DE102019005707A1 - Optically variable security element - Google Patents
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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.The invention relates to an optically variable security element (12) for protecting objects of value, the area of which defines a z-axis perpendicular to it, with a multicolored reflective surface area (20), the multicolored reflective surface area (20) having two relief structures (24, 34 ), which are arranged in the z-direction at different heights and form a lower-lying and a higher-lying relief structure, - the lower-lying relief structure (24) with a first color coating (26) following the relief course and the higher-lying relief structure (34) is provided with a second color coating (36) following the relief course, - a translucent colored flat structure (44) is arranged in the z-direction on a height step between the two relief structures (24, 34), - the two relief structures (24, 34) and the flat structure (44) overlap in an overlap region, and the second color coating (36) of the higher-lying relief structure (34) has at least one recess (54) in the overlap area, in which the lower-lying relief structure (24) with the combined color effect of the colored flat structure (44) and the first color coating (26) appears when viewing the security element .
Description
Die Erfindung betrifft ein optisch variables Sicherheitselement mit einem mehrfarbigen reflektiven Flächenbereich zur Absicherung von Wertgegenständen. Die Erfindung betritt auch ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Sicherheitselements sowie einen mit einem solchen Sicherheitselement ausgestatteten Datenträger.The invention relates to an optically variable security element with a multicolored reflective surface area for protecting objects of value. The invention also relates to a method for manufacturing such a security element and a data carrier equipped with such a security element.
Datenträger, wie Wert- oder Ausweisdokumente, aber auch andere Wertgegenstände, wie etwa Markenartikel, werden zur Absicherung oft mit Sicherheitselementen 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 Banknote eingebetteten Sicherheitsfadens, einer Abdeckfolie für eine Banknote mit Loch, eines aufgebrachten Sicherheitsstreifens, eines selbsttragenden Transferelements oder auch in Form eines direkt auf ein Wertdokument aufgedruckten Merkmalsbereichs ausgebildet sein.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.
Eine besondere Rolle bei der Echtheitsabsicherung spielen Sicherheitselemente mit betrachtungswinkelabhängigem oder dreidimensionalem Erscheinungsbild, da diese selbst mit modernsten Kopiergeräten nicht reproduziert werden können. Dazu sind die Sicherheitselemente mit optisch variablen Elementen ausgestattet, die dem Betrachter unter unterschiedlichen Betrachtungswinkeln einen unterschiedlichen Bildeindruck vermitteln und beispielsweise je nach Betrachtungswinkel einen anderen Farb- oder Helligkeitseindruck und/oder ein anderes graphisches Motiv zeigen. Im Stand der Technik sind dabei als optisch variable Effekte beispielsweise Bewegungseffekte, Pumpeffekte, Tiefeneffekte oder Flipeffekte beschrieben, die mit Hilfe von Hologrammen, Mikrolinsen oder Mikrospiegeln realisiert werden. Security elements with a viewing angle-dependent or three-dimensional appearance play a special role in ensuring authenticity, as these cannot be reproduced even with the most modern copiers. For this purpose, the security elements are equipped with optically variable elements which convey a different image impression to the viewer 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. In the prior art, for example, 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.
Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Fälschungssicherheit und die visuelle Attraktivität gattungsgemäßer optisch variabler Sicherheitselemente weiter zu erhöhen. Insbesondere sollen optisch variable Sicherheitselemente mit zwei oder mehr unterschiedlichen Erscheinungsbildern bzw. Effekten in unterschiedlichen Farben bereitgestellt werden, die idealerweise einfach und kostengünstig herstellbar sind.Proceeding from this, the invention is based on the object of further increasing the security against forgery and the visual attractiveness of generic optically variable security elements. In particular, optically variable security elements with two or more different appearances or effects in different colors are to be provided, which ideally can be produced simply and inexpensively.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by the features of the independent claims. Developments of the invention are the subject of the dependent claims.
Die Erfindung enthält zur Lösung der genannten Aufgabe ein optisch variables Sicherheitselement, mit einem mehrfarbigen reflektiven Flächenbereich, welches insbesondere zur Absicherung von Wertgegenständen eingesetzt werden kann.In order to achieve the stated object, 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.
Die Flächenausdehnung des Sicherheitselements definiert eine Ebene und eine darauf senkrecht stehende z-Achse. Der mehrfarbige reflektive Flächenbereich des Sicherheitselements enthält erfindungsgemäß zwei Reliefstrukturen, die in z-Richtung in unterschiedlichen Höhenstufen angeordnet sind und somit eine tiefer liegende und eine höher liegende Reliefstruktur bilden.The area of the security element defines a plane and a z-axis perpendicular to it. According to the invention, the multicolored reflective surface area of the security element contains two relief structures which are arranged in the z-direction at different height levels and thus form a lower-lying and a higher-lying relief structure.
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.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.
In z-Richtung ist auf einer Höhenstufe zwischen den beiden Reliefstrukturen eine lichtdurchlässige farbige Flachstruktur angeordnet. Die beiden Reliefstrukturen und die Flachstruktur überlappen zudem in einem Überlappungsbereich. In diesem Überlappungsbereich weist die zweite Farbbeschichtung der höher liegenden Reliefstruktur zumindest eine Aussparung auf, in der bei Betrachtung des Sicherheitselements die tiefer liegende Reliefstruktur mit der kombinierten Farbwirkung der farbigen Flachstruktur und der ersten Farbbeschichtung in Erscheinung tritt.In the z-direction, 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. In this overlap area, the second color coating of the higher-lying relief structure has at least one recess, 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.
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 Reliefstrukturen 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 Reliefstruktur sind also zunehmend weiter vom Betrachter entfernt.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 extent of the security element. The security element is designed to be viewed 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.
Mit besonderem Vorteil ist die lichtdurchlässige farbige Flachstruktur durch eine Kaschierlackschicht, beispielsweise eine lasierend eingefärbte Kaschierlackschicht, eine eingefärbte Primerschicht oder eine gedruckte Farbschicht gebildet. Als Farbmittel kann die lichtdurchlässige farbige Flachstruktur insbesondere farbgebende Pigmente und/oder einen Farbstoff enthalten.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 colorant.
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 Farbwirkungen der Flachstruktur und der ersten Farbbeschichtung zu einem Gesamtfarbeindruck.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 are combined for the viewer in the cutout (s) and the first color coating to form an overall color impression.
Im Gegensatz zu den Reliefstrukturen ist die lichtdurchlässige farbige Flachstruktur nicht höhenstrukturiert, sondern ist flach ausgebildet. Die Flachstruktur kann insbesondere direkt auf einer Trägerfolie oder auf einer flachen Untergrundschicht, beispielsweise einer einebnenden Lackschicht aufgebracht sein.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.
In einer vorteilhaften Erfindungsvariante ist im Überlappungsbereich die zweite Farbbeschichtung der höher liegenden Reliefstruktur als regelmäßiges oder unregelmäßiges Raster mit Rasterelementen und Rasterzwischenräumen ausgebildet. Die Rasterzwischenräume 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 µm. Vorzugsweise liegen die Abmessungen der Rasterelemente und/oder Rasterzwischenräume sogar in einer oder beiden lateralen Richtungen unterhalb von 140 µm, vorzugsweise zwischen 20 µm und 100 µm, insbesondere zwischen 20 µm und 60 µm.In an advantageous variant of the invention, 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 gaps. The dimensions of the grid elements and / or grid spaces in this variant are at least in one direction below 140 μm. Preferably, the dimensions of the grid elements and / or grid spaces are even in one or both lateral directions below 140 μm, preferably between 20 μm and 100 μm, in particular between 20 μm and 60 μm.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weisen die Rasterelemente und Rasterzwischenräume 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 Formen aufweisen. Das Raster selbst kann regelmäßig sein, also eine regelmäßige 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 an advantageous embodiment, 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, i.e. have a regular arrangement of grid elements and grid spaces, but it 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%.
In einer weiteren Erfindungsvariante enthält die zweite Farbbeschichtung im Überlappungsbereich vorteilhaft Teilbereiche, die laterale Abmessungen von mehr als 140 µm aufweisen, und/oder dass die zweite Farbbeschichtung der höher liegenden Reliefstruktur wird im Überlappungsbereich mit Aussparungen erzeugt, die laterale Abmessungen von mehr als 140 µm aufweisen. Bevorzugt betragen die lateralen Abmessungen zumindest eines Teilbereichs und/oder zumindest einer Aussparungen mehr als 250 µm, vorzugsweise mehr als 500 µm und insbesondere mehr als 1 mm. Die genannten Teilbereiche können alternativ oder zusätzlich zu dem oben beschriebenen Raster vorgesehen sein.In a further variant of the invention, the second color coating in the overlap area advantageously contains partial areas that have lateral dimensions of more than 140 μm, and / or that the second color coating of the higher-lying relief structure is produced in the overlap area with cutouts that have lateral dimensions of more than 140 μm . The lateral dimensions of at least one partial area and / or at least one cutout are preferably more than 250 μm, preferably more than 500 μm and in particular more than 1 mm. The sub-areas mentioned can be provided as an alternative or in addition to the grid described above.
Die erste Farbbeschichtung der tiefer liegenden Reliefstruktur ist im Überlappungsbereich mit Vorteil opak ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich ist die genannte erste Farbbeschichtung im Überlappungsbereich vollflächig, also ohne Aussparungen ausgebildet.The first color coating of the lower-lying relief structure is advantageously made opaque in the overlap area. As an alternative or in addition, said first color coating is formed over the entire area in the overlapping area, that is to say without gaps.
Die farbige Flachstruktur ist bevorzugt zumindest im Bereich der Aussparung einheitlich farbig gestaltet. Die Flachstruktur liegt einheitlich farbig zumindest in einer Größe von mehr als 140µm, bevorzugt mehr als 250µm, weiter bevorzugt mehr als 500 µm und insbesondere mehr als 1mm vor. Vorzugsweise ist die Flachstruktur im ganzen Überlappungsbereich einheitlich farbig gestaltet. Außerhalb - der Aussparung oder des Überlappungsbereichs - kann die Flachstruktur 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 500µm, in der Regel jedoch mehr als 1 mm), kann die farbige Flachstruktur in Teilbereichen der Aussparung unterschiedlich farbig gestaltet sein. Die Flachstruktur kann somit insgesamt mehrfarbig vorliegen.The colored flat structure is preferably designed with 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 μm, preferably more than 250 μm, more preferably more than 500 μm and in particular more than 1 mm. The flat structure is preferably designed in a uniform color over the entire overlap area. Outside - the recess or the overlap area - the flat structure can have one or more other color (s), that is to say in particular comprise another (or more other) colorants. For larger gaps, in particular from a size of sub-areas of the gap, which each allow a separate color perception (at least more than 500 µm, but usually more than 1 mm), the colored flat structure can be designed in different colors in sub-areas of the gap. The flat structure can thus be multicolored overall.
Die erste und/ oder zweite Farbbeschichtung ist bevorzugt eine reflektierende Farbbeschichtung. Eine oder beide Farbbeschichtungen können insbesondere durch Metallisierungen, beispielsweise aus Aluminium, Silber oder einer Legierung, etwa aus Kupfer und Aluminium, durch Dünnschichtaufbauten, insbesondere farbkippende Dünnschichtaufbauten oder farbstabile farbfilternde 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, beispielsweise aus Aluminium, hinterlegt ist. Auch Lumineszenzfarben, insbesondere Fluoreszenzfarben mit einer metallischen Verspiegelung kommen als Farbbeschichtungen in Betracht. Die erste und/oder zweite Farbbeschichtung kann auch durch Strukturfarben, insbesondere durch Nano- und Binärstrukturen, gebildet sein, welche auf oder in die Mikrospiegel einer Mikrospiegelanordnung geprägt sind. Schließlich kommen auch Nanopartikelfarben als Farbbeschichtung in Betracht, wie etwa Gold-Blau-Partikel, verschiedene Effektpigmente, farbkippende Pigmente oder Supersilber.The first and / or second colored coating is preferably a reflective colored coating. One or both color coatings can be formed in particular by metallizations, for example made of aluminum, silver or an alloy such as copper and aluminum, thin-layer structures, in particular color-shifting thin-layer structures or color-stable color-filtering thin-layer structures (different colors in remission and transmission), or silicon-aluminum thin layers be. The first and / or second color coating can also represent a translucent image composed of several translucent colors, which is backed with a mirror coating, for example made of aluminum. Luminescent colors, in particular 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. Finally, nanoparticle inks can also be used as color coatings, such as gold-blue particles, various effect pigments, color-changing pigments or super silver.
Die erste und zweite Farbbeschichtung sind in einer vorteilhaften Erfindungsvariante materialidentisch, beispielsweise können beide Farbbeschichtungen durch eine Aluminiumschicht gebildet sein. Da die farbige Flachstruktur 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 Farbeindruck in Erscheinung.In an advantageous variant of the invention, the first and second colored coatings are identical in material, for example both colored coatings can be formed by an aluminum layer be. 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 appear with a different color impression even with a material-identical color coating.
Die Farbeindrücke sind unterschiedlich, sie unterscheiden sich in ihrem Farbton. Bevorzugt sind die Farbtöne (der beiden Farbeindrücke) Buntfarbtöne. 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.The color impressions are different, they differ in their shade. The color shades (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.
Mit besonderem Vorteil sind die höher liegende Reliefstruktur und/oder die tiefer liegende Reliefstruktur durch Mikrospiegelanordnungen mit gerichteten Mikrospiegeln gebildet. Die Mikrospiegel sind dabei insbesondere durch nicht-diffraktiv wirkende Spiegel gebildet und erzeugen keine Farbaufspaltung. Vorzugsweise können dabei plane Spiegel, Hohlspiegel und/ oder fresnelartige Spiegel zum Einsatz kommen. Die einzelnen gerichteten Mikrospiegel der Mikrospiegelanordnung reflektieren abhängig von Ihrer Ausrichtung für den Betrachtungswinkel entweder das Licht zum Betrachter oder nicht (hell oder dunkel). Die lateralen Abmessungen der Mikrospiegel liegen dabei vorteilhaft unterhalb von 20 µm, bevorzugt unterhalb von 10 µm, vorzugsweise aber andererseits auch oberhalb von 2 µm, insbesondere oberhalb von 3 µm oder sogar oberhalb von 5 µm. Grundsätzlich können anstelle von Mikrospiegeln auch andere Reliefstrukturen, insbesondere geprägte Fresnellinsen, Hohlspiegel, Hologrammstrukturen, Nanostrukturen oder diffraktive geblazte Gitter eingesetzt werden.The higher-lying relief structure and / or the lower-lying relief structure are particularly advantageously formed by micromirror arrangements with directed micromirrors. The micromirrors are formed in particular by non-diffractive mirrors and do not produce any color splitting. Preferably, plane mirrors, concave mirrors and / or Fresnel-like mirrors can be used. The individual directional micromirrors of the micromirror arrangement either reflect the light towards the viewer or not (light or dark) depending on their orientation for the viewing angle. The lateral dimensions of the micromirrors are advantageously below 20 μm, preferably below 10 μm, but preferably on the other hand also above 2 μm, in particular above 3 μm or even above 5 μm. In principle, instead of micromirrors, other relief structures, in particular embossed Fresnel lenses, concave mirrors, hologram structures, nanostructures or diffractive blazed gratings can also be used.
Die Ausrichtung der Mikrospiegel der höher liegenden Reliefstruktur und/ oder der tiefer liegenden Reliefstruktur variiert mit Vorteil ortsabhängig um ein jeweils vorgegebenes Motiv, insbesondere ein dreidimensional wirkendes Motiv 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 Mikrospiegel bestimmt.The alignment of the micromirrors of the higher-lying relief structure and / or the lower-lying relief structure advantageously varies as a function of location in order to generate a given motif, in particular a three-dimensional motif or a movement motif. The alignment of the micromirrors can be freely selected and is essentially only determined by the given motif, but not by the alignment of neighboring micromirrors.
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 beiden Reliefstrukturen können sich insbesondere hinsichtlich Form (beispielsweise 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.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 two relief structures can vary in particular with regard to shape (for example head, apple or number), movement (static too moved or moved too static, with linear, rotating and / or pumping movement) and / or dimensionality (2D to 3D, or different three-dimensional with positive or negative arched appearance or floating in front of or behind a plane) of the motif.
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 liegende 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 binären Farb- und Effektwechsel ohne Überschneidungsbereich. 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 umspringen.In an advantageous embodiment, it is provided that 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, wherein the first and second viewing angle ranges do not overlap. When tilted, the security element then shows a binary color and effect change 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.
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 gegeneinander bewegen und sich dabei in einer Überscheidungsstellung, in der beide Bewegungsmotive sichtbar sind, kreuzen.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 color impression, the first and second movement motifs moving offset from one another or moving and moving against one another when the security element is tilted while doing so, cross in an overlapping position in which both motifs are visible.
Die beiden Reliefstrukturen können auch Motive bzw. Bewegungsmotive erzeugen, die gleichzeitig im selben Flächenbereich sichtbar sind, also zumindest teilweise überlappende Betrachtungswinkelbereiche aufweisen. Da der vertikale Abstand der beiden Reliefstrukturen sehr gering ist und deutlich unterhalb der Auflösungsgrenze des bloßen Auges liegt, scheinen die von den beiden Reliefstrukturen erzeugten Erscheinungsbilder für einen Betrachter gleichzeitig am selben Ort vorzuliegen.The two relief structures can also generate motifs or motifs of movement which 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 clearly below the resolution limit of the naked eye, the appearances generated by the two relief structures appear to be present at the same time for a viewer at the same location.
Die nachfolgend beispielhaft genannten Varianten haben sich als optisch besonders attraktiv herausgestellt:
- - Ein binärer Motivflip zwischen gewölbten und/ oder dreidimensional erscheinenden Bildmotiven mit binärem Farbwechsel. Ein erster Betrachtungswinkelbereich erstreckt sich beispielsweise von +5° bis +20° bezogen auf eine Flächennormale des Sicherheitselements, ein zweiter Betrachtungswinkelbereich 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 Betrachtungswinkelbereich für das erste Bewegungsmotiv erstreckt sich beispielsweise von -20° bis +20°, ein Betrachtungswinkelbereich für das zweite, gegenläufige Bewegungsmotiv umgekehrt von +20° bis -20°. Bei versetzt laufenden Bewegungsmotiven läuft ein Motiv beispielsweise von -20° bis +10°, das andere Motiv von -10° bis +20°.
- - Ein binärer Motivflip, bei dem die gewölbten und/oder dreidimensional 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.
- - A binary motif flip between curved and / or three-dimensional appearing image motifs 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, and 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.
- - Pump or running effects with different colors that cross locally, for example run in opposite directions. A viewing angle range for the first subject of movement extends, for example, from -20 ° to + 20 °, a viewing angle range for the second, opposite movement motif, conversely, from + 20 ° to -20 °. In the case of staggered motion motifs, one motif runs from -20 ° to + 10 °, for example, the other from -10 ° to + 20 °.
- - A binary motif flip in which the curved and / or three-dimensional 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.
Die unterschiedlichen Höhenstufen, in denen die beiden Reliefstrukturen und die Flachstruktur angeordnet sind, weisen in z-Richtung vorteilhaft einen Abstand zwischen 5 µm und 100 µm, vorzugsweise zwischen 10 µm und 50 µm auf. Der geringe vertikale Abstand der beteiligten Strukturen ist bei der Betrachtung des Sicherheitselements nicht wahrnehmbar. Den Bezugspunkt für die Höhenstufe einer Reliefstruktur bildet dabei die Grundfläche der Reliefstruktur, beispielsweise am Fußpunkt einer Mikrospiegelprägung.The different height levels in which the two relief structures and the flat structure are arranged advantageously have a spacing between 5 μm and 100 μm, preferably between 10 μm and 50 μm, 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 area of the relief structure, for example at the base of a micromirror embossing.
Die Erfindung enthält auch einen Datenträger mit einem optisch variablen Sicherheitselement der beschriebenen Art, wobei die tiefer liegende Reliefstruktur näher an einer Oberfläche des Datenträgers und die höher liegende Reliefstruktur weiter von der genannten Oberfläche des Datenträgers entfernt liegt. Das Sicherheitselement ist in einer zweckmäßigen Variante in einem opaken Bereich des Datenträgers angeordnet.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. In an expedient variant, the security element is arranged in an opaque area of the data carrier.
Die Erfindung enthält schließlich auch ein Verfahren zum Herstellen eines optisch variablen Sicherheitselements, vorzugsweise eines Sicherheitselements 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 versehen wird, der zwei Reliefstrukturen enthält, 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 folgenden ersten Farbbeschichtung und die die höher liegende Reliefstruktur mit einer dem Reliefverlauf folgenden zweiten Farbbeschichtung versehen wird,
- - in z-Richtung auf einer Höhenstufe zwischen den beiden Reliefstrukturen eine lichtdurchlässige farbige Flachstruktur angeordnet wird,
- - die beiden Reliefstrukturen und die Flachstruktur in einem Überlappungsbereich überlappend ausgebildet werden, und
- - die zweite Farbbeschichtung der höher liegenden Reliefstruktur in dem Überlappungsbereich mit zumindest einer Aussparung ausgebildet wird, in der bei Betrachtung des Sicherheitselements die tiefer liegende Reliefstruktur mit der kombinierten Farbwirkung der farbigen Flachstruktur und der ersten Farbbeschichtung in Erscheinung tritt.
- - a carrier is provided, the area of which defines a plane and a z-axis perpendicular to it,
- - The carrier is provided with a multicolored reflective surface area which contains two relief structures which are arranged at different height levels in the z-direction and form a lower and a higher relief structure,
- - the lower-lying relief structure is provided with a first color coating following the relief course 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 so as to be overlapping in an overlapping area, and
- the second color coating of the higher-lying relief structure is formed in the overlap area with at least one recess in which the lower-lying relief structure appears with the combined color effect of the colored flat structure and the first color coating when viewing the security element.
Bei einer vorteilhaften Verfahrensführung ist vorgesehen, dass getrennt zwei Schichtaufbauten erzeugt werden, bei denen die genannten Reliefstrukturen auf separaten Trägern erzeugt und mit der jeweiligen, dem Reliefverlauf folgenden 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.In an advantageous procedure it is provided that two layer structures are produced separately, in which the mentioned relief structures are produced on separate carriers and provided with the respective color coating following the relief progression, and that the two layer structures produced are laminated together via a translucent colored laminating lacquer layer, which forms the flat structure of the security element in the laminated together state.
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 lichtdurchlässige, nicht höhenstrukturierte Farbschicht aufgebracht wird, die die Flachstruktur des Sicherheitselements bildet, und dass auf der lichtdurchlässigen Farbschicht die tiefer liegende Reliefstruktur mit der ersten Farbbeschichtung erzeugt wird.In another, likewise advantageous method, it is provided that 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 translucent, non-height-structured color layer is applied to the cover layer, which forms the flat structure of the security element forms, and that the lower-lying relief structure with the first color coating is produced on the transparent color layer.
Schließlich kann gemäß einer weiteren, ebenfalls vorteilhaften Verfahrensführung 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.Finally, according to a further, likewise advantageous method, provision can be made for a carrier to be provided on one of its main surfaces with a light-permeable, non-height-structured color layer, that the relief structures mentioned are applied to the opposite main surfaces of the color-coated carrier, so that the light-permeable color layer is between forms the flat structure lying on the relief structures, and that the relief structures are provided with the respective first or second color coating.
Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maßstabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die Anschaulichkeit zu erhöhen.Further exemplary embodiments as well as advantages of the invention are explained below with reference to the figures, in the representation of which a reproduction true to scale and proportion was dispensed with in order to increase the clarity.
Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung einer Banknote mit einem erfindungsgemäßen optisch variablen Sicherheitselement, -
2 schematisch einen Ausschnitt des Sicherheitselements der1 im Querschnitt, -
3 in (a) bis (d) einige konkrete vorteilhafte Ausgestaltungen des Rasters der Farbbeschichtung der Mikrospiegelprägung in Aufsicht, -
4 eine andere Variante eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements im Querschnitt, -
5 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements mit einem gegenüber den Gestaltungen der2 und4 abgewandelten Schichtaufbau, und -
6 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung im Querschnitt.
-
1 a schematic representation of a bank note with an optically variable security element according to the invention, -
2 schematically a section of the security element of1 in cross section, -
3 in (a) to (d) some concrete advantageous configurations of the grid of the color coating of the micromirror embossing in plan view, -
4th another variant of a security element according to the invention in cross section, -
5 a further embodiment of a security element according to the invention with one compared to the designs of FIG2 and4th modified layer structure, and -
6th a further embodiment of the invention in cross section.
Die Erfindung wird nun am Beispiel von Sicherheitselementen für Banknoten erläutert.
Das in
Beim Kippen
Der besondere Aufbau erfindungsgemäßer optisch variabler Sicherheitselemente wird nun mit Bezug auf
Das Sicherheitselement
Auf dem Träger
Die beiden Reliefstrukturen stellen im Ausführungsbeispiel jeweils Mikrospiegelprägungen bzw. Mikrospiegelanordnungen
Die Mikrospiegelanordnungen
Die Flachstruktur
Zur Motivdarstellung sind die Neigungswinkel der Mikrospiegel im Ausführungsbeispiel gerade so gewählt, dass die höher liegende Mikrospiegelanordnung
Die beiden Mikrospiegelanordnungen
Bei der Herstellung des Sicherheitselements
Die beiden so erzeugten Schichtaufbauten wurden dann mittels einer rot lasierend eingefärbten Kaschierkleberschicht
Wird das so erzeugte Sicherheitselement
Aus der Betrachtungsrichtung
Die Rasterelemente und Rasterzwischenräume können auch andere polygonale Formen oder unregelmäßige Formen aufweisen. Beispielhaft zeigt
Eine andere Variante eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements
Im Unterschied zur Ausgestaltung der
Konkret kann die Mikrospiegelprägung
Zur Herstellung des Sicherheitselements
Auf die ebene Oberfläche der Decklackschicht
Schließlich wurde auf die Farbschicht
Bezogen auf die Betrachtungsrichtung bildet in dem Sicherheitselement
Die nur bereichsweise vorliegenden Metallisierung
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in
Auf der gegenüberliegenden Hauptfläche der Trägerfolie
Der so erzeugte Schichtaufbau wurde über eine Klebeschicht
Auch hier ergeben sich je nach der konkreten Ausbildung der bereichsweise vorliegenden Metallisierung
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1010
- BanknoteBanknote
- 1212th
- SicherheitselementSecurity element
- 14-A14-A
- herauswölbendes Motiv „10“bulging motif "10"
- 14-B14-B
- herauswölbendes Motiv „Wappen“bulging motif "coat of arms"
- 1616
- KipprichtungDirection of tilt
- 1818th
- Trägercarrier
- 2020th
- reflektiver Flächenbereichreflective surface area
- 2222nd
- erste Prägelackschichtfirst layer of embossing lacquer
- 2424
- MikrospiegelanordnungMicromirror array
- 2626th
- erste Farbbeschichtungfirst color coating
- 2828
- transparente Decklackschichttransparent top coat
- 3232
- zweite Prägelackschichtsecond layer of embossing lacquer
- 3434
- MikrospiegelanordnungMicromirror array
- 3636
- zweite Farbbeschichtungsecond color coating
- 3838
- DecklackschichtTop coat
- 4040
- BetrachterViewer
- 40-A, 40-B40-A, 40-B
- BetrachtungspositionenViewing positions
- 4444
- lichtdurchlässige Flachstrukturtranslucent flat structure
- 4646
- KlebeschichtAdhesive layer
- 5050
- RasterGrid
- 5252
- RasterelementeGrid elements
- 5454
- RasterzwischenräumeGrid spaces
- 6262
- SicherheitselementSecurity element
- 6464
- AußenbereichOutdoor area
- 6666
- AussparungRecess
- 7272
- SicherheitselementSecurity element
- 7474
- lasierende Farbschichttranslucent paint layer
- 8282
- SicherheitselementSecurity element
- 8484
- lasierende Farbschichttranslucent paint layer
- 8686
- lasierende Farbetranslucent color
- 8888
- höhenstrukturierte Farbbeschichtungheight-structured color coating
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