DE29700289U1

DE29700289U1 - Flächenmuster

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Publication number: DE29700289U1
Application number: DE29700289U
Authority: DE
Original assignee: OVD Kinegram AG; Landis and Gyr Technology Innovation AG
Current assignee: OVD Kinegram AG
Priority date: 1996-01-19
Filing date: 1997-01-09
Publication date: 1997-06-26
Anticipated expiration: 2007-01-10
Also published as: CH690232A5

Description

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Flächenmuster

Die Erfindung betrifft ein Flächenmuster der im Oberbegriff der Anspruchs 1 genannten Art.

Solche Flächenmuster weisen in der Flächenform strukturlose, optisch diffraktive Bildelemente auf, die in ihrer Gesamtheit ein Muster bilden, und dienen als Sicherheitselemente zur Beglaubigung der Echtheit eines Gegenstandes.

Flächenmuster sind aus der europäischen Patentanmeldung EP-537'439 Al bekannt, welche allerdings einen Bildaufbau aus visuell erkennbaren, geometrischen Formen mit optisch diffraktiven Reliefstrukturen aufweisen. Die in der europäischen Patentanmeldung EP- 375'833 Al beschriebenen Flächenmuster sind aus strukturlosen Bildelementen aufgebaut. Allen Flächenmustern mit Beugungsgittern ist die Eigenschaft gemeinsam, dass die Flächenmuster je nach Betrachtungsrichtung ein unterschiedliches, sich durch seine Lichtintensität von der Umgebung abhebendes Muster erkennen lassen.

Aus der britischen Anmeldung GB-A 2136352 ist ein Verfahren zur Herstellung eines semitransparenten, optischen Sicherheitselements bekannt. Nach dem Prägen von Reliefstrukturen in eine Oberfläche einer Kunststofffolie und dem vollflächigen Metallisieren der geprägten Oberfläche werden Teile der Metallschicht mit einem Schutzlack überzogen und mit einem Aetzmittel die ungeschützten Teile der Metallschicht entfernt. Die Teilflächen des Sicherheitselements ohne Metallschicht sind transparent, während in den übrigen Teilen die Metallschicht auf den Reliefstrukturen einfallendes Licht beugt und reflektiert.

Ausgehend von einem Zwischenprodukt, das eine Kunststofffolie mit eingeprägten und vollflächig metallisierten Reliefstrukturen ist, beschreibt die Schweizer Anmeldung 20 299/95-6 das direkte drucktechnische Auftragen des Aetzmittels auf die Metallschicht in vorbestimmten Flächen. Das Aetzmittel entfernt die reflektierende Metallschicht in diesen Flächen, die dadurch transparent werden und nicht mehr fähig sind, Licht zu beugen. Auf den nicht mit dem Aetzmittel behandelten Flächen bleibt das Vermögen erhalten, Licht an den Reliefstrukturen zu beugen oder an glatten Flächen zu spiegeln. Schliesslich wird die Kunststofffolie mit einem transparenten Schutzlack vollflächig so überzogen, dass die Teile der Reflexionsschicht im Kunststofflaminat des Sicherheitselements eingebettet smd.

Die europäische Patentanmeldung EP - 201 323 A2 enthält eine Zusammenstellung von allen bekannten Materialien, die für die Herstellung von Kunststofflaminaten mit beugungsoptischen Reliefstrukturen geeignet sind. Die Angaben umfassen insbesondere auch den Brechungsindex.

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Die Sicherheitselemente der genannten Art sind kostengünstig nur in grossen Stückzahlen herzustellen, für Unikate oder Kleinserien ist der Aufwand prohibitiv.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sicherheitselement mit einem teilmetallisierten Flächenmuster zu schaffen, das auch für Unikate in der Herstellung kostengünstig ist.

Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegeben Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen dargestellt und näher beschrieben.

Es zeigen

Figur 1: ein Zwischenprodukt,

Figur 2: eine Anordnung von Transparentflächen und Bildelementen mit Reliefstrukturen,

Figur 3: ein Sicherheitselement im Querschnitt,

Figur 4: die Erzeugung eines Musters,

Figur 5: eine Sicherheitsmarke und

Figur 6: ein Flächenmuster.

Die Figur 1 zeigt in einem vergrösserten Ausschnitt eine mit einer transparenten Lackschicht 1 beschichtete bandförmige Trägerfolie 2. Die freie Oberfläche der Lackschicht 1 ist mit einer Reflexionsschicht 3 überzogen. Die Lackschicht 1 und die Trägerfolie 2 können eine Zwischenschicht 5 einschliessen. Die Trägerfolie 2 verleiht den aufgetragenen Schichten eines Laminats 4 die für die Ausführung der weiteren Herstellungsschritte notwendige mechanische Festigkeit. Im Handel sind solche beschichtete Trägerfolien 2 als Rollen in verschiedenen Breiten mit oder ohne Reflexionsschicht 3 erhältlich, die als Ausgangsmaterial für die Herstellung von Flächenmustem dienen können.

Die Trägerfolie 2, beispielsweise ein 10 bis 50 Mikrometer dickes Polyesterband, wird zunächst einseitig mit der Zwischenschicht 5 aus einer wachsartigen Substanz von 0,1 bis 0,4 Mikrometer Dicke beschichtet. Die Zwischenschicht 5 wird anschliessend mit wenigstens einer Lackschicht 1 von einer

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Dicke im Bereich von 1 bis 5 Mikrometern überzogen. Mit Vorteil wird ein Lack auf Acrylbasis verwendet. Wie weiter unten ausgeführt ist, ermöglicht eine solche Zwischenschicht 5 eine leichtes Ablösen der Trägerfolie 2 von der Lackschicht 1.

Für den Schichtaufbau des Laminats 4 sind viele Varianten bekannt. Soll beispielsweise die Trägerfolie 2 als transparenter Schutz mit der Lackschicht 1 fest verbunden bleiben, ist die wachsartige Substanz der Zwischenschicht 5 durch einen transparenten Haftvermittler ersetzt, der zum Beispiel ein aus Polyurethan aufgebauter Lack sein kann. Bei guter Haftung der Lackschicht 1 auf der Trägerfolie 2 kann die Zwischenschicht 5 auch weggelassen werden. Bei Ausweis- und Wertkarten kann die Trägerfolie 2 als Kartensubstrat dienen, dessen Dicke typisch im Bereich 0,1 mm bis 1 mm liegt. Die Trägerfolie 2 selbst kann als Schichtverbund ausgeführt sein, um eine gute Formstabilität der Karte zu erreichen.

In die Lackschicht 1 sind mikroskopisch feine, beugungsoptisch wirksame Reliefstrukturen 6 mit Höhenunterschieden bis zu einem Mikrometer abgeformt. Die Reflexionsschicht 3 weist eine Dicke im Bereich von 10 bis 100 nm auf, die vor oder nach dem Abformen der Reliefstrukturen 6 aufgebracht werden kann. Für die Reflexionsschicht 3 eignen sich beispielsweise chemisch oder thermisch durch Aufdampfen abgeschiedene Schichten aus Aluminium, Chrom, Tellur, Kupfer usw. Unter den Begriff Reliefstruktur 6 sind abformbare Beugungsgitter aller Art, diffus streuende Mattstrukturen und auch hochglänzende, spiegelnde Oberflächen zu verstehen.

Beispielsweise sind in der Zeichnung der Figur 1 drei sich voneinander unterscheidende Reliefstrukturen 6 in parallelen Streifen 7, 8 und 9 abgeformt, wie durch das zeichnerische Mittel der Schraffur angedeutet wird. Jeder Streifen 7, 8 oder 9 weist gleiche Abmessungen auf und ist mit Vorteil quer bzw. längs zur Bandlaufrichtung 10 angeordnet. Die Streifen 7, 8 und 9 wiederholen sich zyklisch (7, 8, 9; 7, 8, 9; 7, 8, 9; usw.) längs bzw. quer zur Bandlaufrichtung 10 und bilden Streifenzyklen 11. Die Streifen 7 und 8, 8 und 9 sowie 9 und 7 können sich paarweise mit ihrer Längsseite berühren oder sind duch einen schmalen Zwischenraum getrennt. Das so erhaltene Zwischenprodukt ist für ein erstes Fertigungsverfahren wiederum auf Rollen gewickelt zwischengelagert, bis es zu den letzten Verarbeitungsschritten zur Herstellung der beugungsoptisch aktiven Flächenmuster benötigt wird.

Für ein zweites Fertigungsverfahren wird nach dem Abformen der Reliefstrukturen 6 ein transparenter oder in einem vorbestimmten Spektralbereich absorbierender Decklack, z.B. auf Akrylbasis, einige Mikrometer dick als Deckschicht 12 auf die Reflexionsschicht 3 aufgetragen und die Reliefstrukturen ausgeebnet, um sie vor mechanischen Beschädigungen zu schützen. Das so erhaltene Zwischenprodukt für das zweite Fertigungsverfahren der Flächenmuster wird wiederum auf Rollen gewickelt zwischengelagert.

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Das Harz der Deckschicht 12 kann als Heisskleber formuliert sein, der ein Aufkleben eines aus dem Laminat 4 abgetrennten Abschnitts auf die Oberfläche eines zu schützenden oder die Echtheit zu beglaubigenden Gegenstands ermöglicht. Der Abschnitt dient somit als optisches Sicherheitselement.

Die Figur 2 zeigt ein einfaches Beispiel mit nur zwei Streifen 8 und 9, die den Streifenzyklus 11 bilden und sich durch zwei verschiedene Reliefstrukturen 6 (Figur 1) unterscheiden. Das Flächenmuster des beispielhaft gezeigten Sicherheitselementes umfasst zwei ineinander verschachtelte Muster, die aus kleinen strukturlosen Bildelementen 13 bzw. 14, sogenannte Pixel zusammengesetzt sind. Die Flächen der Biidelemente 13 und 14 sind als Rechtecke gezeichnet und mit dem zeichnerischen Mittel des Schraffierens unterschieden. Die Bildelemente 13 liegen alle auf den parallelen Streifen 8 mit der einen Reliefstruktur 6 und bilden ein erstes Muster, den Buchstaben "B". Die Bildelemente 14 sind auf den parallelen Streifen 9 mit der anderen Reliefstruktur 6 angeordnet und fugen sich zum zweiten Muster, dem Buchstaben "A", zusammen. In Wirklichkeit sind die Flächen der Bildelemente 13, 14 nicht auf Rechtecke beschränkt und nicht mit Linien berandet, wie dies aus der Zeichnung zu erwarten wäre. In den von den beiden Mustern belegten Flächen sind die Reliefstrukturen 6 von der Reflexionsschicht 3 bedeckt. Mittels einer Lupe kann beobachtet werden, dass die Flächen der Bildelemente 13, 14 nur durch das Vorhandensein der Reflexionsschicht 3 (Figur 1) und durch die Reliefstruktur 6 definiert sind und beliebig geformt sein können. Ebenso sind die Reliefstrukturen 6 mikroskopisch feine, lichtbeugende optische Gitter und keine drucktechnisch erzeugten Schraffuren. Auf die als Gitter ausgebildeten Reliefstrukturen 6 der Bildelemente 13, 14 einfallendes Licht wird, entsprechend den Gitterparametern (Spatialfrequenz, Relieftiefe, Orientierung in der Gitterebene {Azimut &thgr;} und Profilform) reflektierend gebeugt. Die Gesamtheit der Bildelemente 13 bzw. 14 erzeugt wegen der Interferenz des am zugeordneten Gitter gebeugten Lichtes ein brilliantes Farbmuster, das sich für den Beobachter von der Umgebung markant abhebt, sobald das gebeugte Licht einer der Beugungsordnungen des entsprechenden Gitters der Bildelemente 13 bzw. 14 in das Auge des Beobachters fällt.

Ausserhalb der von den Bildelementen 13 und 14 der beiden Muster eingenommenen Flächen fehlt die Reflexionsschicht 3 auf Reliefstruktur 6, d.h. diese Flächen bilden aus ganzen Pixeleinheiten 15 zusammengesetzte, von der Art des Decklacks der Deckschicht 12 abhängige Färb- oder Transparentflächen. Bei der Verwendung eines transparenten Decklacks sind derartige Flächenmuster semitransparent, da die Gesamtheit der Transparentflächen, die sich fast gleichmässig über das Flächenmuster verteilen, meist mehr als die Hälfte des Flächenmusters umfassen. Für einen Beobachter sind hinter dem Sicherheitselement angeordnete Strukturen durch die Transparentflächen hindurch erkennbar. Die Strukturen sind in der Regel grosser als das Flächenmuster und umfassen auch Gebiete innerhalb der Muster.

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Die beleuchteten optischen Gitter des Flächenmusters des Sicherheitselements erzeugen ihre Muster nur in der ihnen durch die Gitterparameter der Reliefstruktur 6 der Bildelemente 13 bzw. 14 vorbestimmten Richtung. Je nach der Beleuchtungs- und Betrachtungsbedingung erkennt der Beobachter entweder das erste Muster "A" oder das zweite Muster "B" auf dem Sicherheitselement. Ausserhalb dieser Betrachtungsrichtungen erscheint das Sicherheitselement im wesentlichen transparent, wobei die Transparentflächen von den metallisch schimmernden Teilflächen der Bildelemente 13 und 14 getrennt sind.

Aus Gründen der zeichnerischen Darstellung sind in der Figur 2 die beiden Muster "A" und "B" stark vergrössert. In Wirklichkeit weist der Streifenzyklus 11, bestehend aus zwei oder mehr verschiedenen Streifen 7 (Figur 1) bis 9 eine Höhe h von weniger als 0,5 mm auf. Im Beispiel der Figur 2 weist der Streifenzyklus 11 nur die zwei Streifen 8 und 9 auf, wobei die Breite der Streifen 8 und 9 weniger als 0,3 mm beträgt. Die Abmessung der Bildelemente 13, 14 in Längsrichtung der Streifen 8 und 9 ist gleich der Breite B der Streifen 8 und 9 oder ein ganzzahliges Vielfaches davon. Die Höhe des Buchstabens "A" im Beispiel der Figur 2 wäre rund 4 mm. In der normalen Sehdistanz sind solche Bildelemente 13 bzw. 14 visuell nicht mehr getrennt wahrnehmbar und verschmelzen zu dem unter der Betrachtungsrichtung sichtbaren ersten bzw. zweiten Muster. Für jedes Muster werden Bildelemente bzw. 14 wenigstens einen der Streifen 7 bis 9 in jedem Streifenzyklus 11 benötigt. Die Anzahl N der unter verschiedenen Blickrichtungen sichtbaren Muster ist daher höchstens gleich der Anzahl M der Streifen 7 bis 9. Die Anzahl M ist einerseits durch das Abformen und die Wirksamkeit des Gitters begrenzt, wobei die Streifen 7 bis 9 eine minimale Breite von etwa 20 &mgr;&idiagr;&eegr; aufweisen müssen, und andererseits ist die Genauigkeit entscheidend, mit der die schmalen Streifen 7 bis 9 bei den nachstehend beschriebenen Fertigungsverfahren lokalisiert werden können.

Im Gegensatz zu den bekannten zweidimensionalen Flächenmustern mit optischen Beugungsgittern liegen die gleichzeitig sichtbaren Bildelemente 13 bzw. 14 auf einem der parallelen Streifen 7 bis 9, weil zur Erzeugung der sichtbaren Muster lediglich die Reflektivität des Materials in der Reflexionsschicht 3 in den für die Muster nicht benötigten Transparentflächen vermindert wird.

Das Zerstören der hohen Reflektivität des Materials in der Reflexionsschicht 3 kann durch das vollständige chemische oder thermische Entfernen der freiliegenden Reflexionsschicht 3 in den für Färb- oder Transparentflächen vorbestimmten Pixelelementen 15 erfolgen. Die Färb- oder Transparentflächen können auch entstehen, indem mittels thermischer Energie durch die Lackschicht hindurch die innere Struktur des reflektiven Materials zwischen der Lackschicht 1 und der Deckschicht 12 in den Pixelelementen 15 verändert wird.

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Die Figur 3 zeigt ein Sicherheitselement im Querschnitt. Die für die Muster benötigten Bildelemente bzw. 14 (Figur 1) mit der Reliefstruktur 6 eines jeden Streifens 7 (Figur 1) bis 9 (Figur 1) sind mit einem Schutzlack 16 abgedeckt. In den für die Muster nicht benötigten Pixeleinheiten 15 ist die Reflexionsschicht 3 chemisch entfernt, während an den mit einem Schutzlack 16 geschützten Stellen die Reflexionsschicht 3 erhalten ist. In den Pixeleinheiten 15 verbindet sich die Deckschicht 12 mit dem Material der Lackschicht 1. Die optisch aktive Grenzschicht zwischen der Lackschicht 1 und der Deckschicht 12 verschwindet völlig, wenn das Material der Lackschicht 1 und der Deckschicht 12 fast denselben Brechungsindex aufweisen. Damit bleiben auch die Beugungseffekte an der nicht mit der Reflexionsschicht 3 bedeckten Reliefstruktur 6 für das unbewaffnete Auge praktisch unsichtbar. In der Figur 3 ist daher die Grenzschicht mit einer gestrichelten Linie eingezeichnet. Die Streifenzyklen 11 (Figur 1) sind mit zehn verschiedenen Streifen 7 (Figur 1) bis 9 (Figur 1) von 0,05 mm Breite herstellbar, ohne die Höhe h (Figur 2) von 0,5 mm zu überschreiten. Erreicht die Höhe h einen Wert über 0,5 mm, wird der Raster der Bildelemente 13, 14 zu grob und für den Beobachter sichtbar. Aus künstlerischen Erwägungen könnten solche groben Raster zur Anwendung gelangen.

Unterscheiden sich die Reliefstrukturen 6 in den Streifen 7 bis 9 des Laminats 4 nur im Azimut &thgr;, so sind je nach Orientierung des Laminats 4 in seiner Ebene nur die der Streifen 7 bis 9 sichtbar, deren Reliefstruktur 6 im wesentlichen quer zur Blickrichtung orientiert ist. Zwei oder mehr der Streifen 7 bis 9 des Streifenzyklus 11 können Reliefstrukturen 6 mit dem gleichen Azimut &thgr; aufweisen und sich in andern Gitterparametern unterscheiden. Beispielsweise sind die monochromatisch beleuchteten Bildelemente 13, 14 dieser Streifen 7 bis 9 nacheinander beim Kippen um eine Achse senkrecht zur Blickrichtung sichtbar, wenn die Reliefstruktur 6 der Bildelemente 13, 14 nur verschiedene Spatialfrequenzen besitzen.

In der Figur 4 ist eine aus dem Laminat 4 (Figur 1) geschnittene Sicherheitsmarke 33 auf eine ebene Oberfläche 34 eines zu sichernden Substrats 35 aufgeklebt. Die Sicherheitsmarke 33 ist zunächst ein Abschnitt des Laminats 4, dessen Reflexionsschicht 3 bereits im Zwischenprodukt noch vor der Ausgestaltung der Bildelemente ganzflächig mit der Deckschicht 12 überzogen worden ist. Mit der Deckschicht 12 ist die Sicherheitsmarke 33 mit der Oberfläche 34 verbunden und anschliessend die Trägerfolie 2 (Figur 1) entfernt worden. Weil die parallelen Streifen 7 (Figur 1) der aufeinanderfolgenden Streifenzyklen 11 (Figur 1) gleiche Gitterparameter in den Reliefstrukturen 6 aufweisen und in einem Abstand von nur etwa 0,45 mm angeordnet sind, vermag das Auge die stark leuchtenden Streifen 7 nicht getrennt wahrzunehmen. Das völlig flache Laminat 4 der Sicherheitsmarke 33 kann dem Beobachter als einheitlich leuchtende Farbfläche erscheinen. Wird die Beobachtungsrichtung durch Drehen oder Kippen des Laminats 4 geändert, sind andere Farben sichtbar oder die Oberfläche des Laminats 4 ist unauffällig und metallisch schimmernd. Solcherart markierte

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Substrate 35 sind zu einem späteren Zeitpunkt individualisierbar, d.h. die einzelne Sicherheitsmarke 33 erhält das ihr eigene Flächenmuster.

Die dazu notwendige Einrichtung richtet den mit einem optischen Element 36 fokussierten Lichtstrahl 37 eines Farbstofflasers auf die Pixeleinheit 15 aus, so dass die Lackschicht 1 durchstrahlt und die Reflexionsschicht 3 lokal im Brennpunkt des optischen Elements 36 aufgeheizt wird, bis das Material der Reflexionsschicht 3 in der Pixeleinheit 15 aufschmilzt oder verdampft und beim Abkühlen mikroskopisch kleine Sphäroide anstelle der gleichmässigen optisch hochwertigen Reflexionsschicht 3 bildet. An diesen Stellen wird die Sicherheitsmarke 33 wegen des Fehlens der Reflexionsschicht 3 durchsichtig, d.h. die Transparentflächen entstehen. Von der Reflexionsschicht 3 bleibt höchstens ein _; schwacher Grauschleier visuell sichtbar. Gleichzeitig verbindet sich das Material der Lackschicht 1 mit dem transparenten Material der Deckschicht 12 in einem dem Verschweissen ähnlichen Vorgang.

Mittels des vom Personalcomputer gesteuerten Lichtstrahls 37 können die Pixeleinheiten 15 der Transparentflächen individuell in die Sicherheitsmarke 33 eingeschrieben werden. Der Lichtstrahl 37 tastet zunächst die Reliefstruktur 6 mit geringer Lichtleistung ab und stellt die Ausrichtung der Streifenzyklen 11 (Figur 1) sowie die Lage der einzelnen Streifen 7 (Figur 1) bis 9 (Figur 1) im Streifenzyklus 11 fest. Anschliessend steuert der Lichtstrahl 37 die Pixeleinheiten 15 der Transparentflächen an und zerstört bei hoher Lichtleistung die Reflexionsschicht 3. Uebrig bleiben die Teilflächen der Reflexionsschicht 3 in den vom Flächenmuster vorbestimmten Bildelemente 13,14. Da die Referenz der aufeinanderfolgenden Streifen 7 bis 9 und der Streifenzyklen 11 zerstört ist, können nur mit grossem Aufwand einzelne Bildelemente 13,14 zusätzlich entfernt werden, um das Flächenmuster zu verändern.

Die Figur 5 zeigt beispielhaft die Sicherheitsmarke 33, die als Abschnitt aus dem Vorprodukt für das zweite Fertägungsverfahren auf dem Substrat 35 aufgeklebt ist. Das zu erzeugende Flächenmuster basiert auf dem Streifenzyklus 11 (Figur 1) mit den drei Streifen 7, 8 und 9 (Figur 1), deren Reliefstrukturen 6 (Figur 1) sich lediglich durch das Azimut &thgr; unterscheiden. Bevor die Sicherheitsmarke 33 individualisiert wird, zeigt die unter der Richtung 39 mit polychromatischem Licht beleuchtete Sicherheitsmarke 33 dem Auge 40 des Beobachters unter der Richtung 41 der Betrachtung ein diesen Bedingungen gemässes, einheitliches Aussehen, z.B. mit einer intensiven Farbe oder wie eine metallisch schimmernde, Fläche, falls kein gebeugtes reflektiertes Licht in das Auge 40 fällt. Beim Drehen um eine zum Flächenmuster senkrechte Achse Z können sich die intensive Farbe mit der metallisch schimmernden, matten Farbe abwechseln, während sich beim Kippen um eine zur Achse Z senkrechte Achse die Farbe ändert bevor ein Wechsel zum metallisch schimmernden, matten Aussehen erfolgt.

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Durch das Individualisieren werden die Pixelelemente 15 des Flächenmusters der Sicherheitsmarke 33 erzeugt, wobei in den Pixelelementen 15 die Reflektivität der Reflexionsschicht 3 (Figur 4) zerstört wird. In den Bildelementen 13, 14 bleibt die Reflektivität erhalten. Infolge dieses Verfahrens sind die Bildelemente 13 bzw. 14 mit den gleichen Reliefstrukturen 6 (Figur 4) auf den parallelen Streifen 7 bzw. 8 angeordnet. Unter der vorbestimmten Betrachtungsbedingung sind für das Auge 40 alle Bildelemente 13 des ersten Musters mit den Reliefstrukturen 6 des Azimuts &thgr;&igr; auf allen parallelen Streifen 7 gleichzeitig sichtbar. Beim Drehen der Sicherheitsmarke 33 um die Achse Z erscheint das zweite Muster der Bildelemente 14 mit den Reliefstrukturen 6 des Azimuts S₂ auf den parallelen Streifen 8 nach einem Drehwinkel &agr;, der gleich der Differenz der beiden Azimute ist, also &agr; = &i - &thgr;₂.

Das Flächenmuster der Figur 6 umfasst drei einfache Muster, die je aus einem unterschiedlich orientierten Rechteckrahmen 42 bzw. 43 bzw. 44 bestehen. Im hier gezeigten Beispiel fallen die Mittelpunkte der ineinander verschachtelten Rechteckrahmen 42 bis 44 zusammen. Der Rechteckrahmen 42 bzw. 43 bzw. 44 jedes Musters ist aus den den Mustern zugeordneten Bildelementen 13 (Figur 5) bzw. 14 (Figur 5) bzw. hier nicht gezeigten dritten Bildelementen gebildet. In der Darstellung der Figur 6 sind die Rechteckrahmen 42 bis 44 als einfache Linien gezeichnet, obwohl sie aus den Bildelementen 13 bzw. 14 zusammengesetzt sind und beispielsweise eine Breite von 1,5 mm aufweisen. Nach dem Individualisieren ist die Sicherheitsmarke 33, ausser in den von den Bildelementen 13, 14 der Rechteckrahmen 42 bis 44 beanspruchten Flächen, transparent. Wird bei gleichen Beleuchtungsbedingungen das Substrat 35 in seiner Ebene 34 um die Achse Z in der Richtung des Azimuts &thgr; gedreht, leuchtet für den Beobachter nacheinander einer der drei Rechteckrahmen 42 bis 44 in einer Farbe hell auf. Drehen und Kippen verändern zusätzlich noch die Farbe des gerade sichtbaren Rechteckrahmens, falls weisses Licht auf die Sicherheitsmarke 33 fallt. Dieser kinematische Effekt ist der gleiche wie der im europäischen Patent EP-105'099 Bl beschriebene.

Gemäss Figur 4 sind durch die Transparentflächen der Pixelelemente 15 hindurch Strukturen 38 auf der Oberfläche 34, wie Druckbilder oder Buchstaben usw., erkennbar und zwar besonders gut, wenn die Reflexionsstrukturen 6 dunkel erscheinen, da kein gebeugtes Licht in das Auge 40 (Figur 5) des Beobachters fällt. Ist hingegen der Deckschicht 12 oder die Oberfläche 34 farbig absorbierend, sind die Muster des beleuchteten Flächenmusters vor diesem Hintergrund sichtbar.

Unterscheiden sich die M verschiedenen Reliefstrukturen 6 in mehr als nur einem der Gitterparameter, sind weitere Flächenmuster herstellbar, deren Erscheinungsbild durch das Beugungsverhalten der Bildelemente 13, 14 bestimmt ist.

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Mit Vorteil wird das Zwischenprodukt des zweiten Fertigungsverfahren, wie in der Figur 1 gezeigt, längsweise in Streifen in Bänder 45 geschnitten und aufgerollt. Die Breite der Bänder 45 entspricht der Breite der Sicherheitsmarke 33 (Figur 4).

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Claims

Schutzansprüche

1. Flächenmuster mit N visuell erkennbaren Mustern (42; 43; 44) zusammengesetzt aus durch Pixelelemente (15) getrennten Bildelementen (13; 14) mit mikroskopisch feinen Reliefstrukturen (6), deren optische Wirksamkeit durch eine Reflexionsschicht (3) auf den Reliefstrukturen (6) bestimmt ist und die in einem Laminat (4) aus Kunststoff eingebettet sind, dadurch gekennzeichnet,

dass jedes der Bildelemente (13; 14) eine einzige von M verschiedenen Reliefstrukturen (6) aufweist,

dass sich die M verschiedenen Reliefstrukturen (6) in wenigstens einem der Gitterparameter unterscheiden und

dass die Bildelemente (13 bzw. 14), deren Reliefstruktur (6) gleiche Gitterparameter besitzen, auf parallelen Streifen (7 bzw. 8 bzw. 9) angeordnet sind.

2. Flächenmuster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl M der verschiedenen Reliefstrukturen (6) grosser oder gleich der Anzahl N der visuell erkennbaren Muster (42; 43; 44) ist, die beim Drehen um eine Achse Z senkrecht zur Ebene einer Sicherheitsmarke (33) oder beim Kippen um eine zur Achse Z senkrechte Achse nacheinander sichtbar sind.

3. Flächenmuster nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Streifenzyklus (11) eine Gruppe der M benachbarten Streifen (7 bis 9) umfasst, die je eine der M verschiedenen Reliefstrukturen

(6) aufweisen und dass der Streifenzyklus (11) eine Höhe h von weniger als 0,5 mm aufweist.

4. Flächenmuster nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Laminat (4) wenigstens eine transparente Lackschicht (1) und eine transparente Deckschicht (12) umfasst, zwischen denen die Reflexionsschicht (3) der Bildelemente (13 bzw. 14) eingebettet ist.

5. Flächenmuster nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, dass das Laminat (4) wenigstens eine transparente Lackschicht (1) und eine sichtbares Licht absorbierende Deckschicht (12) umfasst, zwischen denen die Reflexionsschicht (3) der Bildelemente (13 bzw. 14) eingebettet ist.

6. Flächenmuster nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Gesamtheit der Pixelflächen (15) gebildete transparente Fläche grosser ist als die gesamte Fläche der Bildelemente (13; 14).

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7. Flächenmuster nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verbinden eines mit einem zu sichernden Substrat (35) das Laminat (4) einen Kleber als Decklack der Deckschicht (12) aufweist.

8. Flächenmuster nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der auf dem zu sichernden Substrat (35) aufgeklebte Abschnitt des Laminats (4) individualisierbar ist, wobei jedes der vorbestimmten Pixelelemente (15) nach dem Einwirken eines fokussierten Lichtstrahls (37) durch die Lackschicht (1) hindurch nicht mehr reflektierend sondern transparent ist, so dass im Pixelelement (15) die Deckschicht (12) bzw. eine Struktur (38) auf der Oberfläche (34) des Substrats (35) durch die Deckschicht (12) hindurch sichtbar ist.

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