Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement zur Absicherung von Wertge- genständen mit einer optisch variablen Schicht, die unter unterschiedlichen Betrachtungswinkeln unterschiedliche Farbeindrücke vermittelt. Die Erfin¬ dung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Sicher¬ heitselements, ein Transferelement, ein Sicherheitspapier sowie einen Wert¬ gegenstand mit einem solchen Sicherheitselement.

Wertgegenstände, wie etwa Markenartikel oder Wertdokumente, werden zur Absicherung oft mit Sicherheitselementen ausgestattet, die eine Überprüfung der Echtheit des Wertgegenstands gestatten und die zugleich als Schutz vor unerlaubter Reproduktion dienen. Wertgegenstände im Sinne der vorliegen- den Erfindung sind insbesondere Banknoten, Aktien, Anleihen, Urkunden, Gutscheine, Schecks, hochwertige Eintrittskarten, aber auch andere fäl- schungsgefährdete Papiere, wie Pässe und sonstige Ausweisdokumente, so¬ wie Produktsicherungselemente, wie Etiketten, Siegel, Verpackungen und dergleichen. Der Begriff „Wertgegenstand" schließt im Folgenden alle derar- tigen Gegenstände, Dokumente und Produktsicherungsmittel ein. Unter dem Begriff „Sicherheitspapier" wird die noch nicht umlauffähige Vorstufe zu einem Wertdokument verstanden.

Die Sicherheitselemente können beispielsweise in Form eines in eine Bankno- te eingebetteten Sicherheitsfadens, eines aufgebrachten Sicherheitsstreifens oder eines selbsttragenden Transferelements ausgebildet sein, wie einem Patch oder einem Etikett, das nach seiner Herstellung auf ein Wertdokument aufgebracht wird.

Um die Nachstellung der Sicherheitselemente selbst mit hochwertigen Farb¬ kopiergeräten zu verhindern, weisen die Sicherheitselemente vielfach optisch

variable Elemente auf, die dem Betrachter unter unterschiedlichen Betrach¬ tungswinkeln einen unterschiedlichen Bildeindruck vermitteln und etwa ei¬ nen unterschiedlichen Farbeindruck oder unterschiedliche graphische Moti¬ ve zeigen.

In diesem Zusammenhang ist bekannt, Sicherheitselemente mit mehrschich¬ tigen Dünnschichtelementen einzusetzen, bei denen sich der Farbeindruck für den Betrachter mit dem Betrachtungswinkel ändert, und beim Kippen des Sicherheitsmerkmals beispielsweise von Grün nach Blau, von Blau nach Magenta oder von Magenta nach Grün wechselt. Derartige Farbänderungen beim Verkippen eines Sicherheitselements werden im Folgenden als Farb- kippeffekt oder Color-Shift-Effekt bezeichnet.

Die Druckschrift US 3,858,977 beschreibt derartige optische Interferenzbe- Schichtungen mit Farbkippeffekt im Zusammenhang mit Sicherheitselemen¬ ten. Je nach Art und Zahl der Schichten im Schichtaufbau können zwei oder mehr vom Betrachtungswinkel abhängige unterschiedliche Farbwirkungen auftreten.

Aus der Druckschrift WO 03/ 068525 Al ist ein Sicherheitselement zur Einla¬ gerung in oder Aufbringung auf einem Sicherheitsdokument bekannt. Das Sicherheitselement weist ein Substrat mit einer Reflexionsschicht und auf jeder Seite der Reflexionsschicht ein Interferenzelement mit Farbkippeffekt auf. Zusätzlich kann das Sicherheitselement Beugungsstrukturen und/ oder Bereiche mit Negativschrift aufweisen.

Ein Wertdokument mit einem optisch variablem Material im Sicherheitsele¬ ment ist auch in der Druckschrift WO 00/50249 Al beschrieben. Hier liegt das optisch variable Material in Form von Interferenzschichtmaterial oder

von flüssigkristallinem Material vor, das ebenfalls bei unterschiedlichen Be¬ trachtungswinkeln unterschiedliche Farbeindrücke vermittelt. Es wird eine Ausführungsform beschrieben, bei der in angrenzenden Bereichen zwei flüs¬ sigkristalline Materialien mit thermochromen Eigenschaften verwendet wer- den, die bei normalen Umgebungsbedingungen das gleiche Erscheinungs¬ bild aufweisen, bei Erwärmung jedoch jeweils einen Farbwechsel zu unter¬ schiedlichen Farben zeigen.

Weist ein Bereich eines Sicherheitselements lediglich einen einfachen Farb- kippeffekt auf, so ist dieser oft nur wenig auffällig und wird als Echtheits¬ merkmal leicht übersehen. Zwei nebeneinander liegende Bereiche, die je¬ weils einen Farbkippeffekt mit unterschiedlichem Farbumschlag zeigen, sind zwar auffälliger, werden von Betrachtern aber oft als verwirrend empfun¬ den.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein gattungs¬ gemäßes Sicherheitselement mit hoher Fälschungssicherheit anzugeben, das die Nachteile des Standes der Technik vermeidet.

Diese Aufgabe wird durch das Sicherheitselement mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Ein Herstellungsverfahren für das Sicherheitsele¬ ment, ein Transferelement, ein Sicherheitspapier sowie ein Wertgegenstand mit einem solchen Sicherheitselement sind in den nebengeordneten Ansprü¬ chen angegeben. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Un- teransprüche.

Gemäß der Erfindung ist über der optisch variablen Schicht in einem Über¬ deckungsbereich eine semitransparente Farbschicht angeordnet, wobei der Farbeindruck der optisch variablen Schicht bei Betrachtung unter vorbe-

stimmten Betrachtungsbedingungen an den Farbeindruck der semitranspa¬ renten Farbschicht im Überdeckungsbereich angepasst ist. Die Erfindung beruht dabei auf dem Gedanken, eine Kombination zweier Farbbereiche ein¬ zusetzen, die aus einer bestimmten Betrachtungsrichtung sehr ähnlich wir- ken, und bei denen sich der Farbeindruck eines der Bereiche beim Kippen verändert, der andere Bereich jedoch farbkonstant bleibt. Eine derartige Kombination wirkt optisch attraktiv, ist für den Benutzer selbsterklärend und weist darüber hinaus eine hohe Fälschungssicherheit auf.

Die unmittelbare Nachbarschaft von farbvariablem und farbkonstantem Be¬ reich verstärkt die optische Auffälligkeit und lenkt so die Aufmerksamkeit des Betrachters auf das Sicherheitselement. Der farbkonstante Bereich bildet dabei gleichzeitig einen visuell ruhenden Pol und einen Vergleichspunkt für den farbvariablen Bereich bei der Echtheitsprüfung. Die Kombination der beiden Farbeffekte in unmittelbarer Nachbarschaft erschwert eine Nachstel¬ lung des Sicherheitselements, da frei verfügbare Farben oder Folien mit Farbkippeff ekten nicht mehr direkt verwendet werden können.

Der Einsatz einer semitransparenten Farbschicht bewirkt im Vergleich zur Verwendung deckender Farbschichten eine deutlich stärkere Angleichung der Farbeindrücke der optisch variablen Schicht und des Überdeckungsbe¬ reichs unter den vorbestimmten Betrachtungsbedingungen. Insbesondere können, wie weiter unten im Detail erläutert, unvermeidliche Farbschwan¬ kungen der optisch variablen Schicht innerhalb einer Fertigungsserie auf ge- fangen und die Brillanz und der Glanz im Überdeckungsbereich an die für optisch variablen Schichten typischen hohen Werte angeglichen werden.

In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die semitransparente Farbschicht in einem Spektralbereich, in dem der Farbeindruck der optisch variablen

Schicht an den Farbeindruck der semitransparenten Farbschicht angepasst ist, eine Lichtdurchlässigkeit zwischen 60% und 100%, besonders bevorzugt zwischen 80% und 100% auf.

Die semitransparente Farbschicht kann auf verschiedene Weise aufgebracht werden, mit Vorteil ist sie auf die optisch variable Schicht aufgedruckt, bei¬ spielsweise im Siebdruck-, Tiefdruck-, Flexodruck-, oder einem anderen ge¬ eigneten Druckverfahren.

Um zusätzliche Merkmale in das Sicherheitselement einzubringen, liegt die semitransparente Farbschicht in bevorzugten Ausgestaltungen in Form von Zeichen, Mustern oder Codierungen vor. Die semitransparente Farbschicht kann auch selbst Aussparungen in Form von Zeichen, Mustern oder Codie¬ rungen aufweisen.

Ein besonders ansprechender Effekt lässt sich erzielen, wenn die optisch va¬ riable Schicht und die semitransparente Farbschicht so aufeinander abge¬ stimmt sind, dass bei senkrechter Betrachtung des Sicherheitselements der Farbeindruck der optisch variablen Schicht außerhalb des Überdeckungsbe- reichs im Wesentlichen dem Farbeindruck der semitransparenten Farb¬ schicht im Überdeckungsbereich entspricht. Bei senkrechter Betrachtung, die sich oft bei der ersten Wahrnehmung eines auf einen Wertgegenstand aufge¬ brachten Sicherheitselements ergibt, vermitteln der farbvariable und der farbkonstante Bereich so zunächst im Wesentlichen denselben Farbeindruck. Beim Kippen des Sicherheitselements ändert sich der Farbeindruck im farb¬ variablen Bereich, während er im farbkonstanten Überdeckungsbereich un¬ verändert bleibt.

Statt mit einer semitransparenten Farbschicht kann das erfindungs gemäße Sicherheitselement auch mit einer gerasterten Farbschicht ausgestattet sein. Hierdurch wird im Vergleich zur Verwendung vollflächiger deckender Farb¬ schichten ebenfalls eine Angleichung der Farbeindrücke der optisch variab- len Schicht und des Überdeckungsbereichs unter den vorbestimmten Be¬ trachtungsbedingungen bewirkt. Mithilfe der Rasterung wird also eine Art Semitransparenz der Farbschicht erzeugt, so dass auch deckende Farbschich¬ ten im farbkonstanten Überdeckungsbereich verwendet werden können. In bevorzugten Ausgestaltungen liegt die gerasterte Farbschicht als ein Nega- tivraster, ein Positivraster oder ein Strichraster vor.

Die optisch variable Schicht kann aus einer Einzelschicht bestehen, in der Regel ist sie allerdings zur Erzielung besonders attraktiver, optisch variabler Effekte aus mehreren Teilschichten gebildet.

In einer bevorzugten Variante der Erfindung ist die optisch variable Schicht durch ein Dünnschichtelement mit Farbkippeffekt gebildet, welches vor¬ zugsweise eine Reflexionsschicht, eine Absorberschicht und eine zwischen der Reflexionsschicht und der Absorberschicht angeordnete dielektrische Abstandsschicht enthält. Der Farbkippeffekt beruht bei solchen Dünn¬ schichtelementen auf betrachtungswinkelabhängigen Interferenzeffekten durch Mehrfachreflexionen in den verschiedenen Teilschichten des Elements. Der Wegunterschied des an den verschiedenen Schichten reflektierten Lichts hängt einerseits von der optischen Dicke der dielektrischen Abstandsschicht ab, die den Abstand zwischen Absorberschicht und Reflexionsschicht fest¬ legt, und variiert andererseits mit dem jeweiligen Betrachtungswinkel.

Da der Wegunterschied in der Größenordnung der Wellenlänge des sichtba¬ ren Lichts liegt, ergibt sich aufgrund von Auslöschung und Verstärkung be-

stimmter Wellenlängen ein winkelabhängiger Farbeindruck für den Betrach¬ ter. Durch eine geeignete Wahl von Material und Dicke der dielektrischen Abstandsschicht können eine Vielzahl unterschiedlicher Farbkippeff ekte ges¬ taltet werden, beispielsweise Kippeffekte, bei denen sich der Farbeindruck mit dem Betrachtungswinkel von Grün nach Blau, von Blau nach Magenta oder von Magenta nach Grün ändert.

Alternativ kann das Dünnschichtelement einen Schichtaufbau aufweisen, der neben einer Reflexionsschicht eine dielektrische Abstandsschicht umfasst, die teilweise absorbierend ausgebildet ist. Eine zusätzliche Absorberschicht kann in diesem Fall entfallen.

Die Reflexionsschicht des Dünnschichtelements ist vorzugsweise durch eine opake oder durch eine semitransparente Metallschicht gebildet. Als Reflexi- onsschicht kann eine zumindest bereichsweise magnetische Schicht verwen¬ det werden, so dass ein weiteres Echtheitsmerkmal integriert werden kann, ohne eine zusätzliche Schicht im Schichtaufbau zu erfordern.

Die Reflexionsschicht kann auch Aussparungen in Form von Mustern, Zei- chen oder Codierungen aufweisen, die transparente oder semitransparente Bereiche in dem Dünnschichtelement bilden. In den transparenten oder se¬ mitransparenten Aussparungsbereichen bietet sich dem Betrachter ein auffäl¬ liger Kontrast zu dem umgebenden Farbkippeff ekt. Insbesondere können die Muster, Zeichen oder Codierungen im Durchlicht hell aufleuchten, wenn das Dünnschichtelement auf einen transparenten Träger aufgebracht ist.

Das Dünnschichtelement kann auch durch übereinander liegende Absorber¬ schichten und dielektrische Abstandsschichten gebildet werden, wobei auch mehrere Absorber- und Abstandsschichten abwechselnd übereinander ange-

ordnet sein können. Anstelle von alternierenden Absorberschichten und die¬ lektrischen Abstandsschichten können auch ausschließlich dielektrische Ab¬ standsschichten vorgesehen sein, wobei aneinander grenzende Schichten stark unterschiedliche Brechungsindizes besitzen, damit ein Farbkippeffekt erzeugt wird. Die Brechungsindizes der aneinander grenzenden dielektri¬ schen Abstandsschichten unterscheiden sich dabei zweckmäßig um wenigs¬ tens 0,03.

Die dielektrische Abstandsschicht ist vorzugsweise durch eine Druckschicht oder durch eine ultradünne Folie, insbesondere eine gereckte Polyesterfolie, gebildet.

Alternativ oder zusätzlich zu Aussparungen in der Reflexionsschicht können auch die Absorberschicht und/ oder die Abstandsschicht Aussparungen in Form von Mustern, Zeichen oder Codierungen aufweisen. In den ausgespar¬ ten Bereichen der Absorberschicht oder der Abstandsschicht tritt kein Farb¬ kippeffekt auf.

Das aus Teilschichten gebildete Dünnschichtelement kann auch in Form von Pigmenten bzw. Teilchen mit geeigneter Partikelgröße, -Verteilung und

Formfaktor vorliegen, die anderen Materialien, insbesondere einer Druckfar¬ be, zugemischt werden können.

In einer anderen, ebenfalls bevorzugten Variante der Erfindung enthält die optisch variable Schicht eine oder mehrere Schichten aus flüssigkristallinem Material, insbesondere aus cholesterischem flüssigkristallinem Material. Das flüssigkristalline Material liegt dabei zweckmäßig als flüssigkristallines Po¬ lymermaterial oder in Form von in eine Bindemittelmatrix eingebetteten Pigmenten vor.

Bei einer weiteren gleichfalls vorteilhaften Erfindungsvariante ist die optisch variable Schicht durch eine diffraktive Beugungsstruktur gebildet. Bei dieser Variante sind die diffraktive Beugungsstruktur und die semitransparente Farbschicht mit Vorteil so aufeinander abgestimmt, dass sie bei Betrachtung unter einem vorbestimmten, nicht senkrechten Betrachtungswinkel im We¬ sentlichen denselben Farbeindruck hervorrufen. Das erfindungsgemäße Si¬ cherheitselement zeigt dem Betrachter bei senkrechter Betrachtung dann zu¬ nächst zwei verschiedene Farbeindrücke, die sich beim Kippen angleichen, bis die Farbeindrücke des farbvariablen und des farbkonstanten Bereichs in der vorbestimmten Betrachtungsrichtung übereinstimmen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung bildet die diffraktive Beugungsstruktur ein Gitterbild zur Darstellung eines Echtfarbenbilds, das eine Mehrzahl von Echtfarbengebieten aufweist, die bei Beleuchtung des Gitterbilds in einer gewünschten Echtfarbe leuchten.

Gittermuster mit gegebener Gitterkonstante beugen nur Licht einer bestimm¬ ten Wellenlänge in die Betrachtungsrichtung, so dass die mit einem einheitli¬ chen Gittermuster belegten Gitterfelder stets in einer der Spektralfarben leuchten. Um die in der Natur vorkommenden Farben, die so genannten

„Echtfarben", mit Gitterbildern darstellen zu können, werden diese Echtfar¬ ben als Mischung bestimmter Grundfarben dargestellt. Da das menschliche Auge drei verschiedene Zapfensysteme mit sich überlappenden Empfind¬ lichkeitsbereichen im roten, grünen und blauen Teil des sichtbaren Spekt- rums besitzt, ist es eine übliche Vorgehensweise, die Farben Rot, Grün und Blau als Grundfarben auszuwählen. In den Echtf arbenbereichen eines Gitter¬ bilds werden dann kleine Unterbereiche definiert, in die beispielsweise drei verschiedene Gitter eingebracht werden, die rotes, grünes und blaues Licht in die gewünschte Betrachtungsrichtung beugen. Die mit den Gittermustern

belegten Flächenanteile werden dabei entsprechend den Rot-, Grün- und Blau- Anteilen der jeweiligen Echtfarben gewählt.

In einer Weiterbildung der Erfindung enthält das Sicherheitselement zurnin- dest eine weitere mit einem Sicherheitsmerkmal versehene Schicht. Die zu¬ mindest eine weitere Schicht kann mit Vorteil eine optisch effektive Mikro¬ struktur umf assen, die unterhalb des Schichtaufbaus aus optisch variabler Schicht und semitransparenter Farbschicht angeordnet ist. Insbesondere kann die optisch effektive Mikrostruktur als diffraktive Beugungsstruktur ausgebildet sind. So lassen sich beispielsweise Color-Shift-Hologramme verwirklichen, bei denen der Farbkippeff ekt der optisch variablen Schicht mit einem holographischen Effekt kombiniert ist. Alternativ kann die optisch effektive Mikrostruktur auch eine Mattstruktur sein, die bei der Betrachtung keine diff raktiven Effekte zeigt, sondern lediglich eine streuende Wirkung hat. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die optisch effektive Mikrostruktur durch eine Anordnung von Mikrospiegeln, Mikrolinsen oder dergleichen ausgebildet sein.

Um eine automatische Echtheitsprüfung und gegebenenfalls eine weiterge- hende sensorische Erfassung und Bearbeitung der mit dem Sicherheitsele¬ ment ausgestatteten Wertgegenstände zu ermöglichen, kann die zumindest eine weitere Schicht auch maschinenlesbare Merkmalstoffe, insbesondere magnetische, elektrisch leitfähige, phosphoreszierende, fluoreszierende oder sonstige lumineszierende Stoffe enthalten.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Sicherheitselement ein Sub¬ strat auf, auf dem die optisch variable Schicht und die semitransparente Farbschicht angeordnet sind. Dieses Substrat kann insbesondere durch eine Kunststofffolie gebildet sein.

Bevorzugt ist das Sicherheitselement ein Sicherheitsfaden, ein Sicherheits¬ band, ein Sicherheitsstreifen, ein Patch oder ein Etikett zum Aufbringen auf ein Sicherheitspapier, Wertdokument oder dergleichen.

Die Erfindung enthält auch ein Verfahren zum Herstellen eines Sicherheits¬ elements der oben beschriebenen Art, bei dem in einem Überdeckungsbe¬ reich über eine optisch variable Schicht, welche unter unterschiedlichen Be¬ trachtungswinkeln unterschiedliche Farbeindrücke vermittelt, eine semi¬ transparente Farbschicht angeordnet wird. Der Farbeindruck der optisch va- riablen Schicht bei Betrachtung unter vorbestimmten Betrachtungsbedin¬ gungen ist dabei an den Farbeindruck der semitransparenten Farbschicht im Überdeckungsbereich angepasst.

Die semitransparente Farbschicht wird bei dem erfindungsgemäßen Verfah- ren mit Vorteil auf die optisch variable Schicht aufgedruckt. Es bietet sich an, die optisch variable Schicht selbst auf ein Substrat aufzubringen, insbesonde¬ re aufzudrucken. Bei Verwendung eines transparenten Substrats ist es auch möglich, dieses zunächst mit der semitransparenten Farbschicht zu bedru¬ cken, auf die dann wiederum die optisch variable Schicht aufgebracht, insbe- sondere aufgedruckt werden kann.

In vorteilhaften Weiterbildungen werden die optisch variable Schicht und/ oder die semitransparente Farbschicht mit Aussparungen in Form von Mus¬ tern, Zeichen oder Codierungen versehen.

Die Erfindung umfasst ferner ein Transferelement zum Aufbringen auf ein Sicherheitspapier, Wertdokument oder dergleichen, das mit einem Sicher¬ heitselement der oben beschriebenen Art ausgestattet ist. Das Transferele¬ ment weist vorzugsweise eine Trägerfolie auf, auf welcher das Sicherheits-

element in umgekehrter Reihenfolge, wie sie später auf dem Sicherheitspa¬ pier oder dem Wertgegenstand zu liegen kommt, vorbereitet und anschlie¬ ßend mittels einer Haftschicht, z. B. Klebstoff- oder Lackschicht, in einem Heißprägeverfahren in den gewünschten Umrisskonturen auf das Sicher- heitspapier bzw. den Wertgegenstand übertragen wird. Es bietet sich daher an, zunächst die semitransparente Farbschicht auf die Trägerfolie aufzubrin¬ gen, insbesondere aufzudrucken. Die optisch variable Schicht wird dann mit Vorteil auf die semitransparente Farbschicht aufgedruckt. Alternativ kann die optisch variable Schicht auch aufgedampft oder auf andere geeignete Weise appliziert werden. Die separate Trägerfolie kann dann nach der Über¬ tragung von dem Schichtaufbau des Sicherheitselements abgezogen werden. Alternativ kann die Trägerfolie als Schutzschicht als fester Bestandteil des Sicherheitselements auf dem Schichtaufbau verbleiben. Optional kann zwi¬ schen dem Sicherheitselement und der Trägerfolie eine Release- bzw. Trenn- Schicht, z. B. ein Wachs, vorgesehen sein.

Ein Sicherheitspapier für die Herstellung von Sicherheitsdokumenten, wie Banknoten, Ausweiskarten oder dergleichen, ist bevorzugt mit einem Sicher¬ heitselement der oben beschriebenen Art ausgestattet. Insbesondere kann das Sicherheitspapier ein Trägersubstrat aus Papier oder Kunststoff umfas¬ sen.

Die Erfindung enthält auch einen Wertgegenstand, wie einen Markenartikel, ein Wertdokument oder dergleichen, der mit einem oben beschriebenen Si- cherheitselement versehen ist. Der Wertgegenstand kann insbesondere ein Sicherheitspapier, ein Wertdokument oder eine Produktverpackung sein.

Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nach¬ folgend anhand der Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maß-

stabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die An¬ schaulichkeit zu erhöhen.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Banknote mit einem einge¬ betteten Sicherheitsfaden und einem aufgeklebten Transferele¬ ment, jeweils nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig.2 eine Aufsicht auf einen Teilbereich des Sicherheitsfadens von

Fig- X

Fig. 3 einen Querschnitt durch den Sicherheitsfaden von Fig. 2 ent¬ lang der Linie III-III,

Fig.4 ein Diagramm, das die Reflexionsspektren eines Dünnschicht¬ elements alleine und nach Aufdruck einer semitransparenten Farbschicht im Wellenlängenbereich λ von 300 nm bis 2000 nm zeigt,

Fig. 5 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Transfermate¬ rial,

Fig. 6 eine genauere Darstellung des Transferelements von Fig. 1 in Aufsicht,

Fig. 7 einen Hologrammsicherheitsfaden nach einem weiteren Aus¬ führungsbeispiel der Erfindung im Querschnitt,

Fig. 8 den Schichtaufbau eines erfindungsgemäßen Sicherheitsele¬ ments mit einer Flüssigkristallstruktur als optisch variabler Schicht, und

Fig. 9 den Schichtaufbau eines erfindungsgemäßen Sicherheitsele¬ ments mit einer diffraktiven Beugungsstruktur als optisch vari¬ able Schicht,

Fig. 10 ein Diagramm, das das Transmissionsspektrum einer mit einer semitransparenten Farbschicht bedruckten transparenten

Kunststofffolie im Wellenlängenbereich λ von 300 ran bis 750 nm zeigt.

Die Erfindung wird nun am Beispiel einer Banknote näher erläutert. Fig. 1 zeigt dazu eine schematische Darstellung einer Banknote 10 mit zwei Sicher¬ heitselementen 12 und 16, die jeweils nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gebildet sind. Das erste Sicherheitselement stellt einen Sicherheits¬ faden 12 dar, der an bestimmten Fensterbereichen 14 an der Oberfläche der Banknote 10 hervortritt, während er in den dazwischen liegenden Bereichen im Inneren der Banknote 10 eingebettet ist. Das zweite Sicherheitselement ist durch ein aufgeklebtes Transferelement 16 beliebiger Form gebildet.

Der Aufbau des Sicherheitsfadens 12 wird nun mit Bezug auf die Figuren 2 und 3 näher erläutert. Fig. 2 zeigt dabei eine Aufsicht auf einen Teilbereich des Sicherheitsfadens 12, Fig. 3 stellt einen Querschnitt durch den Sicher¬ heitsfaden entlang der Linie III-III der Fig. 2 dar.

Der Sicherheitsfaden 12 enthält ein Dünnschichtelement 20 mit Farbkipp- eff ekt, das auf einer transparenten Trägerfolie 22 aufgebracht ist. Das optisch

variable Dünnschichtelement 20 umfasst eine durch eine opake Aluminium- schicht gebildete Reflexionsschicht 24, eine auf die Reflexionsschicht aufge¬ brachte ultradünne Abstandsschicht 26 und eine teiltransparente Absorber¬ schicht 28, z.B. aus Chrom. Wie weiter oben erläutert, beruht der Farbkipp- eff ekt des Dünnschichtelements 20 auf Interferenzeffekten durch Mehrfach¬ reflexionen in den verschiedenen Teilschichten 24, 26, 28 des Elements.

Eine Hälfte des Sicherheitsfadens 12 bildet einen Überdeckungsbereich 32, in dem eine semitransparente Farbschicht 34 auf das Dünnschichtelement 20 aufgedruckt ist. In dem unmittelbar angrenzenden, nicht überdeckten Be¬ reich 36 liegt die optisch variable Schicht 20 ohne aufgedruckte Farbschicht vor. Das Dünnschichtelement 20 und die Farbschicht 34 sind dabei so aufein¬ ander abgestimmt, dass sie bei senkrechtem Betrachtungswinkel im Wesent¬ lichen denselben Farbeindruck hervorrufen. Der Farbeindruck des Dünn- Schichtelements 20 bei senkrechtem Betrachtungswinkel wird nachfolgend auch als senkrechte Kippfarbe bezeichnet.

Beim Kippen des Sicherheitsfadens 12 verändert sich der Farbeindruck des Dünnschichtelements 20 im nicht überdeckten Bereich 36, während der Farb- eindruck im Überdeckungsbereich 32 nahezu unverändert bleibt. Durch eine solche Kombination eines farbvariablen Bereichs mit einem farbkonstanten Bereich in unmittelbarer Nachbarschaft wird die visuelle Auffälligkeit des Farbkippeff ekts noch wesentlich verstärkt, da das menschliche Auge auf die auftretenden Farbunterschiede stärker reagiert als auf die Farbveränderung an sich. Das Augenmerk des Betrachters wird daher noch stärker auf das Si¬ cherheitsmerkmal gezogen. Die Wirkungsweise des Sicherheitselements ist darüber hinaus selbsterklärend, so dass es ohne weiteres von jedermann ein¬ fach auf Echtheit geprüft werden kann.

Die Kombination eines farblich ruhigen Elements mit einem Farbkippele- ment wird allgemein als optisch sehr ansprechend empfunden. Für potentiel¬ le Fälscher bedeutet die Kombination der beiden Farbeffekte in unmittelbarer Nachbarschaft eine deutliche Erschwerung der Nachstellung, da frei verfüg- bare Farben oder Folien mit Farbkippeff ekten nicht mehr direkt verwendet werden können.

Der erfindungsgemäße Einsatz einer semitransparenten Farbschicht 34 hat mehrere Vorteile, die nachfolgend im Detail erläutert werden sollen.

Die Verwendung einer semitransparenten Farbschicht 34 führt zu einer zu¬ sätzlichen Angleichung des Farbeindrucks des Dünnschichtelements 20 im nicht überdeckten Bereich 36 und des Farbeindrucks der semitransparenten Farbschicht 34 im Überdeckungsbereich 32. Während der Farbort der aufge- druckten semitransparenten Farbschicht 34 sehr genau und reproduzierbar eingestellt werden kann, variiert die senkrechte Kippfarbe, in der das Dünn¬ schichtelement unter senkrechtem Betrachtungswinkel erscheint, durch Fer¬ tigungsschwankungen in der Regel etwas von Sicherheitselement zu Sicher¬ heitselement. Diese Farbschwankungen, die von der extrem hohen Sensitivi- tat der unter senkrechtem Winkel sichtbaren Farbe auf die Schichtdicke der dielektrischen Abstandsschicht herrühren, sind zwar klein, mit bloßem Auge aber durchaus wahrnehmbar.

Ist die Farbschicht 34 erfindungsgemäß semitransparent ausgebildet, so scheint die senkrechte Kippfarbe des Dünnschichtelements 20 durch die Farbschicht 34 teilweise hindurch und trägt zum Gesamtfarbeindruck des Sicherheitselements im Überdeckungsbereich 32 bei senkrechter Betrachtung bei. Variiert nun die senkrechte Kippfarbe des Dünnschichtelements 20 im nicht überdeckten Bereich 36 von Sicherheitselement zu Sicherheitselement

etwas, so ändert sich durch die durchscheinende Komponente auch der Farb¬ eindruck im Überdeckungsbereich 32 entsprechend. Der Gesamtfarbein¬ druck im Überdeckungsbereich 32 passt sich so dem Farbeindruck im nicht überdeckten Bereich 36 an.

Der Beitrag der senkrechten Kippfarbe zum Gesamtfarbeindruck ist in dem Diagramm der Fig. 4 illustriert, das das Reflexionsspektrum 40 des Dünn¬ schichtelements 20 im nicht überdeckten Bereich 36 unter senkrechtem Be¬ trachtungswinkel zeigt. Ebenfalls dargestellt ist das Reflexionsspektrum 42 der Kombination aus Dünnschichtelement 20 und semitransparenter Farb¬ schicht 34 im Überdeckungsbereich 32. Es ist deutlich zu erkennen, dass der Farbeindruck des Dünnschichtelements 20 durch die semitransparente Farb¬ schicht 34 hindurch sichtbar bleibt und zum gesamten Farbeindruck beträgt. Für senkrechte Betrachtung lässt sich so trotz der unvermeidlichen kleinen Dickeschwankungen der Abstandsschicht eine ausgezeichnete Übereinstim¬ mung der Farbeindrücke in den beiden Bereichen erreichen.

Die semitransparente Farbschicht 34 ist jedoch nur bei fast senkrechtem Be¬ trachtungswinkel stark durchscheinend. Bei schrägem Betrachtungswinkel reflektiert sie verglichen mit senkrechter Betrachtung deutlich mehr Licht, so dass der lichtaήteil des darunter liegenden Dünnschichtelements 20 in den Hintergrund gedrängt wird.

Insgesamt trägt bei senkrechter Betrachtung der im Überdeckungsbereich 32 durchscheinende Farbbeitrag des Dünnschichtelements 20 zur Angleichung der Farbeindrücke der beiden benachbarten Bereiche bei. Bei schrägem Be¬ trachtungswinkel tritt der durchscheinende Farbbeitrag in den Hintergrund, so dass dann der farbkonstante Beitrag der semitransparenten Farbschicht 34 den Gesamteindruck des Überdeckungsbereichs 32 dominiert.

Der Farbbeitrag der semitransparenten Farbschicht wird nun anhand eines in Fig. 10 illustrierten Transmissionsspektrums 46 einer farbig bedruckten, transparenten Kunststofffolie näher erläutert. Die semitransparente Farb¬ schicht, im Beispiel eine rote Druckfarbe, weist im roten Spektralbereich eine sehr gute Transparenz auf (etwa 90%), während sie z. B. im grünen Spektral¬ bereich bei einer Wellenlänge von etwa 550 ran lediglich eine Lichtdurchläs¬ sigkeit von etwa 15% aufweist. Der erfindungsgemäße Effekt wird gerade durch diese unterschiedliche spektrale Transmission wirksam. Insbesondere passt sich der Farbeindruck der semitransparenten Farbschicht im Überde- ckungsbereich einer darunter liegenden Kippfarbe, die beispielsweise bei senkrechtem Betrachtungswinkel Magenta erscheint, gut an, da die semi¬ transparente Farbschicht in dem betreffenden Spektralbereich nahezu trans¬ parent ist. Wird das Sicherheitselement hingegen unter einem anderen Kippwinkel betrachtet, so ändert sich der Farbeindruck der Kippfarbe be- spielsweise von Magenta nach Grün. Die semitransparente Farbschicht weist in diesem Wellenlängenbereich eine wesentlich geringere Transparenz auf, so dass der durchscheinende Farbbeitrag der Kippfarbe in den Hintergrund tritt und stattdessen der farbkonstante Beitrag der darüber liegenden Farb¬ schicht dominiert.

Ein weiterer Vorteil der Verwendung semitransparenter Farbschichten be¬ steht in der Angleichung der Brillanz der beiden Teilbereiche 32 und 36. Die Reflexionsschicht 24 des Dünnschichtelements 20 ist üblicherweise so aus¬ gestaltet, dass sie etwa 90% des einfallenden Lichts reflektiert, der Farbkipp- effekt tritt im nicht überdeckten Bereich 36 daher sehr hell und mit hoher Brillanz in Erscheinung. Der Luminanzwert bzw. der L-Wert im CIELab- Farbraum, der im Wesentlichen den Anteil des reflektierten Lichts angibt, ist im nicht überdeckten Bereich 36 daher sehr hoch. Übliche Druckfarben errei¬ chen eine derart hohe Brillanz und so hohe L-Werte nicht.

Bei Verwendung einer opaken Druckfarbe zur Überdeckung wird der Farb¬ eindruck der senkrechten Kippfarbe und der Druckfarbe daher unterschied¬ lich sein, selbst wenn die Farborte (ausgedrückt durch die Rot-Grün-Farb¬ information a und die Blau-Gelb-Farbinformation b im CIELab-System) na- hezu gleich sind. Beim Einsatz einer semitransparenten Farbschicht erhält man im Überdeckungsbereich 32 einen zusätzlichen Lichtbeitrag des Dünn¬ schichtelements 20, so dass dessen Brillanz erhöht und so dem Farbeindruck des nicht überdeckten Bereichs 36 weiter angenähert wird.

Der Interferenzschichtaufbau des Dünnschichtelements 20 ist darüber hinaus außerordentlich eben, so dass der nicht überdeckte Bereich 36 auch einen hohen Glanz aufweist und nahezu wie ein farbiger Spiegel wirkt. Der Glanz von Druckfarben ist im Vergleich dazu wesentlich niedriger. Bei opaken Druckfarben tritt dieser Glanzunterschied für einen Betrachter deutlich in Erscheinung, selbst wenn die Farborte (wieder ausgedrückt durch a und b im CIELab-System) nahezu übereinstimmen. Durch die Verwendung einer se¬ mitransparenten Farbschicht 34 erhöht sich der Glanz in dem Überde¬ ckungsbereich 32 dank des durchscheinenden hochglänzenden Dünnschicht¬ elements 20, so dass der visuelle Eindruck für den Betrachter an den Ein- druck des nicht überdeckten Bereichs 36 angeglichen wird.

In die Reflexionsschicht 24 des Dünnschichtelements 20 sind im Ausfüh¬ rungsbeispiel der Figuren 2 und 3 noch Aussparungen 30 eingebracht, die beispielsweise eine Negativschrift bilden können. Im Bereich dieser Ausspa- rungen 30 ist das Dünnschichtelement 20 transparent, so dass sich zusätzlich zu den geschilderten Effekten eine auffällige Kontrastwirkung im Durchlicht ergibt.

Wird ein Sicherheitselement, wie das Transferelement 16 der Fig. 1, in Form eines Patches oder Streifens auf den abzusichernden Wertgegenstand auf ge-

bracht, so wird es zweckmäßig zunächst in Form von Etikettenmaterial oder Transfermaterial vorbereitet, in der gewünschten Form ausgelöst und dann auf den abzusichernden Gegenstand übertragen. Ein Beispiel für ein solches Transfermaterial ist in Fig. 5 im Querschnitt gezeigt, das ausgelöste, auf ei- nen Wertgegenstand aufgeklebte Transferelement 16 ist in Fig. 6 in Aufsicht dargestellt.

Das Transfermaterial 50 enthält eine Trägerschicht 52, insbesondere eine Kunststofffolie, auf die der Schichtaufbau 54 aus optisch variabler Schicht und semitransparenter Farbschicht aufgebracht ist. Dabei kann es vorteilhaft sein, eine Trennschicht 56 zwischen dem Schichtaufbau 54 und der Träger¬ schicht 52 vorzusehen. Auf dem Schichtaufbau 54 des Transfermaterials ist eine Klebeschicht 58, beispielsweise eine Heißschmelzklebeschicht, vorgese¬ hen, mit der das Sicherheitselement auf dem abzusichernden Gegenstand befestigt werden kann.

Zum Übertrag wird das Transfermaterial 50 auf den Gegenstand aufgelegt und die Klebeschicht 58 beispielsweise durch Wärme aktiviert. Anschließend wird die Trägerschicht 52 von dem Gegenstand entfernt, so dass nur der auf- geklebte Schichtaufbau 54 auf dem abzusichernden Gegenstand verbleibt. Die Schichtenfolge des Schichtaufbaus 54 wird durch das Aufkleben auf den abzusichernden Gegenstand gegenüber der Lage im Transfermaterial 50 um¬ gekehrt, so dass die auf dem Gegenstand oben liegende semitransparente Farbschicht bei der Herstellung des Transfermaterials vor der optisch variab- len Schicht auf die Trägerschicht 52 aufgebracht werden muss.

Fig. 6 zeigt das ausgelöste und aufgeklebte Transferelement 16 in Aufsicht. Das Transferelement enthält wie der Sicherheitsfaden der Figuren 2 und 3 ein optisch variables Dünnschichtelement 60 mit Farbkippeffekt und eine

bereichsweise über dem Dünnschichtelement 60 angeordnete semitranspa¬ rente Farbschicht 62.

Im Ausführungsbeispiel sind das Dünnschichtelement 60 und die Farb- schicht 62 durch konzentrische Kreisscheiben gebildet, wobei die semitrans¬ parente Farbschicht 62 nur den zentralen, inneren Bereich des Dünnschicht¬ elements 60 überdeckt. Im äußeren, nicht überdeckten Bereich 64, in dem das Dünnschichtelement 60 ohne Überdeckung durch eine Farbschicht vorliegt, sind Aussparungen 66 in Form des Schriftzugs „PL 2004" in die Reflexions- schicht des Dünnschichtelements 60 eingebracht, die im Durchlicht hell auf¬ scheinen.

Das Dünnschichtelement 60 und die semitransparente Farbschicht 62 sind auch bei diesem Ausführungsbeispiel so aufeinander abgestimmt, dass sie bei senkrechtem Betrachtungswinkel im Wesentlichen denselben Farbein¬ druck hervorrufen. Die gesamte Kreisscheibe des Dünnschichtelements 60 erscheint bei senkrechter Betrachtung somit mit einheitlichem Farbeindruck. Beim Kippen des Transferelements 16 ändert sich aufgrund des Farbkipp- effekts des Dünnschichtelements 60 der Farbeindruck des äußeren, nicht ü- berdeckten Rings 64, während die innere, mit der semitransparenten Farb¬ schicht 62 überdruckte Kreisscheibe farbkonstant bleibt.

Das Sicherheitselement des in Fig. 7 gezeigten Ausführungsbeispiels stellt' einen Hologrammsicherheitsfaden 70 dar, bei dem eine optisch variable Schicht mit Farbkippeffekt zusätzlich mit einer flächigen optischen Mikro¬ struktur versehen ist. Diese Mikrostruktur kann beispielsweise eine Beu¬ gungsstruktur 74 sein. Dazu ist auf einer Trägerfolie 76 eine Prägelackschicht 78 aufgebracht, in die die gewünschte Beugungsstruktur 74 eingeprägt ist.

Das Dünnschichtelement 72, dessen Schichtaufbau beispielsweise wie in der Fig. 3 ausgebildet sein kann, ist auf die Prägelackschicht 78 aufgebracht.

Auf einen Teilbereich des Hologrammsicherheitsf adens 70 ist eine semi- transparente Farbschicht 80 aufgebracht, und die semitransparente Farb¬ schicht 80 und das Dünnschichtelement 72 sind so aufeinander abgestimmt, dass sie bei senkrechtem Betrachtungswinkel im Wesentlichen denselben Farbeindruck hervorrufen. Zusätzlich zu den in Zusammenhang mit den Figuren 2 und 3 beschriebenen Effekten zeigt der Hologrammsicherheitsfa- den 70 einen mit dem Farbkippeffekt kombinierten holographischen Effekt.

In den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen ist die optisch variable Schicht stets durch ein Dünnschichtelement mit Farbkippeffekt gebildet. Die erfindungsgemäße Kombination aus optisch variabler Schicht und semi- transparenter Farbschicht ist jedoch nicht auf solche Ausgestaltungen be¬ schränkt, sondern kann ebenso bei allen anderen Arten optisch variabler Schichten eingesetzt werden, wie nachfolgend am Beispiel einer Flüssigkris¬ tallstruktur (Fig. 8) und einer diffraktiven Beugungsstruktur (Fig. 9) gezeigt.

Fig. 8 zeigt den prinzipiellen Schichtaufbau eines erfindungsgemäßen Si- cherheitselemeηts 90, bei dem die optisch variable Schicht eine oder mehrere Schichten aus flüssigkristallinem Material enthält. Dazu ist eine glatte Folie 92, beispielsweise eine PET-Folie guter Oberflächenqualität, mit einer absor¬ bierenden, dunklen Untergrundschicht 94 versehen. Auf diese Untergrund- schicht 94 ist/ sind eine oder mehrere Schicht/ en 96-1, 96-2, ... 96-n aus ei¬ nem cholesterischen flüssigkristallinen Material aufgebracht. Zwischen den Flüssigkristallschichten können Alignmentschichten und/ oder Klebeschich¬ ten 98 vorgesehen sein, die der Ausrichtung der Flüssigkristalle in den Flüs¬ sigkristallschichten bzw. der Verbindung der einzelnen flüssigkristallinen Schichten und dem Ausgleich von Unebenheiten des Untergrunds dienen.

Ein Teilbereich des Sicherheitselements 90 ist mit einer semitransparenten Farbschicht 100 versehen. Die semitransparente Farbschicht und die Flüssig¬ kristallstruktur sind dabei so aufeinander abgestimmt, dass sie bei senkrech¬ tem Betrachtungswinkel im Wesentlichen denselben Farbeindruck hervorru- fen. Beim Kippen des Sicherheitselements 90 bietet die Flüssigkristallstruktur dem Betrachter einen sich ändernden Farbeindruck, während der Farbein¬ druck des mit der Farbschicht 100 versehen Bereichs im Wesentlichen kon¬ stant bleibt.

Bei dem Sicherheitselement 110 der Fig. 9 ist die optisch variable Schicht durch eine diffraktive Beugungsstruktur gebildet, die bei Betrachtung unter vorbestimmten Betrachtungsbedingungen einen bestimmten Farbeindruck bietet, auf den die semitransparente Farbschicht abgestimmt ist.

Das Sicherheitselement 110 enthält eine Basisfolie 112 und eine aufgedruckte, geprägte und gehärtete UV-Lackschicht 114. Die Reliefstruktur der Lack¬ schicht 114 ist in einem nachfolgenden Bedampfungsschritt mit einer dünnen reflektierenden Metallschicht 116 oder einer dielektrischen Schicht versehen, so dass je nach Prägung eine diffraktive Beugungsstruktur mit den ge- wünschten Eigenschaften entsteht. Beispielsweise kann die Beugungsstruk¬ tur bei diffuser Beleuchtung rotes Licht in eine vorbestimmte Betrachtungs¬ richtung 120 beugen. Zur Illustration ist in der Figur eine schräge Betrach¬ tungsrichtung 120 mit einem Betrachtungswinkel von 60° zur Senkrechten gezeigt.

In einem Teilbereich ist die diffraktive Beugungsstruktur mit einer semi¬ transparenten Farbschicht 118 versehen, wobei die semitransparente Farb¬ schicht 118 und die Beugungsstruktur so aufeinander abgestimmt sind, dass sie bei Betrachtung aus der vorbestimmten Betrachtungsrichtung 120 im We-

sentlichen denselben Farbeindruck hervorrufen. Im Ausführungsbeispiel ist die semitransparente Farbschicht 118 so gewählt, dass sie bei diffuser Be¬ leuchtung ebenfalls rotes Licht in die Betrachtungsrichtung 120 reflektiert.

Das Sicherheitselement 110 der Fig. 9 zeigt dem Betrachter bei senkrechter Betrachtung zunächst zwei verschiedene Farbeindrücke. Beim Kippen des Sicherheitselements gleichen sich die Farbeindrücke des mit der Farbschicht bedeckten und des unbedeckten Bereichs an, bis sie aus der vorbestimmten Betrachtungsrichtung 120 praktisch übereinstimmen. Durch eine geeignete Gestaltung der diffraktiven Beugungsstruktur kann ein sehr enger Winkelbe¬ reich für die Übereinstimmung der Farbeindrücke eingestellt werden, so dass ein charakteristischer und schwer nachzuahmender Farbeffekt entsteht.

Selbstverständlich können neben den in den vorstehenden Ausführungsbei- spielen beschriebenen Schichten weitere Schichten vorhanden sein, die hier jedoch aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen wurden. So können die vorstehenden Schichtaufbauten Schutzschichten aufweisen, die bei¬ spielsweise durch eine Kunststoffschicht oder -folie gebildet werden. Dar¬ über hinaus können die einzelnen Schichten der Sicherheitselemente, insbe- sondere die optisch variable Schicht und die semitransparente Farbschicht, über weitere transparente Schichten beabstandet sein oder auf unterschiedli¬ chen Seiten einer transparenten Trägerfolie vorliegen.