WO2012059208A2 - Sicherheitselement und verfahren zur herstellung eines sicherheitselements - Google Patents

Sicherheitselement und verfahren zur herstellung eines sicherheitselements Download PDF

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Andreas Schilling
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Definitions

  • the invention relates to a security element, in particular a value document, and to methods for producing a security element.
  • a security element which comprises a pattern area consisting of one or more design elements, the shaping of which provides first optically perceptible information, and at least one of the one or more design elements of the pattern area
  • Security element has an opaque reflection layer, which is not in
  • a transparent transfer film is provided, which has a region which is divided into a pattern region, the shaping of which provides first information and is divided into the background region at least partially surrounded by the background region an opaque reflection layer is formed in the transfer film which is not provided in the background area and is provided in the pattern area in first zones but not in one or more second zones or in one or more second zones but not in first zones; first zones are less than 300 pm apart and a smallest dimension of less than 300 pm
  • personalized decor layer which provides a second information.
  • This object is further from a method of producing a Security element solved, in which a security element is provided, which consists of one or more design elements
  • a pattern area the shaping of which provides first optically perceptible information
  • a background area which at least partially surrounds one or more design elements of the pattern area, wherein the security element has an opaque reflection layer which is not in the
  • Background area is provided and is provided in the pattern area in first zones, but not in second zones, wherein the first zones are less than 300 pm spaced apart and have a smallest dimension of less than 300 ⁇ , and in which a particular personalized or
  • individualized information is inscribed in a laser-sensitive decorative layer arranged below the opaque reflection layer by means of a laser, the opaque reflection layer being arranged between the laser and the decorative layer during writing.
  • the first zones are additionally additionally overlaid with a relief structure generating an optically variable effect and a decorative layer with a second information is provided below the opaque metallic layer, the brilliance of both the first and the second increases for the human observer second information surprisingly over the known in the prior art solutions.
  • Resolution limit of the unarmed human eye is about 300 ⁇ , ie that objects that are smaller than about 300 ⁇ , no longer resolved safely, that can no longer be perceived as individual objects.
  • sensitive areas in a personalized or individualized document such as a photo or a
  • Overlap reflection-based security feature without significantly affecting the visibility of this area and this information.
  • the personalized or individualized information can thus be perfectly recognized even under poor ambient light conditions and the security feature allows the verification of the authenticity and the integrity of the document.
  • Reflection layer in the register i. in a register-accurate, i. Precise arrangement, no adverse effect on the design elements or
  • Reflection layer in the design elements to the size and shapes of the
  • Reflection layer in particular fine lines can only be shown inadequate.
  • the information in particular a personalized or personalized information, in a sub-or above the opaque
  • the preferred method is the following:
  • the Laser is controlled such that the areas with opaque reflection layer are omitted when writing the information or at least applied with reduced power.
  • the Laser is controlled such that the areas with opaque reflection layer are omitted when writing the information or at least applied with reduced power.
  • it can be detected whether the region which is to be processed by the laser has or does not have an opaque reflection layer.
  • it is also possible to determine this information from a previously stored data set, which the design of the opaque
  • Reflection layer includes. In the areas in which the information is to be inscribed but an area with opaque reflection layer is provided, either the power of the laser is reduced or the writing of the information in this area by means of the laser is omitted.
  • Security element to a replication on, in the first zones at least partially an optically active surface relief, in particular for generating an optically variable effect is molded.
  • Surface relief preferably has one or more relief structures selected from the group of diffractive gratings, holograms, blazed gratings, linear gratings,
  • Cross lattice hexagonal lattice, asymmetric or symmetric lattice structure, retroreflective structure, refractive or diffractive microlens, refractive or diffractive microprism, zero-order diffraction structure, moth-eye structure or anisotropic or isotropic matte structure.
  • lattice structures can be curved or have a stochastic variation of at least one lattice parameter, such as, for example, spacing, structure depth or profile shape.
  • the surface relief may consist of regular, partially regular or random, arrays of peaks or valleys.
  • the surface relief may have a step-shaped profiled shape and these steps may in particular have a uniform height. Further, this surface relief may comprise an additive or subtractive superposition of two or more of the above-mentioned relief structures.
  • a diffractive grating is understood to mean a relief structure having a spatial frequency of 100 to 5000 lines / mm, whose structural elements preferably have a structure depth between 0.1 and 20 ⁇ m, in particular between 0.1 and 10 ⁇ m.
  • Blazegitter are preferably relief structures with triangular
  • Cylindrical lenses or spherical lenses with a focal length of 5 to 500 ⁇ m and / or a structure depth of 0.1 to 50 ⁇ m are preferably used as microlenses.
  • microprisms microprisms are preferably used, which is a
  • Structure depth of 0, 1 to 25 have, have a structure width at the base of 5 to 300 ⁇ and from each other preferably between 5 and 300 ⁇
  • the surface relief preferably has different regions which are covered with different relief structures described above.
  • Different relief structures are understood to be relief structures which differ in the shape of the structural elements and / or in their arrangement relative to one another in one or more structural parameters, for example have a different spatial frequency and / or a different azimuth angle.
  • the areas can be
  • Parameters of the relief structures possible e.g. a local interlacing, i.
  • the structure depth or a roughness depth of less than 100 nm, or there has a relief structure in the first zones different relief structure, in particular a relief structure whose aspect ratio of the molded in the first zones surface relief by at least 25%, in particular at least 50% different.
  • the aspect ratio is the ratio of relief depth to the width of the structural elements of the Relief structure understood. It has been shown that the brilliance and also the security against forgery of the security element can be significantly increased by such a configuration of the surface relief shaped into the replication lacquer layers. For example, a register-accurate, ie position-accurate
  • the surface relief is here in the opaque
  • Reflective layer facing surface of the replicating layer shaped and in particular in the interface between replication and opaque
  • Reflective layer molded.
  • a microlens or a microprism is used in a multiplicity of first zones
  • the surface formation and area dimension of the respective first zones laid down by the microlens or by the microprism are in this case selected in particular such that the respective microlens or the respective microprism occupies the entire area of the respective first zone.
  • the structuring of the opaque reflection layer in the pattern area is thus exactly in the register, i. In position relative to the individual lenses, so that each lens has completely the reflection layer, the
  • the area fraction of the respective first zones, which is occupied by the surface relief varies locally in the pattern area. This makes it possible to
  • Security element provided security feature to increase. It is particularly advantageous to keep the area size of this first zone constant. This further provides the advantage that the optical
  • first zones preferably each of the first zones of a design element or the
  • Pattern area divided into n subzones, in which different
  • Relief structures are molded as a surface relief in the replication, where n> 2.
  • a diffractive grating in a first sub-zone, a diffractive grating, in a second sub-zone a matt structure and in a third sub-zone a
  • Pattern area provide a hard to imitate optical security feature.
  • one of the subzones of each of these first zones is assigned to a viewing direction. For example, m
  • each of these first zones has n> m subzones, which are each assigned to one of the m viewing directions.
  • the partial zones of the first zones assigned to a viewing direction are preferably covered with the same relief structure.
  • the area size of the respective subzones is varied locally to determine the local brightness in the respective subzone associated viewing direction.
  • subzones of the first zones are each assigned to one of k color components. That's the way it is
  • R G B meaning, for example, red-green-blue
  • first zones each to have three subzones, one of each of the color component R, a second of the two
  • Color component G and a third of the color component B is assigned. Again, it is advantageous if the one and the same color component associated sub-zones have the same relief structure. Furthermore, it is also possible here for the area size of the respective subzones to be varied locally to determine the local brightness and the color value. This makes it possible, in a transparent area visible in reflection true color images and / or in
  • first zones have a partial zone in which no relief structure is molded into the replication layer. That's the way it is, for example possible that the first optical information has a locally different in reflection brightness, which by the respective local
  • Area size of the first zone is determined and is superimposed by an optically variable information, which is determined by the nature and the area ratio of the molded in the respective first zones relief structures of the surface relief. Furthermore, this also generates different information in transmission and in reflection by the security element.
  • the width, length and / or spacing of the first zones in a moiré region are varied to generate hidden moire information which, when superimposed with an associated moiré verification element, is the third information in the moiré region becomes visible.
  • the moire area is divided into a moire background area and a moire pattern area.
  • the width, length, and / or spacing of the first zones in the moire background area and the moire pattern area are easy
  • Structure elements of the moire verification element are selected), so that when superimposed with the moire verification element of the moire pattern area is visible against the moire background area.
  • a verification element can serve printed, metallized or otherwise structured one-dimensional or two-dimensional grid, in particular one-dimensional or
  • a hidden moire information provided a substructuring of the optically active surface relief, wherein the hidden moire information is visible when superimposed with an associated moire verification element as the third information.
  • the relief shape and / or the texture depth and / or the azimuth angle and / or the spatial frequency of the optically active surface relief in the moire background region and in the moire pattern region of the hidden moire information are slightly different and also slightly different
  • the moire verification element may be printed, metallized or otherwise structured one-dimensional or two-dimensional rasters, in particular one-dimensional or two-dimensional microlens rasters or line rasters.
  • the differences in the parameter values (width, length, and / or spacing) for moire pattern area and moire background area and the corresponding parameter values of the moire verification element differ
  • the moire pattern area and / or the moire background area may be in the form of one-dimensionally compressed design elements which are moire-enlarged by the moire verification element and exhibit dynamic effects when the moire verification element is moved.
  • the moire pattern area and / or the moire background area may be in the form of one-dimensionally compressed design elements which are moire-enlarged by the moire verification element and exhibit dynamic effects when the moire verification element is moved.
  • animated, in particular one-dimensional or two-dimensional moiré effects which become visible on tilting of the security element and / or on relative movement of the moiré verification element relative to the pattern region of the hidden moiré information.
  • the first zones are arranged in the pattern area according to a one- or two-dimensional grid, wherein the grid is in particular between 5 and 1000 pm, more preferably between 20 and 500 pm, even more preferably between 25 and 250 ⁇ .
  • the raster can be a periodic raster. However, it is also possible that it is an irregular or a stochastic grid, which in particular to the
  • Shape of the design elements is adjusted. It is also particularly advantageous if the area ratio of the first zones in the pattern region is between 1 and 80%, in particular between 2 and 50%.
  • the distances between the first zones are between 25 and 250 ⁇ m and / or that the width and / or length of the first zones is selected in the range of 5 to 100 ⁇ m.
  • the first zones are useful as a polygon, in particular rectangular or as a trapezoid, wherein the corners may also be rounded, or elliptical, in particular circular. Furthermore, the first zones may also have simple figurative shapes or motifs, such as a
  • the pattern area comprises one or more design elements, each in the form of a line are formed, the width of which in particular by at least a factor of 10 is greater than the length.
  • the pattern area thus comprises a pattern composed of one or more lines.
  • one or more of these lines are shaped in the form of a guilloche.
  • the width of the lines is between 5 and 250 ⁇ , more preferably between 10 and 100 ⁇ .
  • the first zones of such a design element are arranged according to a one-dimensional grid along the longitudinal direction of the respective line, so that in each case only a first zone is provided across the width of the line. It is possible that each of the first zones occupies the entire width of the line and the width of the first zone corresponds to the width of the line. However, it is also possible for the extent of the first zone to vary in the direction of the width of the line, wherein, in particular, the extent of the first zone in the longitudinal direction of the line and / or the spacing of the first zones is constant. It has been found that the contour sharpness of the first information can be increased by such a configuration of the first zones.
  • the area size of the first zones varies in order to generate locally different brightness intensities in reflection. This is preferably realized as set out above. Furthermore, it is also possible for the distances between the first zones to vary along the line so as to generate locally different brightness intensities in reflection.
  • the first zones assigned to a line are subdivided into n subzones, the division into subzones, the number of subzones as well as the relief structures formed in the subzones preferably also differing from line to line are.
  • the pattern region comprises one or more design elements, in the region of which one or more first zones are formed as a line, which follow the outer and / or inner contour of the design element.
  • the width of these lines is preferably between 20 and 300 pm.
  • a plurality of first zones are formed as parallel lines, which follow the outer and / or inner contour of the design element.
  • a reflective layer of metal is preferably used as the opaque reflection layer.
  • the layer thickness of the reflection layer is in this case selected so that less than 30% of the light visible to humans transmits through this layer. It is also possible to have one or more transparent ones
  • the opaque reflection layer if it consists of an electrically conductive material, and thus, in particular, to apply a galvanic reinforcement layer thickness of between 0.2 and 20 ⁇ m. It has been shown that the properties of the opaque reflection layer, if it consists of an electrically conductive material, and thus, in particular, to apply a galvanic reinforcement layer thickness of between 0.2 and 20 ⁇ m. It has been shown that the properties of the opaque reflection layer, if it consists of an electrically conductive material, and thus, in particular, to apply a galvanic reinforcement layer thickness of between 0.2 and 20 ⁇ m. It has been shown that the properties of the opaque reflection layer, consists of an electrically conductive material, and thus, in particular, to apply a galvanic reinforcement layer thickness of between 0.2 and 20 ⁇ m. It has been shown that the properties of the opaque reflection layer, consists of an electrically conductive material, and thus, in particular, to apply a galvanic reinforcement layer thickness of between 0.2 and 20 ⁇ m. It has been shown that the properties of the
  • Security elements with respect to a particular subsequent laser personalization can be improved. If, for example, below the opaque reflection layer, a laser-sensitive layer is provided, which in personalization or individualization of the security element for
  • Writing information is irradiated with a laser, so destruction of the opaque reflection layer is avoided by this layer and improves the visual appearance of the security features of the security element.
  • the security element preferably has a decorative layer for generating a second optically perceivable information, which is arranged with respect to the viewing direction of the security element below the opaque reflection layer.
  • the first and the second overlap optically
  • the second optically perceivable information is preferably one
  • the second is optically perceivable information, which is provided, for example, by corresponding shaping or irradiation of the decorative layer, is shaped and / or arranged in such a way that it superimposes both the pattern area and the background area at least in each case in regions.
  • Layers of the security element are at least partially transparent or translucent and / or that all arranged between the opaque reflection layer and the decorative layer layers of the security element are at least partially transparent or translucent.
  • these layers can also be translucently colored, partially transparent, partially translucent or partially scattering. The properties may also vary locally in terms of transparency.
  • Transmission as well as acting in reflection security element is formed and so all arranged with respect to the viewing direction of the security element below the opaque reflection layer layers of
  • Security elements are transparent or translucent.
  • the security element can be designed, on the one hand, as a transfer film or laminating film which has the opaque reflection layer. It is also possible that the security element is formed by a value document, for example a banknote, an ID document, a credit card, etc., or a label for product assurance, which preferably also comprises various further layers in addition to the opaque reflection layer.
  • a value document for example a banknote, an ID document, a credit card, etc.
  • a label for product assurance which preferably also comprises various further layers in addition to the opaque reflection layer.
  • Fig. 1a shows a schematic representation of a plan view of a
  • FIG. 1b shows a schematic representation of an enlarged detail of the security element according to FIG. 1a.
  • Fig. 2 shows a schematic sectional view of a section of a security element.
  • Fig. 3 shows a schematic plan view of a security element.
  • 4a to 4c each show a schematic plan view of a partial region of a reflection layer of a security element.
  • FIG. 5a shows a schematic plan view of a partial region of a
  • Replication layer of a security element Replication layer of a security element.
  • Fig. 5b shows a schematic plan view of a portion of a
  • Reflection layer of a security element Reflection layer of a security element.
  • 6a shows a schematic plan view of a partial region of a
  • Replication layer of a security element Replication layer of a security element.
  • Fig. 6b shows a schematic plan view of a portion of a
  • Fig. 7 shows a schematic plan view of a portion of a security element.
  • Fig. 8 shows a schematic plan view of a portion of a
  • Reflection layer of a security element Reflection layer of a security element.
  • FIG. 1 a shows a security element 1 whose layer structure is shown by way of example in FIG. 2.
  • the security element 1 has a substrate layer 11, a decorative layer 12, an optional adhesive layer 13, a reflective layer 14, an optional
  • Replication layer 15 an optional layer 16 and an optional layer 17 on.
  • the security element 1 may comprise further layers.
  • the security element 1 is preferably a security document, in particular an ID document, for example a passport, a
  • the security element 1 may be a value document, for example a banknote, credit card or the like.
  • Multilayer body is formed in particular in the form of a transfer film or laminating film, which comprises the reflective layer 14 and in particular does not include the decorative layer 12 and the substrate layer 11. That's how it works
  • Security element 1 may be formed for example as a transfer film, which includes the layers 17, 16, 15 and optionally the adhesive layer 13. Furthermore, the security element 1 can also be formed by a laminating film which comprises the layer 17, the replication layer 15 and the reflection layer 14. Further The security element 1 can also be formed by a laminating film, which has the replication layer 15, which additionally serves as a carrier layer, as well as the reflection layer 14 and the optional adhesive layer 13. Such a multilayer body is in particular intended to be applied as a security element to one or more layers of an ID document or value document or to be embedded between layers of an ID document or value document. The following description of the layers 13, 14, 15, 16 and 17 further relates to such a configuration of the security element 1.
  • the substrate layer 11 may consist, for example, of a paper substrate or a plastic substrate or a sequence of a plurality of paper and / or plastic layers, in particular connected to a laminate or extrudate.
  • the substrate layer 1 preferably has a layer thickness between 25 and 2000 ⁇ , more preferably between 40 and 1000 ⁇ .
  • the decorative layer 12 preferably consists of one or more preferably colored lacquer layers.
  • the coloring of the decorative layer 12 or the lacquer layers forming it can be effected, for example, by dissolved dyes or else by means of pigments or combinations of dyes and pigments. In particular, these may be UV-fluorescent or IR-stimulable dyes or pigments.
  • OVI ® optically variable ink
  • the decorative layer 12 is, for example, in one area of the security element 1 in the form of an image of the owner of the security element 1 as optical information 23 and in another area of the security element 1 in the form of a text specifying the owner of the security element 1, for example comprising the name of the owner , its address and / or its ID number formed.
  • the decorative layer may also have non-personalized or individualized information, such as one or more security prints.
  • the lacquer layers of the decorative layer 12 preferably consist of one or more differently colored with respect to the substrate layer 11
  • the information 23 and 24 may have an optically variable appearance, for example to show a color change effect.
  • the security pressure may have optically variable components and optically non-variable components.
  • the security printing can also have other, in particular non-optical security features.
  • the decorative layer 12 consists of a laser-sensitive material or comprises one or more layers of a laser-sensitive material into which, for example, the optical information 23 and / or 24 are inscribed by means of a laser.
  • Laser-sensitive material here means a material which is excited by the action of a laser to change the color or is thereby at least partially and / or partially removed.
  • the decorative layer 12 and the substrate layer 11 can also be dispensed with.
  • further or different layers than the adhesive layer 13 are arranged between the reflective layer 14 and the decorative layer 12, or the reflective layer 14 directly follows the decorative layer 12.
  • the layers 13 to 17 can be formed, for example, by a transfer film 110 or by the transfer layer of a transfer film.
  • the layer 16 is formed by a release layer and the layer 17 by a carrier layer.
  • the layers 13 to 15 then form the transfer layer, which after
  • additional layers can be transferred, such as, for example, one or more protective layers which increase the resistance to abrasion or chemical effects.
  • the adhesive layer 13 may consist of several layers, such as a primer and one or more layers of different adhesive layers. Other additional transferred layers can
  • Interlayer adhesion promoter layers or barrier layers are interlayer adhesion promoter layers or barrier layers.
  • Carrier layer 17 is in this case preferably made of a plastic film, such as a polyester film, with a layer thickness between 6 and 200 ⁇ .
  • the plastic film can also be made of PET (polyethylene terephthalate), PEN (polyethylene naphthalate) or BOPP (biaxially oriented polypropylene).
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • BOPP biaxially oriented polypropylene
  • the layers 13 to 17 it is also possible for the layers 13 to 17 to form a laminating film.
  • the layer 16 is formed by an adhesion-promoting layer and the layer 17 by a plastic film, which is also referred to as
  • the layer 17 is preferably also of a transparent Plastic film with a layer thickness between 6 and 200 pm, preferably made of polyester, PET, BOPP or polycarbonate (PC).
  • the security element 1 may also comprise one or more further, preferably transparent layers, which, for example, also serve the function of a cover layer for protection against mechanical and / or chemical effects in the case of a card-shaped formation of the security element.
  • the adhesive layer 13 is preferably made of a hot melt adhesive, in particular a heat-activatable thermoplastic adhesive, a layer thickness between 0.2 and 30 pm.
  • the replication layer 15 is preferably made of a thermoplastic replicate varnish
  • a surface relief 18 is molded into the replication layer 5 by means of an embossing tool by using heat and pressure. It is also possible for the replication layer 15 to consist of a UV-curable material and for the surface relief 18 to be shaped into the replication layer 15 by UV replication.
  • a single layer may be present, which performs several functions.
  • Suitable materials are, for example, PC or PET.
  • Typical layer thicknesses of the polymer film are in the range from 8 to 500 ⁇ m, preferably in the range from 12 to 250 ⁇ m, more preferably in the range from 20 to 150 ⁇ m.
  • the reflection layer 14 is preferably made of an opaque metal layer, for example of aluminum, copper, silver, gold, chromium or an alloy of these metals. Under opaque here is a reflection layer understood, the transmission in the range of visible to the human observer
  • Wavelength range of light less than 30%, preferably less than 10% is.
  • the layer thickness of this metal layer is selected accordingly so that the metal layer forms an opaque reflection layer according to this definition.
  • Such a metallic reflection layer preferably has a layer thickness greater than 10 nm, in particular greater than 15 nm.
  • the reflection layer 14 consists of several layers.
  • the reflection layer 14 it is possible for the reflection layer 14 to comprise one or more dielectric reflection layers, for example a sequence of high and low refractive index layers (HRI or LRI layers) or a high or low refractive index layer, which is further provided with an opaque layer Formation of an opaque reflection layer is underlaid.
  • an additional dielectric reflection layer may be provided below or above the reflection layer 14, which is provided in particular over the whole area, only in the pattern area, only in the background area or only in the areas in which the reflection layer 14 is not provided.
  • layers of ZnS, .RT. 2 , SiO.sub.x or MgF.sub.2 can be used as the dielectric reflection layers, which layers preferably comprise one
  • semiconducting layers are possible, such as Si, Ge, PbS, ZnSe, GaAs.
  • Metallically acting reflection layers can also be applied by a printing process, for example as finely dispersed in a printing lacquer Nanoparticles or thin metallic flakes. Furthermore, the reflection layer can also be formed as a photonic crystal.
  • the opaque layer used is preferably an opaque lacquer layer which has a transmissivity of less than 30% in the wavelength range of the light visible to the human observer.
  • This lacquer layer is preferably applied by means of a printing process.
  • the lacquer layer can be dyed and, for example, produce a color impression in reflection.
  • the reflection layer can also consist of a dielectric layer or a sequence of a plurality of dielectric layers, which are covered by a metallic layer.
  • a dielectric layer or a sequence of a plurality of dielectric layers, which are covered by a metallic layer.
  • the security element 1 has one of several features
  • Design elements 22 existing pattern area 21 and a the
  • Design elements 22 surround the background area 20.
  • the design elements 22 of the pattern area may also have an identical shape and form a repetitive pattern.
  • the design elements may form complementary motifs, for example a figurative representation, or to be designed, for example, in the form of numbers, symbols or letters for generating optically perceptible information.
  • the design elements are formed in the form of lines, which forms, for example, a guilloche or a complex line pattern, as will be explained in more detail below.
  • the pattern area 21 is formed in the form of a macroscopically visible design, that is to say the shape of the pattern area 21 determined by the design elements 22 is visible to the human observer from a viewing distance of approximately 30 cm.
  • the design elements 22 is visible to the human observer from a viewing distance of approximately 30 cm.
  • Design elements 22 of the pattern region 21 so at any point a length of more than 50 ⁇ , preferably of 300 ⁇ and a width of more than 5 ⁇ , preferably of more than 10 ⁇ on.
  • the background area 20 is dimensioned at least so large that the pattern area 21-as set out above-can be recognized in front of the background area 20.
  • the background region 20 therefore preferably completely surrounds the design elements 22 formed in each case from a coherent region and has a width and / or length of more than 1 mm, preferably of more than 2 mm.
  • the design elements 22 may also be bounded by the edge of the security element 1 and need not be completely surrounded by the background area.
  • the background region 20 may also be formed by one or more additional layers forming additional security features, which preferably has been applied to the substrate layer 11 in a separate production step. These further layers can be individualized or personalized and / or a conventional hologram, Kinegram ®, which diffractive
  • Reflective layers and / or a volume hologram and / or a three- or multi-layer thin film structure (Fabry-Perot) and / or a
  • the reflection layer 14 is not provided in the background area 20 and is provided in the pattern area in first zones 31, but not in second zones 32.
  • the first zones 31 are in this case less than 300 ⁇ spaced apart, preferably between 25 and 250 ⁇ spaced apart and have a smallest dimension of less than 300 ⁇ , preferably between 5 and 100 ⁇ on.
  • the smallest dimension here means the width of the first zones 31, that is to say the smallest distance between two edge points of the zone which lie on a common straight line running through the centroid of the zone.
  • the reflection layer 14 is provided in the pattern area in inverse form and is thus provided in one or more first zones 31 and is not provided in one or more second zones 32.
  • the first zones 31 are in this case, as already described above, less than 300 ⁇ spaced apart, preferably between 25 and 250 ⁇ spaced apart and in this regard, reference is made to the above statements.
  • the area size of the first zones and their spacing is selected such that the area ratio of the first zones on the pattern area 21 and / or the respective first zones on the respective design element 22 is between 1 and 80%, in particular between 5 and 50%, for example 15%. is.
  • the reflection layer 14 - as shown in FIG. 1a - is subdivided into point or rectangular first zones 31 in which the reflection layer 14 is provided and which are surrounded by a second zone 32 in which the Reflection layer 14 is not provided. In the background area 20 surrounding the design element 22, the reflection layer 14 is not provided.
  • Reflection layer 13 - as shown in Fig. 1b - in point or rectangular first zones 31 is not provided, which are surrounded by a second zone 32 in which the reflection layer 14 is provided. In the background area 20 surrounding the design element 22, the reflection layer is not provided.
  • Security elements 1 are designed in the arrangement shown in Fig. 1b. It is thus also possible for the security element 1 to have one or more design elements 22 in whose pattern area 21 the reflection layer 14 is provided in the first zones 31 but not in the one or more second zones 32 and one or more design elements 22 are provided in the pattern region 21, the reflection layer 14 is provided in one or more second zones 32, but not in the first zones 31.
  • Design element 32 provided optically perceptible information through the substantially opaque reflection layer 14 are visible therethrough, that in the following, however, then this information visible from a visible in reflection Information is superimposed, which is determined by the shape of the pattern area 21 and the surface relief 18.
  • the surface relief 18 is preferred
  • Reflection layer 14 and the surface relief 18 are thus formed by means of processes registered with each other. Registered processes means that the relative positions of the particular pattern-shaped reflection layer 14 and the particular pattern-shaped surface relief 18 are aligned relative to each other during the individual process steps, for example by means of in particular optically detectable register marks.
  • this achieves the result that the surface relief 18 is not molded in the background area 20 and / or in the one or more second zones 32 or that a surface relief is provided there which differs from the surface relief 18 molded in the zones 31, in particular its aspect ratio differs from the surface relief 18 by at least 50%.
  • Carrier layer 17 first the release layer or adhesive layer 16 over the entire surface, for example, applied by means of printing, then the entire surface of the replication 15 applied for example by means of prints and then in Area of the first zones 31, the surface relief 18, as already above
  • the reflection layer 14 applied or patterned.
  • the reflection layer 14 it is possible, for example, for the reflection layer 14 to be applied over the entire surface, for example by vapor deposition or sputtering, and then by positive or negative etching, by means of a washing process, by mechanical ablation or by laser ablation in the region of the second zones 32 and in the background region 20 is removed again.
  • Reflection layer 14 is applied only in the region of the first zones 31.
  • Reflection layers can also be applied locally by means of a printing process.
  • the material of the reflection layer is dispersed in the printing ink, for example, or the reflection layer forms in a chemical or physical reaction during and / or after printing, and the locally applied pressure serves only to define the opaque regions, for example by local deposition.
  • Precise structuring of the reflection layer 14 can be used.
  • FIG. 2 shows a structure in which the replication layer 15 lies between the reflection layer 14 and the viewer.
  • the layer sequence can also be reversed, ie the reflection layer 14 between replication layer 15 and viewer are.
  • the opaque reflection layer 14 is sufficiently thin and thus follows the surface relief sufficiently accurately, so that the surface relief has an optical effect when viewed from both sides. If - as stated above - as a reflection layer 14 is a multilayer
  • Dielectric reflection layers and an opaque layer it is also possible that the dielectric reflection layer is provided over the entire surface in the security element and only structuring or structured application of the opaque layer takes place, so that the reflection layer 14 in the region of the first zones 31 each one Opaque reflection layer forms and in the second zones 32 each have a transparent or translucent
  • Reflection layer forms.
  • a further advantageous variant consists in that an opaque metallic reflection layer is provided in the zones 31 and that a substantially transparent HRI layer is present partially or completely in the background area 20 as a further reflection layer.
  • the surface relief 18 is preferably composed of one or more
  • Relief structures composed of the diffractive grating group
  • different relief structures to be provided in different regions of the first zones 31 or for different relief structures to be provided in different first zones 31 or for different relief structures in different design elements 22.
  • the decorative layer 12 is applied, for example, to the substrate layer 11 by means of a printing process, and then the transfer film 110 is applied to the surface of the substrate layer 11 printed with the decorative layer 12. Further, it is also possible that the decorative layer 12 on the adhesive layer 13 or on the
  • Replication layer 15 is printed. Further, it is also possible that the personalized information 23 and 24 after completion of the
  • Fig. 3 shows a section of a security element 2.
  • Security element 2 in this case has a background region 20 and a pattern region 21 which is formed by a plurality of line-shaped design elements 20, of which in FIG. 3 two design elements 22 are shown in sections by way of example.
  • the layer structure of the security element 2 corresponds to the layer structure of the security element 1 and reference is made to the preceding comments on the security element 1.
  • the security element 2 further has an optical information 25, which is arranged by the decorative layer 12 arranged underneath the reflection layer 14 is provided and which, as shown in Fig. 3, the background area 20 and also the pattern area 21 partially overlaid.
  • the pattern region 21 has, in the case of the security element 2, two or more design elements 22, which are shaped in the form of lines.
  • a line is understood to be a design element whose width is at least a factor of 10 greater than its length.
  • the width of the lines is between 5 and 250 ⁇ , for example, the width of the lines is 50 pm.
  • the line-shaped design elements 22 have first zones 31 and second zones 32 arranged along a longitudinal direction of the respective lines according to a one-dimensional grid. It is so provided only a first zone 31 across the width of the respective line.
  • the respective first zone 31 occupies the entire width of the lines, the width of the first zones 31 thus corresponds to the width of the respective line.
  • the width of the respective first zones 31 is constant here and is, for example, between 5 and 250 ⁇ m, more preferably between 10 and 100 ⁇ m. Their spacing varies, which varies the brightness of these design elements along the line for the human observer.
  • the first zones 31 are here, as described above or later described with reference to the figures Fig. 4a, Fig. 4c or Fig. 6a to Fig. 7, with surface structures of the surface relief 18 occupied. However, it is also possible to dispense with an impression of the surface relief 18 in the first zones 31.
  • FIG. 4 a shows by way of example a section of a security element 3, which is constructed in accordance with the security element 2 and the security element 1.
  • the pattern region 21 in this case also linear Design elements 22, of which in Fig. 4a by way of example three design elements 221, 222, 223 are shown.
  • the design elements 221 to 223 each have a sequence of first zones 31 and second zones 32, as shown in FIG. 4a.
  • the first zones 31 of the design elements 221, 222, 223 are each covered with different relief structures, as indicated in FIG. 4a by the different shading of these zones.
  • the division of the design elements 221 to 223 into first zones and second zones is in this case individually adapted to each of the design elements 221 to 223, so that no disturbing effects, such as a moiré pattern or a larger interruption occur.
  • the distances of the first zones 31 to each other are selected such that a viewer with unarmed eye recognizes three continuous lines. For example, the distances of the first zones 31 to each other are less than 300 ⁇ .
  • the distances between the zones 31, their shape and size can vary along the line. Criteria for designing the first zones are, for example, the avoidance of interfering collisions with further, adjacent design elements 22 or the avoidance of moiré-disturbing effects with underlying optical information, for example with optical information provided by the decor layer 12.
  • line-shaped design elements 22 it is particularly preferred in this case to design the arrangement and formation of the first zones and their occupation with relief structures of the surface relief 18 as shown below with reference to FIGS. 4b to 4c.
  • Such design elements may in this case be used, for example, in the security element according to FIG. 1 or in the security elements 2 and 3 according to FIG. 3 or FIG. 4.
  • Fig. 4b shows three different ways to make a line-shaped design element 22.
  • 4b shows three line-shaped design elements 224, 225 and 226.
  • the design elements 224 to 226 are each in the form of a line, as exemplified above for the design elements 22 of FIG
  • the design element 224 has a sequence of first zones 31 separated by a respective second zone 32.
  • the size of the first zones 31 varies here in order to generate a locally different intensity, in particular of an optically variable effect.
  • the extent of the first zones 31 in the width direction of the line is varied, whereas the extension of the first zones 31 in the longitudinal direction of the line and / or the spacing of the first zones 31 from each other is constant along the line. Research has shown that this allows the brightness of the design element to be varied along the line without distorting the brightness of underlying information in the area along the line.
  • the area size of the first zones 31 along the line is made constant.
  • the first zones 31 are here divided into two sub-zones 33 and 34, in which case only the sub-zones 34 with relief structures of the
  • the area size of the sub-zones 33 and 34 varies along the line, while the area size of the zones 31 remains constant.
  • the average transmission of the design element 225 along the line remains constant, but the brightness in different viewing directions and / or the color of the design element 225 varies along the line.
  • the first zones 31 it is also possible here for the first zones 31 to be subdivided into more than two subzones, which are covered with different relief structures, as explained later by way of example with reference to the figures Fig. 4c, Fig. 6a and Fig. 7.
  • the design element 226 thus also has first zones 31, which are subdivided into two subzones 34 and 35, which are covered with different relief structures.
  • the targeted variation of the local area density that is the
  • Surface area of the first zones 31 and their spacing and the occupation of the first zones 31 with relief structures can be used to display additional information.
  • additional information can also consist in a polarization feature, which is only recognizable when viewed through a suitable filter.
  • the distances and the area size of the first zones 31 can be suitably varied so that a viewer recognizes a first diffractive feature and, when viewed through a suitable filter, an independent moiré pattern becomes visible.
  • hidden information can be coded here, for example by deviation of the area size and / or spacing from the corresponding arrangement of opaque surfaces or lenses of a moiré verification element, which information is visible only when superposed with the moiré verification element.
  • FIG. 4 c shows by way of example several further possibilities, first zones 31 in FIG.
  • Subdivide subzones which are covered with different relief structures. 4c thus shows a first zone 311, which is subdivided into subzones 34 and 35, a first zone 312, which is subdivided into subzones 34 and 35, and a subzone 313, which is subdivided into subzones 34, 35 and 36.
  • the partial zones 34, 35 and 36 are each covered with different relief structures.
  • the sub-zone 34 is underlaid with a diffraction grating, which generates a dynamically colored Kinegram ® and the sub-zones 35 occupied with an anisotropic scattering matte structure. For example, from a
  • a viewing direction, provided with first regions 311 design element provides a dynamic color Kinegram ®, while other from a
  • first zone 313 three sub-zones are provided, which for example also under different
  • Viewing directions show a different optical feature, or are also covered with lattice structures, which show a different color and thus allow the formation of a true color image in the pattern area 21, wherein the relative area ratio of the sub-zones 34, 35 and 36, the hue and the area size of the first zone 313 determines the respective local brightness (intensity).
  • Design elements 22 which convey a different visual impression along the line in different viewing directions and / or have a locally different color and / or a locally different brightness and / or transparency.
  • the use of line-shaped design elements, the first as set forth above, along the line Zones 31, allow a contour-sharp representation of fine lines in the pattern area, which with a regular screening of a reflection layer and an unregistered for this, ie not accurate registration with in
  • Design element 31 and the corresponding arrangement of relief structures of surface relief 18 for this purpose will be explained in the following by way of example with reference to FIGS. 5a and 5b.
  • Fig. 5a and Fig. 5b illustrate on the one hand the formation of the in the
  • Replication layer 18 molded surface reliefs or the structuring of the reflection layer 14 in a portion of a design element 227th
  • first zones 31 are provided which are covered with the opaque reflection layer 14 and which are surrounded by a second zone 32.
  • microlenses 181 are formed in the replication layer 18 in the first zones 31. These microlenses may be formed as refractive lenses or as diffractive lenses.
  • the structuring of the metal layer 14 here takes place exactly in the register, ie, in position relative to the lenses 181, so that each lens 181 is completely covered with the reflection layer 14, but the surrounding areas are completely covered transparent or translucent.
  • FIGS. 6a and 6b illustrate a further possibility of the shaping and arrangement of first zones 31 and relief structure of the surface relief 18 relative to each other.
  • Fig. 6a illustrates this, the arrangement of in the
  • FIG. 6 b shows the arrangement and formation of the first zones in the reflection layer 14 in a partial region of a design element 228.
  • the zones 31 are here arranged in the form of a regular two-dimensional grid and shaped in the form of rectangles. It is also possible that the grid is not regular in this case and in particular also adapted to the contour of the design element 228.
  • the zones 31 can furthermore also have a different shape or vary in their surface size, as has already been described above in relation to line-shaped design elements.
  • Each of the first zones 31 is here subdivided into four partial zones, namely the partial zones 34, 35, 36 and 37, which - as already explained above - can have different relief structures.
  • Relief structure 182 is shown by way of example in FIG. 6a.
  • the relief structures in the sub-zones 34 to 37 are used, for example, to represent four different contents, which are visible, for example, in different viewing directions.
  • the subzones can hereby
  • diffractive relief structures such as diffractive gratings, refractive relief structures or scattering relief structures or even
  • each zone 31 is divided into four subzones, each of the subzones corresponding to one Viewing direction is assigned and the assignment of the respective sub-zones, for example, the brightness information of the assigned in the
  • Embodiment preferably between 25 and 250 pm spaced apart and the dimensions of the first zones 31 are preferably in the range between 5 and 100 pm.
  • the fill factor that is to say the occupancy of the design element 228 with first zones 31, is preferably approximately 15%, so that 85% of the area remains transparent.
  • the design element 229 has first zones 31, which are separated from one another by a second zone 32.
  • the area size of the first zones 31 varies locally, so that the local overall intensity or brightness of the pattern area is varied here, as already explained above for the line-shaped design element.
  • the first zones 31 are divided into sub-zones 34, 35 and 36.
  • different relief structures are provided, for example diffraction gratings, which have a different spatial frequency different or a different azimuth angle.
  • the relative area size of the zones 34, 35 and 36 also varies with one another. Be as
  • Shaped relief structures that give a different color impression, it can be adjusted by the relative area ratio of the partial zones 34 to 36 to each other the total resulting color and the area size of the zones 31, the brightness or intensity.
  • FIG. 8 shows a schematic representation of a design element 230 of FIG
  • Pattern area 21 which has line-shaped first zones 31, which are separated from each other by second zones 32. Furthermore, the design element 230 is surrounded by the background area 20.
  • the first zones 31 are formed as parallel lines that follow the outer and inner contours of the design element 230.
  • the width of these lines is preferably between 5 and 250 ⁇ , more preferably between 10 and 100 pm.
  • the design element 230 is
  • the design element 230 is formed by way of example as a letter, as shown in FIG. However, the design element 230 may also have a different shape, for example be formed in the form of another letter or a number, or also show a figurative representation, a coat of arms or a pictogram.
  • the design element has both one or more lines which follow the inner and / or the outer contour or also has further lines which are not arranged parallel to the inner and / or outer contour and the
  • the line-shaped first zones 31 have a different width and, for example, due to a width modulation of the line-shaped first zones 31 give a visually recognizable figurative representation, or that the
  • line-shaped first zones 31 are regionally regular, irregular or stochastic interrupted and not as shown in Fig. 8a each form a closed line.
  • the lines can also be completely independent be applied by the outer shape of the design element 230 and consist for example of parallel or concentric lines. Particularly advantageous are average surface coverages in the range 5 to 40%, since they are both a
  • the design element 230 may also include a reflective layer in the form of fine text or figurative representations, symbols, letters, numbers, or logos. The details are revealed to an observer only when inspected with an aid, such as a magnifying glass or a microscope.
  • the local brightness distribution which can be recognized by the unaided eye observer can be determined, for example, by the size of the text, the font, the spacing of the letters or the assignment with
  • Microstructures are influenced.
  • the security element 1 can also have a pattern area 21 which has different design elements 22.
  • one or more line-shaped design elements formed in accordance with FIGS. 3 to 4 c may include one or more design elements formed according to the design element 227, one or more design elements formed like the design elements 228 or 229 , and / or one or more design elements formed like the design element 230 are combined with each other.

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Abstract

Es wird ein Sicherheitselement (1) insbesondere Wertdokument und ein Verfahren zur Herstellen desselben beschrieben. Das Sicherheitselement weist einen aus ein oder mehreren Designelementen (22) bestehenden Musterbereich (21) auf, dessen Formgebung eine erste optisch wahrnehmbare Information bereitstellt. Es weist weiterhin einen die ein oder mehrere Designelemente des Musterbereichs zumindest bereichsweise umgebenden Hintergrundbereich (20) auf. Das Sicherheitselement (1) weist eine opake Reflexionsschicht auf, welche nicht im Hintergrundbereich (20) vorgesehen ist und im Musterbereich (21) in ersten Zonen (31), nicht jedoch in zweiten Zonen vorgesehen ist. Die ersten Zonen (31) sind weniger als 300 μm voneinander beabstandet und weisen eine kleinste Abmessung von weniger als 300 μm auf.

Description

Sicherheitselement und Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitselements
Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement insbesondere ein Wertdokument, sowie Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitselements.
Im Bereich der ID-Dokumente ist es bekannt, transparente Sicherheitselemente einzusetzen, welche ein in Reflexion optisch variables Erscheinungsbild besitzen, aber dennoch über ausreichende Transmissivität verfügen, um unter diesen Sicherheitselementen angeordnete Informationen, beispielsweise individualisierte Angaben zu der Person des Besitzers des ID-Dokuments, noch sichtbar zu machen bzw. zu erhalten. So beschreibt beispielsweise die US 5411296 ein derartiges Sicherheitselement, welches einen Kunststofffilm umfasst, in welcher das Oberflächenrelief eines Hologramms abgeformt ist. Dieser Kunststofffilm ist weiter vollflächig mit in einem regelmäßigen Raster angeordneten punktförmig ausgeformten Metallbereichen hinterlegt. Unterhalb dieses Sicherheitselements wird dann das Substrat eines ID-Dokuments, beispielsweise eines Passes, angeordnet, auf dem beispielsweise das Foto des Passinhabers sowie Angaben zu dessen Person aufgebracht ist. Diese individualisierten Informationen sind so als Hintergrund hinter dem im Vordergrund angeordneten Hologramm sichtbar.
BESTÄTIGUNGSKOPIE Der Erfindung liegt nun die Aufgabenstellung zugrunde, ein verbessertes
Sicherheitselement sowie ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitselements anzugeben. Diese Aufgabe wird von einem Sicherheitselement gelöst, welches einen aus einem oder mehreren Designelementen bestehenden Musterbereich, dessen Formgebung eine erste optisch wahrnehmbare Information bereitstellt, und einen die ein oder mehreren Designelemente des Musterbereichs zumindest
bereichsweise umgebenen Hintergrundbereich aufweist, wobei das
Sicherheitselement eine opake Reflexionsschicht aufweist, welche nicht im
Hintergrundbereich vorgesehen ist und im Musterbereich in ersten Zonen, nicht jedoch in einer oder mehreren zweiten Zonen vorgesehen ist oder in einer oder mehreren zweiten Zonen, nicht jedoch in ersten Zonen vorgesehen ist, wobei die ersten Zonen weniger als 300 pm voneinander beabstandet sind und eine kleinste Abmessung von weniger als 300 pm aufweisen. Diese Aufgabe wird weiter von einem Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitselements gelöst, bei dem eine transparente Transferfolie bereitgestellt wird, die einen Bereich aufweist, welche in einen Musterbereich, dessen Formgebung eine erste Information bereitstellt und in den Musterbereich zumindest bereichsweise umgebenen Hintergrundbereich geteilt ist, bei dem eine opake Reflexionsschicht in der Transferfolie ausgeformt wird, welche nicht im Hintergrundbereich vorgesehen ist und im Musterbereich in ersten Zonen, nicht jedoch in einer oder mehreren zweiten Zonen vorgesehen ist oder in einer oder mehreren zweiten Zonen, nicht jedoch in ersten Zonen vorgesehen ist, wobei die ersten Zonen weniger als 300 pm voneinander beabstandet sind und eine kleinste Abmessung von weniger als 300 pm
aufweisen, und bei dem die Transferfolie derart auf ein Substrat appliziert wird, dass zwischen der Transferfolie und dem Substrat eine insbesondere
personalisierte Dekorschicht angeordnet ist, welche eine zweite Information bereitstellt. Diese Aufgabe wird weiter von einem Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitselements gelöst, bei dem ein Sicherheitselement bereitgestellt wird, welches einen aus ein oder mehreren Designelementen bestehenden
Musterbereich, dessen Formgebung eine erste optisch wahrnehmbare Information bereitstellt, und einen die ein oder mehreren Designelemente des Musterbereichs zumindest bereichsweise umgebenen Hintergrundbereich aufweist, wobei das Sicherheitselement eine opake Reflexionsschicht aufweist, welche nicht im
Hintergrundbereich vorgesehen ist und im Musterbereich in ersten Zonen, nicht jedoch in zweiten Zonen vorgesehen ist, wobei die ersten Zonen weniger als 300 pm voneinander beabstandet sind und eine kleinste Abmessung von weniger als 300 μιη aufweisen, und bei dem eine insbesondere personalisierte oder
individualisierte Information in eine unterhalb der opaken Reflexionsschicht angeordnete lasersensitive Dekorschicht mittels eines Lasers eingeschrieben wird, wobei beim Einschreiben die opake Reflexionsschicht zwischen dem Laser und der Dekorschicht angeordnet ist.
Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass durch die Erfindung die Brillanz eines in einem an sich transparenten Bereich bereitgestellten reflektiven
Sicherheitsmerkmals verbessert werden kann. Werden so beispielsweise bei dem erfindungsgemäßen Sicherheitselement die ersten Zonen noch zusätzlich mit einer einen optisch variablen Effekt generierenden Reliefstruktur überlagert und unterhalb der opaken metallischen Schicht eine Dekorschicht mit einer zweiten Information bereitgestellt, so erhöht sich für den menschlichen Betrachter die Brillanz sowohl der ersten als auch der zweiten Information überraschenderweise gegenüber dem im Stand der Technik bekannten Lösungen.
Üblicherweise wird allgemein angenommen, dass bei einem Betrachtungsabstand, der etwa dem normalen Leseabstand entspricht, d.h. ca. 20-40 cm, die
Auflösungsgrenze des unbewaffneten menschlichen Auges bei etwa 300 μηι liegt, d.h. dass Objekte, die kleiner als etwa 300 μηι sind, nicht mehr sicher aufgelöst, d.h. nicht mehr als Einzelobjekte wahrgenommen werden können.
So ist es durch die Erfindung möglich, sensitive Bereiche in einem personalisierten oder individualisierten Dokument, wie beispielsweise ein Foto oder ein
Gültigkeitsdatum oder eine Seriennummer, durch ein auf einer opaken
Reflexionsschicht beruhenden Sicherheitsmerkmal zu überdecken, ohne die Erkennbarkeit dieses Bereichs und dieser Informationen nennenswert zu beeinträchtigen. Die personalisierte oder individualisierte Information lässt sich somit einwandfrei auch unter schlechten Umgebungslichtschichtbedingungen erkennen und das Sicherheitsmerkmal erlaubt die Verifikation der Echtheit und der Unversehrtheit des Dokuments.
Von weiterem Vorteil ist, dass sich durch die feine Strukturierung der
Reflexionsschicht im Passer, d.h. in einer registergenauen, d.h. lagegenauen Anordnung, zu den Designelementen keine Beeinträchtigung oder
Designeinschränkung des diffraktiven Merkmals ergeben, abgesehen von einer Reduktion der Helligkeit. Weiter wird bevorzugt die Substrukturierung der
Reflexionsschicht in den Designelementen an die Größe und Formen der
Designelemente angepasst um Probleme zu vermeiden, die sich beispielsweise bei regelmäßiger Rasterung einer Reflexionsschicht ergeben würden. So haben Untersuchungen gezeigt, dass bei einer regelmäßigen Rasterung der
Reflexionsschicht insbesondere feine Linien nur unzureichend dargestellt werden können.
Wird, wie oben beschrieben, die Information, insbesondere eine personalisierte oder individualisierte Information, in eine unter- oder oberhalb der opaken
Reflexionsschicht angeordnete lasersensitive Dekorschicht mittels eines Lasers eingeschrieben, so wird hierzu bevorzugt folgendes Verfahren angewendet: Der Laser wird derart gesteuert, dass die Bereiche mit opaker Reflexionsschicht beim Einschreiben der Information ausgespart oder zumindest mit reduzierter Leistung beaufschlagt werden. Hierzu kann zum einen, beispielsweise mittels eines entsprechenden optischen Sensors, erfasst werden, ob der Bereich, welcher mit dem Laser bearbeitet werden soll, eine opake Reflexionsschicht aufweist oder nicht aufweist. Weiter ist es auch möglich, diese Information aus einem vorher abgespeicherten Datensatz zu ermitteln, welcher das Design der opaken
Reflexionsschicht beinhaltet. In den Bereichen, in denen die Information eingeschrieben werden soll, jedoch ein Bereich mit opaker Reflexionsschicht vorgesehen ist, wird entweder die Leistung des Lasers reduziert oder wird das Einschreiben der Information in diesem Bereich mittels des Lasers unterlassen.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das
Sicherheitselement eine Replizierschicht auf, in der in den ersten Zonen zumindest bereichsweise ein optisch aktives Oberflächenrelief, insbesondere zur Generierung eines optisch variablen Effekts abgeformt ist. Dieses
Oberflächenrelief weist bevorzugt ein oder mehrere Reliefstrukturen ausgewählt aus der Gruppe diffraktives Gitter, Hologramm, Blazegitter, Lineargitter,
Kreuzgitter, Hexagonalgitter, asymmetrische oder symmetrische Gitterstruktur, retroreflektierende Struktur, refraktive oder diffraktive Mikrolinse, refraktives oder diffraktives Mikroprisma, Beugungsstruktur nullter Ordnung, Mottenaugenstruktur oder anisotrope oder isotrope Mattstruktur auf.
Weiterhin ist es vorteilhaft, die Parameter der Reliefstruktur lokal zu variieren, beispielsweise die Orientierung von Gitterfurchen, die Profilform oder die
Strukturtiefe oder mehrere dieser Parameter in Kombination. Gitterstrukturen können zudem gekrümmt sein oder eine stochastische Variation zumindest eines Gitterparameters, wie beispielsweise Abstand, Strukturtiefe oder Profilform, aufweisen. Auch kann das Oberflächenrelief aus einer regelmäßigen, teilweise regelmäßigen oder zufällige, Anordnungen von Spitzen oder Vertiefungen bestehen. Zudem kann das Oberflächenrelief eine stufenförmig ausgestaltete Profilform aufweisen und diese Stufen insbesondere eine einheitliche Höhe aufweisen. Weiter kann dieses Oberflächenrelief eine additive oder subtraktive Überlagerung von zwei oder mehreren der oben genannten Reliefstrukturen umfassen. Unter einem diffraktiven Gitter wird eine Reliefstruktur mit einer Spatialfrequenz von 100 bis 5000 Linien/mm verstanden, deren Strukturelemente bevorzugt eine Strukturtiefe zwischen 0, 1 und 20 μιτι, insbesondere zwischen 0, 1 und 10 pm aufweisen. Als Blazegitter werden bevorzugt Reliefstrukturen mit dreieckförmigen
Strukturelementen eingesetzt, welche voneinander zwischen 0,2 und 10 m beabstandet angeordnet sind. Als Mikrolinsen werden bevorzugt Zylinderlinsen oder sphärische Linsen mit einer Brennweite von 5 bis 500 [im und/oder einer Strukturtiefe von 0, 1 bis 50 pm eingesetzt. Als Mikroprismen werden bevorzugt Mikroprismen eingesetzt, welche eine
Strukturtiefe von 0, 1 bis 25 besitzen, eine Strukturbreite an der Basis von 5 bis 300 μιη aufweisen und voneinander bevorzugt zwischen 5 und 300 μητι
beabstandet sind. Als Mattstrukturen werden bevorzugt Mattstrukturen mit einer Korellationslänge zwischen 0,2 und 20 μιη eingesetzt. Als Beugungsstrukturen nullter Ordnung werden bevorzugt regelmäßige Strukturen mit einer Spatialfrequenz von mehr als 2000 Linien/mm eingesetzt. Das Oberflächenrelief weist hierbei bevorzugt unterschiedliche Bereiche auf, welche mit unterschiedlichen der oben bezeichneten Reliefstrukturen belegt sind. Unter unterschiedlichen Reliefstrukturen werden zum einen Reliefstrukturen verstanden, welche sich in der Formgebung der Strukturelemente, und/oder in deren Anordnung zueinander in einem oder mehreren Strukturparametern unterscheiden, beispielsweise eine unterschiedliche Spatialfrequenz und/oder einen unterschiedlichen Azimuthwinkel aufweisen. Die Bereiche können
Grenzlinien zu benachbarten Bereichen aufweisen, an denen sich die oben genannten Eigenschaften der Reliefstrukturen sprunghaft ändern. Weiterhin sind auch kontinuierliche örtliche Übergänge der Parameter der Reliefstrukturen möglich. Weiterhin sind auch quasi-kontinuierliche örtliche Übergänge der
Parameter der Reliefstrukturen möglich, z.B. ein lokales Interlacing, d.h.
Ineinanderschachteln bzw. die abwechselnde Anordnung von Teilbereichen der jeweils angrenzenden Reliefstrukturen in einem Übergangsbereich.
Von besonderem Vorteil ist weiter, wenn das Oberflächenrelief im Register, d.h. lagegenau zu den ersten Zonen vorgesehen ist. So ist es besonders vorteilhaft, wenn in den zweiten Zonen und/oder im Hintergrundbereich kein Oberflächenrelief in die Replizierlackschicht abgeformt ist oder dort ein Oberflächenrelief abgeformt ist, welches sich von dem in den ersten Zonen abgeformten Oberflächenreliefs unterscheidet. So wird beispielsweise das Oberflächenrelief in den zweiten Zonen und/oder im Hintergrundbereich lediglich durch die herstellungsbedingte
Oberflächenrauigkeit der Replizierlackschicht bestimmt und weist so
beispielsweise dort eine Strukturtiefe oder eine Rauhtiefe von weniger als 100 nm auf, oder weist dort eine zur Reliefstruktur in den ersten Zonen unterschiedliche Reliefstruktur auf, insbesondere eine Reliefstruktur auf, dessen Aspektverhältnis sich vom in den ersten Zonen abgeformten Oberflächenrelief um mindestens 25 %, insbesondere um mindestens 50% unterscheidet. Unter Aspektverhältnis wird hierbei das Verhältnis von Relieftiefe zur Breite der Strukturelemente der Reliefstruktur verstanden. Es hat sich gezeigt, dass sich durch eine derartige Ausgestaltung des in die Replizierlackschichten abgeformten Oberflächenreliefs die Brillanz und auch die Fälschungssicherheit des Sicherheitselements deutlich erhöhen lässt. So ist beispielsweise eine registergenaue, d.h. lagegenaue
Ausrichtung des Oberflächenreliefs zu den ersten Zonen nur mittels erheblichem technologischen Aufwand realisierbar und Fälschungsversuche oder
Manipulationsversuche werden unmittelbar erkennbar, da beispielsweise bei Ablösung oder Manipulation einer der Schichten die optisch variable Information aufgrund der so entstehenden Passerabweichungen, d.h. Abweichungen von der Lagegenauigkeit der Ausrichtung des Oberflächenreliefs zu den ersten Zonen, unmittelbar verändert wird und so Fälschungen eindeutig identifiziert werden können.
Vorzugsweise ist das Oberflächenrelief hierbei in der der opaken
Reflexionsschicht zugewandten Oberfläche der Replizierschicht abgeformt und insbesondere in die Grenzfläche zwischen Replizierschicht und opaker
Reflexionsschicht abgeformt.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in einer Vielzahl von ersten Zonen jeweils eine Mikrolinse oder ein Mikroprisma als
Oberflächenrelief in die Replizierlackschicht abgeformt. Die Flächenausformung und Flächenabmessung der jeweiligen, mit der Mikrolinse oder dem Mikroprisma gelegten ersten Zonen ist hierbei insbesondere so gewählt, dass die jeweilige Mikrolinse oder das jeweilige Mikroprisma die gesamte Fläche der jeweiligen ersten Zone einnimmt. Die Strukturierung der opaken Reflexionsschicht in dem Musterbereich erfolgt somit exakt im Register, d.h. lagegenau zu den einzelnen Linsen, so dass jede Linse vollständig die Reflexionsschicht aufweist, der
Hintergrund jedoch vollständig keine Reflexionsschicht aufweist und transparent oder transluzent oder durchscheinend ist. Hierdurch wird die Brillanz der Sicherheitsmerkmale des Sicherheitselements sowie dessen Fälschungssicherheit weiter verbessert.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der Flächenanteil der jeweiligen ersten Zonen, welche von dem Oberflächenrelief belegt ist, in dem Musterbereich lokal variiert. Hierdurch ist es möglich, die
Helligkeit, in dem der Musterbereich in verschiedenen Betrachtungsrichtungen erscheint, zu variieren und damit die optische Komplexität des von dem
Sicherheitselement bereitgestellten Sicherheitsmerkmals zu erhöhen. Besonders vorteilhaft ist hierbei weiter, die Flächengröße dieser ersten Zone konstant zu halten. Hierdurch wird weiter der Vorteil erzielt, dass das optische
Erscheinungsbild einer eventuell unter der opaken optischen Reflexionsschicht vorgesehenen zweiten optischen Informationen jedoch nicht beeinflusst wird und so diese Helligkeitsänderungen besonders prägnant erscheinen.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind erste Zonen, bevorzugt jede der ersten Zonen eines Designelements oder des
Musterbereichs, in n Teilzonen unterteilt, in welchen unterschiedliche
Reliefstrukturen als Oberflächenrelief in die Replizierschicht abgeformt sind, wobei n > 2. So sind beispielsweise in einer ersten Teilzone ein diffraktives Gitter, in einer zweiten Teilzone eine Mattstruktur und in einer dritten Teilzone eine
Spiegelfläche als Reliefstruktur abgeformt. Hierdurch wird es ermöglicht, im
Musterbereich ein nur schwer nachahmbares optisches Sicherheitsmerkmal bereitzustellen. So ist es beispielsweise möglich, optisch variable Effekte in dem Musterbereich zu generieren, welche nicht durch ein Hologramm realisiert werden können und welche so beispielsweise bei einer unregistrierten, d.h. nicht lagegenauen Anordnung von ersten Zonen zu einer Reliefstruktur nicht realisiert werden können. Weiter ist es vorteilhaft, wenn jeweils eine der Teilzonen jeder dieser ersten Zonen einer Betrachtungsrichtung zugeordnet ist. So sind beispielsweise m
Betrachtungsrichtungen vorgesehen und jeder diesen ersten Zonen weist n > m Teilzonen auf, die jeweils einer der m Betrachtungsrichtungen zugeordnet sind. Die einer Betrachtungsrichtung zugeordneten Teilzonen der ersten Zonen sind vorzugsweise mit derselben Reliefstruktur belegt. Weiter ist es vorteilhaft, wenn die Flächengröße die jeweiligen Teilzonen lokal zur Bestimmung der lokalen Helligkeit in der jeweiligen Teilzone zugeordneten Betrachtungsrichtung variiert ist. Zusätzlich oder alternativ hierzu ist es auch möglich, dass Teilzonen der ersten Zonen jeweils einer von k Farbkomponenten zugeordnet sind. So ist es
beispielsweise möglich, dass drei Farbkomponenten (R G B, bedeutend z.B. Rot Grün Blau) vorgesehen sind und erste Zonen jeweils drei Teilzonen aufweisen, von denen jeweils eine erste der Farbkomponente R, eine zweite der
Farbkomponente G und eine dritte der Farbkomponente B zugeordnet ist. Auch hier ist es vorteilhaft, wenn die ein und derselben Farbkomponente zugeordneten Teilzonen dieselbe Reliefstruktur aufweisen. Weiter ist es auch hier möglich, dass die Flächengröße der jeweiligen Teilzonen lokal zur Bestimmung der lokalen Helligkeit und des Farbwerts variiert sind. Hierdurch wird es ermöglicht, in einem transparenten Bereich in Reflexion sichtbar Echtfarbenbilder und/oder in
unterschiedlichen Richtungen in ihrem Helligkeit- und/oder Farbwert variierenden Bilder als Sicherheitsmerkmal zu generieren. Bereits mit k=2 lassen sich Bilder darstellen, die einen Echtfarbeneindruck erzeugen. Der Farbraum sind zwar eingeschränkt, aber dennoch für viele Anwendungen ausreichend. Der Vorteil besteht insbesondere darin, dass nur noch 2 Teilzonen benötigt werden. Auf der anderen Seite kann mit k>2, insbesondere k>3 der darstellbare Farbraum vergrößert werden, während als Nachteil mehr Teilzonen benötigt werden.
Weiter ist es vorteilhaft, wenn erste Zonen eine Teilzone aufweisen, in denen keine Reliefstruktur in die Replizierschicht abgeformt ist. So ist es beispielsweise möglich, dass die erste optische Information eine in Reflexion lokal unterschiedliche Helligkeit aufweist, welche durch die jeweilige lokale
Flächengröße der ersten Zone bestimmt wird und von einer optisch variablen Information überlagert wird, welche durch die Art und den Flächenanteil der in den jeweilig ersten Zonen abgeformten Reliefstrukturen des Oberflächenreliefs bestimmt wird. Im Weiteren werden hierdurch auch unterschiedliche Informationen in Transmission und in Reflexion durch das Sicherheitselement generiert.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Breite, Länge und/oder die Beabstandung der ersten Zonen in einem Moire- Bereich zur Generierung einer versteckten Moire-Information variiert, welche bei Überlagerung mit einem zugeordneten Moire-Verifikationselement als dritte Information im Moire-Bereich sichtbar wird. So ist der Moire-Bereich beispielsweise in einen Moire-Hintergrundbereich und einen Moire-Musterbereich geteilt.
Beispielsweise haben die Breite, Länge und/oder Beabstandung der ersten Zonen in dem Moire-Hintergrundbereich und dem Moire-Musterbereich leicht
unterschiedliche Parameterwerte (die im Bereich der Rasterweiten der
Strukturelemente des Moire-Verifikationselements gewählt sind), sodass bei der Überlagerung mit dem Moire-Verifikationselement der Moire-Musterbereich gegen den Moire-Hintergrundbereich sichtbar wird. Als Verifikationselement können gedruckte, metallisierte oder anderweitig strukturierte eindimensionale oder zweidimensionale Raster dienen, insbesondere eindimensionale oder
zweidimensionale Mikrolinsenraster oder Linienraster. Die Unterschiede in den Parameterwerten (Breite, Länge und/oder die Beabstandung) für Moire- Musterbereich und Moire-Hintergrundbereich und die entsprechenden Parameterwerte des Moire-Verifikationselements unterscheiden sich typischerweise im Bereich von 0,1 % bis 10 %.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist innerhalb des optisch aktiven Oberflächenreliefs der ersten Zonen zur
Generierung einer versteckten Moire-Information eine Substrukturierung des optisch aktiven Oberflächen reliefs vorgesehen, wobei die versteckte Moire- Information bei Überlagerung mit einem zugeordneten Moire-Verifikationselement als dritte Information sichtbar wird. So sind beispielsweise als Parameter die Reliefform und/oder die Strukturtiefe und/oder der Azimuthwinkel und/oder die Spatialfrequenz des optisch aktiven Oberflächenreliefs im Moire- Hintergrundbereich und im Moire-Musterbereich der versteckten Moire-Information leicht unterschiedlich gewählt und auch leicht unterschiedlich zu den
entsprechenden Parametern des Moire-Verifikationselements gewählt, so dass bei Überlagerung mit dem Moire-Verifikationselement der Moire-Musterbereich gegen den Moire-Hintergrundbereich sichtbar wird.
Als Moire-Verifikationselement können gedruckte, metallisierte oder anderweitig strukturierte eindimensionale oder zweidimensionale Raster dienen, insbesondere eindimensionale oder zweidimensionale Mikrolinsenraster oder Linienraster. Die Unterschiede in den Parameterwerten (Breite, Länge und/oder die Beabstaridung) für Moire-Musterbereich und Moire-Hintergrundbereich und die entsprechenden Parameterwerte des Moire-Verifikationselements unterscheiden sich
typischerweise im Bereich von 0,1% bis 10 %. Beispielsweise kann der Moire- Musterbereich und/oder der Moire-Hintergrundbereich in Form von eindimensional gestauchten Designelementen gestaltet sein, die durch das Moire- Verifikationselement moire-vergrößert werden und beim Bewegen des Moire- Verifikationselements dynamische Effekte zeigen. Besonders interessant sind hierbei animierte, insbesondere eindimensionale oder zweidimensionale Moire-Effekte, die beim Verkippen des Sicherheitselements und/oder bei einer Relativbewegung des Moire-Verifikationselementes relativ zu dem Musterbereich der versteckten Moire-Information Sichtbar werden.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die ersten Zonen in dem Musterbereich gemäß einem ein- oder zweidimensionalen Raster angeordnet, wobei die Rasterweite insbesondere zwischen 5 und 1000 pm, weiter bevorzugt zwischen 20 und 500 pm, noch weiter bevorzugt zwischen 25 und 250 μιτι beträgt. Bei dem Raster kann es sich hierbei um ein periodisches Raster handeln. Es ist jedoch auch möglich, dass es sich um ein unregelmäßiges oder auch ein stochastisches Raster handelt, welches insbesondere an die
Formgebung der Designelemente angepasst ist. Besonders vorteilhaft ist weiter, wenn der Flächenanteil der ersten Zonen am Musterbereich zwischen 1 und 80%, insbesondere zwischen 2 und 50 % beträgt.
Weiter ist es bevorzugt, wenn die Abstände zwischen ersten Zonen zwischen 25 und 250 pm betragen und/oder dass die Breite und/oder Länge der ersten Zonen im Bereich von 5 bis 100 pm gewählt ist.
Die ersten Zonen sind zweckmäßig als Polygon, insbesondere rechteckförmig oder als Trapez, wobei die Ecken auch abgerundet sein können, oder elliptisch, insbesondere kreisförmig ausgebildet. Weiterhin können die ersten Zonen auch einfache figürliche Formen oder Motive aufweisen, wie beispielsweise ein
Buchstabe, ein Symbol oder ein Logo.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst der Musterbereich ein oder mehrere Designelemente, die jeweils in Form einer Linie ausgeformt sind, deren Breite insbesondere um mindestens den Faktor 10 größer als die Länge ist. Der Musterbereich umfasst somit ein aus ein oder mehreren Linien zusammengesetztes Muster. Vorzugsweise sind ein oder mehrere dieser Linien in Form einer Guilloche ausgeformt.
Vorzugsweise beträgt die Breite der Linien hierbei zwischen 5 und 250 μιτι, weiter bevorzugt zwischen 10 und 100μπι.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die ersten Zonen eines derartigen Designelements gemäß einem eindimensionalen Raster entlang der Längsrichtung der jeweiligen Linie angeordnet, so dass jeweils nur eine erste Zone über die Breite der Linie vorgesehen ist. Es ist so möglich, dass jede der ersten Zonen die gesamte Breite der Linie einnimmt und die Breite der ersten Zone der Breite der Linie entspricht. Es ist jedoch auch möglich, dass die Ausdehnung der ersten Zone in Richtung der Breite der Linie variiert, wobei insbesondere die Ausdehnung der ersten Zone in Längsrichtung der Linie und/oder die Beabstandung der ersten Zonen konstant ist. Es hat sich gezeigt, dass durch eine derartige Gestaltung der ersten Zonen die Konturschärfe der ersten Information erhöht werden kann.
Weiter ist es vorteilhaft, dass entlang der jeweiligen Linie die Flächengröße der ersten Zonen variiert, um lokal unterschiedliche Helligkeitsintensitäten in Reflexion zu erzeugen. Dies wird bevorzugt wie oben dargelegt realisiert. Weiter ist es auch möglich, dass die Abstände zwischen den ersten Zonen entlang der Linie variieren, um so lokal unterschiedliche Helligkeitsintensitäten in Reflexion zu erzeugen.
Im Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die Form und Größe der ersten Zonen an die Abmessungen der Designelemente des in die Reflexionsschicht abgeformten Oberflächen reliefs angepasst sind, wie bereits oben dargelegt. Hierbei ist es weiter vorteilhaft, dass in unterschiedlichen Linien zugeordneten ersten Zonen unterschiedliche Reliefstrukturen als Oberflächenrelief abgeformt sind. Im
Weiteren ist es auch möglich, dass - wie bereits oben dargelegt - die einer Linie zugeordneten ersten Zonen in n Teilzonen unterteilt sind, wobei auch hier die Unterteilung in Teilzonen, die Anzahl der Teilzonen sowie in die den Teilzonen abgeformten Reliefstrukturen vorzugsweise von Linie zu Linie unterschiedlich sind.
Gemäß eines weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung umfasst der Musterbereich ein oder mehrere Designelemente, in deren Bereich ein oder mehrere erste Zonen als Linie ausgeformt sind, welche der Außen- und/oder Innenkontur des Designelements folgen. Die Breite dieser Linien beträgt bevorzugt zwischen 20 und 300 pm. Weiter ist es auch bevorzugt, dass mehrere erste Zonen als parallele Linien ausgeformt sind, welche der Außen- und/oder Innenkontur des Designelements folgen. Weiter ist es auch möglich, dass diese Linien
bereichsweise unterbrochen sind.
Als opake Reflexionsschicht wird bevorzugt eine Reflexionsschicht aus Metall eingesetzt. Die Schichtdicke der Reflexionsschicht wird hierbei so gewählt, dass weniger als 30% des für den Menschen sichtbaren Lichtes durch diese Schicht transmittiert. Weiter ist es auch möglich, ein oder mehrere transparente
Reflexionsschichten, beispielsweise HRI oder LRI-Schichten einzusetzen (HRI= High Refraction Index (hoher Brechungsindex); LRI= Low Refraction Index
(niedriger Brechungsindex)) und diese transparenten oder transluzenten
Reflexionsschichten mit einer darunter liegenden opaken Schicht zu kombinieren, beispielsweise mit einer opaken Lackschicht zu unterlegen.
Weiter ist es vorteilhaft, wenn die opake Reflexionsschicht aus einem elektrisch leitfähigen Material besteht oder ein solches umfasst und weiter eine vierte, elektrisch lesbare Information durch Ausformung der ersten Zonen als RF- Elemente (RF= Radio Frequency) oder durch Beeinflussung der
Flächenleitfähigkeit der ersten Zonen bereitstellt, beispielsweise durch
entsprechende Beabstandung der ersten Zonen.
Weiter ist es vorteilhaft, die opake Reflexionsschicht, falls diese aus einem elektrisch leitfähigen Material besteht, galvanisch noch zu verstärken und so insbesondere eine galvanische Verstärkungsschichtdicke zwischen 0,2 und 20 μιη aufzubringen. Es hat sich gezeigt, dass hierdurch die Eigenschaften des
Sicherheitselements bezüglich einer insbesondere nachträglichen Laser- Personalisierung verbessert werden können. Wird so beispielsweise unterhalb der opaken Reflexionsschicht eine lasersensitive Schicht vorgesehen, welche bei Personalisierung oder Individualisierung des Sicherheitselements zum
Einschreiben von Informationen mit einem Laser bestrahlt wird, so wird durch diese Schicht eine Zerstörung der opaken Reflexionsschicht vermieden und das optische Erscheinungsbild der Sicherheitsmerkmale des Sicherheitselements verbessert.
Wie bereits oben ausgeführt, weist das Sicherheitselement vorzugsweise eine Dekorschicht zur Generierung einer zweiten optisch wahrnehmbaren Information auf, welche in Bezug auf die Betrachtungsrichtung des Sicherheitselements unterhalb der opaken Reflexionsschicht angeordnet ist. Bei Betrachtung des Sicherheitselements überlagern sich die erste und die zweite optisch
wahrnehmbare Information, so dass die zweite optisch wahrnehmbare Information gegenüber Fälschung und Manipulation gesichert ist. Bei der zweiten optisch wahrnehmbaren Information handelt es sich hierbei bevorzugt um eine
personalisierte oder individualisierte Information, beispielsweise persönlichen Daten eines Inhabers eines ID-Dokuments, wie beispielsweise Passnummer, Seriennummer, Name, Foto des Passinhabers usw. Vorzugsweise ist die zweite optisch wahrnehmbare Information, die beispielsweise durch entsprechende Ausformung oder Bestrahlung der Dekorschicht bereitgestellt wird, derart ausgeformt und/oder angeordnet, dass sie sowohl den Musterbereich als auch den Hintergrundbereich zumindest jeweils bereichsweise überlagert.
Weiter ist es vorteilhaft, dass sämtliche in Bezug auf die Betrachtungsrichtung des Sicherheitselements oberhalb der opaken Reflexionsschicht angeordnete
Schichten des Sicherheitselements zumindest bereichsweise transparent sind oder transluzent und/oder dass sämtliche zwischen der opaken Reflexionsschicht und der Dekorschicht angeordneten Schichten des Sicherheitselements zumindest bereichsweise transparent oder transluzent sind. Diese Schichten können aber auch durchscheinend eingefärbt, teilweise transparent, teilweise transluzent oder teilweise streuend sein. Die Eigenschaften können hinsichtlich der Transparenz zudem lokal variieren.
Weiter ist es auch möglich, dass das Sicherheitselement sowohl als in
Transmission als auch in Reflexion wirkendes Sicherheitselement ausgebildet ist und so sämtliche in Bezug auf die Betrachtungsrichtung des Sicherheitselements unterhalb der opaken Reflexionsschicht angeordneten Schichten des
Sicherheitselements transparent oder transluzent sind.
Das Sicherheitselement kann zum einen als Transferfolie oder Laminierfolie ausgebildet sein, welche die opake Reflexionsschicht aufweist. Es ist weiter möglich, dass das Sicherheitselement von einem Wertdokument, beispielsweise von einer Banknote, einem ID-Dokument, einer Kreditkarte usw., oder einem Label zur Produktsicherung gebildet wird, welches vorzugsweise neben der opaken Reflexionsschicht noch vielfältige weitere Schichten umfasst. Im Folgenden wird die Erfindung anhand von mehreren Ausführungsbeispielen unter Zuhilfenahme der beiliegenden Zeichnungen beispielhaft erläutert.
Fig. 1a zeigt eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf ein
Sicherheitselement mit einem vergrößerten Ausschnitt.
Fig. 1b zeigt eine schematische Darstellung eines vergrößerten Ausschnitts des Sicherheitselements nach Fig. 1a. Fig. 2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Ausschnitts aus einem Sicherheitselement.
Fig. 3 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Sicherheitselement. Fig. 4a bis 4c zeigen jeweils eine schematische Draufsicht auf einen Teilbereich eine Reflexionsschicht eines Sicherheitselements.
Fig. 5a zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Teilbereich einer
Replizierschicht eines Sicherheitselements.
Fig. 5b zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Teilbereich einer
Reflexionsschicht eines Sicherheitselements.
Fig. 6a zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Teilbereich einer
Replizierschicht eines Sicherheitselements.
Fig. 6b zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Teilbereich einer
Reflexionsschicht eines Sicherheitselements. Fig. 7 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Teilbereich eines Sicherheitselements.
Fig. 8 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Teilbereich einer
Reflexionsschicht eines Sicherheitselements.
Fig. 1a zeigt ein Sicherheitselement 1 , dessen Schichtaufbau beispielhaft in Fig. 2 dargestellt ist. Das Sicherheitselement 1 weist eine Substratschicht 11 , eine Dekorschicht 12, eine optionale Kleberschicht 13, eine Reflexionsschicht 14, eine optionale
Replizierschicht 15, eine optionale Schicht 16 sowie eine optionale Schicht 17 auf. Neben diesen Schichten kann das Sicherheitselement 1 noch weitere Schichten umfassen.
Das Sicherheitselement 1 wird vorzugsweise von einem Sicherheitsdokument, insbesondere von einem ID-Dokument, beispielsweise einem Pass, einem
Führerschein oder einer Zugangskarte gebildet. Es ist jedoch auch möglich, dass es sich bei dem Sicherheitselement 1 um ein Wertdokument, beispielsweise um eine Banknote, Kreditkarte oder dergleichen handelt.
Weiter ist es auch möglich, dass das Sicherheitselement von einem
Mehrschichtkörper insbesondere in Form einer Transferfolie oder Laminierfolie gebildet wird, welcher die Reflexionsschicht 14 umfasst und insbesondere die Dekorschicht 12 und die Substratschicht 11 nicht umfasst. So kann das
Sicherheitselement 1 beispielsweise als Transferfolie ausgebildet sein, welche die Schichten 17, 16, 15 sowie optional die Kleberschicht 13 umfasst. Weiter kann das Sicherheitselement 1 auch von einer Laminierfolie ausgebildet sein, welche die Schicht 17, die Replizierschicht 15 und die Reflexionsschicht 14 umfasst. Weiter kann das Sicherheitselement 1 auch von einer Laminierfolie gebildet sein, welche die Replizierschicht 15, welche zusätzlich als Trägerschicht dient, sowie die Reflexionsschicht 14 und die optionale Kleberschicht 13 aufweist. Ein derartiger Mehrschichtkörper ist insbesondere dazu bestimmt, als Sicherheitselement auf einer oder mehreren Schichten eines ID-Dokuments oder Wertdokuments aufgebracht zu werden oder zwischen Schichten eines ID-Dokuments oder Wertdokuments eingebettet zu werden. Die folgende Beschreibung der Schichten 13, 14, 15, 16 und 17 bezieht sich weiter auf eine derartige Ausgestaltung des Sicherheitselements 1.
Die Substratschicht 11 kann beispielsweise aus einem Papiersubstrat oder einem Kunststoffsubstrat oder einer Abfolge von mehreren, insbesondere zu einem Laminat oder Extrudat verbundenen Papier- und/oder Kunststoffschichten bestehen. Die Substratschicht 1 weist vorzugsweise eine Schichtdicke zwischen 25 und 2000 μιτι auf, weiter bevorzugt zwischen 40 und 1000 μιη.
Die Dekorschicht 12 besteht vorzugsweise aus ein oder mehreren vorzugsweise eingefärbten Lackschichten. Die Farbgebung der Dekorschicht 12 bzw. der diese ausbildenden Lackschichten kann beispielsweise durch gelöste Farbstoffe oder auch vermittels Pigmenten oder Kombinationen aus Farbstoffen und Pigmenten erfolgen. Insbesondere können dies UV-fluoreszierende oder durch IR-Strahlung anregbare Farbstoffe oder Pigmente sein. Die Farbgebung der Dekorschicht 12 kann auch durch optisch variable Farbstoffe oder Pigmente, sogenannte OVI® (OVI=Optically variable Ink) erfolgen, d.h. durch je nach Betrachtungssituation, z.B. je nach Betrachtungsund/oder Beleuchtungswinkel, unterschiedliche optische Erscheinungsbilder aufweisende Farbstoffe und/oder Pigmente. Diese Lackschichten sind zur Bereitstellung einer optisch wahrnehmbaren
Information ausgeformt und stellen so beispielsweise die in Fig. 1a schematisch dargestellten optischen Informationen 23 und 24 bereit. So ist die Dekorschicht 12 beispielsweise in einem Bereich des Sicherheitselements 1 in Form eines Bildes des Inhabers des Sicherheitselement 1 als optische Information 23 und in einem anderen Bereich des Sicherheitselements 1 in Form eines den Inhaber des Sicherheitselements 1 spezifizierenden Textes, beispielsweise umfassend den Namen des Inhabers, dessen Adresse und/oder dessen ID-Nummer ausgebildet. Weiterhin kann die Dekorschicht auch nicht personalisierte oder individualisierte Information aufweisen, wie beispielsweise einen oder mehrere Sicherheitsdrucke. Die Lackschichten der Dekorschicht 12 bestehen vorzugsweise aus ein oder mehreren in Bezug auf die Substratschicht 11 unterschiedlich gefärbten
Lackschichten und können neben Farbstoffen oder„normalen" Farbpigmenten auch Effektpigmente, wie beispielsweise Dünnfilmschichtpigmente,
Flüssigkristallpigmente oder Metallpigmente oder durch Magnetfelder
ausgerichtete Effektpigmente umfassen. Bei der Verwendung von Farbpigmenten in der Dekorschicht 12 ist es so auch möglich, dass die Information 23 und 24 ein optisch variables Erscheinungsbild besitzen, beispielsweise ein Farbwechseleffekt zeigen. Der Sicherheitsdruck kann optisch variable Bestandteile aufweisen und optisch nicht variable Bestandteile. Der Sicherheitsdruck kann darüber hinaus auch noch andere, insbesondere nicht optische Sicherheitsmerkmale aufweisen.
Weiter ist es auch möglich, dass die Dekorschicht 12 aus einem lasersensitiven Material besteht oder ein oder mehrere Schichten aus einem lasersensitiven Material umfasst, in welches beispielsweise die optischen Informationen 23 und/oder 24 mittels eines Lasers eingeschrieben werden. Unter lasersensitivem Material wird hierbei ein Material verstanden, welches durch Einwirken eines Lasers zu einer Farbänderung angeregt wird oder hierdurch zumindest teilweise und/oder bereichsweise abgetragen wird. Auf die Dekorschicht 12 und die Substratschicht 11 kann auch verzichtet werden. Weiter ist es auch möglich, dass zwischen der Reflexionsschicht 14 und der Dekorschicht 12 noch weitere oder andere Schichten als die Kleberschicht 13 angeordnet sind oder die Reflexionsschicht 14 direkt auf die Dekorschicht 12 folgt.
Die Schichten 13 bis 17 können beispielsweise von einer Transferfolie 110 oder von der Übertragungslage einer Transferfolie gebildet werden. In diesem Fall wird die Schicht 16 von einer Ablöseschicht und die Schicht 17 von einer Trägerschicht gebildet. Die Schicht 13 bis 15 bilden dann die Transferlage, welche nach
Abziehen der Trägerschicht 17 und der Ablöseschicht 16 auf dem Trägersubstrat 11 verbleibt. Dabei können zusätzliche in der Figur 2 nicht gezeigte Schichten übertragen werden, wie beispielsweise eine oder mehrere Schutzschichten, welche die Beständigkeit gegenüber Abrieb oder chemischen Einwirkungen erhöhen. Auch kann die Kleberschicht 13 aus mehreren Lagen bestehen, wie beispielsweise einem Primer und einer oder mehreren Lagen unterschiedlicher Kleberschichten. Weitere zusätzlich übertragene Schichten können
Zwischenschicht-Haftvermittlerschichten oder Barriereschichten sein. Die
Trägerschicht 17 besteht in diesem Fall vorzugsweise aus einer Kunststofffolie, beispielsweise einer Polyesterfolie, mit einer Schichtdicke zwischen 6 und 200 μηι. Die Kunststofffolie kann auch beispielsweise aus PET (Polyethylenterephthalat), PEN (Polyethylennaphthalat) oder BOPP (biaxially oriented polypropylene = biaxial gerecktes Polypropylen) bestehen. Im Weiteren ist auch möglich, dass die Schichten 13 bis 17 eine Laminierfolie ausbilden. In diesem Fall wird die Schicht 16 von einer Haftvermittlungsschicht und die Schicht 17 von einer Kunststofffolie gebildet, welche auch als
Schutzschicht oder Decklage des Sicherheitselements 1 fungieren kann. In diesem Fall wird die Schicht 17 vorzugsweise ebenfalls von einer transparenten Kunststofffolie mit einer Schichtdicke zwischen 6 und 200 pm, vorzugsweise aus Polyester, PET, BOPP oder aus Polycarbonat (PC) gebildet. Zusätzlich oder anstelle der Schichten 16 und 17 kann das Sicherheitselement 1 noch ein oder mehrere weitere, vorzugsweise transparente Schichten umfassen, welche beispielsweise auch die Funktion einer Decklage zum Schutz vor mechanischen und/oder chemischen Einwirkungen im Fall einer kartenförmigen Ausformung des Sicherheitselements erbringen. Die Kleberschicht 13 besteht vorzugsweise aus einem Heißkleber, insbesondere einem hitzeaktivierbaren thermoplastischen Kleber, einer Schichtdicke zwischen 0,2 und 30 pm. Die Replizierschicht 15 besteht vorzugsweise aus einem thermoplastischen Replizierlack einer
Schichtdicke zwischen 0,2 und 10 pm. In die Replizierschicht 5 ist mittels eines Prägewerkzeugs ein Oberflächenrelief 18 durch Einsatz von Hitze und Druck abgeformt. Es ist weiter auch möglich, dass die Replizierschicht 15 aus einem UV- härtbaren Material besteht und das Oberflächenrelief 18 durch UV-Replikation in die Replizierschicht 15 abgeformt ist.
Anstelle von mehreren Schichten 15, 16, 17 kann auch nur eine einzelne Schicht vorhanden sein, die mehrere Funktionen übernimmt. So kann beispielsweise direkt in eine Polymerfolie repliziert werden und diese Folie anschließend mit oder ohne Hilfe einer Kleberschicht zu einem Sicherheitselement verbunden werden. Geeignete Materialien sind beispielsweise PC oder PET. Typische Schichtdicken der Polymerfolie liegen im Bereich 8 bis 500 pm, bevorzugt im Bereich 12 bis250 pm, noch bevorzugter im Bereich 20 bis 150 pm. Die Reflexionsschicht 14 besteht vorzugsweise aus einer opaken Metallschicht, beispielsweise aus Aluminium, Kupfer, Silber, Gold, Chrom oder einer Legierung dieser Metalle. Unter opak wird hierbei eine Reflexionsschicht verstanden, deren Transmission im Bereich des für den menschlichen Betrachters sichtbaren
Wellenlängenbereich des Lichts geringer als 30%, vorzugsweise geringer als 10% ist. Wird die Reflexionsschicht 14 von einer Metallschicht gebildet, so wird die Schichtdicke dieser Metallschicht entsprechend gewählt, damit die Metallschicht eine opake Reflexionsschicht gemäß dieser Definition bildet. Vorzugsweise weist eine derartige metallische Reflexionsschicht eine Schichtdicke größer als 10 nm, insbesondere größer als 15 nm auf.
Weiter ist es auch möglich, dass die Reflexionsschicht 14 aus mehreren Schichten besteht. So ist es beispielsweise möglich, dass die Reflexionsschicht 14 ein oder mehreren dielektrische Reflexionsschichten, beispielsweise einer Abfolge von hoch- und niedrigbrechenden Schichten (HRI- oder LRI-Schichten) oder einer hoch- oder einer niedrigbrechenden Schicht besteht, welche weiter mit einer opaken Schicht zur Ausbildung einer opaken Reflexionsschicht unterlegt ist.
Weiter ist es auch möglich, dass unterhalb oder oberhalb der Reflexionsschicht 14 eine zusätzliche dielektrische Reflexionsschicht vorgesehen ist, die insbesondere vollflächig, lediglich im Musterbereich, lediglich im Hintergrundbereich oder lediglich in den Bereichen vorgesehen ist, in denen die Reflexionsschicht 14 nicht vorgesehen ist. Als dielektrische Reflexionsschichten können hier beispielsweise Schichten aus ZnS, ΤΊΟ2, SiOx oder MgF2 eingesetzt werden, welche vorzugsweise eine
Schichtdicke zwischen 25 und 2500 nm aufweisen.
Weiterhin sind auch halbleitende Schichten möglich, wie beispielsweise Si, Ge, PbS, ZnSe, GaAs.
Metallisch wirkende Reflexionsschichten können auch durch einen Druckprozess aufgebracht werden, beispielsweise als in einem Drucklack fein dispergierte Nanopartikel oder dünne metallische Flakes. Weiterhin kann die Reflexionsschicht auch als photonischer Kristall ausgebildet sein.
Als opake Schicht wird vorzugsweise eine opake Lackschicht verwendet, welche eine Transmissivität von weniger als 30% im Wellenlängenbereieh des für den menschlichen Betrachter sichtbaren Lichts aufweist. Diese Lackschicht wird vorzugsweise mittels eines Druckverfahrens aufgebracht. Weiterhin kann die Lackschicht einfärbt sein und beispielsweise in Reflexion einen Farbeindruck erzeugen.
Weiterhin kann die Reflexionsschicht auch aus einer dielektrischen Schicht oder einer Abfolge von mehreren dielektrischen Schichten bestehen, welche von einer metallischen Schicht bedeckt sind. Durch geeignete Wahl der Schichten und deren Dicken können insbesondere interessante Farbeffekte erzielt werden, wenn die dielektrischen Schichten transparent oder transluzent ausgebildet sind.
Wie in Fig. 1a gezeigt, weist das Sicherheitselement 1 einen aus mehreren
Designelementen 22 bestehenden Musterbereich 21 und einen die
Designelemente 22 umgebenen Hintergrundbereich 20 auf. Die Designelemente 22 des Musterbereichs können hierbei auch eine identische Formgebung besitzen und ein repetitives (ein sich wiederholendes) Muster ausbilden. Weiter ist es auch möglich, dass die Designelemente sich ergänzende Motive, beispielsweise einer figürlichen Darstellung, bilden oder beispielsweise in Form von Zahlen, Symbolen oder Buchstaben zur Generierung einer optisch wahrnehmbaren Information ausgebildet sind. Weiter ist es besonders bevorzugt, dass die Designelemente in Form von Linien ausgebildet sind, welche beispielsweise eine Guilloche oder ein komplexes Linienmuster ausbildet, wie dies weiter unten noch detaillierter erläutert wird. Vorzugsweise ist der Musterbereich 21 in Form eines makroskopisch sichtbaren Designs ausgeformt, dass heißt die durch die Designelemente 22 bestimmte Formgebung des Musterbereichs 21 ist dem menschlichen Betrachter aus einem Betrachtungsabstand von etwa 30 cm sichtbar. Vorzugsweise weisen die
Designelemente 22 des Musterbereichs 21 so an jeder Stelle eine Länge von mehr als 50 μηη, vorzugsweise von 300 μηι und eine Breite von mehr als 5 μιη, vorzugsweise von mehr als 10 μητι auf. Der Hintergrundbereich 20 ist hierbei zumindest so groß bemessen, dass der Musterbereich 21 - wie oben dargelegt - vor dem Hintergrundbereich 20 erkennbar ist. Der Hintergrundbereich 20 umgibt damit zum einen die jeweils aus einem zusammenhängenden Bereich gebildeten Designelemente 22 vorzugsweise vollständig und weist eine Breite und/oder Länge von mehr als 1 mm, vorzugsweise von mehr als 2 mm auf.
Die Designelemente 22 können auch durch den Rand des Sicherheitselements 1 begrenzt sein und müssen nicht vollständig vom Hintergrundbereich umgeben sein.
Zudem können weitere Designelemente vorhanden sein, die vollflächig eine Reflexionsschicht aufweisen oder Zonen aufweisen, die eine kleinste Abmessung größer als 300 pm aufweisen.
Der Hintergrundbereich 20 kann auch durch ein oder mehrere weitere, zusätzliche Sicherheitsmerkmale ausbildende Schichten gebildet sein, welche vorzugsweise in einem separaten Produktionsschritt auf die Substratschicht 11 appliziert wurde. Diese weiteren Schichten können individualisiert oder personalisiert sein und/oder ein herkömmliches Hologramm, Kinegram® aufweisen, welches diffraktive
Strukturen mit einer oder mehreren vollflächigen oder teilflächigen
Reflexionsschichten aufweist, und/oder ein Volumenhologramm und/oder einen drei- oder mehrschichtigen Dünnfilmaufbau (Fabry-Perot) und/oder ein
Flüssigkristallelement aufweisen. Weiter können diese Schichten auch Kombinationen aus vorgenannten Beispielen umfassen und somit insbesondere im Hintergrundbereich mehrere Sicherheitsmerkmale bereitstellen.
Die Reflexionsschicht 14 ist nicht im Hintergrundbereich 20 vorgesehen und ist im Musterbereich in ersten Zonen 31 , nicht jedoch in zweiten Zonen 32 vorgesehen. Die ersten Zonen 31 sind hierbei weniger als 300 μιη voneinander beabstandet, vorzugsweise zwischen 25 und 250 μηι voneinander beabstandet und weisen eine kleinste Abmessung von weniger als 300 μιη, vorzugsweise zwischen 5 und 100 μηι auf. Unter kleinster Abmessung wird hierbei die Breite der ersten Zonen 31 verstanden, das heißt die kleinste Entfernung zwischen zwei Randpunkten der Zone, welche auf einer gemeinsamen, durch den Flächenschwerpunkt der Zone verlaufenden Geraden liegen.
Weiter ist es auch möglich, dass die Reflexionsschicht 14 im Musterbereich in inverser Form vorgesehen ist und so in einer oder mehreren ersten Zonen 31 vorgesehen und in einer oder mehreren zweiten Zonen 32 nicht vorgesehen ist. Die ersten Zonen 31 sind hierbei, wie bereits oben beschrieben, weniger als 300 μηι voneinander beabstandet, vorzugsweise zwischen 25 und 250 μηι voneinander beabstandet und diesbezüglich wird auf die obigen Ausführungen verwiesen.
Vorzugsweise ist die Flächengröße der ersten Zonen sowie deren Beabstandung so gewählt, dass der Flächenanteil der ersten Zonen am Musterbereich 21 und/oder der jeweiligen ersten Zonen am jeweiligen Designelement 22 zwischen 1 und 80 %, insbesondere zwischen 5 und 50 % beträgt, beispielsweise 15% beträgt. So ist beispielsweise in den jeweiligen Designelementen 22 die Reflexionsschicht 14 - wie in Fig. 1a gezeigt - in punkt- oder rechteckförmig ersten Zonen 31 unterteilt, in denen die Reflexionsschicht 14 vorgesehen ist, und welche von einer zweiten Zone 32 umgeben sind, in der die Reflexionsschicht 14 nicht vorgesehen ist. In dem das Designelement 22 umgebenen Hintergrundbereich 20 ist die Reflexionsschicht 14 nicht vorgesehen.
Weiter ist es auch möglich, dass in dem jeweiligen Designelement 22 die
Reflexionsschicht 13 - wie in Fig. 1b gezeigt - in punkt- oder rechteckförmigen ersten Zonen 31 nicht vorgesehen ist, welche von einer zweiten Zone 32 umgeben sind, in der die Reflexionsschicht 14 vorgesehen ist. In dem das Designelement 22 umgebenden Hintergrundbereich 20 ist die Reflexionsschicht nicht vorgesehen.
Im Weiteren ist es auch möglich, dass ein Teil der Designelemente 22 gemäß der in Fig. 1a gezeigten Anordnung und ein Teil der Designelemente 22 des
Sicherheitselements 1 in der in Fig. 1b gezeigten Anordnung gestaltet sind. Es ist so auch möglich, dass das Sicherheitselement 1 zum einen ein oder mehrere Designelemente 22 aufweist, in deren Musterbereich 21 die Reflexionsschicht 14 in den ersten Zonen 31 , nicht jedoch in der einen oder mehreren zweiten Zonen 32 vorgesehen ist und ein oder mehrere Designelemente 22 vorgesehen sind, in deren Musterbereich 21 die Reflexionsschicht 14 in einer oder mehreren zweiten Zonen 32, nicht jedoch in den ersten Zonen 31 vorgesehen ist.
Durch eine derartige Ausgestaltung der Reflexionsschicht 14 wird erreicht, dass das Designelement 32 noch ausreichend transparent ist, damit unterhalb des
Designelements 32 vorgesehene optisch wahrnehmbare Informationen durch die im wesentlichen opaken Reflexionsschicht 14 hindurch sichtbar sind, dass im Weiteren jedoch diese Information dann von einer in Reflexion sichtbaren Information überlagert ist, welche durch die Ausformung des Musterbereichs 21 sowie des Oberflächenreliefs 18 bestimmt wird.
Wie in Fig. 2 dargestellt, ist das Oberflächenrelief 18 hierbei bevorzugt
passergenau, d.h. lagegenau zu den ersten Zonen 31 ausgerichtet. Die
Reflexionsschicht 14 und das Oberflächenrelief 18 werden damit mittels zueinander registrierter Prozesse ausgebildet. Registrierte Prozesse heißt, dass die relativen Positionen der insbesondere musterförmigen Reflexionsschicht 14 und des insbesondere musterförmigen Oberflächenrelief 18 zueinander während der einzelnen Prozessschritte beispielsweise mittels insbesondere optisch detektierbarer Registermarken lagegenau zueinander ausgerichtet werden.
Vorzugsweise wird hierdurch erreicht, dass im Hintergrundbereich 20 und/oder in den ein oder mehreren zweiten Zonen 32 das Oberflächenrelief 18 nicht abgeformt ist oder dort ein Oberflächenrelief vorgesehen ist, welches sich von dem in den Zonen 31 abgeformten Oberflächenrelief 18 unterscheidet, insbesondere dessen Aspektverhältnis sich von dem Oberflächenrelief 18 um mindestens 50% unterscheidet.
Von besonderem Vorteil ist somit, wenn die das optisch variable Erscheinungsbild des Musterbereichs 22 bestimmenden Reliefstrukturen lediglich in den Zonen 31 der Replizierschicht 15 abgeformt sind und insbesondere bei der Herstellung des Sicherheitselements 1 die Ausformung und Anordnung der Zonen 31 in
Abhängigkeit von dem für den entsprechenden optisch variablen Effekt vorzusehenden Oberflächenrelief 18 erfolgt.
Zur Herstellung des Sicherheitselements 1 wird so beispielsweise auf die
Trägerschicht 17 zunächst die Ablöseschicht oder Haftvermittlungsschicht 16 vollflächig beispielsweise mittels Drucken aufgebracht, anschließend vollflächig die Replizierschicht 15 beispielsweise mittels Drucken aufgebracht und sodann im Bereich der ersten Zonen 31 das Oberflächenrelief 18, wie oben bereits
ausgeführt, in die Replizierschicht 15 abgeformt. Sodann wird vorzugsweise im Register hierzu, d.h. lagegenau hierzu die Reflexionsschicht 14 aufgebracht oder strukturiert. Hierzu ist es beispielsweise möglich, dass die Reflexionsschicht 14 vollflächig, beispielsweise durch Aufdampfen oder Aufsputtern, aufgebracht wird und sodann mittels Positiv- oder Negativ-Ätzen, mittels eines Waschverfahrens, mittels mechanischer Ablation oder mittels Laserablation im Bereich der zweiten Zonen 32 sowie im Hintergrundbereich 20 wieder entfernt wird. Weiter ist es auch möglich, dass - beispielsweise mittels einer Bedampfungsmaske - die
Reflexionsschicht 14 nur im Bereich der ersten Zonen 31 aufgebracht wird.
Reflexionsschichten können aber auch vermittels eines Druckprozesses lokal aufgebracht werden. Das Material der Reflexionsschicht ist dabei beispielsweise im Drucklack dispergiert oder die Reflexionsschicht bildet sich in einer chemischen oder physikalischen Reaktion während und/oder nach dem Drucken und der lokal aufgebrachte Druck dient nur zur Festlegung der opaken Bereiche, beispielsweise durch lokale Abscheidung. Weiter ist es auch möglich, dass zur Registrierung dieser Prozesse, d.h. zum Erreichen der Lagegenauigkeit der Prozesse in den ersten Zonen 31 einerseits und in den zweiten Zonen 32 und im
Hintergrundbereich 20 andererseits unterschiedliche Reliefstrukturen abgeformt werden, deren Eigenschaften dann insbesondere zur registergenauen, d.h.
lagegenauen Strukturierung der Reflexionsschicht 14 eingesetzt werden.
In Figur 2 ist ein Aufbau dargestellt, bei dem die Replizierschicht 15 zwischen der Reflexionsschicht 14 und dem Betrachter liegt. Die Schichtabfolge kann jedoch auch umgekehrt sein, d.h. die Reflexionsschicht 14 zwischen Replizierschicht 15 und Betrachter liegen. In vielen Ausgestaltungen ist die opake Reflexionsschicht 14 genügend dünn und folgt dadurch dem Oberflächenrelief ausreichend exakt, sodass das Oberflächenrelief bei beidseitiger Betrachtung eine optische Wirkung aufweist. Falls - wie oben dargelegt - als Reflexionsschicht 14 eine mehrschichtige
Schichtabfolge aus ein oder mehreren transparenten oder transluzenten
dielektrischen Reflexionsschichten und einer opaken Schicht eingesetzt werden, ist es auch möglich, dass die dielektrische Reflexionsschicht vollflächig in dem Sicherheitselement vorgesehen ist und lediglich eine Strukturierung oder ein strukturiertes Aufbringen der opaken Schicht erfolgt, so dass die Reflexionsschicht 14 im Bereich der ersten Zonen 31 jeweils eine opake Reflexionsschicht ausbildet und in den zweiten Zonen 32 jeweils eine transparente oder transluzente
Reflexionsschicht ausbildet. Eine weitere vorteilhafte Variante besteht darin, dass eine opake metallische Reflexionsschicht in den Zonen 31 vorgesehen ist und dass als weitere Reflexionsschicht eine weitgehend transparente HRI-Schicht partiell oder vollflächig im Hintergrundbereich 20 vorliegt. Das Oberflächenrelief 18 setzt sich bevorzugt aus ein oder mehreren
Relief strukturen zusammen, welche aus der Gruppe diffraktives Gitter,
Hologramm, Blazegitter, Lineargitter, Kreuzgitter, Hexagonalgitter, asymmetrische oder symmetrische Gitterstruktur, retroreflektierende Struktur, refraktive oder diffraktive Mikrolinse, refraktives oder diffraktives Mikroprisma, Beugungsstruktur nullter Ordnung, Mottenaugenstruktur oder anisotrope oder isotrope Mattstruktur oder eine Überlagerung von zwei oder mehr der vorgenannten Reliefstrukturen ausgewählt sind. So ist es beispielsweise möglich, dass in unterschiedlichen Bereichen der ersten Zonen 31 unterschiedliche Reliefstrukturen vorgesehen sind oder in unterschiedlichen ersten Zonen 31 unterschiedliche Reliefstrukturen oder in unterschiedlichen Designelementen 22 unterschiedliche Reliefstrukturen vorgesehen sind. Hierdurch ist es möglich, zu erreichen, dass unterschiedliche Designelemente ein unterschiedliches optisch variables Erscheinungsbild zeigen, dass unterschiedliche Bereiche des Musterbereichs 21 oder unterschiedliche Bereich eines Designelements 22 unterschiedliche Farben oder eine unterschiedliche Helligkeit zeigen oder dass hierdurch optisch variable Effekte generiert werden können, welche beispielsweise nicht mittels eines
holographischen Oberflächenreliefs imitiert werden können. Die Betrachtung des Sicherheitselements 1 erfolgt gemäß der
Betrachtungsrichtung 10.
Bei der Herstellung des Sicherheitselements 1 wird die Dekorschicht 12 beispielsweise auf die Substratschicht 11 mittels eines Druckverfahrens aufgebracht und sodann die Transferfolie 110 auf der mit der Dekorschicht 12 bedruckten Oberfläche der Substratschicht 11 appliziert. Weiter ist es auch möglich, dass die Dekorschicht 12 auf die Kleberschicht 13 oder auf die
Replizierschicht 15 aufgedruckt wird. Weiter ist es auch möglich, dass die personalisierten Informationen 23 und 24 nach Fertigstellung des
Sicherheitselements 1 oder während der Herstellung des Sicherheitselements 1 mittels eines Lasers in die Dekorschicht 12 eingeschrieben werden, wobei hier bevorzugt der Laser auf der der Dekorschicht 12 gegenüberliegenden Seite der Reflexionsschicht 14 angeordnet ist. Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt aus einem Sicherheitselement 2. Das
Sicherheitselement 2 weist hierbei einen Hintergrundbereich 20 und einen Musterbereich 21 auf, der von mehreren linienförmigen Designelementen 20 gebildet wird, von denen in Fig. 3 zwei Designelemente 22 abschnittsweise beispielhaft dargestellt sind. Der Schichtaufbau des Sicherheitselements 2 entspricht dem Schichtaufbau des Sicherheitselements 1 und es wird hierzu auf die vorgehenden Ausführungen zum Sicherheitselement 1 verwiesen.
Das Sicherheitselement 2 weist weiter eine optische Information 25 auf, die von der unterhalb der Reflexionsschicht 14 angeordneten Dekorschicht 12 bereitgestellt wird und welche, wie in Fig. 3 gezeigt, den Hintergrundbereich 20 und auch den Musterbereich 21 bereichsweise überlagert.
Der Musterbereich 21 weist bei dem Sicherheitselement 2 - wie bereits oben dargelegt - zwei oder mehr Designelemente 22 auf, welche in Form von Linien ausgeformt sind. Unter Linie wird hierbei ein Designelement verstanden, dessen Breite um mindestens den Faktor 10 größer als dessen Länge ist. Vorzugsweise liegt die Breite der Linien zwischen 5 und 250 μιτι, beispielsweise beträgt die Breite der Linien 50 pm. Wie in Fig. 3 angedeutet, weisen die linienförmigen Designelemente 22 erste Zonen 31 und zweite Zonen 32 auf, die gemäß eines eindimensionalen Rasters entlang der Längsrichtung der jeweiligen Linien angeordnet sind. Es ist so jeweils nur eine erste Zone 31 über die Breite der jeweiligen Linie vorgesehen. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 nimmt hierbei die jeweilige erste Zone 31 die gesamte Breite der Linien in Anspruch, die Breite der ersten Zonen 31 entspricht so der Breite der jeweiligen Linie. Wie in Fig. 3 dargestellt, ist hier die Breite der jeweiligen ersten Zonen 31 konstant und beträgt beispielsweise zwischen 5 und 250 pm, weiter bevorzugt zwischen 10 und 100 pm. Deren Beabstandung variiert, wodurch für den menschlichen Betrachter die Helligkeit dieser Designelemente entlang der Linie variiert. Die ersten Zonen 31 sind hierbei, wie oben beschrieben oder auch später anhand der Figuren Fig. 4a, Fig. 4c oder Fig. 6a bis Fig. 7 beschrieben, mit Oberflächenstrukturen des Oberflächen reliefs 18 belegt. Es ist jedoch auch möglich, auf eine Abformung des Oberflächenreliefs 18 in den ersten Zonen 31 zu verzichten. Fig. 4a zeigt beispielhaft einen Ausschnitt aus einem Sicherheitselement 3, welches gemäß dem Sicherheitselement 2 und dem Sicherheitselement 1 aufgebaut ist. Bezüglich des Aufbaus des Sicherheitselements 3 wird so auf die vorgehenden Ausführungen zu den Figuren Fig. 1 bis Fig. 3 verwiesen. Wie in Fig. 4a dargestellt weist der Musterbereich 21 hierbei ebenfalls linienförmige Designelemente 22 auf, von denen in Fig. 4a beispielhaft drei Designelemente 221 , 222, 223 gezeigt sind. Die Designelemente 221 bis 223 weisen jeweils eine Abfolge von ersten Zonen 31 und zweiten Zonen 32 auf, wie dies in Fig. 4a gezeigt ist. Die ersten Zonen 31 der Designelemente 221 , 222, 223 sind hierbei mit jeweils unterschiedlichen Reliefstrukturen belegt, wie dies in Fig. 4a durch die unterschiedliche Schraffierung dieser Zonen angedeutet ist.
Die Aufteilung der Designelemente 221 bis 223 in erste Zonen und zweite Zonen ist hierbei bei jedem der Designelemente 221 bis 223 individuell angepasst, sodass keine störenden Effekte, wie beispielsweise ein Moire-Muster oder eine größere Unterbrechung auftreten. Die Abstände der ersten Zonen 31 zueinander sind derart gewählt, dass ein Betrachter mit unbewaffnetem Auge drei kontinuierliche Linien erkennt. Beispielsweise betragen die Abstände der ersten Zonen 31 zueinander weniger als 300 μηι.
Die Abstände zwischen den Zonen 31 , deren Form und Größe können dabei entlang der Linie variieren. Kriterien zur Ausgestaltung der ersten Zonen sind dabei beispielsweise das Vermeiden von störenden Kollisionen mit weiteren, benachbarten Designelementen 22 oder das Vermeiden von Moire-Stör-Effekten mit darunter liegenden optischen Informationen, beispielsweise mit von der Dekorschicht 12 bereitgestellten optischen Informationen.
Bei der Verwendung von linienförmigen Designelementen 22 ist es hierbei besonders bevorzugt, die Anordnung und Ausformung der ersten Zonen sowie deren Belegung mit Reliefstrukturen des Oberflächenreliefs 18 wie im Folgenden anhand der Figuren Fig. 4b bis Fig. 4c zu gestalten. Derartige Designelemente können hierbei beispielsweise bei dem Sicherheitselement nach Fig. 1 oder bei den Sicherheitselementen 2 und 3 nach Fig. 3 oder Fig. 4 eingesetzt werden. Fig. 4b zeigt drei unterschiedliche Möglichkeiten, ein linienförmiges Designelement 22 zu gestalten. Hierzu zeigt Fig. 4b drei linienförmige Designelemente 224, 225 und 226. Die Designelemente 224 bis 226 sind jeweils in Form einer Linie ausgebildet, wie dies beispielhaft oben für die Designelemente 22 des
Sicherheitselements 2 erläutet worden ist.
Das Designelement 224 weist eine Abfolge von ersten Zonen 31 auf, welche durch eine jeweilige zweite Zone 32 getrennt sind. Entlang der Linie variiert hier die Größe der ersten Zonen 31, um eine lokale unterschiedliche Intensität insbesondere eines optisch variablen Effekts zu erzeugen. Wie in Fig. 4b gezeigt, wird hierbei die Ausdehnung der ersten Zonen 31 in Richtung der Breite der Linie variiert, wogegen die Ausdehnung der ersten Zonen 31 in Längsrichtung der Linie und/oder die Beabstandung der ersten Zonen 31 voneinander entlang der Linie konstant ist. Untersuchungen haben gezeigt, dass hierdurch die Helligkeit des Designelements entlang der Linie variiert werden kann, ohne jedoch die Helligkeit darunter liegender Informationen im Bereich entlang der Linie zu verfälschen.
Bei dem Designelement 225 ist die Flächengröße der ersten Zonen 31 entlang der Linie konstant gewählt. Die ersten Zonen 31 sind hier in zwei Teilzonen 33 und 34 unterteilt, wobei hierbei lediglich die Teilzonen 34 mit Reliefstrukturen des
Oberflächenreliefs 18 belegt sind und die Teilerzonen 33 nicht mit einem
Oberflächenrelief belegt sind oder eine Spiegelfläche ausbilden. Wie in Fig. 4b dargestellt, variiert hierbei die Flächengröße der Teilzonen 33 und 34 entlang der Linie, während die Flächengröße der Zonen 31 konstant bleibt. So bleibt die mittlere Transmission des Designelements 225 entlang der Linie konstant, die Helligkeit in unterschiedlichen Betrachtungsrichtungen und/oder die Farbe des Designelements 225 variiert jedoch entlang der Linie. Weiter ist es hier auch möglich, dass die ersten Zonen 31 in mehr als zwei Teilzonen unterteilt sind, welche mit unterschiedlichen Reliefstrukturen belegt sind, wie dies später auch beispielhaft anhand der Figuren Fig. 4c, Fig. 6a und Fig. 7 erläutert ist.
Das Designelement 226 weist so auch erste Zonen 31 auf, welche in zwei Teilzonen 34 und 35 unterteilt sind, welche mit unterschiedlichen Reliefstrukturen belegt sind.
Die gezielte Variation der lokalen Flächendichte, dass heißt die
Flächenausdehnung der ersten Zonen 31 und deren Beabstandung sowie die Belegung der ersten Zonen 31 mit Reliefstrukturen kann dazu genutzt werden, zusätzliche Informationen darzustellen. So kann ein Betrachter im Spiegelreflex beispielsweise eine makroskopische Bildinformation oder einen Text erkennen, ohne dass die Darstellung im diffraktiven optischen Merkmal davon beeinflusst würde. Diese zusätzliche Information kann auch in einem Polarisationsmerkmal bestehen, welches erst beim Betrachten durch einen geeigneten Filter erkennbar wird.
Zudem können die Abstände und die Flächengröße der ersten Zonen 31 geeignet variiert werden, so dass ein Betrachter ein erstes diffraktives Merkmal erkennt und bei Betrachtung durch einen geeigneten Filter ein davon unabhängiges Moire- Muster sichtbar wird. Wie bereits oben erwähnt, kann hier beispielsweise durch Abweichung der Flächengröße und/oder Beabstandung von der entsprechenden Anordnung von opaken Flächen bzw. Linsen eines Moire-Verifikationselements eine versteckte Information kodiert werden, welche lediglich bei Überlagerung mit dem Moire-Verifikationselement sichtbar wird.
Im Weiteren kann auf die Anordnung der ersten Zonen 31 zueinander und/oder die Anordnung von Reliefstrukturen innerhalb der jeweiligen ersten Zone zur Kodierung von weiteren Informationen eingesetzt werden. Fig. 4c zeigt beispielhaft mehrere weitere Möglichkeiten, erste Zonen 31 in
Teilzonen zu unterteilen, welche mit unterschiedlichen Reliefstrukturen belegt sind. Fig. 4c zeigt somit eine erste Zone 311 , welche in Teilzonen 34 und 35 unterteilt ist, eine erste Zone 312, welche in Teilzonen 34 und 35 unterteilt ist und eine Teilzone 313, welche in Teilzonen 34, 35 und 36 unterteilt ist. Die Teilzonen 34, 35 und 36 sind jeweils mit unterschiedlichen Reliefstrukturen belegt. Hierbei ist beispielsweise die Teilzone 34 mit einem Beugungsgitter unterlegt, welches ein dynamisch farbiges Kinegram® generiert und die Teilzonen 35 mit einer anisotrop streuenden Mattstruktur belegt. So kann beispielsweise aus einer
Betrachtungsrichtung ein mit ersten Zonen 311 versehenes Designelement ein dynamisch farbiges Kinegram® zeigen, während aus einer anderen
Betrachtungsrichtung ein statisches achromatisches Merkmal mit gleichem graphischem Inhalt erkennbar ist. Bei der ersten Zone 313 sind drei Teilzonen vorgesehen, welche beispielsweise ebenfalls unter unterschiedlichen
Betrachtungsrichtungen ein unterschiedliches optisches Merkmal zeigen, oder auch mit Gitterstrukturen belegt sind, welche eine unterschiedliche Farbe zeigen und somit die Ausbildung eines Echtfarbenbildes in dem Musterbereich 21 ermöglichen, wobei der relative Flächenanteil der Teilzonen 34, 35 und 36 den Farbton und die Flächengröße der ersten Zone 313 die jeweilige lokale Helligkeit (Intensität) bestimmt.
Durch die Ausgestaltung und die Anordnung der ersten Zone 31 wie oben anhand der Figuren Fig. 4a - Fig. 4c erläutert, ist es so möglich, linienförmige
Designelemente 22 auszubilden, welche entlang der Linie in unterschiedlichen Betrachtungsrichtungen einen unterschiedlichen optischen Eindruck vermitteln und/oder eine lokal unterschiedliche Farbe und/oder eine lokal unterschiedliche Helligkeit und/oder Transparenz aufweisen. Die Verwendung von linienförmigen Designelementen, die wie oben dargelegt, entlang der Linie angeordnete erste Zonen 31 aufweisen, ermöglichen eine konturscharfe Darstellung feiner Linien im Musterbereich, welche mit einer regelmäßigen Rasterung einer Reflexionsschicht und einer hierzu unregistrierten, d.h. nicht lagegenauen Belegung mit in
linienförmigen Bereichen vorgesehenen Reliefstrukturen nur unzulänglich nachgeahmt werden kann. Es wird so ein Sicherheitselement bereitgestellt, welches nur schwer nachgeahmt und manipuliert werden kann.
Eine weitere Möglichkeit der Anordnung von ersten Zonen 31 in einem
Designelement 31 und der entsprechenden Anordnung von Reliefstrukturen des Oberflächenreliefs 18 hierzu wird beispielhaft im Folgenden anhand der Figuren Fig. 5a und Fig. 5b erläutert.
Fig. 5a und Fig. 5b verdeutlichen zum einen die Ausbildung des in die
Replizierschicht 18 abgeformten Oberflächenreliefs bzw. die Strukturierung der Reflexionsschicht 14 in einem Teilbereich eines Designelements 227.
Wie in Fig. 5b angedeutet, sind hierbei erste Zonen 31 vorgesehen, welche mit der opaken Reflexionsschicht 14 belegt sind und welche von einer zweiten Zone 32 umgeben sind. Im Register, d.h. lagegenau hierzu sind, wie in Fig. 5a gezeigt, in der Replizierschicht 18 in den ersten Zonen 31 Mikrolinsen 181 abgeformt. Diese Mikrolinsen können als refraktive Linsen oder als diffraktive Linsen ausgeformt sein. Wie in den Figuren Fig. 5a und Fig. 5b gezeigt ist, erfolgt die Strukturierung der Metallschicht 14 hierbei exakt im Register, d.h. lagegenau zu den Linsen 181 , so dass jede Linse 181 vollständig mit der Reflexionsschicht 14 belegt ist, die umgebenen Bereiche jedoch vollständig transparent oder transluzent sind. Durch die Anpassung der ersten Zonen an die Formgebung der Linsen 181 und die registrierte, d.h. lagegenaue Anordnung der Linsen 181 zu der Reflexionsschicht 14 wird es ermöglicht, im Vergleich zu einer unregistrierten, d.h. nicht lagegenauen Anordnung die Transparenz des Designelements 227 zu erhöhen oder den Kontrast des Sicherheitsmerkmals zu verbessern.
Fig. 6a und Fig. 6b verdeutlichen eine weitere Möglichkeit der Ausformung und Anordnung von ersten Zonen 31 und Reliefstruktur des Oberflächenreliefs 18 zueinander. Die Fig. 6a verdeutlicht hierzu die Anordnung von in die
Replizierschicht 18 abgeformten Reliefstrukturen und Fig. 6b die Anordnung und Ausformung der ersten Zonen in der Reflexionsschicht 14 in einem Teilbereich eines Designelements 228.
Die Zonen 31 sind hier in Form eines regelmäßigen zweidimensionalen Rasters angeordnet und in Form von Rechtecken ausgeformt. Es ist auch möglich, dass das Raster hierbei nicht regelmäßig ist und insbesondere auch an die Kontur des Designelements 228 angepasst ist. Die Zonen 31 können im Weiteren auch eine andere Formgebung besitzen oder auch in ihre Flächengröße variieren, wie dies oben bereits in Bezug auf linienförmige Designelemente beschrieben worden ist.
Jede der ersten Zonen 31 ist hier in vier Teilzonen unterteilt, nämlich die Teilzonen 34, 35, 36 und 37, welche - wie bereits oben ausgeführt - unterschiedliche Reliefstrukturen aufweisen können. Die Füllung der Teilzone 34 mit einer
Reliefstruktur 182 ist in Fig. 6a beispielhaft gezeigt.
Die Reliefstrukturen in den Teilzonen 34 bis 37 dienen beispielsweise dazu, vier verschiedene Inhalte darzustellen, welche beispielsweise in unterschiedlichen Betrachtungsrichtungen sichtbar sind. Die Teilzonen können hierbei
beispielsweise diffraktive Reliefstrukturen, beispielsweise diffraktive Gitter, refraktive Reliefstrukturen oder auch streuende Reliefstrukturen oder auch
Spiegelflächen aufweisen. So ist beispielsweise jede Zone 31 , wie in Fig. 6a gezeigt, in vier Teilzonen geteilt, wobei jede der Teilzonen jeweils einer Betrachtungsrichtung zugeordnet ist und die Belegung der jeweiligen Teilzonen beispielsweise der Helligkeitsinformation des in der zugeordneten
Betrachtungsrichtung erkennbaren Bildes entspricht. Wie bereits oben ausgeführt, sind die ersten Zonen 31 bei diesem
Ausführungsbeispiel bevorzugt zwischen 25 und 250 pm voneinander beabstandet und die Abmessungen der ersten Zonen 31 liegen bevorzugt im Bereich zwischen 5 und 100 pm. Der Füllfaktor, dass heißt die Belegung des Designelements 228 mit ersten Zonen 31 liegt hierbei bevorzugt etwa bei 15%, so dass 85% der Fläche transparent bleiben.
Fig. 7 zeigt einen Ausschnitt aus einem Designelement 229. Das Designelement 229 weist erste Zonen 31 auf, welche durch eine zweite Zone 32 voneinander getrennt sind. Wie in Fig. 7 angedeutet, variiert die Flächengröße der ersten Zonen 31 lokal, sodass hier - wie oben bereits für linienförmige Designelements dargelegt - die lokale Gesamtintensität bzw. Helligkeit des Musterbereichs variiert ist. Weiter sind die ersten Zonen 31 in Teilzonen 34, 35 und 36 geteilt. In den Teilzonen 34, 35 und 36 sind unterschiedliche Reliefstrukturen vorgesehen, beispielsweise Beugungsgitter, welche eine unterschiedliche Spatialfrequenz unterschiedlich oder einen unterschiedlichen Azimuthwinkel aufweisen. Wie in Fig. 7 angedeutet, variiert damit neben der Flächengröße der Zonen 31 auch die relative Flächengröße der Zonen 34, 35 und 36 zueinander. Werden als
Reliefstrukturen in den Teilzonen 34, 35 und 36 somit beispielsweise
Reliefstrukturen abgeformt, welche einen unterschiedlichen Farbeindruck vermitteln, so kann durch den relativen Flächenanteil der Teilzonen 34 bis 36 zueinander die sich insgesamt ergebene Farbe und durch die Flächengröße der Zonen 31 die Helligkeit bzw. Intensität eingestellt werden. Durch diese
Maßnahmen ist es möglich, lokal in einem Designelement die Farbe sowie die Helligkeit zu variieren und damit beispielsweise ein Echtfarben bild bereitzustellen, welches als erste Information eine individualisierte zweite Information überlagert.
Fig. 8 zeigt eine schematische Darstellung eines Designelements 230 des
Musterbereichs 21 , welches linienförmige erste Zonen 31 aufweist, welche durch zweite Zonen 32 voneinander getrennt sind. Im Weiteren ist das Designelement 230 von dem Hintergrundbereich 20 umgeben.
Wie in Fig. 8 dargestellt, sind die ersten Zonen 31 als parallele Linien ausgeformt, welche der Außen- und Innenkontur des Designelements 230 folgen. Die Breite dieser Linien beträgt vorzugsweise zwischen 5 und 250 μητι, weiter bevorzugt zwischen 10 und 100 pm. Bei dem Designelement 230 handelt es sich
vorzugsweise um ein Designelement, dessen Breite und/oder Höhe größer als 1 mm, vorzugsweise größer als 2 mm ist. Das Designelement 230 ist wie in Fig. 8 gezeigt beispielhaft als Buchstabe ausgeformt. Das Designelement 230 kann jedoch auch eine andere Formgebung besitzen, beispielsweise in Form eines anderen Buchstaben oder einer Zahl ausgeformt sein, oder auch eine figürliche Darstellung, ein Wappen oder ein Piktogramm zeigen. Hierbei ist es auch möglich, dass das Designelement sowohl ein oder mehrere Linien aufweist, welche der Innen- und/oder der Außenkontur folgen oder auch weitere Linien aufweist, die nicht parallel zur Innen- und/oder Außenkontur angeordnet sind und die
beispielsweise eine Anpassung an eine sich von der Außenkontur
unterscheidende Innenkontur ermöglichen. Im Weiteren ist es auch möglich, dass die linienförmigen ersten Zonen 31 eine unterschiedliche Breite aufweisen und beispielsweise aufgrund einer Breitenmodulation der linienförmigen ersten Zonen 31 eine visuell erkennbare figürliche Darstellung ergeben, oder dass die
linienförmigen ersten Zonen 31 bereichsweise regelmäßig, unregelmäßig oder stochastisch unterbrochen sind und nicht wie in Fig. 8a dargestellt jeweils eine geschlossene Linie bilden. Die Linienführung kann jedoch auch völlig unabhängig von der Außenform des Designelementes 230 angelegt sein und beispielsweise aus parallelen oder konzentrischen Linien bestehen. Besonders vorteilhaft sind mittlere Flächenbedeckungen im Bereich 5 bis 40%, da sie sowohl eine
genügende Reflexion als auch eine hohe Transmission erlauben. Weiterhin sind Abstände der Linien im Bereich 10 - 200 prn vorteilhaft.
Anstelle von Linien kann das Designelement 230 auch eine Reflexionsschicht in Form von feinem Text oder figürlichen Darstellungen, Symbolen, Buchstaben, Zahlen oder Logos aufweisen. Die Details erschließen sich einem Betrachter erst bei Inspektion mit einem Hilfsmittel, wie beispielsweise einer Lupe oder einem Mikroskop. Die durch den Beobachter mit unbewaffnetem Auge erkennbare lokale Helligkeitsverteilung kann beispielsweise durch die Größe des Texts, den Font (Schriftart), die Beabstandung der Buchstaben oder die Belegung mit
Mikrostrukturen beeinflusst werden.
Auch hier ist es besonders vorteilhaft wenn - wie oben dargelegt - das
Oberflächenrelief 18 registergenau zu den Zonen 31 vorgesehen ist. Weiter kann das Oberflächenrelief hier im Weiteren auch entlang der linienförmigen ersten Zonen 31 Teilzonen aufweisen, welche mit unterschiedlichen Reliefstrukturen belegt sind, um so die bereits oben erläuterten Effekte zu generieren. Das Sicherheitselement 1 kann im Weiteren auch einen Musterbereich 21 aufweisen, welcher unterschiedliche Designelemente 22 aufweist. So können beispielsweise ein oder mehrere linienförmige Designelemente, welche gemäß den Figuren Fig. 3 bis Fig. 4c ausgebildet sind, ein oder mehrere Designelemente, welche gemäß dem Designelement 227 ausgebildet sind, ein oder mehrere Designelemente, welche wie die Designelemente 228 oder 229 ausgebildet sind, und/oder ein oder mehrere Designelemente, welche wie das Designelement 230 ausgebildet sind, miteinander kombiniert werden. Durch derartige Kombinationen unterschiedlicher Designelemente kann ein Sicherheitselement bereitgestellt werden, welches sich durch eine besonders hohe Fälschungssicherheit auszeichnet.

Claims

T/5071 OWO/NZ-mp-gg
OVD Kinegram AG, Zählerweg 12, 6301 Zug, Schweiz
Ansprüche
1. Sicherheitselement (1) insbesondere Wertdokument, mit einem aus ein oder mehreren Designelementen (22) bestehenden Musterbereich (21), dessen Formgebung eine erste optisch wahrnehmbare Information bereitstellt, und einem die ein oder mehrere Designelemente des Musterbereichs zumindest bereichsweise umgebenden Hintergrundbereich (20), wobei das
Sicherheitselement (1) eine opake Reflexionsschicht (14) aufweist, welche nicht im Hintergrundbereich (20) vorgesehen ist und im Musterbereich (21) in ersten Zonen (31), nicht jedoch in einer oder mehreren zweiten Zonen vorgesehen ist oder in einer oder mehreren zweiten, nicht jedoch in ersten Zonen (31) vorgesehen ist, wobei die ersten Zonen (31) weniger als 300 μητι voneinander beabstandet sind und eine kleinste Abmessung von weniger als 300 μηι aufweisen.
2. Sicherheitselement (1) nach Anspruch 1 ,
dad u rch geken nzeich net, dass der Flächenanteil der ersten Zonen (31) am Musterbereich (21) zwischen 1 und 80 %, insbesondere zwischen 2 und 50 % beträgt.
Sicherheitselement nach einem der vorgehenden Ansprüche,
d ad u rch geke n nze ich net,
dass sämtliche in Bezug auf die Betrachtungsrichtung (10) des
Sicherheitselements (1) oberhalb der opaken Reflexionsschicht (14) angeordneten Schichten (15, 16, 17) des Sicherheitselements (1) zumindest bereichsweise transparent oder transluzent und/oder durchscheinend eingefärbt sind.
Sicherheitselement (1) nach einem der vorgehenden Ansprüche,
d ad u rch geken nzeich net,
dass das Sicherheitselement (1) eine Dekorschicht (12) zur Generierung einer zweiten optisch wahrnehmbaren Information (23, 24, 25) aufweist, die sowohl den Musterbereich (21) als auch den Hintergrundbereich (20) zumindest bereichsweise überlagert, dass die Dekorschicht (12) in Bezug auf die Betrachtungsrichtung (10) des Sicherheitselements (1) unterhalb der opaken Reflexionsschicht (14) angeordnet ist, und dass sämtliche zwischen der opaken Reflexionsschicht (14) und der Dekorschicht (12) angeordneten Schichten (13) des Sicherheitselements transparent oder transluzent sind.
Sicherheitselement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
d ad u rch geke n nzeich net,
dass sämtliche in Bezug auf die Betrachtungsrichtung des
Sicherheitselements unterhalb der opaken Reflexionsschicht angeordneten Schichten des Sicherheitselements zumindest bereichsweise transparent oder transluzent sind. Sicherheitselement (1) nach einem der vorgehenden Ansprüche,
d ad u rch geken nze ich net,
dass das Sicherheitselement (1) eine Replizierschicht (15) aufweist, in der in den ersten Zonen (31) zumindest bereichsweise ein optisch aktives
Oberflächenrelief (18), insbesondere zur Generierung eines optisch variablen Effekts abgeformt ist.
Sicherheitselement (1) nach Anspruch 6,
d ad u rch geke n nzei ch net,
dass das Oberflächen relief (18) ein oder mehrere Reliefstrukturen
ausgewählt aus der Gruppe diffraktives Gitter, Hologramm, Blazegitter, Lineargitter, Kreuzgitter, Hexagonalgitter, asymmetrische oder symmetrische Gitterstruktur, retroreflektierende Struktur, Mikrolinse, Mikroprisma,
Beugungsstruktur nullter Ordnung, Mottenaugenstruktur oder anisotrope oder isotrope Mattstruktur, oder eine Überlagerung von zwei oder mehr der vorgenannten Reliefstrukturen umfasst.
Sicherheitselement (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 7,
d ad u rch geken nzeich net,
dass in den zweiten Zonen (32) und/oder im Hintergrundbereich (20) kein Oberflächenrelief in der Replizierlackschicht (15) abgeformt ist oder ein Oberflächenrelief abgeformt ist, dessen Aspektverhältnis sich von dem in den ersten Zonen abgeformten Oberflächenrelief um mindestens 50%
unterscheidet.
Sicherheitselement (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
d ad u rch geke n nze i ch net,
dass das Oberflächenrelief (18) in der der opaken Reflexionsschicht (14) zugewandten Oberfläche der Replizierschicht (15) abgeformt ist, insbesondere in die Grenzfläche zwischen Replizierschicht (15) und opaker Reflexionsschicht (14) abgeformt ist.
10. Sicherheitselement (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
dad u rch geken nzeich net,
dass in einer Vielzahl von ersten Zonen (31) jeweils eine Mikrolinse oder ein Mikroprisma als Oberflächenrelief (181) in die Replizierschicht (15) abgeformt ist, wobei insbesondere die jeweilige Mikrolinse oder das jeweilige Mikroprisma die gesamte Fläche der jeweiligen ersten Zone (31) einnimmt.
11. Sicherheitselement (1 ) nach einem der Ansprüche 6 bis 10,
dad u rch geken nzeich net,
dass der Flächenanteil der jeweiligen ersten Zonen (31), welcher von dem Oberflächenrelief belegt ist, in dem Musterbereich (21) lokal variiert.
12. Sicherheitselement (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 11 ,
dad u rch ge ken nzeich net,
dass jede der ersten Zonen (31) in n Teilzonen (32-36) unterteilt ist, in welchen unterschiedliche Reliefstrukturen als Oberflächenrelief in die Replizierschicht (15) abgeformt sind, wobei n 2.
13. Sicherheitselement (1) nach Anspruch 12,
d ad u rch ge ken nzeich net,
dass jede der Teilzonen (31-36) jeder ersten Zone (31) einer von m
Betrachtungsrichtungen zugeordnet ist, wobei die Flächengröße der jeweiligen Teilzonen lokaler zur Bestimmung der lokalen Helligkeit in der der jeweiligen Teilzone zugeordneten Betrachtungsrichtung variiert ist.
14. Sicherheitselement (1) nach Anspruch 12 oder 13, dad u rch ge ken nzeich n et,
dass jede der Teilzonen (32-36) jeder ersten Zone (31) jeweils einer von k Farbkomponenten zugeordnet ist, wobei die Flächengröße der jeweiligen Teilzone lokal zur Bestimmung der lokalen Helligkeit und des Farbwertes variiert ist.
15. Sicherheitselement (1 ) nach einem der vorgehenden Ansprüche,
dad u rch ge ken nzeichnet,
dass die erste optische Information in Reflexion eine lokal unterschiedliche Helligkeit aufweist, welche durch die jeweilige lokale Flächengröße der ersten Zonen (31) bestimmt wird und/oder von einer optisch variablen Information überlagert ist, welche durch die Art und den jeweiligen
Flächenanteil der in den ersten Zonen (31) abgeformten Reliefstrukturen des Oberflächenreliefs (18) bestimmt ist.
16. Sicherheitselement (1) nach einem der vorgehenden Ansprüche,
dad u rch geken nze ichnet,
dass die Breite, Länge und/oder Beabstandung der ersten Zonen zur Generierung einer versteckten Moire-Information variiert ist, welche bei Überlagerung mit einem zugeordneten Moire-Verifikationselement als dritte Information sichtbar wird, wobei die ersten Zonen insbesondere ein 1-d oder 2-d Moire ausbilden.
17. Sicherheitselement (1 ) nach einem der vorgehenden Ansprüche,
d ad u rch ge ken nzeich net,
dass der Musterbereich (21) in Form eines makroskopisch sichtbaren Designs ausgeformt ist und an jeder Stelle eine Breite und/oder eine Länge von mehr als 1 mm aufweist.
18. Sicherheitselement (1) nach einem der vorgehenden Ansprüche,
d ad u rch geken nzeich net,
dass die ersten Zonen (31) in dem Musterbereich gemäß einem ein- oder zweidimensionalen Raster angeordnet sind, wobei die Rasterweite insbesondere zwischen 5 und 1 000 pm beträgt.
19. Sicherheitselement (1 ) nach einem der vorgehenden Ansprüche,
dad u rch geke n nze ich net,
dass die Abstände zwischen ersten Zonen zwischen 25 und 250 pm betragen und/oder dass die Breite und/oder Länge der ersten Zonen (31) zwischen 5 bis 200 μηι beträgt.
20. Sicherheitselement (1 ) nach einem der vorgehenden Ansprüche,
dadu rch geke n nzeich net,
dass der Musterbereich (21) ein oder mehrere Designelemente (22, 221 -
226) umfasst, die jeweils in Form einer Linie ausgeformt sind, deren Breite vorzugsweise um mindestens den Faktor 10 größer als deren Länge ist, insbesondere in Form einer Guilloche ausgeformt ist. 21. Sicherheitselement (1) nach Anspruch 20,
dad u rch g eken nzeich net,
dass die Breite der Linie zwischen 5 und 250 beträgt, vorzugsweise zwischen 10 und 100 beträgt. 22. Sicherheitselement (1 ) nach einem der Ansprüche 20 oder 21 ,
d ad u rch geken nzeich net,
dass in den unterschiedlichen Linien (221 bis 223) zugeordneten ersten Zonen (31) unterschiedliche Reliefstrukturen als Oberflächenrelief abgeformt sind.
23. Sicherheitselement (1) nach einem der Ansprüche 20 bis 22, d ad u rch geken nzeich net,
dass die Abstände zwischen den ersten Zonen (31) entlang der jeweiligen Linie variieren.
24. Sicherheitselement (1) nach einem der Ansprüche 20 bis 23,
dad u rch geken nzeich net,
dass die ersten Zonen (31) gemäß eines eindimensionalen Rasters entlang der Längsrichtung der jeweiligen Linie (221 bis 226) angeordnet sind, sodass jeweils nur eine erste Zone (31) über die Breite der Linie vorgesehen ist.
25. Sicherheitselement (1) nach einem der Ansprüche 20 bis 24,
d ad u rch geken nzeich net,
dass die Ausdehnung der ersten Zonen (31) in Richtung der Breite der Linie (224, 226) variiert, wobei insbesondere die Ausdehnung der ersten Zonen (31) in Längsrichtung der Linie (224, 226) und/oder die Beabstandung der ersten Zone (31) konstant ist.
26. Sicherheitselement (1) nach einem der Ansprüche 20 bis 25,
dad u rch geken nzeich net,
dass die Flächengröße der ersten Zonen entlang der jeweiligen Linie variiert, um lokal unterschiedliche Helligkeiten oder Intensitäten in Reflexion zu erzeugen.
27. Sicherheitselement (1) nach einem der vorgehenden Ansprüche,
dad u rch geken nzeich net,
dass der Musterbereich (21) ein oder mehrere Designelemente (230) umfasst, in deren Bereich erste Zonen (31) als ein oder mehrere, insbesondere parallele Linien ausgeformt sind, welche der Außenkontur und/oder Innenkontur des jeweiligen Designelements (230) folgen.
28. Sicherheitselement (1 ) nach einem der vorgehenden Ansprüche,
dad u rch gekennzeichnet,
dass die opake Reflexionsschicht (14) aus Metall, aus einer Kombination einer transparenten Reflexionsschicht mit Metall oder aus einer oder mehreren transparenten Reflexionsschichten und einer opaken Lackschicht besteht.
29. Sicherheitselement (1 ) nach einem der vorgehenden Ansprüche,
d ad u rch geken nzeich n et,
dass die opake Reflexionsschicht aus einem elektrisch leitfähigen Material besteht oder ein solches umfasst und eine vierte elektrisch lesbare
Information durch die Ausbildung der ersten Zonen als RF-Elemente oder durch Beeinflussung der Flächenleitfähigkeit durch die Beabstandung der ersten Zonen bereitstellt.
30. Sicherheitselement (1) nach einem der vorgehenden Ansprüche,
d ad u rch geken nzei ch net,
dass die opake Reflexionsschicht eine galvanische Verstärkungsschicht einer Schichtdicke zwischen 0,2 und 20 μιτι aufweist.
31. Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitselements (1), insbesondere Wertdokuments, umfassend die Schritte:
Bereitstellen einer transparenten Transferfolie (110) mit einem Bereich, welcher in einem Musterbereich, dessen Formgebung eine erste Information bereitstellt, und in einen den Musterbereich zumindest bereichsweise umgebenen Hintergrundbereich (20) geteilt ist,
Ausformen einer opaken Reflexionsschicht (14) in der Transferfolie (110) welche nicht im Hintergrundbereich (20) vorgesehen ist und im
Musterbereich (21) in ersten Zonen (31), nicht jedoch in einer oder mehreren zweiten Zonen (32) vorgesehen ist, oder im Musterbereich in einer oder mehreren zweiten Zonen (32), nicht jedoch in ersten Zonen (31) vorgesehen ist, wobei die ersten Zonen (31) weniger als 300 pm voneinander
beabstandet sind und eine kleinste Abmessung von weniger als 300 pm aufweisen,
Applizieren der Transferfolie auf ein Substrat (11) derart, dass zwischen der Transferfolie (110) und dem Substrat (11) eine personalisierte Dekorschicht (14) angeordnet ist, welche eine zweite Information (23, 24, 25) bereitstellt.
Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitselements (1) insbesondere Wertdokuments, umfassend die Schritte:
Bereitstellen eines Sicherheitselements nach einem der Ansprüche 1 - 30,
Einschreiben einer personalisierten Information in eine unterhalb der opaken Reflexionsschicht (14) angeordnete lasersensitive Dekorschicht mittels eines Lasers, wobei beim Einschreiben die opake Reflexionsschicht zwischen dem Laser und der Dekorschicht (12) angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 32,
d ad u rch geke n nzeich net , dass der Laser derart gesteuert wird, dass Bereiche mit opaker
Reflexionsschicht beim Einschreiben der personalisierten Information ausgespart oder zumindest mit reduzierter Leistung beaufschlagt werden.
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