DE102005021514A1

DE102005021514A1 - Sicherheitselement und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE102005021514A1
Application number: DE102005021514A
Authority: DE
Inventors: Manfred Dr. Heim; Jürgen Dr. Schützmann
Original assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Current assignee: Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Priority date: 2005-05-10
Filing date: 2005-05-10
Publication date: 2006-11-16
Anticipated expiration: 2025-05-11
Also published as: DE102005021514B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement (12), insbesondere für ein Wertdokument (10), mit einer münzmetallfarbenen Beschichtung. Erfindungsgemäß enthält die münzmetallfarbene Beschichtung eine Schichtenfolge (20) mit einer Reflektorschicht (28), einer dielektrischen Abstandsschicht (26) und einer dünnen farbigen Metallschicht (24).

Description

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement, insbesondere für ein Wertdokument, mit einer münzmetallfarbenen Beschichtung. Die Erfindung betrifft ferner ein Sicherheitspapier und ein Wertdokument mit einem derartigen Sicherheitselement sowie Verfahren zur Herstellung solcher Sicherheitselemente.

Bei der Herstellung von Wertdokumenten, worunter im Rahmen der vorliegenden Erfindung beispielsweise Banknoten, Scheckformulare, Aktien, Ausweise, Kreditkarten, Flugscheine und andere Urkunden und Dokumente, sowie Etiketten, Siegel, Verpackungen und andere Elemente für die Produktsicherung zu verstehen sind, ist es besonders wichtig, Vorkehrungen gegen Verfälschung und/oder Maßnahmen zur Feststellung der Echtheit zu treffen. Neben den Merkmalen, die insbesondere bei der Prüfung durch Automaten erkannt und eingesetzt werden können, werden auch Sicherheitsmerkmale verwendet, deren Echtheit von jedermann ohne technische Hilfsmittel und ohne besonderes Fachwissen geprüft werden kann.

In der Druckschrift EP 0 330 733 A1 wird ein Sicherheitsfaden vorgeschlagen, der sowohl visuell als auch maschinell überprüfbar ist. Zu diesem Zweck wird eine lichtdurchlässige Kunststofffolie metallisch beschichtet und diese Beschichtung mit Aussparungen in Form von Zeichen oder Mustern versehen. Außerdem enthält der Sicherheitsfaden in den zu den Aussparungen deckungsgleichen Bereichen farbgebende und/oder lumineszierende Substanzen, durch die sich die Zeichen oder Muster unter geeigneten Lichtbedingungen von der opaken Metallbeschichtung farblich kontrastierend unterscheiden. Als Metallschicht wird dabei insbesondere eine Aluminium schicht verwendet. Der Sicherheitsfaden wird als so genannter „Fenstersicherheitsfaden" in ein Sicherheitspapier eingebettet, d. h., er wird während der Blattbildung des Sicherheitspapiers in das Papier eingebracht, so dass er in regelmäßigen Abständen an der Oberfläche des Papiers frei zugänglich und nur in den Zwischenbereichen vollständig in das Papier eingebettet ist.

Um die optische Auffälligkeit der Sicherheitselemente zu erhöhen und die Wertigkeit der damit ausgestatteten Wertdokumente oder Gegenstände zu betonen, werden die Sicherheitselemente häufig mit münzmetallfarbenen Tönen, insbesondere mit Gold-, Silber- oder Kupfertönen, versehen. Als Münzmetalle werden Metalle oder Metalllegierungen bezeichnet, die zur Prägung von Münzen verwendet werden, wie etwa Gold, Silber, Elektrum, Kupfer, Messing oder Bronze. Aufgrund ihrer Tradition vermitteln Münzmetalltöne dem Betrachter in der Regel den Eindruck hoher Wertigkeit.

Zur Erzeugung eines Goldeffekts können verschiedene Materialien eingesetzt werden, die mit unterschiedlichen Verfahren auf eine Trägerfolie beschicht werden.

Am natürlichsten kann der Farbton von Gold erreicht werden, indem eine ausreichend dicke Echtgoldschicht auf das zu beschichtende Substrat aufgedampft wird. Allerdings ist die optische Dichte von Gold vergleichsweise gering, so dass für einen ausreichenden Goldeffekt Schichtdicken von 60 nm oder mehr erforderlich sind. Auf der anderen Seite liegt die Massedichte von Gold mit 19,32 g/cm³ sehr hoch. Um eine Goldschicht mit einer optischen Dichte von 1,5 zu erhalten, ist daher im Vergleich zu einer Aluminiumschicht etwa die 25-fache Massenbelegung pro Einheitsfläche erforderlich. Zusam men mit dem hohen Kilopreis von Gold ergibt sich ein für eine wirtschaftliche Herstellung von Sicherheitselementen unakzeptabel hoher Preis.

Um dennoch dekorative Goldtöne herstellen zu können, wurden alternativ Goldbronzen mittels Schiffchenverdampfung auf Substrate aufgebracht. Dabei wird ein Draht kontinuierlich in ein heißes Schiffchen eingeführt. Ist das Schiffchen heiß genug, so verdampft das gerade zugeführte Drahtstück sofort und geht vollständig in die Dampfphase über. Ein darüber liegendes Substrat wird mit einer Schicht der Zusammensetzung dieses Drahtstücks belegt. Die verwendeten Goldbronzen bestehen dabei beispielsweise aus einer Legierung aus etwa 92 % Kupfer und etwa 8 % Aluminium.

In den Schiffchen bilden sich jedoch häufig kleine Seen mit der Schmelze der Legierung. Aus diesen Seen dampfen die einzelnen Komponenten der Legierung aufgrund unterschiedlichen Dampfdrucks mit unterschiedlichen Raten ab, so dass sich die Mengenverhältnisse im abgeschiedenen Material und damit auf dem Substrat mit der Zeit ändern. Der anfänglich durch die Zusammensetzung der verwendeten Legierung eingestellte Farbton verändert sich somit über die Beschichtungslänge und -breite des Bedampfungsgutes, so dass ein konstanter Farbton mit diesem Verfahren zur schwer zu realisieren ist.

Bei einem anderen bekannten Verfahren werden goldfarbene Legierungen auf das zu beschichtende Substrat aufgesputtert. Hierbei werden aus einem festen Target im Plasma Metallcluster herausgeschlagen, die auf dem darüber liegend angeordneten Substrat kondensieren. Die Beschichtungszusammensetzung kann bei diesem Verfahren relativ konstant gehalten wer den, jedoch ist Sputtern eine sehr langsame und damit zeitaufwändige Technik, so dass das Verfahren nur eine sehr geringe Produktivität aufweist.

Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Sicherheitselement und ein entsprechendes Verfahren zu seiner Herstellung anzugeben, das die Nachteile des Stands der Technik vermeidet. Insbesondere soll das Sicherheitselement einfach und kostengünstig mit einer hochwertigen münzmetallfarbenen Beschichtung versehen werden können und aufgrund seiner optisch auffälligen Erscheinung dadurch auch eine erhöhte Fälschungssicherheit aufweisen.

Diese Aufgabe wird durch das Sicherheitselement mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Ein Sicherheitspapier und ein Wertdokument mit einem solchen Sicherheitselement sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Sicherheitselements sind in den nebengeordneten Ansprüchen angegeben. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Gemäß der Erfindung enthält die münzmetallfarbene Beschichtung eines Sicherheitselements der eingangs genannten Art eine Schichtenfolge mit einer Reflektorschicht, einer dielektrischen Abstandsschicht und einer dünnen farbigen Metallschicht. Die farbige Metallschicht ist dabei bevorzugt durch eine Münzmetallschicht, insbesondere durch eine Edelmetallschicht oder eine Kupferschicht, gebildet. Es wurde nämlich überraschend gefunden, dass sich mit der angegebenen Schichtenfolge auch mit einer dünnen farbigen Metallschicht ein Reflexionsspektrum und ein Farbeindruck erzeugen lässt, der dem Reflexionsspektrum bzw. dem Farbeindruck einer wesentlich dicke ren Münzmetallschicht allein sehr nahe kommt. Der münzmetallfarbene, insbesondere goldfarbene Eindruck des Sicherheitselements lässt sich daher im Vergleich zum Stand der Technik mit einer erheblich dünneren farbigen Metallschicht und somit vor allem beim Einsatz einer Edelmetallschicht mit erheblich geringeren Herstellungskosten erreichen.

Die farbige Metallschicht weist vorzugsweise eine Schichtdicke unterhalb von 40 nm, bevorzugt unterhalb von 35 nm, besonders bevorzugt von etwa 10 nm bis etwa 30 nm auf. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist die Beschichtung des Sicherheitselements goldfarben und die farbige Metallschicht besteht im Wesentlichen aus Gold. Die farbige Metallschicht kann dabei aus reinem Gold bestehen oder es können Goldlegierungen verwendet werden, um einen besonderen Farbton oder eine besondere Beständigkeiten zu erreichen. In Verbindung mit der genannten Abstandsschicht und der Reflektorschicht genügen derart dünne Goldschichten um einen ansprechenden Goldeffekt zu erzielen.

Das Reflexionsspektrum und/oder die Farbkoordinaten der Schichtenfolge sind mit Vorteil auf das Reflexionsspektrum und/oder die Farbkoordinaten des reinen Münzmetalls abgestimmt, insbesondere auf das Reflexionsspektrum und/oder die Farbkoordinaten von reinem Gold. Dies kann beispielsweise durch eine gezielte Variation der Schichtdicken der einzelnen Teilschichten, insbesondere der Abstandsschicht erreicht werden. Das Reflexionsspektrum und/oder die Farbkoordinaten können dabei vorab durch an sich bekannte Modelle berechnet oder durch Versuchsreihen experimentell ermittelt werden. Als Farbkoordinaten können beispielsweise die L*, a*, b*-Koordinaten des CIELAB-Farbraums mit der Helligkeit L*, dem Rot-Grün- Wert a* und dem Gelb-Blau-Wert b*, oder die entsprechenden Größen in Zylinderkoordinaten (Helligkeit L*, Buntheit C*_ab und Bunttonwinkel h_ab) verwendet werden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Reflektorschicht durch eine hochreflektierende Metallschicht gebildet. Insbesondere kann die Reflektorschicht durch eine Aluminiumschicht oder durch eine Silberschicht gebildet sein. Die Reflektorschicht weist mit Vorteil eine Schichtdicke zwischen 10 nm und 200 nm, vorzugsweise zwischen etwa 30 nm und etwa 100 nm auf.

Die Abstandsschicht ist mit Vorteil so ausgebildet, dass sie im sichtbaren Spektralbereich keine Interferenzeffekte zeigt. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass sie dünner als die halbe Wellenlänge des sichtbaren Lichts ausgebildet wird oder dass ihre Schichtdicke eine gewisse räumliche Unregelmäßigkeit aufweist, die zur Zerstörung der Phasenbeziehung der an verschiedenen Stellen reflektierten Lichtwellen führt. Alternativ kann die Dicke der Abstandschicht zur Verstärkung der Münzmetallwirkung, insbesondere zur Verstärkung eines Goldeffekts, so gewählt werden, dass eine Interferenz in der Münzmetallfarbe, insbesondere eine goldfarbene Interferenz entsteht.

In einer Erfindungsvariante hat die Abstandsschicht mit Vorteil eine Schichtdicke unterhalb von 80 nm, bevorzugt unterhalb von 50 nm, besonders bevorzugt von etwa 10 nm bis etwa 40 nm. Bevorzugt ist die Abstandsschicht in dieser Variante durch eine aufdampfbare und durchsichtige Dielektrikumsschicht, insbesondere durch eine SiO₂-Schicht gebildet.

In anderen, ebenfalls bevorzugten Varianten der Erfindung ist die Abstandsschicht durch eine im sichtbaren Spektralbereich zumindest teilweise transparente Druckfarbe oder durch eine im sichtbaren Spektralbereich zumindest teilweise transparente Folie gebildet.

Die münzmetallfarbene Beschichtung des Sicherheitselements ist mit Vorteil auf einem Träger, insbesondere auf einer Kunststofffolie, wie etwa einer PET-Folie, aufgebracht. Alternativ kann die Abstandsschicht selbst einen Träger bilden, auf dessen gegenüberliegenden Hauptflächen die Reflektorschicht und die dünne farbige Metallschicht aufgebracht sind. Diese Variante kann beispielsweise dadurch verwirklicht werden, dass als Abstandsschicht eine transparente Kunststofffolie eingesetzt wird, die gleichzeitig als Träger für die Reflektorschicht und die farbige Metallschicht dient.

In einer Weiterbildung der Erfindung weist die Beschichtung Negativinformationen in Form von Mustern, Zeichen oder Codierungen auf, die durch Aussparungen in einer oder mehreren Schichten der münzmetallfarbenen Beschichtung gebildet sind. Dabei bedeutet der Begriff „Negativinformation", dass die Muster, Zeichen oder Codierungen eine Information bilden, die sich kontrastierend von dem umgebenden münzmetallfarbenen Eindruck abhebt und dadurch für den Betrachter erkennbar wird.

Die Negativinformationen können durch die gesamte Schichtenfolge durchgreifende Aussparungen gebildet sein. Vorzugsweise sind sie jedoch bei vollflächiger farbiger Metallschicht und vollflächiger Abstandsschicht durch Aussparungen in der Reflektorschicht gebildet. Die farbige Metallschicht ist dann von der Abstandsschicht abgedeckt und dadurch geschützt. Auch kann die Reflektorschicht allein mit gängigen Demetallisierungsverfahren, wie Waschen oder Ätzen, in der Regel sehr gut demetallisiert werden, während sich die Demetallisierung der Schichtenfolge aus Reflektorschicht, Abstandsschicht und farbiger Metallschicht zusammen aufgrund der höheren Schickdicke und der unterschiedlichen Materialzusammensetzung mit üblichen Demetallisierungsverfahren typischerweise schwieriger gestaltet.

Die Beschichtung des Sicherheitselements ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wenigstens teilweise mit einer Beugungsstruktur überlagert. Die Beugungsstruktur liegt dabei zweckmäßig in Form einer Reliefstruktur in dem Träger vor und ist insbesondere in den Träger eingeprägt.

Zur weiteren Erhöhung der Fälschungssicherheit kann neben der münzmetallfarbenen Beschichtung zumindest eine Metallschicht mit anderem Farbeindruck auf derselben oder einer gegenüberliegenden Seite des Sicherheitselements angeordnet sein. Die Metallschicht kann auch sich von der edelmetallfarbenen Beschichtung unterscheidende und messtechnisch erfassbare physikalische Eigenschaften, beispielsweise unterschiedliche magnetische oder elektrische Eigenschaften aufweisen, und dadurch als maschinell nachweisbares Echtheitsmerkmal dienen. Die Metallschicht mit anderem Farbeindruck kann beispielsweise aus Aluminium, Kupfer, Gold, Eisen, Chrom, Nickel, Silber, Platin, Palladium, Titan, einem anderen Buntmetall oder einer Legierung dieser Metalle bestehen.

Das erfindungsgemäße Sicherheitselement kann auch weitere Schichten aufweisen, die insbesondere dem Schutz des Sicherheitselements, einer ver besserten Haftung einzelnen Schichten oder einer weiteren Erhöhung der Fälschungssicherheit dienen.

In bevorzugten Ausgestaltungen ist das Sicherheitselement ein Sicherheitsfaden, ein Sicherheitsband, ein Sicherheitsstreifen, ein Patch oder ein Transferelement zum Aufbringen auf ein Sicherheitspapier, Wertdokument oder dergleichen. Neben dem in der Beschreibung hauptsächlich erwähnten Gold kommen für die münzmetallfarbene Beschichtung auch andere Edelmetalle, wie etwa Silber oder Platin, Münzmetalle, wie etwa Kupfer, oder auch goldfarbene Legierungen, beispielsweise aus Aluminium und Kupfer, infrage.

Die Erfindung enthält auch ein Sicherheitspapier für die Herstellung von Wertdokumenten und ein Wertdokument, das mit einem Sicherheitselement der beschriebenen Art ausgestattet ist. Dabei kann das Sicherheitselement beispielsweise ein Sicherheitsfaden sein, der zumindest teilweise in das Sicherheitspapier eingebettet ist. Das Sicherheitselement kann auch als Transferelement ausgebildet sein, das auf die Oberfläche des Sicherheitspapiers aufgebracht ist.

Die Erfindung enthält fernen zwei Verfahren zum Herstellen von Sicherheitselementen mit einer münzmetallfarbenen Beschichtung, insbesondere von Sicherheitselementen der oben beschriebenen Art. Nach dem ersten erfindungsgemäßen Verfahren wird zur Erzeugung der münzmetallfarbenen Beschichtung auf einem Träger, wie etwa einer Kunststofffolie, eine Schichtenfolge mit einer Reflektorschicht, einer dielektrischen Abstandsschicht und einer dünnen farbigen Metallschicht aufgebracht.

Nach dem zweiten erfindungsgemäßen Verfahren wird die münzmetallfarbene Beschichtung dadurch erzeugt, dass ein dielektrischer Träger, insbesondere eine Kunststofffolie, auf gegenüberliegenden Hauptflächen mit einer Reflektorschicht und einer dünnen farbigen Metallschicht versehen wird. Die die münzmetallfarbene Beschichtung bildende Schichtenfolge wird in diesem Fall durch die Reflektorschicht, den Träger als Abstandsschicht und die dünne farbige Metallschicht gebildet. Bei beiden Verfahren kann als farbige Metallschicht insbesondere eine Münzmetallschicht, beispielsweise eine Edelmetallschicht wie Gold, Silber oder Platin, oder eine Kupferschicht aufgebracht werden.

Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maßstabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die Anschaulichkeit zu erhöhen.
Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Banknote mit einem aufgeklebten Sicherheitsstreifen nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
2 einen Querschnitt durch die Banknote von 1 entlang der Linie II-II,
3 die gegen die Wellenlänge aufgetragene berechnete Reflektivität für drei im Text beschriebene Schichtstrukturen,
4 eine Schichtstruktur nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung,
5 ein Sicherheitselement nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Abstandsschicht durch die Trägerfolie des Sicherheitselements selbst gebildet ist, und
6 in (a) eine Aufsicht auf ein mit einer Negativschrift versehenes Sicherheitselement nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung und in (b) einen Querschnitt durch das Sicherheitselement von (a) entlang der Linie B-B.
Die Erfindung wird nun am Beispiel einer Banknote näher erläutert. 1 zeigt dazu eine schematische Darstellung einer Banknote 10 mit einem aufgeklebten Sicherheitselement in Form eines Sicherheitsstreifen 12, der sich über die gesamte Breite der Banknote 10 erstreckt. Die dem Betrachter zugewandte Oberfläche des Sicherheitsstreifens 12 erscheint goldfarben. Zusätzlich ist bei Betrachtung des Sicherheitsstreifens 12 ein beugungsoptisches Bild erkennbar. Auch weitere Sicherheitsmerkmale, wie etwa eine Negativschrift der weiter unten beschriebenen Art, oder andere, auch maschinenlesbare Sicherheitsmerkmale können in den Sicherheitsstreifen 12 integriert sein.
2 zeigt zur näheren Erläuterung einen Querschnitt durch die Banknote 10 entlang der Linie II-II. Der Sicherheitsstreifen 12 ist über eine Klebeschicht 30 auf die Oberfläche der Banknote 10 aufgeklebt. Der Sicherheitsstreifen 12 selbst umfasst eine Trägerfolie 22 aus Kunststoff, beispielsweise aus PET (Polyethylenterephtalat), in die eine Beugungsstruktur eingeprägt ist. Auf der Trägerfolie 22 ist eine Schichtenfolge 20 aus einer dünnen Goldschicht 24, einer dünnen dielektrischen Abstandsschicht 26 und einer metallischen Reflektorschicht 28 aufgebracht. Im Ausführungsbeispiel weist die Goldschicht eine Dicke von lediglich 30 nm auf. Die Abstandsschicht ist durch eine 30 nm dicke SiO₂-Schicht und die Reflektorschicht durch eine 100 nm dicke Aluminiumschicht gebildet.
Obwohl die Schichtenfolge 20 eine nur 30 nm dicke Goldschicht enthält, entspricht der optische Farbeindruck für den Betrachter praktisch dem reinen Goldes. Dies wird durch die Kombination der Goldschicht mit der Reflektorschicht und der dielektrischen Abstandsschicht erreicht, wie nachfolgend mit Bezug auf 3 erläutert.
3 zeigt zunächst das mit Bezugszeichen 40 bezeichnete Reflexionsspektrum einer 40 nm dicken Schicht aus reinem Gold im sichtbaren Spektralbereich. Soll ein nahe kommender optischer Eindruck mit einer dünneren Goldschicht erreicht werden, besteht ein erster Ansatz in der Verwendung einer dünneren Goldschicht in Verbindung mit einer Reflektorschicht. Das berechnete Reflexionsspektrum einer Schichtenfolge aus einer 20 nm dicken Goldschicht und einer 40 nm dicken Aluminium-Reflektorschicht ist in 3 mit Bezugszeichen 42 angegeben. Obwohl der Abfall des Goldspektrums 40 zu kurzen Wellenlängen hin reproduziert wird, zeigt das Spektrum 42 noch deutliche Unterschiede zum Spektrum der reinen Goldschicht.
Durch Einfügen einer 20 nm dicken SiO₂-Abstandsschicht zwischen die 20 nm dicke Goldschicht und die 40 nm dicke Aluminiumschicht erhält man das Reflexionsspektrum 44, das – ohne einen höheren Goldanteil aufzuweisen – erheblich näher am Spektrum der reinen Goldschicht liegt. Wie aus der geringen Dicke der Abstandsschicht hervorgeht, beruht die Verbesserung nicht auf einem Interferenzeffekt. Vielmehr wird erfindungsgemäß ausgenutzt, dass die Reflexionseigenschaften einer Schichtenfolge entscheidend vom Brechungsindexprofil der Schichtenfolge abhängen, so dass sich durch Einfügen einer geeigneten Abstandsschicht eine gute Annäherung an das Reflexionsspektrum reinen Goldes erreichen lässt.
Es hat sich herausgestellt, dass mit einer Schichtenfolge aus einer etwa 30 nm dicken Goldschicht, einer 10 nm dicken SiO₂-Abstandsschicht und einer 100 nm dicken Aluminium-Reflektorschicht nahezu die Farbwerte von Echtgold erreicht werden. Die Schichtdicke der Reflektorschicht ist dabei unkritisch.
Die erreichte Wirkung wird durch nachstehende Tabelle 1 illustriert, die die Farbwerte einer dicken Goldschicht (250 nm, Probe A) mit denen einer dünnen Goldschicht (30 nm) auf einer Aluminium-Reflektorschicht ohne Zwischenschicht (Probe B) und denen einer Schichtenfolge aus einer dünnen Goldschicht (30 nm), einer SiO₂-Zwischenschicht und einer Aluminium-Reflektorschicht (Probe C, gemäß der Erfindung) vergleicht. Die Farbwerte L*, a*, b* des CIELAB-Farbraums wurden unter Standard-Tageslicht (D65/10°) bestimmt. Wie aus Tabelle 1 ersichtlich, werden mit der Probe C nahezu die Farbwerte einer fast zehnmal dickeren Echtgoldschicht erreicht.
Tabelle 1
4 zeigt eine Schichtstruktur 50 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei auf der Ober- oder Unterseite angeordnete Trägerfolien, Klebeschichten und dergleichen, sowie eine eventuell vorhandene Beugungsstruktur der Einfachheit halber nicht dargestellt sind. Die Schichtstruktur 50 weist eine dünne Goldschicht 54 und eine hochreflektierende Metallschicht 58 auf, die durch eine vergleichsweise dicke Druckschicht 56 getrennt sind. Auch mit einer solchen Gestaltung, bei der die Abstandsschicht durch eine aufgedruckte Schicht gebildet ist, kann ein ansprechender Goldeffekt erzielt werden.
Je nach der Abfolge der Schichten bei der Herstellung kann die Druckschicht 56 auf die Goldschicht 54 oder auf die Reflektorschicht 58 aufgedruckt werden. Aufgrund der örtlich ungleichmäßigen Dicke der Druckschicht 56, die zur Zerstörung der Phasenbeziehung der an verschiedenen Grenzflächen reflektierten Lichtwellen führt, spielen auch bei dieser Ausführungsform Interferenzeffekte keine Rolle.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in 5 gezeigt ist, ist die Abstandsschicht durch die Trägerfolie des Sicherheitselements 60 selbst gebildet. Dazu ist auf einer Hauptfläche einer Kunststofffolie 62, beispielsweise einer 23 μm dicken PET-Folie, eine 20 nm dicke Goldschicht 64 aufgedampft. Die gegenüberliegende Hauptfläche der Kunststofffolie 62 ist mit einer 100 nm dicken Aluminiumschicht 68 versehen. Es versteht sich, dass in die PET-Folie 62 Beugungsstrukturen eingeprägt sein können und dass der gesamte Aufbau des Sicherheitselements 60 weitere Schichten, insbesondere Schutz- oder Klebeschichten, enthalten kann.
6 zeigt als Weiterbildung der Erfindung eine Gestaltung, bei der die goldfarbene Beschichtung des Sicherheitselements 70 eine Negativschrift 72 enthält, die im Ausführungsbeispiel durch die Buchstabenfolge „PL" symbolisiert ist. Das Sicherheitselement 70 ist dabei im Wesentlichen analog zu dem Sicherheitsstreifen 12 der 2 aufgebaut und erscheint dem Betrachter dabei mit Ausnahme der Bereiche der Negativschrift 72 deutlich goldfarben, wie in der Aufsicht der 6(a) dargestellt.
Je nach der Beschaffenheit der in der Figur nicht dargestellten Untergrundschicht können die Negativschriftbereiche noch einen schwachen Goldeffekt zeigen, dunkel oder mit einer bestimmten Farbe erscheinen, oder auch transparent oder transluzent sein. Wie in der Querschnittsdarstellung der 6(b) zu erkennen, die einen Schnitt entlang der Linie B-B der 6(a) zeigt, ist die Negativschrift im Ausführungsbeispiel durch Aussparungen 74 in der Aluminiumschicht 28 gebildet, welche in an sich bekannter Weise durch ein Waschverfahren oder einen Ätzschritt eingebracht werden.
Bei dieser Variante kann die dünne Goldschicht 24 vollflächig belassen werden und sie ist zudem durch die SiO₂-Schicht 26 geschützt. Darüber hinaus kann die Aluminiumschicht 28 mit gängigen Demetallisierungsverfahren sehr gut demetallisiert werden.
Alternativ können die Aussparungen auch durch die gesamte Schichtfolge aus Goldschicht, Abstandsschicht und Reflektorschicht durchgreifen, wobei die Demetallisierung dann aufgrund der höheren Schichtdicke und der unterschiedlichen Materialzusammensetzung allerdings schwieriger ist.

Claims

Sicherheitselement, insbesondere für ein Wertdokument, mit einer münzmetallfarbenen Beschichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die münzmetallfarbene Beschichtung eine Schichtenfolge mit einer Reflektorschicht, einer dielektrischen Abstandsschicht und einer dünnen farbigen Metallschicht enthält.
Sicherheitselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die farbige Metallschicht durch eine Münzmetallschicht, insbesondere durch eine Edelmetallschicht oder eine Kupferschicht, gebildet ist.
Sicherheitselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die farbige Metallschicht eine Schichtdicke unterhalb von 40 nm, bevorzugt unterhalb von 35 nm, besonders bevorzugt von etwa 10 nm bis etwa 30 nm aufweist.
Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung goldfarben ist und die farbige Metallschicht im Wesentlichen aus Gold besteht.
Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Reflexionsspektrum der Schichtenfolge auf das Reflexionsspektrum des reinen Münzmetalls, insbesondere auf das Reflexionsspektrum von reinem Gold, abgestimmt ist.
Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbkoordinaten der Schichtenfolge auf die Farbkoordinaten des reinen Münzmetalls, insbesondere auf die Farbkoordinaten von reinem Gold, abgestimmt sind.
Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflektorschicht durch eine hochreflektierende Metallschicht gebildet ist.
Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflektorschicht durch eine Aluminiumschicht oder eine Silberschicht gebildet ist.
Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflektorschicht eine Schichtdicke zwischen 10 nm und 200 nm, vorzugsweise zwischen 30 nm und 100 nm aufweist.
Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandsschicht im sichtbaren Spektralbereich keine Interferenzeffekte zeigt.
Sicherheitselement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtdicke der Abstandsschicht eine räumliche Unregelmäßigkeit aufweist, die zur Zerstörung der Phasenbeziehung der an verschiedenen Stellen reflektierten Lichtwellen führt, oder dass die Abstandsschicht so dünn ausgebildet ist, dass sie im sichtbaren Spektralbereich keine Interferenzeffekte zeigt.
Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandsschicht eine Schichtdicke unterhalb von 80 nm, bevorzugt unterhalb von 50 nm, besonders bevorzugt von etwa 10 nm bis etwa 40 nm aufweist.
Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandsschicht durch eine aufdampfbare und durchsichtige Dielektrikumsschicht, insbesondere durch eine SiO₂-Schicht, gebildet ist.
Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandsschicht durch eine im sichtbaren Spektralbereich zumindest teilweise transparente Druckfarbe gebildet ist.
Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandsschicht durch eine im sichtbaren Spektralbereich zumindest teilweise transparente Folie gebildet ist.
Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die münzmetallfarbene Beschichtung auf einem Träger, insbesondere auf einer Kunststofffolie, aufgebracht ist.
Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandsschicht selbst einen Träger bildet, auf dessen gegenüberliegenden Flächen die Reflektorschicht und die dünne farbige Metallschicht aufgebracht sind.
Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung Negativinformationen in Form von Mustern, Zeichen oder Codierungen aufweist, die durch Aussparungen in einer oder mehreren Schichten der münzmetallfarbenen Beschichtung gebildet sind.
Sicherheitselement nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Negativinformationen bei vollflächiger farbiger Metallschicht durch Aussparungen in der Reflektorschicht gebildet sind.
Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung wenigstens teilweise mit einer Beugungsstruktur überlagert ist.
Sicherheitselement nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Beugungsstruktur in Form einer Reliefstruktur in den Träger eingebracht, insbesondere eingeprägt, ist.
Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass neben der münzmetallfarbenen Beschichtung zumindest eine Metallschicht mit anderem Farbeindruck auf derselben oder einer gegenüberliegenden Seite des Sicherheitselements angeordnet ist.
Sicherheitselement nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschicht mit anderem Farbeindruck aus Aluminium, Kupfer, Gold, Eisen, Chrom, Nickel, Silber, Platin, Palladium, Titan, einem anderen Buntmetall, oder einer Legierung dieser Metalle besteht.
Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement ein Sicherheitsfaden, ein Sicherheitsband, ein Sicherheitsstreifen, ein Patch oder ein Transferelement zum Aufbringen auf ein Sicherheitspapier, Wertdokument oder dergleichen ist.
Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere weitere Schichten vorgesehen sind, die dem Schutz des Sicherheitselements oder einer seiner Teilschichten, einer verbesserten Haftung einzelnen Schichten oder einer weiteren Erhöhung der Fälschungssicherheit dienen.
Sicherheitspapier für die Herstellung von Wertdokumenten oder Wertdokument, dadurch gekennzeichnet, dass es mit einem Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 25 ausgestattet ist.
Sicherheitspapier oder Wertdokument nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement ein Sicherheitsfaden ist und zumindest teilweise in das Sicherheitspapier eingebettet ist.
Sicherheitspapier oder Wertdokument nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement ein Transferelement ist, das auf die Oberfläche des Sicherheitspapiers aufgebracht ist.
Verwendung eines Sicherheitselements nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 25 zur Fälschungssicherung von Waren beliebiger Art.
Verwendung eines Sicherheitspapiers oder Wertdokuments nach wenigstens einem der Ansprüche 26 bis 28 zur Fälschungssicherung von Waren beliebiger Art.
Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements mit einer münzmetallfarbenen Beschichtung, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 25, bei dem auf einen Träger, insbesondere eine Kunststofffolie, eine Schichtenfolge mit einer Reflektorschicht, einer dielektrischen Abstandsschicht und einer dünnen farbigen Metallschicht aufgebracht wird.
Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements mit einer münzmetallfarbenen Beschichtung, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 25, bei dem auf gegenüberliegenden Hauptflächen eines dielektrischen Trägers, insbesondere einer Kunststofffolie, eine Reflektorschicht und eine dünne farbige Metallschicht aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, dass als farbige Metallschicht eine Münzmetallschicht, insbesondere eine Edelmetallschicht oder eine Kupferschicht, aufgebracht wird.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 31 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass die farbige Metallschicht in eine Schichtdicke unterhalb von 40 nm, bevorzugt unterhalb von 35 nm, besonders bevorzugt von etwa 10 nm bis etwa 30 nm aufgedampft wird.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 31 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflektorschicht mit Aussparungen in Form von Mustern, Zeichen oder Codierungen versehen wird.
Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen durch partielle Demetallisierung der Reflektorschicht erzeugt werden.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 31 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass in den Träger vor dem Aufbringen der münzmetallfarbenen Beschichtung eine Beugungsstruktur eingeprägt wird.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 31 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass als farbige Metallschicht eine Goldschicht aufgedampft wird.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 31 oder 33 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass als Abstandsschicht eine dünne Schicht eines durchsichtigen Dielektrikums aufgedampft wird.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 31 oder 33 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass als Abstandsschicht eine im sichtbaren Spektralbereich zumindest teilweise transparente Druckfarbe aufgedruckt wird.