安全元件和数据载体的制作方法

本发明涉及一种用于确保有价文件或者防伪纸的安全的安全元件。本发明还涉及一种数据载体、尤其一种有价文件或者防伪纸，其装配有所述安全元件。

数据载体，尤其有价文件或者防伪纸，为了确保安全而通常装配有安全元件，所述安全元件使得检查数据载体的真实性成为可能并且同时用来防止对数据载体未经许可的复制。作为安全元件例如考虑膜安全元件，其具有膜基片或者说塑料基片，并且借助胶黏层施加在数据载体上。

为了提升防伪造安全性而已知的是，将这种膜安全元件与在有价文件中的窗口区域结合。窗口区域例如可以借助在有价文件的(纸)基片中贯穿的凹空构成。在有价文件以透明的聚合物基片为基础的情况下，窗口区域例如可以借助设置在聚合物基片的前侧和后侧上的不透明的印制层中的全等的凹空产生。

专利文献wo95/10420a1说明了一种有价文件，其中，载体配设有窗形的通孔，所述通孔被至少局部透明的覆盖膜封闭，其中，覆盖膜尤其在窗形的通孔的区域中可以配设附加的安全特征、例如衍射结构。

专利文献wo2005/025891a2说明了一种数据载体，其带有膜安全元件，其中，膜安全元件和数据载体都具有通孔区域；所述通孔区域优选至少部分重叠，并且特别优选全等。在进一步的变型设计方案中，在数据载体中的通孔区域从背离承载膜安全元件的数据载体侧的那侧被另外的膜覆盖。

专利文献wo2010/000432a1说明了一种带有开口的有价文件，该开口单侧地被可透光的膜封闭。为了提升防伪造安全性，有价文件的的顶侧和底侧都被可透光的涂层覆盖，所述涂层优选全面式实施。优选地，这些涂层分别相互独立地挤出或者层压。

专利文献wo2011/015622a1说明了一种带有开口的有价文件，该开口单侧地通过至少部分地半透明或者透明的膜封闭，其中，在有价文件的与膜相相反的侧上在开口的区域中和基本上在膜表面的区域中存在涂层，其中，在开口内部不存在或者说基本不存在所述涂层。

专利文献wo2014/108329a1说明了一种用于制造连续纸幅的方法，该连续纸幅用于制造安全文件和有价文件。所述纸幅首先配设贯穿的开口。接着进行带有待施加于纸幅上的安全特征的膜的精确套准的施加。

以此为基础，本发明要解决的技术问题在于，提供一种安全元件，通过该安全元件可以进一步提高装配有该安全元件的数据载体的防伪保护。本发明要解决的另一个技术问题在于制备装配有所述安全元件的数据载体。

所述技术问题通过在独立权利要求中确定的特征组合解决。本发明的改进设计方案是从属权利要求的内容。

技术实现要素：

1.(本发明的第一方面)一种用于确保有价文件或者防伪纸的安全的安全元件，其中，所述安全元件具有层结构，所述层结构带有下述层序列：

a)第一膜基片；

b)第一压印漆层；

c)第一半透明功能层；

d)施加在第一半透明功能层上的印制层；

e)胶黏层；

f)第二半透明功能层；

g)第二压印漆层；

h)可选地，第二膜基片；其中

-从与层b)至层h)相反的那侧看向第一膜基片a)地观察安全元件定义为观察安全元件前侧，从与层a)至层g)相反的那侧看向可选的第二膜基片h)地观察安全元件定义为观察安全元件后侧；

-第一半透明功能层c)构成了在以反射光观察安全元件前侧时可见的第一图形(motiv)；

-半透明第二功能层f)构成了在以反射光观察安全元件后侧时可见的第二图形；

-施加在第一半透明功能层上的印制层d)构成隐藏的第三图形，所述第三图形在以反射光观察安全元件前侧时是不可见的并且被第一半透明功能层c)遮盖，所述第三图形在以反射光观察安全元件后侧时是不可见的并且被第二半透明功能层f)遮盖，所述第三图形在以透射光观察安全元件时从前侧和从后侧都可见。

施加在第一半透明功能层上的印制层d)尤其可以通过凹版印刷法、柔性版印刷法、丝网印刷方法或者喷墨印刷法产生，其中优选凹版印刷法。

2.(优选设计方案)按照项1所述的安全元件，其中，第二膜基片h)强制性地存在并且安全元件是通过借助胶黏层e)粘合两个单独的安全元件部分而获得的，其中，第一安全元件部分包括层a)至层d)，第二安全元件部分包括层f)至层h)。备选的是，可以获得按照项1的具有层a)至层g)的安全元件，方法是在第一步骤中借助胶黏层e)粘合两个单独的安全元件部分，其中，第一安全元件部分包括层a)至层d)，第二安全元件部分包括层f)至层h)，在第二步骤中从获得的层结构揭下第二膜基片h)(在此情况中第二膜基片h)是所谓的转移膜)。

3.(优选设计方案)按照项1或项2所述的安全元件，其中，第二半透明功能层f)是半透明的镜面层(或反光层)、尤其是金属，该金属选自al、ag、ni、cr、cu、au和一个或者多个上述元素的合金。

4.(优选设计方案)按照项3所述的安全元件，其中，第二半透明功能层f)基于al或者al合金。

5.(优选设计方案)按照项1至项4之一所述的安全元件，其中，第一半透明功能层c)一方面在以反射光观察时，另一方面在以透射光观察时具有不同的色调。

6.(优选设计方案)按照项5所述的安全元件，其中，第一半透明功能层c)具有多层式结构，所述多层式结构带有两个半透明的镜面层和布置在所述两个半透明的镜面层之间的介电层，所述多层式结构尤其在以反射光观察时显出金色，在以透射光观察时示出蓝色调。

7.(优选设计方案)按照项6所述的安全元件，其中，两个半透明的镜面层分别从al或者ag中选择并且所述介电层是sio2层。

8.(优选设计方案)按照项7所述的安全元件，其中，两个半透明的镜面层的每一个都基于al并且具有在5nm至20nm范围的、优选在10nm至14nm范围的层厚度，并且介电的sio2层具有在50nm至450nm范围的、优选在80nm至260nm范围的、尤其优选在210nm至260nm范围的层厚度。

9.(优选设计方案)按照项7所述的安全元件，其中，两个半透明的镜面层的每一个都基于ag并且具有在15nm至25nm范围的层厚度，并且介电的sio2层具有在50nm至450nm范围的、优选在80nm至260nm范围的、尤其优选在210nm至260nm范围的层厚度。

10.(优选设计方案)按照项5所述的安全元件，其中，第一半透明功能层c)基于在印刷技术上可获得的带有效果颜料成分的层。

11.(优选设计方案)按照项1至项10之一所述的安全元件，其中，第一压印漆层b)和第一半透明功能层c)构成第一视觉可变结构、尤其衍射的浮雕结构(reliefstruktur)或者说全息结构或者微光学的浮雕结构(尤其微镜阵列(德语：microspiegel-anordnung))，第二压印漆层g)和第二半透明功能层f)构成第二视觉可变结构、尤其衍射的浮雕结构或者说全息结构或者微光学的浮雕结构(尤其微镜阵列)，其中，第二视觉可变结构独立于第一视觉可变结构地选择。

12.(优选设计方案)按照项11所述的安全元件，其中，第一压印漆层b)和第一半透明功能层c)构成衍射的浮雕结构，第二压印漆层g)和第二半透明功能层f)构成微光学的浮雕结构，或者与此相反。

13.(优选设计方案)按照项1至项12之一所述的安全元件，其中，所述层结构相对于层a)、b)、c)、d)、e)、f)和g)和可选地存在的层h)额外地具有通过可能存在的底漆层而布置的胶黏层i)，所述胶黏层i)用于将安全元件与有价文件或者防伪纸粘合，其中，所述胶黏层i)尤其布置在第一膜基片a)上、布置在可能存在的第二膜基片h)上，或者在不存在膜基片h)的情况下布置在第二压印漆层g)上。

14.(优选设计方案)按照项1至项13之一所述的安全元件，其中，隐藏的第三图形与第一图形和/或第二图形在意义上相关。

15.(本发明的第二方面)一种数据载体、尤其有价文件或者防伪纸，其配备有按照权利要求1至14之一所述的安全元件。

16.(优选设计方案)按照项15所述的数据载体，其中，所述数据载体基于带有窗口区域的数据载体基片，并且所述安全元件布置在所述数据载体基片的窗口区域中。

发明详述

在本说明书中所述的有价文件可以是钞票，尤其纸币、聚合物钞票或者膜复合钞票(folienverbundbanknote)，可以是股票、债券、证书、凭单、支票、高价值入场券，也可以是证卡，例如信用卡、银行卡、现金卡、资格证、身份证或者护照个人信息页。

按照本发明，以反射光观察(或入射光观察)是从一侧对安全元件照明，并且从同侧观察安全元件。因此，以反射光观察例如发生在当对安全元件的前侧照明并且也观察前侧时。

按照本发明，以透射光观察是从一侧对安全元件照明，并且从另一侧、尤其相反的侧观察安全元件。因此，以透射光观察例如发生在当对安全元件的后侧照明并且观察安全元件的前侧时。因此，光穿过安全元件透射。

按照本发明的安全元件例如可以作为补丁或者说标签，作为(连续)带或者作为(连续)线存在。

数据载体的待配备按照本发明的安全元件的数据载体基片尤其是纸基片或者纸类基片、聚合物基片、纸/膜/纸复合基片或者膜/纸/膜复合基片。在纸基片、纸/膜/纸复合基片或者膜/纸/膜复合基片的情况中，配设有窗口区域的有价文件或者防伪纸例如可以借助在纸层(或多个纸层)内部贯穿的凹空产生。备选地，纸层可以借助合适的液体、例如借助含水的硫酸溶液在确定的区域中变得透明。在有价文件以透明的聚合物基片为基础的情况下，窗口区域例如可以借助设置在聚合物基片的前侧和后侧上的不透明的印制层中的全等的凹空产生。

优选的安全元件包括至少一个半透明功能层，其一方面在以反射光观察时，另一方面在以透射光观察时具有不同的色调。所述两种不同的色调例如是互补色。这种半透明功能层例如基于多层式结构，所述多层式结构带有两个半透明的镜面层和布置在所述两个半透明的镜面层之间的介电层。这样的在以反射光观察时显出金色、在以透射光观察时示出蓝色调的多层式结构例如由专利文献wo2011/082761a1已知。

带有两个半透明的镜面层和布置在所述两个半透明的镜面层之间的介电层的合适的多层式结构优选地具有下述具体的特性：

-两个半透明的镜面层优选从al或者ag中选择；所述介电层尤其是sio2层；

-在两个半透明的镜面层的每一个都基于al的情况中，相应的优选的层厚度在5nm至20nm范围的、尤其优选在10nm至14nm范围；介电的sio2层优选具有在50nm至450nm范围的、进一步优选在80nm至260nm范围的、尤其优选在210nm至260nm范围的层厚度，其中，80nm至100nm的和210nm至240nm的范围专门对于提供金/蓝颜色变化是特别优选的；

-在两个半透明的镜面层的每一个都基于ag的情况中，相应的优选的层厚度在15nm至25nm范围；介电的sio2层优选具有在50nm至450nm范围的、进一步优选在80nm至260nm范围的、尤其优选在210nm至260nm范围的层厚度，其中，80nm至100nm的和210nm至240nm的范围专门对于提供金/蓝颜色变化是特别优选的。

所述多层式层构造不仅能够实现在以反射光观察时显出金色并且在以透射光观察时示出蓝色的半透明功能层的产生，而且还能够根据层厚度、尤其介电层的层厚度的选择产生另外的颜色变化，例如，

-反射光时绛红色，透射光时蓝绿色；

-反射光时青绿色，透射光时橙黄色；

-反射光时金色，透射光时蓝紫色；

-反射光时银色，透射光时紫色。

一方面在以反射光观察时、另一方面在以透射光观察时具有不同的色调的半透明功能层还可以基于效果颜料成分。例如在专利文献wo2011/064162a2中说明了基于效果颜料成分的印制层，该效果颜料在以反射光观察时显示出不同于在以透射光观察时的颜色，尤其金色/蓝色颜色变化、金色/紫色颜色变化、绿金色/绛红色颜色变化、紫色/绿色颜色变化或者银色/不透明的颜色变化。

在优选的安全元件中，在以反射光观察安全元件前侧时可见的第一图形呈现为全息图(即第一压印漆层b)，并且第一半透明功能层c)构成了衍射的浮雕结构或者说全息结构)，在以反射光观察安全元件后侧时可见的第二图形基于微光学的浮雕结构、尤其微镜阵列(即第二压印漆层g)和第二半透明功能层f)构成微光学的浮雕结构、尤其微镜阵列)。微光学的浮雕结构的制造在现有技术中已知(例如见专利文献wo2014/060089a2)。

按照相对于上述优选的安全元件的备选设计方案，在以反射光观察安全元件前侧时可见的第一图形基于微光学的浮雕结构、尤其微镜阵列，在以反射光观察安全元件后侧时可见的第二图形呈现为全息图。

按照相对于上述两个优选的安全元件的进一步的备选设计方案，在以反射光观察安全元件前侧时可见的第一图形和在以反射光观察安全元件后侧时可见的第二图形都分别呈现为全息图。

按照相对于上述三个优选的安全元件的进一步的备选设计方案，在以反射光观察安全元件前侧时可见的第一图形和在以反射光观察安全元件后侧时可见的第二图形都分别基于微光学的浮雕结构、尤其微镜阵列。

在按照本发明的安全元件中，第一图形、第二图形和第三图形可以相互无关地以图案或者图像的形式、以字符或者字符串的形式或者以编码的形式构成。

按照本发明建议，施加在第一半透明功能层上的印制层d)构成隐藏的第三图形，所述第三图形在以反射光观察安全元件前侧时是不可见的并且被第一半透明功能层c)遮盖，所述第三图形在以反射光观察安全元件后侧时是不可见的并且被第二半透明功能层f)遮盖，所述第三图形在以透射光观察安全元件时从前侧和从后侧都可见。所述第三图形例如可以借助凹版印刷、柔性版印刷、丝网印刷或者通过喷墨印刷法，优选借助凹版印刷产生。所述第三图形例如可以以字符或者字符串的形式、以编码的形式、以图案、图像或者肖像的形式存在。

本发明的其他实施例以及优点下面根据附图阐述，附图中放弃按照比例尺和遵照比例的呈现，以便提高清晰性。

附图中：

图1示出有价文件的俯视图，其带有窗口区域和布置在窗口区域上方的安全元件；

图2示出图1中所示的有价文件的横截面视图；

图3示出在以反射光观察有价文件的前侧时按照实施例的有价文件的窗口区域；

图4示出在以反射光观察有价文件的后侧时按照实施例的有价文件的窗口区域；

图5示出按照实施例的有价文件的窗口区域在以透射光观察有价文件的前侧或者后侧情况下；

图6至图9示出用于制造按照本发明的安全元件的示例；

图9示出按照实施例的安全元件；

图10示出图9所示安全元件，其附加地带有胶黏层。

图1示出有价文件1的俯视图，在本例中是钞票。有价文件1基于纸基片并且具有窗口区域2(虚线示出)。窗口区域2例如可以借助在纸基片中通过冲裁产生的、贯穿的通孔得到。有价文件1在其前侧上配设有安全元件3，安全元件3单侧地遮盖有价文件1的窗口区域2。

图2示出图1中所示的有价文件1的(沿图1所示的线a-a‘的)横截面视图。

有价文件1基于纸基片4，纸基片4具有贯穿的凹空2。凹空2借助冲裁产生并且在俯视图中在纸基片4中以带有1cmx1cm尺寸的正方形存在(所述尺寸可以任意选择，窗口或者说凹空的形状也可以任意选择)。有价文件4在前侧上配设有膜安全元件3，膜安全元件3单侧地遮盖贯穿的凹空2。膜安全元件3借助(附图中未示出的)边缘形式的胶黏层固定在纸基片4上。

图3示出在以反射光观察前侧时按照一种实施例的有价文件1的窗口区域2。在此，观察者看到金属的全息图形5。

图4示出在以反射光观察后侧时按照该实施例的有价文件1的窗口区域2。观察者看到金色形式的区域6和7。区域6构成钞票的面额“50”并且相较于背景7以逼真的三维拱曲面的形式显现给观察者。

图5示出在从前侧或者后侧以透射光观察时有价文件1的窗口区域2。观察者看到在蓝色背景中显示为白色的区域8，在该背景前显示为黑色的字符9(本例中显示为钞票的面额“50”)明显地突出。

图6至图10示出用于制造在图1至图5中示出的安全元件3的示例。

图6示出第一安全元件部分的制造，其中，首先向膜基片10(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯膜)上施加压印漆层11。压印漆层11例如可以基于紫外线硬化的漆，所述漆被印在膜基片10上，然后配设压印图案，并且最后紫外线交联。然后在压印漆层11上借助al/sio2/al层序列(附图中附图标记12和14分别表示al层，附图标记13表示sio2层)产生图形。

在图6中所示的、通过层序列12至14构成的图形的制备例如可以借助在现有技术中已知的清洗法进行，其中，首先给载体膜10和施加在载体膜10上的压印漆层11印制上能够被合适溶剂激活的以字符形式的印刷油墨(“清洗油墨”)，依次配设铝层、配设sio2层和配设另外的铝层，最后将印刷油墨连同直接位于印刷油墨上的铝层、sio2层和铝层的区域通过用液体洗净而去除，以产生形式为字符的无涂层区域。例如在专利文献wo97/23357中说明了合适的印刷油墨。备选地，在图6中示出的、通过层序列12至14构成的图形也可以通过激光脱金属或者借助蚀刻，必要时在可能的光刻胶漆层辅助的情况下产生。例如由专利文献ep2049345b1已知光刻胶漆层在安全元件制造中的应用。

在图6中，铝层12、sio2层13和铝层14共同构成半透明功能层15，半透明功能层15在以反射光观察时显出金色并且在以透射光观察时示出蓝色调。这样的在以反射光观察时显出金色并且在以透射光观察时示出蓝色调的多层式结构例如由专利文献wo2011/082761a1已知。

按照图7，半透明功能层15借助凹版印刷而配设有构成隐藏图形的黑色印制层16。

在图6和图7中所示的半透明功能层15构成在图4中所示的图形。观察者在以反射光观察安全元件3时透过层10和层11看到形式为区域6和7的半透明功能层15呈金属质感的金色。区域6构成钞票的面额“50”并且相较于背景7以逼真的三维拱曲面的形式显现给观察者。所述三维的印象可以通过为压印漆层11配设微光学的浮雕结构来产生。微光学的浮雕结构的制造在现有技术中已知(例如参见专利文献wo2014/060089a2)。

图8示出第二安全元件部分的制造，其中，首先向膜基片17(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯膜)上施加压印漆层18。压印漆层18例如可以基于紫外线硬化的漆，所述漆被印在膜基片17上，然后配设压印图案，并且最后紫外线交联。然后在压印漆层18上借助半透明的铝层19产生图形。所述图形的详细制备例如可以借助清洗法、通过激光脱金属或者通过蚀刻工艺进行，如上文所述的那样。

在图8中所示的半透明功能层19构成在图3中所示的全息图图形5。观察者在以反射光观察安全元件3时透过层17和层18看到半透明功能层19呈金属光泽。所述全息图图形5的产生基于为压印漆层18配设衍射的浮雕结构。

图9示出借助胶黏层20将在图7中所示的第一安全元件部分与在图8中所示的第二安全元件部分粘合的步骤。如图可见，所述两个安全元件部分的粘合精确套准地进行，使得构成隐藏图形的印制层16一侧被半透明功能层15遮盖，另一侧被半透明功能层19遮盖。

观察者以透射光从前侧和从后侧都看到构成隐藏图形的印制层16呈现出在图5中所示的在蓝色背景8下的黑色字符9的形式。所述蓝色背景8归因于半透明功能层15，所述半透明功能层15在以反射光观察时显出金色并且在以透射光观察时示出蓝色调(并且所述半透明功能层15由铝层12、sio2层13和铝层14构成)。

按照图10，安全元件可以经由必要时存在的底漆层21配设用于与有价文件侧基片或者防伪纸基片粘合的胶黏层22。图10示出胶黏层22设置在膜基片17上的情况。备选地，胶黏层22可以经由必要时存在的底漆层设置在膜基片10上。

此外，在图10中示出的膜基片17仅是可选的，就是说膜基片17不是强制性需要的。在图9中所示的由按照图7所示的第一安全元件部分和按照图8所示的第二安全元件部分得到的层结构也可以通过下述方式获得，即为按照图8所示的第二安全元件部分配设可揭下的膜基片17。可揭下的膜基片17可以从在图9中示出的层结构中去掉，然后通过必要时存在的底漆层21来施加胶黏层22。

按照图10的安全元件呈现为在图2中示出的、布置在有价文件1的窗口区域2中的安全元件3。在以反射光观察该有价文件1的前侧时，观察者看到通过半透明功能层15产生的图形(见图4)。在以反射光观察该有价文件1的后侧时，观察者看到通过半透明功能层19产生的图形(见图3)。在以透射光观察该有价文件1时，不管从前侧还是从后侧，观察者都看到隐藏的印制信息16(见图5)。