DE102022002839A1

DE102022002839A1 - Sicherheitselement für ein Wertdokument mit optisch variablem Primärflächenmuster und verstecktem Sekundärflächenmuster und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE102022002839A1
Application number: DE102022002839.5A
Authority: DE
Inventors: Andreas Rauch; Björn Teufel; Winfried Hoffmüller; Manfred Heim; Matthias Pfeiffer; Christoph Mengel
Original assignee: Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Current assignee: Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Priority date: 2022-08-04
Filing date: 2022-08-04
Publication date: 2024-02-15
Also published as: WO2024027883A1

Abstract

Sicherheitselement (1) für ein Wertdokument, wobei das Sicherheitselement (1) umfasst:ein optisch variables Primärflächenmuster (2), das eine Metallschicht (4) mit einer Relief-Struktur (4a) umfasst; undmindestens ein verstecktes Sekundärflächenmuster (3) umfassend eine Mehrzahl von die Metallschicht (4) perforierenden Elementen (6) und mindestens eine Lumineszenzschicht (7), die zumindest im Bereich des Sekundärflächenmusters (3) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement für ein Wertdokument mit optisch variablem Primärflächenmuster und verstecktem Sekundärflächenmuster und ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Optisch variable Flächenmuster sind im Stand der Technik bekannt und werden als Sicherheitsmerkmale und/oder Sicherheitselemente, die Bewegungseffekte beispielsweise mittels Mikroreflektoren realisieren, verwendet. Im Stand der Technik sind insbesondere Sicherheitselemente bekannt, bei denen mit Hilfe von Nanostrukturen mit Strukturgrößen im Sub-Wellenlängenbereich Farben erzeugt werden.
Eine Kombination aus Mikrospiegeln mit darauf befindlichen Nanostrukturen kann bunte Lauf- und/oder 3D-Effekte erzeugen (Der Laufeffekt „Rolling Bar“ unter Verwendung von Mikroreflektoren ist in DE 10 2010 047 250 A1 gezeigt und ein 3D-Effekt ist in DE 10 2009 056 934 A1 gezeigt). Dabei generieren die Mikrospiegel im Wesentlichen den Lauf- und/oder den 3D-Effekt und die Nanostrukturen färben diese ein oder können ggf. auch mehrfarbig Effekte erzeugen. Beim Betrachter wird beispielsweise der Eindruck eines sich bewegenden farbigen Motivs erzeugt. Die Druckschriften WO 2015/078572 A1 und WO 2016/180522 A1 zeigen auch solche beispielhaften Bewegungseffekte. Die Mikroreflektoren oder Mikrolinsen werden dabei so gegenüber einer Hauptebene angeordnet, dass das Motiv beim Kippen und/oder Drehen des Sicherheitselementes den Bewegungseffekt aufweist bzw. abbildet.
Typischerweise, wie beispielsweise in Druckschrift WO 2021 / 028076 A1 beschrieben ist, werden solche Nanostrukturen in einen transparenten Prägelack abgeformt und mit einer metallischen oder hochbrechenden Schicht beschichtet.
Zur Verbesserung der Fälschungssicherheit weisen Sicherheitsmerkmale und/oder Sicherheitselemente manchmal sogenannte Klasse 2-Merkmale auf, die mit Hilfsmitteln, wie beispielsweise einer UV-Lampe ausgelesen werden können.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Sicherheitselement mit alternativen Eigenschaften und Effekten bereitzustellen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Sicherheitselement mit alternativen Klasse 2-Merkmalen bereitzustellen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Sicherheitselement mit hoher Fälschungssicherheit bereitzustellen.
Eine andere Aufgabe besteht darin, das zerstörungsfreie Ablösen des Sicherheitselements von einem Gegenstand und/oder einem Substrat zu erschweren oder gar unmöglich zu machen.
Eine weitere Aufgabe besteht darin, dass der unter Zuhilfenahme von Hilfsmitteln erkennbare Effekt des Sicherheitselements für den Betrachter besonders prägnant und/oder ästhetisch erscheint.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Sicherheitselement bereitzustellen, welches nicht als störendes Element wahrgenommen wird und einen damit zu sichernden Gegenstand ästhetischer erscheinen lässt.
Ferner besteht eine Aufgabe darin, ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitselements bereitzustellen.
Mindestens eine dieser Aufgaben wird durch den jeweiligen Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Gemäß einem Aspekt umfasst ein Sicherheitselement für ein Wertdokument ein optisch variables Primärflächenmuster, das eine Metallschicht mit einer Relief-Struktur, insbesondere einer Mikrostruktur, einer Nanostruktur und/oder einer sub-Wellenlängenstruktur aufweist bzw. umfasst; und mindestens ein verstecktes Sekundärflächenmuster umfassend eine Mehrzahl von die Metallschicht perforierenden Elementen und mindestens eine - vorzugsweise zumindest teilweise transparente - Lumineszenzschicht, die zumindest teilweise im Bereich der Mehrzahl von die Metallschicht perforierenden Elementen angeordnet ist. Die die Metallschicht perforierenden Elemente werden auch perforierende Elemente genannt.
Das Sicherheitselement weist hinsichtlich der bereits bekannten Sicherheitselemente zusätzliche und/oder alternative Eigenschaften und Effekte auf. Das Sicherheitselement weist hinsichtlich der bereits bekannten Sicherheitselemente insbesondere zusätzliche und/oder alternative Klasse 2-Merkmale auf. Das Sicherheitselement weist hinsichtlich der bereits bekannten Sicherheitselemente eine hohe Fälschungssicherheit auf. Unter der Zuhilfenahme von Hilfsmitteln erscheinen erkennbare Effekt des Sicherheitselements für den Betrachter besonders prägnant und/oder ästhetisch. Das Sicherheitselement wird ferner auf einem Wertdokument, einem Produkt und/oder einem Substrat nicht als störendes Element wahrgenommen und lässt einen damit zu sichernden Gegenstand ästhetischer erscheinen.
Die Metallschicht stellt eine opake Schicht dar, welche für Licht und insbesondere für emittiertes und ein die Lumineszenz anregendes Licht (auch „Lumineszenzanregung“) opak, also undurchlässig ist. Das optisch variable Primärflächenmuster kann ein Motiv mit optisch variablen Eigenschaften bilden. Dabei kann das Motiv eine Abbildung eines realen Gegenstands, Symbole, Ornamente, Phantasie-Elemente und/oder andere Motive umfassen. Das optisch variable Primärflächenmuster kann bei Auflicht für einen Betrachter sichtbar sein. Dabei kann beispielsweise das Tageslicht dienen, das von der Seite des Sicherheitselements eingestrahlt ist oder wird, auf der sich der Betrachter befindet. Das optisch variable Primärflächenmuster kann insbesondere bei Einstrahlen von sichtbarem Licht für den Betrachter sichtbar sein bzw. werden. Das von der dem Betrachter zugewandten Seite des Sicherheitselements eingestrahlte Licht kann dann an der perforierten Metallschicht mit Primärflächenmuster so gestreut, reflektiert und/oder gebeugt werden, dass ein optisch variables Motiv erscheint, das Betrachtungswinkel-abhängig ist.
Die Relief-Struktur, insbesondere die Mikrostruktur, die Nanostruktur und/oder die sub-Wellenlängenstruktur kann ein optisch variables Mikro- und/oder Nanorelief bevorzugt mit Dimensionierungen bzw. Abmessungen im und/oder unterhalb des sichtbaren Wellenlängenbereichs, insbesondere Hologramme, Mikrospiegel, Mikrolinsen und/oder entsprechende oder andere Nanostrukturen umfassen.
Das versteckte Sekundärflächenmuster ist insbesondere bei Auflicht mit Tageslicht und/oder einer Weißlichtquelle für den Betrachter nur schwer und bevorzugt gar nicht erkennbar. Das versteckte Sekundärflächenmuster entspricht zumindest einer der Lumineszenzschichten zusammen mit der Perforierung der Metallschicht, insbesondere in dem Perforationsbereich und/oder gemäß einem vorbestimmten Muster. Die Perforierung kann dabei durch Ausstanzen, Wegätzen oder anderweitiges Entfernen bzw. De-Metallisieren der Metallschicht erzeugt werden. Das versteckte Sekundärflächenmuster kann ein weiteres Motiv und/oder eine Information mittels der perforierenden Elemente bzw. der perforierenden Struktur bzw. des perforierenden Musters bilden. Dabei können die perforierenden Elemente eine Substruktur des Motivs bilden. Die perforierenden Elemente können einer Rasterung entsprechen. Beispielsweise können die Elemente die Form von Kreuzen (als Sub-Strukturelemente) haben und in ihrer Gesamtheit zusammen ein Kreuz als übergeordnete Struktur abbilden. Die in das Primärflächenmuster perforierenden Elementen entsprechen im Wesentlichen de-metallisierten Bereichen der Metallschicht, also Bereichen, die nicht mit der Metallschicht bedeckt und/oder überzogen sind. Daher ist die Metallschicht des Primärflächenmusters löchrig bzw. lückenhaft. Die perforierenden Elemente können regelmäßig oder chaotisch in der Fläche angeordnet sein. Die Mehrzahl von in die Metallschicht perforierten Elementen bzw. die Mehrzahl von die Metallschicht perforierenden Elemente (kurz „perforierende Elemente“) bilden wie bereits erwähnt die Substruktur, wobei die perforierenden Elemente zusammen ein übergeordnetes (sinnhaftes) Motiv bilden können. Das versteckte Sekundärflächenmuster kann überdies maschinenlesbar sein, also eine unsichtbare Emission (z.B. UV-Licht) bei Lumineszenzanregung erzeugen, die für ein Messgerät und/oder einen Detektor erfassbar ist.
Die Lumineszenzschicht kann über und/oder unter zumindest einem Teil des Primärflächenmusters und/oder innerhalb der perforierenden Elemente bzw. Perforationen bzw. Lücken angeordnet sein. Die Lumineszenzschicht kann einer Leuchtstoffschicht entsprechen. Die Bereiche des Sicherheitselements, insbesondere des Foliensicherheitselementes mit der de-metallisierten Rasterung kann mit einer oder mehreren fluoreszierenden Farben als eine Lumineszenzschicht oder als mehrere Lumineszenzschichten hinterlegt sein. Die Lumineszenzschicht kann im unsichtbaren UV-Bereich angeregt werden und im sichtbaren Wellenlängenbereich Licht emittieren, sodass das versteckte Sekundärflächenmuster für das menschliche Auge erkennbar wird. Zusätzlich oder alternativ kann das emittierte Licht, wie bereits erwähnt, auch im unsichtbaren Wellenlängenbereich liegen und daher (lediglich) maschinenlesbar sein. Das versteckte Sekundärflächenmuster kann also auch ein maschinenlesbares Sicherheitsmerkmal umfassen, das ein Licht emittiert, das beispielsweise im unsichtbaren Wellenlängenbereich, insbesondere im UV-Bereich erfassbar ist. Das Primärflächenmuster kann ein optisches Sicherheitsmerkmal umfassen, das im sichtbaren Wellenlängenbereich erkennbar ist.
Die Kombination aus den perforierenden Elementen (die de-metallisierten Bereichen in der Metallschicht entsprechen) und der darüber, darunter und/oder dazwischen liegenden Lumineszenzschicht hat den Effekt, dass das versteckte Sekundärflächenmuster und möglicherweise ein daraus gebildetes übergeordnetes Motiv bei Anregung durch Strahlung, insbesondere durch UV-Strahlung für den Betrachter sichtbar wird. Die UV-Strahlung kann dabei von der Seite des Betrachters auf das Sicherheitselement und/oder von dessen Rückseite eingestrahlt werden.
Überdies hat die Perforierung den Effekt, dass das versteckte Sekundärflächenmuster und möglicherweise ein daraus gebildetes übergeordnetes Motiv bei Durchlicht für den Betrachter sichtbar wird. Dabei fällt ein für den Betrachter sichtbares Licht von der Rückseite des Sicherheitselements durch die perforierenden Elemente. Dieses sichtbare Licht kann beispielsweise Tageslicht und/oder das Licht einer Weißlichtquelle sein.
In anderen Worten kann jeweils unter Durchlicht und unter Einwirkung von Lumineszenzanregung, wie UV-Licht ein verstecktes Sekundärflächenmuster und ein verstecktes übergeordnetes Motiv auf einem metallisierten Foliensicherheitselement sichtbar werden, welches aus der Vielzahl kleiner de-metallisierter Bereiche des versteckten Sekundärflächenmusters gebildet wird.
Das Sicherheitselement, insbesondere ein Streifen, sogenanntes LEAD, und/oder ein Patch, kann daher zur weiteren Absicherung mit dem Klasse 2-Merkmal versehen. Unter Klasse 2-Merkmal wird typischerweise ein Sicherheitsmerkmal verstanden, das mit Hilfsmitteln, wie beispielsweise einer UV-Lampe authentifiziert werden kann. Das versteckte Sekundärflächenmuster dient daher als Klasse 2-Merkmal bzw. Klasse 2-Sicherheitsmerkmal. Ein LEAD entspricht einem Streifen und kann über die Länge und/oder Breite eines Wertdokuments beispielsweise einer Banknote reichen. Ein Patch ist hingegen lokal begrenzt, es kann also kleiner in seiner Abmessung (Länge und/oder Breite) sein als das Wertdokument selbst. Ein L-Patch oder L-LEAD entspricht einem auf- und/oder eingebrachter Patch oder Streifen, das einen eigenen Träger bzw. ein eigenes Substrat aufweist. Ein solches L-Patch oder L-Streifen wird entsprechend mit dem Träger auf/in ein Wertdokument auf und/oder eingebracht. Ein T-Patch oder T-Streifen entspricht einem auf und/oder eingebrachter Patch oder Streifen, das von einem Transferträger gelöst wird und auf/in ein Zielsubstrat und/oder Wertdokument auf und/oder eingebracht wird. Ein T-Patch bzw. -Streifen kann entweder keinen eigenen Träger oder optional einen eigenen Träger aufweisen.
Das Sicherheitselement kann eine Sandwich-Struktur aufweisen, die - ohne die Reihenfolge der Schichtung festzulegen - die mit den Elementen des versteckten Sekundärflächenmusters perforierte Metallschicht mit Relief-Struktur des optisch variablen Primärflächenmusters und die mindestens eine Lumineszenzschicht aufweist. In anderen Worten kann das Sicherheitselement eine Sandwich-Struktur aufweisen, die eine löchrige Metallschicht und mindestens eine Lumineszenzschicht im Bereich der Löcher der Metallschicht aufweist. Die Sandwich-Struktur kann auf einem Träger entstehen und/oder angeordnet sein, wobei sich der Träger von der Sandwich-Struktur entfernen lassen kann. Es können neben den beiden genannten Schichten der Sandwich-Struktur noch einige andere funktionale Schichten vorliegen, die etwas später in der Beschreibung als mögliche Ausführungsformen beschrieben sind. Die mindestens eine Lumineszenzschicht kann unmittelbar über und/oder unter der perforierten Metallschicht angeordnet sein und dabei die Mehrzahl von die Metallschicht perforierenden Elemente überspannen, sodass die Lumineszenzschicht durch die perforierenden Elemente, also durch die Löcher, bestrahlt werden kann und lumineszente Strahlung (auch „Emissionsstrahlung“) durch diese emittieren kann, und zwar so, dass für den Betrachter bei Durchlicht und/oder Lumineszenzanregung ein Motiv erkennbar wird, das sich aus den die Metallschicht perforierenden Elementen des versteckten Sekundärflächenmusters ergibt und/oder zusammensetzt, jedoch nicht erkennbar ist bei Auflicht mit einem sichtbaren Licht.
Die Lumineszenzschicht kann eine Leuchtstoffschicht, eine Fluoreszenzschicht und/oder eine Phosphoreszenzschicht umfassen, wobei die Fluoreszenzschicht eingerichtet sein kann zum Fluoreszieren und die Phosphoreszenzschicht eingerichtet sein kann zum Phosphoreszieren.
Lumineszenz kann dabei als Sammelbegriff für Leuchterscheinungen verstanden werden, die im Wesentlichen keine Wärmestrahlung aufweisen. Wenn das Licht unmittelbar nach der Anregung des Leuchtstoffs eine lumineszente Strahlung emittiert, also innerhalb einer Zeitspanne von wenigen Mikrosekunden nach der Anregung des Leuchtstoff-Mediums, so handelt es sich typischerweise um eine Fluoreszenz. Wenn das Licht jedoch mit einer längeren Verzögerung nach der Anregung emittiert wird, wobei die Verzögerung im Sekundenbereich oder darüber liegt, so handelt es sich um Phosphoreszenz. Im Speziellen wird hierin die Anregung durch UV-Licht beschrieben. Jedoch ist diese Erfindung nicht auf diese Art der Anregung beschränkt. Im Allgemeinen kann es sich bei der Lumineszenzschicht dieser Erfindung um folgende Arten der Lumineszenz handeln: Fotolumineszenz, Röntgenlumineszenz, Sonolumineszenz, Radiolumineszenz, Chemolumineszenz, Biolumineszenz, Lumineszenz technischer Leuchtstoffe, wie beispielsweise in Leuchstofflampen.
Fotolumineszenz ist die gängigste und auch bevorzugte Lumineszenz, die in dieser Erfindung in Frage kommt. Eine UV-Lampe zur Anregung der Lumineszenzschicht ist einfach und unkompliziert zu bedienen und das Sicherheitselement kann schnell und einfach verifiziert werden. Fotolumineszenz tritt typischerweise bei und/oder nach der Beleuchtung bzw. Anregung mit UV-Licht auf, wobei die Wellenlänge der emittierten Strahlung typischerweise größer ist als die der anregenden Strahlung, da Energie durch die Anregung verloren geht.
Das optisch variable Primärflächenmuster kann eine Prägeschicht, insbesondere eine Prägelackschicht umfassen, über und/oder unter der die Metallschicht angeordnet ist.
Eine Prägeschicht kann ein Polymer, beispielsweise ein Harz und/oder ein Lack umfassen, in welches ein Relief eingearbeitet wird. Das Relief ist dabei vorbestimmt und entspricht in seiner Struktur dem optisch variablen Primärflächenmuster. Es kann eine Relief-Struktur, wie eine Sub-Wellenlängenstruktur, eine Nano- und/oder Mikrostruktur aufweisen, die insbesondere nach Beschichtung mit einer Metallschicht einen optisch variablen und Betrachtungswinkel-abhängigen Effekt, wie beispielsweise einen optisch variablen Farbeindruck und/oder einen anderen optisch variablen Effekt, wie beispielsweise einen Laufeffekt, einen 3D- und/oder Schwebeeffekt, ein Hologramm, einen Bewegungseffekt oder ähnliches erzeugt.
Die Metallschicht kann einer dünnen Metallfolie entsprechen und/oder einer aufgedampften, aufgesputterten und/oder elektrochemisch aufgebrachten Metallschicht entsprechen. Die Metallschicht kann daher als eine Verspiegelung dienen. Als Metall kann ein geeignetes Reflektormetall wie z.B. Aluminium dienen.
Die Metallschicht kann unmittelbar oder mittelbar mit Zwischenschicht auf, unter und/oder über der Prägeschicht angeordnet sein. Eine Anordnung einer Schicht über oder unter einer anderen Schicht kann generell als mittelbare oder unmittelbare Anordnung bzw. Schichtung verstanden werden.
Die (die Metallschicht) perforierenden Elemente können auch die Prägeschicht und/oder andere Schichten perforieren, was jedoch nicht zwingend notwendig ist, sondern rein optional.
Das Sicherheitselement kann ferner einen das Primärflächenmuster umgebenden opaken Bereich umfassen.
Der opake Bereich ist ein Bereich, der im Wesentlichen undurchlässig für sichtbares Licht ist. Der erste versteckte Motivbereich und/oder der zweite versteckte Motivbereich und insbesondere die Metallschicht mit dem Primärflächenmuster und den flächig darin befindlichen versteckten Sekundärflächenmuster kann daher in den opaken (Rand)Bereich eingebettet sein, was beispielsweise besonders ästhetisch erscheinen kann.
Der opake Bereich kann eine einheitliche oder mehrere Farben aufweisen, die besonders ästhetisch erscheinen. Der opake Bereich kann auch eine Beschichtung umfassen, die andere Elemente umfasst und/oder bedeckt, wie beispielsweise eine Klebeschicht und/oder ein elektronisches Element. Der opake Bereich kann eine opake Schicht umfassen oder durch eine opake Schicht gebildet sein, wobei die opake Schicht als Substrat und/oder Stützschicht, insbesondere für die löchrige Metallschicht dienen kann. Andernfalls kann der opake Bereich aus einer opaken Schicht gebildet sein. Der opake Bereich kann jedenfalls aus einer opaken Schicht gebildet sein bzw. werden, die den ersten versteckten Motivbereich und/oder den zweiten versteckten Motivbereich und insbesondere die Metallschicht seitlich und/oder von der Unterseite stützt und/oder stabilisiert. Es kann somit beispielsweise verhindert werden, dass die Metallschicht versehentlich an ihren Seiten einreißt.
Das Sicherheitselement kann ferner einen das Primärflächenmuster umgebenden transparenten Bereich umfassen.
Ein zumindest teilweise transparenter Bereich, der das Primärflächenmuster, also die perforierte Metallschicht, zumindest teilweise umgibt, kann den Eindruck beim Betrachter erzeugen, dass lediglich das zentrale Element, und zwar das erfindungsgemäße Sicherheitselement ohne zusätzliche sichtbare Randbereiche, auf dem Wertdokument angeordnet ist. Es wird somit auf möglicherweise als störend empfundene sichtbare Bereiche, die das zentrale Element umgeben, verzichtet, wobei gleichzeitig ausreichend Kontaktfläche bereitgestellt wird, um das Sicherheitselement an dem Wertdokument und/oder Substrat zu fixieren. Daher kann dieses Sicherheitselement als besonders ästhetisch und nicht als störendes Element auf einem Wertdokument empfunden werden.
Insbesondere bei Patches kann ein zentraler Bereich mit optisch variablen Merkmalen (wie Colorshift) inklusive der opaken Metallschichten in einen transparenten und/oder opaken Randbereich eingebettet sein.
Die perforierenden Elemente können zumindest eine der folgenden Formen aufweisen: geometrische Formen, insbesondere dreieckige, rechteckige, rauten-artige, kreisrunde Formen, bevorzugt ringförmige oder vollflächige kreisrunde Formen, alphanumerische Zeichen, Symbole, Ornamente, Linien und Gitternetze. Kreisförmige Elemente können auch als punktförmige Elemente verstanden werden, insbesondere bei sehr kleinem Radius.
Im Allgemeinen können die perforierenden Elemente individuelle Formen aufweisen und in ihrer Gesamtheit und Anordnung wiederum eine übergeordnete Form oder Struktur bilden. In anderen Worten kann die Mehrzahl von (die Metallschicht) perforierenden Elementen eine Substruktur aufweisen, wobei die Elemente zusammen ein übergeordnetes Motiv bilden können. Beispielsweise können - wie bereits erwähnt - kleine Kreuz-förmige Elemente ein übergeordnetes Kreuz bilden. Die Formen der Elemente können bevorzugt für den Betrachter als solche erkennbar sein und eine entsprechende Abmessung aufweisen. Es können beispielsweise einheitliche Formen vorliegen, wie beispielsweise nur kreisrunde Formen. Es können aber auch unterschiedliche Formen vorliegen, wie kreisrunde und rechteckige.
Die perforierenden Elemente können eine Größe - wie Länge und/oder Breite - von 10-500 µm und bevorzugt von 50-250 µm aufweisen. Vorzugsweise liegen Länge (bzw. eine maximale Größe in einer Richtung) und Breite (bzw. eine minimale Größe in einer Richtung) der perforierenden Elemente in dem (oder dem bevorzugten) Bereich. Alternativ liegt nur die Breite in dem (oder dem bevorzugten) Bereich. Die kreisrunden Formen können beispielsweise jeweils einen Durchmesser von 10-500 µm und bevorzugt von 50-250 µm aufweisen. Die Abmessung der perforierenden Elemente kann einheitlich oder uneinheitlich sein. Bei dieser Abmessung der perforierenden Elemente können deren Formen bei Durchlicht und/oder Lumineszenzanregung noch sichtbar bzw. erkennbar sein. Das in Auflicht reflektierte und/oder gestreute Licht der Metallschicht des Primärflächenmusters überstrahlt das durch Lumineszenzanregung emittierte Licht der Lumineszenzschichten und/oder das transmittierte Licht, das jeweils durch die perforierenden Elemente tritt, nicht so stark, sodass der Betrachter die Formen der perforierenden Elemente dadurch erkennt, dass Licht hindurchtritt.
Die perforierenden Elemente können einen seitlichen Abstand zueinander haben, der 10 -500 µm beträgt, bevorzugt 50 - 250 µm. Bevorzugt ist der Abstand der perforierenden Elemente größer als Ihre Größe. Der seitliche Abstand bzw. Seitenabstand zwischen zwei perforierenden Elementen kann insbesondere ein Abstand zwischen zwei einander zugewandten Konturrändern zweier perforierender Elemente sein. Hierin sind die seitlichen Abstände so gewählt, dass sie dem kürzesten Abstand zwischen zwei einander zugewandten Konturrändern zweier perforierender Elemente entsprechen. Die seitlichen Abstände können alternativ auch die Abstände zwischen den Mittelpunkten und/oder geometrischen Schwerpunkten bzw. Zentren sein. Die Abstände sind bevorzugt derart gewählt, dass sie als einzelne perforierende Elemente wahrgenommen werden können und deren Form im Wesentlichen noch erkennbar ist.
In dem Bereich der perforierenden Elemente kann der Flächenanteil der perforierenden Elemente (Perforationsfläche zu perforierter Fläche) vorzugsweise bei 10% bis 60% liegen, vorzugsweise bei 20% bis 49%, besonders bevorzugt bei 20% bis 42%.
Die Lumineszenzschicht kann bei diskreten Wellenlängen oder in einem kontinuierlichen spektralen Bereich im UV-Bereich anregbar sein. Vorzugsweise ist (sind) die Lumineszenzschicht(en) nur anregbar mit Licht aus dem Bereich von 315 nm bis 405 nm, weiter bevorzugt 350 bis 400 nm. Beispielsweis kann eine Anregung bei 254 nm, 395 nm und/oder 365 nm erfolgen. Die Lumineszenzschicht kann ein lumineszentes Material aufweisen, das in den besagten Wellenlängenbereichen angeregt werden kann und infolgedessen ein Licht emittiert, dass typischerweise eine andere, in der Regel längere Wellenlänge aufweist. Es können auch unterschiedliche lumineszente Materialien unterschiedlicher Anregungs- und/oder Emissionswellenlängen bzw. -frequenzen verwendet werden. Überdies können mehrere Lumineszenzschichten unterschiedlicher Anregungs- und/oder Emissionswellenlängen, die beispielsweise nebeneinander, übereinander, und/oder in einer Ebene angeordnet sind, in dem Sicherheitselement vorliegen. Lumineszenzschichten unterschiedlicher Anregungs- und/oder Emissionswellenlängen werden hierin auch Lumineszenzschichten unterschiedlichen Typs genannt. Das Sicherheitselement kann dann unter Einfluss mehrerer Anregungswellenlängen ausgelesen werden, was zu einer weiteren Sicherheit gegenüber Fälschungen führt. Überdies kann eine breitbandige UV-Anregung ein verstecktes Sekundärflächenmuster sichtbar machen, das mehrere Emissionsfarben aufweist, was besonders ästhetisch erscheint. Es kann auch eine Emissionswellenlänge im sichtbaren und eine andere im unsichtbaren Bereich liegen, sodass die sichtbare Emission vom Betrachter und die unsichtbare Emission (maschinenlesbar) von einem Gerät erfasst werden kann, was zu einer zusätzlichen Sicherheit hinsichtlich der Verifikation führt.
Zumindest im Bereich des versteckten Sekundärflächenmusters, insbesondere im Bereich der Mehrzahl von perforierenden Elementen kann mindestens eine semitransparente Schicht angeordnet ist, die eine Transparenz von mindestens 25% aufweist. Mindestens eine semitransparente Schicht kann über und/oder unter dem Primärflächenmuster im Wesentlichen vollflächig angeordnet sein. Die semitransparente Schicht kann eine Filterwirkung aufweisen, sodass bestimmte Wellenlängen die Schicht nicht passieren können. Die semitransparente Schicht kann zusätzlich oder alternativ auch einer Schutzschicht entsprechen.
Zumindest ein Teil der Mehrzahl von die Metallschicht perforierenden Elemente kann zumindest teilweise mit einem adhäsiven Material befüllt sein, wodurch das adhäsive Material Inselschichten ausbilden kann und wobei das adhäsive Material bevorzugt ein UV-aushärtendes Polymer umfassen kann.
Das Sicherheitselement kann dann auf einem Wertdokument angebracht werden, und zwar so, dass das adhäsive Material eine Oberfläche des Wertdokuments und/oder ein Substrat berührt. Sofern das adhäsive Material ein UV-aushärtendes Polymer umfasst, kann das Polymer nach dem Anordnen auf dem Wertdokument durch Bestrahlen mit einer geeigneten Wellenlänge ausgehärtet werden. Wenn das Bestrahlen der Haftschicht durch die Mehrzahl perforierenden Elemente erfolgt, entsteht eine entsprechende Mehrzahl von ausgehärteten Haftungsinseln in der Haftschicht. Die Ausbildung von Haftungsinseln eignet sich besonders gegen Fälschungen von Wertdokumenten, da ein Entfernen des Sicherheitselements nicht zerstörungsfrei erfolgen kann. Die mehrfache punktförmig stabilere Fixierung des Sicherheitselements auf einem Wertdokument kann zuverlässig dazu führen, dass dieses bei dem Versuch des Ablösens reißt. Somit kann das Sicherheitselement nicht zerstörungsfrei von einem Wertdokument auf ein anderes Objekt übertragen werden.
Das adhäsive Material bzw. die Haftschicht ist bevorzugt zumindest teilweise transparent, und zwar derart, dass es Licht zur Anregung der Lumineszenzschicht und dadurch emittiertes Licht aus der Lumineszenzschicht passieren lässt bzw. transmittiert und die Funktion und die Effekte des erfindungsgemäßen Sicherheitselements nicht stört oder gar behindert.
Gemäß einem Aspekt umfasst ein Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements: Anordnen einer Metallschicht über einem Substrat und/oder einem Träger, insbesondere einer Trägerfolie und Ausbilden einer Relief-Struktur, um ein optisch variables Primärflächenmuster zu erzeugen; Perforieren bzw. De-Metallisieren der Metallschicht in Form einer Mehrzahl von perforierenden Elementen, um ein verstecktes Sekundärflächenmuster zu erzeugen; und Anordnen einer zumindest teilweise transparenten Lumineszenzschicht im Bereich der Mehrzahl der perforierenden Elemente des versteckten Sekundärflächenmusters. Das Verfahren zur Herstellung des Sicherheitselements weist alle Vorteile und Effekte des Sicherheitselements in der entsprechenden Ausführungsform auf.
Das Substrat kann optional entfernbar und/oder abziehbar sein, sodass das Sicherheitselement von dem Substrat nach dessen Herstellung entfernt und auf ein Wertdokument übertragen werden kann. In dem Fall kann zwischen dem Substrat und einer (obersten/untersten) Schicht des Sicherheitselements eine adhäsive Schicht vorliegen oder nach Entfernen des Substrats aufgebracht werden. Das Substrat kann auch bereits Bestandteil des Wertdokuments sein.
Das Ausbilden der Relief-Struktur kann umfassen: Anordnen einer Prägeschicht, insbesondere einer Prägelackschicht, über dem Substrat und insbesondere auf dem Substrat oder auf eine andere Schicht auf dem Substrat; Einprägen der Relief-Struktur in die Prägeschicht; und Aufbringen der Metallschicht auf die Prägeschicht. Eine Prägeschicht, insbesondere einer Prägelackschicht, beispielsweise ein Polymer, insbesondere ein Harz eignet sich besonders gut, um ein Relief-Struktur (Mikro- und/oder Nanostruktur und/oder Sub-Wellenlängenstruktur) einzubringen, über der anschließend die Metallschicht angeordnet wird, um das Primärflächenmuster zu bilden.
Das Perforieren und/oder De-Metallisieren der Metallschicht kann zumindest eines der folgenden Verfahren umfassen: ein Waschverfahren, ein Ätzverfahren, eine Laserablation, ein Metallpigmentdruck mit Aussparungen, ein Metalltransferverfahren, ein Stanzen, ein mechanisches und/oder elektrochemisches Abtragen, ein Abziehen.
Die Metallschicht kann alternativ auch so aufgetragen bzw. aufgebracht bzw. angeordnet werden (beispielsweise mittels Bedampfens), dass keine vollflächige Beschichtung entsteht, sondern eine Metallbeschichtung (auch „Metallisierung“) mit vorbestimmten Lücken, die den perforierenden Elementen des versteckten Sekundärflächenmusters entsprechen. Dabei kann eine Maske entsprechend der Form der Vielzahl von perforierenden Elementen vor dem Aufdampfen der Metallschicht aufgebracht werden, die später entfernt (abgezogen, heruntergenommen und/oder weggeätzt) wird. So kann eine Mehrzahl von die Metallschicht perforierenden Elementen als „Schatten“ bei der Metallisierung bzw. der Beschichtung mit einem Metall entstehen.
Die erste Lumineszenzschicht und/oder die zweite Lumineszenzschicht werden vorzugsweise aufgedruckt. Eine der oder beide Lumineszenzschichten kann aufgedampft werden.
Das Anordnen der ersten und der zweiten Lumineszenzschicht kann in einem Transparenzbereich und/oder Perforationsbereich erfolgen. Das Verfahren kann ferner umfassen ein Anordnen einer Metallschicht, welche eine Relief-Struktur umfasst, die einem optisch variablen Flächenmuster entspricht, und/oder bereichsweise opak und/oder mit perforierenden Elementen versehen ist, so dass ein oder mehrere opake Bereiche und/oder ein oder mehrere Perforationsbereiche entstehen.
Gemäß einem Aspekt umfasst ein Sicherheitselement für ein Wertdokument: ein optisch variables Primärflächenmuster, das bei Auflicht sichtbar ist; und ein das Primärflächenmuster perforierendes Elementmuster, das bei Durchlicht sichtbar ist und das bei Lumineszenzanregung (insbesondere bei Fluoreszenzanregung) sichtbar ist bzw. wird.
Das perforierende Elementmuster entspricht im Wesentlichen der Mehrzahl von perforierenden Elementen des hierin beschriebenen Sekundärflächenmusters und hat die Eigenschaft, dass es bei Lumineszenzanregung ein Licht, insbesondere ein sichtbares Licht emittiert und bei Durchlicht ein Teil des Lichts, das auf die Rückseite des Sicherheitselements transmittiert.
Dieses Sicherheitselement kann die zuvor genannten Merkmale gemäß einem anderen Aspekt und anderer hierin beschriebener Ausführungsformen aufweisen, ohne hierin explizit als Kombination genannt zu sein. Das optisch variable Primärflächenmuster kann ein Motiv mit optisch variablen Eigenschaften bilden oder sein. Das Elementmuster kann eine Substruktur aus perforierenden Elementen aufweisen, die das Primärflächenmuster, insbesondere eine Metallschicht des Primärflächenmusters unterbrechen bzw. löchrig machen. Es kann ein zumindest teilweise transparentes und lumineszentes, insbesondere fluoreszentes Material in, über und/oder unter den perforierenden Elementen des Elementmusters gefüllt bzw. aufgebracht sein. Das Elementmuster ist nur bei Durchlicht und bei Lumineszenzanregung, insbesondere bei Fluoreszenzanregung sichtbar.
Dabei ist der Begriff „Durchlicht“ allgemein hierin so zu verstehen, dass ein Lichteinfall von einem Licht, wie Tageslicht von der dem Betrachter abgewandten Seite des Sicherheitselements (Rückseite, „von hinten“) durch die Perforationen des Sekundärflächenmusters und/oder des Elementmusters fällt. Das Elementmuster kann ein weiteres Motiv und/oder eine Information umfassen, das bzw. die mittels der perforierenden Struktur (Substruktur aus perforierenden Elementen) gebildet wird. Das Sekundärflächenmuster bzw. das Elementmuster kann daher bei Durchlichteinfall und bei Lichteinfall von einem Licht zumindest einer bestimmten Anregungswellenlänge, die ein verwendetes Limineszenzmaterial anregen kann, für den Betrachter sichtbar werden.
Das optisch variable Primärflächenmuster kann durch mindestens eine Motivschicht mit einer Relief-Struktur, wie einer Mikrostruktur, einer Nanostruktur und/oder einer sub-Wellenlängenstruktur gebildet sein. Die mindestens eine Motivschicht kann umfassen: eine Metallschicht; und bevorzugt eine Prägeschicht, über und/oder unter der die Metallschicht angeordnet ist.
Über und/oder unter dem Primärflächenmuster kann zumindest im Bereich des Elementmusters mindestens eine zumindest teilweise transparente Lumineszenzschicht, insbesondere zumindest eine Fluoreszenzschicht angeordnet sein.
Allgemein kann ein Sicherheitselement ein Element sein, das auf und/oder in einem Substrat auf und/oder eingebracht ist als ein „Streifen“ (z.B. von Ende-zu-Ende auf Banknote) oder als ein „LEAD“ oder als ein „Patch“ (lokal begrenzt). Ein Sicherheitselement kann ein Element sein, das als „Faden“ auf und/oder in einem Substrat und/oder Träger angeordnet, ein- und/oder aufgebracht ist. Ein Sicherheitselement kann auch direkt auf dem Zielsubstrat, also beispielsweise einem Wertdokument erstellt werden.
Allgemein können Sicherheitselemente mit oder ohne eigenes Substrat oder eigenen Träger vorliegen. Das Substrat oder der Träger kann ein Kunststoffträger und/oder eine Folie, wie eine PET-Folie aufweisen. Das Substrat oder der Träger kann auf ein Wertdokument übertragen werden oder zuvor auf einem Transport-/Produktionsträger vorliegen. Das Substrat und/oder der Träger des Wertdokuments kann eine oder mehrere Papierschichten oder eine oder mehrere Kunststoffschichten oder eine Kombination von Papier- und Kunststoffschichten umfassen.
Allgemein kann ein Sicherheitsmerkmal eines Sicherheitselements beispielsweise ein Merkmal sein, das auf ein Substrat gedruckt ist oder in einem Substrat vorliegt. Ein Sicherheitsmerkmal kann Merkmale umfassen, die zur Absicherung einer Banknote dienen, wie gedruckte IR-/UV-Farbstoffe und/oder lumineszierende Schichten und/oder Fasern.
Der Begriff „optisch variabel“ meint allgemein im Wesentlichen, dass unterschiedliche Eindrücke in Abhängigkeit von einem Betrachtungswinkel, einer Betrachtungsrichtung (inkl. Kippen/Drehen), einer Seite des Sicherheitsmerkmals (Vorderseite/Rückseite), einer Reflexion (Aufsicht) und/oder einer Transmission (Durchsicht, also gegen die Lichtquelle) für den Betrachter sichtbar bzw. erkennbar wird, wobei ein optisch variables Sicherheitsmerkmal einen Farb-Effekt, ein bewegtes Motiv, ein schwebendes Motiv und/oder einen Laufeffekt aufweisen kann.

Fig. la ist eine schematische Darstellung eines Sicherheitselements bei Auflicht gemäß einer Ausführungsform;
1b ist eine schematische Darstellung des Sicherheitselements der 1a bei Durchlicht;
1c ist eine schematische Darstellung des Sicherheitselements der 1a bei Lumineszenzanregung;
1d ist ein Ausschnitt aus der schematischen Darstellung des Sicherheitselements der
1c und zeigt schematisch einen Teil der Mehrzahl von perforierenden Elementen des Sekundärflächenmusters;
1e ist ein Ausschnitt aus der Darstellung der 1d gemäß einer möglichen Ausführungsform;
1f ist ein Ausschnitt aus der Darstellung der 1d gemäß einer zur 1e alternativen Ausführungsform;
1g ist eine schematische Darstellung von perforierenden Elementen, die in Fig. le gezeigt sind;
1h ist eine schematische Darstellung eines Sicherheitselements bei Durchlicht und/oder Lumineszenzanregung gemäß einer weiteren Ausführungsform;
2a ist eine schematische Darstellung einer Schichtung eines Sicherheitselements als T-Streifen gemäß einer Ausführungsform;
2b ist eine schematische Darstellung einer Schichtung eines Sicherheitselements als L-Streifen gemäß einer Ausführungsform;
3 ist eine schematische Darstellung einer Schichtung eines Sicherheitselements als Patch gemäß einer Ausführungsform;
4a ist eine schematische Darstellung einer Schichtung eines Sicherheitselements als L-Patch gemäß einer Ausführungsform;
4b ist eine schematische Darstellung einer Schichtung eines Sicherheitselements als T-Patch gemäß einer Ausführungsform; und
5 ist eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Herstellung eines Sicherheitselements gemäß einer Ausführungsform.

Im Folgenden werden, sofern nicht anders vermerkt, für gleiche und gleichwirkende Elemente und/oder Merkmale dieselben Bezugszeichen verwendet. Eine redundante Beschreibung wiederkehrender Merkmale und ggf. eine redundante Verwendung wiederkehrender Bezugszeichen wird teilweise vermieden. Die verschiedenen Ausführungsformen und Merkmale der nachfolgend beschriebenen Figuren sind ausdrücklich kombinierbar und nicht als abgeschlossene Ausführungen zu verstehen.
1a ist eine schematische Darstellung eines Sicherheitselements 1 bei Auflicht gemäß einer Ausführungsform. 1b ist eine schematische Darstellung des Sicherheitselements 1 der 1a bei Durchlicht und 1c ist eine schematische Darstellung des Sicherheitselements 1 der 1a bei Lumineszenzanregung (auch „Anregung“).
Das Sicherheitselement 1 dieser Ausführungsform hat die Außenkontur 1a eines Sterns und kann zur Echtheitsprüfung und Sicherung eines Wertdokuments und/oder eines wertigen Gegenstands verwendet werden. Das Sicherheitselement 1 umfasst ein in 1a gezeigtes optisch variables Primärflächenmuster 2, das die Form eines für den Betrachter dreidimensional erscheinenden Sterns 2a bildet. Bei Auflicht, also wenn sichtbares, beispielsweise Weißlicht, von der Seite des Betrachters auf das Sicherheitselement 1 fällt, dann erscheint der dreidimensional aus der Fläche heraustretende Stern 2a als Motiv des Primärflächenmusters 2, wie in 1a gezeigt. Der durch das optisch variable Primärflächenmuster 2 erzeugte und aus der Fläche herauszutreten erscheinende Stern 2a ist durch die gestrichelte Linie angedeutet. Das Primärflächenmuster 2 erzeugt dieses dreidimensional erscheinende Motiv 2a, da es eine Relief-Struktur 4a mit einer darüber liegenden Metallschicht 4 aufweist, die dieses Motiv erzeugen kann. Die Reliefstruktur 4a entspricht dabei einer Mikro- und/oder Nanostruktur umfassend eine Vielzahl von Spiegelelementen (wie Mikrospiegeln) und/oder Linsenelementen (wie Mikrolinsen), die eine Betrachtungswinkel-abhängige Interferenz und damit einen solchen 3D-Effekt erzeugen können.
Die Metallschicht füllt nicht die gesamte Sternform des Sicherheitselements 1 aus, sondern bildet einen kleineren Stern innerhalb der Außenkontur 1a eines Sterns des Sicherheitselements 1. Die Metallschicht wird umgeben von einem transparenten Bereich 8, der den Bereich zwischen der Außenkontur 1a und der kleineren sternförmigen Kontur der Metallschicht bildet. Der transparente Bereich 8 kann eine im Wesentlichen durchsichtige Fläche bilden. Der transparente (Rand-)Bereich 8 umgibt das Primärflächenmuster 2 (als Innenbereich) vollständig. Insbesondere in Ausgestaltungen als Streifen (optional auch für einen Patch) wird das Primärflächenmuster 2 von genau zwei seitlichen, transparenten Randbereichen umgeben. Es kann somit beispielsweise verhindert werden, dass die Metallschicht versehentlich an ihren Seiten einreißt und/oder ausfranzt.
In dem transparenten Bereich 8 kann das Sicherheitselement beispielsweise die Trägerschicht und/oder eine Prägelackschicht und/oder eine transparente Schutzschicht und/oder eine Haftschicht umfassen. Die genannten Schichten können gleichermaßen im (Bereich des) Primärflächenmuster 2 vorliegen, dort liegt die Metallschicht vorzugsweise auf der Prägelackschicht und/oder unter der Schutzschicht. Der transparente Bereich 8 kann ebenso bereichsweise die erste und/oder die zweite Lumineszenzschicht als transparente Lumineszenzschicht umfassen. Es kann beispielsweise verhindert werden, dass die Metallschicht versehentlich an ihren Seiten einreißt und/oder ausfranst.
Im Bereich des Primärflächenmuster 2 kann die Metallschicht bereichsweise perforiert vorliegen. Das Primärflächenmuster 2 umfasst insofern einen opaken Bereich 4 und einen (oder mehrere) Perforationsbereich(e) 5. Im Auflicht sind diese Bereiche des Primärflächenmusters nicht erkennbar und daher in 1a nicht dargestellt. Der Betrachter sieht das Motiv des Primärflächenmusters 2 im opaken Bereich 4 (und vorzugsweise im Perforationsbereich 5). Der transparente Bereich 8 ist für den Benutzer im Auflicht vorzugsweise kaum erkennbar, also insbesondere außerhalb eines Glanzwinkels nicht erkennbar.
Die gezeigte Ausführungsform ist nur beispielhaft in der Form eines Sterns gezeigt und jede andere Form ist denkbar. Auch der angedeutete dreidimensionale Effekt des optisch variablen Primärflächenmusters 2 ist nur beispielhaft gezeigt und das Sicherheitselement kann stattdessen oder zusätzlich andere Effekte, wie Farbeffekte, Lauf-Schwebe- oder Bewegungseffekte aufweisen.
Im Auflicht allein, wie es in 1a gezeigt ist, ist das versteckte Sekundärflächenmuster 3 nicht zu erkennen bzw. wahrzunehmen. Erst in einer Situation (im Durchlicht), wie sie in 1b gezeigt ist, wird ein Perforationsbereich 5 sichtbar sein. Erst in einer Situation (Lumineszenzanregung), wie sie in 1c gezeigt ist, wird das versteckte Sekundärflächenmuster 3 für den Betrachter sichtbar bzw. erkennbar sein.
In 1b ist das Sicherheitselement 1 bei Betrachtung im Durchlicht dargestellt. Die Metallschicht umfasst einen opaken Bereich 4 und einen Perforationsbereich 5, in welchem eine Mehrzahl von perforierenden Elementen 6 vorliegen. Die die Metallschicht perforierenden Elemente 6 werden also „von hinten“ bzw. von der dem Betrachter abgewandten Seite des Sicherheitselements 1 durchleuchtet. Die perforierenden kreisrunden Elemente 6 mit regelmäßigem Abstand zueinander und einheitlichem Radius bilden eine Substruktur 15 aus. Es wird für den Betrachter erkennbar, dass die Mehrzahl der perforierenden Elemente 6 gemeinsam die übergeordnete Form 5a eines Kreuzes aufweisen. Die übergeordnete Form 5a des Perforationsbereiches 5 mit perforierenden Elementen 6 kann auch als ein Durchlichtmotiv des Sicherheitselement bezeichnet werden.
Im Bereich des Primärflächenmusters 2 liegen ein (oder mehrere) perforierte Bereiche 5 und zumindest ein nicht-perforierter bzw. opaker Bereich 4 vor. Der perforierte Bereich 5 ist vorzugsweise von einem nicht-perforierten bzw. opaken Bereich 4 umgeben. Im vorliegenden Fall ist das Primärflächenmuster 2 seinerseits vom transparenten Bereich 8 umgeben. Der transparente Bereich 8 ist im Durchlicht (und vorzugsweise auch im Auflicht) nicht erkennbar. Die Substruktur 15 ist für den Betrachter mit bloßem Auge (ohne Hilfsmittel) im Durchlicht vorzugsweise nicht erkennbar.
Das versteckte Sekundärflächenmuster 3 weist nicht nur die Mehrzahl von die Metallschicht 4 perforierenden Elementen 6 auf, sondern auch mindestens eine (vorzugsweise zumindest teilweise transparente) Lumineszenzschicht 7, die im Bereich der perforierenden Elemente 6 angeordnet ist. Die Lumineszenzschichten 7a, 7b können zumindest teilweise transparent sein, um ein Licht von der Rückseite transmittieren zu können. Die mindestens eine Lumineszenzschicht 7 kann über, unter und/oder in zumindest einem Teil der perforierenden Elemente 6 angeordnet sein. Sie kann insbesondere in dem Perforationsbereich 5 und dem Randbereich 8 vorliegen.
In 1c wird ein UV-Licht umfassend die entsprechende Anregungswellenlänge zur Anregung des lumineszenten Materials der Lumineszenzschicht 7 auf den Bereich des Sekundärflächenmusters 3 gestrahlt. Dies kann in Durchlicht („von hinten“, dem Betrachter abgewandte Seite des Sicherheitselementes 1) und/oder in Auflicht („von vorne“, dem Betrachter zugewandte Seite des Sicherheitselementes 1) eingestrahlt werden. Da sich Anregungs- und/oder Emissionswellenlängen von Lumineszenzschichten unterscheiden können, kann das versteckte Sekundärflächenmuster 3, mit unterschiedlichen Anregungswellenlängen bereichsweise anregbar sein bzw. zwei versteckte Motivbereiche umfassen und/oder kann mehrfarbig erscheinen, insbesondere dann, wenn die Lumineszenzschichten zumindest teilweise nebeneinander unter den perforierenden Elementen 6 angeordnet sind.
Eine erste Lumineszenzschicht kann beispielsweise im Perforationsbereich 5 und eine zweite Lumineszenzschicht vollflächig (oder sowohl im Perforationsbereich 5 als auch im Randbereich 8) vorhanden sein. Entsprechend zeigt sich - wie in 1c angedeutet, die Emission beider Lumineszenzschichten also der versteckte Motivbereich 3 im Perforationsbereich 5 und die Emission der zweiten Lumineszenzschicht bzw. dessen Motivbereich 3b im transparenten Bereich 8. Bei Lumineszenzanregung mit nur einer ersten/zweiten Anregungswellenlänge könnte zudem nur der erste/zweite Motivbereich 3/3b erscheinen. Sind die Emissionen der beiden Lumineszenzschichten für den Betrachter farblich unterscheidbar, ist das Sicherheitselement besonders leicht prüfbar.
Für den Betrachter bleibt vorzugsweise die Substruktur bei Lumineszenzanregung mit bloßem Auge nicht erkennbar. Er sieht die Lumineszenz der Lumineszenzschichten im perforierten Bereich 5a (und im transparenten Bereich 8) und kann die Form der perforierten Bereiches und/oder ggf. die darunter liegenden Teilbereiche der Lumineszenzschichten erkennen.
1d ist ein Ausschnitt aus der schematischen Darstellung des Sicherheitselements 1 der 1c (bzw. 1b) und zeigt schematisch einen Teil der Mehrzahl von perforierenden Elementen 6 des Sekundärflächenmusters 3. Es ist erkennbar, dass die perforierenden Elemente 6 eine Substruktur 5 ausbilden, bei der perforierenden Elemente 6 kreisrund sind, eine einheitliche Größe und einen zueinander einheitlichen Abstand aufweisen. 1e und 1f sind jeweils zueinander alternative Ausschnitte aus der Darstellung der 1d gemäß zweier möglicher Ausführungsformen. Gemäß 1e können die perforierenden Elemente 6 kreisrund und vollflächig bzw. punktförmig ausgebildet sein. Innerhalb des gesamten Bereichs der kreisrunden perforierenden Elemente 6 kann also Licht transmittiert und emittiert werden. Alternativ dazu können die perforierenden Elemente 6 der 1e kreisrund und ringförmig ausgebildet sein. Es kann also nur innerhalb des ringförmigen Bereichs der perforierenden Elemente 6 Licht transmittiert und emittiert werden.
Anhand von 1e und 1f soll nun kurz eine weitere vorteilhafte Wirkung der perforierenden Elemente 6 beschrieben werden. Das Sicherheitselement kann eine Haftschicht umfassen und/oder mittels einer Haftschicht an einem Zielsubstrat befestigt werden. Die Haftschicht ist vorzugsweise eine (UV-)strahlungshärtbare Haftschicht. Wird nun die strahlungshärtbare Haftschicht durch die perforierenden Elemente 6 hindurch (mit entsprechendem UV-Licht) bestrahlt, härte die Haftschicht nur stellenweise, nämlich im Bereich der perforierenden Elemente 6 aus. Es entsteht dann zum Zeitpunkt der Bestrahlung bzw. des Transfers auf ein Zielsubstrat eine nur stellenweise (oder inselartig) ausgehärtete Haftschicht. In 1e und 1f ist vereinfacht die Lage der Haftungsinseln 9 in der ansonsten nicht ausgehärteten Haftschicht angedeutet, die in Größe und Lage den perforierenden Elementen 6 in der (darüber liegenden) Metallschicht 14 entsprechen. Dies ist eine optionale Möglichkeit, um zu verhindern, dass das Sicherheitselement 1 zerstörungsfrei von dem Zielsubstrat entfernt und auf ein anderes Substrat und/oder Objekt als das ursprüngliche Wertdokument, mit dem es über die adhäsiven Inseln 9 verbunden ist, übertragen werden kann. Bei einem Abziehen des Sicherheitselements 1 von dem Wertdokument, mit dem es stellenweise (mittels der Haftungsinseln 9) besser verbunden ist, reißt das Sicherheitselement 1 oder das Zielsubstrat ein. Alle hierin gezeigten perforierenden Elemente 6 können optional solche ausgehärteten Haftungsinseln 9 aus Klebstoff oder einem anderen adhäsiven Material erzeugen, ohne, dass die entsprechenden Abschnitte der folgenden oder bisherigen Beschreibung dies explizit erwähnen.
1g ist eine schematische Darstellung von perforierenden punktförmigen Elementen 6, die in 1e gezeigt sind. Ein erstes perforierendes Element 6₁ hat einen Abstand d₁ zu einem zweiten perforierenden Element 6₂. Das zweite perforierende Element 6₂ hat einen Abstand d₂ zu einem dritten perforierenden Element 6₃. Die Abstände d₁ und d₂ zwischen zwei nächst benachbarten perforierenden Elementen 6 sind hier identisch zueinander. Die Abstände d₁ und d₂ entsprechen den kürzesten Distanzen zwischen den jeweiligen Außenkonturen zweier perforierender Elemente 6. Auch die Größe, also der Radius r der perforierenden Elemente 6 sind hier einheitlich.
In 1h ist eine Alternative zu den bisherigen perforierenden Elementen 6 gezeigt. 1h ist daher eine schematische Darstellung eines Sicherheitselements 1 bei Lumineszenzanregung mittels dem UV-A Licht der ersten und der zweiten Anregungswellenlänge (und/oder bei Durchlicht) gemäß einer anderen Ausführungsform.
Jedes perforierende Element weist 6 die Form eines Kreuzes aufweist. Die durch Anordnung der kreuzförmigen perforierenden Elemente 6 gebildete Substruktur 15 ergibt als übergeordnete Form 5a wiederum ein Kreuz. Für den Betrachter ist die übergeordnete Form 5a und die Form der perforierenden Elemente 6 erkennbar. Im Beispiel der 2h könnten die einzelnen perforierenden Elemente 6, beispielsweise abwechselnd oder in einem (Mehrfarb)Muster, jeweils mit unterschiedlichen Lumineszenzschichten 7a, 7b, 7c hinterlegt sein. Perforierende Elemente 6 können derart (in Ihre Größe) gestaltet sein, dass für den Betrachter die Form der perforierenden Elemente 6 erst mit Hilfsmitteln, wie Lupe oder Kamera, erkennbar ist (1c) oder bereits ohne Hilfsmittel, mit bloßem Auge, erkennbar ist (1h). Analog kann die Substruktur 15 erst mit Hilfsmitteln, wie Lupe oder Kamera, erkennbar sein oder bereits ohne Hilfsmittel, mit bloßem Auge, erkennbar sein.
Alternativ könnten beispielsweise auch kleine mikroskopische Symbole, wie z.B. ein „A“ ein makroskopisches Symbol, wie ein „A“ ergeben. Es könnten beispielsweise auch kleine mikroskopische Symbole, wie z.B. ein „A“ ein mikroskopisches Symbol, wie ein „B“ ergeben. Außerdem könnten auch unterschiedliche Symbole, wie z.B. „§&A+T&#...“ eine makroskopische Zahl wie z.B. „100“ ergeben bzw. bilden.
Im Folgenden werden verschiedene mögliche Schichtungen des Sicherheitselements 1 für verschiedene Ausführungsformen gezeigt. Die Schichtungen weisen jeweils immer zwei Sorten bzw. Typen von Lumineszenzschichten 7_a, 7_b auf, die teilweise miteinander überlappen. Die beiden Lumineszenzschichten 7_a, 7_b weisen unterschiedliche Anregungs- und/oder Emissionswellenlängen auf. In allen folgenden Ausgestaltungen können die bereits beschriebenen Ausgestaltungen insbesondere die Bereiche, inklusive Motivbereichen, Perforationsbereich(en), opaken Bereich(en) und/oder transparenten (Rand-)Bereich(en) vorliegen, auch wenn sie nicht erneut angesprochen werden oder figürlich gezeigt sind.
2a ist eine schematische Darstellung einer Schichtung 200a eines Sicherheitselements 1 als Transfer-Streifen (T-LEAD) auf einem Transferträger 300 gemäß einer Ausführungsform. Die Schichtung 200a liegt auf dem Transferträger 300 in Form einer Trägerfolie auf. Auf dem Transferträger 300 ist zunächst eine Releaseschicht 202 (und/oder Adhäsions-Schicht) aufgebracht, die einerseits die anderen Schichten mit dem Transferträger 300 verbindet, aber bei Bedarf - nämlich bei dem Transfer des Sicherheitselements auf ein Zielsubstrat - zulässt, dass diese von dem Transferträger 300 entfernt werden können. Der Transferträger 300 kann also von den übrigen Schichten abgezogen werden. Der Transferträger 300 kann daher als nicht zugehörig zu dem Sicherheitselement 1 betrachtet werden.
Die Releaseschicht 202 grenzt an eine Prägeschicht 4b mit Relief-Struktur 4a und darunter Metallschicht 14. Die Prägeschicht 4b mit Relief-Struktur 4a und Metallschicht 14 bildet im Wesentlichen das optisch variable Primärflächenmuster 2. Bei der Produktion kann in die Prägeschicht 4b die Relief-Struktur 4a eingearbeitet werden. Anschließend kann die Metallschicht 14 zur Verspiegelung aufgetragen und/oder angeordnet werden. Die Metallschicht 14 weist Perforationen in Form der perforierenden Elemente 6 auf. Diese Perforationen können nach dem Aufbringen der Metallschicht 14 entsprechend der verschiedenen hierin beschriebenen Methoden erzeugt werden. Auf die perforierte Metallschicht 14 können die mindestens zwei Lumineszenzschichten 7a, 7b aufgebracht werden, und zwar unmittelbar oder mittelbar mit einer Zwischenschicht. In der Ausführungsform der 2a liegen drei beispielhafte Lumineszenzschichten 7a, 7b bereichsweise, die insbesondere Fluoreszenzschichten sein können, vor. Wobei eine erste Lumineszenzschicht 7a (Lumineszenzschicht 7a des ersten Typs, die ganz links angedeutet ist) mit der ersten Anregungswellenlänge und der ersten Emissionswellenlänge nicht von der zweiten Lumineszenzschicht 7b (Lumineszenzschicht 7b des zweiten Typs, die ganz rechts angedeutet ist) mit einer zweiten Anregungswellenlänge und Emissionswellenlänge überlagert wird und eine andere mittig angedeutete erste Lumineszenzschicht 7a bzw. Lumineszenzschicht 7a des ersten Typs von der zweiten Lumineszenzschicht 7b mit einer zweiten Anregungs- und Emissionswellenlänge überlagert wird (rechts).
Die beiden Lumineszenzschichten 7a, 7b können generell nebeneinander im Wesentlichen in einer Ebene liegen oder zumindest teilweise übereinandergeschichtet sein. Derart kann das Sekundärflächenmuster einerseits mehrere Anregungswellenlängen zur vollständigen Erkennbarkeit erfordern, aber auch unterschiedliche Wellenlängen bzw. Farben emittieren, was besonders ästhetisch und effektvoll erscheint und dem Sicherheitselement 1 eine höhere Verifikationsqualität verleiht.
Die Lumineszenzschichten 7a, 7b werden von einer Primer- und/oder Schutzschicht 203 bedeckt, um zu verhindern, dass sich diese von der Metallschicht ablösen. Eine HSL-Schicht als Haftschicht 204 (HSL: Heißsiegellack) ist über der Primer- und/oder Schutzschicht 203 angeordnet. Das Sicherheitselement, also insbesondere die Schichten 4b, 14, 7a, 7b und 203, kann mit Hilfe der Haftschicht 204 auf einem Zielsubstrat befestigt werden. Die Metallschicht 14 kann als eine für das Lumineszenz-Anregungslicht und Emissionslicht opake (undurchlässige) Schicht verstanden werden. Die Lumineszenzschichten 7a, 7b, die HSL-Schicht 204 und die Primer- und/oder Schutzschicht 203 sind jedoch zumindest teilweise transparent für das Lumineszenz-Anregungslicht und das Emissionslicht, sodass ein Betrachter von dieser Seite den erzielten Effekt, und zwar das versteckte Sekundärflächenmuster 3 bei Lumineszenzanregung erkennen kann. Möglicherweise kann das versteckte Sekundärflächenmuster 3 bei Lumineszenzanregung auch von der gegenüberliegenden Seite erkennbar sein, insbesondere dann, wenn der Transferträger 300 abgezogen wurde. Die Releaseschicht 202 kann transparent für das emittierte Licht sein. Sie kann nach dem Transfer des Sicherheitselements (dem Ablösen vom Transferträger 300). Dass eine Trägerschicht zumindest partiell oder vollständig auf dem Substrat verbleiben und/oder zumindest partiell oder vollständig mit auf das Zielsubtrat übertragen werden kann zeigt beispielsweise 2b.
Die Position A₂ deutet eine alternative oder zusätzliche Position an, und zwar zwischen Releaseschicht 202 und Prägeschicht 4b, insbesondere Prägelackschicht, an der die oder ein oder mehrere zusätzliche oder alternative Lumineszenzschichten angeordnet sein können.
2b ist eine schematische Darstellung einer Schichtung 200b eines Sicherheitselements 1 als auf das Zielsubstrat übertragbaren Streifens (L-LEAD) gemäß einer Ausführungsform. Die Schichtung 200b unterscheidet sich primär von der der 2a darin, dass die Trägerschicht 201 ein Teil des Sicherheitselements 1 ist. Optional ist zudem eine oberste Farbannahmeschicht 205 vorhanden.
Die Position B₂ deutet eine weitere alternative oder zusätzliche Position an, und zwar zwischen Farbannahmeschicht 205 und Substrat 201, insbesondere PET-Schicht, an der die oder ein oder mehrere zusätzliche oder alternative Lumineszenzschichten angeordnet sein können.
3 ist eine schematische Darstellung eines Sicherheitselements 1 als Patch auf einem Transferträger 300 gemäß einer Ausführungsform. Auf dem Transferträger 300 liegen insbesondere eine Vielzahl von Patches vor (nicht dargestellt). Die Schichtung des Sicherheitselements weist im Unterschied zu den Schichtungen 200a und 200b mehrere, hier vier, HSL-Teilschichten 204 auf. Die HSL-Teilschichten bilden später gemeinsam eine Haftschicht zum Zielsubstrat. Überdies weist die Schichtung eine optionale Trägerschicht 211 sowie mehrere optionale Schutz- oder Primerschichten 213 auf.
Der Transferträger 300 kann in dieser und in allen anderen Ausgestaltungen zwei Trägerschichten 301 aufweisen, die über eine Haftschicht 302 miteinander verbunden sind. Der Transferträger 300 umfasst die oberste Trägerschicht 301, die als Stützfolie dient und eine mittelbar darunter liegende Trägerschicht 301, die durch eine Kaschierkleberschicht als Haftschicht 302 von der Stützfolie getrennt ist. Bekanntermaßen kann der Schichtaufbau des Sicherheitselements auf einem solchen Transferträger besonders gut in Bereiche aufgeteilt/getrennt werden (beispielsweise durch Stanzen oder Lasern des Schichtaufbaus), ohne dass dadurch der Transferträger 300 reißt. Die drei obersten Schichten 301 und 302 können von dem Sicherheitselement 1 abgezogen bzw. entfernt werden.
In der Schichtung des Sicherheitselements sind die Lumineszenzschichten 7a, 7b der beiden unterschiedlichen Typen (d.h. der unterschiedlichen Anregungswellenlängen) nebeneinander angeordnet. Die Trägerschicht 211 des Sicherheitselements ist zwischen der Schutzschicht 203 und den untersten HSL-Teilschicht 204 angeordnet.
4a ist eine schematische Darstellung einer Schichtung 400a eines Sicherheitselements 1 als Patch, der auf ein Zielsubstrat übertragbar ist, gemäß einer Ausführungsform. Die Schichtung 400a weist in der folgenden Reihenfolge auf: eine oberste PET-Schicht 201, eine Lackschicht 401, eine weitere PET-Schicht 201, eine weitere Lackschicht 401, eine weitere PET-Schicht 201, eine Primer-Schicht 203, eine Prägelackschicht 4b, eine perforierte Metallschicht 14, die über- und nebeneinanderliegenden Lumineszenzschichten 7a, 7b, der beiden unterschiedlichen Typen, eine Schutz-Schicht 203 und eine HSL-Schicht 204. Die Positionen A₄ und B₄ deuten alternative oder zusätzliche Positionen an, an denen die oder weitere oder alternative Lumineszenzschichten angeordnet werden können, und zwar A₄: zwischen der Releaseschicht 202 und der weiteren Lackschicht 401, und B₄: zwischen der obersten Primer-Schicht 203 und der Prägelackschicht 4b.
4b ist eine schematische Darstellung einer Schichtung 400b eines Sicherheitselements 1 als T-Patch auf einem Transferträger 300 gemäß einer Ausführungsform. Die Schichtung 400b weist in der folgenden Reihenfolge auf: eine oberste PET-Schicht 301, eine erste Releaseschicht 402 und eine zweite Releaseschicht 403, eine Prägelackschicht 4b, eine perforierte Metallschicht 14, die über- und nebeneinanderliegenden Lumineszenzschichten 7a, 7b, der beiden unterschiedlichen Typen, eine Primer-Schicht 203 und eine HSL-Schicht 204. Die Position C₄ deutet eine alternative oder zusätzliche Position an, an der weitere oder alternative Lumineszenzschichten angeordnet werden können, und zwar C₄: zwischen der zweiten Releaseschicht 403 und der Prägelackschicht 4b.
Die beschriebenen Schichtungen 200a, 200b, 400a, 400b sind schematisch mit den angedeuteten UV-A aktiven Lumineszenzschichten (auch UV-A Schichten) ausgestattet. Es können auch mehr UV-aktive und insbesondere UV-A aktive Schichten, beispielsweise drei, vier, fünf, sechs oder mehr in den Schichtungen vorliegen. Die UV-Schichten können dabei neben- oder übereinander liegen. Auch ein Einsatz solcher Schichtungen in Fäden ist möglich. Jedoch ist dieser Einsatz durch die regelmäßig kleine Fläche der Fäden eher begrenzt. Fäden werden - vorzugsweise in einer Papiermaschine - in ein Papiersubstrat eingebracht. Alle Ausgestaltungen sind prinzipiell geeignet, um zwischen Teilschichten eines Zielsubstrates eingebracht zu werden. In solchen Ausgestaltungen kann beispielsweise eine zweite Haftschicht verwendet werden, welche auf der anderen Seite des Sicherheitselements angeordnet ist, um eine gute Haftung des Sicherheitselements im Zielsubstrat zu erreichen.
Die Schichten gleicher Bezugszeichen und/oder Bezeichnungen der beschriebenen Schichtungen 200a, 200b, 400a, 400b bzw. der bisherigen Figuren können ähnliche oder gleiche Eigenschaften, wie beispielsweise eine Transparenz oder Teiltransparenz aufweisen, daher wird nicht für jede Ausführungsform redundante Information im Einzelnen wiedergegeben.
5 ist eine schematische Darstellung eines Verfahrens 100 zur Herstellung eines Sicherheitselements 1 gemäß einer Ausführungsform. Die in 5 gezeigten linksbündigen Verfahrensschritte 101, 102, 106 und 107 entsprechen im Wesentlichen dem erfindungsgemäßen Verfahren 100. Die in 5 gezeigten eingerückten Verfahrensschritte 103, 104, 105 und 108 entsprechen bevorzugten Verfahrensschritten.
Das Verfahren 100 zum Herstellen des Sicherheitselements 1 gemäß einer Ausführungsform umfasst: ein Anordnen 101 einer Metallschicht 4 über einem Substrat und ein Ausbilden 102 einer Relief-Struktur 4a, um ein optisch variables Primärflächenmuster 2 zu erzeugen; ein Perforieren und/oder De-Metallisieren 106 der Metallschicht 4 in Form einer Mehrzahl von perforierenden Elementen 6, um ein Sekundärflächenmuster 3 zu erzeugen; und Anordnen 107 einer zumindest teilweise transparenten Lumineszenzschicht im Bereich des Sekundärflächenmusters 3.
In dem Verfahren 100 kann das Ausbilden der Relief-Struktur 4a die Schritte umfassen: ein Anordnen 103 einer Prägeschicht 4b auf das Substrat; ein Einprägen 104 der Relief-Struktur 4a in die Prägeschicht 4b; und ein Aufbringen 105 der Metallschicht 4 auf die Prägeschicht 4b. In dem Verfahren 100 kann überdies das Perforieren und/oder De-Metallisieren 106 der Metallschicht 4 zumindest eines der folgenden Verfahrensschritte umfassen: ein Waschverfahren, ein Ätzverfahren, eine Laserablation, ein Metallpigmentdruck mit Aussparungen, ein Metalltransferverfahren, ein Stanzen, ein mechanisches und/oder elektrochemisches Abtragen, ein Abziehen.
Das hergestellte Sicherheitselement kann auf oder in ein Zielsubstrat auf- oder eingebracht werden und eine Haftschicht umfassen. Dabei kann ein Ausbilden 108 von Haftungsinseln in der Haftschicht erfolgen. Die (UV-)strahlungshärtbare Haftschicht wird dafür durch die perforierenden Elemente hindurch (mit UV-Licht) bestrahlt. Es entstehen ausgehärtete Haftungsinseln in der Haftschicht. Die Haftinseln stellen lokal eine bessere Haftung zwischen Sicherheitselement und Zielsubstrat bereit als im nicht ausgehärteten umgebenden Bereich der Haftschicht. Ein zerstörungsfreies Ablösen des Sicherheitselements vom Zielsubstrat kann somit verhindert werden.
Das Verfahren 100 kann in der gezeigten Reihenfolge ausgeführt werden. Das Verfahren 100 muss aber nicht in dieser Reihenfolge ausgeführt werden.
Nachfolgend werden noch einige allgemeine Anmerkungen, Beispiele und Merkmale für (weitere) Ausführungsformen gemacht bzw. beschrieben:

Allgemein eignen sich für die Wellenlängenabhängige Fluoreszenz bei der Detektion von Sicherheitsmerkmalen des Typs 2 die Wellenlängen 365 nm und 254 nm.

In das optisch variable Mikrorelief (z.B. Hologramme, Mikrospiegel, Nanostrukturen, usw.) der Metallschicht (Reflektormetall) kann in kleinen Bereichen das Reflektormetall (z.B. Aluminium) entfernt werden, um perforierende Elemente zu erzeugen. Diese De-Metallisierung kann dabeimit geeigneten Verfahren, wie z.B. Waschverfahren, Ätzverfahren, Laserablation, Metallpigmentdruck mit Aussparungen, Metalltransferverfahren etc. erzeugt werden. Bei den perforierenden Elementen, die de-metallisierten Bereichen entsprechen, kann es sich vorzugsweise um Rasterpunkte und/oder Rasterelemente mit einem Durchmesser von 10 - 500 µm (bevorzugt 50 - 250 µm) handeln. Die Rasterelemente können dabei nicht nur Punkte sein, sondern z.B. auch kleine alphanumerische Zeichen, Symbole, Ornamente oder Linien sein. Die Rasterelemente können dabei regelmäßig oder chaotisch angeordnet sein. Die Gesamtheit der Rasterpunkte kann eine Information bzw. ein Motiv darstellen. Die Dimension dieser de-metallisierten Rasterelemente sollte bevorzugt jedoch nicht den Faktor 5 bezogen auf das Auflösungsvermögen des menschlichen Auges (100 µm) überschreiten.
Bei der Verwendung von hochaufgelösten Symbolen kann ein geeignetes De-Metallisierungsverfahren zur Erreichung der gewünschten Auflösung verwendet werden. Dabei sind die Rasterelemente bzw. die Aussparungen (der sogenannte „Negativtext“) in Aufsicht bei reflektiver Betrachtung kaum wahrzunehmen, da diese Bereiche durch die benachbarten reflektierenden Bereiche für das menschliche Auge überstrahlt werden. Diese Bereiche des Foliensicherheitselementes mit der de-metallisierten Rasterung, werden dann mit einer oder mehreren lumineszierenden und/oder fluoreszierenden Farben (Lumineszenzschicht) hinterlegt.
Es ist möglich, die de-metallisierten Bereiche zusätzlich mit einer semitransparenten Schicht mit einer Transmission >25% zu beaufschlagen. Die lumineszierenden und/oder fluoreszierenden Farben können bei einer oder verschieden Wellenlängen angeregt werden (z.B. bei 365 nm, 395 nm, 254 nm UV-Breitband). Das De-metallisierungsbild, also die Substruktur bestehend aus den perforierenden Elementen, ist mit bloßem Auge nur in Durchlicht und unter UV-Licht zu sehen. Im Bereich der gerasterten De-metallisierung ist der lumineszierende und/oder fluoreszierende Flächenanteil deutlich geringer als in den Außenbereichen, welche vollflächig de-metallisiert sein können. Dies führt zum Teil zu einer Überstrahlung des Rasterbereiches durch die Fluoreszenz des Außenbereiches, dies kann jedoch durch eine geschickte Farbwahl, wie z.B. hellere Fluoreszenzfarben innen und dunklere außen ausgeglichen werden. Es ist ebenfalls ein Ausgleich durch Variation der Pigmentierung oder Reduzierung der Schichtdicke möglich. Gleiche Ausgleichsprinzipien können gelten, wenn keine semitransparente Metallisierung verbleibt.
Bezugszeichenliste

1: Sicherheitselement
1a: Außenkontur eines Sterns
2: (optisch variables) Primärflächenmuster
2a: Durch das optisch variable Primärflächenmuster erzeugtes Motiv (Stern) mit 3D-Effekt
3: (verstecktes) Sekundärflächenmuster
4: Opaker Bereich
4a: Relief-Struktur
4b: Prägeschicht
5: Perforationsbereich
5a: Übergeordnete Form (z.B. Kreuz), welche durch die perforierenden Elemente bzw. deren Substruktur gebildet wird
6: (Ein die Metallschicht) perforierendes Element bzw. in die Metallschicht perforierte Elemente
61: Ein erstes (perforierendes) Element
62: Ein zweites (perforierendes) Element
63: Ein drittes (perforierendes) Element
7: (Zumindest teilweise transparente) Lumineszenzschicht, insbesondere Fluoreszenzschicht
7a: Erste Lumineszenzschicht mit einer ersten Anregungs- und/oder Emissionswellenlänge
7b: Zweite Lumineszenzschicht mit einer zweiten Anregungs- und/oder Emissionswellenlänge
8: Opaker Bereich
9: Haftungsinseln
10: Transparenzbereich
14: Metallschicht
15: Substruktur
100: Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements
101: Anordnen einer Metallschicht über einem Substrat
102: Ausbilden einer Relief-Struktur, um ein optisch variables Primärflächenmuster zu erzeugen
103: Anordnen einer Prägeschicht auf das Substrat
104: Einprägen der Relief-Struktur in die Prägeschicht
105: Aufbringen der Metallschicht auf die Prägeschicht
106: Perforieren der Metallschicht in Form einer Mehrzahl von perforierenden Elementen, um ein Sekundärflächenmuster zu erzeugen
107: Anordnen einer zumindest teilweise transparenten Lumineszenzschicht im Bereich des Sekundärflächenmusters
108: Ausbilden von Haftungsinseln
200a: Schichtung eines Sicherheitselements als Transfer-Streifen
200b: eines Sicherheitselements als Laminier-Streifen
201: Trägerschicht
202: Releaseschicht und/oder Adhäsions-Schicht
203: Primer bzw. Schutzschicht
204: Haftschicht
205: Farbannahmeschicht
211: Trägerschicht
213: Schutzschicht
300: Transferträger für Sicherheitselement
301: Folienschicht, insbesondere PET-Träger und/oder Stützfolie
302: Kaschierkleber
400a: Schichtung eines Sicherheitselements als Laminier-Patch
400b: Schichtung eines Sicherheitselements als Transfer-Patch
401: Lackschicht
402: Releaseschicht 1
403: Releaseschicht 2
A: Position in Schichtung für alternative oder zusätzliche Lumineszenzschicht
B: Weitere Position in Schichtung für alternative oder zusätzliche Lumineszenzschicht
C: Weitere Position in Schichtung für alternative oder zusätzliche Lumineszenzschicht
d1: Erster Abstand: Seitenabstand zwischen erstem und zweitem perforierendem Element
d2: Zweiter Abstand: Seitenabstand zwischen zweitem und drittem perforierendem Element
r: Radius eines kreisförmigen Elements

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102010047250 A1 [0003]
DE 102009056934 A1 [0003]
WO 2015/078572 A1 [0003]
WO 2016/180522 A1 [0003]

Claims

Sicherheitselement (1) für ein Wertdokument, wobei das Sicherheitselement (1) umfasst: ein optisch variables Primärflächenmuster (2), das eine Metallschicht (4) mit einer Relief-Struktur (4a) umfasst; und mindestens ein verstecktes Sekundärflächenmuster (3) umfassend eine Mehrzahl von die Metallschicht (4) perforierenden Elementen (6) und mindestens eine Lumineszenzschicht (7), die zumindest teilweise im Bereich der Mehrzahl von die Metallschicht (4) perforierenden Elementen (6) angeordnet ist.
Sicherheitselement (1) gemäß Anspruch 1, wobei die Lumineszenzschicht (7) eine Fluoreszenzschicht und/oder eine Phosphoreszenzschicht umfasst, wobei die Fluoreszenzschicht eingerichtet ist zum Fluoreszieren und die Phosphoreszenzschicht eingerichtet ist zum Phosphoreszieren.
Sicherheitselement (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das optisch variable Primärflächenmuster (2) eine Prägeschicht (4b) umfasst, über und/oder unter der die Metallschicht (4) angeordnet ist.
Sicherheitselement (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche ferner umfassend einen das Primärflächenmuster umgebenden transparenten Bereich (8).
Sicherheitselement (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die perforierenden Elemente (6) zumindest eine der folgenden Formen aufweist: geometrische Formen, insbesondere dreieckige, rechteckige, rauten-artige, kreisrunde Formen, bevorzugt ringförmige oder vollflächige kreisrunde Formen, alphanumerische Zeichen, Symbole, Ornamente, Linien und Gitternetze.
Sicherheitselement (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die perforierenden Elemente (6) eine Länge und/oder eine Breite von 10-500 µm und bevorzugt von 50-250 µm aufweisen.
Sicherheitselement (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die perforierenden Elemente (6) einen seitlichen Abstand zueinander haben, der 10-500 µm beträgt, bevorzugt 50-250 µm.
Sicherheitselement (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Lumineszenzschicht (7) bei diskreten Wellenlängen oder in einem kontinuierlichen spektralen Bereich im UV-Bereich anregbar ist, insbesondere zwischen 315 und 405 nm, weiter bevorzugt zwischen 350 und 400 nm anregbar ist.
Sicherheitselement (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zumindest im Bereich des Sekundärflächenmusters (3) mindestens eine semitransparente Schicht angeordnet ist, die eine Transparenz von mindestens 25% aufweist.
Sicherheitselement (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, , wobei das Sicherheitselement ferner eine strahlungsaktivierbare Haftschicht (204) umfasst, wobei vorzugsweise durch Bestrahlung der Haftschicht (204) durch das die Metallschicht (14) perforierende Element (6) hindurch eine Haftungsinsel (9) in der Haftschicht (204) erzeugbar ist.
Verfahren (100) zum Herstellen eines Sicherheitselements (1) umfassend: Anordnen (101) einer Metallschicht (4) über einem Substrat und Ausbilden (102) einer Relief-Struktur (4a), um ein optisch variables Primärflächenmuster (2) zu erzeugen; Perforieren (106) der Metallschicht (4) in Form einer Mehrzahl von perforierenden Elementen (6), um ein Sekundärflächenmuster (3) zu erzeugen; und Anordnen (107) einer zumindest teilweise transparenten Lumineszenzschicht (7) im Bereich der Mehrzahl der perforierenden Elemente (6).
Verfahren (100) nach Anspruch 11, wobei das Ausbilden der Relief-Struktur (4a) umfasst: Anordnen (103) einer Prägeschicht (4b) auf das Substrat; Einprägen (104) der Relief-Struktur (4a) in die Prägeschicht (4b); und Aufbringen (105) der Metallschicht (4) auf die Prägeschicht (4b).
Verfahren (100) nach Anspruch 11 oder 12, wobei das Perforieren (106) der Metallschicht (4) zumindest eines der folgenden Verfahren umfasst: ein Waschverfahren, ein Ätzverfahren, eine Laserablation, ein Metallpigmentdruck mit Aussparungen, ein Metalltransferverfahren, ein Stanzen, ein mechanisches und/oder elektrochemisches Abtragen, ein Abziehen.
Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei bei einem Auf- oder Einbringen des hergestellten Sicherheitselements auf ein Zielsubstrat ein Ausbilden (108) von Haftungsinseln (9) erfolgt, insbesondere indem durch Bestrahlen einer strahlungshärtbaren Haftschicht (204) durch die perforierenden Elemente (6) hindurch die Haftungsinseln erzeugt werden.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Haftschicht (204) ein UV-aushärtendes Polymer aufweist und/oder die Haftungsinseln (9) der Haftschicht (204) als Ablöseschutz für das Sicherheitselement (1) eine lokal bessere Haftung zum Zielsubstrat bereitstellen.