DE102022133325A1 - Optically variable security element with 5-layer stack, data carrier and manufacturing process - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein optisch variables Sicherheitselement (20), insbesondere Sicherheitsfolie oder Sicherheitsfaden, mit einem 5-Schicht-Stapel (21), der in dieser Reihenfolge eine erste Absorberschicht (23), eine erste dielektrische Abstandsschicht (24), eine zweite Absorberschicht (25), eine zweite dielektrische Abstandsschicht (26) und eine Reflexionsschicht (27) umfasst. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass die erste und die zweite dielektrische Abstandsschicht (24, 26) unterschiedliche Schichtdicke aufweisen, um eine spezifische IR-Reflexionssignatur des Sicherheitselements zu erzeugen.The invention relates to an optically variable security element (20), in particular security film or security thread, with a 5-layer stack (21) which comprises, in this order, a first absorber layer (23), a first dielectric spacer layer (24), a second absorber layer (25), a second dielectric spacer layer (26) and a reflection layer (27). According to the invention, it is provided that the first and second dielectric spacer layers (24, 26) have different layer thicknesses in order to generate a specific IR reflection signature of the security element.
Description
Die Erfindung betrifft ein optisch variables Sicherheitselement mit einem 5-Schicht-Stapel, der in dieser Reihenfolge eine erste Absorberschicht, eine erste dielektrische Abstandsschicht, eine zweite Absorberschicht, eine zweite dielektrische Abstandsschicht und eine Reflexionsschicht umfasst. Die Erfindung betrifft auch einen Datenträger mit einem solchen Sicherheitselement, sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Sicherheitselements.The invention relates to an optically variable security element with a 5-layer stack comprising, in this order, a first absorber layer, a first dielectric spacer layer, a second absorber layer, a second dielectric spacer layer and a reflection layer. The invention also relates to a data carrier with such a security element and to a method for producing such a security element.
Datenträger, wie etwa Wert- oder Ausweisdokumente, oder andere Wertgegenstände, wie etwa Markenartikel und Verpackungen oder Umverpackungen hochwertiger Markenartikel, werden zur Absicherung oft mit Sicherheitselementen versehen, die eine Überprüfung der Echtheit der Datenträger gestatten und die zugleich als Schutz vor unerlaubter Reproduktion dienen.Data storage media, such as valuables or identification documents, or other valuable items, such as branded goods and packaging or outer packaging of high-quality branded goods, are often provided with security elements for security purposes, which allow the authenticity of the data storage media to be verified and which at the same time serve as protection against unauthorized reproduction.
Eine besondere Rolle bei der Echtheitsabsicherung spielen Sicherheitselemente mit betrachtungswinkelabhängigen Effekten, da diese selbst mit modernsten Kopiergeräten nicht reproduziert werden können. Dabei kommen oft farbkippende Sicherheitselemente zum Einsatz, die einen Stapel aus dünnen, gut schichtdickenkontrollierten Schichten aufweisen, um winkelabhängige Interferenzfarben bzw. Farbwechsel hervorzurufen.Security elements with viewing angle-dependent effects play a special role in authenticity assurance, as these cannot be reproduced even with the most modern copying machines. Color-shifting security elements are often used, which have a stack of thin layers with well-controlled layer thickness in order to produce angle-dependent interference colors or color changes.
Die Absicherungsfunktion optisch variabler Sicherheitselemente kann erhöht werden, wenn diese zusätzlich maschinenlesbar ausgebildet sind. Beim Einsatz auf Banknoten können die Sicherheitselemente dann sowohl von einem menschlichen Nutzer visuell, als auch sensorisch auf langsamen Einzahlungsgeräten und auf schnellen Banknoten-Bearbeitungsmaschinen geprüft werden. Bei Banknoten-Bearbeitungsmaschinen kann eine zusätzliche Prüfung sowohl die Erkennung von gefälschten Banknoten als auch die Zustandsbewertung echter Banknoten verbessern.The security function of optically variable security elements can be increased if they are also designed to be machine-readable. When used on banknotes, the security elements can then be checked both visually by a human user and sensorially on slow deposit machines and on fast banknote processing machines. In banknote processing machines, an additional check can improve both the detection of counterfeit banknotes and the condition assessment of genuine banknotes.
Die farbkippenden Sicherheitselemente bestehen meist aus einem 3-Schicht-Resonator aus einer Chrom-Absorberschicht, einer dielektrischen Abstandsschicht aus SiO2 und eine Aluminium-Reflektorschicht. Die Schichtstapel weisen in Reflexion Interferenzmaxima nicht nur im visuell sichtbaren Spektralbereich, sondern auch im nahen Infrarot auf, welche für die maschinelle Echtheitsprüfung verwendet werden können. Die Interferenzmaxima im Sichtbaren und im nahen Infrarot sind dabei über die Dicke der SiO2-Abstandsschicht intrinsisch aneinander gekoppelt.The color-shifting security elements usually consist of a 3-layer resonator made of a chrome absorber layer, a dielectric spacer layer made of SiO 2 and an aluminum reflector layer. The layer stacks show interference maxima in reflection not only in the visible spectral range, but also in the near infrared, which can be used for machine authentication. The interference maxima in the visible and near infrared are intrinsically coupled to one another via the thickness of the SiO 2 spacer layer.
Aus der
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Sicherheitselement der eingangs genannten Art mit erhöhter Fälschungssicherheit anzugeben.Based on this, the invention is based on the object of specifying a security element of the type mentioned at the beginning with increased security against forgery.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by the features of the independent claims. Further developments of the invention are the subject of the dependent claims.
Gemäß der Erfindung ist bei einem gattungsgemäßen Sicherheitselement vorgesehen, dass die erste und die zweite dielektrische Abstandsschicht unterschiedliche Schichtdicke aufweisen, um eine spezifische IR-Reflexions-signatur des Sicherheitselements zu erzeugen.According to the invention, in a generic security element, the first and second dielectric spacer layers have different layer thicknesses in order to generate a specific IR reflection signature of the security element.
Gegenüber der Verwendung eines herkömmlichen 3-Schicht-Stapels eröffnet der Einsatz eines Doppelresonators mit 5 Schichten zusätzliche Design-Freiheitsgrade, die es erlauben, einerseits im sichtbaren Spektralbereich einen gewünschten oder bewährten Farbkippeffekt beizubehalten und andererseits im nahen Infrarot eine gegenüber herkömmlichen 3-Schichtaufbauten modifizierte, spezifische Infrarot-Reflexionssignatur zu erzeugen. Die spezifische Signatur wird dabei insbesondere durch die unterschiedliche Dicke der beiden dielektrischen Abstandsschichten bereitgestellt. Bevorzugt unterscheiden sich die unterschiedlichen Dicken der beiden dielektrischen Abstandsschichten dabei um mehr als 10% der Dicke der dünneren der beiden dielektrischen Abstandsschichten.Compared to the use of a conventional 3-layer stack, the use of a double resonator with 5 layers opens up additional degrees of design freedom, which allow, on the one hand, to maintain a desired or proven color shift effect in the visible spectral range and, on the other hand, to generate a specific infrared reflection signature in the near infrared that is modified compared to conventional 3-layer structures. The specific signature is provided in particular by the different thicknesses of the two dielectric spacer layers. The different thicknesses of the two dielectric spacer layers preferably differ by more than 10% of the thickness of the thinner of the two dielectric spacer layers.
Die Verwendung unterschiedlicher Dicken der beiden dielektrischen Abstandsschichten im 5-Schicht-Aufbau führt dazu, dass sich der Verlauf des Reflexionsspektrums im nahen Infrarot gerade besonders stark von dem Reflexionsspektrum eines 3-Schicht-Aufbaus mit vergleichbarem Farbkippeffekt im sichtbaren Spektralbereich unterscheidet.The use of different thicknesses of the two dielectric spacer layers in the 5-layer structure means that the course of the reflection spectrum in the near infrared differs particularly strongly from the reflection spectrum of a 3-layer structure with a comparable color shift effect in the visible spectral range.
Ein erfindungsgemäßes Sicherheitselement kann dann im sichtbaren Spektralbereich dieselbe Funktionalität wie ein herkömmliches Sicherheitselement mit 3-Schichtaufbau zeigen, durch seine spezifische IR- Reflexionssignatur aber bei der maschinellen Echtheitsprüfung von einem herkömmlichen Sicherheitselement unterscheidbar sein. Durch eine unterschiedliche Verteilung auf die beiden dielektrischen Abstandsschichten lassen sich bei gleicher Gesamtdicke des Dielektrikums mehrere verschiedene spezifische IR- Reflexionssignaturen erzeugen. Bei geschickter Wahl des Dickenverhältnisses und des Herstellungsverfahrens können die erfindungsgemäßen Sicherheitselemente auch bessere Eigenschaften, insbesondere höhere Farbreinheit und brillantere Farben, als Sicherheitselemente mit herkömmlichen 3-Schichtaufbauten und vergleichbarem Farbkippeffekt aufweisen.A security element according to the invention can then show the same functionality in the visible spectral range as a conventional security element with a 3-layer structure, but can be distinguished from a conventional security element during machine authentication due to its specific IR reflection signature. By distributing the IR differently between the two dielectric spacer layers, several different specific IR reflection signatures can be generated with the same total thickness of the dielectric. With a clever choice of the thickness ratio and the manufacturing process, the security elements according to the invention can also have better properties. properties, in particular higher color purity and more brilliant colors, than security elements with conventional 3-layer structures and a comparable color shift effect.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weisen die erste und zweite dielektrische Abstandsschicht ein Dickenverhältnis im Verhältnis kleiner ganzer Zahlen wie etwa 2:1 (bzw. 1:2) oder etwa 3:1 (bzw. 1:3) oder etwa 4:1 (bzw. 1:4) auf, da damit bei brillanter Farbwirkung im sichtbaren Spektralbereich besonders ausgeprägte Modulationen und damit ein besonders charakteristischer Spektralverlauf im nahen Infrarot erzielt werden. Als besonders vorteilhaft hat sich bei den Versuchen der Erfinder für diesen Zweck ein Dickenverhältnis von etwa 2:1 bzw. 1:2 herausgestellt. Mit einem solchen Verhältnis konnten die attraktivsten Spektren im sichtbaren Spektralbereich und die markantesten Unterschiede im nahen Infrarot erreicht werden.In an advantageous embodiment, the first and second dielectric spacer layers have a thickness ratio in the ratio of small whole numbers such as 2:1 (or 1:2) or 3:1 (or 1:3) or 4:1 (or 1:4), since this achieves particularly pronounced modulations and thus a particularly characteristic spectral profile in the near infrared with a brilliant color effect in the visible spectral range. In the inventors' experiments, a thickness ratio of approximately 2:1 or 1:2 proved to be particularly advantageous for this purpose. With such a ratio, the most attractive spectra in the visible spectral range and the most striking differences in the near infrared could be achieved.
Die dickere der beiden dielektrischen Abstandsschichten liegt bevorzugt in einem Dickenbereich zwischen 200 nm und 600 nm, da in diesem Dickenbereich Interferenzfarben mit der größten Sättigung erreicht werden können. Bei einer Schichtdicke der dickeren Schicht von weniger von 200 nm liegen die Reflexionsmaxima bereits sehr nahe am Rand des sichtbaren Spektralbereichs, bei einer Schichtdicke der dickeren Schicht von mehr als 600 nm ergeben sich viele Maxima im sichtbaren Spektralbereich, die ebenfalls zu einer reduzierten Sättigung führen. Dickere Schichten sind zudem in Bezug auf die Produzierbarkeit und die Wirtschaftlichkeit bei der Produktion nachteilig.The thicker of the two dielectric spacer layers is preferably in a thickness range between 200 nm and 600 nm, since interference colors with the greatest saturation can be achieved in this thickness range. If the thicker layer is less than 200 nm thick, the reflection maxima are already very close to the edge of the visible spectral range; if the thicker layer is more than 600 nm thick, there are many maxima in the visible spectral range, which also lead to reduced saturation. Thicker layers are also disadvantageous in terms of producibility and cost-effectiveness in production.
Weiter hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die näher an der Reflexionsschicht liegende dielektrische Abstandsschicht die dünnere der beiden Abstandsschichten darstellt. Ist der 5-Schicht-Stapel auf einem Substrat aufgebracht, so ist vorteilhaft die dünnere dielektrische Abstandsschicht die substratferne und die dickere dielektrische Abstandsschicht die substratnahe dielektrische Abstandsschicht. Bei einer solchen Abfolge von dicker und dünner Schicht wurden von den Erfindern besonders ausgeprägte Extremwerte in den Reflexionsspektren gefunden.It has also been found to be advantageous if the dielectric spacer layer closer to the reflection layer is the thinner of the two spacer layers. If the 5-layer stack is applied to a substrate, the thinner dielectric spacer layer is advantageously the dielectric spacer layer furthest from the substrate and the thicker dielectric spacer layer is the dielectric spacer layer closest to the substrate. With such a sequence of thick and thin layers, the inventors found particularly pronounced extreme values in the reflection spectra.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die erste und/oder zweite dielektrische Abstandsschicht aus einem anorganischen Material gebildet, vorzugsweise aus einem der Materialien SiO2, Al3O2, MgF2, CaF2 und SiON. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung sind beide dielektrische Abstandsschichten aus SiO2 gebildet.In an advantageous embodiment, the first and/or second dielectric spacer layer is formed from an inorganic material, preferably from one of the materials SiO 2 , Al 3 O 2 , MgF 2 , CaF 2 and SiON. In a particularly preferred embodiment, both dielectric spacer layers are formed from SiO 2 .
In weiteren, vorteilhaften Ausgestaltungen ist mit Vorteil zumindest eine der dielektrischen Abstandsschichten aus einem polymerbasierten Material gebildet, vorzugsweise aus einem Material auf Basis von Nitrocellulose, Epoxy-, Polyester-, Kolophonium-, Acrylat-, Alkyd-, Melamin-, PVA-, PVC-, Isocyanat- oder Urethansystemen. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist eine, beispielsweise die erste, dielektrische Abstandsschicht aus SiO2 und eine, beispielsweise die zweite, dielektrische Abstandsschicht aus einem polymerbasierten Material gebildet.In further advantageous embodiments, at least one of the dielectric spacer layers is advantageously formed from a polymer-based material, preferably from a material based on nitrocellulose, epoxy, polyester, rosin, acrylate, alkyd, melamine, PVA, PVC, isocyanate or urethane systems. In a particularly preferred embodiment, one, for example the first, dielectric spacer layer is formed from SiO 2 and one, for example the second, dielectric spacer layer is formed from a polymer-based material.
Die Reflexionsschicht ist zweckmäßig aus Aluminium oder einem Metall mit unbuntem Erscheinungsbild und hohem Reflexionsgrad im Sichtbaren gebildet. Beispielsweise kann die Reflexionsschicht aus einem der Metalle Ti, Ta, Zn, Mo, W, Ni, Ir, Pd gebildet sein.The reflective layer is preferably made of aluminum or a metal with achromatic appearance and high degree of reflection in the visible range. For example, the reflective layer can be made of one of the metals Ti, Ta, Zn, Mo, W, Ni, Ir, Pd.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der 5-Schicht-Stapel auf einer Trägerfolie angeordnet, vorzugsweise in einer solchen Orientierung, dass die erste Absorberschicht die der Trägerfolie nächstliegende Schicht des Schichtstapels darstellt. Die Trägerfolie kann beispielsweise durch eine PET-Folie gebildet sein und ist mit Vorteil transparent, so dass die Betrachtung durch die Trägerfolie hindurch erfolgen kann.In an advantageous embodiment, the 5-layer stack is arranged on a carrier film, preferably in such an orientation that the first absorber layer is the layer of the layer stack closest to the carrier film. The carrier film can be formed, for example, by a PET film and is advantageously transparent so that the viewing can take place through the carrier film.
Die Trägerfolie kann unstrukturiert oder auch strukturiert ausgebildet sein, wobei der 5-Schicht-Stapel insbesondere auch auf der strukturierten Seite der Trägerfolie aufgebracht sein kann. Mit Vorteil ist die Trägerfolie mit mikrooptischen Strukturen, insbesondere mit geprägten mikrooptischen Strukturen, versehen, vorzugsweise mit einem Mikrospiegelarray und/oder nanooptischen Strukturen, wie etwa Hologrammen. Die mikrooptischen Strukturen können zusätzlich zu dem Farbkippeffekt weitere Effekte erzeugen, beispielsweise Bewegungseffekte, Motivwechseleffekte, 3D-Effekte oder dergleichen. Die Erfinder haben in ihren Versuchen erkannt, dass die mikrooptischen Strukturen zwar mikroskopisch lokal modifizierte Betrachtungswinkel erzeugen, jedoch die Maschinenlesbarkeit des Sicherheitselements im nahen Infrarot kaum stören.The carrier film can be unstructured or structured, whereby the 5-layer stack can also be applied in particular to the structured side of the carrier film. The carrier film is advantageously provided with micro-optical structures, in particular with embossed micro-optical structures, preferably with a micro-mirror array and/or nano-optical structures, such as holograms. In addition to the color-shift effect, the micro-optical structures can produce further effects, for example movement effects, motif change effects, 3D effects or the like. In their experiments, the inventors have recognized that the micro-optical structures produce microscopically locally modified viewing angles, but hardly interfere with the machine readability of the security element in the near infrared.
Die Erfindung enthält auch einen Datenträger mit einem optisch variablen Sicherheitselement der oben beschriebenen Art. Bei dem Datenträger kann es sich insbesondere um ein Wertdokument, wie eine Banknote, insbesondere eine Papierbanknote, eine Polymerbanknote oder eine Folienverbundbanknote, um eine Aktie, eine Anleihe, eine Urkunde, einen Gutschein, einen Scheck, ein Sigel, eine Steuerbanderole, eine hochwertige Eintrittskarte, aber auch um eine Ausweiskarte, wie etwa eine Kreditkarte, eine Bankkarte, eine Barzahlungskarte, eine Berechtigungskarte, einen Personalausweis oder eine Passpersonalisierungsseite handeln.The invention also includes a data carrier with an optically variable security element of the type described above. The data carrier can in particular be a value document, such as a banknote, in particular a paper banknote, a polymer banknote or a film composite banknote, a share, a bond, a certificate, a voucher, a cheque, a seal, a tax stamp, a high-quality admission ticket, but also an identification card, such as a credit card, a bank card, a cash payment card, an authorization card, an identity card or a passport personalization page.
Die Erfindung enthält weiter ein Verfahren zum Herstellen eines optisch variablen Sicherheitselements der beschriebenen Art, bei dem auf einem Substrat ein 5-Schicht-Stapel mit der Schichtreihenfolge erste Absorberschicht, erste dielektrische Abstandsschicht, zweite Absorberschicht, zweite dielektrische Abstandsschicht und Reflexionsschicht aufgebracht wird, und bei dem die erste und die zweite dielektrische Abstandsschicht in unterschiedlicher Schichtdicke aufgebracht werden, um eine spezifische IR-Reflexionssignatur des Sicherheitselements zu erzeugen. Das Substrat kann insbesondere die oben genannte Trägerfolie darstellen.The invention further includes a method for producing an optically variable security element of the type described, in which a 5-layer stack with the layer sequence first absorber layer, first dielectric spacer layer, second absorber layer, second dielectric spacer layer and reflection layer is applied to a substrate, and in which the first and second dielectric spacer layers are applied in different layer thicknesses in order to produce a specific IR reflection signature of the security element. The substrate can in particular be the above-mentioned carrier film.
Die erste Absorberschicht, die erste dielektrische Abstandsschicht, die zweite Absorberschicht und die zweite dielektrische Abstandsschicht werden bei einer vorteilhaften Verfahrensführung in einer Inline-Anlage aufgebracht, ohne das Vakuum zu verlassen.In an advantageous process, the first absorber layer, the first dielectric spacer layer, the second absorber layer and the second dielectric spacer layer are applied in an inline system without leaving the vacuum.
Mit Vorteil werden die erste und zweite Absorberschicht durch Elektronenstrahlverdampfung oder Sputterabscheidung, insbesondere durch DC-Magnetronsputtern aufgebracht.Advantageously, the first and second absorber layers are applied by electron beam evaporation or sputter deposition, in particular by DC magnetron sputtering.
Ebenfalls mit Vorteil werden die erste und/oder zweite dielektrische Abstandsschicht durch Elektronenstrahlverdampfen oder RF-Sputtern bzw. reaktivem Pulsed-DC Magnetronsputtern aufgebracht.Also advantageously, the first and/or second dielectric spacer layer is applied by electron beam evaporation or RF sputtering or reactive pulsed DC magnetron sputtering.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung stellt die zweite dielektrische Abstandsschicht eine polymerbasierte Dielektrikumsschicht dar, die durch Aufdrucken oder durch Schlitzdüsenbeschichtung im Durchlaufbetrieb aufgebracht wird.In an advantageous development, the second dielectric spacer layer is a polymer-based dielectric layer which is applied by printing or by slot die coating in continuous operation.
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.Further embodiments and advantages of the invention are explained below with reference to the figures, in which a true-to-scale and true-to-proportion reproduction was omitted in order to increase clarity.
Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung einer Banknote mit zwei Sicherheitselementen nach Ausführungsbeispielen der Erfindung, -
2 schematisch den Aufbau eines Sicherheitselements nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, -
3 den Aufbau eines herkömmlichen Sicherheitselements mit 3-Schicht-Resonator, -
4 das Reflexionsspektrum des herkömmlichen 3-Schicht-Aufbaus der3 im Vergleich zu dem Reflexionsspektrum des erfindungsgemäßen 5-Schicht-Aufbaus nach2 , -
5 die Reflexionsspektren zweier erfindungsgemäßer Sicherheitselemente mit 5-Schicht-Stapel, jeweils nach dem Prinzip der2 , -
6 einen Vergleich der Reflexionsspektren eines herkömmlichen 3-Schicht-Aufbaus mit einem erfindungsgemäßen 5-Schicht-Aufbau, jeweils bei senkrechter und schräger Beleuchtung, und -
7 einen Vergleich eines Reflexionsspektrums eines Farbkipp-Schichtstapels auf einem unstrukturierten PET- Superstrat und eines Reflexionsspektrums desselben Schichtstapels auf einem mit geprägten Mikrospiegeln versehenen PET- Superstrat.
-
1 a schematic representation of a banknote with two security elements according to embodiments of the invention, -
2 schematically shows the structure of a security element according to an embodiment of the invention, -
3 the construction of a conventional security element with 3-layer resonator, -
4 the reflection spectrum of the conventional 3-layer structure of the3 compared to the reflection spectrum of the inventive 5-layer structure according to2 , -
5 the reflection spectra of two security elements according to the invention with 5-layer stack, each according to the principle of2 , -
6 a comparison of the reflection spectra of a conventional 3-layer structure with a 5-layer structure according to the invention, each under vertical and oblique illumination, and -
7 a comparison of a reflection spectrum of a color-shift layer stack on an unstructured PET superstrate and a reflection spectrum of the same layer stack on a PET superstrate provided with embossed micromirrors.
Die Erfindung wird nun am Beispiel von Sicherheitselementen für Banknoten erläutert.
Das zweite Sicherheitselement ist durch ein aufgeklebtes Transferelement 14 beliebiger Form gebildet. Das Sicherheitselement 14 kann auch in Form einer Abdeckfolie ausgebildet sein, die über einem Fensterbereich oder einer durchgehenden Öffnung der Banknote angeordnet ist. Es versteht sich allerdings, dass die Erfindung nicht auf Transferelemente und Sicherheitsfäden auf Banknoten beschränkt ist, sondern bei allen Arten von Sicherheitselementen eingesetzt werden kann, beispielsweise bei Etiketten auf Waren und Verpackungen oder bei der Absicherung von Dokumenten, Ausweisen, Pässen, Kreditkarten, Gesundheitskarten und dergleichen.The second security element is formed by an adhesively bonded
Der Aufbau und das Erscheinungsbild erfindungsgemäßer Sicherheitselemente im Vergleich zu herkömmlichen Sicherheitselementen werden nun mit Bezug auf die
Dabei sind bei dem 5-Schicht-Stapel 21 die Schichtdicken so gewählt, dass die Summe der Schichtdicken der beiden dielektrischen Abstandsschichten 24, 26 gleich der Schichtdicke der einzelnen dielektrischen Abstandsschicht 34 des 3-Schicht-Aufbaus ist. Dies sorgt dafür, dass die beiden unterschiedlichen Schichtstapel ein möglichst vergleichbares Reflexionsspektrum im sichtbaren Spektralbereich aufweisen. Die Schichtdicken der PET-Trägerfolien 22, 32 und der opaken Reflexionsschichten 27, 37 sind jeweils gleich.In the 5-
Die Reflexionsspektren der beiden Aufbauten wurden mit Hilfe der Software IMD berechnet (David L. Windt, „IMD-Software for modeling the optical properties of multilayer films“, Computers in Physics 12, 360 (1998)). Dabei wurden unter Verwendung optischer Konstanten, insbesondere von Brechungs- und Extinktionsindizes aus der Literatur, die verschiedenen Materialien als Einzelschichten in einem Schichtstapel modelliert und mit Hilfe der Fresnel-Gleichungen die resultierenden Reflexions- und Transmissionsspektren berechnet. Die Einfallswinkel, Schichtdicken und Schichtgrenzübergänge fließen ebenfalls in die Berechnung mit ein.The reflection spectra of the two structures were calculated using the IMD software (David L. Windt, “IMD software for modeling the optical properties of multilayer films”, Computers in
Im sichtbaren Spektralbereich zeigen die beiden Reflexionsspektren 42, 44 bei etwa 460 nm einen gemeinsamen, dominanten Reflexionspeak 46, die Reflexionsspektren unterscheiden sich aber im nahen Infrarot bei Wellenlängen oberhalb von 700 nm fundamental voneinander. Während der herkömmliche 3-Schicht-Aufbau im nahen Infrarot ein weiteres Reflexionsmaximum 48 bei etwa 930 nm aufweist, ist dieses beim erfindungsgemäßen 5-Schicht-Aufbau stark unterdrückt und die Reflexion weist dort sogar ein Minimum 50 auf, während sich ein breites Nebenmaximum 52 bei etwa 1200 nm ausbildet.In the visible spectral range, the two
Bei weitgehend identischer Funktionalität im sichtbaren Spektralbereich zeigt der erfindungsgemäße 5-Schicht-Aufbau damit einen stark abweichenden, charakteristischen Spektralverlauf im nahen Infrarot. Dieser abweichende Spektralverlauf kann mit Reflexions- bzw. Remissionssensoren wie sie typischerweise auf Banknotenbearbeitungsmaschinen eingesetzt werden, geprüft und als zusätzliches Echtheitsmerkmal verwendet werden.With largely identical functionality in the visible spectral range, the 5-layer structure according to the invention shows a strongly different, characteristic spectral profile in the near infrared. This different spectral profile can be checked with reflection or remission sensors such as those typically used on banknote processing machines and used as an additional authenticity feature.
Neben dem ohne Hilfsmittel prüfbaren Humanmerkmal, nämlich dem Farbkippeffekt im sichtbaren Spektralbereich, stellt das Sicherheitselement 20 somit zugleich ein charakteristisches maschinenlesbares Echtheitsmerkmal für eine Prüfung im infraroten Spektralbereich bereit.In addition to the human characteristic that can be checked without any aids, namely the colour shift effect in the visible spectral range, the
Die Echtheitsprüfung mit Remissions- bzw. Reflexionssensoren kann sowohl mit einfachen Sensoren mit nur wenigen, beispielsweise zwei, Prüf-Wellenlängen erfolgen, wie sie beispielsweise in Einzahlungsautomaten verwendet werden, als auch mit aufwendigeren Sensoren mit höherer Spektralauflösung, wie sie insbesondere in größeren Bearbeitungsmaschinen eingesetzt werden.Authenticity testing with remission or reflection sensors can be carried out with simple sensors with only a few, for example two, test wavelengths, as used in deposit machines, for example, as well as with more complex sensors with higher spectral resolution, as used in particular in larger processing machines.
Um möglichst ausgeprägte Extremwerte in den Reflexionsspektren und somit brillante Farben zu erhalten, ist eine Abstimmung der Schichtdicken der beiden dielektrischen Abstandsschichten 23, 25 vorteilhaft. Ein besonders ansprechendes Erscheinungsbild wird erhalten, wenn das Dickenverhältnis der dielektrischen Abstandsschichten wie im Ausführungsbeispiel der
Weiterhin sind insbesondere Dickenverhältnisse der dielektrischen Abstandsschichten im Verhältnis kleiner ganzer Zahlen wie bspw. etwa 2:1 (bzw. 1:2) oder etwa 3:1 (bzw. 1:3) oder etwa 4:1 (bzw. 1:4) besonders vorteilhaft, da damit besonders ausgeprägte Modulationen und damit ein besonders charakteristischer Spektralverlauf im nahen Infrarot erzielt werden, bei gleichzeitig brillanter Farbwirkung im sichtbaren Spektralbereich.Furthermore, thickness ratios of the dielectric spacer layers in the ratio of small whole numbers such as about 2:1 (or 1:2) or about 3:1 (or 1:3) or about 4:1 (or 1:4) are particularly advantageous, since they achieve particularly pronounced modulations and thus a particularly characteristic spectral curve in the near infrared, while at the same time achieving brilliant color effects in the visible spectral range.
Besonders ausgeprägte Extremwerte in den Reflexionsspektren ergeben sich, wenn die substratnahe dielektrische Abstandsschicht die dickere der beiden Abstandsschichten darstellt.
Das durchgezogene Reflexionsspektrum 62 stellt das simulierte Reflexionsspektrum einer ersten Variante des 5-Schicht-Stapels dar, bei dem die substratnahe dielektrische Abstandsschicht 24 die dickere Abstandsschicht ist und durch eine 400 nm dicke SiO2-Schicht gebildet ist, während die substratferne dielektrische Abstandsschicht 26 dünner ist und durch eine 200 nm dicke SiO2-Schicht gebildet ist.The
Das gestrichelte Reflexionsspektrum 64 stellt das simulierte Reflexionsspektrum einer zweiten Variante des 5-Schicht-Stapels dar, bei dem die substratnahe dielektrische Abstandsschicht 24 die dünnere Abstandsschicht ist und durch eine 200 nm dicke SiO2-Schicht gebildet ist, während die substratferne dielektrische Abstandsschicht 26 dicker ist und durch eine 400 nm dicke SiO2-Schicht gebildet ist. Die Trägerfolie 22, die Absorberschichten 23, 25 und die Reflexionsschicht 27 sind bei beiden Varianten gleich und wie bei
Wie aus den Reflexionsspektren 62, 64 ersichtlich, führt die erste Variante, bei der die substratnahe dielektrische Abstandsschicht die dickere Schicht darstellt, zu deutlich ausgeprägteren Minima, sowohl im sichtbaren, als auch im nahinfraroten Spektralbereich. Die erste Variante führt daher in zu brillanteren Farben im Sichtbaren und erlaubt eine einfachere Diskrimination im Infraroten und ist daher besonders bevorzugt.As can be seen from the
Bei einer vorteilhaften Herstellung der erfindungsgemäßen 5-Schicht-Stapel können neben der modifizierten IR-Signatur auch schmalere Halbwertsbreiten der Interferenzmaxima erhalten werden.With an advantageous production of the 5-layer stacks according to the invention, in addition to the modified IR signature, narrower half-widths of the interference maxima can also be obtained.
Grundsätzlich kann die Herstellung der 5-Schicht-Stapel in den herkömmlichen, für die Produktion von Sicherheitselementen mit 3-Schicht-Aufbau verwendeten, Anlagen geschehen. Dabei wird einfach die Abscheidung der Absorberschicht, beispielsweise einer Chromschicht, sowie die Abscheidung der dielektrischen Abstandsschicht, beispielsweise der SiO2-Schicht, jeweils abwechselnd wiederholt, um einen Doppelresonator zu erzeugen.In principle, the 5-layer stacks can be manufactured in the conventional systems used for the production of security elements with a 3-layer structure. The deposition of the absorber layer, for example a chromium layer, and the deposition of the dielectric spacer layer, for example the SiO 2 layer, are simply repeated alternately to produce a double resonator.
Als besonders vorteilhaft hat sich allerdings herausgestellt, die Herstellung in einer Inline-Anlage vorzunehmen, bei der in einem einzigen Durchlauf die dielektrische Abstandsschicht zusammen mit der Absorberschicht abgeschieden wird, insbesondere ohne das Vakuum zu verlassen. Bei den beschriebenen 5-Schicht-Aufbauten werden dabei sequenziell zunächst die erste Absorberschicht 23 aus Chrom auf das PET-Substrat 22 durch Elektronenstrahlverdampfung oder Sputterabscheidung, insbesondere DC-Magnetronsputtern vom Rohrtarget abgeschieden. In der nächsten Abscheidekammer wird bevorzugt durch Elektronenstrahlverdampfen die erste dielektrische Abstandsschicht 24 aus SiO2 abgeschieden, gefolgt von einer weiteren Abscheidekammer für die zweite Absorberschicht 25 aus Chrom, sowie einer weiteren SiO2 Verdampferkammer für die zweite dielektrische Abstandsschicht 26. Zuletzt wird in üblicher Weise die Reflexionsschicht 27 aus Aluminium aufgedampft. Die Inline-Herstellung der zweiten Absorber-schicht und der zweiten dielektrischen Abstandsschicht ist auch aus wirtschaftlicher Sicht besonders vorteilhaft.However, it has proven particularly advantageous to carry out the production in an inline system in which the dielectric spacer layer is deposited together with the absorber layer in a single pass, in particular without leaving the vacuum. In the 5-layer structures described, the first absorber layer 23 made of chromium is deposited sequentially on the
Das Diagramm 70 der
Die Schichtdicken der Chromschichten bzw. der SiO2-Schichten betrugen dabei 5 nm Cr und 300 nm SiO2 für den 3-Schicht Aufbau bzw. 2 nm Cr, 300 nm SiO2, 5 nm Cr und 150 nm SiO2 für den 5-Schicht-Aufbau.The layer thicknesses of the chromium layers and the SiO 2 layers were 5 nm Cr and 300 nm SiO 2 for the 3-layer structure and 2 nm Cr, 300 nm SiO 2 , 5 nm Cr and 150
Wie in
Bei einer weiteren vorteilhaften Herstellungsvariante wird eine herkömmliche, anorganische, erste dielektrische Abstandsschicht 24, wie beispielsweise eine aufgedampfte SiO2-Schicht, mit einer zweiten, dickeren, polymerbasierten dielektrischen Abstandsschicht 26 kombiniert. Letztere kann beispielsweise durch Aufdrucken, etwa mittels Tiefdruck, oder durch Schlitzdüsenbeschichtung im Durchlaufbetrieb hergestellt werden.In a further advantageous manufacturing variant, a conventional, inorganic, first dielectric spacer layer 24, such as a vapor-deposited SiO 2 layer, is combined with a second, thicker, polymer-based
Diese Herstellungsvariante bietet gegenüber einer mehrfachen Vakuumbeschichtung reduzierte Prozessaufwände und reduzierte Anlagenkosten. Gleichzeitig können brillante Farbwechsel in Verbindung mit unkonventionellen IR-Reflexionsspektren erreicht werden. Für die polymerbasierte dielektrische Abstandsschicht kommt beispielsweise eine Beschichtung auf Basis von Nitrocellulose, Epoxy-, Polyester-, Kolophonium-, Acrylat-, Alkyd-, Melamin-, PVA-, PVC-, Isocyanat- oder Urethansystemen in Frage.This manufacturing variant offers reduced process effort and reduced equipment costs compared to multiple vacuum coating. At the same time, brilliant color changes can be achieved in conjunction with unconventional IR reflection spectra. For the polymer-based dielectric spacer layer, for example, a Coatings based on nitrocellulose, epoxy, polyester, rosin, acrylate, alkyd, melamine, PVA, PVC, isocyanate or urethane systems are possible.
Wie oben dargestellt, können die erfindungsgemäßen 5-Schicht-Stapel beispielsweise mit geprägten mikrooptischen Strukturen kombiniert werden, um Bewegungseffekte, Motivwechsel, 3D-Effekte oder dergleichen zu erzeugen. Die mikrooptischen Strukturen führen zwar zu einem lokal modifizierten Betrachtungswinkel, stören die Maschinenlesbarkeit des Sicherheitselements im nahen Infrarot aber kaum.As shown above, the 5-layer stacks according to the invention can be combined, for example, with embossed micro-optical structures to create motion effects, motif changes, 3D effects or the like. Although the micro-optical structures lead to a locally modified viewing angle, they hardly interfere with the machine readability of the security element in the near infrared.
Wie aus
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1010
- BanknoteBanknote
- 1212
- SicherheitsfadenSecurity thread
- 1414
- TransferelementTransfer element
- 2020
- SicherheitselementSecurity element
- 2121
- 5-Schicht-Stapel5-layer stack
- 2222
- PET-TrägerfoliePET carrier film
- 2323
- erste Absorberschichtfirst absorber layer
- 2424
- erste dielektrische Abstandsschichtfirst dielectric spacer layer
- 2525
- zweite Absorberschichtsecond absorber layer
- 2626
- zweite dielektrische Abstandsschichtsecond dielectric spacer layer
- 2727
- ReflexionsschichtReflective layer
- 3030
- herkömmliches Sicherheitselementconventional security element
- 3131
- 3-Schicht-Stapel3-layer stack
- 3232
- PET-TrägerfoliePET carrier film
- 3333
- AbsorberschichtAbsorber layer
- 3434
- dielektrische Abstandsschichtdielectric spacer layer
- 3737
- ReflexionsschichtReflective layer
- 4040
- Diagrammdiagram
- 4242
- Reflexionsspektrum 3-Schicht-StapelReflection spectrum 3-layer stack
- 4444
- Reflexionsspektrum 5-Schicht-StapelReflection spectrum 5-layer stack
- 4646
- ReflexionspeakReflection peak
- 4848
- weiteres Reflexionsmaximumfurther reflection maximum
- 5050
- Minimumminimum
- 5252
- NebenmaximumSecondary maximum
- 6060
- Diagrammdiagram
- 6262
- Reflexionsspektrum erste VarianteReflection spectrum first variant
- 6464
- Reflexionsspektrum zweite VarianteReflection spectrum second variant
- 7070
- Diagrammdiagram
- 7272
- Reflexionsspektrum 3-Schicht-Stapel, senkrechtReflection spectrum 3-layer stack, vertical
- 7474
- Reflexionsspektrum 3-Schicht-Stapel, schrägReflection spectrum 3-layer stack, oblique
- 7676
- Reflexionsspektrum 5-Schicht-Stapel, senkrechtReflection spectrum 5-layer stack, vertical
- 7878
- Reflexionsspektrum 5-Schicht-Stapel, schrägReflection spectrum 5-layer stack, oblique
- 8080
- Diagrammdiagram
- 8282
- Reflexionsspektrum auf unstrukturiertem SuperstratReflection spectrum on unstructured superstrate
- 8484
- Reflexionsspektrum auf strukturiertem SuperstratReflection spectrum on structured superstrate
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 0472371 A1 [0006]EP 0472371 A1 [0006]
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DE102022133325.6A DE102022133325A1 (en) | 2022-12-14 | 2022-12-14 | Optically variable security element with 5-layer stack, data carrier and manufacturing process |
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Applications Claiming Priority (1)
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WO (1) | WO2024125720A1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0472371A1 (en) | 1990-08-16 | 1992-02-26 | Flex Products, Inc. | Optically variable interference device with peak suppression and method |
DE69716624T2 (en) | 1996-09-23 | 2003-06-26 | Qinetiq Ltd., London | MULTIPLE INTERFERENCE COATINGS |
DE102008028187A1 (en) | 2008-06-12 | 2009-12-17 | Giesecke & Devrient Gmbh | Security element with optically variable element. |
US20180197052A1 (en) | 2015-07-05 | 2018-07-12 | THEWHOLLYSEE.Ltd. | Optical identification and characterization system and tags |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6749936B2 (en) * | 2001-12-20 | 2004-06-15 | Flex Products, Inc. | Achromatic multilayer diffractive pigments and foils |
US10048415B2 (en) * | 2007-08-12 | 2018-08-14 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Non-dichroic omnidirectional structural color |
JP6741586B2 (en) * | 2014-04-01 | 2020-08-19 | トヨタ モーター エンジニアリング アンド マニュファクチャリング ノース アメリカ,インコーポレイティド | Multi-layer structure without color shift |
-
2022
- 2022-12-14 DE DE102022133325.6A patent/DE102022133325A1/en active Pending
-
2023
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0472371A1 (en) | 1990-08-16 | 1992-02-26 | Flex Products, Inc. | Optically variable interference device with peak suppression and method |
DE69716624T2 (en) | 1996-09-23 | 2003-06-26 | Qinetiq Ltd., London | MULTIPLE INTERFERENCE COATINGS |
DE102008028187A1 (en) | 2008-06-12 | 2009-12-17 | Giesecke & Devrient Gmbh | Security element with optically variable element. |
US20180197052A1 (en) | 2015-07-05 | 2018-07-12 | THEWHOLLYSEE.Ltd. | Optical identification and characterization system and tags |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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