DE60024827T2

DE60024827T2 - Diffraktionsfläche mit hintergrund aus wechselenden farben

Info

Publication number: DE60024827T2
Application number: DE60024827T
Authority: DE
Inventors: L. Richard BONKOWSKI; K. Patrick HIGGINS; T. Charles MARKANTES; W. Roger PHILLIPS
Original assignee: Flex Products Inc
Current assignee: Viavi Solutions Inc
Priority date: 1999-07-08
Filing date: 2000-04-21
Publication date: 2006-07-13
Anticipated expiration: 2020-04-22
Also published as: US20070292636A1; JP4722353B2; US20040094850A1; US20040081807A1; TWI280198B; EP1198357B1; CA2378502C; CA2378502A1; AU770682B2; US20080018965A1; DE60024827D1; KR100739895B1; CN1105032C; US20040105963A1; US6761959B1; ATE312722T1; CN1360544A; JP2003504680A; KR20020026350A; US7005178B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen dünnschichtige optische Beschichtungen zur Verwendung bei der Herstellung von Sicherheitsgegenständen. Insbesondere betrifft die Erfindung die Herstellung von lichtbeugenden Oberflächen, wie Hologrammen oder Gittern mit einer Farbverschiebung oder optisch veränderliche Hintergründe, die als Sicherheitsgegenstände in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet werden können.
2. Relevante Technologie
Farbverschiebende Pigmente und Farbmittel werden in zahlreichen Anwendungen, die von Automobilfarben bis zu fälschungssicheren Tinten für Sicherheitsdokumente und Zahlungsmitteln reichen, verwendet. Solche Pigmente und Farbmittel zeigen die Eigenschaft von sich wechselnder Farbe bei Veränderung des Lichteinfallwinkels oder wenn der Betrachtungswinkel des Beobachters verschoben wird. Das wichtigste Verfahren, das verwendet wird um solch farbverschiebende Farbmittel zu erhalten, ist, kleine Schuppen, die typischerweise aus mehreren Schichten dünner Filme mit speziellen optischen Eigenschaften aufgebaut sind, in einem Medium, wie Farbe oder Tinte zu dispergieren, die anschließend auf die Oberfläche eines Objekts aufgebracht werden kann.
Beugungsmuster und Prägungen und das damit verbundene Gebiet der Holographien haben aufgrund ihrer ästhetischen und praktischen visuellen Effekte begonnen, weitreichende praktische Anwendungen zu finden. Ein sehr erwünschter dekorativer Effekt ist der schillernde visuelle Effekt, der durch ein Beugungsgitter erzeugt wird. Dieser auffallende visuelle Effekt tritt auf, wenn Umgebungslicht durch Reflektion des Beugungsgitters in seine Farbbestandteile aufgebrochen wird. Im Allgemeinen sind Beugungsgitter im wesentlichen repetitive Strukturen, die aus Linien oder Rillen in einem Material bestehen, um eine erhöhte und eine durchgehende Struktur zu bilden. Die gewünschten optischen Effekte innerhalb des sichtbaren Spektrums entstehen, wenn die Beugungsgitter regelmäßig beabstandete Furchen in einer Größenordnung von Hunderten bis Tausenden von Linien pro Millimeter auf einer reflektierenden Oberfläche besitzen.
Die Beugungsgitter-Technologie wurde bei der Gestaltung von zwei-dimensionalen holographischen Mustern angewendet, die beim Betrachter die Sinnestäuschung eines dreidimensionalen Bildes entstehen lassen. Darüber hinaus hat die Verwendung von holographischen Bildern auf verschiedenen Objekten weit verbreitete Anwendung zum Abschrecken vor der Anfertigung von Fälschungen gefunden.
Gegenwärtig existieren mehrere Anwendungen für mit holographischen Mustern geprägte Oberflächen, die von dekorativen Gegenständen, wie Geschenkpapier, bis zu Sicherheitsdokumenten, wie Geldscheinen oder Kreditkarten, reichen. Zwei-dimensionale Hologramme verwenden gewöhnlich Beugungsmuster, die auf einer Kunststoffoberfläche gebildet sind. In einigen Fällen kann ein holographisches Bild, das in solch eine Oberfläche geprägt wurde, ohne weiteres sichtbar sein; jedoch ist es, um maximale optische Effekte zu erreichen, im Allgemeinen notwendig, eine reflektive Schicht, gewöhnlich eine dünne Metallschicht, beispielsweise aus Aluminium, auf die geprägte Oberfläche zu legen. Die reflektive Schicht erhöht die Sichtbarkeit der Beugungsmusterprägung wesentlich.
Bedauerlicherweise besteht für Fälscher ein wesentlicher Anreiz, Hologramme, die häufig auf Kreditkarten, Geldscheinen und ähnlichem verwendet werden, zu fälschen. Eines der zum Reproduzieren von Hologrammen verwendete Verfahren ist, die geprägte Oberfläche mit einem Laserstrahl abzutasten und den reflektierten Strahl auf einer Schicht eines Material, beispielsweise einem photopolymerisierbarem Polymer, optisch aufzuzeichnen. Das Originalmuster kann folglich als Fälschung reproduziert werden. Ein anderes Verfahren ist, die schützende Deckschicht von der geprägten Metalloberfläche durch Ionenstrahlätzung zu entfernen, worauf, wenn die geprägte Metalloberfläche offen gelegt ist, eine Schicht eines Metalls, wie Silber (oder jeder anderen leicht ablösbaren Schicht), aufgebracht werden kann. Dieses ist gefolgt von einer Ablage einer Nickelschicht, die daraufhin abgelöst wird, um eine gefälschte geprägte Anpassunterlage zu bilden.
Aufgrund des Entwicklungsstands von Fälschungsverfahren ist es notwendig geworden, bessere Sicherheitsmaßnahmen zu entwickeln. Ein Ansatz, wie in den US Patenten 5,629,068 und 5,549,774 von Miekka et al. offenbart, ist die Verwendung von Tinten auf der geprägten Oberfläche an Stelle einer dünnen Metallschicht, wie zum Beispiel Metallschuppen-Tinten, Metalleffekt-Tinten oder Tinten mit aus optischen Stapeln gebildeten Pigmenten. In einem weiteren Ansatz, offenbart in den US Patenten 5,624,076 und 5,672,410 ebenso von Miekka et al., werden geprägte Metallpartikel oder optische Stapelschuppen verwendet, um ein holographisches Bildmuster zu erzeugen.
Ein weiteres Problem mit den oben beschriebenen holographischen Bildern ist, dass sie direkte spiegelnde Beleuchtung benötigen, um wahrgenommen werden zu können. Für das beste visuelle Ergebnis bedeutet dies, dass das Beleuchtungslicht im selben Winkel eintreffen muss wie der Betrachtungswinkel. Daher enthüllen diffuse Lichtquellen, wie zum Beispiel gewöhnliche Raumbeleuchtung oder Betrachtung bei bewölktem Himmel, wenn diese zum Beleuchten des holographischen Bildes verwendet werden, nicht viel von der im Hologramm enthaltenen visuellen Information und gewöhnlich kann nur eine silberfarbene Reflektion von der geprägten Oberfläche gesehen werden.
Es wäre daher von wesentlichem Vorteil, verbesserte Sicherheitsprodukte zu entwickeln, um verbesserte Ansichteigenschaften bei gewöhnlicher Raumbeleuchtung zur Verfügung zu stellen und die in verschiedenen Sicherheitsanwendungen verwendbar sind, um das Fälschen zu erschweren.
ZUSAMMENFASSUNG
In Übereinstimmung mit der Erfindung, wie sie hierin enthalten und allgemein beschrieben ist, wird ein Sicherheitsgegenstand bereitgestellt, der ein lichtdurchlässiges Trägermaterial mit einer ersten Oberfläche und einer gegenüberliegenden zweiten Oberfläche beinhaltet, wobei die erste Oberfläche über ein optisches Interferenzmuster, wie zum Beispiel ein Beugungsgittermuster oder eine Muster eines holographischen Bildes, verfügt. Eine farbverschiebende optische Beschichtung ist auf dem Trägermaterial direkt unter oder über dem optischen Interferenzmuster gebildet, wobei die optische Beschichtung eine beobachtbare Farbverschiebung bewirkt, wenn sich der Lichteinfallwinkel oder der Betrachtungswinkel ändert. In einer Ausgestaltung ist die farbverschiebende optische Beschichtung auf der zweiten Oberfläche des Trägermaterials gegenüber dem optischen Interferenzmuster gebildet und beinhaltet eine gegenüber dem Trägermaterial gebildete absorbierende Schicht, eine auf der absorbierenden Schicht gebildete dielektrische Schicht und eine auf der dielektrischen Schicht gebildete Reflexionsschicht. Alternativ kann diese mehrschichtige optische Beschichtung auf derselben Seite des Trägermaterials wie das Interferenzmuster gebildet sein.
In einer weiteren Ausgestaltung, ist die farbverschiebende optische Beschichtung auf dem Trägermaterial als Farbe oder Tinte aufgebracht, die ein Trägerpolymer und eine Mehrzahl von im Trägerpolymer dispergierten farbverschiebenden vielschichtigen optischen Interferenzschuppen enthalten. In weiteren Ausgestaltungen wird die farbverschiebende optische Beschichtung mit einem lichtdurchlässigen geprägten Trägermaterial co-extrudiert, um aneinander grenzende Schichten zu bilden oder vor dem Bilden des Trägermaterials als Interferenzschuppen in dem Trägermaterial dispergiert.
Der Sicherheitsgegenstand der Erfindung kann in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet werden, um verbesserte Sicherheitsmassnahmen, wie zum Beispiel Fälschungssicherheit, zu bieten. Der Sicherheitsgegenstand kann als Etikett, Schild, Band, Sicherheitsfaden und ähnlichem zur Verwendung in einer Vielzahl von Gegenständen, wie zum Beispiel Sicherheitsdokumenten, Zahlungsmitteln, Kreditkarten, Waren etc., verwendet werden.
Diese und andere Gesichtspunkte und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen offenbar werden oder können aus der Anwendung der Erfindung, wie sie im Folgenden beschrieben wird, erlernt werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Um die Art und Weise besser zu verstehen, in der die oben genannten und andere Vorteile erhalten werden, wird eine besondere Beschreibung der Erfindung mit Bezug auf besondere Ausgestaltungen, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind, vorgetragen. Mit dem Verständnis, dass diese Zeichnungen lediglich typische Ausgestaltungen der Erfindung darstellen und daher nicht als den Schutzumfang begrenzend angesehen werden, wird die Erfindung mit zusätzlicher Genauigkeit und Detail durch Verwendung der beigefügten Zeichnungen beschrieben und erläutert:
1A ist eine schematische Darstellung eines Sicherheitsgegenstands mit einer farbverschiebenden optischen Beschichtung nach einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung;
1B ist eine schematische Darstellung eines Sicherheitsgegenstands mit einer farbverschiebenden optischen Beschichtung nach einer alternativen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung;
2A ist eine schematische Darstellung eines Sicherheitsgegenstands mit einer farbverschiebenden optischen Beschichtung nach einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung;
2B ist eine schematische Darstellung eines Sicherheitsgegenstands mit einer farbverschiebenden optischen Beschichtung nach einer alternativen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung;
3 ist eine schematische Darstellung eines Sicherheitsgegenstands nach noch einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung;
4 ist eine schematische Darstellung eines Sicherheitsgegenstands nach einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung;
5 ist eine schematische Darstellung des Sicherheitsgegenstands von 1A mit einer auf diesem gebildeten Abziehschicht;
6 ist eine schematische Darstellung des auf einem Trägermaterial aufgebrachten Sicherheitsgegenstands von 1A;
7 ist eine schematische Darstellung des Sicherheitsgegenstands von 1B mit einer auf diesem gebildeten Abziehschicht;
8 ist eine schematische Darstellung des auf einem Trägermaterial aufgebrachten Sicherheitsgegenstands von 1B.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist auf Sicherheitsgegenstände mit lichtbeugenden Oberflächen mit farbverschiebenden Hintergründen, die einen verstärkten visuellen Effekt hervorrufen, gerichtet. Die Zusammensetzung der Sicherheitsgegenstände ist derart, dass eine Kombination von entweder holographischen oder Beugungsgittermustern mit farbverschiebenden Filmen oder Schichten die Fälschungsmöglichkeiten herabsetzen. Weiterhin ermöglicht der Erfindungsgegenstand dem Benutzer eine einfachere Betrachtung des Bildes oder des Beugungseffekts bei diffusem Licht ohne die Notwendigkeit für direktes spiegelndes Licht.
Allgemein ist die Zusammensetzung der Sicherheitsgegenstände der vorliegenden Erfindung derart, dass die Kombination eines lichtdurchlässigen Trägermaterials, das Interferenzmuster auf der Oberfläche hat, mit farbverschiebenden optischen Beschichtungen Sicherheitseigenschaften bereitstellt, die Urkundenfälschung und Fälschung eines Gegenstands erschweren.
Auf die Zeichnungen bezugnehmend, bei denen gleiche Strukturen mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, stellt 1A einen Sicherheitsgegenstand 10 entsprechend einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung dar. Der Sicherheitsgegenstand 10 schließt ein lichtdurchlässiges Trägermaterial 14 ein, das mit einem optischen Interferenzmuster 15 auf dessen äußeren ersten Oberfläche gebildet ist. Eine farbverschiebende optische Beschichtung 16 ist auf der gegenüberliegenden zweiten Oberfläche des Trägermaterials 14 gebildet und wird später näher besprochen. Die Kombination des Trägermaterials 14 mit der farbverschiebenden Beschichtung 16, die einen Sicherheitsgegenstand 10 bilden, bietet ein Sicherheitsmerkmal, das die Möglichkeit der Vervielfältigung, Urkundenfälschung und/oder der Fälschung eines Gegenstands mit einem Sicherheitsgegenstand 10 verringert.
Das optische Interferenzmuster 15, das auf der äußeren Oberfläche des lichtdurchlässigen Trägermaterials gebildet ist, kann verschiedene übliche Formen einnehmen, einschließlich Beugungsmustern, wie zum Beispiel Beugungsgittern, Brechungsmustern, holographischen Mustern, beispielsweise zwei-dimensionale und drei dimensionale holographische Bilder, Tripelspiegelreflektoren, oder andere ähnliche Interferenzmuster. Die besonderen Verfahren und Strukturen, die ein optisches Interferenzmuster 15 bilden sind dem Fachmann bekannt. Zum Beispiel kann das Prägen des lichtdurchlässigen Trägermaterials zum Erzeugen eines Interferenzmusters durch gut bekannte Verfahren erfolgen, wie zum Beispiel durch Prägen der Oberfläche eines Kunststofffilms durch Aufdrücken einer erwärmten Nickelprägeanpassunterlage bei hohen Drücken. Andere Verfahren beinhalten Photolithographie, Gießen des Kunststofffilms auf einer gemusterten Oberfläche und ähnliches.
Im Allgemeinen werden gießfähige Materialien verwendet, um das lichtdurchlässige Trägermaterial 14 zu bilden und beinhalten, zum Beispiel, Kunststoffe wie Polyethylen Terephtalat (PET), insbesondere PET Typ G, Polycarbonate, Acryl wie Polyacrylat einschließlich Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyacrylonitril, Polyvinylchlorid, Styropor, Polypropylen, Polynaphtalenterephtalat (PNT), Mischungen oder Co-Polymere dieser und ähnliches. Es ist bevorzugt, dass das lichtdurchlässige Trägermaterial 14 im wesentlichen aus einem transparenten Material, wie zum Beispiel Polycarbonat, zusammengesetzt ist. Das Trägermaterial 14 besitzt eine geeignete Dicke von ungefähr 5 μm bis ungefähr 100 μm und bevorzugt eine Dicke von ungefähr 12 μm bis ungefähr 25 μm. Zusätzlich kann das Trägermaterial 14 aus einer Schicht oder mehreren Schichten des Trägermaterialsstoffs hergestellt sein.
In einem Ausführungsbeispiel kann das Trägermaterial 14 aus einem thermoplastischen Film hergestellt sein, der geprägt wurde durch weich machen mit Wärme und darauf folgendem Führen des Films durch Prägewalzen, die das Beugungsgitter oder das holographische Bild auf die weich gemachte Oberfläche übertragen. So können Bahnen von effektiv unbegrenzter Länge mit einem Beugungsgitter oder einem holographischen Bild gebildet werden.
Wie in 1A gezeigt, ist die farbverschiebende optische Beschichtung 16 ein vielschichtiger optischer Interferenzfilm, der eine Absorberschicht 18, eine dielektrische Schicht 20 und eine Reflexionsschicht 22 beinhaltet. Die Absorberschicht 18 hat eine geeignete Dicke von ungefähr 30 – 150 Ångström (Å) und bevorzugt eine Dicke von ungefähr 50 – 100 Å. Die Absorberschicht 18 kann aus einem halbdurchlässigen Material, beispielsweise aus einem grauen Metall, einschließlich Metallen, wie zum Beispiel Chrom, Nickel, Titan, Vanadium, Kobalt und Palladium, wie auch aus anderen Metallen, wie zum Beispiel Eisen, Wolfram, Molybdän, Niob, Aluminium und ähnlichem bestehen. Verschiedene Kombinationen und Legierungen der oben genannten Metalle können ebenso verwendet werden, beispielsweise Inconel (Ni-Cr-Fe). Andere Absorptionsmaterialien können ebenso in der Absorberschicht angewendet werden, einschließlich Metallverbindungen, wie zum Beispiel Metallfluoride, Metalloxide, Metallsilizide und Kombinationen davon, wie auch Kohlenstoff, Germanium, Cermet, Eisenoxid, Metalle gemischt in einer dielektrischen Matrix und ähnliches.
Die dielektrische Schicht 20 ist auf der Absorberschicht 18 durch ein herkömmliches Ablagerungsverfahren, wie zum Beispiel PVD, reaktives Gleichstrom Sputtern, RF Sputtern oder ähnliches gebildet. Die dielektrische Schicht 20 besitzt eine effektive optische Dicke, um dem Sicherheitsgegenstand 10 farbverschiebende Eigenschaften zu verleihen. Die optische Dicke ist ein gut bekannter Parameter, definiert als Produkt ηd, wobei η der Refraktionsindex der Schicht und d die physikalische Dicke der Schicht ist. Typischerweise wird die optische Dicke als Viertelwellenlänge (quarter wave optical thickness; QWOT) ausgedrückt, die 4 ηdl λ entspricht, wobei λ die Wellenlänge ist, bei der die QWOT Bedingung eintritt. Die optische Dicke der dielektrischen Schicht 20 kann von ungefähr 2 QWOT bei einer Auslegungswellenlänge von 400 nm bis ungefähr 9 QWOT bei einer Auslegungswellenlänge von ungefähr 700 nm reichen, bevorzugt von 2 – 6 QWOT bei 400 – 700 nm, abhängig von der gewünschten Farbverschiebung. Geeignete Materialien für die dielektrische Schicht 20 schließen diejenigen mit einem „hohen" Refraktionsindex, hier definiert als größer als ungefähr 1,65, als auch diejenigen mit einem „niedrigen" Refraktionsindex, hier definiert als 1,65 oder kleiner, ein.
Beispiele von geeigneten Materialien mit hohen Refraktionsindices für die dielektrische Schicht 20 beinhalten Zinksulfid (ZnS), Zinkoxid (ZnO), Titandioxid (TiO₂), Kohlenstoff (C), Indiumoxid (In₂O₃), Indium-Zinn-Oxid (ITO), Tantalpentoxid (Ta₂O₅), Ceroxid (CeO₂), Yttriumoxid (Y₂O₃), Europiumoxid (Eu₂O₃), Eisenoxide wie zum Beispiel (II)Eisen(III)oxid (Fe₃O₄) and Eisenoxid (Fe₂O₃), Hafniumnitrid (HfN), Hafniumcarbid (HfC), Hafniumoxid (HfO₂), Lanthanoxid (La₂O₃), Magnesiumoxid (MgO), Neodymoxid (Nd₂O₃), Praseodymoxid (Pr₆O₁₁), Samariumoxid (Sm₂O₃), Antimontrioxid (Sb₂O₃), Siliziumcarbid (SiC), Siliziumnitrid (Si₃N₄), Siliziummonoxid (SiO), Selentrioxid (Se₂O₃), Zinnoxid (SnO₂), Wolframtrioxid (WO₃), Kombinationen davon und ähnliches.
Geeignete Materialien mit geringem Refraktionsindex für die dielektrische Schicht 20 beinhalten Siliziumdioxid (SiO₂), Aluminiumoxid (Al₂O₃), Metallfluoride, wie zum Beispiel Magnesiumfluorid (MgF₂), Aluminiumfluorid (AlF₃), Cerfluorid (CeF₃), Lanthanfluorid (LaF₃), Natrium-Aluminium-Fluoride (z.B. Na₃AlF₆ oder Na₅Al₃F₁₄), Neodymfluorid (NdF₃), Samariumfluorid (SmF₃) Bariumfluorid (BaF₂), Calciumfluorid (CaF₂), Lithiumfluorid (LiF), Kombinationen davon oder jedes andere Material mit geringem Index, das einen Refraktionsindex von 1,65 oder weniger besitzt. Zum Beispiel können organische Monomere und Polymere als Material mit geringem Index verwendet werden, einschließlich Diene oder Alkene, wie zum Beispiel Acrylate (z.B. Methacrylat), Perfluoralkene, Polytetrafluorethylene (Teflon), fluorierte Propylene (FEP), Kombinationen davon und ähnliches.
Die Reflektionsschicht 22 ist auf der dielektrischen Schicht 20 durch ein herkömmliches Ablagerungsverfahren, wie zum Beispiel PVD, Sputtern oder ähnlichem gebildet. Die Reflektionsschicht 22 besitzt eine geeignete Dicke von ungefähr 300 – 1000 Å und bevorzugt eine Dicke von ungefähr 500 – 1000 Å. Die Reflektionsschicht ist bevorzugt aus einem undurchsichtigen, hoch reflektiven Metall, wie zum Beispiel Aluminium, Silber, Kupfer, Gold, Platin, Niob, Zinn, Kombinationen und Legierungen dieser und ähnlichem aufgebaut, abhängig von den gewünschten Farbeffekten. Es sollte beachtet werden, das halbdurchsichtige Metalle, wie zum Beispiel graue Metalle, bei ungefähr 350 – 400 Å undurchsichtig werden. Daher können ebenso Metalle, wie zum Beispiel Chrom, Nickel, Titan, Vanadium, Kobalt und Palladium oder Kobalt-Nickel-Legierungen (die magnetisch sein würden) bei geeigneter Dicke für die Reflektionsschicht 22 verwendet werden.
Zusätzlich kann die Reflektionsschicht 22 aus einem magnetischen Material, wie zum Beispiel Kobalt-Nickel-Legierungen aufgebaut oder aus einem halbdurchsichtigen Material gebildet sein, um die Maschinenlesbarkeit zur Sicherheitsüberprüfung zu gewährleisten. Zum Beispiel kann die maschinenlesbare Information, wie zum Beispiel Personen Identifizierungsnummern (PINS), Kontoinformationen, geschäftliche Herkunftsidentifizierungsangaben, Garantieinformationen und ähnliches, auf einer der optischen Beschichtung unterliegenden Stützschicht angeordnet sein. In einer alternativen Ausgestaltung kann die Reflektionsschicht segmentiert sein, um eine teilweise Sicht auf die darunter liegende Information entweder visuell oder durch die Verwendung verschiedener optischer, elektronischer, magnetischer oder anderer Detektionsvorrichtungen zu erlauben. Dieses ermöglicht das Erkennen von Information unter der optischen Beschichtung 16 außer an den Stellen, an denen Reflektorsegmente angeordnet sind, wodurch die Schwierigkeit Fälschungen anzufertigen erhöht wird. Da die Reflexionsschicht kontrollierbar segmentiert ist, kann die spezielle Information, deren Lesen gehindert wird, überwacht werden und bietet einen erhöhten Schutz vor Fälschung oder Änderung.
Durch Verwenden eines Absorber/Dielektrikum/Reflektor Aufbaus für die farbverschiebende optische Beschichtung 16, wie in 1A gezeigt, werden hoch farbvariable Farbeffekte erreicht, die für das menschliche Auge wahrnehmbar sind. Daher wird ein damit angewendeter Sicherheitsgegenstand 10 die Farbe abhängig von Änderungen in Betrachtungswinkel oder dem Winkel des Gegenstands relativ zum betrachtenden Auge ändern. Als Ergebnis erhöht die Änderung der Farben durch den Betrachtungswinkel die Schwierigkeit den Sicherheitsgegenstand 10 zu fälschen oder nachzuahmen. Beispielsweise können die Farbverschiebungen, die durch Verwenden von farbverschiebender optischer Beschichtung 16 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung erreicht werden, beinhalten, wobei sie nicht darauf begrenzt sind, Gold nach Grün, Grün nach Magenta, Blau nach Rot, Grün nach Silber, Magenta nach Silber, Magenta nach Gold etc.
Die Farbverschiebungseigenschaften der optischen Beschichtung 16 können durch einen passenden Aufbau ihrer Schichten kontrolliert werden. Die gewünschten Effekte können durch Variation der Parameter, wie zum Beispiel Dicke der Schichten und des Refraktionsindex jeder Schicht, erreicht werden. Die Änderungen der wahrgenommenen Farbe, die bei verschiedenen Betrachtungswinkeln oder Lichteinfallwinkeln auftreten, sind ein Ergebnis der Kombination von selektiver Absorption der Materialien, einschließlich der Schichten und Wellenlängen abhängigen Interferenzeffekte. Die Interferenzeffekte, die mit der Überlagerung der Lichtwellen, die innerhalb der vielschichtigen Struktur vielfachen Reflektionen und Transmissionen unterlegen sind, entstehen, sind für die Verschiebungen der wahrgenommenen Farbe bei verschiedenen Winkeln verantwortlich.
1B stellt einen Sicherheitsgegenstand 30 nach einem alternativen Ausführungsbeispiel nach der Erfindung dar. Der Sicherheitsgegenstand 30 beinhaltet Elemente, die denen oben in Bezug auf den Sicherheitsgegenstand 10 Besprochenen ähnlich sind, einschließlich einem lichtdurchlässigen Trägermaterial 14, der mit einem optischen Interferenzmuster auf dessen Oberfläche gebildet ist, und einer farbverschiebenden optischen Beschichtung 16, die ein vielschichtiger Film ist. Die optische Beschichtung 16 ist jedoch durch gewöhnliche Ablagerungsverfahren auf derselben Seite wie das Interferenzmuster auf dem Trägermaterial 14 gebildet. Die optische Beschichtung beinhaltet eine Absorberschicht 18 auf dem Interferenzmuster, eine dielektrische Schicht 20 auf der Absorberschicht 18 und eine Reflexionsschicht 22 auf der dielektrischen Schicht 20. Wie in 1B gezeigt stimmt jede der auf dem Trägermaterial 14 gebildeten Schichten mit der Form des Interferenzmusters, wie zum Beispiel einem holographischen Bild, überein.
2A stellt einen Sicherheitsgegenstand 40 einer anderen Ausgestaltung nach der Erfindung dar. Der Sicherheitsgegenstand 40 beinhaltet Elemente, ähnlich zu denjenigen oben mit Bezug auf den Sicherheitsgegenstand 10 besprochenen, einschließlich ein lichtdurchlässiges Trägermaterial 14, das auf einem optischen Interferenzmuster 15 auf seiner äußeren ersten Oberfläche gebildet ist, und einer farbverschiebenden optischen Beschichtung 16, die auf einer gegenüberliegenden zweiten Oberfläche des Trägermaterials 14 gebildet ist. Die optische Beschichtung 16 ist ein vielschichtiger Film, der eine Absorberschicht 18 und eine darauf angeordnete dielektrische Schicht 20, aber keine Reflexionsschicht beinhaltet. Dieses erlaubt der optischen Beschichtung 16 für auf ihre Oberfläche auftretendes Licht durchsichtig zu sein, wobei visuelle Überprüfung oder Maschinenlesbarkeit von Information auf einem Träger (nicht gezeigt) unterhalb der optischen Beschichtung 16 ermöglicht wird.
2B stellt einen Sicherheitsgegenstand 50 entsprechend einer alternativen Ausgestaltung nach der vorliegenden Erfindung dar. Der Sicherheitsgegenstand 50 enthält Elemente, ähnlich denjenigen mit Bezug auf den Sicherheitsgegenstand 40 besprochenen, einschließlich einem lichtdurchlässigen Trägermaterial 14, der mit einem optischen Interferenzmuster auf seiner Oberfläche gebildet ist, und einer farbverschiebenden optischen Beschichtung 16, die ein vielschichtiger Film ist. Die optische Beschichtung 16 jedoch ist auf derselben Seite wie das Interferenzmuster auf dem Trägermaterial 14 durch ein gewöhnliches Ablagerungsverfahren gebildet. Die optische Beschichtung 16 beinhaltet eine Absorberschicht 18 auf dem Interferenzmuster und eine dielektrische Schicht 20 auf der Absorberschicht 18. Dieses erlaubt der optischen Beschichtung 16 für auf ihre Oberfläche eintreffendes Licht transparent zu sein, wobei visuelle Überprüfung oder Maschinenlesbarkeit von Information auf einem Träger ermöglicht wird.
3 zeigt einen Sicherheitsgegenstand 60 entsprechend einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung. Der Sicherheitsgegenstand 60 beinhaltet Elemente, ähnlich denjenigen mit Bezug auf den Sicherheitsgegenstand 10 besprochenen, einschließlich einem lichtdurchlässigen Trägermaterial 14, der mit einem optischen Interferenzmuster 15 auf seiner äußeren ersten Oberfläche gebildet ist, und einer farbverschiebenden optischen Beschichtung 26, die auf einer gegenüberliegenden zweiten Oberfläche des Trägermaterials 14 aufgebracht ist. Die farbverschiebende optische Beschichtung 26 ist aus einer Schicht farbverschiebender Tinte oder Farbe gebildet, die ein mit einer Mehrzahl von optischen Interferenzschuppen mit farbverschiebenden Eigenschaften durchsetztes polymeres Medium beinhaltet.
Die farbverschiebenden Schuppen der optischen Beschichtung 26 sind aus einer vielschichtigen dünnen Filmstruktur gebildet, die die selben grundlegenden Schichten beinhaltet, wie sie oben für die optische Beschichtung 16 des Sicherheitsgegenstands 10 beschrieben sind. Diese beinhalten eine Absorberschicht, eine dielektrische Schicht und optional eine Reflexionsschicht, von denen alle aus denselben wie die oben in Bezug auf die Schichten der optischen Beschichtung 16 beschriebenen Materialien zusammengesetzt sein können. Die Schuppen können eine symmetrische vielschichtige dünne Filmstruktur, wie zum Beispiel Absorber/Dielektrikum/Reflektor/Dielektrikum/Absorber oder Absorber/dielektrisch/Absorber bilden. Alternativ können die Schuppen eine nicht symmetrische Struktur, wie zum Beispiel Absorber/Dielektrikum/Reflektor, haben. Die Schuppen sind so gebildet, dass eine Dimension jeglicher Oberfläche davon zwischen 2 und 200 μm beträgt.
Typischerweise ist die vielschichtige dünne Filmstruktur aus einem flexiblen Gewebematerial mit einer darauf angeordneten Ablöseschicht gebildet. Die verschiedenen Schichten sind auf dem Gewebe durch im Stand der Technik zur Bildung von dünnen Beschichtungsstrukturen gut bekannte Verfahren, wie zum Beispiel PVD, Sputtern oder ähnliches, aufgetragen. Die vielschichtige dünne Filmstruktur wird dann vom Gewebematerial als dünne Filmschuppen entfernt, die zu einem aus einem Polymer bestehenden Medium, wie zum Beispiel verschiedenen Pigmentträgern für „Shifiting Thin Film Pigments", hinzugefügt werden können. Andere geeignete Ausgestaltungen von farbverschiebenden oder optisch veränderlichen Schuppen, die in Farben oder Tinten für Anwendungen der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind in den US Patenten 5,135,812, 5,171,363, 5,278,590, 5,084,351, 4,838,648 und 4,168,983 beschrieben, deren Offenbarungen durch Bezugnahme hierin beinhaltet sind.
Zum Beispiel offenbart US Patent 5,135,812 einen symmetrischen optischen vielschichtigen Film, der entweder aus transparenten durchweg dielektrischen Stapeln oder aus transparenten dielektrischen und halbdurchsichtigen metallischen geschichteten Stapeln zusammengesetzt sind. Im Fall durchweg dielektrischer Stapel ist die optische Beschichtung aus alternierenden Schichten von Material von hoher und niedriger Refraktion hergestellt. Im US Patent 5,278,590 von Phillips et al. ist eine symmetrische dreischichtige optische Interferenzbeschichtung, die als Schuppen ausgebildet werden kann, offenbart und beinhaltet eine erste und eine zweite teilweise lichtdurchlässige Schicht, die im wesentlichen dieselbe Zusammensetzung und Dicke haben, mit einer dielektrischen Abstandshalterschicht, die zwischen der ersten und der zweiten Absorberschicht angeordnet ist. Die dielektrische Schicht ist aus einem Material mit einem niedrigen Refraktionsindex gebildet, wie zum Beispiel Magnesiumfluorid.
Die farbverschiebende Tinte oder Farbe, die auf dem Sicherheitsgegenstand 60 zum Bilden der optischen Beschichtung 26 verwendet wird, kann durch dem Fachmann bekannte gewöhnliche Beschichtungsvorrichtungen und Verfahren aufgetragen werden. Diese beinhalten beispielsweise verschiedene Druckverfahren, wie zum Beispiel Siebdruck, Triefdruck, Gravur oder flexographische Verfahren und ähnliches. Alternativ kann die optische Beschichtung 26 auf dem Sicherheitsgegenstand 60 durch Co-Extrudieren eines polymeren Materials, das farbverschiebende Schuppen enthält, mit einem Kunststoffmaterial gebildet werden, das verwendet wird um das Trägermaterial 14 mit dem Interferenzmuster 15 zu bilden.
4 stellt einen Sicherheitsgegenstand 70 entsprechend einer anderen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung dar. Der Sicherheitsgegenstand 70 enthält ein lichtdurchlässiges Trägermaterial 14, das mit einem optischen Interferenzmuster 15 auf seiner äußeren Oberfläche gebildet ist. Ein farbverschiebendes Pigment ist im Trägermaterial 14 dispergiert und umfasst eine Vielzahl von optischen Interferenzschuppen, wie zum Beispiel diejenigen oben mit Bezug auf den Sicherheitsgegenstand 40 beschriebenen. Die Schuppen werden in dem Material, das das Trägermaterial bildet, vor dessen Bildung dispergiert.
Bevorzugt sind die Schuppen derart ausgerichtet, dass sie parallel zu der planen hinteren Oberfläche des Trägermaterials 14 gegenüber dessen äußeren Oberfläche liegen, um maximale farbverschiebende Effekte zu gewährleisten. Die verschiedenen oben beschriebenen Sicherheitsgegenstände können in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet werden, um erhöhte Sicherheitsmaßnahmen, wie zum Beispiel Maßnahmen gegen Fälschung, zu bieten. Die Sicherheitsgegenstände können in der Form von Etiketten, Schildern, Bändern, Sicherheitsfäden, Klebeband und ähnlichem zur Anwendung bei einer Vielzahl von Gegenständen, wie zum Beispiel Sicherheitsdokumenten, Zahlungsmitteln, Kreditkarten, Warenverpackungen, Genehmigungsscheinen, Wechsel, Bankschuldverschreibungen, Papier, Kunststoff oder Glassprodukte oder andere ähnliche Gegenstände verwendet werden.
Bevorzugt sind die Schuppen derart ausgerichtet, dass sie parallel zu der planen hinteren Oberfläche des Trägermaterials 14 gegenüber dessen äußeren Oberfläche liegen, um maximale farbverschiebende Effekte zu gewährleisten. Die verschiedenen oben beschriebenen Sicherheitsgegenstände können in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet werden, um erhöhte Sicherheitsmaßnahmen, wie zum Beispiel Maßnahmen gegen Fälschung, zu bieten. Die Sicherheitsgegenstände können in der Form von Etiketten, Schildern, Bändern, Sicherheitsfäden, Klebeband und ähnlichem zur Anwendung bei einer Vielzahl von Gegenständen, wie zum Beispiel Sicherheitsdokumenten, Zahlungsmitteln, Kreditkarten, Warenverpackungen, Genehmigungsscheinen, Wechsel, Bankschuldverschreibungen, Papier, Kunststoff oder Glassprodukte oder andere ähnliche Gegenstände verwendet werden.
Die Sicherheitsgegenstände der Erfindung können auf verschiedene Gegenstände durch eine Vielzahl gewöhnlicher Verfahren übertragen und angebracht werden. Beispielsweise können die Sicherheitsgegenstände durch Verwendung einer Abziehfolie auf einem Gegenstand angebracht werden. 5 zeigt einen Sicherheitsgegenstand 10 mit einer auf dem Trägermaterial 14 gebildeten Abziehfolie 62. Die Abziehfolie 62 ist von geeigneter Art, um das Entfernen des Sicherheitsgegenstands 10 während des Anbringungsvorgangs, zum Beispiel dem Heißprägeverfahren zu ermöglichen. Die Abziehfolie 62 kann ein polymeres Material sein, wie zum Beispiel Polyvinylchlorid, Styropor, chloriertes Gummi, Acrylonitrilbutadienstyrol Co-Polymer, Nitrocellulose, Methyl Methacrylat, Acryl Co-Polymere, Fettsäuren, Wachse, Gummi, Gele, und Mischungen davon. Die Abziehfolie ist mit einer Trägerstruktur 64 verbunden, die Teil von verschiedenen Fertigungsbändern oder anderen Verarbeitungsstrukturen sein kann, die das Übertragen des Sicherheitsgegenstands 10 auf das finale Strukturelement unterstützen.
Wie in 6 gezeigt, wird die Abziehfolie entfernt, wenn der Sicherheitsgegenstand durch beispielsweise Heißprägen auf einem Gegenstand angebracht wurde und der Sicherheitsgegenstand mit einem Trägermaterial 66 mittels einer Adhäsionsschicht 68 verbunden ist. Das Trägermaterial 66 kann die Form des finalen Strukturgegenstands haben mit dem der Sicherheitsgegenstand 10 verbunden wird, wie zum Beispiel bei den oben beschriebenen Gegenständen. Die Materialien, die das Trägermaterial 66 bilden, können ausgewählt sein aus Kunststoff, Cellulose, Komposite, Polyesterfilm, PET Lagen, Mylarbahnen, Zellophan, Polypropylen, Papier, handgeschöpftes Papier aus Baumwolle, Kombinationen davon und ähnliches. Das Material der Klebeschicht 68 kann ausgewählt sein aus auf Acryl basierenden Polymeren, UV aktiven Klebern, Ethylenvinylacetat, Polyamiden und ähnlichem.
Die 7 und 8 stellen das Verfahren und die finale Struktur der Befestigung eines Sicherheitsgegenstands, wie zum Beispiel dem Sicherheitsgegenstand 30, auf ein Trägermaterial 66 mittels Heißprägen dar. 7 zeigt den Sicherheitsgegenstand 30 mit einer Ablöseschicht 62, die auf einer Seite eines lichtdurchlässigen Trägermaterials 24, wie zum Beispiel einer Acrylbeschichtung mit einem darauf gebildeten Interferenzmuster, gebildet ist. Das Trägermaterial 24 kann aus anderen Materialien, wie für diejenigen in Bezug auf das Trägermaterial 14 Beschriebenen, einschließlich Styropor, Polyacrylonitril, Polyvinylchlorid und ähnlichem, zusammengesetzt sein.
Die Ablöseschicht 62 ist auf der der optischen Beschichtung 16 gegenüberliegenden Seite auf dem Interferenzmuster gebildet und ist auf der Trägerstruktur 64 angebracht. Die Ablöseschicht 62 erlaubt dem Sicherheitsgegenstand 30, einschließlich dem Trägermaterial 25, der Absorberschicht 18, der dielektrischen Schicht 20 und der Reflexionsschicht 22, von der Trägerstruktur 64 während des Heißprägeverfahrens abgelöst zu werden. Generell kann die Trägerstruktur 64 aus verschiedenen Materialien mit verschiedenen Dicken, die dem Fachmann bekannt sind, zusammengesetzt sein. Ist die Trägerstruktur 64 beispielsweise aus PET gebildet, beträgt die bevorzugte Dicke zwischen ungefähr 10 μm und ungefähr 75 μm. Andere Materialien und Dickebereiche sind im Rahmen der hierein enthaltenen Lehre anwendbar. Weiterhin kann die Dicke des lichtdurchlässigen Trägermaterials 24, wenn es aus Acrylmaterial besteht, zwischen ungefähr 3 μm und ungefähr 20 μm mit einer geprägten Oberfläche betragen. Generell sollte das Trägermaterial 24, während es transparent ist, einen geringeren Schmelzpunkt oder Glaspunkt als die optische Beschichtung haben.
Vor dem Heißprägen wird eine Klebeschicht 68 auf der Reflexionsschicht 22 gebildet, wobei die Klebeschicht eine Dicke zwischen ungefähr 2 μm und 20 μm hat. Wie in 8 gezeigt, werden die Abziehschicht und die Trägerstruktur entfernt, wenn der Sicherheitsgegenstand 30 auf dem Gegenstand, wie zum Beispiel dem Trägermaterial 66 durch Heißprägen, angebracht wurde, wobei der Sicherheitsgegenstand 30 mit dem Trägermaterial 66 durch die Klebeschicht 68 verbunden wird. Die Bindung der Klebeschicht 68 mit dem Trägermaterial 66 erfolgt, wenn der erwärmte Metallstempel (nicht gezeigt) in Berührung mit der Trägerstruktur 64 kommt. Der erwärmte Metallstempel zwingt gleichzeitig die Klebeschicht 68 gegen das Trägermaterial 66, während die erwärmte Klebeschicht 68 besser am Trägermaterial 66 anhaftet. Weiterhin macht der erwärmte Metallstempel die Abziehschicht 62 weich und unterstütz dadurch das Ablösen des Sicherheitsgegenstands 30 von der Trägerstruktur 64, die anschließend verworfen wird. Ist der Sicherheitsgegenstand 30 am Trägermaterial 66 angebracht, wird das vom Sicherheitsgegenstand 30 produzierte Bild vom Trägermaterial 24 hin zu der optischen Beschichtung 16 betrachtet.
Die folgenden Beispiele sollen die vorliegende Erfindung veranschaulichen und sind nicht dazu bestimmt, den Schutzbereich der Erfindung zu begrenzen.
Beispiel 1
Optische Beschichtungen, die aus farbverschiebenden Schuppen in einem polymeren Träger zusammengesetzt sind, wurden durch ein „drawdown"-Verfahren auf einem lichtdurchlässigen Trägermaterial bestehend aus PET Filmen mit einem holographischen Bild gebildet. Der „drawdown"-Träger enthielt zwei Teile Lack/Katalysator und ein Teil farbverschiebende Schuppen. Die verwendeten farbverschiebenden Schuppen hatten farbverschiebende Eigenschaften von Grün nach Magenta, Blau nach Rot und Magenta nach Gold.
Alternativ kann die Aluminiumschicht derart abgelegt sein, dass sie transparent ist. Dieses würde erlauben eine auf einem Gegenstand unter der optischen Beschichtung gedruckte Information zu lesen. Weiterhin kann die Reflexionsschicht alternativ aus magnetischem Material zusammengesetzt sein. Solch eine magnetische Eigenschaft in der farbverschiebenden Komponente, wenn zu einer holographischen Komponente hinzu zugefügt, würde dem Sicherheitsgegenstand drei unabhängige Sicherheitseigenschaften verleihen.
Der geprägte Film und die optische Beschichtung, die den Sicherheitsgegenstand bilden, können starr auf einem Trägermaterial befestigt sein oder können auf einer Abziehschicht befestigt sein, so dass der Sicherheitsgegenstand auf die Oberfläche eines Gegenstands heißgeprägt werden kann. Zusätzlich kann das heißgeprägte Bild des farbverschiebenden dünnen Films die Form eines Musters haben, wie zum Beispiel Punkte, Linien, Logos oder anderen Bildern. Dieses Muster von optisch veränderlichen Effekten wird einen noch höheres Maß an Abschreckung vor Fälschung hinzufügen.
Die vorliegende Erfindung kann in anderen spezifischen Formen ausgestaltet sein ohne von ihren wesentlichen Eigenschaften abzuweichen. Die beschriebenen Ausführungsformen werden in jeglicher Hinsicht lediglich als beschreibend und nicht als einschränkend angesehen. Der Schutzbereich der Erfindung ist daher mehr durch die beigefügten Ansprüche als durch die vorstehende Beschreibung angezeigt. Alle Änderungen innerhalb der Bedeutung der Ansprüche werden in den Schutzbereich mit einbezogen.

Claims

Sicherheitsgegenstand (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70), dadurch gekennzeichnet, dass er besteht aus einem leichten durchsichtigen Trägermaterial (14) mit einer ersten Oberfläche und einer gegenüberliegenden zweiten Oberfläche, wobei die erste Oberfläche über ein optisches Interferenzmuster (15) verfügt, und einer farbveränderlichen optischen Beschichtung (16) auf der ersten oder zweiten Oberfläche des Trägermaterials direkt unter- oder oberhalb des optischen Interferenzmusters, wobei die optische Beschichtung bei Änderung des Lichteinfallwinkels oder des Betrachtungswinkels eine beobachtbare Farbveränderung bewirkt.
Sicherheitsgegenstand (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial (14) aus einem Kunststoffmaterial besteht.
Sicherheitsgegenstand (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffmaterial aus der Gruppe aus Polyethylenterephtalat, Polycarbonat, Polyvinylchlorid, Polyacrylaten, Polyacrylnitril, Polystyrol, Polypropylen, Polynaphthalenterephthalat sowie Mischungen oder Copolymeren davon stammt.
Sicherheitsgegenstand (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem optischen Interferenzmuster (15) um ein Beugungsgittermuster oder ein Muster eines holographischen Bildes handelt.
Sicherheitsgegenstand (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der farbveränderlichen optischen Beschichtung (16) um einen mehrschichtigen optischen Interferenzfilm mit einer Absorberschicht (18) auf der zweiten Oberfläche des Trägermaterials und einer dielektrischen Schicht (20) auf der Absorberschicht handelt.
Sicherheitsgegenstand (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der farbveränderlichen optischen Beschichtung (16) um einen mehrschichtigen optischen Interferenzfilm mit einer Absorberschicht (18) auf der zweiten Oberfläche des Trägermaterials, einer dielektrischen Schicht (20) auf der Absorberschicht und eine Reflexionsschicht (22) auf der dielektrischen Schicht handelt.
Sicherheitsgegenstand (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die farbveränderliche optische Beschichtung (26) aus einer Vielzahl von mehrschichtigen optischen Interferenzschuppen besteht, die in einem polymeren Medium verteilt (36) sind.
Sicherheitsgegenstand (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach Anspruch 1, der zusätzlich über eine Trägerschicht (62) auf dem Trägermaterial verfügt.
Sicherheitsgegenstand (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Interferenzmuster aus einem Beugungsgittermuster oder einem Muster eines holographischen Bildes besteht, wobei die farbveränderliche optische Beschichtung (16) einen farbveränderlichen mehrschichtigen optischen Film enthält, der besteht aus: einer Absorberschicht (18) auf der zweiten Oberfläche des Trägermaterials, einer dielektrischen Schicht (20) auf der Absorberschicht und einer Reflexionsschicht (22) auf der dielektrischen Schicht, wobei die optische Filmbeschichtung (16) bei Änderung des Lichteinfallwinkels oder des Betrachtungswinkels eine beobachtbare Farbveränderung bewirkt.
Sicherheitsgegenstand (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Absorberschicht (18) aus einem Material aus der Gruppe aus Chrom, Nickel, Palladium, Titan, Vanadium, Kobalt, Eisen, Wolfram, Molybdän, Niob, Eisenoxyd, Kohlenstoff sowie Verbindungen oder Legierungen davon besteht.
Sicherheitsgegenstand (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Absorberschicht (18) über eine physikalische Dicke von etwa 30 A bis etwa 150 A verfügt.
Sicherheitsgegenstand (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die dielektrische Schicht (20) über einen Brechungsindex von etwa 1,65 oder weniger verfügt.
Sicherheitsgegenstand (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die dielektrische Schicht (20) ein Material aus der Gruppe aus Siliziumdioxid, Aluminiumoxid, Magnesiumfluorid, Aluminiumfluorid, Cerfluorid, Lanthanfluorid, Natriumaluminiumfluorid, Neodymfluorid, Samariumfluorid, Bariumfluorid, Kalziumfluorid, Lithiumfluorid sowie Verbindungen davon enthält.
Sicherheitsgegenstand (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die dielektrische Schicht (20) aus einem organischen Material besteht.
Sicherheitsgegenstand (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die dielektrische Schicht (20) ein Material aus der Gruppe aus Acrylaten, Perfluoralkenen, Polytetrafluorethylen, fluoriertem Ethylenpropylen sowie Verbindungen davon enthält.
Sicherheitsgegenstand (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die dielektrische Schicht (20) über einen Brechungsindex von mehr als etwa 1,65 verfügt.
Sicherheitsgegenstand (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die dielektrische Schicht (20) ein Material aus der Gruppe aus Zinksulfid, Zinkoxyd, Zirkoniumoxyd, Titanoxyd, Kohlenstoff, Indiumoxyd, Indiumzinnoxyd, Tantalpentoxyd, Ceroxyd, Yttriumoxyd, Europiumoxyd, Eisenoxyden, Hafniumnitrid, Hafniumcarbid, Hafniumoxyd, Lanthanoxyd, Magnesiumoxyd, Neodymoxyd, Praseodymoxyd, Samariumoxyd, Antimontrioxyd, Siliziumkarbid, Siliziumnitrid, Siliziummonoxyd, Selentrioxyd, Zinnoxyd, Wolframtrioxyd sowie Verbindungen davon enthält.
Sicherheitsgegenstand (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die dielektrische Schicht (20) über eine physikalische Dicke im Bereich von etwa 2 QWOT bei einer Auslegungswellenlänge von etwa 400 nm bis etwa 9 QWOT bei einer Auslegungswellenlänge von etwa 700 nm verfügt.
Sicherheitsgegenstand (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsschicht (22) ein Material aus der Gruppe aus Aluminium, Silber, Kupfer, Gold, Platin, Palladium, Nickel, Kobalt, Zinn, Niob, Chrom sowie Verbindungen davon enthält.
Sicherheitsgegenstand (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsschicht (22) aus einem magnetisches Material besteht.
Sicherheitsgegenstand (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetische Material eine Kobalt-Nickel-Legierung enthält.
Sicherheitsgegenstand (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsschicht (22) über eine physikalische Dicke von etwa 300 A bis etwa 1000 A verfügt.
Sicherheitsgegenstand (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Interferenzmuster aus einem Beugungsmuster oder einem Muster eines holographischen Bildes besteht, wobei die optische Beschichtung ein polymeres Medium und eine Vielzahl von in diesem polymeren Medium verteilten farbveränderlichen mehrschichtigen Interferenzschuppen enthält und die einzelnen Interferenzschuppen mindestens eine Absorberschicht und eine dielektrische Schicht enthalten, wobei die optische Beschichtung bei Änderung des Lichteinfallwinkels oder des Betrachtungswinkels eine beobachtbare Farbveränderung bewirkt.
Sicherheitsgegenstand (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Schuppen an jeder Stelle ihrer Oberfläche über eine Größe von etwa 2 bis etwa 200 Mikrometern verfügen.
Sicherheitsgegenstand (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Schuppen außerdem eine Reflexionsschicht enthalten.
Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitsgegenstandes, das aus folgenden Schritten besteht: Beschaffung eines leichten durchsichtigen Trägermaterials (14) mit einer ersten Oberfläche und einer gegenüberliegenden zweiten Oberfläche, wobei die erste Oberfläche über ein optisches Interferenzmuster (15) verfügt, und Bildung einer farbveränderlichen optischen Beschichtung (16) auf der ersten oder zweiten Oberfläche des Trägermaterials direkt unter- oder oberhalb des optischen Interferenzmusters, wobei die optische Beschichtung (16) bei Änderung des Lichteinfallwinkels oder des Betrachtungswinkels eine beobachtbare Farbveränderung bewirkt.
Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial (14) aus einem Kunststoffmaterial besteht.
Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffmaterial aus der Gruppe aus Polyethylenterephtalat, Polycarbonat, Polyvinylchlorid, Polyacrylaten, Polyacrylnitril, Polystyrol, Polypropylen, Polynaphthalenterephthalat sowie Mischungen oder Copolymeren davon stammt.
Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Interferenzmuster (15) durch Einprägen eines Beugungsgittermusters oder eines Musters eines holographischen Bildes auf die erste Oberfläche des Trägermaterials gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die farbveränderliche optische Beschichtung (16) durch Aufbringen einer Absorberschicht (18) auf die zweite Oberfläche des Trägermaterials und Aufbringen einer dielektrischen Schicht (20) auf die Absorberschicht (18) gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass in einem weiteren Schritt eine Reflexionsschicht (22) auf die dielektrische Schicht (20) aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Absorberschicht (18), die dielektrische Schicht (20) und die Reflexionsschicht (22) jeweils durch PVD-Verfahren aufgebracht werden.
Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die farbveränderliche optische Beschichtung (26) durch Auftragen einer farbveränderlichen Farbe, die eine Vielzahl von mehrschichtigen optischen Interferenzschuppen (36) enthält, die in einem polymeren Medium verteilt sind, auf die zweite Oberfläche des Trägermaterials gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die farbveränderliche optische Beschichtung (26) durch Extrudieren eines farbveränderlichen Materials, das eine Vielzahl von mehrschichtigen optischen Interferenzschuppen (36) enthält, die in einem polymeren Medium verteilt sind, zusammen mit einem das Trägermaterial darstellenden Material auf der zweiten Oberfläche der Trägerschicht gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass in einem weiteren Schritt eine Trägerschicht (62) auf das Trägermaterial aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass in einem weiteren Schritt durch Heißprägen der Sicherheitsgegenstand auf ein Objekt aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass in einem weiteren Schritt der Sicherheitsgegenstand an einem Objekt befestigt wird.
Verfahren nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt zur Gruppe der Sicherheitsdokumente, Geldwährungen, Kreditkarten sowie Warenverpackungen gehört.
Sicherheitsgegenstand (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem optischen Interferenzmuster auf der ersten Oberfläche um ein Beugungsgittermuster oder ein Muster eines holographischen Bildes handelt, wobei die farbveränderliche optische Beschichtung (16) einen farbveränderlichen mehrschichtigen optischen Film auf der ersten Oberfläche des Trägermaterials enthält, der besteht aus: einer Absorberschicht (18) auf der ersten Oberfläche des Trägermaterials und einer dielektrischen Schicht (20) auf der Absorberschicht, wobei der optische Film bei Änderung des Lichteinfallwinkels oder des Betrachtungswinkels eine beobachtbare Farbveränderung bewirkt.
Sicherheitsgegenstand nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial aus einem Kunststoffmaterial besteht.
Sicherheitsgegenstand (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Film außerdem über eine Reflexionsschicht (22) auf der dielektrischen Schicht (20) verfügt.
Sicherheitsgegenstand (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass die Absorberschicht (20) ein Material aus der Gruppe aus Chrom, Nickel, Palladium, Titan, Vanadium, Kobalt, Eisen, Wolfram, Molybdän, Niob, Eisenoxyd, Kohlenstoff sowie Verbindungen oder Legierungen davon enthält.
Sicherheitsgegenstand (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass die dielektrische Schicht ein Material aus der Gruppe aus Siliziumdioxid, Aluminiumoxid, Magnesiumfluorid, Aluminiumfluorid, Cerfluorid, Lanthanfluorid, Natriumaluminiumfluorid, Neodymfluorid, Samariumfluorid, Bariumfluorid, Kalziumfluorid, Lithiumfluorid sowie Verbindungen davon enthält.
Sicherheitsgegenstand (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass die dielektrische Schicht (20) aus einem organischen Material besteht.
Sicherheitsgegenstand (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass die dielektrische Schicht (20) ein Material aus der Gruppe aus Zinksulfid, Zinkoxyd, Zirkoniumoxyd, Titanoxyd, Kohlenstoff, Indiumoxyd, Indiumzinnoxyd, Tantalpentoxyd, Ceroxyd, Yttriumoxyd, Europiumoxyd, Eisenoxyden, Hafniumnitrid, Hafniumcarbid, Hafniumoxyd, Lanthanoxyd, Magnesiumoxyd, Neodymoxyd, Praseodymoxyd, Samariumoxyd, Antimontrioxyd, Siliziumkarbid, Siliziumnitrid, Siliziummonoxyd, Selentrioxyd, Zinnoxyd, Wolframtrioxyd sowie Verbindungen davon enthält.
Sicherheitsgegenstand (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsschicht (22) ein Material aus der Gruppe aus Aluminium, Silber, Kupfer, Gold, Platin, Palladium, Nickel, Kobalt, Zinn, Niob, Chrom sowie Verbindungen oder Legierungen davon enthält.
Sicherheitsgegenstand (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsschicht (22) aus einem magnetischen Material besteht.
Sicherheitsgegenstand (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach Anspruch 39, der zusätzlich über eine Trägerschicht (62) auf der zweiten Oberfläche des Trägermaterials verfügt.
Sicherheitsgegenstand (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) nach Anspruch 39, der zusätzlich über eine Haftschicht auf dem optischen Film verfügt.