[0001] Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement für Sicherheitspapiere, Wertdokumente
und dergleichen mit einer Trägerfolie, die zumindest in einem Teilbereich mit einer
Ausrichtungsschicht mit einer im Wesentlichen vernachlässigbaren optischen Wirkung
versehen ist, und mit einer auf der Ausrichtungsschicht angeordneten, ausgerichteten
Motivschicht auf Basis eines flüssigkristallinen Materials, die zumindest zwei ein
Motiv bildende Bereiche mit unterschiedlicher Orientierung des flüssigkristallinen
Materials aufweist.
[0002] Wertgegenstände, wie etwa Markenartikel oder Wertdokumente, werden zur Absicherung
oft mit Sicherheitselementen ausgestattet, die eine Überprüfung der Echtheit des Wertgegenstands
gestatten und die zugleich als Schutz vor unerlaubter Reproduktion dienen. Vielfach
werden dabei die besonderen Eigenschaften von flüssigkristallinen Materialien ausgenutzt,
und dabei vor allem der betrachtungswinkelabhängige Farbeindruck und die lichtpolarisierende
Wirkung der Flüssigkristalle.
[0003] Zur Ausrichtung wird das flüssigkristalline Material meist auf einer für die Ausrichtung
von Flüssigkristallen geeigneten Trägerfolie aus Kunststoff aufgebracht. Die Trägerfolie
kann auch mit einer speziellen Ausrichtungs- bzw. Alignmentschicht für die Ausrichtung
von Flüssigkristallen versehen sein. Als Alignmentschichten kommen beispielsweise
eine Schicht aus einem linearen Photopolymer, eine fein strukturierte Schicht oder
eine durch Ausübung von Scherkräften ausgerichtete Schicht anfrage. Geeignete fein
strukturierte Schichten können durch Prägen, Ätzen, Einritzen oder direkten Druck
der Strukturen hergestellt werden.
[0004] Die Druckschrift
EP 1 336 874 A2 offenbart ein Verfahren zur Herstellung anisotroper Polymerfolien mit einer verbesserten
Ausrichtung von polymerisierbarem, beispielsweise nematischem oder cholesterischem
flüssigkristallinem Material auf einem Substrat mit einer strukturierten Oberfläche,
die in Form von Gittern vorliegt. Die Richtung der Gitter kann frei gewählt werden,
so dass auch gemusterte Strukturen erzeugt werden können.
[0005] Auch das Photoaligment von Flüssigkristallschichten ist bekannt. Im Allgemeinen werden
dabei Alignmentschichten aus linearen Photopolymeren eingesetzt, die durch Belichtung
mit polarisiertem Licht strukturiert werden können. Beispielsweise beschreibt die
Druckschrift
EP 0 611 981 A1 ein optisches Bauelement mit einem anisotropen Film vernetzter flüssigkristalliner
Monomere mit lokal unterschiedlicher Orientierung der Flüssigkristallmoleküle, der
eine mit der Flüssigkristallschicht in Kontakt befindliche Alignmentschicht aus einem
photoorientierbaren Polymernetzwerk aufweist. Die Alignmentschicht wird durch selektive
Bestrahlung mit polarisiertem UV-Licht erzeugt und die dabei induzierte Struktur durch
Vernetzen fixiert.
[0006] Der technische Aufwand für das Photoaligment von Flüssigkristallschichten ist allerdings
beträchtlich. Auch ist meist polarisierte UV-Strahlung erforderlich, um die Ausrichtung
der Photopolymere zu gewährleisten. Erfolgt die Ausrichtung durch Prägestrukturen,
ist in der Regel ein getrennter Arbeitsgang erforderlich, der oft in einer separaten
Maschine durchgeführt werden muss.
[0007] Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Sicherheitselement
der eingangs genannten Art anzugeben, das die Nachteile des Standes der Technik vermeidet.
Insbesondere soll das Sicherheitselement eine verbesserte Ausrichtung von flüssigkristallinem
Material bereitstellen und einen hohen Fälschungsschutz bieten.
[0008] Diese Aufgabe wird durch das Sicherheitselement mit den Merkmalen des Hauptanspruchs
gelöst. Ein Sicherheitspapier, ein Datenträger sowie ein entsprechendes Herstellungsverfahren
sind in den nebengeordneten Ansprüchen angegeben. Weiterbildungen der Erfindung sind
Gegenstand der Unteransprüche.
[0009] Nach der Erfindung ist bei einem gattungsgemäßen Sicherheitselement vorgesehen, dass
- die Ausrichtungsschicht aus einem cholesterischen flüssigkristallinen Material gebildet
ist, und die Schichtdicke der Ausrichtungsschicht so gewählt ist, dass ihre optische
Wirkung im Wesentlichen vernächlässigbar ist, und dass
- die unterschiedliche Orientierung der Motivschichtbereiche durch eine unterschiedliche
effektive Höhe der helikalen Struktur des cholesterischen Flüssigkristallmaterials
der Ausrichtungsschicht bewirkt ist.
[0010] Die unterschiedliche effektive Höhe der helikalen Struktur bestimmt dabei die Vorzugsrichtung
des cholesterischen flüssigkristallinen Materials (angegeben durch den sogenannten
"Direktor") an dem der Trägerfolie abgewandten Ende der helikalen Struktur, d. h.
an der Oberfläche der Ausrichtungsschicht.
[0011] Die Ausrichtungsschicht und/oder die Motivschicht werden bei der Herstellung des
Sicherheitselements vorzugsweise aufgedruckt. Nach dem Aufbringen und einem eventuellen
Lösungsmittel-Trocknungsschritt werden Ausrichtungsschicht und/oder Motivschicht durch
UV-Strahlung oder mittels Elektronenstrahl vernetzt. Vor der Vernetzung kann die Ausrichtungsschicht
noch einem Photoisomerisierungsschritt unterworfen werden, wie weiter unten erläutert.
[0012] In einer bevorzugten Variante der Erfindung ist die unterschiedliche effektive Höhe
der helikalen Struktur des cholesterischen Flüssigkristallmaterials der Ausrichtungsschicht
durch Bereiche mit verschieden großer Schichtdicke erzeugt. Wie weiter unten genauer
erläutert, ändert sich die Vorzugsrichtung des cholesterischen Flüssigkristallmaterials
innerhalb einer Ganghöhe um 360°. An der Oberfläche verschieden dicker Teilbereiche
der cholesterischen Ausrichtungsschicht weist der Direktor daher im Allgemeinen in
verschiedene durch die Schichtdicke einstellbare Richtungen. Eine nachfolgend aufgebrachte
nematische Motivschicht ordnet sich mit ihrer Vorzugsrichtung entsprechend der jeweiligen
Vorgaben durch die Ausrichtungsschicht an. Die Vorzugsrichtung der Flüssigkristalle
liegt in den meisten Fällen in der Schichtebene. Die Erfindung umfasst jedoch auch
Gestaltungen, bei denen die Vorzugsrichtung leicht gegen die Horizontale geneigt ist.
[0013] Gemäß einer weiteren ebenfalls bevorzugten Erfindungsvariante wird als Ausrichtungsschicht
eine Schicht mit einer photoisomerisierbaren Substanz auf die Trägerfolie aufgebracht.
Als photoisomerisierbare Substanz kann mit Vorteil ein photoisomerisierbarer Verdriller
verwendet werden. Der photoisomerisierbare Verdriller kann dabei zusammen mit einem
nematischen Flüssigkristallsystem die Ausrichtungsschicht bilden. Alternativ kann
der photoisomerisierbare Verdriller zusätzlich zu einem nicht photoisomerisierbaren
Verdriller vorliegen. Die eingesetzten photoisomerisierbaren und nicht photoisomerisierbaren
Verdriller können sich dabei im Hinblick auf ihre Wirksamkeit (angegeben durch den
sogenannten HTP-(helical twisting power)Wert) und/oder ihre Konzentration unterscheiden.
Die Isomerisierung des zusätzlichen Verdrillers kann beispielsweise zu einer Änderung
des HTP-Wertes dieses Verdrillers führen und damit eine andere Ganghöhe zur Folge
haben. Daneben kann der zusätzliche Verdriller im nicht isomerisierten Zustand eine
andere Drehrichtung erzeugen als der nicht photoisomerisierbare Verdriller.
[0014] In diesem Fall wird die Trägerfolie mit der aufgebrachten Ausrichtungsschicht vor
der Vernetzung der Ausrichtungsschicht in Teilbereichen mit UV-Strahlung beaufschlagt,
um die photoisomerisierbare Substanz in diesen Teilbereichen zu isomerisieren. Die
Photoisomerisierung des Flüssigkristallmaterials bewirkt in der Regel eine Vergrößerung
der Ganghöhe der resultierenden cholesterischen Helixstruktur.
[0015] Die Schichtdicke der Ausrichtungsschicht wird daher mit Vorteil so gewählt, dass
sie vor der Photoisomerisierung der maximalen gewünschten Verdrehung des Direktors
der cholesterischen Flüssigkristalle entspricht. Durch bereichsweise Belichtung und
Photoisomerisierung kann die Ganghöhe der Helixstruktur in den belichteten Teilbereichen
vergrößert und die lokale Verdrehung des Direktors an der Oberfläche der Ausrichtungsschicht
entsprechend reduziert werden.
[0016] Die UV-Beaufschlagung zur Isomerisierung erfolgt mit Vorteil in einer sauerstoffhaltigen
Atmosphäre, insbesondere an Luft, so dass die Polymerisation durch die Sauerstoffinhibierung
zunächst verhindert wird. Die UV-Beaufschlagung zur Vernetzung erfolgt anschließend
in einer InertgasAtmosphäre, insbesondere in einer Argon-, Stickstoff- oder Kohlendioxid-Atmosphäre.
[0017] Alternativ kann die UV-Beaufschlagung zur Isomerisierung auch in einem Wellenlängenbereich
erfolgen, der keine Vernetzung der Ausrichtungsschicht bewirkt. Dies kann beispielsweise
durch eine geeignete Abstimmung des Photoinitiators für die Polymerisation und der
photoisomerisierbaren Substanz erreicht werden. Schmalbandige Belichtung, beispielsweise
mit einem UV-Laser, einer UV-LED oder durch schmalbandige Filter außerhalb der Absorptionsbande
des Photoinitiators, löst dann zunächst nur die Photoisomerisierung, nicht jedoch
die Polymerisation aus. Nachfolgend kann die erhaltene Struktur durch den Polymerisationsschritt
fixiert werden.
[0018] Die UV-Beaufschlagung zur Isomerisierung erfolgt vorzugsweise durch eine Maske hindurch,
die in den undurchlässigen Bereichen die die Isomerisierung bewirkende Strahlung abschirmt.
Hier kommt insbesondere eine rotierende Maske, eine auf die Rückseite der Trägerfolie
aufgedruckte Maske oder ein parallel zur Trägerfolie geführtes Maskenband, wie es
beispielsweise in der Druckschrift
DE 103 30 421 A1 beschrieben ist, in Betracht.
[0019] Gemäß einer anderen bevorzugten Erfindungsvariante wird die Ausrichtungsschicht vor
oder bei der Vernetzung einer bereichsweisen selektiven Erwärmung unterworfen, beispielsweise
durch eine mit Motiven versehene Wärmeübertragungswalze oder mittels Laserschreiber,
wodurch sich ebenfall eine bereichsweise Änderung der Ganghöhe der helikalen Struktur
erzielen lässt.
[0020] Die Motivschicht des Sicherheitselements ist mit Vorteil auf Basis eines nematischen
flüssigkristallinen Materials gebildet. Die Schichtdicke der Motivschicht kann einheitlich
sein und liegt insbesondere zwischen etwa 0,5 und etwa 4 µm.
[0021] Die Motivschicht kann vollflächig auf die Ausrichtungsschicht aufgebracht werden,
da das Motiv bereits durch die unterschiedliche Orientierung der Ausrichtungsschicht
vorgegeben und von der Motivschicht übernommen wird. Selbstverständlich kann die Motivschicht
zusätzlich in Form eines zweiten Motivs auf die Ausrichtungsschicht aufgebracht werden.
Das zweite Motiv kann sich dann mit dem durch die unterschiedlich orientierten Bereiche
der Motivschicht gebildeten ersten Motiv zu einer Gesamtinformation ergänzen.
[0022] Die Ausrichtungsschicht ist vorzugsweise durch Kombination eines nematischen Flüssigkristallsystems
mit einem Verdriller gebildet. Sie wird erfindungsgemäß stets in einer solchen Schichtdicke
aufgebracht, dass ihre optische Wirkung innerhalb des Sicherheitselements vernachlässigbar
ist, und die optische Wirkung im Wesentlichen nur von den optischen Eigenschaften
der Motivschicht bestimmt wird. Dazu ist die Schichtdicke des Sicherheitselements
vorzugsweise stets kleiner als die 5-fache Ganghöhe der helikalen Struktur des cholesterischen
Flüssigkristallmaterials gewählt, da oberhalb dieser Dicke bereits deutlich erkennbare
Farbeffekte auftreten können.
[0023] Besonders bevorzugt ist die Schichtdicke der Ausrichtungsschicht sogar kleiner als
die 2-fache Ganghöhe der helikalen Struktur des cholesterischen Flüssigkristallmaterials.
Neben ihrer vernachlässigbaren optischen Wirkung haben derartige dünne cholesterische
Flüssigkristallschichten auch den Vorteil, dass sie sich reproduzierbar und mit guter
Genauigkeit herstellen lassen, so dass auch die für die Ausrichtung maßgebliche Orientierung
der Flüssigkristalle an der Oberfläche der Ausrichtungsschicht reproduzierbar und
genau vorgegeben werden kann.
[0024] In Weiterbildungen der Erfindung können eine oder mehrere weitere Schichten vorgesehen
sein, die dem Schutz des Sicherheitselements oder einer seiner Teilschichten, einer
verbesserten Haftung einzelner Schichten oder einer weiteren Erhöhung der Fälschungssicherheit
dienen. Die zumindest eine weitere Schicht kann insbesondere eine reflektierende Schicht,
eine beugungsoptisch wirksame Schicht, wie etwa ein Hologramm, eine Farbkippeffekte
zeigende Schicht, wie etwa eine weitere Schicht aus cholesterischem flüssigkristallinem
Material, eine Interferenzschicht, oder eine durch irisierende Interferenzschichtpigmente
oder Flüssigkristallpigmente gebildete Schicht, oder eine maschinenlesbare Schicht
sein. Eine solche maschinenlesbare Schicht enthält mit Vorteil maschinenlesbare Merkmalsstoffe,
insbesondere reflektierende, magnetische, elektrisch leitfähige, phosphoreszierende,
fluoreszierende oder sonstige lumineszierende Stoffe.
[0025] Die Erfindung enthält auch ein Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements
für Sicherheitspapiere, Wertdokumente und dergleichen, bei dem
- eine Trägerfolie bereitgestellt und zumindest in einem Teilbereich mit einer Ausrichtungsschicht
mit einer im Wesentlichen vernachlässigbaren optischen Wirkung versehen wird,
- auf die Ausrichtungsschicht eine ausgerichtete Motivschicht auf Basis eines flüssigkristallinen
Materials aufgebracht wird, die zumindest zwei ein Motiv bildende Bereiche mit unterschiedlicher
Orientierung des flüssigkristallinen Materials aufweist, wobei
- als Ausrichtungsschicht eine Schicht aus einem cholesterischen flüssigkristallinen
Material in einer solchen Schichtdicke aufgebracht wird, dass die optische Wirkung
der Ausrichtungsschicht im Wesentlichen vernachlässigbar ist, und wobei
- die unterschiedliche Orientierung der Motivschichtbereiche durch eine unterschiedliche
effektive Höhe der helikalen Struktur des cholesterischen Flüssigkristallmaterials
der Ausrichtungsschicht bewirkt wird.
[0026] Die Erfindung enthält ferner ein Sicherheitspapier für die Herstellung von Wertdokumenten
oder dergleichen und einen Datenträger, insbesondere ein Wertdokument, wie eine Banknote,
Ausweiskarte oder dergleichen, wobei das Sicherheitspapier bzw. der Datenträger erfindungsgemäß
mit einem Sicherheitselement der oben beschriebenen Art ausgestattet sind.
[0027] Das beschriebene Herstellungsverfahren kann vorteilhaft auf einer herkömmlichen Druckmaschine
durchgeführt werden, so dass keine separate Maschine für die Ausrichtung der Flüssigkristalle
erforderlich ist. Auch wird für die Ausrichtung keine polarisierte UV-Strahlung benötigt.
Insgesamt ist eine gezielte Ausrichtung von nematischem flüssigkristallinem Material
möglich, wobei durch den Aufdruck dünner Ausrichtungsschichten sehr feine Strukturen
erzeugt werden können.
[0028] Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand
der Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maßstabs- und proportionsgetreue
Wiedergabe verzichtet wurde, um die Anschaulichkeit zu erhöhen.
[0029] Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung einer Banknote mit einem er- findungsgemäßen Sicherheitselement,
- Fig. 2
- ein Sicherheitselement nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung im Querschnitt
und einen Linearpolarisator zur Be- trachtung der Motivschicht,
- Fig. 3
- Aufsichten auf das Sicherheitselement von Fig. 2, wobei (a) den visuellen Eindruck
ohne Hilfsmittel und (b) und (c) den Eindruck bei Betrachtung mit einem in verschiedenen
Orien- tierungen aufgelegten Linearpolarisator zeigen,
- Fig. 4
- in (a) ein Sicherheitselement nach einem anderen Ausfüh- rungsbeispiel der Erfindung
im Querschnitt, und in (b) eine Aufsicht auf das Sicherheitselement von (a) bei Betrachtung
mit aufgelegtem Linearpolarisator, und
- Fig. 5
- in (c) ein Sicherheitselement nach einem weiteren Ausfüh- rungsbeispiel der Erfindung,
und in (a) und (b) Zwischen- schritte bei der Herstellung des Sicherheitselements
von (c).
[0030] Die Erfindung wird nun am Beispiel einer Banknote erläutert. Fig. 1 zeigt dazu eine
schematische Darstellung einer Banknote 10, die mit einem erfindungsgemäßen Sicherheitselement
12 versehen ist. Wie nachfolgend erläutert, erscheint das Sicherheitselement 12 bei
Betrachtung ohne Hilfsmittel strukturlos. Erst wenn ein Polarisationsfilter auf die
Banknote aufgelegt wird, erscheint für den Betrachter ein vorgewähltes Motiv, das
ihm eine Bewertung der Echtheit der Banknote erlaubt.
[0031] Mit Bezug zunächst auf Fig. 2 weist ein erfindungsgemäßes Sicherheitselement 20 nach
einer ersten Erfindungsvariante eine Trägerfolie 22, beispielsweise eine glatte PET-Folie
guter Oberflächenqualität auf, auf die eine dünne Ausrichtungsschicht 24 aus einem
cholesterischen flüssigkristallinen Material aufgebracht, vorzugsweise aufgedruckt
ist. Der Aufdruck kann dabei beispielsweise im Tiefdruck-, Inkjet- oder Flexodruckverfahren
erfolgen.
[0032] Die Ausrichtungsschicht 24 ist in Form des gewünschten Motivs in verschiedenen Teilbereichen
26, 28 mit unterschiedlich großer Schichtdicke d
1 bzw. d
2 aufgedruckt. Beide Schichtdicken d
1 und d
2 liegen im Ausführungsbeispiel unterhalb der 2-fachen Ganghöhe h der helikalen Struktur
des cholesterischen Flüssigkristallmaterials. Die Ganghöhe h des cholesterischen Flüssigkristallmaterials
beträgt typischerweise einige 100 nm. Beispielsweise kann die Schichtdicke d
1 etwa 5/4*h und die Schichtdicke d
2 etwa 3/2*h betragen, so dass sich die Schichtdicken um Δd = h/4 unterscheiden. Da
sich die Vorzugsrichtung des cholesterischen Flüssigkristallmaterials, die durch den
sogenannten Direktor angegeben wird, über die Ganghöhe h gerade um 360° dreht, unterscheiden
sich die Orientierungen des Direktors an der Oberfläche des Teilbereichs 26 und an
der Oberfläche des Teilbereichs 28 um
vorliegend also um Δϕ = 90°.
[0033] Cholesterische Flüssigkristallschichten mit einer Schichtdicke im Bereich oder unterhalb
der 2-fachen Ganghöhe h lassen sich reproduzierbar und mit guter Genauigkeit herstellen.
Die unterschiedliche Orientierung Δϕ des Direktors an den Oberflächen der Bereiche
26 und 28 kann daher nach Wunsch vorgegeben werden.
[0034] Auf die so strukturierte Ausrichtungsschicht 24 ist eine vergleichsweise dicke Motivschicht
30 aus nematischem flüssigkristallinem Material aufgedruckt. Die Schichtdicke der
Motivschicht 30 ist typischerweise wesentlich größer als die Schichtdicken der Ausrichtungsschicht
24 und beträgt beispielsweise 0,5 bis 4 µm. Auch kann die Motivschicht 30 mit einer
einheitlichen Schichtdicke vollflächig aufgedruckt werden.
[0035] Die cholesterischen Flüssigkristalle der Ausrichtungsschicht 24 dienen erfindungsgemäß
der Ausrichtung der nematischen Flüssigkristalle der Motivschicht 30. Die Flüssigkristalle
der Nematenschicht 30 ordnen sich mit ihrer Vorzugsrichtung dabei stets so an, dass
ihr Direktor in Richtung des Direktors der Oberfläche der darunterliegenden Ausrichtungsschicht
24 zeigt. Die unterschiedlichen Orientierungen des Direktors an der Oberfläche der
Teilbereiche 26, 28 der Ausrichtungsschicht 24 erzeugen so eine unterschiedliche Orientierung
der nematischen Flüssigkristalle in den Teilbereichen 32 und 34 der Motivschicht 30,
wie durch die unterschiedlichen Schraffuren in Fig. 2 angedeutet.
[0036] Das von den Teilbereichen 26, 28 gebildet Motiv der Ausrichtungsschicht setzt sich
somit in die Motivschicht 30 fort, es entsteht ein strukturierter Retarder mit einer
entsprechend den Vorgaben des Motivs der Ausrichtungsschicht bereichsweise unterschiedlichen
Orientierung.
[0037] Die optische Wirkung der cholesterischen Ausrichtungsschicht 24 kann aufgrund ihrer
geringen Schichtdicken d
1 d
2 < h vernachlässigt werden. Typischerweise ist bei cholesterischen Flüssigkristallschichten
nämlich eine Schichtdicke in der Größenordnung von 10*h, also der zehnfachen Ganghöhe
erforderlich, um einen deutlichen Farbkippeffekt zu erreichen. Die Schichtdicke der
Ausrichtungsschicht 24 wird daher im Rahmen der Erfindung kleiner als diese Schichtdicke
gewählt, vorzugsweise sogar deutlich kleiner und besonders bevorzugt unterhalb der
2-fachen Ganghöhe h, wie im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel. Die optische Wirkung
des Sicherheitselements 20 wird dann nur von den verschieden orientierten Bereichen
der Motivschicht 30 bestimmt, während die Ausrichtungsschicht 24 zur optischen Wirkung
nicht beiträgt, sondern lediglich der korrekten Ausrichtung der Nematenschicht 30
dient.
[0038] Bei Betrachtung des Sicherheitselements 20 ohne Hilfsmittel ist die unterschiedliche
Orientierung der Teilbereiche 32, 34 der Motivschicht nicht zu erkennen, da die unterschiedlich
polarisierende Wirkung der beiden Teilbereiche mit bloßem Auge nicht wahrnehmbar ist.
Dies wird in der Aufsicht der Fig. 3(a) durch den nur angedeuteten Umriss des gedruckten
Motivs dargestellt. Dagegen erscheint unter Zuhilfenahme eines auf das Sicherheitselement
20 aufgelegten Linearpolarisators 36 je nach Orientierung des Polarisators 36 einer
der Teilbereiche 32, 34 dunkel, der andere dagegen hell, wie in den Aufsichten der
Figuren 3(b) und 3(c) gezeigt. Durch den Orientierungsunterschied Δϕ der Teilbereiche
32, 34 kann der dabei erzielbare Kontrastunterschied gezielt eingestellt werden.
[0039] Ist der in Fig. 2 dargestellte Schichtaufbau beispielsweise auf einem hier nicht
gezeigten Reflektor angeordnet, der durch eine weitere Schicht aus cholesterischem
flüssigkristallinen Material gebildet ist, bietet der Orientierungsunterschied Δϕ
der Teilbereiche 32,34 von 90° im Ausführungsbeispiel maximalen Kontrast zwischen
Hell und Dunkel, da der Linearpolarisator 36 so orientiert werden kann, dass er für
Licht aus den Teilbereichen 32 maximal durchlässig ist, während er Licht aus den Teilbereichen
34 sperrt (Fig. 3(b)). Bei Drehung des Linearpolarisators 36 um 90° kehrt sich die
Situation um und der Polarisator sperrt Licht aus den Teilbereichen 32, während er
Licht aus den Teilbereichen 34 durchlässt, wie in Fig. 3(c) gezeigt.
[0040] Wird der Reflektor hingegen durch eine metallische Schicht bereitgestellt, erweist
sich ein Orientierungsunterschied Δϕ von 45° als vorteilhaft, um einen maximalen Kontrastunterschied
zu erzielen.
[0041] Durch die Wahl anderer Werte für Δϕ oder die Hinzunahme weiterer Teilbereiche mit
anderen Orientierungsunterschieden können auch Motive mit mehrere Grauabstufungen
dargestellt werden. ,
[0042] Die Ausrichtungsschicht 24 muss in der Erfindung nicht vollflächig aufgebracht sein.
In den Bereichen, in denen die Ausrichtungsschicht 24 Aussparungen oder auch größere
Lücken aufweist, wird die Orientierung der Motivschicht 30 dann durch eine von der
Trägerfolie 22 vorgegebene Orientierung oder durch eine separate Alignmentschicht
auf der Trägerfolie 22 bestimmt. Dieselbe Wirkung kann durch einen sehr dünn aufgebrachten
Bereich der Ausrichtungsschicht 24 erzielt werden, da die Vorzugsrichtung einer sehr
dünnen cholesterischen Flüssigkristallschicht praktisch der von der darunterliegenden
Trägerfolie bzw. einer Alignmentschicht, beispielsweise aus einem photoorientierbaren
Polymernetzwerk, vorgegebenen Vorzugsrichtung entspricht.
[0043] Die Motivschicht 30 kann vollflächig auf die Ausrichtungsschicht 24 aufgebracht werden,
da ein erstes Motiv bereits durch die Struktur der Ausrichtungsschicht 24 vorgegeben
ist. Selbstverständlich kann die Motivschicht 30 aber auch in Form eines zweiten Motivs
aufgebracht werden, das sich dann mit dem ersten Motiv der Ausrichtungsschicht 24
überlagert und/ oder ergänzt.
[0044] Beispielsweise kann, wie beim Sicherheitselement 40 der Fig. 4(a) gezeigt, die Ausrichtungsschicht
44 in Form schmaler paralleler Streifen 46, 48 verschiedener Schichtdicke aufgebracht
werden und die Motivschicht 50 in Form eines Wappens oder eines beliebigen anderen
graphischen Motivs auf die Ausrichtungsschicht 44 aufgedruckt werden. Bei Betrachtung
durch einen Polarisator sind dann innerhalb des Wappens (zweites Motiv) alternierende
Streifen verschiedener Helligkeit (erstes Motiv) zu erkennen, wie in der Aufsicht
der Fig. 4(b) gezeigt.
[0045] Die Ausrichtungsschicht 24 bzw. 44 wird mit Vorteil auf die Trägerfolie 22 aufgedruckt.
Die cholesterischen Flüssigkristalle der Ausrichtungsschicht können dabei in an sich
bekannter Weise aus nematischen Flüssigkristallen durch Zugabe kleiner Mengen eines
Verdrillers erhalten werden. Nach dem Trocknen des Lösungsmittels wird die Ausrichtungsschicht
mittels UV-Strahlung oder Elektronenstrahl vernetzt. Anschließend oder nach einer
Zwischenlagerung der beschichteten Trägerfolien wird eine Schicht nematischer Flüssigkristalle
aufgedruckt. Diese orientieren sich, wie beschrieben, an der Orientierung der obersten
Molekülschicht der Ausrichtungsschicht, so dass sich die Nematenschicht auch bei vollflächigem
Druck lokal unterschiedlich orientiert und daher ein gewünschtes Motiv wiedergeben
kann.
[0046] Nach dem Trocknen des Lösungsmittels und UV-Vernetzung können weitere bei der Herstellung
von Sicherheitselementen übliche Schritte erfolgen, die nicht Kern der vorliegenden
Erfindung sind und daher nur kurz erwähnt werden. Beispielsweise kann Hologrammprägelack
aufgebracht werden und eine Hologrammprägung (UV oder thermisch) erfolgen. Auch eine
direkte Metallisierung, das Aufbringen von Heißsiegellack und nachfolgende Applikation
auf ein Wertdokument kommen infrage, ebenso wie die Kombination mit weiteren cholesterischen
Flüssigkristallstrukturen sowie der Transfer auf einen Fadenaufbau, beispielsweise
für einen in ein Sicherheitspapier gebetteten Sicherheitsfaden.
[0047] In einer zweiten Erfindungsvariante wird die unterschiedliche Ausrichtung der Motivschicht
durch eine selektive Photoisomerisierung einer photoisomerisierbaren Substanz in der
Ausrichtungsschicht erzeugt.
[0048] Zur Herstellung eines Sicherheitselements 60 nach der zweiten Erfindungsvariante
wird zunächst auf einer glatten PET-Folie 62 guter Oberflächenqualität eine dünne
Ausrichtungsschicht 64 aus einem cholesterischen flüssigkristallinen Material mit
einer einheitlichen Schichtdicke d aufgebracht, wie in Fig. 5(a) gezeigt. Die Ausrichtungsschicht
wird vorzugsweise aufgedruckt. Gegebenfalls wird nach dem Druck physikalisch oder
durch einen thermischen Trockner getrocknet.
[0049] Die Ausrichtungsschicht 64 enthält bei dieser Erfindungsvariante eine photoisomerisierbare
Substanz, die bei Belichtung isomerisiert und dadurch die Ganghöhe der resultierenden
helikalen Struktur des cholesterischen Flüssigkristallmaterials verändert. Die photoisomerisierbare
Substanz kann ein photoisomerisierbarer Verdriller sein, dessen Verdrillungsstärke
sich bei Belichtung ändert.
[0050] Nach dem Aufbringen wird die Ausrichtungsschicht 64 in einem weiteren Schritt an
Luft mit einem gewünschten Motiv mit UV-Strahlung 66 belichtet, wie in Fig. 5(b) gezeigt.
Die Belichtung bewirkt im bestrahlten Teilbereich 68 eine Photoisomerisierung des
cholesterischen Flüssigkristallmaterials und damit in der Regel eine Vergrößerung
der Ganghöhe der Helixstruktur. Die Schichtdicke d der Ausrichtungsschicht 64 ist
im Ausführungsbeispiel daher so gewählt, dass sie der maximalen gewünschten Verdrehung
des Direktors der cholesterischen Flüssigkristalle entspricht. Wird die Ganghöhe der
Helixstruktur in den belichteten Teilbereichen 68 durch lokale Belichtung und Photoisomerisierung
vergrößert, verringert sich dadurch die Verdrehung des Direktors an der Oberfläche
der Ausrichtungsschicht 64.
[0051] Die Belichtung kann durch eine Maske 70 erfolgen, beispielsweise mit einer Blitzlampe
als Strahlungsquelle. Auch eine rotierende Maske, beispielsweise ein rotierender,
mit Motiven ausgestatteter transparenter Zylinder, etwa aus Quarz oder Kunststoff,
kommt infrage. Der Zylinder kann dabei sowohl über der laufenden Bahn als auch unter
der laufenden Bahn angeordnet sein. Im letzteren Fall ist eine Umschlingung der Bahn
mit Vollkontakt möglich, allerdings muss die Trägerfolie 62 in dem für die Isomerisierung
eingesetzten UV-Bereich transparent sein. Bei einem über der Bahn angeordneten Maskenzylinder
entfällt diese Anforderung an die Trägerfolie 62, dafür besteht die Gefahr, dass der
Kontakt des Zylinders mit der Bahn die Schicht stört.
[0052] Die Belichtung kann auch durch eine auf der Rückseite der Folie bereits aufgedruckte
Maske erfolgen. Auch in diesem Fall muss die Folie für die verwendete UV-Strahlung
transparent sein. Das letztere Verfahren kann den Transfer der Schicht spätestens
am Ende des Produktionsprozesses erforderlich machen, soll das Maskenmotiv nicht im
Endprodukt auftauchen. Alternativ kann das Motiv auch mit einer entfernbaren Druckfarbe
aufgebracht sein, die nach der Belichtung von der Trägerfolie 62 wieder entfernt,
z. B. abgewaschen, wird. Es ist auch denkbar, das Motiv der Maske durch eine UV-Strahlung
absorbierende und visuell nicht erkennbare Druckfarbe zu erzeugen. Eine mit einem
solchen Aufdruck versehene Maske kann daher auf der Trägerfolie verbleiben.
[0053] Ferner kann die Belichtung durch ein parallel zur Trägerfolie 62 geführtes Maskenband,
wie es in der Druckschrift
DE 103 30 421 A1 beschrieben ist, erfolgen.
[0054] Die Belichtung kann sowohl mit dem Positivbild als auch mit dem Negativbild des gewünschten
Motivs erfolgen. Die verwendete Maske 70 kann absorbierend oder reflektierend ausgeführt
sein, wobei in letzterem Fall die Erwärmung der Maske oder Folie auf ein Minimum reduziert
werden kann. Es versteht sich, dass nur die zur Isomerisierung führende Strahlung
von der Maske abgeschirmt werden muss.
[0055] Nach dem Belichtungsschritt ist eine gewisse Ruhezeit nötig, in der sich die Neuordnung
der Flüssigkristallmoleküle in den bestrahlten Bereichen stabilisiert. Die bedruckte
und belichtete Trägerfolie durchläuft zu diesem Zweck mit Vorteil eine erwärmte Zone
mit geringen Turbulenzen, so dass die Ausrichtungsschicht nicht verblasen wird.
[0056] Da die Belichtung für die Photoisomerisierung an Luft erfolgt, wird durch die Sauerstoffinhibierung
die Polymerisation der Ausrichtungsschicht 64 im Teilbereich 68 verhindert. Die Polymerisation
der Ausrichtungsschicht 64 wird vielmehr erst in einem weiteren Schritt durch UV-Bestrahlung
der gesamten Ausrichtungsschicht in einer Schutzgasatmosphäre (beispielsweise Ar,
N
2 oder CO
2) ausgelöst. Die unterschiedlichen Helixstrukturen in den bestrahlten und nicht bestrahlen
Bereichen werden durch die Vernetzung der Ausrichtungsschicht dauerhaft fixiert.
[0057] Nun kann, wie beim oben beschriebenen ersten Erfindungsaspekt, eine Motivschicht
72 aus nematischen Flüssigkristallen vollflächig oder in Form eines weiteren Motivs
auf die Ausrichtungsschicht 64 aufgedruckt werden. Auch bei dieser Erfindungsvariante
ordnen sich die nematischen Flüssigkristalle mit ihrer Vorzugsrichtung entsprechend
den Vorgaben der Ausrichtungsschicht 64 an, so dass Motivbereiche 74 und 76 mit unterschiedlicher
Orientierung der nematischen Flüssigkristalle entstehen, wie in Fig. 5(c) dargestellt.
Der Nachweis des Motivs kann, wie bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen,
mithilfe eines Linearpolarisators erfolgen.
[0058] Anstatt die Photoisomerisierung und die Polymerisation in unterschiedlichen Atmosphären
durchzuführen, ist es in einem alternativen Herstellungsverfahren auch möglich, den
für die Polymerisation verantwortlichen Photoinitiator und die photoisomerisierbare
Substanz so aufeinander abzustimmen, dass Photoisomerisierung und Polymerisation bei
unterschiedlichen Wellenlängen durchgeführt werden können. Dann kann etwa die Photoisomerisierung
des ersten Schritts durch Einsatz einer schmalbandigen Strahlungsquelle, wie etwa
einer Laserquelle, UV-LEDs, oder herkömmliche Strahler in Verbindung mit schmalbandigen
Filtern bewirkt werden, ohne dass durch die außerhalb der Absorptionsbande des Photoinitiators
liegende Bestrahlung eine Polymerisation ausgelöst wird. Diese kann anschließend in
einem zweiten Schritt konventionell mit einem gewöhnlichen UV-Strahler erfolgen.
[0059] In einer weiteren Verfahrensvariante kann die Photoisomerisierung auch vor dem Lösungsmitteltrocknen
erfolgen, so dass nur eine beheizte Trocknerstrecke erforderlich ist. Bei dieser Variante
erfolgt die Vernetzung der Ausrichtungsschicht 64 dann nach dem Durchlaufen des Lösungsmitteltrockners.
1. Sicherheitselement (20) für Sicherheitspapiere, Wertdokumente und dergleichen mit
- einer Trägerfolie (22) die zumindest in einem Teilbereich mit einer Ausrichtungsschicht
(24) mit einer vernachlässigbaren optischen Wirkung versehen ist, und
- einer auf der Ausrichtungsschicht (24) angeordneten, ausgerichteten Motivschicht
(30) auf Basis eines flüssigkristallinen Materials, die zumindest zwei ein Motiv bildende
Bereiche (32, 34) mit unterschiedlicher Orientierung des flüssigkristallinen Materials
aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Ausrichtungsschicht (24) aus einem cholesterischen flüssigkristallinen Material
gebildet ist, und die Schichtdicke der Ausrichtungsschicht (24) so gewählt ist, dass
ihre optische Wirkung vernachlässigbar ist, und dass
- die unterschiedliche Orientierung der Motivschichtbereiche (32, 34) durch eine unterschiedliche
effektive Höhe der helikalen Struktur des cholesterischen flüssigkristallinen Materials
der Ausrichtungsschich (24) bewirkt ist.
2. Sicherheitselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschiedliche effektive Höhe der helikalen Struktur des cholesterischen flüssigkristallinen
Materials der Ausrichtungsschicht durch Bereiche mit verschieden großer Schichtdicke
erzeugt ist.
3. Sicherheitselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschiedliche effektive Höhe der helikalen Struktur des cholesterischen flüssigkristallinen
Materials der Ausrichtungsschicht durch eine unterschiedliche Ganghöhe der helikalen
Struktur erzeugt ist.
4. Sicherheitselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtungsschicht eine photoisomerisierte Substanz enthält, wobei die unterschiedliche
Ganghöhe der helikalen Struktur des cholesterischen flüssigkristallinen Materials
der Ausrichtungsschicht durch eine bereichsweise selektive Photoisomerisierung der
photoisomerisierbaren Substanz erzeugt ist.
5. Sicherheitselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschiedliche Ganghöhe der helikalen Struktur des cholesterischen flüssigkristallinen
Materials der Ausrichtungsschicht durch eine bereichsweise selektive Erwärmung des
cholesterischen flüssigkristallinen Materials vor oder bei Vernetzung der Ausrichtungsschicht
erzeugt ist.
6. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Motivschicht auf Basis eines nematischen flüssigkristallinen Materials gebildet
ist.
7. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtdicke der Ausrichtungsschicht stets kleiner als die 5-fache Ganghöhe,
insbesondere stets kleiner als die 2-fache Ganghöhe der helikalen Struktur des cholesterischen
flüssigkristallinen Materials ist.
8. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Motivschicht vollflächig oder in Form eines zweiten Motivs auf die Ausrichtungsschicht
aufgebracht ist.
9. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere weitere Schichten vorgesehen sind, die dem Schutz des Sicherheitselements
oder einer seiner Teilschichten, einer verbesserten Haftung einzelnen Schichten oder
einer weiteren Erhöhung der Fälschungssicherheit dienen, wobei die zumindest eine
weitere Schicht bevorzugt eine reflektierende Schicht, eine beugungsoptisch wirksame
Schicht, eine einen Farbkippeffekt zeigende Schicht oder eine maschinenlesbare Schicht
ist.
10. Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements (20) für Sicherheitspapiere, Wertdokumente
und dergleichen, bei dem
- eine Trägerfolie (22) bereitgestellt und zumindest in einem Teilbereich mit einer
Ausrichtungsschict (24) mit einer vernachlässigbaren optischen Wirkung versehen wird,
- auf die Ausrichtungsschicht (24) eine ausgerichtete Motivschicht (30) auf Basis
eines flüssigkristallinen Materials aufgebracht wird, die zumindest zwei ein Motiv
bildende Bereiche (32, 34) mit unterschiedlicher Orientierung des flüssigkristallinen
Materials aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
- als Ausrichtungsschicht (24) eine Schicht aus einem cholesterischen flüssigkristallinen
Material in einer Schichtdicke aufgebracht wird, dass die optische Wirkung der Ausrichtungsschicht
(24) vernachlässigbar ist, und dass
- die unterschiedliche Orientierung der Motivschichtbereiche (32, 34) durch eine unterschiedliche
effektive Höhe der helikalen Struktur des cholesterischen flüssigkristallinen Materials
der Ausrichtungsschich (24) bewirkt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtungsschicht und/oder die Motivschicht aufgedruckt wird und dass die Ausrichtungsschicht
und/oder die Motivschicht nach dem Aufbringen bevorzugt durch UV-Strahlung oder Elektronenstrahl
vernetzt wird.
12. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 10 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtungsschicht bereichsweise in verschieden großer Schichtdicke aufgebracht
wird, um die unterschiedliche effektive Höhe der helikalen Struktur des cholesterischen
flüssigkristallinen Materials zu erzeugen.
13. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass als Ausrichtungsschicht eine Schicht mit einer photoisomerisierbaren Substanz aufgebracht
wird und besonders bevorzugt die Trägerfolie mit der aufgebrachten Ausrichtungsschicht
vor der Vernetzung der Ausrichtungsschicht in Teilbereichen mit UV-Strahlung beaufschlagt
wird, um die photoisomerisierbare Substanz in diesen Teilbereichen zu isomerisieren.
14. Sicherheitspapier für die Herstellung von Wertdokumenten oder dergleichen, das mit
einem Sicherheitselement (20) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgestattet
ist.
15. Datenträger, insbesondere Wertdokument, wie Banknote, Ausweiskarte oder dergleichen,
der mit einem Sicherheitselement (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgestattet
ist.
1. A security element (20) for security papers, value documents and the like, having
- a substrate foil (22) that is provided, at least in a sub-region, with an alignment
layer (24) having a negligible optical effect, and
- on the basis of a liquid crystal material, an aligned motif layer (30) that is arranged
on the alignment layer (24) and that exhibits at least two motif-forming regions (32,
34) having a differing orientation of the liquid crystal material,
characterized in that
- the alignment layer (24) is formed from a cholesteric liquid crystal material, and
the layer thickness of the alignment layer (24) is chosen such that its optical effect
is negligible, and in that
- the differing orientation of the motif layer regions (32, 34) is effected by a differing
effective height of the helical structure of the cholesteric liquid crystal material
of the alignment layer (24).
2. The security element according to claim 1, characterized in that the differing effective height of the helical structure of the cholesteric liquid
crystal material of the alignment layer is produced by regions having differently
sized layer thicknesses.
3. The security element according to claim 1 or 2, characterized in that the differing effective height of the helical structure of the cholesteric liquid
crystal material of the alignment layer is produced by a differing pitch of the helical
structure.
4. The security element according to claim 3, characterized in that the alignment layer includes a photoisomerized substance, the differing pitch of
the helical structure of the cholesteric liquid crystal material of the alignment
layer being produced by a selective photoisomerization of the photoisomerizable substance
in some regions.
5. The security element according to claim 3, characterized in that the differing pitch of the helical structure of the cholesteric liquid crystal material
of the alignment layer is produced by a selective heating of the cholesteric liquid
crystal material in some regions before or upon crosslinking of the alignment layer.
6. The security element according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the motif layer is formed on the basis of a nematic liquid crystal material.
7. The security element according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the layer thickness of the alignment layer is always less than 5 times the pitch,
especially always less than 2 times the pitch of the helical structure of the cholesteric
liquid crystal material.
8. The security element according to one of claims 1 to 7, characterized in that the motif layer is applied to the alignment layer contiguously or in the form of
a second motif.
9. The security element according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that one or more further layers are provided that serve to protect the security element
or one of its sub-layers, to improve the adhesion of individual layers or to further
increase the counterfeit security, the at least one further layer preferably being
a reflective layer, a diffraction-optically effective layer, a layer displaying a
color-shift effect or a machine-readable layer.
10. A method for manufacturing a security element (20) for security papers, value documents
and the like, in which
- a substrate foil (22) is provided and, at least in a sub-region, is provided with
an alignment layer (24) having a negligible optical effect,
- to the alignment layer (24) is applied, on the basis of a liquid crystal material,
an aligned motif layer (30) that exhibits at least two motif-forming regions (32,
34) having a differing orientation of the liquid crystal material,
characterized in that
- as the alignment layer (24), a layer composed of a cholesteric liquid crystal material
is applied in a layer thickness, in that the optical effect of the alignment layer (24) is negligible, and in that
- the differing orientation of the motif layer regions (32, 34) is effected by a differing
effective height of the helical structure of the cholesteric liquid crystal material
of the alignment layer (24).
11. The method according to claim 10, characterized in that the alignment layer and/or the motif layer is imprinted and in that, after application, the alignment layer and/ or the motif layer is crosslinked preferably
by UV radiation or electron beam.
12. The method according to at least one of claims 10 to 11, characterized in that the alignment layer is applied in differently sized layer thicknesses in some regions
to produce the differing effective height of the helical structure of the cholesteric
liquid crystal material.
13. The method according to at least one of claims 10 to 12, characterized in that, as the alignment layer, a layer having a photoisomerizable substance is applied and,
particularly preferably, before the crosslinking of the alignment layer, the substrate
foil having the applied alignment layer is impinged on in sub-regions with UV radiation
to isomerize the photoisomerizable substance in these sub-regions.
14. A security paper for manufacturing value documents or the like that is furnished with
a security element (20) according to at least one of claims 1 to 9.
15. A data carrier, especially a value document, such as a banknote, identification card
or the like, that is furnished with a security element (20) according to one of claims
1 to 9.
1. Elément de sécurité (20) pour papiers de sécurité, documents de valeur et analogues,
comportant
- une feuille support (22), qui au moins dans un domaine partiel est pourvue d'une
couche d'orientation (24) ayant un effet optique négligeable, et
- une couche à motifs (30) orientée, disposée sur la couche d'orientation (24), à
base d'un matériau cristal liquide, qui comporte au moins deux domaines (32, 34) formant
un motif, dont le matériau cristal liquide présente des orientations différentes,
caractérisé en ce que
- la couche d'orientation (24) est formée à partir d'un matériau cristal liquide cholestérique,
et l'épaisseur de couche de la couche d'orientation (24) est choisie de façon que
son effet optique soit négligeable, et
- les différentes orientations des domaines (32, 34) de la couche à motifs sont réalisées
par des hauteurs effectives différentes de la structure hélicoïdale du matériau cristal
liquide cholestérique de la couche d'orientation (24).
2. Elément de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce que les hauteurs effectives différentes de la structure hélicoïdale du matériau cristal
liquide cholestérique de la couche d'orientation sont produites par des domaines ayant
des valeurs différentes de leur épaisseur de couche.
3. Elément de sécurité selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les hauteurs effectives différentes de la structure hélicoïdale du matériau cristal
liquide cholestérique de la couche d'orientation sont produites par des pas différents
de la structure hélicoïdale.
4. Elément de sécurité selon la revendication 3, caractérisé en ce que la couche d'orientation contient une substance photo-isomérisée, les pas différents
de la structure hélicoïdale du matériau cristal liquide cholestérique de la couche
d'orientation étant produits par une photo-isomérisation, sélective de domaine, de
la substance photo-isomérisable.
5. Elément de sécurité selon la revendication 3, caractérisé en ce que les pas différents de la structure hélicoïdale du matériau cristal liquide cholestérique
de la couche d'orientation sont produits par un réchauffement, sélectif de domaine,
du matériau cristal liquide cholestérique, avant ou pendant la réticulation de la
couche d'orientation.
6. Elément de sécurité selon au moins l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la couche à motifs est formée à base d'un matériau cristal liquide nématique.
7. Elément de sécurité selon au moins l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'épaisseur de couche de la couche d'orientation est toujours inférieure au quintuple
du pas, et en particulier est toujours inférieure au double du pas de la structure
hélicoïdale du matériau cristal liquide cholestérique.
8. Elément de sécurité selon au moins l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la couche à motifs est appliquée en pleine surface, ou sous forme d'un deuxième motif,
sur la couche d'orientation.
9. Elément de sécurité selon au moins l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'une ou plusieurs couches supplémentaires sont prévues, qui servent à la protection
de l'élément de sécurité ou de l'une de ses couches partielles, à une meilleure adhérence
des couches individuelles ou à un renforcement plus poussé de la sécurité vis-à-vis
des falsifications, la ou les couches supplémentaires étant de préférence des couches
réfléchissantes, des couches de diffraction, des couches présentant un effet goniochromatique,
ou des couches lisibles par une machine.
10. Procédé de fabrication d'un élément de sécurité (20) pour des papiers de sécurité,
des documents de valeurs ou analogues, dans lequel
- une feuille support (22) est mise à disposition, et au moins dans un domaine partiel
est pourvue d'une couche d'orientation (24) ayant un effet optique négligeable,
- on applique sur la couche d'orientation (24) une couche à motifs (30) orientée à
base d'un matériau cristal liquide, qui comporte au moins deux domaines (32, 34) formant
un motif, dont le matériau cristal liquide présente des orientations différentes,
caractérisé en ce que
- en tant que couche d'orientation (24), on applique une couche en un matériau cristal
liquide cholestérique, sur une épaisseur de couche telle que l'effet optique de la
couche d'orientation (24) soit négligeable, et
- les orientation différentes des domaines (32, 34) de la couche à motifs sont réalisées
grâce à des hauteurs effectives différentes de la structure hélicoïdale du matériau
cristal liquide cholestérique de la couche d'orientation (24).
11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que la couche d'orientation et/ou la couche à motifs sont appliquées par impression,
et que la couche d'orientation et/ou la couche à motifs sont, après application, de
préférence réticulées par un rayonnement UV ou par un faisceau d'électrons.
12. Procédé selon au moins l'une des revendications 10 à 11, caractérisé en ce que la couche d'orientation est appliquée par domaines, sur des épaisseurs de couche
différentes, pour produire les hauteurs effectives différentes de la structure hélicoïdale
du matériau cristal liquide cholestérique.
13. Procédé selon au moins l'une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que, en tant que couche d'orientation, on applique une couche comportant une substance
photo-isomérisable, et d'une manière particulièrement préférée la feuille support
sur laquelle est appliquée la couche d'orientation est, avant la réticulation de la
couche d'orientation, exposée par domaines partiels à un rayonnement UV, pour isomériser
la substance photo-isomérisable dans ces domaines partiels.
14. Papier de sécurité pour la fabrication de documents de valeur ou analogues, qui est
pourvu d'un élément de sécurité (20) selon au moins l'une des revendications 1 à 9.
15. Support de données, en particulier documents de valeur, tels qu'un billet de banque,
une carte d'identité ou analogues, qui est pourvu d'un élément de sécurité (20) selon
l'une des revendications 1 à 9.