Die Erfindung betrifft ein optisch variables Flächenmuster sowie ein Wert- dokument mit einem solchen optisch variablen Flächenmuster.

Zu schützende Gegenstände werden häufig mit einem optisch variablen Flächenmuster ausgestattet, das die Überprüfung der Echtheit des Gegenstandes erlaubt und zugleich als Schutz vor unerlaubter Reproduktion dient.

Bekannt sind diffraktive Reliefstrukturen (Hologramme) sowie strahlenoptisch wirksame Relief strukturen (Mikrospiegel bzw. -prismen).

Diffraktive Reliefstrukturen erzeugen durch Beugung Farben, wobei in der Regel beim Kippen das ganze Farbspektrum durchlaufen wird oder durch Farbmischung beispielsweise bei Mattstrukturen ein weißer Farbeindruck erzeugt wird.

Strahlenoptisch wirksame Reliefstrukturen liefern von sich aus zunächst farblose Darstellungen. Durch das Vorsehen einer zusätzlichen Farbbeschich- tung (beispielsweise einer Farbkipp- bzw. Colorshift-Beschichtung) können Farben oder auch Farbwechsel erzeugt werden. Solche Beschichtungen liefern unter einem bestimmten Betrachtungswinkel bzw. Glanzwinkel der Mikrospiegel in der Regel nur eine Farbe bzw. einen durch die Beschichtung definiert eingestellten Farbumschlag.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, ein optisch variables Flächenmuster bereitzustellen, mit dem verschiedene optische Effekte realisiert werden können. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein optisch variables Flächenmuster gelöst, das eine Reflexionsschicht und eine auf der Reflexionsschicht ausgebildete Mikrospiegelanordnung, die eine Vielzahl von teiltransparenten Mikrospiegeln aufweist, umfasst, wobei die Mikrospiegel gegenüber der Re- flexionsschicht geneigt sind, so dass auf die Mikrospiegelanordnung einfallendes Licht durch spekulare Reflexion an den teil transparenten Mikrospiegeln zum Teil in eine erste Richtung reflektiert wird und zum Teil in eine von der ersten Richtung verschiedene zweite Richtung dadurch reflektiert wird, dass es durch die teiltransparenten Mikrospiegel hindurchläuft, auf die Reflexionsschicht trifft, dort reflektiert wird und danach wiederum durch die teiltransparenten Mikrospiegel läuft.

Damit stellt das erfindungsgemäße optisch variable Flächenmuster zwei reflektierte Lichtstrahlen, die in unterschiedlichen Richtungen reflektiert wer- den, zur Verfügung, mit denen Farbeffekte und/ oder Bewegungseffekte verwirklicht werden können.

Bei dem erfindungsgemäßen optisch variablen Flächenmuster kann eine transparente oder teiltransparente Schicht auf der Reflexionsschicht ausge- bildet sein, wobei zur Ausbildung der Mikrospiegel die von der Reflexionsschicht abgewandte Seite der transparenten oder teiltransparenten Schicht in einem vorbestimmten Bereich strukturiert ist. Insbesondere kann im vorbe- stimmten Bereich eine teilreflektive Beschichtung ausgebildet sein. Die teilreflektive Beschichtung kann auch als reflexionserhöhende Beschichtung be- zeichnet werden.

Die Strukturierung und/ oder die teilreflektive Beschichtung können insbesondere so ausgebildet sein, dass eine (im Wesentlichen) strahlenoptisch wirksame Reliefstruktur (und keine Beugungsstruktur) vorliegt, die die Reflexion des einfallenden Lichtes in die erste Richtung bewirkt.

Eine reflexionserhöhende Beschichtung im Sinne der vorliegenden Erfindung ist insbesondere eine Beschichtung, die den Reflexionsgrad beispielsweise nur von etwa 20% auf etwa 50% erhöht, wie z.B. semitransparente Schichten. Die reflexionserhöhende Beschichtung kann eine metallische Beschichtung sein, die beispielsweise aufgedampft ist. Als Beschichtungsmaterial kann insbesondere Aluminium, Gold, Silber, Kupfer, Palladium, Chrom, Nickel und/ oder Wolfram sowie deren Legierungen verwendet werden. Alternativ kann die reflexionserhöhende Beschichtung durch eine Beschichtung mit einem Material mit hohem Brechungsindex gebildet werden. Die teilreflekti- ve Beschichtung und/ oder die Reflexionsschicht können in Form von Mustern, Zeichen oder Codierungen vorliegen und/ oder Aussparungen in Form von Mustern, Zeichen oder Codierungen aufweisen.

Die teilreflektive Beschichtung kann eine f arbkippende Schicht sein, die z.B. als Dünnschichtsystem oder Dünnfilm-Interferenzbeschichtung ausgebildet ist. Dies kann z.B. durch eine hochbrechende Schicht geeigneter Dicke (die Dicke ist bevorzugt so eingestellt, dass die gewünschte Farbe durch Interferenz der an der oberen und unteren Grenzfläche reflektierten Lichtstrahlen entsteht), eine Schichtfolge Metallschicht-dielektrische Schicht-Metallschicht oder eine Schichtfolge aus mindestens drei dielektrischen Schichten, wobei die Brechzahl der mittleren Schicht geringer ist als die Brechzahl der beiden anderen Schichten, verwirklicht werden. Die f arbkippende Schicht kann auch als Interferenzfilter, dünne semitransparente Metallschicht mit selektiver Transmission durch Plasmaresonanzeffekte, Nanopartikel, etc. ausgebildet sein. Die farbkippende Schicht kann insbesondere auch als Flüssigkris- tallschicht, diffraktive Reliefstruktur oder Subwellenlängengitter realisiert sein.

Die Mikrospiegel bzw. die teilreflektiven Flächen der Mikrospiegel, die die Reflexion des einfallenden Lichtes in die erste Richtung bewirken, sind bevorzugt eben ausgebildet. Die ebene Ausbildung der teilreflektiven Flächen ist natürlich nicht im mathematisch exakten Sinne zu verstehen, da sich in der Praxis herstellungsbedingt in der Regel nie perfekt ebene Flächenstücke herstellen lassen. Die ebene Ausbildung ist daher bevorzugt so zu verstehen, dass es insoweit eben ist, als es herstellungstechnisch möglich ist. Alternativ ist es möglich, die teilreflektiven Flächen der Mikrospiegel gekrümmt auszubilden (z.B. konkav, konvex oder gewellt). Jedoch ist die Krümmung der teilreflektiven Flächen der Mikrospiegel bevorzugt gering. Die teil transparente Schicht kann z.B. als gefärbte Schicht oder als Farbschicht ausgebildet sein. Damit kann die Farbe des in der zweiten Richtung reflektierten Lichtes beeinflusst oder eingestellt werden.

Bei der transparenten oder teiltransparenten Schicht kann es sich um eine Lackschicht und insbesondere um eine Prägelackschicht handeln.

Ferner kann die Strukturierung der transparenten oder teiltransparenten Schicht durch Prägen gebildet sein. Des Weiteren kann zwischen der Reflexionsschicht und der transparenten oder teiltransparenten Schicht eine teiltransparente Farbschicht angeordnet sein. Mit der teiltransparenten Farbschicht kann die Farbe des in der zweiten Richtung reflektierten Lichtes beeinflusst oder eingestellt werden. Die transparente oder teil transparente Schicht und/ oder die teilreflektive Beschichtung kann zumindest in einem Teil des sichtbaren Spektrums einen Brechungsindex von mindestens 1,6 und bevorzugt von mindestens 1,8 aufweisen.

Ferner können die Mikrospiegel in ein Medium eingebettet sein, das zumindest in einem Teil des sichtbaren Spektrums einen Brechungsindex aufweist, der von dem Brechungsindex der transparenten oder teiltransparenten Schicht und/ oder der teilreflektiven Beschichtung um mindestens 0,1, bevorzugt um mindestens 0,2 und besonders bevorzugt um mindestens 0,4 abweicht. Diese Einbettungsschicht kann Bestandteil des optisch variablen Flächenmusters sein. Es ist jedoch auch möglich, dass es sich dabei um das angrenzende Medium (z.B. Luft handelt).

Bei dem optisch variablen Flächenmuster können die Reflexionsschicht und die Mikrospiegelanordnung so ausgebildet sein, dass das in die erste und zweite Richtung reflektierte Licht unterschiedliche Farben aufweist.

Ferner können die teiltransparenten Mikrospiegel ein sägezahnförmiges Profil bilden. Die Anordnung der Mikrospiegel kann regelmäßig oder auch unregelmäßig sein.

Insbesondere kann die den teiltransparenten Mikrospiegeln zugewandte Seite der Reflexionsschicht und/ oder die den Mikrospiegeln abgewandte Seite der Reflexionsschicht eben ausgebildet sein.

Bei dem erfindungsgemäßen optisch variablen Flächenmuster können mehrere der Mikrospiegel in einer Anordnungsrichtung nebeneinander angeordnet sein und ihre Abmessung in der Anordnungsrichtung kann im Bereich von 2 μπι bis 3mm, bevorzugt von 3 μπι bis 100 μιη und besonders bevorzugt von 5 μπι bis 30 μπ liegen.

Das optisch variable Flächenmuster kann so ausgebildet sein, dass bei paral- lel zur makroskopischen Oberflächennormalen des Flächenmusters einfallendem Licht die erste und zweite Richtung des reflektierten Lichtes auf unterschiedlichen Seiten der makroskopischen Oberflächennormalen liegen. Es ist jedoch auch möglich, dass die erste und zweite Richtung des reflektierten Lichtes auf der gleichen Seite der makroskopischen Oberflächennormalen liegen.

Die teilreflektive Beschichtung kann eine oder mehrere (insbesondere hochbrechende) dielektrische Schicht bzw. Schichten, eine semitransparente metallische Schicht, eine Schicht aus halbleitendem Material und/ oder eine flüssigkristalline Schicht aufweisen.

Ferner kann die Farberzeugung an der Reflexionsschicht und/ oder an der Oberfläche der Mikrospiegel durch Subwellenlängenstrukturen, insbesondere Subwellenlängengitter, realisiert sein.

Die Reflexionsschicht kann eine oder mehrere metallische Schichten, eine Dünnfilm-Colorshift-Schicht (insbesondere mit dem Aufbau Absorber/ Dielektrikum / Reflektor oder dem Aufbau Absorber / Dielektrikum / Reflektor/Dielektrikum/Absorber), eine oder mehrere (insbesondere hochbre- chende) dielektrische Schichten und/ oder eine flüssigkristalline Schicht aufweisen.

Als dielektrisches Material für die teilreflektive Beschichtung und die Reflexionsschicht kann z.B. ZnS, SiO ₂ , T1O2, MgF ₂ verwendet werden. Das erfindungsgemäße optisch variable Flächenmuster kann so ausgebildet sein, dass mit den in die erste Richtung reflektierten Lichtstrahlen (oder den in die zweite Richtung reflektierten Lichtstrahlen) unterschiedlichste Bewe- gungseffekte z.B. beim Kippen des Flächenmusters verwirklicht werden. So kann z.B. der in der US 7,517,578 B2 genannte Effekt,, Rolling Bar" verwirklicht werden. Erfindungsgemäß ergibt sich dann durch die in die zweite Richtung (bzw. in die erste Richtung) reflektierten Lichtstrahlen ebenfalls ein (entsprechender) Bewegungseffekt, der die gleiche oder eine gegensätzliche Bewegungsrichtung und eine gleiche oder unterschiedliche Bewegungsgeschwindigkeit aufweisen kann. Auch andere Bewegungseffekte beim Verkippen des optisch variablen Flächenmusters können verwirklicht werden, wie z.B. sogenannte Flip-, Lauf- oder Pumpeffekte. Die Bewegung erfolgt hier mit Vorteil gleichläufig oder gegenläufig.

Ferner kann das erfindungsgemäße optisch variable Flächenmuster (einschließlich seiner Weiterbildungen) als Sicherheitselement, insbesondere als Sicherheitselement für Sicherheitspapiere, Wertdokumente oder dergleichen verwendet werden.

Das Sicherheitselement kann insbesondere als Sicherheitsfaden, Aufreißfaden, Sicherheitsband, Sicherheitsstreifen, Patch, Folienelement oder als Etikett zum Aufbringen auf ein Sicherheitspapier, Wertdokument oder dergleichen ausgebildet sein. Insbesondere kann das Sicherheitselement transparen- te Bereiche oder Ausnehmungen überspannen. Ferner kann das Sicherheitselement bei Polymer- oder Hybridbanknoten unter Folie eingebettet sein.

Unter dem Begriff Sicherheitspapier wird hier insbesondere die noch nicht umlauffähige Vorstufe zu einem Wertsdokument verstanden, die neben dem erfindungsgemäßen Sicherheitselement beispielsweise auch weitere

Echtheitsmerkmale (wie z.B. im Volumen vorgesehene Lumineszenzstoffe) aufweisen kann. Unter Wertdokumenten werden hier einerseits aus Sicherheitspapieren hergestellte Dokumente verstanden. Andererseits können Wertdokumente auch sonstige Dokumente und Gegenstände sein, die mit dem erfindungsgemäßen Sicherheitselement versehen werden können, damit die Wertdokumente nicht kopierbare Echtheitsmerkmale aufweisen, wodurch eine Echtheitsprüfung möglich ist und zugleich unerwünschtes Kopieren verhindert wird.

Ferner wird ein Wertdokument mit einem erfindungsgemäßen optisch variablen Flächenmuster (einschließlich seiner Weiterbildungen) bereitgestellt.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Nachfolgend wird die Erfindung beispielshalber anhand der beigefügten Figuren, die auch erfindungswesentliche Merkmale offenbaren, noch näher erläutert. Zur besseren Anschaulichkeit wird in den Figuren teilweise auf eine maßstabs- und proportionsgetreue Darstellung verzichtet. Es zeigen:

Figur 1 eine Draufsicht einer Banknote mit einem erfindungsgemäßen optisch variablen Flächenelement 10;

Figur 2 eine vergrößerte Schnittansicht zweier Mikrospiegel des optisch variablen Flächenelementes von Figur 1; Figur 3 eine Draufsicht einer weiteren Ausführungsform eines rechteckigen Flächenbereichs 13 des erfindungsgemäßen optisch variablen Elementes 10;

Figur 4 eine vergrößerte Schnittansicht von jeweils zwei Mikrospiegeln 14 aus den beiden Bereichen 21 und 22 gemäß Figur 3;

Figuren 5A-5C Darstellungen zur Erläuterung des„Rolling Bar" -Effektes;

Figur 6 eine vergrößerte Schnittansicht zweier Mikrospiegel 14 zur Erläuterung des in Verbindung mit Figuren 5A-5C beschriebenen„Rolling Bar"-Effektes;

Figur 7 eine vergrößerte Schnittansicht zweier Mikrospiegel 14 einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen optisch variablen Flächenmusters, und

Figur 8 eine vergrößerte Schnittansicht zweier Mikrospiegel 14 einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen optisch variablen Flächenmusters 10.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße optisch variable Flächenmuster 10 als Sicherheitselement so in einer Banknote 11 integriert, dass es in der in Fig. 1 gezeigten Vorderseite der Banknote sichtbar ist. Alternativ kann das erfindungsgemäße optisch variable Element 10 z.B. als Fensterfaden 12 vorliegen. Das optisch variable Element 10 weist in der hier beschriebenen Ausführungsform einen rechteckigen Flächenbereich 13 mit einer Vielzahl von Mik- rospiegeln 14 auf, die auf einer Reflexionsschicht 15 gebildet sind, wie insbesondere der vergrößerten Schnittansicht zweier ikrospiegel 14 in Fig. 2 zu entnehmen ist.

Die Mikrospiegel 14 sind durch eine Prägelackschicht 16, deren der Reflexionsschicht 15 abgewandte Seite strukturiert ist (hier mit einem Sägezahnprofil), und einer Beschichtung 17, die auf der strukturierten Seite der Präge- lackschicht 16 vorgesehen ist, gebildet. Wie der Darstellung der Fig. 2 zu entnehmen ist, sind die Mikrospiegel 14 gegenüber der Reflexionsschicht 15 geneigt (Winkel c ).

Die Beschichtung 17 kann, muss aber nicht vorgesehen sein. Insbesondere ist die Beschichtung 17 als teilreflektive Beschichtung ausgebildet, die von einem einfallenden Lichtstrahl LI einen Teil spekular reflektiert und somit einen ersten reflektierten Lichtstrahl L2 erzeugt und die einen anderen Teil des einfallenden Lichtstrahls LI transmittiert.

Der transmittierte Teil läuft durch die Prägelackschicht 16 (Lichtstrahl L4), trifft auf die Reflexionsschicht 15 und wird von dieser reflektiert (Lichtstrahl L5), läuft wiederum durch die Prägelackschicht 16 und die Beschichtung 17 und tritt als zweiter reflektierter Lichtstrahl L3 aus. Die an den Grenzflächen zwischen den verschiedenen Medien auftretende Brechung ist in Fig. 2 lediglich schematisch eingezeichnet. Es findet eine Brechung am Übergang zwischen der Umgebung und der Beschichtung 17 sowie an der Grenzfläche zwischen der Beschichtung 17 und der Prägelackschicht 16 statt. Des Weiteren sind Mehrfachreflexionen nicht berücksichtigt, die durch eine erneute Reflexion des Lichtstrahls L5 zur Reflexionsschicht 15 auftreten können. Wie der Darstellung gemäß Fig. 2 entnommen werden kann, wird mit dem erfindungsgemäßen optisch variablen Flächenmuster 10 ein einfallender Lichtstrahl LI an der Beschichtung 17 bzw. am Mikrospiegel 14 spekular in eine erste Richtung (erster reflektierter Lichtstrahl L2) sowie durch Brechung an der Grenzfläche zwischen der Umgebung und der Beschichtung 17 einerseits sowie der Grenzfläche zwischen der Beschichtung 17 und der Prägelackschicht 16 andererseits und Reflexion an der Reflexionsschicht 15 in eine zweite Richtung (zweiter reflektierter Lichtstrahl L3) reflektiert, wobei sich die beiden Richtungen unterscheiden.

Die Helligkeit und Farbe des ersten reflektierten Lichtstrahls L2 können dabei durch die optischen Eigenschaften der Beschichtung 17 vorgegeben werden. Die Helligkeit und Farbe des zweiten reflektierten Lichtstrahls L3 kön- nen z.B. durch die optischen Eigenschaften der Reflexionsschicht 15 vorgegeben werden. Des Weiteren ist es möglich, die Prägelackschicht 16 farbig auszubilden, was die Farbe und Helligkeit des zweiten reflektierten Lichtstrahls L2 beeinflusst. Es ist somit möglich, die Farbe der beiden reflektierten Lichtstrahlen L2 und L3 unterschiedlich einzustellen, so dass ein Betrachter unter einem bestimmten Betrachtungswinkel bei Betrachtung des optisch variablen Flächenmusters 10 die Farbe des ersten reflektierten Lichtstrahls L2 wahrnehmen kann und unter einem zweiten Winkel die Farbe des zweiten reflektierten Licht- Strahls L3 wahrnehmen kann. Für den Betrachter wird somit ein Farb-Flip- Effekt bereitgestellt.

Die verschiedenen Farben können z.B. bei relativ geringer Steigung der Mikrospiegel 14 unter sehr dicht beieinanderliegenden Betrachtungswinkeln sichtbar werden. Damit sind sehr diskrete, d.h. schnelle und deutliche Farbwechsel möglich, die sich von den kontinuierlichen und eher langsamen Farbwechseln beispielsweise einer Dünnschicht-Colorshift-Beschichtung mit Absorber / Dielektrikum / Reflektor deutlich abheben.

Die Beschichtung 17 kann auch als reflexionser höhende Beschichtung bezeichnet werden, da sie den Reflexionsgrad der Mikrospiegel 14 im Vergleich zu dem Fall ohne Beschichtung 17 erhöht. Die den Mikrospiegeln 14 zugewandte Seite der Reflexionsschicht 15 ist bevorzugt eben ausgebildet. Des Weiteren kann die Reflexionsschicht 15 beispielsweise als metallische Beschichtung (z.B. Ag, AI, Cu, ...) oder als f arbkippende Beschichtung, insbesondere als Dünnschichtsystem ausgebildet sein. Das Dünnschichtsystem kann z.B. einen Absorber/ Dielektrikum/ Re- flektor- Aufbau aufweisen.

Die Strukturierung der der Reflexionsschicht 5 abgewandten Seite der Prägelackschicht 16 ist bevorzugt durch einen Prägevorgang erzeugt. Die strukturierte Prägelackschicht 16 (zusammen mit der optional vorgesehenen Beschichtung 17) dient somit erfindungsgemäß gleichzeitig als Spiegel (für den ersten reflektierten Lichtstrahl L2) und als Prisma (für den zweiten reflektierten Lichtstrahl L3).

Das Material der Prägelackschicht 16 und/ oder der Beschichtung 17 ist so gewählt, dass sich die Brechzahl dieses Materials von der Brechzahl des an die Prägelackschicht 16 bzw. die Beschichtung 17 angrenzenden Mediums 18 (hier z.B. Luft) unterscheidet, Insbesondere ist die Brechzahl der Prägelackschicht 16 bzw. der Beschichtung 17 größer als die des Mediums 18. Als Me- dium 18 kann z.B. auch eine Schutzlackschicht vorgesehen sein (nicht eingezeichnet).

Insbesondere können die Brechungsindizes der Prägelackschicht 16 bzw. der Beschichtung 17 sowie des Mediums 18 so gewählt sein, dass bei senkrecht einfallendem Licht LI (bezogen auf die Reflexionsschicht 15), die beiden reflektierten Lichtstrahlen L2 und L3 auf die gleiche Seite der makroskopischen Normalen N des optisch variablen Flächenmusters 10 (Fig. 2) reflektiert werden, allerdings unter verschiedenen Winkeln. Damit lassen sich beispielswei- se zweifarbige Laufeffekte erzeugen, die nicht entgegengesetzt sondern in die gleiche Richtung laufen, allerdings mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten. So lässt sich z.B. ein„Rolling Bar" erzeugen, bei dem zwei verschiedenfarbige Balken mit unterschiedlicher Geschwindigkeit in dieselbe Richtung laufen.

Bei dem erfindungsgemäßen optisch variablen Flächenmuster 10 bilden somit die Mikrospiegel 14 ein Mikrospiegelarray bzw. eine Mikrospiegelan- ordnung 19, das/ die die spekulare Reflexion des ersten reflektierten Lichtstrahls L2 durchführt und die Reflexion des transmittierten Teils des einf al- lenden Lichtstrahls LI an der Reflexionsschicht 15 ermöglicht, so dass der zweite reflektierte Lichtstrahl L3 erzeugt wird.

Das optisch variable Flächenmuster 10 kann z.B. einen ersten und einen zweiten Bereich 21, 22, wie in einer schematischen Draufsicht in Fig. 3 ange- deutet ist, aufweisen, in denen sich die Neigungen (Winkel ) der Mikrospiegel 14 des Mikrospiegelarrays 19 unterscheiden. Insbesondere können die Neigungen so gewählt sein, dass die Richtung des ersten reflektierten Lichtstrahls L2 ₂ i aus dem ersten Bereich 21 mit der Richtung des zweiten reflektierten Lichtstrahls L322 aus dem zweiten Bereich 22 zusammenfällt, wobei sich die Farben dieser beiden Lichtstrahlen jedoch unterscheiden. Eine entsprechende Schnittansicht der Mikrospiegel 14 aus den Bereichen 21 und 22 ist in Fig. 4 gezeigt. Somit sind für den Betrachter die beiden Farben unter gleichem Betrachtungswinkel sichtbar. Dem Betrachter können diese Farben somit extrem hoch aufgelöst und perfekt registriert nebeneinander positioniert dargeboten werden. Der zweite reflektierte Lichtstrahl L3zi aus dem ersten Bereich 21 und der erste reflektierte Lichtstrahl L222 aus dem zweiten Bereich weisen hier unterschiedliche Richtungen auf. In einer weiteren Ausbildung kann mit dem erfindungsgemäßen optisch variablen Flächenmuster der sogenannte„Rolling Bar" -Effekt erzeugt werden. Dazu kann z.B. die Reflexionsschicht 15 als Colorshift-Beschichtung und die Beschichtung 17 als Schicht mit hoher Brechzahl ausgebildet sein, so dass bei entsprechend gewählten Schichtdicken der erste reflektierte Lichtstrahl L2 grün erscheint und der zweite reflektierte Lichtstrahl L3 magenta erscheint. In den Darstellungen in Fig. 5A-5C ist der magentafarbene Balken Bl horizontal schraffiert und der grüne Balken B2 vertikal schraffiert. In einer Grundstellung überlagern sich beide Balken Bl, B2 in der Mitte des optisch variablen Flächenmusters 10, wobei in Fig. 5B, die diese Grundstellung zeigt, zur Verdeutlichung keine exakte Überlagerung eingezeichnet ist. Beim Kippen in eine erste Richtung kann beispielsweise der magentafarbene Balken Bl nach oben und der grüne Balken B2 nach unten wandern, wie in Fig. 5C durch die eingezeichneten Pfeile PI und P2 angedeutet ist. Beim Kippen in die Gegenrichtung wandern die beiden Balken in die jeweils andere Rich- tung, d.h. der magentafarbene Balken Bl nach unten und der grüne Balken B2 nach oben (Fig. 5A), wobei die Bewegungsrichtungen wiederum durch die Pfeile PI und P2 angedeutet ist. Um diesen Bewegungseffekt zu erreichen, kann z.B. die Neigung α der Mik- rospiegel 14 in der gewünschten Bewegungsrichtung variiert werden, wie schematisch in der Schnittansicht in Fig. 6 dargestellt ist, die einen Schnitt in Richtung des Pfeiles PI gemäß Fig. 5A von zwei benachbarten Mikrospiegeln 14 zeigt. Die eingezeichneten Neigungswinkel αι und a ₂ unterscheiden sich, wobei hier der Neigungswinkel a von unten nach oben zunimmt.

Der beschriebene„Rolling Bar"-Effekt ist ein Beispiel eines zweifarbigen überlappenden Lauf effektes, der mit dem erfindungsgemäßen optischen Flä- chenmuster verwirklicht werden kann. Es sind natürlich auch andere Laufef- fekte realisierbar. So können insbesondere sogenannte Flip-, Lauf- und/ oder Pumpeffekte beim Verkippen des optisch variablen Flächenmusters realisiert werden, die gleich- oder gegenläufig sein können.

Ferner kann auch ein Pumpeffekt realisiert werden, bei dem die Umrisse eines Symbols oder einer Wertzahl nach innen oder außen„pumpen". Besonders attraktiv sind hier wiederholende Pumpeffekte mit vielen gleichzeitig sichtbaren Umrisslinien, die unter dem richtigen Betrachtungswinkel dann sehr filigran in unterschiedlichen Farben aufleuchten können.

Das Mikrospiegelarray 14 kann bereichsweise in einem Medium 18 eingebettet sein, das einen ähnlichen Brechungsindex wie die Prägelackschicht 16 bzw. die Beschichtung 17 aufweist, wie in Fig. 7 dargestellt ist. Damit wird die Brechung an der Oberseite der Reliefstruktur lokal aufgehoben, wodurch sich die Richtungen des ersten und zweiten reflektierten Lichtstrahls L2' und L3' aus Bereichen mit Medium 18 von den Richtungen des ersten und zweiten Lichtstrahls L2, L3 aus Bereichen ohne Medium 18 unterscheiden. Dies ist insbesondere darin begründet, dass das Medium 18 für den zweiten reflektierten Lichtstrahl L3' die Brechungseffekte aufhebt und für den ersten re- flektierten Lichtstrahl L2' Brechungseffekte hinzufügt. Wie Fig. 7 im Detail zu entnehmen ist, wird im Bereich mit dem Medium 18 der erste reflektierte Lichtstrahl L2' auch an der Oberseite der Schicht 18 gebrochen und läuft damit im Allgemeinen in eine andere Richtung als der erste Lichtstrahl L2 aus dem Bereich ohne Beschichtung 18. Der zweite Lichtstrahl L3' aus dem Bereich mit Beschichtung 18 ist immer im Spiegelreflex der Reflexionsschicht 15 zu sehen und läuft somit in eine andere Richtung als der zweite Lichtstrahl L3 aus dem Bereich ohne Beschichtung 18. Ferner kann das optisch variable Flächenmuster 10 z.B. so ausgebildet sein, dass der erste reflektierte Lichtstrahl L2 grün und der gebrochene und unten reflektierte zweite Lichtstrahl L3 magenta ist. Wenn man dann die Steigungen der Mikrospiegel 14 so wählt, dass sie in den Bereichen 21 und 22 gemäß Fig. 3 gleich sind und im Bereich 22 die die Brechung aufhebende Beschich- tung 18 auf der Oberseite des optisch variablen Flächenmusters 10 vorsieht, erreicht man die folgenden optischen Effekte. Der Bereich 22 ist unter zwei verschiedenen ersten Winkeln hell sichtbar. Durch die Lichtstrahlen L2' ist er in grün und durch die Lichtstrahlen 13' in magenta sichtbar. Der Bereich 21 ist unter zwei weiteren Winkeln in grün (durch die Lichtstrahlen L2) sowie in magenta (Lichtstrahlen L3) sichtbar. Da die Beschichtung 18 einen ähnlichen oder idealerweise gleichen Brechungsindex aufweist wie die Beschichtung 17, liegt hier noch die Besonderheit vor, dass die Reflexionsrichtung des zweiten Lichtstrahls L3' immer einem Spiegelreflex an der Reflexionsschicht 15 entspricht (unabhängig von der Neigung α der Mikrospiegel 14). Der Be- reich 22 leuchtet somit im Spiegelreflex der Reflexionsschicht 15, also immer als homogener magentafarbener Bereich auf, auch wenn die Mikrospiegel 14 in diesem Bereich z.B. eine variierende Orientierung aufweisen. Die Strukturierung der der Reflexionsschicht 15 abgewandten Seite der Prägelackschicht 16 zur Ausbildung der Mikrospiegel 14 kann regelmäßig oder unregelmäßig sein. Insbesondere sind periodische oder aperiodische Sägezahnstrukturen möglich.

Auf der Prägelackschicht 16 kann z.B. keine Beschichtung 17 vorgesehen sein. In diesem Fall liegt eine Grenzfläche der Prägelackschicht 16 zu Luft vor. Der Prägelack der Prägelackschicht 16 kann bevorzugt ein hochbrechender Prägelack sein. Natürlich muß die Schicht 16 keine Prägelackschicht sein, sondern kann auch jede andere transparente oder teiltransparente Schicht mit einer strukturierten Oberseite bzw. mit einer Relief struktur an der Oberseite sein.

Die Beschichtung 17 kann eine dielektrische Beschichtung sein, insbesondere eine hochbrechende Beschichtung oder eine niedrigbrechende Beschichtung auf hochbrechendem Prägelack 16. Auch ist ein mehrschichtiges Dünnfilmsystem (Metall/ Dielektrikum/ Metall) oder auch ein rein dielektrisches Mehrschichtsystem möglich. Des Weiteren kann die Beschichtung 17 als Flüssigkristallschicht ausgebildet sein. Eine Ausgestaltung der Oberfläche der Mikrospiegel 14 mit f arbgebenden Prägestrukturen und/ oder Nano- strukruren ist ebenfalls möglich (z.B. semitransparent metallisierte Subwel- lenlängenstrukturen, insbesondere Subwellenlängengitter).

Die Reflexionsschicht 15 kann z.B. als Flüssigkristallschicht (vorteilhaft vor dunklem Hintergrund) ausgebildet sein. Es ist auch möglich, f arberzeugende Nanostrukturen (z.B. Subwellenlängenstrukturen, insbesondere Subwellenlängengitter), photonische Kristalle, Dünnfilm-Colorshift oder eine einfache Metallisierung (z.B. AI, Au, Cu, Cr, ...) vorzusehen. Die Reflexionsschicht 15 kann teildurchlässig sein, so dass das erfindungsgemäße optisch variable Flächenmuster 10 auch einen von der Unterseite sichtbaren optischen variablen Effekt aufweisen kann (durch Transmission durch die Reflexionsschicht 15, Reflexion an den MikroSpiegeln 14 und er- neute Transmission durch die teildurchlässige untere Reflexionsschicht 15 zurück zur Rückseite).

Das erfindungsgemäße optisch variable Flächenmuster 10 kann insbesondere so ausgebildet sein, dass die beiden reflektierten Lichtstrahlen L2 und L3 (insbesondere etwa) gleich hell erscheinen und/ oder eine unterschiedliche Farbe aufweisen (insbesondere Komplementärfarben). So kann z.B. die Be- schichtung 17 eine erste Farbe besonders stark reflektieren und die Komplementärfarbe gleichzeitig in hohem Maß hindurchlassen. Die Komplementärfarbe wird dann an der Reflexionsschicht 15 reflektiert. In diesem Fall sind insbesondere für die Beschichtung 17 dielektrische Schichten, Multilagen oder Flüssigkristallschichten besonders geeignet, bei denen das einfallende Licht weitgehend ohne Absorptionsverlust in reflektiertes und tra smittier- tes Licht aufgespalten werden kann. Des Weiteren kann das optisch variable Flächenmuster 10 so ausgebildet werden, dass einer der beiden reflektierten Lichtstrahlen L2, L3 farblos (weiß) erscheint, wobei weiß im Sinne der vorliegenden Erfindung auch als Farbe bezeichnet wird.

Zum Schutz vor Abformung der Mikrospiegel 14 können die Mikrospiegel 14 beispielsweise eingebettet werden (so kann z.B. die Prägelackschicht 16 eine größere Brechzahl aufweisen als die zur Einbettung vorzusehende Schicht, die z.B. eine Schutzlackschicht sein kann). Es ist jedoch auch möglich, dass die Einbettungsschicht eine größere Brechzahl aufweist als die Prägelackschicht 16. Des Weiteren kann eine Schutzfolie vorgesehen sein, die so gewählt ist, dass die brechende Wirkung der Mikrospiegel 14 erhalten bleibt und nicht beispielsweise durch einen Kaschierkleber mit ähnlichem Brechungsindex zerstört wird. So kann die Schutzfolie beispielsweise punktweise verschweißt (beispielsweise mit einem Laser), aufgeklebt, etc. werden, um Luft- bzw. Gaseinschlüsse zu bewahren. Es ist auch möglich, einen hochbrechenden Prägelack zu verwenden oder z.B. im Bereich des optisch variablen Flächenmusters den Kaschierkleber für die Schutzfolie auszusparen. Das erfindungsgemäße optisch variable Flächenmuster wird bevorzugt auf einer Trägerfolie gefertigt und/ oder verwendet. Die Trägerfolie kann insbesondere unter der Reflexionsschicht 15, zwischen der Reflexionsschicht 15 und der Prägelackschicht 16 bzw. den Mikrospiegeln 14 oder auch oberhalb der Mikrospiegel 14 angeordnet sein.

Die Reflexionsschicht 15 sowie die Beschichtung 17 können bereichsweise, z.B. in den gleichen oder unterschiedlichen, überlappenden oder nicht überlappenden Bereichen ausgespart sein. Die entsprechenden Farben bzw. Effekte sind dann entsprechend nur bereichsweise sichtbar.

Die Mikrospiegel 14 können vorteilhaft in einen eingefärbten Prägelack 16 geprägt werden. Somit lassen sich vergleichsweise kostengünstig Farben des gebrochenen und unten reflektierten zweiten Lichtstrahls L3 erzeugen. Alternativ kann auch beispielsweise zwischen den Mikrospiegeln 14 aus trans- parentem Prägelack und der Reflexionsschicht 15 eine separate farbige Schicht 23 (z.B. Lackschicht) vorgesehen sein, wie in Fig. 8 gezeigt ist.

Das erfindungsgemäße optisch variable Flächenmuster 10 kann auch als Sicherheitsfaden 12 (Figur 1) ausgebildet sein. Ferner kann das optisch variable Flächenmuster 10 nicht nur, wie beschrieben, auf einer Trägerfolie ausgebildet werden, von der es in bekannter Weise auf das Wertdokument übertragen werden kann. Es ist auch möglich, das optisch variable Flächenmuster 10 direkt auf dem Wertdokument auszubilden. So kann ein direkter Druck mit anschließender Prägung der Mikrospiegel auf ein Polymersubstrat durchgeführt werden, um beispielsweise bei Kunststoffbanknoten ein erfindungsgemäßes optisch variables Flächenmuster auszubilden. Das erfindungsgemäße optisch variable Flächenmuster kann in verschiedensten Substraten ausgebildet werden. Insbesondere kann es in oder auf einem Papiersubstrat, einem Papier mit Synthesefasern, d.h. Papier mit einem Anteil x polymeren Materials im Bereich von 0 < x < 100 Gew.-%, einer Kunststofffolie, z. B. einer Folie aus Polyethylen (PE), Polyethylenterephthalat (PET), Polybutylenterephtha- lat (PBT), Polyethylennaphthalat (PEN), Polypropylen (PP) oder Polyamid (PA), oder einem mehrschichtigem Verbund, insbesondere einem Verbund mehrerer unterschiedlicher Folien (Kompositverbund) oder einem Papier- Folien- Verbund (Folie/ Papier/ Folie oder Papier/ Folie/ Papier), wobei das optisch variable Flächenmuster in oder auf oder zwischen jeder der Schichten eines solchen mehrschichtigen Verbunds vorgesehen werden kann, ausgebildet werden.

Bezugszeichenliste

10 optisch variables Flächenmuster

11 Banknote

12 Fensterfaden

13 rechteckiger Flächenbereich

14 Mikrospiegel

15 Reflexionsschicht

16 Prägelackschicht

17 Beschichtung

18 Medium

19 Mikrospiegelarray

21 erster Bereich

22 zweiter Bereich

23 Farbschicht

LI einfallender Lichtstrahl

L2, L2' erster reflektierter Lichtstrahl

L3, L3' zweiter reflektierter Lichtstrahl

L4, L5 Lichtstrahl

N makroskopische Oberflächennormale

PI, P2 Bewegungsrichtung

Bl magentafarbener Balken

B2 grüner Balken