DE102017006513A1

DE102017006513A1 - Security element with optically variable 2-dimensional embossing structure

Info

Publication number: DE102017006513A1
Application number: DE102017006513.6A
Authority: DE
Inventors: Martin Imhof; Astrid Heine; Peter Franz; Thanh-Hao Huynh; Karlheinz Mayer; Raphael Dehmel
Original assignee: Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Current assignee: Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Priority date: 2017-07-10
Filing date: 2017-07-10
Publication date: 2019-01-10
Also published as: EP3427967A1; EP3427967B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement zur Herstellung eines Sicherheitspapiers, Wertdokuments oder dgl., wobei das Sicherheitselement (S) eine optisch variable Prägestruktur aufweist, die eine Vielzahl von Zellen (1, 2) hat, welche in einem 2D-Muster angeordnet sind, wobei die Zellen (1, 2) eine zu einer Grundebene (E) des Sicherheitselementes nicht parallel ausgerichtete Oberfläche (3, 4) haben, welche durch eine Oberflächenhöhendifferenz (t) und eine Richtung (3, 4) der Oberflächenausrichtung charakterisiert ist, wobei die Prägestruktur mindestens zwei Arten von Zellen (1, 2) aufweist, die sich hinsichtlich der Richtung (3, 4) der Oberflächenausrichtung und/oder der Oberflächenhöhendifferenz (t) unterscheiden, wobei die Prägestruktur mit Farbe versehen ist.The invention relates to a security element for producing a security paper, value document or the like, wherein the security element (S) has an optically variable embossed structure having a plurality of cells (1, 2) arranged in a 2D pattern, wherein the Cells (1, 2) have a surface (3, 4) non-parallel to a ground plane (E) of the security element, characterized by a surface height difference (t) and a direction (3, 4) of surface orientation, the embossing structure being at least two types of cells (1, 2) which differ in the direction (3, 4) of the surface orientation and / or the surface height difference (t), wherein the embossed structure is provided with color.

Description

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement, welches insbesondere zur Herstellung eines Sicherheitspapiers, Wertdokuments oder abgesicherten Produkts vorgesehen ist, wobei das Sicherheitselement eine optisch variable Prägestruktur aufweist, die eine Vielzahl von Zellen hat, welche in einem 2D-Muster angeordnet sind, wobei die Zellen eine zu einer Grundebene des Sicherheitselementes nicht parallel ausgerichtete Oberfläche haben, welche durch eine Oberflächenhöhendifferenz und eine Richtung der Oberflächenausrichtung charakterisiert ist, wobei die Prägestruktur mindestens zwei Arten von Zellen aufweist, die sich hinsichtlich der Richtung der Oberflächenausrichtung und/oder der Oberflächenhöhendifferenz unterscheiden, wobei die Prägestruktur mit Farbe versehen ist.The invention relates to a security element, which is provided in particular for producing a security paper, value document or secured product, wherein the security element has an optically variable embossed structure having a plurality of cells, which are arranged in a 2D pattern, the cells one to surface having a non-parallel surface which is characterized by a surface height difference and a surface orientation direction, the embossing structure having at least two types of cells differing in the direction of surface orientation and / or surface height difference, the embossing structure having Color is provided.

Aus dem Stand der Technik sind zum Schutz gegen Nachahmung Sicherheitselemente bekannt, um Wertdokumente, wie beispielsweise Banknoten, Wertpapiere, Kredit- oder Ausweiskarten, Pässe, Urkunden etc. Labels, Verpackungen usw. vor Fälschungen schützen. Der Fälschungsschutz beruht bei offenen Sicherheitselementen darauf, dass ein visuell einfach und deutlich erkennbarer optischer Effekt besteht, der mit üblichen Reproduktionsgeräten, wie beispielsweise Farbkopierern, nicht oder nur ungenügend wiedergegeben würde.From the state of the art security elements are known to protect against imitation to value documents, such as banknotes, securities, credit or identity cards, passports, certificates, etc. Labels, packaging, etc. protect against counterfeiting. The protection against counterfeiting in the case of open security elements is based on the fact that there is a visually simple and clearly recognizable optical effect which would not or only insufficiently be reproduced with customary reproduction devices, such as color copiers.

Aus der WO 2013/045054 A1 ist ein Sicherheitselement der eingangs genannten Art bekannt, bei dem rasterartig bienenwabenförmige Zellen angeordnet sind, die durch Prägen Facetten mit unterschiedlich geneigten Oberflächen haben. Die Facetten sind spiegelnd beschichtet und die unterschiedlichen Oberflächenneigungen im 2D-Muster der Bienenwabenstruktur sind so verteilt, dass zwei unterschiedliche Bilder oder Motive erkennbar sind, wobei es vom Blickwinkel abhängt, welches der beiden Motive oder Bilder man sieht. Jedem Motiv oder Bild ist ein eigener Blickwinkelbereich zugeordnet. Kippt man das Sicherheitselement im zugeordneten Blickwinkelbereich, so ändert sich die Sichtbarkeit des Motivs. Die spiegelnde Schicht kann als Druckfarbe aufgebracht werden.From the WO 2013/045054 A1 a security element of the aforementioned type is known in which grid-like honeycomb-shaped cells are arranged, which have by embossing facets with differently inclined surfaces. The facets are mirror-coated and the different surface slopes in the 2D pattern of the honeycomb structure are distributed so that two different images or motifs are recognizable, depending on the viewing angle, which of the two subjects or images you can see. Each motif or image is assigned a separate viewing angle area. If you tilt the security element in the assigned viewing angle range, the visibility of the subject changes. The reflective layer can be applied as an ink.

Die WO 2016/020066 A2 schlägt ein Sicherheitselement vor, das ebenfalls eine Vielzahl von Zellen hat, welche in einem 2D-Muster angeordnet sind. Die Zellen sind jeweils halbkugelförmig, sodass jede Zelle als Wölbspiegel wirkt. Über diesem 2D-Muster aus Wölbspiegeln sind linienförmige Druckelemente angeordnet, die sich über eine Vielzahl von Wölbspiegeln erstrecken. Die Position der Linien auf den Wölbspiegeln variiert längs des 2D-Musters, sodass insgesamt ein Bild oder Motiv erzeugt wird, das bei Kippen oder Drehen des Sicherheitselementes einen Bewegungseffekt hat.The WO 2016/020066 A2 proposes a security element that also has a plurality of cells arranged in a 2D pattern. The cells are each hemispherical, so each cell acts as a vault mirror. Arranged over this 2D pattern of arching mirrors are line-shaped pressure elements which extend over a large number of arching mirrors. The position of the lines on the dome mirrors varies along the 2D pattern, creating an overall image or motif that has a motion effect when the security element is tilted or rotated.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sicherheitselement der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass der visuelle optische Effekt prägnanter ausfällt und somit der Schutz gegenüber Fälschungen weiter erhöht ist.The invention has the object of developing a security element of the type mentioned so that the visual optical effect fails more succinctly and thus the protection against counterfeiting is further increased.

Die Erfindung ist in den unabhängigen Ansprüchen definiert. Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The invention is defined in the independent claims. Further developments are the subject of the dependent claims.

Das Sicherheitselement zeigt dem Betrachter eine Informationen und weist hierfür Zellen auf, deren Oberflächenneigung so gestaltet ist, dass Beleuchtung in einem bestimmten Winkelbereich auf eine bestimmte Art und Weise reflektiert wird. Jede Zelle wirkt als Pixel, das abhängig von der Oberflächenneigung der Zelle unter einem bestimmten Betrachtungswinkel hell oder dunkel ist. Dadurch wird die Information dargestellt. In einem bestimmten Betrachtungswinkelbereich ist die Information erkennbar, wobei sie sich optional bei Variation des Betrachtungswinkels innerhalb des bestimmten Betrachtungswinkelbereichs, also bei entsprechendem Kippen des Sicherheitselementes ändert. In bevorzugten Ausgestaltungen sind die Zellen so gestaltet, dass der Betrachter die Informationen plastisch sieht bzw. ein plastischer Eindruck entsteht. Die Information kann ein Motiv, wie ein Bild, ein Logo oder eine Zahl etc. sein. Das Sicherheitselement bietet mindestens zwei verschiedene Informationen dar, die in verschiedenen Betrachtungswinkelbereichen erkennbar sind. Bei zwei Informationen ist eine erste Information in einem ersten Betrachtungswinkelbereich und eine zweite Information in einem zweiten Betrachtungswinkelbereich zu sehen. Jede Information ist einer Zellenart zugeordnet. Darunter wird eine Gruppe von Zellen verstanden, die zusammen die Pixel bilden, welche die jeweilige Information darstellen. Die Zellen der Zellenart haben in der Regel für einen von mehreren Parametern der Oberflächenausrichtung denselben Wert, beispielsweise dieselbe Richtung der Falllinie. Die Zellenarten unterscheiden sich dann in diesem Parameter; der Unterscheidungsparameter, indem sich die Zellenarten unterscheiden (und ihrerseits einen konstanten Wert haben) bewirkt die Trennung des Betrachtungswinkelbereichs für die beiden Informationen. Im Beispiel der Betrachtungswinkelbereiche im Azimutwinkel, mit dem man auf das Sicherheitselement blickt.The security element displays information to the viewer, and for this purpose has cells whose surface tilt is designed to reflect illumination in a particular angular range in a particular manner. Each cell acts as a pixel that is light or dark at a particular viewing angle, depending on the surface tilt of the cell. This will display the information. In a certain viewing angle range, the information is recognizable, wherein it optionally changes with variation of the viewing angle within the specific viewing angle range, ie with a corresponding tilting of the security element. In preferred embodiments, the cells are designed so that the viewer sees the information plastically or creates a plastic impression. The information may be a subject such as an image, a logo or a number, etc. The security element provides at least two different pieces of information that are recognizable in different viewing angle ranges. For two pieces of information, a first piece of information in a first viewing angle range and a second piece of information in a second viewing angle range can be seen. Each information is assigned to a cell type. This is understood to mean a group of cells which together form the pixels representing the respective information. The cells of the cell type usually have the same value for one of several parameters of the surface orientation, for example the same direction of the fall line. The cell types then differ in this parameter; the distinguishing parameter, in that the cell types differ (and in turn have a constant value) causes the separation of the viewing angle range for the two pieces of information. In the example of the viewing angle ranges in the azimuth angle with which one looks at the security element.

In Ausführungsformen erzeugt eine Variation eines anderen Parameters der Oberflächenausrichtung, z. B. ein Neigungswinkel, innerhalb einer Zellenart den plastischen Eindruck der von dieser Zellenart dargestellten Information.In embodiments, a variation of another parameter causes the surface orientation, e.g. As an inclination angle, within a cell type the plastic impression of the information represented by this cell type.

Im Sicherheitselement sind die Zellen individuell und unterschiedlich farbig. Die individuelle Einfärbung der Zellen wird dadurch erreicht, dass einzelne Farbflächen auf oder unter den Zellen vorgesehen sind. Die Farbflächen sind in einem flächigem Muster angeordnet, das den Zentren des 2D-Musters entspricht, in welchem die Zellen angeordnet sind. Das 2D-Muster der Prägestruktur der Zellen bestimmt die Anordnung der individuellen Farbflächen. Die Farbflächen sind insbesondere kleiner als die Zellen. Hierbei sind je nach Flächenfüllungsgrad der Zellen mit den Farbflächen auch gewisse Abweichungen möglich, die Passerschwankungen auffangen. Gestaltet man die Fläche des Farbauftrages etwas kleiner als die Zelle, ist ein Versatz zwischen dem Muster, in dem die Farbflächen angeordnet sind, und dem 2D-Muster der Zellen zulässig, ohne dass eine Farbfläche außerhalb der ihr zugeordneten Zelle liegen würde. Die Farbfläche entspricht mindestens 40% der Zellfläche, bevorzugt mehr als 50% der Zellfläche, besonders bevorzugt mehr als 65% der Zellfläche. Insbesondere liegt dieser Flächenfüllgrad dabei - also für jeden der vorgenannten Minimalwerte - unter 100%, insbesondere unter 95%. Die Farbflächen können eine mit dem 2D-Muster der Zelle identische Außenkontur (wie Wabe in Wabe) oder eine eigene Außenkontur (wie Kreis, Rechteck oder Dreieck in Wabe) aufweisen. Die aufgetragene Farbe ist dabei vorzugsweise semitransparent oder opak. Opake Farben eignen sich insbesondere, falls die Farbfläche unterhalb der reflektierenden Zellfläche der Zelle angeordnet ist.In the security element, the cells are individually and differently colored. The individual coloring of the cells is achieved by providing individual colored areas on or under the cells are. The color areas are arranged in a planar pattern, which corresponds to the centers of the 2D pattern in which the cells are arranged. The 2D pattern of the embossed structure of the cells determines the arrangement of the individual color areas. The color areas are smaller in particular than the cells. Depending on the degree of surface filling of the cells with the colored areas, certain deviations are also possible that absorb register fluctuations. If the area of the color job is designed to be slightly smaller than the cell, an offset between the pattern in which the color areas are arranged and the 2D pattern of the cells is permitted, without a color area lying outside the cell assigned to it. The color area corresponds to at least 40% of the cell area, preferably more than 50% of the cell area, particularly preferably more than 65% of the cell area. In particular, this surface filling degree is less than 100%, in particular less than 95%, ie for each of the abovementioned minimum values. The color areas may have an outer contour identical to the 2D pattern of the cell (such as honeycomb in honeycomb) or a separate outer contour (such as circle, rectangle or triangle in honeycomb). The applied color is preferably semitransparent or opaque. Opaque colors are particularly suitable if the color surface is arranged below the reflective cell surface of the cell.

Durch die Farbgestaltung kann ein plastischer Eindruck erzeugt und/oder der plastische Eindruck verstärkt werden. Der plastische Effekt entsteht im Blickwinkelbereich nicht (nur) durch die unterschiedliche Oberflächenausrichtung der einzelnen Zellen, sondern (auch) durch den individuellen Farbauftrag auf die Zellen.By the color design, a plastic impression can be generated and / or the plastic impression can be strengthened. The plastic effect arises in the viewing angle range not (only) by the different surface orientation of the individual cells, but (also) by the individual application of color to the cells.

Weiter ist es möglich, einzelne Zellen beim Farbauftrag auszusparen, z. B. nicht farbig anzulegen. Dies kann dazu verwendet werden, die mindestens zwei Bilder oder Motive besser gegeneinander abzugrenzen, insbesondere indem Hintergrundzellen vorgesehen werden, die z. B. keine Oberflächenneigung aufweisen. Auch kann je nach Gestaltung des Bildes oder Motives in einzelnen Abschnitten kein Farbeffekt erforderlich sein.It is also possible to save individual cells when painting, z. B. not colored. This can be used to better distinguish the at least two images or motifs from each other, in particular by providing background cells which can be provided e.g. B. have no surface inclination. Also, depending on the design of the image or motif in individual sections no color effect may be required.

Mindestens zwei Informationen, wie Motive oder Bilder, können im Sicherheitselement dargestellt werden, indem eine entsprechende Anzahl an Zellenarten vorgesehen werden. Die Zellarten unterscheiden sich durch einen Parameter der Oberflächenausrichtung, z. B. Neigungswinkel (lokaler Verlauf oder für die gesamte Oberfläche konstant), Oberflächenhöhendifferenz oder Richtung der Falllinie. Dieser eine Parameter ist innerhalb jeder Zellenart konstant (aber anders als in den übrigen Zellenarten). Auf diese Weise werden die Informationen, die durch die Zellenarten kodiert werden, voneinander getrennt. Alle Zellen mindestens einer ersten (und einer zweiten) Zellart sind hinsichtlich der Richtung der Oberflächenausrichtung und/oder der Oberflächenhöhendifferenz identisch. In Ausführungsformen kann ein anderer Parameter innerhalb jeder Zellenart variiert werden, um den plastischen Eindruck der Information zu vermitteln. Beispielsweise ist es möglich, die Zellenarten durch die Richtung der Falllinie voneinander zu unterscheiden. Die Blickwinkelbereiche unterscheiden sich dann durch die Drehlage des Sicherheitselementes in einer Ebene, die durch das Sicherheitselement ausgespannt ist. Die Informationen sind bei unterschiedlichen Azimutwinkel erkennbar. Innerhalb jeder Zellenart kann z. B. die Oberflächenneigung variiert werden, sodass beim Ändern des Elevationswinkels der Betrachtung sich die entsprechende Information, welche durch die Zellenart zum passenden Azimutwinkel kodiert wird, in Art eines plastischen Eindrucks ändert. Die farbige Anlage der Zellen verstärkt das. Auch ist es möglich, auf eine plastische Gestaltung durch die Oberflächengeometrie zu verzichten. Damit ist mit den Maßnahmen des hier geschilderten Sicherheitselementes dennoch kein vollständiger Verlust des plastischen Eindrucks verbunden, da die Zellenarten farbig ausgestaltet sind, sodass ein plastischer Effekt auch ausschließlich durch die farbige Anlage der Zellen realisiert werden kann. Besonders stark ist der plastische Effekt natürlich, wenn die Farbgebung der Zellen dazu genutzt wird, einen bereits durch die Oberflächenstrukturierung der Prägestruktur erzeugten plastischen Effekt zu verstärken, beispielsweise indem Glanzlichter gesetzt werden etc.At least two pieces of information, such as images or pictures, can be represented in the security element by providing a corresponding number of cell types. The cell types differ by a parameter of surface orientation, e.g. As inclination angle (local course or constant for the entire surface), surface height difference or direction of the fall line. This one parameter is constant within each cell type (but unlike in the other cell types). In this way, the information encoded by the cell types is separated. All cells of at least a first (and a second) cell type are identical in the direction of the surface orientation and / or the surface height difference. In embodiments, another parameter may be varied within each cell type to convey the plastic impression of the information. For example, it is possible to distinguish the types of cells by the direction of the fall line. The viewing angle ranges then differ by the rotational position of the security element in a plane that is stretched by the security element. The information can be seen at different azimuth angles. Within each cell type can z. For example, the surface tilt may be varied so that as the elevation angle of the view changes, the corresponding information encoded by the cell type at the appropriate azimuth angle will change in the manner of a plastic impression. The colored structure of the cells reinforces this. It is also possible to dispense with a plastic design by the surface geometry. Thus, with the measures of the security element described here, nevertheless, no complete loss of the plastic impression is connected, since the cell types are designed in color, so that a plastic effect can be realized only by the colored plant of the cells. Of course, the plastic effect is particularly strong if the coloring of the cells is used to reinforce a plastic effect already generated by the surface structuring of the embossed structure, for example by setting highlights etc.

Die Zellen einer Zellenart können einheitlich farbig hinterlegt werden, sodass sich die Information der einen Zellenart von der Information der anderen Zellenart durch die Farbe unterscheidet. Es ist aber gleichermaßen möglich, die Zellen einer Zellenart unterschiedlich farbig zu gestalten, indem sie unterschiedlich farbig belegt sind. Dabei sind auch Farbmischungen möglich, die mit einem Mehr-Farbendruck, der nur eine begrenzte Anzahl von Grundfarben hat, eine Mischfarbe erzeugen, indem Zellen einer Zellenart nicht einheitlich mit derselben Farbe bedruckt werden, sondern mit verschiedenen Grundfarben. Beispielsweise kann die Hälfte der Zellen einer Zellenart rot eingefärbt, die andere Hälfte gelb eingefärbt werden, wodurch man als Mischfarbe die Farbe Orange erhält. Als Grundfarben sind mindestens zwei, bevorzugt drei oder vier Farben gewählt. Die gewählten Grundfarben sind nicht auf primäre Grundfarben, wie CYMK beschränkt, sondern können auch beliebige andere (Sekundär- oder Tertiär-)Farben verwendet werden. The cells of a cell type can be uniformly colored, so that the information of one cell type differs from the information of the other cell type by the color. However, it is equally possible to make the cells of a cell type differently colored by different colored are occupied. It also color mixtures are possible that produce a mixed color with a multi-color print, which has only a limited number of primary colors by cells of a cell type are not uniformly printed with the same color, but with different primary colors. For example, half of the cells of one cell type can be colored red, the other half can be colored yellow, giving the color orange as the mixed color. As primary colors at least two, preferably three or four colors are chosen. The selected primary colors are not limited to primary primary colors, such as CYMK, but any other (secondary or tertiary) colors may be used.

Die Zellen können eine semitransparente oder opake, reflektierende Schicht aufweisen. Die reflektierende Schicht ist bevorzugt eine metallische oder hochbrechende Schicht. Die reflektierende Schicht kann vor oder nach dem Einbringen der Prägestruktur - insbesondere vollflächig - aufgebracht werden. Bevorzugt wird die reflektierende Schicht durch Drucken einer Farbe (oder eines Lackes) mit metallischen Pigmenten erstellt. Die metallischen Pigmente sind nanoskalige Pigmente oder flächige Pigmente, insbesondere mit einer durchschnittlichen Länge im Bereich von 0,5 bis 10 µm. Die flächigen Pigmente können starr sein oder derart flexibel, dass sie sich der Prägestruktur anpassen. Weniger kostengünstig wäre es, die reflektierende Schicht aufzudampfen (CVD, PVD). Besonders bevorzugt wird die reflektierende Schicht mittels Druckverfahren (z.B. Offset, Siebdruck) erstellt, anschließend farbig bedruckt und dann geprägt. Alternativ wird die reflektierende Schicht erst geprägt und dann farbig bedruckt. In weiteren bevorzugten Ausgestaltungen wird die reflektierende Schicht als Folienapplikation (z.B. als Heiß- oder Kalttransferfolie) bzw. als kaschierte metallische Schicht auf die aufgebracht. Anschließend wird sie mit einem Druckverfahren farbig bedruckt und (vor oder nach dem Drucken - optional) geprägt.The cells may have a semi-transparent or opaque reflective layer. The reflective layer is preferably a metallic or high-index layer. The reflective layer may be before or after insertion the embossed structure - in particular the entire surface - are applied. Preferably, the reflective layer is created by printing a paint (or a paint) with metallic pigments. The metallic pigments are nanoscale pigments or planar pigments, in particular with an average length in the range of 0.5 to 10 microns. The planar pigments can be rigid or flexible enough to conform to the embossed structure. It would be less cost effective to evaporate the reflective layer (CVD, PVD). Particularly preferably, the reflective layer is produced by means of printing processes (eg offset, screen printing), then printed in color and then embossed. Alternatively, the reflective layer is first embossed and then printed in color. In further preferred embodiments, the reflective layer is applied to the film as a film application (eg as a hot or cold transfer film) or as a laminated metallic layer. It is then printed in color using a printing process and (optional before or after printing).

Die Zellen haben eine Mindestgröße von mehr als 10µm, bevorzugt mehr als 30 µm, insbesondere mehr als 100µm, sind maximal jedoch 1 mm groß. Die Mindestgröße, beispielsweise eine Breite, eine Diagonale, ein Durchmesser oder eine Kantenlänge der einer Zelle, wird lateral, also in Bezug auf die Grundebene, gemessen. Die Prägehöhe beträgt maximal 300 µm, bevorzugt maximal 150 µm, besonders bevorzugt maximal 100 µm, und liegt insbesondere im Bereich von 10 bis 120 µm, bevorzugt 25 bis 100 µm, besonders bevorzugt 25 bis 50 µm. Bevorzugt liegt das Aspektverhältnis (Höhe zu Breite) bei 1 : 1,3. Die Fläche der Zellen liegt zwischen 100 µm² und 1 mm², bevorzugt zwischen 900 µm² und 250.000 µm², insbesondere zwischen 10.000 µm² und 250.000 µm², weiter bevorzugt zwischen 90.000 µm² und 250.000 µm².The cells have a minimum size of more than 10 μm, preferably more than 30 μm, in particular more than 100 μm, but are at most 1 mm in size. The minimum size, for example a width, a diagonal, a diameter or an edge length of a cell, is measured laterally, ie in relation to the ground plane. The embossing height is at most 300 μm, preferably at most 150 μm, more preferably at most 100 μm, and is in particular in the range from 10 to 120 μm, preferably 25 to 100 μm, particularly preferably 25 to 50 μm. The aspect ratio (height to width) is preferably 1: 1.3. The area of the cells is between 100 μm ² and 1 mm ² , preferably between 900 μm ² and 250,000 μm ² , in particular between 10,000 μm ² and 250,000 μm ² , more preferably between 90,000 μm ² and 250,000 μm ² .

In einer Ausgestaltung ist es möglich, die Prägestruktur mit isotrop verteilten Zellen verschiedener Oberflächenausrichtungen zu versehen. Ohne weitere Maßnahmen würde man damit keine Information und keinen plastischen Eindruck erreichen. Die unter verschiedenen Betrachtungswinkeln sichtbare Information wird dann durch die individuelle Bedruckung der Zellen erzielt. Dies erlaubt es, mit ein und demselben Prägewerkzeug unterschiedliche Motive zu gestalten je nach Farbauftrag, der individuell auf die Zellen erfolgt.In one embodiment, it is possible to provide the embossed structure with isotropically distributed cells of different surface orientations. Without further action you would achieve no information and no plastic impression. The information visible at different viewing angles is then obtained by the individual printing of the cells. This makes it possible to design different motifs with one and the same embossing tool, depending on the color applied individually to the cells.

Die Zellen teilen die zweidimensionale Grundebene des Sicherheitselementes gemäß einem 2D-Muster auf. Dabei sind regelmäßige Zellen natürlich besonders bevorzugt, dies ist jedoch nicht die einzige Möglichkeit. Bekannt sind (bienen)wabenförmige Zellen. Gleichermaßen möglich sind dreieckige oder quadratische Zellen. Es besteht keine Beschränkung auf punktsymmetrische Zellen. Fünfeckige Zellen oder rechteckige Zellen sind ebenso möglich. Die Zellen sind mit Farbe versehen, wobei sie individuell mit Farbe belegt sind. Die einfachste Ausführungsform besteht in einem Druckvorgang, der die Zellen individuell bedruckt. Das 2D-Muster ist bevorzugt ein flächenfüllendes (lückenfreies) Muster. Gleichermaßen ist es möglich, dass die Zellen geringfügig voneinander beabstandetet sind. Ein Abstand ist dann geringfügig, wenn er kleiner ist, als die lateralen Mindestabmessungen der Zellen. Bei beabstandeten Zellen sind zwischen den Zellen kurze Abschnitte im unverprägten Substrat angeordnet. Als Grundfläche einer Zelle ist die Fläche verstanden, die sich bei senkrechter Draufsicht auf die Grundebene des Sicherheitselementes ergibt, beispielsweise die Ebene eines Substrates, in das die Prägestruktur eingeprägt ist. Diejenigen Oberflächen, welche für das Reflektionsverhalten der Prägestruktur wesentlich sind, stellen Facetten dar. Es ist für diese Facetten ohne Relevanz, ob sie als erhabene Strukturen oder als vertiefte Strukturen ausgebildet sind. Bei vertieften Strukturen ragen die Zellen nicht aus der Ebene der Substratoberfläche hervor, sondern bilden Vertiefungen in der Substratoberfläche; die Facetten ragen somit in das Substrat hinein. Mischformen sind möglich.The cells divide the two-dimensional ground plane of the security element according to a 2D pattern. Of course, regular cells are particularly preferred, but this is not the only option. Are known (bees) honeycomb cells. Equally possible are triangular or square cells. There is no restriction on point-symmetric cells. Pentagonal cells or rectangular cells are also possible. The cells are provided with color, whereby they are individually colored. The simplest embodiment is a printing process that individually prints the cells. The 2D pattern is preferably a surface-filling (gap-free) pattern. Likewise, it is possible for the cells to be slightly spaced apart. A distance is small if it is smaller than the lateral minimum dimensions of the cells. In spaced cells, short sections are arranged in the unembossed substrate between the cells. The base area of a cell is understood to be the area which results when the plan view of the ground plane of the security element is perpendicular, for example the plane of a substrate into which the embossed structure is embossed. Those surfaces, which are essential for the reflection behavior of the embossed structure, represent facets. It is irrelevant for these facets, whether they are designed as raised structures or as recessed structures. In recessed structures, the cells do not protrude from the plane of the substrate surface, but form depressions in the substrate surface; the facets protrude into the substrate. Mixed forms are possible.

Unterschiedliche der mindestens zwei Zellarten können in dem 2D-Muster wiederkehrend - in einem Zellartmuster - angeordnet sein. Ein Zellartmuster enthält bevorzugt eine sich regelmäßig wiederholende Anordnung von Zellen von zwei, bevorzugt drei, weiter bevorzugt vier, unterschiedlichen Zellarttypen.Different ones of the at least two types of cells may be arranged recurrently in the 2D pattern - in a cell type pattern. A cell type pattern preferably contains a regularly repeating array of cells of two, preferably three, more preferably four, different types of cell types.

Das Sicherheitselement enthält mindestens zwei Arten von Zellen, die sich hinsichtlich ihrer Oberflächenausrichtung unterscheiden. Der Begriff der Oberflächenausrichtung ist dabei bei ebenen Facetten auf den Neigungswinkel und auch auf die Richtung der Oberflächenneigung bezogen. Er ist aber nicht auf eine ebene Schrägfläche begrenzt, sondern umfasst auch nichtlineare, d. h. gekrümmte Oberflächen. Die Oberflächenausrichtung ist generell durch die Oberflächenhöhendifferenz, d. h. den Höhenunterschied zwischen höchstem Punkt und tiefsten Punkt charakterisiert, zudem auch durch den Verlauf oder die Lage der Falllinie. Im Falle ebener Facetten können diese Angaben durch den Azimutwinkel, d. h. die Winkelangabe für die Falllinie, und den Neigungswinkel, d. h. die (ggf. mittlere) Steigung der geneigten Oberfläche ausgedrückt werden. Die Grundhöhe, d. h. der Abstand zu einer Bezugsebene, ist für die optische Wirkung der Facette nicht relevant. Man kann sie also je nach Werkzeugfertigung und Prägeverfahren weitgehend frei wählen.The security element contains at least two types of cells that differ in their surface orientation. The concept of surface orientation is related to the angle of inclination and also to the direction of the surface inclination in planar facets. But it is not limited to a plane inclined surface, but also includes non-linear, d. H. curved surfaces. The surface orientation is generally determined by the surface height difference, i. H. the height difference between the highest point and the lowest point characterized, in addition, by the course or the position of the fall line. In the case of planar facets, these indications can be given by the azimuth angle, i. H. the angle of the fall line, and the angle of inclination, d. H. the (possibly average) slope of the inclined surface are expressed. The basic height, d. H. the distance to a reference plane is not relevant to the optical effect of the facet. So you can choose them largely freely depending on the tooling and embossing.

Das Belegen der Zellen mit Farbe erfordert eine Passerung von Prägung und Farbauftrag, beispielsweise durch Drucken. Als Druckverfahren kann beispielsweise ein Trocken-Offset, Naß-Offset- oder Inkjet-Verfahren zum Einsatz kommen. Die Reihenfolge ist dabei je nach Ausführungsform wählbar, d. h. es kann zuerst geprägt und dann gedruckt, zuerst gedruckt und dann geprägt oder gleichzeitig geprägt und gedruckt werden. Möchte man zuerst prägen und dann drucken, ist es zu bevorzugen, eine Passmarke zu prägen, beispielsweise außerhalb eines Motives oder Symbols, das mit der Prägung gestaltet werden soll. Diese geprägte Passmarke kann dann für die Steuerung des nachfolgenden Druckes verwendet werden, um die korrekte Zuordnung des Musters der Farbflächen zum 2D-Muster der Zellen sicherzustellen. Ein ähnliches Vorgehen kann man auch verwenden, wenn zuerst gedruckt und dann geprägt werden soll. Dann wird eine gedruckte Passmarke verwendet. In einer Ausführungsform das Substrat mit einer Lochung für eine exakte Greiferführung beim Drucken ausgestaltet, sodass bogenweise mit gleicher Ausrichtung zunächst gedruckt und dann geprägt wird. Bei einem Inlineprozess, der von Rolle zu Rolle arbeitet, können Druck und Prägung auch anderweitig exakt aufeinander abgestimmt werden. Solche Mittel sind dem Fachmann bekannt.The coating of the cells with color requires a registration of embossing and color application, for example by printing. As a printing process, for example, a dry offset, wet offset or Inkjet process are used. The order is selectable depending on the embodiment, ie it can be first embossed and then printed, printed first and then embossed or coined and printed at the same time. If you want to emboss and then print first, it is preferable to emboss a pass mark, such as outside of a motif or symbol to be embossed. This embossed registration mark can then be used to control the subsequent printing to ensure the correct mapping of the pattern of color areas to the 2D pattern of the cells. A similar procedure can also be used when first printing and then embossing. Then a printed registration mark is used. In one embodiment, the substrate is designed with a perforation for exact gripper guidance during printing, so that firstly sheet-by-sheet is printed with the same orientation and then embossed. In an inline process that works from roll to roll, print and embossing can also be matched exactly to one another in other ways. Such agents are known in the art.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist ein Wertdokument - beispielsweise eine Banknote, ein Ausweisdokument, ein Scheck, eine elektronisch auslesbare Karte, ein Produkt oder eine Produktverpackung mit einem Sicherheitselement der genannten Art versehen. Das Sicherheitselement kann mit seiner Prägestruktur auf den entsprechenden Gegenstand aufgebracht sein oder mit im Gegenstand selbst, also insbesondere einer Prägestruktur im Substrat des Gegenstandes, ausgebildet werden. In Ausgestaltungen ist zum Produktschutz bzw. als Absicherung gegen Produktfälschungen ein Produkt oder eine Produktverpackung mit dem Sicherheitselement ausgestattet. In one embodiment of the invention, a value document - for example a banknote, an identity document, a check, an electronically readable card, a product or a product packaging is provided with a security element of the type mentioned. The security element can be applied with its embossed structure on the corresponding object or with in the article itself, so in particular an embossed structure in the substrate of the article, are formed. In embodiments, a product or a product packaging is equipped with the security element for product protection or as protection against product counterfeiting.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, die ebenfalls erfindungswesentliche Merkmale offenbaren können, noch näher erläutert. Diese Ausführungsbeispiele dienen lediglich der Veranschaulichung und sind nicht als einschränkend auszulegen. Beispielsweise ist eine Beschreibung eines Ausführungsbeispiels mit einer Vielzahl von Elementen oder Komponenten nicht dahingehend auszulegen, dass alle diese Elemente oder Komponenten zur Realisierung notwendig sind. Vielmehr können andere Ausführungsbeispiele auch alternative Elemente oder Komponenten, weniger Elemente oder Komponenten oder zusätzliche Elemente oder Komponenten enthalten. Elemente oder Komponenten verschiedener Ausführungsbeispiele können miteinander kombiniert werden, sofern nichts anderes angegeben ist. Modifikationen und Abwandlungen, welche für eines der Ausführungsbeispiele beschrieben sind, können auch auf andere Ausführungsbeispiele angewendet werden. Zur Vermeidung von Wiederholungen werden gleiche oder funktionelle oder strukturelle entsprechende Elemente in verschiedenen Figuren mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet und nicht mehrmals erläutert. In den Figuren zeigen:

1 eine Draufsicht auf eine Banknote mit einem Sicherheitselement,
2 eine schematische Darstellung der Struktur des Sicherheitselementes der 1,
3a-3b Darstellungen von Zellen des Sicherheitselementes der 1 in verschiedenen Ansichten,
4 eine Draufsicht auf ein Sicherheitselement gemäß 1 mit einem Bereich, der zwei Informationen kodiert,
5 eine Darstellung ähnlich der 4, wobei die zwei Informationen vor einem Hintergrund angeordnet sind,
6 eine Ausgestaltung einer Prägestruktur für plastisch erscheinende Informationen,
7 eine Darstellung ähnlich der 5 für die Erläuterung der Plastizität der Informationen und
8 eine Darstellung ähnlich der 6 zur Erläuterung einer Verstärkung der Plastizität der Information der 7.

The invention will be explained in more detail by means of embodiments with reference to the accompanying drawings, which may also disclose features essential to the invention. These embodiments are merely illustrative and are not to be construed as limiting. For example, a description of an embodiment having a plurality of elements or components is not to be construed as requiring all of these elements or components for implementation. Rather, other embodiments may also include alternative elements or components, fewer elements or components, or additional elements or components. Elements or components of various embodiments may be combined with each other unless otherwise specified. Modifications and variations described for one of the embodiments may also be applied to other embodiments. To avoid repetition, identical or functional or structural corresponding elements in different figures are denoted by the same reference numerals and not explained several times. In the figures show:

1 a top view of a banknote with a security element,
2 a schematic representation of the structure of the security element of 1 .
3a-3b Representations of cells of the security element of 1 in different views,
4 a plan view of a security element according to 1 with an area that encodes two pieces of information
5 a representation similar to the 4 where the two pieces of information are arranged against a background,
6 an embodiment of an embossing structure for plastically appearing information,
7 a representation similar to the 5 for explaining the plasticity of the information and
8th a representation similar to the 6 to explain an increase in the plasticity of the information of 7 ,

1 zeigt eine Banknote B, die ein Sicherheitselement S hat. Das Sicherheitselement S kann auch an anderen Stellen der Banknote angebracht sein. 1 shows a banknote B that is a security element S Has. The security element S may also be appropriate elsewhere on the banknote.

2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für das Sicherheitselement S, bei dem mehrere wabenförmige Zellen 1, 2 vorgesehen sind, die sich hinsichtlich der zugeordneten Informationen unterscheiden. Die Zellen 1 stellen auf noch zu erläuternde Weise eine erste Information I und die Zellen 2 eine zweite Information II dar. 2 zeigt nur zwei der hierfür vorgesehenen Zellen; tatsächlich sind die Zellen in einem zweidimensionalen Muster angeordnet, wie später noch erläutert werden wird. Die Höhe a einer wabenförmigen Zelle, die z. B. mittels Stichtiefdruck in ein Substrat aus Papier eingeprägt wurde, beträgt zwischen 10 µm und 2 mm, bevorzugt zwischen 30 µm und 0,5 mm und besonders bevorzugt zwischen 50 µm und 0,3 mm. Jede Zelle ist mit einer in eine bestimmte Richtung geneigten Facette versehen, die Licht aus einer Richtung reflektiert. Je nach Information I oder II ist die Oberfläche der Zelle in eine andere Richtung ausgerichtet, sodass die Zellen 1 die Information I aus einer erste Betrachtungsrichtung darbietet und sichtbar machen, die Zellen 2 die Information II aus einer anderen Richtung. Natürlich ist dieses Vorgehen nicht auf zwei Informationen beschränkt; drei, vier, fünf usw. Informationen sind möglich. Zellen, die keiner der Informationen zugeordnet sind, werden als Hintergrundzellen bezeichnet und haben z.B. eine nicht als Facette ausgebildete Oberfläche, sind also unverprägt, oder haben eine bestimmte, einheitliche Facettenorientierung. 2 shows an embodiment of the security element S in which several honeycomb cells 1 . 2 are provided, which differ with respect to the associated information. The cells 1 set forth a first information to be explained I and the cells 2 a second information II represents. 2 shows only two of the cells provided for this purpose; in fact, the cells are arranged in a two-dimensional pattern, as will be explained later. The height a of a honeycomb cell, the z. B. was embossed by intaglio printing in a paper substrate, is between 10 .mu.m and 2 mm, preferably between 30 .mu.m and 0.5 mm and more preferably between 50 .mu.m and 0.3 mm. Each cell is provided with a facet inclined in a certain direction, which reflects light from one direction. Depending on the information I or II the surface of the cell is oriented in a different direction so that the cells 1 the information I from a first viewing direction and make visible the cells 2 the information II from another direction. Of course, this approach is not limited to two pieces of information; three, four, five, etc. Information is possible. Cells, none of the information are referred to as background cells and have, for example, a not trained as a facet surface, are therefore unembossed, or have a specific, uniform facet orientation.

3a zeigt exemplarisch die Orientierung der hier exemplarisch ebenen Facetten durch Pfeile 3, 4 symbolisiert. Die Pfeile 3, 4 bezeichnen die Richtung der Falllinie, entlang der eine Facette geneigt ist. 3b zeigt einen Schnitt durch die Zelle 1 entlang des Pfeiles 3, 3c durch die Zelle 2 entlang des Pfeiles 4. Die Zelle 1, die die Information I erzeugt, hat eine Facette 7 mit einem Neigungswinkel von α1 und einer Tiefe von t1. Der Neigungswinkel ist dabei auf die Ebene E des Substrates oder einer Prägenplattenoberfläche bezogen, mit der die Verprägung des Substrates erfolgt. Die Zelle 2, welche die Information II erzeugt, hat eine Facette 9 mit einem Neigungswinkel von α2 und einer Tiefe von t2. Die Tiefen t1, t2 geben die Oberflächenhöhendifferenz der Facette 7, 9 an. Bei ebenen Facetten sind Tiefe t (und damit die Oberflächenhöhendifferenz) und Neigungswinkel α durch die Ausdehnung a miteinander verknüpft. Der Neigungswinkel ist für die Reflexionseigenschaften ausschlaggebend. Die Tiefe ist ein für die Herstellung wichtiger Parameter. Beim Stichtiefdruck kann die Tiefe zwischen 0 und 350 µm eingestellt werden, bevorzugt ist ein Bereich 10 und 120 µm. Abhängig von der Höhe a der Zelle ergibt sich daraus ein Neigungswinkel α zwischen 0 und 80°, bevorzugt zwischen 10 und 70°. Da nachfolgend Zellen einheitlicher Ausdehnung und mit ebenen Facetten betrachtet werden, kann deren Oberflächenausrichtung durch Richtung der Falllinie und Neigungswinkel angegeben werden. 3a shows by way of example the orientation of the here exemplarily planar facets by arrows 3 . 4 symbolizes. The arrows 3 . 4 denote the direction of the fall line along which a facet is inclined. 3b shows a section through the cell 1 along the arrow 3 . 3c through the cell 2 along the arrow 4 , The cell 1 that the information I generated, has a facet 7 with a tilt angle of α1 and a depth of t1 , The angle of inclination is on the plane e the substrate or an embossing plate surface, with which the embossing of the substrate takes place. The cell 2 which the information II generated, has a facet 9 with a tilt angle of α2 and a depth of t2 , The deeps t1 . t2 give the surface elevation difference of the facet 7 . 9 at. For plane facets, depth t (and thus the surface height difference) and inclination angle α are linked by the extent a. The angle of inclination is decisive for the reflection properties. The depth is one for the production of important parameters. When intaglio printing, the depth between 0 and 350 be set, preferably an area 10 and 120 microns. Depending on the height a of the cell, this results in an inclination angle α between 0 and 80 °, preferably between 10 and 70 °. Since cells of uniform extension and with flat facets are subsequently considered, their surface orientation can be specified by the direction of the fall line and the angle of inclination.

Der Kontrast der kodierten Information I bzw. II hängt unter anderem von der Steilheit der Rücksprungflanke 8, 10 von der Facette 7, 9 auf das Oberflächenniveau E ab. Je steiler die Rücksprungflanke 8, 10 ist und je näher sie einem Winkel von 90° bezogen auf die Ebene E kommt, umso kontrastreicher zeichnen sich die Information I bzw. II ab.The contrast of the coded information I respectively. II depends among other things on the steepness of the return edge 8th . 10 from the facet 7 . 9 to the surface level E from. The steeper the return edge 8th . 10 is and the closer they are to an angle of 90 ° relative to the plane e comes, the more contrasting is the information I respectively. II from.

Die Zellen 1, 2 füllen einen gewünschten Bereich. Die Umrissform dieses Bereichs kann beliebig gewählt werden.The cells 1 . 2 fill a desired area. The outline of this area can be chosen arbitrarily.

4 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit einem im Wesentlichen rechteckigen Bereich, in welchem sechseckige Zellen zweier unterschiedlicher Zellarten angeordnet sind. Die Zellen der verschiedenen Zellarten sind in einem wiederkehrenden Zellartenmuster, hier spaltenweise, angeordnet. Neben dem hier gezeigten einfachen Zellartmuster mit zwei Zellarten spaltenweise im Wechsel (hier Spalte A: 1,1; Spalte B: 2,2) sind Zellartmuster denkbar, wie Spalte A: 1,2,1,2; Spalte B: 2,1,2,1. Ebenso sind Zellartmuster mit mehr als zwei Zellarten denkbar, wie spaltenweise einheitlich oder Spalte A: 1,2,3 ; Spalte B: 3,1,2; Spalte C: 2,3,1. 4 shows an embodiment with a substantially rectangular area in which hexagonal cells of two different cell types are arranged. The cells of the different cell types are arranged in a recurring cell-type pattern, here in columns. In addition to the simple cell-type pattern shown here with two cell types in columns alternately (here column A: 1 . 1 ; Column B: 2 . 2 ) cell type patterns are conceivable, as column A: 1 . 2 . 1 . 2 ; Column B: 2 . 1 . 2 . 1 , Similarly, cell-type patterns with more than two types of cells are conceivable, such as column-by-column or column A : 1 . 2 . 3 ; column B : 3 . 1 . 2 ; column C : 2 . 3 . 1 ,

5 zeigt ein beispielhaftes 2D-Muster der Zellen 1, 2 zur Darstellung der zwei Informationen I und II. Bei der Information I handelt es sich um den Großbuchstaben „A“, dessen Fläche mit Zellen 1 belegt ist. Die der Information II zugeordnete Fläche entspricht dem Großbuchstaben „B“ und ist mit Zellen 2 belegt. Die Flächen, die keine der beiden Informationen I und II angehören, sind mit Zellen für einen Hintergrund H gefüllt. Sind die Zellen 1, 2 entsprechend der 3 ausgeführt, erscheint je nach Azimutwinkel der Betrachtung die Informationen I oder II. 5 shows an exemplary 2D pattern of the cells 1 . 2 to represent the two pieces of information I and II , At the information I is it the capital letter " A ", Whose area with cells 1 is occupied. The information II assigned area corresponds to the capital letter " B "And is with cells 2 busy. The areas that are neither of the two information I and II belong, are with cells for a background H filled. Are the cells 1 . 2 according to the 3 executed, the information appears depending on the azimuth angle of observation I or II ,

Wie nachfolgend noch erläutert werden wird, sind die Zellen 1, 2 und optional auch die Zellen des Hintergrundes H mit Farbflächen versehen, wobei jede Farbfläche auf genau einer Zelle angeordnet ist. Die Farbflächen auf den Zellen 1 haben dabei im Beispiel nicht alle dieselbe Farbe, sondern sind so verteilt, dass sie den plastischen Eindruck der Information I verstärken, beispielsweise Glanzpunkte setzen, etc. Gleiches gilt für die Zellen 2.As will be explained below, the cells are 1 . 2 and optionally also provide the cells of the background H with colored areas, each color area being arranged on exactly one cell. The colored areas on the cells 1 In the example, they do not all have the same color, but are distributed in such a way that they give the plastic impression of the information I strengthen, for example, set highlights, etc. The same applies to the cells 2 ,

Die in 5 nicht mit Zellen gefüllten Bereiche innerhalb der Abschnitte, welche die Informationen in I und II kodieren, können mit Zellen 1 oder 2 gefüllt werden, so dass sich eine weitere Kontrasterhöhung für die Informationen ergibt. Sie können auch mit Zellen für den Hintergrund H gefüllt werden, so dass sich ein gleichmäßigeres Erscheinungsbild ergibt. Es können aber auch mehr als zwei Informationen in der Prägestruktur kodiert werden.In the 5 non-cell filled areas within the sections containing the information in I and II can code with cells 1 or 2 be filled, so that there is a further increase in contrast for the information. You can also use cells for the background H be filled so that a more uniform appearance results. However, more than two pieces of information in the embossed structure can also be coded.

In 5 sind die Bereiche für die Information I und II nebeneinander liegend angeordnet. Dies ist optional. Bevorzugt ist es im Sinne einer höheren Fälschungssicherheit, dass die Bereiche sich mindestens teilweise überlappen, die Zellen 1 und 2 also, wie es in 4 gezeigt ist, ineinander verschachtelt angeordnet sind. Darunter ist zu verstehen, dass Zellen 1 und Zellen 2 mehrfach aneinander grenzen, also nicht nur an einer Grenze zwischen zwei Bereichen, wie dies in 5 der Fall ist, sondern dass Zellen 1 Zellen 2 umgeben und umgekehrt. Eine derartige Ausgestaltung hat den Vorteil, dass auf derselben Fläche des Sicherheitselementes die Information I und II je nach Azimutwinkel der Betrachtung erscheinen.In 5 are the areas for information I and II arranged side by side. This is optional. It is preferred in terms of a higher security against forgery that the areas overlap at least partially, the cells 1 and 2 so, as it is in 4 is shown nested inside each other. By this is meant that cells 1 and cells 2 multiple borders, not just at a boundary between two areas, as in 5 the case is, but that cells 1 cell 2 surrounded and vice versa. Such a configuration has the advantage that the information on the same surface of the security element I and II depending on the azimuth angle of viewing appear.

5 ist nicht nur unter dem Aspekt, dass die Farbbelegung der Zellen nicht eingezeichnet ist, vereinfacht, sie stellt auch nicht dar, dass optional die Zellen 1 und 2 hinsichtlich der Ausrichtung der Facetten 7, 9 eine bestimmte Variation haben, die dafür sorgt, dass die kodierte Information I bzw. II dem Betrachter plastisch, d. h. räumlich erscheint. Diese Eigenschaft ist in 6 dargestellt. 5 is not only simplified in terms of the fact that the color assignment of the cells is not drawn, it also does not represent the optional cells 1 and 2 in terms of the orientation of the facets 7 . 9 have a certain variation, which ensures that the encoded information I respectively. II visually, ie spatially, to the viewer. This property is in 6 shown.

In der 6 ist durch die Richtung des Pfeils die Richtung der Falllinie angegeben und durch die Winkelangabe der Neigungswinkel α1. Es sind damit unterschiedliche Zellen für die Information I vorgesehen; sie sind in 6 mit den Bezugszeichen 1a und 1b bezeichnet. Die Anfügung des Kleinbuchstabens bezeichnet die individuelle Ausgestaltung der Zellen 1 für die erste Information I. Gleiches gilt für die Zellen 2, deren Falllinie 4 sich von der Falllinie 3 der Zellen 1 unterscheiden. Variierende Neigungswinkel für die Zellen 2 sind in 6 Zellen 2a und 2b dargestellt. Die Zellen des Hintergrundes H haben eine einheitliche Falllinie und einen einheitlichen Neigungswinkel oder sind umstrukturiert. Die Zellen 1 haben im Ausführungsbeispiel ebenfalls eine einheitliche Falllinienrichtung, jedoch einen variierten Neigungswinkel α1. Er schwankt zwischen -60° und +60° Grad. Durch diese Variation ist die Information I in einem bestimmten Betrachtungswinkelbereich erkennbar und verändert sich im Sinne eines plastischen Aussehens, wenn das Sicherheitselement S in diesem Betrachtungswinkelbereich gekippt wird. Die Information II ist von der Information I dadurch unterschieden, dass die Falllinie eine andere Richtung hat. Die Information I und II sind jeweils erkennbar, wenn man das Sicherheitselement passend um die Flächennormale, die senkrecht zum Sicherheitselement liegt, rotiert. In the 6 the direction of the arrow indicates the direction of the fall line and the angle indicates the angle of inclination α1 , These are different cells for the information I intended; They are in 6 with the reference numerals 1a and 1b designated. The addition of the lowercase letter denotes the individual design of the cells 1 for the first information I , The same applies to the cells 2 whose fall line 4 away from the fall line 3 the cells 1 differ. Varying tilt angles for the cells 2 are in 6 cell 2a and 2 B shown. The cells of the background H have a uniform fall line and a uniform tilt angle or are restructured. The cells 1 have in the embodiment also a uniform fall line direction, but a varied angle of inclination α1 , It varies between -60 ° and + 60 ° degrees. Through this variation is the information I recognizable in a certain viewing angle range and changes in the sense of a plastic appearance, if the security element S is tilted in this viewing angle range. The information II is from the information I characterized in that the fall line has a different direction. The information I and II are each recognizable when the security element is rotated around the surface normal, which is perpendicular to the security element.

7 zeigt exemplarisch die Variation des Neigungswinkels für die Information I. Die Prägestruktur der 7 enthält keine Zellen für die zweite Information II. Dies dient lediglich der vereinfachten Erläuterung. 7 shows an example of the variation of the angle of inclination for the information I , The embossed structure of the 7 contains no cells for the second information II , This is merely a simplified explanation.

8 zeigt die ineinander verschachtelte Anordnung von Zellen 1a, 1b, 1c und 1d sowie 2a, 2b, 2c und 2d. Die Zellen 1 haben eine Falllinienrichtung, deren Pfeil in 8 nach oben weist, die Zellen 2 eine Falllinienrichtung, die schräg nach links unten verläuft. Alle Zellen 1, 2 sind mit Farbfeldern 11 belegt, dies sich in ihrer Farbe unterscheiden. Dies ist in 8 durch die Schraffur und einen Index im Bezugszeichen verdeutlicht. Der Index .1 steht für eine rote Farbfläche (Schraffur nach schräg links oben), der Index .2 für eine grüne Farbfläche (Schraffur vertikal) sowie der Index .3 für eine blaue Farbfläche (Schraffur waagrecht). Wie zu sehen ist, liegt jede Farbfläche 11 auf genau einer Zelle 1 oder 2. Die Zellen sind somit individuell. Weiter sind die Zellen 1 und die Zellen 2 unterschiedlich mit Farben versehen. In der Ausführungsform der 8 sind alle Zellen im dargestellten Ausschnitt mit einer roten Farbfläche 11.1 belegt. Die Information I erscheint deshalb in diesem Bereich rot. Die Zellen 2 sind unterschiedlich farbig gehalten. Die Zellen 2a, 2c und 2d sind mit grünen Farbflächen 11.2 versehen, die Zelle 2b mit einer roten Farbfläche 2b. Auf diese Weise stellt sich für das von den Zellen 2 erzeugte Motiv gemäß der Informationen II im betroffenen Abschnitt eine Farbmischung ein, die zu einem grün-gelben Farbton führt. Natürlich ist eine Farbmischung auch für die Zellen 1 möglich. Insbesondere ist die Farbigkeit so gestaltet, dass sie den räumlichen Effekt, welcher durch die Variation des Neigungswinkels innerhalb der Zellen 1 bzw. der Zellen 2 erzeugt wird, unterstützt. 8th shows the nested arrangement of cells 1a . 1b . 1c and 1d such as 2a . 2 B . 2c and 2d , The cells 1 have a fall line direction whose arrow is in 8th points up, the cells 2 a fall line direction which runs obliquely to the lower left. All cells 1 . 2 are with swatches 11 proven, that differ in their color. This is in 8th indicated by the hatching and an index in the reference numeral. The index .1 stands for a red color area (hatching diagonally left above), the index .2 for a green color area (hatching vertical) and the index .3 for a blue color area (horizontal hatch). As you can see, every color surface lies 11 on exactly one cell 1 or 2 , The cells are thus individual. Next are the cells 1 and the cells 2 provided with different colors. In the embodiment of the 8th are all cells in the section shown with a red colored area 11.1 busy. The information I therefore appears red in this area. The cells 2 are held in different colors. The cells 2a . 2c and 2d are with green colored areas 11.2 provided the cell 2 B with a red color area 2 B , In this way it turns out for the cells 2 generated motif according to the information II in the affected section, a color mixture that leads to a green-yellow hue. Of course, a color mixture is also for the cells 1 possible. In particular, the colourfulness is designed to have the spatial effect caused by the variation of the angle of inclination within the cells 1 or the cells 2 is generated, supported.

8 zeigt weiter, dass die Farbflächen individuell auf den jeweiligen Zellen liegen. Sie sind in der Darstellung rund ausgeführt, können jedoch gleichermaßen eine andere geometrische Gestalt haben, beispielsweise quadratisch oder im selben Umriss wie die Zellen 1, 2. Wesentlich ist jedoch, dass die Farbflächen 11 in einem Muster zweidimensional angeordnet sind, das dem 2D-Muster der Zellen 1, 2 entspricht. Darunter ist zu verstehen, dass die Zentren der Farbflächen 11 und die Zentren der Zellen 1, 2 dasselbe Grundmuster haben. Ein Versatz dieser Muster gegeneinander ist im Rahmen von Passerschwankungen tolerierbar solange die Farbflächenzentren über den Zellen bleiben. 8th further shows that the color areas are individually on the respective cells. They are rounded in appearance, but may equally have a different geometric shape, for example, square or in the same outline as the cells 1 . 2 , It is essential, however, that the color surfaces 11 arranged in a pattern two-dimensional, the 2D pattern of the cells 1 . 2 equivalent. By this is meant that the centers of color surfaces 11 and the centers of the cells 1 . 2 have the same basic pattern. An offset of these patterns against each other is tolerable within the scope of register fluctuations as long as the color surface centers remain above the cells.

Es ist möglich, einzelne Zellen und/oder Zellarten farbfrei, also ohne Farbflächen, zu lassen.It is possible to leave individual cells and / or cell types free of color, ie without colored areas.

Eine bevorzugte Ausführungsform ist die beschriebene Prägestruktur mit Zellen in hexagonalen Gitterformen.A preferred embodiment is the described embossing structure with cells in hexagonal lattice forms.

Ist unterhalb eines Farbfeldes eine zur Grundebene parallele Zelle angelegt, so erscheint diese Stelle in direkter Draufsicht farbig. Liegen mehrere verschiedenfarbige Farbflächen auf Bereichen solcher Zellen (bzw. ohne Zellen), ergibt sich ein entsprechender Mischton. Es ist in diesem Sinne also durchaus möglich und in Anwendungsformen vorgesehen, die Hintergrundbereiche oder Hintergrundzellen ebenfalls farbig anzulegen.If a cell parallel to the base plane is created below a color field, this point appears colored in a direct plan view. If several different colored areas of color on areas of such cells (or without cells), resulting in a corresponding mixed tone. It is quite possible in this sense and provided in application forms to create the background areas or background cells also colored.

Weiter ist es in einer Ausführungsform bevorzugt, die den Informationen zugeordneten Zellen in einer wiederholten Anordnung einer Grundfolge von Zellen 1, 2 usw. im 2D-Muster vorzusehen. Die Information kann durch Weglassen oder Austauschen von Zellen erzielt werden. Beispielsweise kann man alle Zellen, die keine Informationen tragen sollen, durch Hintergrundzellen ohne geneigte Oberfläche ersetzen. Auch ist es möglich, in einzelnen Abschnitten Zellen der einen Zellenart gegen Zellen einer anderen Zellenart zu ersetzen. Für die Darstellung mehrerer Informationen kann es von Vorteil sein, wenn zwei oder mehrere benachbarte Zellen der gleichen Zellenart nebeneinander liegen, wie dies in 7 der Fall ist. Im Extremfall kann die Information sogar als aneinanderhängende Kette oder Fläche von Zellen derselben Zellenart vorliegen.Further, in one embodiment, it is preferable to have the cells associated with the information in a repeating arrangement of a basic sequence of cells 1 . 2 etc. in 2D pattern. The information can be obtained by omitting or exchanging cells. For example, all cells that should not carry information can be replaced by background cells with no sloped surface. It is also possible in individual sections to replace cells of one cell type with cells of another cell type. For the presentation of multiple information, it may be advantageous if two or more adjacent cells of the same cell type are adjacent to each other, as in 7 the case is. In extreme cases, the information may even be present as a contiguous chain or area of cells of the same cell type.

Die darzustellenden Informationen können allgemein in der Prägestruktur und/oder im farbigen Druck enthalten sein. In einer Ausführungsform werden die in dem zweidimensionalen Muster angeordneten Zellen individuell, mit einem mehrfarbigen, gleichmäßigen Farbmuster bedruckt. Das Farbmuster ist insofern frei von der darzustellenden Information (bzw. trägt nur optional mit seiner Außenkontur eine eigenständige weitere Information). Bei dieser Variante liegt die Information nur in der Prägestruktur (bzw. im Prägewerkzeug). Ebenso ist es in Ausführungsformen möglich, die Prägestruktur mit einer sich rein wiederholenden Anordnung von Zellen 1 und Zellen 2 (bei zwei Informationen) bzw. zusätzlicher Zellen (bei mehr als zwei Informationen) auszubilden, wobei innerhalb der Zellen 1, 2 (und ggf. weiterer Zellen) jeweils die Falllinienrichtung und der Neigungswinkel konstant ist. Somit entsteht durch die Prägestruktur selbst keine Information. Die Information und ggf. deren Räumlichkeit wird ausschließlich durch die Ausgestaltung mit den Farbflächen erzielt. Auf diese Weise kann man mit ein und demselben Prägestempel in Kombination mit einem farbigen Aufdruck der geprägten Zellen eine Information durch eine Zellenart generieren.The information to be displayed can generally be contained in the embossed structure and / or in the color print. In one embodiment, those in the two-dimensional pattern arranged cells individually, printed with a multi-colored, uniform color pattern. The color pattern is insofar free of the information to be displayed (or only optionally carries with its outer contour an independent further information). In this variant, the information lies only in the embossed structure (or in the embossing tool). Likewise, in embodiments, it is possible to use the embossing structure with a purely repetitive arrangement of cells 1 and cells 2 (for two pieces of information) or additional cells (for more than two pieces of information), where inside the cells 1 . 2 (and possibly other cells) in each case the fall line direction and the angle of inclination is constant. Thus, no information is created by the embossing structure itself. The information and possibly its spatiality is achieved exclusively by the design with the color areas. In this way, one can generate information by a cell type with one and the same embossing stamp in combination with a colored imprint of the embossed cells.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1, 1a-d, 2, 2a-d1, 1a-d, 2, 2a-d: Zellecell
3, 43, 4: Fallliniefall line
7,97.9: Facettefacet
8,108.10: RücksprungflankeReturn flank
11.1, 11.2, 11.311.1, 11.2, 11.3: Farbfeldswatch
SS: Sicherheitselementsecurity element
BB: Banknotebill
I, III, II: Informationinformation
Ee: Ebenelevel
t1, t2t1, t2: Tiefedepth
α1, α2α1, α2: Neigungswinkeltilt angle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2013/045054 Al [0003]
WO 2016/020066 A2 [0004]

Claims

Security element, wherein the security element (S) has an optically variable embossed structure having a multiplicity of cells (1, 2) which are arranged in a 2D pattern, the cells (1, 2) being aligned to a ground plane (E) surface which is characterized by a surface height difference (t) and a direction (3, 4) of surface orientation, the embossing structure having at least two types of cells (1, 2) which are orientated with respect to the direction (3 , 4) the surface orientation and / or the surface height difference (t), wherein the embossed structure is provided with color, characterized in that the cells (1, 2) individually and differently colored (11.1-11.3) are applied.

Security element after Claim 1 Characterized in that the cells (1, 2) color areas (11) whose color is derived from one of several primary colors, said cells (2) of one of the types of cells for generating a mixed color with color surfaces (11.2, 11.3) in different ones of the primary colors are provided.

Security element after Claim 1 or 2 , characterized in that for at least one of the cell types all cells (2) are uniformly applied with the same color.

Security element according to one of Claims 1 to 3 , wherein each type of cells encodes information (I, II) and the colored plant is designed so that a plastic impression of the information (I, II) is generated or amplified.

Security element according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that the at least two types of cells (1, 2) are aligned so that their information (I, II) from different, separate viewing angle ranges are recognizable.

Security element according to one of Claims 1 to 5 , characterized in that within at least one cell type, the direction (3, 4) of the surface orientation and the surface height difference is constant and preferably a plastic impression of the corresponding information (I, II) by the colored plant arises.

Security element according to one of Claims 1 to 6 , characterized in that within at least one cell type, the direction (3, 4) of the surface orientation constant and the surface height difference is different and preferably a plastic impression of the corresponding information (I, II) by the colored plant and the different surface height difference arises.

Security element according to one of Claims 1 to 7 , characterized in that for at least one other cell type all cells (2) are applied colorless.

Security element according to one of Claims 1 to 8th , characterized in that the cells (1, 2) have a semitransparent or opaque, reflective layer.

Subject matter, such as value document, product or product packaging, with a security element according to one of Claims 1 to 9 , characterized in that the object comprises a substrate and the embossed structure is formed in the surface of the substrate or the embossed structure is formed in the security element, which is applied to the substrate.

Method for producing a security element (S), in which a substrate is embossed with an optically variable embossing structure having a multiplicity of cells (1, 2) arranged in a 2D pattern, the cells (1, 2) forming a surface (3, 4) not parallel to a ground plane (E) of the security element, characterized by a surface height difference (t) and a direction (3, 4) of surface orientation, wherein at least two types of cells (1 , 2) are provided, which differ with respect to the direction (3, 4) of the surface orientation and / or the surface height difference (t) and the embossed structure is provided with color, characterized in that the cells (1, 2) individually and differently colored (11.1-11.3).

Method according to Claim 11 , Characterized in that are provided on or among the cells (1, 2) color areas (11) whose color is derived from one of several primary colors, said cells (2) of one of the types of cells for generating a mixed color with color surfaces (11.2, 11.3) be provided in different basic colors.

Method according to Claim 11 or 12 in which each type of cell encodes information (I, II) and the color system is designed so that a plastic impression of the information (I, II) is generated or amplified.

Method according to one of Claims 11 to 13 , characterized in that the at least two types of cells (1, 2) are aligned such that their associated information (I, II) from different, separate viewing angle ranges are recognizable, wherein within the At least two cell types, the direction (3, 4) of the surface orientation and the surface height difference is constant.