EP2385903A1 - Sicherheitselement mit optisch variabler struktur - Google Patents

Sicherheitselement mit optisch variabler struktur

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EP2385903A1
EP2385903A1 EP09801937A EP09801937A EP2385903A1 EP 2385903 A1 EP2385903 A1 EP 2385903A1 EP 09801937 A EP09801937 A EP 09801937A EP 09801937 A EP09801937 A EP 09801937A EP 2385903 A1 EP2385903 A1 EP 2385903A1
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EP
European Patent Office
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embossing
coating
security element
main surface
element according
Prior art date
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EP09801937A
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French (fr)
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EP2385903B1 (de
EP2385903B8 (de
Inventor
Peter Franz
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Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Original Assignee
Giesecke and Devrient GmbH
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Publication date
Application filed by Giesecke and Devrient GmbH filed Critical Giesecke and Devrient GmbH
Publication of EP2385903A1 publication Critical patent/EP2385903A1/de
Publication of EP2385903B1 publication Critical patent/EP2385903B1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2385903B8 publication Critical patent/EP2385903B8/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/40—Manufacture
    • B42D25/405—Marking
    • B42D25/425—Marking by deformation, e.g. embossing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/20—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof characterised by a particular use or purpose
    • B42D25/29—Securities; Bank notes
    • B42D2033/24—
    • B42D2035/24—

Definitions

  • the invention relates to a security element with an optically variable structure, a method for producing such a security element and a data carrier equipped with such a security element.
  • data carriers such as banknotes, securities, certificates, vouchers, checks, high-quality tickets, but also other counterfeit securities, such as credit cards, passports and other identity documents, and product security elements, such as labels , Seals and packaging, equipped with optically variable security elements.
  • the protection against counterfeiting is primarily based on the fact that the visually variable effects are visually simple and clear to the human observer, but that they can not be imitated with today's known reproduction devices, since these always reproduce the optically variable elements only from one viewing direction.
  • a data carrier with an optically variable element which consists of an embossed structure and a coating in the form of a printed image or line screen.
  • the embossed structure or the coating are in this case supplemented by a partial change in their structure so that either a reinforcement of the already known optically variable effect occurs or at least one further visually recognizable effect occurs.
  • the entirety of the optically variable effect produced by the combination of background and embossing and the added effect is visually discernible, but can not be reproduced by copiers. It can accordingly as serve information that can be used to check whether this is an original document, or in the presence of the or the optically variable effects can be ruled out that the document was produced using commercially available reproduction techniques.
  • the document WO 2006/018232 relates to a security element with an optically variable structure which has raised embossing elements and a coating combined with the raised embossing elements, in which at least parts of the coating are completely visible when viewed vertically, but obliquely viewed from the plane of the Security element protruding Regelementen be covered.
  • the raised embossing elements are formed by Vietnamese linienf örmige embossing elements, for example by ball sections.
  • the object of the present invention is therefore to provide a generic security element that avoids the disadvantages of the prior art.
  • a security element of the type mentioned in the introduction comprises a carrier with opposite first and second major surfaces and with an optically variable structure present on the first main surface.
  • the optically variable structure has an embossed structure and a coating, wherein the embossed structure and the coating are combined in such a way that at least partial areas of the coating are completely visible when viewed perpendicularly, but hidden when viewed obliquely.
  • the embossed structure is formed in the form of recesses in the first main surface of the carrier, and in the recesses at least portions of the coating are arranged.
  • the present invention differs from the above-mentioned prior art, in particular in that the embossed structure there is composed of embossed elevations on whose flanks a coating is arranged.
  • an embossing structure of recesses is used, as it arises in particular when embossing the opposite second major surface of the security element on the first major surface.
  • the fact that the embossing of elevations on the upper side of a data carrier leads to the generation of negative deformations on the underside of the data carrier is basically known and also described in the cited document WO 2006/018232 on page 23.
  • the negative deformation of the lower data carrier has hitherto always been regarded only as a concomitant of the embossing technique used and has not been associated with an optically variable structure of the relevant data carrier side.
  • the present inventors have recognized that the deformation of the back can be used to produce a self-contained optically variable structure in the embossing of a security element, without the need for a further embossing process would be necessary.
  • This not only allows the effective use of one already for another reason on the opposite Carrier side provided embossed structure, but also an advantageous vote of provided on the front and back optically variable structures.
  • the embossing of the elevations on the front side must be carried out so that the recesses formed on the back have a sufficient depth for the desired optically variable effect.
  • the inventors have further recognized that, alternatively, a direct embossing of negative structures, which could not be achieved with the previously customary printing plates, can be ensured by means of a novel milling of special printing plates by means of laser engraving.
  • the depressions are at least partially linear and are preferably arranged in the form of a line grid.
  • a line or a line-shaped design is understood as meaning a connection between two points in accordance with the usual mathematical definition.
  • This definition includes not only rectilinear but also curved or curved connections.
  • Line-shaped recesses which have a semicircular, triangular, sinusoidal or trapezoidal profile, as described correspondingly in WO 97/17211 for profiles of elevations, are also particularly preferred.
  • the recesses are at least partially non-linear, in particular in the form of a spherical segment, a tetrahedron, a truncated pyramid, a truncated cone, a cylinder section, a torus, an oval, a drop or a pyramid.
  • the depressions are advantageously arranged in the form of a grid, preferably a grid with a constant spatial frequency.
  • the depressions form It is understood that the term "snap point" is understood to mean the usual meaning in printing technology and does not mean a point in the mathematical sense. constant point spacing), amplitude-modulated rasters (variable point size, constant point spacing), frequency-modulated rasters (constant point size, variable point spacing) and also non-periodic higher-order rasters In addition to two-dimensional rasters, one-dimensional rasters (line rasters) are also suitable for the linear depressions The grid points are in this case formed by linear depressions.
  • the depth of the depressions lies in particular between 10 ⁇ m and 250 ⁇ m, preferably between 30 ⁇ m and 120 ⁇ m, particularly preferably between 35 ⁇ m and 80 ⁇ m, in each case based on the non-embossed environment of the depressions.
  • the depressions can also be integrated into a gravure environment.
  • the depth of the recesses is typically between 40% and 60% of the width of the recesses in the case of linear recesses and between 40% and 60% of the smallest lateral dimension in the case of non-linear recesses.
  • the coating is essentially formed from line-shaped basic elements, which are preferably arranged in the form of a line grid.
  • the coating is a full-surface, linear, multi-colored grid structure containing information.
  • the information may in particular consist of a positive and / or negative representation in the form of at least one modulation of the lines of the raster structure.
  • Advantage of such an optically variable structure is that the information contained deflects the coating from registration inaccuracies of the coating. Although registration imperfections within the coating can then still be present, so that the coating appears stained and streaky, an observer focuses more on the information of the coating, so that the inhomogeneous color impression recedes.
  • a modulation of a line is understood here as meaning a change in the design of the line, in particular in terms of shape, color and / or course.
  • a negative representation is a reduction in the thickness of a line
  • a positive representation is a broadening of the thickness of the line.
  • Individual lines of the grid structure are modulated in certain areas in such a way that the impression of a graphical or alphanumeric image is created for a viewer.
  • the lines may also be interrupted or angled, formed from a sequence of short breaks and points, rectangles, symbols or other geometric or alphanumeric shapes or staggered.
  • the lines may vary significantly in their color or saturation, i. H. the layer thickness of their paint job, to be changed.
  • a combination of several of these modulations is possible, such as e.g. a punctuation in a different color or a break in which the space created by the break is partially replenished by a sequence of characters, numbers and dots.
  • the coating is essentially formed from non-linear basic elements, wherein preferably the dimension of a nonlinear basic element in any direction more than four times, in particular in no direction more than twice the dimension of one of the other Directions is. It has been shown that particularly impressive tilting effects of the optically variable structures can be achieved with simultaneously high freedom of design for the coating if the nonlinear basic elements have a shape that does not differ too much from the outline of a circle, triangle or square , In these elements, the dimension in no direction is more than about twice a dimension in one of the other directions.
  • the non-linear primitives advantageously have round, oval, polygonal bounded or defined by a symbol, geometric pattern or alphanumeric characters outline shapes.
  • the nonlinear basic elements are preferably arranged in the form of a one- or two-dimensional grid, preferably a grid with a constant spatial frequency. If the recesses and the nonlinear basic elements are both arranged in the form of a grid, then the spatial frequencies of the two grids can be the same or slightly different in order to produce beat or moire effects. Even by an independent choice of the spatial frequencies of depression grid and Grundianoraster can create attractive optical effects in which a desired information is visible only when viewing the optically variable structure from a certain viewing angle or at a certain angle of incidence.
  • the spatial frequency of the rasters in one dimension is typically 10 lines / cm to 100 lines / cm, preferably 15 lines / cm to 50 lines / cm, more preferably 20 lines / cm to 40 lines / cm. In two-dimensional The spatial frequencies in the two dimensions can be the same or different in grids.
  • the nonlinear basic elements advantageously have a dimension of from 10 ⁇ m to 500 ⁇ m, in particular from 20 ⁇ m to 250 ⁇ m, in all designs.
  • the depressions of the first main surface are produced by embossing the first main surface of the carrier.
  • the embossing structure of the first main surface can be designed as a blind embossing or as an ink-carrying embossing.
  • the recesses of the first major surface may be created by embossing protrusions on the second major surface of the carrier.
  • the embossing of elevations of the second main surface can be implemented as blind embossing or as color-guiding embossing, as explained in more detail below.
  • the non-line-shaped basic elements are advantageously arranged at least partially on flanks of the depressions, wherein a depression and the base elements arranged on their flanks together each form a structural element which, as the smallest units, form the pixels of the information represented by the optically variable structure.
  • the optically variable structure has a multiplicity of structural elements which, when viewed vertically, represent a multicolored image motif whose visual impression varies as the viewing angle changes.
  • the structural elements can correspond to pixels of the multicolor image motif to which certain color components of a color system are assigned.
  • the basic elements in this case have colored surfaces in the colors of the color system, wherein the sizes of the colored surfaces of the basic elements correspond to the respective color component of the image correspond to points.
  • the color impression of the multicolored image motif changes in a characteristic way due to the partial visibility of the basic elements.
  • the image motif is separated into its color components or colors or patterns are reinforced or deformed, as explained in more detail below with reference to exemplary embodiments.
  • the area fraction of the basic elements on the surface of the depressions is typically between 3% and 100%, with high surface coverages being used, above all, in the case of multicolor structural elements.
  • the colored areas may also overlap for higher color coverage.
  • For the basic elements usually between one and four colors are used.
  • Another overpressure can be done for example by screen printing.
  • machine-readable feature substances such as magnetic feature substances, infrared-absorbing or infrared-transparent feature substances, phosphorescent, fluorescent or other luminescent feature substances, can be incorporated into any visually visible color. In this way, the visually verifiable human feature can be combined with machine verifiability.
  • the optically variable structure has additional information which is produced by varying the coating and / or the embossed structure.
  • the additional information for example, by a variation of the shape, the size or the height of the embossing elements, in particular the non-linear embossing elements arise.
  • a variation of the arrangement of the embossing elements, in particular the non-linear embossing elements, such as a regional offset or a region-wise change in the screen width or omitting one or more embossing elements is conceivable.
  • the coating varies in the range of additional information, this can be caused for example by a variation of the shape or the color of the coating.
  • a variation of the arrangement of the coating is also possible here, such as, for example, an offset, a change in the screen ruling, reflection or omission of individual or several basic elements.
  • the embossed structure may additionally be subdivided into partial regions in which different partial embossing structures are arranged.
  • the partial embossing structures are arranged offset in at least two adjoining partial areas by a fraction, in particular a third of the grid width.
  • parts of the partial embossing structures may also have an unembossed edge contour.
  • the data carrier is in particular a value document, such as a banknote, a check, a share, a passport, an admission ticket, a ticket, a certificate, a credit card, a bank card or similar.
  • the optically variable structure according to the invention can be combined with any other security feature within a data carrier.
  • the optically variable structure according to the invention can be attached via a security thread, combined with a hologram or other diffractive structures or adjacent or overlapping with other optically variable structures.
  • the invention further comprises a method for producing a security element, in which
  • a carrier is provided with opposing first and second major surfaces
  • embossed structure and a coating is produced, wherein the embossed structure is formed in the form of depressions in the first main surface of the carrier,
  • the embossed structure and the coating are combined in such a way that at least partial areas of the coating are completely visible when viewed vertically, but are concealed when viewed obliquely.
  • the coating is preferably printed on the carrier and is used in particular in planographic printing, such as in offset printing, in high-pressure printing, for example in letterpress printing or in the flexographic printing process, in US Pat
  • the depressions of the first main surface are produced by embossing the first main surface of the carrier.
  • the embossed structure of the first main surface can be produced by a blind embossing or an ink-carrying embossing.
  • the depressions of the first main surface can be produced by embossing elevations on the second main surface of the carrier, wherein here too the embossing of elevations of the second main surface can be produced by blind embossing or an ink-carrying embossing.
  • the embossing of elevations of the second main surface can be carried out in particular by a gravure printing process.
  • Blind embossings are produced in a printing process using a steel gravure printing plate.
  • the carrier typically a paper substrate
  • the blank embossing areas of the printing plate unlike printed image areas, are not filled with ink, so that the substrate material in these areas is only permanently deformed, ie embossed.
  • blind embossments with appropriate dimensions can also be detected tactilely, whereby the areas with blind embossing can be used as a further security feature.
  • the optically variable effect of the security element is retained, although an ink-bearing embossing is used instead of the blind embossing.
  • the optically variable structure then has a second coating, at least in some areas. This offers the advantage that the embossed structure is stabilized without additional printing and that the security element can be integrated into a gravure motif and thus into the color and representational design of a surrounding motif.
  • the embossed structure is produced with a stamping tool, such as a gravure printing plate, an embossing stamp or a printing plate.
  • a stamping tool such as a gravure printing plate, an embossing stamp or a printing plate.
  • the surface of the embossing tool on recesses which are introduced by mechanical engraving, ablation by means of a laser, scratches, for example with a diamond tip and / or etching in the surface of the embossing tool.
  • the embossing can also be produced by means of thermal processes.
  • a substrate made of plastic is thermally deformed by the action of heat, with finer structures can be displayed than with paper substrate. This method is used in particular for plastic banknotes or debit cards, debit cards, credit cards, SIM cards, customer cards or the like.
  • the substrate material for the security element is any kind of paper, in particular cotton paper.
  • paper which contains a proportion of polymeric material in the range of 0 ⁇ x ⁇ 100% by weight.
  • the substrate material is a plastic film, for. B. a polyester film or a film of PET (polyethylene terephthalate), PBT (polybutylene terephthalate), PEN (polyethylene naphtha late), PP (polypropylene), PA (polyamide), PE (polyethylene), is.
  • the film may also be monoaxially or biaxially stretched. The stretching of the film, inter alia, leads to it receiving polarizing properties that can be used as another security feature. It may also be useful if the substrate material is a multilayer composite having at least one layer of paper or a paper-like material, ie z. B. a paper-film composite. Such a composite is characterized by an extremely high stability, which is for the durability of the substrate or disk of great advantage.
  • a paper-film composite as a substrate has an inner base paper and two outer film layers, as described in more detail in the document EP 1 545 902 B1, the disclosure of which is incorporated into the present description. Also advantageous is the inverse structure of a paper-film composite, in which an inner film is provided with two outer layers of paper.
  • the paper-film composite or composite composite can be z. B. be formed from the aforementioned plastic materials.
  • Such networks are characterized by a very high degree of stability. Also, these composite materials can be used in certain climatic regions of the earth with great advantage.
  • All materials used as substrate material may have additives that serve as a mark of authenticity. It is primarily to think of luminescent, which are preferably transparent in the visible wavelength range and in the non-visible wavelength range by a suitable tool, for. B. emitting a UV or IR radiation Radiation source, can be excited to produce a visible or at least detectable with auxiliary luminescence. Other security features can also be used to advantage if they do not impair the contemplation of the security element according to the invention or at least do not significantly affect it.
  • protrusions on the second major surface appear as depressions on the first major surface of the carrier (then the back of the data carrier).
  • the carrier may first be provided with the coating and then embossed, or conversely, the carrier may first be embossed and then provided with the coating. Likewise, the carrier can be embossed in the same step and provided with the coating.
  • 1 is a schematic representation of a banknote with a security element according to the invention
  • 2 shows schematically a section along the line II-II of Fig. 1
  • FIG. 3 shows an embossing plate for producing the depressions of the optically variable structure of FIG. 2, FIG.
  • FIG. 5 is a detail of only the coating of the optically variable structure of FIG. 2 in plan view
  • FIG. 6 shows the combination of the embossing structure of FIG. 4 and the coating of FIG. 5, FIG.
  • Fig. 7 shows a detail only of the coating of an optically variable
  • FIG. 8 shows the combination of an embossing structure as in FIG. 4 with the coating of FIG. 7, FIG.
  • FIG. 10 shows a cross section through the optically variable structure along the line XX of FIG. 9, and 11 and 12 are schematic cross-sections through banknotes according to further embodiments of the invention.
  • FIG. 1 shows a banknote 10 with a security element 12 according to the invention, which is arranged in the printed image area of the banknote 10.
  • the security element 12 contains an optically variable structure 16, which presents different information to the viewer under different viewing directions and thus exhibits a tilting effect.
  • Such security elements are often used in banknotes and other monetary documents, since the tilting effect can be easily visually recognized and checked by the viewer, but it can not be reproduced precisely because of the directional dependence of the visual impression with today's copiers, since these optically variable Only show structure from a single point of view.
  • FIG. 2 shows a schematic sectional view along the line II-II of FIG. 1
  • FIG. 4 shows a section of only the coating 24 of the optically variable structure 16 in plan view
  • FIG. 6 shows the combination of the embossing structure 20 of FIG. 4 and the coating 24 of FIG. 5 shows.
  • the recesses 22 may be produced, for example, with the embossing plate 130 shown in FIG. 3, which has the spherical recesses 132 corresponding to the recesses 22. Embossing plates with such spherical segment-shaped elevations are difficult to produce with milling tools, but can be produced by laser engraving.
  • the optically variable structure 16 further includes a coating 24 formed from a plurality of nonlinear pattern primitives 26, 28.
  • the pattern base elements 26, 28 are respectively arranged on the flanks of the recesses 22 and thus give the optically variable structure a different appearance depending on the viewing direction. In the vertical viewing direction 30, the coating 24 is completely visible.
  • the pattern base elements 26 lying on the flanks of the recesses 22 are covered by the webs between the recesses 22 and are therefore largely not visible to a viewer. Accordingly, when viewed from the opposite viewing direction 34, the pattern base elements 28 are hidden and are therefore largely not visible to a viewer.
  • Figures 4 and 5 show for illustrative purposes a section of the embossed structure 20 and the coating 24 of the optically variable structure in plan view, wherein the dashed square grid 40 only serves to provide a clearer view.
  • the depressions 22 and the pattern basic elements 26, 28 are each arranged in a grid with a constant spatial frequency whose horizontal and vertical grid width is generally indicated by values x and y, respectively.
  • the spatial frequency of the basic elements 26, 28 is related to an imaginary reference point 46 in the center of each grid square.
  • the pattern primitives 26, 28 themselves may occupy different positions within the grid squares to come to lie on different flanks of the wells 22 and thereby be visible from different viewing directions 32, 34.
  • a recess 22 together with the pattern element 26 or 28 arranged on its flanks forms a structural element 42 or 44, wherein the structural elements 42, 44 as smallest units form the pixels of the rasterized information altogether represented by the optically variable structure 16.
  • the pattern base elements 26 and 28 come to rest on opposite flanks of the recesses 22 due to their position within the grid squares.
  • the detail shown in FIG. 2 corresponds to the uppermost row of FIG. 6.
  • both the pattern base elements 26 and the pattern base elements 28 and thus the entire coating 24 are visible.
  • the oblique viewing direction 32 only the pattern primitives 28 are visible and only the pattern primitives 26 are visible from the opposite oblique viewing direction 34.
  • the proportion of the visible pattern base elements 26, 28 and thus also the visual impression of the optically variable structure 16 changes.
  • the pattern base elements 26 and 28 can be taken together a partial picture of a total picture. When viewed vertically, the overall image is then visible, but only one of the partial images when viewed obliquely.
  • pattern basic elements can be arranged on the flanks of the recesses 22, and that the shape, color and arrangement of the pattern basic elements set a desired visual impression of the optically variable structure 16 in a top view and oblique view can.
  • the spatial frequency of the raster of the embossed structure and the coating is typically 10 to 100 lines / cm, for example 25 lines / cm, the grid width x or y so 0.1 mm to 1 mm, for example, 0.4 mm.
  • the spatial frequency of the embossing pattern and coating patterns may be the same, as shown in the embodiment of FIGS. 4 to 6, or may also be slightly different in order to produce beating or moire effects.
  • the spatial frequencies of embossing pattern and coating grid can also be selected completely independently of each other, which can produce interesting visual effects in which a desired information is only visible when viewing the security element from a certain viewing angle or at a certain angle of incidence ,
  • the coating 24 consists of nonlinear basic elements 26, 28, the dimension of a non-linear basic element being no more than four times the dimension of one of the other directions in any direction.
  • the non-linear basic elements have in particular a round, oval, polygonal limited or by a symbol, geometric pattern or alphanumeric certain outline shape and typically have dimensions between 10 microns and 500 microns.
  • the optically variable structure 60 contains a multiplicity of structural elements 62 which, when viewed vertically, represent a multicolored image motif which, when tilting the security element depending on the direction of tilting, is divided into the individual color components of a basic color system, such as e.g. , B. the color components Cy, magenta and yellow or combinations of these color components separated.
  • a basic color system such as e.g. , B. the color components Cy, magenta and yellow or combinations of these color components separated.
  • the color components of other known basic color systems can also be used.
  • the coating of the optically variable structure 60 is formed in the form of a square coating grid 50, whose pixels 52 are each assigned to one pixel of the given image.
  • pattern primitives 54-c, 54-m and 54-y are generated whose size corresponds to the color component of the corresponding base color cyan (c), magenta (m) and yellow (y) of the associated pixel of the given image, as shown in FIG. 7 for some such pixels 52.
  • the optically variable structure 60 shown in FIG. 8 is obtained, with one structural element 62 each consisting of a depression 22 and three basic pattern elements 54-c , 54-m and 54-y forms a pixel of the displayed multicolor image motif.
  • one structural element 62 each consisting of a depression 22 and three basic pattern elements 54-c , 54-m and 54-y forms a pixel of the displayed multicolor image motif.
  • all three pattern primitives 54-c, 54-m and 54-y are visible in the recesses 22, so that the predetermined color image with all its color components can be seen.
  • the optically variable structure 60 is tilted, depending on the direction and extent of the tilt, only one or two of the pattern primitives can be seen in the cavities, so that the given color image appears dissected into its color channels for the viewer.
  • the depressions 22 of the embossed structure 20 and the coating 50 formed from the pattern base elements 54-c, 54-m and 54-y cooperate in such a way that, when viewed vertically, the complete color image is visible, while oblique viewing by the obscuring Part of the pattern primitives takes place a color separation of the image.
  • FIGS. 9 and 10 show a further exemplary embodiment of the invention, in which the optically variable structure of the security element comprises a coating 70 and an embossed structure 80.
  • the coating 70 comprises an alternating sequence of three lines 72-c, 72-y, 72-m in the colors cyan (c), yellow (y) and magenta (m).
  • Several of the yellow ones Lines 72-y contain a modulation 74, which is designed in particular in the form of a modulation of the line widths or an interruption of the lines.
  • the outline formed by the modulations 74 gives an observer at a viewing distance of about 30 cm to 50 cm information in the form of an alphanumeric character, in the embodiment in the form of the letter "A".
  • the lines 72c, 72-y, 72-m are not shown in color in FIG. 9, but only in black and white, the individual lines are shown spaced from each other for better distinctness.
  • the lines 72-c, 72-y, 72-m may be directly adjacent to one another, as shown in the cross-section of Fig. 10 along the line XX of Fig. 9, or may have a small distance invisible to the naked eye be arranged.
  • the lines 72-c, 72-y, 72-m thus form linear elements of the coating 70 arranged in the form of a line grid.
  • the embossing structure 80 consists of a plurality of line-shaped recesses 82, which are aligned with the lines 72-c, 72-y, 72-m of the coating 70 and which, based on the surface of the security element, have a depth of 10 ⁇ m to 250 ⁇ m ,
  • the line-shaped recesses 82 have two opposite flanks 84 and 86, which are parallel to the lines 72-c, 72-y, 72-m.
  • each embossing element 82 is a part of the line 72-m in the color magenta and on the opposite edge 86 is a part of the line 72-c in the color cyan ,
  • the middle at the lowest point of the depression 82, is a part of the line 72-y in the color yellow.
  • both inside and outside of the recesses 82 all three lines 72-c, 72-y, 72-m are visible. If an observer looks diagonally from the direction 90 onto the optically variable structure, he sees in the area of the depressions 82 only the flank 86 and the line 72 c of the color cyan arranged thereon.
  • embossing elements 82 gives the viewer a second information in the form of an alphanumeric character, in the embodiment in the form of the letter "V".
  • FIGS. 4 to 10 may advantageously have additional information, not shown, which arises as a result of variation of the coating, in particular by a variation of the shape, color or arrangement of the coating, and / or by varying the embossed structure, in particular by varying the shape of the size, the height or the arrangement of the embossing elements.
  • the coating has been combined with the depressions of an embossing structure which has been impressed into the first main surface of the security element by means of a suitable embossing tool, such as embossing plate 130 shown in FIG. 3. de.
  • a suitable embossing tool such as embossing plate 130 shown in FIG. 3. de.
  • This embossing can be designed both as a blind embossing and as an ink-bearing embossing.
  • the depressions of the first main surface are produced by embossing elevations on the second, opposing main surface of the carrier, as explained below with reference to FIGS. 11 and 12.
  • FIGS. 11 and 12 each schematically show a cross-section through a banknote substrate 100 having a first major surface 102, which is shown in the figures as the underside of the banknote, and with an opposing second major surface 104, which is shown in the figures as the top of the banknote.
  • a plurality of elevations 106 is embossed, wherein the embossing can be embodied both as a blind embossing and as an ink-carrying embossing.
  • the bumps 106 of the second major surface 104 may in particular be combined with a coating 108 present on the second major surface 104 and together form an optically variable structure 110 in which the coating 108 and the bumps 106 cooperate in this way in that at least partial regions of the coating 108 are completely visible when viewed perpendicularly 112, but are concealed during oblique viewing 114, so that the second main surface 104 shows a different visual impression from different viewing directions.
  • Further details of the possible designs and advantages of such a combination of coating 108 and elevations 106 can be found in the publication WO 2006/018232, the disclosure of which is incorporated into the present description to this extent.
  • the backward deformation of the substrate 100 when embossing the elevations 106 is only a concomitant of the embossing technique which, although it can serve as a further authenticity feature due to its haptic detectability, but with the optically variable structure 106, 108 is not related to the front.
  • the indentations 122 resulting from the embossment of the protrusions 106 on the opposing first major surface 102 of the substrate are used to create an optically variable security element without a separate embossing process for the first major surface 102 got to.
  • the optically variable structure 120 present on the first main surface 102 includes, in addition to the depressions 122, a coating formed from a multiplicity of linear or non-linear pattern primitives 124 arranged on the flanks of the depressions 122 and which, in cooperation with the recesses 122, produce the viewing angle dependent appearance of the optically variable structure 120.
  • a coating formed from a multiplicity of linear or non-linear pattern primitives 124 arranged on the flanks of the depressions 122 and which, in cooperation with the recesses 122, produce the viewing angle dependent appearance of the optically variable structure 120.
  • at least partial regions of the coating are completely visible when viewed perpendicularly 126 and are concealed under oblique viewing 128, as already explained above.
  • the statements made in the figures 2 to 10 apply accordingly.
  • the embossing of the second main surface 104 and the type and thickness of the coating are coordinated with one another.
  • the embossing of the elevations 106 of the second main surface 104 is carried out such that depressions 122 with a depth of 10 ⁇ m to 250 ⁇ m, preferably of 30 ⁇ m to 120 ⁇ m, are formed on the first main surface 102.
  • the non-linear elevations 106 are blind embossed as pimple-shaped elevations, and the pattern basic elements 124 of the coating of the first main area 102 represent a predetermined colored image motif described in FIGS. 7 and 8 which, in cooperation with the depressions 122 corresponding to the elevations 106, generates a viewing angle-dependent visual impression on the banknote backside.
  • the optically variable structure 120 of the first main area 102 may also be combined with an optically variable structure 110 present on the second main area 104 with the elevations 106 and the coating 108.
  • the optically variable structures 110, 120 of the front and back can be independent of one another, in particular in the case of opaque substrates, or, in particular in the case of transparent substrates, can also be coordinated with one another and, for example, show information supplementing one another in a transparent view.
  • FIGS. 1 to 12 can also be advantageously arranged in the region of a continuous opening of a data carrier, in particular when using a translucent or transparent substrate.
  • a security element according to the invention in the form of a sentlichen transparent film strip to cover a through hole can be used in a banknote.
  • T L / Lo
  • a "translucent”, “translucent” or “semitransparent” material has a transmittance T greater than 0 and less than 1, i.e. 0 ⁇ T ⁇ 1.
  • the subjective perception of a transparent, translucent, or opaque material by a viewer may in part differ materially from the exact definition given above for transparent, translucent, or opaque material.
  • a viewer may still take a material (security element) as a trans- parent true, if the transmittance of the material (security element) more than z. B. is 0.8, ie, less than 20% of the incident light, for example, be reflected.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement mit einem Träger (14) mit gegenüberliegenden ersten und zweiten Hauptflächen und mit einer auf der ersten Hauptfläche (18) vorliegenden optisch variablen Struktur (16), die eine Prägestruktur (20) und eine Beschichtung (24) aufweist, wobei die Prägestruktur (20) und die Beschichtung (24) so kombiniert sind, dass wenigstens Teilbereiche der Beschichtung (24) bei senkrechter Betrachtung (30) vollständig sichtbar sind, bei Schrägbetrachtung (32, 34) aber verdeckt werden, wobei die Prägestruktur (20) in Form von Vertiefungen (22) in der ersten Hauptfläche (18) des Trägers (14) ausgebildet ist, und in den Vertiefungen (22) wenigstens Teilbereiche der Beschichtung (24) angeordnet sind.

Description

Sicherheitselement mit optisch variabler Struktur
Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement mit einer optisch variablen Struktur, ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Sicherheitselements sowie einen mit einem solchen Sicherheitselement ausgestatteten Datenträger.
Zum Schutz gegen Nachahmung, insbesondere mit Farbkopiergeräten oder vergleichbaren Reproduktions verfahren, werden Datenträger, wie beispielsweise Banknoten, Wertpapiere, Urkunden, Gutscheine, Schecks, hochwertige Eintrittskarten, aber auch andere fälschungsgefährdete Papiere, wie Kreditkarten, Pässe und sonstige Ausweisdokumente, sowie Produktsicherungselemente, wie Etiketten, Siegel und Verpackungen, mit optisch variab- len Sicherheitselementen ausgestattet. Der Fälschungsschutz beruht dabei vor allem darauf, dass die optisch variablen Effekte für den menschlichen Betrachter visuell einfach und deutlich zu erkennen sind, dass sie aber mit heute bekannten Reproduktionsgeräten nicht nachgeahmt werden können, da diese die optisch variablen Elemente stets nur aus einer Blickrichtung wiedergeben.
Aus der Druckschrift WO 97/17211 ist ein Datenträger mit einem optisch variablen Element bekannt, das aus einer geprägten Struktur und einer Be- schichtung in Form eines Druckbildes oder Linienrasters besteht. Die ge- prägte Struktur oder die Beschichtung werden hierbei durch eine teilweise Veränderung ihrer Struktur so ergänzt, dass entweder eine Verstärkung des bereits bekannten optisch variablen Effekts eintritt oder aber mindestens ein weiterer visuell erkennbarer Effekt auftritt. Die Gesamtheit aus dem durch die Kombination aus Untergrund und Prägung erzeugten optisch variablen Effekt und dem zusätzlichen Effekt ist visuell erkennbar, kann jedoch mit Kopiergeräten nicht reproduziert werden. Sie kann dementsprechend als eine Information dienen, anhand der geprüft werden kann, ob es sich um ein Originaldokument handelt, bzw. bei Vorhandensein des oder der optisch variablen Effekte kann ausgeschlossen werden, dass das Dokument mit handelsüblichen Reproduktionstechniken hergestellt wurde.
Die Druckschrift WO 2006/018232 betrifft ein Sicherheitselement mit einer optisch variablen Struktur, die erhabene Prägeelemente und eine mit den erhabenen Prägeelementen kombinierte Beschichtung aufweist, bei der wenigstens Teile der Beschichtung bei senkrechter Betrachtung vollständig sichtbar sind, bei Schrägbetrachtung aber von den aus der Ebene des Sicherheitselements vorstehenden Prägelementen verdeckt werden. Die erhabenen Prägeelemente sind dabei durch nicht linienf örmige Prägeelemente, beispielsweise durch Kugelabschnitte gebildet.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt nun darin, ein gattungsgemäßes Sicherheitselement anzugeben, das die Nachteile des Standes der Technik vermeidet. Insbesondere soll es möglich sein, das Sicherheitselement in einfacher Weise mit einer optisch variablen Struktur auszustatten und/ oder soll es einen optisch variablen Effekt auf vorteilhafte Weise mit einem farbigen Umschlag verbinden und sich auch bei den im Wertpapierdruck geforderten hohen Verarbeitungsgeschwindigkeiten herstellen lassen.
Diese Aufgabe wird durch das Sicherheitselement, das Herstellungsverfahren und den Datenträger mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß der Erfindung enthält ein Sicherheitselement der eingangs genannten Art einen Träger mit gegenüberliegenden ersten und zweiten Hauptflächen und mit einer auf der ersten Hauptfläche vorliegenden optisch variablen Struktur. Die optisch variable Struktur weist eine Prägestruktur und eine Beschichtung auf, wobei die Prägestruktur und die Beschichtung so kombiniert sind, dass wenigstens Teilbereiche der Beschichtung bei senkrechter Betrachtung vollständig sichtbar sind, bei Schrägbetrachtung aber verdeckt werden. Die Prägestruktur ist dabei in Form von Vertiefungen in der ersten Hauptfläche des Trägers ausgebildet, und in den Vertiefungen sind wenigstens Teilbereiche der Beschichtung angeordnet.
Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich von dem oben genannten Stand der Technik insbesondere dadurch, dass sich die Prägestruktur dort aus geprägten Erhebungen zusammensetzt, auf deren Flanken eine Beschichtung angeordnet ist. Im Gegensatz dazu wird in der vorliegenden Erfindung eine Prägestruktur aus Vertiefungen eingesetzt, wie sie insbesondere beim Prägen der gegenüberliegenden zweiten Hauptfläche des Sicherheitselements auf der ersten Hauptfläche entsteht. Dass die Prägung von Erhebungen auf der Oberseite eines Datenträgers zur Erzeugung von negativen Verformungen auf der Unterseite des Datenträgers führt, ist grundsätzlich bekannt und auch in der genannten Druckschrift WO 2006/018232 auf Seite 23 beschrieben. Die negative Verformung der Datenträgerunterseite wurde allerdings bisher stets nur als Begleiterscheinung der eingesetzten Prägetechnik betrachtet und nicht mit einer optisch variablen Struktur der betreffenden Datenträgerseite in Verbindung gebracht.
Dagegen haben die jetzigen Erfinder erkannt, dass sich bei der Prägung eines Sicherheitselements die Verformung der Rückseite zur Erzeugung einer eigenständigen optisch variablen Struktur nutzen lässt, ohne dass dazu ein weiterer Prägevorgang notwendig wäre. Dies ermöglicht nicht nur die effektive Nutzung einer bereits aus anderem Grund auf der gegenüberliegenden Trägerseite vorgesehenen Prägestruktur, sondern auch eine vorteilhafte Abstimmung der auf der Vorder- und Rückseite vorgesehenen optisch variablen Strukturen. Die Prägung der Erhebungen auf der Vorderseite muss dabei so ausgeführt werden, dass die auf der Rückseite entstehenden Vertiefungen eine für den gewünschten optisch variablen Effekt ausreichende Tiefe aufweisen. Die Erfinder haben weiter erkannt, dass alternativ eine direkte Prägung negativer Strukturen, die mit den bisher üblichen Druckplatten nicht erreicht werden konnte, durch eine neuartige Fräsung spezieller Druckplatten mittels Lasergravur sichergestellt werden kann.
In einer bevorzugten Erfindungsvariante sind die Vertiefungen zumindest teilweise linienförmig ausgebildet und sind vorzugsweise in Form eines Linienrasters angeordnet. Unter einer Linie bzw. einer linienf örmigen Ausbildung wird dabei entsprechend der üblichen mathematischen Definition eine Verbindung zweier Punkte verstanden. Diese Definition schließt nicht nur geradlinige, sondern auch gekrümmte oder geschwungene Verbindungen ein. Besonders bevorzugt sind ferner linienförmig ausgebildete Vertiefungen, die ein halbkreis-, dreieck-, sinus- oder trapezförmiges Profil aufweisen, wie dies in der WO 97/17211 für Profile von Erhebungen entsprechend be- schrieben ist.
Bei einer ebenfalls vorteilhaften Erfindungsvariante sind die Vertiefungen zumindest teilweise nicht linienförmig ausgebildet, insbesondere in Form eines Kugelabschnitts, eines Tetraeders, eines Pyramidenstumpfes, eines Ke- gelstumpfes, eines Zylinderabschnitts, eines Torus, eines Ovals, eines Tropfens oder einer Pyramide.
Die Vertiefungen sind mit Vorteil in Form eines Rasters, vorzugsweise eines Rasters mit konstanter Ortsfrequenz angeordnet. Die Vertiefungen bilden dabei die „Rasterpunkte" des Rasters. Es versteht sich, dass der Begriff Ras- terpunkt im in der Drucktechnik üblichen Sinn verstanden wird und nicht einen ausdehnungslosen Punkt im mathematischen Sinne meint. Mögliche Rasteranordnungen umfassen Raster mit einer konstanten Periode (konstan- te Punktgröße, konstanter Punktabstand), amplitudenmodulierte Raster (variable Punktgröße, konstanter Punktabstand), frequenzmodulierte Raster (konstante Punktgröße, variabler Punktabstand) und auch nicht-periodische Raster höherer Ordnung. Neben zweidimensionalen Rastern kommen insbesondere für die linienf örmigen Vertiefungen auch eindimensionale Raster (Linienraster) in Betracht. Die Rasterpunkte sind in diesem Fall durch linien- förmige Vertiefungen gebildet.
Die Tiefe der Vertiefungen liegt im Rahmen der Erfindung insbesondere zwischen 10 μm und 250 μm, bevorzugt zwischen 30 μm und 120 μm, be- sonders bevorzugt zwischen 35 μm und 80 μm, jeweils bezogen auf das nicht geprägte Umfeld der Vertiefungen. Die Vertiefungen können auch in ein Gravurumfeld eingebunden sein. Die Tiefe der Vertiefungen beträgt dabei typischerweise zwischen 40 % und 60 % der Breite der Vertiefungen bei linienf örmigen Vertiefungen und zwischen 40 % und 60 % der kleinsten late- ralen Abmessung bei nicht linienförmigen Vertiefungen.
In einer vorteilhaften Erfindungsvariante ist die Beschichtung im Wesentlichen aus linienförmigen Grundelementen gebildet, die vorzugsweise in Form eines Linienrasters angeordnet sind. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die Beschichtung dabei eine vollflächige, linienförmige, mehrfarbige Rasterstruktur, die eine Information enthält. Die Information kann insbesondere aus einer positiven und/ oder negativen Darstellung in Form mindestens einer Modulation der Linien der Rasterstruktur bestehen. Vorteil einer solchen optisch variablen Struktur ist, dass die enthaltene Information der Beschichtung von Passerungenauigkeiten der Beschichtung ablenkt. Passerungenauigkeiten innerhalb der Beschichtung können dann zwar nach wie vor vorhanden sein, so dass die Beschichtung fleckig und streifig erscheint, ein Betrachter konzentriert sich jedoch eher auf die Information der Be- Schichtung, so dass der inhomogene Farbeindruck zurücktritt.
Unter einer Modulation einer Linie wird dabei eine Veränderung der Ausgestaltung der Linie insbesondere in Form, Farbe und/ oder Verlauf verstanden. Insbesondere ist eine negative Darstellung eine Verminderung der Di- cke einer Linie und eine positive Darstellung eine Verbreiterung der Dicke der Linie. Einzelne Linien der Raster struktur sind hierbei in bestimmten Bereichen derart moduliert, dass für einen Betrachter der Eindruck einer graphischen oder alphanumerischen Abbildung entsteht. Alternativ oder zusätzlich können die Linien auch unterbrochen oder abgewinkelt werden, aus einer Abfolge von kurzen Unterbrechungen und Punkten, Rechtecken, Symbolen oder anderen geometrischen oder alphanumerischen Formen gebildet oder versetzt weitergeführt werden. Ebenso können die Linien signifikant in ihrer Farbe oder ihrer Sättigung, d. h. der Schichtdicke ihres Farbauftrages, verändert werden. Des Weiteren ist auch eine Kombination mehrerer dieser Modulationen möglich, wie z.B. eine Punktierung in einer anderen Farbe oder eine Unterbrechung, bei der der durch die Unterbrechung entstandene Zwischenraum durch eine Abfolge von Schriftzeichen, Ziffern und Punkten teilweise wieder aufgefüllt wird.
Bei einer weiteren, ebenfalls vorteilhaften Erfindungsvariante ist die Beschichtung im Wesentlichen aus nicht linienf örmigen Grundelementen gebildet, wobei vorzugsweise die Abmessung eines nicht linienförmigen Grundelements in keiner Richtung mehr als das Vierfache, insbesondere in keiner Richtung mehr als das Doppelte der Abmessung einer der anderen Richtungen beträgt. Es hat sich nämlich gezeigt, dass besonders eindrucksvolle Kippeffekte der optisch variablen Strukturen bei gleichzeitig hoher Gestaltungsfreiheit für die Beschichtung dann erreicht werden können, wenn die nicht linienförmigen Grundelemente eine Form aufweisen, die sich nicht zu sehr von der Umrissform eines Kreises, Dreiecks oder Quadrats unterscheidet. Bei diesen Elementen beträgt die Abmessung in keiner Richtung mehr als etwa das Doppelte einer Abmessung in einer der anderen Richtungen.
Die nicht linienförmigen Grundelemente weisen mit Vorteil runde, ovale, polygonal begrenzte oder durch ein Symbol, geometrisches Muster oder alphanumerische Zeichen bestimmte Umrissformen auf.
Die nicht linienförmigen Grundelemente sind vorzugsweise in Form eines ein- oder zweidimensionalen Rasters, vorzugsweise eines Rasters mit konstanter Ortsfrequenz angeordnet. Sind die Vertiefungen und die nicht linienförmigen Grundelemente beide in Form eines Rasters angeordnet, so können die Ortsfrequenzen der beiden Raster gleich sein oder leicht unterschiedlich gewählt werden, um Schwebungs- oder Moireeffekte zu erzeugen. Auch durch eine unabhängige Wahl der Ortsfrequenzen von Vertiefungsraster und Grundelementeraster lassen sich attraktive optische Effekte erzeugen, bei denen eine gewünschte Information erst beim Betrachten der optisch variablen Struktur aus einem bestimmten Betrachtungswinkel oder bei einem bestimmten Lichteinfallswinkel sichtbar wird.
Die Ortsfrequenz der Raster in einer Dimension beträgt typischerweise 10 Linien/ cm bis 100 Linien/ cm, bevorzugt 15 Linien/ cm bis 50 Linien/ cm, besonders bevorzugt 20 Linien/ cm bis 40 Linien/ cm. Bei zweidimensionalen Rastern können die Ortsfrequenzen in den beiden Dimensionen gleich oder unterschiedlich sein.
Die nicht linienförmigen Grundelemente weisen in allen Gestaltungen vor- teilhaft eine Abmessung von 10 μm bis 500 μm, insbesondere von 20 μm bis 250 μm auf.
In einer Erfindungsvariante sind die Vertiefungen der ersten Hauptfläche durch Prägung der ersten Hauptfläche des Trägers erzeugt. Die Prägestruk- tur der ersten Hauptfläche kann dabei als Blindprägung oder als farbführende Prägung ausgeführt sein. Alternativ können die Vertiefungen der ersten Hauptfläche durch eine Prägung von Erhebungen auf der zweiten Hauptfläche des Trägers erzeugt sein. Auch in dieser Variante kann die Prägung von Erhebungen der zweiten Hauptfläche als Blindprägung oder als farbführen- de Prägung ausgeführt sein, wie weiter unten genauer erläutert.
Die nicht linienförmigen Grundelemente sind mit Vorteil zumindest teilweise auf Flanken der Vertiefungen angeordnet, wobei eine Vertiefung und die auf ihren Flanken angeordneten Grundelemente zusammen jeweils ein Strukturelement bilden, die als kleinste Einheiten die Pixel der von der optisch variablen Struktur dargestellten Information bilden. In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die optisch variable Struktur eine Vielzahl von Strukturelementen auf, die bei senkrechter Betrachtung ein mehrfarbiges Bildmotiv darstellen, dessen visueller Eindruck bei Änderung des Betrach- tungswinkels variiert. Insbesondere können die Strukturelemente Bildpunkten des mehrfarbigen Bildmotivs entsprechen, denen bestimmte Farbanteile eines Farbensystems zugeordnet sind. Die Grundelemente weisen dabei farbige Flächen in den Farben des Farbensystems auf, wobei die Größen der farbigen Flächen der Grundelemente dem jeweiligen Farbanteil der Bild- punkte entsprechen. Beim Kippen des Sicherheitselement ändert sich der Farbeindruck des mehrfarbigen Bildmotivs durch die nur teilweise Sichtbarkeit der Grundelemente in charakteristischer Weise. Beispielsweise wird das Bildmotiv beim Kippen in seine Farbanteile separiert oder Farben oder Mus- ter werden verstärkt oder verformt, wie weiter unten anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Der Flächenanteil der Grundelemente an der Fläche der Vertiefungen liegt typischerweise zwischen 3 % und 100 %, wobei hohe Flächendeckungen vor allem bei mehrfarbigen Strukturelementen zur Anwendung kommen. Die farbigen Bereiche können auch überlappen, um eine höhere Farbdeckung zu erzielen. Für die Grundelemente werden in der Regel zwischen ein und vier Farben eingesetzt. Ein weiterer Überdruck kann beispielsweise im Siebdruck erfolgen. In jede visuell sichtbare Farbe können zusätzlich maschinenlesbare Merkmalsstoffe aufgenommen werden, wie etwa magnetische Merkmalstoffe, Infrarot-absorbierende oder Infrarot-transparente Merkmalstoffe, phosphoreszierende, fluoreszierende oder sonstige lumineszierende Merkmalstoffe. Auf diese Weise kann das visuell prüfbare Humanmerkmal mit einer maschinellen Prüfbarkeit kombiniert werden.
Die optisch variable Struktur weist in einer bevorzugten Ausführungsform eine Zusatzinformation auf, die durch Variation der Beschichtung und/ oder der Prägestruktur entsteht. So kann die Zusatzinformation beispielsweise durch eine Variation der Form, der Größe oder der Höhe der Prägeelemente, insbesondere der nicht linienförmigen Prägeelemente, entstehen. Auch eine Variation der Anordnung der Prägeelemente, insbesondere der nicht linienförmigen Prägeelemente, wie ein bereichsweiser Versatz oder eine bereichsweise Änderung der Rasterweite oder ein Weglassen einzelner oder mehrerer Prägeelemente, ist denkbar. Wird die Beschichtung im Bereich einer Zusatzinformation variiert, so kann dies beispielsweise durch eine Variation der Form oder der Farbe der Beschichtung entstehen. Auch hier ist selbstverständlich eine Variation der Anordnung der Beschichtung möglich, wie beispielsweise ein Versatz, eine Än- derung der Rasterweite, Spiegelung oder Weglassen einzelner oder mehrerer Grundelemente .
Die Prägestruktur kann zusätzlich in Teilbereiche unterteilt sein, in denen unterschiedliche Teilprägestrukturen angeordnet sind. Vorzugsweise sind die Teilprägestrukturen in wenigstens zwei aneinander grenzenden Teilbereichen um einen Bruchteil, insbesondere ein Drittel der Rasterweite, versetzt angeordnet. Zur besseren Erkennbarkeit können auch Teile der Teilprägestrukturen eine ungeprägte Randkontur aufweisen.
Im Zusammenhang mit dieser matrixartigen Anordnung der Teilprägestrukturen sowie der Erzeugung von Zusatzinformationen im Bereich der Prägestrukturen bzw. der Beschichtung wird hier ausdrücklich auf die WO 97/17211 sowie die WO 02/20280 Al Bezug genommen.
Die Erfindung umfasst auch einen Datenträger mit einem Sicherheitselement der beschriebenen Art. Der Datenträger ist dabei insbesondere ein Wertdokument, wie zum Beispiel eine Banknote, ein Scheck, eine Aktie, ein Ausweis, eine Eintrittskarte, eine Fahrkarte, eine Urkunde, eine Kreditkarte, eine Scheckkarte oder dergleichen. Die erfindungsgemäße optisch variable Struk- tur ist innerhalb eines Datenträgers mit jedem beliebigen anderen Sicherheitsmerkmal kombinierbar. So kann die erfindungsgemäße optisch variable Struktur beispielsweise über einem Sicherheitsfaden angebracht sein, mit einem Hologramm oder anderen diffraktiven Strukturen kombiniert werden oder neben oder überlappend mit anderen optisch variablen Strukturen angeordnet sein.
Die Erfindung umf asst ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Sicher- heitselements, bei dem
ein Träger mit gegenüberliegenden ersten und zweiten Hauptflächen bereitgestellt wird,
- auf der ersten Hauptfläche eine optisch variable Struktur mit einer
Prägestruktur und einer Beschichtung erzeugt wird, wobei die Prägestruktur in Form von Vertiefungen in der ersten Hauptfläche des Trägers ausgebildet wird,
- in den Vertiefungen wenigstens Teilbereiche der Beschichtung angeordnet werden, und
die Prägestruktur und die Beschichtung so kombiniert werden, dass wenigstens Teilbereiche der Beschichtung bei senkrechter Betrachtung vollständig sichtbar sind, bei Schrägbetrachtung aber verdeckt werden.
Die Beschichtung wird erfindungsgemäß vorzugsweise auf den Träger aufgedruckt und wird insbesondere im Flachdruck, wie etwa im Offsetdruck, im Hochdruck, wie etwa im Buchdruck oder im Flexodruckverfahren, im
Siebdruck, im Tiefdruck, wie etwa im Rastertiefdruck oder im Stichtiefdruck, oder in einem Thermographieverfahren, wie etwa im Thermotransferverfah- ren, erzeugt. Im farbigen Stahldruck (Stichtiefdruck) wird vorzugsweise mit Farben gedruckt, die ein hohes Lasurverhalten aufweisen. In einer Erfindungsvariante werden die Vertiefungen der ersten Hauptfläche durch Prägung der ersten Hauptfläche des Trägers erzeugt. Die Prägestruktur der ersten Hauptfläche kann dabei durch eine Blindprägung oder eine farbführende Prägung erzeugt werden. Alternativ können die Vertiefungen der ersten Hauptfläche durch eine Prägung von Erhebungen auf der zweiten Hauptfläche des Trägers erzeugt werden, wobei auch hier die Prägung von Erhebungen der zweiten Hauptfläche durch eine Blindprägung oder eine farbführende Prägung erzeugt werden kann. Die Prägung von Erhebungen der zweiten Hauptfläche kann insbesondere durch ein Stichtiefdruckverfah- ren erfolgen.
Blindprägungen werden in einem Druckvorgang unter Verwendung einer Stahltiefdruckplatte erzeugt. Beim Druckvorgang wird der Träger, typischerweise ein Papiersubstrat, in die Vertiefungen der Blindprägungsberei- che hineingepresst und auf diese Weise nachhaltig verformt. Die Blindprä- gungsbereiche der Druckplatte werden anders als Druckbildbereiche nicht mit Farbe gefüllt, so dass das Substratmaterial in diesen Bereichen lediglich nachhaltig verformt, das heißt geprägt, wird. Bei der Betrachtung von Blindprägungen ergeben sich aufgrund von Licht- und Schatteneffekten besonde- re dreidimensionale optische Eindrücke. Darüber hinaus lassen sich Blindprägungen mit entsprechenden Abmessungen auch taktil leicht erfassen, wodurch die Bereiche mit Blindprägung als weiteres Sicherheitsmerkmal eingesetzt werden können.
Bei einer farbführenden Prägung bleibt der optisch variable Effekt des Sicherheitselements erhalten, obwohl statt der Blindprägung eine farbführende Prägung verwendet wird. Die optisch variable Struktur weist dann zumindest in Teilbereichen eine zweite Beschichtung auf. Dies bietet den Vorteil, dass die Prägestruktur ohne zusätzlichen Druckvorgang stabilisiert wird und dass das Sicherheitselement in ein Stichtiefdruckmotiv und damit in die farbliche und gegenständliche Ausgestaltung eines umgebenden Motivs integriert werden kann.
Grundsätzlich wird die Prägestruktur mit einem Prägewerkzeug, wie einer Stichtiefdruckplatte, einem Prägestempel oder einer Druckplatte, erzeugt. Hierbei weist die Oberfläche des Prägewerkzeuges Vertiefungen auf, die durch mechanische Gravur, Ablation mittels eines Lasers, Ritzen beispielsweise mit einer Diamantspitze und/ oder Ätzen in die Oberfläche des Prä- ge Werkzeuges eingebracht werden. Die Prägung kann auch mittels Thermo- verfahren erzeugt werden. Hierbei wird ein Substrat aus Kunststoff durch Wärmeeinwirkung thermisch verformt, wobei feinere Strukturen darstellbar sind als bei Substrat aus Papier. Dieses Verfahren wird insbesondere bei Banknoten aus Kunststoff oder Geldkarten, Debit-Karten, Kreditkarten, SIM- Karten, Kundenkarten oder dergleichen verwendet.
Grundsätzlich ist anzumerken, dass als Substratmaterial für das Sicherheitselement jede Art von Papier in Betracht kommt, insbesondere Baumwollpapier. Selbstverständlich kann auch Papier eingesetzt werden, welches ei- nen Anteil x polymeren Materials im Bereich von 0 < x < 100 Gew.-% enthält.
Weiterhin ist es grundsätzlich denkbar, dass das Substratmaterial eine Kunststofffolie, z. B. eine Polyesterfolie oder eine Folie aus PET (Polyethy- lentherephthalat), PBT (Polybutylenterephthalat), PEN (Polyethylennaphtha- lat), PP (Polypropylen), PA (Polyamid), PE (Polyethylen), ist. Die Folie kann ferner monoaxial oder biaxial gereckt sein. Die Reckung der Folie führt unter anderem dazu, dass sie polarisierende Eigenschaften erhält, die als weiteres Sicherheitsmerkmal genutzt werden können. Zweckmäßig kann es auch sein, wenn das Substratmaterial ein mehrschichtiger Verbund ist, der wenigstens eine Schicht aus Papier oder einem papierartigen Material aufweist, also z. B. ein Papier-Folien- Verbund. Ein solcher Verbund zeichnet sich durch eine außerordentlich große Stabilität aus, was für die Haltbarkeit des Substrats bzw. Datenträgers von großem Vorteil ist.
In einer besonders bevorzugten Erfindungsvariante weist ein Papier-Folien- Verbund als Substrat ein innen liegendes Basispapier und zwei außen liegende Folienlagen auf, wie in der Druckschrift EP 1 545 902 Bl, deren Offen- barung insoweit in die vorliegende Beschreibung aufgenommen wird, genauer geschildert. Vorteilhaft ist auch der inverse Aufbau eines Papier- Folien- Verbunds, bei dem eine innen liegende Folie mit zwei außen liegenden Papierlagen versehen ist.
Denkbar ist aber auch, als Substratmaterial ein mehrschichtiges, papierfreies Kompositmaterial einzusetzen, insbesondere einen Verbund mehrerer unterschiedlicher Folien (Kompositverbund), was vor allem bei Ausweis- und Kreditkarten sehr vorteilhaft ist. Die vorstehend beschriebenen Materialien, insbesondere Folien, des Papier-Folien- Verbundes bzw. Kompositverbundes können dabei z. B. aus den vorstehend genannten Kunststoffmaterialien gebildet sein. Solche Verbünde zeichnen sich durch eine sehr große Stabilität aus. Auch können diese Verbundmaterialien in bestimmten Klimaregionen der Erde mit großem Vorteil eingesetzt werden.
Alle als Substratmaterial eingesetzten Materialien können Zusatzstoffe aufweisen, die als Echtheitsmerkmale dienen. Dabei ist in erster Linie an Lumineszenzstoffe zu denken, die im sichtbaren Wellenlängenbereich vorzugsweise transparent sind und im nicht sichtbaren Wellenlängenbereich durch ein geeignetes Hilfsmittel, z. B. eine UV- oder IR-Strahlung emittierende Strahlungsquelle, angeregt werden können, um eine sichtbare oder zumindest mit Hilfsmitteln detektierbare Lumineszenz zu erzeugen. Auch andere Sicherheitsmerkmale können mit Vorteil eingesetzt werden, sofern sie die Betrachtung des erfindungsgemäßen Sicherheitselements nicht oder zumin- dest nicht wesentlich beeinträchtigen.
Allgemein ist zur Terminologie zu bemerken, dass Erhebungen auf der zweiten Hauptfläche (oft die Vorderseite eines Datenträgers) als Vertiefungen auf der ersten Hauptfläche des Trägers (dann die Rückseite des Datenträgers) in Erscheinung treten.
Die Verfahrensschritte Prägen und Drucken für die Herstellung der optisch variablen Struktur können in beliebiger Reihenfolge erfolgen. So kann der Träger zuerst mit der Beschichtung versehen und dann geprägt werden oder umgekehrt kann der Träger zuerst geprägt und dann mit der Beschichtung versehen werden. Ebenso kann der Träger im selben Arbeitsschritt geprägt und mit der Beschichtung versehen werden.
Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nach- folgend anhand der Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maß- stabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die Anschaulichkeit zu erhöhen. Die verschiedenen Ausführungsbeispiele sind nicht auf die Verwendung in der konkret beschriebenen Form beschränkt, sondern können auch untereinander kombiniert werden.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Banknote mit einem erfindungsgemäßen Sicherheitselement, Fig. 2 schematisch einen Schnitt entlang der Linie II-II von Fig. 1,
Fig. 3 eine Prägeplatte zur Erzeugung der Vertiefungen der optisch variablen Struktur der Fig. 2,
Fig. 4 einen Ausschnitt nur der Prägestruktur der optisch variablen
Struktur der Fig. 2 in Aufsicht,
Fig. 5 einen Ausschnitt nur der Beschichtung der optisch variablen Struktur der Fig. 2 in Aufsicht,
Fig. 6 die Kombination der Prägestruktur der Fig. 4 und der Beschichtung der Fig. 5,
Fig. 7 einen Ausschnitt nur der Beschichtung einer optisch variablen
Struktur nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung in Aufsicht,
Fig. 8 die Kombination einer Prägestruktur wie in Fig. 4 mit der Be- Schichtung der Fig. 7,
Fig. 9 eine optisch variable Struktur mit Modulation der Linien der
Beschichtung nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 10 einen Querschnitt durch die optisch variable Struktur entlang der Linie X-X der Fig. 9, und Fig. 11 und 12 schematische Querschnitte durch Banknoten nach weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung.
Die Erfindung wird nun am Beispiel einer Banknote erläutert. Fig. 1 zeigt dazu eine Banknote 10 mit einem erfindungsgemäßen Sicherheitselement 12, das im Druckbildbereich der Banknote 10 angeordnet ist. Das Sicherheitselement 12 enthält eine optisch variable Struktur 16, die dem Betrachter unter verschiedenen Betrachtungsrichtungen unterschiedliche Informationen darbietet und so einen Kippeffekt zeigt.
Derartige Sicherheitselemente werden oft bei Banknoten und anderen geld- werten Dokumenten eingesetzt, da der Kippeffekt zwar vom Betrachter leicht visuell erkannt und überprüft werden kann, er aber gerade wegen der Richtungsabhängigkeit des visuellen Eindrucks mit heutigen Kopiergeräten nicht reproduziert werden kann, da diese die optisch variable Struktur lediglich aus einer einzigen Blickrichtung wiedergeben.
Der Aufbau einer optisch variablen Struktur 16 nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun mit Bezug auf die Figuren 2 bis 6 nä- her erläutert, wobei Fig. 2 eine schematische Schnitterstellung entlang der Linie II-II von Fig. 1 zeigt, Fig. 4 einen Ausschnitt nur der Prägestruktur 20 der optisch variablen Struktur 16 in Aufsicht, Fig. 5 einen Ausschnitt nur der Beschichtung 24 der optisch variablen Struktur 16 in Aufsicht und Fig. 6 die Kombination der Prägestruktur 20 der Fig. 4 und der Beschichtung 24 der Fig. 5 zeigt.
Mit Bezug zunächst auf Fig. 2 ist in das Banknotensubstrat 14 der Banknote 10 auf einer ersten Hauptfläche 18 eine Prägestruktur 20 aus einer Vielzahl von kugelabschnittsförmigen Vertiefungen 22 eingeprägt, die eine Tiefe von 35 μm bis 80 μm aufweisen. Die Vertiefungen 22 können beispielsweise mit der in Fig. 3 gezeigten Prägeplatte 130 erzeugt sein, die den Vertiefungen 22 entsprechende kugelabschnittsförmige Erhebungen 132 aufweist. Prägeplatten mit derartigen kugelabschnittsförmigen Erhebungen sind mit Fräswerk- zeugen nur schwer herzustellen, können jedoch durch Lasergravur erzeugt werden.
Die optisch variable Struktur 16 enthält weiter eine Beschichtung 24, die aus einer Vielzahl nicht linienförmiger Mustergrundelemente 26, 28 gebildet ist. Die Mustergrundelemente 26, 28 sind dabei jeweils auf den Flanken der Vertiefungen 22 angeordnet und verleihen so der optisch variablen Struktur ein je nach Betrachtungsrichtung unterschiedliches Erscheinungsbild. Bei senkrechter Betrachtungsrichtung 30 ist die Beschichtung 24 vollständig sichtbar. Bei Betrachtung aus Blickrichtung 32 werden die an den Flanken der Vertie- fungen 22 liegenden Mustergrundelemente 26 von den Stegen zwischen den Vertiefungen 22 verdeckt und sind daher für einen Betrachter größtenteils nicht sichtbar. Entsprechend werden bei Betrachtung aus der gegenüberliegenden Blickrichtung 34 die Mustergrundelemente 28 verdeckt und sind daher für einen Betrachter größtenteils nicht sichtbar.
Die Figuren 4 und 5 zeigen zur Illustration einen Ausschnitt der Prägestruktur 20 und der Beschichtung 24 der optisch variablen Struktur in Aufsicht, wobei das gestrichelt eingezeichnete Quadratraster 40 nur der übersichtlicheren Darstellung dient. Die Vertiefungen 22 und die Mustergrundelemen- te 26, 28 sind jeweils in einem Raster mit konstanter Ortsfrequenz angeordnet, dessen horizontale und vertikale Rasterweite im Allgemeinen durch Werte x beziehungsweise y angegeben ist. Im Ausführungsbeispiel ist für beide Raster das gleiche Quadratraster mit x = y dargestellt. Wie in Fig. 5 zu erkennen, ist die Ortsfrequenz der Grundelemente 26, 28 auf einen gedachten Bezugspunkt 46 im Zentrum jedes Rasterquadrats bezogen. Die Mustergrundelemente 26, 28 selbst können verschiedene Positionen innerhalb der Rasterquadrate einnehmen, um auf verschiedenen Flanken der Vertiefungen 22 zu liegen zu kommen und dadurch aus unterschiedlichen Betrachtungsrichtungen 32, 34 sichtbar zu sein.
Wird die Beschichtung der Fig. 5 mit der Prägestruktur der Fig. 4 kombiniert, wie in Fig. 6 dargestellt, so bildet jeweils eine Vertiefung 22 zusammen mit dem auf seinen Flanken angeordneten Muster grundelement 26 oder 28 ein Strukturelement 42 beziehungsweise 44, wobei die Strukturelemente 42, 44 als kleinste Einheiten die Pixel der von der optisch variablen Struktur 16 insgesamt dargestellten gerasterten Information bilden.
Wie in Fig. 6 unmittelbar ersichtlich, kommen die Mustergrundelemente 26 und 28 aufgrund ihrer Position innerhalb der Rasterquadrate auf gegenüberliegenden Flanken der Vertiefungen 22 zu liegen. Der in Fig. 2 gezeigte Ausschnitt entspricht dabei der obersten Zeile der Fig. 6.
Bei senkrechter Betrachtungsrichtung 30 der optisch variablen Struktur 16 sind sowohl die Mustergrundelemente 26 als auch die Mustergrundelemente 28 und damit die gesamte Beschichtung 24 sichtbar. Aus der schrägen Betrachtungsrichtung 32 sind nur die Mustergrundelemente 28 sichtbar, und aus der gegenüberliegenden schrägen Betrachtungsrichtung 34 sind nur die Mustergrundelemente 26 sichtbar. Durch eine Verkippung der Banknote 10 entlang der Richtungen 32, 30, 34 ändert sich somit der Anteil der sichtbaren Mustergrundelemente 26, 28 und dadurch auch der visuelle Eindruck der optisch variablen Struktur 16. Beispielsweise können die Mustergrundele- mente 26 bzw. 28 zusammen genommen jeweils ein Teilbild eines Gesamt- bildes darstellen. Bei senkrechter Betrachtung ist dann das Gesamtbild sichtbar, bei schräger Betrachtung nur jeweils eines der Teilbilder.
Es versteht sich, dass auch mehr als zwei verschiedene Mustergrundelemen- te auf den Flanken der Vertiefungen 22 angeordnet werden können, und dass durch die Form, Farbe und Anordnung der Mustergrundelemente ein gewünschter visueller Eindruck der optisch variablen Struktur 16 in Aufsicht und bei Schrägbetrachtung eingestellt werden kann.
Die Ortsfrequenz der Raster der Prägestruktur und der Beschichtung beträgt typischerweise 10 bis 100 Linien/ cm, beispielsweise 25 Linien/ cm, die Rasterweite x bzw. y also 0,1 mm bis 1 mm, beispielsweise 0,4 mm. Die Ortsfrequenz der Prägestruktur- und Beschichtungsraster kann gleich sein, wie im Ausführungsbeispiel der Figuren 4 bis 6 dargestellt, oder kann auch leicht unterschiedlich gewählt werden, um Schwebungs- oder Moireeffekte zu erzeugen. In anderen Gestaltungen können die Ortsfrequenzen von Prägestruktur- und Beschichtungsraster auch völlig unabhängig voneinander gewählt werden, wodurch sich interessante visuelle Effekte erzeugen lassen, bei denen eine gewünschte Information etwa erst beim Betrachten des Si- cherheitselements aus einem bestimmten Betrachtungswinkel oder bei einem bestimmten Lichteinfallswinkel sichtbar wird.
Die Beschichtung 24 besteht im gezeigten Ausführungsbeispiel aus nicht Ii- nienf örmigen Grundelementen 26, 28, wobei die Abmessung eines nicht Ii- nienförmigen Grundelements in keiner Richtung mehr als das Vierfache der Abmessung einer der anderen Richtungen beträgt. Die nicht linienförmigen Grundelemente haben insbesondere eine runde, ovale, polygonal begrenzte oder durch ein Symbol, geometrisches Muster oder alphanumerische Zei- chen bestimmte Umrissform und weisen typischerweise Abmessungen zwischen 10 μm und 500 μm auf.
Bei dem weiteren Ausführungsbeispiel der Figuren 7 und 8 enthält die op- tisch variable Struktur 60 eine Vielzahl von Strukturelementen 62, die bei senkrechter Betrachtung ein mehrfarbiges Bildmotiv darstellen, das sich beim Kippen des Sicherheitselements je nach Kipprichtung in die einzelnen Farbanteile eines Grundfarbsystems, wie z. B. die Farbanteile Cy an, Magenta und Gelb bzw. Kombinationen dieser Farbanteile separiert. Selbstverständli- che sind auch die Farbanteile anderer bekannter Grundfarbsysteme verwendbar.
Um diesen optischen Effekt zu erzielen, wird ein vorgegebenes mehrfarbiges Bild in einzelne Pixel unterteilt und für jedes Pixel der Anteil der Farben Cy- an, Magenta und Gelb festgelegt. Entsprechend wird die Beschichtung der optisch variablen Struktur 60 in Form eines quadratischen Beschichtungsras- ters 50 ausgebildet, dessen Pixel 52 jeweils einem Pixel des vorgegebenen Bildes zugeordnet sind. In jedem Pixel 52 werden Mustergrundelemente 54-c, 54-m und 54-y erzeugt, deren Größe dem Farbanteil der entsprechen- den Grundfarbe Cyan (c), Magenta (m) und Gelb (y) des zugeordneten Pixels des vorgegebenen Bilds entspricht, wie in Fig. 7 für einige solcher Pixel 52 gezeigt.
Wird das Beschichtungsraster 50 der Fig. 7 mit einem Prägestrukturraster der in Fig. 4 gezeigten Art kombiniert, so erhält man die in Fig. 8 dargestellte optisch variable Struktur 60, bei der jeweils ein Strukturelement 62 aus einer Vertiefungen 22 und drei Mustergrundelementen 54-c, 54-m und 54-y ein Pixel des dargestellten mehrfarbigen Bildmotivs bildet. Bei senkrechter Betrachtung sind alle drei Mustergrundelemente 54-c, 54-m und 54-y in den Vertiefungen 22 sichtbar, so dass das vorgegebene farbige Bild mit allen seinen Farbanteilen erkennbar ist. Wird die optisch variable Struktur 60 gekippt, so sind je nach Richtung und Ausmaß der Verkippung nur noch eines oder zwei der Mustergrundelemente in den Vertiefungen zu sehen, so dass das vorgegebene farbige Bild für den Betrachter in seine Farbkanäle zerlegt erscheint. Beispielsweise sind bei Schrägbetrachtung aus Betrachtungsrichtung 64 in Fig. 8 nur die Mustergrundelemente 54-c sichtbar, so dass nur der Farbanteil Cyan des farbigen Bildes zu erkennen ist. Bei Be- trachtung aus der gegenüberliegenden Richtung 66 sind dagegen die Mustergrundelemente 54-c verdeckt und nur die Mustergrundelemente 54-m und 54-y sichtbar, so dass nur der rote Farbanteil des farbigen Bildes zu erkennen ist. Eine entsprechende Farbseparation tritt auch für die anderen Kipprichtungen ein.
Insgesamt wirken daher die Vertiefungen 22 der Prägestruktur 20 und die aus den Mustergrundelementen 54-c, 54-m und 54-y gebildete Beschichtung 50 so zusammen, dass bei senkrechter Betrachtung das vollständige farbige Bild sichtbar ist, während bei Schrägbetrachtung durch die Verdeckung ei- nes Teils der Mustergrundelemente eine Farbseparation des Bildes stattfindet.
Die Erfindung ist jedoch nicht auf optisch variable Strukturen mit nicht Ii- nienf örmigen Vertiefungen und nicht linienf örmigen Mustergrundelemen- ten beschränkt. Die Figuren 9 und 10 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die optisch variable Struktur des Sicherheitselements eine Beschichtung 70 und eine Prägestruktur 80 umfasst. Die Beschichtung 70 umfasst eine alternierende Folge von drei Linien 72-c, 72-y, 72-m in den Farben Cyan (c), Gelb (y) und Magenta (m). Mehrere der gelben Linien 72-y enthalten eine Modulation 74, die insbesondere in Form einer Modulation der Linienbreiten oder einer Unterbrechung der Linien ausgebildet ist. Der von den Modulationen 74 gebildete Umriss ergibt für einen Betrachter bei einem Betrachtungsabstand von etwa 30 cm bis 50 cm eine Information in Form eines alphanumerischen Zeichens, im Ausführungsbeispiel in Form des Buchstabens „A".
Da die Linien 72-c, 72-y, 72-m in Fig. 9 nicht farbig, sondern nur schwarzweiß dargestellt sind, sind die einzelnen Linien zur besseren Unterscheid- barkeit voneinander beabstandet abgebildet. In der Praxis können die Linien 72-c, 72-y, 72-m direkt aneinandergrenzen, wie in dem Querschnitt der Fig. 10 entlang der Linie X-X der Fig. 9 gezeigt, oder können mit einem kleinen, mit bloßem Auge nicht erkennbaren Abstand angeordnet sein. Die Linien 72-c, 72-y, 72-m bilden somit linienförmige, in Form eines Linienrasters an- geordnete Grundelemente der Beschichtung 70.
Die Prägestruktur 80 besteht aus einer Vielzahl linienförmiger Vertiefungen 82, die zu den Linien 72-c, 72-y, 72-m der Beschichtung 70 ausgerichtet sind und die, bezogen auf die Oberfläche des Sicherheitselements, eine Tiefe von 10 μm bis 250 μm aufweisen. Die linienförmigen Vertiefungen 82 weisen zwei gegenüberliegende, zu den Linien 72-c, 72-y, 72-m parallele Flanken 84 und 86 auf. Die Beschichtung 70 und die Prägestruktur 80 sind dabei so kombiniert, dass sich auf der Flanke 84 jedes Prägeelementes 82 ein Teil der Linie 72-m in der Farbe Magenta und auf der gegenüberliegenden Flanke 86 ein Teil der Linie 72-c in der Farbe Cyan befindet. In der Mitte, an der tiefsten Stelle der Vertiefung 82, befindet sich ein Teil der Linie 72-y in der Farbe Gelb. Bei senkrechter Betrachtungsrichtung 92 sind sowohl innerhalb als auch außerhalb der Vertiefungen 82 alle drei Linien 72-c, 72-y, 72-m sichtbar. Blickt einen Betrachter aus der Richtung 90 schräg auf die optisch variable Struktur, so sieht er im Bereich der Vertiefungen 82 nur die Flanke 86 und die dar- auf angeordnete Linie 72-c der Farbe Cyan. Blickt er dagegen aus der gegenüberliegenden Richtung 94 schräg auf die optisch variable Struktur, so sieht er im Bereich der Vertiefungen 82 nur die Flanke 84 und die darauf angeordnete Linie 72-m der Farbe Magenta. Kippt der Betrachter somit das Sicherheitselement mit der optisch variablen Struktur von der Richtung 90 zur Richtung 94, so sieht er im Bereich der Prägestrukturen 82 abwechselnd nur die cyanfarbenen Flanken, alle drei Farben und nur die magentafarbenen Flanken.
Der Umriss aller Prägeelemente 82 ergibt für den Betrachter eine zweite In- formation in Form eines alphanumerischen Zeichens, im Ausführungsbeispiel in Form des Buchstabens „V".
An dieser Stelle sei noch einmal angemerkt, dass insbesondere die in den Figuren 4 bis 10 gezeigten Ausführungsformen mit Vorteil eine nicht weiter dargestellte Zusatzinformation aufweisen können, die durch Variation der Beschichtung, insbesondere durch eine Variation der Form, Farbe oder der Anordnung der Beschichtung entsteht, und/ oder durch Variation der Prägestruktur, insbesondere durch eine Variation der Form der Größe, der Höhe oder der Anordnung der Prägeelemente entsteht.
Bei den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen wurde die Beschichtung jeweils mit den Vertiefungen einer Prägestruktur kombiniert, die mit einem geeigneten Prägewerkzeug, wie etwa der in Fig. 3 gezeigten Prägeplatte 130, in die erste Hauptfläche des Sicherheitselements eingeprägt wur- de. Diese Prägung kann dabei sowohl als Blindprägung als auch als farbführende Prägung ausgebildet sein.
In einer alternativen, besonders vorteilhaften Gestaltung sind die Vertiefun- gen der ersten Hauptfläche allerdings durch eine Prägung von Erhebungen auf der zweiten, gegenüberliegenden Hauptfläche des Trägers erzeugt, wie nunmehr mit Bezug auf die Figuren 11 und 12 erläutert.
Die Figuren 11 und 12 zeigen jeweils schematisch einen Querschnitt durch ein Banknotensubstrat 100 mit einer ersten Hauptfläche 102, die in den Figuren als Unterseite der Banknote dargestellt ist, und mit einer gegenüberliegenden zweiten Hauptfläche 104, die in den Figuren als Oberseite der Banknote dargestellt ist. Auf der zweiten Hauptfläche 104 ist eine Vielzahl von Erhebungen 106 geprägt, wobei die Prägung sowohl als Blindprägung als auch als farbführende Prägung ausgeführt sein kann.
Wie in Fig. 12 dargestellt, können die Erhebungen 106 der zweiten Hauptfläche 104 insbesondere mit einer auf der zweiten Hauptfläche 104 vorliegenden Beschichtung 108 kombiniert sein und zusammen mit dieser eine optisch variable Struktur 110 bilden, bei der die Beschichtung 108 und die Erhebungen 106 so zusammenwirken, dass wenigstens Teilbereiche der Beschichtung 108 bei senkrechter Betrachtung 112 vollständig sichtbar sind, bei Schrägbetrachtung 114 aber verdeckt werden, so dass die zweite Hauptfläche 104 aus unterschiedlichen Betrachtungsrichtungen einen unterschiedlichen visuellen Eindruck zeigt. Nähere Einzelheiten zur den möglichen Gestaltungen und Vorteilen einer solchen Kombination von Beschichtung 108 und Erhebungen 106 können der Druckschrift WO 2006/018232 entnommen werden, deren Offenbarung insoweit in die vorliegende Beschreibung aufgenommen wird. Bei den Ausgestaltungen der Druckschrift WO 2006/018232 ist die rückseitige Verformung des Substrats 100 beim Prägen der Erhebungen 106 nur eine Begleiterscheinung der benutzen Prägetechnik, die aufgrund ihrer hapti- schen Erfassbarkeit zwar als weiteres Echtheitsmerkmal dienen kann, jedoch mit der optisch variablen Struktur 106, 108 der Vorderseite nicht in Beziehung steht.
Im Gegensatz dazu werden bei dem jetzt beschriebenen Aspekt der vorliegenden Erfindung gerade die bei der Prägung der Erhebungen 106 auf der gegenüberliegenden ersten Hauptfläche 102 des Substrats entstehenden Vertiefungen 122 zur Erzeugung eines optisch variablen Sicherheitselements eingesetzt, ohne dass ein eigener Prägevorgang für die erste Hauptfläche 102 stattfinden muss.
Zurückkommend auf die Darstellung der Fig. 11 enthält die auf der ersten Hauptfläche 102 vorliegende optisch variable Struktur 120 dazu neben den Vertiefungen 122 eine Beschichtung, die aus einer Vielzahl linienförmiger oder nicht linienförmiger Mustergrundelemente 124 gebildet ist, die auf den Flanken der Vertiefungen 122 angeordnet sind und die zusammenwirkend mit den Vertiefungen 122 das betrachtungswinkelabhängige Erscheinungsbild der optisch variablen Struktur 120 erzeugen. Insbesondere sind wenigstens Teilbereiche der Beschichtung bei senkrechter Betrachtung 126 vollständig sichtbar und werden bei Schrägbetrachtung 128 verdeckt, wie oben bereits erläutert. Für die konkreten Ausgestaltungsmöglichkeiten der Vertie- fungen 122 und der Muster grundelemente 124 gelten die bei den Figuren 2 bis 10 gemachten Ausführungen entsprechend.
Um in der optisch variablen Struktur 120 der ersten Hauptfläche 102 einen Kippeffekt mit einem möglichst scharfen Farbwechsel zu erzeugen, werden die Prägung der zweiten Hauptfläche 104 und die Art und Dicke der Be- schichtung aufeinander abgestimmt. Insbesondere wird die Prägung der Erhebungen 106 der zweiten Hauptfläche 104 so ausgeführt, dass auf der ersten Hauptfläche 102 Vertiefungen 122 mit einer Tiefe von 10 μm bis 250 μm, vorzugsweise von 30 μm bis 120 μm entstehen.
Bei einer besonders vorteilhaften Gestaltung sind, wie in Fig. 11 angedeutet, die nicht linienförmige Erhebungen 106 als noppenförmige Erhebungen blind geprägt, und die Muster grundelemente 124 der Beschichtung der ers- ten Hauptfläche 102 stellen ein in Fig. 7 und 8 beschriebenes vorgegebenes farbiges Bildmotiv dar, das zusammenwirkend mit den den Erhebungen 106 entsprechenden Vertiefungen 122 einen betrachtungswinkelabhängigen visuellen Eindruck auf der Banknotenrückseite erzeugt.
Wie im Ausführungsbeispiel der Fig. 12 gezeigt, kann die optisch variable Struktur 120 der ersten Hauptfläche 102 auch mit einer auf der zweiten Hauptfläche 104 vorliegenden optisch variablen Struktur 110 mit den Erhebungen 106 und der Beschichtung 108, kombiniert sein. Die optisch variablen Strukturen 110, 120 der Vorder- und Rückseite können dabei unabhängig voneinander sein, insbesondere bei undurchsichtigen Substraten, oder können, insbesondere bei durchsichtigen Substraten, auch aufeinander abgestimmt sein und beispielsweise einander in Durchsicht ergänzende Informationen zeigen.
In diesem Zusammenhang ist noch anzumerken, dass die in den Figuren 1 bis 12 gezeigten Sicherheitselemente insbesondere bei Einsatz eines translu- zenten oder transparenten Substrats auch mit Vorteil im Bereich einer durchgehenden Öffnung eines Datenträgers angeordnet sein können. So kann z. B. ein erfindungsgemäßes Sicherheitselement in Form eines im We- sentlichen transparenten Folienstreifens zur Abdeckung einer Durchgangsöffnung in einer Banknote eingesetzt werden.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einem „transparenten" Material ein Material verstanden, das einfallende elektromagnetische Strahlung zumindest im sichtbaren Wellenlängenbereich von ca. 380 nm bis ca. 780 nm vollständig hindurchlässt. Bei einem „transparenten" Material im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist der Transmissionsgrad T = I, wobei T als Quotient der durch das Material hindurch gelassenen Strahlungsleis- tung L und der auf das Substrat eingestrahlten Strahlungsleistung Lo definiert ist. Diese exakte Definition des Transmissionsgrades (T = L/ Lo) entspricht der im „Lexikon der Optik", Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 2003, Band 2, Seite 366, Begriff „Transmissionsgrad" gegebenen Definition.
Demzufolge hat ein „opakes" bzw. „undurchsichtiges" Material im Rahmen der vorliegenden Erfindung einen Transmissionsgrad T = O, wobei T als Quotient L/ Lo definiert ist (siehe oben).
Ein „transluzentes", „durchscheinendes" oder „semitransparentes" Material weist im Rahmen der vorliegenden Erfindung einen Transmissionsgrad T größer 0 und kleiner 1 auf, d.h. 0 < T < l.
Wie allgemein bekannt ist, kann die subjektive Wahrnehmung eines transparenten, transluzenten oder opaken Materials durch einen Betrachter zum Teil erheblich von der oben gegebenen exakten Definition für transparentes, transluzentes oder opakes Material abweichen. So nimmt ein Betrachter unter Umständen ein Material (Sicherheitselement) auch dann noch als trans- parent wahr, wenn der Transmissionsgrad des Materials (Sicherheitselements) mehr als z. B. 0,8 beträgt, d.h. weniger als 20 % des einfallenden Lichts z.B. reflektiert werden.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Sicher heitselement mit einem Träger mit gegenüberliegenden ersten und zweiten Hauptflächen und mit einer auf der ersten Hauptfläche vorlie- genden optisch variablen Struktur, die eine Prägestruktur und eine Beschich- tung aufweist, wobei die Prägestruktur und die Beschichtung so kombiniert sind, dass wenigstens Teilbereiche der Beschichtung bei senkrechter Betrachtung vollständig sichtbar sind, bei Schrägbetrachtung aber verdeckt werden, wobei die Prägestruktur in Form von Vertiefungen in der ersten Hauptfläche des Trägers ausgebildet ist, und in den Vertiefungen wenigstens Teilbereiche der Beschichtung angeordnet sind.
2. Sicherheitselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen zumindest teilweise linienförmig ausgebildet sind und vor- zugsweise in Form eines Linienrasters angeordnet sind.
3. Sicherheitselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen zumindest teilweise nicht linienförmig ausgebildet sind, insbesondere in Form eines Kugelabschnitts, eines Tetraeders, eines Pyramidenstumpfes, eines Kegelstumpfes, eines Zylinderabschnitts, eines Torus, eines Ovals, eines Tropfens oder einer Pyramide ausgebildet sind.
4. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen in Form eines Rasters, vor- zugs weise eines Rasters mit konstanter Ortsfrequenz angeordnet sind.
5. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen eine Tiefe von 10 μm bis 250 μm, bevorzugt von 30 μm bis 120 μm, besonders bevorzugt von 35 μm bis 80 μm aufweisen.
6. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, da- durch gekennzeichnet, dass die Beschichtung im Wesentlichen aus linien- f örmigen Grundelementen gebildet ist, die vorzugsweise in Form eines Linienrasters angeordnet sind.
7. Sicherheitselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung eine vollflächige, linienförmige, mehrfarbige Rasterstruktur ist, die eine Information enthält.
8. Sicherheitselement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Information aus einer positiven und/ oder negativen Darstellung in Form mindestens einer Modulation der Linien der Rasterstruktur besteht.
9. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung im Wesentlichen aus nicht linienförmigen Grundelementen gebildet ist, wobei vorzugsweise die Ab- messung eines nicht linienförmigen Grundelements in keiner Richtung mehr als das Vierfache der Abmessung einer der anderen Richtungen beträgt.
10. Sicherheitselement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht linienförmigen Grundelemente runde, ovale, polygonal begrenzte oder durch ein Symbol, geometrisches Muster oder alphanumerische Zeichen bestimmte Umrissformen aufweisen.
11. Sicherheitselement nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht linienförmigen Grundelemente in Form eines Rasters, vorzugsweise eines Rasters mit konstanter Ortsfrequenz angeordnet sind.
12. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht linienförmigen Grundelemente eine Abmessung von 10 μm bis 500 μm, insbesondere von 20 μm bis 250 μm aufweisen.
13. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen der ersten Hauptfläche durch Prägung der ersten Hauptfläche des Trägers erzeugt sind.
14. Sicherheitselement nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägestruktur der ersten Hauptfläche als Blindprägung oder als farbführende Prägung ausgeführt ist.
15. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen der ersten Hauptfläche durch eine Prägung von Erhebungen auf der zweiten Hauptfläche des Trägers erzeugt sind, wobei bevorzugt die Prägung von Erhebungen der zweiten Hauptfläche als Blindprägung oder als farbführende Prägung ausgeführt ist.
16. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht linienförmigen Grundelemente zumindest teilweise auf Flanken der Vertiefungen angeordnet sind, wobei eine Vertiefung und die auf ihren Flanken angeordneten Grundelemente zusammen jeweils ein Strukturelement bilden.
17. Sicherheitselement nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die optisch variable Struktur eine Vielzahl von Strukturelementen aufweist, die bei senkrechter Betrachtung ein mehrfarbiges Bildmotiv darstellen, dessen visueller Eindruck bei Änderung des Betrachtungswinkels variiert.
18. Sicherheitselement nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturelemente Bildpunkten des mehrfarbigen Bildmotivs entsprechen, denen bestimmte Farbanteile eines Farbensystems zugeordnet sind, und dass die Grundelemente farbige Flächen in den Farben des Farbensystems auf- weisen, wobei die Größen der farbigen Flächen der Grundelemente dem jeweiligen Farbanteil der Bildpunkte entsprechen.
19. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die optisch variable Struktur eine Zusatzinformation aufweist, die durch Variation der Beschichtung, insbesondere durch eine Variation der Form, Farbe oder der Anordnung der Beschichtung entsteht, und/ oder durch Variation der Prägestruktur, insbesondere durch eine Variation der Form der Größe, der Höhe oder der Anordnung der Prägeelemente entsteht.
20. Datenträger mit einem Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 19.
21. Datenträger nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenträger ein Wertdokument, insbesondere eine Banknote ist.
22. Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitselements, bei dem ein Träger mit gegenüberliegenden ersten und zweiten Hauptflächen bereitgestellt wird,
auf der ersten Hauptfläche eine optisch variable Struktur mit einer Prägestruktur und einer Beschichtung erzeugt wird, wobei die Prägestruktur in Form von Vertiefungen in der ersten Hauptfläche des Trägers ausgebildet wird,
in den Vertiefungen wenigstens Teilbereiche der Beschichtung ange- ordnet werden, und
die Prägestruktur und die Beschichtung so kombiniert werden, dass wenigstens Teilbereiche der Beschichtung bei senkrechter Betrachtung vollständig sichtbar sind, bei Schrägbetrachtung aber verdeckt wer- den.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung auf den Träger aufgedruckt wird, insbesondere im Flachdruck, wie etwa im Offsetdruck, im Hochdruck, wie etwa im Buchdruck oder im Flexodruckverfahren, im Siebdruck, im Tiefdruck, wie etwa im Rastertiefdruck oder im Stichtiefdruck, oder in einem Thermographieverfahren, wie etwa im Thermotransferverfahren, erzeugt wird.
24. Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen der ersten Hauptfläche durch Prägung der ersten Hauptfläche des Trägers erzeugt werden.
25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägestruktur der ersten Hauptfläche durch eine Blindprägung oder eine farbführende Prägung erzeugt wird.
26. Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen der ersten Hauptfläche durch eine Prägung von Erhebungen auf der zweiten Hauptfläche des Trägers erzeugt werden.
27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Prä- gung von Erhebungen der zweiten Hauptfläche durch eine Blindprägung oder eine farbführende Prägung erzeugt wird.
28. Verfahren nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägung von Erhebungen der zweiten Hauptfläche durch ein Stichtief - druckverfahren erfolgt.
29. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 22 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger zuerst mit der Beschichtung versehen und dann geprägt wird.
30. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 22 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger zuerst geprägt und dann mit der Beschichtung versehen wird.
31. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 22 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger im selben Arbeitsschritt geprägt und mit der Beschichtung versehen wird.
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