored reflective surface area of the security element contains two relief structures which are arranged at different height levels in the z-direction and thus form a lower-lying and a higher-lying relief structure.
  • the lower-lying relief structure is provided with a first color coating that follows the relief course and the higher-lying relief structure is provided with a second color coating that follows the relief course.
  • a translucent colored flat structure is arranged on a height step between the two relief structures.
  • the two relief structures and the flat structure also overlap in an overlap area.
  • the second color coating of the higher-lying relief structure has at least one cutout in which the lower-lying relief structure appears with the combined color effect of the colored flat structure and the first color coating when the security element is viewed.
  • the mentioned overlapping of the structures can be partial or complete, so it is in particular also possible for the two relief structures and the flat structure to be congruent with one another.
  • the overlap relates to the relative lateral position of the relief structures and the flat structure in the plane defined by the areal extension of the security element.
  • the security element is designed for viewing in reflection from the positive z-direction; the higher-lying relief structure, the flat structure and the lower-lying relief structure are therefore increasingly further away from the viewer.
  • the translucent colored flat structure is particularly advantageously formed by a laminating lacquer layer, for example a glazing colored laminating lacquer layer, a colored primer layer or a printed colored layer.
  • the translucent colored flat structure can in particular contain coloring pigments and / or a dye as coloring agent.
  • the light transmission of the flat structure is advantageously between 20% and 80%. Since the flat structure is both translucent and colored, the color effects of the flat structure and the first color coating combine to form an overall color impression for the viewer in the cutout (s). In contrast to the relief structures, the translucent colored flat structure is not structured in height, but is flat.
  • the flat structure can in particular be applied directly to a carrier film or to a flat substrate layer, for example a leveling lacquer layer.
  • the second color coating of the higher-lying relief structure is designed as a regular or irregular grid with grid elements and grid spaces in the overlap area.
  • the grid spaces represent the above-mentioned recesses.
  • the dimensions of the grid elements and / or grid spaces in this variant are at least in one direction below 140 ⁇ m.
  • the dimensions of the grid elements and / or grid spaces are even below in one or both lateral directions of 140 gm, preferably between 20 gm and 100 gm, in particular between 20 gm and 60 gm.
  • the grid elements and grid spaces in 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, i.e. 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 advantageous between 30% and 70%, preferably between 40% and 60%, in particular at about 50%.
  • V ersion containing the second color coating in the overlap area advantageously part regions having lateral dimensions greater than 140 gm, and / or that the second color coating of the relief structure here above is generated approximations in the overlap region with Ausspa, the lateral dimensions of more than 140 gm.
  • the lateral dimensions of at least one partial area and / or at least one cutout are preferably more than 250 gm, preferably more than 500 gm and in particular more than 1 mm.
  • the mentioned sub-areas can be provided as an alternative or in addition to the grid described above.
  • the first color coating of the lower-lying relief structure is advantageously made opaque in the overlapping area.
  • said first color coating is formed over the entire area in the overlapping area, that is to say without gaps.
  • the colored flat structure is preferably of a uniform color, at least in the area of the recess.
  • the flat structure is uniformly colored at least in a size of more than 140 gm, preferably more than 250 gm, more preferably more than 500 gm and in particular more than 1 mm.
  • the flat structure is designed in a uniform color throughout the overlap area. Outside - the recess or the overlapping area - the flat structure can have one or more other color (s), that is to say in particular comprise another (or several other) colorants.
  • the colored flat structure can be designed in different colors in partial areas of the recess.
  • the flat structure can thus be multicolored overall.
  • the first and / or second color coating is preferably a reflective color coating.
  • One or both color coatings can be achieved in particular by metallizations, for example made of aluminum, silver or an alloy such as copper and aluminum, through thin-film structures, in particular color-shifting thin-film structures or color-stable, color-filtering thin-film structures (different colors in remission and transmission), or silicon -Aluminium thin layers be formed.
  • the first and / or second color coating can also represent a translucent image of several translucent colors, which is backed with a mirror coating, for example made of aluminum. Luminescent colors, in particular special fluorescent colors with a metallic mirror coating, can also be used as color coatings.
  • the first and / or second color coating can also be formed by structural colors, in particular by nano and binary structures, which are embossed on or in the micromirrors of a micromirror arrangement.
  • nanoparticle colors can also be used as color coatings, such as gold-blue particles, various effect pigments, color-changing pigments or super silver.
  • the first and second color coatings are identical in material, for example both color coatings can be formed by an aluminum layer. Since the colored flat structure is arranged between the two relief structures, it only influences the color impression of the lower-lying relief structure, but not that of the higher-lying relief structure. The two relief structures therefore occur even with a material-identical color coating with a different color impression.
  • the color impressions are different, they differ in their shade.
  • the hues (of the two color impressions) are preferred.
  • the color of the colored flat structure is a hue.
  • the hue of the first (and / or the second) color coating can be a hue or an achromatic hue.
  • the higher-lying relief structure and / or the lower-lying relief structure are particularly advantageously formed by micromirror arrangements with straightened micromirrors.
  • the micromirrors are in particular formed by non-diffractive mirrors and do not generate any color splitting.
  • plane mirrors, concave mirrors and / or Fresnel-like mirrors can be used.
  • the individual directional micro-mirrors of the micro-mirror arrangement reflect either the light towards the viewer or not (light or dark) depending on their orientation for the viewing angle.
  • micromirrors are advantageously below 20 gm, preferably below 10 gm, but preferably on the other hand also above 2 gm, in particular above 3 gm or even above 5 gm.
  • other relief structures in particular embossed Fresnel lenses, concave mirrors, hologram structures, nanostructures or diffrakhve blazed gratings can be used.
  • the alignment of the micromirrors of the higher-lying relief structure and / or of the high-lying relief structure advantageously varies depending on the location in order to generate a given motif, in particular a three-dimensional Mohv or a movement motif.
  • the alignment the micromirror can be freely selected and essentially only determined by the given motif, but not by the alignment of neighboring micromirrors.
  • the two relief structures advantageously provide a color change for an unchanged motif as a function of the viewing angle or provide a color change together with a motif change.
  • the motifs of the relief structures can vary in particular with regard to shape (for example, head, apple or number), movement (static to moved or moved to static, with linear, rotating and / or pumping movement) and / or dimensionality (2D to 3D, or differently three-dimensional with a positively or negatively curved appearance or floating in front of or behind a plane) of the motif.
  • the higher-lying relief structure generates a first motif with a first color impression that is visible from a first viewing angle range and the lower-lying relief 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 ranges 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 areas can be adjacent to each other or only separated by an angular distance of a few degrees, so that the associated image impressions for the viewer jump around almost seamlessly.
  • the higher-lying relief structure can also generate a first movement motif with a first color impression and the lower-lying relief structure can generate a second movement motif with a second, different one Generate color impression, the first and second movement motifs move offset to one another when tilting the security element or move against each other and thereby intersect in a position where both movement motifs are visible.
  • the two relief structures can also generate motifs or motifs of movement that are visible at the same time in the same surface area, that is to say have at least partially overlapping viewing angle areas. Since the vertical distance between the two relief structures is very small and is clearly below the resolution limit of the naked eye, the appearances produced by the two relief structures appear to be present at the same place for an observer.
  • 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 ° based on 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, 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 motifs lie one inside the other and / or overlap each other. When tilting, a simultaneous color change of the inner and outer motif or the overlapping motif parts takes place.
  • the different height levels in which the two relief structures and the flat structure are arranged advantageously have a spacing of between 5 ⁇ m and 100 ⁇ m, preferably between 10 ⁇ m and 50 ⁇ m, in the z direction.
  • the small vertical distance between the structures involved cannot be seen when viewing the security element.
  • the reference point for the height level of a relief structure is formed by the base of the relief structure, for example at the base of a micromirror embossing.
  • the invention also includes a data carrier with an optically variable security element of the type described, wherein the lower-lying relief structure is closer to a surface of the data carrier and the higher-lying relief structure is further away from said surface of the data carrier.
  • the security element is arranged in an opaque area of the data 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 will be provided with a multicolored reflective surface area that contains two relief structures which are arranged in the z-direction at different height levels and form a lower and a higher relief structure, the lower relief structure with a relief structure following the first Color coating and which the higher-lying relief structure is provided with a second color coating following the relief course, a translucent colored flat structure is arranged in the z-direction on a height step between the two relief structures, the two relief structures and the flat structure are formed in an overlapping area , and the second color coating of the higher-lying relief structure in the overlap area is formed with at least one recess in which, when viewing the security element, the lower-lying relief structure with the combined color effect of the colored flat structure and the first coat of paint appears.
  • a carrier is provided
  • two layer structures are produced separately, in which the mentioned relief structures are produced on separate carriers and provided with the respective color coating that follows the relief progression, and that the two layer structures produced are over a translucent colored laminating lacquer layer are laminated together, which forms the flat structure of the security element in the laminated together state.
  • the higher-lying relief structure with the second color coating is first produced on a carrier, the coated relief structure is leveled with a cover layer, and a light-permeable, non-height-structured color layer is applied to the cover layer Forms the flat structure of the security element, and that the lower-lying relief structure with the first color coating is produced on the transparent color layer.
  • a carrier to be provided on one of its main surfaces with a light-permeable, non-height-structured color layer, so that the relief structures mentioned are applied to the opposite main surfaces of the color-coated carrier, so that the light-permeable color layer has a forms a flat structure lying between the relief structures, and that the relief structures are provided with the respective first or second color coating.
  • Show it: 1 shows a schematic representation of a bank note with an optically variable security element according to the invention
  • FIG. 2 schematically shows a section of the security element of FIG. 1 in cross section
  • Fig. 4 shows another variant of a security element according to the invention in cross section
  • FIG. 5 shows a further exemplary embodiment of a security element according to the invention with a layer structure that is modified compared to the designs in FIGS. 2 and 4, and FIG
  • Fig. 6 another embodiment of the invention in cross section.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a banknote 10 with an optically variable security element 12 which is designed in the form of a glued-on transfer element.
  • the invention is not limited to transfer elements and banknotes, but can be used with all types of security elements, for example with labels on goods and packaging or with the protection of documents, ID cards, passports, credit cards, health cards and the like .
  • transfer elements training as a security thread or security strip can also be considered.
  • the security element 12 shown in Fig. 1 is itself very flat After the viewer a three-dimensional impression and also shows a binary color and effect change when tilting the banknote 10.
  • the security element 12 shows a first viewing direction first, apparently out of the plane of the banknote 10 bulging motif 14-A, for example a curved representation of the value number "10", which appears with a first, for example silvery shiny color impression.
  • a second, apparently bulging out of the plane of the banknote 10 motif 14-B for example a curved representation of a coat of arms with a second, for example shiny red color impression.
  • FIG. 2 shows a section of the security element 12 applied to the banknote 10 schematically in cross section.
  • the security element 12 contains a flat, transparent, colorless carrier 18 which, through its areal extent, defines an x-y plane and a z-axis perpendicular to it.
  • the security element 12 is designed to be viewed in reflection from the positive z-direction, that is to say from above in the orientation of FIG. 2.
  • a multicolored reflective surface area 20 is built up on the carrier 18 and comprises two relief structures 24, 34 and a light-permeable flat structure 44 arranged between the relief structures.
  • the relief structures 24, 34 are arranged on a height step H pi or H p 2 and the flat structure on a height step HF, the relation H pi ⁇ HF ⁇ H p 2 applies to the height steps.
  • the relief structure 24 is therefore also referred to as the lower-lying and the relief structure 34 as the higher-lying relief structure.
  • the height levels of the various structures are indicated from the underside of the security element 12 with which it is attached to the bank note 10. The higher-lying relief structure is therefore also closer to the viewer than the lower-lying relief structure.
  • the two relief structures each represent micro-mirror embossings or micro-mirror arrangements 24, 34, which are each gebil det from a plurality of micro-mirrors inclined with respect to the xy plane.
  • the local angles of inclination of the micromirrors are selected in such a way that the relief structure of the micromirror arrangements 24, 34 in each case produces a desired optical appearance after the color coating.
  • As a reference point for specifying an altitude level of the microscopic Gel embossings are used for the base areas or base points of the micro mirror of the micro mirror arrangements.
  • the micro-mirror arrangements 24, 34 are each provided with a color coating in the form of a metallization 26, 36, which in the exemplary embodiment is formed by an opaque aluminum layer.
  • the lower-lying micromirror arrangement 24 is provided with a continuous aluminum layer 26, while the aluminum layer 36 arranged on the higher-lying micromirror arrangement 34 has recesses 54 to allow the viewer 40 to see the lower-lying areas despite the continuous micromirror embossing 34 in partial areas Structures, namely the flat structure 44 and the relief structure 24 to enable.
  • the flat structure 44 is formed by a continuous, red, translucent laminating lacquer layer. In contrast to the relief structures 24, 34, the flat structure 44 is not structured in height. Due to its transparency, the viewer can look from the viewing direction 40-B in the area of the recesses 54 through the second micromirror arrangement 34 and the flat structure 44 onto the lower-lying metallized micromirror arrangement 24, 26, so that in the recess areas 54 the color effects of the colored flat structure 44 and the metallization 26 combine.
  • the angle of inclination of the micromirrors in the exemplary embodiment are chosen so that the higher-lying micromirror arrangement 34 in a viewing angle range of + 5 ° to + 20 ° (viewing position 40-A) the curved representation of the value number " 10 "is generated and the lower-lying micro mirror 70 24 in a viewing angle range of -5 ° to -20 ° (viewing position 40-B) generates the curved representation of the coat of arms.
  • the two micromirror arrangements 24, 34 and the colored flat structure 44 are arranged one above the other in the embodiment in the entire surface area 20 of the security element 12. While the metallization 26 of the lower-lying micromirror arrangement 24 is formed continuously, the metallization 36 of the higher-lying micromirror arrangement 34 is designed in the form of a regular grid 50 of grid elements 52 and intermediate spaces 54. Specifically, the grid elements 52 and grid spaces 54 in the exemplary embodiment form 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 ⁇ m ⁇ 100 ⁇ m.
  • the grid 50 of the color coating 36 generally does not coincide with the grid of the micromirrors of the micromirror arrangement 34 together.
  • a first embossing lacquer layer 22 was applied via a release layer to a first carrier film, the desired relief structure of the micro mirror arrangement 24 was embossed, the embossed structure was coated over the entire surface with an opaque aluminum layer 26 and the coated structure was finally coated with a transparent top lacquer layer 28 leveled.
  • a second transparent embossing lacquer layer 32 was applied to a second transparent carrier film 18, the desired relief structure of the micromirror arrangement 34 was embossed, the embossed structure was provided with an aluminum layer 36 in the form of a grid and the coated structure was finally leveled with a transparent top lacquer layer 38.
  • the topcoat layer 38 essentially has the same refractive index as the embossing lacquer layer 32, so that the micromirrors of the micromirror arrangement 34 in the recessed areas of the aluminum layer 36 due to the lack of refractive index difference between the embossing lacquer layer and the top lacquer layer do not appear visually.
  • the two layer structures produced in this way were then laminated together by means of a laminating adhesive layer 44 colored in a red laser-like manner.
  • the first carrier film was peeled off and the resulting structure was transferred to the bank note 10 via an adhesive layer 46 in order to form the security element 12 there.
  • the security element 12 generated in this way is viewed from the viewing direction 40-A, the viewer looks at the micromirrors of the micromirror arrangement 34 coated with the aluminum layer 36 in the area of the grid elements 52 Perceive lying micromirror arrangement 24, however, their alignment from the viewing direction 40-A is far removed from the glancing angle, so that the micromirror arrangement 24 appears inconspicuous and practically does not contribute to the image impression. Overall, the viewer from the viewing direction 40-A thus sees essentially the silvery, shiny appearance 14-B of the value number “10” produced by the micromirror arrangement 34 and the aluminum coating 36.
  • the micromirrors of the micromirror arrangement 34 develop no optical effect in the grid spaces 54 due to the lack of the refractive index difference of the lacquer layers 32, 38, so that the viewer 40 there through the translucent flat structure 44 looking through the micromirror of the micromirror arrangement 24, which is essentially at a glancing angle for the viewing direction 40-B.
  • the color effects of the aluminum coating 26 of the micromirrors and the red, glazed flat structure 44 combine to create a shiny red appearance.
  • the micromirrors of the micromirror arrangement 34 are basically perceptible, but their alignment is far from the glancing angle and therefore they appear inconspicuous from the viewing direction 40-B and practically do not contribute to the image impression. Overall, from the viewing direction 40-B, the viewer can see essentially the red, shiny appearance 14-B of the arched coat of arms produced by the coated micromirror arrangement 24, 26 together with the flat structure 44.
  • Figure 3 shows some concrete advantageous embodiments of the grid of the color coating 36 of the higher-lying micro mirror arrangement 34 in perspective.
  • 3 (a) shows 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 interstitial spaces are advantageously between 20 x 20 gm 2 and 140 x 140 gm 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 grid elements.
  • the surface coverage of the grid with grid elements is preferably between 30% and 70%, in particular between 40% and 60%.
  • FIG. 3 (b) shows a grid 50 with alternately arranged strip-shaped grid elements 52 and grid spaces 54.
  • the width of the grid ter elements and grid spaces are advantageously between 20 gm and 140 gm, the length is arbitrary and can be several millimeters or even a few centimeters.
  • the area coverage can easily be set via the relative width of the grid elements and grid spaces.
  • the grid elements and grid spaces can also have other polygonal shapes or irregular shapes.
  • Fig. 3 (c) shows an embodiment 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 in FIG. 3 (d) for the grid spaces 54.
  • FIG. 4 Another variant of a security element 62 according to the invention is illustrated in FIG. 4.
  • the security element 62 is largely similar to the security element 12 described in connection with FIG. 2, so that corresponding elements are each provided with the same reference numerals.
  • the security element 62 also contains a flat carrier 18 with a multicolored reflective surface area 20 which comprises two relief structures in the form of micro-mirror embossments or micro-mirror arrangements 24, 34 and a transparent flat structure 44 arranged between these relief structures.
  • the micro-mirror arrangements 24, 34 are each provided with a color coating in the form of a metallization, for example an opaque aluminum layer 26, 36 in the embodiment of FIG. 4.
  • the flat structure 44 is formed by a continuous, yellow-glazed laminating lacquer layer that is not height-structured.
  • the production and transfer of the security element 62 to a bank note 10 can take place as described above.
  • the color coating 36 of the embodiment of FIG. 4 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 34 develop no optical effect due to the lack of refractive index difference between the lacquer layers 32, 38, so that a viewer there through these lacquer layers and the translucent flat structure 44 through to the lower-lying micromirror arrangement 24 with its aluminum coating 26 looks out.
  • the visual impression of the surface area 20 is determined by the higher-lying micromirror arrangement 34 with its aluminum coating 36.
  • the micromirror embossing 34 can produce, for example, in the outer area 64 a motif that appears to bulge out of the plane of the security element 62, which appears silvery shiny due to the aluminum coating 36. In the interior of this motif, a movement effect with a yellow glossy color impression is visible in a partial area 66, which is produced by the interaction of the aluminum coating 26 with the yellow glazing coating 44.
  • the areas of different colors (silvery or shiny yellow) and different effects (three-dimensional motif or movement effect) are precisely matched to one another in a color-to-effect register.
  • FIG. 5 shows a further exemplary embodiment of a security element 72 according to the invention with a layer structure that is modified compared to the designs in FIGS. 2 and 4.
  • the various layers of the security element 72 are not built up on two, but rather on just one carrier film 18.
  • the security element 72 is designed to be viewed from the side of this carrier film 18.
  • a transparent embossed lacquer layer 32 was applied to a flat, transparent, colorless carrier film 18, the desired relief structure of the micro-mirror arrangement 34 was embossed, the embossed structure was provided with a metallization 36 that was only present in some areas, and the coated structure was finally provided with a transparent top lacquer layer 38 leveled, the refractive index of which corresponds to the refractive index of the embossing lacquer layer 32.
  • a translucent color layer 74 which has no height structuring and which forms the translucent colored flat structure of the security element 72, was applied to the flat surface of the topcoat layer 38.
  • a further transparent embossing lacquer layer 22 was applied to the color layer 74, the desired relief structure of the micro-mirror arrangement 24 was embossed, the embossed structure was coated over the entire surface with a metalization 26, and the coated structure was finally leveled with another top lacquer layer 28.
  • the layer structure produced in this way was transferred to the bank note 10 via an adhesive layer 46 in order to form the security element 72 there.
  • the carrier film 18 can also be peeled off after the transfer onto the bank note 10.
  • the micromirror arrangement 24 forms a lower-lying relief structure and the micro-mirror arrangement 34 a higher-lying relief structure in the security element 72.
  • the coloring Layer 74 lies as a flat structure on a height step between the two relief structures 24, 34.
  • the metallization 36 which is only present in regions, can be designed, for example, in the form of a grid described with reference to FIGS. 2 and 3, or also as a layer with large-area cutouts, as described in FIG. 4.
  • the color effect of the higher-lying relief structure 34 is determined by the metallization 36, so that, for example, a silvery, shiny color effect results.
  • the color effect of the lower-lying relief structure 24 results from the interaction of the translucent color layer 74 and the continuous metallization 26, so that depending on the color of the color layer, for example, a colored, for example yellow, red, blue or green shiny color effect results.
  • FIG. 6 Another embodiment of the invention is illustrated in FIG.
  • the security element 82 of FIG. 6 contains an inner carrier film 18, on the first main surface of which a translucent color layer 84 has been applied, which has no height structuring and which forms the light-permeable colored flat structure of the security element 82.
  • a first transparent embossing lacquer layer 22 was applied to the color layer 84, the desired relief structure of the micromirror arrangement 24 was embossed, the embossed structure was coated over the entire surface with a metallization 26 and the coated structure was finally leveled with a top lacquer layer 28.
  • a second transparent embossing lacquer layer 32 was applied to the opposite main surface of the carrier film 18 and the desired relief structure of the micromirror arrangement 34 was embossed.
  • the relief structure 34 is provided with a metallization 36 that is only present in some areas; in addition, a glazing paint 86 can be provided congruent with the metallization 36, which like the metallization 36 follows the height profile of the relief structure 34.
  • the translucent color 86 together with the metalization 36 forms a color coating 88 following the height profile of the relief structure 34.
  • the coated relief structure 34, 88 was finally leveled with a transparent topcoat layer 38 whose refractive index corresponds to the refractive index of the embossed lacquer layer 32.
  • the layer structure produced in this way was transferred to the bank note 10 via an adhesive layer 46 in order to form the security element 82 there.
  • the micro-mirror arrangement 24 forms a lower-lying relief structure and the micro-mirror arrangement 34 a higher-lying relief structure in the safety element 82.
  • the color layer 84 lies as a flat structure on a height step between the two relief structures 24, 34.
  • the color effect of the higher-lying relief structure 34 results from the interaction of the metallization 36 with the glazing color 86 and is, for example, blue with a blue glazing color 86, while the color effect of the lower-lying relief structure 24 is due to the interaction the translucent color layer 74 and the continuous metallization 26 results and, for example, with a red translucent paint layer 74 is shiny red.
  • micro mirror arrangement 34 micro mirror arrangement 36 second color coating 38 top coat 40 viewer 40-A, 40-B viewing positions

Landscapes

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  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
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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 (20), wobei der mehrfarbige reflektive Flächenbereich (20) zwei Reliefstrukturen (24, 34) enthält, die in z-Richtung in unterschiedlichen Höhenstufen angeordnet sind und eine tiefer liegende und eine höher liegende Reliefstruktur bilden, die tiefer liegende Reliefstruktur (24) mit einer dem Reliefverlauf folgenden ersten Farbbeschichtung (26) und die höher liegende Reliefstruktur (34) mit einer dem Reliefverlauf folgenden zweiten Farbbeschichtung (36) versehen ist, in z-Richtung auf einer Höhenstufe zwischen den beiden Reliefstrukturen (24, 34) eine lichtdurchlässige farbige Flachstruktur (44) angeordnet ist, die beiden Reliefstrukturen (24, 34) und die Flachstruktur (44) in einem Überlappungsbereich überlappen, und die zweite Farbbeschichtung (36) der höher liegenden Reliefstruktur (34) in dem Überlappungsbereich zumindest eine Aussparung (54) aufweist, in der bei Betrachtung des Sicherheitselements die tiefer liegende Reliefstruktur (24) mit der kombinierten Farbwirkung der farbigen Flachstruktur (44) und der ersten Farbbeschichtung (26) in Erscheinung tritt.

Description

Optisch variables Sicherheitselement
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 Bildeindruck 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. Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Fäl schungssicherheit und die visuelle Attraktivität gattungsgemäßer optisch variabler Sicherheitselemente weiter zu erhöhen. Insbesondere sollen optisch variable Sicherheitselemente mit zwei oder mehr unterschiedlichen Erschei nungsbildern bzw. Effekten in unterschiedlichen Farben bereitgestellt wer den, die idealerweise einfach und kostengünstig herstellbar sind.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche ge löst. Weiterbildungen 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 Flächenbe reich, welches insbesondere zur Absicherung von Wertgegenständen einge setzt werden kann.
Die Flächenausdehnung des Sicherheitselements definiert eine Ebene und eine darauf senkrecht stehende z- Achse. Der mehrfarbige reflektive Flächen bereich des Sicherheitselements enthält erfindungsgemäß zwei Reliefstruk turen, die in z-Richtung in unterschiedlichen Höhenstufen angeordnet sind und somit eine tiefer liegende und eine höher liegende Reliefstruktur bilden.
Die tiefer liegende Reliefstruktur ist mit einer dem Reliefverlauf folgenden ersten Farbbeschichtung und die höher liegende Reliefstruktur mit einer dem Reliefverlauf folgenden zweiten Farbbeschichtung versehen.
In z-Richtung ist auf einer Höhenstufe zwischen den beiden Reliefstrukturen eine lichtdurchlässige farbige Flachstruktur angeordnet. Die beiden Reli efstrukturen und die Flachstruktur überlappen zudem in einem Überlap- pungsbereich. In diesem Überlappungsbereich weist die zweite Farbbe- schichtung der höher liegenden Reliefstruktur zumindest eine Aussparung auf, in der bei Betrachtung des Sicherheitselements die tiefer liegende Reli efstruktur mit der kombinierten Farbwirkung der farbigen Flachstruktur und der ersten Farbbeschichtung in Erscheinung tritt.
Die genannte Überlappung der Strukturen kann teilweise oder vollständig sein, es ist also insbesondere auch möglich, dass die beiden Reliefstrukturen und die Flachstruktur deckungsgleich zueinander ausgebildet sind. Die Überlappung bezieht sich dabei auf die relative laterale Position der Reli efstrukturen und der Flachstruktur in der durch die Flächenausdehnung des Sicherheitselements definierten Ebene. Das Sicherheitselement ist auf eine Betrachtung in Reflexion aus der positiven z-Richtung ausgelegt, die höher liegende Reliefstruktur, die Flachstruktur und die tiefer liegende Reliefstruk tur sind also zunehmend weiter vom Betrachter entfernt.
Mit besonderem Vorteil ist die lichtdurchlässige farbige Flachstruktur durch eine Kaschierlackschicht, beispielsweise eine lasierend eingefärbte Kaschier lackschicht, eine eingefärbte Primerschicht oder eine gedruckte Farbschicht gebildet. Als Farbmittel kann die lichtdurchlässige farbige Flachstruktur ins besondere farbgebende Pigmente und/ oder einen Farbstoff enthalten.
Die Lichtdurchlässigkeit der Flachstruktur liegt vorteilhaft zwischen 20% und 80% . Da die Flachstruktur sowohl lichtdurchlässig als auch farbig ist, kombiniert sich für den Betrachter in der oder den Aussparungen die Farb wirkungen der Flachstruktur und der ersten Farbbeschichtung zu einem Gesamtfarbeindruck. Im Gegensatz zu den Reliefstrukturen ist die lichtdurchlässige farbige Flach struktur nicht höhenstrukturiert, sondern ist flach ausgebildet. Die Flach struktur kann insbesondere direkt auf einer Trägerfolie oder auf einer fla chen Untergrundschicht, beispielsweise einer einebnenden Lackschicht auf gebracht sein.
In einer vorteilhaften Erfindungsvariante ist im Überlappungsbereich die zweite Farbbeschichtung der höher hegenden Reliefstruktur als regelmäßi ges oder unregelmäßiges Raster mit Rasterelementen und Rasterzwischen räumen ausgebildet. Die Rasterzwischenräume stellen dabei die oben ge nannten Aussparungen dar. Die Abmessungen der Rasterelemente und/ oder Rasterzwischenräume liegen in dieser Variante zumindest in einer Richtung unterhalb von 140 gm. Vorzugsweise liegen die Abmessungen der Rasterelemente und/ oder Rasterzwischenräume sogar in einer oder beiden lateralen Richtungen unterhalb von 140 gm, vorzugsweise zwischen 20 gm und 100 gm, insbesondere zwischen 20 gm und 60 gm.
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 Erfindungs Variante enthält die zweite Farbbeschichtung im Überlappungsbereich vorteilhaft Teilbereiche, die laterale Abmessungen von mehr als 140 gm aufweisen, und/ oder dass die zweite Farbbeschichtung der höher liegenden Reliefstruktur wird im Überlappungsbereich mit Ausspa rungen erzeugt, die laterale Abmessungen von mehr als 140 gm aufweisen. Bevorzugt betragen die lateralen Abmessungen zumindest eines Teilbereichs und/ oder zumindest einer Aussparungen mehr als 250 gm, vorzugsweise mehr als 500 gm und insbesondere mehr als 1 mm. Die genannten Teilberei che können alternativ oder zusätzlich zu dem oben beschriebenen Raster vorgesehen sein.
Die erste Farbbeschichtung der tiefer liegenden Reliefstruktur ist im Über lappungsbereich mit Vorteil opak ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich ist die genannte erste Farbbeschichtung im Überlappungsbereich vollflächig, also ohne Aussparungen ausgebildet.
Die farbige Flachstruktur ist bevorzugt zumindest im Bereich der Ausspa rung einheitlich farbig gestaltet. Die Flachstruktur liegt einheitlich farbig zumindest in einer Größe von mehr als 140gm, bevorzugt mehr als 250gm, weiter bevorzugt mehr als 500 gm und insbesondere mehr als 1mm vor. Vorzugsweise ist die Flachstiuktur im ganzen Überlappungsbereich einheit lich farbig gestaltet. Außerhalb - der Aussparung oder des Überlappungsbe reichs - kann die Flachstiuktur eine oder mehrere andere Farbe(n) aufweisen, also insbesondere ein anderes (oder mehrere andere) Farbmittel umfassen. Für größere Aussparungen, insbesondere ab einer Größe von Teilbereichen der Aussparung, die jeweils eine separate farbliche Wahrnehmung erlauben (minimal mehr als 500mht, in der Regel jedoch mehr als 1 mm), kann die far bige Flachstruktur in Teilbereichen der Aussparung unterschiedlich farbig gestaltet sein. Die Flachstruktur kann somit insgesamt mehrfarbig vorliegen.
Die erste und/ oder zweite Farbbeschichtung ist bevorzugt eine reflektieren de Farbbeschichtung. Eine oder beide Farbbeschichtungen können insbeson dere durch Metallisierungen, beispielsweise aus Aluminium, Silber oder ei ner Legierung, etwa aus Kupfer und Aluminium, durch Dünnschichtaufbau ten, insbesondere farbkippende Dünnschichtaufbauten oder farbstabile farb- filternde Dünnschichtaufbauten (unterschiedliche Farbe in Remission und Transmission), oder Silizium-Aluminium-Dünnschichten gebildet sein. Die erste und/ oder zweite Farbbeschichtung kann auch ein lasierendes Bild aus mehreren lasierenden Farben darstellen, das mit einer Verspiegelung, bei spielsweise aus Aluminium, hinterlegt ist. Auch Lumineszenzfarben, insbe sondere Fluoreszenzfarben mit einer metallischen Verspiegelung kommen als Farbbeschichtungen in Betracht. Die erste und/ oder zweite Farbbeschich tung kann auch durch Strukturfarben, insbesondere durch Nano- und Bi närstrukturen, gebildet sein, welche auf oder in die Mikrospiegel einer Mik ro Spiegelanordnung geprägt sind. Schließlich kommen auch Nanopartikel- farben als Farbbeschichtung in Betracht, wie etwa Gold-Blau-Partikel, ver schiedene Effektpigmente, farbkippende Pigmente oder Supersilber.
Die erste und zweite Farbbeschichtung sind in einer vorteilhaften Erfin dungsvariante materialidentisch, beispielsweise können beide Farbbeschich tungen durch eine Aluminiumschicht gebildet sein. Da die farbige Flach struktur zwischen den beiden Reliefstrukturen angeordnet ist, beeinflusst sie nur den Farbeindruck der tiefer liegenden Reliefstruktur, nicht aber den der höher liegenden Reliefstruktur. Die beiden Reliefstrukturen treten daher auch bei materialidentischer Farbbeschichtung mit unterschiedlichem Far beindruck in Erscheinung.
Die Farbeindrücke sind unterschiedlich, sie unterscheiden sich in ihrem Farbton. Bevorzugt sind die Farbtöne (der beiden Farbeindrücke) Buntfarb töne. Der Farbton der farbigen Flachstruktur ist ein Buntfarbton. Der Farbton der ersten (und/ oder der zweiten) Farbbeschichtung kann ein Buntfarbton sein oder ein Unbuntfarbton sein.
Mit besonderem Vorteil sind die höher hegende Relief Struktur und/ oder die tiefer hegende Reliefstruktur durch Mikrospiegelanordnungen mit gerichte ten Mikrospiegeln gebüdet. Die Mikrospiegel sind dabei insbesondere durch nicht-diffraktiv wirkende Spiegel gebildet und erzeugen keine Farbaufspal tung. Vorzugsweise können dabei plane Spiegel, Hohlspiegel und/ oder fresnelartige Spiegel zum Einsatz kommen. Die einzelnen gerichteten Mik ro Spiegel der Mikro Spiegelanordnung reflektieren abhängig von Ihrer Aus richtung für den Betrachtungswinkel entweder das Licht zum Betrachter oder nicht (hell oder dunkel). Die lateralen Abmessungen der Mikrospiegel liegen dabei vorteilhaft unterhalb von 20 gm, bevorzugt unterhalb von 10 gm, vorzugsweise aber andererseits auch oberhalb von 2 gm, insbesondere oberhalb von 3 gm oder sogar oberhalb von 5 gm. Grundsätzlich können anstelle von Mikrospiegeln auch andere Reliefstrukturen, insbesondere ge prägte Fresnellinsen, Hohlspiegel, Hologrammstrukturen, Nanostrukturen oder diffrakhve geblazte Gitter eingesetzt werden.
Die Ausrichtung der Mikrospiegel der höher hegenden Reliefstruktur und/ oder der hefer hegenden Reliefstruktur variiert mit Vorteil ortsabhän gig um ein jeweils vorgegebenes Motiv, insbesondere ein dreidimensional wirkendes Mohv oder ein Bewegungsmotiv, zu erzeugen. Die Ausrichtung der Mikrospiegel ist dabei frei wählbar und im Wesentlichen nur durch das vorgegebene Motiv, nicht aber durch die Ausrichtung benachbarter Mikro- spiegel bestimmt.
Die beiden Reliefstrukturen stellen vorteilhaft betrachtungswinkelabhängig einen Farbwechsel für ein unverändertes Motiv bereit oder stellen einen Farbwechsel zusammen mit einem Motivwechsel bereit. Die Motive der bei den Reliefstrukturen können sich insbesondere hinsichtlich Form (beispiels weise Kopf, Apfel oder Zahl), Bewegung (statisch zu bewegt oder bewegt zu statisch, mit linearer, rotierender 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 unterscheiden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die höher liegende Reliefstruktur ein erstes Motiv mit einem ersten Farbeindruck erzeugt, das aus einem ersten Betrachtungswinkelbereich sichtbar ist und die tiefer lie gende Reliefstruktur ein zweites Motiv mit einem zweiten, unterschiedlichen Farbeindruck erzeugt, das aus einem zweiten Betrachtungswinkelbereich sichtbar ist, wobei sich der erste und zweite Betrachtungswinkelbereich nicht überschneiden. Das Sicherheitselement zeigt dann beim Kippen einen binä ren Färb- und Effektwechsel ohne Überschneidungsbereich. Die beiden Be trachtungswinkelbereiche können aneinander angrenzen oder nur durch einen Winkelabstand von wenigen Grad getrennt sein, so dass die zugehöri gen Bildeindrücke für den Betrachter fast nahtlos umspringen.
Die höher liegende Reliefstruktur kann auch ein erstes Bewegungsmotiv mit einem ersten Farbeindruck erzeugen und die tiefer liegende Reliefstruktur kann ein zweites Bewegungsmotiv mit einem zweiten, unterschiedlichen Farbeindruck erzeugen, wobei sich das erste und zweite Bewegungsmotiv beim Kippen des Sicherheitselements zueinander versetzt bewegen oder ge geneinander bewegen und sich dabei in einer Überscheidungsstellung, in der beide Bewegungsmotive sichtbar sind, kreuzen.
Die beiden Reliefstrukturen können auch Motive bzw. Bewegungsmotive erzeugen, die gleichzeitig im selben Flächenbereich sichtbar sind, also zu mindest teilweise überlappende Betrachtungswinkelbereiche aufweisen. Da der vertikale Abstand der beiden Reliefstrukturen sehr gering ist und deut lich unterhalb der Auflösungsgrenze des bloßen Auges liegt, scheinen die von den beiden Reliefstrukturen erzeugten Erscheinungsbilder für einen Be trachter 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 liegen und/ oder einander überschneiden. Beim Kippen findet insbesondere ein gleichzeitiger Farbtausch des inneren und des äußeren Motivs bzw. der überschneidenden Motivteile statt.
Die unterschiedlichen Höhenstufen, in denen die beiden Reliefstrukturen und die Flachstruktur angeordnet sind, weisen in z-Richtung vorteilhaft ei nen Abstand zwischen 5 gm und 100 gm, vorzugsweise zwischen 10 gm und 50 gm auf. Der geringe vertikale Abstand der beteiligten Strukturen ist bei der Betrachtung des Sicherheitselements nicht wahrnehmbar. Den Bezugs punkt für die Höhenstufe einer Reliefstruktur bildet dabei die Grundfläche der Reliefstruktur, beispielsweise am Fußpunkt einer Mikrospiegelprägung.
Die Erfindung enthält auch einen Datenträger mit einem optisch variablen Sicherheitselement der beschriebenen Art, wobei die tiefer liegende Reli efstruktur näher an einer Oberfläche des Datenträgers und die höher liegen de Reliefstruktur weiter von der genannten Oberfläche des Datenträgers ent fernt liegt. Das Sicherheitselement ist in einer zweckmäßigen Variante in ei nem opaken Bereich des Datenträgers angeordnet.
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 zwei Reliefstrukturen enthält, die in z-Richtung in un terschiedlichen Höhenstufen angeordnet sind, und eine tiefer liegende und eine höher liegende Reliefstruktur bilden, die tiefer liegende Reliefstruktur mit einer dem Reliefverlauf folgen den ersten Farbbeschichtung und die die höher liegende Reliefstruk tur mit einer dem Reliefverlauf folgenden zweiten Farbbeschichtung versehen wird, in z-Richtung auf einer Höhenstufe zwischen den beiden Reliefstruk turen eine lichtdurchlässige farbige Flachstruktur angeordnet wird, die beiden Reliefstrukturen und die Flachstruktur in einem Überlap pungsbereich überlappend ausgebildet werden, und die zweite Farbbeschichtung der höher liegenden Relief Struktur in dem Überlappungsbereich mit zumindest einer Aussparung ausge bildet wird, in der bei Betrachtung des Sicherheitselements die tiefer liegende Reliefstruktur mit der kombinierten Farbwirkung der farbi gen Flachstruktur und der ersten Farbbeschichtung in Erscheinung tritt.
Bei einer vorteilhaften Verfahrens führung ist vorgesehen, dass getrennt zwei Schichtaufbauten erzeugt werden, bei denen die genannten Reliefstrukturen auf separaten Trägern erzeugt und mit der jeweiligen, dem Reliefverlauf fol genden Farbbeschichtung versehen werden, und dass die beiden erzeugten Schichtaufbauten über eine lichtdurchlässige farbige Kaschierlackschicht zusammenlaminiert werden, welche im zusammenlaminierten Zustand die Flachstruktur des Sicherheitselements bildet.
Bei einer anderen, ebenfalls vorteilhaften Verfahrensführung ist vorgesehen, dass auf einem Träger zunächst die höher liegende Reliefstruktur mit der zweiten Farbbeschichtung erzeugt wird, die beschichtete Reliefstruktur mit einer Deckschicht eingeebnet wird, auf die Deckschicht eine lichtdurchlässi ge, nicht höhenstrukturierte Farbschicht aufgebracht wird, die die Flach struktur des Sicherheitselements bildet, und dass auf der lichtdurchlässigen Farbschicht die tiefer liegende Reliefstruktur mit der ersten Farbbeschich tung erzeugt wird.
Schließlich kann gemäß einer weiteren, ebenfalls vorteilhaften Verfahrens führung vorgesehen sein, dass ein Träger auf einer seiner Hauptflächen mit einer lichtdurchlässigen, nicht höhenstrukturierten Farbschicht versehen wird, dass die genannten Reliefstrukturen auf den gegenüberliegenden Hauptflächen des farbbeschichten Trägers aufgebracht werden, so dass die lichtdurchlässige Farbschicht eine zwischen den Reliefstrukturen liegende Flachstruktur bildet, und dass die Reliefstrukturen mit der jeweiligen ersten bzw. zweiten Farbbeschichtung versehen werden.
Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nach folgend anhand der Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maß- stabs- und proportionsgetreue 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 Farbbeschichtung der Mikrospiegelprägung in Auf sicht,
Fig. 4 eine andere Variante eines erfindungsgemäßen Sicherheitsele ments im Querschnitt,
Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements mit einem gegenüber den Gestaltungen der Figuren 2 und 4 abgewandelten Schichtaufbau, und
Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung im Quer schnitt.
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 optisch variablen Sicherheitselement 12, das in Form eines aufgeklebten Transferelements ausgebildet ist. Es versteht sich allerdings, dass die Erfindung nicht auf Transferelemente und Banknoten beschränkt ist, sondern bei allen Arten von Sicherheitselementen eingesetzt werden kann, beispielsweise bei Etiketten auf Waren und Verpackungen oder bei der Absicherung von Dokumenten, Ausweisen, Pässen, Kreditkarten, Gesund heitskarten und dergleichen. Bei Banknoten und ähnlichen Dokumenten kommen neben Transferelementen beispielsweise auch eine Ausbildung als Sicherheitsfaden oder Sicher heits streifen in Betracht.
Das in Fig. 1 dargestellte Sicherheitselement 12 ist selbst sehr flach ausgebil det, vermittelt dem Betrachter aber dennoch einen dreidimensionalen Ein druck und zeigt zudem einen binären Färb- und Effektwechsel beim Kippen der Banknote 10. Dabei zeigt das Sicherheitselement 12 aus einer ersten Be trachtungsrichtung ein erstes, sich scheinbar aus der Ebene der Banknote 10 herauswölbendes Motiv 14- A, beispielsweise eine gewölbte Darstellung der Wertzahl "10", das mit einem ersten, beispielsweise silbrig glänzenden Far beindruck erscheint. Aus einer zweiten Betrachtungsrichtung zeigt sich ein zweites, sich scheinbar aus der Ebene der Banknote 10 herauswölbendes Mo tiv 14-B, beispielsweise eine gewölbte Darstellung eines Wappens mit einem zweiten, beispielsweise rot glänzenden Farbeindruck.
Beim Kippen 16 der Banknote 10 oder einer entsprechenden Änderung der Betrachtungsrichtung springt das Erscheinungsbild des Sicherheitselements 12 plötzlich von dem ersten zum zweiten Erscheinungsbild bzw. beim Zu rückkippen vom zweiten zum ersten Erscheinungsbild. Die Änderung des Motivs und der Farbe 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. Das Erscheinungsbild springt daher übergangslos zwischen zwei Erscheinungs bildern 14-A, 14-B und wird daher als binärer Färb- und Effektwechsel be zeichnet.
Der besondere Aufbau erfindungsgemäßer optisch variabler Sicherheitsele mente wird nun mit Bezug auf Fig. 2 näher erläutert, die einen Ausschnitt des auf der Banknote 10 aufgebrachten Sicherheitselements 12 schematisch im Querschnitt zeigt.
Das Sicherheitselement 12 enthält einen flächigen, transparent farblosen Trä ger 18, der durch seine Flächenausdehnung eine x-y-Ebene und eine darauf senkrecht stehende z- Achse definiert. Das Sicherheitselement 12 ist auf eine Betrachtung in Reflexion aus der positiven z-Richtung, in der Orientierung der Fig. 2 also von oben ausgelegt.
Auf dem Träger 18 ist ein mehrfarbiger reflektiver Flächenbereich 20 aufge baut, der zwei Reliefstrukturen 24, 34 und eine zwischen den Reliefstruktu ren angeordnete, lichtdurchlässige Flachstruktur 44 umfasst. Konkret sind die Reliefstrukturen 24, 34 auf einer Höhenstufe Hpi bzw. Hp2 und die Flach struktur auf einer Höhenstufe HF angeordnet, wobei für die Höhenstufen die Relation Hpi < HF < Hp2 gilt. Die Reliefstruktur 24 wird daher auch als die tiefer liegende und die Reliefstruktur 34 als die höher liegende Reliefstruktur bezeichnet. Die Höhenstufen der verschiedenen Strukturen sind dabei von der Unterseite des Sicherheitselements 12, mit der dieses auf der Banknote 10 befestigt wird, angegeben. Die höher liegende Reliefstruktur liegt daher auch näher am Betrachter als die tiefer liegende Reliefstruktur.
Die beiden Reliefstrukturen stellen im Ausführungsbeispiel jeweils Mikro spiegelprägungen bzw. Mikro Spiegelanordnungen 24, 34 dar, welche jeweils aus einer Vielzahl von gegen die x-y-Ebene geneigten Mikrospiegeln gebil det sind. Die lokalen Neigungswinkel der Mikrospiegel sind dabei gerade so gewählt, dass die Reliefstruktur der Mikrospiegelanordnungen 24, 34 nach der Farbbeschichtung jeweils ein gewünschtes optisches Erscheinungsbild erzeugt. Als Bezugspunkt für die Angabe einer Höhenstufe der Mikrospie- gelprägungen dienen jeweils die Grundflächen bzw. Fußpunkte der Mikro spiegel der Mikro Spiegelanordnungen.
Die Mikro Spiegelanordnungen 24, 34 sind jeweils mit einer Farbbeschich- tung in Form einer Metallisierung 26, 36 versehen, die im Ausführungsbei spiel durch eine opake Aluminiumschicht gebildet ist. Die tiefer liegende Mikrospiegelanordnung 24 ist dabei mit einer durchgehenden Aluminium schicht 26 versehen, während die auf der höher liegenden Mikro spiegelan- ordnung 34 angeordnete Aluminiumschicht 36 Aussparungen 54 aufweist, um dem Betrachter 40 trotz der durchgehenden Mikrospiegelprägung 34 in Teilbereichen den Blick auf die tiefer liegenden Strukturen, nämlich die Flachstruktur 44 und die Reliefstruktur 24 zu ermöglichen.
Die Flachstruktur 44 ist im Ausführungsbeispiel durch eine durchgehende, rote lasierende Kaschierlackschicht gebildet. Im Gegensatz zu den Reli efstrukturen 24, 34 ist die Flachstruktur 44 nicht höhenstrukturiert. Auf grund ihrer Lichtdurchlässigkeit kann der Betrachter aus der Betrachtungs richtung 40-B im Bereich der Aussparungen 54 durch die zweite Mikrospie gelanordnung 34 und die Flachstruktur 44 hindurch auf die tiefer liegende metallisierte Mikro Spiegelanordnung 24, 26 blicken, so dass sich in den Aus sparungsbereichen 54 die Farbwirkungen der farbigen Flachstruktur 44 und der Metallisierung 26 kombinieren.
Zur Motivdarstellung sind die Neigungswinkel der Mikrospiegel im Aus führungsbeispiel gerade so gewählt, dass die höher liegende Mikrospiegela nordnung 34 in einem auf die Flächennormale bezogenen Betrachtungswin kelbereich von +5° bis +20° (Betrachtungsposition 40-A) die gewölbte Dar stellung der Wertzahl "10" erzeugt und die tiefer liegende Mikro spiegelan- ordnung 24 in einem Betrachtungswinkelbereich von -5° bis -20° (Betrach tungsposition 40-B) die gewölbte Darstellung des Wappens erzeugt.
Die beiden Mikrospiegelanordnungen 24, 34 und die farbige Flachstruktur 44 sind im Ausführungsbeispiel im gesamten Flächenbereich 20 des Sicher heitselements 12 übereinander angeordnet. Während die Metallisierung 26 der tiefer liegenden Mikrospiegelanordnung 24 durchgehend ausgebildet ist, ist die Metallisierung 36 der höher liegenden Mikrospiegelanordnung 34 in Form eines regelmäßigen Raster 50 aus Rasterelementen 52 und Rasterzwi schenräumen 54 ausgebildet. Konkret bilden die Rasterelemente 52 und Ras terzwischenräume 54 im Ausführungsbeispiel ein Schachbrettmuster, bei dem jedes Feld, also jedes Rasterelement 52 und jeder Rasterzwischenraum 54, eine Abmessung von 100 gm x 100 gm aufweist. Da die Mikrospiegel in der Regel deutlich kleiner sind, beispielsweise eine Kantenlänge von nur 10 gm aufweisen, fällt das Raster 50 der Farbbeschichtung 36, anders als in der vereinfachten schematischen Darstellung der Fig. 2, im Allgemeinen nicht mit dem Raster der Mikrospiegel der Mikrospiegelanordnung 34 zusammen.
Bei der Herstellung des Sicherheitselements 12 wurde eine erste Prägelack schicht 22 über eine Releaseschicht auf eine erste Trägerfolie aufgebracht , die gewünschte Reliefstruktur der Mikro Spiegelanordnung 24 eingeprägt, die geprägte Struktur vollflächig mit einer opaken Aluminiumschicht 26 be schichtet und die beschichtete Struktur schließlich mit einer transparenten Decklackschicht 28 eingeebnet. Daneben wurde eine zweite transparente Prägelackschicht 32 auf eine zweite transparente Trägerfolie 18 aufgebracht, die gewünschte Reliefstruktur der Mikro Spiegelanordnung 34 eingeprägt, die geprägte Struktur rasterförmig mit einer Aluminiumschicht 36 versehen und die beschichtete Struktur schließlich mit einer transparenten Decklack schicht 38 eingeebnet. Die Decklackschicht 38 weist dabei im Wesentlichen denselben Brechungsindex wie die Prägelackschicht 32 auf, so dass die Mik rospiegel der Mikro Spiegelanordnung 34 in den ausgesparten Bereichen der Aluminiumschicht 36 aufgrund des fehlenden Brechungsindexunterschieds zwischen der Prägelackschicht und der Decklackschicht visuell nicht in Er scheinung treten.
Die beiden so erzeugten Schichtaufbauten wurden dann mittels einer rot la sierend eingefärbten Kaschierkleberschicht 44 zusammenlaminiert. Die erste Trägerfolie wurde abgezogen und der entstandene Aufbau über eine Klebe schicht 46 auf die Banknote 10 transferiert um dort das Sicherheitselement 12 zu bilden.
Wird das so erzeugte Sicherheitselement 12 aus Betrachtungsrichtung 40-A betrachtet, so blickt der Betrachter im Bereich der Rasterelemente 52 auf die mit der Aluminiumschicht 36 beschichteten Mikrospiegel der Mikrospie gelanordnung 34. Im Bereich der Rasterzwischenräume 54 kann der Betrach ter zwar grundsätzlich die Mikrospiegel der tiefer liegenden Mikro spiegela- nordnung 24 wahrnehmen, allerdings ist deren Ausrichtung aus der Betrach tungsrichtung 40-A weit vom Glanzwinkel entfernt, so dass die Mikrospie gelanordnung 24 unauffällig erscheint und zum Bildeindruck praktisch nicht beiträgt. Insgesamt zeigt sich dem Betrachter aus der Betrachtungsrichtung 40-A somit im Wesentlichen das von der Mikrospiegelanordnung 34 und der Aluminiumbeschichtung 36 erzeugte silbrig glänzende Erscheinungsbild 14- B der Wertzahl "10".
Aus der Betrachtungsrichtung 40-B entfalten die Mikrospiegel der Mikro spiegelanordnung 34 in den Rasterzwischenräumen 54 aufgrund des fehlen den Brechungsindexunterschieds der Lackschichten 32, 38 keine optische Wirkung, so dass der Betrachter 40 dort durch die lichtdurchlässige Flach- struktur 44 hindurch auf die für die Betrachtungsrichtung 40-B im Wesentli chen im Glanzwinkel stehenden Mikrospiegel der Mikrospiegelanordnung 24 blickt. Dabei kombinieren sich die Farbwirkungen der Aluminiumbe schichtung 26 der Mikrospiegel und der rot lasierend eingefärbten Flach struktur 44 zu einem rot glänzenden Erscheinungsbild. Im Bereich der Ras terelemente 52 sind die Mikrospiegel der Mikrospiegelanordnung 34 zwar grundsätzlich wahrnehmbar, ihre Ausrichtung ist allerdings weit vom Glanzwinkel entfernt und sie erscheinen daher aus der Betrachtungsrichtung 40-B unauffällig und tragen zum Bildeindruck praktisch nicht bei. Insgesamt zeigt sich dem Betrachter aus Betrachtungsrichtung 40-B somit im Wesentli chen das von der beschichteten Mikrospiegelanordnung 24, 26 zusammen mit der Flachstruktur 44 erzeugte rot glänzende Erscheinungsbild 14-B des gewölbten Wappens.
Figur 3 zeigt einige konkrete vorteilhafte Ausgestaltungen des Rasters der Farbbeschichtung 36 der höher liegenden Mikro Spiegelanordnung 34 in Auf sicht. Dabei zeigt Fig. 3(a) ein Raster 50 wie es in Fig. 2 verwendet ist, bei dem die Rasterelemente 52 und die Rasterzwischenräume 54 ein Schach brettmuster bilden. Die Abmessung der Rasterelemente und Rasterzwi schenräume liegt vorteilhaft zwischen 20 x 20 gm2 und 140 x 140 gm2, die Flächendeckung beträgt 50% . Soll eine davon abweichende Flächendeckung erzeugt werden, kann ein Teil der Rasterelemente 52 entfallen oder ein Teil der Rasterzwischenräume 54 mit Rasterelementen belegt werden. In dieser, aber auch in den nachfolgend beschriebenen Gestaltungen liegt die Flächen deckung des Rasters mit Rasterelementen vorzugsweise zwischen 30% und 70%, insbesondere zwischen 40% und 60%.
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 gm und 140 gm, 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.
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.
Eine andere Variante eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements 62 ist in Fig. 4 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 mit einem mehrfarbigen re- flektiven Flächenbereich 20, der zwei Reliefstrukturen in Form von Mikro spiegelprägungen bzw. Mikro Spiegelanordnungen 24, 34 und eine zwischen diesen Reliefstrukturen angeordnete lichtdurchlässige Flachstruktur 44 um fasst. Die Mikro Spiegelanordnungen 24, 34 sind auch bei der Ausgestaltung der Fig. 4 jeweils mit einer Farbbeschichtung in Form einer Metallisierung, beispielsweise einer opaken Aluminiumschicht 26, 36 versehen. Die Flach struktur 44 ist in diesem Ausführungsbeispiel durch eine nicht höhenstruk turierte, durchgehende, gelb lasierende Kaschierlackschicht gebildet. Die Herstellung und Übertragung des Sicherheitselements 62 auf eine Banknote 10 kann wie oben beschrieben erfolgen. kn Unterschied zur Ausgestaltung der Fig. 2 weist die Farbbeschichtung 36 der Ausgestaltung der Fig. 4 eine großflächige Aussparung 66, beispielswei se in Form eines 5 mm breiten und 2 cm langen gekrümmten Streifens auf. kn Bereich der Aussparung 66 entfalten die Mikrospiegel der Mikrospiegel prägung 34 durch den fehlenden Brechungsindexunterschied zwischen den Lackschichten 32, 38 keine optische Wirkung, so dass ein Betrachter dort durch diese Lackschichten und die lichtdurchlässige Flachstruktur 44 hin durch auf die tiefer liegende Mikrospiegelanordnung 24 mit ihrer Alumini umbeschichtung 26 blickt. Außerhalb der Aussparung 66 wird der visuelle Eindruck des Flächenbereichs 20 von der höher liegenden Mikro spiegelan- ordnung 34 mit ihrer Aluminiumbeschichtung 36 bestimmt.
Konkret kann die Mikrospiegelprägung 34 beispielsweise im Außenbereich 64 ein sich scheinbar aus der Ebene des Sicherheitselements 62 herauswöl bendes Motiv erzeugen, das durch die Aluminiumbeschichtung 36 silbrig glänzend erscheint. Im Inneren dieses Motivs ist in einem Teilbereich 66 ein Bewegungseffekt mit gelb glänzendem Farbeindruck sichtbar, der durch das Zusammenspiel der Aluminiumbeschichtung 26 mit der gelb lasierende Ka schierlackschicht 44 erzeugt wird. Als Besonderheit sind die Bereiche unter schiedlicher Farbe (silbrig bzw. gelb glänzend) und unterschiedlicher Effekte (dreidimensionales Motiv bzw. Bewegungseffekt) in einer Farbe-zu-Effekt- Passerung exakt zueinander gepassert.
Figur 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements 72 mit einem gegenüber den Gestaltungen der Figuren 2 und 4 abgewandelten Schichtaufbau. Bei der Gestaltung der Fig. 5 wurden die verschiedenen Schichten des Sicherheitselements 72 nicht auf zwei, son dern auf lediglich einer Trägerfolie 18 aufgebaut. Das Sicherheitselement 72 ist dabei auf Betrachtung von der Seite dieser Trägerfolie 18 ausgelegt.
Zur Herstellung des Sicherheitselements 72 wurde auf einer flächigen, transparent farblosen Trägerfolie 18 eine transparente Prägelackschicht 32 aufgebracht, die gewünschte Reliefstruktur der Mikro Spiegelanordnung 34 eingeprägt, die geprägte Struktur mit einer nur bereichsweise vorliegenden Metallisierung 36 versehen, und die beschichtete Struktur schließlich mit einer transparenten Decklackschicht 38 eingeebnet, deren Brechungsindex dem Brechungsindex der Prägelackschicht 32 entspricht.
Auf die ebene Oberfläche der Decklackschicht 38 wurde eine lasierende Farbschicht 74 aufgebracht, die keine Höhenstrukturierung aufweist und die die lichtdurchlässige farbige Flachstruktur des Sicherheitselements 72 bildet.
Schließlich wurde auf die Farbschicht 74 eine weitere transparente Präge lackschicht 22 aufgebracht, die gewünschte Reliefstruktur der Mikrospie gelanordnung 24 eingeprägt, die geprägte Struktur vollflächig mit einer Me tallisierung 26 beschichtet, und die beschichtete Struktur schließlich mit ei ner weiteren Decklackschicht 28 eingeebnet. Der so erzeugte Schichtaufbau wurde über eine Klebeschicht 46 auf die Banknote 10 transferiert um dort das Sicherheitselement 72 zu bilden. Die Trägerfolie 18 kann nach dem Transfer auf die Banknote 10 auch abgezogen werden.
Bezogen auf die Betrachtungsrichtung bildet in dem Sicherheitselement 72 die Mikrospiegelanordnung 24 eine tiefer liegende Reliefstruktur und die Mikrospiegelanordnung 34 eine höher liegende Reliefstruktur. Die Färb- schicht 74 liegt als Flachstruktur auf einer Höhenstufe zwischen den beiden Relief Strukturen 24, 34.
Die nur bereichsweise vorliegenden Metallisierung 36 kann beispielsweise in Form eines mit Bezug auf die Figuren 2 und 3 beschriebenen Rasters, oder auch als Schicht mit großflächigen Aussparungen ausgebildet werden, wie in Fig. 4 beschrieben. Abhängig von der konkreten Ausbildung der bereichs weise vorliegenden Metallisierung 36 können die oben beschriebenen unter schiedlichen visuellen Effekte eines binären Färb- und Effektwechsels oder einer Farbe-zu-Effekt-Passerung entstehen. In allen Gestaltungen ist die Farbwirkung der höher liegenden Reliefstruktur 34 durch die Metallisierung 36 bestimmt, so dass beispielsweise eine silbrig glänzende Farbwirkung re sultiert. Die Farbwirkung der tiefer liegenden Relief Struktur 24 ergibt sich durch die Zusammenwirkung der lasierenden Farbschicht 74 und der durchgehenden Metallisierung 26, so dass je nach Farbgebung der Farb schicht beispielsweise eine farbig, beispielsweise gelb, rot, blau oder grün glänzende Farbwirkung resultiert.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 6 illustriert. Das Sicherheitselement 82 der Fig. 6 enthält eine innenliegende Trägerfolie 18, auf deren erster Hauptfläche eine lasierende Farbschicht 84 aufgebracht wurde, die keine Höhenstrukturierung aufweist und die die lichtdurchlässi ge farbige Flachstruktur des Sicherheitselements 82 bildet. Auf der Farb schicht 84 wurde eine erste transparente Prägelackschicht 22 aufgebracht, die gewünschte Reliefstruktur der Mikrospiegelanordnung 24 eingeprägt, die geprägte Struktur vollflächig mit einer Metallisierung 26 beschichtet und die beschichtete Struktur schließlich mit einer Decklackschicht 28 eingeebnet. Auf der gegenüberliegenden Hauptfläche der Trägerfolie 18 wurde eine zweite transparente Prägelackschicht 32 aufgebracht und die gewünschte Reliefstruktur der Mikrospiegelanordnung 34 eingeprägt. Die Reliefstruktur 34 ist mit einer nur bereichsweise vorliegenden Metallisierung 36 versehen, zusätzlich kann deckungsgleich zur Metallisierung 36 eine lasierende Farbe 86 vorgesehen sein, die wie die Metallisierung 36 dem Höhenverlauf der Re liefstruktur 34 folgt. Die lasierende Farbe 86 bildet zusammen mit der Metal lisierung 36 eine dem Höhenverlauf der Reliefstruktur 34 folgende Farbbe- schichtung 88. Die beschichtete Reliefstruktur 34, 88 wurde schließlich mit einer transparenten Decklackschicht 38 eingeebnet, deren Brechungsindex dem Brechungsindex der Prägelackschicht 32 entspricht.
Der so erzeugte Schichtaufbau wurde über eine Klebeschicht 46 auf die Banknote 10 transferiert um dort das Sicherheitselement 82 zu bilden. Bezo gen auf die Betrachtungsrichtung von der Seite der nur bereichsweise mit einer Farbbeschichtung versehenen Reliefstruktur her bildet in dem Sicher heitselement 82 die Mikro Spiegelanordnung 24 eine tiefer liegende Reli efstruktur und die Mikro Spiegelanordnung 34 eine höher liegende Reli efstruktur. Die Farbschicht 84 liegt als Flachstruktur auf einer Höhenstufe zwischen den beiden Relief Strukturen 24, 34.
Auch hier ergeben sich je nach der konkreten Ausbildung der bereichsweise vorliegenden Metallisierung 36 und der lasierenden Farbe 86 unterschiedli che visuelle Effekte. In allen Gestaltungen ergibt sich allerdings die Farbwir kung der höher liegenden Reliefstruktur 34 durch die Zusammenwirkung der Metallisierung 36 mit der lasierenden Farbe 86 und ist beispielsweise bei einer blau lasierenden Farbe 86 blau glänzend, während sich die Farbwir kung der tiefer liegenden Reliefstruktur 24 durch die Zusammenwirkung der lasierenden Farbschicht 74 und der durchgehenden Metallisierung 26 ergibt und beispielsweise bei einer rot lasierenden Farbschicht 74 rot glän zend ist.
Bezugszeichenliste
10 Banknote 12 Sicherheitselement
14-A herauswölbendes Motiv "10" 14-B herauswölbendes Motiv "Wappen" 16 Kipprichtung 18 Träger 20 reflektiver Flächenbereich 22 erste Prägelackschicht 24 Mikro Spiegelanordnung 26 erste Farbbeschichtung 28 transparente Decklackschicht 32 zweite Prägelackschicht
34 Mikro Spiegelanordnung 36 zweite Farbbeschichtung 38 Decklackschicht 40 Betrachter 40-A, 40-B Betrachtungspositionen
44 lichtdurchlässige Flachstruktur 46 Klebeschicht 50 Raster 52 Rasterelemente 54 Rasterzwischenräume
62 Sicherheitselement 64 Außenbereich 66 Aussparung
72 Sicherheitselement 74 lasierende Farbschicht
82 Sicherheitselement
84 lasierende Farbschicht
86 lasierende Farbe 88 höhenstrukturierte Farbbeschichtung

Claims

P a te 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 Reliefstrukturen ent hält, die in z-Richtung in unterschiedlichen Höhenstufen angeordnet sind und eine tiefer liegende und eine höher liegende Reliefstruktur bilden, die tiefer liegende Reliefstruktur mit einer dem Reliefverlauf folgen den ersten Farbbeschichtung und die höher liegende Reliefstruktur mit einer dem Reliefverlauf folgenden zweiten Farbbeschichtung ver sehen ist, in z-Richtung auf einer Höhenstufe zwischen den beiden Reliefstruk turen eine lichtdurchlässige farbige Flachstruktur angeordnet ist, die beiden Reliefstrukturen und die Flachstruktur in einem Überlap pungsbereich überlappen, und die zweite Farbbeschichtung der höher liegenden Relief Struktur in dem Überlappungsbereich zumindest eine Aussparung aufweist, in der bei Betrachtung des Sicherheitselements die tiefer liegende Reli efstruktur mit der kombinierten Farbwirkung der farbigen Flachstruk tur und der ersten Farbbeschichtung in Erscheinung tritt.
2. Sicherheitselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachstruktur durch eine Kaschierlackschicht, eine Primerschicht oder eine gedruckte Farbschicht gebildet ist.
3. Sicherheitselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachstruktur als Farbmittel farbgebende Pigmente und/ oder einen Farbstoff enthält.
4. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Überlappungsbereich die zweite Farbbe- schichtung der höher liegenden Reliefstruktur als regelmäßiges oder ume gelmäßiges Raster mit Rasterelementen und Rasterzwischenräumen ausge bildet ist, wobei die Abmessungen der Rasterelemente und/ oder Rasterzwi schenräume zumindest in einer Richtung unterhalb von 140 gm liegen, vor zugsweise, dass die Abmessungen der Rasterelemente und/ oder Rasterzwi schenräume in einer oder beiden lateralen Richtungen unterhalb von 140 gm, vorzugsweise zwischen 20 gm und 100 gm, insbesondere zwischen 20 gm und 60 gm liegen.
5. Sicherheitselement nach Anspruch 4, 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.
6. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Überlappungsbereich die zweite Farbbeschichtung der höher liegenden Reliefstruktur Teilbereiche enthält, die laterale Abmes sungen von mehr als 140 gm aufweisen, und/ oder dass die zweite Farbbe- schichtung der höher liegenden Reliefstruktur im Überlappungsbereich mit Aussparungen erzeugt wird, die laterale Abmessungen von mehr als 140 gm aufweisen.
7. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Überlappungsbereich die erste Farbbeschichtung der tiefer liegenden Reliefstruktur opak ist und/ oder dass die erste Farbbe schichtung der tiefer liegenden Reliefstruktur im Überlappungsbereich voll flächig ausgebildet ist.
8. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/ oder zweite Farbbeschichtung reflektierende Farbbeschichtungen sind, insbesondere durch Metallisierun gen, Dünnschichtaufbauten, durch mit einer Metallisierung hinterlegte lasie rende Farben, durch Lumineszenzfarben mit einer metallischen Verspiege lung, durch Strukturfarben und/ oder durch Nanopartikelfarben gebildet sind.
9. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die höher liegende Reliefstruktur und/ oder die tiefer liegende Reliefstruktur durch Mikrospiegelanordnungen mit ge richteten Mikrospiegeln gebildet sind, insbesondere mit nicht-diffraktiv wir kenden Spiegeln, und vorzugsweise mit planen Spiegeln, Hohlspiegeln und/ oder fresnelartigen Spiegeln.
10. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtung der Mikrospiegel der höher liegenden Relief Struktur und/ oder der tiefer liegenden Relief Struktur orts- abhängig variiert um ein jeweils vorgegebenes Motiv, insbesondere ein drei dimensional wirkendes Motiv oder ein Bewegungsmotiv, zu erzeugen.
11. Datenträger mit einem optisch variablen Sicherheitselement nach we nigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die tiefer liegende Relief Struk tur näher an einer Oberfläche des Datenträgers und die höher liegende Reli efstruktur weiter von der genannten Oberfläche des Datenträgers entfernt liegt.
12. Datenträger nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement in einem opaken Bereich des Datenträgers angeordnet ist.
13. 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 zwei Reliefstrukturen enthält, die in z-Richtung in un terschiedlichen Höhenstufen angeordnet sind, und eine tiefer liegende und eine höher liegende Reliefstruktur bilden, die tiefer liegende Reliefstruktur mit einer dem Reliefverlauf folgen den ersten Farbbeschichtung und die die höher liegende Reliefstruk tur mit einer dem Reliefverlauf folgenden zweiten Farbbeschichtung versehen wird, in z-Richtung auf einer Höhenstufe zwischen den beiden Reliefstruk turen eine lichtdurchlässige farbige Flachstruktur angeordnet wird, die beiden Reliefstrukturen und die Flachstruktur in einem Überlap pungsbereich überlappend ausgebildet werden, und die zweite Farbbeschichtung der höher liegenden Relief Struktur in dem Überlappungsbereich mit zumindest einer Aussparung ausge bildet wird, in der bei Betrachtung des Sicherheitselements die tiefer liegende Reliefstruktur mit der kombinierten Farbwirkung der farbi gen Flachstruktur und der ersten Farbbeschichtung in Erscheinung tritt.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass getrennt zwei Schichtaufbauten erzeugt werden, bei denen die genannten Reliefstiukturen auf separaten Trägern erzeugt und mit der jeweiligen, dem Reliefverlauf folgenden Farbbeschichtung versehen werden, und dass die beiden erzeugten Schichtaufbauten über eine lichtdurchlässige farbige Ka schierlackschicht zusammenlaminiert werden, welche im zusammenlami nierten Zustand die Flachstruktur des Sicherheitselements bildet.
15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass auf ei nem Träger zunächst die höher liegende Reliefstruktur mit der zweiten Farbbeschichtung erzeugt wird, die beschichtete Reliefstruktur mit einer Deckschicht eingeebnet wird, auf die Deckschicht eine lichtdurchlässige, nicht höhenstrukturierte Farbschicht aufgebracht wird, die die Flachstruktur des Sicherheitselements bildet, und dass auf der lichtdurchlässigen Farb schicht die tiefer liegende Reliefstruktur mit der ersten Farbbeschichtung erzeugt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Trä ger auf einer seiner Hauptflächen mit einer lichtdurchlässigen, nicht höhen strukturierten Farbschicht versehen wird, dass die genannten Reliefstruktu- ren auf den gegenüberliegenden Hauptflächen des farbbeschichten Trägers aufgebracht werden, so dass die lichtdurchlässige Farbschicht eine zwischen den Reliefstrukturen liegende Flachstruktur bildet, und dass die Reliefstruk turen mit der jeweiligen ersten bzw. zweiten Farbbeschichtung versehen werden.
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