DE102020005268A1

DE102020005268A1 - Optisch variables Sicherheitselement

Info

Publication number: DE102020005268A1
Application number: DE102020005268.1A
Authority: DE
Inventors: Matthias Pfeiffer; Kai Herrmann Scherer; Maik Rudolf Johann Scherer; Christoph Mengel; Harald Lesch
Original assignee: Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Current assignee: Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Priority date: 2020-08-27
Filing date: 2020-08-27
Publication date: 2022-03-03
Also published as: CN114103516A; EP3960481A8; CN114103516B; EP3960481B1; EP3960481A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein optisch variables Sicherheitselement (50) zur Absicherung von Wertgegenständen, das bei Betrachtung von der Vorderseite und der Rückseite jeweils ein unterschiedliches visuelles Erscheinungsbild aufweist und eine gemeinsame Durchsichtinformation zeigt. Das Sicherheitselement enthält ein vorderseitiges Sicherheitsmerkmal (30; 54) mit einem ersten, transluzenten oder transparenten Flächenbereich (34; 60), und einem zweiten, opaken Flächenbereich (32; 58), wobei der erste Flächenbereich (34; 60) des vorderseitigen Sicherheitsmerkmals eine höhere Durchlässigkeit für eine Vernetzungsstrahlung, insbesondere für UV-Strahlung aufweist als der zweite Flächenbereich (32; 58) und wobei die beiden Flächenbereiche das vorderseitige visuelle Erscheinungsbild des Sicherheitselements erzeugen. Das Sicherheitselement enthält weiter ein rückseitiges optisch variablen Sicherheitsmerkmal (40) mit einer vernetzten Effektschicht (62) mit plättchenförmigen, dreidimensional ausgerichteten Effektpigmenten (68, 80), mit einem ersten (42) und einem zweiten Flächenbereich (44, 46), in denen die Effektpigmente in unterschiedlicher Weise ausgerichtet sind und wobei die beiden Flächenbereiche das unterschiedliche rückseitige Erscheinungsbild des Sicherheitselements erzeugen. Der erste Flächenbereich (34; 60) des vorderseitigen Sicherheitsmerkmals ist deckungsgleich mit dem ersten Flächenbereich (42; 76) des rückseitigen Sicherheitsmerkmals angeordnet, und die beiden ersten Flächenbereiche (34, 42; 60, 76) erzeugen die gemeinsame Durchsichtinformation.

Description

Die Erfindung betrifft ein optisch variables Sicherheitselement zur Absicherung von Wertgegenständen, das bei Betrachtung von der Vorderseite und der Rückseite jeweils ein unterschiedliches visuelles Erscheinungsbild aufweist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Sicherheitselements sowie einen mit einem solchen Sicherheitselement ausgestatteten Datenträger.
Datenträger, wie etwa Wertdokumente oder Ausweisdokumente, aber auch andere Wertgegenstände, wie etwa Markenartikel, werden zur Absicherung oft mit Sicherheitselementen versehen, die eine Überprüfung der Echtheit des Datenträgers gestatten und die zugleich als Schutz vor unerlaubter Reproduktion dienen. 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 grafisches Motiv zeigen.
In den letzten Jahren gewinnen zudem Echtheitsmerkmale an Attraktivität, die beispielsweise in einem Durchsichtsfenster einer Banknote von gegenüberliegenden Seiten her betrachtet werden können.
Derartige Echtheitsmerkmale zeigen gegenwärtig allerdings oft auf beiden Seiten dasselbe Erscheinungsbild oder eine visuell attraktive Effektkombination ist nur auf der Vorderseite, nicht aber der Rückseite sichtbar. Teilweise sind auch vollkommen unabhängige Erscheinungsbilder auf Vorder- und Rückseite sichtbar, so dass die Absicherungswirkung des Fenstermerkmals kaum über die Wirkung zweier separater Echtheitsmerkmale hinausgeht. Mit den bekannten Echtheitsmerkmalen wird daher eine Seite, in der Regel die Rückseite einer Banknote oder eines anderen Wertdokuments nur ungenügend abgesichert.
Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Sicherheitselement anzugeben, das attraktive visuelle Effekte auf beiden Seiten mit hoher Fälschungssicherheit verbindet.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Gemäß der Erfindung weist ein gattungsgemäßes Sicherheitselement bei Betrachtung von der Vorderseite und der Rückseite nicht nur ein unterschiedliches visuelles Erscheinungsbild auf, sondern zeigt auch eine gemeinsame Durchsichtinformation.
Das Sicherheitselement ist dabei mit einem vorderseitigen Sicherheitsmerkmal mit einem ersten, transluzenten oder transparenten Flächenbereich, und einem zweiten, opaken Flächenbereich ausgestattet, wobei der erste Flächenbereich des vorderseitigen Sicherheitsmerkmals eine höhere Durchlässigkeit für eine Vernetzungsstrahlung, insbesondere für UV-Strahlung aufweist als der zweite Flächenbereich und wobei die beiden Flächenbereiche das vorderseitige visuelle Erscheinungsbild des Sicherheitselements erzeugen.
Das Sicherheitselement ist weiter mit einem rückseitigen optisch variablen Sicherheitsmerkmal mit einer vernetzten Effektschicht mit plättchenförmigen, dreidimensional ausgerichteten Effektpigmenten ausgestattet, mit einem ersten und einem zweiten Flächenbereich, in denen die Effektpigmente in unterschiedlicher Weise ausgerichtet sind und wobei die beiden Flächenbereiche das unterschiedliche rückseitige Erscheinungsbild des Sicherheitselements erzeugen.
Der erste Flächenbereich des vorderseitigen Sicherheitsmerkmals ist dabei deckungsgleich mit dem ersten Flächenbereich des rückseitigen Sicherheitsmerkmals angeordnet, wobei die beiden ersten Flächenbereiche die gemeinsame Durchsichtinformation erzeugen.
Wie weiter unten genauer erläutert, erlaubt die angesprochene höhere Durchlässigkeit des ersten Flächenbereichs für eine Vernetzungsstrahlung das vorderseitige Sicherheitsmerkmal als Belichtungsmaske für eine selektive Vernetzung und damit Härtung der Effektschicht des rückseitigen Sicherheitselements einzusetzen und dadurch deckungsgleich zum Vorderseitenelement unterschiedliche Ausrichtungen der Effektpigmente im Rückseitenelement zu erzeugen.
Die Vernetzungsstrahlung ist vorzugsweise UV-Strahlung, aber auch Elektronenstrahlung oder hochenergetische sichtbare Strahlung im blauen oder violetten Spektralbereich kann zum Einsatz kommen. Bei der vernetzten Effektschicht handelt es sich um eine vernetzbare Schicht, die durch die Einwirkung der Vernetzungsstrahlung vernetzt und damit gehärtet wurde.
Mit Vorteil stellt das vorderseitige Sicherheitsmerkmal ebenfalls ein optisch variables Sicherheitsmerkmal dar und ist vorzugsweise ein mikrooptisches Reliefelement, das insbesondere ein Hologramm, eine Mattstruktur, eine Mikrospiegelanordnung, eine Mikrolinsenanordnung eine Mikrofresnellinsenanordnung, eine Mottenaugenstruktur, eine Subwellenlängenstruktur oder eine Kombination dieser Elemente aufweist.
Bei der Betrachtung der Vorderseite kann das mikrooptische Relief insbesondere einen kippwinkelabhängigen Farbwechsel, einen Aufsicht-Durchsicht-Farbwechsel, kippwinkelabhängige dynamische Hell-Dunkel-Effekte, Lauf-/Flip-Effekte, stereoskopische Effekte oder Regenbogeneffekte zeigen.
Das mikrooptische Reliefelement enthält bevorzugt eine reflektierende Beschichtung, die durch ein Reflektormetall, ein farbkippendes Dünnschichtelement, eine hochbrechende Schicht oder eine Kombination dieser Elemente gebildet ist. Das Reflektormetall kann beispielsweise durch Al, Cr, In, Cu, durch Legierungen oder durch eine Metallpigmentfarbe gebildet sein. Das farbkippende Dünnschichtelement weist insbesondere eine Schichtfolge Reflektor/Dielektrikum/Absorber auf, wobei die Reflektorschicht aus Aluminium, die dielektrische Abstandsschicht aus SiOx und die Absorberschicht aus Chrom bestehen kann. Die hochbrechende Schicht hat vorzugsweise einen Brechungsindex von 1,8 oder mehr und insbesondere von 2,0 oder mehr und kann beispielsweise aus TiO₂ oder ZnS gebildet sein.
Mit Vorteil enthält die reflektierende Beschichtung Aussparungen, die insbesondere Form von Zeichen, Text, Zahlen, Symbolen, Ornamenten oder Kombinationen dieser Elemente gebildet sind, und die den transluzenten oder transparenten Flächenbereich des vorderseitigen Sicherheitsmerkmals erzeugen. Die Aussparungen der reflektierenden Beschichtung können auch die Pixel oder Teilpixel eines komplexen Durchsichtsbild darstellen. Dabei können durch eine gezielte lokale Änderung der demetallisierten Pixeldichte Graustufentransmissionsbilder erhalten werden. Die Aussparungen können beispielsweise durch Waschen, Ätzen, Lasern, oder andere an sich bekannte Verfahren erzeugt werden. In einer Weiterbildung der Erfindung können die Aussparungen auch individualisiert sein, beispielsweise durch digitalen Druck von Wasch-/Ätzfarbe oder Laserdemetallisierung.
Insbesondere kann in einer visuell attraktiven Gestaltung die reflektierende Beschichtung Aussparungen aufweisen, die die Pixel oder Teilpixel eines Pixelbildes darstellen. Der erste Flächenbereich des rückseitigen Sicherheitsmerkmals weist dann zu diesen Pixeln oder Teilpixeln deckungsgleiche Ausrichtungsbereiche auf, so dass die genannten Aussparungen zusammen mit den deckungsgleichen Ausrichtungsbereichen ein gemeinsames Durchsichtspixelbild erzeugen. Ein solches Durchsichtspixelbild ist in Aufsicht sowohl von der Vorder- als auch der Rückseite her nur sehr schwer zu erkennen und bildet ein verstecktes Echtheitskennzeichen, das das Erscheinungsbild der Vorder- oder Rückseite kaum stört.
Das vorderseitige Sicherheitsmerkmal kann auch eine gedruckte Maske mit einer bereichsweise höheren bzw. niedrigen Durchlässigkeit für die Vernetzungsstrahlung, vorzugsweise die UV-Strahlung enthalten, beispielsweise eine Maske aus einem bereichsweise aufgebrachten UV- oder Elektronenstrahl-Absorber. Eine solche gedruckte Maske kann beispielsweise auf der Rückseite der Effektschicht angeordnet sein, so dass diese bei UV- oder Elektronenstrahl-Beaufschlagung von der Maskenseite her nur bereichsweise gehärtet wird. Neben einer Absorbermaske können auch Wasserzeichen in Form einer Elektrotype oder dünne Papierbereiche zum Einsatz kommen um bereichsweise Vernetzungsstrahlung in unterschiedlicher Intensität zu transmittieren.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung liegen das vorderseitige und das rückseitige Sicherheitsmerkmal auf gegenüberliegenden Seiten eines Trägers vor, der zumindest im gemeinsamen Durchsichtsbereich transparent oder transluzent ist. Dabei kann der Träger durchbrochen sein oder transparente bzw. transluzente Materialbereiche enthalten.
Der Träger kann insbesondere aus Papier, aus Kunststoff oder einem Verbundmaterial aus Papier und Kunststoff bestehen. Der Träger kann auch weitere, an sich bekannte Sicherheitsmerkmale enthalten kann, wie etwa Wasserzeichen, Sicherheitsfasern, einen Sicherheitsfaden, einen Sicherheitsaufdruck oder dergleichen.
Die plättchenförmigen Effektpigmente sind in dem ersten Flächenbereich des rückseitigen Sicherheitsmerkmals vorzugsweise senkrecht zur Flächenausdehnung der Effektschicht ausgerichtet. Die ausgerichteten Effektpigmente wirken dann wie die aufgestellten Lamellen einer Jalousie, die eine Durchsicht durch diesen Flächenbereich der Effektschicht erlauben.
In dem zweiten Flächenbereich des rückseitigen Sicherheitsmerkmals können die Effektpigmente in einer bestimmten Richtung, aber auch in einer sich über dem Ort kontinuierlich veränderten Richtung dreidimensional ausgerichtet sein. Es können auch weitere Flächenbereiche mit bereichsweise unterschiedlicher Ausrichtung vorliegen. Mit Vorteil erscheint die Effektschicht dem zweiten Flächenbereich durch eine von der Senkrechten abweichende Ausrichtung der Effektpigmente im Wesentlichen opak und zeigt ein dreidimensional anmutendes Erscheinungsbild oder erzeugt einen dynamischen Effekt.
Die Effektpigmente sind mit Vorteil durch magnetisch ausrichtbare Magnetpigmente gebildet, wobei vorzugsweise metallisierte Pigmente, insbesondere Aluminium- oder silberbeschichtete Pigmente eingesetzt werden. Auch Pigmente mit einer Dünnfilmbeschichtung, vor allen farbkippende Pigmente oder Aluminiumpigmente mit einer durch nasschemische Fällungsprozesse erzeugten farbgebenden Beschichtung kommen in Betracht. Darüber hinaus können auch reflektierende Metallpigmente, vorzugsweise Aluminiumpigmente, mit einer lasierenden Farbbeschichtung eingesetzt werden, oder Pigmente mit einem mikrooptisch aktiven Oberflächenrelief, beispielsweise einem holographischen Oberflächenrelief, einem Mikrospiegelrelief, einem Mikrolinsenrelief oder einem Mattstrukturrelief.
Das Aspektverhältnis der plättchenförmigen Effektpigmente kann durch das Durchmesser-zu-Dickenverhältnis beschrieben werden, das das Verhältnis des größten zum kleinsten Durchmesser eines Pigments angibt. Die Durchmesser verlaufen dabei stets durch den Schwerpunkt des Pigments. Kugelförmige Pigmente haben einen konstanten Durchmesser und damit ein Durchmesser-zu-Dickenverhältnis von 1, Werte größer als 1 weisen auf anisotrope Pigmentformen hin, bei denen die Abmessung eines Pigments in einer bestimmten Richtung („Längsrichtung“) größer, oft sogar deutlich größer ist als die Abmessung des Pigments in einer anderen Richtung („Querrichtung“). Die erfindungsgemäßen Effektpigmente weisen vorteilhaft ein Durchmesser-zu-Dickenverhältnis auf, das mehr als 5:1, bevorzugt mehr als 10:1, und besonders bevorzugt mehr als 50:1 oder sogar mehr als 100:1 beträgt. Der größte Durchmesser der plättchenförmigen Effektpigmente liegt dabei bevorzugt zwischen 1 µm und 150 µm, vorzugsweise zwischen 2 µm und 50 µm. Als plättchenförmige Effektpigmente kommen beispielsweise die in den Druckschriften EP 1 689 586 B1 , WO 2010/069823 A1 und WO 2013/ 090983 A1 beschriebenen Partikel und Pigmente in Frage.
Alternativ können die Effektpigmente auch durch Pigmente gebildet sein, die sich mit Hilfe anderer Wechselwirkungsfelder, insbesondere elektrischer Felder, ausrichten lassen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Effektschicht mit den plättchenförmigen Effektpigmenten zumindest bereichsweise einen maschinenlesbaren Merkmalsstoff auf, um dem Sicherheitselement maschinenlesbare Eigenschaften zu verleihen. Der maschinenlesbare Merkmalsstoff kann sowohl Teil der Effektpigmente als auch Teil eines Trägermediums sein, in dem die Effektpigmente dispergiert sind. Dabei kommen insbesondere Merkmalsstoffe mit lumineszierenden, beispielsweise fluoreszierenden oder phosphoreszierenden Eigenschaften, mit IR-absorbierenden Eigenschaften und/oder magnetischen Eigenschaften in Betracht.
Auch das vorderseitige Sicherheitselement kann mit maschinenlesbaren Eigenschaften ausgestattet sein. Beispielsweise kann die oben genannte reflektierende Beschichtung bereichsweise ein magnetisches Metall enthalten. Auch kann die Prägelackschicht, in die das Relief vorteilhaft eingeprägt ist, ist mit einem lumineszierenden, IR-absorbierenden und/oder magnetischen Merkmalsstoff versetzt sein.
Das Sicherheitselement kann als Sicherheitsfaden in oder als Folienelement (Streifen oder Patch) auf ein Zielsubstrat appliziert werden. Nach der Applikation auf ein Zielsubstrat kann eine außenliegende Trägerfolie des Sicherheitselements wieder entfernt werden oder auch auf dem Zielsubstrat verbleiben. Das Sicherheitselement kann auch direkt auf einem Kunststoffsubstrat hergestellt werden.
Die Erfindung enthält auch ein Verfahren zur Herstellung eines optisch variables Sicherheitselements der beschriebenen Art, das bei Betrachtung von der Vorderseite und der Rückseite jeweils ein unterschiedliches visuelles Erscheinungsbild aufweist und eine gemeinsame Durchsichtinformation zeigt. Bei dem Verfahren wird

- auf der Vorderseite eines Trägers ein Sicherheitsmerkmal mit einem ersten, transluzenten oder transparenten Flächenbereich, und einem zweiten, opaken Flächenbereich erzeugt, wobei der erste Flächenbereich des vorderseitigen Sicherheitsmerkmals eine höhere Durchlässigkeit für eine Vernetzungsstrahlung, insbesondere UV-Strahlung aufweist als der zweite Flächenbereich,
- wird auf der Rückseite des Trägers eine vernetzbare Effektschicht mit plättchenförmigen, dreidimensional ausrichtbaren Effektpigmenten aufgebracht,
- werden die plättchenförmigen Effektpigmente zumindest im Umgebungsbereich des ersten Flächenbereichs des vorderseitigen Sicherheitsmerkmals mittels eines externen Ausrichtungsfelds ausgerichtet, vorzugsweise senkrecht zur Substratoberfläche,
- wird die vernetzbare Effektschicht mit den ausgerichteten Effektpigmenten durch das als Belichtungsmaske wirkende vorderseitigen Sicherheitsmerkmal hindurch mit Vernetzungsstrahlung, insbesondere UV-Strahlung beaufschlagt, so dass die vernetzbare Effektschicht nur in einem dem ersten Flächenbereich deckungsgleich gegenüberliegenden Flächenbereich vernetzt wird und die Effektpigmente dadurch dort in ihrer Ausrichtung fixiert werden,
- werden die plättchenförmigen Effektpigmente außerhalb des ersten Flächenbereichs mittels eines externen Ausrichtungsfelds in unterschiedlicher Weise ausgerichtet, und
- wird die vernetzbare Effektschicht mit den in unterschiedlicher Weise ausgerichteten Effektpigmente mit Vernetzungs-Strahlung beaufschlagt, so dass die vernetzbare Effektschicht vollständig vernetzt wird und die in unterschiedlicher Weise ausgerichteten Effektpigmente dadurch in ihrer Ausrichtung fixiert werden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die vernetzbare Effektschicht eine UV-vernetzbare Effektschicht, die zur Vernetzung bzw. Härtung und damit zur Fixierung der Ausrichtung der Effektpigmente jeweils mit UV-Strahlung beaufschlagt wird. Alternativ kann die vernetzbare Effektschicht auch eine durch Elektronenstrahl oder durch hochenergetische sichtbare Strahlung im blauen oder violetten Spektralbereich vernetzbare Schicht darstellen, die dann zur Vernetzung bzw. Härtung und damit zur Fixierung der Ausrichtung der Effektpigmente entsprechend jeweils mit einem Elektronstrahl bzw. hochenergetischer sichtbare Strahlung beaufschlagt wird.
Bei einer vorteilhaften Verfahrensvariante sind die Effektpigmente durch magnetisch ausrichtbare Magnetpigmente gebildet und die Magnetpigmente werden durch magnetische Felder von Permanentmagneten oder Elektromagneten ausgerichtet. Grundsätzlich können die Effektpigmente jedoch auch durch Pigmente gebildet sein, die mit Hilfe anderer Wechselwirkungsfelder, beispielsweise elektrischer Felder, ausgerichtet werden können.
Die Effektpigmente können in einer vorteilhaften Verfahrensführung vor der erstgenannten Ausrichtung im Umgebungsbereich des ersten Flächenbereichs zunächst mittels eines externen Ausrichtungsfelds parallel zur Schichtebene ausgerichtet werden. Ähnlich können die Effektpigmente vor der zweitgenannten Ausrichtung vorteilhaft außerhalb des ersten Flächenbereichs zunächst mittels eines externen Ausrichtungsfelds parallel zur Schichtebene ausgerichtet werden.
Die Erfindung enthält weiter einen Datenträger mit einem Sicherheitselement der beschriebenen Art. Bei dem Datenträger kann es sich insbesondere um ein Wertdokument, wie eine Banknote, insbesondere eine Papierbanknote, eine Polymerbanknote oder eine Folienverbundbanknote, um eine Aktie, eine Anleihe, eine Urkunde, einen Gutschein, einen Scheck, eine hochwertige Eintrittskarte, aber auch um eine Ausweiskarte, wie etwa eine Kreditkarte, eine Bankkarte, eine Barzahlungskarte, eine Berechtigungskarte, einen Personalausweis oder eine Passpersonalisierungsseite handeln.
Das Sicherheitselement kann ein separates Sicherheitselement, beispielsweise ein Folienelement darstellen, das in einem transparenten Fensterbereich oder einer durchgehenden Öffnung eines Datenträgers angeordnet ist. Das Sicherheitselement kann auch ein Bestandteil des Datenträgers selbst sein und beispielsweise einen transparenten Teilbereich des Datenträgers umfassen, auf dessen gegenüberliegenden Hauptflächen das vorderseitige bzw. rückseitige Sicherheitsmerkmal angeordnet ist.
In einer Weiterbildung der Erfindung enthält das beschriebene Sicherheitselement ein Motiv, insbesondere ein Portrait und/oder eine Wertzahl und der Datenträger ist mit zumindest einem weiteren Sicherheitselement mit einem andersartigen Erscheinungsbild ausgestattet, das das Motiv des erstgenannten Sicherheitselements wiederholt. Ein solches weiteres Sicherheitselement kann beispielsweise durch ein Wasserzeichen, einen Sicherheitsfaden oder ein Druckelement gebildet sein. Die mehrfache Verwendung desselben Motivs in Sicherheitselementen mit unterschiedlichem Erscheinungsbild und vorzugsweise unterschiedlicher Erzeugungstechnologie führt zu einer zusätzlichen starken und dennoch auch für Laien leicht prüfbaren Absicherung des Datenträgers.
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.
Es zeigen:

1 in (a) und (b) eine schematische Darstellung der Vorder- bzw. Rückseite einer Banknote mit einem erfindungsgemäßen optisch variablen Sicherheitselement,
2 zur Erläuterung von Aufbau und Herstellung erfindungsgemäßer Sicherheitselemente in (a) bis (d) Zwischenschritte bei der Herstellung in (e) ein fertiges Sicherheitselement schematisch im Querschnitt.

Die Erfindung wird nun am Beispiel von Sicherheitselementen für Banknoten erläutert. 1 zeigt dazu eine schematische Darstellung einer Banknote 10, wobei 1(a) die Vorderseite und 1(b) die Rückseite der Banknote zeigt. Die Banknote 10 ist mit einer Mehrzahl verschiedener Sicherheitsmerkmale ausgestattet und enthält insbesondere ein erstes Druckelement 12, einen teilweise in das Banknotenpapier 14 eingebetteten Fenstersicherheitsfaden 16, ein Wasserzeichen 18, ein zweites Druckelement 20 und ein in einem transparenten Fensterbereich auf das Banknotenpapier 14 aufgebrachtes Folienelement 30.
Das Folienelement 30 enthält ein mikrooptisches Relief mit einem metallisierten, opaken Flächenbereich 32, der im Ausführungsbeispiel ein holographisches Portrait darstellt, das den durch das Wasserzeichen 18 und das zweite Druckelement 20 dargestellten Portraits entspricht. Das Folienelement 30 enthält darüber hinaus einen im Wesentlichen transparenten Flächenbereich 34, der in Form der Wertzahl „20“ der Banknote ausgebildet ist. Die Wertzahl ist auch durch das erste Druckelement 12 und einen Teil des Wasserzeichens 18 dargestellt. Durch eine solche mehrfache Verwendung derselben Motive (Portrait, Wertzahl) in mit unterschiedlicher Technologie erzeugten Sicherheitsmerkmalen (Druckelement, Wasserzeichen, metallisiertes Folienelement) wird eine starke und dennoch auch für den Laien einfach prüfbare Absicherung der Banknote 10 erreicht.
Auf der in 1(b) dargestellten Rückseite ist das Banknotenpapier 14 im Bereich des vorderseitigen Folienelements 30 mit einem optisch variablen Magnetmerkmal 40 versehen, das ein effektvolles, dreidimensional anmutendes Erscheinungsbild zeigt, welches in der weiter unten genauer beschriebenen Weise durch eine Effektschicht mit unterschiedlich ausgerichteten plättchenförmigen Magnetpigmente erzeugt wird. Das Magnetmerkmal 40 enthält im Ausführungsbeispiel konkret drei Flächenbereiche 42, 44, 46 mit unterschiedlicher Ausrichtung der plättchenförmigen Magnetpigmente und entsprechend drei Flächenbereiche mit unterschiedlichem Erscheinungsbild.
Wesentlich ist dabei insbesondere der erste Flächenbereich 42, der innerhalb des transparenten Fensterbereichs des Banknotenpapiers 14 deckungsgleich zu dem im Wesentlichen transparenten Flächenbereich 34 des Folienelements 30 und damit ebenfalls in Form der Wertzahl „20“ ausgebildet ist. In diesem Flächenbereich 42 sind die Magnetpigmente im Wesentlichen senkrecht zu Substratoberfläche ausgerichtet und erlauben daher eine Durchsicht durch die pigmentierte Effektschicht des Magnetmerkmals 40. Der erste Flächenbereich 42 des rückseitigen Magnetmerkmals 40 und der transparente Flächenbereich 34 des vorderseitigen Folienelements 30 erzeugen daher eine gemeine Durchsichtinformation in Form der Wertzahl „20“ in der Banknote 10.
In den weiteren Flächenbereichen 44, 46 des Magnetmerkmals 40 weisen die Magnetpigmente eine jeweils andere räumliche Ausrichtung auf. Beispielsweise sind die Magnetpigmente in einem Bereich 46, der die Form eines Eurosymbols aufweist, parallel zur Substratoberfläche ausrichtet und in einem sternförmigen Bereich 44 rotationssymmetrisch mit einer von der Mitte zum Rand zunehmenden Verkippung gegen die Senkrechten ausgerichtet. Die Flächenbereiche 44, 46 erscheinen bei Betrachtung der Rückseite opak und mit changierendem, dreidimensional anmutendem Erscheinungsbild.
Das Folienelement 30 und das Magnetmerkmal 40 bilden zusammen mit dem dazwischenliegenden Teil des Banknotensubstrats 14 ein erfindungsgemäßes optisch variables Sicherheitselement in der Banknote 10 aus, das bei Betrachtung von der Vorderseite und der Rückseite jeweils ein unterschiedliches visuelles Erscheinungsbild aufweist und eine gemeinsame Durchsichtinformation zeigt.
Der Aufbau und die Herstellung erfindungsgemäßer optisch variabler Sicherheitselemente werden nun mit Bezug auf 2 näher erläutert, die in 2(e) schematisch im Querschnitt ein fertiges Sicherheitselement 50 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung und in 2(a) bis (d) Zwischenschritte bei der Herstellung dieses Sicherheitselements zeigt.
Mit Bezug zunächst auf 2(a) wird auf einen transparenten Bereich eines Substrats 52 ein mikrooptisches Relief 54 aufgebracht, das im Ausführungsbeispiel aus einer Prägelackschicht 56 mit einem gewünschten Hologrammrelief und einer reflektierenden, opaken Metallbeschichtung 58 besteht. Die Metallbeschichtung 58 ist dabei mit Aussparungen 60 in Form der gewünschten Durchsichtinformation versehen.
Die Aussparungen 60 der Metallbeschichtung 58 bilden dabei in dem mikrooptischen Relief 54 nicht nur einen visuell transparenten Bereich, sondern stellen auch einen UV-transparenten Bereich innerhalb der ansonsten UVundurchlässigen Metallbeschichtung dar.
Auf die gegenüberliegende Seite des Substrats 52 wird in einem Druckverfahren, vorzugsweise im Siebdruck, eine Effektschicht 62 aufgebracht, die aus einem härtbaren (vernetzbaren) Trägermedium 64 und magnetisch ausrichtbaren plättchenförmigen Effektpigmenten 66 besteht, die in dem Trägermedium dispergiert sind, wie in 2(a) dargestellt.
Anschließend werden die Effektpigmente 66 im noch nicht ausgehärteten Zustand der Effektschicht 62 mit Hilfe eines Magneten 70 zumindest im Umgebungsbereich der Aussparungen 60 der Metallbeschichtung 58 senkrecht zur Substratoberfläche ausgerichtet, so dass die Effektpigmente 68 dort in orthogonal zur Substratebene ausgerichtetem Zustand vorliegen, wie in 2(b) dargestellt.
Dann wird die Effektschicht 62 mit den ausgerichteten Effektpigmenten 68 von der gegenüberliegenden Seite durch das mikrooptische Relief 54 hindurch mit UV-Strahlung 72 einer UV-Lichtquelle 74 beaufschlagt, wie in 2(c) dargestellt. Da das mikrooptische Relief 54 nur in den Aussparungen 60 für die UV-Strahlung durchlässig ist, wird die Effektschicht 62 lediglich in einem deckungsgleich zu den Aussparungen 60 liegenden Bereich 76 durch Vernetzung gehärtet, wie in der Figur durch eine Kreuzschraffur angedeutet. Nach diesem Belichtungsschritt sind die Effektpigmente 68 im Bereich 76 in ihrer senkrechten Ausrichtung fixiert, während die außerhalb des Bereichs 76 liegenden Effektpigmente 66 noch beweglich sind.
Mit Bezug auf 2(d) werden die noch beweglichen Effektpigmente nun mit zumindest einem weiteren Magneten 78 in eine andere Ausrichtung gebracht. In der Figur sind der einfacheren Darstellung halbe Effektpigmente 80 mit einer Ausrichtung parallel zur Substratebene gezeigt, es versteht sich aber, dass die Effektpigmente je nach dem gewünschten Erscheinungsbild auch anders ausgerichtet werden können, beispielsweise in einer oder mehreren schrägen Richtungen, oder auch in einer sich über dem Ort kontinuierlich veränderten Richtung. Es können auch bereichsweise unterschiedliche Ausrichtungen mit unterschiedlichem Erscheinungsbild erzeugt werden, wie etwa die Flächenbereiche 44, 46 der 1(b). Die Effektpigmente 68 des Teilbereichs 76 sind in ihrer Ausrichtung allerdings bereits fixiert und nehmen an dieser Neuausrichtung durch den Magneten 78 daher nicht teil.
In diesem ausgerichteten Zustand der Effektpigmente 80 wird die Effektschicht 62 erneut, diesmal von der Seite der Effektschicht 62 her, mit der UV-Strahlung einer nicht dargestellten weiteren UV-Lichtquelle beaufschlagt und nunmehr vollständig gehärtet.
Auf diese Weise entsteht das in 2(e) dargestellte Sicherheitselement 50, in dessen Effektschicht 62 die Effektpigmente 68,80 bereichsweise unterschiedliche fixierte Ausrichtungen aufweisen- Einer der Bereiche unterschiedlicher Ausrichtung ist dabei deckungsgleich zu den Aussparungen 60 der gegenüberliegenden Metallbeschichtung 58 angeordnet.
Für einen Betrachter wirken die plättchenförmigen Effektpigmente der Effektschicht 62 wie die Lamellen einer Jalousie, die je nach Kipplage eine Durchsicht erlauben oder ganz oder teilweise blockieren können. Vorliegend ist die Effektschicht 62 wegen der orthogonalen Ausrichtung der Effektpigmente 68 im Bereich 76 lichtdurchlässig, während sie in den anderen Flächenbereichen mit abweichender Ausrichtung der Effektpigmente 80 im Wesentlichen opak erscheint.
Insgesamt bildet das erzeugte mikrooptische Relief 54 ein vorderseitiges optisch variables Sicherheitsmerkmal mit einem transparenten Flächenbereich in Form der Aussparungen 60 und einem opaken Flächenbereich mit der reflektierenden opaken Metallisierung 58. Die beiden Flächenbereiche erzeugen das vorderseitige visuelle Erscheinungsbild des Sicherheitselements 50, wie beispielsweise ein Portrait und eine Wertzahl der in 1(a) gezeigten Art. In anderen, visuell besonders attraktiven Gestaltungen bilden die Aussparungen 60 des mikrooptischen Reliefs 54 die feinen Pixel eines Durchsichtsbilds, das nur in Durchsicht, jedoch weder von der Vorder- noch der Rückseite des Sicherheitselements erkennbar ist und daher eine versteckte Information in dem Sicherheitselement bildet.
Die Effektschicht 62 bildet ein rückseitiges optisch variables Sicherheitsmerkmal mit Effektpigmenten 66, 80, die in verschiedenen Flächenbereichen in unterschiedlicher Weise ausgerichtet sind. Die verschiedenen Flächenbereiche erzeugen das unterschiedliche rückseitige Erscheinungsbild des Sicherheitselements, beispielsweise dem sternförmigen Bereich 44 mit der enthaltenen Wertzahl 42 und dem Eurosymbol 46 der 1(b).
Die Aussparungen 60 im vorderseitigen Sicherheitsmerkmal und der Flächenbereich 76 des rückseitigen Sicherheitsmerkmals sind deckungsgleich zueinander angeordnet und erzeugen mit ihrer Form die gemeinsame Durchsichtinformation. Stellen die Aussparungen 60 zumindest in einem Teilbereich ein Pixelbild dar, so ist auch der Flächenbereich 76 in einem Teilbereich als entsprechendes Pixelbild ausgebildet, so dass in Durchsicht durch die deckungsgleiche Anordnung von Aussparungen 60 und Flächenbereich 76 das gewünschte Pixel-Transmissionsbild als verstecktes Merkmal entsteht.
Bei einer erweiterten Verfahrensführung können mit Bezug auf 2(b) die Effektpigmente 66 vor der Ausrichtung durch den Magneten 70 zunächst durch ein weiteres Magnetfeld parallel zur Oberfläche des Substrats 52 ausgerichtet werden, um definierte Ausgangsbedingungen für die weitere Ausrichtung zu haben. Analog können mit Bezug auf 2(d) die Effektpigmente 80 vor der Ausrichtung durch den Magneten 78 durch ein weiteres Magnetfeld zunächst parallel zur Oberfläche des Substrats 52 ausgerichtet werden und erst danach die gewünschte dreidimensionale Ausrichtung vorgenommen werden.
Bezugszeichenliste

10: Banknote
12: Druckelement
14: Banknotenpapier
16: Fenstersicherheitsfaden
18: Wasserzeichen
20: zweites Druckelement
30: Folienelement
32: metallisierter, opaker Flächenbereich
34: transparenter Flächenbereich
40: Magnetmerkmal
42, 44, 46: Flächenbereiche
50: Sicherheitselement
52: Substrat
54: mikrooptisches Relief
56: Prägelackschicht
58: Metallbeschichtung
60: Aussparungen
62: Effektschicht
64: Trägermedium
66: Effektpigmente
68: orthogonal ausgerichtete Effektpigmente
70: Magnet
72: UV-Strahlung
74: UV-Lichtquelle
76: gehärteter Bereich
78: weiterer Magnet
80: ausgerichtete Effektpigmente

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1689586 B1 [0024]
WO 2010/069823 A1 [0024]

Claims

Optisch variables Sicherheitselement zur Absicherung von Wertgegenständen, das bei Betrachtung von der Vorderseite und der Rückseite jeweils ein unterschiedliches visuelles Erscheinungsbild aufweist und eine gemeinsame Durchsichtinformation zeigt, mit - einem vorderseitigen Sicherheitsmerkmal mit einem ersten, transluzenten oder transparenten Flächenbereich, und einem zweiten, opaken Flächenbereich, wobei der erste Flächenbereich des vorderseitigen Sicherheitsmerkmals eine höhere Durchlässigkeit für eine Vernetzungsstrahlung, insbesondere für UV-Strahlung aufweist als der zweite Flächenbereich und wobei die beiden Flächenbereiche das vorderseitige visuelle Erscheinungsbild des Sicherheitselements erzeugen, - einem rückseitigen optisch variablen Sicherheitsmerkmal mit einer vernetzten Effektschicht mit plättchenförmigen, dreidimensional ausgerichteten Effektpigmenten, mit einem ersten und einem zweiten Flächenbereich, in denen die Effektpigmente in unterschiedlicher Weise ausgerichtet sind und wobei die beiden Flächenbereiche das unterschiedliche rückseitige Erscheinungsbild des Sicherheitselements erzeugen, - wobei der erste Flächenbereich des vorderseitigen Sicherheitsmerkmals deckungsgleich mit dem ersten Flächenbereich des rückseitigen Sicherheitsmerkmals angeordnet ist, und die beiden ersten Flächenbereiche die gemeinsame Durchsichtinformation erzeugen.
Sicherheitselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das vorderseitige Sicherheitsmerkmal ein optisch variables Sicherheitsmerkmal, vorzugsweise ein mikrooptisches Reliefelement ist, das insbesondere ein Hologramm, eine Mattstruktur, eine Mikrospiegelanordnung, eine Mikrolinsenanordnung eine Mikrofresnellinsenanordnung, eine Mottenaugenstruktur, eine Subwellenlängenstruktur oder eine Kombination dieser Elemente aufweist.
Sicherheitselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mikrooptische Reliefelement eine reflektierende Beschichtung enthält, die durch ein Reflektormetall, ein farbkippendes Dünnschichtelement, eine hochbrechende Schicht oder eine Kombination dieser Elemente gebildet ist.
Sicherheitselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die reflektierende Beschichtung Aussparungen aufweist, die insbesondere Form von Zeichen, Text, Zahlen, Symbolen, Ornamenten oder Kombinationen dieser Elemente gebildet sind, und die den transluzenten oder transparenten Flächenbereich des vorderseitigen Sicherheitsmerkmals erzeugen.
Sicherheitselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die reflektierende Beschichtung Aussparungen aufweist, die die Pixel oder Teilpixel eines Pixelbildes darstellen, und der erste Flächenbereich des rückseitigen Sicherheitsmerkmals zu diesen Pixeln oder Teilpixeln deckungsgleiche Ausrichtungsbereiche aufweist, so dass die genannten Aussparungen zusammen mit den deckungsgleichen Ausrichtungsbereichen ein gemeinsames Durchsichtspixelbild erzeugen.
Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das vorderseitige und das rückseitige Sicherheitsmerkmal auf gegenüberliegenden Seiten eines Trägers vorliegen, der zumindest im gemeinsamen Durchsichtsbereich transparent oder transluzent ist.
Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die plättchenförmigen Effektpigmente in dem ersten Flächenbereich des rückseitigen Sicherheitsmerkmals senkrecht zur Flächenausdehnung der Effektschicht ausgerichtet sind.
Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Effektpigmente durch magnetisch ausrichtbare Magnetpigmente gebildet sind.
Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Effektschicht mit den plättchenförmigen Effektpigmenten zumindest bereichsweise einen maschinenlesbaren Merkmalsstoff aufweist um dem Sicherheitselement maschinenlesbare Eigenschaften zu verleihen.
Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger aus Papier, Kunststoff oder einem Verbundmaterial aus Papier und Kunststoff besteht.
Verfahren zur Herstellung eines optisch variables Sicherheitselements nach einem der Ansprüche 1 bis 10, das bei Betrachtung von der Vorderseite und der Rückseite jeweils ein unterschiedliches visuelles Erscheinungsbild aufweist und eine gemeinsame Durchsichtinformation zeigt, bei dem - auf der Vorderseite eines Trägers ein Sicherheitsmerkmal mit einem ersten, transluzenten oder transparenten Flächenbereich, und einem zweiten, opaken Flächenbereich erzeugt wird, wobei der erste Flächenbereich des vorderseitigen Sicherheitsmerkmals eine höhere Durchlässigkeit für eine Vernetzungsstrahlung, insbesondere UV-Strahlung aufweist als der zweite Flächenbereich, - auf der Rückseite des Trägers eine vernetzbare Effektschicht mit plättchenförmigen, dreidimensional ausrichtbaren Effektpigmenten aufgebracht wird, - die plättchenförmigen Effektpigmente zumindest im Umgebungsbereich des ersten Flächenbereichs des vorderseitigen Sicherheitsmerkmals mittels eines externen Ausrichtungsfelds ausgerichtet werden, vorzugsweise senkrecht zur Substratoberfläche, - die vernetzbare Effektschicht mit den ausgerichteten Effektpigmenten durch das als Belichtungsmaske wirkende vorderseitigen Sicherheitsmerkmal hindurch mit Vernetzungsstrahlung, insbesondere UV-Strahlung beaufschlagt wird, so dass die vernetzbare Effektschicht nur in einem dem ersten Flächenbereich deckungsgleich gegenüberliegenden Flächenbereich vernetzt wird und die Effektpigmente dadurch dort in ihrer Ausrichtung fixiert werden, - die plättchenförmigen Effektpigmente außerhalb des ersten Flächenbereichs mittels eines externen Ausrichtungsfelds in unterschiedlicher Weise ausgerichtet werden, und - die vernetzbare Effektschicht mit den in unterschiedlicher Weise ausgerichteten Effektpigmente mit Vernetzungsstrahlung, insbesondere UV-Strahlung beaufschlagt wird, so dass die vernetzbare Effektschicht vollständig vernetzt wird und die in unterschiedlicher Weise ausgerichteten Effektpigmente dadurch in ihrer Ausrichtung fixiert werden.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Effektpigmente durch magnetisch ausrichtbare Magnetpigmente gebildet sind und die Magnetpigmente durch magnetische Felder von Permanentmagneten oder Elektromagneten ausgerichtet werden.
Datenträger mit einem Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12.
Datenträger nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement ein separates Sicherheitselement darstellt, das in einem transparenten Fensterbereich oder einer durchgehenden Öffnung eines Datenträgers angeordnet ist.
Datenträger nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement einen integralen Bestandteil des Datenträgers selbst bildet.
Datenträger nach wenigstens einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement ein Motiv, insbesondere ein Portrait und/oder eine Wertzahl enthält und dass der Datenträger mit zumindest einem weiteren Sicherheitselement mit andersartigem Erscheinungsbild ausgestattet ist, das das Motiv des erstgenannten Sicherheitselements wiederholt.