EP2889152B1

EP2889152B1 - Security element for displaying at least one optically variable item of information

Info

Publication number: EP2889152B1
Application number: EP14004282.1A
Authority: EP
Inventors: Martin Imhof; Peter Franz; Walter DÖRFLER; Thanh-Hao Huynh; Astrid Heine; Alexander Bornschlegl; Christian Fuhse
Original assignee: Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Current assignee: Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Priority date: 2013-12-20
Filing date: 2014-12-18
Publication date: 2020-03-18
Anticipated expiration: 2034-12-18
Also published as: EP2889152A1; DE102013021806A1

Description

Die Erfindung betrifft Sicherheitselemente zur Darstellung zumindest einer optisch variablen Information, Verfahren zur Herstellung solcher Sicherheitselemente und einen Datenträger mit derartigen Sicherheitselementen.The invention relates to security elements for displaying at least one optically variable piece of information, a method for producing such security elements and a data carrier with such security elements.

Datenträger, wie Wert- oder Ausweisdokumente, aber auch andere Wertgegenstände, wie etwa Markenartikel, werden zur Absicherung oft mit Sicherheitselementen versehen, die eine Überprüfung der Echtheit des Datenträgers gestatten und die zugleich als Schutz vor unerlaubter Reproduktion dienen.Data carriers, such as documents of value or identity documents, but also other valuable objects, such as branded articles, are often provided with security elements for security purposes, which allow the authenticity of the data carrier to be checked 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. Die Sicherheitselemente werden dabei mit optisch variablen Elementen ausgestattet, die dem Betrachter unter unterschiedlichen Betrachtungswinkeln einen unterschiedlichen Bildeindruck vermitteln und beispielsweise je nach Betrachtungswinkel einen anderen Farb- oder Helligkeitseindruck und/oder ein anderes graphisches Motiv zeigen.Security elements with viewing angle-dependent effects play a special role in ensuring authenticity, since these cannot be reproduced even with the most modern copying machines. The security elements are equipped with optically variable elements that convey a different image impression to the viewer from different viewing angles and, for example, show a different color or brightness impression and / or a different graphic motif depending on the viewing angle.

Die Druckschrift US 2013/0154250 A2 befasst sich mit personalisierten Sicherheitsartikeln, die als Sicherheitsmerkmal ein zusammengesetztes Bild enthalten, das über oder unter der Folie zu schweben scheint. Der personalisierte Sicherheitsartikel umfasst dabei eine Folie mit wenigstens einer partiellen Schicht aus Mikrolinsen, und eine daran angrenzende Materialschicht. Das zusammengesetzte Bild wird durch eine in der Materialschicht erzeugte, wenigstens als Teilbild vorliegende und mit der Anordnung von Mikrolinsen zusammenwirkende Vielzahl von Bildern gebildet.The publication US 2013/0154250 A2 deals with personalized security articles that contain a composite image as a security feature that appears to float above or below the film. The personalized security article comprises a film with at least one partial layer of microlenses and an adjacent material layer. The composite image is created by a formed at least as a partial image and interacting with the arrangement of microlenses.

Aus der Druckschrift WO 2014/012667 A1 ist ein Sicherheitselement bekannt, das ein Substrat mit mehreren, in einem Muster angeordneten Mikroreflektoren und mehreren Mikrostrukturen aufweist, die zusammen mit den Mikroreflektoren ein von einem Betrachter wahrnehmbares Bild erzeugen. Jede Mikrostruktur ist dabei als reflektives Gitter ausgebildet und einem der Mikroreflektoren zugeordnet, wodurch Gitterreflektoren bestehend aus jeweils einem Mikroreflektor und mindestens einem Gitter gebildet sind. Zur Erzeugung des Bilds variiert innerhalb des Musters mindestens eine von vorgegebenen Eigenschaften der Gitterreflektoren.From the publication WO 2014/012667 A1 a security element is known which has a substrate with a plurality of microreflectors arranged in a pattern and a plurality of microstructures which, together with the microreflectors, produce an image which can be perceived by a viewer. Each microstructure is designed as a reflective grating and is assigned to one of the microreflectors, as a result of which grating reflectors each consisting of a microreflector and at least one grating are formed. To generate the image, at least one of the predetermined properties of the grating reflectors varies within the pattern.

Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Sicherheitselement der eingangs genannten Art mit hoher Nachahmungssicherheit und attraktivem visuellem Erscheinungsbild anzugeben, das idealerweise auch von Laien einfach auf Echtheit geprüft werden kann.Proceeding from this, the present invention is based on the object of specifying a security element of the type mentioned at the outset with a high level of imitation security and an attractive visual appearance, which ideally can also be checked for authenticity by laypersons.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is solved by the features of the independent claims. Developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Nach einem ersten Aspekt der Erfindung enthält ein Sicherheitselement der eingangs genannten Art

ein Trägersubstrat mit gegenüberliegenden ersten und zweiten Hauptflächen,
eine auf der ersten Hauptfläche angeordnete Reflexionsschicht, und
ein in oder über der Reflexionsschicht vorliegendes Raster optisch wirksamer Elemente, die durch Prägeelemente identischer Grundform gebildet sind,
wobei das Raster optisch wirksamer Elemente zumindest eine, bei gerichteter Beleuchtung ohne Hilfsmittel in Reflexion erkennbare, optisch variable Information enthält, die durch eine Teilmenge der Prägeelemente gebildet ist, bei der in die identische Grundform zumindest ein lokaler Defekt eingebracht ist, durch den das optische Erscheinungsbild des defektbehafteten Prägeelements betrachtungswinkelabhängig verändert ist.

According to a first aspect of the invention, a security element of the type mentioned at the beginning contains

a carrier substrate with opposite first and second main surfaces,
a reflection layer arranged on the first main surface, and
a grid of optically active elements present in or above the reflection layer, which are formed by embossing elements of identical basic shape,
wherein the grid of optically effective elements contains at least one optically variable information that can be recognized in the case of directional lighting without aids in reflection, which is formed by a subset of the embossing elements, in which at least one local defect is introduced into the identical basic shape, through which the optical appearance of the defective embossed element is changed depending on the viewing angle.

Die Forderung, dass die Prägeelemente identische Grundform aufweisen bedeutet dabei, dass die defektfreie Grundform der Prägeelemente identisch ist, lässt aber zu, dass die Prägeelemente unterschiedliche Größe aufweisen. Die Grundformen der Prägeelemente sind im mathematischen Sinn daher ähnlich zueinander aber nicht notwendigerweise kongruent. In vorteilhaften Gestaltungen sind die Grundformen der Prägeelemente allerdings sogar kongruent, weisen neben identischer Form also auch gleiche Größe auf. In anderen Gestaltungen weisen die Prägeelemente bei identischer Grundform beispielsweise eine zufällige Größenverteilung innerhalb eines bestimmten Größenintervalls auf. Wie weiter unten genauer erläutert skaliert in diesem Fall die Größe der lokalen Defekte vorzugweise mit der Größe der Prägeelemente, so dass die relativen Proportionen trotz unterschiedlicher absoluter Größen erhalten sind.The requirement that the stamping elements have an identical basic shape means that the defect-free basic shape of the stamping elements is identical, but allows the stamping elements to have different sizes. The basic shapes of the embossing elements are therefore mathematically similar to one another but not necessarily congruent. In advantageous designs, however, the basic shapes of the embossing elements are even congruent, and therefore have the same size in addition to the identical shape. In other designs, the embossing elements have an identical basic shape, for example a random size distribution within a certain one Size interval. In this case, as explained in more detail below, the size of the local defects preferably scales with the size of the embossing elements, so that the relative proportions are retained despite different absolute sizes.

Die optisch wirksamen Elemente können als reflektive oder refraktive optische Elemente ausgebildet sein. Insbesondere sind die optisch wirksamen Elemente so ausgebildet, dass sie keine optisch diffraktive Wirkung aufweisen.The optically active elements can be designed as reflective or refractive optical elements. In particular, the optically active elements are designed such that they have no optically diffractive effect.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die optisch wirksamen Elemente durch gewölbte Strukturen gebildet, insbesondere durch konkav gewölbte oder konvex gewölbte Strukturen. Die gewölbten Strukturen bilden dabei zusammen mit der Reflexionsschicht mit Vorteil Hohlspiegel (konkav gewölbte Spiegel) oder Wölbspiegel (konvex gewölbte Spiegel). Die gewölbten Strukturen können insbesondere sphärisch gekrümmt, astigmatisch oder rinnenförmig ausgebildet sein. Die Rinnen können dabei geradlinig oder gekrümmt verlaufen. Auch die Ausbildung der gewölbten Strukturen als Fresnelstrukturen kommt in Betracht. Die Defekte sind in diesem Fall mit Vorteil auf einem oder mehreren der ringförmigen Bereiche der Fresnelstruktur angeordnet. Daneben können die optisch wirksamen Elemente auch durch pyramidenförmige Strukturen gebildet sein. Die Grundfläche eines pyramidenförmigen optisch wirksamen Elements kann ein beliebiges Polygon, insbesondere ein Dreieck, Viereck oder Sechseck sein. Alle genannten Formen können als Vertiefungen oder Erhebungen ausführt sein.In an advantageous embodiment, the optically active elements are formed by curved structures, in particular by concavely curved or convexly curved structures. The curved structures, together with the reflective layer, advantageously form concave mirrors (concave curved mirrors) or curved mirrors (convex curved mirrors). The curved structures can in particular be spherically curved, astigmatic or trough-shaped. The channels can be straight or curved. The formation of the curved structures as Fresnel structures can also be considered. In this case, the defects are advantageously arranged on one or more of the annular regions of the Fresnel structure. In addition, the optically active elements can also be formed by pyramid-shaped structures. The base area of a pyramid-shaped optically active element can be any polygon, in particular a triangle, square or hexagon. All of the forms mentioned can be designed as recesses or surveys.

In zweckmäßigen Gestaltungen sind die Prägeelemente durch Vertiefungen gebildet. Dabei kann es sich in manchen Gestaltungen anbieten, die defektbehafteten Prägeelemente zusätzlich von der Grundfläche abzusenken, um die optisch variable Information deutlicher, beispielsweise in Form einer Konturlinie sichtbar zu machen. Entsprechend können bei der Ausbildung als Erhebungen die defektbehafteten Prägeelemente zusätzlich gegenüber der Grundfläche erhöht sein.In expedient designs, the embossing elements are formed by depressions. In some designs, it may be advisable to additionally lower the defective embossed elements from the base in order to To make the optically variable information clearer, for example in the form of a contour line. Correspondingly, in the case of training as elevations, the defective embossed elements can additionally be increased in relation to the base area.

In einer anderen, ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung sind die optisch wirksamen Elemente durch über der Reflexionsschicht angeordnete Linsen gebildet, wobei die Linsen vorzugsweise im Abstand von im Wesentlichen einer halben Fokuslänge über der Reflexionsschicht angeordnet sind. Die lokalen Defekte sind dabei vorteilhaft in die Linsenoberfläche integriert. Die Reflexionsschicht ist bei dieser Ausgestaltung mit Vorteil eben und bildet einen Planspiegel. Wie weiter unten genauer erläutert, kann ein derartiges Sicherheitselement wesentlich dünner als herkömmliche Linsengestaltungen mit vergleichbarem optischem Eindruck ausgebildet werden, da durch die Spiegelebene die fokale Ebene der Linse auf der Linse selbst liegt.In another, likewise advantageous embodiment, the optically active elements are formed by lenses arranged above the reflection layer, the lenses preferably being arranged at a distance of essentially half a focal length above the reflection layer. The local defects are advantageously integrated into the lens surface. In this embodiment, the reflection layer is advantageously flat and forms a plane mirror. As explained in more detail below, such a security element can be made substantially thinner than conventional lens designs with a comparable optical impression, since the focal plane of the lens lies on the lens itself through the mirror plane.

In zweckmäßigen Gestaltungen weisen die Prägeelemente Vertiefungen auf, die mit einem transparenten oder transluzenten Material, insbesondere einem transparenten oder transluzenten Lack aufgefüllt sind. Das transparente oder transluzente Material kann auch in Form einer die Reflexionsschicht vollständig bedeckenden Deckschicht vorliegen. Die Befüllung der Vertiefungen erfolgt vorzugsweise drucktechnisch, insbesondere im Siebdruck- oder Flexodruckverfahren, wobei mit Vorteil ein bei erhöhter Temperatur oder unter UV-Bestrahlung aushärtender Lack verwendet wird.In expedient designs, the embossing elements have depressions which are filled with a transparent or translucent material, in particular a transparent or translucent lacquer. The transparent or translucent material can also be in the form of a cover layer completely covering the reflection layer. The depressions are preferably filled using printing technology, in particular screen printing or flexographic printing, a lacquer curing at elevated temperature or under UV radiation being used with advantage.

Die lokalen Defekte sind in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung jeweils durch eine Auswölbung, eine Einwölbung, eine Aussparung, insbesondere eine Demetällisierung, oder eine Modifikation der Oberflächenstruktur der Grundform der Prägeelemente gebildet. Die Modifikation kann beispielsweise in einer Schwärzung oder einer anderen Verfärbung, oder in einer Änderung der Reflexionseigenschaften (glatt/rau, höhere/ niedrigere Reflektivität) bestehen. Auch durch das lokale Vorsehen von Mikro- oder Nanostrukturen, wie etwa Hologrammen, Mottenaugenstrukturen oder Subwellenlängengittern kann eine Modifikation der Oberflächenstruktur erreicht werden.In a preferred embodiment of the invention, the local defects are each formed by a bulge, a bulge, a recess, in particular a demetalization, or a modification of the surface structure of the basic shape of the embossed elements. The modification can for example, in a blackening or other discoloration, or in a change in the reflection properties (smooth / rough, higher / lower reflectivity). A modification of the surface structure can also be achieved by the local provision of micro- or nanostructures, such as holograms, moth eye structures or sub-wavelength gratings.

Mit besonderem Vorteil stellen die lokalen Defekte Prägesubstrukturen innerhalb der Prägeelemente dar, die vorzugsweise gleichzeitig mit den Prägeelementen erzeugt worden sind. Dies ermöglicht eine besonders effektive Herstellung, da die Erzeugung der Prägeelemente und der lokalen Defekte dann nur einen Arbeitsschritt erfordert. Zudem ist eine perfekte Passerung von Prägeelementen und Defekten sichergestellt, selbst wenn beispielsweise herstellungsbedingte Dimensionsschwankungen im Prägeelementraster auftreten.The local defects represent embossing substructures within the embossing elements, which were preferably produced simultaneously with the embossing elements, with particular advantage. This enables particularly effective production, since the production of the embossed elements and the local defects then only requires one work step. In addition, perfect registration of stamping elements and defects is ensured, even if, for example, manufacturing-related dimensional fluctuations occur in the stamping element grid.

In vorteilhaften Gestaltungen nehmen die lokalen Defekte nur einen kleinen Teil der Oberfläche der Grundform der Prägeelemente ein, insbesondere weniger als 33%, vorzugsweise sogar weniger als 10%. Dadurch wird zum einen ein scharf definierter Sichtbarkeitsbereich für die optisch variable Information geschaffen, zum anderen können auch mehrere verschiedene optisch variable Informationen in einem Prägeelementraster untergebracht werden.In advantageous configurations, the local defects take up only a small part of the surface of the basic shape of the embossing elements, in particular less than 33%, preferably even less than 10%. On the one hand, this creates a sharply defined visibility area for the optically variable information; on the other hand, several different optically variable information can also be accommodated in one embossing element grid.

Die lokalen Defekte sind vorzugsweise von der Grundfläche der Prägeelemente beabstandet, so dass alle Prägeelemente einen an die Grundfläche angrenzenden, umlaufenden defektfreien Bereich aufweisen. Dadurch wird insbesondere sichergestellt, dass die optisch variable Information nicht bereits ohne gerichtete Beleuchtung oder aus allen Betrachtungswinkeln sichtbar ist. Die optische Variabilität und der Kopierschutzeffekt werden auf diese Weise verstärkt.The local defects are preferably spaced from the base area of the embossing elements, so that all embossing elements have a circumferential, defect-free area adjacent to the base area. This ensures in particular that the optically variable information is not already visible without directional lighting or from all viewing angles is. This increases the optical variability and the copy protection effect.

Weiter sind die lokalen Defekte vorteilhaft azentrisch innerhalb der Grundform angeordnet. Insbesondere sind die lokalen Defekte außerhalb des Mittelpunkts der Grundform auf einer der Flanken der Grundform angeordnet.Furthermore, the local defects are advantageously arranged eccentrically within the basic shape. In particular, the local defects are arranged outside the center of the basic shape on one of the flanks of the basic shape.

In vorteilhaften Gestaltungen ist die Form der lokalen Defekte in allen Prägeelementen der Teilmenge gleich und/ oder sind die lokalen Defekte in allen Prägeelementen der Teilmenge an derselben Stelle der Grundform der Prägeelemente eingebracht. Neben der Form kann dabei auch die Größe der lokalen Defekte gleich sein, nämlich insbesondere dann, wenn die Größe der Prägeelemente der Teilmenge gleich ist. Variiert dagegen die Größe der Prägeelemente, so skaliert vorzugsweise die Größe der lokalen Defekte mit der Größe der Prägeelemente, so dass die relativen Proportionen von Defekten und Prägeelementen unverändert bleiben.In advantageous configurations, the shape of the local defects is the same in all the embossing elements of the subset and / or the local defects are introduced in all the embossing elements of the subset at the same point in the basic shape of the embossing elements. In addition to the shape, the size of the local defects can also be the same, namely in particular if the size of the embossing elements of the subset is the same. If, on the other hand, the size of the embossing elements varies, the size of the local defects preferably scales with the size of the embossing elements, so that the relative proportions of defects and embossing elements remain unchanged.

Alternativ kann sich auch die Gestalt oder Farbe der Defekte über die Fläche des Prägeelementrasters langsam verändern. Auch in diesem Fall skaliert die Größe der Defekte vorteilhaft mit der Größe der Prägeelemente. Weiter kann auch vorgesehen sein, dass sich die Defektposition innerhalb der Grundform langsam verändert, so dass sich auch die Betrachtungsrichtung, aus der die Defekte sichtbar sind, langsam verändert. Eine langsame Veränderung bedeutet dabei, dass sich die Betrachtungsrichtung, aus der ein Defekt sichtbar ist, von einem Prägeelement zum nächsten nur um einen kleinen Winkel, nämlich um 4° oder weniger, vorzugsweise sogar nur um 2° oder weniger verändert. Je nach Art der Positionsänderung werden die an unterschiedlichen Positionen angeordneten Defekte nacheinander beim Kippen oder Drehen des Sicherheitselements sichtbar.Alternatively, the shape or color of the defects can slowly change over the surface of the embossing element grid. In this case too, the size of the defects advantageously scales with the size of the embossing elements. It can also be provided that the defect position changes slowly within the basic shape, so that the viewing direction from which the defects are visible also changes slowly. A slow change means that the viewing direction from which a defect is visible changes from one embossing element to the next only by a small angle, namely by 4 ° or less, preferably even only by 2 ° or less. Depending on the type of position change, the defects arranged at different positions become visible one after the other when the safety element is tilted or rotated.

Die Prägeelemente der Teilmenge und die lokalen Defekte können auch jeweils in einem periodischen Raster angeordnet sein, deren Rasterperioden sich geringfügig unterscheiden und/oder die gegeneinander gedreht sind, so dass Schwebungseffekte und/oder Moiréeffekte entstehen können. Dabei unterscheiden sich die Rasterperioden mit Vorteil um weniger als 10%, insbesondere weniger als 5% oder sogar weniger als 2%. Sind die Raster gegeneinander gedreht, beträgt die Verdrehung mit Vorteil weniger als 5°, insbesondere weniger als 2° oder sogar weniger als 1°.The embossing elements of the subset and the local defects can also each be arranged in a periodic grid, the grid periods of which differ slightly and / or which are rotated relative to one another, so that beat effects and / or moiré effects can occur. The grid periods advantageously differ by less than 10%, in particular less than 5% or even less than 2%. If the grids are rotated relative to one another, the rotation is advantageously less than 5 °, in particular less than 2 ° or even less than 1 °.

Die lokalen Defekte sind vorzugsweise in Form von Zeichen oder Mustern ausgebildet.The local defects are preferably in the form of characters or patterns.

In vorteilhaften Gestaltungen beträgt der Abstand benachbarter optisch wirksamer Elemente zumindest in einer Raumrichtung nicht mehr als 20%, vorzugsweise nicht mehr als 10%, besonders bevorzugt nicht mehr als 5% der kleinsten Abmessung der Grundfläche der Prägeelemente.In advantageous configurations, the distance between adjacent optically active elements is at least in one spatial direction not more than 20%, preferably not more than 10%, particularly preferably not more than 5% of the smallest dimension of the base area of the embossed elements.

Die Grundfläche der Prägeelemente weist je nach Anwendung typischerweise ein kleinste Abmessung von 2 µm bis 2000 µm auf. Ist die Prägeschicht, also die Schicht, in der das Raster der Prägeelemente ausgebildet ist, eine Folie oder folienbasiert, liegt die kleinste Abmessung vorzugsweise zwischen 5 µm und 500 µm, insbesondere zwischen 10 µm und 300 µm. Die Prägetiefe, bzw. im Fall von Erhebungen die Prägehöhe, liegt typischerweise zwischen 3 µm und 200 µm.Depending on the application, the base area of the embossed elements typically has a smallest dimension of 2 µm to 2000 µm. If the embossing layer, ie the layer in which the pattern of the embossing elements is formed, is a foil or foil-based, the smallest dimension is preferably between 5 μm and 500 μm, in particular between 10 μm and 300 μm. The embossing depth, or in the case of surveys the embossing height, is typically between 3 µm and 200 µm.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weisen die optisch wirksamen Elemente unterschiedliche Größe auf, wobei vorzugsweise die Größe der lokalen Defekte in der Teilmenge der Prägeelemente mit der Größe der Grundform der Prägeelemente skaliert. Die Größe der optisch wirksamen Elemente kann dabei regelmäßig oder auch unregelmäßig, beispielsweise gemäß einer Zufallsverteilung variieren.In an advantageous embodiment, the optically active elements have different sizes, the size of the local defects in the subset of the embossing elements preferably having the size of the basic shape Embossed elements scaled. The size of the optically active elements can vary regularly or irregularly, for example according to a random distribution.

Das Sicherheitselement kann auch mehrere optisch variable Informationen darstellen, die jeweils durch eine mit Defekten versehene Teilmenge der Prägeelemente gebildet sind. Dabei sind vorzugsweise in unterschiedlichen Teilmengen unterschiedliche Defekte vorgesehen und/oder sind in unterschiedlichen Teilmengen Defekte an unterschiedlichen Stellen der Grundform der Prägeelemente eingebracht. Beispielsweise können zwei Informationen durch an gegenüberliegenden Flanken der Prägeelemente angeordnete Defekte kodiert werden, so dass die jeweiligen Informationen nur aus im Wesentlichen gegenüberliegenden Betrachtungsrichtungen sichtbar sind.The security element can also represent a plurality of optically variable information items, each of which is formed by a subset of the embossing elements provided with defects. Different defects are preferably provided in different subsets and / or defects are introduced in different subsets at different points in the basic shape of the embossing elements. For example, two pieces of information can be encoded by defects arranged on opposite flanks of the embossing elements, so that the respective pieces of information are only visible from essentially opposite viewing directions.

Neben Kippbildern mit sich abwechselnden Bildmotiven lassen sich auf diese Weise auch Bewegungsbilder erzeugen, bei denen sich ein Bildmotiv beim Kippen oder Drehen des Sicherheitselements zu bewegen oder zu verändern, beispielsweise zu vergrößern öder verkleinern scheint. Eindrucksvoll sind auch Gestaltungen, bei denen ein Bildmotiv beim Kippen oder Drehen des Sicherheitselements entgegen der Intuition seine Position beizubehalten scheint. In diesem Fall führt das Bildmotiv eine in dem Raster kodierte Bewegung aus, die die Bewegung des Sicherheitselements durch das Kippen oder Drehen gerade kompensiert, so dass das Bildmotiv im Ergebnis ortsfest zu bleiben scheint.In addition to tilting images with alternating image motifs, it is also possible in this way to generate motion images in which an image motif appears to move or change when the security element is tilted or rotated, for example, seems to enlarge or shrink. Designs are also impressive, in which an image motif seems to retain its position against the intuition when the security element is tilted or rotated. In this case, the image motif executes a movement coded in the grid, which just compensates for the movement of the security element by tilting or rotating, so that the image motif appears to remain stationary in the result.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung enthält das Trägersubstrat ein Stichtiefdruckmerkmal, das passergenau zu dem Raster optisch wirksamer Elemente angeordnet ist. Wie weiter unter erläutert, lässt sich dies durch die Erzeugung von Stichtiefdruckmerkmal und Prägeelementraster in einem gemeinsamen Druck- und Prägeschritt erreichen.In an advantageous development of the invention, the carrier substrate contains an intaglio printing feature which is arranged in register with the grid of optically active elements. As explained below, can be achieve this by generating an intaglio printing feature and embossing element grid in a common printing and embossing step.

Das Trägersubstrat kann aus Papier, insbesondere Baumwollvelinpapier, Kunststoff oder einem aus verschiedenen Materialien bestehenden Verbund bestehen.The carrier substrate can consist of paper, in particular cotton paper, plastic or a composite consisting of different materials.

Die Reflexionsschicht weist eine möglichst hohe Reflexion auf, wobei vorzugsweise 30% oder mehr der reflektierten Intensität auf die gerichtete Reflexion entfällt. Die Reflexionsschicht kann insbesondere durch eine Schicht mit metallischen Pigmenten, beispielsweise Silberpigmenten, in einem Bindemittel gebildet sein. Die Reflexionsschicht wird in diesem Fall vorzugsweise mittels Siebdruck aufgebracht. Die Reflexionsschicht kann auch durch eine metallische oder metallbedampfte Folie gebildet sein, oder durch einen applizierten Metallpatch in Form einer metallisierten, z. B. mit Aluminium oder Silber bedampften Kalt- oder Heißprägefolie. Auch ein- oder mehrschichtige hochreflektierende Schichten oder farbige Schichten hoher Oberflächengüte können reflektierend wirken und damit erfindungsgemäß als Reflexionsschicht eingesetzt werden.The reflection layer has the highest possible reflection, preferably 30% or more of the reflected intensity being due to the directional reflection. The reflection layer can in particular be formed by a layer with metallic pigments, for example silver pigments, in a binder. In this case, the reflection layer is preferably applied by means of screen printing. The reflection layer can also be formed by a metallic or metal-coated film, or by an applied metal patch in the form of a metallized, for. B. with aluminum or silver vaporized cold or hot stamping foil. Single-layer or multi-layer highly reflective layers or colored layers of high surface quality can also have a reflective effect and can therefore be used as a reflection layer according to the invention.

Das Raster der optisch wirksamen Elemente ist vorzugsweise in zumindest einer Raumrichtung periodisch. Die Symmetrie des Rasters ist vorteilhaft ausgewählt aus der Gruppe Quadrat-Gitter, Rechteck-Gitter, Rauten-Gitter, Sechseck-Gitter und Parallelogramm-Gitter.The grid of the optically active elements is preferably periodic in at least one spatial direction. The symmetry of the grid is advantageously selected from the group of square grids, rectangular grids, diamond grids, hexagon grids and parallelogram grids.

Bei periodischen Anordnungen haben benachbarte optisch wirksame Elemente in einer Gitterrichtung einen festen Mittelpunktsabstand a (Abstand der Mittelpunkte der benachbarten optisch wirksamen Elemente). Neben solchen periodischen Anordnungen kommen auch aperiodische Anordnungen der optisch wirksamen Elemente in Betracht, bei denen der Mittelpunktsabstand benachbarter Elemente durch a + rnd(b,c) gegeben ist, wobei rnd(b,c) eine Zufallszahl im Intervall [b, c] bezeichnet. Beispielsweise kann a = 325 µm und die Zufallszahl aus dem Intervall [-20 µm, + 50 µm] gewählt sein, so dass der Mittelpunktsabstand benachbarter Elemente zufällig im Bereich [305 µm, 375 µm] variiert.In periodic arrangements, adjacent optically active elements in a grating direction have a fixed center-to-center distance a (distance between the centers of the adjacent optically active elements). In addition to such periodic orders, there are also aperiodic orders the optically active elements into consideration, in which the center-to-center distance of adjacent elements is given by a + rnd (b, c), where rnd (b, c) denotes a random number in the interval [b, c]. For example, a = 325 µm and the random number can be selected from the interval [-20 µm, + 50 µm], so that the center-to-center distance of adjacent elements varies randomly in the range [305 µm, 375 µm].

Weiter kann der Mittelpunktsabstand benachbarter optisch wirksamer Elemente in einer Gitterrichtung auch selbst mit dem Ort variieren, a = a(x,y). Periodische Variationen des Mittelpunktsabstands führen dabei zu Übergittern, die auch als Schwebung der Gitterperiode betrachtet werden kann. Ist beispielsweise $a = a_{0} + a_{1} \sin (2 π x / (10 * a_{0}))$

so ändert sich der Mittelpunktsabstand a benachbarter Elemente in x-Richtung periodisch zwischen (a₀ - a₁) und (a₀ +a₁) und zwar im vorstehenden Beispiel mit einer Übergitterperiode von a_ÜG = 10^∗a₀. Vorzugsweise ist a₁ viel kleiner als a₀ und a₀ viel kleiner als a_ÜG. Viel kleiner bedeutet dabei einen Faktor von 3 oder mehr, insbesondere von 5 oder mehr, bei der Übergitterperiode sogar vorteilhaft von 10 oder mehr. Es versteht sich, dass auch andere Übergitterperioden in Betracht kommen, ebenso gleiche oder unterschiedliche Übergitterperiodenin verschiedenen Gitterrichtungen.Furthermore, the center-to-center distance of adjacent optically active elements in a grating direction can also vary with the location itself, a = a (x, y). Periodic variations in the center distance lead to superlattices, which can also be viewed as a beat of the lattice period. For example

a = a_{0} + a_{1} \sin (2nd π x / (10th * a_{0}))

the center-to-center distance a of adjacent elements in the x-direction changes periodically between (a ₀ - a ₁ ) and (a ₀ + a ₁ ), in the example above with a superlattice period of a _ÜG = 10 ^∗ a ₀ . Preferably a _{1 is} much smaller than a ₀ and a _{0 is} much smaller than a _ÜG . In this context, much smaller means a factor of 3 or more, in particular 5 or more, in the superlattice period even advantageously 10 or more. It is understood that other superlattice periods can also be considered, as well as the same or different superlattice periods in different lattice directions.

Die Erfindung enthält auch ein Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitselements zur Darstellung zumindest einer optisch variablen Information, bei dem

ein Trägersubstrat mit gegenüberliegenden ersten und zweiten Hauptflächen bereitgestellt wird,
auf der ersten Hauptfläche eine Reflexionsschicht angeordnet wird,
in oder über der Reflexionsschicht ein Raster optisch wirksamer Elemente erzeugt wird, die durch Prägeelemente identischer Grundform gebildet werden, und
eine Teilmenge der Prägeelemente mit zumindest einem lokalen Defekt in der identischen Grundform versehen wird, durch den das optische Erscheinungsbild des defektbehafteten Prägeelements betrachtungswinkelabhängig verändert ist, so dass das Raster optisch wirksamer Elemente zumindest eine, bei gerichteter Beleuchtung ohne Hilfsmittel in Reflexion erkennbare, optisch variable Information aufweist.

The invention also includes a method for producing a security element for displaying at least one optically variable information, in which

a carrier substrate with opposite first and second main surfaces is provided,
a reflection layer is arranged on the first main surface,
a grid of optically effective elements is formed in or above the reflection layer, which are formed by embossing elements of identical basic shape, and
a subset of the embossing elements is provided with at least one local defect in the identical basic shape, by means of which the optical appearance of the defective embossing element is changed depending on the viewing angle, so that the raster of optically effective elements has at least one optically variable information that can be recognized in the case of directional lighting without aids in reflection having.

Die Reflexionsschicht kann drucktechnisch, vorzugsweise im Flexodruck- oder Siebdruckverfahren, auf das Trägersubstrat aufgebracht werden. Das Trägersubstrat kann ein raues Substrat, etwa ein Papier- oder Baumwollvelinpapiersubstrat, aber auch auf ein glattes Substrat, wie etwa ein Polymersubstrat oder eine Folie eines mehrschichtigen Verbunds, insbesondere eines Verbunds mehrerer unterschiedlicher Folien oder eines Papier-Folien Verbunds, sein.The reflection layer can be applied to the carrier substrate by printing technology, preferably by flexographic printing or screen printing. The carrier substrate can be a rough substrate, such as a paper or cotton paper substrate, but also on a smooth substrate, such as a polymer substrate or a film of a multilayer composite, in particular a composite of several different films or a paper-film composite.

Die Prägung der Prägeelemente bzw. Prägestrukturen erfolgt vorzugsweise im Stichtiefdruck, insbesondere durch Blindprägung. Durch gleichzeitige Verwendung von farbführendem Stichtiefdruck und einer farblosen Blindprägung an derselben Stichmaschine ist es möglich, auf dem Trägersubstrat verschiedene Designs in verschiedenen Teilbereichen des Substrats passergenau zu integrieren. Insbesondere ist es möglich, die in dieser Anmeldung beschriebenen, in Blindprägung erzeugten Prägeelemente ohne Passerschwankungen zu weiteren Designs oder Sicherheitsmerkmalen des Trägersubstrats zu erzeugen. Eine solche passergenaue Anordnung ist nicht nachstellbar, wenn die Produktionsschritte getrennt ablaufen und verleiht dem Sicherheitselement daher eine außerordentlich hohe Fälschungssicherheit.The embossing elements or embossing structures are preferably embossed in intaglio printing, in particular by blind embossing. Through the simultaneous use of color-leading intaglio printing and a colorless blind embossing on the same stitching machine, it is possible to integrate different designs on the carrier substrate in a precise manner in different sub-areas of the substrate. In particular, it is possible for the embossed elements described in this application to be produced in blind embossing without register fluctuations to generate further designs or security features of the carrier substrate. Such an accurate registration cannot be adjusted if the production steps are carried out separately and therefore gives the security element an extraordinarily high level of security against forgery.

In einer vorteilhaften Verfahrensvariante stellen die Defekte Prägesubstrukturen dar, die in einem Prägeschritt gleichzeitig mit den Prägeelementen erzeugt werden. In einer anderen, ebenfalls vorteilhaften Verfahrensvariante werden die Defekte durch Laserbeaufschlagung defektfreier Prägeelemente erzeugt.In an advantageous method variant, the defects represent embossing substructures that are generated in one embossing step simultaneously with the embossing elements. In another, likewise advantageous process variant, the defects are generated by laser exposure to defect-free embossing elements.

In einem zweiten Aspekt der Erfindung enthält ein Sicherheitselement der eingangs genannten Art

ein zumindest bereichsweise transparentes oder transluzentes Trägersubstrat, und
ein in einem transparenten oder transluzenten Bereich des Trägersubstrats vorliegendes Raster refraktiver optischer Elemente, die durch Prägeelemente identischer Grundform gebildet sind,
wobei das Raster refraktiver optischer Elemente zumindest eine, bei Durchleuchtung mit einem selbstleuchtenden Display ohne Hilfsmittel erkennbare, optisch variable Information enthält, die durch eine Teilmenge der Prägeelemente gebildet ist, bei der in die identische Grundform zumindest ein lokaler Defekt eingebracht ist, durch den das optische Erscheinungsbild des defektbehafteten Prägeelements betrachtungswinkelabhängig verändert ist.

In a second aspect of the invention, a security element of the type mentioned at the beginning contains

an at least partially transparent or translucent carrier substrate, and
a grid of refractive optical elements present in a transparent or translucent area of the carrier substrate, which are formed by embossing elements of identical basic shape,
wherein the grid of refractive optical elements contains at least one optically variable information that can be recognized when illuminated with a self-illuminating display without aids, which is formed by a subset of the embossing elements, in which at least one local defect is introduced into the identical basic shape, by which the optical Appearance of the defective embossed element is changed depending on the viewing angle.

Das zumindest bereichsweise transparente oder transluzente Trägersubstrat kann aus einer transparenten oder transluzenten Folie bestehen, oder auch aus Papier, das partiell ausgespart und mit einer transparenten oder transluzenten Folie verschlossen ist. Als transparente oder transluzente Folie kommt beispielsweise eine Folie aus Polyamid, Polyester, Polyethylen oder biaxial orientiertem Polypropylen in Betracht. Die Folie kann auch gefärbt sein.The at least partially transparent or translucent carrier substrate can consist of a transparent or translucent film, or also of paper that is partially cut out and sealed with a transparent or translucent film. A film made of polyamide, polyester, polyethylene or biaxially oriented polypropylene can be considered as a transparent or translucent film. The film can also be colored.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des zweiten Erfindungsaspekts sind die refraktiven optischen Elemente durch gewölbte Strukturen gebildet, insbesondere durch konkav gewölbte oder konvex gewölbte Strukturen. Die gewölbten Strukturen können dabei insbesondere sphärisch gekrümmt, astigmatisch oder rinnenförmig ausgebildet sein. Die Rinnen können dabei geradlinig oder gekrümmt verlaufen. Auch die Ausbildung der gewölbten Strukturen als Fresnelstrukturen kommt in Betracht. Die Defekte sind in diesem Fall mit Vorteil auf einem oder mehreren der ringförmigen Bereiche der Fresnelstruktur angeordnet. Daneben können die refraktiven optischen Elemente auch durch pyramidenförmige Strukturen gebildet sein. Die Grundfläche eines pyramidenförmigen refraktiven optischen Elements kann ein beliebiges Polygon, insbesondere ein Dreieck oder ein Viereck sein. Alle genannten Formen können als Vertiefungen oder Erhebungen ausführt sein.In an advantageous embodiment of the second aspect of the invention, the refractive optical elements are formed by curved structures, in particular by concavely curved or convexly curved structures. The curved structures can in particular be spherically curved, astigmatic or trough-shaped. The channels can be straight or curved. The formation of the curved structures as Fresnel structures can also be considered. In this case, the defects are advantageously arranged on one or more of the annular regions of the Fresnel structure. In addition, the refractive optical elements can also be formed by pyramidal structures. The base area of a pyramid-shaped refractive optical element can be any polygon, in particular a triangle or a square. All of the forms mentioned can be designed as recesses or surveys.

In zweckmäßigen Gestaltungen weisen die Prägeelemente Vertiefungen auf, die mit einem transparenten oder transluzenten Material, insbesondere einem transparenten oder transluzenten Lack aufgefüllt sind. Das transparente oder transluzente Material kann, muss aber nicht denselben Brechungsindex wie der transparente oder transluzente Bereich des Trägersubstrats haben. Die Befüllung der Vertiefungen erfolgt vorzugsweise drucktechnisch, insbesondere im Siebdruck- oder Flexodruckverfahren, wobei mit Vorteil ein bei erhöhter Temperatur oder unter UV-Bestrahlung aushärtender Lack verwendet wird.In expedient designs, the embossing elements have depressions which are filled with a transparent or translucent material, in particular a transparent or translucent lacquer. The transparent or translucent material can, but does not have to have the same refractive index as the transparent or translucent region of the carrier substrate. The depressions are preferably filled using printing technology, in particular in screen printing or flexographic printing, a lacquer curing at elevated temperature or under UV radiation being used with advantage.

Bezüglich der Form, Größe, Eigenschaften und Herstellung der lokalen Defekte gelten die im Zusammenhang mit dem ersten Erfindungsaspekt gemachten Ausführungen. Insbesondere sind die lokalen Defekte mit Vorteil jeweils durch eine Auswölbung, eine Einwölbung, eine Aussparung, oder eine Modifikation der Oberflächenstruktur der Grundform der Prägeelemente gebildet. Mit besonderem Vorteil stellten die lokalen Defekte Prägesubstrukturen innerhalb der Prägeelemente dar, die insbesondere gleichzeitig mit den Prägeelementen erzeugt sind.With regard to the shape, size, properties and production of the local defects, the statements made in connection with the first aspect of the invention apply. In particular, the local defects are each advantageously formed by a bulge, a bulge, a recess, or a modification of the surface structure of the basic shape of the embossed elements. The local defects in the embossing substructures within the embossing elements, which are generated in particular simultaneously with the embossing elements, were particularly advantageous.

Auch für die Form, Größe, Eigenschaften und Herstellung der Prägeelemente und die Möglichkeit, mehrere optisch variable Informationen in dem Sicherheitselement vorzusehen, gelten die im Zusammenhang mit dem ersten Erfindungsaspekt gemachten Ausführungen.The statements made in connection with the first aspect of the invention also apply to the shape, size, properties and manufacture of the embossed elements and the possibility of providing a plurality of optically variable information in the security element.

Im zweiten Erfindungsaspekt enthält die Erfindung weiter ein Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitselements zur Darstellung zumindest einer optisch variablen Information, bei dem

ein zumindest bereichsweise transparentes oder transluzentes Trägersubstrat bereitgestellt wird,
in einem transparenten oder transluzenten Bereich des Trägersubstrats ein Raster refraktiver optischer Elemente erzeugt wird, die durch Prägeelemente identischer Grundform gebildet werden, und
eine Teilmenge der Prägeelemente mit zumindest einem lokalen Defekt in der identischen Grundform versehen wird, durch den das optische Erscheinungsbild des defektbehafteten Prägeelements betrachtungswinkelabhängig verändert ist, so dass das Raster refraktiver optischer Elemente zumindest eine, bei Durchleuchtung mit einem selbstleuchtenden Display ohne Hilfsmittel erkennbare, optisch variable Information aufweist.

In the second aspect of the invention, the invention further includes a method for producing a security element for displaying at least one optically variable information, in which

an at least partially transparent or translucent carrier substrate is provided,
in a transparent or translucent area of the carrier substrate, a grid of refractive optical elements is generated, which are formed by embossing elements of identical basic shape, and
A subset of the embossing elements is provided with at least one local defect in the identical basic shape, by means of which the optical appearance of the defective embossing element is changed depending on the viewing angle, so that the grid of refractive optical elements has at least one optically variable one that can be recognized without aid when illuminated with a self-illuminating display Has information.

Für die Prägung der Prägeelemente, die Erzeugung der Defekte und die Auffüllung von Vertiefungen mit einem transparenten oder transluzenten Material gelten ebenfalls die im Zusammenhang mit dem ersten Erfindungsaspekt gemachten Ausführungen.The statements made in connection with the first aspect of the invention also apply to the stamping of the stamping elements, the generation of the defects and the filling of depressions with a transparent or translucent material.

Die Erfindung enthält weiter einen Datenträger mit einem Sicherheitselement der beschriebenen Art. Bei dem Datenträger kann es sich insbesondere um ein Wertdokument, wie eine Banknote, insbesondere eine Papierbanknote, eine Polymerbanknote oder eine Folienverbundbanknote, aber auch um eine Ausweiskarte, wie etwa eine Kreditkarte, eine Bankkarte, eine Barzahlungskarte, eine Berechtigungskarte, einen Personalausweis oder eine Passpersonalisierungsseite handeln. Das Sicherheitselement kann in einer vorteilhaften Erfindungsvariante insbesondere in oder über einem Fensterbereich oder einer durchgehenden Öffnung des Datenträgers angeordnet sein.The invention also includes a data carrier with a security element of the type described. The data carrier can in particular be a document of value, such as a banknote, in particular a paper banknote, a polymer banknote or a composite film banknote, but also an identification card, such as a credit card Trade a bank card, a cash payment card, an authorization card, an identity card or a passport personalization page. In an advantageous variant of the invention, the security element can be arranged, in particular, in or above a window area or a continuous opening of the data carrier.

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 exemplary embodiments and advantages of the invention are explained below with reference to the figures, in the representation of which scale and proportions have been omitted in order to increase clarity.

Es zeigen:

Fig. 1: in schematischer Darstellung eine Banknote mit einem erfindungsgemäßen Sicherheitselement zur Darstellung einer optischen variablen Information,
Fig. 2: schematisch eine Aufsicht auf ein erfindungsgemäßes Sicherheitselement,
Fig. 3: schematisch das Sicherheitselement der Fig. 2 im Querschnitt,
Fig. 4: einige Grundformen von Prägeelementen, die geeignete optisch wirksame Elemente bilden können,
Fig. 5: einige Ausgestaltungen der in die Grundform der Prägeelemente eingebrachten lokalen Defekte,
Fig. 6: ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die in der Reflexionsschicht vorliegenden Prägeelemente durch Pyramiden mit quadratischer Grundfläche gebildet sind,
Fig. 7: ein Sicherheitselement nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, in dem zwei unterschiedliche optisch variable Informationen kodiert sind, wobei in (a) und (b) jeweils nur die ersten bzw. zweiten lokalen Defekte dargestellt sind, und (c) das Raster der Prägeelemente mit beiden lokalen Defekten zeigt,
Fig. 8: in (a) bis (e) einige Ausgestaltungen periodischer Raster für die Anordnung der optisch wirksamen Elemente,
Fig. 9: ein erfindungsgemäßes Sicherheitselement, das eine transparente Folie als Trägersubstrat aufweist,
Fig. 10: ein Sicherheitselement nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 11: ein Sicherheitselement, bei dem die optisch wirksamen Elemente durch Linsen gebildet sind,
Fig. 12: ein Sicherheitselement nach einem weiteren Erfindungsaspekt, das mithilfe eines selbstleuchtenden Displays verifiziert werden kann,
Fig. 13: eine Banknote mit einem Papiersubstrat und einer durchgehenden Öffnung, die mit einem Sicherheitselement der in Fig. 12 gezeigten Art einseitig verschlossen ist, und
Fig. 14, 15: schematische Aufsichten auf Sicherheitselemente nach weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung.

Show it:

Fig. 1: a schematic representation of a banknote with a security element according to the invention for displaying optical variable information,
Fig. 2: schematically a top view of a security element according to the invention,
Fig. 3: schematically the security element of the Fig. 2 in cross section,
Fig. 4: some basic forms of embossing elements that can form suitable optically effective elements,
Fig. 5: some configurations of the local defects introduced into the basic shape of the embossing elements,
Fig. 6: An embodiment of the invention, in which the embossing elements present in the reflection layer are formed by pyramids with a square base,
Fig. 7: a security element according to a further exemplary embodiment of the invention, in which two different optically variable information items are coded, only the first and second local defects being shown in (a) and (b), and (c) the pattern of the embossing elements with both local defects shows
Fig. 8: in (a) to (e) some configurations of periodic grids for the arrangement of the optically active elements,
Fig. 9: a security element according to the invention, which has a transparent film as the carrier substrate,
Fig. 10: a security element according to a further embodiment of the invention,
Fig. 11: a security element in which the optically active elements are formed by lenses,
Fig. 12: a security element according to a further aspect of the invention that can be verified using a self-illuminating display,
Fig. 13: a banknote with a paper substrate and a continuous opening, which with a security element of the in Fig. 12 shown type is closed on one side, and
14, 15: schematic plan views of security elements according to further embodiments of the invention.

Die Erfindung wird nun am Beispiel von Sicherheitselementen für Banknoten erläutert. Figur 1 zeigt dazu eine Banknote 10 mit einem erfindungsgemäßen Sicherheitselement 12 zur Darstellung einer optischen variablen Information. Bei gerichteter Beleuchtung des Sicherheitselements 12, etwa mit Tageslicht öder dem Licht einer Taschenlampe, erscheint für einen Betrachter 14 aus einer vorbestimmten Betrachtungsrichtung 16 eine in dem Sicherheitselement kodierte Information 18, im Ausführungsbeispiel die Buchstabenfolge "PL". Aus anderen Betrachtungsrichtungen erscheint das Sicherheitselement 12 dagegen mit einem homogenen metallisch reflektierenden Erscheinungsbild. Durch dieses betrachtungswinkelabhängige Erscheinungsbild stellt das Sicherheitselement 12 einen wirksamen Kopierschutz dar, da sein Erscheinungsbild mit heutigen Kopiergeräten nicht reproduziert werden kann.The invention will now be explained using the example of security elements for banknotes. Figure 1 shows a bank note 10 with a security element 12 according to the invention for displaying an optical variable information. When the security element 12 is illuminated in a directed manner, for example with daylight or the light of a flashlight, information 18 encoded in the security element appears in a viewer 14 from a predetermined viewing direction 16, in the exemplary embodiment the letter sequence “PL”. The security element appears from other perspectives 12, on the other hand, with a homogeneous metallic reflective appearance. Due to this viewing angle-dependent appearance, the security element 12 represents effective copy protection, since its appearance cannot be reproduced with today's copying machines.

Der Aufbau und die Funktionsweise eines Sicherheitselements 12 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun mit Bezug auf Figuren 2 und 3 näher erläutert, wobei Fig. 2 schematisch eine Aufsicht und Fig. 3 einen Querschnitt des Sicherheitselements 12 zeigen.The structure and operation of a security element 12 according to an embodiment of the invention will now be described with reference to FIG Figures 2 and 3 explained in more detail, whereby Fig. 2 schematically a supervision and Fig. 3 show a cross section of the security element 12.

Das Sicherheitselement 12 enthält ein Trägersubstrat 20 mit einer ersten Hauptfläche 22 und einer gegenüberliegenden zweiten Hauptfläche 24. Im Ausführungsbeispiel besteht das Trägersubstrat 20 aus Papier, es kann jedoch in anderen Gestaltungen auch durch eine Folie oder einen Papier-Folien-Verbund gebildet sein. Auf der ersten Hauptfläche 22 ist eine metallisch glänzende Spiegelschicht 26 angeordnet, die beispielsweise durch eine mittels Siebdruck aufgebrachte Schicht aus silberfarbenen Pigmenten gebildet ist. Alternativ kann die Spiegelschicht beispielsweise auch durch eine farbige Beschichtung hoher Oberflächengüte gebildet sein, welche ebenfalls reflektierend wirkt.The security element 12 contains a carrier substrate 20 with a first main surface 22 and an opposite second main surface 24. In the exemplary embodiment, the carrier substrate 20 consists of paper, but in other configurations it can also be formed by a film or a paper-film composite. Arranged on the first main surface 22 is a shiny metallic mirror layer 26, which is formed, for example, by a layer of silver-colored pigments applied by means of screen printing. Alternatively, the mirror layer can also be formed, for example, by a colored coating of high surface quality, which also has a reflective effect.

In der Spiegelschicht 26 wurde dann durch einen Prägeschritt ein Raster optisch wirksamer Elemente erzeugt, die durch Prägeelemente 30, 32 mit jeweils identischer Grundform gebildet sind. Die Prägeelemente 30, 32 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel Hohlkugelabschnitte, so dass zusammen mit der Spiegelschicht 26 ein Raster aus Hohlspiegeln identischer Grundform gebildet ist. Im Ausführungsbeispiel weisen die Prägeelemente 30, 32 jeweils einen Durchmesser von 300 µm, eine Prägetiefe von etwa 75 µm auf, und sind in einem Quadratraster mit einer Rasterweite Rw (Fig. 8) von 325 µm angeordnet. Der Abstand zwischen benachbarten Prägeelementen ergibt sich dabei aus der Differenz der Rasterweite Rw des Quadratrasters und des Durchmessers der Prägeelemente 30, 32 (der hier der kleinsten Abmessung der Grundfläche der Prägeelemente 30, 32 entspricht) und beträgt im Ausführungsbeispiel 25 µm.A pattern of optically active elements was then produced in the mirror layer 26 by an embossing step, which elements are formed by embossing elements 30, 32, each having an identical basic shape. In the exemplary embodiment shown, the embossing elements 30, 32 are hollow spherical sections, so that a grid of concave mirrors of identical basic shape is formed together with the mirror layer 26. In the exemplary embodiment, the embossing elements 30, 32 each have a diameter of 300 μm, an embossing depth of approximately 75 μm, and are in a square grid with a grid width Rw ( Fig. 8 ) of 325 µm. The distance between adjacent embossing elements results from the difference between the raster width Rw of the square grid and the diameter of the embossing elements 30, 32 (which here corresponds to the smallest dimension of the base area of the embossing elements 30, 32) and is 25 μm in the exemplary embodiment.

In eine Teilmenge von Prägeelementen, nämlich in die in den Figuren 2 und 3 mit dem Bezugszeichen 32 bezeichneten Prägeelemente, wurde durch Laserdemetallisierung jeweils auf einer Flanke lokale Defekte 34 eingebracht, durch die das optische Erscheinungsbild der Prägeelemente 32 betrachtungswinkelabhängig verändert ist. Im Ausführungsbeispiel verringert die Demetallisierung lokal das Reflexionsvermögen der verspiegelten Flanken signifikant, so dass die Prägeelemente 32 je nach Betrachtungsrichtung mit deutlich unterschiedlicher Helligkeit erscheinen. Wie insbesondere aus Fig. 2 erkennbar, bildet die Teilmenge der defektbehafteten Prägeelemente 32 die gewünschte optisch variable Information, vorliegend die Buchstabenfolge "PL". Im Ausführungsbeispiel sind die lokalen Defekte 34 dabei in allen Prägeelementen 32 der Teilmenge gleich und sind zudem alle an derselben Stelle innerhalb der Grundform der Prägeelemente 32 eingebracht.In a subset of embossing elements, namely in the in the Figures 2 and 3 Embossed elements denoted by the reference numeral 32, local defects 34 were introduced by laser demetallization on each flank, by means of which the optical appearance of the embossed elements 32 is changed depending on the viewing angle. In the exemplary embodiment, the demetalization locally significantly reduces the reflectivity of the mirrored flanks, so that the embossed elements 32 appear with significantly different brightness depending on the viewing direction. How especially out Fig. 2 recognizable, the subset of the defective embossing elements 32 forms the desired optically variable information, in the present case the letter sequence "PL". In the exemplary embodiment, the local defects 34 are the same in all the embossing elements 32 of the subset and are moreover all introduced at the same location within the basic shape of the embossing elements 32.

Aus der Betrachtungsrichtung 16 nimmt der Betrachter 14 die auf der linken Flanke der Prägeelemente 32 eingebrachten Defekte 34 kollektiv wahr, so dass die defektbehafteten Prägeelemente 32 einen Kontrast mit den defektfreien Prägeelementen 30 bilden und die optisch variable Information "PL" sichtbar machen. Aus anderen Beträchtungsrichtungen, wie etwa der Betrachtungsrichtung 36 blickt der Betrachter 14 dagegen auch bei den defektbehafteten Prägeelementen 32 auf unveränderte Bereiche der Grundform, so dass aus diesen Richtungen kein Kontrast zwischen den defektbehafteten Prägeelementen 32 und den defektfreien Prägeelementen 30 entsteht und die optisch variable Information nicht sichtbar ist. Beim Wechsel der Betrachtungsrichtung bzw. beim Drehen oder Kippen des Sicherheitselements 12 entsteht so ein leicht erkennbarer und sicher abrufbarer Informationswechsel.From the viewing direction 16, the observer 14 perceives the defects 34 introduced on the left flank of the embossing elements 32 collectively, so that the defective embossing elements 32 form a contrast with the defect-free embossing elements 30 and make the optically variable information “PL” visible. On the other hand, from other viewing directions, such as viewing direction 36, viewer 14 also looks at unchanged areas of the basic shape in the case of the defective embossed elements 32, so that there is no contrast between the defective ones from these directions Embossing elements 32 and the defect-free embossing elements 30 are formed and the optically variable information is not visible. When changing the viewing direction or when rotating or tilting the security element 12, an easily recognizable and securely accessible change of information is created.

Zum Schutz der Prägeelemente 30, 32 vor Verschmutzung und Abformung sind die Vertiefungen der Prägeelemente darüber hinaus mit einem transparenten Lack 38 aufgefüllt.To protect the embossing elements 30, 32 from soiling and molding, the depressions in the embossing elements are also filled with a transparent lacquer 38.

Figur 4 zeigt zur Illustration einige Grundformen von Prägeelementen, die geeignete optisch wirksame, insbesondere reflektive oder refraktive optische Elemente bilden können. Es versteht sich, dass in einem Sicherheitselement nicht nur ein Prägeelement, sondern jeweils ein Raster aus einer Vielzahl solcher Prägeelemente vorgesehen ist und dass eine Teilmenge der Prägeelemente zusätzlich mit lokalen Defekten versehen ist. Die Prägeelemente der Fig. 4 sind in eine Prägeschicht 40 eingeprägt, die beispielsweise durch ein mit einer Reflexionsschicht versehenes Trägersubstrat, durch eine transparente oder transluzente Folie oder durch eine auf einer Reflexionsschicht vorliegende Prägelackschicht gebildet sein kann. Figure 4 shows for illustration some basic forms of embossing elements, which can form suitable optically effective, in particular reflective or refractive optical elements. It goes without saying that not only one embossing element is provided in a security element, but rather a grid of a plurality of such embossing elements is provided, and that a subset of the embossing elements is additionally provided with local defects. The embossing elements of the Fig. 4 are embossed into an embossing layer 40, which can be formed, for example, by a carrier substrate provided with a reflection layer, by a transparent or translucent film or by an embossing lacquer layer present on a reflection layer.

Die Prägeelemente 42 wurden bereits bei den Figuren 2 und 3 beschrieben und sind durch kugelabschnittsförmige Vertiefungen in der Prägeschicht 40 gebildet. Die Prägeelemente 44, 46 stellen ebenfalls Vertiefungen in der Prägeschicht 40 dar, allerdings mit parabelförmigem statt kugelförmigem Vertiefungsquerschnitt. Das Prägeelement 44 illustriert eine rotationssymmetrische Gestaltung mit kreisförmiger Grundfläche, während das Prägeelement 46 eine rinnenförmige Gestaltung zeigt. Die Rinnen können dabei geradlinig oder gekrümmt verlaufen. Auch Prägeelemente mit elliptischer Grundfläche und parabelförmigem Vertiefungsquerschnitt sind möglich. Die Prägeelemente 44-K, 46-K sind Abwandlung der Prägeelemente 44,46, bei denen der parabelförmige Vertiefungsquerschnitt in eine Richtung verkippt ist, so dass eine asymmetrische Gestaltung entsteht. Der Verkippungswinkel liegt dabei mit Vorteil zwischen 5° und 40°, insbesondere zwischen 5° und 30°.The embossing elements 42 were already in the Figures 2 and 3 and are formed by indentations 40 in the form of spherical sections. The embossing elements 44, 46 likewise represent depressions in the embossing layer 40, but with a parabolic instead of a spherical depression cross section. The embossing element 44 illustrates a rotationally symmetrical design with a circular base area, while the embossing element 46 shows a channel-shaped design. The channels can be straight or curved. Also embossing elements with an elliptical base and parabolic recess cross-section are possible. The embossing elements 44-K, 46-K are modifications of the embossing elements 44, 46, in which the parabolic cross section of the depression is tilted in one direction, so that an asymmetrical design is created. The tilt angle is advantageously between 5 ° and 40 °, in particular between 5 ° and 30 °.

Neben gerundeten Grund- und Seitenflächen kommen auch polygonale Grund- und Seitenflächen für die Prägeelemente in Betracht, wie beispielhaft anhand des pyramidenförmigen Prägeelements 48 gezeigt. Die Grundfläche eines pyramidenförmigen Prägeelements 48 kann dabei ein beliebiges Polygon, insbesondere ein Dreieck oder ein Viereck sein, während die Seitenflächen jeweils durch Dreiecke gebildet sind.In addition to rounded base and side surfaces, polygonal base and side surfaces are also suitable for the embossing elements, as shown by way of example using the pyramid-shaped embossing element 48. The base surface of a pyramid-shaped embossing element 48 can be any polygon, in particular a triangle or a square, while the side surfaces are each formed by triangles.

Die Prägeelemente können nicht nur Vertiefungen bilden, sondern auch durch Erhebungen aus der Prägeschicht 40 gebildet sein, wie durch das halbkugelförmige Prägeelement 50 illustriert. Als Erhebungen kommen in invertierter Form dieselben geometrischen Formen wie für die Vertiefungen in Frage. Alle gezeigten Formen können auch in einer abgeschnittenen Geometrie vorliegen, beispielsweise in Form eines abgeschnittenen Kugelabschnitts oder eines abgeschnittenen Paraboloids, oder auch in Form eines Kegel- oder Pyramidenstumpfes. Die Schnittebene kann dabei parallel zur Grundfläche des Prägeelements liegen, kann aber auch mit dieser einen Winkel einschließen, der typischerweise zwischen 15° und 45° liegt.The embossing elements can not only form depressions, but can also be formed by elevations from the embossing layer 40, as illustrated by the hemispherical embossing element 50. In inverted form, the elevations are the same geometric shapes as for the recesses. All of the shapes shown can also be in a cut-off geometry, for example in the form of a cut-off spherical section or a cut-off paraboloid, or also in the form of a truncated cone or truncated pyramid. The cutting plane can be parallel to the base of the embossing element, but can also form an angle with it, which is typically between 15 ° and 45 °.

Die Grundfläche der Prägeelemente weist je nach Anwendung typischerweise ein kleinste Abmessung von 2 µm bis 300 µm, in manchen Anwendungen auch bis 2000 µm auf. Ist die Prägeschicht eine Folie oder folienbasiert, liegt die kleinste Abmessung vorzugsweise zwischen 5 µm und 50 µm, insbesondere zwischen 10 µm und 30 µm. Die Prägetiefe, bzw. im Fall von Erhebungen die Prägehöhe, liegt typischerweise zwischen 3 µm und 200 µm.Depending on the application, the base area of the embossed elements typically has a smallest dimension of 2 µm to 300 µm, in some applications also up to 2000 µm. If the embossing layer is a foil or foil-based, the smallest dimension is preferably between 5 µm and 50 µm, especially between 10 µm and 30 µm. The embossing depth, or in the case of surveys the embossing height, is typically between 3 µm and 200 µm.

In einer reflektierenden Prägeschicht 40 werden durch die Prägeelemente 42 bis 50 gewölbte Spiegel als reflektive optische Elemente gebildet, wobei die Prägeelemente 42-48 Hohlspiegel und die Prägeelemente 50 Wölbspiegel darstellen. Rinnenförmige Prägeelemente, wie etwa die Prägeelemente 46 und 46-K erzeugen zylindrische Hohl- oder Wölbspiegel, die insbesondere für die praktisch wichtigen Kipp- oder Bewegungseffekte eingesetzt werden können, bei denen nur ein Kippen um eine Achse vorgesehen ist.In a reflective embossing layer 40, the embossed elements 42 to 50 form curved mirrors as reflective optical elements, the embossing elements 42-48 concave mirrors and the embossing elements 50 representing arched mirrors. Channel-shaped embossing elements, such as embossing elements 46 and 46-K, produce cylindrical concave or arched mirrors which can be used in particular for the practically important tilting or movement effects in which only one tilting about an axis is provided.

Figur 5 illustriert einige Ausgestaltungen der in die Grundform der Prägeelemente eingebrachten lokalen Defekte. Der einfacheren Darstellung halber geht Fig. 5 dabei wie Fig. 3 von Prägeelementen mit halbkugelförmigen Vertiefungen aus, die in einer Reflexionsschicht 26 vorliegen. Dabei ist das erste Prägeelement 60 mit einer lokalen Auswölbung 62 versehen, das zweite Prägeelement 64 mit einer lokalen Einwölbung 66, das dritte Prägeelement 68 mit einer lokalen Aussparung 70 in Form einer Demetallisierung der metallischen Reflexionsschicht 26, und das vierte Prägeelement 72 mit einem lokalen Modifikationsbereich 74, in dem das visuelle Erscheinungsbild der Reflexionsschicht 26 verändert ist. Der Modifikationsbereich 74 kann beispielsweise durch eine Schwärzung oder eine andere Verfärbung gebildet sein, oder auch durch einen Bereich mit unterschiedlichen Reflexionseigenschaften, beispielsweise aufgrund unterschiedlicher lokaler Rauigkeit der Reflexionsschicht. Im Modifikationsbereich 74 können auch Mikro- oder Nanostrukturen vorliegen, wie etwa Hologramme, Mottenaugenstrukturen oder Subwellenlängengitter, die ebenfalls das Erscheinungsbild des Modifikationsbereichs 74 lokal verändern. Figure 5 illustrates some configurations of the local defects introduced into the basic shape of the embossing elements. For the sake of simplicity, it goes Fig. 5 doing how Fig. 3 embossing elements with hemispherical depressions, which are present in a reflection layer 26. The first embossing element 60 is provided with a local bulge 62, the second embossing element 64 with a local bulge 66, the third embossing element 68 with a local recess 70 in the form of a demetalization of the metallic reflection layer 26, and the fourth embossing element 72 with a local modification area 74, in which the visual appearance of the reflection layer 26 is changed. The modification area 74 can be formed, for example, by blackening or another discoloration, or also by an area with different reflection properties, for example due to different local roughness of the reflection layer. Micro- or nanostructures, such as holograms, moth eye structures or sub-wavelength gratings, can also be present in the modification area 74, which likewise locally change the appearance of the modification area 74.

Bei allen Prägeelementen 60, 64, 68, 72 erstrecken sich die lokalen Defekte 62, 66, 70, 74 jeweils nicht bis zur Grundfläche 76 der Prägeelemente, so dass alle Prägeelemente einen an die Grundfläche 76 angrenzenden, umlaufenden defektfreien Bereich 78 aufweisen.In the case of all the embossing elements 60, 64, 68, 72, the local defects 62, 66, 70, 74 each do not extend to the base area 76 of the embossing elements, so that all the embossing elements have an all-round defect-free area 78 adjacent to the base area 76.

Die lokalen Defekte weisen meist einen Durchmesser bzw. eine kleinste Abmessung von 10 µm oder mehr auf. Typischerweise liegt der Durchmesser bzw. die kleinste Abmessung bei 5 µm bis 100 µm, wobei sich versteht, dass die Größe der Defekte in der Regel auf die Größe der Prägeelemente abgestimmt ist. Vorzugsweise nimmt jeder der lokalen Defekte weniger als 33% oder sogar weniger als 10% der Oberfläche der Grundform der Prägeelemente ein.The local defects usually have a diameter or a smallest dimension of 10 µm or more. The diameter or the smallest dimension is typically 5 μm to 100 μm, it being understood that the size of the defects is generally matched to the size of the embossing elements. Each of the local defects preferably occupies less than 33% or even less than 10% of the surface of the basic shape of the embossing elements.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 6 sind die in der Reflexionsschicht 26 vorliegenden Prägeelemente 80 durch Pyramiden mit quadratischer Grundfläche gebildet. Eine Teilmenge von Prägeelementen 82 weist als lokale Defekte in einer der Seitenflächen 84 eine Riffelung 86 auf, die zu einer starken Streuung des Lichts führt. Die anderen Seitenflächen 88 sind glatt und reflektieren das Licht daher gerichtet. Durch das unterschiedliche Reflexionsverhalten bilden die defektbehafteten Prägeelemente 82 aus der Betrachtungsrichtung 90 einen deutlichen Kontrast mit den defektfreien Prägeelementen 80 und machen dadurch die gewünschte optisch variable Information sichtbar.In the embodiment of the Fig. 6 the embossing elements 80 present in the reflection layer 26 are formed by pyramids with a square base area. A subset of embossing elements 82 has corrugations 86 as local defects in one of the side surfaces 84, which leads to a strong scattering of the light. The other side surfaces 88 are smooth and therefore reflect the light in a directed manner. Due to the different reflection behavior, the defective embossed elements 82 form a clear contrast from the viewing direction 90 with the defective embossed elements 80 and thereby make the desired optically variable information visible.

Indem für unterschiedliche Informationen verschiedene Seitenflächen genutzt werden, können in einem solchen Raster aus jeder der vier Himmelsrichtungen unterschiedliche optisch variable Informationen sichtbar werden. Allgemein können in einer Pyramide mit n-eckiger Grundfläche bis zu n unterschiedliche optisch variable Informationen kodiert sein, die aus einer jeweils unterschiedlichen Raumrichtung sichtbar werden. Die defektfreien Pyramiden bilden dabei den Hintergrund, vor dem die defektbehafteten Pyramiden zur Bildung der optisch variablen Information jeweils mit Kontrast erscheinen.By using different side surfaces for different information, different optically variable information can be visible in such a grid from each of the four cardinal points. In general, up to n different optically variable information items, each consisting of one, can be encoded in a pyramid with an n-square base different spatial directions become visible. The defect-free pyramids form the background against which the defective pyramids appear with contrast to form the optically variable information.

In einer weiteren, hier nicht gezeigten Ausgestaltung erstrecken sich die als Riffelung 86 in der Seitenfläche 84 einer Teilmenge von Prägeelementen 82 vorliegenden lokalen Defekte jeweils nicht bis zur Grundfläche der Prägeelemente, so dass die Prägeelemente der Teilmenge einen an die Grundfläche angrenzenden, umlaufenden defektfreien Bereich aufweisen.In a further embodiment, not shown here, the local defects present as corrugations 86 in the side surface 84 of a subset of embossing elements 82 do not extend to the base surface of the embossing elements, so that the embossing elements of the subset have a circumferential, defect-free area adjacent to the base surface .

Figur 7 zeigt ein Sicherheitselement 100 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, in dem zwei unterschiedliche optisch variable Informationen kodiert sind. Das Sicherheitselement 100 ist dabei grundsätzlich wie das Sicherheitselement 12 der Figuren 2 und 3 aufgebaut, insbesondere weist eine erste Teilmenge von Prägeelementen 32 auf einer Flanke erste lokale Defekte 34 auf, die zusammen die erste optisch variable Information, vorliegend die Buchstabenfolge "PL" ergeben (Fig. 7(a)). Zusätzlich sind in einer zweiten Teilmenge von Prägeelementen 102 auf der gegenüberliegenden Flanke zweite lokale Defekte 104 eingebracht, durch die das optische Erscheinungsbild der Prägeelemente 102 betrachtungswinkelabhängig verändert ist. Die Teilmenge von defektbehafteten Prägeelementen 102 bildet dabei eine andere optisch variable Information, vorliegend die Wertzahl "10" (Fig. 7(b)). Auch die zweiten lokalen Defekte 104 sind in allen Prägeelementen 102 der zweiten Teilmenge gleich und sind zudem alle an derselben Stelle innerhalb der Grundform der Prägeelemente 102 eingebracht. Figure 7 shows a security element 100 according to a further exemplary embodiment of the invention, in which two different optically variable information items are encoded. The security element 100 is basically the same as the security element 12 in FIG Figures 2 and 3 constructed, in particular a first subset of embossing elements 32 on a flank has first local defects 34, which together give the first optically variable information, in the present case the letter sequence "PL" ( Fig. 7 (a) ). In addition, in a second subset of embossing elements 102, second local defects 104 are introduced on the opposite flank, by means of which the optical appearance of the embossing elements 102 is changed depending on the viewing angle. The subset of defective embossing elements 102 forms other optically variable information, in the present case the value number "10" ( Fig. 7 (b) ). The second local defects 104 are also the same in all the embossing elements 102 of the second subset and are also all introduced at the same location within the basic shape of the embossing elements 102.

Der Deutlichkeit halber sind in Fig. 7(a) und 7(b) jeweils nur die ersten bzw. zweiten lokalen Defekte 34 bzw. 104 und die dadurch gebildete optisch variable Information dargestellt. Figur 7(c) zeigt das Raster der Prägeelemente mit beiden lokalen Defekten 34 und 104.For the sake of clarity, in 7 (a) and 7 (b) only the first and second local defects 34 and 104, respectively, and the optically variable formed thereby Information presented. Figure 7 (c) shows the grid of the embossing elements with both local defects 34 and 104.

Aufgrund der Anordnung der lokalen Defekte 34,104 an gegenüberliegenden Flanken der Prägeelemente 32, 102 nimmt der Betrachter die Defekte 34, 104 jeweils aus gegenüberliegenden Betrachtungsrichtungen 16, 106 kollektiv wahr, wobei die Defekte 34, 104 jeweils einen Kontrast mit den defektfreien Prägeelementen 30 bilden und die optisch variable Information "PL" (aus Richtung 16) bzw. "10" (aus Richtung 106) sichtbar machen. Aus anderen Betrachtungsrichtungen blickt der Betrachter auch in den defektbehafteten Prägeelementen 32, 102 auf unveränderte Bereiche der Grundform, so dass aus diesen Richtungen kein Kontrast zwischen den defektbehafteten Prägeelementen 32, 102 und den defektfreien Prägeelementen 30 entsteht und die optisch variablen Informationen somit nicht sichtbar sind. Es versteht sich, dass wegen der ebenen Darstellung der Zeichnung dort, anders als in einem realen, dreidimensionalen Sicherheitselement, aufgrund der fehlenden räumlichen Tiefe und der dadurch fehlenden Abhängigkeit des visuellen Eindrucks von der Betrachtungsrichtung stets beide Defekte 34,104 gleichzeitig zu sehen sind.Due to the arrangement of the local defects 34, 104 on opposite flanks of the embossing elements 32, 102, the viewer perceives the defects 34, 104 collectively from opposite viewing directions 16, 106, the defects 34, 104 each forming a contrast with the defect-free embossing elements 30 and Make optically variable information "PL" (from direction 16) or "10" (from direction 106) visible. From other viewing directions, the viewer also looks at unchanged areas of the basic shape in the defective embossing elements 32, 102, so that from these directions there is no contrast between the defective embossing elements 32, 102 and the defect-free embossing elements 30 and the optically variable information is therefore not visible. It goes without saying that, because of the level representation of the drawing there, unlike in a real, three-dimensional security element, due to the lack of spatial depth and the resulting lack of dependence of the visual impression on the viewing direction, both defects 34, 104 can always be seen at the same time.

Wie aus Fig. 7(c) auch hervorgeht, müssen die erste und zweite Teilmenge nicht disjunkt sein, sondern können gemeinsame Elemente aufweisen, so dass es Prägeelemente 108 gibt, die sowohl mit einem ersten Defekt 34, als auch mit einem zweiten Defekt 104 versehen sind.How from Fig. 7 (c) also emerges, the first and second subsets need not be disjoint, but can have common elements, so that there are embossed elements 108 which are provided with both a first defect 34 and a second defect 104.

Die optisch wirksamen Elemente sind in vorteilhaften Ausgestaltungen in einem periodischen Raster angeordnet. Figur 8(a) zeigt zur Illustration ein einfaches Quadratraster, das aus einer Vielzahl quadratischer Kacheln 110 besteht. Jede Kachel 110 enthält ein Prägeelement 112, im Ausführungsbeispiel ein Prägeelement mit kreisförmiger Grundfläche, so dass auch die Prägeelemente 112 in einem Quadratraster angeordnet sind. Der klareren Darstellung halber ist nur in den Figuren 8(a) und (b) jeweils eines der Prägeelemente 112 eingezeichnet. Die Größe der Kacheln 110 bestimmt die Rasterweite Rw des Quadratrasters der Prägeelemente 112, beispielsweise beträgt die Rasterweite des in Fig. 2 gezeigten Quadratrasters Rw = 325 µm. Die in Fig. 8 eingezeichnete Linienumrandung der Kacheln dient nur der Veranschaulichung der Form und Größe der Kacheln und entspricht in der Regel keiner physikalischen Struktur des Sicherheitselements.In advantageous configurations, the optically active elements are arranged in a periodic grid. Figure 8 (a) shows a simple square grid for illustration, which consists of a plurality of square tiles 110. Each tile 110 contains an embossing element 112, in the exemplary embodiment an embossing element with a circular base area, so that the embossing elements 112 are also arranged in a square grid. For the sake of clarity, only in the Figures 8 (a) and (b) one of the embossing elements 112 is shown in each case. The size of the tiles 110 determines the raster width Rw of the square grid of the embossing elements 112, for example the raster width is in Fig. 2 shown square grid Rw = 325 µm. In the Fig. 8 The drawn line border of the tiles serves only to illustrate the shape and size of the tiles and generally does not correspond to any physical structure of the security element.

Die Erfindung ist nicht auf Quadratraster beschränkt. Beispielsweise zeigt Fig. 8(b) ein Rechteckraster aus einer Vielzahl rechteckiger Kacheln 116, wobei jede Kachel 116 im Ausführungsbeispiel ein Prägeelement 118 mit elliptischer Grundfläche enthält. Wieder ist nur eines der Prägeelemente 118 dargestellt. Neben rechtwinkligen Rastern kommen beispielsweise auch hexagonale Raster mit hexagonalen Kacheln 120 in Betracht, wie in Fig. 8(c) gezeigt. Auch dreieckige Kacheln 122 sind möglich, wie in Fig. 8(d) illustriert. Schließlich kommen auch komplexere Kachelformen in Betracht, wie etwa die kreuzförmigen Kacheln 124 der Fig. 8(e). Die Kachelform legt dabei nicht die Form der enthaltenen Prägeelemente bzw. der Grundfläche der Prägeelemente fest. Diese kann vielmehr im Rahmen der Erfindung frei gewählt werden.The invention is not restricted to square grids. For example, shows Fig. 8 (b) a rectangular grid of a plurality of rectangular tiles 116, each tile 116 in the exemplary embodiment containing an embossed element 118 with an elliptical base area. Again, only one of the embossing elements 118 is shown. In addition to rectangular grids, hexagonal grids with hexagonal tiles 120, for example, are also possible, as in Fig. 8 (c) shown. Triangular tiles 122 are also possible, as in Fig. 8 (d) illustrated. Finally, more complex tile shapes are also possible, such as the cruciform tiles 124 of the Fig. 8 (e) . The tile shape does not determine the shape of the embossing elements contained or the base area of the embossing elements. Rather, this can be chosen freely within the scope of the invention.

Figur 14 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel ein Sicherheitselement 220, bei dem die lokalen Defekte 34 der defektbehafteten Prägeelemente 32 in Form von Zeichen oder Mustern ausgebildet sind. Die Prägeelemente 30, 32 sind in diesem Ausführungsbeispiel halbkugelförmige Hohlkugeln, die in einem regelmäßigen Raster, hier einem Quadratraster der Rasterperiode R_P angeordnet sind. Die lokalen Defekte 34 sind im Ausführungsbeispiel in Form der Buchstabenfolge "PL" ausgebildet. Wie in Fig. 14 dargestellt, bilden auch die lokalen Defekte ein regelmäßiges Quadratraster, dessen Rasterperiode R_D allerdings geringfügig, beispielsweise 2% größer als die Rasterperiode R_P der Prägeelemente ist. Entsprechend verändert sich die relative Position der lokalen Defekte 34 auf den Prägeelementgrundformen langsam mit dem Ort. Durch die beiden leicht unterschiedlichen Raster der Prägeelemente und der lokalen Defekte ändert sich die Betrachtungsrichtung, aus der ein lokaler Defekt 34 sichtbar ist, somit ebenfalls langsam mit dem Ort und es entstehen visuell eindrucksvolle Moiréeffekte. Figure 14 shows as a further embodiment a security element 220, in which the local defects 34 of the defective embossing elements 32 are in the form of characters or patterns. In this exemplary embodiment, the embossing elements 30, 32 are hemispherical hollow spheres which are arranged in a regular grid, here a square grid of the grid period R _P. The local defects 34 are in the exemplary embodiment in FIG Form of the letter sequence "PL" formed. As in Fig. 14 As shown, the local defects also form a regular square grid, the grid period R _{D of which is} however slightly, for example 2% larger than the grid period R _{P of} the embossed elements. Accordingly, the relative position of the local defects 34 on the basic embossing element shapes slowly changes with the location. Due to the two slightly different grids of the embossed elements and the local defects, the viewing direction from which a local defect 34 is visible thus also changes slowly with the location and visually impressive moiré effects arise.

Das Sicherheitselement 230 der Fig. 15 zeigt eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels der Fig. 14. Auch bei dem Sicherheitselement 230 sind die lokalen Defekte 34 der defektbehafteten Prägeelemente 32 in Form der Buchstabenfolge "PL" ausgebildet und in einem geringfügig vom Prägeelementraster abweichen Defektraster angeordnet, so dass sich die relative Position der lokalen Defekte 34 auf den Prägeelementen 32 langsam verschiebt. Zusätzlich weisen die Prägeelemente 32 des Sicherheitselements 230 eine zufällige Größenverteilung in einem bestimmten Größenintervall auf. Wie in Fig. 15 illustriert, skalieren die lokalen Defekte 34 mit den Grundformen der Prägeelemente 32, so dass die relativen Proportionen von Defekten 34 und Grundformen von der Größenvariation nicht beeinflusst wird.The security element 230 of the Fig. 15 shows a modification of the embodiment of FIG Fig. 14 . In the security element 230 too, the local defects 34 of the defective embossing elements 32 are designed in the form of the letter sequence “PL” and are arranged in a defect grid that deviates slightly from the embossing element grid, so that the relative position of the local defects 34 on the embossing elements 32 slowly shifts. In addition, the embossed elements 32 of the security element 230 have a random size distribution in a certain size interval. As in Fig. 15 illustrated, the local defects 34 scale with the basic shapes of the embossing elements 32, so that the relative proportions of defects 34 and basic shapes are not influenced by the size variation.

Figur 9 zeigt eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels der Figuren 2 und 3, wobei das Sicherheitselement 130 der Fig. 9 im Unterschied zu der oben beschriebenen Gestaltung eine transparente Folie 132 als Trägersubstrat aufweist. Über der Reflexionsschicht 26 mit den Prägeelementen 30, 32 kann optional zudem eine transparente Lackschicht 134 aufgebracht sein, die auch die Vertiefungen der Prägeelemente ausfüllt. Auf diese Weise ist das Raster der Prägeelemente 30, 32 mit den Defekten 34 sowohl von der Oberseite als auch von der Unterseite des Sicherheitselements 130 her sichtbar, wobei die Prägeelemente für die Betrachtungsrichtung auf der Oberseite als Hohlspiegel und für die Betrachtungsrichtung auf der Unterseite als Wölbspiegel wirken. Figure 9 shows a modification of the embodiment of FIG Figures 2 and 3 , wherein the security element 130 of Fig. 9 in contrast to the design described above, has a transparent film 132 as a carrier substrate. A transparent lacquer layer 134, which also fills the depressions of the embossing elements, can optionally also be applied over the reflection layer 26 with the embossing elements 30, 32. In this way, the grid of the embossing elements 30, 32 with the defects 34 is both from the top and also visible from the underside of the security element 130, the embossing elements acting on the top as a concave mirror for the viewing direction and as a curved mirror for the viewing direction on the underside.

Die Teilmenge der defektbehafteten Prägeelemente 32 erzeugt eine optisch variable Information, die sowohl auf der Oberseite als auch auf der Unterseite jeweils aus bestimmten Betrachtungsrichtungen, hier aus den Betrachtungsrichtung 16 bzw. 136, gegen den Hintergrund der defektfreien Prägeelemente 30 erkennbar ist. Ein derartiges Sicherheitselement 130 kann beispielsweise in einem Fensterbereich oder einer durchgehenden Öffnung einer Banknote oder eines anderen Wertdokuments vorgesehen sein.The subset of the defective embossing elements 32 generates optically variable information which can be seen both on the top and on the underside from certain viewing directions, here from the viewing direction 16 or 136, against the background of the defect-free embossing elements 30. Such a security element 130 can be provided, for example, in a window area or a continuous opening of a banknote or other value document.

Eine weitere Ausführungsvariante der Erfindung ist in Fig. 10 dargestellt. Das Sicherheitselement 140 enthält ein Trägersubstrat 20 aus Papier, dessen erste Hauptfläche mit einer ebenen, metallisch glänzenden Spiegelschicht 142 versehen ist. Auf der Spiegelschicht 142 ist eine Prägelackschicht 144 angeordnet, in die ein Raster von Prägeelementen 146 in Form halbkugelförmiger Vertiefungen eingeprägt ist. Die Vertiefungen der Prägelackschicht 144 sind mit einem transparenten Lack 148 gefüllt, dessen Brechungsindex sich von dem Brechungsindex der Prägelackschicht 144 um Δn = 0,1 oder mehr unterscheidet. Aufgrund des Brechungsindexunterschieds ist die Grenzfläche der Lackschichten 144, 148 optisch wirksam. Ähnlich wie beim Ausführungsbeispiel der Figuren 2 und 3 wurden in einer Teilmenge von Prägeelementen, nämlich in die in den Figuren mit dem Bezugszeichen 150 bezeichneten Prägeelemente, lokale Defekte 152 eingebracht, beispielsweise durch Laserbeaufschlagung, durch die das optische Erscheinungsbild der Prägeelemente 150 betrachtungswinkelabhängig verändert ist.Another variant of the invention is shown in Fig. 10 shown. The security element 140 contains a carrier substrate 20 made of paper, the first main surface of which is provided with a flat, shiny metallic mirror layer 142. An embossing lacquer layer 144 is arranged on the mirror layer 142, into which a grid of embossing elements 146 in the form of hemispherical depressions is embossed. The depressions in the embossing lacquer layer 144 are filled with a transparent lacquer 148, the refractive index of which differs from the refractive index of the embossing lacquer layer 144 by Δn = 0.1 or more. Because of the difference in refractive index, the interface of the lacquer layers 144, 148 is optically effective. Similar to the embodiment of Figures 2 and 3 local defects 152 were introduced in a subset of embossing elements, namely in the embossing elements denoted by the reference numeral 150 in the figures, for example by laser exposure, by means of which the optical appearance of the embossing elements 150 is changed as a function of the viewing angle.

Bei dem in Fig. 11 gezeigten Sicherheitselement 160 sind die optisch wirksamen Elemente nicht durch Spiegel, sondern durch Linsen 162 gebildet, die über einer auf dem Trägersubstrat 20 aufgebrachten ebenen Reflexionsschicht 164 angeordnet sind. Die Linsen 162 wurden in dem gewünschten Raster in eine Prägelackschicht 166 eingeprägt, wobei eine Teilmenge von Linsen 168 an der Linsenfläche mit lokalen Defekten 170 versehen wurde, welche in Fig. 11 schematisch durch Punkte eingezeichnet sind. Die Defekte 170 können insbesondere durch Prägesubstrukturen in den Linsenoberflächen 168 gebildet sein, so dass die Gestalt der Defekte 170 bereits bei der Origination in die Prägeform für die Linsen 162, 168 geschrieben werden kann.At the in Fig. 11 As shown in the security element 160 shown, the optically active elements are not formed by mirrors, but by lenses 162, which are arranged above a flat reflection layer 164 applied to the carrier substrate 20. The lenses 162 were embossed in the desired pattern in an embossing lacquer layer 166, a subset of lenses 168 being provided with local defects 170 on the lens surface, which in FIG Fig. 11 are shown schematically by dots. The defects 170 can in particular be formed by embossing substructures in the lens surfaces 168, so that the shape of the defects 170 can already be written into the embossing mold for the lenses 162, 168 during the origination.

Die Schichtdicke der Prägelackschicht 166 ist dabei so gewählt und auf die Linsenform abgestimmt, dass die Linsen 162, 168 einen Abstand einer halben Fokuslänge f/2 zur ebenen Reflexionsschicht 164 aufweisen. Die ebene Reflexionsschicht 164 bildet einen Planspiegel, durch den die Linsen 162, 168 ihre Linsenoberfläche selbst abbilden und dadurch das Vorhandsein oder Fehlen der Defekte 170 in den jeweiligen Linsen betrachtungswinkelabhängig erkennbar machen. Die Faltung des Strahlengangs durch den Planspiegel 164 ist für senkrechte Betrachtung durch den Strahlengang 172 in Fig. 11 veranschaulicht.The layer thickness of the embossing lacquer layer 166 is selected and matched to the lens shape such that the lenses 162, 168 are at a distance of half a focal length f / 2 from the flat reflection layer 164. The flat reflection layer 164 forms a plane mirror through which the lenses 162, 168 image their lens surface themselves and thereby make the presence or absence of the defects 170 in the respective lenses recognizable depending on the viewing angle. The folding of the beam path through the plane mirror 164 is for vertical viewing through the beam path 172 in Fig. 11 illustrated.

Zudem kann durch die Integration der Defekte 170 in die Linsen 168 selbst eine perfekte Passerung zwischen den Linsen und den Defekten erreicht werden. Dadurch sinken die Anforderungen an die Dimensionsstabilität des Linsenrasters, da Schwankungen im Abstand bzw. der geometrischen Anordnung der Linsen die perfekte Passerung von Linsen und Defekten nicht beeinflussen. Darüber hinaus kann durch die Integration der Defekte in die Linsen gegenüber Gestaltungen, bei denen Linsen und Bildinformationselemente separat geprägt werden, ein Prägeschritt eingespart werden, so dass auch das Herstellungsverfahren einfach und kostengünstig umgesetzt werden kann.In addition, by integrating the defects 170 into the lenses 168, a perfect fit between the lenses and the defects can be achieved. This reduces the requirements for the dimensional stability of the lens grid, since fluctuations in the spacing or the geometrical arrangement of the lenses do not influence the perfect fit of lenses and defects. In addition, by integrating the defects in the lenses compared to designs in which lenses and image information elements can be embossed separately, one embossing step can be saved, so that the manufacturing process can also be implemented simply and inexpensively.

In einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das Sicherheitselement auf eine Verifikation mithilfe eines selbstleuchtenden Displays, wie etwa dem Display eines Smartphones oder eines Computermonitors eingerichtet.In a further aspect of the invention, the security element is set up for verification using a self-illuminating display, such as the display of a smartphone or a computer monitor.

Mit Bezug auf das Ausführungsbeispiel der Fig. 12 weist das dort gezeigte Sicherheitselement 180 ein transluzentes Trägersubstrat 182 in Form einer Polyesterfolie auf, die optional gefärbt sein kann. In das Trägersubstrat 182 wurde durch einen Prägeschritt ein Raster refraktiver optischer Elemente geprägt, die durch Prägeelemente 184, 186 identischer Grundform gebildet sind. Ähnlich wie die oben beschriebenen reflektierenden Ausgestaltungen enthält das Raster refraktiver optischer Elemente 184, 186 zumindest eine, hier allerdings bei Durchleuchtung mit einem selbstleuchtenden Display 200 ohne Hilfsmittel erkennbare, optisch variable Information. Die optisch variable Information ist durch eine Teilmenge von Prägeelementen 186 gebildet, bei denen in die identische Grundform zumindest ein lokaler Defekt 188 eingebracht ist, durch den das optische Erscheinungsbild des defektbehafteten Prägeelements 186 betrachtungswinkelabhängig verändert ist. Die Vertiefungen der Prägeelemente 184, 186 sind mit einem transparenten Lack 190 aufgefüllt, der auch einen anderen Brechungsindex als das Trägersubstrat 182 aufweisen kann.With reference to the embodiment of the Fig. 12 the security element 180 shown there has a translucent carrier substrate 182 in the form of a polyester film, which can optionally be colored. A grid of refractive optical elements, which are formed by stamping elements 184, 186 of identical basic shape, was embossed into the carrier substrate 182 by an embossing step. Similar to the reflective configurations described above, the grid of refractive optical elements 184, 186 contains at least one optically variable information that can be recognized without aids here when illuminated with a self-illuminating display 200. The optically variable information is formed by a subset of embossing elements 186, in which at least one local defect 188 is introduced into the identical basic shape, by means of which the optical appearance of the defective embossing element 186 is changed depending on the viewing angle. The depressions of the embossing elements 184, 186 are filled with a transparent lacquer 190, which can also have a different refractive index than the carrier substrate 182.

Wird das Sicherheitselement 180 auf ein selbstleuchtendes Display 200 aufgelegt, so führen die Defekte 188 durch die Veränderung der vom Display 190 ausgehenden Lichtstrahlen zu einem Ausblenden und/oder einer Veränderung der Displayanzeige, durch die auf die Echtheit des Sicherheitselements geschlossen werden kann.If the security element 180 is placed on a self-luminous display 200, the defects 188 lead to a fading out and / or a change due to the change in the light rays emanating from the display 190 the display, which can be used to determine the authenticity of the security element.

Figur 13 zeigt eine Banknote 210 mit einem Papiersubstrat 212 und einer durchgehenden Öffnung 214, die mit einem Sicherheitselement 180 der in Fig. 12 gezeigten Art einseitig verschlossen ist. Zur Verifikation wird die Banknote 210 auf ein selbstleuchtendes Display 200 aufgelegt und die optisch variable Information dadurch abgerufen. Figure 13 shows a banknote 210 with a paper substrate 212 and a through opening 214, which with a security element 180 of the in Fig. 12 shown type is closed on one side. For verification, the banknote 210 is placed on a self-illuminating display 200 and the optically variable information is thereby called up.

BezugszeichenlisteReference list

1010th: BanknoteBanknote
1212th: SicherheitselementSecurity element
1414: BetrachterViewer
1616: BetrachtungsrichtungViewing direction
2020th: TrägersubstratCarrier substrate
22, 2422, 24: HauptflächenMain areas
2626: SpiegelschichtMirror layer
30, 3230, 32: PrägeelementeEmbossing elements
3434: lokale Defektelocal defects
3636: BetrachtungsrichtungViewing direction
4040: PrägeschichtEmbossing story
42, 44, 46, 48, 5042, 44, 46, 48, 50: PrägeelementeEmbossing elements
44-K, 46-K44-K, 46-K: PrägeelementeEmbossing elements
60,64, 68, 7260, 64, 68, 72: PrägeelementeEmbossing elements
6262: AuswölbungBulge
6666: EinwölbungArching
7070: AussparungRecess
7474: ModifikationsbereichModification area
80, 8280, 82: PrägeelementeEmbossing elements
84, 8884, 88: SeitenflächenSide faces
8686: RiffelungCorrugation
9090: BetrachtungsrichtungViewing direction
100100: SicherheitselementSecurity element
102,108102.108: PrägeelementeEmbossing elements
104104: lokale Defektelocal defects
106106: BetrachtungsrichtungViewing direction
110110: quadratische Kachelnsquare tiles
112112: PrägeelementEmbossing element
116116: rechteckige Kachelnrectangular tiles
118118: PrägeelementEmbossing element
120, 122, 124120, 122, 124: hexagonale, dreieckige, kreuzförmige Kachelnhexagonal, triangular, cruciform tiles
130130: SicherheitselementSecurity element
132132: transparente Folietransparent film
134134: transparente Lackschichttransparent lacquer layer
136136: BetrachtungsrichtungViewing direction
140140: SicherheitselementSecurity element
142142: SpiegelschichtMirror layer
144144: PrägelackschichtEmbossing lacquer layer
146, 150146, 150: PrägeelementeEmbossing elements
148148: transparenter Lacktransparent lacquer
152152: lokale Defektelocal defects
160160: SicherheitselementSecurity element
162, 168162, 168: Linsenlenses
164164: ReflexionsschichtReflective layer
166166: PrägelackschichtEmbossing lacquer layer
168168: LinsenoberflächeLens surface
170170: lokale Defektelocal defects
172172: StrahlengangBeam path
180180: SicherheitselementSecurity element
182182: transluzentes Trägersubstrattranslucent carrier substrate
184, 186184, 186: PrägeelementeEmbossing elements
188188: lokale Defektelocal defects
190190: transparenter Lacktransparent lacquer
200200: selbstleuchtendes Displayself-illuminating display
210210: BanknoteBanknote
212212: PapiersubstratPaper substrate
214214: durchgehende Öffnungcontinuous opening
220220: SicherheitselementSecurity element
230230: SicherheitselementSecurity element
R_W R _W: RasterweiteScreen ruling
R_P, R_D R _P , R _D: RasterperiodeGrid period

Claims

A security element (12) for depicting at least one piece of optically variable information, having
- a carrier substrate (20) having opposing first and second main surfaces (22, 24),

- a reflection layer (26) arranged on the first main surface and,

- present in or over the reflection layer (26), a grid of optically effective elements that are formed by embossing elements (30, 32) of identical base form,

- the grid of optically effective elements including at least one piece of optically variable information that, under directional illumination, is perceptible in reflection without auxiliary means and that is formed by a subset (32) of the embossing elements in which there is introduced into the identical base form at least one local defect (34) by which the optical appearance of the defect-marked embossing element (32) is changed viewing-angle dependently.
The security element according to claim. 1, characterized in that the optically effective elements are developed in such a way that they have no optically diffractive effect.
The security element according to claim 1 or 2, characterized in that the optically effective elements are formed by arched structures, especially by concavely or convexly arched structures.
The security element according to claim 3, characterized in that the arched structures are developed to be spherically curved, astigmatic or trough-shaped, and/ or are formed by Fresnel structures.
The security element according to claim 1 or 2, characterized in that the optically effective elements are formed by lenses arranged over the reflection layer, the lenses preferably being arranged at a distance of substantially half a focal length above the reflection layer.
The security element according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the embossing elements comprise depressions that are preferably filled with a transparent or translucent material.
The security element according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the local defects are each formed by an outward arch, an inward arch, a gap, especially a demetalization, or a modification of the surface structure of the base form of the embossing elements.
The security element according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that the local defects constitute embossing substructures within the embossing elements.
The security element according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that the local defects each occupy less than 33%, preferably less than 10% of the surface of the base form of the embossing elements.
The security element according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that the local defects are spaced apart from the base area of the embossing elements, such that all embossing elements comprise a circumferential defect-free region that adjoins the base area.
The security element according to at least one of claims 1 to 10, characterized in that the form of the local defects is the same in all embossing elements in the subset and/or in that the local defects are introduced at the same location in the base form of the embossing elements in all embossing elements in the subset.
The security element according to at least one of claims 1 to 11, characterized in that the embossing elements in the subset and the local defects are each arranged in a periodic grid, the grating periods of which differ slightly and/ or are rotated against each other.
The security element according to at least one of claims 1 to 12, characterized in that the local defects are developed in the form of characters or patterns.
The security element according to at least one of claims 1 to 13, characterized in that the distance between adjacent optically effective elements is, at least in one spatial direction, no more than 20%, preferably no more than 10%, particularly preferably no more than 5% of the smallest dimension of the base area of the embossing elements.
The security element according to at least one of claims 1 to 14, characterized in that the optically effective elements have different sizes, the size of the local defects in the subset of the embossing elements preferably scaling with the size of the base form of the embossing elements.
The security element according to at least one of claims 1 to 15, characterized in that the security element constitutes multiple pieces of optically variable information, each of which is formed by a subset of the embossing elements that is furnished with defects, with different defects preferably being provided in different subsets and/ or with defects being introduced at different locations in the base form of the embossing elements in different subsets.
The security element according to at least one of claims 1 to 16, characterized in that the carrier substrate includes an intaglio feature that is arranged in perfect register with the grid of optically effective elements.
A method for manufacturing a security element (12) for depicting at least one piece of optically variable information, in which
- a carrier substrate (20) having opposing first and second main surfaces (22, 24) is provided,

- a reflection layer (26) is arranged on the first main surface, and

- in or over the reflection layer (26) is produced a grid of optically effective elements that are formed by embossing elements (30, 32) of identical base form,

- a subset (32) of the embossing elements is furnished with at least one local defect (34) in the identical base form, by which the optical appearance of the defect-marked embossing element (32) is changed viewing-angle dependently such that the grid of optically effective elements comprises at least one piece of optically variable information that, under directional illumination, is perceptible in reflection without auxiliary means.
The method according to claim 18, characterized in that the defects constitute embossing substrutcures that are produced simultaneously with the embossing elements in an embossing step, or in that the defects are produced by laser impingement of defect-free embossing elements.
The method according to claim 18 or 19, characterized in that the embossing of the embossing elements and, if applicable, of the embossing substructures is done in the intaglio process.
The method according to at least one of claims 18 to 20, characterized in that the carrier substrate is furnished with an intaglio feature that is produced simultaneously and in perfect register with the embossing elements and, if applicable, the embossing substructures in a printing and embossing step.
A security element (180) for depicting at least one piece of optically variable information, having
- a carrier substrate (182) that is transparent or translucent at least in some regions and,

- present in a transparent or translucent region of the carrier substrate, a grid of refractive optical elements that are formed by embossing elements (184, 186) of identical base form,

- the grid of refractive optical elements including at least one piece of optically variable information that is perceptible without auxiliary means when transilluminated with a self-illuminated display (200) and that is formed by a subset (186) of the embossing elements in which there is introduced into the identical base form at least one local defect (188) by which the optical appearance of the defect-marked embossing element (186) is changed viewing-angle dependently.
A data carrier having a security element according to at least one of claims 1 to 17 or 22.
The data carrier according to claim 23, characterized in that the security element is arranged in or over a window region or a through opening in the data carrier.