(19)
(11)EP 3 102 420 B1

(12)EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45)Hinweis auf die Patenterteilung:
18.04.2018  Patentblatt  2018/16

(21)Anmeldenummer: 15704459.5

(22)Anmeldetag:  06.02.2015
(51)Internationale Patentklassifikation (IPC): 
B41M 3/14(2006.01)
B42D 25/30(2014.01)
B42D 25/435(2014.01)
B42D 25/43(2014.01)
B42D 25/29(2014.01)
B42D 25/445(2014.01)
(86)Internationale Anmeldenummer:
PCT/EP2015/000265
(87)Internationale Veröffentlichungsnummer:
WO 2015/117765 (13.08.2015 Gazette  2015/32)

(54)

HERSTELLUNG EINES SICHERHEITSELEMENTS MIT FARBÄNDERUNGSEIGENSCHAFTEN

PRODUCTION OF A SECURITY DOCUMENT WITH COLOUR CHANGING EFFECTS

FABRICATION D'UN ÉLÉMENT DE SÉCURITÉ PRÉSENTANT DES PROPRIÉTÉS DE CHANGEMENT DE COULEUR


(84)Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

(30)Priorität: 07.02.2014 DE 102014001688

(43)Veröffentlichungstag der Anmeldung:
14.12.2016  Patentblatt  2016/50

(73)Patentinhaber: Giesecke+Devrient Currency Technology GmbH
81677 München (DE)

(72)Erfinder:
  • HOFFMÜLLER, Winfried
    83646 Bad Tölz (DE)
  • BURCHARD, Theodor
    83052 Götting (DE)
  • ENGELMANN, Patrick
    83727 Schliersee (DE)
  • FUHSE, Christian
    83624 Otterfing (DE)


(56)Entgegenhaltungen: : 
EP-A1- 2 730 407
WO-A1-2009/056351
US-A- 5 538 753
EP-A2- 0 328 086
DE-A1-102010 034 793
US-A1- 2011 114 733
  
      
    Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements. Wertdokumente im Sinne der Erfindung sind unter anderem Banknoten, Aktien, Anleihen, Urkunden, Gutscheine, Schecks, Flugscheine, hochwertige Eintrittskarten, Etiketten zur Produktsicherung, Kredit- oder Geldkarten, aber auch andere fälschungsgefährdete Dokumente, wie Pässe, Ausweiskarten oder sonstige Ausweisdokumente.
    Wertdokumente, insbesondere Banknoten, werden üblicherweise aus Papiersubstraten, Polymersubstraten oder Kombinationen aus Papier und Polymer gefertigt, die besondere Sicherheitsmerkmale, wie z.B. einen zumindest teilweise in das Papier eingearbeiteten Sicherheitsfaden oder ein Wasserzeichen aufweisen. Als weiteres Sicherheitsmerkmal können so genannte Fensterfolien, Sicherheitsfäden, -bänder auf das Wertdokument aufgeklebt/laminiert oder eingebracht werden. Sicherheitselemente umfassen üblicherweise als Träger- bzw. Basismaterial ein Polymer oder Polymerzusammensetzungen. Typischerweise weisen Sicherheitselemente optisch variable Sicherheitsmerkmale wie Hologramme oder bestimmte Farbkippeffekte auf, um so eine bessere Fälschungssicherheit zu gewährleisten. Der besondere Vorteil von optisch variablen Sicherheitselementen ist, dass die Sicherheitsmerkmale auf diesen Sicherheitselementen nicht durch bloßes Kopieren mit Kopiergeräten nachgeahmt werden können, da Effekte eines optisch variablen Sicherheitsmerkmals durch das Kopieren verloren gehen oder sogar nur schwarz erscheinen.

    [0002] Bei bestehenden Wertdokumenten mit optisch variablen Sicherheitselementen, die Farbkippeffekte (Colorshift-Effekte) aufweisen, ist jedoch nachteilig, dass die Herstellung der dazu notwendigen Dünnschichtelemente sehr zeitaufwendig und kostenintensiv ist. Beispielsweise ist bei der Herstellung eines Dünnschichtelements mittels physikalischer Gasphasenabscheidung (Physical Vapour Deposition) insbesondere die Herstellung der notwendigen Abstandsschicht sehr zeitintensiv. Bezüglich einer Definition und Funktionsweise von Dünnschichtelementen wird beispielhaft auf die Druckschriften WO 2009/149831A2 und WO2011/032665A1 verwiesen.
    Weiterhin ist die Einbringung von zusätzlichen Sicherheitsmerkmalen wie sog. Negativmustern bzw. Negativtext im Bereich der Farbkippeffekte/Dünnschichtelemente aufwendig und häufig qualitativ nicht zufriedenstellend herstellbar. Beispielsweise erfordert das Einbringen von Negativmustern in einen Bereich mit Farbkippeffekt, dass die zum Farbkippeffekt führenden Schichten des Dünnschichtelements an den Stellen, an welchen die Negativmuster eingebracht werden sollen, zumindest teilweise entfernt werden müssen.
    In EP 0 328 086 A2 wird auf eine Reflexionsschicht eines Hologrammes eine strukturierte Schicht aufgebracht, so dass die Reflexionsschicht bereichsweise vor einem Entfernen geschützt ist. In US 2011/0114733 A1 wird Waschfarbe unter vollflächig aufgebrachten Dünnschichtelementen verwendet, um die Dünnschichtelemente bereichsweise zu entfernen.
    Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, welches ermöglicht Sicherheitselemente mit optisch variablen Effekten mit geringerem Zeit- und Kostenaufwand herzustellen.
    Es ist ebenfalls eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren bereitzustellen, welches ermöglicht Sicherheitselemente mit optisch variablen Effekten und zusätzlichen Negativmustern in hoher Qualität herzustellen.

    [0003] Diese Aufgaben werden durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.

    [0004] Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitselements umfassend die Schritte:
    • Bereitstellen eines Trägermaterials mit zumindest einem zu beschichtenden Bereich;
    • Anordnen einer Reflexionsschicht in dem zu beschichtenden Bereich;
    • Anordnen einer strukturierten Abstandsschicht an der Reflexionsschicht, wobei die strukturierte Abstandsschicht geeignet ist, die Reflexionsschicht vor einem Entfernen zu schützen;
    • Anordnen einer Absorberschicht zumindest an der strukturierten Abstandsschicht; und
    • Entfernen der Reflexionsschicht in den Bereichen, in welchen das Entfernen der Reflexionsschicht nicht durch den Schutz der strukturierten Abstandsschicht verhindert wird.


    [0005] Das Trägermaterial kann einen oder mehrere zu beschichtende Bereiche aufweisen. Ein Trägermaterial umfasst vorzugsweise zwei Hauptflächen, die einander gegenüberstehen bzw. gegenüberliegen. Das Trägermaterial ist vorzugsweise ein folienartiges Material. Der zumindest eine zu beschichtende Bereich ist vorzugsweise an einer Hauptfläche des Trägermaterials angeordnet. Weist das Trägermaterial mehrere zu beschichtende Bereiche auf, können diese nur an einer der beiden Hauptflächen oder an beiden Hauptflächen des Trägermaterials angeordnet sein.

    [0006] Der zu beschichtende Bereich des Trägermaterials kann verschiedene Flächenformen aufweisen. Beispielsweise kann der zu beschichtende Bereich rechteckig, oval, sternförmig oder schlangenlinienförmig ausgebildet sein. Die Form und Größe des zu beschichtenden Bereichs wird vorzugsweise in einem Verfahrensschritt definiert bzw. bestimmt. Der zu beschichtende Bereich des Trägermaterials kann eine Oberflächenstruktur und/ oder Oberflächenbeschaffenheit aufweisen, die sich von anderen Bereichen des Trägermaterials unterscheidet. Das Trägermaterial weist mit anderen Worten eine Fläche auf, die als zu beschichtender Bereich definiert ist.

    [0007] Der Schritt "Anordnen einer Reflexionsschicht in dem zu beschichtenden Bereich" umfasst vorzugsweise, dass die Reflexionsschicht auf bzw. an/ über der als zu beschichtenden Bereich definierten Fläche des Trägermaterials angeordnet bzw. aufgetragen/aufgebracht wird.

    [0008] Vorzugsweise wird die Reflexionsschicht vollflächig in dem zu beschichtenden Bereich angeordnet bzw. aufgebracht. Vorzugsweise kann die Reflexionsschicht auch in anderen als dem zu beschichtenden Bereich angeordnet werden. Die Reflexionsschicht kann beispielsweise mittels physikalischer Gasphasenabscheidung aufgebracht bzw. aufgedampft werden. Weiterhin vorzugsweise kann die Reflexionsschicht auch drucktechnisch aufgebracht sein. Die Dicke der Reflexionsschicht liegt vorzugsweise im Bereich von 5 nm bis 200 nm bevorzugt 5 nm bis 100 nm, besonders bevorzugt 5 nm bis 50 nm.

    [0009] Vorzugsweise ist der Schritt "Anordnen einer strukturierten Abstandsschicht an der Reflexionsschicht, wobei die strukturierte Abstandsschicht geeignet ist, die Reflexionsschicht vor einem Entfernen zu schützen" derart zu verstehen, dass die Reflexionsschicht nach dem Anordnen der strukturierten Abstandsschicht im Wesentlichen zwischen dem Trägermaterial und der strukturierten Abstandssicht angeordnet ist.

    [0010] Unter einer strukturierten Abstandsschicht ist insbesondere zu verstehen, dass die Abstandsschicht nicht gleichmäßig bzw. vollflächig an/über der Reflexionsschicht angeordnet wird. In anderen Worten weist eine strukturierte Abstandsschicht nach einem Anordnen nicht an jeder Stelle des zu beschichtenden Bereichs die gleiche Schichtdicke bzw. -höhe auf. Vielmehr liegen aufgrund der strukturierten Abstandsschicht Stellen/ Unterbereiche in dem zu beschichtenden Bereich vor, bei denen die Schichtdicke der strukturierten Abstandsschicht null ist.

    [0011] Nach dem Anordnen der strukturierten Abstandsschicht an der Reflexionsschicht liegen zwei verschiedene Bereiche bzw. Abschnitte in dem zu beschichtenden Bereich vor, nämlich
    • erste Bereiche/Abschnitte, die das Trägermaterial, die Reflexionsschicht und die strukturierte Abstandsschicht umfassen und
    • zweite Bereiche/Abschnitte, die das Trägermaterial und die Reflexionsschicht, aber keine strukturierte Abstandsschicht oder eine strukturierte Abstandsschicht mit zu geringer Schichtdicke umfassen, so dass die Reflexionsschicht in diesen zweiten Bereichen nicht durch die strukturierte Abstandsschicht geschützt ist. In anderen Worten wird in diesem Fall die Reflexionsschicht von der strukturierten Abstandsschicht nur bereichsweise bedeckt bzw. sind nur in manchen Unterbereichen des zu beschichtenden Bereichs übereinander angeordnet.


    [0012] Die strukturierte Abstandsschicht ist geeignet, die Reflexionsschicht vor einem Entfernen zu schützen. In anderen Worten gibt die Strukturierung der strukturierten Abstandsschicht vor, in welchen (Unter-)Bereichen des zu beschichtenden Bereichs die Reflexionsschicht entfernt/ abgelöst/ aufgelöst/ abgetragen werden kann. Die strukturierte Abstandsschicht dient somit als Maske, um ein selektives Entfernen der Reflexionsschicht zu ermöglichen.

    [0013] Vorteilhafterweise kann die Reflexionsschicht daher nur dort abgelöst werden, wo die strukturierte Abstandsschicht nicht angeordnet wurde oder eine Mindest-Schichtdicke bzw. -höhe unterschreitet. Somit ist die Reflexionsschicht aufgrund der Struktur der strukturierten Abstandsschicht vor einem Entfernen in ausgewählten bzw. bestimmten (Unter-)Bereichen im zu beschichtenden Bereich geschützt.

    [0014] Vorzugsweise bildet die strukturierte Abstandsschicht ein vorbestimmtes Motiv bzw. Muster wie ein Zeichen, eine Zeichenkette und/oder ein Bild. Dieses Motiv oder Muster bestimmt die Struktur der strukturierten Abstandsschicht. Das Motiv kann beispielsweise für einen Betrachter sichtbar bzw. erkennbar sein, wenn der Betrachter in Richtung der Hauptflächen-Normalen bzw. senkrecht zur Hauptfläche des Trägermaterials blickt, die den zu beschichtenden Bereich aufweist.

    [0015] Der Schritt "Anordnen einer Absorberschicht zumindest an der strukturierten Abstandsschicht" ist derart zu verstehen, dass die Absorberschicht in jedem Fall an/über der strukturierten Abstandsschicht angeordnet wird.

    [0016] In einem Ausführungsbeispiel kann die Absorberschicht zusätzlich an den Bereichen der Reflexionsschicht und/oder des Trägermaterials, die nicht durch die strukturierte Abstandsschicht geschützt werden, angeordnet werden. In anderen Worten wird in diesem Fall die Absorberschicht vollflächig in dem zu beschichtenden Bereich angeordnet.

    [0017] Der Schritt "Entfernen der Reflexionsschicht in den Bereichen, in welchen das Entfernen der Reflexionsschicht nicht durch den Schutz der strukturierten Abstandsschicht verhindert wird" umfasst insbesondere die Fälle:
    • Entfernen der Reflexionsschicht in den (Unter-)Bereichen, in welchen die strukturierte Abstandsschicht nicht angeordnet ist;
    • Entfernen der Reflexionsschicht in den nicht durch die strukturierte Abstandsschicht bedeckten (Unter-)Bereichen der Reflexionsschicht;
    • Entfernen der Reflexionsschicht in den (Unter-)Bereichen, in welchen die strukturierte Abstandsschicht eine Mindest-Schichtdicke unterschreitet, so dass in diesen Unterbereichen/ Bereichen kein Schutz vor einem Entfernen durch die strukturierte Abstandsschicht gegeben ist.


    [0018] In anderen Worten wird die Reflexionsschicht dort nicht entfernt, wo die strukturierte Abstandsschicht als Maske fungiert.

    [0019] Vorteilhafterweise gibt die Struktur der strukturierten Abstandsschicht vor, in welchen (Unter-)Bereichen der Fläche, die den zu beschichtenden Bereich definiert, die Reflexionsschicht entfernt werden kann. Somit kann die Reflexionsschicht selektiv entfernt werden, obwohl das zum Entfernen verwendete Mittel vollflächig bzw. nicht selektiv in dem zu beschichtenden Bereich angewandt wird. Beispielsweise kann das zum Entfernen verwendete Mittel ein Laserstrahl mit flächigem Querschnitt (z.B. 1cm2) sein, wobei der gesamte zu beschichtende Bereich mit dem Laserstahl behandelt wird, aber lediglich in den nicht durch die Struktur der strukturierten Abstandsschicht geschützten Gebieten/ (Unter-)Bereichen ein Entfernen der Reflexionsschicht möglich ist.

    [0020] Wird beispielsweise ein Ätzmittel zum Entfernen der Reflexionsschicht verwendet, kann das Sicherheitselement vollständig in das Ätzmittel eingetaucht bzw. mit dem Ätzmittel in Kontakt gebracht werden, wobei aufgrund der Struktur der strukturierten Abstandsschicht ein Entfernen der Reflexionsschicht nur dort stattfinden kann, wo die (vorbestimmte) Struktur der strukturierten Abstandsschicht das Entfernen nicht verhindert/zulässt.

    [0021] In anderen Worten dient die strukturierte Abstandsschicht als Ätzmaske bzw. Belichtungsmaske.

    [0022] Entsprechend liegen nach einem Entfernen der Reflexionsschicht in den Bereichen, in welchen das Entfernen der Reflexionsschicht nicht durch den Schutz der strukturierten Abstandsschicht verhindert wird, folgende Bereiche vor:
    • Bereiche, die die Reflexionsschicht, die strukturierte Abstandsschicht und die Absorberschicht beinhalten; diese Bereiche können auch als Dünnschichtelement-Bereiche bezeichnet werden; und
    • Bereiche, die keine Reflexionsschicht und keine Abstandsschicht beinhalten; diese Bereiche können auch als Negativmuster-Bereiche bezeichnet werden.


    [0023] Insbesondere bildet die Schichtfolge Reflexionsschicht, strukturierte Abstandsschicht und Absorberschicht, wobei die strukturierte Abstandsschicht zwischen Reflexionsschicht und Absorberschicht angeordnet ist, einen Dünnschichtaufbau mit Farbkippeffekt bzw. ein Dünnschichtelement mit Farbkippeffekt. In Abhängigkeit der Schichtdicken der Reflexionsschicht, der strukturierten Abstandsschicht und der Absorberschicht können anstelle von Farbkippeffekten auch Durchsichtsfarbeffekte vorliegen.

    [0024] Bevorzugt wird der Schritt "Anordnen einer Absorberschicht..." (zeitlich) vor dem Schritt "Entfernen der Reflexionsschicht..." vorgenommen.

    [0025] Vorzugsweise wird in dieser Ausgestaltung die Absorberschicht sowohl an der strukturierten Abstandsschicht als auch an (Unter-) Bereichen/Teilbereichen der Reflexionsschicht angeordnet. In anderen Worten sind in (Unter-) Bereichen des zu beschichtenden Bereichs sog. zweite Bereiche/ zweite Abschnitte vorhanden, in denen die Absorberschicht direkt an der Reflexionsschicht angeordnet wird. Folglich wird in diesem Fall durch das Entfernen der Reflexionsschicht die Absorberschicht in den (Unter-)Bereichen entfernt, in welchen die strukturierte Abstandsschicht nicht angeordnet wurde. In anderen Worten liegen in diesen Unterbereichen keine Reflexionsschicht, keine Abstandsschicht und keine Absorberschicht vor. Diese Unterbereiche sind Negativmuster-Bereiche. Unterbereiche, die eine Reflexionsschicht, eine Abstandsschicht und eine Absorberschicht enthalten, sind Dünnschichtelement-Bereiche.

    [0026] Vorteilhafterweise kann die Reflexionsschicht dort entfernt werden, wo die Absorberschicht direkt an der Reflexionsschicht angeordnet, wenn die Absorberschicht für das Entfernungsmittel wie Bestrahlung und/oder Ätzmittel durchlässig ist. Vorzugsweise ist die Absorberschicht porös bzw. löchrig, so dass die Absorberschicht keine Barriere für das Entfernungsmittel bildet.

    [0027] Das gleichzeitige Entfernen der Absorberschicht und der Reflexionsschicht in nur einem Verfahrensschritt ist besonders vorteilhaft, da hierdurch die Herstellungsdauer und der Herstellungsaufwand von Sicherheitselementen mit Farbkippeffekt bzw. Dünnschichtelementen, die zusätzlich Negativmuster enthalten, drastisch reduziert werden kann.

    [0028] Vorzugsweise weist die Absorberschicht eine Dicke/Höhe von 2 nm bis 15 nm auf, da die Durchlässigkeit der Absorberschicht für ein Entfernen der Reflexionsschicht von der Dicke der Absorberschicht beeinflusst wird.

    [0029] Besonders bevorzugt umfasst das Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitselements die Schritte:
    • Bereitstellen eines Trägermaterials mit zumindest einem zu beschichtenden Bereich;
    • Vollfächiges Anordnen einer Reflexionsschicht in dem zu beschichtenden Bereich;
    • Anordnen einer strukturierten Abstandsschicht an/auf der Reflexionsschicht, wobei die strukturierte Abstandsschicht geeignet ist, die Reflexionsschicht vor einem Entfernen zu schützen;
    • Vollflächiges Anordnen einer Absorberschicht in dem zu beschichtenden Bereich;
    • Gleichzeitiges Entfernen der Reflexionsschicht und der Absorberschicht in den Bereichen, in welchen das Entfernen der Reflexionsschicht nicht durch den Schutz der strukturierten Abstandsschicht verhindert wird.


    [0030] Das vollflächige Anordnen einer Absorberschicht in dem zu beschichtenden Bereich erfolgt derart, dass die strukturierte Abstandsschicht zwischen der Absorberschicht und der Reflexionsschicht angeordnet ist, und in den Bereichen, in denen die strukturierte Abstandsschicht nicht vorliegt, die Absorberschicht direkt an der Reflexionsschicht angeordnet ist.

    [0031] Es ist besonders vorteilhaft, dass die Reflexionsschicht und die Absorberschicht vollflächig in dem zu beschichtenden Bereich aufgetragen / angeordnet werden können, und dennoch durch einen einzigen Verfahrensschritt des "Entfernens" gezielt bereichsweise entfernt werden können. Es ist auch vorteilhaft, dass die Reflexionsschicht und die Absorberschicht in den Bereichen, in den denen die strukturierte Abstandsschicht vorliegt, nicht bei dem Verfahrensschritt des "Entfernens" entfernt werden. Vorteilhafterweise ist die Absorberschicht für ein entsprechendes Entfernungsmittel porös bzw. durchlässig, so dass die Reflexionsschicht in den Bereichen abgelöst bzw. aufgelöst wird, in denen die Reflexionsschicht direkt an die Absorberschicht angrenzt. Aufgrund der Ablösung bzw. Auflösung der Reflexionsschicht verliert zugleich die Absorberschicht die Haftung und wird zusammen mit der Reflexionsschicht entfernt. Hingegen wird ist in den Bereichen, in denen die die strukturierte Abstandsschicht zwischen der Absorberschicht und der Reflexionsschicht liegt, die Reflexionsschicht durch die strukturierte Abstandsschicht geschützt. Zwar ist die Absorberschicht auch in diesen Bereichen für ein entsprechendes Entfernungsmittel durchlässig, jedoch wird durch das entsprechende Entfernungsmittel die strukturierte Absorberschicht nicht angegriffen.

    [0032] Gemäß einem Beispiel kann als Absorberschicht Chrom gewählt werden, als strukturierte Abstandsschicht kann eine Druckfarbe mit gutem Verlauf, beispielsweise auf der Basis von Nitrocellulose, gewählt werden, als Reflexionsschicht kann Aluminium gewählt werden. Als Ätzmittel kann in diesem Fall beispielsweise Natronlauge oder Phosphorsäure verwendet werden, welches das Chrom durchdringt und das Aluminium auflöst, während das Bindemittel bzw. die Druckfarbe für die strukturierte Abstandsschicht nicht beeinträchtigt wird.

    [0033] Insbesondere kann die Absorberschicht und/ oder die Reflexionsschicht drucktechnisch aufgebracht werden.

    [0034] Alternativ wird vorzugsweise der Schritt des Entfernens der Reflexionsschicht (zeitlich) vor dem Schritt des Anordnens der Absorberschicht vorgenommen.

    [0035] Vorzugsweise wird die Absorberschicht bei dieser Alternative lediglich in den (Unter-)Bereichen angeordnet, in denen die strukturierte Abstandsschicht vorliegt. In anderen Worten wird die Absorberschicht vorzugsweise ausschließlich an der strukturierten Abstandsschicht angeordnet.

    [0036] Vorzugsweise entstehen so (Unter-)Bereiche, in denen keine Reflexionsschicht, keine strukturierte Abstandsschicht und keine Absorberschicht vorliegen (Negativmuster-Bereiche), die neben anderen (Unter-)Bereichen angeordnet sind, in denen die Reflexionsschicht, die strukturierte Abstandsschicht und die Absorberschicht vorliegen (Dünnschichtelement-Bereiche).

    [0037] Das Anordnen der Absorberschicht erfolgt vorzugsweise unter Verwendung einer Spenderfolie. Vorzugsweise kann die Spenderfolie eine Metallspenderfolie sein. Die Absorberschicht kann von der Spenderfolie z. B. mit einem Rollen-zu-Rollen-Verfahren an der strukturierten Abstandsschicht angeordnet werden bzw. auf die strukturierte Abstandsschicht übertragen werden.

    [0038] Weiterhin vorzugsweise umfasst das Verfahren den weiteren Schritt "Anordnen einer Reliefstruktur mit erhöhten und vertieften Bereichen in dem zu beschichtenden Bereich des Trägermaterials".

    [0039] Ist die Reliefstruktur beispielsweise als Sinusgitter oder gekreuztes Sinusgitter ausgestaltet, liegen die erhöhten Bereiche dort, wo die zugrundeliegende (normierte) Sinusfunktion den Wert 1 annimmt oder einen Wertebereich von 1 bis größer 0 aufweist. Die vertieften Bereiche liegen dann beispielsweise beim Wert -1 oder im Wertebereich von -1 bis kleiner 0.

    [0040] Vorzugsweise ist die Reliefstruktur als Prägestruktur ausgebildet. Vorzugsweise kann das Trägermaterial eine Prägestruktur aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann an einer Hauptfläche des Trägermaterials zumindest in dem zu beschichtenden Bereich eine Reliefschicht, vorzugsweise aus Prägelack, angeordnet sein, die mit einer Reliefstruktur/Prägestruktur versehen wird. Vorzugsweise kann das Verfahren diesbezüglich folgende Schrittfolge aufweisen:
    1. a) Bereitstellen eines Trägermaterials mit zumindest einem zu beschichtenden Bereich / einer als zu beschichtenden Bereich definierten Fläche;
    2. b) Anordnen einer Reliefstruktur in dem zu beschichtenden Bereich;
    3. c) Anordnen einer Reflexionsschicht an der Reliefstruktur in dem zu beschichtenden Bereich.


    [0041] Alternativ oder zusätzlich kann eine Reliefstruktur nach dem Anordnen der Reflexionsschicht angeordnet werden, so dass sowohl die Reflexionsschicht als auch die Prägeschicht und/ oder das Trägermaterial mit einer Reliefstruktur versehen werden.

    [0042] Weiterhin alternativ oder zusätzlich kann eine Reliefstruktur nach dem Anordnen der strukturierten Abstandsschicht angeordnet werden, so dass die Reliefstruktur in die strukturierte Abstandsschicht eingebracht wird.

    [0043] Weiterhin alternativ oder zusätzlich kann eine Reliefstruktur nach dem Anordnen der Absorberschicht angeordnet werden, so dass die Absorberschicht selbst und/ oder eine die Absorberschicht bedeckende (Schutz-) Schicht die Reliefstruktur aufweisen.

    [0044] Vorzugsweise umfasst das Verfahren den weiteren Schritt "Einebnen der Reliefstruktur durch Anordnen der strukturierten Abstandsschicht an der Reflexionsschicht".

    [0045] Vorzugsweise werden die vertieften Bereiche der Reliefstruktur mit Material der strukturierten Abstandsschicht aufgefüllt, so dass das Material der strukturierten Abstandsschicht mindestens das Niveau der erhöhten Bereiche erreicht. Vorzugsweise ist das Material der strukturierten Abstandsschicht eine Flüssigkeit. Vorzugsweise wird die Reliefstruktur nach einem Anordnen/ Aufbringen des Materials der strukturierten Abstandsschicht abgerakelt bzw. abgezogen/abgewischt, so dass das Material der strukturierten Abstandsschicht das Niveau der erhöhten Bereiche nicht oder nur geringfügig übersteigt. Unter dem Begriff "geringfügig übersteigen" ist insbesondere eine Schichtdicke/ -höhe zu verstehen, die die Schichtdicke/-höhe bis zum Niveau der erhöhten Bereiche um bis zu 10%, vorzugsweise um bis zu 5%, der Schichtdicke übersteigt.

    [0046] Vorteilhafterweise wird durch das Abziehen/Abrakeln oder Abwischen der Reliefstruktur nach dem Aufbringen des Materials der strukturierten Abstandsschicht überschüssiges Material der strukturierten Abstandsschicht entfernt. Folglich kann so Material der strukturierten Abstandsschicht im Verfahrensverlauf/Herstellungsprozess eingespart werden.

    [0047] Die strukturierte Abstandsschicht weist nach dem Anordnen an der Reliefstruktur (Unter-)Bereiche mit einer höheren Schichtdicke/-höhe und danebenliegende (Unter-)Bereiche mit einer geringeren Schichtdicke/-höhe auf.

    [0048] Vorzugsweise weist der zu beschichtende Bereich Unterbereiche/ Subbereiche auf, die eine Schichtdicke der strukturierten Abstandsschicht von null oder geringfügig dicker als null aufweisen. In anderen Worten weist die strukturierte Abstandsschicht eine Struktur auf, die im Wesentlichen einem Negativ der Reliefstruktur entspricht.

    [0049] Weiterhin vorzugsweise umfasst das Verfahren den weiteren Schritt "Entfernen der Reflexionsschicht in den erhöhten Bereichen der Reliefstruktur".

    [0050] Die strukturierte Abstandsschicht ermöglicht nur in den (Unter-)Bereichen ein Entfernen der Reflexionsschicht, in denen die erhöhten Bereiche nicht bzw. nur geringfügig durch die strukturierte Abstandsschicht bedeckt sind bzw. das Niveau der strukturierten Abstandsschicht das Niveau der erhöhten Bereiche nicht oder nur geringfügig übersteigt.

    [0051] In anderen Worten wird die Reflexionsschicht in den Bereichen entfernt, in welchen die Reflexionsschicht nicht durch die strukturierte Abstandsschicht geschützt ist.

    [0052] Ist das Niveau der strukturierten Abstandsschicht höher als das der erhöhten Bereiche wird zuerst die strukturierte Abstandsschicht und dann die Reflexionsschicht entfernt. Vorteilhafterweise bleibt die Reflexionsschicht in den vertieften Bereichen der Reliefstruktur nach Beendigung des Schritts "Entfernen der Reflexionsstruktur in den erhöhten Bereichen der Reliefstruktur" erhalten, da die strukturierte Abstandsschicht während des Verfahrensschritts nicht bzw. nicht vollständig entfernt wird, und daher die Reflexionsschicht in den vertieften Bereichen geschützt bleibt.

    [0053] Vorteilhafterweise wird die Dauer eines nachgelagerten Schritts "Entfernen der Reflexionsschicht in den erhöhten Bereichen der Reliefstruktur" so kurz wie möglich gehalten werden, indem die Schichtdicke der strukturierten Abstandsschicht auf ein maximales Maß/Maximum beschränkt wird, da dann das gewünschte bzw. festgelegte Entfernen der Reflexionsschicht in den erhöhten Bereichen der Reliefstruktur nicht durch ein vorher notwendiges Entfernen der strukturierten Abstandsschicht verzögert wird.

    [0054] Nach einem Entfernen der Reflexionsschicht in den erhöhten Bereichen der Reliefstruktur kann möglicherweise eine unebene Oberflächenstruktur vorliegen. In anderen Worten kann zumindest teilweise wieder eine Reliefstruktur vorliegen. Daher umfasst das Verfahren vorzugsweise den weiteren Schritt "Einebnen der Oberflächenstruktur in dem zu beschichtenden Bereich durch
    • Anordnen von Material der strukturierten Abstandsschicht; und/oder
    • Anordnen von Füllstoff.


    [0055] Vorzugsweise weist der Füllstoff bzw. das Befüllungsmaterial einen Feststoff- /Festkörperanteil von 100% auf.

    [0056] Vorzugsweise wird die strukturierte Abstandsschicht drucktechnisch in Form eines Motivs angeordnet/ aufgebracht.

    [0057] Vorzugsweise wird die strukturierte Abstandsschicht mittels einer oder mehrerer Walzen und/ oder Zylinder angeordnet. Insbesondere kann die Anzahl von Walzen variieren. Die Walzen/Zylinder können je nach Geschwindigkeit zueinander Lack und/ oder Farbe transportieren. Die Anordnung des Motivs bzw. der Motivdruck erfolgt vorzugsweise durch eine Hochdruckform.

    [0058] Vorzugsweise wird die strukturierte Abstandsschicht mittels Flexo-Druckverfahren aufgebracht. Alternativ oder zusätzlich wird die strukturierte Abstandsschicht mittels Tiefdruckverfahren aufgebracht. Alternativ oder zusätzlich wird die strukturierte Abstandsschicht mittels Inkjet-Druckverfahren aufgebracht. Alternativ oder zusätzlich wird die strukturierte Abstandsschicht mittels Offset-Druckverfahren aufgebracht. Alternativ oder zusätzlich wird die strukturierte Abstandsschicht mittels Siebdruckverfahren aufgebracht. Alternativ oder zusätzlich wird die strukturierte Abstandsschicht mittels 3D-Druckverfahren angeordnet.

    [0059] Vorzugsweise kann das Druckwerk zum Anordnen der strukturierten Abstandsschicht gekapselt bzw. atmosphärisch abgeschlossen sein, so dass im Druckwerksbereich eine mit Lösemittel gesättigte Atmosphäre vorliegt. Vorteilhafterweise wird durch die Lösemittel gesättigte Atmosphäre ein Eintrocknen der Druckfarbe bzw. des Dielektrikums auf Walzen und/ oder Zylindern verhindert/vermieden.

    [0060] Vorteilhafterweise kann mittels einer drucktechnischen Anordnung/ Aufbringung der strukturierten Abstandsschicht die gewünschte Schichtdicke sehr schnell beispielsweise im Vergleich zu einer Aufbringung mittels "Physical Vapour Deposition" erzielt werden. Weiterhin vorteilhafterweise kann bei einer drucktechnischen Aufbringung die Struktur bzw. Strukturierung der strukturierten Abstandsschicht sehr einfach bereits beim Anordnen erzielt werden, so dass nach einer Anordnung einer Abstandsschicht kein weiterer/nachgelagerter Verfahrensschritt zum Strukturieren einer solchen Abstandsschicht erforderlich ist. Hingegen wird beispielsweise beim Anordnen einer Abstandsschicht mittels physikalischer Gasphasenabscheidung (Physical Vapour Deposition") üblicherweise eine vollflächige/gleichmäßige bzw. unstrukturierte Abstandsschicht aufgebracht, welche dann z.B. mittels eines Ätzvorgangs bereichsweise entfernt wird, um so eine strukturierte Abstandsschicht zu erhalten.
    Vorzugsweise umfasst der Schritt "Entfernen der Reflexionsschicht..." Ätzen.

    [0061] In anderen Worten wird die Reflexionsschicht mittels eines Ätzvorgangs bzw. Ätzmittels als Entfernungsmittel entfernt. Vorzugsweise wird als Ätzmittel Natronlauge oder Phosphorsäure verwendet.

    [0062] Vorteilhafterweise durchdringt das Ätzmittel die Absorberschicht, so dass ein Kontakt zwischen Ätzmittel und Reflexionsschicht hergestellt wird. Vorteilhafterweise kann somit die Reflexionsschicht aufgelöst bzw. abgelöst werden. Vorteilhafterweise wird durch das Ablösen der Reflexionsschicht ebenfalls die feste Bindung/Verbindung zwischen der Absorberschicht und der Trägerschicht gelöst, so dass durch das Entfernen der Reflexionsschicht zugleich die Absorberschicht entfernt wird. In den (Unter-)Bereichen, in denen die strukturierte Abstandsschicht angeordnet ist, kann vorteilhafterweise das Ätzmittel nach einem Durchdringen der Absorberschicht nicht auf die Reflexionsschicht treffen, so dass in diesen Bereichen die Reflexionsschicht und die Absorberschicht bestehen bleiben.

    [0063] Alternativ oder zusätzlich umfasst der Schritt "Entfernen der Reflexionsschicht..." Lasern.

    [0064] In anderen Worten wird die Reflexionsschicht mittels einer Laserstrahlbehandlung als Entfernungsmittel entfernt. Weiterhin vorzugsweise wird die Absorberschicht nicht durch die Laserstrahlung abgelöst oder beeinträchtigt. Vorteilhafterweise kann die Laserstrahlung die Absorberschicht durchdringen und die Reflexionsschicht entfernen. Vorteilhafterweise schützt die strukturierte Abstandsschicht die Reflexionsschicht ausreichend vor der Laserstrahlung, so dass die Reflexionsschicht in den (Unter-)Bereichen, wo die strukturierte Abstandsschicht angeordnet ist, nicht entfernt wird.

    [0065] Beispielsweise kann der verwendete Laser infrarote Laserstrahlung emittieren und die strukturierte Abstandsschicht infrarot-blockierende Eigenschaften aufweisen, so dass die Laserstrahlung die strukturierte Abstandsschicht nicht durchdringen kann.

    [0066] Bevorzugt umfasst das Verfahren den weiteren Schritt "Anordnen einer haftvermittelnden Schicht".

    [0067] Vorzugsweise wird die haftvermittelnde Schicht (zeitlich) vor dem Schritt "Anordnen der Reflexionsschicht..." angeordnet. In anderen Worten wird die haftvermittelnde Schicht zwischen dem Trägermaterial und der Reflexionsschicht angeordnet. Vorteilhafterweise wird die Bindung bzw. Verbindung zwischen der Reflexionsschicht und dem Trägermaterial durch die haftvermittelnde Schicht verbessert. Ist ein Prägelack/ eine Prägelackschicht zwischen dem Trägermaterial und der Reflexionsschicht angeordnet, so verbessert die haftvermittelnde Schicht die Bindung des Trägermaterials und der Reflexionsschicht. Die haftvermittelnde Schicht kann metallische und/oder nicht-metallische Materialien umfassen.

    [0068] Alternativ oder zusätzlich umfasst das Verfahren den weiteren Schritt "Aufbringen einer Schutzschicht".

    [0069] Vorteilhafterweise wird die Schutzschicht nach einem "Anordnen der Absorberschicht..." bzw. einem "Entfernen der Reflexionsschicht..." angeordnet, um die mittels des Verfahrens erzeugten Strukturen zu schützen. Vorteilhafterweise wird die Schutzschicht in dem (gesamten) zu beschichtenden Bereich angeordnet.

    [0070] Vorzugsweise umfasst die Schutzschicht einen Schutzlack. Alternativ oder zusätzlich umfasst die Schutzschicht einen Heißsiegellack und/ oder einen Primer.

    [0071] Vorzugsweise weist die strukturierte Abstandsschicht zumindest teilweise Verformungseigenschaften auf, die zu verformungsbedingten Farbänderungen des Sicherheitselements führen.

    [0072] Hierdurch ist für einen Betrachter nach einem Verformen der strukturierten Abstandsschicht eine Farbänderung in den verformten Abschnitten des zu beschichtenden Bereichs im Vergleich zu einem nicht-verformten Zustand erkennbar.

    [0073] Vorteilhafterweise führt die Verformung der strukturierten Abstandsschicht zu einem (bereichsweisen) Farbwechsel des Sicherheitselements bzw. des zu beschichtenden Bereichs in den verformten Abschnitten, in welchen die strukturierte Abstandsschicht die Verformungseigenschaften aufweist, die zu verformungsbedingten Farbänderungseigenschaften des Sicherheitselements führen.

    [0074] Vorzugsweise ist ein solcher Farbwechsel des Sicherheitselements bzw. die Verformung der strukturierten Abstandsschicht reversibel. Vorteilhafterweise bleibt der Farbwechsel zumindest einige Zeit nach der Verformung bestehen, so dass der Farbwechsel auch noch eine Zeitlang in einem wieder nicht mehr verformten Zustand für einen Betrachter erkennbar ist.

    [0075] Vorteilhafterweise können nach einem Anordnen der strukturierten Abstandsschicht die verformungsbedingten Farbänderungseigenschaften eingestellt bzw. festgelegt werden. Die verformungsbedingten Farbänderungseigenschaften können durch thermische Vernetzung und/ oder Vulkanisation und/oder Strahlenhärtung festgelegt werden.

    [0076] Gemäß einer Ausführungsform weist die gesamte strukturierte Abstandsschicht Verformungseigenschaften auf, die zu verformungsbedingten Farbänderungseigenschaften des Sicherheitselements führen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen nur Teilbereiche/ Abschnitte der strukturierten Abstandsschicht Verformungseigenschaften auf, die zu verformungsbedingten Farbänderungseigenschaften des zu beschichtenden Bereichs bzw. des Sicherheitselements führen. Beispielsweise können mittels selektiver Bestrahlung die Teilbereiche/ Abschnitte der strukturierten Abstandsschicht definiert bzw. festgelegt werden, die Verformungseigenschaften für eine Farbänderung aufweisen sollen.

    [0077] Vorzugsweise ist mittels einer Maske festlegbar, welche Abschnitte des Sicherheitselements bzw. des zu beschichtenden Bereichs verformungsbedingte Farbänderungseigenschaften aufweisen sollen. In anderen Worten wird eine Maske verwendet, um eine strukturierte Abstandsschicht mit Abschnitten zu versehen, die Verformungseigenschaften für verformungsbedingte Farbänderungen des Sicherheitselements aufweisen.

    [0078] Vorzugsweise schützt die Maske die Abschnitte der strukturierten Abstandsschicht vor einer Bestrahlung/ Vulkanisation bzw. thermischen Vernetzung, welche verformungsbedingte Farbänderungseigenschaften aufweisen sollen bzw. nicht aufweisen sollen.

    [0079] Vorzugsweise ist eine solche Maske als Motiv bzw. Muster ausgebildet. Folglich ist es möglich, dass bei bzw. nach einem Verformen des zu beschichtenden Bereichs aufgrund des Farbwechsels in den Abschnitten des zu beschichtenden Bereichs mit verformungsbedingten Farbänderungseigenschaften ein (weiteres) Muster/Motiv für einen Betrachter erkennbar ist/wird.

    [0080] Vorzugsweise ist eine strukturierte Abstandsschicht, die Verformungseigenschaften aufweist, die zu verformungsbedingen Farbänderungen des Sicherheitselements führen, zumindest abschnittsweise gelartig ausgebildet. Vorzugsweise ist die strukturierte Abstandsschicht ein Elastomer. Beispielsweise kann durch Knicken oder Falten eines Sicherheitselements mit einer zumindest abschnittsweisen gelartig bzw. als geleeartig ausgebildeten, strukturierten Abstandsschicht die Schichtdicke der gelartig ausgebildeten, strukturierten Abstandsschicht lokal verändert werden, so dass diese lokale Schichtdickenänderung in dem Dünnschichtelement-Bereich bei Betrachtung des Sicherheitselements eine Farbänderung/ einen Farbwechsel dieses Dünnschichtelement-Bereichs erkennen lassen.

    [0081] Alternativ oder zusätzlich können Verformungseigenschaften der strukturierten Abstandsschicht, die zu einem erkennbaren Farbwechsel führen, durch ein zumindest abschnittsweises unterschiedliches Quellverhalten erzielt werden. Beispielsweise kann hierdurch für einen Betrachter beim Anfeuchten des Sicherheitselements eine Farbänderung in den Abschnitten der strukturierten Abstandsschicht mit einem stärkeren Quellverhalten im Vergleich zu den Abschnitten der strukturierten Abstandsschicht mit einem geringeren Quellverhalten erkennbar werden. Vorteilhafterweise bleibt der Farbwechsel zumindest einige Zeit nach dem Aufquellen bestehen, so dass der Farbwechsel auch nach einem Anfeuchten - zum Beispiel durch Anhauchen, das zu einem Aufquellen führt - für einen Betrachter erkennbar ist.

    [0082] Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die gesamte strukturierte Abstandsschicht ein starkes Quellverhalten auf, so dass nach einem Anfeuchten ein Farbwechsel aufgrund einer durch Aufquellen hervorgerufenen Schichtdickenerhöhung der strukturierten Abstandsschicht bei Betrachtung des Sicherheitselements erkennbar ist.

    [0083] Vorzugsweise weist die strukturierte Abstandsschicht richtungsabhängige Brechungsindices auf.

    [0084] In anderen Worten ist die strukturierte Abstandsschicht eine anisotrope Schicht. Vorteilhafterweise kann ein Betrachter je nach Blickrichtung auf den zu beschichtenden Bereich bzw. das Sicherheitselement einen anderen Farbkippeffekt aufgrund der richtungsabhängigen Brechungsindices erkennen. Beispielsweise kann bei einem Blick aus einer schrägen Richtung auf den zu beschichtenden Bereich und einem Drehen/ Rotieren des zu beschichtenden Bereichs um die Hauptflächen-Normale im Flächenschwerpunkt des zu beschichtenden Bereichs ein (weiterer) Farbkippeffekt erkennbar sein. Vorzugsweise ist dieser Farbkippeffekt farblich von den sonstigen Farbkippeffekten in dem zu beschichtenden Bereich verschieden.

    [0085] Vorzugsweise weist die strukturierte Abstandsschicht einen oder mehrere Farbstoffe auf.

    [0086] Vorzugsweise weist die strukturierte Abstandsschicht Pigmente auf. Vorzugsweise übersteigt die Pigmentgröße bzw. Pigmentabmaße/-durchmesser nicht die Schichthöhe bzw. Schichtdicke der strukturierten Abstandsschicht.

    [0087] Vorzugsweise umfassen die Farbstoffe und/ oder Pigmente Fluoreszenzeigenschaften.

    [0088] Vorteilhafterweise weist die strukturierte Abstandsschicht eine Tonung bzw. leichte Anfärbung auf, so dass die strukturierte Abstandsschicht für einen Betrachter zumindest nicht vollständig transparent erscheint.

    [0089] Vorteilhafterweise ermöglicht ein Fluoreszieren bzw. eine Tonung bzw. eine leichte Anfärbung der strukturierten Abstandsschicht, dass die strukturierte Abstandsschicht bei Herstellung des Sicherheitselements für Personal sichtbar ist bzw. sichtbar gemacht werden kann. Beispielsweise kann hierdurch eine Überprüfung des Herstellungsprozesses bzw. des Verfahrensschritts "Anordnen der strukturierten Abstandsschicht" erleichtert werden.

    [0090] Vorzugsweise weist die strukturierte Abstandsschicht eine Trockenschichtdicke von 30 nm bis 1100 nm, vorzugsweise von 300 nm bis 600 nm auf. Vorzugsweise ist für einen Betrachter des Sicherheitselements, welches eine strukturierte Abstandsschicht mit einer Trockenschichtdicke/ -höhe von weniger als 350 nm aufweist, ein durch die strukturierte Abstandsschicht gebildetes Motiv in einer (einzigen) Farbe zu erkennen.

    [0091] Bei einer Trockenschichtdicke von 350 nm der strukturierten Abstandsschicht ist ein Farbkippeffekt/Colorshift-Effekt für den Betrachter erkennbar. Bei einer Trockenschichtdicke von 30 nm bis 80 nm der strukturierten Abstandsschicht ist kein Colorshift-Effekt, sondern ein tiefes Schwarz erkennbar.

    [0092] Vorzugsweise weist das Sicherheitselement zumindest eine Reliefstruktur wie ein Hologramm und/ oder Mottenaugen und/ oder Mikrolinsen und/oder Mikrospiegel auf.

    [0093] Vorzugsweise kann die Reliefstruktur mit dem Schritt "Anordnen einer Reliefstruktur mit erhöhten und vertieften Bereichen in dem zu beschichtenden Bereich des Trägermaterials" vorgesehen werden. Alternativ oder zusätzlich können andere/ weitere Reliefstrukturen vorgesehen werden, die in anderen Schichten wie der Prägeschicht, der strukturierten Abstandsschicht, der Absorberschicht und/ oder der Schutzschicht angeordnet werden.

    [0094] Vorzugsweise umfasst das Trägermaterial eine Trägerfolie. Besonders bevorzugt beinhaltet das Trägermaterial Polyethylenterephthalat (PET) und/oder Polypropylen (PP), besonders bevorzugt ist das Trägermaterial aus PET oder PP.

    [0095] Vorzugsweise kann das Trägermaterial vor dem Aufbringen des Sicherheitselements auf ein Wertdokumentsubstrat entfernt werden. Vorzugsweise umfasst das Sicherheitselement zumindest eine Haftschicht oder zumindest eine Releaseschicht, die zwischen dem Trägermaterial und der Reflexionsschicht aufgebracht ist.

    [0096] Vorzugsweise beinhaltet die Reflexionsschicht Aluminium und/ oder Silber. Insbesondere ist die Reflexionsschicht eine Aluminiumschicht oder eine Silberschicht.

    [0097] Vorzugsweise beinhaltet die Absorberschicht ein für ein Ätzmittel durchlässiges Material. Vorzugsweise beinhaltet die Absorberschicht ein für Laserstrahlung transparentes oder semitransparentes Material. In anderen Worten beinhaltet die Absorberschicht ein für Laserstrahlung zumindest semitransparentes Material. Vorzugsweise beinhaltet die Absorberschicht Chrom. Insbesondere ist die Absorberschicht eine Chromschicht.

    [0098] Vorzugsweise ist die strukturierte Abstandsschicht ein Dielektrikum. Vorzugsweise weist das Dielektrikum Resistlack-Eigenschaften auf.

    [0099] Vorzugsweise basiert die strukturierte Abstandsschicht auf Vinylchlorid-Copolymeren mit Säuregruppen. Beispielsweise kann es bei Vinylchlorid-Copolymeren mit Säuregruppen um das Produkt H15/45M der Firma Wacker Chemie AG handeln, welches unter der Marke VINNOL® vertrieben wird. Laut Herstellerangaben ist H 15/45 M ein carboxylgruppenhaltiges Terpolymer aus ca. 84 Gew. % Vinylchlorid (VC) und ca. 15 Gew. % Vinylacetat (VAc) sowie ca. 1 Gew. % Dicarbonsäure. Es wird gemäß dem Hersteller vorzugsweise als Bindemittel für Lacke und Druckfarben eingesetzt.

    [0100] Vorzugsweise basiert die strukturierte Abstandsschicht auf Nitrocellulose. Hierdurch wird ein guter Verlauf der strukturierten Abstandsschicht erzielt.

    [0101] Vorzugsweise basiert die strukturierte Abstandsschicht auf Acrylat(-en). Hierdurch wird eine hohe Transparenz und nachträgliche Verformbarkeit durch Verprägung bzw. Prägen möglich. Vorteilhafterweise beinhaltet die strukturierte Abstandsschicht ein Acrylat-Verlaufsadditiv wie zum Beispiel Byk 361. Dieses kann vorteilhafterweise eine ebenmäßige Oberflächenstruktur der strukturierten Abstandsschicht begünstigen, so dass auf einer solchen ebenen Oberflächenstruktur die Absorberschicht angeordnet werden kann. Vorzugsweise basiert die strukturierte Abstandsschicht auf Acrylsäureester. Vorzugsweise basiert die strukturierte Abstandsschicht auf Epoxid(-en). Vorzugsweise basiert die strukturierte Abstandsschicht auf Polyurethan(-en). Der Vorteil von Epoxiden und Polyurethan(-en) ist eine gute Vernetzbarkeit, so dass eine gute Beständigkeit beim Überdrucken mit lösungsmittelhaltigen Lacken erhalten wird. Vorzugsweise kann die strukturierte Abstandsschicht auch auf Kombinationen der obigen Stoffe basieren. Weiterhin vorzugsweise basiert die strukturierte Abstandsschicht auf einer wasserlöslichen Substanz. Vorzugsweise kann die strukturierte Abstandsschicht auf Vinylchloridcopolymer mit Säuregruppen (z.B. VMCH, welches ein Produktname eines Vinylchloridcopolymer mit Säuregruppen ist und von der Dow Chemical Company hergestellt wird) basieren. Eine Musterrezeptur könnte beispielsweise wie folgt lauten: 20% Vinylchloridcopolymer mit Säuregruppen (VMCH), 20% Methylethylketon (MEK), 20% Ethylacetat, 20% Toluol, 20% Butylacetat. VMCH weist eine sehr gute Haftung auf Metallen auf. Das enthaltene Lösemittelgemisch ist zur Verhinderung von Trocknungsartefakten gut geeignet. Polyvinylbutyral ist ebenfalls geeignet. UVreaktive Beschichtungen können ebenfalls eingesetzt werden.
    Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann, wenn im ersten Schritt beispielsweise als Reflektor eine ätzbare Schicht (z.B. Aluminium) aufgebracht wird, in einem zweiten Schritt ein Photoresist sogar vollflächig aufgebracht werden. Durch eine Belichtung können auswaschbare/ätzbare und nicht auswaschbare/nicht ätzbare Bereiche geschaffen werden. Diese Belichtung kann vor oder auch nach dem Aufbringen des Absorbers erfolgen. Wenn nun durch Waschen/ Ätzen die Bereiche des Resists entfernt werden, die die entsprechende Empfindlichkeit aufweisen, kann entweder gleichzeitig, oder in einem Folgeschritt mit einem weiteren Ätzmedium die Reflexionsschicht strukturiert werden. Die Absorberschicht wird, ohne selbst geätzt werden zu müssen, bei dieser Verfahrensweise mit strukturiert.

    [0102] Alternativ oder zusätzlich umfasst die strukturierte Abstandsschicht nematische Flüssigkristalle. Vorteilhafterweise kann mittels nematischer Flüssigkristalle eine strukturierte Abstandsschicht mit richtungsabhängigen Brechungsindices bereitgestellt werden.

    [0103] Vorzugsweise können als (strukturierte) Abstandsschicht nematische Flüssigkristalle gedruckt werden. Vorzugsweise werden diese nematischen Flüssigkristalle durch geeignete Anordnungs-/Ausrichtungs-Verfahren, wie Prägeanordnung, Photoanordnung, Anordnung durch Scherung beim Druck oder Anordnung basierend auf der Wahl des zu bedruckenden Substrats, ausgerichtet. Wird eine Abstandsschicht mit solchen ausgerichteten nematischen Flüssigkristallen bereitgestellt, werden zusätzlich zu dem Farbkippeffekt basierend auf dem Dünnschichtelement weitere optisch variable Effekte erhalten. Bilden die nematischen Flüssigkristalle eine einheitliche, insgesamt anisotrope strukturierte Abstandsschicht, dann weist diese strukturierte Abstandsschicht einen von der Betrachtungsrichtung abhängigen (unterschiedlichen) Brechungsindex auf. Dies führt dazu, dass der Farbkippeffekt in Abhängigkeit der Betrachtungsrichtung variiert. Beispielsweise ergibt sich bei schräger Betrachtung und horizontalem Drehen des Sicherheitselements ein zusätzlicher Farbwechsel. Werden die nematischen Flüssigkristalle der strukturierten Abstandsschicht bereichsweise unterschiedlich ausgerichtet, ergeben die bereichsweise unterschiedlich ausgerichteten Flüssigkristalle ein (eigenes) Motiv. Hierdurch kann erreicht werden, dass bei nahezu senkrechter Betrachtung der Hauptfläche des Sicherheitselements eine einheitliche Farbe wahrgenommen wird, während beim Kippen des Sicherheitselements/ schräger Betrachtung der Hauptfläche des Sicherheitselements das durch die bereichsweise unterschiedlich ausgerichteten Flüssigkristalle das (eigene) Motiv erkennbar ist/wird.

    [0104] Vorzugsweise besteht die strukturierte Abstandsschicht nicht aus SiO2.

    [0105] Ein weiterer Aspekt betrifft ein Sicherheitselement, wobei das Sicherheitselement durch einen oder mehrere der vorher beschriebenen Verfahrensschritte und/ oder unter den beschriebenen Aspekten hergestellt worden ist.

    [0106] Ein Sicherheitselement gemäß dieser Erfindung kann insbesondere eine Folie oder ein mehrschichtiges Substrat beinhalten, wobei das mehrschichtige Substrat auch eine Kombination aus Gewebesubstraten und Folien aufweisen kann. Beispielsweise kann das Sicherheitselement einen Fensterbereich umfassen, der dazu dient, ein Loch in einem Wertdokument bzw. im Papiersubstrat des Wertdokuments zu füllen bzw. zu überbrücken. In anderen Worten kann mit dem Sicherheitselement ein Sicherheitsfenster in einem Wertdokument ein- /aufgebracht werden. Vorzugsweise ist der zu beschichtende Bereich in dem Fensterbereich des Sicherheitselements angeordnet. Alternativ kann das Sicherheitselement auf ein Wertdokument aufgebracht, zum Beispiel laminiert oder geklebt, werden. Das Sicherheitselement kann ein Sicherheitsfaden oder -band, Fensterfaden, Patch oder Ähnliches sein.

    [0107] Ein weiterer Aspekt betrifft ein Wertdokument, insbesondere eine Banknote, mit einem Wertdokumentsubstrat und zumindest einem Sicherheitselement, welches mittels eines oder mehrerer der vorher beschriebenen Verfahrensschritte und/oder unter den beschriebenen Aspekten hergestellt worden ist.

    [0108] Ein Sicherheitselement wird vorzugsweise auf bzw. in ein Wertdokumentsubstrat auf-/eingebracht. Ein Wertdokumentsubstrat kann Papier, Polymer oder eine Papier-Polymer-Kombination aufweisen. Bei einer Banknote aus Polymer oder einer Papier-Polymer-Kombination als Wertdokumentsubstrat kann das Trägermaterial des Sicherheitselements ein Teilbereich des Wertdokumentsubstrats sein. Beispielsweise kann das Wertdokumentsubstrat eine Polymerfolie sein und das Trägermaterial des Sicherheitselements ist ein Teilbereich dieser Polymerfolie.

    [0109] Ist das Sicherheitselement in ein Wertdokument eingebettet, verlaufen die Oberseite und die Unterseite des Sicherheitselements vorzugsweise (im Wesentlichen) parallel zu der Oberseite und Unterseite des Wertdokumentsubstrats. Die Oberseite und Unterseite des Wertdokuments sowie die des Sicherheitselements können auch als Hauptflächen bezeichnet werden. Diese Hauptflächen geben relevante Informationen an einen Betrachter wieder. Folglich sind die Hauptflächen für einen Betrachter, der ein Wertdokument mit einem Sicherheitselement betrachtet sichtbar. Zum Beispiel kann eine Hauptfläche einer Banknote den Wert der Banknote sowie dessen Seriennummer wiedergeben. Entsprechend kann eine Ober- und Unterseite eines Sicherheitselements ebenso wie die eines Wertdokuments auch als erste und zweite Hauptfläche angesehen werden.

    [0110] Die Erfindung wird nachstehend anhand von bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den beigefügten Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maßstabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die Anschaulichkeit zu erhöhen.

    [0111] Es zeigen:
    Fig. 1a,1b
    eine schematische Darstellung eines Wertdokuments mit einem Sicherheitselement;
    Fig. 2a-f
    eine schematische Darstellung zum Herstellungsverfahren eines Sicherheitselements gemäß einer ersten Variante;
    Fig. 3a-e
    eine schematische Darstellung zum Herstellungsverfahren eines Sicherheitselements gemäß einer zweiten Variante;
    Fig. 4a-g
    eine schematische Darstellung zum Herstellungsverfahren eines Sicherheitselements gemäß einer dritten Variante;
    Fig. 5a-5c
    eine schematische Schnittdarstellung von Sicherheitselementen mit Schutzschicht;
    Fig. 6a, 6b
    eine schematische Darstellung eines Ausschnitts eines Wertdokuments mit einem Sicherheitselement;


    [0112] Figuren 1a und 1b zeigen jeweils eine schematische Draufsicht auf eine Hauptfläche eines Wertdokuments 100 mit einem Wertdokumentsubstrat 102 und einem Sicherheitselement 104, wobei das Sicherheitselement 104 fest mit dem Wertdokumentsubstrat 102 verbunden ist, z. B. in das Wertdokumentsubstrat 102 eingebettet bzw. auf das Wertdokumentsubstrat aufgebracht. Das Sicherheitselement 104 kann auch ein Teilbereich des Wertdokumentsubstrats 102 sein.

    [0113] Das Sicherheitselement 104 weist eine als zu beschichtenden Bereich 106 definierte Fläche auf, welche einen Negativmuster-Bereich 108 sowie einen Colorshift- bzw. Dünnschichtelement-Bereich 110 umfasst.

    [0114] Figur 1a zeigt als Negativmuster-Bereich 108a die Zahl 45. Figur 1b zeigt als Negativmuster-Bereich 108b drei Streifen.

    [0115] Ein Negativmuster-Bereich kann weiterhin jegliche Form oder Ausgestaltung aufweisen. Beispielsweise könnte ein Negativmuster-Bereich die Gestalt einer Kirche oder eines Tieres haben. Vorzugsweise ermöglicht ein Negativmuster-Bereich, dass ein Betrachter in Aufsicht und/ oder in Durchsicht den Negativmuster-Bereich erkennen kann. Vorzugsweise ist das Sicherheitselement im Negativmuster-Bereich transparent bzw. zumindest semitransparent, so dass zumindest ein Teil des auf das Sicherheitselement treffenden Lichts in dem Negativmuster-Bereich transmittiert wird. Weiterhin vorzugsweise kann der Negativmuster-Bereich in Aufsicht eine andere farbliche Erscheinung als in Durchsicht aufweisen (sog. Durchsichtsfarbeffekte). In anderen Worten ist die farbliche Erscheinung des Negativmuster-Bereichs in Aufsicht (z.B. Gold), bei der der Anteil des reflektierten Lichts die farbliche Erscheinung bestimmt, eine andere, als in Durchsicht (z.B. Blau), bei der der Anteil des transmittierten Lichts die farbliche Erscheinung bestimmt. Das Sicherheitselement 104 beinhaltet ein Trägermaterial, welches vorzugsweise aus Polyethylenterephthalat (PET) besteht, und einen zu beschichtenden Bereich 106 aufweist. Der Dünnschichtelement-Bereich 110, welcher ein Subbereich bzw. Teilbereich des zu beschichtenden Bereichs 106 ist, umfasst zumindest eine Reflexionsschicht, eine strukturierte Abstandsschicht und zumindest eine Absorberschicht. Der Negativmuster-Bereich 108 weist im Vergleich zum Dünnschichtelement-Bereich 110 zumindest keine Reflexionsschicht und keine strukturierte Abstandsschicht auf.

    [0116] Entsprechend ist klar ersichtlich, dass die strukturierte Abstandsschicht nicht vollflächig bzw. gleichmäßig im zu beschichtenden Bereich 106 vorliegt, sondern nur/ ausschließlich im Dünnschichtelement-Bereich 110.

    [0117] Der Aufbau eines zu beschichtenden Bereichs 108 mit Dünnschichtelement-Bereich 110 und Negativmuster-Bereich 108 wird nachstehend unter Zuhilfenahme der Figuren 2 bis 5 näher erläutert.

    [0118] Fig. 2a bis 2f zeigen verschiedene (Verfahrens-) Stufen zur Herstellung eines Sicherheitselements mit einem Dünnschichtelement-Bereich und einem Negativmuster-Bereich.

    [0119] Fig. 2a zeigt die Schnittansicht eines zu beschichtenden Bereichs 202 eines Trägermaterials 200. Der zu beschichtende Bereich 202 ist an der Hauptfläche HF des Trägermaterials angeordnet. Zur Herstellung eines Sicherheitselements, wie es in vergleichbarer Weise in den Figuren 1a und 1b gezeigt ist, wird nach dem Verfahrensschritt "Bereitstellen eines Trägermaterials 200 mit zumindest einem zu beschichtenden Bereich" in einem darauffolgenden Verfahrensschritt eine Reflexionsschicht 204 in den zu beschichtenden Bereich 202 angeordnet. Fig. 2b zeigt in diesem Zusammenhang eine Reflexionsschicht 204, welche in/an dem zu beschichtenden Bereich 202 angeordnet wurde. Wie aus Fig. 2b ersichtlich ist, wurde die Reflexionsschicht 204 an der Hauptfläche HF des Trägermaterials angeordnet. Wie aus Fig. 2b ersichtlich ist, ist die Reflexionsschicht 204 vollflächig in dem zu beschichtenden Bereich 202 angeordnet. In einem nächsten Schritt, wie in Fig. 2c gezeigt, wird eine strukturierte Abstandsschicht 206 an der Reflexionsschicht 204 angeordnet. Aufgrund der Struktur der strukturierten Abstandsschicht 206 werden in dem zu beschichtenden Bereich 202 ein Dünnschichtelement-Bereich 210, der aus mehreren Subbereichen 210a bis 210c besteht, und ein Negativmuster-Bereich 208, der aus den Subbereichen 208a und 208b besteht, gebildet. Beispielsweise entspricht die strukturierte Abstandsschicht 210 dem Dünnschichtelement-Bereich 110a oder 110b gemäß der Figuren 1a und 1b. Folglich kann der Negativmuster-Bereich 208 ein Motiv bzw. eine Gestalt wie die Negativmuster-Bereiche 108a oder 108b der Figuren 1a und 1b aufweisen. In anderen Worten wird durch die Struktur der strukturierten Abstandsschicht festgelegt, welche Bereiche bzw. Subbereiche des zu beschichtenden Bereichs 202 als Dünnschichtelement-Bereiche 210 bzw. Negativmuster-Bereiche 208 ausgebildet werden.

    [0120] Vorteilhafterweise ist die strukturierte Abstandsschicht 206 ein Dielektrikum. Weiterhin vorteilhafterweise kann die strukturierte Abstandsschicht 206 mittels einer oder mehrere Walzen oder Druckverfahren an der Reflexionsschicht 204 angeordnet werden. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da hierdurch in einfacher Weise verschiedenste Strukturen bzw. Motive, die die strukturierte Abstandsschicht 206 aufweisen soll, hergestellt werden können.

    [0121] In einem weiteren Verfahrensschritt wird, wie in Fig. 2d gezeigt, eine Absorberschicht 212 in dem zu beschichtenden Bereich 202 angeordnet. Wie aus Fig. 2d ersichtlich ist, ist die Absorberschicht 212 vollflächig in dem zu beschichtenden Bereich 202 angeordnet. In einem nächsten Verfahrensschritt, wie in Fig. 2e gezeigt, wird die Reflexionsschicht 204 in den Bereichen, in welchen die Reflexionsschicht 204 nicht durch die strukturierte Abstandsschicht 210 geschützt ist, entfernt. In anderen Worten dient die strukturierte Abstandsschicht 206 als Maske bzw. Schutzschicht, wodurch ein selektives Entfernen der Reflexionsschicht 204 ermöglicht wird. Beispielsweise kann das Entfernen der Reflexionsschicht, wie in Fig. 2e gezeigt, mittels homogener Bestrahlung bzw. Verwenden eines Ätzmittels 214 erzielt werden. Vorteilhafterweise wird durch das Entfernen der Reflexionsschicht 204 zugleich die Absorberschicht 212 entfernt. Hierdurch ergibt sich ein Sicherheitselement mit einem zu beschichtenden Bereich 202, wie in Fig. 2f dargestellt. Insbesondere weist nur noch der Dünnschichtelement-Bereich 210 bzw. die Dünnschichtelement-Subbereiche 210a, 210b, 210c eine Reflexionsschicht 204 auf. In anderen Worten ist durch das Entfernen der Reflexionsschicht 204 in den Bereichen 208a, 208b, in welchen das Entfernen der Reflexionsschicht 204 nicht durch den Schutz der strukturierten Abstandsschicht 206 verhindert wird, eine strukturierte Reflexionsschicht sowie eine strukturierte Absorberschicht entstanden. Diese strukturierte Reflexionsschicht sowie diese strukturierte Absorberschicht weisen vorzugsweise dieselbe Struktur/Strukturierung wie die strukturierte Abstandsschicht 206 auf.

    [0122] Insbesondere kann die in Fig. 2f gezeigte Schnittdarstellung eines zu beschichtenden Bereichs 202 einem Schnitt entlang der Linie I-I gemäß Fig. 1a bzw. der Linie II-II gemäß Fig. 1b entsprechen.

    [0123] Figuren 3a bis 3e zeigen die verschiedenen Verfahrensstufen zur Herstellung eines Sicherheitselements gemäß einer weiteren Variante. Fig. 3a zeigt das Bereitstellen eines Trägermaterials 300 mit einer Hauptfläche HF und einem zu beschichtenden Bereich 302 in einer Schnittansicht. Diese Schnittansicht kann beispielsweise eine Schnittansicht entlang der Linie I-I, wie in Fig. 1a gezeigt, oder entlang der Schnittlinie II-II gemäß Fig. 1b entsprechen. Fig. 3b zeigt den Verfahrensschritt "Anordnen einer Reflexionsschicht 304" in dem zu beschichtenden Bereich 302. Wie bereits in Fig. 2b gezeigt, wird auch die Reflexionsschicht 304 vollflächig bzw. gleichmäßig bzw. unstrukturiert an der Hauptfläche HF in dem zu beschichtenden Bereich 302 angeordnet. In einem nachfolgenden Verfahrensschritt wird die strukturierte Abstandsschicht 306 an der Reflexionsschicht 304 angeordnet. Aufgrund der Struktur der strukturierten Abstandsschicht 306 ergeben sich in dem zu beschichtenden Bereich 302 Bereiche bzw. Subbereiche 310a - 310c, welche eine strukturierte Abstandsschicht 306 aufweisen, und Bereiche bzw. Subbereiche 308a, 308b in dem zu beschichtenden Bereich 302, die keine strukturierte Abstandsschicht 306 aufweisen.

    [0124] Die strukturierte Abstandsschicht 306 ist geeignet, die Reflexionsschicht 304 vor einem Entfernen zu schützen. In einem nächsten Verfahrensschritt wird die Reflexionsschicht 304 in den Bereichen 308a, 308b entfernt. In anderen Worten dient die strukturierte Abstandsschicht 306 als Maske bzw. ermöglicht ein selektives Entfernen der Reflexionsschicht 304. Das Entfernen kann vorteilhafterweise aufgrund der Funktion der strukturierten Abstandsschicht 306 als Maske mittels homogen angewandter Entfernungsmittel, wie Strahlung oder Ätzmittel vorgenommen werden. Eine im Wesentlichen homogene Einwirkung eines Entfernungsmittels bzw. einer Bestrahlung oder eines Ätzmittels 314 ist in Fig. 3d schematisch dargestellt. In einem nachfolgenden Verfahrensschritt wird in dem Bereich 310 bzw. den Subbereichen 310a, 310b, 310c eine Absorberschicht 312 angeordnet. Folglich ergibt sich ein Negativmuster-Bereich 308 bzw. Negativmuster-Bereiche 308a, 308b, in dem/ denen keine Reflexionsschicht 304 und keine Absorberschicht 312 angeordnet sind. In anderen Worten wird die Absorberschicht 312 selektiv bzw. strukturiert entsprechend der Struktur der strukturierten Abstandsschicht 306 aufgebracht. Somit entsteht in anderen Worten eine strukturierte Absorberschicht 312.

    [0125] Vorzugsweise können die Herstellungsverfahren, wie sie in Bezug auf die Figuren 2 und 3 dargelegt wurden, weitere bzw. zusätzliche Verfahrensschritte umfassen. Insbesondere können solche weiteren oder zusätzlichen Verfahrensschritte auch zwischen einen oder mehreren der erklärten Verfahrensschritte ausgeführt werden. Beispielsweise kann als zusätzlicher Verfahrensschritt das Anordnen einer Reliefstruktur vorgenommen werden, wobei dieser Verfahrensschritt vor einem Anordnen der Reflexionsschicht 204 oder 304 vorgenommen wird.

    [0126] Eine weitere Variante zur Herstellung eines Sicherheitselements wird nun mit Bezug auf Figuren 4a bis 4f erläutert. Fig. 4a zeigt die Schnittansicht eines Trägermaterials 400 mit einer Hauptfläche HF und einem zu beschichtenden Bereich 402. Das Trägermaterial 400 mit dem zu beschichtenden Bereich 402 wird im Rahmen eines Verfahrensschritts, wie in Fig. 4a gezeigt, bereitgestellt. In einem weiteren Verfahrensschritt wird eine Reliefstruktur 404 mit erhöhten Bereichen 408 und vertieften Bereichen 406 in dem zu beschichtenden Bereich 402 des Trägermaterials 400 angeordnet. Gemäß einer Ausführungsform kann die Reliefstruktur mittels Prägen des Trägermaterials 400 ausgebildet bzw. geformt werden. Gemäß eines anderen Ausführungsbeispiels kann die Reliefstruktur 404 dadurch angeordnet bzw. ausgeformt werden, dass eine Relief-/Prägeschicht, wie ein Prägelack, auf die Hauptfläche HF des Trägermaterials aufgetragen bzw. angeordnet wird und diese Prägeschicht mit einem Prägewerkzeug eine Reliefstruktur 404 erhält. Insbesondere kann eine Reliefstruktur 404 dadurch angeordnet bzw. gebildet werden, indem in eine Reliefschicht z.B. mittels Ätzen oder Lasern eine Reliefstruktur 404 eingebracht wird. Mit einem weiteren Verfahrensschritt wird eine Reflexionsschicht 410 in dem zu beschichtenden Bereich 402 angeordnet. Dies kann beispielsweise mit Bedampfungsverfahren erfolgen, so dass sich Material der Reflexionsschicht 410 in den erhöhten Bereichen 408a-d und in den vertieften Bereichen 406a-e anordnet bzw. aufgebracht wird. Diesbezüglich wird auf Fig. 4c verwiesen. In einem weiteren Verfahrensschritt kann, wie in Fig. 4d gezeigt, eine strukturierte Abstandsschicht 412 angeordnet werden. Hierbei wird die strukturierte Abstandsschicht zumindest in den vertieften Bereichen 406a-e an der Reflexionsschicht 410 angeordnet. In anderen Worten wird die Reliefstruktur 404 durch Anordnen der strukturierten Abstandsschicht 412 an der Reflexionsschicht 410 eingeebnet.

    [0127] Vorzugsweise befindet sich Material der strukturierten Abstandsschicht 412 nicht oder nur geringfügig an der Reflexionsschicht 410 in den erhöhten Bereichen 408a-d. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass ein Abrakeln bzw. Abstreifen/ Abwischen von überschüssigem Material der strukturierten Abstandsschicht 412 vorgenommen wird.

    [0128] Die strukturierte Abstandsschicht 412 bildet einen Schutz bzw. eine Maske, so dass die Reflexionsschicht in den vertieften Bereichen 406 während des Verfahrensschritts "Entfernen der Reflexionsschicht 410 in den erhöhten Bereichen 408 der Reliefstruktur 404" vor einem Entfernen geschützt ist. Befindet sich eine geringfügige bzw. dünne Materialschicht der strukturierten Abstandsschicht 412 auch an der Reflexionsschicht 410 in den erhöhten Bereichen 408, so wird im Rahmen des Verfahrensschrittes "Entfernen der Reflexionsschicht in den erhöhten Bereichen der Reliefstruktur" zuerst Material der strukturierten Abstandsschicht 412 abgetragen und danach die Reflexionsschicht 410 in den erhöhten Bereichen 408. Die Reflexionsschicht 410 in den vertieften Bereichen 406 bleibt weiterhin durch die (verbleibende) strukturierte Abstandsschicht 412 geschützt, da der Verfahrensschritt "Entfernen der Reflexionsschicht in den erhöhten Bereichen" beendet wird, nachdem die Reflexionsschicht 410 in den erhöhten Bereichen 408 entfernt wurde. Dies ist beispielsweise mit Bezug auf Fig. 4e gezeigt, wobei mittels gleichmäßiger bzw. homogener Einwirkung von Strahlung oder eines Ätzmittels 414 die Reflexionsschicht 410 in den erhöhten Bereichen 408 entfernt wurde. Möglicherweise kann nach einem Entfernen der Reflexionsschicht 412 in den erhöhten Bereichen 408a-d die Situation entstehen, dass die Abstandsschicht in den Bereichen 406 teilweise entfernt wurde, wodurch sich im zu beschichtenden Bereich 402 eine Oberflächenstruktur ergibt, wie in Figur 4f gezeigt. In einem weiteren Verfahrensschritt kann diese Oberflächenstruktur durch Einebnen wieder geglättet werden. Beispielsweise kann mittels Auffüllen mit bzw. Anordnen von Material der strukturierten Abstandsschicht oder eines anderen Materials bzw. Füllstoffs das Einebnen erfolgen. Dieser Verfahrensschritt kann vorzugsweise auch ein Abziehen bzw. Abrakeln von überflüssigem bzw. überschüssigem Material beinhalten. In einem nächsten Verfahrensschritt wird eine Absorberschicht 416 zumindest an der strukturierten Abstandsschicht 412 angeordnet. Wie in Fig. 4g gezeigt, kann die Absorberschicht 416 auch im gesamten zu beschichtenden Bereich 402 angeordnet werden.

    [0129] Figuren 5a bis 5c zeigen jeweils eine schematische Schnittdarstellung eines Sicherheitselements mit einer Schutzschicht 514a, 514b oder 514c. Die Schutzschicht dient vorzugsweise dazu, die Absorberschicht bzw. den zu beschichtenden Bereich vor äußeren Einflüssen zu schützen. Die Schutzschicht 514a, 514b oder 514c ist vorzugsweise transparent. Wie in Fig. 5a gezeigt, kann die Schutzschicht bzw. der Schutzlack, die im zu beschichtenden Bereich 502a vorliegende Strukturen einebnen. Vorteilhafterweise sind hierdurch auch die Flanken von Dünnschichtelement-Bereichen 510a vor äußeren Einflüssen, wie z.B. während des Umlaufs einer Banknote, geschützt. Wie in Fig. 5b gezeigt, kann die Schutzschicht 514b als dünner Film aufgetragen werden, so dass keine Einebnung der Strukturen im zu beschichtenden Bereich 502b vorliegt. Vorteilhafterweise kann durch die Schutzschicht 514b die Absorberschicht 512b vor äußeren Einwirkungen geschützt werden. Auch in Fig. 5c bedeckt eine gleichmäßig verteilte bzw. homogen aufgetragene Schutzschicht 514c die Absorberschicht 512 im zu beschichtenden Bereich 502c.

    [0130] Fig. 6a zeigt einen Ausschnitt eines Wertdokuments 600 mit einem Wertdokumentsubstrat 602 und einem Sicherheitselement 604, welches beispielsweise als Patch ausgebildet ist. Das Sicherheitselement 604 umfasst einen zu beschichtenden Bereich 606, welcher einen Dünnschichtelement-Bereich 610 und einen Negativmuster-Bereich 608 umfasst. Der Dünnschichtelement-Bereich 610 weist (bereichsweise) verformungsbedingte Farbänderungseigenschaften auf. Die verformungsbedingten Farbänderungseigenschaften werden vorzugsweise durch Verformungseigenschaften der strukturierten Abstandsschicht, die in dem Dünnschichtelement-Bereich 610 vorliegt, erzielt. Insbesondere werden die verformungsbedingten Farbänderungseigenschaften dadurch erzielt, dass durch äußere Einwirkung, wie z.B. Feuchtigkeitseintrag durch Anhauchen, Bestrahlung oder Knicken des Sicherheitselements, die strukturierte Abstandsschicht verformt wird, so dass lokal die Dicke der Abstandsschicht verringert oder erhöht wird. Fig. 6a zeigt einen Dünnschichtelement-Bereich 610, der eine strukturierte Abstandsschicht aufweist, die in Teilbereichen bzw. Subbereichen Verformungseigenschaften aufweist. In Fig. 6a sind diese Subbereiche mit Verformungseigenschaften für einen Betrachter nicht erkennbar, da sich die strukturierte Abstandsschicht in einem nicht-verformten Zustand befindet. Wird nun das Sicherheitselement 604 bzw. der Dünnschichtelement-Bereich 610 verformt, nämlich durch Verformen der strukturierten Abstandsschicht, wird für einen Betrachter der Teilbereich bzw. Subbereich der strukturierten Abstandsschicht mit Verformungseigenschaften, die zu einer verformungsbedingten Farbänderung führen, erkennbar. In Fig. 6b ist der Zustand gezeigt, indem für einen Betrachter der verformungsbedingte Farbwechsel - nach einem Verformen der strukturierten Abstandsschicht - erkennbar ist. Gemäß Fig. 6b stellt der Subbereich 612 mit den Verformungseigenschaften, die zu einem verformungsbedingten Farbwechsel führen, das Zeichen bzw. den Buchstaben "A" dar. Vorzugsweise sind diese verformungsbedingten Farbänderungen reversibel, so dass einige Zeit nach einer Verformung der Subbereich 612 für einen Betrachter verblasst bzw. nicht mehr erkennbar ist, und somit wieder ein Zustand gemäß Figur 6a vorliegt.

    Bezugszeichenliste



    [0131] 
    100, 600
    Wertdokument
    102, 602
    Wertdokumentsubstrat
    104, 604
    Sicherheitselement
    106, 202, 302, 402, 502, 606
    zu beschichtender Bereich
    108, 208, 308, 408, 508, 608
    Negativmuster-Bereich
    110, 210, 310, 410, 510, 610
    Dünnschichtelement-Bereich
    200, 300, 400, 500
    Trägermaterial
    204, 304, 410
    Reflexionsschicht
    206, 306, 412
    strukturierte Abstandsschicht
    212, 312, 416, 512
    Absorberschicht
    214, 314, 414
    Entfernungsmittel
    404
    Reliefstruktur
    514
    Schutzschicht
    612
    Subbereich mit verformungsbedingten Farbänderungseigenschaften
    HF
    Hauptfläche



    Ansprüche

    1. Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitselements (100, 600) umfassend die Schritte:

    - Bereitstellen eines Trägermaterials (200, 300, 400, 500) mit zumindest einem zu beschichtenden Bereich (106, 202, 302, 402, 502, 606);

    - Anordnen einer Reflexionsschicht (204, 304, 410) in dem zu beschichtenden Bereich;

    - Anordnen einer strukturierten Abstandsschicht (206, 306, 412) an der Reflexionsschicht, wobei die strukturierte Abstandsschicht geeignet ist, die Reflexionsschicht vor einem Entfernen zu schützen;

    - Anordnen einer Absorberschicht (212, 312, 416, 512) zumindest an der strukturierten Abstandsschicht; und

    - Entfernen der Reflexionsschicht in den Bereichen, in welchen das Entfernen der Reflexionsschicht nicht durch den Schutz der strukturierten Abstandsschicht verhindert wird.


     
    2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei der Schritt des Anordnens einer Absorberschicht vor dem Schritt des Entfernens der Reflexionsschicht vorgenommen wird.
     
    3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Entfernens der Reflexionsschicht vor dem Schritt des Anordnens der Absorberschicht vorgenommen wird, und vorzugsweise das Anordnen der Absorberschicht unter Verwendung einer Spenderfolie vorgenommen wird.
     
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, umfassend den weiteren Schritt:

    - Anordnen einer Reliefstruktur (404) mit erhöhten und vertieften Bereichen (408; 406) in dem zu beschichtenden Bereich des Trägermaterials.


     
    5. Verfahren nach Anspruch 4, umfassend die weiteren Schritte:

    - Einebnen der Reliefstruktur (404) durch Anordnen der strukturierten Abstandsschicht an der Reflexionsschicht; und

    - Entfernen der Reflexionsschicht in den erhöhten Bereichen (408) der Reliefstruktur.


     
    6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die strukturierte Abstandsschicht und/oder die Reflexionsschicht und/oder die Absorberschicht drucktechnisch in Form eines Motivs vorzugsweise mittels Flexodruck, Tiefdruck, Inkjet, Offset, Siebdruck oder 3D-Druck angeordnet wird.
     
    7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Schritt des Entfernens der Reflexionsschicht Ätzen und/oder Lasern (214,314,414) umfasst.
     
    8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, umfassend den weiteren Schritt:

    - Anordnen einer haftvermittelnden Schicht; und/ oder

    - Aufbringen einer Schutzschicht.


     
    9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die strukturierte Abstandsschicht zumindest teilweise Verformungseigenschaften aufweist, die zu verformungsbedingten Farbänderungen des Sicherheitselements führen (612).
     
    10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die strukturierte Abstandsschicht richtungsabhängige Brechungsindices und/oder Farbstoffe und/ oder Pigmente aufweist.
     
    11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die strukturierte Abstandsschicht eine Trockenschichtdicke von 30nm bis 1100nm, vorzugsweise 300nm bis 600nm, aufweist.
     
    12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Sicherheitselement zumindest eine Reliefstruktur wie ein Hologramm, Mottenaugen, Mikrolinsen oder Mikrospiegel aufweist.
     
    13. Verfahren nach einem Ansprüche 1 bis 12, wobei das Trägermaterial eine Trägerfolie vorzugsweise aus Polyethylenterephthalat (PET) umfasst; und/oder
    die Reflexionsschicht Aluminium beinhaltet; und/ oder
    die Absorberschicht ein für ein Ätzmittel durchlässiges Material vorzugsweise Chrom beinhaltet; und/ oder
    die Absorberschicht ein für Laserstrahlung zumindest semitransparentes Material beinhaltet; und/ oder
    die strukturierte Abstandsschicht ein Dielektrikum ist und vorzugsweise auf Vinylchorid-Copolymeren mit Säuregruppen, Nitrocellulose, Acrylat(-en), Acrylsäureester, Epoxid(-en) oder Polyurethan(-en) basiert; und/oder die strukturierte Abstandsschicht nematische Flüssigkristalle umfasst.
     
    14. Verfahren zur Herstellung eines Wertdokuments, insbesondere eine Banknote, mit einem Wertdokumentsubstrat, umfassend die Schritte von einem der Verfahrensansprüche 1 bis 13; und dem Schritt, dass das Sicherheitselement an den Wertdokument ein- oder aufgebracht wird.
     


    Claims

    1. A method for manufacturing a security element (100, 600) comprising the steps of:

    - supplying a carrier material (200, 300, 400, 500) having at least one region (106, 202, 302, 402, 502, 606) to be coated;

    - arranging a reflective layer (204, 304, 410) in the region to be coated;

    - arranging a structured spacer layer (206, 306, 412) at the reflective layer, wherein the structured spacer layer is adapted to protect the reflective layer from a removing;

    - arranging an absorber layer (212, 312, 416, 512) at least at the structured spacer layer; and

    - removing the reflective layer in the regions where the removing of the reflective layer is not prevented by the protection of the structured spacer layer.


     
    2. The method according to claim 1, wherein the step of arranging an absorber layer is effected before the step of removing the reflective layer.
     
    3. The method according to claim 1, wherein the step of removing the reflective layer is effected before the step of arranging the absorber layer, and the arranging of the absorber layer is preferably effected employing a donor foil.
     
    4. 4. The method according to any of claims 1 to 3, comprising the further step of:

    - arranging a relief structure (404) having elevated and recessed regions (408; 406) in the carrier material's region to be coated.


     
    5. The method according to claim 4, comprising the further steps of:

    - flattening out the relief structure (404) by arranging the structured spacer layer at the reflective layer; and

    - removing the reflective layer in the elevated regions (408) of the relief structure.


     
    6. The method according to any of claims 1 to 5, wherein the structured spacer layer and/or the reflective layer and/or the absorber layer is arranged by printing technology in the form of a motif preferably by means of flexographic printing, gravure printing, ink jet, offset, screen printing or 3D printing.
     
    7. The method according to any of claims 1 to 6, wherein the step of removing the reflective layer comprises etching and/or lasering (214, 314, 414).
     
    8. The method according to any of claims 1 to 7, comprising the further step of: arranging an adhesion-promoting layer; and/or applying a protective layer.
     
    9. The method according to any of claims 1 to 8, wherein the structured spacer layer has at least partly deformation properties which lead to deformation-induced color changes of the security element (612).
     
    10. The method according to any of claims 1 to 9, wherein the structured spacer layer has direction-dependent refractive indices and/or colorants and/or pigments.
     
    11. The method according to any of claims 1 to 10, wherein the structured spacer layer has a dry layer thickness of 30 nm to 1100 nm, preferably 300 nm to 600 nm.
     
    12. The method according to any of claims 1 to 11, wherein the security element has at least one relief structure such as a hologram, moth eyes, microlenses or micro mirrors.
     
    13. The method according to any of claims 1 to 12, wherein the carrier material comprises a carrier foil preferably made of polyethylene terephthalate (PET); and/or
    the reflective layer contains aluminum; and/or
    the absorber layer contains a material transmissive to an etching means, preferably chromium; and/or
    the absorber layer contains a material at least semi-transparent to laser radiation; and/or
    the structured spacer layer is a dielectric and preferably based on vinyl chloride copolymers with acid groups, nitrocellulose, acrylate(s), acrylic acid ester, epoxide(s) or polyurethane(s); and/or
    the structured spacer layer comprises nematic liquid crystals.
     
    14. A method for manufacturing a value document, in particular a banknote, having a value document substrate, comprising the steps of any of the method claims 1 to 13 and the step that the security element is incorporated in or applied to the value document.
     


    Revendications

    1. Procédé de fabrication d'un élément de sécurité (100, 600), comprenant les étapes :

    - mise à disposition d'un matériau support (200, 300, 400, 500) ayant au moins une zone à revêtir (106, 202, 302, 402, 502, 606) ;

    - agencement d'une couche réfléchissante (204, 304, 410) dans la zone à revêtir ;

    - agencement d'une couche d'espacement structurée (206, 306, 412) à la couche réfléchissante, cependant que la couche d'espacement structurée est adaptée à protéger la couche réfléchissante contre un enlèvement ;

    - agencement d'une couche absorbante (212, 312, 416, 512) au moins à la couche d'espacement structurée ; et

    - enlèvement de la couche réfléchissante dans les zones dans lesquelles l'enlèvement de la couche réfléchissante n'est pas empêché par la protection de la couche d'espacement structurée.


     
    2. Procédé selon la revendication 1, cependant que l'étape de l'agencement d'une couche absorbante est effectuée avant l'étape de l'enlèvement de la couche réfléchissante.
     
    3. Procédé selon la revendication 1, cependant que l'étape de l'enlèvement de la couche réfléchissante est effectuée avant l'étape de l'agencement d'une couche absorbante, et que, de préférence, l'agencement de la couche absorbante est effectuée en utilisant un film débiteur.
     
    4. Procédé selon au moins une des revendications de 1 à 3, comprenant l'étape additionnelle :

    - agencement d'une structure en relief (404) ayant des zones surélevées et renfoncées (408; 406) dans la zone à revêtir du matériau support.


     
    5. Procédé selon la revendication 4, comprenant les étapes additionnelles :

    - aplanissement de la structure en relief (404) par agencement de la couche d'espacement structurée à la couche réfléchissante ; et

    - enlèvement de la couche réfléchissante dans les zones surélevées (408) de la structure en relief.


     
    6. Procédé selon une des revendications de 1 à 5, cependant que la couche d'espacement structurée et/ou la couche réfléchissante et/ou la couche absorbante est agencée par impression sous forme d'un motif, de préférence par flexographie, impression en creux, à jet d'encre, offset, sérigraphie ou impression 3D.
     
    7. Procédé selon une des revendications de 1 à 6, cependant que l'étape de l'enlèvement de la couche réfléchissante comprend un décapage et/ou un traitement laser (214, 314, 414).
     
    8. Procédé selon une des revendications de 1 à 7, comprenant l'étape additionnelle :

    - agencement d'une couche promotrice d'adhérence ; et/ou

    - application d'une couche de protection.


     
    9. Procédé selon une des revendications de 1 à 8, cependant que la couche d'espacement structurée présente au moins partiellement des propriétés de déformation qui entraînent (612) des changements de couleur de l'élément de sécurité dus à la déformation.
     
    10. Procédé selon une des revendications de 1 à 9, cependant que la couche d'espacement structurée présente des indices de réfraction dépendant de la direction et/ou des colorants et/ou des pigments.
     
    11. Procédé selon une des revendications de 1 à 10, cependant que la couche d'espacement structurée présente une épaisseur de ouche sèche comprise entre 30nm et 1100nm, de préférence entre 300nm et 600nm.
     
    12. Procédé selon une des revendications de 1 à 11, cependant que l'élément de sécurité comprend au moins une structure en relief telle qu'un hologramme, des yeux de mite, des microlentilles ou des micro-miroirs.
     
    13. Procédé selon une des revendications de 1 à 12, cependant que le matériau support comprend un film support, de préférence en polyéthylène téréphtalate (PET) ; et/ou
    la couche réfléchissante contient de l'aluminium ; et/ou
    la couche absorbante contient un matériau perméable à un agent décapant, de préférence du chrome ; et/ou
    la couche absorbante contient un matériau au moins semi-transparent au rayonnement laser ; et/ou
    la couche d'espacement structurée est un diélectrique et est de préférence à base de copolymères chlorure de vinyle avec groupes acides, nitrocellulose, acrylate(s), esters d'acide acrylique, époxides ou polyuréthanes; et/ou
    la couche d'espacement structurée comprend des cristaux liquides nématiques.
     
    14. Procédé de fabrication d'un document de valeur, en particulier un billet de banque, comportant un substrat pour document de valeur, comprenant les étapes d'une des revendications de 1 à 13 du procédé ; et l'étape consistant en ce que l'élément de sécurité est inséré dans ou appliqué sur le document de valeur.
     




    Zeichnung


























    Angeführte Verweise

    IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



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    In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente