EP1549501B1 - Sicherheitselement - Google Patents
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- EP1549501B1 EP1549501B1 EP03750579A EP03750579A EP1549501B1 EP 1549501 B1 EP1549501 B1 EP 1549501B1 EP 03750579 A EP03750579 A EP 03750579A EP 03750579 A EP03750579 A EP 03750579A EP 1549501 B1 EP1549501 B1 EP 1549501B1
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Definitions
- the invention relates to a security element for securing valuables, which has at least a first and a second liquid-crystalline material, wherein the first material has thermochromic properties and the second material has an optically variable effect. Furthermore, the invention relates to a valuable article, a transfer material and method for producing such security elements and valuables and a method for checking such a security element or valuable article.
- a valuable item in the sense of the invention can be any item intended to be protected, such as branded articles or value documents.
- Valuables in the context of the present invention are in particular banknotes, but also stocks, certificates, stamps, checks, check cards, credit cards, identity cards, passports, tickets, tickets, airline tickets and the like, as well as labels, seals, packaging or other elements for product assurance.
- the simplified term "valuable item” or "security element” therefore always includes documents of the type mentioned below.
- thermochromic materials it has long been known to use thermochromic materials to secure value documents.
- DE 22 12 350 a security thread of transparent plastic having cavities.
- cavities In these cavities is a liquid crystalline material which shows a reversible color change upon increase or decrease in temperature.
- thermochromic properties From the EP 0 608 078 B1 also known is a security thread with thermochromic properties.
- a plastic material is provided with a mark or imprint by partial demetallization a metal layer have emerged. Above this imprint or these negative signs, a thermochromic coating colored at normal temperature is arranged. Upon heating, the thermochromic coating becomes colorless, so that the underlying characters are recognizable. Alternatively, a thermochromic coating may be used which is colorless at normal temperature and becomes colored upon heating so that the characters disappear.
- This thread is inserted into the security paper so that it comes in certain areas, so-called “windows", directly to the surface.
- thermochromic security threads have the disadvantage that the thermochromic effect is already used in many non-safety areas for purely decorative purposes, which is why the caused by the color change of the thermochromic material optical effect is no longer recognized by the viewer as a security feature but only as a design variant. Such security elements therefore offer no high protection against counterfeiting.
- the invention is therefore an object of the invention to provide a valuable item, a transfer element and a security element, which provide a high counterfeit protection and avoid the disadvantages of the prior art.
- a further object of the invention is to provide methods for producing such a security element and valuable article as well as a method for checking the security element or valuable article.
- the security element comprises at least a first and a second liquid-crystalline material, wherein the first material has thermochromic properties and the second material has an optically variable effect.
- the first liquid crystalline material has thermochromic properties, that is, its natural color changes under the influence of temperature.
- the thermochromic material additionally exhibits polarization effects, i.e., it is capable of selectively polarizing light.
- These substances are preferably encapsulated liquid crystals which are crystalline at a certain temperature and do not polarize, but when the temperature changes, in particular increase in temperature, and change in the liquid-crystalline state change their color and additionally polarize.
- the material can change from the liquid-crystalline state into the liquid state upon further increase in temperature, the thermochromic material again being transparent or at least translucent in the liquid state and not being polarized.
- the second liquid crystalline material has an optically variable effect.
- optically variable effect is understood to mean the effect that different color impressions are imparted at different viewing angles.
- color shift effect Green-blue or copper-green color transitions have proven particularly suitable.
- this second material also exhibits light-polarizing properties.
- crosslinked liquid-crystalline materials exhibit light-polarizing properties at the same time Presence of a color shift effect without exhibiting thermochromic effects.
- thermochromic liquid-crystalline material and the liquid-crystalline material with optically variable effect polarize light respectively different e.g.
- one material can selectively polarize circularly to the right and selectively polarize the other material circularly to the left.
- the liquid-crystalline materials are processed in the form of printing inks, in which they are mixed, for example, a transparent binder.
- the printing ink can of course contain further color pigments.
- the liquid-crystalline materials can be processed with any suitable printing process, in particular by means of screen printing and intaglio printing, but also in halftone, flexographic and letterpress printing.
- the materials can also be added to a transparent plastic layer.
- thermochromic material over the entire surface or preferably only partially, in particular in the form of characters or patterns, can be provided.
- the liquid-crystalline material having an optically variable effect can be processed over the whole area or in regions, with full-area or area-wise processing being preferred depending on the application form.
- thermochromic material can be arranged above and / or below and / or next to the material with an optically variable effect.
- Particularly suitable effects result in at least partial overlapping of the different liquid-crystalline materials.
- An overlap of the effects also has the advantage that the viewer can make these easier on the object to be secured and this can check at the same time in suitable embodiments.
- polarizing filters can be made visible by placing the filter on a certain point of the object, the effects with a "handle".
- thermochromic material which are at least translucent, preferably transparent, below a predetermined temperature and are colored above this temperature.
- the turnover temperature of the thermochromic substances is preferably above the ambient temperature, e.g. in the range of 25 ° C to 60 ° C, preferably 30 ° C to 60 ° C. Depending on the application, however, turnover temperatures below 25 ° C are also conceivable.
- the individual layers of the security element can either be created directly on the object of value or prepared on a separate carrier.
- the valuable article or separate carrier as a substrate on which the security element is located is in no way limited in relation to the material used. Preferably, however, it is paper or plastic, also in the form of films.
- the security element may be preferred, for example, as a self-supporting label on a plastic substrate, be formed. Since it may be difficult in some cases to provide the valuable item directly with the respective layer sequence, it may alternatively be useful to prepare the layer structure of the security element at least partially on a transfer material.
- the layer structure of the security element can be prepared in an endless form on the carrier tape.
- the security element is applied to a valuable object to be secured by means of an adhesive layer which is applied either to the valuable article or else to the uppermost layer of the transfer material.
- a hot melt adhesive is used for this purpose.
- an adhesive layer can be provided either only in the areas to be transferred or the adhesive, such as a hot melt adhesive, is activated only in the areas to be transferred.
- the valuable article to which the security element is applied can be, for example, a security paper, a security document, but also product packaging. Other valuables that require safety-related protection, can of course be provided with the security element according to the invention.
- the security element is arranged completely on the surface of the object to be secured. If the security element is arranged completely on the surface of the object, it can be made substantially larger area, so that the optically variable effect and the thermally induced color change of the different liquid crystalline materials is much more obvious due to the larger area. Also, the use of a polarizing filter is much easier if a larger observation area is available.
- the security element is also made forgery-proof. Because such materials are either expensive to manufacture or can not be obtained in the market readily.
- the present invention thus offers additional protection against counterfeiting by combining the thermochromic effect visually discernible without aids and the optically variable effect that can be visually perceived without aids.
- the security against counterfeiting is further increased by the additional use of the visually perceptible polarization effect only with aids.
- information can be easily hidden or made visible by means of the thermochromic effect, for example, only by touching the viewer can expose the information.
- the authenticity of the information can be further checked in a next step, for example by means of a polarizing filter, if at least one of the liquid-crystalline materials polarizes light.
- Fig. 1 shows such a banknote 1 made of paper or plastic, which is provided with a extending over the entire width of the banknote security element 2 in the form of a strip.
- the banknote 1 may of course have other security features, such as watermarks, steel gravure, security thread or luminescent or magnetic imprints or the like.
- the security element 2 has a thermochromic liquid-crystalline layer which is combined with a liquid-crystalline color-shift effect layer.
- the security element 2 is arranged completely on the surface of the banknote 1, so that the thermally induced color change of preferably in pattern and / or sign applied thermochromic layer is very well recognizable.
- the security element 2 can also have further layers which, on their own or in combination with other layers of the security element, produce further conspicuous optical effects.
- FIG Fig. 2 to 6 show the banknote 1 in plan view or in cross section along the dot-dash line A - A to illustrate the layer structure of the security element 2.
- the paper or plastic substrate 3 of the banknote 1, which has a white or light intrinsic color, is provided with a liquid-crystalline thermochromic imprint 4 in the form of characters or patterns.
- a liquid-crystalline Farbkippcoutik 5 is arranged over the entire surface, which generates different color impressions regardless of the temperature when changing the viewing angle in reflection. This effect is called an "optically variable" effect.
- the layers 4 and 5 may be, for example, a printing ink consisting of a transparent binder in which liquid crystal pigments are mixed.
- the dark, preferably black background can be provided over the entire surface or in a structured manner.
- the background can be designed in the form of patterns and / or characters, such as guilloches, negative guilloches or other finely structured patterns.
- the substrate is designed so that the vast majority of the surface in question is dark or black.
- the substrate 3, at least in partial regions of the liquid-crystalline materials 4, 5 preferably a dark, especially black intrinsic color or - as shown here - another dark, preferably black layer 6, which may be printed, for example.
- the optically variable effect produced by the color-shift effect layer 5 is particularly prominent.
- the in Fig. 2 In the variant shown, at least the area provided with liquid-crystalline material is underlaid with a black layer over the whole area.
- a thermochromic material is preferably used, which is transparent at normal ambient temperature.
- thermochromic layer 4 Above the turn-over temperature of the thermochromic layer 4, the latter preferably becomes colored, in particular bright, so that the signs represented by the thermochromic layer 4 become visible and the color-shift effect in the area of the signs is virtually imperceptible.
- the viewer thus has the following picture. Below the turn-over temperature, it only perceives the color-shift effect of the non-thermochromic material 5 with the naked eye.
- the thermochromic information 4 By supplying body heat when touching or rubbing the surface can also - as in Fig. 3 shown - the thermochromic information 4, here the rectangles, are read above the envelope temperature. With the naked eye the viewer can so check two security features already.
- at least one of the liquid-crystalline materials used is polarizing substances.
- both the thermochromic material 4 as well as the material with color shift effect 5 has polarizing properties.
- This in Fig. 2 processed thermochromic material polarized above the transition temperature, ie in the liquid crystalline state, preferablyußcircular light, while polarizing the material with color shift effect linkscircular. Therefore, when viewed with a polarizing filter that transmits only right circularly polarized light, only the information 4 can be read above the turning temperature, while the area of the color tilting material 7 appears black. This situation is in Fig. 4 shown. When viewed with a polarizing filter that transmits only left circularly polarized light, only the color shift area 5 can be perceived.
- thermochromic material may be used which is bright or colored at normal ambient temperature and becomes transparent above a certain activation temperature. In this case, a previously existing information disappears when exposed to heat.
- thermochromic layer 4 As in Figure 5 shown, unlike in Fig.2 shown layer sequence on the black coated substrate 3, first the liquid crystalline Farbkippcou Anlagen 5 and then only the thermochromic liquid-crystalline layer 4 are applied. Which layer order is preferred depends on the application or production possibilities and can be decided on a case-by-case basis. If the thermochromic layer is located between the substrate and the color-shift effect layer, in some embodiments the thermochromic effect lasts longer in time since the color-shift effect layer could serve as an art heat insulator. This depends, however strong on several other factors, such as applied heat, processed layer thickness, etc. The observed effects on color shift effect, thermochromic information and polarization are with those Fig. 2 comparable.
- Fig. 6 shows a layer structure in which the substrate 3 is provided in a first step with a dark, preferably black imprint 6 in the form of patterns and / or characters.
- a full black layer was used.
- a full-surface layer 4 of thermochromic material followed by a Farbkippcoull 5, applied.
- the optically variable layer 5 appears in the regions of the dark or black imprint as a brilliant layer with a color interplay and is barely perceptible in the regions of the light substrate. Above the transition temperature of the thermochromic material, the layer 4 becomes colored and can be well recognized in the region of the underlying label 6.
- thermochromic material has right circularly polarizing properties, this can be detected in the region of the black imprint 6 above the transition temperature using a corresponding polarization filter. If the color-shift effect material has linkcircular polarizing properties, it can also be measured independently of temperature in the area of the black imprint 6 using a corresponding polarization filter.
- the security against counterfeiting is particularly increased if, in addition to the thermal effect and the color-shift effect, additional polarization effects are used.
- the liquid-crystalline thermochromic material can polarize light circular right, while the liquid crystal material with color-shift polarized light circular left.
- the liquid-crystalline layers and / or at least one of the further layers may have further visually and / or machine-testable properties, such as electrical conductivity, magnetism, luminescence or the like.
- further visually and / or machine-testable properties such as electrical conductivity, magnetism, luminescence or the like.
- the substrate should have a dark, preferably black intrinsic color, it can be equipped in a very simple way with magnetic properties by using dark magnetic pigments instead of color pigments.
- the protective layer may be a film laminated over the security element or a protective lacquer layer.
- the protective lacquer layer can be applied over the entire surface or in partial areas. The sub-areas can be arranged with juxtaposed thermochromic material and material with optically variable effect only one, for example, the thermochromic material.
- UV varnishes, hybrid varnishes, oil-based varnishes or dispersion varnishes of the one- or two-component type can be used.
- the protective lacquer layer is preferably printed, for example by means of flexographic printing or offset printing.
- thermochromic layer may also have a plurality of thermochromic materials with different transition temperatures. It is also possible to combine the thermochromic layer of several color layers, each containing different thermochromic materials with different transition temperatures. In a particularly attractive embodiment, the thermochromic material exhibits rainbow colors when the temperature increases, i. a color change from colorless to red, yellow, green to blue.
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Description
- Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement zur Absicherung von Wertgegenständen, das mindestens ein erstes und ein zweites flüssigkristallines Material aufweist, wobei das erste Material thermochrome Eigenschaften und das zweite Material einen optisch variablen Effekt aufweist. Ferner betrifft die Erfindung einen Wertgegenstand, ein Transfermaterial und Verfahren zur Herstellung derartiger Sicherheitselemente und Wertgegenstände sowie ein Verfahren zur Überprüfung eines derartigen Sicherheitselements bzw. Wertgegenstandes.
- Bei einem Wertgegenstand im Sinne der Erfindung kann es sich um jeden zu schützen beabsichtigten Gegenstand, wie beispielsweise Markenartikel oder Wertdokumente, handeln. Wertgegenstände im Sinne der vorliegenden Erfindung sind insbesondere Banknoten, aber auch Aktien, Urkunden, Briefmarken, Schecks, Scheckkarten, Kreditkarten, Ausweise, Pässe, Eintrittskarten, Fahrkarten, Flugscheine und Ähnliches sowie Etiketten, Siegel, Verpakkungen oder andere Elemente für die Produktsicherung. Die vereinfachende Benennung "Wertgegenstand" oder "Sicherheitselement" schließt deshalb im Folgenden stets Dokumente der genannten Art ein.
- Es ist bereits seit langem bekannt, thermochrome Materialien zur Absicherung von Wertdokumenten zu verwenden. So beschreibt beispielsweise die
DE 22 12 350 einen Sicherheitsfaden aus transparentem Kunststoff, der Hohlräume aufweist. In diesen Hohlräumen befindet sich ein flüssigkristallines Material, das bei Erhöhung oder Erniedrigung der Temperatur einen reversiblen Farbumschlag zeigt. - Aus der
EP 0 608 078 B1 ist ebenfalls ein Sicherheitsfaden mit thermochromen Eigenschaften bekannt. In diesem Fall wird ein Kunststoffmaterial mit einem Aufdruck oder mit Zeichen versehen, die durch teilweises Demetallisieren einer Metallschicht entstanden sind. Über diesem Aufdruck bzw. diesen Negativzeichen ist ein bei Normaltemperatur farbiger thermochromer Überzug angeordnet. Bei Erwärmung wird der thermochrome Überzug farblos, so dass die darunter liegenden Zeichen erkennbar werden. Alternativ kann auch ein thermochromer Überzug verwendet werden, der bei Normaltemperatur farblos ist und bei Erwärmung farbig wird, so dass die Zeichen verschwinden. Dieser Faden wird so in das Sicherheitspapier eingebracht, dass er in bestimmten Bereichen, so genannten "Fenstern", direkt an die Oberfläche tritt. - Derartige thermochrome Sicherheitsfäden haben jedoch den Nachteil, dass der thermochrome Effekt bereits auch in vielen nicht sicherheitstechnischen Bereichen zu rein dekorativen Zwecken eingesetzt wird, weshalb der durch den Farbumschlag des thermochromen Materials hervorgerufene optische Effekt vom Betrachter nicht mehr als Sicherheitsmerkmal sondern lediglich als Designvariante erkannt wird. Derartige Sicherheitselemente bieten daher keinen hohen Fälschungsschutz.
- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Wertgegenstand, ein Transferelement und ein Sicherheitselement zu schaffen, die einen hohen Fälschungsschutz bieten und die Nachteile des Standes der Technik vermeiden.
- Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, Verfahren zur Herstellung eines derartigen Sicherheitselements und Wertgegenstandes sowie ein Verfahren zur Überprüfung des Sicherheitselements bzw. Wertgegenstandes bereitzustellen.
- Diese Aufgaben werden durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
- Gemäß der Erfindung weist das Sicherheitselement mindestens ein erstes und ein zweites flüssigkristallines Material auf, wobei das erste Material thermochrome Eigenschaften und das zweite Material einen optisch variablen Effekt aufweist.
- Das erste flüssigkristalline Material weist thermochrome Eigenschaften auf, d.h., dass sich seine Eigenfarbe unter Temperatureinfluss ändert. Bevorzugt zeigt das thermochrome Material zusätzlich Polarisationseffekte, d.h., dass es in der Lage ist, Licht selektiv zu polarisieren. Bei diesen Stoffen handelt es sich vorzugsweise um verkapselte Flüssigkristalle, die bei einer bestimmten Temperatur kristallin sind und nicht polarisieren, aber bei Temperaturänderung, insbesondere Temperaturerhöhung, und Wechsel in den flüssigkristallinen Zustand ihre Farbe verändern und zusätzlich polarisieren. Je nach verwendetem thermochromen Material kann bei weiterer Temperaturerhöhung das Material vom flüssigkristallinen Zustand in den flüssigen Zustand übergehen, wobei das thermochrome Material im flüssigen Zustand wieder transparent oder zumindest transluzent ist und nicht polarisiert.
- Das zweite flüssigkristalline Material weist einen optisch variablen Effekt auf. Im Sinne der Erfindung ist unter "optisch variabler Effekt" der Effekt zu verstehen, dass bei unterschiedlichen Betrachtungswinkeln unterschiedliche Farbeindrücke vermittelt werden. Man spricht auch vom so genannten "Farbkippeffekt". Als besonders geeignet haben sich Grün-Blau- oder Kupfer-Grün-Farbübergänge erwiesen. Vorzugsweise zeigt auch dieses zweite Material lichtpolarisierende Eigenschaften. Insbesondere zeigen vernetzte flüssigkristalline Materialien lichtpolarisierende Eigenschaften bei gleichzeitigem Vorliegen eines Farbkippeffektes, ohne thermochrome Effekte aufzuweisen.
- In einer besonders bevorzugten Variante polarisiert das thermochrome flüssigkristalline Material und das flüssigkristalline Material mit optisch variablem Effekt Licht jeweils unterschiedliche z.B. kann ein Material selektiv circular rechts polarisieren und das andere Material selektiv circular links polarisieren.
- Vorzugsweise werden die flüssigkristallinen Materialien in Form von Druckfarben verarbeitet, in dem sie beispielsweise einem transparentem Bindemittel beigemischt werden. Die Druckfarbe kann selbstverständlich weitere Farbpigmente enthalten. Die flüssigkristallinen Materialien lassen sich mit jedem geeigneten Druckverfahren verarbeiten, insbesondere mittels Siebdruck und Stichtiefdruck, jedoch auch im Rastertief-, Flexo- und Buchdruck.
- Neben Druckfarben können die Materialien aber auch einer transparenten Kunststoffschicht beigemischt werden.
- Für die erfindungsgemäßen flüssigkristallinen Materialien bieten sich im Rahmen der Erfindung zahlreiche Variationsmöglichkeiten. So kann das thermochrome Material vollflächig oder vorzugsweise nur bereichsweise, insbesondere in Form von Zeichen oder Mustern, vorgesehen sein.
- Das flüssigkristalline Material mit optisch variablem Effekt kann wie das thermochrome Material vollflächig oder bereichsweise verarbeitet werden, wobei je nach Anwendungsform die vollflächige oder bereichsweise Verarbeitung bevorzugt ist.
- Das thermochrome Material kann über und/oder unter und/oder neben dem Material mit optisch variablem Effekt angeordnet sein. Besonders geeignete Effekte ergeben sich bei zumindest teilweiser Überlappung der unterschiedlichen flüssigkristallinen Materialien. Eine Überlappung der Effekte weist zudem den Vorteil auf, dass der Betrachter diese leichter auf dem zu sichernden Gegenstand ausmachen kann und diese bei geeigneten Ausführungsformen gleichzeitig überprüfen kann. Insbesondere beim Einsatz von Polarisationsfiltern können durch Auflegen des Filters auf eine bestimmte Stelle des Gegenstandes die Effekte mit einem "Griff" sichtbar gemacht werden.
- Für das thermochrome Material werden bevorzugt Stoffe verwendet, die unterhalb einer vorbestimmten Temperatur zumindest durchscheinend, vorzugsweise transparent, und oberhalb dieser Temperatur farbig sind. Bei bestimmten Anwendungen kann es sinnvoll sein, thermochrome Stoffe zu verwenden, die unterhalb einer vorbestimmten Temperatur farbig und oberhalb dieser Temperatur durchscheinend oder transparent sind. Die Umschlagstemperatur der thermochromen Stoffe liegt vorzugsweise oberhalb der Umgebungstemperatur, z.B. im Bereich von 25 °C bis 60 °C, vorzugsweise 30 °C bis 60 °C. Je nach Anwendung sind aber auch Umschlagstemperaturen von unter 25 °C denkbar.
- Die einzelnen Schichten des Sicherheitselements können entweder direkt auf dem Wertgegenstand erzeugt oder auf einem separaten Träger vorbereitet werden. Der Wertgegenstand bzw. separate Träger als Substrat, auf dem sich das Sicherheitselement befindet, ist dabei im Bezug auf das verwendete Material in keiner Weise eingeschränkt. Bevorzugt handelt es sich aber um Papier oder Kunststoff, auch in Form von Folien. Bei einem separaten Träger kann das Sicherheitselement beispielsweise als selbsttragendes Etikett, bevorzugt auf einem Kunststoffsubstrat, ausgebildet sein. Da es in einigen Fällen Schwierigkeiten bereiten kann, den Wertgegenstand direkt mit der jeweiligen Schichtfolge zu versehen, kann es alternativ sinnvoll sein, den Schichtaufbau des Sicherheitselements zumindest teilweise auf einem Transfermaterial vorzubereiten.
- Sofern die gesamte Schichtfolge des Sicherheitselements auf einem Transfermaterial vorbereitet wird, ist darauf zu achten, dass der in den jeweiligen Figuren gezeigte Schichtaufbau in der umgekehrten Reihenfolge auf dem Trägerband des Transfermaterials vorbereitet werden muss. Der Schichtaufbau des Sicherheitselements kann dabei in Endlosform auf dem Trägerband vorbereitet werden. Das Aufbringen des Sicherheitselements auf einen zu sichernden Wertgegenstand erfolgt dabei mit Hilfe einer Klebstoffschicht, die entweder auf den Wertgegenstand oder aber auf die oberste Schicht des Transfermaterials aufgebracht wird. Vorzugsweise wird hierfür ein Heißschmelzkleber verwendet. Um die Umrissform des Sicherheitselements festzulegen, kann entweder nur in den zu übertragenden Bereichen eine Klebstoffschicht vorgesehen werden oder der Klebstoff, wie beispielsweise ein Heißschmelzkleber, wird nur in den zu übertragenden Bereichen aktiviert. Nach dem Übertrag wird das Trägerband des Transfermaterials abgezogen und lediglich der gezeigte Schichtaufbau des Sicherheitselements verbleibt auf dem zu sichernden Wertgegenstand.
- Bei dem Wertgegenstand, auf welchen das Sicherheitselement aufgebracht wird, kann es sich beispielsweise um ein Sicherheitspapier, ein Sicherheitsdokument, aber auch um Produktverpackungen handeln. Auch andere Wertgegenstände, die eine sicherheitstechnische Absicherung benötigen, können selbstverständlich mit dem erfindungsgemäßen Sicherheitselement versehen werden.
- Vorzugsweise ist das Sicherheitselement vollständig auf der Oberfläche des zu sichernden Gegenstandes angeordnet. Wenn das Sicherheitselement vollständig auf der Oberfläche des Gegenstandes angeordnet ist, kann es wesentlich großflächiger ausgeführt werden, so dass der optisch variable Effekt und der thermisch bedingte Farbumschlag der unterschiedlichen flüssigkristallinen Materialien aufgrund der größeren Fläche wesentlich augenfälliger ist. Auch die Anwendung eines Polarisationsfilters gestaltet sich wesentlich einfacher, wenn eine größere Beobachtungsfläche zur Verfügung steht.
- Durch die Verwendung unterschiedlich polarisierender flüssigkristalliner Materialien wird das Sicherheitselement zusätzlich fälschungssicherer gestaltet. Denn derartige Materialien sind entweder aufwändig in der Herstellung oder können nicht ohne weiteres im Handel bezogen werden.
- Die vorliegende Erfindung bietet somit zusätzliche Fälschungssicherheit durch Kombination des ohne Hilfsmittel visuell wahrnehmbaren thermochromen Effektes und des ohne Hilfsmittel visuell wahrnehmbaren optisch variablen Effektes. Insbesondere wird die Fälschungssicherheit weiter erhöht durch zusätzliche Verwendung des nur mit Hilfsmitteln visuell wahrnehmbaren Polarisationseffektes. Neben dem leicht erkennbaren optisch variablen Effekt kann zusätzlich eine Information mittels des thermochromen Effektes einfach versteckt bzw. sichtbar gemacht werden, z.B. lediglich durch Berührung kann der Betrachter die Information freilegen. Die Echtheit der Information kann in einem nächsten Schritt, z.B. mittels eines Polarisationsfilters weiter überprüft werden, wenn mindestens eines der flüssigkristallinen Materialien Licht polarisiert.
- Weitere Vorteile und'Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Figuren näher erläutert. Die in den Figuren gezeigten Proportionen entsprechen nicht unbedingt den in der Realität vorliegenden Verhältnissen und dienen vornehmlich zur Verbesserung der Anschaulichkeit.
- Es zeigen:
- Fig. 1
- ein Sicherheitsdokument mit einem erfindungsgemäßen Sicherheitselement,
- Fig. 2, 5, 6
- verschiedene Ausführungsformen des Sicherheitsdokuments im Querschnitt,
- Fig. 3, 4
- Ausführungsform gemäß
Fig. 2 in Aufsicht. - Die Erfindung wird aus Gründen der Übersichtlichkeit am Beispiel einer Banknote näher erläutert.
-
Fig. 1 zeigt eine derartige Banknote 1 aus Papier oder Kunststoff, die mit einem über die gesamte Breite der Banknote verlaufenden Sicherheitselement 2 in Form eines Streifens versehen ist. Die Banknote 1 kann selbstverständlich weitere Sicherheitsmerkmale, wie Wasserzeichen, Stahltiefdruck, Sicherheitsfaden oder lumineszierende oder magnetische Aufdrucke oder Ähnliches, aufweisen. - Das Sicherheitselement 2 weist eine thermochrome flüssigkristalline Schicht auf, die mit einer flüssigkristallinen Farbkippeffektschicht kombiniert ist. Das Sicherheitselement 2 ist vollständig auf der Oberfläche der Banknote 1 angeordnet, so dass der thermisch bedingte Farbumschlag der vorzugsweise in Mustern und/ oder Zeichen aufgebrachten thermochromen Schicht sehr gut erkennbar ist.
- Neben der thermochromen Schicht und der Farbkippeffektschicht kann das Sicherheitselement 2 auch weitere Schichten aufweisen, die allein oder in Kombination mit anderen Schichten des Sicherheitselements weitere auffällige optische Effekte erzeugen. Einige bevorzugte Ausführungsformen werden anhand der
Fig. 2 bis 6 näher erläutert, welche die Banknote 1 in Aufsicht bzw. im Querschnitt entlang der strichpunktierten Linie A - A zeigen, um den Schichtaufbau des Sicherheitselements 2 zu verdeutlichen. - Gemäß
Fig. 2 wird das Papier- oder Kunststoffsubstrat 3 der Banknote 1, das eine weiße oder helle Eigenfarbe aufweist, mit einem flüssigkristallinen thermochromen Aufdruck 4 in Form von Zeichen oder Mustern versehen. Über der thermochromen Schicht 4 ist vollflächig eine flüssigkristalline Farbkippeffektschicht 5 angeordnet, die unabhängig von der Temperatur bei Änderung des Betrachtungswinkels in Reflexion unterschiedliche Farbeindrücke erzeugt. Dieser Effekt wird als "optisch variabler" Effekt bezeichnet. Bei den Schichten 4 und 5 kann es sich beispielsweise um eine Druckfarbe handeln, die aus einem transparenten Bindemittel besteht, in das Flüssigkristallpigmente eingemischt sind. - Da diese Pigmente lichtdurchlässig sind und keine oder nur eine geringe eigene Körperfarbe aufweisen, wird der visuell erkennbare optische Eindruck dieser Pigmente sehr stark vom Untergrund geprägt. Auf einem diffus reflektierenden weißen oder hellen Untergrund treten die Pigmente kaum in Erscheinung, da das diffus reflektierte Streulicht den optisch variablen Effekt überlagert. Auf einem dunklen Untergrund dagegen kommt das Farbspiel dieser Pigmente besonders gut zu Geltung, da dieser die transmittierte Strahlung absorbiert. Gemäß der Erfindung kann der dunkle, vorzugsweise schwarze Untergrund vollflächig oder strukturiert ausgestattet sein. So kann der Untergrund z.B. in Form von Mustern und/oder Zeichen, wie Guillochen, Negativ-Guillochen oder anderen fein strukturierten Mustern gestaltet sein. Ebenso gut kann mittels alphanumerischer Zeichen oder Balkencodes eine Information in das Sicherheitselement eingearbeitet sein. Bevorzugt ist der Untergrund so ausgestaltet, dass der überwiegende Anteil der infrage kommenden Fläche dunkel bzw. schwarz ist.
- Aufgrund der Lichtdurchlässigkeit der Flüssigkristallpigmente weist das Substrat 3 zumindest in Teilbereichen der flüssigkristallinen Materialien 4, 5 vorzugsweise eine dunkle, insbesondere schwarze Eigenfarbe oder - wie hier gezeigt - eine weitere dunkle, vorzugsweise schwarze Schicht 6 auf, die z.B. aufgedruckt sein kann. Im Fall eines dunklen Untergrundes tritt der durch die Farbkippeffektschicht 5 erzeugte optisch variable Effekt besonders hervor. In der in
Fig. 2 gezeigten Variante wird zumindest der mit flüssigkristallinem Material ausgestattete Bereich vollflächig mit einer schwarzen Schicht unterlegt. Für die Schicht 4 wird vorzugsweise ein thermochromes Material verwendet, das bei normaler Umgebungstemperatur transparent ist. Oberhalb der Umschlagstemperatur der thermochromen Schicht 4 wird diese vorzugsweise farbig insbesondere hell, so dass die durch die thermochrome Schicht 4 dargestellten Zeichen sichtbar werden und der Farbkippeffekt im Bereich der Zeichen so gut wie nicht mehr wahrnehmbar ist. Dem Betrachter bietet sich somit folgendes Bild. Unterhalb der Umschlagstemperatur nimmt er mit bloßem Auge nur den Farbkippeffekt des nichtthermochromen Materials 5 wahr. Durch Zuführen von Körperwärme beim Berühren oder auch Reiben der Oberfläche können zusätzlich - wie inFig. 3 gezeigt - die thermochromen Informationen 4, hier die Rechtecke, überhalb der Umschlagstemperatur gelesen werden. Mit bloßem Auge kann der Betrachter so bereits zwei Sicherheitsmerkmale überprüfen. In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei mindestens einem der eingesetzten flüssigkristallinen Materialien um polarisierende Substanzen. Insbesondere bevorzugt weist sowohl das thermochrome Material 4 wie auch das Material mit Farbkippeffekt 5 polarisierende Eigenschaften auf. Das inFig. 2 verarbeitete thermochrome Material polarisiert überhalb der Umschlagstemperatur, also im flüssigkristallinen Zustand, vorzugsweise Licht rechtscircular, während das Material mit Farbkippeffekt linkscircular polarisiert. Unter Betrachtung mit einem Polarisiationsfilter, der nur rechtscircular polarisiertes Licht durchlässt, kann daher oberhalb der Umschlagstemperatur nur die Information 4 gelesen werden, während der Bereich des Farbkippmaterials schwarz 7 erscheint. Diese Situation ist inFig. 4 gezeigt. Bei Betrachtung mit einem Polarisationsfilter, der nur linkscircular polarisiertes Licht durchlässt, kann nur der Bereich 5 mit Farbkippeffekt wahrgenommen werden. - Alternativ kann ein thermochromes Material verwendet werden, das bei normaler Umgebungstemperatur hell oder farbig ist und erst oberhalb einer bestimmten Aktivierungstemperatur transparent wird. In diesem Fall verschwindet eine zuvor vorhandene Information bei Einwirkung von Wärme.
- Wie in
Fig.5 gezeigt, kann im Gegensatz zu der inFig.2 gezeigten Schichtreihenfolge auf das schwarz beschichtete Substrat 3 zuerst die flüssigkristalline Farbkippeffektschicht 5 und dann erst die thermochrome flüssigkristalline Schicht 4 aufgebracht werden. Welche Schichtreihenfolge bevorzugt ist, hängt von der Anwendung bzw. den Herstellungsmöglichkeiten ab und kann je nach Einzelfall entschieden werden. Befindet sich die thermochrome Schicht zwischen Substrat und Farbkippeffektschicht, hält in manchen Ausführungsformen der thermochrome Effekt zeitlich länger an, da die Farbkippeffektschicht als eine Arte Wärmeisolator dienen könnte. Dies hängt allerdings stark von mehreren weiteren Faktoren ab, wie zugeführte Wärme, verarbeitete Schichtdicke etc. Die zu beobachtenden Effekte hinsichtlich Farbkippeffekt, thermochrome Information und Polarisation sind mit denen ausFig. 2 vergleichbar. -
Fig. 6 zeigt einen Schichtaufbau, bei dem das Substrat 3 in einem ersten Schritt mit einem dunklen, vorzugsweise schwarzen Aufdruck 6 in Form von Mustern und/ oder Zeichen versehen wird. InFig. 2 und5 wurde eine vollflächige schwarze Schicht eingesetzt. Über diesem Aufdruck 6 wird eine vollflächige Schicht 4 aus thermochromen Material, gefolgt von einer Farbkippeffektschicht 5, aufgebracht. Wird für die thermochrome Schicht 4 ein Material verwendet, das bei Umgebungstemperatur transparent ist, so erscheint die optisch variable Schicht 5 in den Bereichen des dunklen bzw. schwarzen Aufdruckes als brillante Schicht mit einem Farbwechselspiel und ist in den Bereichen des hellen Substrates kaum wahrnehmbar. Oberhalb der Umschlagstemperatur des thermochromen Materials wird die Schicht 4 farbig und kann im Bereich der darunter liegenden Kennzeichnung 6 gut erkannt werden. Der Farbkippeffekt ist mit bloßem Auge nicht mehr sichtbar. Weist das thermochrome Material rechtscircular polarisierende Eigenschaften auf, kann dieses im Bereich des schwarzen Aufdrucks 6 oberhalb der Umschlagstemperatur mithilfe eines entsprechenden Polarisationsfilters erkannt werden. Weist das Farbkippeffektmaterial linkcircular polarisierende Eigenschaften auf, kann dieses ebenso im Bereich des schwarzen Aufdruckes 6 mithilfe eines entsprechenden Polarisationsfilters temperaturunabhängig vermessen werden. - Die Fälschungssicherheit wird insbesondere erhöht, wenn neben dem thermischen Effekt und dem Farbkippeffekt zusätzlich Polarisationeffekte eingesetzt werden. Bei den in den Figuren gezeigten Ausführungsformen, selbstverständlich aber nicht auf diese beschränkt, kann z.B. das flüssigkristalline thermochrome Material Licht circular rechts polarisieren, während das flüssigkristalline Material mit Farbkippeffekt Licht circular links polarisiert.
- Ebenso ist es möglich, dass die flüssigkristallinen Schichten und/oder wenigstens eine der weiteren Schichten weitere visuell und/oder maschinell prüfbare Eigenschaften, wie elektrische Leitfähigkeit, Magnetismus, Lumineszenz oder Ähnliches aufweisen. Um dem jeweiligen Aufdruck elektrisch leitfähige Eigenschaften zu verleihen, genügt es beispielsweise, den verwendeten Druckfarben eine ausreichende Menge an Rußpigmenten zuzusetzen. Da insbesondere der Untergrund eine dunkle, vorzugsweise schwarze Eigenfarbe aufweisen soll, kann dieser auf sehr einfache Weise mit magnetischen Eigenschaften ausgestattet werden, indem statt Farbpigmenten dunkle magnetische Pigmente verwendet werden.
- Bei bestimmten Ausführungsformen, z.B. Sicherheitselementen, die im Gebrauch einer starken mechanischen oder chemischen Belastung ausgesetzt sind, bietet es sich an, die flüssigkristallinen Materialien mit einer Schutzschicht abzudecken. Bei der Schutzschicht kann es sich um eine über das Sicherheitselement laminierte Folie oder eine Schutzlackschicht handeln. Die Schutzlackschicht kann dabei vollflächig oder in Teilflächen aufgebracht werden. Die Teilflächen können bei nebeneinander angeordnetem thermochromen Material und Material mit optisch variablen Effekt auch nur über einem, z.B. dem thermochromen Material angeordnet sein. Beim Lacksystem können z.B. UV-Lacke, Hybridlacke, Öldrucklacke oder Dispersionslacke vom Ein- bzw. Zweikomponententyp eingesetzt werden. Die Schutzlackschicht wird vorzugsweise aufgedruckt, z.B. mittels Flexodruck oder Offsetdruck.
- Die thermochrome Schicht kann auch mehrere thermochrome Materialien mit unterschiedlichen Umschlagstemperaturen aufweisen. Ebenso ist es möglich, die thermochrome Schicht aus mehreren Farbschichten zusammenzusetzen, die jeweils unterschiedliche thermochrome Materialien mit unterschiedlichen Umschlagstemperaturen enthalten. In einer besonders attraktiven Ausführungsform zeigt das thermochrome Material bei Temperaturerhöhung Regenbogenfarben, d.h. einen Farbwechsel von farblos über Rot, Gelb, Grün bis Blau.
- Ebenso können verschiedene flüssigkristalline Materialien mit verschiedenen Farbkippeffekten kombiniert werden.
Claims (30)
- Wertgegenstand mit einem Sicherheitselement, wobei das Sicherheitselement mindestens ein erstes und ein zweites flüssigkristallines Material aufweist, wobei das erste Material thermochrome Eigenschaften und das zweite Material einen optisch variablen Effekt aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Material bei einer ersten Temperatur kristallin ist und nicht polarisiert und bei einer Temperaturänderung und Wechsel in den flüssigkristallinen Zustand seine Farbe verändert und polarisiert.
- Wertgegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der flüssigkristallinen Materialien Licht selektiv polarisiert.
- Wertgegenstand nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Material Licht unterschiedlich polarisieren.
- Wertgegenstand nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Material Licht rechts polarisiert und das zweite Material Licht links polarisiert oder umgekehrt.
- Wertgegenstand nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem optisch variablen Effekt um einen Farbkippeffekt handelt.
- Wertgegenstand nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das thermochrome Material vollflächig aufgebracht ist.
- Wertgegenstand nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das thermochrome Material nur bereichsweise vorgesehen ist.
- Wertgegenstand nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das thermochrome Material in Form von Zeichen und/oder Mustern vorgesehen ist.
- Wertgegenstand nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das thermochrome Material über oder unter dem Material mit optisch variablem Effekt angeordnet ist.
- Wertgegenstand nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das thermochrome Material neben dem Material mit optisch variablem Effekt angeordnet ist.
- Wertgegenstand nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass unter den flüssigkristallinen Materialien ein zumindest teilweise dunkler, vorzugsweise schwarzer Untergrund vorliegt.
- Wertgegenstand nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Untergrund vollflächig dunkel ist.
- Wertgegenstand nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Untergrund in Form von Mustern und/oder Zeichen vorliegt.
- Wertgegenstand nach wenigstens einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Untergrund gedruckt, durch Einfärben eines Substrates oder mittels Laser erzeugt ist.
- Wertgegenstand nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Materialien, der Untergrund und/oder eine weitere Schicht maschinell und/oder visuell prüfbare Eigenschaften aufweist.
- Wertgegenstand nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das thermochrome Material unterhalb einer vorbestimmten Temperatur farbig und oberhalb dieser Temperatur transparent oder zumindest transluzent ist.
- Wertgegenstand nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die thermochrome Schicht unterhalb einer vorbestimmten Temperatur zumindest transluzent oder transparent und oberhalb dieser Temperatur farbig ist.
- Wertgegenstand nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement ein Etikett ist.
- Wertgegenstand nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Wertgegenstand ein Sicherheitspapier, ein Sicherheitsdokument oder eine Produktverpackung ist.
- Wertgegenstand nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil des Sicherheitselementes mit einer Schutzschicht abgedeckt ist.
- Sicherheitselement zur Absicherung von Wertgegenständen, wobei das Sicherheitselement mindestens ein erstes und ein zweites flüssigkristallines Material aufweist, wobei das erste Material thermochrome Eigenschaften und das zweite Material einen optisch variablen Effekt aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Material bei einer ersten Temperatur kristallin ist und nicht polarisiert und bei einer Temperaturänderung und Wechsel in den flüssigkristallinen Zustand seine Farbe verändert und polarisiert.
- Sicherheitselement nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Material Licht unterschiedlich polarisieren.
- Sicherheitselement nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem optisch variablen Effekt um einen Farbkippeffekt handelt.
- Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die thermochrome Schicht unterhalb einer vorbestimmten Temperatur transparent oder zumindest transluzent und oberhalb dieser Temperatur farbig ist.
- Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement ein Sicherheitsfaden ist.
- Transfermaterial zur Herstellung einens Sicherheitselements, wobei das Transfermaterial ein Trägermaterial aufweist, auf welchem mindestens ein erstes und ein zweites flüssigkristallines Material angeordnet sind, wobei das erste Material thermochrome Eigenschaften und das zweite Material einen optisch variablen Effekt aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Material bei einer ersten Temperatur kristallin ist und nicht polarisiert und bei einer Temperaturänderung und Wechsel in den flüssigkristallinen Zustand seine Farbe verändert und polarisiert.
- Transfermaterial nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Transfermaterial als Heißprägefolie ausgebildet ist.
- Verfahren zur Herstellung eines Wertgegenstandes oder Sicherheitselementes, wobei- ein Substrat zur Verfügung gestellt wird, und- auf dieses Substrat thermochromes flüssigkristallines Material und flüssigkristallines Material mit optisch variablem Effekt aufgebracht wird,dadurch gekennzeichnet, dass als das erste Material ein Material gewählt wird, welches bei einer ersten Temperatur kristallin ist und nicht polarisiert und bei einer Temperaturänderung und Wechsel in den flüssigkristallinen Zustand seine Farbe verändert und polarisiert.
- Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dassa) das Substrat eine zumindest teilweise schwarze Schicht oder Oberfläche aufweist;b) darüber das thermochrome Material in Form von Zeichen und/oder Mustern aufgebracht wird undc) darüber das flüssigkristalline Material mit optisch variablem Effekt aufgebracht wird; oderd) das Substrat eine zumindest teilweise schwarze Schicht oder Oberfläche aufweist,e) darüber das flüssigkristalline Material mit optisch variablem Effekt aufgebracht wird undf) darüber das thermochrome Material in Form von Zeichen und/oder Mustern aufgebracht wird.
- Verfahren zur Prüfung eines Wertgegenstandes, dadurch gekennzeichnet, dass überprüft wird, ob ein Farbkippeffekt und ob bei einer Temperaturveränderung sowohl ein thermochromer Effekt als auch ein vor der Temperaturveränderung nicht vorhandener Polarisationseffekt vorliegen.
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