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WO2016020066A2 - Optisch variables sicherheitselement - Google Patents

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WO2016020066A2
WO2016020066A2 PCT/EP2015/002417 EP2015002417W WO2016020066A2 WO 2016020066 A2 WO2016020066 A2 WO 2016020066A2 EP 2015002417 W EP2015002417 W EP 2015002417W WO 2016020066 A2 WO2016020066 A2 WO 2016020066A2
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WO
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line
embossing
security element
grid
coating
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/002417
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English (en)
French (fr)
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WO2016020066A3 (de
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Christian Fuhse
Astrid Heine
Martin Imhof
Angelika KECK-ANGERER
Walter DÖRFLER
Peter Franz
Original Assignee
Giesecke & Devrient Gmbh
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Filing date
Publication date
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Priority to EP19000427.5A priority patent/EP3616937B1/de
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Priority to JP2017530114A priority patent/JP7292005B2/ja
Priority to PL15812954T priority patent/PL3230080T3/pl
Priority to RU2017124615A priority patent/RU2697485C2/ru
Priority to CN201580073475.6A priority patent/CN107107649B/zh
Priority to CA2970398A priority patent/CA2970398C/en
Priority to BR112017012334-7A priority patent/BR112017012334B1/pt
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Definitions

  • the invention relates to an optically variable security element for protecting valuables, having a substrate with opposite first and second major surfaces and an optically variable structure arranged on the first major surface, which has an embossed structure and a coating.
  • the invention also relates to a method for producing such a security element as well as a correspondingly equipped data carrier.
  • Data carriers such as valuables or identity documents, or other valuables, such as branded articles, are often provided with security elements for the purpose of security, which permit verification of the authenticity of the data carriers and at the same time serve as protection against unauthorized reproduction.
  • Security elements with viewing-angle-dependent effects play a special role in the authentication of authenticity since they can not be reproduced even with the most modern copiers.
  • the security elements are thereby equipped with optically variable elements that give the viewer a different image impression at different viewing angles and, for example, show a different color or brightness impression and / or another graphic motif depending on the viewing angle.
  • other security elements are also known in the prior art, which present to a viewer, depending on the direction, different representations in that corresponding microimage elements are enlarged with the aid of microlenses. Examples of such security elements are so-called magnification arrangements and other micro-optical representational arrangements.
  • the present invention seeks to provide an optically variable security element of the type mentioned, which avoids the disadvantages of the prior art, and in particular to provide a simple and inexpensive to manufacture security element that shows visually appealing movement effects when tilting and ideally can be combined well with other security features of a data carrier.
  • the coating comprises at least one printed line grid and a background layer contrasting with the line grid, the embossing structure comprising a two-dimensional grid of raised and / or recessed embossing elements,
  • the coating and the embossed structure are combined such that substantially on each embossing element lies at least one line segment of a line of the line grid, and
  • the coating and the embossing structure are combined so that at least one line segment of a line of the line grid lies on at least one, but preferably all, line grid substantially on each embossing element.
  • at least one of the parameters mentioned varies depending on the location over the extent of the optically variable structure in such a way that a movement effect is produced by at least one, but preferably all, line grid when the security element is tilted.
  • the same also applies to the embodiments described below with at least one further line grid below the background layer or with a second coating with at least one printed line grid.
  • only “the” line grid is used, even if several or all line grids are meant.
  • the line grid can be printed onto the contrasting background layer, which in this case is preferably applied over the entire area in the region of the optically variable structure.
  • the line grid may be printed first, and then the contrasting background layer may be applied with corresponding recesses, or the line grid, after the contrasting background layer has been applied, may be applied In some areas, the distance can be uncovered and thereby release the view of the line grid.
  • the background layer and the line grid can also be applied side by side. In all cases, the background layer forms a visual background for the motion effect generated by the line raster.
  • the contrasting background layer is advantageously formed by a highly reflective background layer / in particular by a silvery, gold or copper-colored film or a metallic printing layer, such as a silver, gold or copper-colored printing layer, but there are also metallized, especially metallic vapor-deposited film strip or patches as a background layer.
  • Aluminum can be used in particular as the metallic coating material.
  • the metallic printing layer and the vapor-deposited metal layer may be provided on an adhesion-promoting layer, for example a glossy primer layer applied by screen printing.
  • the silver, gold or copper-colored printing layer can be applied in particular by screen printing or flexographic printing or also as an offset ink.
  • the described effects are particularly well visible when a directionally reflective background layer with a high gloss value is used.
  • each embossing element advantageously acts as a small hollow or arched mirror. With respect to the resulting direction of movement when tilting the security element, hollow and bulging mirrors have an inverse effect.
  • the contrasting background layer is represented by a colored, in particular monochrome (eg white) background layer, a glossy background layer, such as a screen-printed glossy primer layer with or without pigments or filler e (n) , or the opaque or glossy surface of the substrate of the security element itself is formed. If the contrasting background layer is not a highly reflective layer, the line grid is printed on with high surface density with advantage.
  • the substrate may be opaque or else transparent or at least translucent in the region of the optically variable structure arranged on the first main surface. If the substrate is transparent or translucent there, the optically variable structure can be viewed both from the first main surface and from the second main surface.
  • the security element then advantageously has a two-sided design, in which a movement effect becomes visible when viewed from opposite sides. This may be the same movement effect, possibly with a different colored appearance, but also different movement effects, for example a tilt effect when viewed from the first main surface and a rotation effect when viewed from the second main surface.
  • a transparent or translucent region in the substrate may be formed, for example, by a transparent polymer region in an otherwise opaque polymer substrate, by a hybrid substrate having a transparent hybrid window, by a transparent polymer substrate having partial opaque ink acceptor layers, or by a through opening in any substrate, particularly one paper substrate, which is covered with a transparent, printable film strip or patch.
  • the coating in one advantageous embodiment comprises, on the one hand, the line grid already mentioned as the first line grid, which is arranged on the background layer in this embodiment.
  • the coating comprises at least one further line grid arranged below the background layer and contrasting with the background layer. At least one line segment of a line of the further line grid lies essentially on each embossing element, and for the further line grid at least one of the parameters' position of the line segment on the embossing element ', orientation of the line segment on the embossing element' and 'shape of the line segment' varies.
  • the line grids arranged on the background layer and the line grids arranged below the background layer use the same embossing structure and the same background layer.
  • the background layer is advantageously opaque, in particular highly reflective, and contains no recesses at least in the areas of the applied line raster in order to avoid crosstalk of the information visible on opposite sides.
  • the optically variable elements arranged on the first main surface Riable structure is combined with a second optically variable structure arranged on the second main surface of the substrate.
  • the second optically variable structure has a second embossed structure and a second coating, wherein
  • the second embossing structure is congruent but inversely formed to the first embossing structure of the first main surface
  • the second coating comprises at least one printed line grid
  • the second coating and the second embossing structure are combined in such a way that at least one line segment of a line of the line pattern of the second coating lies substantially on each embossing element of the second embossing structure, and
  • At least one of the parameters 'position of the line segment on the embossing element', orientation of the line segment on the embossing element 'and' shape of the line segment 1 is spatially dependent on the extent of the optically variable structure, so that through the line grid of the second coating when tilting the security element, a movement effect, in particular a pumping or rotation effect arises.
  • the embossing structure of the second main surface is produced in the same production step simultaneously with the embossing structure of the first main surface, for example by blind embossing with a intaglio printing unit.
  • the first major surface of the substrate may face the embossing plate while the second major surface is in contact with a counter-pressure cloth.
  • deformations are also produced on the second main surface, which deformations are used according to the invention as back embossed structures.
  • the embossing structures of the two In this case, the main surface is generated congruently and with the same repeat as the embossed structures of the first main surface, but they have a geometry inverse to the embossing structures of the first main surface. This means that, in each case based on the surface, a protrusion on the first main surface corresponds to a recess on the second main surface and reverses. Because of the counter-pressure cloth used, the embossing structures of the second main surface as a rule have an increased roughness in relation to the embossing structures of the first main surface.
  • the second coating can contain only the aforementioned line grid and use the background layer of the first optically variable structure for the contrast or reflection effect.
  • the second coating can additionally comprise a second background layer which contrasts with the line grid and can, in particular, have a highly reflective design.
  • the statements made for the first background layer apply correspondingly to the application and arrangement of the second background layer on the second main surface.
  • the first and second background layers may be the same or different.
  • the contrasting background layer or, if two background layers are provided is advantageously perforated with at least one of the contrasting background layers with point- or line-shaped recesses or recessed over a large area.
  • the line grid printed on the background layer can also be left out.
  • the line screens can be modified in large recesses, for example, in their color.
  • the recesses can in particular by area wise Removing an already applied background layer can be generated by laser exposure, or by only partially applying the background layer.
  • the embossing elements are formed by raised or recessed round structures, in particular by compressed hemispherical or aspherical structures or domes ("fly's eye arrays") .
  • the base area of the embossing elements is preferably circular or polygonal, in particular square or hexagonal, as well as pyramidal shapes
  • the embossing structure may also include elongate raised or recessed embossing elements, for example in the form of elliptical or rod-shaped embossing elements
  • the dimension of the embossing elements is preferably in the range of 50 ⁇ to 500 ⁇ , more preferably in the range of 260 ⁇ to 300 ⁇ , the structure height is advantageously below of 200 ⁇ , preferably below 100 ⁇ , more preferably in the range of 30 ⁇ to 90 ⁇ .
  • the dimension of the embossing elements can advantageously also be in the range of 50 ⁇ m to 150 ⁇ m.
  • the structure height is in this case typically below 75 ⁇ , preferably below 50 ⁇ .
  • the sizes mentioned refer to the dimension in the transverse direction. In the longitudinal direction, the elongated embossing elements may have a dimension of several millimeters or even several centimeters.
  • embossing elements are preferably arranged in a square grid, rectangular grid, diamond grid, hexagonal grid or parallelogram grid.
  • the grid width or grid width Wp of the grid result from the sum of the dimension of the embossing elements dp and the distance ap between adjacent embossing elements.
  • the dimension dp is advantageously between 200 ⁇ and 500 ⁇
  • the screen width Wp is for each grid direction preferably between 1.0 * dp and 1.2 * dp and the distance ap is advantageously less than 2 ⁇ .
  • Both the dimension dp and the distance ap and thus also the screen width Wp can be constant or location-dependent.
  • Particularly preferred are rasters with the symmetry of a square, rectangle or hexagon grid and with a constant screen width Wp, constant dimensions dp and constant distances ap.
  • a location-dependent screen ruling can arise in particular by a juxtaposition of sub-grids with different, but within a sub-grid of constant screen ruling.
  • sub-grid of spherical embossing elements with sub-grids of elongated embossing elements alternate, which already have due to the different shape of the embossing advantageously different screen rulings.
  • the sub-grids of elongate embossing elements can also each only be one-dimensional, that is, consist of nx 1 elements arranged parallel to one another.
  • the sub-grid of elongated embossing elements may be formed in advantageous embodiments in the form of a pattern, characters or coding.
  • the embossing structure may include both raised and recessed embossing elements, the raised and recessed embossing elements being arranged in the form of a pattern, characters or a code. Because of the opposite optical effect of raised and recessed embossing elements formed by the embossing elements form recognizable at least from certain viewing directions and represents a further information within the security element. It can also be provided that the embossed structure next to said two-dimensional grid of embossing elements at least a partial area with embossed elements staggered against the two-dimensional grid. Said at least one subregion is advantageously designed in the form of a pattern, of characters or of an encoding.
  • the subarea of the offset embossing elements shows an appearance deviating from its surroundings, so that the shape of this subarea represents a further, visually recognizable information.
  • the staggered embossing elements can have the same shape as the unpacked embossing elements, but can also have a different shape to increase the contrast.
  • the offset embossing elements can also have a dimension or grid width deviating from the dimension dp or grid width Wp of the unpacked embossing elements.
  • the two-dimensional grid of embossing elements is designed as a regular two-dimensional grid, in particular as a regular two-dimensional grid of raised or recessed embossed elements.
  • the line grid of the coating advantageously includes a plurality of non-intersecting and preferably almost, but not completely parallel lines. More precisely, the lines advantageously have a largely, but not completely constant, spacing along the longitudinal extent of the lines. Since the lines are not completely parallel, the line grid has no exact screen ruling, however, a mean screen ruling WL of the line grid can be specified by averaging the distance of adjacent lines over the longitudinal extent of the lines and the lines present in the line grid.
  • the statement that the lines have a largely constant distance means that the distance between two adjacent lines deviates by more than 90% of the longitudinal extent of the two lines by less than 20%, preferably less than 10%, from the mean distance between the two lines.
  • the line grid and the embossing element grid are coordinated so that the grid width Wp of the embossing element grid in a direction perpendicular or below 60 ° to the line grid is substantially equal to the average screen width WL. In this way, it can be ensured that the line segments of the lines of the line grid each essentially lie completely on the embossing elements of the embossing element grid.
  • the position of a line segment on an embossing element is advantageously given by a phase function ⁇ ( ⁇ , ⁇ ) which depends on the position (x, y) of the embossing element in the optically variable structure and whose functional value is the relative position of the line segment on the embossing element perpendicular to the linear expansion of the line segment, normalized to the unit interval [0,1].
  • the phase function ⁇ ( ⁇ , ⁇ ) varies location-dependent so that when tilting the security element, a movement effect, in particular a pumping or rotation effect arises.
  • the phase function ⁇ ( ⁇ , ⁇ ) depends directly, in particular linearly on the angle between the position (x, y) of the embossing element and a fixed reference point (xo, yo) in the optically variable structure, so that when tilting the Security element creates a rotation effect around the reference point (xo, yo).
  • the phase function is preferred in this case
  • the line grid then generates the visual impression of a windmill structure with
  • the coating may advantageously also comprise two or more line screens, the parameters' position of the line segment on the embossing element ',' Orientation of the line segment on the embossing element 'and' Shape of the line segment 'for the line segments of each line grid vary independently of each other.
  • the line grids can generate different motion effects or the same motion effects in the same or different, especially opposite directions.
  • the lines are different Line grid applied with different colors to visually differentiate the movement effects of the two line grids.
  • the lines of a line grid may already have locally different colors in order to produce differently colored areas.
  • each line grid is assigned a preferred direction defined by the line direction
  • the preferred directions of two or more line grids then advantageously include an angle of approximately 60 ° or approximately 90 ° with one another.
  • phase function used as the sum of two phase functions where cp A (x, y) describes a movement effect when tilting in a north-south direction (tilting about the x-axis) and ⁇ (x, y) describes a motion effect when tilting in an east-west direction (tilting around the y - axis) describes.
  • the individual phase functions q> A (x, y) and q> B (x, y) can themselves be composed of two or more phase functions which describe the same motion effect with different colors and a constant offset to one another.
  • the coating of a security element can have several subregions in which the line grids produce different movement effects in each case.
  • the subregions may be arranged in particular in the form of patterns, characters or an encoding, so that additional information is created by the regionally different movement effects.
  • a partial area may be designed in the form of a value number and show a tilting effect, while the surrounding partial area shows a rotating effect.
  • Such fundamentally different motion effects in the immediate vicinity are very noticeable and therefore easy for the user to memorize and easy to test.
  • the security element can have a subarea in
  • the one or more line grids are recessed in the subregion, so that there are no line segments on the embossing elements in the subregion.
  • the optically variable structure appears in the subarea when tilting the security element, regardless of the viewing direction, for example highly reflective, in particular silvery shiny, or with the color of the contrasting background layer and thus forms a static information.
  • the lines may be formed in the subarea without a location-dependent variation and run at a certain distance exactly parallel to each other.
  • the line grid is in the subarea at Tilting the security element then only to see from a certain viewing direction, whereas the optically variable structure in the sub-area from the other viewing directions, for example, highly reflective or with the color of the contrasting background layer appears and thus forms information that remains quasi static.
  • a coating which comprises two or more line grids applied with different colors only line segments of one color can be present on the embossing elements in the subarea, while the lines of the line grids applied in other colors are recessed in the subregion.
  • the subarea appears only in the color of the unclipped line raster, while the visual impression of the remaining security element varies depending on the viewing direction.
  • a full color may be applied to further enhance, for example, the static effect.
  • the line segments in the subarea can be overprinted with a strongly opaque color.
  • the embossing grid may alternatively be recessed in the subregion, so that no embossing elements are assigned to the line segments of the line screen in the subregion.
  • the optically variable structure can also have additional information, which is produced by a region-by-region variation of the embossed structure.
  • the additional information can be produced by a variation of the arrangement of nonlinear embossed elements, such as an area-by-area offset or an area-by-area change in the screen ruling. Such variations, for example, lead to a regional color change.
  • Additional information can furthermore be produced by (macroscopic) additional information in the embossing tool which, in addition to the embossing structure (and superimposed thereon), effects a partial elevation or depression in a subarea, in particular in the form of patterns, characters or an encoding.
  • the line widths of the printed line screens are advantageously smaller than 0.5 times the screen width Wp of the embossing element grid. They are preferably in the range of 25 ⁇ to 300 ⁇ , preferably in the range of 25 ⁇ to 250 ⁇ and more preferably in the range of 25 ⁇ to 150 ⁇ .
  • the lines may have a constant line width or the line width may vary along the longitudinal extent of the lines, in particular be zoomed in, zoomed out or modulated on one or two sides.
  • the lines of the printed line grid can be displayed both as positive (printed) and as negative (recessed in the printed image) lines.
  • the line widths indicated in the case of positive lines refer to the widths of the areas actually printed or covered with ink, or to the widths of recessed line spaces without color in the case of negative lines.
  • the line screens can be applied in particular in offset, Nyloprint-, flexo or screen printing, both oxidative and UV-drying colors can be used.
  • the color of the printed line grid or, if two or more, applied with different colors line grid are provided, at least the color of one of the line grid luminescent, in particular fluorescent properties.
  • the color of the printed line raster or, if two or more, applied with different colors line raster at least the color of the line grid consist of a color mixture containing at least one laser-absorbing mixture component , By applying a laser, such a color in the recess can be selectively changed.
  • the basic principle of such a method is explained in the publication DE 10 2013 000152, the disclosure of which is included in the present description to this extent.
  • the embossed structure is advantageously provided with a transparent cover layer, which levels the embossing elements and thus prevents in particular a removal of the optically variable structure.
  • a substrate of the security element in particular carrier materials made of cotton fibers, polymers or a substrate with a hybrid structure in question.
  • the security element can be part of a data carrier providing the substrate, so that the substrate of the security element represents a part of the substrate of the data carrier.
  • the security element can also be applied with its substrate to a data carrier or incorporated into a data carrier, so that the security element and the data carrier each have their own, separate substrate.
  • the invention also includes a data carrier with a security element of the type described, wherein the security element is arranged in advantageous configurations in or over a window area or a through opening of the data carrier.
  • a security element of the type described, wherein the security element is arranged in advantageous configurations in or over a window area or a through opening of the data carrier.
  • Such an arrangement is particularly advantageous in two-sided designs in which one of the motion effects is visible in direct view, the other when viewed through the window area or the through opening.
  • the data medium can be a value document, such as a banknote, in particular a paper banknote, a polymer banknote or a composite film banknote, a share, a bond, a certificate, a coupon, a check, a high-quality admission ticket, but also an identity card, such as a credit card, a bank card, a cash card, an authorization card, an identity card or pass per- sonalleitersseite act.
  • a banknote in particular a paper banknote, a polymer banknote or a composite film banknote, a share, a bond, a certificate, a coupon, a check, a high-quality admission ticket
  • an identity card such as a credit card, a bank card, a cash card, an authorization card, an identity card or pass per- sonalleitersseite act.
  • the data carrier on a film element which is secured by the security element by the security element extends over at least a portion of the film element and at least one adjacent to the film element region of the data carrier. Any manipulation or even removal of the film elements will be noticed immediately because of the overlapping security element.
  • the film element may in particular be formed by a security strip, a security thread or a patch.
  • the invention further includes a method for producing an optically variable security element of the type described above, in which
  • a substrate is provided with opposing first and second major surfaces
  • the coating and embossing structure are combined such that substantially on each embossing element at least one line segment of a line of the line grid lies, and at least one of the parameters' position of the line segment on the embossing element ',' orientation of the line segment on the embossing element 'and' shape the line segment 'varies depending on the location over the extent of the optically variable structure, so that a movement effect, in particular a pumping or rotation effect, is created by the line grid when tilting the security element.
  • the contrasting background layer is preferably applied over the entire area to the first main area and the line or lines are printed on the contrasting background layer.
  • the line grid are removed together with the contrasting background layer in a sub-area in the form of patterns, characters or a coding, in particular by means of laser ablation, so that the visual impression in the sub-area when tilting the security element undergoes no change.
  • the line or lines may be printed onto the first main surface, the contrasting background layer preferably being applied over the entire surface over the line screens, and subsequently the line screens being exposed by removal of the background layer in regions, for example by means of laser ablation.
  • the area-wise removal of the background layer in a partial area may be omitted, so that there the visual impression during tipping of the security element is furthermore predetermined by the contrasting background layer.
  • the embossed structure of the first main surface is advantageously produced by a blind embossing.
  • the preferred process sequence is then: application of the background layer, preferably by screen printing, printing on the line screen, preferably in offset printing and producing the embossed structure, preferably in non-ink-bearing intaglio printing.
  • the process order applying the background layer, generating the embossed structure and printing the line grid possible.
  • the substrate can also be coated with a photo-curable lacquer and the desired shape of the embossing elements is embossed into this lacquer and the embossed structure with the terground harsh be coated, for example by vapor deposition with metal or printing with a suitable printing ink.
  • the desired line patterns are then applied to the coated embossing elements produced in this way in a printing process.
  • the curing of the lacquer layer preferably takes place during the embossing process by UV irradiation, in particular from the side of the substrate opposite the embossing tool, and / or through a transparent embossing tool.
  • a second coating is produced on the second main surface by applying at least one second line screen to the second main surface of the substrate,
  • a congruent embossing structure with internal geometry is simultaneously formed on the second main surface, wherein the second coating and the second embossing structure are combined such that substantially on each embossing element at least one line segment of a line of the line pattern of the second coating, and for the line pattern of the second coating at least one of the parameters' position of the line segment on the embossing element ',' orientation of the line segment on the embossing element 1 'and' shape of the line segment 1 over the extent of the optically variable structure varies depending on location, so that a movement effect, in particular a pumping or rotation effect, is created by the line grid of the second coating when tilting the security element.
  • the at least one line grid of the first coating and the at least one line grid of the second coating are advantageously applied to the first or second main surface in the simultaneous method.
  • the security element can be applied, in particular printed, on all types of substrates, in particular a cotton substrate, polymer substrate or hybrid substrate.
  • the components of the security element can be printed by the printing methods mentioned (for example screen printing, offset printing, flexographic printing and intaglio printing), in particular directly onto the desired target substrate, without the need for a thread or patch.
  • the optionally deformed rear side region of the substrate if it is not used according to the invention, can be filled with lacquer for stabilization.
  • the security element described can generate flowing motion effects that can occur depending on the design when tilting in all directions in space.
  • the security element is simple and inexpensive to produce, since only in the security area customary printing must be used.
  • the security element can be applied to virtually all types of substrates and does not require a special carrier. By leveling the embossed structure Abf can ormation effectively prevented, thereby achieving a high security against counterfeiting.
  • the security element can also be combined well with other print-low-pressure features on a data carrier and can be used with them.
  • the invention contains an optically variable security element for securing valuables with an optically variable security element.
  • Ablen structure having an embossed structure and a coating, wherein
  • the coating comprises a highly reflective background layer and at least one printed line screen
  • the embossing structure comprises a regular two-dimensional grid of raised or recessed embossing elements
  • the coating and the embossed structure are combined such that substantially on each embossing element lies at least one line segment of a line of the line grid, and
  • At least one of the parameters' position of the line segment on the embossing element 1 , 'Orientation of the line segment on the embossing element' and 'shape of the line segment' varies over the extent of the optically variable structure location-dependent, so that when tilting the security element, a movement effect, in particular a pump - or rotation effect arises.
  • a substrate is provided with opposite first and second main surfaces
  • an embossed pattern is created on the first major surface by making a regular two-dimensional grid more raised or recessed
  • Embossing elements is formed on the first major surface, wherein the coating and the embossed structure are combined so that substantially on each embossing element is at least one line segment of a line of the line grid, and at least one of Parameter 'position of the line segment on the embossing element', 'orientation of the line segment on the embossing element' and 'shape of the line segment' varies over the extent of the optically variable structure location-dependent, so that when tilting the security element, a movement effect, in particular a pumping or rotation effect arises ,
  • the coating comprises at least one printed line grid and a background layer contrasting with the line grid
  • the embossing structure comprises a one-dimensional grid of elongated raised and / or recessed embossing elements
  • the coating and the embossing structure are combined such that at least one line of the line grid lies substantially on each elongate embossing element, and
  • At least one of the parameters 'local position of the line on the embossing element', 'orientation of the line on the embossing element' and 'shape of the line' varies depending on the location over the extent of the optically variable structure, so that a movement effect by the line grid when tilting the security element, in particular, a pumping or rotation effect arises.
  • phase function ⁇ ( ⁇ , ⁇ ) which depends on the position (x, y) of the embossing element in the optically variable structure and whose functional value normalizes the local position of the line on the embossing element to the unit interval [0,1].
  • the phase function ⁇ ( ⁇ , ⁇ ) varies depending on location so that when tilting the security element, a movement effect, in particular a pumping or rotation effect arises.
  • the embodiments with a one-dimensional grid generate a movement effect essentially only when tilted about an axis lying parallel to the elongate embossing elements, whereas a tilting about an axis perpendicular to the elongate embossing elements produces substantially no movement effect.
  • a motion effect only occurs during tilting in a north-south direction (about the x-axis), but not during tilting in east-west Direction (around the y axis).
  • the used phase functions have only the proportion for the motion effect when tilting in north-south direction
  • the lines are arranged substantially parallel to the longitudinal direction of the elongated embossing elements.
  • the invention also includes an associated method for producing an optically variable security element in which it is provided that
  • a substrate is provided with opposing first and second major surfaces
  • a coating of the first main surface is produced by applying at least one line grid and a background layer contrasting with the line grid to the substrate, and in an embossing step creating an embossing pattern on the first main surface by making a one-dimensional grid elongate raised and / or recessed Embossed elements is formed on the first major surface, wherein the coating and the embossing structure are combined such that at least one line of the line grid lies substantially on each elongated embossing element, and at least one of the parameters 'local position of the line on the embossing element 1 ,' orientation of the line on the embossing element 1 and 'Form of the line' over the
  • Extension of the optically variable structure varies depending on location, so that a movement effect, in particular a pumping or rotation effect is created by the line grid when tilting the security element.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a banknote with an optically variable security element according to the invention
  • FIG. 2 shows in (a) a plan view of a detail of the security element of FIG. 1 and in (b) a cross section through the security element along the line BB of (a), FIG. 3 for explaining the principle according to the invention in (a) a single raised embossing element and in (b) to (d) different positions of a line segment on the embossing element in plan view,
  • FIG. 5 shows a view as in FIG. 4 for a line grid of another security element according to the invention
  • FIG. 7 shows a further embodiment of a security element with different-colored line grids
  • FIG. 8 shows an exemplary embodiment of a security element with a plurality of line grids that are substantially perpendicular to one another
  • FIG. 9 shows a further exemplary embodiment of a security element with a plurality of line grids that are substantially perpendicular to one another
  • FIG. 10 shows a modification of the security element of FIG. 4, in which the movement effect described there is combined with a static effect, a cross section through a security element according to the invention with optically variable structures on opposite major surfaces of the substrate of the security element, a security element according to the invention with two-sided design, but only an optically variable structure on the first major surface of the substrate, an embodiment of a security element with an additional line-shaped see-through information, another Embodiment of a security element with a patterned background layer, a two-sided security element, which is provided in an opaque region of a data carrier, a modification of the security element of Fig. 15, in which the background layers are not formed by reflective layers, the embossing structure of a security element according to the invention contains both raised and recessed embossing elements, arranged in the form of the number "50",
  • the embossing structure includes a portion with elongated embossing elements, a security element according to the invention, the embossing structure of which comprises a subarea with embossed elements offset against the grid, a banknote with a film element secured by a security element according to the invention, a security element according to the invention with several subareas in which the line grids produce different movement effects, and a section in two-dimensional projection on the line grid of a security element with a one-dimensional grid of elongated embossing elements.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a banknote 10 with an optically variable security element 12 according to the invention.
  • the security element 12 has a shiny metallic appearance with an additional colored, windmill-like wing structure 14. In this case, even a slight tilting of the banknote 16 upwards or downwards produces a visually very conspicuous apparent rotational movement 18 of the colored wings 14.
  • FIG. 2 (a) being a plan view of a section of the security element 12
  • FIG. 2 (b) a cross section by the security element along the line BB of Fig. 2 (a).
  • a single raised embossing element 34 is further illustrated in FIG. 3 (a) and FIGS. 3 (b) to (d) show various positions of a line segment 36 on the embossing element 34 in plan view.
  • the security element 12 includes an optically variable structure 20, which is formed by a combination of an embossing structure 22 and a Beschichrung 24.
  • the coating 24 comprises a highly reflective background layer 26, for example a full-surface reflective silver-colored printing layer with a high gloss value, which is screen printed on the banknote substrate 28 of the banknote 10.
  • the banknote substrate 28 also represents the substrate of the security element 12 in the subregion in which the optically variable structure 20 is present, so that the security element 12 is integrated into the banknote 10.
  • the silver background layer 26 gives the security element 12 its basically shiny metallic appearance.
  • a colored, for example, gold-colored line grid 30 of a plurality of substantially identically oriented lines 32 is printed.
  • the lines 32 do not intersect each other and have a largely but not completely constant spacing along the longitudinal extent of the lines and are therefore also referred to as almost parallel in the context of this description.
  • the line width b of the lines 32 in the exemplary embodiment is the same for all lines 32 and constant along the longitudinal extent of the lines.
  • the coating 24 formed by the background layer 26 and the line grid 30 is combined with an embossing structure 22 which consists of a two-dimensional square grid of embossing elements 34, which in the exemplary embodiment are formed by compressed hemispherical elevations, as shown in FIG. a) shown in perspective view.
  • the elevations 34 have, for example, a base diameter dp of 250 ⁇ and a height h p of 75 ⁇ . As can be seen in FIG.
  • the grid width Wp of the embossing element grid is slightly larger than the base surface diameter dp and lies in the exemplary embodiment at 1.2 * dp, so that the grid width Wp of the embossing element grid is also 300 .mu.m and therefore with the average screen width WL of Line grid matches.
  • the coating 24 and the embossing pattern 22 are combined by the coincident values of the screen widths Wp and WL so that on the one hand each projection 34 acts as a small dishing mirror through the silver background layer 26, and on the other hand substantially on each Survey 34 is a line segment 36 of a line 32 from the line grid 30 is located.
  • each elevation 34 is basically intended to carry a line segment 36, but because of the specific course of the lines 32, there may also be some elevations 34 in the embossed structure on which no line segment 36 comes to rest, or a certain subarea the embossed structure becomes specifically not occupied with line segments to create a static substructure within the dynamic motion effect of the optically variable structure.
  • the relative location of a line segment 36 and the associated embossing element 34 on which this line segment 36 lies is indicated by the position of the line segment 36 on the embossing element 34 and by the orientation of the line segment 36 on the embossing element 34. If, in addition, the shape of the line segment 36, in particular the line width b and the color of the line segment 36, are indicated, the position and appearance of a particular line segment 36 are completely characterized.
  • This line segment position can be specified in particular by a location-dependent phase function ⁇ (x, y) which depends on the position (x, y) of the embossing element 34 within the optically variable structure 20 and whose functional value is the relative position of the line segment 36 on the embossing element perpendicular to the longitudinal extent of the line segment 36, normalized to the unit interval [0, 1].
  • the present inventors have now surprisingly found that can be realized by tilting the security element 12 by a location-dependent variation of the position of the line segments 36 on the embossing elements 34 a variety of different motion effects. All these different motion effects can be described by a corresponding location-dependent phase function ⁇ ( ⁇ , ⁇ ).
  • the line segments 36 arranged on the elevations 34 produce a different color and brightness impression, depending on the viewing direction 40, 42, 44, and which is also dependent on the position of the line segments 36 in a position-dependent position of the line segments 36 respective elevation 34 within the optically variable structure depends.
  • the security element 12 is tilted so that, for example, the viewing direction from the vertical direction 42 to an oblique Direction 40, 44 changes, color and brightness of the optically variable structure change fluently, but locally different, so that the impression of a movement arises.
  • Rotation effects have proven to be particularly impressive since the generation of a rotational movement by linear tilting of a security element runs counter to intuition and therefore has a surprising effect on the viewer.
  • Such rotation effects can be generated by the parameter 'Position of the line segment on the embossing element 1 directly, in particular linearly from the angle between the position (x, y) of the embossing element and a fixed reference point (xo, yo) in the optically variable structure depends.
  • phase function ⁇ ] (x, y) mod (4 * arg (x + iy) / (2n), 1), where mod (x, y) represents the modulo function and arg (z) the argument of a complex number
  • Figure 4 shows a section of the associated line grid in two-dimensional projection 30 of the security element 12 with the according to the phase function ⁇ J> i (x, y) arranged line segments 36 and indicated in outline embossing elements 34.
  • the line segments 36 which were previously located at the highest point reach the lower flanks of the elevations 34 as a result of the tilting, and therefore visually return.
  • the line segments 36 previously lying on the upper flanks are tilted to the highest point, so that they now dominate the visual appearance.
  • the respective elevations 34 are all substantially along the diagonal 52 rotated counterclockwise by an angle 18 so that after tilting 16 an appearance is shown with four vanes 14 rotated counterclockwise by an angle 18 results. Accordingly, by tilting the security element 12 upward, an apparent rotation of the wings 14 in a clockwise direction.
  • FIG. 1 shows that by tilting the security element 12 upward, an apparent rotation of the wings 14 in a clockwise direction.
  • the full-surface, reflective silver-colored print layer 26 is first printed on the banknote substrate 28 of the banknote 10. Then the line screen 30 is printed in offset printing on the silver layer 26, for example, with an oxidative or UV-drying ink, eg. B. yellow. Subsequently, by
  • the embossing structure 22 is also provided with a transparent cover layer, not shown in the figure, which levels the elevations 34 and thereby prevents removal of the optically variable structure.
  • FIG. 5 shows, in a two-dimensional projection, a detail of the associated line grid 60 of the security element 62 with the line segments 36 and the embossed elements 34 indicated in the outline.
  • the line segments 36 lying in the center of the elevations 34 are essentially on concentric circles 64 with radii of 5 * W p , 15 * W p , 25 * W p , etc. arranged.
  • the security element 62 shows a series of concentric circles with the diameters mentioned.
  • the line segments 36 which are initially located at the highest point, fall to the lower flanks of the elevations 34 from the viewpoint of the observer and therefore visually return, while the line segments 36 previously lying on the upper flanks 36 tilted to the highest point and dominate the visual appearance.
  • the associated elevations 34 are on somewhat larger concentric circles, for example, with radii 7 * W p , 17 * W p , etc., so that appear by the tilting 16, the concentric circles 64. Accordingly, a tilting of the security element 62 in the opposite direction results in an apparent reduction of the concentric circles 64, so that the desired pumping effect arises as a result of the security element 62 rocking back and forth.
  • phase function ⁇ 2 of FIG. 5 is also given by way of example and that, instead of circles, for example, squares, stars or other polygons, but also more complex objects such as symbols or numerical values, and also other distances of the concentric figures are generated can.
  • the described principle is not limited to designs with a single line grid, but the coating of a security element may also contain two or more lines grid, for the line segments of each line grid, the parameters' position of the line segment on the embossing element ',' orientation of the line segment on the embossing - ment 'and' shape of the line segment 'can vary independently.
  • the line grids can therefore in particular also produce different motion effects or equal motion effects in different directions.
  • the lines of the line grids are advantageously applied with different colors in order to visually differentiate the movement effects of the line grids.
  • Fig. 6 (a) shows the appearance of a security element having two line grids when viewed perpendicularly
  • Fig. 6 (b) shows a detail of the security element 70.
  • the embossing structure 22 already described above is combined with a coating which, in addition to the highly reflective background layer 26, contains two line screens 72, 74.
  • the first line grid 72 consists of red lines and is characterized by the phase function already explained in connection with FIG. 4
  • the second line grid 74 consists of blue lines, which by a modified phase function
  • the red line grid 72 then generates, as explained above, in conjunction with the Embossing structure 22, a red windmill structure with four wings 82, which when tilting the security element 70 down (reference numeral 76) against the clockwise direction (direction of rotation 86) to rotate.
  • the phase function ⁇ 3 ( ⁇ , ⁇ ) is rotated by 45 ° to the right in relation to the phase function ⁇ ( ⁇ ,), and its function values also decrease with increasing angle.
  • the blue line grid therefore produces in conjunction with the embossing structure 22 a blue windmill structure with four wings 84, which are rotated in the starting position when viewed perpendicularly by 45 ° against the wings 82 of the red windmill structure, and when tilting the security element 70 down (reference numeral 76) to rotate clockwise (direction of rotation 88).
  • Such a security element 70 with two opposite colored rotational effects is very conspicuous to the viewer and therefore has a high attention and recognition value.
  • a further embodiment of a security element 90 with different-colored line grids 92, 94 is shown in FIG.
  • the line grids 92, 94 are printed with different colors, such as red and blue screen-printed.
  • the security element 90 which is provided with a highly reflective background layer 26 and the two line grids 92, 94, alternately shows vertical red and blue stripes which, when tilting the security element in the tilting direction 96, seem to move to the right or left, ie an orthoparallactic Movement behavior, in which the direction of movement is perpendicular to the tilting direction, show.
  • the apparent movement in the two subregions is mirror image of each other, so that, for example, when tilting the security element 90 down the vertical red and blue stripes in the subregion 98-L to the left and to the right in subsection 98-R.
  • the plurality of line grids 102, 104 of a security element 100 can also be perpendicular to one another, for example in the case of a square embossing frame, as illustrated in FIG. 8. There, the lines of the line grid 102 extend substantially along the x-axis and therefore create a movement effect when tilting the security element 100 in FIG. 8.
  • Tilting direction 106 perpendicular to the x-axis.
  • the lines of the line grid 104 extend substantially along the y-axis and produce Therefore, a movement effect when tilting the security element 100 in the tilting direction 108, perpendicular to the y-axis.
  • FIG. 9 shows a concrete exemplary embodiment of such a security element 100, wherein for the sake of simplicity, only the two line grids 102, 104 without the projected embossing elements 34 are shown.
  • the line grids 102, 104 are printed with different colors and produce different motion effects when tilting in the tilting direction 106 and in the tilting direction 108, for example a pumping effect in tilting direction 106 and a rotation effect in tilting direction 108.
  • FIG. 10 shows a security element 110, which in principle is designed like the security element of FIG. 4.
  • the line grid 30 is recessed in a subarea 112, which in the exemplary embodiment is in the form of the numerical sequence "50", so that there are no line segments on the embossing elements 34.
  • the security element 110 therefore shows an unchanged metallic appearance independently of the tilted position of the security element, so that the security element 110 next to the rotating windmill structure 14, the quiescent digit sequence "50" shows.
  • a color in particular in a different color to the hue of the line segments hue, be applied.
  • the embossing grid may be recessed in the subregion 112, so that no embossing elements 34 are assigned to the line segments of the line screen in the subregion.
  • the security element is tilted, the visual impression of the subarea does not change due to the lack of spatial depth and the lack of dependence on the viewing direction, and thus likewise constitutes a resting pole in the moving environment.
  • the optically variable effect is essentially visible only on one side of the security element.
  • the invention also includes two-sided designs which, when viewed from opposite sides, each exhibit an optically variable effect.
  • optically variable structures are provided both on the front and on the back of a data carrier. see, each having an embossed structure and a coating.
  • the embossed structure of the rear side is produced in the same production step simultaneously with the embossing structure of the front side and is therefore congruent, but inversely formed to the first embossed structure on the front side.
  • FIG. 11 shows a cross section of a polymer banknote 120, in whose substrate 122 a transparent window region 128 is formed.
  • a first optically variable structure 20 of the kind already described in more detail in connection with FIGS. 2 to 10, which is formed by a combination of an embossing structure 22 and a coating 24, is arranged.
  • the coating 24 comprises, in addition to the highly reflective silver background layer 26, two line grids 72, 74, as described in greater detail in the exemplary embodiment of FIG. 6, for example.
  • the first optically variable structure 20 of the front side 124 is combined with a second optically variable structure 130 arranged on the rear side 126 of the banknote, which has a second embossing structure 132 and a second coating 134, which likewise comprises two line screens 136, 138 of the type described above is formed.
  • the second embossing structure 132 was produced simultaneously with the first embossing structure 22 in the same production step, in the exemplary embodiment, for example, by a blind embossing step.
  • the front side of the banknote is the side of the substrate 122 facing in the embossing step of the embossing plate.
  • embossing structures 132 not only the embossing structures 22 on the front side but also the deformations of the rear side produced by the production are used as embossing structures 132.
  • the embossing structures 132 have an inverse geometry to the embossing structures 22 of the front side, the means that the elevations and depressions are congruent and arranged with the same rapport, but with a reversal of the roles of the elevations and depressions. Due to the counter-pressure cloth used, the back side embossing structures 132 have an increased roughness compared with the front side embossing structures 22.
  • the positions of the line segments of the backside line grids 136, 138 are given by a phase function fas (* / v ), for which the above explanations regarding the phase functions of the frontside line grids also apply.
  • the coating 134 and the embossing structure 132 are combined with each other by the coincident values of their screen rulings such that substantially in each depression 135 a line segment of a line of the line grids 136, 138 lies.
  • the protrusions 34 on the front side 124 of the substrate 122 act as small concave mirrors because of the coating with the high-reflection silver background layer 26 when viewed from the rear side 126.
  • the curvature of the elevations 34 is matched in the exemplary embodiment to the thickness of the substrate 122 such that the focus of the small concave mirrors lies in the region of the lines of the line grids 136, 138.
  • the line grids 72, 74 of the front side and the line grids 136, 138 of the back side can produce with their phase functions ⁇ (* / ⁇ ) or ⁇ RS (X / ) the same or different motion effects.
  • the high-reflection background layer 26 can be formed in particular by a screen-printing layer or a metallization.
  • the background layer has a dual function in this embodiment, since it works for both Groups of line patterns 72, 74 and 136, 138 each acts as a reflective background.
  • the substrate 122 is first provided with the highly reflective background layer 26 and the substrate prepared in this way is then printed on both sides with the line patterns 72, 4 and 136, 138.
  • the printing can be done advantageously in the simultaneous process or in two separate printing steps.
  • the substrate 122 is blind embossed, whereby simultaneously the congruent embossed structures 22, 132 produced on the front and back and thus the first and second optically variable structure 20, 130 are completed.
  • the embossing is advantageously carried out with the embossing plate on the side of the background layer 26, but it can in principle also take place on the opposite side.
  • FIG. 12 Another two-sided design illustrated in FIG. 12 employs only one optically variable structure 140 on the front side 124 of the banknote in a transparent window region 128 of a banknote 120.
  • the backside 126 may have deformations, such as shown in FIG. 2, but in this embodiment they are not used as embossing structures of an optically variable backside structure.
  • the optically variable structure 140 is formed by a combination of an embossed structure 22 and a coating 142, wherein the coating 142 next to a highly reflective silver background layer 26 has two groups of line grids. A first group of line grids 72, 74 are applied to the background layer 26 as in the embodiments described above, while a second group of line grids 144, 146 are disposed below the background layer 26.
  • both groups of line grids use the same embossing pattern 22, with the protrusions 34 acting as small dishing mirrors for the line grids 72, 74 disposed on the background layer 26, while acting for the line grids located below the background layer 26 144, 146 and when viewed from the back act as a small concave mirror.
  • the line grids 72, 74 on the background layer and the line grids 144, 146 below the background layer can produce the same or different motion effects with their phase function jU f (x, y) and ((r (X / ), respectively.
  • the contrasting or even reflective background layer makes at least one movement effect visible in a plan view of the security element.
  • a movement effect in plan view is visible when viewed from opposite sides, whereby the motion effects of the opposite sides can be the same or different.
  • these face movement effects could be combined with a see-through information by perforating the background layer with point or line-shaped recesses or even blanketing it over a large area.
  • the recesses are provided in at least one of the background layers. For opaque background layers, it may be necessary to blanket out both background layers to produce transparency information.
  • FIG. 13 shows by way of illustration a security element 150 with a highly reflective background layer 26 and two differently colored line grids 92, 94, wherein for the sake of simplicity, the projected embossing elements are not shown.
  • the action of laser radiation is 02417
  • contour line 152 in the embodiment in the form of a butterfly motif, in the background layer 26 and the overlying line grid 92, 94 introduced.
  • the security element 150 therefore shows, in addition to the above-described movement effect, the contour line 152 of the butterfly motif.
  • the background layer 26 can also be removed over a large area by laser application, as illustrated in the modification of FIG. 14.
  • the highly reflective background layer 26 and the line grids 92, 94 were initially applied over the entire
  • the background layer 26 and the line grids 92, 94 together with the embossed structure not shown in FIG. 14 form a first optically variable structure combined with a second optically variable structure on the opposite substrate side as shown in FIG. 11, thus showing the two-sided security element in each case a colored butterfly 158 with colored wings and a movement effect of the type described above.
  • the line grid on the front side with the colors yellow and blue and printed on the back with the colors red and green, so that the Butterfly wings show different color gradients depending on the viewing angle and viewing page.
  • a two-sided design can be removed in an advantageous embodiment by the laser exposure only the background layer 26 and the line grid 92, 94 of the front, but not the coating of the back.
  • the background layer 26 can also be applied in a desired shape, for example in the form of the butterfly motif 158 of FIG. 14. This procedure is particularly suitable if larger surface areas were to be demetallised, but has the disadvantage that register fluctuations between the printed or applied as a film element background layer 26 and the printed line grids 92, 94 may occur.
  • the background layer 26 can also be applied or metallized with a lower area coverage than 100%, for example 50%, in the form of a fine line or dot matrix to obtain a partially transparent background layer and a partially transparent window area.
  • Two-sided designs can be realized not only in transparent, but also in opaque areas of a data carrier.
  • FIG. 15 shows a banknote 160 with an opaque paper substrate 162 as an exemplary embodiment.
  • a first optically variable structure 20 of the type described above is arranged, which is formed by a combination of an embossing structure 22 and a coating 24.
  • the coating 24 comprises, in addition to the highly reflective silver background layer 26, two line screens 72, 74, as described in more detail in the exemplary embodiment of FIG.
  • the first optically variable structure 20 of the front side 164 is combined with a second optically variable structure 180 arranged on the rear side 166 of the banknote, which has a second embossing pattern 182 and a second coating 170 which, in addition to a highly reflective silver background layer 176, two line grids 172, 174 has.
  • the second embossing structure 182 was, as in the embodiment of FIG. 11, produced simultaneously with the first embossing structure 22 in the same production step, for example by a blind embossing step, so that the statements made in FIG. 11 relate to the deformations of the reverse side and the mutually inverse geometry the embossed structures 182 and 22 also apply to the embodiment of FIG. 15.
  • the finned base layers 26, 176 can be produced by double screen printing on the front and back of the banknote substrate 162, or by applying an offset silver, an application of a silver patch or a silvered laminate strip. A combination of the mentioned methods is also possible.
  • the silver background layers 26, 176 may have the same or different shape, geometry or fine structure.
  • the thus prepared substrate is printed on both sides with the line patterns 72, 74 and 172, 174, respectively.
  • the printing can be done advantageously again in the simultaneous process or in two separate printing steps.
  • the substrate 162 is blind embossed, whereby simultaneously the congruent embossed structures 22, 182 produced on the front and back and thus the two optically variable structures 20, 180 are completed.
  • the line grids 72, 74 of the front side and the line grids 172, 174 of the back side can produce identical or different motion effects with their phase function ⁇ (x, y) and> S (x, y), respectively.
  • one or both of the background layers 26 ', 176' may also be in the form of a non-highly reflective
  • the background layer contrasting with the line rasters is, in particular, the white substrate surface of a banknote paper, the colored surface of a dyed substrate, a glossy bonding layer applied to the substrate surface by screen printing with pigments (eg, rutile-.alpha Substrate 162 applied monochrome printing layer in question.
  • the background layer 26 ' is formed by a monochrome, for example red, printing layer
  • the background layer 176' is formed by a monochrome, for example yellow, printing layer.
  • One or both of the background layers 26 ', 176' may also be formed by the white surface of the banknote substrate 162 itself.
  • the formation of the background layer as not or only to a small extent reflective and contrasting only to the line grating is of course also for designs with only a background layer, such as shown in Fig. 2 or 12, into consideration.
  • at least one luminescent color preferably one fluorescent color, is advantageously used in the line grid.
  • Luminescent colors are advantageously added to one to three, preferably two of the printing inks used.
  • the security element can then be verified with UV light, with the viewer, for example, perceiving a colored movement in the security element when swinging a UV flashlight back and forth, without moving it itself.
  • FIG. 17 shows For this purpose, only the embossing pattern 192 of a security element 190 in schematic representation, wherein the embossing pattern 192 contains both compressed hemispherical elevations 194 and compressed hemispherical depressions 196 as embossing elements.
  • the raised and recessed embossing elements 194, 196 are arranged in the form of a motif 198, in the exemplary embodiment of the numerical sequence "50".
  • embossing pattern 192 is combined with a coating of the type described above, a movement effect is produced which is modified within the subject 198 because of the opposite optical effect of the raised and recessed embossing elements, so that the subject 198 is clearly visible at least from certain viewing directions Appearance occurs.
  • the subject 198 can not be seen, for example, when viewed perpendicularly, while it shows a color sequence inverted to the environment at a flat viewing angle.
  • An embossing tool for producing such embossed structures can be produced for example by laser machining of a stamping plate.
  • FIG. 18 shows a plan view of a detail of a security element 200, which basically is configured like the security element 12 of FIGS. 2 and 3.
  • the embossing structure 202 of the security element 200 also has a partial area 204 with elongated, raised embossing elements 206 in addition to the above-described two-dimensional grid 22 of compressed hemispherical elevations 34.
  • the embossing elements 206 may be elliptical, oval or trough-shaped, for example.
  • the elongated embossing elements 206 lie with their longitudinal direction parallel to the x-axis and their transverse direction parallel to the y-axis.
  • embossing elements 206 can be easily recognized, for example with the aid of a microscope, and can thus be used as a further authenticity feature.
  • Such combinations of spherical and elongate embossing elements also give a security element 200 additional counterfeit protection in that, as explained in greater detail below, corresponding combination lens films are not commercially available.
  • FIG. 19 shows, as a further exemplary embodiment, a security element 210, which in principle is configured like the security element 12 of FIGS. 2 and 3, but whose embossing structure 212 also comprises a partial region 216 with embossing elements 218 offset from the grid 22 in addition to the regular two-dimensional grid 22 of embossing elements 214 ,
  • the offset embossing elements 218 have the same shape as the embossing elements 214, but in general the offset embossing elements can also have a different shape or also a different dimension or grid width. Due to the phase offset, the partial area 216 shows an appearance deviating from the surroundings and is therefore visible in the movement feature as additional information.
  • the embossing elements 218 are offset by half the period length of the embossing element grid, the result is an inverted color appearance of the subregion 216 and thus easily recognizable information in the security element 210.
  • the above-mentioned embodiments can also be seen with reference to FIG advantageously combined to achieve a security of a foil element 222 on a banknote 220.
  • the optically variable security element 228 is designed in such a way that, in addition to a partial region of the foil element 222, the regions adjoining the foil element 222 are also provided. surface 224 of banknote substrate 226.
  • a silvery, glossy background layer is provided on the film element 222, while the contrasting background layer in the regions 224 adjoining the film element is not a glossy background layer but is formed, for example, by the white substrate surface or a colored printing layer. Furthermore, at least one line grid is provided, which extends over both the foil element 222 and the adjacent regions 224.
  • the banknote substrate 226 is blind embossed along with the applied film member to create a continuous embossed structure.
  • the foil element 222 is thereby securely bound to the banknote substrate 226, since manipulation of the foil element due to the extension of the security element 228 into the adjacent regions 224 is immediately noticeable.
  • the security element 228 can also be arranged in the region of a through opening of the banknote 220 covered by the film element 222. In this case, the security element 228 is advantageously designed with a two-sided design, for example according to FIG. 11, 12, 15 or 16, so that a movement effect is visible in the region of the opening, even when viewed from the rear.
  • the coating of the described security elements can also have several partial areas in which the line grids produce different motion effects.
  • the security element 230 has a first subregion 232 in the form of the value "50”, whose line raster generates a tilting effect.
  • the surrounding subarea 234 is occupied by a line grid with a different movement effect, for example a rotation effect according to FIG.
  • the value "50" is therefore dependent on the viewing angle visible or invisible while the environment 236 of the value number shows rotating wings.
  • FIG. 22 illustrates this using the example of a security element 242 which, similar to the exemplary embodiment of FIG. 5, shows a pumping effect.
  • FIG. 22 shows, in a two-dimensional projection, a detail of the associated line grid 240 of the security element 242 with a multiplicity of elongated embossed embossing elements 244 which are arranged substantially parallel to one another in a one-dimensional grid 246 of the screen width Wp.
  • the associated line grid 240 consists of a plurality of lines 250, which are obtained in accordance with the phase function ⁇ 2 (x, y) indicated in FIG.
  • the coating with the line grid 240 is combined with the embossing structure of the embossing elements 244 so that at least one line 250 of the line grid 240 lies substantially on each elongated embossing element 244.
  • the phase function ⁇ 2 (x, y) for each point (x, y) describes the local position and orientation of the line 250 on the embossing element 244.
  • a line 250 may, due to its concrete course, be over several the elongated embossing elements 244 extend, so that each of these elongated embossing elements 244 each only a portion of this line 250 is located.
  • the line parts lying in the center of the embossing elements 244 are arranged essentially on concentric circles 248 with radii of 5 * W p , 15 * W p , 25 * W p , etc. , When viewed vertically, the security element 242 therefore shows a series of concentric circles with the diameters mentioned.
  • the corresponding areas of the embossing elements 244 are located on somewhat larger concentric circles, for example with radii 7 * W p, 17 * W p, etc., so that by the tilt 16, the concentric circles 248 to enlarge seem to be.
  • a tilting of the security element 242 in the opposite direction results in an apparent reduction of the concentric circles 248, so that the desired pumping effect arises by tilting the security element 242 back and forth in the tilting direction 16.
  • the lines 250 extend substantially parallel to the longitudinal direction 252 of the elongate embossing elements 244 for an impressive movement effect.
  • the angle formed by the lines 250 with the elongated embossing elements 244 extends. Include elements 244, in the embodiment, for example, less than 5 °, in particular affects the speed of the movement effect.
  • the lines 250 with the elongate embossing elements 244 reduce (or increase) larger (or smaller) angles with respect to the embodiment of Figure 22, the radii of the concentric circles 248 and those through the back and forth are reduced accordingly Dipping the security element 252 in tilt direction 16 resulting pumping effect undergoes acceleration (or deceleration).
  • the described motion effect occurs only when tilted about the axis 252 parallel to the longitudinal axis of the embossing elements, while tilting about a vertical axis there is no movement effect.
  • the embodiments shown are not exhaustive. In particular, combinations of the security element shown with other security features are provided.
  • the security element can be combined on a security document with further optically variable elements which give the viewer a different image impression under different viewing angles and, depending on the viewing angle, show a different color or brightness impression and / or another graphic motif. It is particularly advantageous if the security element shown picks up the direction of movement and / or the shapes of the further optically variable element (s). For example, by a hologram strip when tilting, a movement of a motif in a certain direction can be represented, which is triggered by the security element according to the invention.
  • An enhancement of the impression of movement can also be achieved by a further security feature, for example via a movement of the motive represented by the hologram opposite to the security element according to the invention.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein optisch variables Sicherheitselement (12) zur Absicherung von Wertgegenständen, mit einem Substrat (28) mit gegenüberliegenden ersten und zweiten Hauptflächen und einer auf der ersten Hauptfläche angeordneten optisch variablen Struktur (20), die eine Prägestruktur (22) und eine Beschichtung (24) aufweist. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass die Beschichtung (24) zumindest ein aufgedrucktes Linienraster (30) und eine zu dem Linienraster (30) kontrastierende Hintergrundschicht (26) umfasst, die Prägestruktur (22) ein zweidimensionales Raster erhabener und/ oder vertiefter Prägeelemente (34) umfasst, die Beschichtung (24) und die Prägestruktur (22) so kombiniert sind, dass im Wesentlichen auf jedem Prägeelement (34) zumindest ein Liniensegment (36) einer Linie (32) des Linienrasters (30) liegt, und zumindest einer der Parameter 'Position des Liniensegments auf dem Prägeelement', Orientierung des Liniensegments auf dem Prägeelement' und 'Form des Liniensegments' über die Ausdehnung der optisch variablen Struktur (20) ortsabhängig variiert, so dass durch das Linienraster (30) beim Kippen des Sicherheitselements (12) ein Bewegungseffekt, insbesondere ein Pump- oder Rotationseffekt entsteht.

Description

Optisch variables Sicherheitselement
Die Erfindung betrifft ein optisch variables Sicherheitselement zur Absicherung von Wertgegenständen, mit einem Substrat mit gegenüberliegenden ersten und zweiten Hauptflächen und einer auf der ersten Hauptfläche angeordneten optisch variablen Struktur, die eine Prägestruktur und eine Be- schichtung aufweist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Sicherheitselements sowie einen entsprechend ausgestatteten Datenträger.
Datenträger, wie etwa Wert- oder Ausweisdokumente, oder andere Wertgegenstände, wie etwa Markenartikel, werden zur Absicherung oft mit Sicherheitselementen versehen, die eine Überprüfung der Echtheit der Datenträger gestatten und die zugleich als Schutz vor unerlaubter Reproduktion dienen.
Eine besondere Rolle bei der Echtheitsabsicherung spielen Sicherheitselemente mit betrachtungswinkelabhängigen Effekten, da diese selbst mit modernsten Kopiergeräten nicht reproduziert werden können. Die Sicherheitselemente werden dabei mit optisch variablen Elementen ausgestattet, die dem Betrachter unter unterschiedlichen Betrachtungswinkeln einen unterschiedlichen Bildeindruck vermitteln und beispielsweise je nach Betrachtungswinkel einen anderen Färb- oder Helligkeitseindruck und/ oder ein anderes graphisches Motiv zeigen. Neben Kippbildern sind im Stand der Technik auch andere Sicherheitselemente bekannt, die einem Betrachter richtungsabhängig unterschiedliche Darstellungen dadurch darbieten, dass entsprechende Mikrobildelemente mit Hilfe von Mikrolinsen vergrößert werden. Beispiele solcher Sicherheitselemente sind sogenannte Μοίτέ- Vergrößerungsanordnungen und andere mikrooptische Darstellungsanordnungen. Da bei diesen Sicherheitselementen neben einem Raster aus Mikrobildern auch ein passergenau ausgerichte- tes Raster aus Mikrolinsen, Hohlspiegeln oder Lochmasken erzeugt werden muss, stellen derartige mikrooptische Darstellungsanordnungen erhebliche technologische Anforderungen an den Herstellungsprozess und lassen sich nicht für alle Arten von Wertgegenständen wirtschaftlich einsetzen, oder mit anderen Sicherheitsmerkmalen kombinieren.
Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein optisch variables Sicherheitselement der eingangs genannten Art anzugeben, das die Nachteile des Stands der Technik vermeidet, und insbesondere, ein einfach und kostengünstig herzustellendes Sicherheitselement zu schaffen, das beim Kippen visuell ansprechende Bewegungseffekte zeigt und das idealerweise gut mit anderen Sicherheitsmerkmalen eines Datenträger kombinierbar ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche ge- löst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Gemäß der Erfindung ist bei einem gattungsgemäßen Sicherheitselement vorgesehen, dass
- die Beschichtung zumindest ein aufgedrucktes Linienraster und eine zu dem Linienraster kontrastierende Hintergrundschicht umf asst, die Prägestruktur ein zweidimensionales Raster erhabener und/ oder vertiefter Prägeelemente umfasst,
die Beschichtung und die Prägestruktur so kombiniert sind, dass im Wesentlichen auf jedem Prägeelement zumindest ein Liniensegment einer Linie des Linienrasters liegt, und
zumindest einer der Parameter 'Position des Liniensegments auf dem Prägeelement', Orientierung des Liniensegments auf dem Prägeelement' und 'Form des Liniensegments' über die Ausdehnung der op- tisch variablen Struktur ortsabhängig variiert, so dass durch das Linienraster beim Kippen des Sicherheitselements ein Bewegungseffekt, insbesondere ein Pump- oder Rotationseffekt entsteht. Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung wird der Einfachheit halber statt "das zumindest eine Linienraster" oft nur "das Linienraster" angesprochen. Es versteht sich, dass hierdurch nicht ausgeschlossen werden soll, dass die Beschichtung mehr als ein Linienraster aufweist. Die gemachten Aussagen gelten dann jeweils für mindestens eines, typischerweise aber sogar für alle Linienraster der Beschichtung. Insbesondere sind im Fall mehrerer Linienraster die Beschichtung und die Prägestruktur so kombiniert, dass für mindestens eines, vorzugsweise jedoch für alle Linienraster im Wesentlichen auf jedem Prägeelement zumindest ein Liniensegment einer Linie des Linienrasters liegt. Genauso variiert zumindest einer der genannten Parameter über die Ausdehnung der optisch variablen Struktur ortsabhängig so, dass durch mindestens eines, vorzugsweise jedoch alle Linienraster beim Kippen des Sicherheitselements ein Bewegungseffekt entsteht. Gleiches gilt auch für die weiter unter beschriebenen Ausgestaltungen mit zumindest einem weiteren Linienraster unterhalb der Hintergrundschicht oder mit einer zweiten Be- Schichtung mit zumindest einem aufgedruckten Linienraster. Auch hier wird abkürzend nur von "dem" Linienraster gesprochen, auch wenn mehrere oder alle Linienraster gemeint sind.
Das Linienraster kann auf die kontrastierende Hintergrundschicht aufge- druckt sein, die in diesem Fall vorzugsweise im Bereich der optisch variablen Struktur vollflächig aufgebracht ist. Alternativ kann das Linienraster zuerst aufgedruckt und die kontrastierende Hintergrundschicht dann mit entsprechenden Aussparungen aufgebracht werden oder das Linienraster kann nach dem Aufbringen der kontrastierenden Hintergrundschicht durch deren bereichsweise Entfernung freigelegt werden und dadurch den Blick auf das Linienraster freigeben. Die Hintergrundschicht und das Linienraster können auch Stoß-an-Stoß nebeneinander aufgebracht sein. In allen Fällen bildet die Hintergrundschicht einen visuellen Hintergrund für den durch das Linien- raster erzeugten Bewegungseffekt.
Die kontrastierende Hintergrundschicht ist mit Vorteil durch eine hochreflektierende Hintergrundschicht/ insbesondere durch eine silbrig, gold- oder kupferfarben glänzende Folie oder eine metallisch wirkende Druckschicht, beispielsweise eine silber-, gold- oder kupferfarbene Druckschicht gebildet, es kommen aber auch metallisierte, insbesondere metallische bedampfte Folienstreifen oder Patches als Hintergrundschicht in Betracht. Als metallisches Beschichtungsmaterial kann insbesondere Aluminium verwendet werden. Optional können die metallisch wirkende Druckschicht und die auf gedampf - te Metallschicht auf einer Haftvermittlungsschicht, beispielsweise einer im Siebdruck aufgebrachten glänzenden Haftvermittlungsschicht (Primer) vorgesehen sein. Die silber-, gold- oder kupferfarbene Druckschicht kann insbesondere im Siebdruck oder Flexodruck oder auch als Off setf arbe aufgebracht sein.
Die beschriebenen Effekte sind besonders gut sichtbar, wenn eine gerichtet reflektierende Hintergrundschicht mit hohem Glanzwert eingesetzt wird.
Durch die hochreflektierende Hintergrundschicht wirkt vorteilhaft jedes Prägeelement als kleiner Hohl- oder Wölbspiegel. In Bezug auf die sich ergebende Bewegungsrichtung beim Kippen des Sicherheitselements weisen Hohl- und Wölbspiegel eine umgekehrte Wirkung auf. In anderen, ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltungen ist die kontrastierende Hintergrundschicht durch eine farbige, insbesondere einfarbige (z. B. weiße) Hintergrundschicht, eine glänzende Hintergrundschicht, wie beispielsweise eine im Siebdruck aufgebrachte glänzende Haftvermittlungsschicht mit oder ohne Pigmente(n) oder Füllstoff e(n), oder die opake oder glänzende Oberfläche des Substrats des Sicherheitselements selbst gebildet. Ist die kontrastierende Hintergrundschicht keine hochreflektierende Schicht, wird das Linienraster mit Vorteil mit hoher Flächendichte auf gedruckt. Das Substrat kann im Bereich der auf der ersten Hauptfläche angeordneten optisch variablen Struktur opak oder auch transparent oder zumindest transluzent sein. Ist das Substrat dort transparent oder transluzent, so kann die optisch variable Struktur sowohl von der ersten Hauptfläche als auch von der zweiten Hauptfläche her betrachtet werden. Das Sicherheitselement weist dann mit Vorteil eine zweiseitige Gestaltung auf, bei der bei Betrachtung von gegenüberliegenden Seiten jeweils ein Bewegungseffekt sichtbar wird. Dabei kann es sich um denselben Bewegungseffekt, gegebenenfalls mit andersfarbigem Erscheinungsbild, aber auch um verschiedenartige Bewegungseffekte handeln, beispielsweise um einen Kippeffekt bei Betrachtung von der ersten Hauptfläche und einen Rotationseffekt bei Betrachtung von der zweiten Hauptfläche.
Ein transparenter oder transluzenter Bereich in dem Substrat kann beispielsweise durch einen transparenten Polymerbereich in einem ansonsten opaken Polymersubstrat gebildet sein, durch ein Hybridsubstrat mit einem transparenten Hybridfenster, durch ein transparentes Polymersubstrat mit partiellen opaken Farbannahmeschichten oder durch eine durchgehende Öffnung in einem beliebigen Substrat, insbesondere einem Papiersubstrat, die mit einem transparenten, bedruckbaren Folienstreifen oder Patch abgedeckt ist.
Ist das Substrat zumindest in dem Bereich der auf der ersten Hauptfläche angeordneten optisch variablen Struktur transparent oder transluzent, so umf asst die Beschichtung in einer vorteilhaften Ausgestaltung zum einen das bereits genannte Linienraster als erstes Linienraster, das in dieser Ausgestaltung auf der Hintergrundschicht angeordnet ist. Zum anderen umf asst die Beschichtung zumindest ein weiteres, unterhalb der Hinter grundschicht angeordnetes und zu der Hintergrundschicht kontrastierendes Linienraster. Dabei liegt im Wesentlichen auf jedem Prägeelement zumindest ein Liniensegment einer Linie des weiteren Linienrasters, und für das weitere Linienraster variiert zumindest einer der Parameter 'Position des Liniensegments auf dem Prägeelement', Orientierung des Liniensegments auf dem Prä- geelement' und 'Form des Liniensegments' über die Ausdehnung der optisch variablen Struktur ortsabhängig, so dass durch das weitere Linienraster beim Kippen des Sicherheitselements ein Bewegungseffekt, insbesondere ein Pump- oder Rotationseffekt entsteht. In dieser Ausgestaltung nutzen die auf der Hintergrundschicht angeordneten Linienraster und die unterhalb der Hintergrundschicht angeordneten Linienraster dieselbe Prägestruktur und dieselbe Hintergrundschicht. Die Hintergrundschicht ist dabei mit Vorteil opak, insbesondere hochreflektierend ausgebildet und enthält zumindest in den Bereichen der aufgebrachten Linienraster keine Aussparungen, um ein Übersprechen der auf gegenüberliegenden Seiten sichtbaren Information zu vermeiden.
Bei einer weiteren Möglichkeit, zweiseitige Gestaltungen zu verwirklichen, ist vorgesehen, dass die auf der ersten Hauptfläche angeordnete optisch va- riable Struktur mit einer auf der zweiten Hauptfläche des Substrats angeordneten zweiten optisch variablen Struktur kombiniert ist. Die zweite optisch variable Struktur weist eine zweite Prägestruktur und eine zweite Be- schichtung auf, wobei
die zweite Prägestruktur deckungsgleich, aber invers zur ersten Prägestruktur der ersten Hauptfläche ausgebildet ist,
die zweite Beschichtung zumindest ein aufgedrucktes Linienraster umfasst,
die zweite Beschichtung und die zweite Prägestruktur so kombiniert sind, dass im Wesentlichen auf jedem Prägeelement der zweiten Prägestruktur zumindest ein Liniensegment einer Linie des Linienrasters der zweiten Beschichtung liegt, und
für das Linienraster der zweiten Beschichtung zumindest einer der Parameter 'Position des Liniensegments auf dem Prägeelement', Orientierung des Liniensegments auf dem Prägeelement' und 'Form des Liniensegments1 über die Ausdehnung der optisch variablen Struktur ortsabhängig variiert, so dass durch das Linienraster der zweiten Beschichtung beim Kippen des Sicherheitselements ein Bewegungseffekt, insbesondere ein Pump- oder Rotationseffekt entsteht.
Vorteilhaft wird dabei die Prägestruktur der zweiten Hauptfläche im selben Produktionsschritt gleichzeitig mit der Prägestruktur der ersten Hauptfläche erzeugt, beispielsweise durch eine Blindprägung mit einem Stichtiefdruck- Aggregat. Beispielsweise kann bei dem Prägeschritt die erste Hauptfläche des Substrats der Prägeplatte zugewandt sein, während die zweite Hauptfläche in Kontakt mit einem Gegendrucktuch steht. Produktionsbedingt werden dann neben den Prägestrukturen auf der ersten Hauptfläche auch auf der zweiten Hauptfläche Deformationen erzeugt, die erfindungsgemäß als rückseitige Prägestrukturen genutzt werden. Die Prägestrukturen der zwei- ten Hauptfläche werden dabei deckungsgleich und mit gleichem Rapport wie die Prägestrukturen der ersten Hauptfläche erzeugt, sie weisen allerdings eine zu den Prägestrukturen der ersten Hauptfläche inverse Geometrie auf. Dies bedeutet, dass, jeweils bezogen auf die Oberfläche, einer Erhebung auf der ersten Hauptfläche eine Vertiefung auf der zweiten Hauptfläche entspricht und umkehrt. Aufgrund des verwendeten Gegendrucktuchs weisen die Prägestrukturen der zweiten Hauptfläche gegenüber den Prägestrukturen der ersten Hauptfläche in der Regel eine erhöhte Rauigkeit auf.
Die zweite Beschichtung kann dabei nur die genannten Linienraster enthalten und für die Kontrast- bzw. Reflexionswirkung die Hintergrundschicht der ersten optisch variablen Struktur nutzen. Alternativ kann die zweite Beschichtung zusätzlich eine zu dem Linienraster kontrastierende zweite Hintergrundschicht umfassen, die insbesondere hochreflektierend ausgebildet sein kann. Für die Aufbringung und Anordnung der zweiten Hintergrundschicht auf der zweiten Hauptfläche gelten die für die erste Hinter grund- schicht gemachten Ausführungen entsprechend. Die erste und zweite Hintergrundschicht können gleich oder verschieden ausgebildet sein. Um zusätzlich zu dem oder den in Aufsicht erkennbaren Bewegungseffekten eine Durchsichtsinformation in dem Sicherheitselement zu erzeugen, ist die kontrastierende Hintergrundschicht oder, falls zwei Hintergrundschichten vorgesehen sind, zumindest eine der kontrastierenden Hintergrundschichten vorteilhaft mit punkt- oder linienförmigen Aussparungen perforiert oder großflächig ausgespart. In den perforierten oder ausgesparten Bereichen können auch die auf die Hintergrundschicht aufgedruckten Linienraster ausgespart sein. Wie weiter unten genauer beschrieben, können die Linienraster in großflächigen Aussparungen beispielsweise in ihrer Farbe modifiziert sein. Die Aussparungen können insbesondere durch bereichsweises Entfernen einer bereits aufgebrachten Hintergrundschicht durch Laserbeaufschlagung erzeugt werden, oder auch durch lediglich bereichsweises Aufbringen der Hintergrundschicht. In vorteilhaften Ausgestaltungen sind die Prägeelemente durch erhabene oder vertiefte Rundstrukturen, insbesondere durch gestauchte halbkugelförmige oder asphärische Strukturen oder Kalotten („Fly's Eye Arrays") gebildet. Die Grundfläche der Prägeelemente ist vorzugweise kreisförmig oder polygonal, insbesondere quadratisch oder sechseckig. Daneben kommen auch pyramidale Formen, insbesondere mit einer hohen Anzahl an Flächen, beispielsweise einer achteckigen Grundfläche, in Betracht. Die Prägestruktur kann auch langgestreckte erhabene oder vertiefte Prägeelemente, beispielsweise in Form elliptischer oder stabförmiger Prägeelemente enthalten. Auch Prägeelemente unterschiedlicher Form können in einer Prägestruktur vorlie- gen, um die Fälschungssicherheit weiter zu erhöhen. Die Abmessung der Prägeelemente liegt bevorzugt im Bereich von 50 μπι bis 500 μιη, besonders bevorzugt im Bereich von 260 μιτί bis 300 μπι, die Strukturhöhe liegt mit Vorteil unterhalb von 200 μπι, bevorzugt unterhalb von 100 μιη, besonders bevorzugt im Bereich von 30 μπι bis 90 μπι. Besteht das Substrat des Sicher- heitselements aus einem glatten Trägermaterial, beispielsweise aus einem Polymer, kann die Abmessung der Prägeelemente mit Vorteil auch im Bereich von 50 μπι bis 150 μπι liegen. Die Strukturhöhe liegt in diesem Fall typischerweise unterhalb von 75 μπι, bevorzugt unterhalb von 50 μιη. Bei langgestreckten Prägeelementen beziehen sich die genannten Größen auf die Abmessung in Querrichtung. In Längsrichtung können die langgestreckten Prägeelemente eine Abmessung von mehreren Millimetern oder sogar mehreren Zentimetern aufweisen. Eine Kombination von sphärischen und langgestreckten Prägeelementen verleiht dem Sicherheitselement zusätzli- - lo chen Fälschungsschutz, da kommerziell zwar sphärische Mikrolinsenarrays und Lentikulararrays mit langgestreckten Zylinderlinsen jeweils separat erhältlich sind, aber keine Kombination solcher Gestaltungen. Die Prägeelemente sind bevorzugt in einem Quadrat-Gitter, Rechteck-Gitter, Rauten-Gitter, Sechseck-Gitter oder Parallelogramm-Gitter angeordnet. Die Rasterweite oder Rasterweiten Wp des Rasters ergeben sich dabei aus der Summe aus der Abmessung der Prägeelemente dp und des Abstands ap zwischen benachbarten Prägeelementen. Wie erwähnt liegt die Abmessung dp vorteilhaft zwischen 200 μπι und 500 μιτι, die Rasterweite Wp liegt für jede Gitterrichtung vorzugweise zwischen 1.0* dp und 1.2* dp und der Abstand ap ist mit Vorteil kleiner als 2 μπι. Sowohl die Abmessung dp als auch der Abstand ap und damit auch die Rasterweite Wp können konstant oder ortabhängig sein. Besonders bevorzugt sind Raster mit der Symmetrie eines Quadrat-, Rechteck- oder Sechseck-Gitters und mit konstanter Rasterweite Wp, konstanten Abmessungen dp und konstanten Abständen ap. Eine ortsabhängige Rasterweite kann insbesondere durch eine Nebeneinanderanordnung von Teilrastern mit verschiedener, aber innerhalb eines Teilrasters konstanter Rasterweite entstehen. Beispielsweise können sich Teilraster aus sphärischen Prägeelementen mit Teilrastern aus langgestreckten Prägeelementen abwechseln, die schon aufgrund der unterschiedlichen Form der Prägeelemente vorteilhaft unterschiedliche Rasterweiten aufweisen. Insbesondere können die Teilraster aus langgestreckten Prägeelementen auch jeweils nur eindimensional sein, also aus n x 1 parallel zueinander angeordne- ten Elementen bestehen. Die Teilraster aus langgestreckten Prägeelementen können in vorteilhaften Ausgestaltungen auch in Form eines Musters, von Zeichen oder einer Codierung ausgebildet sein. Zur weiteren Erhöhung der Fälschungssicherheit kann die Prägestruktur sowohl erhabene als auch vertiefte Prägeelemente enthalten, wobei die erhabenen und vertieften Prägeelemente in Form eines Musters, von Zeichen oder einer Codierung angeordnet sind. Wegen der entgegengesetzten opti- sehen Wirkung von erhabenen und vertieften Prägeelementen wird die von den Prägeelementen gebildete Form zumindest aus bestimmten Betrachtungsrichtungen erkennbar und stellt eine weitere Information innerhalb des Sicherheitselements dar. Weiter kann vorgesehen sein, dass die Prägestruktur neben dem genannten zweidimensionalen Raster von Prägeelementen zumindest einen Teilbereich mit gegen das zweidimensionale Raster versetzten Prägeelementen umf asst. Der genannte zumindest eine Teilbereich ist vorteilhaft in Form eines Musters, von Zeichen oder einer Codierung ausgebildet. Durch den Versatz zeigt der Teilbereich der versetzten Prägeelemente ein von seiner Umgebung abweichendes Erscheinungsbild, so dass die Form dieses Teilbereichs eine weitere, visuell erkennbare Information darstellt. Die versetzten Prägeelemente können die gleiche Form wie die unversetzten Prägeelemente aufweisen, können aber zur Kontraststeigerung auch eine abweichende Form aufwei- sen. Alternativ oder zusätzlich können die versetzten Prägeelemente auch eine von der Abmessung dp oder Rasterweite Wp der unversetzten Prägeelemente abweichende Abmessung bzw. Rasterweite aufweisen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das zweidimensionale Ras- ter von Prägeelementen als ein regelmäßiges zweidimensionales Raster, insbesondere als ein regelmäßiges zweidimensionales Raster erhabener oder vertiefter Prägeelemente ausgebildet. Das Linienraster der Beschichtung enthält vorteilhaft eine Vielzahl sich nicht schneidender und vorzugsweise fast, aber nicht vollständig paralleler Linien. Genauer weisen die Linien mit Vorteil einen weitgehend, jedoch entlang der Längsausdehnung der Linien nicht vollständig konstanten Abstand auf. Da die Linien nicht vollständig parallel sind, hat das Linienraster keine exakte Rasterweite, allerdings kann eine mittlere Rasterweite WL des Linienrasters dadurch angegeben werden, dass der Abstand benachbarter Linien über die Längsausdehnung der Linien und die im Linienraster vorliegenden Linien gemittelt wird. Die Angabe, dass die Linien einen weitgehend konstanten Abstand aufweisen, bedeutet dann, dass der Abstand zweier benachbarter Linien entlang mehr als 90% der Längsausdehnung der beiden Linien um weniger als 20%, bevorzugt weniger als 10% vom mittleren Abstand der beiden Linien abweicht. Vorzugsweise sind das Linienraster und das Prägeelementraster so aufeinander abgestimmt, dass die Rasterweite Wp des Prägeelementrasters in einer Richtung senkrecht oder unter 60° zum Linienraster im Wesentlichen gleich der mittleren Rasterweite WL ist. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass die Liniensegmente der Linien des Linienrasters jeweils im We- sentlichen vollständig auf den Prägeelementen des Prägeelementrasters zu liegen kommen.
Die Position eines Liniensegments auf einem Prägeelement ist mit Vorteil jeweils durch eine Phasenfunktion φ(χ,ν) gegeben, die von der Position (x,y) des Prägeelements in der optisch variablen Struktur abhängt und deren Funktionswert die relative Position des Liniensegments auf dem Prägeelement senkrecht zur Längenausdehnung des Liniensegments, normiert auf das Einheitsintervall [0,1], angibt. Die Phasenfunktion φ(χ,γ) variiert dabei ortsabhängig so, dass beim Kippen des Sicherheitselements ein Bewegungseffekt, insbesondere ein Pump- oder Rotationseffekt entsteht.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung hängt die Phasenfunktion φ(χ,ν) direkt, insbesondere linear vom Winkel zwischen der Position (x,y) des Prägeelements und einem festen Bezugspunkt (xo, yo) in der optisch variablen Struktur ab, so dass beim Kippen des Sicherheitselements ein Rotationseffekt um den Bezugspunkt (xo, yo) entsteht. Die Phasenfunktion ist in diesem Fall bevorzugt durch
<j>(x,y) = mod((a + k*arg((x-x0)+i(y-yo))/(2n), 1) mit einer ganzen Zahl k 0 und einem Offsetwinkel α gegeben, wobei mod(x,y) die Modulofunktion und arg(z) das Argument einer komplexen Zahl darstellt. Das Linienraster erzeugt dann bei der Betrachtung den visuellen Eindruck einer sich beim Kippen um den Bezugspunkt drehenden Windmühlen-Struktur mit | k | Flügeln, wobei das Vorzeichen von k den Drehsinn der Flügel beim Kippen beschreibt. Wie erwähnt ist die Erfindung nicht auf Gestaltungen mit einem einzigen Linienraster beschränkt, vielmehr kann die Beschichtung mit Vorteil auch zwei oder mehr Linienraster umfassen, wobei die Parameter 'Position des Liniensegments auf dem Prägeelement', 'Orientierung des Liniensegments auf dem Prägeelement' und 'Form des Liniensegments' für die Linienseg- mente jedes Linienrasters unabhängig voneinander variieren.
Die Linienraster können dabei unterschiedliche Bewegungseffekte oder gleiche Bewegungseffekte in gleiche oder unterschiedliche, insbesondere gegenläufige Richtungen erzeugen. Mit Vorteil sind die Linien unterschiedlicher Linienraster mit unterschiedlichen Farben aufgebracht, um die Bewegungseffekte der beiden Linienraster visuell voneinander abzuheben. Grundsätzlich können aber auch bereits die Linien eines Linienrasters lokal unterschiedliche Farben aufweisen, um unterschiedlich gefärbte Bereiche zu er- zeugen.
Wird jedem Linienrasters eine durch die Linienrichtung definierte Vorzugsrichtung zugeordnet, so schließen die Vorzugsrichtungen zwei oder mehrerer Linienraster dann mit Vorteil einen Winkel von etwa 60° oder etwa 90° miteinander ein.
Für eine Anordnung von nicht langgestreckten, beispielsweise im Wesentlichen sphärischen Prägeelementen mit runder Basisfläche und asphärischem Höhenverlauf ist es möglich, die verwendete Phasenfunktion als Summe zweier Phasenfunktionen darzustellen,
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wobei cpA(x,y) einen Bewegungseffekt beim Verkippen in Nord-Süd Rich- tung (Kippung um die x- Achse) beschreibt und φβ (x,y) einen Bewegungseffekt beim Verkippen in Ost-West-Richtung (Kippung um die y- Achse) beschreibt. Dabei können die einzelnen Phasenfunktionen q>A(x,y) und q>B(x,y) selbst aus zwei oder mehr Phasenfunktionen zusammengesetzt sein, die denselben Bewegungseffekt mit unterschiedlichen Farben und konstantem Versatz zueinander beschreiben. Beispielsweise kann mit den Farben Rot und Blau >A(x,y) = q>A, rot (x,y) + (pA, blau (x,y) sein, wobei φΑ, rot (x,y) = C+ c ß, blau (x,y) ist und C eine Konstante, beispielsweise 0,5 ist.
Die Beschichtung eines Sicherheitselements kann mehrere Teilbereiche auf- weisen, in denen die Linienraster jeweils unterschiedliche Bewegungseffekte erzeugen. Die Teilbereiche können dabei insbesondere in Form von Mustern, Zeichen oder einer Codierung angeordnet sein, so dass durch die bereichsweise unterschiedlichen Bewegungseffekte eine Zusatzinformation entsteht. Beispielsweise kann ein Teilbereich in Form einer Wertzahl ausgebildet sein und einen Kippeffekt zeigen, während der umgebende Teilbereich einen Rotationseffekt zeigt. Derartige grundsätzlich verschiedene Bewegungseffekte in unmittelbarer Nachbarschaft sind sehr auffällig und für den Nutzer daher leicht einzuprägen und leicht zu prüfen. In einer Weiterbildung kann das Sicherheitselement einen Teilbereich in
Form von Mustern, Zeichen oder einer Codierung aufweisen, der beim Kippen des Sicherheitselements statisch bleibt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind das oder die Linienraster in dem Teilbereich ausgespart, so dass in dem Teilbereich keine Liniensegmente auf den Prägeelementen vorliegen. Die optisch variable Struktur erscheint in dem Teilbereich beim Kippen des Sicherheitselements unabhängig von der Betrachtungsrichtung beispielsweise hochreflektierend, insbesondere silbrig glänzend, oder mit der Farbe der kontrastierenden Hintergrundschicht und bildet auf diese Weise eine statische Information.
Nach einer Variante können die Linien in dem Teilbereich ohne eine ortsabhängige Variation ausgebildet sein und in einem bestimmten Abstand genau parallel zueinander verlaufen. Das Linienraster ist in dem Teilbereich beim Kippen des Sicherheitselements dann nur aus einer bestimmten Betrachtungsrichtung zu sehen, wohingegen die optisch variable Struktur in dem Teilbereich aus den übrigen Betrachtungsrichtungen beispielsweise hochreflektierend oder mit der Farbe der kontrastierenden Hintergrundschicht er- scheint und damit eine Information bildet, die quasi statisch bleibt.
In einer alternativen Ausgestaltung können bei einer Beschichtung, die zwei oder mehr, mit unterschiedlichen Farben aufgebrachte Linienraster umfasst, in dem Teilbereich nur Liniensegmente einer Farbe auf den Prägeelementen vorliegen, während die Linien der in anderen Farben aufgebrachten Linienraster in dem Teilbereich ausgespart sind. Entsprechend erscheint der Teilbereich beim Kippen des Sicherheitselements nur in der Farbe des nicht ausgesparten Linienrasters, während der visuelle Eindruck des übrigen Sicherheitselements abhängig von der Betrachtungsrichtung variiert.
Nach einer Variante kann in dem Teilbereich, in dem keine Liniensegmente oder nur Liniensegmente einer Farbe auf den Prägeelementen vorliegen, zusätzlich vollflächig eine Farbe aufgebracht sein, um beispielsweise den statischen Effekt noch zu verstärken.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können die Liniensegmente in dem Teilbereich mit einer stark deckenden Farbe überdruckt sein.
In einer weiteren Ausgestaltung kann alternativ das Prägeraster in dem Teil- bereich ausgespart sein, so dass den Liniensegmenten des Linienrasters in dem Teilbereich keine Prägeelemente zugeordnet sind. Beim Kippen des Sicherheitselements ändert sich der visuelle Eindruck des Teilbereichs aufgrund der fehlenden räumlichen Tiefe und der dadurch fehlenden Abhängigkeit von der Betrachtungsrichtung nicht. Wie weiter oben bereits angesprochen, kann die optisch variable Struktur ferner eine Zusatzinformation aufweisen, die durch eine bereichsweise Variation der Prägestruktur entsteht. So kann die Zusatzinformation beispiels- weise durch eine Variation der Anordnung nicht linienf örmiger Prägeelemente, wie einem bereichsweisen Versatz oder einer bereichsweisen Änderung der Rasterweite entstehen. Derartige Variationen führen beispielsweise zu einer bereichsweisen Farbänderung. Auch eine bereichsweise Variation der geometrischen Form nicht linienf örmiger Prägeelemente, insbesondere durch Vorsehen eines partiellen Ausschnitts aus der Geometrie der jeweiligen nicht lirüenf örmigen Prägeelemente derart, dass der jeweiligen geometrischen Form der nicht limenf örmigen Prägeelemente dieser partielle Ausschnitt fehlt, ist denkbar.
Eine Zusatzinformation kann femer durch eine (makroskopische) Zusatzinformation im Prägewerkzeug entstehen, die zusätzlich zur Prägestruktur (und dieser überlagert) eine bereichsweise Erhebung oder Vertiefung in einem Teilbereich, insbesondere in Form von Mustern, Zeichen oder einer Codierung bewirkt.
Die Linienbreiten der gedruckten Linienraster sind mit Vorteil kleiner als das 0,5-fache der Rasterweite Wp des Prägeelementrasters. Sie liegen vorzugsweise im Bereich von 25 μπι bis 300 μπι, bevorzugt im Bereich von 25 μπι bis 250 μιη und besonders bevorzugt im Bereich von 25 μπι bis 150 μιη. Die Linien können eine konstante Linienbreite haben oder die Linienbreite kann sich entlang der Längsausdehnung der Linien verändern, sich insbesondere vergrößern, verkleinern oder ein- oder zweiseitig moduliert sein. Die Linien des gedruckten Linienrasters können dabei sowohl als positive (gedruckte) als auch als negative (im Druckbild ausgesparte) Linien dargestellt sein. Die angegebenen Linienbreiten beziehen sich im Fall von positiven Linien auf die Breiten der tatsächlich gedruckten bzw. mit Farbe bedeckten Bereiche bzw. im Fall von negativen Linien auf die Breiten ausgesparter linienförmi- ger Zwischenräume ohne Farbe.
Die Linienraster können insbesondere im Offset-, Nyloprint-, Flexo- oder Siebdruckverfahren aufgebracht sein, wobei sowohl oxidativ als auch UV trocknende Farben einsetzbar sind. In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Farbe des aufgedruckten Linienrasters oder, falls zwei oder mehr, mit unterschiedlichen Farben aufgebrachte Linienraster vorgesehen sind, zumindest die Farbe eines der Linienraster lumineszierende, insbesondere fluoreszierende Eigenschaften auf. Bei Ausgestaltungen, bei denen die kontrastierende Hintergrundschicht großflächig ausgespart ist, kann die Farbe des aufgedruckten Linienrasters oder, falls zwei oder mehr, mit unterschiedlichen Farben aufgebrachte Linienraster vorgesehen sind, zumindest die Farbe eines der Linienraster aus einem Farbgemisch bestehen, das zumindest eine laserabsorbierende Gemischkomponente enthält. Durch Beaufschlagung mit einem Laser kann eine solche Farbe in der Aussparung gezielt geändert werden. Das Grundprinzip eines solchen Verfahrens ist in der Druckschrift DE 10 2013 000152 erläutert, deren Offenbarung insoweit in die vorliegende Beschreibung aufgenommen wird.
Die Prägestruktur ist vorteilhaft mit einer transparenten Deckschicht versehen, die die Prägeelemente einebnet und so insbesondere eine Abf ormung der optisch variablen Struktur verhindert. Als Substrat des Sicherheitselements kommen insbesondere Trägermaterialien aus Baumwollfasern, aus Polymeren oder ein Substrat mit einem hybriden Aufbau in Frage. Das Sicherheitselement kann dabei Teil eines das Substrat bereitstellenden Datenträgers sein, so dass das Substrat des Sicherheitselements einen Teil des Substrats des Datenträgers darstellt. Das Sicherheitselement kann auch mit seinem Substrat auf einen Datenträger aufgebracht oder in einen Datenträger eingebracht sein, so dass das Sicherheitselement und der Datenträger jeweils ein eigenes, getrenntes Substrat aufweisen.
Die Erfindung enthält auch einen Datenträger mit einem Sicherheitselement der beschriebenen Art, wobei das Sicherheitselement in vorteilhaften Gestaltungen in oder über einem Fensterbereich oder einer durchgehenden Öffnung des Datenträgers angeordnet ist. Eine solche Anordnung ist insbesondere bei zweiseitigen Gestaltungen von Vorteil, bei denen einer der Bewegungseffekte in direkter Aufsicht, der andere bei Betrachtung durch den Fensterbereich oder die durchgehende Öffnung sichtbar ist. Bei dem Datenträger kann es sich insbesondere um ein Wertdokument, wie eine Banknote, insbesondere eine Papierbanknote, eine Polymerbanknote oder eine Folien- verbundbanknote, um eine Aktie, eine Anleihe, eine Urkunde, einen Gutschein, einen Scheck, eine hochwertige Eintrittskarte, aber auch um eine Ausweiskarte, wie etwa eine Kreditkarte, eine Bankkarte, eine Barzahlungskarte, eine Berechtigungskarte, einen Personalausweis oder eine Passperso- nalisierungsseite handeln.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Datenträger ein Folienelement auf, das durch das Sicherheitselement abgesichert ist, indem sich das Sicherheitselement über zumindest einen Teilbereich des Folienelements und zumindest einen an das Folienelement angrenzenden Bereich des Datenträgers erstreckt. Eine eventuelle Manipulation oder sogar Entfernung des Folien- elements fällt dann wegen des überlappenden Sicherheitselements sofort auf. Das Folienelement kann insbesondere durch einen Sicherheitsstreifen, einen Sicherheitsfaden oder einen Patch gebildet sein.
Die Erfindung enthält weiter ein Verfahren zur Herstellung eines optisch variablen Sicherheitselements der oben beschriebenen Art, bei dem
ein Substrat mit gegenüberliegenden ersten und zweiten Hauptflächen bereitgestellt wird, '
eine Beschichtung der ersten Hauptfläche erzeugt wird, indem zumindest ein Linienraster und eine zu dem Linienraster kontrastierende Hintergrundschicht auf das Substrat aufgebracht werden, und in einem Prägeschritt eine Prägestruktur auf der ersten Hauptfläche erzeugt wird, indem ein zweidimensionales Raster erhabener und/ oder vertiefter Prägeelemente auf der ersten Hauptfläche ausgebildet wird,
wobei die Beschichtung und die Prägestruktur so kombiniert werden, dass im Wesentlichen auf jedem Prägeelement zumindest ein Liniensegment einer Linie des Linienrasters liegt, und zumindest einer der Parameter 'Position des Liniensegments auf dem Prägeelement', 'Orientierung des Liniensegments auf dem Prägeelement' und 'Form des Liniensegments' über die Ausdehnung der optisch variablen Struktur ortsabhängig variiert, so dass durch das Linienraster beim Kippen des Sicherheitselements ein Bewegungseffekt, insbesondere ein Pumpoder Rotationseffekt entsteht.
In einer Verfahrensvariante wird die kontrastierende Hintergrundschicht vorzugsweise vollflächig auf die erste Hauptfläche aufgebracht und das oder die Linienraster werden auf die kontrastierende Hintergrundschicht aufgedruckt. Zur Erzeugung einer statischen Information kann das Linienraster zusammen mit der kontrastierenden Hintergrundschicht in einem Teilbereich in Form von Mustern, Zeichen oder einer Codierung entfernt werden, insbesondere mittels Laserablätion, so dass der visuelle Eindruck in dem Teilbereich beim Kippen des Sicherheitselements keine Änderung erfährt.
In einer alternativen Verfahrensvariante können das oder die Linienraster auf die erste Hauptfläche aufgedruckt werden, die kontrastierende Hintergrundschicht vorzugsweise vollflächig über den Linienrastern aufgebracht werden und nachfolgend die Linienraster durch bereichsweise Entfernung der Hintergrundschicht, beispielsweise mittels Laserablätion freigelegt werden. Um zusätzlich eine statische Information zu erzeugen, kann die bereichsweise Entfernung der Hintergrundschicht in einem Teilbereich ausbleiben, so dass dort der visuelle Eindruck beim Kippen des Sicherheitselements weiterhin durch die kontrastierende Hintergrundschicht vorgegeben wird.
Die Prägestruktur der ersten Hauptfläche wird vorteilhaft durch eine Blindprägung erzeugt. Die bevorzugte Prozessreihenfolge ist dann: Aufbringen der Hintergrundschicht, vorzugsweise im Siebdruck, Aufdrucken des Linienrasters, vorzugsweise im Offsetdruck und Erzeugen der Prägestruktur, vorzugsweise im nicht farbführenden Stichtiefdruck. Alternativ ist auch die Prozessreihenfolge: Aufbringen der Hintergrundschicht, Erzeugen der Prägestruktur und Aufdrucken des Linienrasters möglich.
Zur Erzeugung der Prägestrukturen kann das Substrat auch mit einem pho- toaushärtbaren Lack beschichtet werden und die gewünschte Form der Prägeelemente in diesen Lack geprägt und die geprägte Struktur mit der Hin- tergrundschicht beschichtet werden, beispielsweise durch Bedampfung mit Metall oder Bedruckung mit einer geeigneten Druckfarbe. Auf die so erzeugten beschichteten Prägeelemente werden dann in einem Druckverfahren die gewünschten Linienraster aufgebracht. Die Aushärtung der Lackschicht er- folgt vorzugsweise während des Prägeprozesses durch UV-Bestrahlung, insbesondere von der dem Prägewerkzeug gegenüberliegenden Seite des Substrats her, und/ oder durch ein transparentes Prägewerkzeug hindurch.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass - eine zweite Beschichtung auf der zweiten Hauptfläche erzeugt wird, indem zumindest ein zweites Linienraster auf die zweite Hauptfläche des Substrats aufgebracht wird,
in dem Prägeschritt zusammen mit der Prägestruktur auf der ersten Hauptfläche gleichzeitig eine deckungsgleiche Prägestruktur mit in- verser Geometrie auf der zweiten Hauptfläche ausgebildet wird, wobei die zweite Beschichtung und die zweite Prägestruktur so kombiniert werden, dass im Wesentlichen auf jedem Prägeelement zumindest ein Liniensegment einer Linie des Linienrasters der zweiten Beschichtung liegt, und für das Linienraster der zweiten Beschichtung zumindest einer der Parameter 'Position des Liniensegments auf dem Prägeelement', 'Orientierung des Liniensegments auf dem Prägeele- ment1 und 'Form des Liniensegments 1 über die Ausdehnung der optisch variablen Struktur ortsabhängig variiert, so dass durch das Linienraster der zweiten Beschichtung beim Kippen des Sicherheitselements ein Bewegungseffekt, insbesondere ein Pump- oder Rotationseffekt entsteht. Das zumindest eine Linienraster der ersten Beschichtung und das zumindest eine Linienraster der zweiten Beschichtung werden mit Vorteil im Simultanverfahren auf die erste bzw. zweite Hauptfläche aufgebracht. Das Sicherheitselement kann auf allen Arten von Substraten, insbesondere einem Baumwollsubstrat, Polymersubstrat oder Hybridsubstrat aufgebracht, insbesondere aufgedruckt sein. Dabei können die Bestandteile des Sicherheitselements durch die genannten Druckverfahren (etwa Sieb-, Offset-, Flexo- und Stichtiefdruck) insbesondere direkt auf das gewünschte Zielsub- strat aufgedruckt werden, ohne dass ein Faden oder Patch erforderlich wäre. Nach dem Prägen der Prägestruktur kann der dadurch eventuell verformte Rückseitenbereich des Substrats, sofern er nicht erfindungsgemäß genutzt wird, zur Stabilisierung mit Lack aufgefüllt werden. Das beschriebene Sicherheitselement kann fließende Bewegungseffekte erzeugen, die je nach Gestaltung beim Kippen in allen Raumrichtungen in Erscheinung treten können. Trotz der visuell eindrucksvollen Effekte ist das Sicherheitselement einfach und kostengünstig herstellbar, da nur im Sicherheitsbereich übliche Druckverfahren eingesetzt werden müssen. Das Sicher- heitselement kann auf praktisch alle Arten von Substraten aufgebracht werden und benötigt keinen besonderen Träger. Durch eine Einebnung der Prägestruktur kann eine Abf ormung wirksam verhindert und dadurch eine hohe Fälschungssicherheit erreicht werden. Weiter kann das Sicherheitselement aufgrund des einfachen Herstellungsverfahrens auch gut mit anderen Stich- tief druckmerkmalen auf einem Datenträger kombiniert und mit diesen ge- passert werden.
In einem weiteren Aspekt enthält die Erfindung ein optisch variables Sicherheitselement zur Absicherung von Wertgegenständen mit einer optisch vari- ablen Struktur, die eine Prägestruktur und eine Beschichtung aufweist, wobei
die Beschichtung eine hochreflektierende Hintergrundschicht und zumindest ein aufgedrucktes Linienraster umfasst,
- die Prägestruktur ein regelmäßiges zweidimensionales Raster erhabener oder vertiefter Prägeelemente umfasst,
die Beschichtung und die Prägestruktur so kombiniert sind, dass im Wesentlichen auf jedem Prägeelement zumindest ein Liniensegment einer Linie des Linienrasters liegt, und
- zumindest einer der Parameter 'Position des Liniensegments auf dem Prägeelement1, 'Orientierung des Liniensegments auf dem Prägeelement' und 'Form des Liniensegments' über die Ausdehnung der optisch variablen Struktur ortsabhängig variiert, so dass beim Kippen des Sicherheitselements ein Bewegungseffekt, insbesondere ein Pump- oder Rotationseffekt entsteht.
Bei einem zugehörigen Verfahren zum Herstellen eines optisch variablen Sicherheitselements ist vorgesehen, dass
ein Substrat mit gegenüberliegenden ersten und zweiten Hauptflä- chen bereitgestellt wird,
eine Beschichtung der ersten Hauptfläche erzeugt wird, indem eine hochreflektierende Hintergrundschicht und zumindest ein Linienraster auf das Substrat aufgebracht werden, und
eine Prägestruktur auf der ersten Hauptfläche erzeugt wird, indem ein regelmäßiges zweidimensionales Raster erhabener oder vertiefter
Prägeelemente auf der ersten Hauptfläche ausgebildet wird, wobei die Beschichtung und die Prägestruktur so kombiniert werden, dass im Wesentlichen auf jedem Prägeelement zumindest ein Liniensegment einer Linie des Linienrasters liegt, und zumindest einer der Parameter 'Position des Liniensegments auf dem Prägeelement', 'Orientierung des Liniensegments auf dem Prägeelement' und 'Form des Liniensegments' über die Ausdehnung der optisch variablen Struktur ortsabhängig variiert, so dass beim Kippen des Sicherheitselements ein Bewegungseffekt, insbesondere ein Pump- oder Rotationseffekt entsteht.
Weiter kann bei einem gattungsgemäßen Sicherheitselement vorgesehen sein, dass
die Beschichtung zumindest ein aufgedrucktes Linienraster und eine zu dem Linienraster kontrastierende Hintergrundschicht umfasst, die Prägestruktur ein eindimensionales Raster langgestreckter erhabener und/ oder vertiefter Prägeelemente umfasst,
die Beschichtung und die Prägestruktur so kombiniert sind, dass im Wesentlichen auf jedem langgestreckten Prägeelement zumindest eine Linie des Linienrasters liegt, und
zumindest einer der Parameter 'lokale Position der Linie auf dem Prägeelement', 'Orientierung der Linie auf dem Prägeelement' und 'Form der Linie' über die Ausdehnung der optisch variablen Struktur ortsabhängig variiert, so dass durch das Linienraster beim Kippen des Sicherheitselements ein Bewegungseffekt, insbesondere ein Pump- oder Rotationseffekt entsteht.
Die obigen Ausführungen zu den möglichen Ausgestaltungen der Beschichtung, der Linienraster, der Hintergrundschicht und dem Substrat gelten gleichermaßen für die Ausgestaltungen mit einer Prägestruktur mit einem eindimensionalen Raster. Dabei ist lediglich zu beachten, dass anderes als bei den Ausgestaltungen mit einem zweidimensionalen Raster bei den eindimensionalen Prägeelement-Rastern nicht die Position, Orientierung und Form eines Liniensegments variiert, sondern die lokale Position, die Orientierung und Form der Linie über der Ausdehnung der optisch variablen Struktur. Die lokale Position einer Linie auf einem Prägeelement ist mit Vorteil jeweils durch eine Phasenfunktion φ(χ,ν) gegeben, wobei alle im Zusammenhang mit zweidimensionalen Prägeelement-Rastern genauer beschriebenen Phasenfunktionen eingesetzt werden können. Auch dabei ist lediglich zu beachten, dass die Phasenfunktion in diesem Fall nicht die relative Position eines Liniensegments auf dem Prägeelement beschreibt, sondern die lokale Position der Linie auf dem Prägeelement.
Die Position eines Liniensegments auf einem Prägeelement ist demnach durch eine Phasenfunktion φ(χ,γ) gegeben, die von der Position (x,y) des Prägeelements in der optisch variablen Struktur abhängt und deren Funktionswert die lokale Position der Linie auf dem Prägeelement, normiert auf das Einheitsintervall [0,1], angibt. Die Phasenfunktion φ(χ,γ) variiert dabei ortsabhängig so, dass beim Kippen des Sicherheitselements ein Bewegungseffekt, insbesondere ein Pump- oder Rotationseffekt entsteht.
Die Ausgestaltungen mit eindimensionalem Raster erzeugen im Wesentlichen nur beim Kippen um eine parallel zu den langgestreckten Prägeelementen liegenden Achse einen Bewegungseffekt, während bei einer Kippung um eine senkrecht zu den langgestreckten Prägeelementen liegende Achse im Wesentlichen kein Bewegungseffekt erzeugt wird. Liegen die langgestreckten Prägeelemente beispielsweise mit ihrer Längsrichtung parallel zu x- Achse und ihrer Querrichtung parallel zur y- Achse, so tritt ein Bewegungseffekt nur beim Verkippen in Nord-Süd Richtung (um die x- Achse), nicht aber beim Verkippen in Ost- West-Richtung (um die y- Achse) auf. Mit der oben eingeführten Terminologie haben die verwendeten Phasenfunktionen daher nur den Anteil für den Bewegungseffekt beim Verkippen in Nord-Süd Richtung
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Es versteht sich, dass die Phasenfunktion q)A(x,y) auch hier aus zwei oder mehr Phasenfunktionen zusammengesetzt sein kann, die denselben Bewegungseffekt mit unterschiedlichen Farben und konstantem Versatz zueinan- der beschreiben, also beispielsweise für die Farben Rot und Blau: q A(x,y) = 9A rot(x,y) + cpA, biau(x,y), mit φΑ, rot (x,y) = C+ φΑ, blau (x,y) und einer Konstante C.
Mit Vorteil ist dabei vorgesehen, dass die Linien im Wesentlichen parallel zu der Längsrichtung der langgestreckten Prägeelemente angeordnet sind.
Die Erfindung enthält auch ein zugehöriges Verfahren zum Herstellen eines optisch variablen Sicherheitselements bei dem vorgesehen ist, dass
ein Substrat mit gegenüberliegenden ersten und zweiten Hauptflächen bereitgestellt wird,
eine Beschichtung der ersten Hauptfläche erzeugt wird, indem zumindest ein Linienraster und eine zu dem Linienraster kontrastieren- de Hintergrundschicht auf das Substrat aufgebracht werden, und in einem Prägeschritt eine Prägestruktur auf der ersten Hauptfläche erzeugt wird, indem ein eindimensionales Raster langgestreckter erhabener und/ oder vertiefter Prägeelemente auf der ersten Hauptfläche ausgebildet wird, wobei die Beschichtung und die Prägestruktur so kombiniert werden, dass im Wesentlichen auf jedem langgestreckten Prägeelement zumindest eine Linie des Linienrasters liegt, und zumindest einer der Parameter 'lokale Position der Linie auf dem Prägeelement1, 'Orientie- rung der Linie auf dem Prägeelement1 und 'Form der Linie' über die
Ausdehnung der optisch variablen Struktur ortsabhängig variiert, so dass durch das Linienraster beim Kippen des Sicherheitselements ein Bewegungseffekt, insbesondere ein Pump- oder Rotationseffekt entsteht.
Für weitere Details des Herstellungsverfahrens wird auf die obigen Ausführungen zu den zweidimensionalen Gestaltungen verwiesen, die bis auf die Dimensionalität des Rasters auch für die eindimensionalen Gestaltungen gelten,
Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maß- stabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die Anschaulichkeit zu erhöhen.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Banknote mit einem erfindungsgemäßen optisch variablen Sicherheitselement,
Fig. 2 in (a) eine Aufsicht auf einen Ausschnitt des Sicherheitselements der Fig. 1 und in (b) einen Querschnitt durch das Sicherheitselement entlang der Linie B-B von (a), Fig. 3 zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Prinzips in (a) ein einzelnes erhabenes Prägeelement und in (b) bis (d) verschiedene Positionen eines Liniensegments auf dem Prägeelement in Aufsicht,
Fig. 4 in zweidimensionaler Projektion einen Ausschnitt auf das Linienraster des Sicherheitselements der Fig. 1,
Fig. 5 eine Ansicht wie in Fig. 4 für ein Linienraster eines anderen erfindungsgemäßen Sicherheitselements,
Fig. 6 in (a) das Erscheinungsbild eines Sicherheitselements mit- zwei
Linienrastern bei senkrechter Betrachtung und in (b) einen Detailausschnitt des Sicherheitselements von (a),
Fig. 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Sicherheitselements mit verschiedenfarbigen Linienrastern,
Fig. 8 ein Ausführungsbeispiel eines Sicherheitselements mit mehre- ren, im Wesentlichen senkrecht aufeinander stehenden Linienrastern,
Fig. 9 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Sicherheitselements mit mehreren, im Wesentlichen senkrecht aufeinander stehenden Linienrastern,
Fig. 10 eine Abwandlung des Sicherheitselements von Fig. 4, bei dem der dort beschriebene Bewegungseffekt mit einem statischen Effekt kombiniert ist, einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Sicherheitselement mit optisch variablen Strukturen auf gegenüberliegenden Hauptflächen des Substrats des Sicherheitselements, ein erfindungsgemäßes Sicherheitselement mit zweiseitiger Gestaltung, aber nur einer optisch variablen Struktur auf der ersten Hauptfläche des Substrats, ein Ausführungsbeispiel eines Sicherheitselements mit einer zusätzlichen linienförmigen Durchsichtsinformation, ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Sicherheitselements mit einer musterförmig ausgebildeten Hintergrundschicht, ein zweiseitiges Sicherheitselement, das in einem opaken Bereich eines Datenträgers vorgesehen ist, eine Abwandlung des Sicherheitselements der Fig. 15, bei der die Hintergrundschichten nicht durch reflektierende Schichten gebildet sind, die Prägestruktur eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements, die sowohl erhabene als auch vertiefte Prägeelemente enthält, die in Form der Ziffernfolge "50" angeordnet sind,
Fig. 18 eine Aufsicht auf einen Ausschnitt eines Sicherheitselements, dessen Prägestruktur einen Teilbereich mit langgestreckten Prägeelementen enthält, ein erfindungsgemäßes Sicherheitselement, dessen Prägestruk- tur einen Teilbereich mit gegen das Raster versetzten Prägeelementen umfasst, eine Banknote mit einem durch ein erfindungsgemäßes Sicherheitselement abgesicherten Folienelement, ein erfindungsgemäßes Sicherheitselement mit mehreren Teilbereichen, in denen die Linienraster unterschiedliche Bewegungseffekte erzeugen, und in zweidimensionaler Projektion einen Ausschnitt auf das Linienraster eines Sicherheitselements mit einem eindimensionalen Raster langgestreckter Prägeelemente.
Die Erfindung wird nun am Beispiel von Sicherheitselementen für Banknoten erläutert. Figur 1 zeigt dazu eine schematische Darstellung einer Banknote 10 mit einem erfindungsgemäßen optisch variablen Sicherheitselement 12. Das Sicherheitselement 12 weist ein metallisch glänzendes Erscheinungsbild mit einer zusätzlichen farbigen, windmühlenartigen Flügelstruktur 14 auf. Dabei erzeugt bereits eine kleine Verkippung 16 der Banknote nach oben oder unten eine visuell sehr auffällige scheinbare Rotationsbewegung 18 der farbigen Flügel 14.
Der Aufbau eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements und das Zustandekommen des auffälligen farbigen Rotationseffekts werden nun mit Bezug auf die Figuren 2 und 3 näher erläutert, wobei Fig. 2(a) eine Aufsicht auf einen Ausschnitt des Sicherheitselements 12 und Fig. 2(b) einen Querschnitt durch das Sicherheitselement entlang der Linie B-B von Fig. 2(a) zeigt. Zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Prinzips ist in Fig. 3(a) weiter ein einzelnes erhabenes Prägeelement 34 dargestellt und Fig. 3(b) bis (d) zeigen verschiedene Positionen eines Liniensegments 36 auf dem Prägeelement 34 in Aufsicht.
Das Sicherheitselement 12 enthält eine optisch variable Struktur 20, die durch eine Kombination einer Prägestruktur 22 und einer Beschichrung 24 gebildet ist. Die Beschichrung 24 umfasst eine hochreflektierende Hinter- grundschicht 26, beispielsweise eine vollflächige reflektierende silberfarbene Druckschicht mit hohem Glanzwert, die im Siebdruck auf das Banknotensubstrat 28 der Banknote 10 aufgedruckt ist. Das Banknotensubstrat 28 stellt in dem Teilbereich, in dem die optisch variable Struktur 20 vorliegt, zugleich das Substrat des Sicherheitselements 12 dar, so dass das Sicherheitselement 12 in die Banknote 10 integriert ist. Die silberne Hintergrundschicht 26 verleiht dem Sicherheitselement 12 sein grundsätzlich metallisch glänzendes Erscheinungsbild.
Auf der Hintergrundschicht 26 ist ein farbiges, beispielsweise goldfarbenes Linienraster 30 aus einer Mehrzahl von im Wesentlichen gleich orientierten Linien 32 aufgedruckt. Die Linien 32 schneiden einander nicht und weisen einen weitgehend, jedoch entlang der Längsausdehnung der Linien nicht vollständig konstanten Abstand auf und werden daher im Rahmen dieser Beschreibung auch als fast-parallel bezeichnet. Wie weiter unten genauer beschrieben, entstehen die gewünschten Bewegungseffekte gerade durch die Abweichung der erfindungsgemäßen Linienraster von Linienrastern mit vollständig parallelen Linien. Die Linienbreite b der Linien 32 ist im Ausführungsbeispiel für alle Linien 32 gleich und entlang der Längsausdehnung der Linien konstant. Die Linienbreite b liegt vorteilhaft zwischen 50 μπι und 200 μηι, und im Ausführungsbeispiel konkret bei etwa 80 μιη. Da die Linien 32 nicht vollständig parallel sind, kann nur eine mittlere Rasterweite WL des Linienrasters angegeben werden, die im Ausführungsbeispiel bei WL = 300 μιη Hegt.
Die durch die Hintergrundschicht 26 und das Linienraster 30 gebildete Be- schichtung 24 ist mit einer Prägestruktur 22 kombiniert, die aus einem zwei- dimensionalen quadratischen Raster von Prägeelementen 34 besteht, die im Ausführungsbeispiel durch gestauchte halbkugelförmige Erhebungen gebildet sind, wie in Fig. 3(a) in perspektiver Ansicht gezeigt. Die Erhebungen 34 weisen dabei beispielsweise einen Grundflächendurchmesser dp von 250 μιη und eine Höhe hp von 75 μηι auf. Wie in Fig. 2 zu erkennen, ist die Raster- weite Wp des Prägeelementrasters etwas größer als der Grundflächendurchmesser dp und liegt im Ausführungsbeispiel bei 1.2*dp, so dass die Rasterweite Wp des Prägeelementrasters ebenfalls 300 μπι beträgt und daher mit der mittleren Rasterweite WL des Linienrasters übereinstimmt. Wie in Fig. 2 gezeigt, sind die Beschichtung 24 und die Prägestruktur 22 durch die übereinstimmenden Werte der Rasterweiten Wp und WL so miteinander kombiniert, dass einerseits jede Erhebung 34 durch die silberne Hintergrundschicht 26 als kleiner Wölbspiegel wirkt, und dass andererseits im Wesentlichen auf jeder Erhebung 34 ein Liniensegment 36 einer Linie 32 aus dem Linienraster 30 liegt. Wie aus der nachfolgenden Beschreibung deutlich wird, soll grundsätzlich jede Erhebung 34 ein Liniensegment 36 tragen, aufgrund des konkreten Verlaufs der Linien 32 kann es jedoch auch einige Erhebungen 34 in der Prägestruktur geben, auf denen kein Liniensegment 36 zu liegen kommt, oder ein bestimmter Teilbereich der Prägestruktur wird gezielt nicht mit Liniensegmenten belegt, um eine statische Substruktur innerhalb des dynamischen Bewegungseffekts der optisch variablen Struktur zu erzeugen. Die relative Anordnung eines Liniensegments 36 und des zugehörigen Prägeelements 34, auf dem dieses Liniensegment 36 liegt, ist durch die Position des Liniensegments 36 auf dem Prägeelement 34 und durch die Orientierung des Liniensegments 36 auf dem Prägeelement 34 angegeben. Wird zusätzlich die Form des Liniensegments 36, insbesondere also die Linienbreite b und die Farbe des Liniensegments 36 angegeben, so sind Lage und Aussehen eines bestimmten Liniensegments 36 vollständig charakterisiert.
Von besonderer Bedeutung ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung der Parameter 'Position des Liniensegments auf dem Prägeelement'. Diese Lini- ensegmentposition kann insbesondere durch eine ortsabhängige Phasenfunktion φ (x,y) angegeben werden, die von der Position (x,y) des Prägeelements 34 innerhalb der optisch variablen Struktur 20 abhängt und deren Funktionswert die relative Position des Liniensegments 36 auf dem Prägeelement senkrecht zur Längenausdehnung des Liniensegments 36, nor- miert auf das Einheitsintervall [0, 1], angibt.
Sind die Linien 32 beispielsweise wie in Fig. 3(b) im Wesentlichen parallel zur x-Achse ausgerichtet, so gibt die Phasenfunktion (|)(x,y) die y-Position des Liniensegments 36 auf dem Prägeelement 34 an, wobei ein Wert φ = 0 eine Lage am unteren Rand und ein Wert φ = 1 eine Lage am oberen Rand bedeutet. In den Figuren 3(b) bis (d) ist zur Illustration jeweils die Lage eines Liniensegments 36 für die Werte ψ =0.25 (Fig.3(b)), ψ =0.5 (Fig. 3(c)) und ψ =0.75 (Fig. 3(d)) gezeigt. Bei Linien 32, die im Wesentlichen parallel zur y- Achse ausgerichtet sind, wie etwa in Figuren 8 und 9 gezeigt, gibt die Phasenfunktion φ(χ,ν) entsprechend die x-Position eines Liniensegments auf dem Prägeelement an, wobei dann ein Wert φ =0 eine Lage am linken Rand und ein Wert φ = 1 eine Lage am rechten Rand bedeutet.
Die gegenwärtigen Erfinder haben nun überraschend gefunden, dass sich durch eine ortsabhängige Variation der Position der Liniensegmente 36 auf den Prägeelementen 34 eine Vielzahl unterschiedlicher Bewegungseffekte beim Kippen des Sicherheitselements 12 realisieren lassen. All diese unterschiedlichen Bewegungseffekte können durch eine entsprechende ortsabhängige Phasenfunktion φ(χ,ν) beschrieben werden.
Wie in Fig. 2(b) illustriert, erzeugen die auf den Erhebungen 34 angeordne- ten Liniensegmente 36 je nach Betrachtungsrichtung 40, 42, 44 einen unterschiedlichen Färb- und Helligkeitseindruck, der zudem bei einer ortabhängigen Position der Liniensegmente 36 auch von der Position der jeweiligen Erhebung 34 innerhalb der optisch variablen Struktur abhängt. Das Sicherheitselement 12 zeigt daher bereits bei Betrachtung aus einer festen Betrach- tungsrichtung 42 ein vorbestimmtes Bildmotiv, wie etwa die in Fig. 1 dargestellte Flügelstruktur 14. Wird das Sicherheitselement 12 gekippt, so dass sich beispielsweise die Betrachtungsrichtung von der senkrechten Richtung 42 zu einer schrägen Richtung 40, 44 ändert, so verändern sich Farbe und Helligkeit der optisch variablen Struktur fließend, aber lokal unterschiedlich, so dass der Eindruck einer Bewegung entsteht. Je nach Auslegung des Linienrasters können lineare Bewegungen, Rotationsbewegungen oder komplexe Bewegungsformen, wie etwa Pump- bzw.„Zoom" -Effekte oder bereichsweise gegenläufige Bewegungen erzeugt werden. Als besonders eindrucksvoll haben sich Rotationseffekte herausgestellt, da die Erzeugung einer Rotationsbewegung durch lineares Kippen eines Sicherheitselements der Intuition zuwider läuft und für den Betrachter daher überraschend wirkt. Solche Rotationseffekte können dadurch erzeugt wer- den, dass der Parameter 'Position des Liniensegments auf dem Prägeelement1 direkt, insbesondere linear vom Winkel zwischen der Position (x,y) des Prägeelements und einem festen Bezugspunkt (xo, yo) in der optisch variablen Struktur abhängt. Um in einem quadratischen Raster halbkugelförmiger Erhebungen 34 den visuellen Eindruck von vier, sich um einen in der Mitte der optisch variablen Struktur liegenden Bezugspunkt drehenden "Windmühlen' -Flügeln zu erzeugen, kann beispielsweise die Phasenfunktion φ] (x,y) = mod (4*arg(x+iy)/ (2n), 1) gewählt werden, wobei mod(x,y) die Modulofunktion und arg(z) das Argument einer komplexen Zahl darstellt. Figur 4 zeigt in zweidimensionaler Projektion einen Ausschnitt auf das zugehörige Linienraster 30 des Sicherheitselements 12 mit den gemäß der Phasenfunktion <J>i(x,y) angeordneten Liniensegmenten 36 und den im Umriss angedeuteten Prägeelementen 34. Wegen der in der zweidimensionalen Projektion fehlenden räumlichen Tiefe und der dadurch fehlenden Abhängig- keit des visuellen Eindrucks von der Betrachtungsrichtung stellt sich in der Projektion der Fig. 4 der beschriebene Rotationseffekt nicht ein, er entsteht nur bei einem echt dreidimensionalen, geprägten Sicherheitselement 12. Bei senkrechter Betrachtung des Sicherheitselements 12 treten die in der Mitte (φ!= 0.5) und damit am höchsten Punkt der Erhebungen 34 liegenden Liniensegmente 36 am stärksten in Erscheinung, während die auf den oberen und unteren Flanken der Erhebungen 34 liegenden Liniensegmente visuell zurücktreten. Wie in Fig. 4 zu erkennen, sind die in der Mitte der Erhebungen 34 liegenden Liniensegmente 36 im Wesentlichen entlang der beiden Diagonalen 50 angeordnet, so dass bei senkrechter Betrachtung das in Fig. 1 gezeigte Erscheinungsbild mit vier, sich entlang der Diagonalen 50 erstreckenden Flügeln 14 entsteht.
Wird das Sicherheitselement 12 nun beispielsweise nach unten gekippt (Kippung 16), so gelangen die bisher am höchsten Punkt liegenden Liniensegmente 36 durch die Kippung aus Sicht des Betrachters an die unteren Flanken der Erhebungen 34 und treten daher visuell zurück. Andererseits werden die zuvor an den oberen Flanken liegenden Liniensegmente 36 an den höchsten Punkt gekippt, so dass diese nunmehr das visuelle Erscheinungsbild dominieren. Wie in Fig. 4 gezeigt, liegen die zugehörigen Erhebungen 34 alle im Wesentlichen entlang der um einen Winkel 18 gegen den Uhrzeigersirin gedrehten Diagonalen 52, so dass sich nach der Verkippung 16 ein Erscheinungsbild mit vier, um einen Winkel 18 gegen den Uhrzeigersinn gedrehten Flügeln 14 ergibt. Entsprechend ergibt sich durch eine Verkippung des Sicherheitselements 12 nach oben eine scheinbare Drehung der Flügel 14 im Uhrzeigersinn. Wie in Fig. 4 weiter erkennbar, haben kleine Verkippungen 16 eine Rotation um einen kleinen Winkel 18, größere Verkippungen eine Rotation um einen größeren Winkel zur Folge, so dass die scheinbare Rotationsbewegung der Flügel 14 beim Kippen fließend abläuft. Die beschriebenen Effekte ergeben sich unmittelbar aus der gewählten Phasenfunktion φι(χ,ν), da diese nur vom Winkel zwischen der Position des Prägeelements und dem Bezugspunkt abhängt, so dass die Positionen gleicher Liniensegmentposition sich jeweils radial vom Bezugspunkt nach außen er- strecken (Linien 50, 52 in Fig. 4). Durch eine andere Wahl des Vorfaktors in < (x,y) kann natürlich auch eine beliebige andere Anzahl an Flügeln oder der entgegengesetzte Drehsinn erzeugt werden. Auch kann sich das Erscheinungsbild der Flügel in radialer Richtung verändern, indem beispielsweise die Linienbreite b mit dem Abstand vom Bezugspunkt variiert wird.
Zur Herstellung des Sicherheitselements 12 wird beispielsweise zunächst die vollflächige, reflektierende silberfarbene Druckschicht 26 auf das Banknotensubstrat 28 der Banknote 10 aufgedruckt. Dann wird das Linienraster 30 im Offsetdruck auf die Silberschicht 26 aufdruckt, beispielsweise mit einer oxi- dativ oder UV-trocknenden Farbe, z. B. Gelb. Anschließend wird durch
Blindprägen im nicht farbführenden Stichtiefdruck die Prägestruktur 22 mit den Erhebungen 34 auf der Oberseite der Banknote 10 erzeugt. Zur Stabilisierung der erhabenen Struktur der Oberseite kann die durch die Prägung verformte Rückseite des Banknotensubstrats 28 mit Lack aufgefüllt werden. Mit Vorteil ist die Prägestruktur 22 zudem mit einer in der Figur nicht dargestellten transparenten Deckschicht versehen, die die Erhebungen 34 einebnet und dadurch eine Abf ormung der optisch variablen Struktur verhindert.
Als ebenfalls sehr eindrucksvoll haben sich Pumpeffekte beim Kippen des Sicherheitselements 12 erwiesen, bei denen unter unterschiedlichen Kippwinkeln eine sich vergrößernde oder verkleinernde Kontur eines vorgegebenen Motivs sichtbar ist („Ein- oder Auszoomen des Motivs"). Für ein quadratisches Raster halbkugelförmiger Erhebungen 34 mit einer Rasterweite Wp kann ein Linienraster 60, das den visuellen Eindruck von pumpenden Kreisringen im Abstand von 10 Rasterweiten erzeugt, beispielsweise durch die Phasenfunktion φ2(χ,ν) = mod(abs(x+iy)/10*Wp, 1) erhalten werden, wobei abs(z) den Betrag einer komplexen Zahl darstellt. Figur 5 zeigt in zweidimensionaler Projektion einen Ausschnitt auf das zugehörige Linienraster 60 des Sicherheitselements 62 mit den Liniensegmenten 36 und den im Umriss angedeuteten Prägeelementen 34.
Bei senkrechter Betrachtung des Sicherheitselements 62 treten die in der Mit- te (φ2= 0.5) der Erhebungen 34 liegenden Liniensegmente 36 am stärksten in Erscheinung, während die auf den oberen und unteren Flanken der Erhebungen 34 liegenden Liniensegmente visuell zurücktreten. Wie in Fig.5 zu erkennen, sind bei der Phasenfunktion φ2 die in der Mitte der Erhebungen 34 liegenden Liniensegmente 36 im Wesentlichen auf konzentrischen Kreisen 64 mit Radien von 5* Wp, 15* Wp, 25* Wp, etc. angeordnet. Bei senkrechter Betrachtung zeigt das Sicherheitselement 62 daher eine Reihe konzentrischer Kreise mit den genannten Durchmessern.
Wird das Sicherheitselement 12 nun beispielsweise in Kipprichtung 16 nach unten gekippt, so geraten die zunächst am höchsten Punkt liegenden Liniensegmente 36 aus Sicht des Betrachters an die unteren Flanken der Erhebungen 34 und treten daher visuell zurück, während die zuvor an den oberen Flanken liegenden Liniensegmente 36 an den höchsten Punkt gekippt werden und das visuelle Erscheinungsbild dominieren. Wie in Fig. 5 zu erken- nen, liegen die zugehörigen Erhebungen 34 auf etwas größeren konzentrischen Kreisen, beispielsweise mit Radien 7* Wp, 17* Wp, etc., so dass sich durch die Verkippung 16 die konzentrischen Kreise 64 zu vergrößern scheinen. Entsprechend ergibt sich durch eine Verkippung des Sicherheitsele- ments 62 in Gegenrichtung eine scheinbare Verkleinerung der konzentrischen Kreise 64, so dass durch ein Hin- und Herkippen des Sicherheitselements 62 der gewünschte Pumpeffekt entsteht.
Es versteht sich, dass auch die Phasenfunktion φ2 der Fig. 5 nur beispielhaft genannt ist und dass anstelle von Kreisen beispielsweise auch Quadrate, Sterne oder andere Polygone, aber auch komplexere Objekte wie Symbole oder Wertzahlen, und auch andere Abstände der konzentrischen Figuren erzeugt werden können. Das beschriebene Prinzip ist nicht auf Gestaltungen mit einem einzigen Linienraster beschränkt, vielmehr kann die Beschichtung eines Sicherheitselement auch zwei oder mehr Linienraster enthalten, wobei für die Liniensegmente jedes Linienrasters die Parameter 'Position des Liniensegments auf dem Prägeelement', 'Orientierung des Liniensegments auf dem Prägeele- ment' und 'Form des Liniensegments' unabhängig voneinander variieren können. Die Linienraster können daher insbesondere auch unterschiedliche Bewegungseffekte oder gleiche Bewegungseffekte in unterschiedliche Richtungen erzeugen. Weiter sind die Linien der Linienraster vorteilhaft mit unterschiedlichen Farben aufgebracht, um die Bewegungseffekte der Linienras- ter visuell zu differenzieren.
Zur Illustration zeigt Fig. 6(a) das Erscheinungsbild eines Sicherheitselements mit zwei Linienrastern bei senkrechter Betrachtung und Fig. 6(b) einen Detailausschnitt des Sicherheitselements 70. Bei dem Sicherheitselement 70 ist die oben bereits beschriebene Prägestruktur 22 mit einer Beschichtung kombiniert, die neben der hochreflektierenden Hintergrundschicht 26 zwei Linienraster 72, 74 enthält. Das erste Linienras- ter 72 besteht aus roten Linien und ist durch die in Zusammenhang mit Fig. 4 bereits erläuterte Phasenfunktion
<j>i(x,y) = mod(4*arg(x+iy)/(2n), 1) beschrieben. Das zweite Linienraster 74 besteht aus blauen Linien, die durch eine abgewandelte Phasenfunktion
(j>3(x,y) = mod(4*( n/4 - arg(x+iy))/(2n), 1) beschrieben wird. Das rote Linienraster 72 erzeugt dann wie oben erläutert, im Zusammenspiel mit der Prägestruktur 22 eine rote Windmühlen-Struktur mit vier Flügeln 82, die sich beim Kippen des Sicherheitselements 70 nach unten (Bezugszeichen 76) gegen die Richtung des Uhrzeigersinns (Drehrichtung 86) zu drehen scheinen.
Die Phasenfunktion φ3(χ,ν) ist gegenüber der Phasenfunktion φί(χ, ) um 45° nach rechts gedreht und ihre Funktionswerte nehmen zudem mit zunehmendem Winkel ab. Das blaue Linienraster erzeugt daher im Zusammenspiel mit der Prägestruktur 22 eine blaue Windmühlen-Struktur mit vier Flügeln 84, die in der Ausgangsstellung bei senkrechter Betrachtung um 45° gegen die Flügel 82 der roten Windmühlen-Struktur gedreht sind, und die sich beim Kippen des Sicherheitselements 70 nach unten (Bezugszeichen 76) im Uhrzeigersinn (Drehrichtung 88) zu drehen scheinen. Ein solches Sicherheitselement 70 mit zwei gegenläufigen farbigen Rotationseffekten ist für den Betrachter sehr auffällig und hat daher einen hohen Aufmerksamkeits- und Wiedererkennungswert. Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Sicherheitselements 90 mit verschiedenfarbigen Linienrastern 92, 94 ist in Fig. 7 gezeigt, wobei der einfacheren Darstellung halber nur die Linienraster ohne die projizierten Prägeelemente dargestellt sind. Die Linienraster 92, 94 sind mit unterschiedlichen Farben, beispielsweise Rot und Blau im Siebdruck aufgedruckt. Das mit einer hoch- reflektierenden Hintergrundschicht 26 und den zwei Linienrastern 92, 94 versehene Sicherheitselement 90 zeigt bei senkrechter Betrachtung abwechselnd senkrechte rote und blaue Streifen, die sich beim Kippen des Sicherheitselements in Kipprichtung 96 nach rechts bzw. links zu bewegen scheinen, also ein orthoparallaktisches Bewegungsverhalten, bei dem die Bewe- gungsrichtung senkrecht auf der Kipprichtung steht, zeigen. Wegen der gegensätzlichen Steigung der Linien in den beiden Teilbereichen 98-L und 98-R ist die scheinbare Bewegung in den beiden Teilbereichen spiegelbildlich zueinander, so dass beispielsweise beim Kippen des Sicherheitselements 90 nach unten die senkrechten roten und blauen Streifen im Teilbereich 98-L nach links und im Teilbereich 98-R nach rechts wandern.
Die mehreren Linienraster 102, 104 eines Sicherheitselements 100 können beispielsweise bei einem quadratischen Prägeraster auch senkrecht aufeinander stehen, wie in Fig. 8 illustriert. Dort erstrecken sich die Linien des Linienrasters 102 im Wesentlichen entlang der x- Achse und erzeugen daher einen Bewegungseffekt beim Kippen des Sicherheitselements 100 in
Kipprichtung 106, senkrecht zur x- Achse. Die Linien des Linienrasters 104 erstrecken sich dagegen im Wesentlichen entlang der y- Achse und erzeugen daher einen Bewegungseffekt beim Kippen des Sicherheitselements 100 in Kipprichtung 108, senkrecht zur y- Achse.
Figur 9 zeigt ein konkretes Ausführungsbeispiel eines solchen Sicherheits- elements 100, wobei der einfacheren Darstellung halber nur die beiden Linienraster 102, 104 ohne die projizierten Prägeelemente 34 dargestellt sind. Die Linienraster 102, 104 sind dabei mit verschiedenen Farben gedruckt und erzeugen beim Kippen in Kipprichtung 106 und in Kipprichtung 108 unterschiedliche Bewegungseffekte, beispielsweise einen Pumpeffekt in Kipprich- tung 106 und einen Rotationseffekt in Kipprichtung 108.
Je nach der Symmetrie des Prägestrukturrasters kommen auch andere Winkelbeziehungen zwischen den Linienrastern in Frage. Beispielsweise können in einem Sechseck-Gitter drei Linienraster vorgesehen sein, die im Wesentli- chen Winkel von 60° bzw. 120° zwischen sich einschließen.
Die beschriebenen Bewegungseffekte können auch mit einem statischen Effekt kombiniert sein, also mit einem Teilbereich, der an der scheinbaren Bewegung beim Kippen nicht teünimmt und so einen ruhenden Pol in dem bewegten Umfeld darstellt. Zur Illustration zeigt Fig. 10 ein Sicherheitselement 110, das grundsätzlich wie das Sicherheitselement der Fig. 4 ausgebildet ist.
Das Linienraster 30 ist beim Sicherheitselement 110 allerdings in einem Teil- bereich 112, der im Ausführungsbeispiel in Form der Ziffernfolge "50" ausgebildet ist, ausgespart, so dass dort keine Liniensegmente auf den Prägeelementen 34 liegen. Im Teilbereich 112 zeigt das Sicherheitselement 110 daher unabhängig von der Kippstellung des Sicherheitselements ein unverändertes metallisches Erscheinungsbild, so dass das Sicherheitselement 110 neben der rotierenden Windmühlen-Struktur 14 die ruhende Ziffernfolge "50" zeigt.
In einer nicht gezeigten Variante kann in dem Teilbereich 112, in dem keine Liniensegmente auf den Prägeelementen 34 vorliegen, beispielsweise zur Verstärkung des statischen Effekts zusätzlich eine Farbe, insbesondere in einem zum Farbton der Liniensegmente unterschiedlichen Farbton, aufgebracht sein. Alternativ kann auf eine Aussparung in dem Linienraster 30 verzichtet und stattdessen das Linienraster in dem Teilbereich 112 mit einer stark deckenden Farbe überdruckt sein.
In einer weiteren nicht gezeigten Ausgestaltung kann alternativ das Präge- raster in dem Teilbereich 112 ausgespart sein, so dass den Liniensegmenten des Linienrasters in dem Teilbereich keine Prägeelemente 34 zugeordnet sind. Beim Kippen des Sicherheitselements ändert sich der visuelle Eindruck des Teilbereichs aufgrund der fehlenden räumlichen Tiefe und der dadurch fehlenden Abhängigkeit von der Betrachtungsrichtung nicht und stellt damit ebenfalls einen ruhenden Pol in dem bewegten Umfeld dar.
Bei den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen ist der optisch variable Effekt im Wesentlichen nur auf einer Seite des Sicherheitselements sichtbar. Die Erfindung enthält darüber hinaus jedoch auch zweiseitige Gestaltungen, die bei Betrachtung von gegenüberliegenden Seiten jeweils einen optisch variablen Effekt zeigen.
In einer ersten Gestaltungsvariante sind dazu sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückseite eines Datenträgers optisch variable Strukturen vorge- sehen, die jeweils eine Prägestruktur und eine Beschichtung aufweisen. Die Prägestruktur der Rückseite ist dabei im selben Produktionsschritt gleichzeitig mit der Prägestruktur der Vorderseite erzeugt und ist daher deckungsgleich, aber invers zur ersten Prägestruktur auf der Vorderseite ausgebildet.
Zur näheren Erläuterung zeigt Fig. 11 einen Querschnitt einer Polymerbanknote 120, in deren Substrat 122 ein transparenter Fensterbereich 128 ausgebildet ist. Auf der Vorderseite 124 der Banknote ist eine erste optisch variable Struktur 20 der im Zusammenhang mit den Figuren 2 bis 10 bereits näher beschriebenen Art angeordnet, die durch eine Kombination einer Prägestruktur 22 und einer Beschichtung 24 gebildet ist. Die Beschichtung 24 umfasst neben der hochreflektierenden Silber-Hintergrundschicht 26 zwei Linienraster 72, 74, wie beispielsweise im Ausführungsbeispiel der Fig. 6 näher beschrieben.
Die erste optisch variable Struktur 20 der Vorderseite 124 ist mit einer auf der Rückseite 126 der Banknote angeordneten zweiten optisch variablen Struktur 130 kombiniert, die eine zweite Prägestruktur 132 und eine zweite Beschichtung 134 aufweist, welche ebenfalls durch zwei Linienraster 136, 138 der oben beschriebenen Art gebildet ist.
Die zweite Prägestruktur 132 wurde dabei gleichzeitig mit der ersten Prägestruktur 22 im selben Produktionsschritt erzeugt, im Ausführungsbeispiel etwa durch einen Blindprägeschritt. Die Vorderseite der Banknote ist dabei die im Prägeschritt der Prägeplatte zugewandte Seite des Substrats 122. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 11 werden neben den Prägestrukturen 22 auf der Vorderseite auch die produktionsbedingt erzeugten Deformationen der Rückseite als Prägestrukturen 132 genutzt. Die Prägestrukturen 132 weisen eine zu den Prägestrukturen 22 der Vorderseite inverse Geometrie auf, das heißt, die Erhebungen und Vertiefungen sind deckungsgleich und mit gleichem Rapport, allerdings mit einer Vertauschung der Rollen der Erhebungen und Vertiefungen angeordnet. Aufgrund des verwendeten Gegendrucktuchs weisen die Rückseitenprägestrukturen 132 gegenüber den Vorderseitenprä- gestrukturen 22 eine erhöhte Rauigkeit auf.
Die Positionen der Liniensegmente der Rückseiten-Linienraster 136, 138 sind durch eine Phasenfunktion fas (*/ v) gegeben, für die die oben gemachten Ausführungen zu den Phasenfunktionen der Vorderseiten-Linienraster ebenfalls gelten. Insbesondere sind die Beschichtung 134 und die Prägestruktur 132 durch die übereinstimmenden Werte ihrer Rasterweiten so miteinander kombiniert, dass im Wesentlichen in jeder Vertiefung 135 ein Liniensegment einer Linie aus den Linienrastern 136, 138 liegt. Die auf der Vorderseite 124 des Substrats 122 liegenden Erhebungen 34 wirken wegen der Beschichtung mit der hochreflektierenden Silber- Hintergrundschicht 26 bei Betrachtung von der Rückseite 126 her als kleine Hohlspiegel. Die Krümmung der Erhebungen 34 ist im Ausführungsbeispiel so auf die Dicke des Substrats 122 abgestimmt, dass der Fokus der kleinen Hohlspiegel im Bereich der Linien der Linienraster 136, 138 liegt.
Die Linienraster 72, 74 der Vorderseite und die Linienraster 136, 138 der Rückseite können mit ihren Phasenfunktionen φνβ (*/Υ) bzw. §RS (X/ ) gleiche oder verschiedenartige Bewegungseffekte erzeugen.
Die hochreflektierende Hintergrundschicht 26 kann insbesondere durch eine Siebdruckschicht oder eine Metallisierung gebildet sein. Die Hintergrundschicht hat bei dieser Ausgestaltung eine Doppelfunktion, da sie für beide Gruppen von Linienmustern 72, 74 bzw. 136, 138 jeweils als reflektierender Hintergrund wirkt.
Bei der Herstellung einer Gestaltung nach Fig. 11 wird das Substrat 122 zu- nächst mit der hochreflektierenden Hintergrundschicht 26 versehen und das so vorbereitete Substrat dann beidseitig mit den Linienmustern 72, 4 bzw. 136, 138 bedruckt. Die Bedruckung kann vorteilhaft im Simultanverfahren oder auch in zwei getrennten Druckschritten erfolgen. Anschließend wird das Substrat 122 blindverprägt, wodurch gleichzeitig die deckungsgleichen Prägestrukturen 22, 132 auf Vorder- und Rückseite erzeugt und damit die erste und zweite optisch variable Struktur 20, 130 vervollständigt werden. Die Prägung erfolgt mit Vorteil mit der Prägeplatte auf der Seite der Hintergrundschicht 26, sie kann aber grundsätzlich auch auf der gegenüberliegenden Seite erfolgen.
Eine andere, in Fig. 12 illustrierte zweiseitige Gestaltung setzt in einem transparenten Fensterbereich 128 einer Banknote 120 nur eine optisch variable Struktur 140 auf der Vorderseite 124 der Banknote ein. Die Rückseite 126 kann Deformationen aufweisen, wie etwa in Fig. 2 gezeigt, diese werden in dieser Ausgestaltung jedoch nicht als Prägestrukturen einer optisch variablen Rückseitenstruktur genutzt. Die optisch variable Struktur 140 ist durch eine Kombination einer Prägestruktur 22 und einer Beschichtung 142 gebildet, wobei die Beschichtung 142 neben einer hochreflektierenden Silber- Hintergrundschicht 26 zwei Gruppen von Linienrastern aufweist. Eine erste Gruppe von Linienrastern 72, 74 ist wie in den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen auf der Hintergrundschicht 26 aufgebracht, während eine zweite Gruppe von Linienrastern 144, 146 unterhalb der Hintergrundschicht 26 angeordnet ist. Bei dieser Gestaltung nutzen beide Gruppen von Linienrastern dieselbe Prägestruktur 22, wobei die Erhebungen 34 für die auf der Hintergrundschicht 26 angeordneten Linienraster 72, 74 und bei Betrachtung von der Vorderseite als kleine Wölbspiegel wirken, während sie für die unterhalb der Hinter- grundschicht 26 angeordneten Linienraster 144, 146 und bei Betrachtung von der Rückseite als kleine Hohlspiegel wirken. Die Linienraster 72, 74 auf der Hintergrundschicht und die Linienraster 144, 146 unterhalb der Hintergrundschicht können mit ihren Phasenfunktion <j>aUf (x,y) bzw. (( r (X/ ) gleiche oder verschiedenartige Bewegungseffekte erzeugen.
Bei den bisher beschriebenen Gestaltungen ist durch die kontrastierende o- der sogar reflektierende Hintergrundschicht zumindest ein Bewegungseffekt in Aufsicht auf das Sicherheitselement sichtbar. Bei den zweiseitigen Gestaltungen ist bei Betrachtung von gegenüberliegenden Seiten jeweils ein Bewe- gungseffekt in Aufsicht sichtbar, wobei die Bewegungseffekte der gegenüberliegenden Seiten gleich oder unterschiedlich sein können. In allen Gestaltungen könnten diese Auf sichtsbewegungseffekte mit einer Durchsichtsinformation kombiniert werden, indem die Hintergrundschicht mit punkt- oder linienf örmigen Aussparungen perforiert oder auch großflächig ausgespart wird. Sind zwei Hintergrundschichten vorgesehen, sind die Aussparungen in mindestens einer der Hintergrundschichten vorgesehen. Bei opaken Hintergrundschichten kann es notwendig sein, beide Hintergrundschichten überdeckend auszusparen, um eine Durchsichtsinformation zu erzeugen.
Figur 13 zeigt zur Illustration ein Sicherheitselement 150 mit einer hochreflektierenden Hintergrundschicht 26 und zwei verschiedenfarbigen Linienrastern 92, 94, wobei der einfacheren Darstellung halber die projizierten Prägeelemente nicht dargestellt sind. Durch Einwirkung von Laserstrahlung ist 02417
- 49 - eine Konturlinie 152, im Ausführungsbeispiel in Form eines Schmetterlingsmotivs, in die Hintergrundschicht 26 und die darüber liegenden Linienraster 92, 94 eingebracht. Das Sicherheitselement 150 zeigt daher neben dem oben beschriebenen Bewegungseffekt in Durchsicht die Konturlinie 152 des Schmetterlingsmotivs.
Die Hintergrundschicht 26 kann auch großflächig durch Laserbeaufschlagung entfernt werden, wie in der Abwandlung der Fig. 14 illustriert. Bei dem dort gezeigten Sicherheitselement 154 wurden die hochreflektierende Hin- tergrundschicht 26 und die Linienraster 92, 94 zunächst über die gesamte
Fläche des Sicherheitselements 154 aufgebracht und anschließend im Bereich 156 außerhalb des Schmetterlingsmotivs 158 durch Laserbeaufschlagung entfernt. Bilden beispielsweise die Hintergrundschicht 26 und die Linienraster 92, 94 zusammen mit der in Fig. 14 nicht dargestellten Prägestruktur eine erste optisch variable Struktur, die nach Fig. 11 mit einer zweiten optisch variablen Struktur auf der gegenüberliegenden Substratseite kombiniert ist, so zeigt das zweiseitige Sicherheitselement in Aufsicht jeweils einen farbigen Schmetterling 158 mit farbigen Flügeln und einem Bewegungseffekt der oben beschrieben Art. Beispielsweise können die Linienraster auf der Vor- derseite mit den Farben Gelb und Blau und auf der Rückseite mit den Farben Rot und Grün gedruckt sein, so dass sich die Schmetterlingsflügel je nach Betrachtungswinkel und Betrachtungsseite mit unterschiedlichen Farbenverläufen zeigen. Bei einer zweiseitigen Gestaltung können in einer vorteilhaften Ausgestaltung durch die Laserbeaufschlagung nur die Hintergrundschicht 26 und die Linienraster 92, 94 der Vorderseite, nicht aber die Beschichtung der Rückseite entfernt werden. Anstatt die Hintergrundschicht 26 durch Laserbeaufschlagung großflächig zu entfernen, kann die Hintergrundschicht 26 auch in einer gewünschten Form, beispielsweise in Form des Schmetterlingsmotivs 158 der Fig. 14 aufgebracht werden. Diese Vorgehensweise eignet sich insbesondere dann, wenn größere Flächenbereiche zu demetallisieren wären, hat allerdings den Nachteil, dass Passerschwankungen zwischen der aufgedruckten oder als Folienelement aufgebrachten Hintergrundschicht 26 und den aufgedruckten Linienrastern 92, 94 auftreten können. Die Hinter grundschicht 26 kann auch mit einer geringeren Flächendeckung als 100%, beispielsweise 50%, in Form eines feinen Linien- oder Punktrasters aufgebracht oder metallisiert werden, um eine teildurchlässige Hintergrundschicht und einen teildurchlässigen Fensterbereich zu erhalten. Zweiseitige Gestaltungen können nicht nur in transparenten, sondern auch in opaken Bereichen eines Datenträgers verwirklicht werden. Figur 15 zeigt hierzu als Ausführungsbeispiel eine Banknote 160 mit einem opaken Papiersubstrat 162. Auf der Vorderseite 164 der Banknote ist eine erste optisch variable Struktur 20 der oben beschriebenen Art angeordnet, die durch eine Kombination einer Prägestruktur 22 und einer Beschichtung 24 gebildet ist. Die Beschichtung 24 umf asst neben der hochreflektierenden Silber- Hintergrundschicht 26 zwei Linienraster 72, 74, wie im Ausführungsbeispiel der Fig. 6 genauer beschrieben. Die erste optisch variable Struktur 20 der Vorderseite 164 ist mit einer auf der Rückseite 166 der Banknote angeordneten zweiten optisch variablen Struktur 180 kombiniert, die eine zweite Prägestruktur 182 und eine zweite Beschichtung 170 aufweist, welche neben einer hochreflektierenden Silber- Hintergrundschicht 176 zwei Linienraster 172, 174 aufweist. P T/EP2015/002417
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Die zweite Prägestruktur 182 wurde, wie bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 11, im selben Produktionsschritt gleichzeitig mit der ersten Prägestruktur 22 erzeugt, beispielsweise durch einen Blindprägeschritt, so dass die bei Fig. 11 gemachten Ausführungen zu den Deformationen der Rückseite und der zueinander inversen Geometrie der Prägestrukturen 182 und 22 auch für das Ausführungsbeispiel der Fig. 15 gelten.
Die Fiinter grundschichten 26, 176 können durch zweimaligen Siebdruck auf Vorder- und Rückseite des Banknotensubstrats 162 erzeugt werden, oder auch durch Aufbringen eines Offsetsilbers, eine Applikation eines Silberpatches oder eines versilberten Laminatstreifens. Auch eine Kombination der genannten Verfahren kommt in Frage. Die Silber-Hintergrundschichten 26, 176 können gleiche oder unterschiedliche Form, Geometrie oder Feinstruktur aufweisen.
Nach dem Aufbringen der Hintergrundschichten wird das so vorbereitete Substrat beidseitig mit den Linienmustern 72, 74 bzw. 172, 174 bedruckt. Die Bedruckung kann wieder vorteilhaft im Simultanverfahren oder auch in zwei getrennten Druckschritten erfolgen. Anschließend wird das Substrat 162 blindverprägt, wodurch gleichzeitig die deckungsgleichen Prägestrukturen 22, 182 auf Vorder- und Rückseite erzeugt und damit die beiden optisch variablen Strukturen 20, 180 vervollständigt werden. Wie bei den anderen zweiseitigen Gestaltungen können die Linienraster 72, 74 der Vorderseite und die Linienraster 172, 174 der Rückseite mit ihren Phasenfunktion φνβ (x,y) bzw. > S (x,y) gleiche oder verschiedenartige Bewegungseffekte erzeugen. Mit Bezug auf die Abwandlung der Fig. 16 kann eine oder beide der Hintergrundschichten 26', 176' auch in Form einer nicht hochreflektierenden
Schicht ausgebildet sein. Als zu den Linienrastern kontrastierende Hinter- grundschicht kommt dabei insbesondere die weiße Substratoberfläche eines Banknotenpapiers, die farbige Oberfläche eines eingefärbten Substrats, eine im Siebdruck mit Pigmenten (z. B. Rutil - Ί1Ο2) oder Füllstoffen auf die Substratoberfläche aufgebrachte glänzende Haftvermittlungsschicht oder eine auf das Substrat 162 aufgebrachte einfarbige Druckschicht in Frage. So ist etwa im Ausführungsbeispiel der Fig. 16 die Hintergrundschicht 26' durch eine einfarbige, beispielsweise rote Druckschicht, und die Hintergrundschicht 176' durch eine einfarbige, beispielsweise gelbe Druckschicht gebildet. Eine oder beide der Hintergrundschichten 26', 176' können auch durch die weiße Oberfläche des Banknotensubstrats 162 selbst gebildet sein. Die Ausbildung der Hintergrundschicht als nicht oder nur in geringem Umfang reflektierend und lediglich zu den Linienrastern kontrastierend kommt selbstverständlich auch für Gestaltungen mit nur einer Hintergrundschicht, wie etwa in Fig. 2 oder 12 gezeigt, in Betracht. In einer Gestaltungsvariante wird bei dem Linienraster mit Vorteil zumindest eine Lumineszenzfarbe, vorzugsweise eine Fluoreszenzfarbe verwendet. Dabei werden Lumineszenzfarben vorteilhaft zu einer bis drei, vorzugsweise zwei der verwendeten Druckfarben hinzugefügt. Das Sicherheitselement kann dann mit UV-Licht verifiziert werden, wobei der Betrachter beispiels- weise beim Hin- und Herschwenken einer UV-Handlampe eine farbige Bewegung im Sicherheitselement wahrnimmt, ohne dieses selbst zu bewegen.
Besonders fälschungssichere Sicherheitselemente können weiter durch besondere Ausgestaltungen der Prägestruktur erhalten werden. Figur 17 zeigt hierzu in schematischer Darstellung nur die Prägestruktur 192 eines Sicherheitselements 190, wobei die Prägestruktur 192 als Prägeelemente sowohl gestauchte halbkugelförmige Erhebungen 194 als auch gestauchte halbkugelförmige Vertiefungen 196 enthält. Die erhabenen und vertieften Prägeele- mente 194, 196 sind in Form eines Motivs 198, im Ausführungsbeispiel der Ziffernfolge "50" angeordnet. Wird die Prägestruktur 192 mit einer Beschich- tung der oben beschriebenen Art kombiniert, so entsteht ein Bewegungseffekt, der innerhalb des Motivs 198 wegen der entgegengesetzten optischen Wirkung der erhabenen und vertieften Prägeelemente modifiziert ist, so dass das Motiv 198 zumindest aus bestimmten Betrachtungsrichtungen deutlich sichtbar in Erscheinung tritt. Insbesondere kann das Motiv 198 beispielsweise bei senkrechter Aufsicht nicht zu erkennen sein, während es bei flachem Betrachtungswinkel eine zur Umgebung invertierte Farbabfolge zeigt. Ein Prägewerkzeug zur Erzeugung solcher Prägestrukturen kann beispielsweise durch Laserbearbeitung einer Prägeplatte erzeugt werden.
Figur 18 zeigt eine Aufsicht auf einen Ausschnitt eines Sicherheitselements 200, das grundsätzlich wie das Sicherheitselement 12 der Figuren 2 und 3 ausgestaltet ist. Allerdings weist die Prägestruktur 202 des Sicherheits- elements 200 neben dem oben beschriebenen zweidimensionalen Raster 22 aus gestauchten halbkugelförmigen Erhebungen 34 auch einen Teilbereich 204 mit langgestreckten, erhabenen Prägeelementen 206 auf. Die Prägeelemente 206 können beispielsweise elliptisch, oval oder rinnenf örmig ausgebildet sein. Im Ausführungsbeispiel liegen die langgestreckten Prägeelemen- te 206 mit ihrer Längsrichtung parallel zu x- Achse und ihrer Querrichtung parallel zur y- Achse. Die unterschiedliche, langgestreckte Form der Prägeelemente 206 führt im Teilbereich 204 beim Verkippen in Nord-Süd Richtung (Kippung um die x- Achse) zwar nicht zu wahrnehmbaren Abweichungen in dem durch das Linienraster 30 erzeugten Erscheinungsbild, die deut- 02417
- 54 - lich unterschiedliche Form der Prägeelemente 206 ist aber beispielsweise mit Hilfe eines Mikroskops leicht erkennbar und kann dadurch als weiteres Echtheitsmerkmal genutzt werden. Solche Kombinationen von sphärischen und langgestreckten Prägeelementen verleihen einem Sicherheitselement 200 insbesondere auch dadurch zusätzlichen Fälschungsschutz, dass, wie weiter oben genauer erläutert, entsprechende Kombinations-Linsenfolien kommerziell nicht erhältlich sind.
Figur 19 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel ein Sicherheitselement 210, das grundsätzlich wie das Sicherheitselement 12 der Figuren 2 und 3 ausgestaltet ist, dessen Prägestruktur 212 jedoch neben dem regelmäßigen zweidimensionalen Raster 22 von Prägeelementen 214 auch einen Teilbereich 216 mit gegen das Raster 22 versetzten Prägeelementen 218 umfasst. Im Ausführungsbeispiel weisen die versetzten Prägeelemente 218 dieselbe Form wie die Prägeelemente 214 auf, im Allgemeinen können die versetzten Prägeelemente aber auch eine andere Form oder auch eine andere Abmessung bzw. Rasterweite aufweisen. Durch den Phasenversatz zeigt der Teilbereich 216 ein von der Umgebung abweichendes Erscheinungsbild und wird in dem Bewegungsmerkmal daher als Zusatzinformation sichtbar. Werden die Prä- geelemente 218 gerade um die Hälfte der Periodenlänge des Prägeelement- Rasters versetzt, so ergibt sich ein invertiertes farbliches Erscheinungsbild des Teilbereichs 216 und damit eine leicht erkennbare Information im Sicherheitselement 210. Die oben genannten Ausgestalrungen können mit Bezug auf Fig. 20 auch vorteilhaft kombiniert werden, um eine Absicherung eines Folienelements 222 auf einer Banknote 220 zu erreichen. Das optisch variable Sicherheitselement 228 ist dabei so ausgebildet, dass es neben einem Teilbereich des Folienelements 222 auch die an das Folienelement 222 angrenzenden Berei- che 224 des Banknotensubstrats 226 überdeckt. Dazu ist auf dem Folienelement 222 eine silbrig glänzende Hintergrundschicht vorgesehen, während die kontrastierende Hintergrundschicht in den an das Folienelement angrenzenden Bereichen 224 keine glänzende Hintergrundschicht ist, sondern bei- spielsweise durch die weüße Substratoberfläche oder eine farbige Druckschicht gebildet ist. Weiter ist zumindest ein Linienraster vorgesehen, das sich sowohl über das Folienelement 222 als auch die angrenzenden Bereiche 224 erstreckt. Das Banknotensubstrat 226 ist zusammen mit dem aufgebrachten Folienelement blindgeprägt, um eine durchgehende Prägestruktur zu erzeugen. Das Folienelement 222 ist dadurch sicher an das Banknotensubstrat 226 gebunden, da eine Manipulation des Folienelements wegen der Er- streckung des Sicherheitselements 228 in die angrenzenden Bereiche 224 sofort auffällt. Das Sicherheitselement 228 kann auch im Bereich einer von dem Folienelement 222 abgedeckten, durchgehenden Öffnung der Banknote 220 angeordnet sein. In diesem Fall ist das Sicherheitselement 228 vorteilhaft mit einer zweiseitigen Gestaltung etwa nach Fig. 11, 12, 15 oder 16 ausgebildet, so dass im Bereich der Öffnung auch bei Rückseitenbetrachtung ein Bewegungsef- fekt sichtbar ist.
Die Beschichtung der beschriebenen Sicherheitselemente kann auch mehrere Teilbereiche aufweisen, in denen die Linienraster unterschiedliche Bewegungseffekte erzeugen. Mit Bezug auf Fig. 21 weist das Sicherheitselement 230 einen ersten Teilbereich 232 in Form der Wertzahl "50" auf, dessen Linienraster einen Kippeffekt erzeugt. Der umgebende Teilbereich 234 ist dagegen mit einem Linienraster mit einem unterschiedlichen Bewegungseffekt, beispielsweise einem Rotationseffekt nach Figur 4 belegt. Beim Kippen des Sicherheitselements 230 ist die Wertzahl "50" daher je nach Betrachtungs- winkel sichtbar oder nicht sichtbar, während die Umgebung 236 der Wertzahl rotierende Flügel zeigt.
Neben zweidimensionalen Rastern können die beschriebenen Sicherheits- demente auch Prägestrukturen mit einem eindimensionalen Raster enthalten. Figur 22 illustriert dies am Beispiel eines Sicherheitselements 242, das ähnlich wie das Ausführungsbeispiel der Fig. 5 einen Pumpeffekt zeigt. Konkret zeigt Fig. 22 in zweidimensionaler Projektion einen Ausschnitt auf das zugehörige Linienraster 240 des Sicherheitselements 242 mit eine Viel- zahl langgestreckter erhabener Prägeelemente 244, die zueinander im Wesentlichen parallel in einem eindimensionalen Raster 246 der Rasterweite Wp angeordnet sind.
Das zugehörige Linienraster 240 besteht aus einer Vielzahl von Linien 250, die gemäß der bei Fig. 5 angegebenen Phasenfunktion φ2 (x,y) erhalten sind. Wie in Fig. 22 illustriert, ist die Beschichtung mit dem Linienraster 240 so mit der Prägestruktur der Prägeelemente 244 kombiniert, dass im Wesentlichen auf jedem langgestreckten Prägeelement 244 zumindest eine Linie 250 des Linienrasters 240 liegt. Dabei beschreibt die Phasenfunktion φ2 (x,y) für jeden Punkt (x,y) die lokale Position und Orientierung der Linie 250 auf dem Prägeelement 244. Wie in Fig. 22 weiter erkennbar, kann sich eine Linie 250 aufgrund ihres konkreten Verlaufs über mehrere der langgestreckten Prägeelemente 244 erstrecken, so dass über jedem dieser langgestreckten Prägeelemente 244 jeweils nur ein Teilbereich dieser Linie 250 liegt.
Ähnlich wie bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 treten bei senkrechter Betrachtung des Sicherheitselements 242 die in der Mitte (φ2= 0.5) der erhabenen Prägeelemente 244 liegenden Teile der Linien 250 am stärksten in Erscheinung, während die auf den oberen und unteren Flanken der Prägeele- mente 244 liegenden Linienteile visuell zurücktreten. Wie in Fig. 22 zu erkennen, sind bei der Phasenfunktion φ2 die in der Mitte der Prägeelemente 244 liegenden Linienteile im Wesentlichen auf konzentrischen Kreisen 248 mit Radien von 5* Wp, 15* Wp, 25* Wp, etc. angeordnet. Bei senkrechter Be- trachtung zeigt das Sicherheitselement 242 daher eine Reihe konzentrischer Kreise mit den genannten Durchmessern.
Wird das Sicherheitselement 242 nun in Kipprichtung 16 nach unten gekippt, also eine Kippung um eine parallel zu den langgestreckten Prägeelementen 244 liegende Achse 252 durchgeführt, so geraten die zunächst am höchsten Punkt liegenden Linienteile aus Sicht des Betrachters an die unteren Flanken der Prägeelemente 244 und treten daher visuell zurück, während die zuvor an den oberen Flanken liegenden Linienteile an den höchsten Punkt gekippt werden und das visuelle Erscheinungsbild dominieren. Mit anderen Worten, die Li ienteile, die zuvor sichtbar waren, erscheinen dem Betrachter nun zunehmend weniger dominant, wohingegen die zuvor an den oberen Flanken liegenden Linienteile durch die Verkippung 16 deutlicher hervortreten. Wie in Fig. 22 zu erkennen, liegen die zugehörigen Bereiche der Prägeelemente 244 auf etwas größeren konzentrischen Kreisen, beispielsweise mit Radien 7* Wp, 17* Wp, etc., so dass sich durch die Verkippung 16 die konzentrischen Kreise 248 zu vergrößern scheinen. Entsprechend ergibt sich durch eine Verkippung des Sicherheitselements 242 in Gegenrichtung eine scheinbare Verkleinerung der konzentrischen Kreise 248, so dass durch ein Hin- und Herkippen des Sicherheitselements 242 in Kipprichtung 16 der ge- wünschte Pumpeffekt entsteht.
Die Linien 250 verlaufen für einen eindrucksvollen Bewegungseffekt im Wesentlichen parallel zu der Längsrichtung 252 der langgestreckten Prägeelemente 244. Der Winkel, den die Linien 250 mit den langgestreckten Prä- geelementen 244 einschließen, im Ausführungsbeispiel beispielsweise weniger als 5°, wirkt sich dabei insbesondere auf die Geschwindigkeit des Bewegungseffekts aus. So verringern (bzw. vergrößern) sich in dem Fall, dass die Linien 250 mit den langgestreckten Prägeelementen 244 einen gegenüber dem Ausführungsbeispiel der Fig. 22 größeren (oder kleineren) Winkel einschließen, entsprechend die Radien der konzentrischen Kreise 248 und der durch Hin- und Herkippen des Sicherheitselements 252 in Kipprichtung 16 entstehende Pumpeffekt erfährt eine Beschleunigung (bzw. Verlangsamung). Wegen der langgestreckten und damit stark asymmetrischen Form der Prägeelemente 244 und des Linienrasters 240 tritt der beschriebene Bewegungseffekt nur beim Kippen um die Achse 252 parallel zur Längsachse der Prägeelemente auf, während beim Kippen um eine dazu senkrechte Achse kein Bewegungseffekt entsteht.
Die gezeigten Ausführungsbeispiele sind nicht abschließend. Insbesondere sind Kombinationen des gezeigten Sicherheitselements mit anderen Sicherheitsmerkmalen vorgesehen. Beispielsweise kann das Sicherheitselement auf einem Sicherheitsdokument mit weiteren optisch variablen Elementen kom- biniert werden, die dem Betrachter unter unterschiedlichen Betrachtungswinkeln einen unterschiedlichen Bildeindruck vermitteln und je nach Betrachtungswinkel einen anderen Färb- oder Helligkeitseindruck und/ oder ein anderes graphisches Motiv zeigen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das gezeigte Sicherheitselement die Bewegungsrichtung und/ oder die Formen des oder der weiteren optisch variablen Element(e) aufgreift. So kann z.B. durch einen Hologrammstreifen beim Kippen eine Bewegung eines Motivs in einer bestimmten Richtung dargestellt werden, die durch das erfindungsgemäße Sicherheitselement auf gegrif- T EP2015/002417
- 59 - fen bzw. in ähnlicher Weise wiedergegeben wird. Auch ein Verstärkung des Bewegungseindrucks kann durch ein weitere Sicherheitsmerkmal erzielt werden, beispielsweise über eine zum erfindungsgemäßen Sicherheitselement gegenläufige Bewegung des durch das Hologramm dargestellten Mo- tivs.
Bezugszeichenliste
Banknote
Sicherheitselement
Hügelstruktur
Verkippung
Rotationsbewegung optisch variable Struktur
Prägestruktur
Beschichtung
hochreflektierende Hintergrundschicht ' einfarbige Hintergrundschicht
Banknotensubstrat
Linienraster
Linien
Prägeelemente
Liniensegmente
, 42, 4 Betrachtungsrichtungen
Diagonalen
gedrehte Diagonalen
Linienraster
Sicherheitselement konzentrische Kreise
Sicherheitselement
, 74 Linienraster
Kipprichtung 82, 84 Flügel
86, 88 Drehrichtungen
90 Sicherheitselement
92, 94 Linienraster
96 Kipprichtung
98-L, 98-R Teilbereiche
100 Sicherheitselement
102, 104 Linienraster
106, 108 Kipprichtungen
110 Sicherheitselement
112 Teilbereich
120 Polymerbanknote
122 Substrat
124 Vorderseite
126 Rückseite
128 Fensterbereich
130 zweite optisch variable Struktur
132 zweite Prägestruktur
134 zweite Beschichtung
135 Vertiefung
136, 138 Linienraster
140 optisch variable Struktur
142 Beschichtung
144, 146 Linienraster
150 Sicherheitselement
152 Konturlinie
154 Sicherheitselement
156 Bereich außerhalb des Schmetterlingsmotivs
158 Schmetterlingsmotiv 160 Banknote
162 Papiersubstrat
164 Vorderseite
166 Rückseite
170 zweite Beschichtung
172, 174 Linienraster
176, 176' Hintergrundschicht
180 zweite optisch variable Struktur
182 zweite Prägestruktur
190 Sicherheitselement
192 Prägestruktur
194 Erhebungen
196 Vertiefungen
198 Motiv
200 Sicherheitselement
202 Prägestruktur
204 Teilbereich
206 langgestreckte Prägeelemente
210 Sicherheitselement
212 Prägestruktur
214 Prägeelemente
216 Teilbereich
218 versetzte Prägeelemente
220 Banknote
222 Folienelement
224 angrenzende Bereiche
226 Banknotensubstrat
228 optisch variables Sicherheitselement
230 Sicherheitselement 232, 234 Teilbereiche
240 Linienraster
242 Sicherheitselement
244 langgestreckte erhabene Prägeelemente 246 eindimensionales Raster
248 konzentrische Kreise
250 Linien
252 Achse

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Optisch variables Sicherheitselement zur Absicherung von Wertgegenständen, mit einem Substrat mit gegenüberliegenden ersten und zweiten Hauptflächen und einer auf der ersten Hauptfläche angeordneten optisch variablen Struktur, die eine Prägestruktur und eine Beschichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung zumindest ein aufgedrucktes Linienraster und eine zu dem Linienraster kontrastierende Hintergrundschicht umf asst, die Prägestruktur ein zweidimensionales Raster erhabener und/ oder vertiefter Prägeelemente umfasst, die Beschichtung und die Prägestruktur so kombiniert sind, dass im Wesentlichen auf jedem Prägeelement zumindest ein Liniensegment einer Linie des Linienrasters liegt, und zumindest einer der Parameter 'Position des Liniensegments auf dem Prägeelement', Orientierung des Liniensegments auf dem Prägeelement1 und 'Form des Liniensegments' über die Ausdehnung der optisch variablen Struktur ortsabhängig variiert, so dass durch das Linienraster beim Kippen des Sicherheitselements ein Bewegungseffekt, insbesondere ein Pump- oder Rotationseffekt entsteht.
2. Sicherheitselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die kontrastierende Hintergrundschicht durch eine hochreflektierende Hintergrundschicht, insbesondere durch eine silbrig, gold- oder kupferfarben glänzende Folie oder eine silber-, gold- oder kupferfarbene Druckschicht gebildet ist.
3. Sicherheitselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Prägeelement durch die hochreflektierende Hintergrundschicht als kleiner Hohl- oder Wölbspiegel wirkt.
4. Sicherheitselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die kontrastierende Hintergrundschicht durch eine farbige, insbesondere einfarbige Hintergrundschicht, eine glänzende Hintergrundschicht oder die Oberfläche des Substrats selbst gebildet ist.
5. Sicherheitselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Linienraster auf der kontrastierenden Hintergrundschicht mit hoher Flä- chendichte ausgebildet ist.
6. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat zumindest in dem Bereich der auf der ersten Hauptfläche angeordneten optisch variablen Struktur transpa- rent oder transluzent ist.
7. Sicherheitselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung zumindest ein weiteres, unterhalb der Hintergrundschicht angeordnetes und zu der Hintergrundschicht kontrastierendes Linienraster umfasst, wobei
im Wesentlichen auf jedem Prägeelement zumindest ein Liniensegment einer Linie des weiteren Linienrasters liegt, und
für das weitere Linienraster zumindest einer der Parameter 'Position des Liniensegments auf dem Prägeelement', 'Orientierung des Linien- segments auf dem Prägeelement1 und 'Form des Liniensegments' über die Ausdehnung der optisch variablen Struktur ortsabhängig variiert, so dass durch das weitere Linienraster beim Kippen des Sicherheitselements ein Bewegungseffekt, insbesondere ein Pump- oder Rotati- onseff ekt entsteht.
8. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die auf der ersten Hauptfläche angeordnete optisch variable Struktur mit einer auf der zweiten Hauptfläche des Sub- strats angeordneten zweiten optisch variablen Struktur kombiniert ist, die eine zweite Prägestruktur und eine zweite Beschichtung aufweist, wobei die zweite Prägestruktur deckungsgleich, aber invers zur ersten Prägestruktur der ersten Hauptfläche ausgebildet ist,
die zweite Beschichtung zumindest ein aufgedrucktes Linienraster umfasst,
die zweite Beschichtung und die zweite Prägestruktur so kombiniert sind, dass im Wesentlichen auf jedem Prägeelement der zweiten Prägestruktur zumindest ein Liniensegment einer Linie des Linienrasters der zweiten Beschichtung liegt, und
- für das Linienraster der zweiten Beschichtung zumindest einer der
Parameter 'Position des Liniensegments auf dem Prägeelement', 'Orientierung des Liniensegments auf dem Prägeelement' und 'Form des Liniensegments1 über die Ausdehnung der optisch variablen Struktur ortsabhängig variiert, so dass durch das Linienraster der zweiten Be- Schichtung beim Kippen des Sicherheitselements ein Bewegungseffekt, insbesondere ein Pump- oder Rotationseffekt entsteht.
9. Sicherheitselement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Beschichtung eine zu dem Linienraster kontrastierende zweite Hintergrundschicht, insbesondere eine hochreflektierende zweite Hintergrundschicht umfasst.
10. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die kontrastierende Hintergrundschicht mit purtkt- oder linienförmigen Aussparungen perforiert oder großflächig ausgespart ist.
11. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägeelemente durch erhabene oder vertiefte Rundstrukturen, insbesondere durch gestauchte halbkugelförmige o- der asphärische Strukturen oder Kalotten mit kreisförmiger oder polygonaler, insbesondere quadratischer Grundfläche gebildet sind.
12. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägestruktur sowohl erhabene als auch vertiefte Prägeelemente enthält, und die erhabenen und vertieften Prägeelemente in Form eine Musters, von Zeichen oder einer Codierung angeordnet sind.
13. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägestruktur neben dem genannten zweidimensionalen Raster zumindest einen Teilbereich mit langgestreckten erhabenen oder vertieften Prägeelementen umfasst.
14. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägestruktur neben dem genannten zweidimensionalen Raster von Prägeelementen zumindest einen Teilbereich mit gegen das Raster versetzten Prägeelementen umfasst.
15. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das zweidimensionale Raster von Prägeelementen ein regelmäßiges zweidimensionales Raster, insbesondere ein regel- mäßiges zweidimensionales Raster erhabener oder vertiefter Prägeelemente ist.
16. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Linienraster eine Vielzahl sich nicht schneidender, vorzugsweise fast, aber nicht vollständig paralleler Linien enthält.
17. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Position eines Liniensegments auf einem Prägeelement jeweils durch eine Phasenfunktion φ(χ,ν) gegeben ist, die von der Position (x,y) des Prägeelements in der optisch variablen Struktur abhängt und deren Funktionswert die relative Position des Liniensegments auf dem Prägeelement senkrecht zur Längenausdehnung des Liniensegments, normiert auf das Einheitsintervall [0, 1], angibt, und wobei die Phasenfunk- tion φ(χ,ν) ortsabhängig so variiert, dass beim Kippen des Sicherheitselements ein Bewegungseffekt, insbesondere ein Pump- oder Rotationseffekt entsteht.
18. Sicherheitselement nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenfunktion φ(χ,ν) direkt, insbesondere linear vom Winkel zwischen der Position (x,y) des Prägeelements und einem festen Bezugspunkt (xo, yo) in der optisch variablen Struktur abhängt, so dass beim Kippen des Sicherheitselements ein Rotationseffekt um den Bezugspunkt (xo, yo) entsteht, wobei die Phasenfunktion bevorzugt durch φ(χ,ν) = mod((a + k*arg((x-x0)+i(y-y0))/(2n), 1) mit einer ganzen Zahl k 0 und einem Off setwinkel α gegeben ist.
19. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Linienraster eine mittlere Rasterweite WL aufweist und die Prägeelemente in einem Raster angeordnet sind, dessen Rasterweite senkrecht oder unter 60° zum Linienraster eine Rasterweite Wp aufweist, die im Wesentlichen gleich der mittleren Rasterweite WL ist.
20. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung zwei oder mehr Linienraster umfasst, wobei die Parameter 'Position des Liniensegments auf dem Prä- geelement1, 'Orientierung des Liniensegments auf dem Prägeelement' und 'Form des Liniensegments' für die Liniensegmente jedes Linienrasters unabhängig voneinander variieren.
21. Sicherheitselement nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Linienraster unterschiedliche Bewegungseffekte oder gleiche Bewegungseffekte in gleiche oder unterschiedliche Richtungen erzeugen.
22. Sicherheitselement nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Linien unterschiedlicher Linienraster mit unterschiedlichen Farben aufgebracht sind.
23. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der aufgedruckten Linien- raster lumineszierende, insbesondere fluoreszierende Eigenschaften aufweist.
24. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Linienraster eine durch die Linienrichtung definierte Vorzugsrichtung aufweisen und die Vorzugsrichtungen der zwei oder mehr Linienraster einen Winkel von 60° oder 90° miteinander einschließen und/ oder dass die zwei oder mehr Linienraster einen Winkel von 0° miteinander einschließen und in einem Abstand parallel zueinander vor- liegen.
25. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung mehrere Teilbereiche aufweist, in denen die Linienraster jeweils unterschiedliche Bewegungseffekte erzeugen.
26. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement einen Teilbereich in Form von Mustern, Zeichen oder einer Codierung aufweist, der beim Kippen des Sicherheitselements statisch bleibt.
27. Sicherheitselement nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Linienraster in dem Teilbereich ausgespart sind, so dass in dem Teilbereich keine Liniensegmente auf den Prägeelementen vorliegen und der Teilbereich beim Kippen des Sicherheitselements statisch bleibt.
28. Sicherheitselement nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Teilbereich vollflächig eine Druckfarbe aufgebracht ist.
29. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägestruktur mit einer transparenten Deckschicht versehen ist, die die Prägeelemente einebnet.
30. Datenträger mit einem Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 29.
31. Datenträger nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenträger ein Folienelement aufweist, das durch das Sicherheitselement abgesichert ist, indem sich das Sicherheitselement über zumindest einen Teilbereich des Folienelements und zumindest einen an das Folienelement angrenzenden Bereich des Datenträgers erstreckt.
32. Verfahren zum Herstellen eines optisch variablen Sicherheitselements nach einem der Ansprüche 1 bis 29, bei dem ein Substrat mit gegenüberliegenden ersten und zweiten Hauptflächen bereitgestellt wird, - eine Beschichtung der ersten Hauptfläche erzeugt wird, indem zumindest ein Linienraster und eine zu dem Linienraster kontrastierende Hintergrundschicht auf die erste Hauptfläche des Substrats aufgebracht werden, und - in einem Prägeschritt eine Prägestruktur auf der ersten Hauptfläche erzeugt wird, indem ein zweidimensionales Raster erhabener und/ oder vertiefter Prägeelemente auf der ersten Hauptfläche ausgebildet wird, wobei die Beschichtung und die Prägestruktur so kombiniert werden, dass im Wesentlichen auf jedem Prägeelement zumindest ein Liniensegment einer Linie des Linienrasters liegt, und zumindest einer der Parameter 'Position des Liniensegments auf dem Prägeelement', 'Ori- entierung des Liniensegments auf dem Prägeelement' und 'Form des
Liniensegments1 über die Ausdehnung der optisch variablen Struktur ortsabhängig variiert, so dass durch das Linienraster beim Kippen des Sicherheitselements ein Bewegungseffekt, insbesondere ein Pumpoder Rotationseffekt entsteht.
33. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass die kontrastierende Hintergrundschicht vorzugsweise vollflächig auf die erste Hauptfläche aufgebracht wird, und das Linienraster auf die kontrastierende Hintergrundschicht aufgedruckt wird.
34. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass das Linienraster auf die erste Hauptfläche aufgedruckt wird, die kontrastierende Hintergrundschicht vorzugsweise vollflächig über dem Linienraster aufgebracht wird und nachfolgend das Linienraster durch bereichsweise Entf er- nung der Hintergrundschicht freigelegt wird.
35. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 32 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägestruktur der ersten Hauptfläche durch eine Blindprägung erzeugt wird.
36. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 32 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Beschichtung auf der zweiten Hauptfläche erzeugt wird, indem zumindest ein zweites Linienraster auf die zweite Hauptfläche des Substrats aufgebracht wird, in dem Prägeschritt zusammen mit der Prägestruktur auf der ersten Hauptfläche gleichzeitig eine deckungsgleiche Prägestruktur mit in- verser Geometrie auf der zweiten Hauptfläche ausgebildet wird, wobei die zweite Beschichtung und die zweite Prägestruktur so kombiniert werden, dass im Wesentlichen auf jedem Prägeelement zumindest ein Liniensegment einer Linie des Linienrasters der zweiten Beschichtung liegt, und für das Linienraster der zweiten Beschichtung zumindest einer der Parameter 'Position des Liniensegments auf dem Prägeelement', Orientierung des Liniensegments auf dem Prägeelement1 und. 'Form des Liniensegments' über die Ausdehnung der optisch variablen Struktur ortsabhängig variiert, so dass durch das Linienraster der zweiten Beschichtung beim Kippen des Sicherheitselements ein Bewegungseffekt, insbesondere ein Pump- oder Rotationseffekt entsteht.
37. Verfahren nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Linienraster der ersten Beschichtung und das zumindest eine Linienraster der zweiten Beschichtung im Simultanverfahren auf die erste und zweite Hauptfläche aufgebracht werden.
38. Optisch variables Sicherheitselement zur Absicherung von Wertgegenständen, mit einem Substrat mit gegenüberliegenden ersten und zweiten Hauptflächen und einer auf der ersten Hauptfläche angeordneten optisch variablen Struktur, die eine Prägestruktur und eine Beschichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung zumindest ein aufgedrucktes Linienraster und eine zu dem Linienraster kontrastierende Hintergrundschicht umfasst, die Prägestruktur ein eindimensionales Raster langgestreckter erhabener und/ oder vertiefter Prägeelemente umfasst, die Beschichtung und die Prägestruktur so kombiniert sind, dass im Wesentlichen auf jedem langgestreckten Prägeelement zumindest eine Linie des Linienrasters liegt, und zumindest einer der Parameter 'lokale Position der Linie auf dem Prägeelement', 'Orientierung der Linie auf dem Prägeelement' und 'Form der Linie' über die Ausdehnung der optisch variablen Struktur ortsabhängig variiert, so dass durch das Linienraster beim Kippen des Sicherheitselements ein Bewegungseffekt, insbesondere ein Pump- oder Rotationseffekt entsteht.
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