WO2004097112A1 - Flächiges sicherheitselement und herstellungsverfahren für dasselbe - Google Patents

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WO2004097112A1
WO2004097112A1 PCT/EP2004/004438 EP2004004438W WO2004097112A1 WO 2004097112 A1 WO2004097112 A1 WO 2004097112A1 EP 2004004438 W EP2004004438 W EP 2004004438W WO 2004097112 A1 WO2004097112 A1 WO 2004097112A1
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Manfred Heim
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Giesecke & Devrient Gmbh
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    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
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    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
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    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
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    • Y10S283/901—Concealed data

Definitions

  • the invention relates to a planar security element for security papers, value documents and the like, a security paper for the production of security documents and a value document with such a security element.
  • the invention relates to a security element in the form of a security strip or a security thread for incorporation into a security document, or in the form of a transfer element for application to a security paper, value document and the like.
  • WO 95/10420 a document of value is known in which after its production a continuous opening is punched, which is subsequently closed on one side with a covering film projecting on all sides. Since the cover film is transparent at least in some areas, the background appears when copying the value document through and makes the copy thus recognizable as such.
  • the cover sheet may also have a security feature, such as a hologram.
  • the object of the invention is to specify a security element which has an increased security against counterfeiting compared with the prior art.
  • This object is achieved by the flat security element with the features of the main claim.
  • a security paper for the production of security documents and a value document with such a security element as well as a production method for such a security element are the subject matter of the independent claims. Further developments of the invention are the subject of the dependent claims.
  • the security element according to the invention contains at least two different, superimposed, planar security features, each of which can be seen when looking at the security element from opposite sides, wherein the first security feature has a provided with a planar diffraction Dunn Anlagenelement color shift effect, comprising a first reflective layer with a first color effect contains.
  • the second security feature has a second reflection layer provided with a planar diffraction structure for producing a diffraction-optical image which exhibits a second color effect which differs from the first color effect.
  • the thin film element of the first security feature and the reflective layer of the second security feature are provided with the same planar diffraction structure.
  • Multilayer thin-film elements represent per se known security features in security elements.
  • the color impression of the thin-film element changes with the viewing angle, for example from green to blue, from blue to magenta or from magenta to green.
  • This color effect is based on interference effects due to multiple reflections in the different sub-layers of the thin-film element and is explained in detail, for example, in the publication EP 0395410 Bl.
  • Such color changes are referred to below as a color shift effect or color shift effect.
  • security elements with color shift effect basically In addition, there is a need for further improved and more secure counterfeit security elements.
  • a security feature with a flat diffraction structure observable in reflection for example a hologram
  • another security feature with a color shift effect which is provided with the same planar diffraction structure. If the security element is viewed from the side of the one security feature, then a diffractive image with a color shift effect can be seen, while the security element is viewed from the side of the other security feature a diffractive image with the color impression of the second reflection layer.
  • the security element is thus considerably more difficult to adjust compared to known security elements.
  • the proposed design represents a visually appealing recognition feature that can easily be recognized by a layman and assessed as genuine.
  • the thin-film element of the first security feature advantageously contains, in addition to the first reflection layer, an interference layer with a color-shift effect.
  • the interference layer preferably has at least one absorber layer and at least one dielectric layer, which is arranged between the first reflection layer and the absorber layer.
  • a plurality of absorber layers and dielectric layers may be arranged alternately one above the other.
  • an alternating sequence of high and low refractive index dielectric layers may also be provided. The greater the difference between the refractive indices of adjacent dielectric layers, the more pronounced the color shift effect is, or the more layers with different selnd high and low refractive index at suitable layer thicknesses are stacked.
  • the absorber layers are typically formed by thin metal layers having a thickness of 4 nm to 20 nm.
  • metals in particular chromium, iron, gold, aluminum or titanium, but also more rare metals, such as vanadium, palladium or molybdenum, in question.
  • rare metals such as vanadium, palladium or molybdenum
  • nickel, cobalt, tungsten, niobium, or compounds and alloys of said metals, such as nickel-chromium-iron may also be used.
  • Further suitable materials for the absorber layers are given in the document WO 01/03945, the disclosure of which is incorporated into the present application.
  • Suitable materials with a refractive index of less than 1.7 are, for example, silicon dioxide, aluminum oxide, magnesium fluoride or SiO x , where 1 ⁇ x ⁇ 2. Materials with a higher refractive index, such as zirconium oxide, zinc sulfide, titanium dioxide or indium tin oxide, can also be used become.
  • suitable materials can be found in the publication WO 01/03945 and the disclosure thereof is included in the present application to that extent.
  • the dielectric layers typically have a layer thickness of about 100 nm to about 1000 nm, preferably from about 200 nm to about 500 nm.
  • the first reflection layer and / or the second reflection layer is formed by a metal layer.
  • the first and second reflection layers are advantageously formed by differently colored metals, it being particularly advantageous when the first reflection layer are formed by a metal highly reflective in the visible spectral range and the second reflection layer by a metal which is poorly reflective in the visible spectral range.
  • the higher the reflection coefficient of the first reflective layer the more noticeable the color-shift effect is.
  • the first reflection layer is formed from a metal of the group aluminum, silver or nickel.
  • the second reflection layer is advantageously formed from a metal of the group copper, gold, iron or chromium.
  • the different colors of the metals used then allow attractive visual contrasts when viewing the security element, which will be described in detail below.
  • the first and second reflection layer are arranged directly above one another.
  • the absorber layers, the dielectric layers and the reflective layers are preferably applied to a substrate in a vacuum vapor deposition process.
  • the carrier can be formed, for example, by an embossing lacquer layer provided with a diffraction structure, which forms a component of the finished security element.
  • the layers can also be produced on an intermediate carrier, which is removed upon completion of the security element or at the latest when mounting or inserting the security element into an object.
  • the first and / or second security feature of the planar security element has recesses in the form of patterns, characters or codes.
  • the recesses may be formed, for example, in the form of alphanumeric characters or numbers in positive or negative writing, but also in the form of arbitrary image representations.
  • Such an identifier represents another security feature that further increases the security against forgery of the security element and that presents itself to the viewer in an appealing manner and with visual effects which are easily detectable even to the layman.
  • the second reflection layer has recesses in the form of patterns, characters or codes.
  • a diffractive image in combination with a color shift effect can be recognized.
  • a diffraction-optical image with the second color impression in the non-recessed areas and with the first color impression in the recesses of the second reflection layer can be seen.
  • the second reflective layer and the first reflective layer recognizable by the recesses of the second reflective layer reconstruct the same diffractive-optical image.
  • the various color impressions within the diffractive image thereby give an appealing visual impression.
  • the interference layer is provided with recesses in the form of patterns, characters or codes. These may be formed as an alternative or in addition to the recesses of the second reflection layer described above.
  • the first reflection layer and the interference layer are provided with congruent recesses in the form of patterns, characters or codes.
  • a diffractive image in combination with a color shift effect and in the recesses of the interference layer and the first reflection layer the color impression of the second reflection layer without color shift effect can be recognized.
  • a side-reversed diffraction-optical image with the second color impression can be seen.
  • the first reflection layer and the second reflection layer have congruent recesses in the form of patterns, characters or codes.
  • a diffraction-optical image in combination with a color-shift effect and transparent or semitransparent recesses in transmitted light can be recognized.
  • a side-reversed diffraction-optical image with the second color impression can be seen with recesses that are transparent or semitransparent in transmitted light.
  • the transparency of the recesses depends on the sequence of layers, the material composition and the thickness of the thin-film element. As a result, it is possible to produce as transparent recesses as possible or recess areas tinted in specific colors as required.
  • the first reflection layer has recesses in the form of patterns, characters or codes.
  • a diffractive optical image in combination with a color shift effect with additional color effects in the recesses can be seen, since the reflector of the thin-film element is partly formed by the first and partly by the second reflection layer. Since the color impression and the reflection properties of the two reflection layers differ, the color shift effect is modulated with the pattern of the recess. The more different materials are selected for the two reflection layers, the more clearly the modulation of the color shift effect can be seen. Looking at the security element of the Side of the second security feature ago is a page-reversed diffractive image with the second color indentification recognizable.
  • the recesses mentioned in the different layers or layer sequences can be combined with one another in order simultaneously to produce various optical effects in the security element.
  • the recesses present in different layers can be present next to one another, ie not overlapping, preferably present partially overlapping, particularly preferably congruent.
  • planar security features of the security element are in an advantageous development on a common carrier film, in particular a transparent carrier film on ebracht.
  • the security element according to the invention in particular can be usefully used wherever it can be viewed from opposite sides.
  • it may be located in or over an opening of a security paper or a value document, or in or over a transparent area of such documents. Openings and transparent areas together are referred to below as window areas of a document.
  • the security element it is possible for the security element to be used as a security strip or as a security thread, for example as a window security thread or as a pendulum security thread. In the latter case, the security element alternately comes to the surface at the front and back of the embedding document and can thus be viewed from both sides.
  • the layer structure of such security threads is expediently protected with a laminating film.
  • the security element forms a transfer element for application to a security paper, document of value and the like.
  • the areal security features of such a transfer element are expediently brought about via a separating layer on a carrier foil.
  • the invention also includes a security paper for the production of security documents, such as banknotes, identity cards or the like, with a security element described above.
  • the security paper may contain at least one continuous window area which is covered with the security element, so that the two area security features can be seen in the window area when viewed from opposite sides.
  • the invention further includes a value document, such as a banknote, an identification card or the like, which is provided with a security element described above.
  • the document of value may contain at least one continuous window area, which is covered with the security element, so that the two area security features can be seen in the window area when viewed from opposite sides.
  • the security element according to the invention or a security paper or value document provided therewith can be used, for example, to secure goods of any kind.
  • a method for producing a planar security element for security papers, value documents and the like comprises the method steps: a) producing an embossing lacquer layer with a planar diffraction structure,
  • the application of the thin-film element is advantageously carried out by successively applying an absorber layer, a dielectric layer and the first reflection layer.
  • said layers are deposited on the embossing lacquer structure by a vacuum vapor deposition method.
  • the second reflection layer is applied directly to the first reflection layer in a preferred process variant.
  • An alternative method for producing a planar security element for security papers, value documents and the like comprises the method steps:
  • the application of the thin-film element is advantageously carried out by successively applying the further reflection layer, a dielectric layer and an absorber layer.
  • the further reflection layer is preferably applied directly to the reflection layer applied first.
  • the layer sequence can be applied to a transfer film via a release layer.
  • layer element in particular introduced into the further reflection layer, recesses in the form of patterns, characters or codes.
  • a spacer layer is introduced between the two reflection layers.
  • the spacer layer consists for example of oxide layers, such as MgF 2 , Si0 2 , SiO x or ZnS, and is preferably applied by vapor deposition.
  • the spacer layer is very thin, so that existing in the security element diffraction patterns in the other layers exactly.
  • the spacer layer is in particular at most 500 nm thick.
  • the spacer layer may also consist of a multi-layer composite, in particular in order to optimally adjust the adhesion properties between the first reflection layer, the spacer layer and the second reflection layer.
  • a multilayer composite for example, is a layer sequence of a few nm thick chromium layer over an SKV layer, which again lies above a few nm thick chromium layer.
  • Show it: 1 is a schematic representation of a banknote with embedded security thread and glued transfer element, each according to an embodiment of the invention
  • Fig. 2 is a section through the banknote of Fig. 1 along the line
  • FIG. 3 shows the layer structure of a security element according to an embodiment of the invention
  • FIG. 4 shows the layer structure of a transfer element as in FIG. 1 according to an exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a bank note 10 which is provided with an embedded pendulum security thread 12 and a glued transfer element 16, both according to an embodiment of the invention.
  • the pendulum safety thread 12 occurs at certain areas 14 on the front of the banknote 10 to the surface. In other, dashed lines in the figure areas he reaches through the banknote paper and occurs at the back of the bill to the surface.
  • the banknote 10 also has a continuous, punched opening 18 which is completely covered on the front of the transfer element 16 and is therefore shown in dashed lines in FIG.
  • FIG. 2 which shows a section of the banknote 10 along the line II-II, are the Opening 18 and the complete coverage by the transfer element 16 clearly visible.
  • the transfer element 16 comprises two superimposed, different security features 20 and 22, which are recognizable from opposite sides of the banknote 10 ago.
  • the first security feature 20 of the transfer element can be seen through the opening 18 from the rear side, the second security feature 22 when viewing the front side of the banknote 10.
  • the security element 30 of the exemplary embodiment shown in FIG. 3 contains a thin-film element 42 with a color-shift effect, which is provided with a flat diffraction structure 46 and which forms the first security feature 20, which can be recognized from the rear.
  • an embossing lacquer layer 34 is applied to a carrier foil 32 and a diffraction structure 46 is embossed into the embossing lacquer layer.
  • an absorber layer 36, a dielectric layer 38 and a reflective layer 40 made of aluminum are then applied.
  • the diffraction structure 46 of the embossing lacquer layer 34 continues vertically upward in the layers 36, 38 and 40.
  • the absorber layer 36, the dielectric layer 38 and the reflection layer 40 together form a thin-film element 42 with color-shift effect, the exact mode of operation of which is described, for example, in the document EP 0395410 B1.
  • a signal generated by the diffraction structure 46 is then generated to detect a diffraction-optical image in combination with a color-shift effect.
  • a further reflection layer 44 in the exemplary embodiment a copper layer, is applied to the reflection layer 40 of the thin-film element 42 as a second safety feature 22.
  • the diffraction structure 46 of the embossing lacquer layer 34 and of the thin-film element 42 continues vertically in the reflection layer 44, such that when the security element 30 is viewed from the side of the second security feature 22, an optical diffraction image produced by the diffraction structure 46 is in the characteristic color the reflection layer 44, so in the embodiment, a copper-colored diffraction pattern can be seen.
  • the thin-film element 42 and the reflection layer 44 have the same planar diffraction structure 46, they produce the same diffraction-optical images, which, however, are reversed due to the opposite viewing directions.
  • first reflective layer 40 also another, highly reflective in the visible spectral range metal, such as silver or nickel into consideration.
  • metal such as silver or nickel into consideration.
  • second reflection layer 44 instead of copper, for example, gold, iron or chromium may also be used. It is understood that the order of the first and second security feature can also be reversed.
  • a copper layer 44 is first applied to an embossing lacquer layer 34 provided with a diffraction structure 46, into which the diffraction structure 46 of the embossing lacquer layer 34 continues.
  • a reflective layer 40 of Alurninium, a dielectric layer 38 and an absorber layer 36 is provided on the copper layer 44.
  • the layers 36, 38 and 40 together form a thin-film element 42 with a color-shift effect.
  • the diffraction structure 46 of the embossing lacquer layer 34 and the copper layer 44 continues in the layers of the thin-film element 42.
  • the two security features 20 and 22 are applied to a transfer film 54 via an adhesive layer 52.
  • a diffractive image formed by the diffraction structure 46 can be recognized in combination with a color shift effect, and when viewed from the side of the second security feature 22, a side-reversed diffractive image in FIG the characteristic color of the reflection layer 44.
  • FIGS. 5 to 9 show a schematic representation of various designs of security elements according to the invention, each with recesses in different layers of the layer structure described above.
  • the diffraction structure 46 is not shown in these figures. It is understood, however, that the embodiments of FIGS. 5 to 9 are provided with a continuous diffraction structure for the two security features 20, 22. Also, for the sake of clarity, the figures differ only in the design of the recesses and are always shown with the same layer structure. However, it is understood that the variants shown can be combined with the various layer structures described above.
  • FIG. 5 shows the stacked security features 20 and 22, with an absorber layer 36, a dielectric layer 38, a first reflective layer 40 made of aluminum and a second reflective layer 44 made of copper.
  • the absorber layer 36, the dielectric layer 38 and the first reflection layer 40 together form a thin-film element 42 with a color-shift effect.
  • recesses 60 are introduced in the form of patterns, characters or codes. This results in viewing the security element from the side of the second security feature 22 forth a "bi-metal hologram" in which the viewer a copper-colored diffraction-optical image with silver-colored diffraction structures in the recesses 60 can be seen from the side of the first security feature 20 ago As already described above, a side-reversed diffractive image in combination with a color-shift effect can be recognized, Such a design is extremely difficult to adjust and forms a visually appealing and easily explainable human recognition feature of a value document.
  • FIG. 6 shows another embodiment in which the recess 62 extends congruently over the first reflection layer 40 and the second reflection layer 44.
  • the recessed areas 62 then form, depending on the design of the thin-film element 42 in the transmitted light, transparent or semitransparent areas without diffraction effects.
  • a diffractive-optical image in combination with a color-shift effect can be recognized by the observer from the side of the first security feature 20.
  • transmitted light it sees transparent or semitransparent recesses 62.
  • FIG Transmitted light transparent or semi-transparent recesses 62 recognizable.
  • the recesses 64 are introduced into the interference layer formed from the absorber layer 36 and the dielectric layer 38.
  • a diffraction-optical image in combination with a color-shift effect results and in the recesses 64 the silver-colored color impression of the first reflection layer 40 without color-shift effect.
  • the copper-colored diffractive optical image is still recognizable.
  • the recesses 66 extend through the interference layer 36, 38 and the first reflective layer 40 to the second reflective layer 44.
  • a diffractive image in combination with a Color shift effect and in the recesses 66 of the copper-colored color impression of the second reflective layer 44 recognizable.
  • the copper-colored diffractive optical image can be recognized again.
  • FIG. 9 Another variant of a security element according to the invention is shown in FIG. 9.
  • the first reflection layer 40 has gaps 68 in the form of patterns, characters or codes.
  • the reflector of the thin-film element 42 is formed partly by the copper-colored first reflection layer 40 and partly by the silver-colored second reflection layer 44, as viewed from the side of the first security feature 20
  • the color-shift effect is modulated with the pattern of the recess 68.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein flächiges Sicherheitselement für Sicherheitspapiere, Wertdokumente und dergleichen, mit zumindest zwei unterschiedlichen, übereinander angeordneten, flächigen Sicherheitsmerkmalen (20, 22), die jeweils bei Betrachtung des Sicherheitselements von gegenüberliegenden Seiten her erkennbar sind, wobei das erste Sicherheitsmerkmal (20) ein mit einer flächigen Beugungsstruktur (46) versehenes Dünnschichtelement (42) mit Farbkippeffekt aufweist, das eine erste Reflexionsschicht (40) mit einer ersten Farbwirkung enthält, das zweite Sicherheitsmerkmal (22) eine mit einer flächigen Beugungsstruktur (46) zur Erzeugung eines beugungsoptischen Bildes versehene zweite Reflexionsschicht (44) aufweist, die eine zweite, von der ersten Farbwirkung verschiedene Farbwirkung zeigt, und wobei das Dünnschichtelement (42) des ersten Sicherheitsmerkmals (20) und die Reflexionsschicht (44) des zweiten Sicherheitsmerkmals (22) mit derselben flächigen Beugungsstruktur (46) versehen sind.

Description

Flächiges Sicherheitselement und Herstellungsverfahren für dasselbe
Die Erfindung betrifft ein flächiges Sicherheitselement für Sicherheitspapiere, Wertdokumente und dergleichen, ein Sicherheitspapier für die Herstellung von Sicherheitsdokumenten sowie ein Wertdokument mit einem solchen Sicherheitselement. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Sicherheitselement in Form eines Sicherheitsstreifens oder eines Sicherheitsfadens zur Einlagerung in ein Sicherheitsdokument, oder in Form eines Transferelements zum Aufbringen auf ein Sicherheitspapier, Wertdokument und dergleichen.
Aus der Druckschrift WO 95/10420 ist ein Wertdokument bekannt, in das nach seiner Herstellung eine durchgehende Öffnung gestanzt wird, die anschließend mit einer die Öffnung allseits überragenden Abdeckfolie einseitig verschlossen wird. Da die Abdeckfolie zumindest in Teilbereichen transparent ist, scheint der Untergrund beim Kopieren des Wertdokuments durch und macht die Kopie somit als solche erkennbar. Die Abdeckfolie kann auch ein Sicherheitsmerkmal, wie etwa ein Hologramm, aufweisen.
Ein allgemeines Problem bei der Herstellung von Sicherheitselementen besteht darin, dass Standard-Hologramme mit einer Aluminium-Reflexionsschicht zunehmend freier verfügbar werden. Der Sicherheitsstandard derartiger Standard-Hologramme und der damit ausgestatteten Wertdokumente verringert sich daher zunehmend.
Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Sicherheitselement anzugeben, das gegenüber dem Stand der Technik eine erhöhte Fälschungssicherheit aufweist. Diese Aufgabe wird durch das flächige Sicherheitselement mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Ein Sicherheitspapier für die Herstellung von Sicherheitsdokumenten und ein Wertdokument mit einem solchen Sicherheitselement sowie Herstellungsverfahren für ein solches Sicherheits- element sind Gegenstand der nebengeordneten Ansprüche. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Das erfindungsgemäße Sicherheitselement enthält zumindest zwei unterschiedliche, übereinander angeordnete, flächige Sicherheitsmerkmale, die jeweils bei Betrachtung des Sicherheitselements von gegenüberliegenden Seiten her erkennbar sind, wobei das erste Sicherheitsmerkmal ein mit einer flächigen Beugungsstruktur versehenes Dunnschichtelement mit Farbkippeffekt aufweist, das eine erste Reflexionsschicht mit einer ersten Farbwirkung enthält. Das zweite Sicherheitsmerkmal weist eine mit einer flächigen Beu- gungsstruktur zur Erzeugung eines beugungsoptischen Bildes versehene zweite Reflexionsschicht auf, die eine zweite, von der ersten Farbwirkung verschiedene Farbwirkung zeigt. Das Dunnschichtelement des ersten Sicherheitsmerkmals und die Reflexionsschicht des zweiten Sicherheitsmerkmals sind dabei mit derselben flächigen Beugungsstruktur versehen.
Mehrschichtige Dünnschichtelemente stellen an sich bekannte Sicherheitsmerkmale bei Sicherheitselementen dar. Der Farbeindruck des Dünnschichtelements ändert sich mit dem Betrachtungswinkel beispielsweise von Grün nach Blau, von Blau nach Magenta oder von Magenta nach Grün. Dieser Farbeffekt beruht auf Interferenzeffekten aufgrund von Mehrfachreflexionen in den verschiedenen Teilschichten des Dünnschichtelements und ist beispielsweise in der Druckschrift EP 0395410 Bl im Detail erläutert. Derartige Farbänderungen werden im Folgenden als Farbkippeffekt oder Color-Shift- Effekt bezeichnet. Obwohl Sicherheitselemente mit Farbkippeffekt grund- sätzlich bereits bekannt sind, besteht ein Bedarf an weiter verbesserten und eine höhere Fälschungssicherheit bietenden Sicherheitselementen.
Nach der Erfindung wird dazu ein Sicherheitsmerkmal mit einer in Reflexion beobachtbaren flächigen Beugungsstruktur, beispielsweise einem Hologramm, durch ein weiteres Sicherheitsmerkmal mit Farbkippeffekt ergänzt, das mit derselben flächigen Beugungsstruktur versehen ist. Bei Betrachtung des Sicherheitselements von der Seite des einen Sicherheitsmerkmals her ist dann ein beugungsoptisches Bild mit Farbkippeffekt erkennbar, bei Be- trachtung des Sicherheitselements von der Seite des anderen Sicherheitsmerkmals her ein beugungsoptisches Bild mit dem Farbeindruck der zweiten Reflexionsschicht. Das Sicherheitselement ist gegenüber bekannten Sicherheitselementen somit erheblich schwerer nachstellbar. Darüber hinaus stellt die vorgeschlagene Gestaltung ein optisch ansprechendes Erkennungs- merkmal dar, das auch von einem Laien leicht erkannt und als echt bewertet werden kann.
Das Dunnschichtelement des ersten Sicherheitsmerkmals enthält mit Vorteil neben der ersten Reflexionsschicht eine Interferenzschicht mit Farbkipp- eff ekt. Insbesondere weist die Interferenzschicht vorzugsweise zumindest eine Absorberschicht und mindestens eine Dielektrikumsschicht auf, die zwischen der ersten Reflexionsschicht und der Absorberschicht angeordnet ist. Dabei können auch mehrere Absorberschichten und Dielektrikumsschichten alternierend übereinander angeordnet sein. Anstelle der alternie- renden Abfolge von Absorber- und Dielektrikumsschichten kann auch eine alternierende Abfolge von Dielektrikumsschichten mit hohem bzw. niedrigem Brechungsindex vorgesehen sein. Der Farbkippeffekt ist dann um so ausgeprägter, je größer der Unterschied der Brechungsindizes benachbarter Dielektrikumsschichten gewählt wird bzw. je mehr Schichten mit abwech- selnd hohem und niedrigem Brechungsindex bei geeigneten Schichtdicken übereinander angeordnet sind.
Die Absorberschichten sind typischerweise durch dünne Metallschichten mit einer Dicke von 4 nm bis 20 nm gebildet. Als Metalle kommen insbesondere Chrom, Eisen, Gold, Aluminium oder Titan, aber auch seltenere Metalle, wie Vanadium, Palladium oder Molybdän, infrage. Darüber hinaus können beispielsweise auch Nickel, Kobalt, Wolfram, Niob oder Verbindungen und Legierungen der genannten Metalle, wie etwa Nickel-Chrom-Eisen, verwendet werden. Weitere geeignete Materialien für die Absorberschichten sind in der Druckschrift WO 01/03945 angegeben, deren Offenbarung insoweit in die vorliegende Anmeldung einbezogen wird.
Für die Dielektrikumsschichten kommen insbesondere aufdampfbare und durchsichtige Materialien in Frage. Geeignete Materialien mit Brechungsindex kleiner 1,7 sind beispielsweise Siliziumdioxid, Aluminiumoxid, Magne- siumfluorid oder SiOx, mit 1 < x < 2. Auch Materialien mit höherem Brechungsindex, wie etwa Zirkonoxid, Zinksulfid, Titandioxid oder Indium- Zinn-Oxid, können verwendet werden. Auch für die Dielektrikumsschichten können weitere geeignete Materialien der Druckschrift WO 01/03945 entnommen werden und deren Offenbarung wird insoweit in die vorliegende Anmeldung einbezogen. Die Dielektrikumsschichten weisen typischerweise eine Schichtdicke von etwa 100 nm bis etwa 1000 nm, bevorzugt von etwa 200 nm bis etwa 500 nm auf.
Bevorzugt ist die erste Reflexionsschicht und/ oder die zweite Reflexions- schicht durch eine Metallschicht gebildet. Insbesondere sind die erste und zweite Reflexionsschicht mit Vorteil durch verschiedenfarbige Metalle gebildet, wobei es besonders vorteilhaft ist, wenn die erste Reflexionsschicht durch ein im sichtbaren Spektralbereich hochreflektierendes Metall und die zweite Reflexionsschicht durch ein im sichtbaren Spektralbereich schlecht reflektierendes Metall gebildet sind. Im Allgemeinen ist der Farbkippeffekt um so auffälliger, je höher der Reflexionskoeffizient der ersten Reflexio s- schicht gewählt ist.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des Sicherheitselements ist die erste Reflexionsschicht aus einem Metall der Gruppe Aluminium, Silber oder Nickel gebildet. Die zweite Reflexionsschicht ist vorteilhaft aus einem Metall der Gruppe Kupfer, Gold, Eisen oder Chrom gebildet. Die verschiedenen Farben der verwendeten Metalle erlauben dann reizvolle optische Kontraste beim Betrachten des Sicherheitselements, die weiter unten im Detail beschrieben werden. Zweckmäßig sind die erste und zweite Reflexionsschicht unmittelbar übereinander angeordnet.
Die Absorberschichten, die Dielektrikumsschichten und die Reflexionsschichten werden bevorzugt in einem Vakuumbedampf ungsverf ahren auf einen Träger aufgebracht. Der Träger kann beispielsweise durch eine mit einer Beugungsstruktur versehene Prägelackschicht gebildet sein, welche einen Bestandteil des fertigen Sicherheitselements bildet. Die Schichten können auch auf einem Zwischenträger erzeugt werden, der bei Fertigstellung des Sicherheitselements oder spätestens beim Auf- oder Einbringen des Sicherheitselements in einen Gegenstand entfernt wird. Als Bedarnpfungsver- f ahren kommen beispielsweise PVD-Verf ahren, wie Schiff chenbedampfung, Bedampfung durch Widerstands- oder Induktionsheizung, AC- und DC- Sputterverfahren, Elektronenstrahl- oder Lichtbogenbedampfung, aber auch CVD- Verfahren, wie Sputtern in einem reaktiven Plasma oder andere plasmaunterstützte Bedampfungsverfahren, in Betracht. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist das erste und/ oder zweite Sicherheitsmerkmal des flächigen Sicherheitselements Aussparungen in Form von Mustern, Zeichen oder Codierungen auf. Die Aussparungen können beispielsweise in Form alphanumerischer Zeichen oder Ziffern in Positiv- oder Negativschrift, aber auch in Form beliebiger Bilddarstellungen ausgebildet sein. Eine derartige Kennung stellt ein weiteres Sicherheitsmerkmal dar, das die Fälschungssicherheit des Sicherheitselements weiter erhöht und das sich dem Betrachter ansprechend und mit auch für den Laien leicht erfassbaren optischen Wirkungen präsentiert.
In einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung weist die zweite Reflexions- schicht Aussparungen in Form von Mustern, Zeichen oder Codierungen auf. Insbesondere ist dann bei Betrachtung des Sicherheitselements von der Seite des ersten Sicherheitsmerkmals her ein beugungsoptisches Bild in Kombina- tion mit einem Farbkippeffekt erkennbar. Bei Betrachtung des Sicherheitselements von der Seite des zweiten Sicherheitsmerkmals her ist ein beugungsoptisches Bild mit dem zweiten Farbeindruck in den nicht ausgesparten Bereichen, und mit dem ersten Farbeindruck in den Aussparungen der zweiten Reflexionsschicht erkennbar.
Da das Dunnschichtelement des ersten Sicherheitsmerkmals und die Reflexionsschicht des zweiten Sicherheitsmerkmals dieselbe Beugungsstruktur aufweisen, rekonstruieren die zweite Reflexionsschicht und die durch die Aussparungen der zweiten Reflexionsschicht erkennbare erste Reflexions- Schicht dasselbe beugungsoptische Bild. Die verschiedenen Farbeindrücke innerhalb des beugungsoptischen Bildes vermitteln dabei einen ansprechenden optischen Eindruck. Nach einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung, bei der das Dunnschichtelement neben der ersten Reflexionsschicht eine Interferenzschicht mit Farbkippeffekt aufweist, ist die Interferenzschicht mit Aussparungen in Form von Mustern, Zeichen oder Codierungen versehen. Diese können alternativ oder zusätzlich zu den oben beschriebenen Aussparungen der zweiten Reflexionsschicht ausgebildet sein. Insbesondere ist bei Betrachtung des Sicherheitselements von der Seite des ersten Sicherheitsmerkmals her dann in den nicht ausgesparten Bereichen ein beugungsoptisches Bild in Kombination mit einem Farbkippeffekt und in den Aussparungen der Interferenzschicht der Farbeindruck der ersten Reflexionsschicht ohne Farbkippeffekt erkennbar. Bei Betrachtung des Sicherheitselements von der Seite des zweiten Sicherheitsmerkmals her ist ein seitenvertauschtes beugungsoptisches Bild mit dem zweiten Farbeindruck erkennbar.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung, bei der das Dunnschichtelement wiederum neben der ersten Reflexionsschicht eine Interferenzschicht mit Farbkippeffekt aufweist, sind die erste Reflexionsschicht und die Interferenzschicht mit deckungsgleichen Aussparungen in Form von Mustern, Zeichen oder Codierungen versehen. Insbesondere ist bei Betrachtung des Si- cherheitselements von der Seite des ersten Sicherheitsmerkmals her dann in den nicht ausgesparten Bereichen ein beugungsoptisches Bild in Kombination mit einem Farbkippeffekt und in den Aussparungen der Interferenzschicht und der ersten Reflexionsschicht der Farbeindruck der zweiten Reflexionsschicht ohne Farbkippeffekt erkennbar. Bei Betrachtung des Sicherheits- elements von der Seite des zweiten Sicherheitsmerkmals her ist ein seitenvertauschtes beugungsoptisches Bild mit dem zweiten Farbeindruck erkennbar. Die erste Reflexionsschicht und die zweite Reflexionsschicht weisen gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung deckungsgleiche Aussparungen in Form von Mustern, Zeichen oder Codierungen auf. Dadurch kann insbesondere erreicht werden, dass bei Betrachtung des Sicherheitselements von der Seite des ersten Sicherheitsmerkmals her ein beugungsoptisches Bild in Kombination mit einem Farbkippeffekt und im Durchlicht transparente oder semitransparente Aussparungen erkennbar sind. Bei Betrachtung des Sicherheitselements von der Seite des zweiten Sicherheitsmerkmals her ist ein seitenvertauschtes beugungsoptisches Bild mit dem zweiten Farbeindruck mit im Durchlicht transparenten oder semitransparenten Aussparungen erkennbar. Die Transparenz der Aussparungen richtet sich dabei nach der Schichtabfolge, der Materialzusammensetzung und der Dicke des Dünnschichtelements. Dadurch können je nach Bedarf gezielt möglichst transparente Aussparungen oder in bestimmten Farben getönte Aussparungsbereiche erzeugt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die erste Reflexions- schicht Aussparungen in Form von Mustern, Zeichen oder Codierungen auf. Insbesondere ist dann bei Betrachtung des Sicherheitselements von der Seite des ersten Sicherheitsmerkmals her ein beugungsoptisches Bild in Kombination mit einem Farbkippeffekt mit zusätzlichen Farbeffekten in den Aussparungen erkennbar, da der Reflektor des Dünnschichtelementes teilweise durch die erste und teilweise durch die zweite Reflexionsschicht gebildet ist. Da sich der Farbeindruck und die Reflexionseigenschaften der beiden Refle- xionsschichten unterscheiden, ist der Farbkippeffekt mit dem Muster der Aussparung moduliert. Je unterschiedlichere Materialien für die beiden Reflexionsschichten gewählt werden, um so deutlicher ist die Modulation des Farbkippeffekts erkennbar. Bei Betrachtung des Sicherheitselements von der Seite des zweiten Sicherheitsmerkmals her ist ein seitenvertauschtes beugungsoptisches Bild mit dem zweiten Farbeindrück erkennbar.
Es versteht sich, dass all die genannten Aussparungen in den verschiedenen Schichten oder Schichtenfolgen miteinander kombiniert werden können, um gleichzeitig verschiedenartige optische Effekte in dem Sicherheitselement zu erzeugen. Die in verschiedenen Schichten vorliegenden Aussparungen können nebeneinander - also nicht überlappend - vorliegen, vorzugsweise teilweise überlappend, besonders bevorzugt deckungsgleich vorliegen.
Die flächigen Sicherheitsmerkmale des Sicherheitselements sind in einer vorteilhaften Weiterbildung auf einer gemeinsamen Trägerfolie, insbesondere einer transparenten Trägerfolie auf ebracht.
Das erfindungsgemäße Sicherheitselement insbesondere kann überall dort sinnvoll eingesetzt werden, wo es von gegenüberliegenden Seiten her betrachtet werden kann. So kann es in oder über einer Öffnung eines Sicherheitspapiers oder eines Wertdokuments, oder in oder über einem transparenten Bereich solcher Dokumente angeordnet sein. Öffnungen und transpa- rente Bereiche gemeinsam werden nachfolgend als Fensterbereiche eines Dokuments bezeichnet.
Ebenso ist es möglich, dass das Sicherheitselement als Sicherheitsstreifen, oder als Sicherheitsfaden, etwa als Fenstersicherheitsfaden oder als Pendelsi- cherheitsfaden, eingesetzt wird. Bei Letzterem tritt das Sicherheitselement abwechselnd an der Vorder- und Rückseite des einbettenden Dokuments an die Oberfläche und kann somit von beiden Seiten betrachtet werden. Der Schichtaufbau solcher Sicherheitsfäden wird zweckmäßig mit einer Kaschierfolie geschützt. In einer anderen zweckmäßigen Ausgestaltung bildet das Sicherheitselement ein Transferelement zum Aufbringen auf ein Sicherheitspapier, Wertdokument und dergleichen. Die flächigen Sicherheitsmerkmale eines solchen Transferelements sind zweckmäßig über eine Trennschicht auf einer Tra s- ferf olie auf ebracht.
Die Erfindung umf asst auch ein Sicherheitspapier für die Herstellung von Sicherheitsdokumenten, wie Banknoten, Ausweiskarten oder dergleichen, mit einem oben beschriebenen Sicherheitselement. Das Sicherheitspapier kann wenigstens einen durchgehenden Fensterbereich enthalten, der mit dem Sicherheitselement bedeckt ist, so dass im Fensterbereich die zwei flächigen Sicherheitsmerkmale bei Betrachtung von gegenüberliegenden Seiten her erkennbar sind.
Die Erfindung enthält weiter ein Wertdokument, wie eine Banknote, eine Ausweiskarte oder dergleichen, das mit einem oben beschriebenen Sicherheitselement versehen ist. Das Wertdokument kann wenigstens einen durchgehenden Fensterbereich enthalten, der mit dem Sicherheitselement bedeckt ist, so dass im Fensterbereich die zwei flächigen Sicherheitsmerkmale bei Betrachtung von gegenüberliegenden Seiten her erkennbar sind.
Das erfindungsgemäße Sicherheitselement oder ein damit versehenes Sicherheitspapier oder Wertdokument können beispielsweise zur Sicherung von Waren beliebiger Art eingesetzt werden.
Ein Verfahren zur Herstellung eines flächigen Sicherheitselements für Sicherheitspapiere, Wertdokumente und dergleichen, umfasst die Verfahrensschritte: a) Herstellen einer Prägelackschicht mit einer flächigen Beugungsstruktur,
b) Aufbringen eines Dünnschichtelements mit Farbkippeffekt auf die Prägelackstruktur, welches eine erste Reflexionsschicht mit einer ersten Farbwirkung enthält, so dass sich, die Beugungsstruktur der Prägelackschicht in dem Dunnschichtelement fortsetzt, und
c) Aufbringen einer zweiten Reflexionsschicht mit einer zweiten, von der ersten Farbwirkung verschiedenen Farbwirkung auf das Dunnschichtelement, so dass sich die Beugungsstruktur der Prägelackschicht und des Dünnschichtelements in der zweiten Reflexionsschicht fortsetzt.
Das Aufbringen des Dünnschichtelements erfolgt dabei vorteilhaft dadurch, dass nacheinander eine Absorberschicht, eine dielektrische Schicht und die erste Reflexionsschicht aufgebracht werden. Insbesondere werden die genannten Schichten mit einem Vakuumbedampfungsverf ahren auf der Prägelackstruktur abgeschieden. Die zweite Reflexionsschicht wird in einer be- vorzugten Verfahrensvariante direkt auf die erste Reflexionsschicht aufgebracht.
Zur weiteren Erhöhung der Fälschungssicherheit werden besonders bevorzugt Aussparungen in Form von Mustern, Zeichen oder Codierungen in das Dunnschichtelement, insbesondere in die erste Reflexionsschicht und/ oder in die zweite Reflexionsschicht eingebracht. Ein alternatives Verfahren zur Herstellung eines flächigen Sicherheitselements für Sicherheitspapiere, Wertdokumente und dergleichen umf asst die Verfahrensschritte:
a) Herstellen einer Prägelackschicht mit einer flächigen Beugungsstruktur,
ß) Aufbringen einer Reflexionsschicht mit einer vorbestimmten Farbwirkung auf die Prägelackstruktur, so dass sich die Beugungsstruktur der Prägelackschicht in der Reflexionsschicht fortsetzt, und
χ) Aufbringen eines Dünnschichtelements mit Farbkippeffekt auf die Reflexionsschicht, welches eine weitere Reflexionsschicht mit einer weiteren, von der vorbestimmten Farbwirkung der zuerst auf ge- brachten Reflexionsschicht verschiedenen Farbwirkung enthält, so dass sich die Beugungsstruktur der Prägelackschicht und der zuerst aufgebrachten Reflexionsschicht in dem Dunnschichtelement fortsetzt.
Bei diesem Herstellungsverfahren erfolgt das Aufbringen des Dünnschicht- elements vorteilhaft dadurch, dass nacheinander die weitere Reflexions- schicht, eine dielektrische Schicht und eine Absorberschicht aufgebracht werden. Die weitere Reflexionsschicht wird dabei vorzugsweise direkt auf die zuerst aufgebrachte Reflexionsschicht auf ebracht. Anschließend kann die Schichtenfolge über eine Trennschicht auf eine Transferfolie aufgebracht werden.
Auch hier werden bevorzugt .zur weiteren Erhöhung der Fälschungssicherheit in die zuerst aufgebrachte Reflexionsschicht und/ oder in das Dünn- schichtelement, insbesondere in die weitere Reflexionsschicht, Aussparungen in Form von Mustern, Zeichen oder Codierungen eingebracht.
Bei bestimmten Ausführungsformen, insbesondere dann, wenn die direkt übereinander liegende erste und zweite Reflexionsschicht zur Lokalelementbildung und damit zur Korrosion neigen könnten, wird zwischen beide Reflexionsschichten eine Abstandsschicht eingebracht. Die Abstandsschicht besteht z.B. aus Oxidschichten, wie MgF2, Si02, SiOx oder ZnS, und wird vorzugsweise aufgedampft. Vorzugsweise ist die Abstandsschicht sehr dünn, so dass sich im Sicherheitselement vorhandene Beugungsstrukturen in den anderen Schichten exakt abbilden. Die Abstandsschicht ist insbesondere höchstens 500 nm dick.
Die Abstandsschicht kann auch aus einem Mehrschichtverbund bestehen, insbesondere um die Haftungseigenschaften zwischen der ersten Refle- xionssschicht, der Abstandsschicht und der zweiten Reflexionsschicht optimal einzustellen. Als Mehrschichtverbund eignet sich beispielsweise eine Schichtabfolge von einer wenige nm dicken Chromschicht über einer SKV Schicht, die wieder über einer wenige nm dicken Chromschicht liegt.
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.
Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Banknote mit eingebettetem Sicherheitsfaden und aufgeklebtem Transferelement, jeweils nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 2 einen Schnitt durch die Banknote von Fig. 1 entlang der Linie
II-II,
Fig. 3 den Schichtaufbau eines Sicherheitselements nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 4 den Schichtaufbau eines Transferelements wie in Fig. 1 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
Fig. 5 bis 9 verschiedene Gestaltungen eines Sicherheitselements mit Aus- sparungen nach bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Banknote 10, die mit einem eingebetteten Pendelsicherheitsfaden 12 und einem aufgeklebten Trans- ferelement 16, beide nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, versehen ist. Der Pendelsicherheitsfaden 12 tritt an bestimmten Bereichen 14 an der Vorderseite der Banknote 10 an die Oberfläche. In anderen, in der Figur gestrichelt eingezeichneten Bereichen greift er durch das Banknotenpapier hindurch und tritt an der Rückseite der Banknote an die Oberfläche.
Die Banknote 10 weist auch eine durchgehende, gestanzte Öffnung 18 auf, die auf der Vorderseite von dem Transfer element 16 vollständig bedeckt ist und daher in der Fig. 1 gestrichelt eingezeichnet ist. Im Querschnitt der Fig. 2, die einen Schnitt der Banknote 10 entlang der Linie II-II zeigt, sind die Öffnung 18 und die vollständige Bedeckung durch das Transferelement 16 deutlich zu erkennen. Das Transferelement 16 umfasst zwei übereinander angeordnete, unterschiedliche Sicherheitsmerkmale 20 und 22, die von gegenüberliegenden Seiten der Banknote 10 her erkennbar sind. Das erste Si- cherheitsmerkmal 20 des Transferelements ist durch die Öffnung 18 von der Rückseite her erkennbar, das zweite Sicherheitsmerkmal 22 bei Betrachtung der Vorderseite der Banknote 10.
Ein möglicher Schichtaufbau für ein derartiges Transferelement 16 oder ei- nen Sicherheitsfaden 12 und die bei Betrachtung auftretenden optischen Effekte werden nunmehr zunächst mit Bezug auf die Fig. 3 näher erläutert.
Das Sicherheitselement 30 des in Fig.3 gezeigten Ausführungsbeispiels enthält ein Dunnschichtelement 42 mit Farbkippeffekt, das mit einer flächigen Beugungsstruktur 46 versehen ist und das das erste, von der Rückseite her erkennbare Sicherheitsmerkmal 20 bildet. Dabei ist auf einer Trägerfolie 32 eine Prägelackschicht 34 aufgebracht und eine Beugungsstruktur 46 in die Prägelackschicht eingeprägt. Auf die Prägelackschicht 34 sind dann eine Absorberschicht 36, eine Dielektrikumsschicht 38 und eine Reflexionsschicht 40 aus Aluminium aufgebracht. Die Beugungsstruktur 46 der Prägelackschicht 34 setzt sich dabei in den Schichten 36, 38 und 40 vertikal nach oben fort. Die Absorberschicht 36, die Dielektrikumsschicht 38 und die Reflexionsschicht 40 bilden zusammen ein Dunnschichtelement 42 mit Farbkippeffekt, dessen genaue Wirkungsweise beispielsweise in der Druckschrift EP 0395410 Bl be- schrieben ist.
Bei Betrachtung des Sicherheitselements 30 von der Seite des ersten Sicherheitsmerkmals 20 her ist dann ein durch die Beugungsstruktur 46 erzeugtes beugungsoptisches Bild in Kombination mit einem Farbkippeffekt zu erkennen.
Auf die Reflexionsschicht 40 des Dünnschichtelements 42 ist als zweites Si- cherheitsmerkmal 22 eine weitere Reflexionsschicht 44, im Ausführungsbeispiel eine Kupferschicht, aufgebracht. Die Beugungsstruktur 46 der Prägelackschicht 34 und des Dünnschichtelements 42 setzt sich in der Reflexions- schicht 44 vertikal fort, so dass bei Betrachtung des Sicherheitselements 30 von der Seite des zweiten Sicherheitsmerkmals 22 her ein durch die Beu- gungsstruktur 46 erzeugtes beugungsoptisches Bild in der charakteristischen Farbe der Reflexionsschicht 44, im Ausführungsbeispiel also ein kupferfarbenes Beugungsbild, zu erkennen ist.
Da das Dunnschichtelement 42 und die Reflexionsschicht 44 dieselbe flächige Beugungsstruktur 46 aufweisen, erzeugen sie gleiche beugungsoptische Bilder, die allerdings aufgrund der einander entgegengesetzten Betrachtungsrichtungen seitenvertauscht sind.
Anstelle von Alurriiniurn kommt für die erste Reflexionsschicht 40 auch ein anderes, im sichtbaren Spektralbereich hochreflektierendes Metall, wie beispielsweise Silber oder Nickel, in Betracht. Für die zweite Reflexionsschicht 44 können anstelle von Kupfer beispielsweise auch Gold, Eisen oder Chrom verwendet werden. Es versteht sich, dass die Reihenfolge des ersten und zweiten Sicherheitsmerkmals auch vertauscht werden kann.
Ein anderer Schichtaufbau für ein erfindungsgemäßes Transferelement 50 wird nun mit Bezug auf die Fig. 4 illustriert. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird auf eine mit einer Beugungsstruktur 46 versehene Prägelackschicht 34 zunächst eine Kupferschicht 44 aufgebracht, in die sich die Beugungsstruktur 46 der Prägelackschicht 34 fortsetzt. Auf die Kupferschicht 44 wird eine Reflexionsschicht 40 aus Alurninium, eine Dielektrikumsschicht 38 und eine Absorberschicht 36 auf ebracht. Wie im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 bilden die Schichten 36, 38 und 40 zusammen ein Dunnschichtelement 42 mit Farbkippeffekt. Die Beugungsstruktur 46 der Prägelackschicht 34 und der Kupferschicht 44 setzt sich dabei in den Schichten des Dünnschichtelements 42 fort. Um ein Transferelement 50 zu bilden, sind die beiden Sicherheitsmerkmale 20 und 22 über eine Klebeschicht 52 auf eine Transferfolie 54 aufgebracht.
Bei dem fertig gestellten Sicherheitselement 50 ist bei Betrachtung von der Seite des ersten Sicherheitsmerkmals 20 her ein durch die Beugungsstruktur 46 erzeugtes beugungsoptisches Bild in Kombination mit einem Farbkippeffekt zu erkennen und bei Betrachtung von der Seite des zweiten Sicher- heitsmerkmals 22 her ein seitenvertauschtes beugungsoptisches Bild in der charakteristischen Farbe der Reflexionsschicht 44.
Die Fig. 5 bis 9 zeigen in schematischer Darstellung verschiedene Gestaltungen erfindungsgemäßer Sicherheitselemente, jeweils mit Aussparungen in unterschiedlichen Schichten des oben beschriebenen Schichtaufbaus. Der deutlichen Darstellung halber ist die Beugungsstruktur 46 in diesen Figuren nicht dargestellt. Es versteht sich jedoch, dass auch die Ausführungsbeispiele der Fig. 5 bis 9 mit einer durchgehenden Beugungsstruktur für die beiden Sicherheitsmerkmale 20, 22 versehen sind. Auch unterscheiden sich die Figu- ren der Übersichtlichkeit halber nur in der Gestaltung der Aussparungen und sind stets mit demselben Schichtaufbau gezeigt. Es versteht sich jedoch, dass die gezeigten Varianten mit den verschiedenen oben beschriebenen Schichtaufbauten kombiniert werden können. Das Ausführungsbeispiel der Fig. 5 zeigt die übereinander angeordneten Sicherheitsmerkmale 20 und 22, mit einer Absorberschicht 36, einer Dielektrikumsschicht 38, einer ersten Reflexionsschicht 40 aus Aluminium sowie einer zweiten Reflexionssicht 44 aus Kupfer. Die Absorberschicht 36, die Dielektri- kumsschicht 38 und die erste Reflexionsschicht 40 bilden zusammen ein Dunnschichtelement 42 mit Farbkippeffekt.
In die Kupferschicht 44 sind Ausnehmungen 60 in Form von Mustern, Zeichen oder Codierungen eingebracht. Dadurch entsteht bei Betrachtung des Sicherheitselements von der Seite des zweiten Sicherheitsmerkmals 22 her ein „Bi-Metall-Hologramm", bei dem für den Betrachter ein kupferfarbenes beugungsoptisches Bild mit silberfarbenen Beugungsstrukturen in den Aussparungen 60 erkennbar ist. Von der Seite des ersten Sicherheitsmerkmals 20 her ist, wie oben bereits beschrieben, ein seitenvertauschtes beugungsopti- sches Bild in Kombination mit einem Farbkippeffekt erkennbar. Eine solche Gestaltung ist äußerst schwer nachstellbar und bildet ein optisch ansprechendes und leicht erklärbares Humanerkennungsmerkmal eines Wertdokuments.
Figur 6 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel, bei dem sich die Aussparung 62 deckungsgleich über die erste Reflexionsschicht 40 und die zweite Reflexionsschicht 44 erstrecken. Die ausgesparten Bereiche 62 bilden dann je nach Ausführung des Dünnschichtelements 42 im Durchlicht durchsichtige oder halbdurchsichtige Gebiete ohne Beugungseffekte. Insbesondere ist für den Betrachter von der Seite des ersten Sicherheitsmerkmals 20 her ein beugungsoptisches Bild in Kombination mit einem Farbkippeffekt erkennbar. Im Durchlicht sieht er transparente oder semitransparente Aussparungen 62. Bei Betrachtung des Sicherheitselements von der Seite des zweiten Sicherheitsmerkmals 22 her ist ein kupferfarbenes beugungsoptisches Bild mit im Durchlicht transparenten oder semitransparenten Aussparungen 62 erkennbar.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 7 sind die Aussparungen 64 in die aus Absorberschicht 36 und Dielektrikumsschicht 38 gebildete Interferenzschicht eingebracht. Dadurch ergibt sich bei Betrachtung von der Seite des ersten Sicherheitsmerkmals 20 her in den nicht ausgesparten Bereichen ein beugungsoptisches Bild in Kombination mit einem Farbkippeffekt und in den Aussparungen 64 der silberfarbene Farbeindruck der ersten Reflexions- schicht 40 ohne Farbkippeffekt. Bei Betrachtung von der Seite des zweiten Sicherheitsmerkmals 22 her ist unverändert das kupferfarbene beugungsoptische Bild erkennbar.
In Fig. 8 erstrecken sich die Aussparungen 66 durch die Interferenzschicht 36, 38 und die erste Reflexionsschicht 40 bis zur zweiten Reflexionsschicht 44. Bei Betrachtung von der Seite des ersten Sicherheitsmerkmals 20 her ist somit in den nicht ausgesparten Bereichen ein beugungsoptisches Bild in Kombination mit einem Farbkippeffekt und in den Aussparungen 66 der kupferfarbene Farbeindruck der zweiten Reflexionsschicht 44 erkennbar. Von der Seite des zweiten Sicherheitsmerkmals 22 her ist wieder das kupferfarbene beugungsoptische Bild erkennbar.
Eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements ist in Fig. 9 dargestellt. Dort weist lediglich die erste Reflexionsschicht 40 Ausspa- rangen 68 in Form von Mustern, Zeichen oder Codierungen auf. Da bei dieser Variante durch die Aussparungen 68 der Reflektor des Dünnschichtelements 42 teilweise durch die kupferfarbene erste Reflexionsschicht 40 und teilweise durch die silberfarbene zweite Reflexionsschicht 44 gebildet ist, sind bei Betrachtung von der Seite des ersten Sicherheitsmerkmals 20 her neben dem beugungsoptischen Bild in Kombination mit dem Farbkippeffekt zusätzliche Farbeffekte erkennbar. Aufgrund des unterschiedlichen Farbeindrucks und der unterschiedlichen Reflexionseigenschaften der beiden Reflexionsschichten 40 und 44 ist der Farbkippeffekt mit dem Muster der Aussparung 68 moduliert. Bei Betrachtung des Sicherheitselements von der Seite des zweiten Sicherheitsmerkmals 22 her ist wieder das kupferfarbene beugungsoptische Bild erkennbar.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Flächiges Sicherheitselement für Sicherheitspapiere, Wertdokumente und dergleichen, mit zumindest zwei unterschiedlichen, übereinander angeord- neten, flächigen Sicherheitsmerkmalen (20, 22), die jeweils bei Betrachtung des Sicherheitselements von gegenüberliegenden Seiten her erkennbar sind, wobei
- das erste Sicherheitsmerkmal (20) ein mit einer flächigen Beugungsstruktur (46) versehenes Dunnschichtelement (42) mit Farbkippeffekt aufweist, das eine erste Reflexionsschicht (40) mit einer ersten Farbwirkung enthält,
- das zweite Sicherheitsmerkmal (22) eine mit einer flächigen Beugungsstruktur (46) zur Erzeugung eines beugungsoptischen Bildes versehene zweite Reflexionsschicht (44) aufweist, die eine zweite, von der ersten Farbwirkung verschiedene Farbwirkung zeigt, und wobei das Dunnschichtelement (42) des ersten Sicherheitsmerkmals (20) und die Reflexionsschicht (44) des zweiten Sicherheitsmerkmals (22) mit derselben flächigen Beugungsstruktur (46) versehen sind.
2. Sicherheitselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dunnschichtelement (42) des ersten Sicherheitsmerkmals (20) neben der ersten Reflexionsschicht (40) eine Interferenzschicht (36, 38) mit Farbkippeffekt enthält.
3. Sicherheitselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,, dass die Interferenzschicht zumindest eine Absorberschicht (36) und zumindest eine Dielektrikumsschicht (38) aufweist, welche zwischen der ersten Reflexionsschicht (40) und der Absorberschicht (36) angeordnet ist, vorzugsweise direkt auf der Reflexionsschicht (40) liegt.
4. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Reflexionsschicht (40) und/ oder die zweite Reflexionsschicht (44) durch eine Metallschicht gebildet ist.
5. Sicherheitselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,, dass die erste und zweite Reflexionsschicht durch im sichtbaren Spektralbereich signifikant unterschiedlich reflektierende Metalle gebildet sind.
6. Sicherheitselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Reflexionsschicht (40, 44) durch verschiedenfarbige Metalle gebildet sind, bevorzugt, dass die erste Reflexionsschicht (40) durch ein im sichtbaren Spektralbereich hochreflektierendes Metall und die zweite Reflexionsschicht (44) durch ein im sichtbaren Spektralbereich schlecht reflektierendes Metall gebildet ist.
7. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Reflexionsschicht (40) aus einem Metall der Gruppe Aluminium, Silber oder Nickel gebildet ist und/ oder die zweite Reflexionsschicht (44) aus einem Metall der Gruppe Kupfer, Gold, Eisen oder Chrom gebildet ist.
8. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Reflexionsschicht (40, 44) unmittelbar übereinander angeordnet sind.
9. Sicherheitselement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten und zweiten Reflexionsschicht eine Abstandsschicht, die vorzugsweise transparent oder halbtransparent ist, angeordnet ist.
10. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnete dass das erste und/ oder zweite Sicherheitsmerkmal (20, 22) Aussparungen (60; 62; 64; 66; 68) in Form von Mustern, Zeichen oder Codierungen aufweist.
11. Sicherheitselement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,, dass die zweite Reflexionsschicht (44) Aussparungen (60) in Form von Mustern, Zeichen oder Codierungen aufweist.
12. Sicherheitselement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei Betrachtung des Sicherheitselements von der Seite des ersten Sicherheitsmerkmals (20) her ein beugungsoptisches Bild in Kombination mit einem Farbkippeffekt erkennbar ist, und bei Betrachtung des Sicherheitselements von der Seite des zweiten Sicherheitsmerkmals (22) her ein seitenvertausch- tes beugungsoptisches Bild mit dem zweiten Farbeindruck in den nicht ausgesparten Bereichen und mit dem ersten Farbeindruck in den Aussparungen (60) erkennbar ist.
13. Sicherheitselement nach Anspruch 2 und wenigstens einem der Ansprü- ehe 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Interferenzschicht (36, 38)
Aussparungen (64) in Form von Mustern, Zeichen oder Codierungen aufweist.
14. Sicherheitselement nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass bei Betrachtung des Sicherheitselements von der Seite des ersten Sicherheitsmerkmals (20) her in den nicht ausgesparten Bereichen ein beugungsoptisches Bild in Kombination mit einem Farbkippeffekt und in den Aussparungen (64) der Farbeindruck der ersten Reflexionsschicht (40) ohne Farbkippeffekt erkennbar ist, und bei Betrachtung des Sicherheitselements von der Seite des zweiten Sicherheitsmerkmals (22) her ein seitenvertauschtes beugungsoptisches Bild mit dem zweiten Farbeindruck erkennbar ist.
15. Sicherheitselement nach Anspruch 2 und wenigstens einem der Ansprü- ehe 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Reflexionsschicht (40) und die Interferenzschicht (36, 38) deckungsgleiche Aussparungen (66) in Form von Mustern, Zeichen oder Codierungen aufweisen.
16. Sicherheitselement nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass bei Betrachtung des Sicherheitselements von der Seite des ersten Sicherheitsmerkmals (20) her in den nicht ausgesparten Bereichen ein beugungsoptisches Bild in Kombination mit einem Farbkippeffekt und in den Aussparungen (66) der Farbeindruck der zweiten Reflexionsschicht (44) ohne Farbkippeffekt erkennbar ist, und bei Betrachtung des Sicherheitselements von der Seite des zweiten Sicherheitsmerkmals (22) her ein seitenvertauschtes beugungsoptisches Bild mit dem zweiten Farbeindruck erkennbar ist.
17. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Reflexionsschicht (40) und die zweite Reflexionsschicht (44) deckungsgleiche Aussparungen (62) in Form von Mustern, Zeichen oder Codierungen aufweisen.
18. Sicherheitselement nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass bei Betrachtung des Sicherheitselements von der Seite des ersten Sicherheits- merkmals (20) her ein beugungsoptisches Bild in Kombination mit einem Farbkippeffekt mit im Durchlicht transparenten oder semitransparenten Aussparungen (62) erkennbar ist, und bei Betrachtung des Sicherheitselements von der Seite des zweiten Sicherheitsmerkmals (22) her ein seitenvertauschtes beugungsoptisches Bild mit dem zweiten Farbeindruck mit im Durchlicht transparenten oder semitransparenten Aussparungen (62) erkennbar ist.
19. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 10 bis 18, da- durch gekennzeichnet, dass die erste Reflexionsschicht (40) Aussparungen
(68) in Form von Mustern, Zeichen oder Codierungen aufweist.
20. Sicherheitselement nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass bei Betrachtung des Sicherheitselements von der Seite des ersten Sicherheits- merkmals (20) her ein beugungsoptisches Bild in Kombination mit einem Farbkippeffekt mit zusätzlichen Farbeffekten erkennbar ist, und bei Betrachtung des Sicherheitselements von der Seite des zweiten Sicherheitsmerkmals (22) her ein seitenvertauschtes beugungsoptisches Bild mit dem zweiten Farbeindruck erkennbar ist.
21. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die flächigen Sicherheitsmerkmale (20, 22) auf einer gemeinsamen Trägerfolie (32), insbesondere einer transparenten Trägerfolie, aufgebracht sind.
22. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement einen Sicherheitsstreifen, einen Sicherheitsfaden (12), wie einen Fenstersicherheitsfaden oder einen Pendelsicherheitsfaden, bildet.
23. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement ein Transferelement (16) zum Aufbringen auf ein Sicherheitspapier, Wertdokument und dergleichen bildet, bei dem die flächigen Sicherheitsmerkmale (20, 22) über eine Trennschicht auf einer Transferfolie auf ebracht sind.
24. Sicherheitspapier für die Herstellung von Sicherheitsdokumenten, wie Banknoten, Ausweiskarten oder dergleichen, mit einem Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 23.
25. Sicherheitspapier nach Anspruch 24, mit wenigstens einem durchgehenden Fensterbereich, der mit dem Sicherheitselement (16) bedeckt ist, so dass im Fensterbereich die zwei flächigen Sicherheitsmerkmale (20, 22) bei Betrachtung von gegenüberliegenden Seiten her erkennbar sind.
26. Wertdokument, wie Banknote, Ausweiskarte oder dergleichen, mit einem Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 23.
27. Wertdokument nach Anspruch 26, mit wenigstens einem durchgehenden Fensterbereich (18), der mit dem Sicherheitselement (16) bedeckt ist, so dass im Fensterbereich die zwei flächigen Sicherheitsmerkmale (20, 22) bei Betrachtung von gegenüberliegenden Seiten her erkennbar sind.
28. Verwendung eines Sicherheitselements nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 23, eines Sicherheitspapiers nach Anspruch 24 oder 25, oder eines Wertdokuments nach Anspruch 26 oder 27 zur Sicherung von Waren beliebiger Art.
29. Verfahren zur Herstellung eines flächigen Sicherheitselements für Sicherheitspapiere, Wertdokumente und dergleichen, mit folgenden Verfahrensschritten: a) Herstellen einer Prägelackschicht mit einer flächigen Beugungsstruktur,.
b) Aufbringen eines Dünnschichtelements mit Farbkippeffekt auf die Prägelackstruktur, welches eine erste Reflexionsschicht mit einer ersten Farbwirkung enthält, so dass sich die Beugungsstruktur der Prägelackschicht in dem Dunnschichtelement fortsetzt, und
c) Aufbringen einer zweiten Reflexionsschicht mit einer zweiten, von der ersten Farbwirkung verschiedenen Farbwirkung auf das Dunnschichtelement, so dass sich die Beugungsstruktur der Prägelackschicht und des Dünnschichtelements in der zweiten Reflexionsschicht fortsetzt.
30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass beim Aufbringen des Dünnschichtelements nacheinander eine Absorberschicht, eine dielektrische Schicht und die erste Reflexionsschicht aufgebracht werden.
31. Verfahren nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Reflexionsschicht direkt auf die erste Reflexionsschicht aufgebracht wird.
32. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 29 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass in die zweite Reflexionsschicht und/ oder in das Dünn- schichtelement, insbesondere in die erste Reflexionsschicht des Dünnschichtelements, Aussparungen in Form von Mustern, Zeichen oder Codierungen eingebracht werden.
33. Verfahren zur Herstellung eines flächigen Sicherheitselements für Sicherheitspapiere, Wertdokumente und dergleichen, mit folgenden Verfahrensschritten:
α) Herstellen einer Prägelackschicht mit einer flächigen Beugungsstruktur,
ß) Aufbringen einer Reflexionsschicht mit einer vorbestimmten Farbwirkung auf die Prägelackstruktur, so dass sich die Beugungsstruktur der Prägelackschicht in der Reflexionsschicht fortsetzt, und
χ) Aufbringen eines Dünnschichtelements mit Farbkippeffekt auf die Reflexionsschicht, welches eine weitere Reflexionsschicht mit einer weiteren, von der vorbestimmten Farbwirkung der zuerst auf ge- brachten Reflexionsschicht verschiedenen Farbwirkung enthält, so dass sich die Beugungsstruktur der Prägelackschicht und der zuerst aufgebrachten Reflexionsschicht in dem Dunnschichtelement fortsetzt.
34. Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass beim Auf- bringen des Dünnschichtelements nacheinander die weitere Reflexions- schicht, eine dielektrische Schicht und eine Absorberschicht aufgebracht werden.
35. Verfahren nach Anspruch 33 oder 34, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Reflexionsschicht direkt auf die zuerst aufgebrachte Reflexions- schicht aufgebracht wird.
36. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 33 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass in die zuerst aufgebrachte Reflexionsschicht und/ oder in das Dunnschichtelement, insbesondere in die weitere Reflexionsschicht, Aussparungen in Form von Mustern, Zeichen oder Codierungen eingebracht werden.
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