DE102008046128A1 - Optically variable security element i.e. transfer element, for securing e.g. bank note, has microelements whose lateral dimension lies below resolution limit of human eye, where parameter of microelements varies within flat structure - Google Patents

Optically variable security element i.e. transfer element, for securing e.g. bank note, has microelements whose lateral dimension lies below resolution limit of human eye, where parameter of microelements varies within flat structure Download PDF

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Abstract

The element (10) has an achromatic, luminous flat area (16) containing a reflecting flat structure with microelements, which are characterized by a lateral dimension, a height, a counter form, a relief form, a spatial position and a spatial direction. The lateral dimension of the microelements lies below a resolution limit of a human eye. One of the characterizing parameters of the microelements occasionally varies within the flat structure. The lateral dimension of the microelements is less than 30 micrometers. A surface profile of the structure is stamped in a thermoplastic lacquer coat. An independent claim is also included for a method for producing an optically variable securing element.

Description

Die Erfindung betrifft ein optisch variables Sicherheitselement zur Absicherung von Wertgegenständen mit einem achromatischen, matt glänzenden Mattbereich, ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Sicherheitselements und einen mit einem solchen Sicherheitselement ausgestatteten Datenträger.The The invention relates to an optically variable security element for Securing valuables with an achromatic, matt glossy matte area, a procedure for producing such a security element and with a a data carrier equipped with such a security element.

Datenträger, wie Wert- oder Ausweisdokumente oder 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. Die Sicherheitselemente können beispielsweise in Form eines in eine Banknote eingebetteten Sicherheitsfadens, eines Aufreißfadens für Produktverpackungen, eines aufgebrachten Sicherheitsstreifens oder eines selbsttragenden Transferelements ausgebildet sein, wie einem Patch oder einem Etikett, das nach seiner Herstellung auf ein Wertdokument aufgebracht wird. Die aufgebrachten Sicherheitselemente können sich auch über einer Aussparung im Wertdokument befinden.Disk, like Value or identity documents or other valuables, such as Branded goods, for example, are often provided with security features provided a review of the Authenticity of the data carrier and at the same time as protection against unauthorized reproduction serve. The security elements can be in shape, for example an embedded in a banknote security thread, a tear thread for product packaging, an applied safety strip or a self-supporting Transfer element may be formed, such as a patch or a label, which is applied to a value document after its production. The applied security elements can also be over one Recess in the document of value.

Um die Nachstellung der Sicherheitselemente selbst mit hochwertigen Farbkopiergeräten zu verhindern, weisen diese vielfach optisch variable Elemente auf, die dem Betrachter unter unterschiedlichen Betrachtungswinkeln einen unterschiedlichen Bildeindruck vermitteln und etwa einen unterschiedlichen Farbeindruck oder unterschiedliche graphische Motive zeigen. Die optische Wirksamkeit von Hologrammen und hologrammartigen Beugungsstrukturen beruht nicht zuletzt auf der Farbaufspaltung beim Einfall polychromatischen Lichts auf die Beugungsstruktur. Das resultierende Farbspiel ist in den letzten Jahren allerdings so alltäglich geworden, dass seine Wirkung als attraktives Sicherheitsmerkmal bereits deutlich nachlässt. Dar über hinaus lassen sich die beugungsoptisch erzeugten Bild- oder Farbeindrücke oft nur aus gewissen Betrachtungsrichtungen und bei guten Lichtverhältnissen vollständig und scharf erkennen. Insbesondere ist die Erkennbarkeit holographischer Motive bei schlechten Lichtverhältnissen, wie etwa bei diffuser Beleuchtung, oft stark eingeschränkt.Around the adjustment of the security elements even with high-quality color copiers To prevent this, they often have optically variable elements, the one to the viewer under different viewing angles convey different image impression and about a different Color impression or different graphic motifs show. The optical effectiveness of holograms and hologram-like diffraction structures is based not least on the color splitting polychromatic incidence Light on the diffraction structure. The resulting color play is In recent years, however, become so commonplace that its effect already clearly wears off as an attractive security feature. Furthermore can be the diffraction-optically generated image or color impressions often only from certain viewing directions and in good light conditions Completely and recognize sharply. In particular, the recognizability is holographic Motive in low light conditions, like for example with diffuse lighting, often severely limited.

Es sind daher optisch variable, matt erscheinende Sicherheitselemente vorgeschlagen worden, die aus modifizierten Beugungsgittern bestehen, deren Gitterlinien mit einer stochastischen Schwankung ihrer räumlichen Ausrichtung behaftet sind. Die Verteilung des ausfallenden Lichts wird dabei durch die Gitterperiode, die durchschnittliche Richtung der Gitterlinien und die Schwankungsbreite der Gitterlinien-Ausrichtung bestimmt. Derartige modifizierte Beugungsgitter weisen eine starke Anisotropie des ausgehenden Lichts auf. Da die Beugungsgitterstrukturen auf minimale Lichtabsorption ausgelegt sind, ist es praktisch nicht möglich, die insgesamt abgestrahlte Lichtintensität einzustellen. Die Herstellung derartiger Beugungsgitter erfolgt üblicherweise mittels Elektronenstrahllithographie und erfordert daher einen hohen apparativen Aufwand.It are therefore optically variable, dull-appearing security elements have been proposed, which consist of modified diffraction gratings, their grid lines with a stochastic variation of their spatial Orientation are affected. The distribution of the emergent light is thereby by the grating period, the average direction the grid lines and the fluctuation width of the grid line alignment certainly. Such modified diffraction gratings have a strong Anisotropy of outgoing light. Because the diffraction grating structures are designed for minimal light absorption, it is practically not possible, adjust the total emitted light intensity. The production such diffraction grating is usually carried out by electron beam lithography and therefore requires a high expenditure on equipment.

Eine Mattierung und eine Verdunklung einer Oberfläche kann auch durch den Einsatz sogenannter Mottenaugenstrukturen erreicht werden. Dabei handelt es sich um regelmäßige oder stochastische Noppenstrukturen aus Noppen in einer Größenordnung von 50 bis wenigen hundert Nanometern. Zur Herstellung solcher Subwellenlängenstrukturen kann beispielsweise eine PMMA-Schicht mit einem Ionenstrahl geätzt oder eine Diamantoberfläche mit einem Laserstrahl bearbeitet werden. Mottenaugenstrukturen absorbieren einen hohen Anteil des einfallenden Lichts und erscheinen daher stets dunkel. Matt und zugleich hell erscheinende Flächen können mit Mottenau genstrukturen nicht verwirklicht werden. Darüber hinaus ist die Herstellung von Subwellenlängenstrukturen apparativ sehr aufwendig.A Matting and a darkening of a surface can also be through the use so-called moth eye structures can be achieved. It acts it is regular or stochastic pimples structures of pimples of an order of magnitude from 50 to a few hundred nanometers. For producing such subwavelength structures For example, a PMMA layer etched with an ion beam or a diamond surface be processed with a laser beam. Absorbing moth-eye structures a high proportion of the incident light and therefore appear always dark. Matt and at the same time bright appearing surfaces can with Mottenau gene structures can not be realized. Furthermore the production of subwavelength structures is very technical consuming.

Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Sicherheitselement der eingangs genannten Art zu verbessern und insbesondere, ein optisch variables Sicherheitselement mit Mattbereich zu schaffen, dessen räumliche Abstrahlcharakteristik und dessen Gesamthelligkeit in weiten Bereichen nach Wunsch eingestellt werden kann.outgoing It is the object of the invention to provide a security element of the type mentioned above and in particular, an optical to create variable security element with matte area, whose spatial Radiation characteristic and its overall brightness in wide ranges can be adjusted as desired.

Diese Aufgabe wird durch das Sicherheitselement mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Sicherheitselements und ein mit einem solchen Sicherheitselement ausgestatteter Datenträger sind in den nebengeordneten Ansprüchen angegeben. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.These Task is characterized by the security element with the characteristics of Main claim solved. A method for producing such a security element and a data carrier equipped with such a security element in the independent claims specified. Further developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Gemäß der Erfindung ist bei einem Sicherheitselement der eingangs genannten Art vorgesehen, dass der Mattbereich eine reflektierende Mattstruktur aus einer Vielzahl von Mikroelementen enthält, die durch die Parameter laterale Abmessung, Höhe, Umrissform, Reliefform, räumliche Lage und räumliche Ausrichtung charakterisiert sind, wobei

  • – die laterale Abmessung der Mikroelemente unterhalb der Auflösungsgrenze des menschlichen Auges liegt und
  • – zumindest einer der charakterisierenden Parameter der Mikroelemente innerhalb der Mattstruktur zufällig variiert.
According to the invention, it is provided in a security element of the aforementioned type that the matt area contains a reflective matt structure of a multiplicity of microelements characterized by the parameters lateral dimension, height, outline shape, relief shape, spatial position and spatial orientation
  • The lateral dimension of the microelements lies below the resolution limit of the human eye and
  • At least one of the characterizing parameters of the microelements varies randomly within the matt structure.

Eine zufällige Variation eines Parameters bedeutet dabei im Sinne der Erfindung, dass der Parameter einer bestimmten Wahrscheinlichkeitsfunktion (bei diskreten Parametern) bzw. Dichtefunktion (bei kontinuierlichen Parametern) gehorcht, die für jeden Wert des Parameters die Auftretenswahrscheinlichkeit bzw. die Wahrscheinlichkeitsdichte dieses Werts angibt. Wird die Häufigkeit der Parameterwerte der Gesamtheit der Mikroelemente innerhalb der Mattstruktur betrachtet, so wird bei einer Auftragung die zugehörige Wahrscheinlichkeitsfunktion bzw. Dichtefunktion dieses Parameters rekonstruiert. Der Parameterwert für ein bestimmtes, beliebig herausgegriffenes Mikroelement lässt sich dagegen nicht auf offensichtliche Weise vorhersagen.In the context of the invention, a random variation of a parameter means that the parameter of a specific probability function (in the case of discrete parameters) or density function (in the case of continuous parameters), which for each value of the parameter indicates the probability of occurrence or the probability density of this value. If the frequency of the parameter values of the totality of the microelements within the matt structure is considered, the corresponding probability function or density function of this parameter is reconstructed during a plot. On the other hand, the parameter value for a given, arbitrarily selected microelement can not be predicted in an obvious way.

Die Wahrscheinlichkeitsfunktionen bzw. Dichtefunktionen unterschiedlicher Parameter sind dabei grundsätzlich voneinander unabhängig. In manchen Ausgestaltungen kann es sich jedoch anbieten, die Wahrscheinlichkeitsfunktionen bzw. Dichtefunktionen zweier oder mehrerer Parameter miteinander zu verknüpfen, beispielsweise um zur Erzeugung abgedunkelter Bereiche ein hohes Aspektverhältnis der Mikroelemente einzustellen.The Probability functions or density functions of different Parameters are basically independent from each other. However, in some embodiments, the probability functions may be useful or density functions of two or more parameters with each other to link, For example, to create darkened areas a high aspect ratio to adjust the microelements.

Die in Betracht kommenden Wahrscheinlichkeitsfunktionen bzw. Dichtefunktionen können sich über einen bestimmten Bereich erstrecken und dort konstant sein, können ein Maximum aufweisen, insbesondere symmetrisch oder asymmetrisch um dieses Maximum verteilt sein, können neben einem Maximum mindestens ein weiteres Nebenmaximum aufweisen, können mehrere etwa gleich hohe Maxima aufweisen, können diskret sein (Wahrscheinlichkeitsfunktionen), d. h. die Mikroelemente weisen bezüglich des betrachteten Parameters nur bestimmte, diskrete Werte auf, können kontinuierlich oder quasikontinuierlich sein (Dichtefunktionen), d. h. es treten alle Werte in einem bestimmten kontinuierlichen Bereich auf, oder sie können auch bereichsweise kontinuierlich oder quasikontinuierlich und bereichsweise diskret sein.The eligible probability functions or density functions can over can extend a certain range and be constant there, one can Have maximum, in particular symmetrical or asymmetric order This maximum can be distributed have next to a maximum at least one additional secondary maximum, can have several approximately equal maxima, can be discrete (probability functions), d. H. the microelements point with respect to the considered parameter only certain, discrete values can be continuous or quasi-continuous be (density functions), d. H. all values occur in a certain one Continuous range, or they can also be continuous in some areas or be quasi-continuous and partially discrete.

Die Mikroelemente können dabei insbesondere eine Reliefform mit einer Vorzugsrichtung aufweisen. Mikroelemente mit einer Vorzugsrichtung reflektieren das einfallende Licht in unterschiedliche Raumwinkelbereiche unterschiedlich stark, so dass sie zur schon aufgrund ihrer Form zur Erzeugung einer anisotropen Helligkeitsverteilung geeignet sind. Die räumliche Lage wird beispielsweise durch eine bestimmte Dichteverteilung der einzelnen Mikroelemente bestimmt.The Microelements can in particular have a relief shape with a preferred direction. Microelements with a preferred direction reflect the incident Light in different solid angle ranges of different strengths, so they're already due to their shape to produce an anisotropic Brightness distribution are suitable. The spatial situation becomes, for example by a certain density distribution of the individual microelements certainly.

Die laterale Abmessung der Mikroelemente liegt mit Vorteil unterhalb von 50 μm, insbesondere unterhalb von 30 μm. Dadurch wird einerseits sichergestellt, dass die Mikroelemente mit bloßem Auge nicht als Einzelelemente wahrgenommen werden können und dass sich die Mikroelemente in etablierter Folientechnologie herstellen lassen. Andererseits ermöglicht die geringe Elementgröße eine Vielzahl an räumlichen Anordnungen, Variationen und Kombinationen unterschiedlicher Mikroelemente, und erlaubt so die Erzeugung gewünschter visueller Erscheinungsbilder.The lateral dimension of the microelements is advantageously below of 50 μm, in particular below 30 microns. This ensures on the one hand that the microelements with naked Eye can not be perceived as individual elements and that the microelements produce in established film technology to let. On the other hand allows the small element size one Variety of spatial Arrangements, variations and combinations of different microelements, and thus allows the generation of desired visual appearances.

Auf der anderen Seite liegt die laterale Abmessung der Mikroelemente vorzugsweise oberhalb von 0,6 um, vorzugsweise oberhalb von 2 μm oder sogar oberhalb von 5 μm, um wellenlängenabhängige Lichtbeugungseffekte zu vermeiden und sicherzustellen, dass das einfallende Licht von den Mikroelementen ohne störende Farbeffekte achromatisch reflektiert wird.On the other side is the lateral dimension of the microelements preferably above 0.6 μm, preferably above 2 μm or even above 5 μm, about wavelength-dependent light diffraction effects to avoid and ensure that the incident light from the microelements without disturbing Color effects is achromatically reflected.

Zweckmäßig weisen die Mikroelemente eine quadratische, rechteckige, runde, ovale, wabenförmige oder polygonal begrenzte Umrissform auf. Die laterale Abmessung der Mikroelemente beträgt mit Vorteil in keiner Richtung mehr als das Fünffache der Abmessung in einer der anderen Richtungen.Expediently the microelements have a square, rectangular, round, oval, honeycombed or polygonal outline shape. The lateral dimension of the microelements is with advantage in any direction more than five times the dimension in one the other directions.

In einer vorteilhaften Erfindungsvariante weisen die Mikroelemente eine einfache Reliefform mit genau einer gegen die Oberfläche des Sicherheitselements geneigten Reflexionsfläche auf. Der Neigungswinkel der Reflexionsfläche der Mikroelemente liegt dabei zweckmäßig zwischen 0° und etwa 35°. Die Reflexionsfläche der Mikroelemente kann flach, konkav oder auch konvex gewölbt sein, um das einfallende Licht in einen größeren Raumwinkelbereich zu reflektieren. Zur Erzeugung einer Mattierungswirkung wird insbesondere die durch einen Azimutwinkel φ angegebene räumliche Ausrichtung der Mikroelemente innerhalb der Mattstruktur zufällig variiert und/oder wird der Neigungswinkel θ der geneigten Reflexionsfläche der Mikroelemente innerhalb der Mattstruktur zufällig variiert und/oder wird die Umrissform der Mikroelemente innerhalb der Mattstruktur zufällig variiert.In an advantageous variant of the invention, the microelements a simple relief shape with exactly one against the surface of the Security elements inclined reflection surface on. The angle of inclination the reflection surface The microelements is expediently between 0 ° and about 35 °. The reflecting surface the microelements may be flat, concave or even convex, to the incident light in a larger solid angle range reflect. In particular, to produce a matting effect that indicated by an azimuth angle φ spatial Alignment of the microelements within the matte structure varies randomly and / or becomes the inclination angle θ of inclined reflection surface the microelements randomly vary within the matt structure and / or will the outline shape of the microelements varies randomly within the matte structure.

In einer anderen, ebenfalls vorteilhaften Erfindungsvariante weisen die Mikroelemente eine Reliefform mit zwei oder mehr in verschiedene Richtungen gegen die Oberfläche des Sicherheitselements geneigten Reflexionsflächen auf. Insbesondere können die Mikroelemente eine Dachstruktur oder eine mehrseitige pyramidale Struktur aufweisen. Auch bei dieser Variante liegt der Neigungswinkel der Reflexionsflächen der Mikroelemente zweckmäßig zwischen 0° und etwa 35° und die Reflexionsflächen der Mikroelemente können sowohl flach, konkav als auch konvex gewölbt sein. Zur Erzeugung einer Mattierungswirkung wird insbesondere die durch einen Azimutwinkel φ angegebene räumliche Ausrichtung der Mikroelemente innerhalb der Mattstruktur zufällig variiert und/oder werden die Neigungswinkel θi der geneigten Reflexionsflächen der Mikroelemente innerhalb der Mattstruktur zufällig variiert und/oder wird die Umrissform der Mikroelemente innerhalb der Mattstruktur zufällig variiert.In another, likewise advantageous variant of the invention, the microelements have a relief shape with two or more reflection surfaces inclined in different directions against the surface of the security element. In particular, the microelements may have a roof structure or a multi-sided pyramidal structure. Also in this variant, the inclination angle of the reflection surfaces of the microelements is expediently between 0 ° and about 35 °, and the reflection surfaces of the microelements can be both flat, concave and convex. In particular, the spatial orientation of the microelements within the matt structure indicated by an azimuth angle φ is randomly varied and / or the inclination angles θ i of the inclined reflection surfaces of the microelements within the matt structure are randomly varied and / or the outline of the microelements within the matt structure randomly varied.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Erfindungsvariante sind die Mikroelemente durch Vertiefungen in der Oberfläche des Mattbereichs gebildet. Zur Erzeugung einer Mattierungswirkung werden bei dieser Variante insbesondere die Umrissform und/oder die Schärfe der Kante an der Umrisslinie, und/oder die Tiefe und/oder die Reliefform und/oder die räumliche Lage der Vertiefungen innerhalb der Mattstruktur zufällig variiert.According to one Another advantageous variant of the invention are the microelements through depressions in the surface of the matte area. To produce a matting effect In this variant, in particular the outline shape and / or the sharpness the edge on the outline, and / or the depth and / or the relief shape and / or the spatial Location of the pits within the matte structure varies randomly.

Bei einer weiteren Erfindungsvariante sind die Mikroelemente durch Erhebungen in der Oberfläche des Mattbereichs gebildet. Zur Erzeugung einer Mattierungswirkung werden bei dieser Variante insbesondere die Umrissform und/oder räumliche Ausrichtung und/oder die Höhe und/oder die Reliefform und/oder die räumliche Lage der Erhebungen innerhalb der Mattstruktur zufällig variiert. Es versteht sich, dass Vertiefungen und Erhebungen in einem Mattbereich miteinander kombiniert werden können, wie auch allgemein die unterschiedlichen Ausgestaltungen der Mikroelemente miteinander kombiniert werden können.at In another variant of the invention, the microelements are formed by elevations in the surface of the matte area. To produce a matting effect In this variant, in particular the outline shape and / or spatial Alignment and / or the height and / or the relief shape and / or the spatial location of the surveys within the matte structure at random varied. It is understood that depressions and elevations in a matte area can be combined with each other, as well in general, the different configurations of the microelements can be combined with each other.

In allen Erfindungsvarianten kann mit Vorteil vorgesehen sein, dass zumindest einer der zufällig variierenden charakterisierenden Parameter in einem vorgegebenen Schwankungsbereich um einen vorgegebenen Mittelwert variiert, oder auf einen vorgegebenen Schwankungsbereich um einen vorgegebenen Mittelwert konzentriert ist. Eine solche Konzentration kann beispielsweise durch die Verwendung einer Dichtefunktion in Form einer Gaussschen Glockenkurve, also durch eine Dichte proportional zu exp(–(x – m)2/2s2) erreicht werden, wobei m den gewünschten Mittelwert darstellt und s die Schwankungsbreite angibt. Um einem begrenzten Wertebereich eines Parameters Rechnung zu tragen, kann die Dichtefunktion an den Wertebereichsgrenzen entsprechend abgeschnitten werden.In all variants of the invention, it can be advantageously provided that at least one of the randomly varying characterizing parameters varies in a predetermined fluctuation range by a predetermined mean value, or is concentrated to a predetermined fluctuation range around a predetermined mean value. Such a concentration can be achieved, for example, by the use of a density function in the form of a Gaussian bell curve, ie by a density proportional to exp (- (x - m) 2 / 2s 2 ), where m represents the desired mean value and s indicates the fluctuation range. In order to take account of a limited range of values of a parameter, the density function can be correspondingly cut off at the value range limits.

In einer Weiterbildung der Erfindung sind die Parameter laterale Abmessung, Höhe, Umrissform und Reliefform aufeinander abgestimmt, um durch ein hohes Aspektverhältnis der Mikroelemente abgedunkelte Bereiche in der reflektierenden Mattstruktur zu schaffen. Diese Abstimmung der Parameter kann insbesondere durch eine Abstimmung der Wahrscheinlichkeits- bzw. Dichtefunktionen der beteiligten Parameter erreicht werden.In According to a development of the invention, the parameters lateral dimension, Height, outline shape and Relief form matched to one another by a high aspect ratio of Microelements darkened areas in the reflective matte structure create. This tuning of the parameters can in particular by a vote of the probability or density functions of involved parameters are achieved.

Die reflektierende Mattstruktur kann in allen Erfindungsvarianten als Reflexionsschicht eine opake Metallschicht, eine teiltransparente Metallschicht, eine transparente, hochbrechende Schicht, ein Dünnschichtelement mit Farbkippeffekt oder eine flüssigkristalline Schicht aufweisen. Dünnschichtelemente mit Farbkippeffekt weisen typischerweise eine Reflexionsschicht, eine Absorberschicht und eine zwischen der Reflexionsschicht und der Absorberschicht angeordnete dielektrische Abstandsschicht auf. Der Farbkippeffekt beruht bei solchen Dünnschichtelementen auf betrachtungswinkelabhängigen Interferenzeffekten durch Mehrfachreflexionen in den verschiedenen Teilschichten des Elements. Das die Mattstruktur darstellende Prägerelief kann auch eine Beschichtung mit lokal variierenden Eigenschaften aufweisen. Die Schichtdicke einer Metallisierung kann dabei zwischen Null und einem vorgegebenen Maximalwert auf eine vorgegebene Weise schwanken. Beispielsweise kann in einer homogenen Mattstruktur ein Rasterbild metallisiert oder demetallisiert sein. Auch die Schichten oder zumindest eine Schicht eines Dünnschichtelements können lokal variieren.The Reflective matt structure can in all variants of the invention as Reflection layer an opaque metal layer, a partially transparent Metal layer, a transparent, high refractive index layer, a thin film element with color shift effect or a liquid crystalline Have layer. thin-film elements with color shift effect typically have a reflective layer, an absorber layer and between the reflective layer and the absorber layer disposed dielectric spacer layer. The color shift effect in such thin-film elements is based on viewing angle-dependent interference effects due to multiple reflections in the different sublayers of the Element. The embossing relief representing the matt structure can also be a coating having locally varying properties. The layer thickness a metallization can be between zero and a predetermined maximum value fluctuate in a given way. For example, in one Homogeneous matt structure a raster image metallized or demetallisiert. Also the layers or at least one layer of a thin-film element can vary locally.

Der Mattbereich des Sicherheitselements bildet in vorteilhaften Ausgestaltungen eine homogene, matt glänzende Fläche mit einer vorbestimmten räumlichen Abstrahlcharakteristik und einer vorbestimmten Gesamthelligkeit.Of the Matt area of the security element forms advantageous embodiments a homogeneous, dull shiny area with a predetermined spatial Emission characteristic and a predetermined total brightness.

In anderen, ebenfalls vorteilhaften Gestaltungen ist der Mattbereich Teil eines vorbestimmten Motivs aus Motivbereichen mit unterschiedlicher räumlicher Abstrahlcharakteristik und/oder einer unterschiedlichen Gesamthelligkeit. Bei dem vorbestimmten Motiv kann es sich insbesondere um ein Schwarz-Weiß-Bild oder ein Graustufenbild handeln.In other, likewise advantageous designs is the matt area Part of a predetermined motif of subject areas with different spatial Radiation characteristic and / or a different overall brightness. The predetermined motif may be, in particular, a black and white image or act a grayscale image.

Die unterschiedlichen Kontraste des Schwarz-Weiß-Bildes bzw. die unterschiedlichen Graustufen des Graustufenbilds ergeben sich vorzugsweise durch eine unterschiedliche räumliche Abstrahlcharakteristik und/oder eine unterschiedliche Gesamthelligkeit von Mattbereich und einem umgebenden Bereich bzw. durch eine unterschiedliche räumliche Abstrahlcharakteristik und/oder eine unterschiedliche Gesamthelligkeit von Teilbereichen des Mattbereichs mit unterschiedlichen charakterisierenden Parametern.The different contrasts of the black-and-white image or the different shades of gray of the gray scale image preferably result from a different one spatial Radiation characteristic and / or a different overall brightness of matte area and a surrounding area or by a different spatial Radiation characteristic and / or a different overall brightness of partial areas of the matt area with different characterizing Parameters.

Die Gesamthelligkeit lässt sich z. B. über die Dichteverteilung der Mikroelemente steuern. Je dichter die Mikroelemente angeordnet sind, umso geringer ist die Helligkeit.The Whole brightness leaves z. B. over control the density distribution of the microelements. The denser the microelements are arranged, the lower the brightness.

Es versteht sich, dass der Mattbereich mit holographischen oder hologrammähnlichen Beugungsstrukturen, Subwellenlängengittern, Mottenaugenstrukturen oder mit weiteren Sicherheitsmerkmalen, wie eingearbeiteten magnetischen Stoffen, insbesondere mit magnetischer Codierung, mit gezielt eingestellter elektrischer Leitfähigkeit, insbesondere durch eine gezielt eingestellte Dicke einer metallischen Reflexionsschicht, mit Farbkippeffekten, mit gefärbtem Prägelack, mit lumineszierenden Stoffen oder dergleichen kombiniert sein kann.It It is understood that the matte area with holographic or hologram-like Diffraction structures, subwavelength gratings, Moth eye structures or with other security features, such as incorporated magnetic materials, in particular with magnetic Coding, with specifically set electrical conductivity, in particular by a specifically set thickness of a metallic Reflection layer, with color shift effects, with colored embossing lacquer, with luminescent Substances or the like may be combined.

Die Erfindung umfasst auch ein Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements der beschriebenen Art, bei dem das Oberflächenprofil der Matt struktur in eine UV-härtbare oder eine thermoplastische Lackschicht geprägt wird. Die geprägte Lackschicht wird mit Vorteil mit einer Reflexionsschicht, insbesondere einer opaken Metallschicht, einer transparenten, hochbrechende Schicht, einem Dünnschichtelement mit Farbkippeffekt oder einer Flüssigkristallschicht beschichtet. Alternativ kann die Lackschicht auch auf eine Reflexionsschicht, insbesondere eine opake Metallschicht, eine transparente, hochbrechende Schicht, ein Dünnschichtelement mit Farbkippeffekt oder eine Flüssigkristallschicht aufgebracht werden und erst nach dem Aufbringen geprägt werden.The invention also includes a method for producing a security element of the type described, in which the surface profile of the matt structure is embossed into a UV-curable or a thermoplastic lacquer layer. The embossed lacquer layer is advantageously coated with a reflective layer, in particular an opaque metal layer, a transparent, high-index layer, a thin-layer element with a color-shift effect or a liquid-crystal layer. Alternatively, the lacquer layer can also be applied to a reflection layer, in particular an opaque metal layer, a transparent, high refractive index layer, a thin-film element with a color shift effect or a liquid crystal layer, and be embossed only after application.

In bevorzugten Ausgestaltungen wird die Mattstruktur, gegebenenfalls mit aufgebrachter Reflexionsschicht, durch eine transparente Deckschicht eingeebnet, um ein Abformen der Mattstruktur zu verhindern.In preferred embodiments, the matt structure, optionally with applied reflection layer, leveled by a transparent cover layer, to prevent a molding of the matt structure.

Die Erfindung enthält ferner einen Datenträger, insbesondere ein Wertdokument, wie eine Banknote, Ausweiskarte oder dergleichen, mit einem Sicherheitselement der beschriebenen Art.The Invention contains furthermore a data carrier, in particular a document of value, such as a banknote, identity card or The like, with a security element of the type described.

Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maßstabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die Anschaulichkeit zu erhöhen.Further embodiments as well as advantages of the invention are described below with reference to FIGS explains in their representation on a scale and proportion Play has been omitted in order to increase the clarity.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine schematische Darstellung einer Banknote mit einem erfindungsgemäßen Sicherheitselement, 1 a schematic representation of a banknote with a security element according to the invention,

2 bis 4 einige der für die Erfindung infrage kommenden Mikroelemente, jeweils einzeln dargestellt, 2 to 4 some of the microelements which are relevant for the invention, each shown individually,

5 in (a) und (b) jeweils einen Ausschnitt einer Aufsicht auf die Oberfläche einer erfindungsgemäßen Mattstruktur, bei der die Mikroelemente jeweils durch die Erhebung der 4(b) gebildet sind, 5 in (a) and (b) in each case a section of a plan view of the surface of a matt structure according to the invention, in which the microelements are each formed by the elevation of the 4 (b) are formed,

6 eine Mattstruktur mit einem Aspektverhältnis t/b, 6 a matt structure with an aspect ratio t / b,

7 einen typischen Aufbau einer Folie mit einer erfindungsgemäßen Mattstruktur, und 7 a typical structure of a film having a matt structure according to the invention, and

8 eine Folie nach einer weiteren Erfindungsvariante, bei der die Lichtbrechung an der strukturierten Oberfläche eines transparenten Materials ausgenutzt wird. 8th a film according to a further variant of the invention, in which the refraction of light is exploited on the structured surface of a transparent material.

Die Erfindung wird nun am Beispiel einer Banknote erläutert. 1 zeigt dazu eine schematische Darstellung einer Banknote 10 mit einem erfindungsgemäßen Sicherheitselement 12 in Form eines aufgeklebten Transferelements, das neben einem metallisch reflektierenden Bereich 14 einen silbrig matt glänzenden Bereich 16 aufweist. Denkbar sind auch anders metallfarbene matt glänzende Bereiche 16, z. B. kupfer- oder goldfarben. Selbstverständlich ist es auch möglich, mehrere verschiedene metallfarbene matt glänzende Bereiche zu kombinieren.The invention will now be explained using the example of a banknote. 1 shows a schematic representation of a banknote 10 with a security element according to the invention 12 in the form of a glued transfer element, next to a metallically reflecting area 14 a silvery matt shiny area 16 having. Also conceivable are different metal-colored matt shiny areas 16 , z. B. copper or gold. Of course, it is also possible to combine several different metallic matt glossy areas.

Wie nachfolgend genauer erläutert, enthält der Mattbereich 16 eine Vielzahl kleiner Mikroelemente, die jedoch keine Farbaufspaltung bewirken, so dass der Mattbereich 16 achromatisch erscheint. Die mattierende Wirkung der Mattstruktur basiert auf Reflexions-, Absorption-, Streu- und/oder Brechungseffekten durch die beteiligten Mikroelemente und führt typischerweise zu einem silbrig matten Erscheinungsbild, das sich visuell deutlich von dem metallisch stark glänzenden Bereich 14 außerhalb des Mattbereichs 16 abhebt.As explained in more detail below, contains the matte area 16 a large number of small microelements, which however do not cause color splitting, so that the matt area 16 achromatic appears. The matting effect of the matte structure is based on reflection, absorption, scattering and / or refraction effects by the microelements involved and typically leads to a silvery matt appearance that is visually distinct from the bright metallic area 14 outside the matte area 16 takes off.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung und Ausgestaltung der Mikroelemente lassen sich sowohl die Raumwinkelbereiche, in die das einfallende Licht von dem Mattbereich 16 abgestrahlt wird, also die räumliche Abstrahlcharakteristik des Mattbereichs, als auch der Anteil des insgesamt abgestrahlten Lichts, also die Gesamthelligkeit des Mattbereichs 16, in weiten Bereichen nach Wunsch einstellen. Der Designer erhält so einen großen Spielraum zur Gestaltung visuell ansprechender Sicherheitselemente.As a result of the arrangement and design of the microelements according to the invention, both the solid angle ranges into which the incident light from the matt area can be located 16 is emitted, so the spatial radiation characteristics of the matte area, as well as the proportion of the total emitted light, so the overall brightness of the matte area 16 , adjust in wide ranges as desired. The designer thus gets a lot of leeway to design visually appealing security elements.

Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf Transferelemente und Banknoten beschränkt ist, sondern bei allen Arten von Sicherheitselementen eingesetzt werden kann, beispielsweise bei Etiketten auf Waren und Verpackungen oder bei der Absicherung von Dokumenten, Ausweisen, Passen, Kreditkarten, Gesundheitskarten und dergleichen.It is understood that the invention is not limited to transfer elements and Banknotes restricted is, but used in all types of security elements can be, for example, labels on goods and packaging or in the security of documents, ID cards, passports, credit cards, Health cards and the like.

Um den silbrig matten Eindruck des Mattbereichs 16 zu erzeugen, enthält dieser eine reflektierende Mattstruktur aus einer Vielzahl von Mikroelementen, die durch die Parameter laterale Abmessung, Höhe, Umrissform, Reliefform, räumliche Lage und räumliche Ausrichtung charakterisiert sind und wobei zumindest einer dieser charakterisierenden Parameter innerhalb der Fläche der Mattstruktur zufällig variiert. Eine zufällige Variation bedeutet dabei, dass der entsprechende Parameter einer bestimmten Wahrscheinlichkeitsfunktion oder Dichtefunktion gehorcht, wie oben genauer erläutert. Alle Mikroelemente sind dabei so klein, dass sie mit bloßem Auge nicht als Ein zelelemente wahrgenommen werden können. Insbesondere liegt ihre laterale Abmessung dazu unterhalb von 50 μm, vorzugsweise sogar unterhalb von 30 μm.To the silvery matt impression of the matte area 16 it includes a reflective matte structure of a plurality of microelements characterized by the lateral dimension, height, outline, relief shape, spatial position, and spatial orientation parameters, and wherein at least one of these characterizing parameters varies randomly within the matte texture surface. A random variation here means that the corresponding parameter obeys a specific probability function or density function, as explained in more detail above. All microelements are so small that they can not be perceived as a single elements with the naked eye. In particular, their lateral dimension is below 50 μm, preferably even below 30 μm.

Einige der für die Erfindung infrage kommenden Mikroelemente sind jeweils einzeln in den 2 bis 4 dargestellt.Some of the question for the invention in question microelements are each individually in the 2 to 4 shown.

2(a) zeigt als erstes Mikroelement einen achromatisch reflektierenden Mikrospiegel 22, der eine gegen die Oberfläche 20 des Sicherheitselements geneigte Reflexionsfläche 24 mit einem bestimmten Reflexionsvermögen aufweist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Mikrospiegel eine quadratische Grundfläche A, mithin eine quadratische Umrissform, und eine laterale Ausdehnung von 15 × 15 μm2 auf. Die Reliefform des Mikrospiegels ist durch die einzige flache Reflexionsfläche 24 bestimmt, die einen Neigungswinkel θ mit der Oberfläche 20 des Sicherheitselements einschließt. Bei einem Neigungswinkel von θ = 30° weist der dargestellte Mikrospiegel 22 beispielsweise eine Strukturhöhe h von h = 15 μm·tan(30°) = 8,7 μm auf. 2 (a) shows as the first microelement an achromatically reflecting micromirror 22 , one against the surface 20 of the security element inclined reflecting surface 24 having a certain reflectivity. In the exemplary embodiment shown, the micromirror has a square base area A, ie a square outline shape, and a lateral extent of 15 × 15 μm 2 . The relief shape of the micromirror is through the only flat reflecting surface 24 determines that has an inclination angle θ with the surface 20 of the security element. At an inclination angle of θ = 30 °, the illustrated micromirror 22 For example, a feature height h of h = 15 μm × tan (30 °) = 8.7 μm.

Die räumliche Ausrichtung der Mikrospiegel 22 wird durch einen Azimutwinkel φ angegeben, der als der Winkel zwischen einer Referenzrichtung R und dem Vektor definiert ist, der durch Projektion des Normalenvektors der Reflexionsfläche 24 auf die Grundfläche entsteht. Die räumliche Lage jedes Mikrospiegels 22 kann durch eine x- und eine y-Koordinate bezogen auf die Oberfläche 20 des Sicherheitselements angegeben werden.The spatial orientation of the micromirrors 22 is given by an azimuth angle φ defined as the angle between a reference direction R and the vector obtained by projecting the normal vector of the reflection surface 24 arises on the base. The spatial position of each micromirror 22 can be given by an x- and a y-coordinate relative to the surface 20 of the security element.

Jeder der Vielzahl der Mikrospiegel 22 reflektiert einfallendes Licht 26 entsprechend den Vorgaben durch seine charakterisierenden Parameter in einen bestimmten Raumwinkelbereich 28. Eine mattierende Wirkung entsteht, wenn bei einer Mattstruktur aus einer Vielzahl kleiner Mikrospiegel 22 zu mindest einer der charakterisierenden Parameter der Mikrospiegel 22 eine zufällige Variation aufweist, so dass die Mikrospiegel 22 nicht alle in denselben Raumwinkelbereich 28 abstrahlen. Je größer die Variation des oder der charakterisierenden Parameter ist, umso größer ist in der Regel der Raumwinkelbereich, in den das einfallende Licht durch die Gesamtheit der Mikrospiegel 22 gelenkt wird.Each of the multitude of micromirrors 22 reflects incident light 26 according to the specifications by its characterizing parameters in a certain solid angle range 28 , A matting effect arises when a matt structure of a plurality of small micromirrors 22 at least one of the characterizing parameters of the micromirrors 22 has a random variation, so the micromirrors 22 not all in the same solid angle range 28 radiate. The greater the variation of the characterizing parameter (s), the greater is the solid angle range in which the incident light passes through the entirety of the micromirrors 22 is steered.

Beispielsweise können der Azimutwinkel φ und der Neigungswinkel θ der Mikrospiegel 22 einer Mattstruktur eine zufällige Variation aufweisen. Bei einer vollkommen zufälligen und gleichverteilten Wahl dieser Parameter innerhalb des möglichen Wertebereichs, hier also zwischen 0° und 360° für den Azimutwinkel φ und zwischen 0° und 90° für den Neigungswinkel θ, erscheint die Mattstruktur aus allen Betrachtungsrichtungen gleichermaßen matt. Werden dagegen die auftretenden Werte für den Azimutwinkel φ und/oder den Neigungswinkel θ auf bestimmte Winkelbereiche beschränkt oder in bestimmten Winkelbereichen konzentriert, so wirkt die Mattstruktur zwar nach allen Seiten hin matt, leuchtet jedoch in manche Raumwinkelbereiche heller als in andere.For example, the azimuth angle φ and the inclination angle θ may be the micromirrors 22 a matte structure have a random variation. With a completely random and equally distributed choice of these parameters within the possible value range, in this case between 0 ° and 360 ° for the azimuth angle φ and between 0 ° and 90 ° for the inclination angle θ, the matt structure appears equally dull from all viewing directions. If, on the other hand, the values occurring for the azimuth angle φ and / or the inclination angle θ are restricted to specific angular ranges or concentrated in specific angular ranges, the matt structure appears dull on all sides, but shines brighter in some solid angle ranges than in others.

Beispielsweise kann der Azimutwinkel φ zufällig zwischen 0° und 360° variieren und der Neigungswinkel θ auf den Bereich zwischen 20° und 25° beschränkt oder konzentriert sein, um ein rotationssymmetrisches mattes Erscheinungsbild mit einer besonders hohen Leuchtkraft bei schräger Betrachtung unter etwa 45° und senkrechtem Lichteinfall auf die Oberfläche 20 zu erhalten. Wird der Azimutwinkel φ nicht gleichverteilt, so ergeben sich richtungsabhängig variierende Helligkeiten. Durch die Festlegung des Anteils der in bestimmte Richtungen orientierten Reflexionsflächen kann praktisch jede gewünschte räumliche Abstrahlcharakteristik des Mattbereichs erhalten werden.For example, the azimuth angle φ may vary randomly between 0 ° and 360 °, and the inclination angle θ may be limited or concentrated to the range between 20 ° and 25 ° to provide a rotationally symmetric dull appearance with particularly high luminance at oblique viewing at about 45 ° and vertical Light incident on the surface 20 to obtain. If the azimuth angle φ is not distributed uniformly, the resulting brightness varies depending on the direction. By determining the proportion of reflection surfaces oriented in certain directions, virtually any desired spatial radiation characteristic of the matt area can be obtained.

In Verallgemeinerung der quadratischen Form der 2(a) kann die Form der Mikrospiegel beliebig gewählt werden und kann auch von Element zu Element zufällig variieren um eine Mattierungswirkung zu erzielen oder zu verstärken.In generalization of the quadratic form of the 2 (a) For example, the shape of the micromirrors can be chosen arbitrarily and can also vary randomly from element to element in order to achieve or enhance a matting effect.

In weiteren Ausführungsbeispielen müssen die Reflexionsflächen 24 nicht flach sein, sondern können auch konvex oder konkav oder, wie im Querschnitt der 2(b) dargestellt, konvex gewölbt sein. Im letzteren Fall wird der Raumwinkelbereich 30, aus dem die reflektierte Strahlung 28 zu erkennen ist, gegenüber dem Fall flacher Reflexionsflächen 24 vergrößert.In further embodiments, the reflection surfaces 24 not be flat, but may also be convex or concave or, as in cross section of 2 B) shown to be convex. In the latter case, the solid angle range becomes 30 from which the reflected radiation 28 can be seen, compared to the case of flat reflecting surfaces 24 increased.

Der Übergang zwischen einzelnen Mikrospiegeln kann abrupt oder kontinuierlich sein. Abrupte Übergänge in Form von Kanten führen zur Streuung des einfallenden Lichts und vergrößern daher die Raumbereiche, in die Licht abgestrahlt wird. Bei kontinuierlichen Übergängen wird Licht je nach Art der Übergänge durch die Übergangsbereiche in zusätzliche Raumwinkelbereiche reflektiert, die beispielsweise zwischen den Raumwinkelbereichen der miteinander verbundenen Mikroelemente liegen können.The transition between individual micromirrors can be abrupt or continuous be. Abrupt transitions in shape lead from edges to scatter the incoming light and therefore increase the space areas, in the light is radiated. At continuous transitions becomes Light depending on the type of transitions through the transition areas in additional Solid angle ranges reflected, for example, between the Solid angle ranges of the interconnected microelements lie can.

Statt eines einfachen Reliefprofils können die Mikrospiegel auch eine komplexere Reliefform mit zwei oder mehr in verschiedene Richtungen gegen die Oberfläche 20 des Sicherheitselements geneigten Reflexionsflächen aufweisen, wie etwa die in 2(c) gezeigte Dachform 32 oder die in 2(d) gezeigte mehrseitige pyramidale Reliefform 34. Es versteht sich, dass die Reflexionsflächen auch bei diesen komplexeren Profilformen konvex oder konkav gewölbt sein können.Instead of a simple relief profile, the micromirrors can also have a more complex relief shape with two or more in different directions against the surface 20 of the security element inclined reflecting surfaces, such as those in 2 (c) shown roof shape 32 or the in 2 (d) shown multi-sided pyramidal relief 34 , It is understood that the reflection surfaces can be curved convex or concave even with these more complex profile shapes.

Ein anderer Typus von erfindungsgemäßen Mikroelementen wird durch die in 3 gezeigten Vertiefungen 42, 44, 46 in der Oberfläche 40 eines Mattbe reichs dargestellt. Die Vertiefungen 42, 44, 46 bilden Streuzentren für einfallendes Licht und erzeugen so bei zufälliger Variation zumindest eines ihrer charakterisierenden Parameter eine mattierende Wirkung. Zur Illustration zeigen die 3(a) bis (c) Vertiefungen mit verschiedenen Umrissformen (kreisförmiger Umriss bei den Vertiefungen 42 und 44, sechseckiger Umriss bei der Vertiefung 46), mit verschiedenen Reliefformen (kuppelförmiges Relief bei der Vertiefung 42, zylinderförmiges Relief bei den Vertiefungen 44 und 46) und mit verschiedenen Tiefen t1 bis t3. Eine variierende Reliefform kann auch durch eine unterschiedliche Schärfe der Kanten 48 an den Umrisslinien erreicht werden.Another type of microelements according to the invention is characterized by the in 3 shown depressions 42 . 44 . 46 in the surface 40 of a matte area. The wells 42 . 44 . 46 form scattering centers for incident light and thus generate with random variation at least one of their characterizing parameters have a matting effect. For illustration, the show 3 (a) bis (c) wells with different outline shapes (circular outline of the depressions 42 and 44 , hexagonal outline at the recess 46 ), with various relief forms (dome-shaped relief in the depression 42 , cylindrical relief at the depressions 44 and 46 ) and with different depths t 1 to t 3 . A varying relief shape may also be due to a different sharpness of the edges 48 be reached at the outlines.

Die in 4 gezeigten Erhebungen 52, 54 in der Oberfläche 50 eines Mattbereichs stellen einen weiteren Typus von erfindungsgemäßen Mikroelementen dar. Die Erhebungen 52, 54 bilden Streu- und Reflexionszentren für das einfallende Licht und erzeugen so bei zufälliger Variation zumindest eines ihrer charakterisierenden Parameter eine mattierende Wirkung. Zur Illustration zeigt 4(a) eine kuppelförmige Erhebung 52 und 4(b) eine Erhebung 54 in Form einer geraden Pyramide auf symmetrischer sechseckiger Grundfläche.In the 4 surveys shown 52 . 54 in the surface 50 a matte area represent another type of microelements according to the invention. The elevations 52 . 54 form scattering and reflection centers for the incident light and thus produce a matting effect with random variation of at least one of its characterizing parameters. For illustration shows 4 (a) a dome-shaped elevation 52 and 4 (b) a survey 54 in the form of a straight pyramid on a symmetrical hexagonal base.

In der Mattstruktur reflektieren die rotationssymmetrischen Erhebungen 52 das einfallende Licht unabhängig von der azimutalen Einfallsrichtung und führen damit zu einer im Wesentlichen isotropen Lichtverteilung des abgestrahlten Lichts. Dagegen reflektieren Mikroelemente mit einer Vorzugsrichtung, wie etwa die Erhebungen 54 der 4(b), das einfallende Licht in unterschiedliche Winkelbereiche unterschiedlich stark, so dass bei derartigen Elementen schon aufgrund ihrer Form eine anisotrope Helligkeitsverteilung erreicht werden kann.In the matt structure, the rotationally symmetrical elevations reflect 52 the incident light regardless of the azimuthal incident direction and thus lead to a substantially isotropic light distribution of the emitted light. In contrast, microelements with a preferred direction, such as the elevations reflect 54 of the 4 (b) , The incident light in different angular ranges of different strengths, so that in such elements due to their shape anisotropic brightness distribution can be achieved.

5 zeigt in (a) einen Ausschnitt 56 einer Aufsicht auf die Oberfläche 50 einer erfindungsgemäßen Mattstruktur, bei der die Mikroelemente durch die Erhebungen 54 der 4(b) gebildet sind. Die Erhebungen 54 sind dabei alle mit demselben Azimutwinkel φ ausgerichtet, so dass sich aufgrund der sechseckigen Form der Pyramiden 54 eine anisotrope azimutale Helligkeitsverteilung im reflektierten Licht ergibt. Darüber hinaus weist die räumliche Lage der Erhebungen 54 eine zufällige Variation auf und erzeugt so ein mattes Erscheinungsbild der dargestellten Mattstruktur. 5 shows in (a) a section 56 a top view of the surface 50 a matt structure according to the invention, in which the microelements through the elevations 54 of the 4 (b) are formed. The surveys 54 are all aligned with the same azimuth angle φ, so that due to the hexagonal shape of the pyramids 54 gives an anisotropic azimuthal brightness distribution in the reflected light. In addition, the spatial location of the surveys 54 a random variation and thus creates a dull appearance of the illustrated matte structure.

Die Position der Erhebungen 54 kann beispielsweise durch die Beziehungen x = i·dx + dx/2·rand(–1,1) y = j·dy + dy/2·rand(–1,1)gegeben sein, wobei dx und dy einen Gitterabstand in x- bzw. y-Richtung darstellen und rand(–1,1) eine Zufallszahl oder geeignete erzeugte Pseudozufallszahl aus dem Intervall (–1,1) darstellt. Die Lage einer Erhebung 54 weicht dann von dem Gitterpunkt (xi, yj) = (i·dx, j·dy) um einen zufälligen Versatz ab, der in x-Richtung zwischen –dx/2 und +dx/2 und in y-Richtung zwischen –dy/2 und +dy/2 liegt.The position of the surveys 54 For example, through relationships x = i · dx + dx / 2 · edge (-1,1) y = j * dy + dy / 2 * rand (-1,1) where dx and dy represent a grid spacing in the x and y directions, respectively, and rand (-1,1) represents a random number or suitable generated pseudorandom number from the interval (-1,1). The location of a survey 54 then deviates from the grid point (x i , y j ) = (i * dx, j * dy) by a random offset, which in the x-direction between -dx / 2 and + dx / 2 and in the y-direction between - dy / 2 and + dy / 2.

Eine anisotrope Helligkeitsverteilung kann auch dadurch erreicht werden, dass die einzelnen Mikroelemente (Vertiefungen, Erhebungen oder beides) entlang zweier Raumrichtungen der Ebene des Sicherheitselements mit unterschiedlicher Dichte angeordnet sind. 5(b) zeigt dazu einen Ausschnitt 58 eines Ausführungsbeispiels, bei dem die Mikroelemente wieder durch die Erhebungen 54 der 4(b) gebildet sind. Der mittlere Abstand dx der Erhebungen 54 in x-Richtung ist dabei geringer gewählt als der mittlere Abstand dy der Erhebungen 54 in y-Richtung, so dass entsprechend der unterschied lichen Dichten eine unterschiedlich starke Reflexion in x- und y-Richtung erfolgt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel tritt die dadurch erzeugte Anisotropie zu der Anisotropie aufgrund der sechseckigen Form der Pyramiden 54 hinzu und erzeugt eine komplexe azimutale Helligkeitsverteilung des Mattbereichs.An anisotropic brightness distribution can also be achieved by arranging the individual microelements (depressions, elevations or both) along two spatial directions of the plane of the security element with different density. 5 (b) shows a section to it 58 an embodiment in which the microelements again through the elevations 54 of the 4 (b) are formed. The mean distance dx of the elevations 54 in the x direction is chosen to be less than the average distance dy of the surveys 54 in the y-direction, so that according to the different densities den different degrees of reflection takes place in the x and y directions. In the illustrated embodiment, the anisotropy generated thereby occurs in the anisotropy due to the hexagonal shape of the pyramids 54 and creates a complex azimuthal brightness distribution of the matte area.

In allen Gestaltungen kann durch ein hohes Aspektverhältnis, also durch ein hohes Verhältnis von Strukturtiefe zu Strukturbreite, eine erhöhte Lichtabsorption der Mattstruktur erzeugt werden. Vor allem bei metallisierten Strukturen mit hoher Flächendichte und hohem Aspektverhältnis spielt die Absorption von Licht neben der Reflexion bzw. Streuung eine wichtige Rolle. Mit Oberflächenstrukturen mit hohem Aspektverhältnis lassen sich metallische Flächen gezielt abdunkeln, was zur Erzeugung von Bildmotiven, beispielsweise von Halbtonbildern ausgenutzt werden kann, wie nachfolgend erläutert. Mit Bezug auf 6 ist das Aspektverhältnis einer Mattstruktur 60 durch das Verhältnis von Strukturtiefe t zu Strukturbreite b gegeben. Eine signifikante Lichtabsorption findet für Aspektverhältnisse t/b oberhalb von 1, insbesondere oberhalb von 3 bzw. ganz besonders oberhalb von 5 statt.In all designs, increased light absorption of the matt structure can be produced by a high aspect ratio, ie by a high ratio of structure depth to feature width. Especially in metallized structures with high surface density and high aspect ratio, the absorption of light in addition to the reflection or scattering plays an important role. With surface structures with a high aspect ratio, metallic surfaces can be specifically darkened, which can be exploited to produce image motifs, for example halftone images, as explained below. Regarding 6 is the aspect ratio of a matt structure 60 given by the ratio of structure depth t to structure width b. Significant light absorption takes place for aspect ratios t / b above 1, in particular above 3 or especially above 5.

Mit den beschriebenen Mikroelementen können Mattbereiche in Form einer homogenen, matt glänzenden Fläche mit einer gewünschten räumlichen Abstrahlcharakteristik und einer gewünschten Gesamthelligkeit gebildet werden.With The described microelements can be matt areas in the form of a homogeneous, matt shiny area with a desired spatial Abstrahlcharakteristik and a desired overall brightness formed become.

Daneben lassen sich auch, wie bereits in 1 gezeigt, durch Kombination des oder der Mattbereiche mit metallisch reflektierenden Umgebungsbereichen „Schwarz-Weiß”-Bilder, also Binärdarstellungen mit zwei unterschiedlichen Kontrastwerten, erzeugen. Der notwendige Bildkontrast zwischen „Schwarz” und „Weiß” ergibt sich bei der Erfindung durch die unterschied lichen Abstrahlcharakteristika des mattierten und des metallisch reflektierenden Bereichs.In addition, as already in 1 By combining the matte area (s) with metallically reflective surrounding areas, "black and white" images, that is, binary representations having two different contrast levels, are produced. The necessary image contrast between "black" and "white" results in the invention by the different union Abstrahlcharakteristika the frosted and the metallic reflective area.

Beispielsweise können die weißen Bildbereiche in einem darzustellenden Schwarz-Weiß-Bild mit Mattstrukturen gefüllt werden, während die schwarzen Bildbereiche metallisch spiegelnd ausgebildet sind. Natürlich ist es ebenfalls möglich, anstelle eines unstrukturierten metallischen Bereichs die schwarzen Bildbereiche mit einer anderen Mattstruktur zu füllen, die in zumindest einer Raumrichtung einen ausreichenden Kontrast zu der Mattstruktur der weißen Bildbereiche aufweist.For example can the white ones Image areas in a black and white image with matt structures to be displayed filled be while the black image areas are metallically reflective. Naturally it is also possible instead of an unstructured metallic area the black ones To fill image areas with a different matt structure, which in at least one Direction of space sufficient contrast to the matte structure of white Has image areas.

In komplexeren Ausgestaltungen können auf diese Weise auch Graustufenbilder erzeugt werden, wobei die Graustufen durch eine Rasterung „schwarzer”, also beispielsweise metallisch spiegelnder Pixelelemente und „weißer”, also mattierter Pixelelemente erzeugt werden, wie oben erläutert.In more complex configurations can In this way, gray scale images are generated, the Grayscale by a screening "black", so for example metallic mirroring pixel elements and "whiter", so matted pixel elements are generated, as explained above.

Neben diesen binären Gestaltungen können auch Graustufenbilder mit echten, also nicht durch Schwarz-Weiß-Rasterung erzeugten Graustufen dargestellt werden. Dazu werden entsprechend der gewünschten Anzahl an Graustufen mehrere verschiedene Mattstrukturen mit unterschiedlichen Helligkeiten bzw. unterschiedlicher Abstrahlcharakteristik eingesetzt.Next this binary Designs can also Grayscale images with real, not by black and white screening generated gray levels are displayed. To do this accordingly the desired Number of grayscale several different matt structures with different Brightness and different emission characteristics used.

Beispielsweise kann das Maß der Verdunklung eines Teilbereichs bei gleichbleibender lateraler Ausdehnung durch das Aspektverhältnis t/b der verwendeten Mattstruktur bestimmt werden. Ein echtes Graustufenbild kann daher erzeugt werden, indem die Tiefe der Mattstruktur in dunklen Bildpunkten größer, in hellen Bildpunkten geringer gewählt wird. Die Tiefe der Mattstruktur wird dazu entsprechend der Vorgaben des darzustellenden Graustufenbilds als Funktion des Orts gewählt.For example can the measure of Darkening of a partial area with constant lateral expansion through the aspect ratio t / b of the matt structure used are determined. A true grayscale picture can therefore be created by reducing the depth of the matte texture in dark Pixels larger, in light pixels selected lower becomes. The depth of the matt structure will be according to the specifications of the gray scale image to be displayed selected as a function of the location.

Neben dem Aspektverhältnis kommen selbstverständlich auch andere der charakterisierenden Parameter der Mikroelemente zur Beeinflussung von Abstrahlcharakteristik und Gesamthelligkeit und damit zur Erzeugung eines Schwarz-Weiß- oder Graustufenbilds infrage.Next the aspect ratio come of course also other of the characterizing parameters of the microelements for influencing the radiation characteristic and overall brightness and thus for generating a black-and-white or grayscale image in question.

Eine räumliche Anisotropie der Abstrahlcharakteristik kann auch dazu genutzt werden, in unterschiedlichen Raumrichtungen unterschiedliche Bilder darzustellen. Beispielsweise können die Mattstrukturen eines Schwarz-Weiß-Bildes so gewählt werden, dass die Mikroelemente, die in eine erste Raumrichtung stark reflektieren, in eine zweite Raumrichtung nur gering reflektieren, während die Mikroelemente, die in die zweite Raumrichtung stark reflektieren, in die erste Raumrichtung nur gering reflektieren. Beim Wechsel der Betrachtungsrichtung von der ersten zur zweiten Raumrichtung ergibt sich dann eine Kontrastumkehr des dargestellten Bildes.A spatial Anisotropy of the radiation pattern can also be used to show different pictures in different spatial directions. For example, you can the matt structures of a black and white picture so chosen be that the microelements strong in a first spatial direction reflect, only slightly reflect in a second spatial direction, while the microelements that strongly reflect in the second spatial direction, only slightly reflect in the first spatial direction. When changing the viewing direction from the first to the second spatial direction then results in a contrast reversal of the displayed image.

Im allgemeinen Fall können die unterschiedlichen Mikroelemente auch so aufeinander abgestimmt sein, dass sie in einer ersten Raumrichtung gemeinsam ein erstes Motiv und in einer zweiten Raumrichtung gemeinsam ein zweites Motiv erzeugen. Bei einem Wechsel der Betrachtungsrichtung von der ersten zur zweiten Raumrichtung geht für den Betrachter dann das erste Motiv in das zweite Motiv über.in the general case can the different microelements are also coordinated with each other be that they together in a first spatial direction a first Motif and in a second spatial direction together a second motif produce. When changing the viewing direction from the first to the second spatial direction goes for the Viewer then transposes the first motif into the second motif.

Die Herstellung der beschriebenen homogenen oder als Bildmotive ausgebildeten Mattstrukturen kann auf vielfältige Weise erfolgen. Ein besonders gut geeignetes Verfahren zur Herstellung eines Prägemasters beruht auf einer Belichtung von Photolack mit einem fokussierten Laserstrahl.The Production of the described homogeneous or designed as picture motives Matt structures can be multifaceted Done way. A particularly suitable method for the production an embossing master is based on an exposure of photoresist with a focused Laser beam.

Dazu wird ein Substrat, beispielsweise aus Quarz oder Soda Lime, mit Photolack geeigneter Dicke beschichtet, beispielsweise durch eine Rotationsbe schichtung (Spin Coating). Als Lacke eignen sich dabei beispielsweise die zur Gruppe der Diazonaphtoquinone gehörenden Lacke der AZ®-Serie, mit denen ein Schichtdickenbereich von 300 nm bis zu mehr als 15 μm abgedeckt werden kann.For this purpose, a substrate, for example of quartz or soda lime, coated with photoresist of suitable thickness, for example by a Rotationsbe coating (spin coating). Examples of suitable lacquers are the lacquers of the AZ® series belonging to the group of diazonaphthoquinones, with which a layer thickness range from 300 nm to more than 15 μm can be covered.

Nach einem Ausheizschritt (Soft Bake), der dem Entfernen des Lösemittels dient, wird der Lack mithilfe eines fokussierten Laserstrahls belichtet. Dabei können unterschiedliche Bereiche der Struktur unterschiedlich hohen Dosiswerten ausgesetzt werden, so dass sich nach dem Entwicklungsschritt unterschiedliche große Strukturtiefen ergeben. Stärker belichtete Bereiche weisen dabei eine größere Strukturtiefe auf als weniger stark belichtete Bereiche. Auf diese Weise lassen sich sehr komplexe Oberflächenstrukturen mit einer Auflösung bis unter 1 μm erzeugen. Die Tiefe der Strukturen kann 10 μm wesentlich übersteigen und es können Aspektverhältnisse bis zu etwa 10 erreicht werden.To a bake step (soft bake), which involves removal of the solvent serves, the paint is exposed using a focused laser beam. It can different areas of the structure different levels of dose be exposed so that after the development step different size Give structure depths. Stronger exposed Areas have a greater structural depth on less exposed areas. Let that way very complex surface structures with a resolution to less than 1 μm produce. The depth of the structures can significantly exceed 10 microns and it can aspect ratios up to about 10 can be achieved.

Das so erzeugte Original kann nach galvanischer Abformung vervielfältigt und zu einem Prägewerkzeug weiterverarbeitet werden. Mithilfe des Prägewerkzeugs kann die Struktur auf einer Folienbahn in einen UV-härtbaren Lack oder einen thermoplastischen Kunststoff geprägt werden. Nach dem Prägeschritt können die Folienbahnen mit einer reflektierenden Metallschicht bedampft werden. In manchen Ausgestaltungen bietet es sich auch an, farbkippende Interferenz-Schichtsysteme aufzudampfen, die in Zusammenwirkung mit den Mattstrukturen eindrucksvolle optische Effekte, insbesondere Farbeffekte erzeugen.The thus produced original can be duplicated after galvanic impression and to an embossing tool be further processed. Using the embossing tool, the structure on a film web in a UV-curable varnish or a thermoplastic Plastic embossed become. After the embossing step can the film webs vaporized with a reflective metal layer become. In some embodiments, it also lends itself to color-shifting To evaporate interference layer systems that interact with the matt structures impressive visual effects, in particular Create color effects.

Ein typischer Aufbau einer Folie 70 mit einer erfindungsgemäßen Mattstruktur 72 ist in 7 dargestellt. Die Folie 70 enthält in Schichtabfolge von unten nach oben eine Trägerfolie 74, eine UV-Prägelackschicht 76 mit den ein geprägten Mattstrukturen 72, eine metallische Schicht 78, beispielsweise eine 50 nm dicke Aluminiumschicht, und eine Schutzschicht 80 aus transparentem Material, die die Mattstruktur 72 einebnet und damit vor unerwünschter Abformung schützt.A typical construction of a foil 70 with a matt structure according to the invention 72 is in 7 shown. The foil 70 contains in sequence from bottom to top a carrier film 74 , a UV embossing lacquer layer 76 with the embossed matt structures 72 , a metallic layer 78 , for example one 50 nm thick aluminum layer, and a protective layer 80 Made of transparent material, the matt structure 72 flattens and thus protects against unwanted impression.

Die Metallisierung 78 kann die Mattstrukturen 72 vollflächig oder nur teilweise bedecken. Anstelle der Metallisierung 78 kann auch ein Dünnschichtelement mit Farbkippeffekt vorgesehen sein, das typischerweise eine Reflexionsschicht, eine Absorberschicht und eine zwischen der Reflexionsschicht und der Absorberschicht angeordnete dielektrische Abstandsschicht aufweist. Die einzelnen Schichten werden üblicherweise aufgedampft oder über Sputtern aufgebracht, dies kann senkrecht oder unter einem schrägen Winkel zur zu bedampfenden Oberfläche erfolgen.The metallization 78 can the matte structures 72 cover completely or only partially. Instead of metallization 78 A thin-film element with a color-shift effect can also be provided which typically has a reflection layer, an absorber layer and a dielectric spacer layer arranged between the reflection layer and the absorber layer. The individual layers are usually vapor-deposited or applied by sputtering, this can be done vertically or at an oblique angle to the surface to be vaporized.

Bei einer weiteren Erfindungsvariante eines Folienaufbaus wird die Lichtbrechung an der strukturierten Oberfläche eines transparenten Materials ausgenutzt. Mit Bezug auf 8 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel 82 über einer Trägerfolie 74 ein Dünnschichtelement 84 mit Farbkippeffekt aufgebracht. Das Dünnschichtelement 84 kann in anderen Ausgestaltungen durch eine Metallisierungsschicht ersetzt sein oder auch ersatzlos entfallen.In a further variant of the invention of a film construction, the refraction of light on the structured surface of a transparent material is utilized. Regarding 8th is in the illustrated embodiment 82 over a carrier foil 74 a thin film element 84 applied with color shift effect. The thin-film element 84 may be replaced by a metallization in other embodiments or omitted without replacement.

Auf dem Dünnschichtelement 84 ist eine UV-Prägelackschicht 76 angeordnet, in die die gewünschten Mattstrukturen 72 eingeprägt sind. Um einen ausreichend hohen Brechzahlunterschied an der Oberfläche des Sicherheitselements 82 zu erhalten, liegen die Mattstrukturen 72 direkt an der Oberfläche frei. Alternativ können die Mattstrukturen 72 auch mit einem Material mit einem ausreichend hohen Brechungsindex eingeebnet werden, sofern ein ausreichend großer Brechungsindexunterschied zwischen Prägelack und einebnender Schicht (vorzugsweise Δn > 0,3) besteht.On the thin-film element 84 is a UV embossing lacquer layer 76 arranged in the desired matt structures 72 are impressed. To a sufficiently high refractive index difference on the surface of the security element 82 to get the matt structures lie 72 directly at the surface free. Alternatively, the matte structures 72 also be leveled with a material having a sufficiently high refractive index, provided there is a sufficiently large refractive index difference between embossing lacquer and planarizing layer (preferably Δn> 0.3).

Eine zusätzliche Mattierung lässt sich erreichen, indem der Prägelack 76 mit lichtstreuenden Partikeln versehen wird. Bei diesen lichtstreuenden Partikeln handelt es sich allgemein um Partikel, die einen anderen Brechungsindex als der umgebende Prägelack 76 aufweisen, wie etwa Metallpartikel. Die Streueigenschaften des Systems Prägelack/Partikel hängen dabei von der Beschaffenheit der Partikel und ihrer Dichte im Lack ab. Zusätzlich oder alternativ können die lichtstreuenden Partikel auch in dem die geprägten Mattstrukturen einebnenden Schutzlack enthalten sein. Sind die Partikel nur im Schutzlack vorgesehen, so hat dies den Vorteil, dass die Partikel keinerlei störenden Einfluss auf die UV-Hartung während des Prägevorgangs ausüben können.An additional matting can be achieved by the embossing lacquer 76 is provided with light-scattering particles. These light-scattering particles are generally particles having a different refractive index than the surrounding embossing lacquer 76 such as metal particles. The scattering properties of the embossing lacquer / particle system depend on the nature of the particles and their density in the lacquer. In addition or as an alternative, the light-scattering particles can also be contained in the protective lacquer which lines the embossed matt structures. If the particles are only provided in the protective lacquer, this has the advantage that the particles can not exert any disturbing influence on the UV curing during the embossing process.

Es versteht sich, dass die in dieser Anmeldung beschriebenen Mattstrukturen mit anderen Sicherheitsmerkmalen kombiniert werden können, um den Fälschungsschutz zusätzlich zu erhöhen. Insbesondere kann ein Mattbereich mit holographischen oder hologrammähnlichen Beugungsstrukturen, mit Sägezahnstrukturen, mit Subwellenlängengittern, Mottenaugenstrukturen, mit den oben bereits erwähnten Dünnschichtelementen mit Farbkippeffekt oder anderen Farbeffekten, mit eingearbeiteten magnetischen Stoffen, insbesondere mit magnetischer Codierung, mit gezielt eingestellter elektrischer Leitfähigkeit, insbesondere durch eine gezielt eingestellte Dicke einer metallischen Reflexionsschicht, mit gefärbtem Prägelack oder mit lumineszierenden Stoffen jeglicher Art kombiniert werden.It it is understood that the matt structures described in this application can be combined with other security features to the counterfeit protection additionally to increase. In particular, a matte area with holographic or hologram-like Diffraction structures, with sawtooth structures, with subwavelength gratings, moth-eye structures, with the ones already mentioned above thin-film elements with color shift effect or other color effects, with incorporated magnetic materials, in particular with magnetic coding, with specifically set electrical conductivity, in particular by a specifically set thickness of a metallic reflection layer, with colored embossing lacquer or combined with luminescent substances of any kind.

Claims (27)

Optisch variables Sicherheitselement zur Absicherung von Wertgegenständen, mit einem achromatischen, matt glänzenden Mattbereich, dadurch gekennzeichnet, dass der Mattbereich eine reflektierende Mattstruktur aus einer Vielzahl von Mikroelementen enthält, die durch die Parameter laterale Abmessung, Höhe, Umrissform, Reliefform, räumliche Lage und räumliche Ausrichtung charakterisiert sind, wobei – die laterale Abmessung der Mikroelemente unterhalb der Auflösungsgrenze des menschlichen Auges liegt und – zumindest einer der charakterisierenden Parameter der Mikroelemente innerhalb der Mattstruktur zufällig variiert.Optically variable security element for securing valuables, with an achromatic, matt glossy matte area, characterized in that the matte area contains a reflective matte structure of a multiplicity of microelements, which are defined by the parameters lateral dimension, height, outline shape, relief shape, spatial position and spatial orientation - wherein the lateral dimension of the microelements lies below the resolution limit of the human eye and - at least one of the characterizing parameters of the microelements within the matt structure varies randomly. Sicherheitselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikroelemente eine Reliefform mit einer Vorzugsrichtung aufweisen.Security element according to claim 1, characterized in that that the microelements have a relief shape with a preferred direction exhibit. Sicherheitselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikroelemente eine laterale Abmessung von weniger als 50 μm, bevorzugt weniger als 30 μm aufweisen.Security element according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the microelements have a lateral dimension of less than 50 μm, preferably less than 30 microns exhibit. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikroelemente eine Reliefform mit genau einer gegen die Oberfläche des Sicherheitselements geneigten Reflexionsfläche aufweisen.Security element according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the microelements form a relief with exactly one against the surface having the security element inclined reflection surface. Sicherheitselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die durch einen Azimutwinkel φ angegebene räumliche Ausrichtung der Mikroelemente innerhalb der Mattstruktur zufällig variiert und/oder der Neigungswinkel θ der geneigten Reflexionsfläche der Mikroelemente inner halb der Mattstruktur zufällig variiert und/oder die Umrissform der Mikroelemente innerhalb der Mattstruktur zufällig variiert.Security element according to claim 4, characterized in that that given by an azimuth angle φ spatial Alignment of the microelements within the matte structure varies randomly and / or the inclination angle θ of inclined reflection surface the microelements randomly varies within the matt structure and / or the Outline of the microelements randomly varies within the matte structure. Sicherheitselement nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsfläche der Mikroelemente flach, konkav oder konvex gewölbt ist.Security element according to claim 4 or 5, characterized in that the reflection surface of the microelements flat, concave or convex GE is arching. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikroelemente eine Reliefform mit zwei oder mehr in verschiedene Richtungen gegen die Oberfläche des Sicherheitselements geneigten Reflexionsflächen aufweisen, wobei die Mikroelemente insbesondere eine Dachstruktur oder eine mehrseitige pyramidale Struktur aufweisen.Security element according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the microelements form a relief with two or more in different directions against the surface of the Security elements have inclined reflecting surfaces, wherein the microelements in particular a roof structure or a multi-sided pyramidal Structure have. Sicherheitselement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die durch einen Azimutwinkel φ angegebene räumliche Ausrichtung der Mikroelemente innerhalb der Mattstruktur zufällig variiert und/oder die Neigungswinkel θi der geneigten Reflexionsflächen der Mikroelemente innerhalb der Mattstruktur zufällig variieren und/oder die Umrissform der Mikroelemente innerhalb der Mattstruktur zufällig variiert.A security element according to claim 7, characterized in that the spatial orientation of the microelements within the matt structure indicated by an azimuth angle φ varies randomly and / or the inclination angles θ i of the inclined reflecting surfaces of the microelements vary randomly within the matt structure and / or the outline of the microelements within the matte structure Matt structure varies randomly. Sicherheitselement nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsflächen der Mikroelemente flach, konkav oder konvex gewölbt sind.Security element according to claim 7 or 8, characterized characterized in that the reflecting surfaces of the microelements are flat, concave or convex arched are. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikroelemente durch Vertiefungen in der Oberfläche des Mattbereichs gebildet sind.Security element according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the microelements by depressions in the surface of the matte area are formed. Sicherheitselement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Umrissform und/oder die Schärfe der Kante an der Umrisslinie und/oder die Tiefe und/oder die Reliefform und/oder die räumliche Lage der Vertiefungen innerhalb der Mattstruktur zufällig variiert.Security element according to claim 10, characterized in that that the outline shape and / or the sharpness of the edge on the outline and / or the depth and / or the relief shape and / or the spatial position of the depressions within the matte structure at random varied. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikroelemente durch Erhebungen in der Oberfläche des Mattbereichs gebildet sind.Security element according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the microelements by elevations in the surface of the matte area are formed. Sicherheitselement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Umrissform und/oder räumliche Ausrichtung und/oder die Höhe und/oder die Reliefform und/oder die räumliche Lage der Erhebungen innerhalb der Mattstruktur zufällig variiert.Security element according to claim 10, characterized in that that the outline shape and / or spatial Alignment and / or height and / or the relief form and / or the spatial Location of the surveys within the matte structure varies randomly. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der zufällig variierenden charakterisierenden Parameter in einem vorgegebenen Schwankungsbereich um einen vorgegebenen Mittelwert variiert.Security element according to at least one of claims 1 to 13, characterized in that at least one of the randomly varying characterizing parameters in a given range of variation varies by a predetermined average. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der zufällig variierenden charakterisierenden Parameter auf einen vorgegebenen Schwankungsbereich um einen vorgegebenen Mittelwert konzentriert ist.Security element according to at least one of claims 1 to 13, characterized in that at least one of the randomly varying characterizing parameters to a predetermined range of variation is concentrated around a predetermined mean. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Parameter laterale Abmessung, Höhe, Umrissform und Reliefform aufeinander abgestimmt sind, um durch ein hohes Aspektverhältnis der Mikroelemente abgedunkelte Bereiche in der reflektierenden Mattstruktur zu schaffen.Security element according to at least one of claims 1 to 15, characterized in that the parameters lateral dimension, Height, outline shape and relief shape are matched to one another by a high aspect ratio of Microelements darkened areas in the reflective matte structure to accomplish. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die reflektierende Mattstruktur als Reflexionsschicht eine opake Metallschicht, eine transparente, hochbrechende Schicht, ein Dünnschichtelement mit Farbkippeffekt oder eine flüssigkristalline Schicht aufweist.Security element according to at least one of claims 1 to 16, characterized in that the reflective matt structure as reflective layer an opaque metal layer, a transparent, high refractive index Layer, a thin-film element with color shift effect or a liquid crystalline Layer has. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Mattbereich eine homogene, matt glänzende Fläche mit einer vorbestimmten räumlichen Abstrahlcharakteristik und einer vorbestimmten Gesamthelligkeit bildet.Security element according to at least one of claims 1 to 17, characterized in that the matt area is a homogeneous, matt glossy area with a predetermined spatial Emission characteristic and a predetermined total brightness forms. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Mattbereich Teil eines vorbestimmten Motivs aus Motivbereichen mit unterschiedlicher räumlicher Abstrahlcharakteristik und/oder einer unterschiedlichen Gesamthelligkeit ist.Security element according to at least one of claims 1 to 17, characterized in that the matte area is part of a predetermined Motif of subject areas with different spatial Radiation characteristic and / or a different overall brightness is. Sicherheitselement nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das vorbestimmte Motiv ein Schwarz-Weiß- oder ein Graustufenbild ist.Security element according to claim 19, characterized that the predetermined motif is a black-and-white or grayscale image is. Sicherheitselement nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass sich die unterschiedlichen Kontraste des Schwarz-Weiß-Bildes bzw. die unterschiedlichen Graustufen des Graustufenbilds durch eine unterschiedliche räumliche Abstrahlcharakteristik und/oder eine unterschiedliche Gesamthelligkeit von Mattbereich und einem umgebenden Bereich bzw. durch eine unterschiedliche räumliche Abstrahlcharakteristik und/oder eine unterschiedliche Gesamthelligkeit von Teilbereichen des Mattbereichs mit unterschiedlichen charakterisierenden Parametern ergeben.Security element according to claim 20, characterized that the different contrasts of the black and white picture or the different gray levels of the gray scale image a different spatial Radiation characteristic and / or a different overall brightness of matte area and a surrounding area or by a different spatial Radiation characteristic and / or a different overall brightness of partial areas of the matt area with different characterizing Give parameters. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Mattbereich mit holographischen oder hologrammähnlichen Beugungsstrukturen, Subwellenlängengittern, Mottenaugenstrukturen oder mit weiteren Sicherheitsmerkmalen, wie eingearbeiteten magnetischen Stoffen, insbesondere mit magnetischer Codierung, mit gezielt eingestellter elektrischer Leitfähigkeit, insbesondere durch eine gezielt eingestellte Dicke einer metallischen Reflexionsschicht, mit Farbkippeffekten, mit gefärbtem Prägelack, mit lumineszierenden Stoffen oder dergleichen kombiniert ist.A security element according to at least one of claims 1 to 21, characterized in that the matte area with holographic or hologram-like diffraction structures, subwavelength gratings, moth eye structures or other security features, such as incorporated magnetic materials, in particular with magnetic coding, with specifically set electrical conductivity, in particular by a targeted is Vice te thickness of a metallic reflection layer, combined with Farbkippeffekten, with colored embossing lacquer, with luminescent substances or the like. Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 22, bei dem das Oberflächenprofil der Mattstruktur in eine UV-härtbare oder eine thermoplastische Lackschicht geprägt wird.Method for producing a security element according to at least one of the claims 1 to 22, where the surface profile the matt structure into a UV-curable or a thermoplastic lacquer layer is embossed. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die geprägte Lackschicht mit einer Reflexionsschicht, insbesondere einer opaken Metallschicht, einer transparenten, hochbrechende Schicht, einem Dünnschichtelement mit Farbkippeffekt oder einer Flüssigkristallschicht beschichtet wird.Method according to claim 23, characterized that the embossed Lacquer layer with a reflection layer, in particular an opaque metal layer, a transparent, high refractive layer, a thin film element with color shift effect or a liquid crystal layer is coated. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Lackschicht auf eine Reflexionsschicht, insbesondere eine opake Metallschicht, eine transparente, hochbrechende Schicht, ein Dünnschichtelement mit Farbkippeffekt oder eine Flüssigkristallschicht aufgebracht und nach dem Aufbringen geprägt wird.Method according to claim 23, characterized that the lacquer layer on a reflective layer, in particular a opaque metal layer, a transparent, high refractive index layer, a thin film element with color shift effect or a liquid crystal layer applied and embossed after application. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Mattstruktur, gegebenenfalls mit aufgebrachter Reflexionsschicht, durch eine transparente Deckschicht eingeebnet wird.Method according to at least one of claims 23 to 25, characterized in that the matt structure, optionally with applied reflection layer, leveled by a transparent cover layer becomes. Datenträger, insbesondere Wertdokument, wie Banknote, Ausweiskarte oder dergleichen, mit einem Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 22.disk, in particular value document, such as banknote, identification card or the like, with a security element according to one of claims 1 to 22nd
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