EP2838737B1

EP2838737B1 - Optically variable security element

Info

Publication number: EP2838737B1
Application number: EP13717173.2A
Authority: EP
Inventors: Annett Bähr; Michael Rahm; André Gregarek; Georg Depta; Walter DÖRFLER; Harald Reiner; Simon Freutsmiedl
Original assignee: Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Current assignee: Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Priority date: 2012-04-18
Filing date: 2013-04-16
Publication date: 2017-12-13
Anticipated expiration: 2033-04-16
Also published as: AU2017200729A1; IN2014KN02263A; CN104245346B; CN104245346A; WO2013156149A1; AU2013248632B2; EP2838737A1; DE102012007747A1; TW201344588A; AU2013248632A1; TWI574211B

Description

Die Erfindung betrifft ein optisch variables Sicherheitselement für Sicherheitspapiere, Wertdokumente und andere Datenträger, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Sicherheitselements, sowie einen Datenträger mit einem solchen Sicherheitselement.The invention relates to an optically variable security element for security papers, value documents and other data carriers, a method for producing such a security element, and a data carrier with such a security element.

Datenträger, wie Wert- oder Ausweisdokumente, aber auch andere Wertgegenstände, wie etwa Markenartikel, werden zur Absicherung oft mit Sicherheitselementen versehen, die eine Überprüfung der Echtheit des Datenträgers gestatten und die zugleich als Schutz vor unerlaubter Reproduktion dienen.Data carriers, such as valuables or identity documents, but also other valuables, such as branded goods, are often provided with security elements for the purpose of security, which permit verification of the authenticity of the data carrier and at the same time serve as protection against unauthorized reproduction.

Eine besondere Rolle bei der Echtheitsabsicherung spielen Sicherheitselemente mit betrachtungswinkelabhängigen Effekten, da diese selbst mit modernsten Kopiergeräten nicht reproduziert werden können. Die Sicherheitselemente werden dabei mit optisch variablen Elementen ausgestattet, die dem Betrachter unter unterschiedlichen Betrachtungswinkeln einen unterschiedlichen Bildeindruck vermitteln und beispielsweise je nach Betrachtungswinkel einen anderen Farb- oder Helligkeitseindruck und/oder ein anderes graphisches Motiv zeigen.Security elements with viewing-angle-dependent effects play a special role in the authentication of authenticity since they can not be reproduced even with the most modern copiers. The security elements are thereby equipped with optically variable elements that give the viewer a different image impression under different viewing angles and, for example, show a different color or brightness impression and / or another graphic motif depending on the viewing angle.

Beispielsweise werden Ausweiskarten, wie etwa Kreditkarten oder Personalausweise seit langem mittels Lasergravur personalisiert. Bei der Personalisierung durch Lasergravur werden die optischen Eigenschaften des Substratmaterials durch geeignete Führung eines Laserstrahls in Gestalt einer gewünschten Kennzeichnung irreversibel verändert. Eine solche Lasermarkierung ermöglicht es, die Individualisierung der Datenträger mit Sicherheitselementen zu verbinden und sie freier ins Druckbild zu integrieren als bei herkömmlichen Individualisierungen, etwa bei bekannten Zifferungsverfahren.For example, ID cards such as credit cards or identity cards have long been personalized by laser engraving. In personalization by laser engraving, the optical properties of the substrate material are irreversibly changed by suitable guidance of a laser beam in the form of a desired marking. Such a laser marking makes it possible to combine the individualization of the data carriers with security elements and to integrate them more freely into the print image than in conventional customizations, such as in known method of ciphers.

Die Druckschrift EP 0 219 012 A1 beschreibt eine Ausweiskarte mit einer partiellen Linsenrasterstruktur. Durch diese Linsenstruktur werden mit einem Laser unter verschiedenen Winkeln Informationen in die Karte eingeschrieben. Diese Informationen können anschließend auch nur unter diesem Winkel erkannt werden, so dass beim Kippen der Karte die unterschiedlichen Informationen erscheinen.The publication EP 0 219 012 A1 describes a badge with a partial lenticular structure. This lens structure inscribes information into the card at different angles with a laser. This information can then be detected only at this angle, so that when tilting the map, the different information appear.

Anspruch 1 ist gegenüber DE 10 2006005000 abgegrenzt.Claim 1 is opposite DE 10 2006005000 demarcated.

Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Sicherheitselement der eingangs genannten Art mit einem attraktiven visuellen Erscheinungsbild und hoher Fälschungssicherheit anzugeben.Based on this, the present invention seeks to provide a security element of the type mentioned above with an attractive visual appearance and high security against counterfeiting.

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

Gemäß der Erfindung umfasst ein gattungsgemäßes Sicherheitselement

einen im Wesentlichen transparenten Träger mit gegenüberliegenden ersten und zweiten Hauptflächen,
eine auf der ersten Hauptfläche des Trägers angeordnete Anordnung aus Mikrolinsen,
eine auf der zweiten Hauptfläche des Trägers angeordnete lasersensitive Aufzeichnungsschicht, die übereinander angeordnete erste und zweite Teilschichten enthält, wobei die erste Teilschicht zwischen dem Träger und der zweiten Teilschicht angeordnet ist,
eine Vielzahl von in der lasersensitiven Aufzeichnungsschicht durch Einwirkung von Laserstrahlung erzeugten Mikrolöchern, von denen jedes Mikroloch einer Mikrolinse zugeordnet ist und bei der Betrachtung des Sicherheitselements aus einem bestimmten Betrachtungswinkel durch die zugeordnete Mikrolinse sichtbar ist,
wobei die Vielzahl von Mikrolöchern eine Vielzahl erster und eine Vielzahl zweiter Mikrolöcher umfasst, wobei die ersten Mikrolöcher in der ersten Teilschicht vorliegen und nicht durch die Aufzeichnungsschicht durchgehen und die zweiten Mikrolöcher durch die Aufzeichnungsschicht mit erster und zweiter Teilschicht hindurchgehen, und wobei
der Durchmesser der ersten Mikrolöcher größer ist als der Durchmesser der zweiten Mikrolöcher.

According to the invention, a generic security element comprises

a substantially transparent support having opposite first and second major surfaces,
an arrangement of microlenses arranged on the first main surface of the carrier,
a laser-sensitive recording layer arranged on the second main surface of the carrier and containing superimposed first and second partial layers, wherein the first partial layer is arranged between the carrier and the second partial layer,
a plurality of microholes generated in the laser-sensitive recording layer by the action of laser radiation, each micro-hole being associated with a microlens and being visible through the associated microlens when viewing the security element from a given viewing angle;
wherein the plurality of microholes includes a plurality of first and a plurality of second microholes, the first microholes being in the first sublayer and not passing through the recording layer and the second microholes passing through the first and second sublayer recording layers
the diameter of the first microholes is larger than the diameter of the second microholes.

Als Mikrolinsen werden Linsen bezeichnet, deren Größe unterhalb der Auflösungsgrenze des bloßen Auges liegt. Die Mikrolinsen sind vorzugsweise sphärisch oder asphärisch ausgebildet und weisen beispielsweise bei Banknoten mit Vorteil einen Durchmesser zwischen 5 µm und 100 µm, vorzugsweise zwischen 10 µm und 50 µm, besonders bevorzugt zwischen 15 µm und 20 µm auf. Bei Kartenanwendungen können die Mikrolinsen auch größer sein und beispielsweise einen Durchmesser zwischen 100 µm und 300 µm aufweisen. In allen Gestaltungen können die Mikrolinsen auch als Zylinderlinsen ausgebildet sein.Microlenses are lenses whose size is below the resolution limit of the naked eye. The microlenses are preferably spherical or aspherical and, for example, in the case of banknotes, advantageously have a diameter between 5 μm and 100 μm, preferably between 10 μm and 50 μm, particularly preferably between 15 μm and 20 μm. In card applications, the microlenses can also be larger and, for example, have a diameter between 100 .mu.m and 300 .mu.m. In all designs, the microlenses can also be designed as cylindrical lenses.

Der Durchmesser der ersten Mikrolöcher ist vorzugsweise mehr als 10%, insbesondere mehr als 20%, und besonders bevorzugt mehr als 30% größer als der Durchmesser der zweiten Mikrolöcher. Zweckmäßig beträgt der Durchmesser der ersten Mikrolöcher jedoch nicht mehr als das 4-fache, insbesondere nicht mehr als das 3-fache des Durchmessers der zweiten Mikrolöcher. Aufgrund der Vergrößerungswirkung der Mikrolinsen führt bereits ein geringer Unterschied in der Lochgröße der ersten und zweiten Mikrolöcher zu einem guten Kontrastunterschied des Auflicht- bzw. Durchlichteffekts, wie weiter unten genauer erläutert.The diameter of the first microholes is preferably more than 10%, in particular more than 20%, and particularly preferably more than 30% larger as the diameter of the second microholes. However, the diameter of the first microholes is expediently not more than 4 times, in particular not more than 3 times, the diameter of the second microholes. Due to the magnification effect of the microlenses, even a slight difference in the hole size of the first and second microholes leads to a good contrast difference of the incident light or transmitted light effect, as explained in more detail below.

In zweckmäßigen Ausgestaltungen liegt der Durchmesser der zweiten Mikrolöcher zwischen 2 µm und 4 µm und der Durchmesser der ersten Mikrolöcher zwischen 3 µm und 8 µm. Für einen guten Kontrastunterschied sind die Durchmesser der ersten Mikrolöcher beispielsweise 0,5 µm bis 4 µm größer als die Durchmesser der zweiten Mikrolöcher.In expedient embodiments, the diameter of the second microholes is between 2 μm and 4 μm, and the diameter of the first microholes is between 3 μm and 8 μm. For a good contrast difference, the diameters of the first micro-holes are, for example, 0.5 μm to 4 μm larger than the diameters of the second micro-holes.

In vorteilhaften Ausgestaltungen sind die Mikrolöcher jeweils kleiner als die zugeordneten Mikrolinsen. Dabei kann das Flächenverhältnis von Mikrolöchern und zugeordneter Mikrolinse unterhalb von 1,0 oder unterhalb von 0,5, unterhalb von 0,2, oder sogar unterhalb von 0,1 liegen.In advantageous embodiments, the microholes are each smaller than the associated microlenses. The area ratio of microholes and associated microlens may be below 1.0 or below 0.5, below 0.2, or even below 0.1.

In einfachen Gestaltungen sind die ersten und zweiten Mikrolöcher jeweils im Wesentlichen kreisförmig oder linienförmig ausgebildet. Es ist allerdings auch möglich, die ersten und/ oder zweiten Mikrolöcher musterförmig, beispielsweise in geometrischen Formen wie Quadraten, Dreiecken oder Sternen, oder in Form von Mikrozeichen, wie Buchstaben, Ziffern oder dergleichen auszubilden, um ein zusätzliches, verstecktes Sicherheitsmerkmal in das Sicherheitselement zu integrieren. Eine musterförmige Ausbildung bietet sich vor allem für die größeren ersten Mikrolöcher an.In simple configurations, the first and second microholes are each formed substantially circular or linear. However, it is also possible for the first and / or second microholes to be patterned, for example in geometric shapes such as squares, triangles or stars, or in the form of micro-characters such as letters, numbers or the like, in order to add an additional, hidden security feature to the security element integrate. A pattern-shaped training is especially suitable for the larger first microholes.

Während sich die ersten Mikrolöcher zumindest in ihrer Größe und gegebenenfalls auch in ihrer Form von den zweiten Mikrolöchern unterscheiden, weisen die ersten Mikrolöcher selbst vorteilhaft alle dieselbe Form und Größe auf, ebenso die zweiten Mikrolöcher.While the first microholes differ at least in size and possibly also in their shape from the second microholes, the first microholes themselves advantageously all have the same shape and size, as do the second microholes.

Mit Vorteil bilden die ersten Mikrolöcher ein erstes Motiv in Form von Mustern, Zeichen oder einer Codierung, das bei Auflichtbetrachtung des Sicherheitselements aus einer vorgewählten ersten Betrachtungsrichtung erkennbar ist, und die zweiten Mikrolöcher bilden ein zweites Motiv in Form von Mustern, Zeichen oder einer Codierung, das bei Durchlichtbetrachtung des Sicherheitselements aus einer vorgewählten zweiten Betrachtungsrichtung erkennbar ist. Das erste und zweite Motiv sind in der Regel verschieden, können aber auch identisch sein. Auch die erste und zweite Betrachtungsrichtung sind vorzugsweise verschieden, können aber auch identisch sein.Advantageously, the first microholes form a first motif in the form of patterns, characters or a code that is recognizable when the security element is viewed from a preselected first viewing direction, and the second microholes form a second motif in the form of patterns, characters or an encoding. which can be seen in the case of transmitted light viewing of the security element from a preselected second viewing direction. The first and second motif are usually different but may be identical. The first and second viewing directions are preferably different, but may also be identical.

In vorteilhaften Gestaltungen sind die ersten und zweiten Mikrolöcher unabhängig voneinander angeordnet. In anderen, ebenfalls vorteilhaften Gestaltungen liegt zumindest ein Teil der zweiten Mikrolöcher vollständig innerhalb der ersten Mikrolöcher. Beispielsweise können mehr als 50%, mehr als 75%, oder auch alle zweiten Mikrolöcher vollständig innerhalb der ersten Mikrolöcher liegen. Auf diese Weise kann ein "Motiv im Motiv" erzeugt werden, bei dem ein Durchlichtmotiv innerhalb eines Auflichtmotivs erscheint. Beispielsweise kann das Sicherheitselement ein im Auflicht sichtbares Wappen enthalten, das durch die ersten Mikrolöcher gebildet wird und in dessen Inneren beim Wechsel zur Durchlichtbetrachtung ein Logo sichtbar wird, das durch die zweiten Mikrolöcher gebildet wird. In diesem Fall sind erste und zweite Betrachtungsrichtung zweckmäßig identisch gewählt.In advantageous configurations, the first and second microholes are arranged independently of each other. In other equally advantageous designs, at least a portion of the second microholes lie entirely within the first microholes. For example, more than 50%, more than 75%, or even all second microholes may be completely within the first microholes. In this way, a "motif in the subject" can be generated, in which a transmitted light motif appears within an incident light motif. For example, the security element may include a visible in incident light coat of arms, which is formed by the first microholes and in the interior of which when switching to the transmitted light observation, a logo is visible, which is formed by the second microholes. In this case, the first and second viewing directions are expediently identical.

Die ersten und/ oder zweiten Mikrolöcher sind in zweckmäßigen Ausgestaltungen aus unterschiedlichen Richtungen mit Laserstrahlung durch die Mikrolinsenanordnung hindurch in die Aufzeichnungsschicht eingebracht. Bei der späteren Betrachtung sind die Mikrolöcher dann aus der jeweiligen Betrachtungsrichtung, aus der sie eingebracht wurden, im Auflicht bzw. Durchlicht erkennbar. Dabei können, wie oben bereits beschrieben, die ersten Mikrolöcher jeweils aus einer ersten Betrachtungsrichtung und die zweiten Mikrolöcher jeweils aus einer zweiten, unterschiedlichen Betrachtungsrichtung erkennbar sein.The first and / or second microholes are introduced in appropriate embodiments from different directions with laser radiation through the microlens array in the recording layer. In the later consideration, the microholes are then recognizable from the respective viewing direction from which they were introduced, in reflected light or transmitted light. In this case, as already described above, the first microholes may each be recognizable from a first viewing direction and the second microholes may each be recognizable from a second, different viewing direction.

Es ist allerdings auch möglich, dass eine Gruppe erster Mikrolöcher aus einer Richtung, eine andere Gruppe erster Mikrolöcher aus einer anderen Richtung eingebracht wird. Das von den ersten Mikrolöchern gebildete erste Motiv zeigt dann ein Kipp- oder Wechselbild, dessen Teilbilder durch die unterschiedlichen Gruppen erster Mikrolöcher gebildet sind. Auch Ausgestaltungen mit mehr als zwei Einbringungsrichtungen oder kontinuierliche Richtungsänderungen sind möglich. Alternativ oder zusätzlich können in gleicher Weise auch die zweiten Mikrolöcher aus zwei oder mehr unterschiedlichen Richtungen eingebracht sein.However, it is also possible that a group of first microholes is introduced from one direction, another group of first microholes from another direction. The first motif formed by the first microholes then shows a tilting or alternating image whose partial images are formed by the different groups of first microholes. Embodiments with more than two introduction directions or continuous changes of direction are also possible. Alternatively or additionally, the second microholes may be introduced from two or more different directions in the same way.

Die aus unterschiedlichen Betrachtungsrichtungen sichtbaren Motivteile oder Teilbilder können in einem Sinnzusammenhang stehen und beispielsweise wie bei einem Daumenkino eine Bildfolge darstellen, die beim Kippen des Sicherheitselements vor dem Auge des Betrachters abläuft. Ändert sich der Einbringungs- und damit auch der Betrachtungswinkel kontinuierlich, so ändert sich bei der Betrachtung der Grad der Transparenz und damit die Helligkeit, in der das Motiv bei Kippen des Sicherheitselements erscheint, kontinuierlich.The motif parts or partial images that are visible from different viewing directions can be in a sense context and, for example, represent a sequence of images that proceeds in front of the eye of the observer when the security element is tilted, as in a flip-book. If the angle of insertion and hence the viewing angle changes continuously, the degree of transparency changes, and thus the brightness in which the motif appears when the security element tilts, changes continuously.

Die erste und zweite Teilschicht der Aufzeichnungsschicht sind mit Vorteil durch Metallschichten, beispielsweise durch Schichten aus Aluminium, Kupfer, Silber, Gold, Chrom, Nickel, Wolfram, Palladium oder eine Legierung dieser Metalle, wie etwa eine Al-Cu-Legierung gebildet. Mit Vorteil sind die erste und zweite Teilschicht durch Metallschichten unterschiedlicher Farbe, wie beispielsweise Aluminium und Kupfer gebildet. Um eine besonders gute Sichtbarkeit des Auflichtmotivs zu gewährleisten, ist die zweite Teilschicht mit Vorteil durch eine hochreflektierende Metallschicht mit einer Reflektivität von 90% oder mehr gebildet, beispielsweise durch eine aufgedampfte Aluminium- oder Silberschicht.The first and second sublayers of the recording layer are advantageously formed by metal layers, for example by layers of aluminum, copper, silver, gold, chromium, nickel, tungsten, palladium or an alloy of these metals, such as an Al-Cu alloy. Advantageously, the first and second sub-layers are formed by metal layers of different colors, such as aluminum and copper. In order to ensure a particularly good visibility of the Auflichtmotivs, the second sub-layer is advantageously formed by a highly reflective metal layer having a reflectivity of 90% or more, for example by a vapor-deposited aluminum or silver layer.

Die erste und/ oder zweite Teilschicht ist mit Vorteil opak, wobei eine Schicht als opak bezeichnet wird, wenn ihre Transmission im Sichtbaren kleiner 1%, insbesondere kleiner 0,1% ist.The first and / or second sub-layer is advantageously opaque, wherein a layer is called opaque if its transmission in the visible is less than 1%, in particular less than 0.1%.

In vorteilhaften Gestaltungen besteht die Aufzeichnungsschicht aus der ersten und zweiten Teilschicht, enthält also keine weiteren Schichten.In advantageous embodiments, the recording layer consists of the first and second sub-layers, ie it contains no further layers.

Es sind allerdings auch Ausgestaltungen denkbar, in denen zwischen der ersten und der zweiten Teilschicht der Aufzeichnungsschicht eine oder mehrere weitere Schichten angeordnet sind. Insbesondere können zwischen der ersten und zweiten Teilschicht eine oder mehrere für den Laser transparente Schichten, z.B. dielektrische Schicht(en) aus SiO₂ (Siliziumdioxid), vorliegen. Solche zusätzlichen Schichten können beispielsweise dazu verwendet werden, um eine bestimmte Farbe und/oder Farbkippeffekte zu erzeugen, und/ oder als haftungserhöhende Schicht(en) dienen. Daneben können auch die Teilschichten als solche jeweils aus mehreren Einzelschichten bestehen, die ebenfalls neutrale Schichten enthalten können.However, embodiments are also conceivable in which one or more further layers are arranged between the first and the second partial layer of the recording layer. In particular, one or more layers transparent to the laser, for example dielectric layer (s) of SiO ₂ (silicon dioxide), may be present between the first and second partial layers. Such additional layers may be used, for example, to create a particular color and / or color-shift effects, and / or serve as an adhesion-enhancing layer (s). In addition, the sub-layers as such each consist of several individual layers, which may also contain neutral layers.

Wie weiter unten noch im Detail erläutert, erlaubt der Unterschied im Durchmesser bzw. in der Fläche der Mikrolöcher in derselben Aufzeichnungsschicht zwei eigenständige Erscheinungsbilder des Sicherheitselements für Auflicht- und Durchlichtbetrachtung zu kodieren. Kurz zusammengefasst blickt ein Betrachter bei Auflichtbetrachtung durch die vergleichsweise großen ersten Mikrolöcher auf die hochreflektierende zweite Teilschicht, während die kleineren zweiten Mikrolöcher insbesondere aufgrund ihrer geringen Größe im Auflicht nicht zu erkennen sind. Durch die hohe Reflektivität der zweiten Teilschicht ist im Auflicht daher das von den ersten Mikrolöchern gebildete erste Motiv gut zu erkennen, während das zweite Motiv verborgen bleibt.As will be explained in detail below, the difference in diameter or area of the microholes in the same recording layer allows two distinct appearances of the security element to be coded for incident and transmitted light viewing. Briefly summarized a viewer looks at incident light viewing through the comparatively large first micro holes on the highly reflective second sub-layer, while the smaller second micro holes are not visible in particular due to their small size in incident light. Due to the high reflectivity of the second sub-layer, the first motif formed by the first micro-holes is therefore clearly visible in incident light, while the second motif remains hidden.

Im Durchlicht fällt auch durch die vergleichsweise kleinen zweiten Mikrolöcher ausreichend Licht, um das von diesen gebildete zweite Motiv erkennen zu können, während das erste Motiv aus den in der ersten Teilschicht vorliegenden ersten Mikrolöchern wegen der Opazität der zweiten Teilschicht verborgen bleibt.In transmitted light, sufficient light also falls through the comparatively small second microholes in order to be able to recognize the second motif formed by them, while the first motif remains hidden from the first microholes present in the first sublayer because of the opacity of the second sublayer.

Die in der ersten Teilschicht vorliegenden ersten Mikrolöcher erstrecken sich vorzugsweise nicht in die zweite Teilschicht. Liegen erste und zweite Teilschicht unmittelbar übereinander, ist es allerdings in der Praxis unschädlich, wenn sich die Löcher fertigungsbedingt geringfügig, also weniger als 1/10 oder sogar weniger als 1/20 der Schichtdicke in die zweite Teilschicht erstrecken. Wesentlich ist lediglich, dass die verbleibende Schichtdicke der zweiten Teilschicht eine ausreichend hohe Reflektivität und eine ausreichend hohe Opazität aufweist.The first microholes present in the first partial layer preferably do not extend into the second partial layer. However, if the first and second sub-layers lie directly above one another, it is harmless in practice if the holes extend slightly, ie less than 1/10 or even less than 1/20 of the layer thickness into the second sub-layer due to the production. It is only essential that the remaining layer thickness of the second partial layer has a sufficiently high reflectivity and a sufficiently high opacity.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung enthält das Sicherheitselement zugleich eine mikrooptischen Darstellungsanordnung, insbesondere eine Moiré-Vergrößerungsanordnung, eine mikrooptische Vergrößerungsanordnung vom Moirétyp oder eine Modulo-Vergrößerungsanordnung. Das Grundprinzip solcher mikrooptischer Darstellungsanordnungen ist in der Druckschrift WO 2009/000528 A1 erläutert, deren Offenbarung insoweit in die vorliegende Beschreibung aufgenommen wird. Bevorzugt weist das Sicherheitselement in diesem Fall zwischen Träger und Aufzeichnungsschicht ein Motivbild auf, das in eine Mehrzahl von Zellen eingeteilt ist, in denen jeweils abgebildete Bereiche eines vorbestimmten Hintergrundmotivs angeordnet sind, wobei die Mikrolinsenanordnung ein Mikrolinsenraster bildet, das bei Betrachtung des Motivbilds das Hintergrundmotiv aus den in den Zellen angeordneten abgebildeten Bereichen rekonstruiert.In an advantageous development of the invention, the security element at the same time contains a micro-optical representation arrangement, in particular a moiré magnification device, a moiré-type micro-optical magnification device, or a modulo magnification device. The basic principle of such micro-optical representation arrangements is in the document WO 2009/000528 A1 explained, the disclosure of which is included in the present description in this regard. In this case, the security element preferably has a motif image between the carrier and the recording layer, which is subdivided into a plurality of cells, in each of which imaged areas of a predetermined background motif are arranged, wherein the microlens array forms a microlens grid which, upon viewing the motif image, forms the background motif reconstructed the imaged areas in the cells.

Das Motivbild liegt mit Vorteil als Reliefstruktur in einer zwischen Träger und Aufzeichnungsschicht angeordneten Prägelackschicht vor. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die erste und zweite Teilschicht dem Relief der Prägelackschicht folgen, also im Wesentlichen dieselbe Reliefstruktur aufweisen.The motif image is advantageously in the form of a relief structure in an embossing lacquer layer arranged between the support and the recording layer. In this case, provision can be made in particular for the first and second partial layers to follow the relief of the embossing lacquer layer, ie to have substantially the same relief structure.

In einer Erfindungsvariante kann die Mikrolinsenanordnung mit einer semitransparenten Abdeckschicht und/ oder einer nur bereichsweise vorliegenden Abdeckschicht versehen sein. Bevorzugt ist allerdings gegenwärtig, dass die Mikrolinsenanordnung frei von aufgebrachten Schichten ist, die die optische Wirkung der Mikrolinsen beeinträchtigen oder aufheben.In one variant of the invention, the microlens array can be provided with a semitransparent cover layer and / or a cover layer present only in regions. However, it is presently preferred for the microlens array to be free of applied layers which impair or cancel out the optical effect of the microlenses.

Die Erfindung umfasst auch einen Datenträger, insbesondere ein Wertdokument, wie eine Banknote, einen Pass, eine Urkunde, eine Ausweiskarte oder dergleichen, der mit einem Sicherheitselement der beschriebenen Art ausgestattet ist. Das Sicherheitselement kann in einer vorteilhaften Erfindungsvariante insbesondere in oder über einem Fensterbereich oder einer durchgehenden Öffnung des Datenträgers angeordnet sein.The invention also includes a data carrier, in particular a value document, such as a banknote, a passport, a document, an identification card or the like, which is equipped with a security element of the type described. The security element can in an advantageous variant of the invention in particular be arranged in or over a window area or a through opening of the data carrier.

Die Erfindung enthält weiter ein Verfahren zum Herstellen eines optisch variablen Sicherheitselements für Sicherheitspapiere, Wertdokumente und andere Datenträger, bei dem

ein im Wesentlichen transparenter Träger mit gegenüberliegenden ersten und zweiten Hauptflächen bereitgestellt wird, wobei auf der ersten Hauptfläche des Trägers eine Anordnung aus Mikrolinsen angeordnet ist,
auf der zweiten Hauptfläche des Trägers eine lasersensitive Aufzeichnungsschicht angeordnet wird, die übereinander angeordnete erste und zweite Teilschichten enthält, wobei die erste Teilschicht zwischen dem Träger und der zweiten Teilschicht angeordnet wird,
in der lasersensitiven Aufzeichnungsschicht durch Einwirkung von Laserstrahlung eine Vielzahl von Mikrolöchern erzeugt wird, von denen jedes Mikroloch einer Mikrolinse zugeordnet ist und bei der Betrachtung des Sicherheitselements aus einem bestimmten Betrachtungswinkel durch die zugeordnete Mikrolinse sichtbar ist,
wobei die Vielzahl von Mikrolöchern eine Vielzahl erster und eine Vielzahl zweiter Mikrolöcher umfasst, wobei die ersten Mikrolöcher in der ersten Teilschicht und nicht durch die Aufzeichnungsschicht durchgehend erzeugt werden und die zweiten Mikrolöcher durch die Aufzeichnungsschicht mit erster und zweiter Teilschicht hindurchgehend erzeugt werden, und wobei
die ersten Mikrolöcher mit einem größerem Durchmesser als die zweiten Mikrolöcher erzeugt werden.

The invention further includes a method for producing an optically variable security element for security papers, value documents and other data carriers, in which

a substantially transparent support is provided with opposing first and second major surfaces, wherein an array of microlenses is disposed on the first major surface of the support,
a laser-sensitive recording layer is arranged on the second main surface of the carrier, the first and second partial layers arranged one above the other being arranged, the first partial layer being arranged between the carrier and the second partial layer,
in the laser-sensitive recording layer, a multiplicity of microholes are produced by the action of laser radiation, each microhole being associated with a microlens and being visible through the associated microlens when the security element is viewed from a certain viewing angle,
wherein the plurality of microholes comprises a plurality of first and a plurality of second microholes, wherein the first microholes are continuously formed in the first sublayer and not by the recording layer, and the second microholes are formed through the first and second sublayer recording layers;
the first micro-holes are made with a larger diameter than the second micro-holes.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens werden die ersten und/ oder zweiten Mikrolöcher aus unterschiedlichen Richtungen mit Laserstrahlung durch die Mikrolinsenanordnung hindurch in die Aufzeichnungsschicht eingebracht.In an advantageous development of the method, the first and / or second microholes are introduced from different directions with laser radiation through the microlens array into the recording layer.

Bei einer vorteilhaften Verfahrensvariante wird auf der zweiten Hauptfläche des Trägers in einem ersten Schritt zunächst nur die erste Teilschicht der lasersensitiven Aufzeichnungsschicht erzeugt und durch Einwirkung von Laserstrahlung mit der Vielzahl erster Mikrolöcher versehen. In einem zweiten Schritt wird dann die zweite Teilschicht der lasersensitiven Aufzeichnungsschicht auf der ersten Teilschicht angeordnet und die zweiten Mikrolöcher werden durch die Aufzeichnungsschicht mit erster und zweiter Teilschicht hindurch erzeugt.In an advantageous variant of the method, only the first part-layer of the laser-sensitive recording layer is initially produced on the second main surface of the support in a first step and provided with the multiplicity of first microholes by the action of laser radiation. In a second step, the second sublayer of the laser-sensitive recording layer is then placed on the first sublayer and the second microholes are created through the first and second sublayer recording layers.

Ein anderes optisch variables Sicherheitselement für Sicherheitspapiere, Wertdokumente und andere Datenträger enthält

einen im Wesentlichen transparenten Träger mit gegenüberliegenden ersten und zweiten Hauptflächen,
eine auf der ersten Hauptfläche des Trägers angeordneten Anordnung aus Mikrolinsen,
eine auf der zweiten Hauptfläche des Trägers angeordnete lasersensitive Aufzeichnungsschicht, insbesondere eine Metallschicht,
eine auf der Aufzeichnungsschicht angeordnete Druckschicht, insbesondere eine Farbschicht,
eine Vielzahl von in der lasersensitiven Aufzeichnungsschicht durch Einwirkung von Laserstrahlung erzeugten Mikrolöchern, von denen jedes Mikroloch einer Mikrolinse zugeordnet ist und bei der Betrachtung des Sicherheitselements aus einem bestimmten Betrachtungswinkel durch die zugeordnete Mikrolinse sichtbar ist, wobei jedes Mikroloch kleiner als die zugeordnete Mikrolinse ist,
zumindest einen in der Aufzeichnungsschicht durch Einwirkung von Laserstrahlung erzeugten Lückenbereich, dessen Abmessung größer als die Abmessung der Mikrolinsen ist,
wobei der zumindest eine Lückenbereich ein erstes Motiv in Form von Mustern, Zeichen oder einer Codierung bildet, das bei Auflichtbetrachtung und Durchlichtbetrachtung des Sicherheitselements mit dem Erscheinungsbild der Druckschicht erkennbar ist, und
wobei die Mikrolöcher ein zweites Motiv in Form von Mustern, Zeichen oder einer Codierung bilden, das nur bei Durchlichtbetrachtung des Sicherheitselements aus einer vorgewählten Betrachtungsrichtung erkennbar ist und sich aus dieser Betrachtungsrichtung mit dem ersten Motiv zu einem Gesamtmotiv ergänzt.

Contains another optically variable security element for security papers, value documents and other data carriers

a substantially transparent support having opposite first and second major surfaces,
an arrangement of microlenses arranged on the first main surface of the carrier,
a laser-sensitive recording layer arranged on the second main surface of the carrier, in particular a metal layer,
a printing layer arranged on the recording layer, in particular a color layer,
a plurality of micro-holes formed in the laser-sensitive recording layer by the action of laser radiation, each micro-hole being associated with a microlens and being visible from a particular viewing angle through the associated microlens when viewing the security element, each micro-hole being smaller than the associated microlens;
at least one gap region generated in the recording layer by the action of laser radiation, the dimension of which is greater than the dimension of the microlenses,
wherein the at least one gap region forms a first motif in the form of patterns, characters or a code, which is recognizable in the incident light observation and transmitted light observation of the security element with the appearance of the print layer, and
wherein the microholes form a second motif in the form of patterns, characters or a coding, which is recognizable only in case of transmitted light observation of the security element from a preselected viewing direction and complements from this viewing direction with the first motif to a total motif.

Der zumindest eine Lückenbereich bildet ein makroskopisches, mit bloßem Auge ohne Hilfsmittel, insbesondere ohne Vergrößerung durch die Mikrolinsen sichtbares Motiv. Seine kleinsten Abmessungen liegen meist oberhalb von 0,5 mm, typischerweise bei einigen Millimetern. Das Material der Druckschicht kann, muss aber nicht in die Mikrolöcher und/ oder die Lückenbereiche eindringen. Vorzugsweise ist die Mikrolinsenanordnung frei von aufgebrachten Schichten, die die optische Wirkung der Mikrolinsen beeinträchtigen oder aufheben. Bei der Aufzeichnungsschicht kann es sich beispielsweise um eine 50 nm dicke Aluminiumschicht handelt, bei der Druckschicht beispielsweise um eine aufgedruckte lösungsmittelbasierte rote Lackschicht. Das Sicherheitselement kann auf einem Datenträger mit einer gewissen Lichtdurchlässigkeit im Durchlicht, wie etwa Banknotenpapier, aufgebracht sein. In vorteilhaften Gestaltungen ist das Sicherheitselement in oder über einem Fensterbereich oder einer durchgehenden Öffnung eines Datenträgers angeordnet.The at least one gap region forms a macroscopic motif visible to the naked eye, in particular without magnification by the microlenses. Its smallest dimensions are usually above 0.5 mm, typically at a few millimeters. The material of the print layer may but need not penetrate into the microholes and / or the gap areas. Preferably, the microlens array is free of deposited layers that affect or cancel the optical effect of the microlenses. The recording layer may be, for example, a 50 nm thick aluminum layer, for example, the printing layer is an imprinted solvent-based red lacquer layer. The security element can be applied to a data carrier with a certain transparency in transmitted light, such as banknote paper. In advantageous embodiments, the security element is arranged in or above a window area or a through opening of a data carrier.

Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maßstabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die Anschaulichkeit zu erhöhen.Further exemplary embodiments and advantages of the invention are explained below with reference to the figures, in the representation of which a representation true to scale and proportion has been dispensed with in order to increase the clarity.

Es zeigen:

Fig. 1: eine schematische Darstellung einer Banknote mit einem erfindungsgemäßen optisch variablen Sicherheitselement, das über einer durchgehenden Öffnung der Banknote angeordnet ist,
Fig. 2: schematisch den Schichtaufbau eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements im Querschnitt,
Fig. 3: in (a) und (b) zwei Zwischenschritte bei der Herstellung des Sicherheitselements der Fig. 2,
Fig. 4: das visuelle Erscheinungsbild des Sicherheitselements der Fig. 2 bei Betrachtung von der Vorderseite her, wobei (a) und (b) das Erscheinungsbild aus zwei Betrachtungsrichtungen im Auflicht, und (c) und (d) das Erscheinungsbild aus zwei Betrachtungsrichtungen im Durchlicht zeigen, und
Fig. 5: das visuelle Erscheinungsbild des Sicherheitselements der Fig. 2 bei Betrachtung von der Rückseite her, in (a) im Auflicht und in (b) im Durchlicht.

Show it:

Fig. 1: a schematic representation of a banknote with an optically variable security element according to the invention, which is arranged over a through opening of the banknote,
Fig. 2: schematically the layer structure of a security element according to the invention in cross-section,
Fig. 3: in (a) and (b) two intermediate steps in the production of the security element of Fig. 2 .
Fig. 4: the visual appearance of the security element of the Fig. 2 when viewed from the front, wherein (a) and (b) the appearance of two viewing directions in incident light, and (c) and (d) show the appearance of two viewing directions in transmitted light, and
Fig. 5: the visual appearance of the security element of the Fig. 2 when viewed from the back, in (a) in reflected light and in (b) in transmitted light.

Die Erfindung wird nun am Beispiel von Sicherheitselementen für Banknoten erläutert. Figur 1 zeigt dazu eine schematische Darstellung einer Banknote 10 mit einem erfindungsgemäßen optisch variablen Sicherheitselement 12, das über einer durchgehenden Öffnung 14 der Banknote 10 angeordnet ist. Das Sicherheitselement 12 erscheint in Teilbereichen im Durchlicht blickrichtungsabhängig semitransparent und kann aufgrund seiner Aufbringung über der Öffnung 14 von seiner Vorderseite als auch von seiner Rückseite her jeweils sowohl im Auflicht als auch im Durchlicht betrachtet werden. Das Sicherheitselement 12 zeigt aus diesen unterschiedlichen Betrachtungsrichtungen jeweils unterschiedliche visuelle Erscheinungsbilder, was zu einem hohen Aufmerksamkeits- und Wiedererkennungswert führt.The invention will now be explained using the example of security elements for banknotes. FIG. 1 shows a schematic representation of a banknote 10 with an optically variable security element 12 according to the invention, which is arranged above a through-opening 14 of the banknote 10. The security element 12 appears semitransparent in partial regions depending on the direction of the transmitted light and, due to its application over the opening 14, can be viewed from its front side as well as from its rear side both in reflected light and in transmitted light. The security element 12 shows in each case different visual appearances from these different viewing directions, which leads to a high attention and recognition value.

Figur 2 zeigt schematisch den Schichtaufbau des erfindungsgemäßen Sicherheitselements 12 im Querschnitt, wobei nur die für die Erläuterung des Funktionsprinzips erforderlichen Teile des Schichtaufbaus dargestellt sind. FIG. 2 schematically shows the layer structure of the security element 12 according to the invention in cross section, wherein only the parts of the layer structure required for the explanation of the principle of operation are shown.

Das Sicherheitselement 12 enthält einen im Wesentlichen transparenten Träger 20, der typischerweise durch eine transparente Kunststofffolie, beispielsweise eine etwa 20 µm dicke Polyethylenterephthalat(PET)-Folie gebildet ist. Der Träger 20 weist gegenüberliegende erste und zweite Hauptflächen auf, wobei die erste Hauptfläche 22 mit einer Anordnung von Mikrolinsen 26 versehen ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Mikrolinsen 26 regelmäßig in Form eines Mikrolinsenrasters angeordnet und bilden auf der Oberfläche der Trägerfolie ein zweidimensionales Bravais-Gitter mit einer vorgewählten Symmetrie. Das Bravais-Gitter der Mikrolinsen 26 kann beispielsweise eine hexagonale Gittersymmetrie oder auch eine niedrigere Symmetrie aufweisen, wie etwa die Symmetrie eines Parallelogramm-Gitters.The security element 12 includes a substantially transparent support 20 which is typically formed by a transparent plastic film, such as an approximately 20 micron thick polyethylene terephthalate (PET) film. The carrier 20 has opposing first and second major surfaces, the first major surface 22 being provided with an array of microlenses 26. In the exemplary embodiment shown, the microlenses 26 are regularly arranged in the form of a microlens grid and form on the surface of the carrier film a two-dimensional Bravais grid with a preselected symmetry. The Bravais grid of microlenses 26 can For example, have a hexagonal lattice symmetry or lower symmetry, such as the symmetry of a parallelogram grating.

Die sphärisch oder asphärisch ausgestalteten Mikrolinsen 26 weisen vorzugsweise im Ausführungsbeispiel einen Durchmesser zwischen 15 µm und 30 µm auf und sind daher mit bloßem Auge nicht zu erkennen. Die Dicke des Trägers 20 und die Krümmung der Mikrolinsen 26 sind so aufeinander abgestimmt, dass die Brennweite der Mikrolinsen 26 im Wesentlichen der Dicke des Trägers 20 entspricht.The spherically or aspherically configured microlenses 26 preferably have a diameter of between 15 μm and 30 μm in the exemplary embodiment and are therefore invisible to the naked eye. The thickness of the carrier 20 and the curvature of the microlenses 26 are matched to one another such that the focal length of the microlenses 26 substantially corresponds to the thickness of the carrier 20.

Auf der zweiten Hauptfläche 24 des Trägers 20 ist eine lasersensitive Aufzeichnungsschicht 30 angeordnet, die aus zwei übereinander angeordneten Teilschichten besteht, wobei die erste Teilschicht 32 zwischen dem Träger 20 und der zweiten Teilschicht 34 angeordnet ist. Vorzugsweise sind die erste und zweite Teilschicht 32,34 aus Metallschichten unterschiedlicher Farbe gebildet und die zweite Teilschicht weist eine besonders hohe Reflektivität von 90% oder mehr auf. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist dazu die erste Teilschicht 32 durch eine 100 nm dicke Kupferschicht und die zweite Teilschicht 34 durch eine 50 nm dicke Aluminiumschicht gebildet, die nacheinander auf den Träger 20 aufgedampft wurden.On the second main surface 24 of the carrier 20, a laser-sensitive recording layer 30 is arranged, which consists of two superposed sub-layers, wherein the first sub-layer 32 is disposed between the carrier 20 and the second sub-layer 34. Preferably, the first and second sub-layers 32,34 are formed of metal layers of different colors and the second sub-layer has a particularly high reflectivity of 90% or more. In the embodiment shown, the first sub-layer 32 is formed by a copper layer 100 nm thick and the second sub-layer 34 by a 50 nm thick aluminum layer, which were vapor-deposited successively on the carrier 20.

Weiter wurde in die Aufzeichnungsschicht 30 durch Einwirkung von Laserstrahlung eine Vielzahl von kreisförmigen Mikrolöchern 40 eingebracht. Ein Teil der Mikrolöcher (nachfolgend erste Mikrolöcher 42 genannt) liegt dabei nur in der ersten Teilschicht 32 vor und geht nicht durch die Aufzeichnungsschicht 30 durch. Ein anderer Teil der Mikrolöcher (nachfolgend zweite Mikrolöcher 44 genannt) geht durch die Aufzeichnungsschicht 30 mit der ersten und zweiten Teilschicht 32,34 hindurch.Further, a plurality of circular microholes 40 were introduced into the recording layer 30 by the action of laser radiation. A part of the microholes (hereinafter referred to as first microholes 42) is present only in the first part-layer 32 and does not pass through the recording layer 30. Another part of the microholes (hereinafter referred to as second microholes 44) passes through the recording layer 30 having the first and second sublayers 32, 34.

Die Vielzahl der ersten Mikrolöcher 42 bilden zusammen ein erstes Motiv 46, im Ausführungsbeispiel das Logo "G+D", das bei Auflichtbetrachtung des Sicherheitselements aus einer vorgewählten ersten Betrachtungsrichtung erkennbar ist (Fig. 4(b)). Die Vielzahl der zweiten Mikrolöcher 44 bildet zusammen ein zweites Motiv 48, im Ausführungsbeispiel das Buchstabenpaar "PL", das bei Durchlichtbetrachtung des Sicherheitselements aus einer vorgewählten zweiten Betrachtungsrichtung erkennbar ist (Fig. 5(b)).The multiplicity of the first microholes 42 together form a first motif 46, in the exemplary embodiment the logo "G + D", which is recognizable when the incidental light of the security element is viewed from a preselected first viewing direction ( Fig. 4 (b) ). The multiplicity of the second microholes 44 together form a second motif 48, in the embodiment the letter pair "PL", which is recognizable when the security element is viewed by transmitted light from a preselected second viewing direction ( Fig. 5 (b) ).

Die ersten Mikrolöcher 42 weisen dabei einen Durchmesser von 6 µm, die zweiten Mikrolöcher einen Durchmesser von nur 4 µm auf. Der Durchmesser der ersten Mikrolöcher 42 ist daher (6µm/4µm) = 1,5 mal so groß wie der Durchmesser der zweiten Mikrolöcher 44. Die Fläche der ersten Mikrolöcher 42 ist entsprechend (6 µm/4 µm)² = 2,25 mal so groß wie die Fläche der zweiten Mikrolöcher 44. Dadurch wird einerseits erreicht, dass im Auflicht nur das erste Motiv 46, nicht aber das zweite Motiv 48 sichtbar ist. Anderseits ist durch die großen ersten Mikrolöcher 42 verbunden mit der hohen Reflektivität der zweiten Teilschicht 34 ein helles Erscheinungsbild des ersten Motivs gewährleistet.The first microholes 42 have a diameter of 6 .mu.m, the second microholes have a diameter of only 4 .mu.m. The diameter of the first microholes 42 is therefore (6 μm / 4 μm) = 1.5 times the diameter of the second microholes 44. The area of the first microholes 42 is correspondingly (6 μm / 4 μm) ² = 2.25 times This is how, on the one hand, only the first motif 46, but not the second motif 48, is visible in incident light. On the other hand, a bright appearance of the first motif is ensured by the large first microholes 42 connected to the high reflectivity of the second sub-layer 34.

Die Sichtbarkeit des ersten und zweiten Motivs nur aus bestimmten vorgewählten Betrachtungsrichtungen ist eine unmittelbar Folge der Erzeugung der Mikrolöcher durch die Mikrolinsen 26 hindurch. Mit Bezug auf Fig. 3 wird zur Herstellung des Sicherheitselements 12 auf die zweite Hauptfläche des Trägers 20 zunächst eine 100 nm dicke Kupferschicht 32 und auf diese eine 50 nm dicke Aluminiumschicht 34 aufgebracht, vorzugsweise in einem Vakuumdampfverfahren. Bei diesen Schichtdicken sind sowohl die Kupferschicht 32 als auch die Aluminiumschicht 34 opak. Die Aluminiumschicht 34 weist zudem eine besonders hohe Reflektivität von mehr als 90% auf.The visibility of the first and second motifs only from certain preselected viewing directions is a direct consequence of the generation of the microholes through the microlenses 26. Regarding Fig. 3 To produce the security element 12 on the second main surface of the carrier 20, first a 100 nm thick copper layer 32 and applied to this a 50 nm thick aluminum layer 34, preferably in a vacuum vapor process. At these layer thicknesses, both the copper layer 32 and the aluminum layer 34 are opaque. The aluminum layer 34 also has a particularly high reflectivity of more than 90%.

Der beschichtete Träger wird dann von der Seite der Mikrolinsen 26 her aus der gewünschten späteren Betrachtungsrichtung 50 des zweiten Motivs mit Laserstrahlung, beispielsweise mit der Strahlung eines Nd:YAG-, Nd:YVO₄- oder Faserlasers beaufschlagt. Die Mikrolinsen 26 fokussieren die Laserstrahlung auf die Aufzeichnungsschicht 30, wie in Fig. 3(a) durch das Bezugszeichen 52 angedeutet. Die Laserenergie oder Laserleistung wird dabei so gewählt, dass sowohl die erste Teilschicht 32 als auch die zweite Teilschicht 34 abgetragen wird, so dass durch die Aufzeichnungsschicht durchgehende, kreisförmige zweite Mikrolöcher 44 mit einem Durchmesser von 2 bis 4 µm entstehen. Der Laserstrahl fährt dabei die Fläche des zweiten Motivs 48 ab, so dass die Gesamtheit der zweiten Mikrolöcher 44 das zweite Motiv 48 bildet.The coated carrier is then exposed from the side of the microlenses 26 from the desired later viewing direction 50 of the second motif with laser radiation, for example with the radiation of an Nd: YAG, Nd: YVO ₄ or fiber laser. The microlenses 26 focus the laser radiation on the recording layer 30, as in FIG Fig. 3 (a) indicated by the reference numeral 52. The laser energy or laser power is chosen so that both the first sub-layer 32 and the second sub-layer 34 is removed so that continuous, circular second micro-holes 44 with a diameter of 2 to 4 μm are formed by the recording layer. The laser beam travels the surface of the second motif 48, so that the entirety of the second microholes 44 forms the second motif 48.

Dann wird der beschichtete Träger wiederum von der Seite der Mikrolinsen 26 her aus der gewünschten späteren Betrachtungsrichtung 54 des ersten Motivs mit Laserstrahlung beaufschlagt. Die Mikrolinsen 26 fokussieren die Laserstrahlung auf die Aufzeichnungsschicht 30, wie in Fig. 3(b) durch das Bezugszeichen 56 angedeutet. Bei Laserenergie oder Laserleistung wird in diesem Schritt so gewählt, dass im Wesentlichen nur die erste Teilschicht 32, nicht aber die zweite Teilschicht 34 abgetragen wird. Um die größere Fläche der ersten Mikrolöcher 42 zu erzeugen, kann beispielsweise die Bestrahlungsrichtung des Lasers mit kleiner Amplitude kreisförmig um die gewünschte Betrachtungsrichtung 54 gekippt werden. Auf diese Weise werden kreisförmige erste Mikrolöcher mit einem Durchmesser von 3 bis 8 µm erzeugt. Der Laserstrahl fährt zudem die Fläche des ersten Motivs 46 ab, so dass die Gesamtheit der ersten Mikrolöcher 42 das erste Motiv 46 bildet. Durch diese Vorgehensweise wird erreicht, dass jedem der Mikrolöcher 42, 44 eine Mikrolinse 26 zugeordnet ist, durch die das Mikroloch 42, 44 bei Laserbeaufschlagung erzeugt wird, und durch die das Mikroloch wegen der Umkehrbarkeit des Strahlengangs bei der späteren Betrachtung des Sicherheitselements sichtbar ist.Then the coated carrier is in turn subjected to laser radiation from the side of the microlenses 26 from the desired later viewing direction 54 of the first motif. The microlenses 26 focus the laser radiation on the recording layer 30, as in FIG Fig. 3 (b) indicated by the reference numeral 56. In the case of laser energy or laser power, this step is chosen so that essentially only the first partial layer 32, but not the second partial layer 34, is removed. For example, to create the larger area of the first microholes 42, the irradiation direction of the small amplitude laser may be circularly tilted about the desired viewing direction 54. In this way, circular first microholes having a diameter of 3 to 8 μm are produced. The laser beam also travels the surface of the first subject 46 so that the entirety of the first microholes 42 forms the first subject 46. By means of this procedure it is achieved that each of the microholes 42, 44 is assigned a microlens 26, by means of which the microhole 42, 44 is produced on laser application, and by which the microhole is visible due to the reversibility of the beam path in the later viewing of the security element.

In einer hier nicht gezeigten alternativen Verfahrensvariante wird zur Herstellung des Sicherheitselements 12 auf die zweite Hauptfläche des Trägers 20 zunächst eine 100 nm dicke Kupferschicht 32 aufgebracht, vorzugsweise in einem Vakuumdampfverfahren. Der mit der Kupferschicht 32 beschichtete Träger wird dann von der Seite der Mikrolinsen 26 her aus der gewünschten späteren Betrachtungsrichtung 54 des ersten Motivs mit Laserstrahlung, beispielsweise mit der Strahlung eines Nd:YAG-, Nd:YVO₄- oder Faserlasers beaufschlagt. Die Mikrolinsen 26 fokussieren die Laserstrahlung auf die erste Teilschicht 32. Die Laserenergie oder Laserleistung wird dabei so gewählt, dass die erste Teilschicht 32 abgetragen wird und kreisförmige erste Mikrolöcher mit einem Durchmesser von 3 bis 8 µm erzeugt werden. Um die größere Fläche der ersten Mikrolöcher 42 zu erzeugen, kann beispielsweise die Bestrahlungsrichtung des Lasers mit kleiner Amplitude kreisförmig um die gewünschte Betrachtungsrichtung 54 gekippt werden. Der Laserstrahl fährt dabei die Fläche des ersten Motivs 46 ab, so dass die Gesamtheit der ersten Mikrolöcher 42 das erste Motiv 46 bildet.In an alternative method variant not shown here, to produce the security element 12, a 100 nm thick copper layer 32 is first applied to the second main surface of the carrier 20, preferably in a vacuum vapor method. The carrier coated with the copper layer 32 is then exposed from the side of the microlenses 26 from the desired later viewing direction 54 of the first motif to laser radiation, for example to the radiation of an Nd: YAG, Nd: YVO ₄ or fiber laser. The microlenses 26 focus the laser radiation on the first sub-layer 32. The laser energy or laser power is chosen so that the first sub-layer 32 is removed and circular first micro-holes are produced with a diameter of 3 to 8 microns. For example, to create the larger area of the first microholes 42, the irradiation direction of the small amplitude laser may be circularly tilted about the desired viewing direction 54. The laser beam travels the surface of the first motif 46, so that the entirety of the first microholes 42 forms the first motif 46.

Anschließend wird auf die Kupferschicht 32 eine 50 nm dicke Aluminiumschicht 34 aufgebracht, vorzugsweise aufgedampft. Der beschichtete Träger wird dann von der Seite der Mikrolinsen 26 her aus der gewünschten späteren Betrachtungsrichtung 50 des zweiten Motivs mit Laserstrahlung beaufschlagt. Die Mikrolinsen 26 fokussieren die Laserstrahlung auf die Aufzeichnungsschicht 30. Die Laserenergie oder Laserleistung wird dabei so gewählt, dass sowohl die erste Teilschicht 32 als auch die zweite Teilschicht 34 abgetragen wird, so dass durch die gesamte Aufzeichnungsschicht 30 durchgehende, kreisförmige zweite Mikrolöcher 44 (mit einem Durchmesser von 2 bis 4 µm) entstehen. Der Laserstrahl fährt dabei die Fläche des zweiten Motivs 48 ab, so dass die Gesamtheit der zweiten Mikrolöcher 44 das zweite Motiv 48 bildet.Subsequently, a 50 nm thick aluminum layer 34 is applied to the copper layer 32, preferably vapor-deposited. The coated carrier is then exposed from the side of the microlenses 26 forth from the desired later viewing direction 50 of the second motif with laser radiation. The microlenses 26 focus the laser radiation onto the recording layer 30. The laser energy or laser power is chosen in this case, in that both the first sub-layer 32 and the second sub-layer 34 are removed, so that continuous, circular second micro-holes 44 (with a diameter of 2 to 4 μm) are formed through the entire recording layer 30. The laser beam travels the surface of the second motif 48, so that the entirety of the second microholes 44 forms the second motif 48.

Figur 4 zeigt das visuelle Erscheinungsbild des so erzeugten Sicherheitselements 12 bei Betrachtung von der Seite der ersten Hauptfläche 22 (Vorderseite) her, wobei Fig. 4(a) und 4(b) des Erscheinungsbild aus zwei Betrachtungsrichtungen im Auflicht, also in Reflexion, zeigt und Fig. 4(c) und 4(d) das Erscheinungsbild aus zwei Betrachtungsrichtungen im Durchlicht, also in Transmission, zeigen. FIG. 4 FIG. 12 shows the visual appearance of the security element 12 thus produced as viewed from the side of the first major surface 22 (front side), FIG Figs. 4 (a) and 4 (b) the appearance of two viewing directions in incident light, ie in reflection, and shows Figs. 4 (c) and 4 (d) the appearance of two viewing directions in transmitted light, ie in transmission, show.

Im Auflicht blickt ein Betrachter aus Betrachtungsrichtung 54 (Fig. 3(b)) durch die Mikrolinsen 26 hindurch auf die Mikrolöcher 42 der ersten Teilschicht 32 und damit auf die darunterliegende zweite Teilschicht 34. Wegen der hohen Reflektivität der zweiten Teilschicht 34 und der vergleichsweise großen Fläche der ersten Mikrolöcher 42 ist aus Richtung 54 das erste Motiv (Logo "G+D") hell und mit gutem Kontrast silberfarben vor dem kupferfarbenen Hintergrund der ersten Teilschicht 32 sichtbar, wie in Fig. 4(b) dargestellt.In reflected light, a viewer looks out of viewing direction 54 (FIG. Fig. 3 (b) ) due to the high reflectivity of the second sub-layer 34 and the comparatively large area of the first microholes 42, the first motif (logo "54") is transmitted through the microlenses 26 through the microlenses 26 to the microholes 42 of the first sub-layer 32 and thus to the underlying second sub-layer 34. G + D ") bright and with good contrast silver in front of the copper - colored background of the first partial layer 32 visible, as in Fig. 4 (b) shown.

Aus einer anderen Betrachtungsrichtung, die nicht der vorgewählten Betrachtungsrichtung 54 des ersten Motivs entspricht, sind die ersten Mikrolöcher 42 im Auflicht nicht sichtbar, da der Betrachter in diesem Fall durch die Mikrolinsen 26 hindurch auf eine außerhalb der Mikrolöchern 42 liegende Stelle der ersten Teilschicht 32 blickt. Die zweiten Mikrolöcher 44 sind wegen ihrer wesentlich kleineren Fläche im Auflicht wenig auffällig oder gar nicht zu erkennen. Insgesamt erscheint das Sicherheitselement 12 aus einer solchen Betrachtungsrichtung somit als homogene, kupferne Fläche, wie in Fig. 4(a) dargestellt. Durch Hin- und Herkippen des Sicherheitselements 12 kann der Betrachter im Auflicht zwischen den Erscheinungsbildern der Figuren 4(a) und 4(b) wechseln.From another viewing direction, which does not correspond to the preselected viewing direction 54 of the first motif, the first microholes 42 are not visible in incident light, since in this case the viewer is looking through the microlenses 26 at a location of the first sublayer 32 lying outside the microholes 42 , The second micro holes 44 are less conspicuous or not at all due to their much smaller area in reflected light to recognize. Overall, the security element 12 thus appears from such a viewing direction as a homogeneous, copper surface, as in Fig. 4 (a) shown. By fading back and forth of the security element 12, the viewer in reflected light between the appearances of the FIGS. 4 (a) and 4 (b) switch.

Im Durchlicht ist die Aufzeichnungsschicht 30 durch die Vielzahl der zweiten Mikrolöcher 44 blickrichtungsabhängig semitransparent. Da die Mikrolöcher 44 bei dieser Betrachtungsrichtung durch die Mikrolinsen 26 hindurch betrachtet werden, scheint das von der Rückseite her einfallende Licht jeweils im Wesentlichen in dem Winkel durch die Mikrolöcher 44, in dem diese bei der Erzeugung mit dem Laserstrahl eingebracht wurden. Aus Betrachtungsrichtung 50 (Fig. 3(a)) ist daher das von den zweiten Mikrolöchern gebildete zweite Motiv (Buchstabenfolge "PL") in Transmission hell vor dem dunklen Hintergrund der metallischen Aufzeichnungsschicht 30 sichtbar, wie in Fig. 4(d) dargestellt.In transmitted light, the recording layer 30 is semitransparent through the plurality of second micro holes 44, depending on the direction of view. Since the microholes 44 are viewed through the microlenses 26 in this viewing direction, the light incident from the backside each appears to be substantially at the angle through the microholes 44 in which they were introduced upon generation by the laser beam. From viewing direction 50 ( Fig. 3 (a) ), the second motif formed by the second microholes (letter sequence "PL") in transmission is bright against the dark background of the metallic recording layer 30, as shown in FIG Fig. 4 (d) shown.

Aus einer anderen Betrachtungsrichtung, die nicht der vorgewählten Betrachtungsrichtung 50 des zweiten Motivs entspricht, sind die zweiten Mikrolöcher 44 im Durchlicht nicht sichtbar, da der Betrachter in diesem Fall durch die Mikrolinsen 26 hindurch auf eine außerhalb der Mikrolöcher 44 liegende Stelle der ersten oder zweiten Teilschicht blickt. Sowohl die erste als auch die zweite Teilschicht sind opak, so dass das Sicherheitselement 12 aus einer solchen Betrachtungsrichtung als homogene, dunkle Fläche erscheint, wie in Fig. 4(c) dargestellt. Durch Hin- und Herkippen des Sicherheitselements 12 kann der Betrachter im Durchlicht zwischen den Erscheinungsbildern der Figuren 4(c) und 4(d) wechseln.From another viewing direction, which does not correspond to the preselected viewing direction 50 of the second motif, the second microholes 44 are not visible in transmitted light, since in this case the viewer passes through the microlenses 26 to a position of the first or second sublayer lying outside the microholes 44 looks. Both the first and the second sub-layers are opaque, so that the security element 12 appears from such a viewing direction as a homogeneous, dark surface, as in FIG Fig. 4 (c) shown. By fading back and forth of the security element 12, the viewer in the transmitted light between the appearances of the FIGS. 4 (c) and 4 (d) switch.

Das unterschiedliche Erscheinungsbild im Auflicht und Durchlicht ist ungewöhnlich und für einen Betrachter überraschend und führt daher zu einem visuell attraktiven und auffälligen Gesamteindruck mit hohem Aufmerksamkeits- und Wiederkennungswert.The different appearance in reflected light and transmitted light is unusual and surprising for a viewer and therefore leads to a visually attractive and eye-catching overall impression with high attention and recognition value.

Figur 5 zeigt das visuelle Erscheinungsbild des Sicherheitselements 12 bei Betrachtung von der Seite der zweiten Hauptfläche 24 (Rückseite) her, wobei Fig. 5(a) das Erscheinungsbild im Auflicht und Fig. 5(b) das Erscheinungsbild im Durchlicht illustriert. FIG. 5 shows the visual appearance of the security element 12 as viewed from the side of the second main surface 24 (back), wherein Fig. 5 (a) the appearance in reflected light and Fig. 5 (b) the appearance illustrated in transmitted light.

Im Auflicht ist von der Rückseite her lediglich die silberfarbene zweite Teilschicht 34 zu sehen, da die durchgehenden zweiten Mikrolöcher 44 wegen ihrer geringen Größe im Auflicht nicht zu erkennen sind. Der Betrachter sieht somit im Auflicht von der Rückseite her die homogen silberfarbene Metallschicht 34, wie in Fig. 5(a) illustriert.In reflected light, only the silver-colored second sub-layer 34 can be seen from the rear, since the continuous second micro-holes 44 can not be recognized due to their small size in reflected light. The viewer thus sees in reflected light from the rear side the homogeneous silver-colored metal layer 34, as in Fig. 5 (a) illustrated.

Bei Betrachtung im Durchlicht erscheint das Sicherheitselement 12 durch die Vielzahl der zweiten Mikrolöcher 44 in einem großen Winkelbereich semitransparent. Im Unterschied zur Betrachtung von der Vorderseite her werden bei der Rückseitenbetrachtung die zweiten Mikrolöcher 44 nicht durch Mikrolinsen 26 betrachtet. Vielmehr sammeln die Mikrolinsen 26 das von der ersten Hauptfläche 22 her einfallende Licht und fokussieren es auf die zweiten Mikrolöcher 44, so dass sich ein breiter Winkelbereich ergibt, unter dem das von den Mikrolöchern 44 gebildete zweite Motiv 48 von der Rückseite her hell erscheint.When viewed in transmitted light, the security element 12 appears semitransparent due to the multiplicity of second microholes 44 in a large angular range. In contrast to the viewing from the front side, the second microholes 44 are not viewed through micro-lenses 26 in the rear-side view. Rather, the microlenses 26 collect the light incident from the first major surface 22 and focus it on the second microholes 44 to give a wide range of angles below which the second motif 48 formed by the microholes 44 appears bright from the rear.

Die ersten Mikrolöcher 42 gehen nicht durch die Aufzeichnungsschicht 30 durch, so dass das erste Motiv 46 wegen der opaken zweiten Teilschicht 34 von der Rückseite her auch im Durchlicht nicht erkennbar ist. Insgesamt sieht der Betrachter somit in einem breiten Winkelbereich die hell leuchtende Buchstabenfolge "PL" vor einem dunklen Hintergrund, wie in Fig. 5(b) illustriert. Da das zweite Motiv bei Betrachtung von der Rückseite her spiegelverkehrt erscheint, wird als zweites Motiv vorzugsweise ein spiegelsymmetrisches Motiv gewählt, oder ein spiegelneutrales Motiv, also ein Motiv, dessen Erkennbarkeit von der Spiegelung nicht betroffen ist, wie etwa ein geometrisches Muster, ein architektonisches, technisches oder Naturmotiv.The first microholes 42 do not pass through the recording layer 30, so that the first motif 46 can not be seen in the transmitted light because of the opaque second sublayer 34 from the rear side. All in all sees the viewer in a wide angular range, the brightly lit letter sequence "PL" against a dark background, as in Fig. 5 (b) illustrated. Since the second motif appears mirror-inverted when viewed from the rear side, a mirror-symmetric motif is preferably selected as the second motif, or a motif that is mirror-neutral, ie a motif whose recognizability is not affected by the reflection, such as a geometric pattern, an architectural, technical or nature motive.

In einer Variante können die Einbringungs- und damit auch die Betrachtungswinkel der ersten und/ oder zweiten Mikrolöcher kontinuierlich über die Ausdehnung des ersten bzw. zweiten Motivs 46,48 in einer oder sogar in zwei Raumrichtungen variiert werden. Eine solche kontinuierliche Variation kann beispielsweise durch ein geeignetes Ablenksystem für die Laserstrahlung verwirklicht werden. Die Helligkeit des ersten bzw. zweiten Motivs 46, 48 ändert sich dann bei der Betrachtung im Auflicht bzw. Durchlicht beim Kippen des Sicherheitselements kontinuierlich.In one variant, the insertion angle and thus also the viewing angle of the first and / or second microholes can be varied continuously over the extent of the first or second motif 46, 48 in one or even in two spatial directions. Such a continuous variation can be realized for example by a suitable deflection system for the laser radiation. The brightness of the first or second motif 46, 48 then changes continuously when viewed in reflected light or transmitted light when tilting the security element.

LIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Banknotebill
1212: Sicherheitselementsecurity element
1414: Öffnungopening
2020: Trägercarrier
22, 2422, 24: Hauptflächenmain areas
2626: Mikrolinsenmicrolenses
3030: Aufzeichnungsschichtrecording layer
32, 3432, 34: erste bzw. zweite Teilschichtfirst or second sub-layer
4040: Mikrolöchermicroholes
42, 4442, 44: erste bzw. zweite Mikrolöcherfirst or second microholes
46, 4846, 48: erstes bzw. zweites Motivfirst or second motif
5050: Betrachtungsrichtungviewing direction
5252: fokussierte Laserstrahlungfocused laser radiation
5454: Betrachtungsrichtungviewing direction
5656: fokussierte Laserstrahlungfocused laser radiation

Claims

An optically variable security element (12) for security papers, value documents and other data carriers, having
- a substantially transparent substrate (20) having opposing first and second main surfaces (22,24),

- an arrangement composed of microlenses (26) arranged on the first main surface (22) of the substrate,

- arranged on the second main surface (24) of the substrate, a laser-sensitive recording layer (30) that includes stacked first and second sub-layers (32, 34), the first sub-layer (32) being arranged between the substrate (20) and the second sub-layer (34),

- a plurality of microholes (40) produced in the laser-sensitive recording layer by the action of laser radiation, of which each microhole (40) is associated with a microlens (26) and is visible through the associated microlens (26) when the security element is viewed from a certain viewing angle,

- the plurality of microholes (40) comprising a plurality of first and a plurality of second microholes (42, 44), characterized in that the first microholes (42) are present in the first sub-layer (32) and do not go through the recording layer (30), and the second microholes (44) go through the recording layer (30) with the first and second sub-layers (32, 34), and wherein

- the diameter of the first microholes (42) is larger than the diameter of the second microholes (44).
The security element according to claim 1, characterized in that the diameter of the first microholes is more than 10 %, especially more than 20 %, and particularly preferably more than 30 % larger than the diameter of the second microholes.
The security element according to claim 1 or 2, characterized in that the first microholes form, in the form of patterns, characters or a code, a first motif that is perceptible when the security element is viewed from a prechosen first viewing direction in reflected light, and in that the second microholes form, in the form of patterns, characters or a code, a second motif that is perceptible when the security element is viewed from a prechosen second viewing direction in transmitted light.
The security element according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the first and/ or second microholes are introduced into the recording layer through the microlens arrangement from different directions with laser radiation, and in that the microholes are perceptible in reflected light or in transmitted light when viewed from the respective viewing direction.
The security element according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the microholes are each smaller than the associated microlenses.
The security element according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the area ratio of microholes and associated microlenses lies below 1.0 or below 0.5 or even below 0.2.
The security element according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that more than 50 %, and preferably more than 75 % of the second microholes lie within the first microholes.
The security element according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that the first and second sub-layers are formed by metal layers of different colours.
The security element according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that the second sub-layer is formed by a highly reflective metal layer having a reflectivity of 90 % or more.
The security element according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that the first and/or second sub-layer is opaque.
The security element according to at least one of claims 1 to 10, characterized in that, between the substrate and the recording layer, a motif image is provided that is divided into a plurality of cells, in each of which are arranged imaged regions of a predetermined background motif, the microlens arrangement forming a microlens grid that, when the motif image is viewed, reconstructs the background motif from the imaged regions arranged in the cells.
The security element according to claim 11, characterized in that the motif image is present as a relief structure in an embossing lacquer layer arranged between the substrate and the recording layer, in particular in that the first and second sub-layers follow the relief of the embossing lacquer layer.
The security element according to at least one of claims 1 to 12, characterized in that the microlens arrangement is provided with a semi-transparent cover layer and/ or a cover layer that is present only in some regions, or in that the microlens arrangement is free from applied layers that impair or cancel the optical effect of the microlenses.
A data carrier having a security element according to at least one of claims 1 to 13.
The data carrier according to claim 14, characterized in that the security element is arranged in or over a window region or a through opening in the data carrier.
A method for manufacturing an optically variable security element (12) for security papers, value documents and other data carriers, in which
- a substantially transparent substrate (20) having opposing first and second main surfaces (22, 24) is provided, an arrangement composed of microlenses (26) being arranged on the first main surface (22) of the substrate (20),

- on the second main surface (24) of the substrate (20) is arranged a laser-sensitive recording layer (30) that includes stacked first and second sub-layers (32,34), the first sub-layer (32) being arranged between the substrate (20) and the second sub-layer (34),

- by the action of laser radiation is produced in the laser-sensitive recording layer (30) a plurality of microholes (40), of which each microhole (40) is associated with a microlens (26) and is visible through the associated microlens (26) when the security element is viewed from a certain viewing angle,

- the plurality of microholes (40) comprising a plurality of first and a plurality of second microholes (42, 44), the first microholes (42) being produced in the first sub-layer (32) and not going through the recording layer (30), and the second microholes (44) being produced going through the recording layer (30) with the first and second sub-layers (32, 34), and

- the first microholes (42) being produced with a larger diameter than the second microholes (44).
The method according to claim 16, characterized in that the first and/or second microholes are introduced into the recording layer through the microlens arrangement from different directions with laser radiation.
The method according to claim 16 or 17, characterized in that, on the second main surface of the substrate, in a first step, only the first sub-layer of the laser-sensitive recording layer is produced and provided with the plurality of first microholes by the action of laser radiation, and in a second step, the second sub-layer of the laser-sensitive recording layer is arranged on the first sub-layer, the second microholes being produced through the recording layer with the first and second sub-layers.