EP2939845B1 - See-through safety element with microstructures - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Durchsichtssicherheitselement für Sicherheitspapiere, Wertdokumente und dergleichen mit zumindest einer Mikrostruktur mit einem in Durchsicht betrachtungswinkelabhängigen visuellen Erscheinungsbild.The invention relates to a see-through security element for security papers, documents of value and the like having at least one microstructure with a viewing angle-dependent visual appearance.

Datenträger, wie etwa Wert- oder Ausweisdokumente, oder 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, eines Aufreißfadens für Produktverpackungen, eines aufgebrachten Sicherheitsstreifens, einer Abdeckfolie für eine Banknote mit einer durchgehenden Öffnung oder eines selbsttragenden Transferelements ausgebildet sein, wie etwa einem Patch oder einem Etikett, das nach seiner Herstellung auf ein Wertdokument aufgebracht wird.Data carriers, such as valuables or identity documents, or other valuables, such as branded articles, are often provided with security elements for the purpose of security, which permit verification of the authenticity of the data carriers and at the same time serve as protection against unauthorized reproduction. The security elements may be in the form of, for example, a security thread embedded in a banknote, a tearing thread for product packaging, an applied security strip, a cover sheet for a banknote with a through opening or a self-supporting transfer element, such as a patch or label after its manufacture is applied to a document of value.

Eine besondere Rolle bei der Echtheitsabsicherung spielen Sicherheitselemente mit betrachtungswinkelabhängigen Effekten, da diese selbst mit modernsten Kopiergeräten nicht reproduziert werden können. Die Sicherheitselemente werden dabei 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.Security elements with viewing-angle-dependent effects play a special role in the authentication of authenticity since they can not be reproduced even with the most modern copiers. The security elements are thereby equipped with optically variable elements that give the viewer a different image impression under different viewing angles and, for example, show a different color or brightness impression and / or another graphic motif depending on the viewing angle.

Aus der Druckschrift DE 44 21407 C1 ist ein Sicherheitselement zur Sicherung von Wertdokumenten mit einer beugungsoptisch wirksamen Mikrostruktur bekannt, wobei im Wesentlichen nur die vorspringenden Bereiche der Mikrostruktur mit einer Beschichtung, beispielsweise einer Metallschicht, versehen sind.From the publication DE 44 21407 C1 a security element for securing value documents with a microstructure which has an effective diffractive effect is known, wherein essentially only the projecting regions of the microstructure are provided with a coating, for example a metal layer.

Die Druckschrift WO 2007/128426 A2 , veröffentlicht am 15.11.2007, beschreibt ein Sicherheitselement für Sicherheitspapiere und Wertdokumente mit einer lasermarkierbaren transparenten oder transluzenten Markierungsschicht, in die durch Einwirkung von Laserstrahlung visuell erkennbare Kennzeichnungen in Form von Mustern, Buchstaben, Zahlen oder Bildern eingebracht sind, die jeweils eine Lamellenstruktur aus einer Vielzahl von im Wesentlichen parallel verlaufenden, sich in die Tiefe der Markierungsschicht erstreckenden Lamellen umfassen.The publication WO 2007/128426 A2 , published on 15.11.2007, describes a security element for security papers and documents of value with a laser-markable transparent or translucent marking layer, in which by the action of laser radiation visually recognizable markings in the form of patterns, letters, numbers or images are introduced, each having a lamellar structure of a A plurality of substantially parallel extending, extending into the depth of the marking layer lamellae.

Die Druckschrift JP 2005 043980 befasst sich mit einer optischen Struktur zur Verwendung als Authentifizierungsmedium, bei der aus einem transparenten Material bestehende Mikroprismen mit rechteckigem oder trapezförmigem Querschnitt in einem Abstand zueinander parallel auf einem Basismaterial angeordnet sind. Auf einer oder zwei der seitlichen oder oberen Flächen der Mikroprismen ist eine lichtreflektierende oder lichtstreuende Schicht ausgebildet.The publication JP 2005 043980 is concerned with an optical structure for use as an authentication medium, in which rectangular or trapezoidal cross-section microprisms made of a transparent material are arranged at a distance from each other in parallel on a base material. On one or two of the lateral or upper surfaces of the microprisms, a light-reflecting or light-scattering layer is formed.

Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Durchsichtssicherheitselement der eingangs genannten Art anzugeben, das die Nachteile des Standes der Technik vermeidet. Insbesondere soll das Durchsichtssicherheitselement als Sicherheitsmerkmal eine leicht erkennbare optische Information aufweisen, die einen hohen Fälschungsschutz bietet und die für die Echtheitsprüfung keine besonderen Beleuchtungsbedingungen benötigt.Proceeding from this, the present invention seeks to provide a see-through security element of the type mentioned, which avoids the disadvantages of the prior art. In particular, the see-through security element as a security feature have an easily recognizable optical information that offers a high protection against counterfeiting and does not require special lighting conditions for the authenticity check.

Diese Aufgabe wird durch das Durchsichtssicherheitselement mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by the see-through security element having the features of the main claim. Further developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Gemäß der Erfindung ist bei einem gattungsgemäßen Durchsichtssicherheitselement die zumindest eine Mikrostruktur aus einer Anordnung einer Vielzahl von Strukturelementen mit einem charakteristischen Strukturabstand von 1 µm oder mehr gebildet. Darüber hinaus weist das Durchsichtssicherheitselement erfindungsgemäß eine Gesamtdicke von 50 µm oder weniger auf.According to the invention, in a generic see-through security element, the at least one microstructure is formed from an arrangement of a multiplicity of structural elements with a characteristic structure spacing of 1 μm or more. In addition, the see-through security element according to the invention has a total thickness of 50 microns or less.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung einer Vielzahl von Strukturelementen kann es sich um eine regelmäßige, unregelmäßige oder bereichsweise regelmäßige Anordnung handeln. Von der Erfindung ist damit jede Anordnung einer Vielzahl von Strukturelementen umfasst, die einen Strukturabstand von 1 µm oder mehr aufweist.The inventive arrangement of a plurality of structural elements may be a regular, irregular or regionally regular arrangement. The invention thus encompasses any arrangement of a multiplicity of structural elements which has a structure spacing of 1 μm or more.

Bevorzugt weist das Durchsichtssicherheitselement ein transparentes oder transluzentes Substrat und eine auf dem Substrat aufgebrachte Markierungsschicht auf, die die zumindest eine Mikrostruktur enthält.The see-through security element preferably has a transparent or translucent substrate and a marking layer applied to the substrate, which contains the at least one microstructure.

Grundsätzlich kann für das Durchsichtssicherheitselement jedes transparente oder transluzente Substrat verwendet werden. Dabei muss die Lichtdurchlässigkeit zumindest so groß sein, dass im Durchlicht das betrachtungswinkelabhängige Erscheinungsbild vom Betrachter wahrgenommen werden kann. Der Einsatz eines zusätzlichen Beleuchtungsmittels zur Verbesserung der Erkennbarkeit des Erscheinungsbilds durch den Betrachter ist denkbar, wenngleich die Dicke des Materials erfindungsgemäß so gewählt ist, dass das optisch variable Erscheinungsbild des Durchsichtssicherheitselements auch ohne Hilfsmittel möglich ist.In principle, any transparent or translucent substrate can be used for the see-through security element. The light transmission must be there be at least so large that the viewing angle-dependent appearance can be perceived by the viewer in transmitted light. The use of an additional means of illumination to improve the visibility of the appearance by the viewer is conceivable, although the thickness of the material is chosen according to the invention so that the optically variable appearance of the see-through security element is possible without tools.

Als Substrat ist demnach Papier, insbesondere Baumwoll-Velinpapier, grundsätzlich denkbar. Selbstverständlich kann auch Papier eingesetzt werden, welches einen Anteil x polymeren Materials im Bereich von 0 < x < 100 Gew.-% enthält.Accordingly, paper, in particular cotton vellum paper, is fundamentally conceivable as a substrate. Of course, it is also possible to use paper which contains a proportion of polymeric material in the range of 0 <x <100% by weight.

Besonders bevorzugt ist es aber, wenn das Substrat ein Kunststoff, insbesondere eine Kunststofffolie, z. B. eine Folie aus Polyethylen (PE), Polyethylenterephthalat (PET), Polybutylenterephthalat (PBT), Polyethylennaphthalat (PEN), Polypropylen (PP) oder Polyamid (PA) ist. Die Folie kann ferner monoaxial oder biaxial gereckt sein. Die Reckung der Folie führt unter anderem dazu, dass sie polarisierende Eigenschaften erhält, die als weiteres Sicherheitsmerkmal genutzt werden können. Die zur Ausnutzung dieser Eigenschaften erforderlichen Hilfsmittel, wie Polarisationsfilter, sind dem Fachmann bekannt.However, it is particularly preferred if the substrate is a plastic, in particular a plastic film, for. As a film of polyethylene (PE), polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene naphthalate (PEN), polypropylene (PP) or polyamide (PA) is. The film may also be monoaxially or biaxially stretched. The stretching of the film, inter alia, leads to it receiving polarizing properties that can be used as another security feature. The tools required for exploiting these properties, such as polarization filters, are known to the person skilled in the art.

Zweckmäßig kann es auch sein, wenn das Substrat ein mehrschichtiger Verbund, insbesondere ein Verbund mehrerer unterschiedlicher Folien (Kompositverbund), ist. Die Folien des Verbundes können dabei z. B. aus den vorstehend genannten Kunststoffmaterialien gebildet sein. Ein solcher Verbund zeichnet sich durch eine außerordentlich große Stabilität aus, was für die Haltbarkeit des Sicherheitselements von großem Vorteil ist. Auch können diese Verbundmaterialien in bestimmten Klimaregionen der Erde mit großem Vorteil eingesetzt werden.It may also be expedient if the substrate is a multilayer composite, in particular a composite of several different films (composite composite). The films of the composite can be z. B. be formed from the aforementioned plastic materials. Such a composite is characterized by an extremely high stability, which is for the durability of the security element of great advantage. Also can These composites are used with great advantage in certain climatic regions of the world.

Alle als Substrat eingesetzten Materialien können Zusatzstoffe aufweisen, die als Echtheitsmerkmale dienen. Dabei ist in erster Linie an Lumineszenzstoffe zu denken, die im sichtbaren Wellenlängenbereich vorzugsweise transparent sind und im nicht sichtbaren Wellenlängenbereich durch ein geeignetes Hilfsmittel, z. B. eine UV- oder IR-Strahlung emittierende Strahlungsquelle, angeregt werden können, um eine sichtbare oder zumindest detektierbare Lumineszenz zu erzeugen. Selbstverständlich kann auch die Markierungsschicht, also z. B. die für die Mikrostruktur eingesetzten Lacke oder Farben, die vorstehend genannten Zusatzstoffe aufweisen.All materials used as a substrate may have additives which serve as authenticity features. It is primarily to think of luminescent, which are preferably transparent in the visible wavelength range and in the non-visible wavelength range by a suitable tool, for. B. a UV or IR radiation emitting radiation source, can be excited to produce a visible or at least detectable luminescence. Of course, the marking layer, ie z. For example, the paints or paints used for the microstructure, the additives mentioned above.

In einer vorteilhaften Erfindungsvariante stellt die Markierungsschicht des Durchsichtssicherheitselements eine gefärbte Prägelackschicht dar, deren bei der Prägung stehen gelassenen, d. h. nicht geprägten Bereiche die Strukturelemente der zumindest einen Mikrostruktur bilden.In an advantageous variant of the invention, the marking layer of the see-through security element represents a colored embossing lacquer layer, the layers of which leave it during the embossing, d. H. unembossed areas form the structural elements of the at least one microstructure.

Bei einer anderen, ebenfalls vorteilhaften Erfindungsvariante ist die Markierungsschicht des Durchsichtssicherheitselements eine transparente oder transluzente Prägelackschicht, die geprägte und nachfolgend mit gefärbtem Material gefüllte Vertiefungen aufweist, die die Strukturelemente der zumindest einen Mikrostruktur bilden. Die Vertiefungen können jede beliebige Gestalt oder Umrissform aufweisen. Für diese Vertiefungen wird im Weiteren auch der Begriff "Gräben" gebraucht.In another, likewise advantageous variant of the invention, the marking layer of the see-through security element is a transparent or translucent embossing lacquer layer which has embossed and subsequently filled with colored material depressions which form the structural elements of the at least one microstructure. The depressions can have any desired shape or outline shape. For these recesses, the term "trenches" is used below.

Bei einer weiteren, ebenfalls vorteilhaften Erfindungsvariante ist die Markierungsschicht des Durchsichtssicherheitselements eine Druckschicht mit Bereichen hoher Lichtdurchlässigkeit und mit Bereichen niedriger Lichtdurchlässigkeit, wobei die Bereiche niedriger Lichtdurchlässigkeit die Strukturelemente der zumindest einen Mikrostruktur bilden.In a further, likewise advantageous variant of the invention, the marking layer of the see-through security element is a printed layer with areas of high light transmission and with areas of low light transmission, wherein the regions of low light transmission form the structural elements of the at least one microstructure.

Nach noch einer weiteren vorteilhaften Erfindungsvariante ist die Markierungsschicht des Durchsichtssicherheitselements eine Mikrotiefdruckschicht mit Bereichen hoher Lichtdurchlässigkeit und mit Bereichen niedriger Lichtdurchlässigkeit, wobei die Bereiche niedriger Lichtdurchlässigkeit die Strukturelemente der zumindest einen Mikrostruktur bilden. Die Eigenschaften derartiger Mikrotiefdruckschichten und Verfahren zu ihrer Herstellung werden weiter unten genauer beschrieben.In accordance with yet another advantageous variant of the invention, the marking layer of the see-through security element is a microtitle printing layer with areas of high transparency and areas of low light transmission, the areas of low light transmission forming the structural elements of the at least one microstructure. The properties of such microfill printing layers and methods for their preparation are described in more detail below.

Das Durchsichtssicherheitselement weist vorzugsweise eine Gesamtdicke von 20 µm oder weniger, besonders bevorzugt von 3 µm bis 10 µm, auf. Die Strukturelemente der Mikrostruktur weisen zweckmäßig einen charakteristischen Strukturabstand von 5 µm oder mehr auf. Weiter ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Strukturelemente jeweils eine Strukturgröße von 1 µm oder mehr, vorzugsweise von 3 µm oder mehr, aufweisen. Für das Profil der Strukturelemente werden Höhen-zu-Breiten-Verhältnisse von etwa 1:5 bis hin zu etwa 5:1 als vorteilhaft und von etwa 1:1 bis hin zu etwa 5:1 als besonders vorteilhaft angesehen.The see-through security element preferably has a total thickness of 20 μm or less, more preferably from 3 μm to 10 μm. The structural elements of the microstructure expediently have a characteristic structure spacing of 5 μm or more. Furthermore, it is provided according to the invention that the structural elements each have a structure size of 1 μm or more, preferably of 3 μm or more. For the profile of the structural elements, height-to-width ratios of about 1: 5 to about 5: 1 are considered to be advantageous and from about 1: 1 to about 5: 1 are considered to be particularly advantageous.

Gemäß der Erfindung ist zumindest eine von gegebenenfalls mehreren Mikrostrukturen durch eine Lamellenstruktur aus einer Vielzahl von im Wesentlichen parallel verlaufenden Lamellen gebildet. Das visuelle Erscheinungsbild der Mikrostrukturen ändert sich dann beim Drehen
oder Kippen des Sicherheitselements durch die sich relativ zu den parallelen Lamellen verändernde Blickrichtung.According to the invention, at least one of optionally a plurality of microstructures is formed by a lamellar structure of a plurality of substantially parallel lamellae. The visual appearance of the microstructures then changes as you rotate
or tilting the security element by the relative to the parallel slats changing direction of view.

Erfindungsgemäß sind bei dem Sicherheitselement mehrere durch Lamellenstrukturen gebildete Mikrostrukturen vorgesehen, die sich in einem oder mehreren der Parameter laterale Orientierung, Farbe, Breite, Höhe, Reliefform und Abstand unterscheiden. Die sich unterscheidenden Lamellenstrukturen sind dabei in Form von Mustern, Zeichen oder einer Codierung angeordnet, die insbesondere beim Drehen oder Kippen des Sicherheitselements erscheinen, sich verändern oder verschwinden.According to the invention, a plurality of microstructures formed by lamellar structures are provided in the security element, which differ in one or more of the parameters lateral orientation, color, width, height, relief shape and distance. The differing lamellar structures are arranged in the form of patterns, characters or a coding, which appear in particular when turning or tilting the security element, change or disappear.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist zumindest eine von gegebenenfalls mehreren Mikrostrukturen durch eine Vielzahl von Vertiefungen mit einer erhöhten Lichtdurchlässigkeit in einer Markierungsschicht gebildet, so dass sich das visuelle Erscheinungsbild der Mikrostruktur beim Drehen oder Kippen des Sicherheitselements durch die sich relativ zu den Vertiefungen ändernde Blickrichtung verändert. Die Vielzahl von Vertiefungen können dabei mit Vorteil in Form von Mustern, Zeichen oder einer Codierung angeordnet sein, die insbesondere beim Drehen oder Kippen des Sicherheitselements erscheinen, sich verändern oder verschwinden.According to a development of the invention, at least one of optionally a plurality of microstructures is formed by a multiplicity of depressions with increased translucency in a marking layer so that the visual appearance of the microstructure changes as the security element rotates or tilts through the viewing direction changing relative to the depressions , The plurality of depressions can be arranged with advantage in the form of patterns, characters or a coding, which appear in particular when turning or tilting the security element, change or disappear.

Gemäß der Erfindung sind die Strukturelemente in Teilbereichen mit einer opaken, transparenten, semitransparenten, reflektierenden oder absorbierenden Beschichtung versehen. Die Beschichtung kann dabei einschichtig oder mehrschichtig und mit besonderem Vorteil als Dünnschichtelement mit Farbkippeffekt, d.h. optisch variabel ausgebildet sein. Als Beispiel für einschichtige Dünnschichtelemente sind an erster Stelle Beschichtungen aus sogenannten Perlglanzpigmenten zu erwähnen. Mehrschichtige Dünnschichtelemente werden im Allgemeinen als
rein dielektrische Dünnschichtstrukturen oder metallisch/ dielektrische Mehrlagenstrukturen ausgebildet. Bei den mehrschichtigen Dünnschichtelementen sind gegenwärtig dreischichtige Interferenzschichtaufbauten (metallisch/dielektrische Dreilagenstruktur) besonders bevorzugt.According to the invention, the structural elements are provided in partial areas with an opaque, transparent, semitransparent, reflective or absorbing coating. The coating may be monolayered or multi-layered and, with particular advantage, a thin-film element with a color-shift effect, ie it may be optically variable. As an example of single-layer thin-film elements, coatings of so-called pearlescent pigments are to be mentioned in the first place. Multilayer thin-film elements are generally referred to as
purely dielectric thin-film structures or metallic / dielectric multilayer structures formed. In the multilayer thin-film elements, three-layered interference layer structures (metal / dielectric three-layer structure) are currently particularly preferred.

Des Weiteren können die Strukturelemente in Teilbereichen mit einer metallischen Beschichtung, mit einer lichtabsorbierenden Mottenaugenstruktur oder auch mit einer diffraktiven Struktur versehen sein, welche wesentliche Teile des einfallenden Lichts vom Betrachter weg beugt.Furthermore, the structural elements may be provided in partial areas with a metallic coating, with a light-absorbing moth-eye structure or else with a diffractive structure, which diffracts substantial parts of the incident light away from the viewer.

Besonders bevorzugt ist es, wenn die Strukturelemente eine asymmetrisch angeordnete Beschichtung, Mottenaugenstruktur oder diffraktive Struktur aufweisen. Im Falle einer Beschichtung kann die asymmetrische Anordnung auf den Strukturelementen z. B. durch eine Schrägbedampfung erreicht werden.It is particularly preferred if the structural elements have an asymmetrically arranged coating, moth-eye structure or diffractive structure. In the case of a coating, the asymmetric arrangement on the structural elements z. B. be achieved by a Schrägbedampfung.

Das erfindungsgemäße Durchsichtssicherheitselement kann mit Vorteil weitere Sicherheitselemente aufweisen, um die Fälschungssicherheit weiter zu erhöhen. Beispielsweise kann es sich bei dem zusätzlichen Sicherheitselement um eine transparente oder semitransparente Beschichtung handeln, die ein- oder mehrschichtig aufgebaut ist. Bei den zusätzlichen Beschichtungen können optisch variable Schichten, insbesondere Interferenzschichten, mit Vorteil eingesetzt werden. Dem Fachmann sind rein dielektrische Dünnschichtstrukturen, metallisch/dielektrische Mehrlagenstrukturen sowie die jeweils für die Schichten dieser Interferenzschichtsysteme eingesetzten Materialien hinreichend bekannt. Selbstverständlich kann ein zusätzliches Sicherheitselement auch als Teil des erfindungsgemäßen Durchsichtssicherheitselements aufgefasst werden, insbesondere wenn, wie im Fall der bereits erwähnten Dünnschichtelemente mit Farbkippeffekt, das weitere Sicherheitselement (Interferenzschichtstruktur) auf oder unter der Mikrostruktur angeordnet ist. In jedem Fall ergibt sich durch das synergistische Zusammenwirken der Mikrostruktur mit dem weiteren Sicherheitselement eine deutliche Erhöhung der Fälschungssicherheit und eine Aufwertung des optischen Erscheinungsbildes des erfindungsgemäßen Durchsichtssicherheitselements. Die zusätzliche Beschichtung kann der Mikrostruktur des Durchsichtssicherheitselements überlagert oder unterlegt sein. Ein besonders eindrucksvoller, zusätzlicher optisch variabler Effekt kann z. B. erhalten werden, wenn die zusätzliche optisch variable Beschichtung zwischen dem transparenten oder transluzenten Substrat und der die Mikrostruktur enthaltenden Markierungsschicht angeordnet ist. Das synergistische Zusammenwirken der optisch variablen Mikrostruktur und der zusätzlichen optisch variablen Beschichtung erhöht die Fälschungssicherheit des Durchsichtssicherheitselements erheblich.The see-through security element according to the invention can advantageously have further security elements in order to further increase the security against counterfeiting. For example, the additional security element may be a transparent or semitransparent coating, which is constructed in one or more layers. In the case of the additional coatings, optically variable layers, in particular interference layers, can be used to advantage. The person skilled in the art is sufficiently familiar with purely dielectric thin-film structures, metallic / dielectric multilayer structures and the materials used in each case for the layers of these interference layer systems. Of course, an additional security element can also be understood as part of the see-through security element according to the invention, in particular if, as in the case of the already mentioned thin-film elements with color shift effect, the further security element (interference layer structure) is arranged on or below the microstructure. In any case, the synergistic interaction of the microstructure with the additional security element results in a significant increase in the security against counterfeiting and an enhancement of the visual appearance of the see-through security element according to the invention. The additional coating may be superimposed or underlaid by the microstructure of the see-through security element. A particularly impressive, additional optically variable effect can, for. Example, be obtained when the additional optically variable coating between the transparent or translucent substrate and the microstructure-containing marking layer is arranged. The synergistic interaction of the optically variable microstructure and the additional optically variable coating considerably increases the security against forgery of the see-through security element.

Die zusätzliche Beschichtung kann zumindest bereichsweise maschinell lesbare Eigenschaften aufweisen. Auch weist die zusätzliche Beschichtung mit Vorteil magnetische, elektrisch leitende oder lumineszierende Eigenschaften auf.The additional coating may have at least partially machine readable properties. The additional coating also advantageously has magnetic, electrically conductive or luminescent properties.

Bei dem zusätzlichen Sicherheitselement kann es sich aber mit Vorteil auch um Beugungsstrukturen, kinematische Strukturen oder Mattstrukturen handeln. Z. B. können Hologramme als Beugungsstrukturen Verwendung finden, die mit einer transparenten oder semitransparenten Metallschicht oder hochbrechenden dielektrischen Beschichtung versehen sind. Auch bei diesen zusätzlichen Sicherheitselementen wird die Fälschungssicherheit besonders dadurch erhöht, dass das zusätzliche Sicherheitselement der Mikrostruktur des Durchsichtssicherheitselements entweder überlagert oder unterlegt ist, oder praktisch ohne räumlichen Abstand neben der Mikrostruktur angeordnet ist.The additional security element may, however, advantageously also be diffraction structures, kinematic structures or matt structures. For example, holograms may be used as diffractive structures provided with a transparent or semitransparent metal layer or high refractive dielectric coating. Even with these additional security elements, the security against counterfeiting is particularly increased by the fact that the additional security element of the microstructure of the see-through security element is either superimposed or underlaid, or is arranged practically without spatial distance next to the microstructure.

Das zusätzliche Sicherheitselement kann auch in Form einer Flüssigkristallschicht, insbesondere als cholesterische oder nematische Flüssigkristallschicht, oder in Form einer mehrschichtigen Anordnung cholesterischer und/ oder nematischer Flüssigkristalle ausgebildet sein. Auch die Ausbildung des zusätzlichen Sicherheitselements als Druckelement ist möglich. Das Druckelement kann mit Vorteil eine Farbe enthalten, die im infraroten (IR) oder ultravioletten Wellenlängenbereich absorbiert und/ oder emittiert (Fluoreszenz oder Phosphoreszenz), was die maschinelle Detektion ermöglicht. Auch kann das Druckelement optisch variable oder irisierende Pigmente enthalten.The additional security element may also be in the form of a liquid-crystal layer, in particular as a cholesteric or nematic liquid-crystal layer, or in the form of a multilayer arrangement of cholesteric and / or nematic liquid crystals. The formation of the additional security element as a pressure element is possible. The printing element may advantageously contain a color that absorbs and / or emits in the infrared (IR) or ultraviolet wavelength range (fluorescence or phosphorescence), which enables machine detection. Also, the printing element may contain optically variable or iridescent pigments.

Schließlich ist auch eine nichtbeugende oder beugende Linsenstruktur, z. B. eine Fresnellinsenanordnung, als zusätzliches Sicherheitselement mit der erfindungsgemäßen Mikrostruktur kombinierbar.Finally, a non-diffractive or diffractive lens structure, for. As a Fresnel lens arrangement, as an additional security element with the microstructure according to the invention can be combined.

Die Erfindung umfasst auch ein Verfahren zur Herstellung eines Durchsichtssicherheitselements der beschriebenen Art, bei dem das Durchsichtssicherheitselement mit zumindest einer Mikrostruktur mit einem in Durchsicht betrachtungswinkelabhängigen visuellen Erscheinungsbild versehen wird, die zumindest eine Mikrostruktur aus einer Anordnung einer Vielzahl von Strukturelementen mit einem charakteristischen Strukturabstand von 1 µm oder mehr gebildet wird und das Durchsichtssicherheitselement mit einer Gesamtdicke von 50 µm oder weniger erzeugt wird.The invention also encompasses a method for producing a see-through security element of the type described, in which the see-through security element is provided with at least one microstructure with a visual appearance dependent on viewing angle, which comprises at least one microstructure of an arrangement of a multiplicity of structural elements with a characteristic structural spacing of 1 μm or more, and the see-through security element having a total thickness of 50 μm or less is formed.

Die zumindest eine Mikrostruktur wird in Form einer regelmäßigen, unregelmäßigen oder bereichsweise regelmäßigen Anordnung einer Vielzahl von Strukturelementen gebildet.The at least one microstructure is formed in the form of a regular, irregular or partially regular arrangement of a plurality of structural elements.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird mit Vorteil auf ein transparentes oder transluzentes Substrat eine Markierungsschicht aufgebracht, in der die zumindest eine Mikrostruktur ausgebildet wird.In the method according to the invention, a marking layer is advantageously applied to a transparent or translucent substrate in which the at least one microstructure is formed.

Gemäß einer Verfahrensvariante wird als Markierungsschicht eine gefärbte Prägelackschicht aufgebracht, beispielsweise aufgedruckt, und die Prägelackschicht wird mittels Prägetechniken so strukturiert, dass die bei der Prägung stehen gelassenen, d. h. nicht geprägten Bereiche die Strukturelemente der zumindest einen Mikrostruktur bilden.According to a variant of the method, a colored embossing lacquer layer is applied as a marking layer, for example printed on it, and the embossing lacquer layer is structured by means of embossing techniques in such a way that the embossed standstocks, ie. H. unembossed areas form the structural elements of the at least one microstructure.

Bei einer anderen Verfahrensvariante wird als Markierungsschicht eine transparente oder transluzente Prägelackschicht aufgebracht, beispielsweise aufgedruckt, und es werden in die Prägelackschicht mittels Prägetechniken Vertiefungen eingebracht. Die Vertiefungen in der Prägelackschicht werden dann mit gefärbtem Material, beispielsweise einer Druckfarbe, gefüllt, so dass die gefüllten Vertiefungen die Strukturelemente der zumindest einen Mikrostruktur bilden. Die Vertiefungen können eine beliebige Form aufweisen und werden nachfolgend auch als "Gräben" bezeichnet.In another variant of the method, a transparent or translucent embossing lacquer layer is applied as the marking layer, for example printed on it, and recesses are introduced into the embossing lacquer layer by means of embossing techniques. The depressions in the embossing lacquer layer are then filled with colored material, for example a printing ink, so that the filled depressions form the structural elements of the at least one microstructure. The depressions can have any shape and are also referred to below as "trenches".

Bei einer weiteren Verfahrensvariante wird als Markierungsschicht eine Druckschicht mit Bereichen hoher Lichtdurchlässigkeit und mit Bereichen niedriger Lichtdurchlässigkeit aufgebracht, wobei die Bereiche niedriger Lichtdurchlässigkeit die Strukturelemente der zumindest einen Mikrostruktur bilden.In a further variant of the method, a printing layer having areas of high light transmission and areas of low light transmission is applied as the marking layer, the areas of low light transmission forming the structural elements of the at least one microstructure.

Grundsätzlich sind verschiedene Verfahren denkbar, mit denen ein erfindungsgemäßes Durchsichtssicherheitselement hergestellt werden kann. Es wird im Weiteren daher nicht näher auf die an sich bekannten Verfahren eingegangen.In principle, various methods are conceivable with which an inventive see-through security element can be produced. Therefore, it will not be discussed further in detail on the known methods.

Als besonders vorteilhafte Verfahrensvariante soll hier aber das Mikrotiefdruckverfahren genannt werden, bei dem die Mikrostruktur auf das Substrat aufgebracht wird, indem

1. a) eine Werkzeugform bereitgestellt wird, deren Oberfläche eine Anordnung von Erhebungen und Vertiefungen in Gestalt der gewünschten Mikrostruktur aufweist,
2. b) die Vertiefungen der Werkzeugform mit einem härtbaren farbigen oder farblosen Lack befüllt werden,
3. c) das Substrat für eine gute Verankerung des farbigen oder farblosen Lacks vorbehandelt wird,
4. d) die Oberfläche der Werkzeugform mit dem Substrat in Kontakt gebracht wird,
5. e) der in Kontakt mit dem Substrat stehende Lack in den Vertiefungen der Werkzeugform gehärtet und dabei mit dem Substrat verbunden wird, und
6. f) die Oberfläche der Werkzeugform wieder von dem Substrat entfernt wird, so dass der mit dem Substrat verbundene, gehärtete Lack aus den Vertiefungen der Werkzeugform gezogen wird.

As a particularly advantageous variant of the method, however, the micro-deep-pressure method should be mentioned here, in which the microstructure is applied to the substrate by

1. a) a tool mold is provided whose surface has an arrangement of elevations and depressions in the form of the desired microstructure,
2. b) the recesses of the mold are filled with a curable colored or colorless varnish,
3. c) the substrate is pretreated for a good anchoring of the colored or colorless lacquer,
4. d) the surface of the mold is brought into contact with the substrate,
5. e) the lacquer standing in contact with the substrate is hardened in the depressions of the mold and thereby connected to the substrate, and
6. f) the surface of the tool mold is removed again from the substrate, so that the hardened varnish bonded to the substrate is pulled out of the depressions of the tool mold.

Für weitere Ausgestaltungen dieses Mikrotiefdruckverfahrens und der damit verbundenen Vorteile wird auf die deutsche Patentanmeldung 10 2006 029 852.7 verwiesen. Für das Mikrotiefdruckverfahren ist es insbesondere bevorzugt, wenn die Vertiefungen der Werkzeugform in Schritt b) mit einem strahlungshärtenden Lack befüllt werden und der Lack in Schritt e) durch Beaufschlagung mit Strahlung, insbesondere mit UV-Strahlung, gehärtet wird. Ferner kann der Lack mit Vorteil in den Vertiefungen der Werkzeugform vor dem In-Kontakt-Bringen des Schritts d) vorgehärtet werden.For further embodiments of this micro-gravure printing method and the advantages associated therewith, reference is made to the German patent application 10 2006 029 852.7 directed. For the microtip printing method, it is particularly preferred if the depressions of the tool mold are filled in step b) with a radiation-curing lacquer and the lacquer in step e) is cured by exposure to radiation, in particular UV radiation. Further, the paint can be pre-cured with advantage in the recesses of the mold prior to contacting step d).

Vorteilhafterweise wird die Mikrostruktur der Werkzeugform durch Mikrostrukturelemente mit einer Strichstärke zwischen etwa 1 µm und etwa 10 µm gebildet. Auch ist es bevorzugt, wenn die Mikrostruktur der Werkzeugform durch Mikrostrukturelemente mit einer Strukturtiefe zwischen etwa 1 µm und etwa 10 µm, vorzugsweise zwischen etwa 1 µm und etwa 5 µm gebildet wird.Advantageously, the microstructure of the mold is formed by microstructure elements having a line width between about 1 μm and about 10 μm. It is also preferred if the microstructure of the tool mold is formed by microstructure elements with a structure depth between about 1 μm and about 10 μm, preferably between about 1 μm and about 5 μm.

In einer zweckmäßigen Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Durchsichtssicherheitselement mit einer Gesamtdicke von 20 µm oder weniger, bevorzugt von 3 µm bis 10 µm, erzeugt.In an expedient variant of the method according to the invention, the see-through security element is produced with a total thickness of 20 μm or less, preferably from 3 μm to 10 μm.

Ferner wird erfindungsgemäß zumindest eine Mikrostruktur durch eine Lamellenstruktur aus einer Vielzahl von im Wesentlichen parallel verlaufenden Lamellen gebildet.Furthermore, according to the invention, at least one microstructure is formed by a lamellar structure comprising a plurality of substantially parallel lamellae.

In einer Weiterbildung des beschriebenen Verfahrens werden die Strukturelemente in Teilbereichen mit einer opaken, transparenten, semitransparenten, reflektierenden oder absorbierenden Beschichtung versehen, insbesondere mit einer metallischen Beschichtung, einer Mottenaugenstruktur oder einer diffraktiven Struktur.In a further development of the described method, the structural elements in subareas with an opaque, transparent, semitransparent, reflective or absorbing coating provided, in particular with a metallic coating, a moth-eye structure or a diffractive structure.

Die Erfindung umfasst auch ein Sicherheitspapier für die Herstellung von Sicherheits- oder Wertdokumenten, wie Banknoten, Schecks, Ausweiskarten, Urkunden oder dergleichen, sowie einen Datenträger, insbesondere einen Markenartikel, ein Wertdokument oder dergleichen, wobei das Sicherheitspapier bzw. der Datenträger mit einem Sicherheitselement der beschriebenen Art ausgestattet sind.The invention also includes a security paper for the production of security or value documents, such as banknotes, checks, identity cards, documents or the like, as well as a data carrier, in particular a branded article, a valuable document or the like, wherein the security paper or the data carrier with a security element of described type are equipped.

Durch die beschriebenen Maßnahmen wird sichergestellt, dass die erfindungsgemäßen Durchsichtssicherheitselemente dünn genug sind, um auch im Bereich von Wertdokumenten eingesetzt werden zu können und dass sie mit den vorgeschlagenen Verfahren auch wirtschaftlich in den erforderlichen hohen Stückzahlen hergestellt werden können. Der Strukturabstand von 1 µm oder mehr, bzw. die Strukturgröße von 1 µm oder mehr stellt sicher, dass die Mikrostrukturen weitgehend achromatisch, also ohne störende Farbaufspaltung wirken. Die optisch variablen Effekte können daher auch bei ungünstigen Beleuchtungsverhältnissen problemlos erkannt werden.The described measures ensure that the see-through security elements according to the invention are thin enough to be used in the field of documents of value and that they can be produced economically in the required high quantities with the proposed method. The structure spacing of 1 .mu.m or more, or the structure size of 1 .mu.m or more, ensures that the microstructures act largely achromatically, ie without disturbing color splitting. The optically variable effects can therefore be easily recognized even under unfavorable lighting conditions.

Mit dem erfindungsgemäßen Durchsichtssicherheitselement lassen sich vorteilhafterweise eine Reihe von sogenannten Bewegungseffekten erzielen, die einerseits die Fälschungssicherheit weiter verbessern, andererseits für den Betrachter visuell sehr ansprechend sind. Dadurch, dass das Durchsichtssicherheitselement in eine Vielzahl von Bereichen unterteilt ist, in denen Mikrostrukturen mit unterschiedlichem betrachtungswinkelabhängigen Kippeffekt angeordnet sind, lassen sich Bewegungseffekte erzielen, die auch als Flip-, Lauf- oder Pumpeffekte bezeichnet werden. Bei diesen Effekten nimmt der Betrachter beim Verkippen des Durchsichtssicherheitselements aufgrund des auf definierte Weise wechselnden optischen Eindrucks eine scheinbare Bewegung der beobachteten Struktur wahr.With the see-through security element according to the invention, it is advantageously possible to achieve a series of so-called movement effects which, on the one hand, further improve counterfeiting security and, on the other hand, are visually very appealing to the observer. Due to the fact that the see-through security element is subdivided into a plurality of regions in which microstructures with different viewing angle-dependent tilting effect are arranged, it is possible to achieve motion effects, which are also known as Flip, run or pumping effects are called. In these effects, the viewer perceives an apparent movement of the observed structure when tilting the see-through security element due to the changing in a defined manner optical impression.

Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Zur besseren Anschaulichkeit wird in den Figuren auf eine maßstabs- und proportionsgetreue Darstellung verzichtet.Further embodiments and advantages of the invention are explained below with reference to the figures. For better clarity, a scale and proportioned representation is omitted in the figures.

Es zeigen:

Fig. 1

eine schematische Darstellung einer Banknote mit einem erfindungsgemäßen Durchsichtssicherheitselement,

Fig. 2

einen Querschnitt durch ein Durchsichtssicherheitselement mit Jalousiebild,

Fig. 3

einen Querschnitt durch ein Durchsichtssicherheitselement mit Jalousiebild, bei dem die Lamellen in Trapezform ausgebildet sind,

Fig. 4

in (a) und (b) Zwischenschritte bei der Herstellung eines Durchsichtssicherheitselements nach einem illustrierenden Beispiel,

Fig. 5

eine schematische Aufsicht auf ein Durchsichtssicherheitselement nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 6

ein Ausschnitt der Banknote der Fig. 1 mit einem erfindungsgemäßen Durchsichtssicherheitselement, in dem die Denomination der Banknote als optisch variables Element wiederholt ist,

Fig. 7

einen Querschnitt durch ein Durchsichtssicherheitselement mit einer Markierungsschicht, die ein Muster aus Vertiefungen enthält,

Fig. 8

beispielhaft einige Gestaltungen für Vertiefungen, die der Markierungsschicht jeweils eine definierte erhöhte Lichtdurchlässigkeit verleihen, wobei (a) Vertiefungen verschiedener Breite und Tiefe und (b) Vertiefungen mit verschiedenen Umrissformen und Größen zeigt,

Fig. 9

ein Durchsichtssicherheitselement mit einer symmetrischen Lamellenstruktur, die mit einer asymmetrischen opaken Beschichtung versehen ist,

Fig. 10

ein Sicherheitselement ähnlich dem der Fig. 9, bei dem die Strukturelemente weitere Flächen unterschiedlicher Neigung aufweisen,

Fig. 11

ein Sicherheitselement ähnlich dem der Fig. 9 und Fig.10 mit Oberflächenstrukturen mit Flächen unterschiedlicher Neigung und einer symmetrischen Metallbeschichtung, wobei das Durchsichtsbild unter senkrechtem Auftreffwinkel des Metalldampfes wirksam wird,

Fig. 12

ein Sicherheitselement ähnlich dem der Fig. 9 bis Fig. 11, bei dem die Strukturelemente in Teilbereichen mit lichtabsorbierenden Mottenaugenstrukturen versehen sind,

Fig. 13

ein Durchsichtssicherheitselement mit auf gegenüberliegenden Oberflächen eines Substrats mit einem vorbestimmten Versatz angeordneten Durchsichtsmasken, wobei das Motiv der Durchsichtsmasken nur aus einer bestimmten Betrachtungsrichtung in Durchsicht visuell erkennbar ist (a), während das Durchsichtssicherheitselement aus anderen Betrachtungsrichtungen opak erscheint (b),

Fig. 14

eine schematische Aufsicht auf ein Durchsichtssicherheitselement nach noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, und

Fig. 15

einen Querschnitt durch ein Sicherheitselement, das mit einer optisch variablen Beschichtung versehene Mikrostrukturelemente aufweist.

Show it:

Fig. 1

a schematic representation of a banknote with a see-through security element according to the invention,

Fig. 2

a cross section through a see-through security element with blinds,

Fig. 3

a cross section through a see-through security element with blind shape, in which the slats are formed in a trapezoidal shape,

Fig. 4

in (a) and (b) intermediate steps in the production of a see-through security element according to an illustrative example,

Fig. 5

a schematic plan view of a see-through security element according to an embodiment of the invention,

Fig. 6

a section of the banknote of Fig. 1 with a see-through security element according to the invention, in which the denomination of the banknote is repeated as an optically variable element,

Fig. 7

a cross section through a see-through security element with a marking layer containing a pattern of wells,

Fig. 8

by way of example, some designs for recesses which each give the marking layer a defined increased light transmittance, wherein (a) shows recesses of different width and depth and (b) recesses with different outline shapes and sizes,

Fig. 9

a see-through security element with a symmetrical lamellar structure provided with an asymmetrical opaque coating,

Fig. 10

a security element similar to the one Fig. 9 in which the structural elements have further surfaces of different inclination,

Fig. 11

a security element similar to the one Fig. 9 and Fig.10 with surface structures with surfaces of different inclination and a symmetrical metal coating, the transparency being effective at a normal angle of incidence of the metal vapor,

Fig. 12

a security element similar to the one Fig. 9 to Fig. 11 in which the structural elements are provided in partial regions with light-absorbing moth-eye structures,

Fig. 13

a see-through security element having see-through masks on opposite surfaces of a substrate at a predetermined offset, the subject of the see-through masks being visually discernible only from a particular viewing direction (a), while the see-through security element appears opaque from other viewing directions (b),

Fig. 14

a schematic plan view of a see-through security element according to yet another embodiment of the invention, and

Fig. 15

a cross section through a security element having provided with an optically variable coating microstructure elements.

Die Erfindung wird nun am Beispiel eines Sicherheitselements für eine Banknote erläutert. Fig. 1 zeigt dazu eine schematische Darstellung einer Banknote 10 mit einem Durchsichtssicherheitselement 12 mit einem Jalousiebild, das über einem Durchsichtsbereich 14, etwa einem Fensterbereich oder einer durchgehenden Öffnung der Banknote 10, angeordnet ist. Die durchgehende Öffnung kann nach der Herstellung des Substrats der Banknote 10, z. B. durch Stanzen oder Laserstrahlschneiden erzeugt werden. Es ist aber auch denkbar, die durchgehende Öffnung während der Herstellung des Banknotensubstrats zu erzeugen, wie dies in der WO 03/054297 A2 beschrieben ist.The invention will now be explained using the example of a security element for a banknote. Fig. 1 shows a schematic representation of a banknote 10 with a see-through security element 12 with a blind image, which is arranged over a see-through area 14, such as a window area or a through opening of the banknote 10. The through opening may after the preparation of the substrate of the banknote 10, z. B. be produced by punching or laser beam cutting. But it is also conceivable to produce the through opening during the production of the banknote substrate, as shown in the WO 03/054297 A2 described is.

Wie nachfolgend genauer ausgeführt, zeigt das Jalousiebild des Durchsichtssicherheitselements 12 je nach Betrachtungsrichtung ein unterschiedliches visuelles Erscheinungsbild. Beispielsweise kann das Sicherheitselement 12 bei senkrechter Durchsicht strukturlos und hell erscheinen, während beim Kippen oder Drehen der Banknote dunkle Kennzeichnungen in Form vom Mustern, Zeichen oder Codierungen hervortreten. In anderen Gestaltungen sind die Kennzeichnungen bereits bei senkrechter Durchsicht sichtbar und verschwinden oder verändern sich beim Drehen oder Kippen der Banknote. Wesentlich für den Einsatz des Durchsichtssicherheitselements 12 bei der Banknote 10 oder anderen Wertpapieren ist seine geringe Gesamtdicke von weniger als 50 µm. Vorzugsweise weist das Durchsichtssicherheitselement sogar eine noch geringere Schichtdicke von nur etwa 20 µm oder sogar von nur etwa 3 µm bis 10 µm auf. Die Erfindung stellt mehrere Möglichkeiten bereit, optisch ansprechende Jalousiebilder mit derart geringen Gesamtdicken zu erzeugen.As explained in more detail below, the shutter image of the see-through security element 12 shows a different visual appearance, depending on the viewing direction. For example, the security element 12 may appear structureless and bright when viewed vertically, while dark marks in the form of patterns, characters or encodings emerge when the banknote is tilted or rotated. In other designs, the markings are already visible when viewed vertically and disappear or change when turning or tilting the bill. Essential for the use of the see-through security element 12 in the banknote 10 or other securities is its small overall thickness of less than 50 microns. Preferably, the see-through security element even has an even smaller layer thickness of only about 20 μm or even only about 3 μm to 10 μm. The invention provides several options for producing visually appealing shutter images with such low overall thicknesses.

Eine erste Möglichkeit, ein dünnes Durchsichtssicherheitselement mit Jalousiebild herzustellen, ist anhand des Querschnitts durch das Sicherheitselement 12 in Fig. 2 illustriert. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird zunächst eine dünne Schicht eines farbigen Prägelacks 22 auf ein transparentes Substrat 20 aufgebracht. Die Prägelackschicht 22 wird dann mittels Prägetechniken so strukturiert, dass eine Lamellenstruktur aus einer Vielzahl von im Wesentlichen parallel verlaufenden, einzeln stehenden Lamellen 24 gebildet wird.A first possibility to produce a thin see-through security element with blind image is based on the cross section through the security element 12 in Fig. 2 illustrated. In the exemplary embodiment shown, first a thin layer of a colored embossing lacquer 22 is applied to a transparent substrate 20. The embossing lacquer layer 22 is then structured by means of embossing techniques in such a way that a lamellar structure is formed from a multiplicity of substantially parallel, individually standing lamellae 24.

Bei Betrachtung parallel zu den Lamellen 24, also in Blickrichtung 26, erscheint das Sicherheitselement 12 in Durchsicht im Wesentlichen transparent. Kippt der Betrachter das Sicherheitselement 12 dagegen aus der parallelen Blickrichtung heraus, beispielsweise in Blickrichtung 28, so versperren ihm die Lamellen 24 die Durchsicht, d. h. das Sicherheitselement 12 erscheint für den Betrachter opak.When viewed parallel to the slats 24, that is, in the direction of view 26, the security element 12 appears to be substantially transparent when viewed. On the other hand, if the observer tilts the security element 12 out of the parallel viewing direction, for example in the direction of view 28, then the lamella 24 blocks the view, ie. H. the security element 12 appears opaque to the viewer.

Die Lamellenstruktur stellt eine regelmäßige Anordnung einer Vielzahl von Lamellen 24 mit einem charakteristischen Strukturabstand dar, der erfindungsgemäß bei 1 µm oder mehr liegt, so dass die Lamellen 24 im sichtbaren Spektralbereich keine Farbaufspaltung durch wellenlängenabhängige Beugungseffekte bewirken. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 liegt der Abstand benachbarter Lamellen 24 bei 5 µm, die Strukturgröße, also die Breite der einzelnen Lamellen bei 2,5 µm. Die Höhe der geprägten Lamellen 24 beträgt 5 µm, so dass sich ein Höhen-zu-Breiten-Verhältnis von 2:1 ergibt. Im Allgemeinen liegt dieses Verhältnis zwischen ca. 1:5 und ca. 5:1, vorzugsweise um oder oberhalb von 1:1 bis zu ca. 5:1.The lamellar structure represents a regular arrangement of a plurality of lamellae 24 with a characteristic structure spacing, which according to the invention is 1 μm or more, so that the lamellae 24 do not cause color splitting in the visible spectral range by wavelength-dependent diffraction effects. In the embodiment of Fig. 2 is the distance between adjacent slats 24 at 5 microns, the structure size, ie the width of the individual slats at 2.5 microns. The height of the embossed fins 24 is 5 microns, so that there is a height-to-width ratio of 2: 1. In general, this ratio is between about 1: 5 and about 5: 1, preferably around or above 1: 1 up to about 5: 1.

Das in der Fig. 2 gezeigte Rechteck-Profil der Lamellen 24 stellt eine Idealisierung der tatsächlichen Verhältnisse in einer geprägten Lackschicht dar. In der Praxis sind die Übergänge an den Ober- und Unterkanten der Lamellen in gewissen Maß abgerundet und die Flanken der Lamellen 24 nicht völlig senkrecht. Auch eine gezielte Ausbildung der Lamellen 24 in Trapezform mit Flanken einer von 90° verschiedenen Steigung, wie etwa in Fig. 3 gezeigt, kommt in Betracht. Die Steigung der Flanken liegt dabei vorzugsweise zwischen etwa 70° und etwa 85°. Auch hier werden in der Praxis die Übergänge an den Ober- und Unterkanten der Lamellen nicht völlig scharf, sondern etwas gerundet verlaufen.That in the Fig. 2 The rectangular profile of the slats 24 shown represents an idealization of the actual conditions in an embossed lacquer layer. In practice, the transitions at the upper and lower edges of the slats are rounded to some extent and the flanks of the slats 24 are not completely vertical. Also, a targeted design of the blades 24 in trapezoidal shape with flanks of a different slope of 90 °, such as in Fig. 3 shown, comes into consideration. The slope of the flanks is preferably between about 70 ° and about 85 °. Again, in practice, the transitions at the top and bottom edges of the slats are not completely sharp, but slightly rounded.

Die Helligkeit des Sicherheitselements 12 in Durchsicht kann durch das Verhältnis von Lamellenbreite zu Lamellenabstand in weitem Rahmen eingestellt werden. Auch der Farbeindruck kann durch die Farbe des Prägelacks und des transparenten bzw. transluzenten Substrats weitgehend frei gewählt werden.The brightness of the security element 12 in view can be adjusted by the ratio of slat width to slat spacing in a wide range. Also, the color impression can be selected largely freely by the color of the embossing lacquer and the transparent or translucent substrate.

Anstelle eines gefärbten Prägelacks 22 kann auch eine Schicht eines farblosen Prägelacks 32 auf das Substrat 20 aufgebracht werden, wie in Fig. 4 gezeigt. Der farblose Prägelack 32 wird dann zunächst mit einem Prägewerkzeug so strukturiert, dass Vertiefungen oder Gräben 34 in Form des gewünschten Jalousiebilds entstehen, wie in Fig. 4(a) illustriert. Nachfolgend werden die Vertiefungen 34 mit Farbe 36 gefüllt, wie in Fig. 4(b) dargestellt, um ein Jalousiebild mit dem gewünschten Farbeindruck zu erzeugen.Instead of a colored embossing lacquer 22, a layer of a colorless embossing lacquer 32 may also be applied to the substrate 20, as in FIG Fig. 4 shown. The colorless embossing lacquer 32 is then first structured with an embossing tool in such a way that depressions or trenches 34 in the form of the desired shade image arise, as in FIG Fig. 4 (a) illustrated. Subsequently, the recesses 34 are filled with color 36, as in Fig. 4 (b) shown to produce a shutter image with the desired color impression.

Der Einsatz der Prägetechnik erlaubt neben der Herstellung von Jalousiefolien mit einer sehr geringen Gesamtdicke von 50 µm oder weniger, auch in einfacher Weise die Erzeugung von lokal unterschiedlich orientierten Lamellenstrukturen auf demselben Sicherheitselement. Fig. 5 zeigt zur Illustration eine schematische Aufsicht auf ein Durchsichtssicherheitselement 40 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Sicherheitselement 40 weist in einem ersten Bereich 42 eine erste Lamellenstruktur auf, deren parallele Lamellen 44 in der Ansicht der Fig. 5 senkrecht verlaufen. In zweiten Bereichen 46 ist eine zweite Lamellenstruktur vorgesehen, die gleiche Lamellenbreite und gleichen Lamellenabstand wie die erste Lamellenstruktur aufweist, deren ebenfalls parallele Lamellen 48 jedoch im rechten Winkel zu den Lamellen 44 orientiert sind.The use of embossing technology allows in addition to the production of Venetian blind films with a very small total thickness of 50 microns or less, also in a simple way the generation of locally differently oriented lamellar structures on the same security element. Fig. 5 shows by way of illustration a schematic plan view of a see-through security element 40 according to an embodiment of the invention. The security element 40 has, in a first region 42, a first lamellar structure whose parallel lamellae 44 are in the view of FIG Fig. 5 run vertically. In second areas 46, a second lamellar structure is provided which has the same lamella width and the same lamella spacing as the first lamellar structure, but whose likewise parallel lamellae 48 are oriented at right angles to the lamellae 44.

Bei senkrechter Betrachtung in Durchsicht unterscheiden sich die Bereiche 42 und 46 in ihrem visuellen Erscheinungsbild aufgrund ihrer gleichen Flächendeckung praktisch nicht, das Sicherheitselement 40 erscheint strukturlos und hell. Wird das Sicherheitselement nun um einen gewissen Winkel nach rechts oder links gekippt (Kipprichtung 50), so versperren die verkippten Lamellen 44 dem Betrachter die Durchsicht, während die Zwischenräume der parallelen Lamellen 48 in den Bereichen 46 nach wie vor eine Durchsicht erlauben. Für den Betrachter treten somit helle Kreise 46 vor einem dunklen Hintergrund 42 hervor.When viewed vertically, the areas 42 and 46 differ in their visual appearance due to their uniform area coverage practically not, the security element 40 appears structureless and bright. If the security element now tilted by a certain angle to the right or left (tilting direction 50), so the tilted slats 44 obstruct the observer, while the spaces between the parallel slats 48 in the areas 46 still allow a review. For the viewer, bright circles 46 thus appear in front of a dark background 42.

Kippt der Betrachter das Sicherheitselement andererseits nach vorne oder hinten (Kipprichtung 52), so versperren die jetzt verkippten Lamellen 48 die Durchsicht, während die Zwischenräume der Lamellen 44 den Bereich 42 lichtdurchlässig halten. Der Betrachter sieht nun dunkle Kreise 46 vor einem hellen Hintergrund 42.On the other hand, if the observer tilts the security element forwards or backwards (tilting direction 52), the now tilted louvers 48 obstruct the view, while the spaces between the louvers 44 keep the area 42 transparent. The viewer now sees dark circles 46 against a light background 42.

In einer nicht weiter abgebildeten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Sicherheitselement von Fig. 5 eine zusätzliche transparente oder semitransparente, z. B. optisch variable Beschichtung aufweist, die z. B. zwischen dem Substrat und der Mikrostruktur oder auf der Mikrostruktur angeordnet ist. Durch diese Maßnahme wird die Fälschungssicherheit des in Fig. 5 gezeigten Sicherheitselements weiter erhöht.In a not further illustrated embodiment it is provided that the security element of Fig. 5 an additional transparent or semitransparent, z. B. optically variable coating, the z. B. between the substrate and the microstructure or on the microstructure is arranged. By this measure, the counterfeit security of in Fig. 5 shown security elements further increased.

Das einfache geometrische Muster der Fig. 5 kann selbstverständlich auf komplexere Muster, Zeichen oder Codierungen erweitert werden. Beispielsweise kann die Denomination 16 der Banknote 10 zur Echtheitsabsicherung in dem Durchsichtssicherheitselement 12 in Gestalt von Bereichen 60, 62 mit verschiedener Lamellenorientierung wiederholt werden, wie in Fig. 6 gezeigt. Wie bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel erläutert, erscheint das Durchsichtssicherheitselement 12 bei senkrechter Betrachtung strukturlos, während beim Kippen der Banknote je nach Kipprichtung die Ziffernfolge "10" hell vor dunklem Hintergrund oder dunkel vor hellem Hintergrund hervortritt.The simple geometric pattern of Fig. 5 can of course be extended to more complex patterns, characters or encodings. For example, the denomination 16 of the currency attaining banknote 10 may be repeated in the see-through security element 12 in the form of areas 60, 62 with different lamination orientation, as in FIG Fig. 6 shown. As explained in the preceding embodiment, the see-through security element 12 appears structureless when viewed vertically, while the number sequence follows the tilting of the banknote depending on the tilting direction "10" appears bright against a dark background or dark against a light background.

Ein weiteres Durchsichtssicherheitselement nach noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 14 gezeigt. Das Sicherheitselement 140 der Fig. 14 weist grundsätzlich eine ähnliche Struktur wie die Sicherheitselemente der Fig. 5 und Fig. 6 auf, weshalb auf die zu diesen Figuren gemachten Ausführungen Bezug genommen wird.Another see-through security element according to yet another embodiment of the invention is in Fig. 14 shown. The security element 140 of the Fig. 14 basically has a similar structure as the security elements of Fig. 5 and Fig. 6 on why reference is made to the statements made to these figures.

Der wesentliche Unterschied des Durchsichtssicherheitselementes 140 in Bezug auf die Durchsichtssicherheitselemente der Fig. 5 und Fig. 6 besteht darin, dass die Bereiche unterschiedlich orientierter Lamellenstrukturen deutlich weniger scharf voneinander abgegrenzt sind. Während beispielsweise die Bereiche 42 und 46 des Sicherheitselements 40 der Fig. 5 senkrecht zueinander angeordnet sind, weisen die Lamellen 141,147 des Sicherheitselements 140 der Fig. 14 in den meisten Bereichen lediglich einen nicht geradlinigen Verlauf auf, wobei die Unterschiede in der Verlaufsrichtung benachbarter Bereiche relativ gering sind. Wie aus Fig. 14 ersichtlich ist, weisen die mäanderförmigen Lamellen 141 in den Bereichen 144 und 145 hingegen einen Verlauf auf, der von der in Fig. 14 von oben nach unten verlaufenden Vorzugsrichtung, welche durch die Lamellen 147 des Bereichs 143 vorgegeben ist, deutlich abweicht.The main difference of the see-through security element 140 with respect to the see-through security elements of Fig. 5 and Fig. 6 is that the areas of differently oriented lamellar structures are much less sharply demarcated. For example, while the areas 42 and 46 of the security element 40 of the Fig. 5 are arranged perpendicular to each other, the fins 141,147 of the security element 140 of the Fig. 14 in most areas only a non-linear course, the differences in the direction of adjacent areas are relatively small. How out Fig. 14 can be seen, the meander-shaped fins 141 in the areas 144 and 145, however, a course that of the in Fig. 14 from top to bottom extending preferred direction, which is predetermined by the slats 147 of the region 143, deviates significantly.

Bei senkrechter Betrachtung in Durchsicht unterscheiden sich die Bereiche 143 sowie 144 und 145 in ihrem visuellen Erscheinungsbild aufgrund ihrer gleichen Flächendeckung praktisch nicht, das Sicherheitselement 140 erscheint im Wesentlichen strukturlos und hell. Wird das Sicherheitselement 140 allerdings um einen gewissen Winkel nach rechts oder links gekippt (Kipprichtung 150), so verstellen die verkippten Lamellen 147 dem Betrachter die Durchsicht, während die Zwischenräume der Lamellen 141 in den Bereichen 144 und 145 zumindest teilweise eine Durchsicht in erheblichem Umfang erlauben. Im Unterschied zu den beim Verkippen des Sicherheitselements 40 der Fig. 5 sehr scharf voneinander abgegrenzten Bereichen 42 und 46 ergibt sich zwischen den Bereichen 142,143,146 sowie 144,145 des Sicherheitselements 140 der Fig. 14 ein kontinuierlicher Übergang in Bezug auf die Orientierung der Lamellen (Krümmung), wodurch auch beim Kippen in der Richtung 150 die Bereiche 144 und 145 sich weniger stark von den Bereichen 142,143 und 146 absetzen. Für den Betrachter ergeben sich somit beim Verkippen des Sicherheitselements 140 Bereiche mit geringerer Transparenz, die graduell in Bereiche mit im Wesentlichen unveränderter Transparenz übergehen. Die Bereiche geringer Transparenz gehen beim verkippten Sicherheitselement 140 für den Betrachter demnach relativ gleichmäßig in die helleren Bereiche über.When viewed vertically, the areas 143 and 144 and 145 practically do not differ in their visual appearance due to their equal area coverage, the security element 140 appears substantially featureless and bright. However, if the security element 140 is tilted by a certain angle to the right or left (FIG. Tilting direction 150), so the tilted slats 147 adjust the viewer the view, while the interstices of the fins 141 in the areas 144 and 145 at least partially allow a view to a considerable extent. In contrast to the tilting of the security element 40 of the Fig. 5 very sharply demarcated areas 42 and 46 results between the areas 142,143,146 and 144,145 of the security element 140 of the Fig. 14 a continuous transition with respect to the orientation of the slats (curvature), whereby even when tilted in the direction 150, the areas 144 and 145 are less pronounced from the areas 142,143 and 146. For the observer, when the security element 140 is tilted, areas with less transparency thus result, which gradually change into areas with essentially unchanged transparency. The regions of low transparency are therefore relatively evenly transferred to the brighter areas for the viewer when the tilted security element 140 is tilted.

Beim Verkippen in einer zur Richtung 150 im Wesentlichen senkrechten Richtung 152 halten die Zwischenräume der Lamellen 147 den Bereich 143 lichtdurchlässig, während die jetzt verkippten Lamellen 141 der Bereiche 144,145 die Durchsicht im Wesentlichen versperren. Entsprechend sieht der Betrachter nun dunkle Bereiche 144,145, die kontinuierlich in die hellen Bereiche 142,143 und 146 übergehen.When tilted in a direction 152 which is substantially perpendicular to the direction 150, the interspaces of the louvers 147 keep the region 143 translucent, while the now tilted louvers 141 of the regions 144, 145 substantially obstruct the view. Accordingly, the observer now sees dark areas 144, 145, which merge continuously into the bright areas 142, 143 and 146.

Ein gemäß Fig.14 ausgebildetes Sicherheitselement 140 weist eine sehr hohe Fälschungssicherheit auf, da die kompliziert geschwungenen Lamellenstrukturen nicht aus einzelnen, möglicherweise verfügbaren Lamellenfolien zusammengesetzt oder ohne Weiteres nachgestellt werden können. Ferner werden die kontinuierlichen Hell-/ Dunkelübergänge von einem Betrachter als visuell sehr ansprechend empfunden.One according to Figure 14 trained security element 140 has a very high security against counterfeiting, since the complex curved lamellar structures can not be composed of individual, possibly available slats or easily readjusted. Furthermore, the continuous light / dark transitions are perceived by a viewer as visually very appealing.

Auch das Sicherheitselement von Fig. 14 kann eine optisch variable Beschichtung aufweisen, die z. B. zwischen dem Substrat und der Mikrostruktur oder auf der Mikrostruktur angeordnet ist. Die Fälschungssicherheit eines solchen nicht weiter dargestellten Sicherheitselements wird durch eine solche Maßnahme weiter erhöht.Also the security element of Fig. 14 may have an optically variable coating, the z. B. between the substrate and the microstructure or on the microstructure is arranged. The security against forgery of such a security element not shown is further increased by such a measure.

Die Durchsichtssicherheitselemente können anstelle von Jalousiebildern, deren Mikrostrukturen durch parallele Lamellen gebildet sind, auch andere Mikrostrukturen, beispielsweise Mikrostrukturen aus einer Vielzahl von Vertiefungen mit erhöhter Lichtdurchlässigkeit enthalten.The see-through security elements may, instead of venetian blinds whose microstructures are formed by parallel lamellae, also contain other microstructures, for example microstructures of a multiplicity of wells with increased light transmission.

Selbstverständlich ist es auch denkbar, dass die im Wesentlichen parallele Anordnung der Lamellen zumindest in Bereichen durch eine nichtparallele Anordnung ersetzt ist, was im Ergebnis einer Erhöhung der Fälschungssicherheit des Sicherheitselements gleichkommt, da solche Strukturen technisch nur sehr schwer nachgestellt werden können.Of course, it is also conceivable that the substantially parallel arrangement of the slats is replaced at least in areas by a non-parallel arrangement, which is equivalent to an increase in the security against counterfeiting of the security element, since such structures can be technically very difficult to adjust.

Zur Illustration zeigt Fig. 7 ein Durchsichtssicherheitselement 70, bei dem auf ein transparentes Substrat 72 zunächst eine durchgehende dunkle Prägelackschicht 74 aufgebracht ist. In die Prägelackschicht 74 sind eine Vielzahl von Vertiefungen 76 eingeprägt, in denen die Lichtdurchlässigkeit der Prägelackschicht 74 aufgrund der lokal verringerten Schichtdicke erhöht ist. Die Vertiefungen 76 sind dabei so angeordnet, dass sie in Durchsicht betrachtet zusammen ein Motiv bilden, das blickwinkelabhängig erscheint und verschwindet.For illustration shows Fig. 7 a see-through security element 70, in which on a transparent substrate 72, first a continuous dark embossing lacquer layer 74 is applied. Embossed in the embossing lacquer layer 74 are a multiplicity of recesses 76 in which the light transmittance of the embossing lacquer layer 74 is increased due to the locally reduced layer thickness. The recesses 76 are arranged so that they viewed together as viewed form a motif that appears and disappears depending on the viewing angle.

Durch die hohe Auflösung der Prägetechnik und die geringen Schichtdicken lassen sich sehr feine Gestaltungen und komplexe Motive realisieren. Die Darstellung der Motive ist dabei nicht auf Zweitondarstellungen (hell/ dunkel) beschränkt, vielmehr können, wie nachfolgend beschrieben, auch Halbtondarstellungen realisiert werden. Um unerwünschte Farbaufspaltungen zu vermeiden, liegt auch bei den Gestaltungen, bei denen die Mikrostrukturen eine Vielzahl von Vertiefungen umfassen, der charakteristische Abstand der Vertiefungen erfindungsgemäß bei 1 µm oder mehr. Die lateralen Abmessungen der Vertiefungen betragen vorteilhaft ebenfalls etwa 1 µm oder mehr.Due to the high resolution of the embossing technique and the low layer thicknesses, very fine designs and complex motifs can be realized. The representation of the motives is not on two-tone representations (light / dark) limited, but also halftone representations can be realized as described below. In order to avoid unwanted color splitting, the characteristic spacing of the recesses is also 1 μm or more in the designs in which the microstructures comprise a multiplicity of depressions. The lateral dimensions of the depressions are advantageously also about 1 μm or more.

Durch unterschiedliche Dichte (Anzahl der Vertiefungen einer bestimmten Form pro Flächenelement), Tiefe oder auch durch unterschiedliche Form und Größe der Vertiefungen 76 lassen sich unterschiedliche Graustufen im visuellen Eindruck verwirklichen. Figuren 8(a) und (b) zeigen hierzu beispielhaft einige Gestaltungen für Vertiefungen 76a, 76b, 76c verschiedener Breite und Tiefe sowie für Vertiefungen 78 mit verschiedenen Umrissformen und Größen, die der Prägelackschicht jeweils eine definierte erhöhte Lichtdurchlässigkeit verleihen und daher zum Aufbau von Halbtonbildern eingesetzt werden können. Realistisch wirkende Halbtonbilder können im Allgemeinen bereits mit wenigen Graustufen erzeugt werden, so dass eine geringe Anzahl an unterschiedlichen Vertiefungsformen, -größen und -tiefen ausreichend ist.By different density (number of wells of a particular shape per surface element), depth or by different shape and size of the wells 76 different levels of gray can be realized in the visual impression. FIGS. 8 (a) and (b) show for this purpose some embodiments for depressions 76a, 76b, 76c of different widths and depths as well as depressions 78 with different outline shapes and sizes, which in each case impart to the embossing lacquer layer a defined increased translucency and can therefore be used to construct halftone images. Realistic halftone images can generally be produced with only a few shades of gray, so that a small number of different depression shapes, sizes and depths is sufficient.

Die Herstellung der Mikrostrukturen (Lamellen oder Vertiefungen) kann wie beschrieben durch Prägen, insbesondere durch Prägen in einen UVhärtbaren Prägelack oder einen thermoplastischen Lack erfolgen. Als Farben für die Prägelacke können lösliche Farbstoffe, aber auch Pigmentfarbstoffe eingesetzt werden.The microstructures (lamellae or depressions) can be produced as described by embossing, in particular by embossing into a UV-curable embossing lacquer or a thermoplastic lacquer. As colors for the embossing lacquer soluble dyes, but also pigment dyes can be used.

Alternativ können zur Herstellung der Mikrostrukturen auch Drucktechniken verwendet werden, die in der Lage sind, sehr fein strukturiert opake und nichtopake Bereiche aneinanderzureihen. Die gewünschten Effekte können bei ausreichend geringer Gesamtdicke mit jeder Drucktechnik erhalten werden, die in der Lage ist, eine ca. 3 µm bis 20 µm dicke Schicht mit Vertiefungen oder Gräben mit Durchmessern zwischen 1 µm und 30 µm herzustellen.Alternatively, printing techniques can be used to produce the microstructures, which are capable of very finely structured opaque and non-opaque areas. The desired effects can be obtained with sufficiently low overall thickness with any printing technique that is capable of producing an approximately 3 μm to 20 μm thick layer with recesses or trenches with diameters between 1 μm and 30 μm.

Besonders vorteilhaft kann die in der ebenfalls anhängigen deutschen Patentanmeldung 10 2006 029 852.7 beschriebene Mikrotiefdrucktechnik zum Einsatz kommen, die die Vorteile von Druck- und Prägetechnologien vereint. Kurz zusammengefasst wird bei der Mikrotiefdrucktechnik eine Werkzeugform bereitgestellt, deren Oberfläche eine Anordnung von Erhebungen und Vertiefungen in Gestalt der gewünschten Mikrostruktur aufweist. Die Vertiefungen der Werkzeugform werden mit einem härtbaren farbigen oder farblosen Lack befüllt, und der zu bedruckende Träger wird für eine gute Verankerung des Lacks vorbehandelt. Dann wird die Oberfläche der Werkzeugform mit dem Träger in Kontakt gebracht und der in Kontakt mit dem Träger stehende Lack in den Vertiefungen der Werkzeugform gehärtet und dabei mit dem Träger verbunden. Anschließend wird die Oberfläche der Werkzeugform wieder von dem Träger entfernt, so dass der mit dem Träger verbundene, gehärtete Lack aus den Vertiefungen der Werkzeugform gezogen wird.Particularly advantageous in the co-pending German patent application 10 2006 029 852.7 micro-rotogravure technology is used, which combines the advantages of printing and embossing technologies. Briefly, in micro-gravure printing technology, a tool mold is provided whose surface has an arrangement of elevations and depressions in the form of the desired microstructure. The recesses of the mold are filled with a curable colored or colorless varnish, and the support to be printed is pretreated for a good anchorage of the varnish. Then, the surface of the mold is brought into contact with the carrier, and the paint in contact with the carrier is hardened in the recesses of the mold while being connected to the carrier. Thereafter, the surface of the mold is removed from the support again so that the cured paint associated with the support is pulled out of the recesses of the mold.

Für eine ausführlichere Darstellung des Mikrotiefdruckverfahrens und der damit verbundenen Vorteile wird auf die genannte deutsche Patentanmeldung 10 2006 029 852.7 verwiesen. Die Strukturelemente der Mikrostrukturen, beispielsweise die Lamellen der Figuren 2 bis 6 oder die Vertiefungen der Figuren 7 und 8, können in Teilbereichen auch mit einer opaken, einer reflektierenden oder einer absorbierenden Beschichtung versehen sein.For a more detailed description of the micro-gravure printing process and the associated advantages is referred to the said German patent application 10 2006 029 852.7 directed. The structural elements of the microstructures, for example the slats of the FIGS. 2 to 6 or the pits of the FIGS. 7 and 8 , can be divided into sections also be provided with an opaque, a reflective or an absorbent coating.

Mittels Strukturelementen lokal unterschiedlicher Geometrie bzw. mittels Strukturelementen mit Oberflächen unterschiedlicher Neigung können auf diese Weise ebenfalls Durchsichtsbilder erzeugt werden, deren Sichtbarkeit vom Betrachtungswinkel abhängt.By means of structural elements of locally different geometry or by means of structural elements with surfaces of different inclination, it is also possible in this way to produce transparency images whose visibility depends on the viewing angle.

Zur Illustration zeigt das Ausführungsbeispiel der Fig. 9 ein Sicherheitselement 80 mit einer Lamellenstruktur aus einer Vielzahl im Wesentlichen paralleler, transparenter Lamellen 82, die, wie oben beschrieben, mithilfe einer Prägelackschicht, einer Druckschicht oder einer Mikrotiefdruckschicht gebildet sind. Die symmetrische Lamellenstruktur 82 ist asymmetrisch mit einer opaken Beschichtung 84 versehen, wie in Fig. 9 gezeigt. Dabei kann die asymmetrische Beschichtung z. B. durch schräges Bedampfen mittels eines an sich bekannten Bedampfungsverfahrens, z. B. Physical Vapor Deposition (PVD), erfolgen. Der für die Schrägbedampfung vorgesehene Partikeldampf trifft dann unter einem schrägen, d. h. bezüglich der Substratoberfläche nicht senkrechten Winkel, auf die Mikrostrukturelemente bzw. die Substratoberfläche auf. Aufgrund der Asymmetrie der Beschichtung ist aus der Betrachtungsrichtung 88 eine Durchsicht durch die transparenten Lamellen 82 möglich, während die opake Beschichtung 84 auf den Lamellen 82 aus der Betrachtungsrichtung 86 die Durchsicht versperrt, so dass Sicherheitselement 80 im gezeigten Teilbereich aus der Betrachtungsrichtung 86 opak erscheint. Durch geeignete Anordnung der Lamellen 82 und der Beschichtung 84 lässt sich so beispielsweise ein Durchsichtsbild erzeugen, das erst beim Kippen des Sicherheitselements in die Betrachtungsrichtung 88 sichtbar wird.For illustration, the embodiment of the Fig. 9 a security element 80 having a lamellar structure of a plurality of substantially parallel, transparent lamellae 82, which, as described above, formed by means of an embossing lacquer layer, a printing layer or a microtip printing layer. The symmetrical lamellar structure 82 is asymmetrically provided with an opaque coating 84, as in FIG Fig. 9 shown. In this case, the asymmetric coating z. B. by oblique vapor deposition by means of a known vapor deposition method, for. B. Physical Vapor Deposition (PVD) done. The particle vapor provided for the oblique evaporation then impinges on the microstructure elements or the substrate surface under an oblique angle, ie, not perpendicular to the substrate surface. Due to the asymmetry of the coating, viewing through the transparent lamellae 82 is possible from the viewing direction 88, while the opaque coating 84 obstructs the viewing on the lamellae 82 from the viewing direction 86, so that the security element 80 appears opaque from the viewing direction 86 in the partial region shown. By suitable arrangement of the lamellae 82 and the coating 84, it is thus possible, for example, to produce a see-through image which becomes visible only when the security element is tilted in the viewing direction 88.

Auch das Ausführungsbeispiel der Fig. 10 zeigt eine Mikrostruktur 90 mit symmetrisch ausgebildeten Mikrostrukturelementen und mit einer z. B. mittels Schrägbedampfung erzeugten asymmetrischen Beschichtung 92, bei der die Mikrostrukturelemente allerdings weitere Flächen unterschiedlicher Neigung 94, 96 aufweisen, und so die Designfreiheit für die Gestaltung der Durchsichtsbilder erhöhen.Also, the embodiment of Fig. 10 shows a microstructure 90 with symmetrical microstructure elements and with a z. B. generated by oblique deposition asymmetric coating 92, in which the microstructure elements, however, have more surfaces of different inclination 94, 96, and thus increase the freedom of design for the design of the transparencies.

Mithilfe von Oberflächenstrukturen 100 mit Flächen unterschiedlicher Neigung lassen sich auch Durchsichtsbilder erzeugen, die mittels Beschichtung 102 unter senkrechtem Auftreffwinkel des Partikeldampfes, insbesonderes des Metalldampfes wirksam werden, wie anhand des Ausführungsbeispiels der Fig. 11 illustriert.By means of surface structures 100 with surfaces of different inclination, it is also possible to produce transparent images which become effective by means of coating 102 at a vertical angle of incidence of the particle vapor, in particular of the metal vapor, as is the case with the exemplary embodiment of FIG Fig. 11 illustrated.

Anstelle einer opaken oder reflektierenden Beschichtung kann auch eine Absorptionsstruktur auf den einzelnen Strukturelementen vorgesehen sein. Beispielsweise zeigt Fig. 12 ein Sicherheitselement 110 mit einer Mikrostruktur 112 mit verschiedenen Strukturelementen, die in Teilbereichen mit sogenannten Mottenaugenstrukturen 114 versehen sind, die effektive Lichtfallen für das einfallende Licht darstellen.Instead of an opaque or reflective coating, it is also possible to provide an absorption structure on the individual structural elements. For example, shows Fig. 12 a security element 110 with a microstructure 112 with different structural elements, which are provided in partial areas with so-called moth eye structures 114, which are effective light traps for the incident light.

In anderen Gestaltungen sind die Strukturelemente der Mikrostruktur 112 mit Beugungsgittern versehen, die wesentliche Anteile des unter einem gewissen Winkel einfallenden Lichts in Richtungen außerhalb der Betrachtungsrichtung beugen. Auch durch eine derartige Kombination einer geometrischen Mikrostruktur mit einer charakteristischen Elementgröße von 3 µm bis 50 µm mit einer Beugungsstruktur mit einer charakteristischen Elementgröße von ca. 300 nm bis ca. 1000 nm lassen sich effektive Durchsichtskippeffekte verwirklichen.In other configurations, the features of the microstructure 112 are provided with diffraction gratings which diffract substantial portions of the light incident at a certain angle in directions out of viewing direction. Also by such a combination of a geometric microstructure with a characteristic element size of 3 microns to 50 microns with a diffractive structure with a characteristic element size of about 300 nm to about 1000 nm effective see-through tilting can be realized.

Es versteht sich, dass die Strukturen, falls gewünscht, zusätzlich senkrecht oder schräg mit einer spiegelnden Schicht oder mit einer Schicht mit sich von den Strukturelementen deutlich unterscheidendem Brechungsindex versehen sein können.It is understood that, if desired, the structures may additionally be provided perpendicularly or obliquely with a reflective layer or with a layer having a refractive index which differs significantly from the structural elements.

Ein solches Durchsichtssicherheitselement mit einer zusätzlichen Beschichtung ist in Fig. 15 gezeigt. Das Sicherheitselement 160 der Fig. 15 weist eine auf einem transparenten bzw. transluzenten Material 161, z. B. eine Kunststofffolie aus PET, aufgebrachte Mikrostruktur 170 auf, welche wiederum aus einer Vielzahl an Mikrostrukturelementen 162 und 163 sowie einer darüber angeordneten optisch variablen Beschichtung mit Schichten 164,165 und 166 gebildet wird. Wie aus Fig. 15 zu erkennen ist, bilden die symmetrisch zu der Symmetrieebene 169 angeordneten Mikrostrukturelemente 162 bzw. 163 eine sägezahnförmige Reliefstruktur. Die Reliefstruktur kann auch als Gitterstruktur mit verhältnismäßig kleinem Gitterwinkel α aufgefasst werden. Im gezeigten Beispiel beträgt der Gitterwinkel α ca. 20°, wenngleich noch kleinere Winkel bis ca. 5° oder größere Winkel bis hin zu ca. 45° denkbar sind. Bei der in Fig. 15 gezeigten Ausführungsform beträgt die Höhe h der einzelnen Gitterlinien ca. 5 µm.Such a see-through security element with an additional coating is in Fig. 15 shown. The security element 160 of Fig. 15 has a on a transparent or translucent material 161, z. Example, a plastic film made of PET, applied microstructure 170, which in turn from a plurality of microstructure elements 162 and 163 and an overlying optically variable coating with layers 164,165 and 166 is formed. How out Fig. 15 can be seen, the symmetrical to the plane of symmetry 169 arranged microstructure elements 162 and 163 form a sawtooth-shaped relief structure. The relief structure can also be understood as a lattice structure with a relatively small grid angle α. In the example shown, the grating angle α is approximately 20 °, although even smaller angles of up to approximately 5 ° or larger angles up to approximately 45 ° are conceivable. At the in Fig. 15 shown embodiment, the height h of the individual grid lines is about 5 microns.

Über der Mikrostruktur ist eine dreischichtige optisch variable Beschichtung angeordnet. Die einzelnen Schichten 164,165 und 166 wurden durch Bedampfen aus einer im Wesentlichen senkrecht zur Substratoberfläche orientierten Richtung aufgebracht. Idealerweise weisen die parallel zur Bedampfungsrichtung angeordneten Flanken 167 der Reliefstruktur keine optisch variable Beschichtung auf. Bei der dreilagigen Beschichtung mit Farbkippeffekt handelt es sich um eine metallisch/ dielektrische Struktur mit folgendem Aufbau. Auf die aus einem UV-Prägelack hergestellten Reliefstrukturen wird bevorzugt durch Bedampfung zunächst eine Schicht 164 aus Aluminium aufgebracht. Die Schicht dient als Reflektor und weist eine Schichtdicke von ca. 10 nm bis 100 nm, bevorzugt von ca. 30 nm auf. Darüber wird in der Regel ebenfalls durch Bedampfung eine Schicht aus SiO₂ mit einer Schichtstärke von 100 nm bis 1000 nm, besonders bevorzugt mit einer Schichtdicke von ca. 200 nm bis 600 nm aufgebracht. Die Dicke der SiO₂-Schicht legt den später für die Struktur vom Beobachter wahrzunehmenden Farbkippeffekt fest. Schließlich wird über der Schicht aus SiO₂ eine semitransparente Schicht aus Chrom aufgedampft, die eine Schichtdicke von ca. 3 nm bis 10 nm aufweist. Die so erhaltene Dreischicht-Struktur weist einen Farbkippeffekt von Grün (Aufsicht, Richtung 177) nach Magenta (schräger Betrachtungswinkel, Richtung 178,179) auf.Above the microstructure, a three-layer optically variable coating is arranged. The individual layers 164, 165 and 166 were applied by vapor deposition from a direction substantially perpendicular to the substrate surface. Ideally, the flanks 167 of the relief structure arranged parallel to the vapor deposition direction have no optically variable coating. The three-layer coating with color shift effect is a metallic / dielectric structure with the following structure. On the relief structures produced from a UV embossing lacquer, a layer 164 of aluminum is preferably initially by vapor deposition applied. The layer serves as a reflector and has a layer thickness of about 10 nm to 100 nm, preferably of about 30 nm. In addition, a layer of SiO ₂ with a layer thickness of 100 nm to 1000 nm, more preferably with a layer thickness of about 200 nm to 600 nm is usually applied by vapor deposition. The thickness of the SiO ₂ layer determines the color shift effect to be perceived later by the observer for the structure. Finally, a semitransparent layer of chromium is deposited over the layer of SiO ₂ , which has a layer thickness of about 3 nm to 10 nm. The three-layer structure thus obtained has a color shift effect from green (top view, direction 177) to magenta (oblique viewing angle, direction 178, 179).

Die in Fig. 15 gezeigte Ausführungsform des Durchsichtssicherheitselements zeigt in Aufsicht (Richtung 177) für die mit den Mikrostrukturelementen 162 bzw. 163 versehenen Bereiche der Mikrostruktur 170 im Wesentlichen die gleiche Farbe für den Betrachter. Beim Verkippen des Sicherheitselements aus der senkrechten Betrachtungsrichtung 177 hin zu einer schrägen Betrachtungsrichtung 178 oder 179 ändert sich der Farbeindruck für die mit den Mikrostrukturelementen 162 bzw. 163 versehenen Bereiche des Sicherheitselements 160 aufgrund der dann unterschiedlichen Winkel zwischen eingestrahltem Licht und der auf den Mikrostrukturelementen 162 bzw. 163 vorhandenen Interferenzschichtanordnung mit den Schichten 164,165,166 hingegen deutlich, wobei die Ebene 169 eine scharfe Grenze zwischen den für den Betrachter unterschiedlich farbig wahrgenommenen Bereichen mit den Elementen 162 bzw. 163 darstellt.In the Fig. 15 shown embodiment of the see-through security element shows in plan view (direction 177) for the provided with the microstructure elements 162 and 163 areas of the microstructure 170 substantially the same color to the viewer. When the security element is tilted from the vertical viewing direction 177 to an oblique viewing direction 178 or 179, the color impression for the areas of the security element 160 provided with the microstructure elements 162 and 163 changes due to the then different angles between the irradiated light and that on the microstructure elements 162 and 17 On the other hand, plane 169 represents a sharp boundary between the differently colored areas perceived by the observer with elements 162 and 163, respectively, in the existing interference layer arrangement with layers 164, 166, 166.

Das Sicherheitselement 160 ist durch die Überlagerung einer Reliefstruktur und einer Beschichtung mit Farbkippeffekt und sich den daraus ergebenden synergistischen Effekten außerordentlich fälschungssicher. Darüber hinaus ist ein solches optisch variables Sicherheitselement für den Betrachter sehr ansprechend, so dass ein Sicherheitselement gemäß dieser Ausführungsform einen besonders hohen Wiedererkennungswert hat.The security element 160 is extraordinarily tamper-proof by the superimposition of a relief structure and a coating with a color shift effect and the resulting synergistic effects. Furthermore is such an optically variable security element for the viewer very appealing, so that a security element according to this embodiment has a particularly high recognition value.

Ein weiteres illustrierendes Beispiel ist in Fig. 13 illustriert. Das dort gezeigte Durchsichtssicherheitselement 120 weist ein transparentes oder transluzentes Substrat 122 mit einer ersten Oberfläche und einer gegenüberliegenden zweiten Oberfläche auf, wobei als Mikrostruktur eine Durchsichtsmaske 124 auf die erste Oberfläche aufgebracht ist. Die Durchsichtsmaske 124 ist durch eine opake Schicht 126 mit lichtdurchlässigen Öffnungen 128 mit einer Größe unterhalb von 200 µm, vorzugsweise mit einer Größe von etwa 5 µm bis etwa 100 µm, gebildet, wobei die Anordnung der Öffnungen ein Motiv in Form von Mustern, Zeichen oder einer Codierung bildet.Another illustrative example is in Fig. 13 illustrated. The see-through security element 120 shown there has a transparent or translucent substrate 122 having a first surface and an opposite second surface, wherein a see-through mask 124 is applied to the first surface as a microstructure. The see-through mask 124 is formed by an opaque layer 126 with translucent openings 128 having a size below 200 microns, preferably having a size of about 5 microns to about 100 microns, wherein the arrangement of the openings a motif in the form of patterns, characters or forms an encoding.

Eine deckungsgleiche Durchsichtsmaske 130 ist mit einem gewissen lateralen Versatz Δ von weniger als 100 µm, beispielsweise von nur 10 µm, auf die gegenüberliegende zweite Oberfläche des Substrats 122 aufgebracht.A congruent see-through mask 130 is applied to the opposite second surface of the substrate 122 with a certain lateral offset Δ of less than 100 μm, for example of only 10 μm.

Wie in Fig. 13(a) und Fig. 13(b) illustriert, kann durch geeignete Wahl der Größe der Öffnungen 128, der Dicke des Substrats 122 und des Versatzes Δ erreicht werden, dass das Motiv der Durchsichtsmasken 124,130 nur aus einer bestimmten Betrachtungsrichtung 132 in Durchsicht visuell erkennbar ist, während das Durchsichtssicherheitselement 120 aus anderen Betrachtungsrichtungen 134 opak erscheint.As in Figs. 13 (a) and 13 (b) By suitable choice of the size of the openings 128, the thickness of the substrate 122 and the offset Δ, it can be achieved that the motif of the see-through masks 124, 130 is visually recognizable only from a certain viewing direction 132, while the see-through security element 120 is viewed from other viewing directions 134 appears opaque.

Die opaken Schichten der Durchsichtsmasken können durch bekannte Druckverfahren, durch Prägen in Farbschichten, durch Prägen von Vertiefungen in transparenten Lack und anschließendes Füllen der Vertiefungen mit Farbe, durch Metallisierung/Demetallisierung und vorzugsweise durch die oben genannte Mikrotiefdrucktechnik nach der deutschen Patentanmeldung 10 2006 029 852.7 erzeugt werden. Auch ist es grundsätzlich denkbar, dass die Durchsichtsmaske auf einer Seite des Substrats z. B. durch eine Prägetechnik erhalten wird, die Durchsichtsmaske auf der anderen Seite des Substrats aber durch eine geeignete Metallisierungs- oder Demetallisierungstechnik. Bei der Demetallisierung können verschiedene Lasertechniken mit Vorteil eingesetzt werden, da mit ihnen Durchsichtsmasken hoher räumlicher Auflösung erhalten werden können.The opaque layers of the see-through masks can by known printing methods, by embossing in layers of paint, by embossing wells in transparent lacquer and then filling the wells with color, by metallization / demetalization and preferably by the above-mentioned micro-gravure printing according to the German patent application 10 2006 029 852.7 be generated. It is also conceivable in principle that the see-through mask on one side of the substrate z. B. is obtained by a stamping technique, the see-through mask on the other side of the substrate but by a suitable metallization or Demetallisierungstechnik. When demetallizing various laser techniques can be used with advantage, since they can be obtained with high-resolution transparency masks.

Um den erforderlichen geringen Versatz der Durchsichtsmasken zu erreichen, können diese insbesondere gleichzeitig auf die sich gegenüberliegenden Oberflächen des Substrats aufgebracht werden. Werden die Durchsichtsmasken andererseits nacheinander aufgebracht, muss der Passerung der Mikrostrukturen, insbesondere ihre Anpassung an die Größe der Öffnungen 128, besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden. Werden größere Öffnungen 128 verwendet, so ist die Passerung weniger kritisch, so dass in diesem Fall auch Auftragungsverfahren mit größerem Passerspielraum zum Einsatz kommen können.In order to achieve the required small offset of the transparent masks, they can be applied in particular simultaneously to the opposite surfaces of the substrate. On the other hand, if the see-through masks are applied successively, special attention must be paid to the registration of the microstructures, in particular their adaptation to the size of the openings 128. If larger openings 128 are used, the registration is less critical, so that in this case application methods with a larger clearance can be used.

Auch für den Fall der in Fig. 13 gezeigten Ausführungsform ist es grundsätzlich denkbar, eine zusätzliche Beschichtung, z. B. eine optisch variable, semitransparente Dünnschichtanordnung, auf oder unter den Durchsichtsmasken anzuordnen. Mit Vorteil ist die zusätzliche Beschichtung genauso wie die Durchsichtsmaske strukturiert, weist also dasselbe Motiv auf, was z. B. durch Demetallisierungstechniken erreicht werden kann.Also in the case of in Fig. 13 shown embodiment, it is generally conceivable, an additional coating, for. As an optically variable, semi-transparent thin-film arrangement, to be arranged on or below the see-through masks. Advantageously, the additional coating as well as the transparency mask is structured, so has the same motif, which z. B. can be achieved by demetallization techniques.

Sofern die Durchsichtsmasken nicht, wie in Fig. 13 gezeigt, deckungsgleich sind, sondern unterschiedliche Motive, d. h. unterschiedliche Bereiche der Transparenz aufweisen, lassen sich interessante Moire-Effekte und Effekte erzielen, die vom Kipp- bzw. Drehwinkel beim Kippen oder Drehen des Durchsichtssicherheitselements abhängen. Auf diese speziellen Effekte wird in der vorliegenden Anmeldung aber nicht weiter eingegangen.Unless the transparency masks, as in Fig. 13 shown, are congruent, but different motives, ie have different areas of transparency, can be interesting moire effects and effects achieve, which depend on the tilt or rotation angle when tilting or turning the see-through security element. However, these special effects are not discussed further in the present application.

Claims (8)

1. A see-through security element (40) for security papers, value documents and the like, having at least one micropattern having a visual appearance that is viewing-angle dependent when looked through, wherein the at least one micropattern is formed from an arrangement of a plurality of pattern elements having a characteristic pattern spacing of 1 µm or more, and the see-through security element (40) has a total thickness of 50 µm or less, wherein the pattern elements are provided in sub-regions with an opaque, transparent, semitransparent, reflective or absorbing coating, wherein the pattern elements have a pattern size of 1 µm or more, wherein at least one micropattern is formed by a lamellar pattern composed of a plurality of substantially parallel lamellae (44, 48), characterized in that multiple micropatterns formed by lamellar patterns are provided that differ in one or more of the parameters lateral orientation, color, width, height, relief shape and spacing, und that the differing lamellar patterns are arranged in the form of patterns, characters or a code.
2. The see-through security element according to claim 1, characterized in that the see-through security element comprises a transparent or translucent substrate and a marking layer applied to the substrate, which includes at least one micropattern.
3. The see-through security element according to claim 2, characterized in that the marking layer is a colored embossing lacquer layer; or that the marking layer is a micro intaglio layer having regions of high transmittance and having regions of low transmittance.
4. The see-through security element according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the see-through security element has a total thickness of 20 µm or less, preferably of 3 µm to 10 µm, and/or the pattern elements have a characteristic pattern spacing of 5 µm or more, and/or the pattern elements have a pattern size of 3 µm or more, and/ or the pattern elements have a height-to-width ratio from about 1:5 up to about 5:1, particularly preferably from about 1:1 up to about 5:1.
5. The see-through security element according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the coating if formed to be multilayer, especially three-layer, and/or is formed as a thin-film element having a color-shift effect,
6. The see-through security element according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the pattern elements are provided in sub-regions with a metallic coating.
7. The see-through security element according to at least on of claims 1 to 6, characterized in that the pattern elements are provided in sub-regions with a diffractive pattern that diffracts substantial portions of the incident light in directions outside of the viewing direction.
8. The see-through security element according to at least on of claims 1 to 7, characterized in that the pattern elements comprises an asymmetrically arranged coating, moth-eye pattern or diffractive pattern.

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