DE102016012625A1 - Security element and method for producing a security element - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements (12) mit einem Kippbild, umfassend die folgenden Schritte: Bereitstellen eines Substrats (14), das einen Bereich mit einem laserstrahlungssensitiven Farbstoff aufweist; Ausbilden einer Vielzahl von Mikrostrukturen (26) am Substrat (14), wobei die Mikrostrukturen (26) jeweils so ausgebildet sind, dass sie auf eine Vorderseite des Substrats (14) einfallende Strahlung in den Bereich fokussieren; und Einstrahlen eines Satzes (28) von parallelen Laserstrahlen auf die Mikrostrukturen (26) unter einem ersten Winkel zu dem Substrat (14), wobei die einzelnen Laserstrahlen des Satzes (28) derart angeordnet werden, dass eine Struktur eines ersten Kippbilds (18) erzeugt wird, welches unter einem, dem ersten Winkel (a) zugeordneten Betrachtungswinkel von der Vorderseite erkennbar ist; wobei der laserstrahlungssensitive Farbstoff durch Bestrahlung mit bestimmter Laserstrahlung seine Farbe ändert; und wobei das erste Kippbild (18) einen durch die Änderung der Farbe bedingten Farbeffekt zeigt.The invention relates to a method for producing a security element (12) with a tilted image, comprising the following steps: providing a substrate (14) having a region with a laser-radiation-sensitive dye; Forming a plurality of microstructures (26) on the substrate (14), the microstructures (26) each being adapted to focus radiation incident on a front surface of the substrate (14) into the region; and irradiating a set (28) of parallel laser beams onto the microstructures (26) at a first angle to the substrate (14), the individual laser beams of the set (28) being arranged to produce a structure of a first tilt image (18) which is recognizable from the front side at a viewing angle associated with the first angle (a); wherein the laser-sensitive dye changes its color by irradiation with certain laser radiation; and wherein the first tilting image (18) shows a color effect due to the change of the color.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements mit einem Kippbild sowie ein Sicherheitselement mit einem Kippbild.The invention relates to a method for producing a security element with a tilting image and a security element with a tilting image.
Es sind verschiedenste Varianten bekannt, um Kippbilder in Sicherheitselementen für Wertdokumente, wie Banknoten, bereitzustellen. Ein Kippbild ist für den Betrachter dabei in der Regel nur aus einem vorgegebenen Betrachtungswinkelbereich sichtbar und aus anderen Betrachtungswinkeln nicht sichtbar.Various variants are known to provide tilting images in security elements for value documents, such as banknotes. As a rule, a tilted image is visible to the viewer only from a given viewing angle range and is not visible from other viewing angles.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements, ein Sicherheitselement und eine entsprechende Vorrichtung zum Herstellen bereitzustellen, so dass ein Kippbild für das Sicherheitselement besonders einfach erhalten wird.The invention has for its object to provide a method for producing a security element, a security element and a corresponding device for manufacturing, so that a tilt image for the security element is particularly easily obtained.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche beschreiben bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Lösung.This object is solved by the subject matter of the independent claims. The dependent claims describe preferred embodiments of the present solution.
Ein Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements mit einem Kippbild, umfasst vorliegend die folgenden Schritte: Bereitstellen eines Substrats, das einen Bereich mit einer laserstrahlungsmodifizierbaren Substanz aufweist; Ausbilden einer Vielzahl von Mikrostrukturen am Substrat, wobei die Mikrostrukturen jeweils so ausgebildet sind, dass sie auf eine Vorderseite des Substrats einfallende Strahlung in den Bereich fokussieren; und Einstrahlen eines Satzes von parallelen Laserstrahlen auf die Mikrostrukturen unter einem ersten Winkel zu dem Substrat, so dass eine Struktur eines ersten Kippbilds erzeugt wird, welches unter einem, dem ersten Winkel zugeordneten Betrachtungswinkelbereich von der Vorderseite erkennbar ist, wobei die Substanz einen laserstrahlungssensitiven Farbstoff aufweist, welcher durch Bestrahlung mit bestimmter Laserstrahlung seine Farbe ändert, und wobei das erste Kippbild einen durch die Änderung der Farbe bedingten Farbeffekt zeigt.In the present case, a method for producing a security element with a tilted image comprises the following steps: providing a substrate having a region with a laser-radiation-modifiable substance; Forming a plurality of microstructures on the substrate, each of the microstructures being configured to focus radiation incident on a front surface of the substrate into the region; and irradiating a set of parallel laser beams onto the microstructures at a first angle to the substrate to produce a first tilt image structure that is detectable from a front angle viewing angle range from the front side, the substance comprising a laser sensitive dye which changes its color by irradiation with certain laser radiation, and wherein the first tilting image shows a color effect due to the change of the color.
Ein Sicherheitselement umfasst ein Substrat und eine Vielzahl von Mikrostrukturen, welche am Substrat ausgebildet sind und auf eine Vorderseite des Substrats einfallende Strahlung in einen Bereich fokussieren. Der Bereich weist einen laserstrahlungssensitiven Farbstoff auf. Der Bereich ist in einer Vielzahl von eingefärbten Abschnitten derart eingefärbt und die Mikrostrukturen sind jeweils derart ausgebildet, dass sie unter einem vorgegebenen Betrachtungswinkelbereich auf die Vorderseite einfallende Strahlung auf die eingefärbten Abschnitte fokussieren, so dass ein erstes Kippbild in dem vorgegebenen Betrachtungswinkelbereich durch die Mikrostrukturen erkennbar ist.A security element comprises a substrate and a multiplicity of microstructures, which are formed on the substrate and focus radiation incident on a front side of the substrate into a region. The area has a laser-radiation-sensitive dye. The area is colored in a plurality of colored sections in such a way and the microstructures are each designed such that they focus radiation incident on the front side over a defined viewing angle range on the colored sections, so that a first tilted image in the predetermined viewing angle range can be recognized by the microstructures ,
Die hinsichtlich des Verfahrens zur Herstellung eines Sicherheitsmerkmals hier beschriebenen bevorzugten Weiterbildungen, Vorteile und Varianten gelten für das Sicherheitselement analog.The preferred developments, advantages and variants described here with regard to the method for producing a security feature apply analogously to the security element.
Ein Sicherheitselement kann nach dem genannten Verfahren hergestellt sein. Das Sicherheitselement kann für einen Träger, wie ein Wertdokument, vorgesehen sein, also beispielsweise auf den Träger aufgebracht oder in den Träger integriert werden. Ebenso kann das Sicherheitselement auf dem Träger, wie Banknote oder abzusichernder Gegenstand, hergestellt werden. Entsprechend umfasst der Träger das Sicherheitselement. Als Träger kann jeder Gegenstand ausgebildet sein, welcher vor Fälschungen geschützt werden soll.A security element can be produced by the said method. The security element can be provided for a carrier, such as a value document, that is, for example, applied to the carrier or integrated into the carrier. Likewise, the security element can be produced on the carrier, such as banknote or item to be secured. Accordingly, the carrier comprises the security element. As a carrier, any object may be formed, which is to be protected against counterfeiting.
Ein bevorzugter Vorteil der Erfindung ist, dass die Mikrostrukturen sowohl zum Aufbringen des ersten Kippbilds auf das Substrat als auch zum Betrachten des ersten Kippbilds verwendet werden. Dadurch, dass das erste Kippbild durch Bestrahlen des Substrats über die Mikrostrukturen erzeugt wird und die Mikrostrukturen einfallende Strahlung auf das Substrat fokussieren, ist eine durch den Satz von Laserstrahlen induzierte Farbänderung in dem Substrat kleiner als eine Ausdehnung der einzelnen Laserstrahlen des Satzes. Das Substrat ist zur Erzeugung eines Farbeffekts des ersten Kippbilds nur bereichsweise eingefärbt. Das erste Kippbild ist mit Lücken in dem Substrat ausgebildet, weswegen das erste Kippbild nur unter einem bestimmten ersten Betrachtungswinkelbereich von der Vorderseite erkennbar ist. Der erste Betrachtungswinkelbereich kann in sich in einen Winkelbereich von ±3°, ±7°, ±15° oder ±30° um den ersten Winkel erstrecken. Die Farbänderungen in dem Substrat, die teilweise auch als farblich geänderte Abschnitte bezeichnet werden, bilden die Struktur des Kippbildes auf dem Substrat. Die Verwendung eines laserstrahlungssensitiven Farbstoffs macht die Herstellung des ersten Kippbilds besonders einfach, da das lokale Färben mittels eines solchen Farbstoffs mit geringerem Aufwand verbunden ist als beim Abtragen einer Metallschicht. Insbesondere ist es bei dem hier beschriebenen Verfahren nicht notwendig, eine Metallschicht aufzubringen und diese an entsprechenden Stellen wieder abzutragen. Die Herstellung des Sicherheitselements benötigt somit weniger Verfahrensschritte als das in
Die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens müssen nicht in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt werden. Beispielsweise kann zuerst die Vielzahl der Mikrostrukturen auf dem Substrat ausgebildet werden und anschließend der laserstrahlungssensitive Farbstoff in das Substrat eingebracht oder auf das Substrat aufgebracht werden.The steps of the method according to the invention need not be carried out in the order given. For example, first of all the multiplicity of microstructures can be formed on the substrate, and then the laser-radiation-sensitive dye can be introduced into the substrate or applied to the substrate.
Das Sicherheitselement kann ein (Daten-)Träger zur Verifikation der Echtheit sein, wie beispielsweise ein Sicherheitsfaden, ein Etikett, ein Transferelement oder ein Sicherheitsdruck. Das Substrat kann als beliebiges dünnflächiges Element ausgestaltet sein, das zum Tragen der Vielzahl der Mikrostrukturen geeignet ist. Beispielsweise kann das Substrat ein Papier, insbesondere ein Baumwollpapier, oder eine Folie aus Polyethylen (PE), Polyethylenterephthalat (PET), Polybutylenterephthalat (PBT), Polyethylennaphthalat (PEN), Polypropylen (PP) oder Polyamid (PA) sein. Das Papier kann einen Anteil x künstlichen Polymermaterialien im Bereich von 0 < x < 100 Gew.-% enthalten. Die Folie kann monoaxial oder biaxial gereckt sein. Die Reckung der Folie führt unter anderem dazu, dass sie polarisierende Eigenschaften erhält, die als weiteres Echtheitsmerkmal genutzt werden können. Die zur Ausnutzung dieser Eigenschaften erforderlichen Hilfsmittel, wie Polarisationsfilter, sind dem Fachmann bekannt. Darüber hinaus kann das Substrat einen Papierfolienverbund oder einen Folienverbund, bei dem das Substrat und die Vielzahl der Mikrostrukturen zwischen zwei Folienlagen eingebettet sind.The security element may be a (data) carrier for verification of authenticity, such as a security thread, a label, a transfer element or a security print. The substrate may be configured as any thin-surface element suitable for supporting the plurality of microstructures. For example, the substrate may be a paper, in particular a cotton paper, or a film of polyethylene (PE), polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene naphthalate (PEN), polypropylene (PP) or polyamide (PA). The paper may contain a proportion x of artificial polymer materials in the range of 0 <x <100% by weight. The film may be monoaxially or biaxially stretched. Among other things, the stretching of the film leads to it obtaining polarizing properties which can be used as a further authenticity feature. The tools required for exploiting these properties, such as polarization filters, are known to the person skilled in the art. In addition, the substrate can be a paper film composite or a film composite in which the substrate and the plurality of microstructures are embedded between two film layers.
Das Substrat kann transparent, transluzent oder opak sein. Unter opak im Sinne der Anmeldung wird ein Material verstanden, welches maximal 5%, insbesondere maximal 2%, des sichtbaren Lichts durchlässt. Unter transparent oder transluzent im Sinne der Anmeldung wird verstanden, dass ein Material mindestens 50%, insbesondere zwischen 70%, bevorzugt 90%, und 100%, des sichtbaren Lichts durchlässt. Transparente und transluzente Materialien unterscheiden sich dadurch, dass durch das transparente Material hindurch ein Bild erkennbar ist - die Bildinformation bleibt nach Durchgang durch das transparente Material erhalten - bei einem transluzenten Material ist dies nicht der Fall - die Bildinformation geht durch das transluzente Material aufgrund Streuung verloren.The substrate may be transparent, translucent or opaque. Under opaque in the sense of the application is understood to mean a material which transmits a maximum of 5%, in particular a maximum of 2%, of the visible light. In the context of the application, transparent or translucent means that a material transmits at least 50%, in particular between 70%, preferably 90% and 100%, of the visible light. Transparent and translucent materials differ in the fact that an image can be recognized through the transparent material - the image information remains after passing through the transparent material - with a translucent material this is not the case - the image information is lost due to scattering due to the translucent material ,
Der laserstrahlungssensitive Farbstoff kann optional als eine Schicht auf das Substrat aufgebracht sein oder in dem Substrat als eine Schicht vorgesehen sein. Der laserstrahlungssensitive Farbstoff ändert seine Farbe, wenn er mit der bestimmten Laserstrahlung bestrahlt wird. Die Eigenschaften der bestimmten Laserstrahlung können die Wellenlänge der Laserstrahlung, die Intensität der Laserstrahlung oder die Polarisation der Laserstrahlung betreffen. Durch lokales Aufbringen der bestimmten Laserstrahlung lässt sich somit die Farbe des Substrats lokal verändern, wodurch sich Farbunterschiede und damit ein Farbeffekt ergibt. Durch Veränderung der Intensität der bestimmten Laserstrahlung, der Fluenz oder der Verweildauer der Laserstrahlung an einem bestimmten Ort kann der Grad der Farbänderung beeinflusst werden, so dass sich Abstufungen in der Verfärbung des Substrats einstellen lassen können.The laser-sensitive dye may optionally be applied as a layer to the substrate or provided in the substrate as a layer. The laser-sensitive dye changes color when irradiated with the particular laser radiation. The properties of the particular laser radiation may relate to the wavelength of the laser radiation, the intensity of the laser radiation or the polarization of the laser radiation. By local application of the specific laser radiation, the color of the substrate can thus be locally changed, resulting in color differences and thus a color effect. By varying the intensity of the particular laser radiation, the fluence or the residence time of the laser radiation at a certain location, the degree of color change can be influenced, so that gradations in the discoloration of the substrate can be adjusted.
Die parallelen Laserstrahlen werden bevorzugt, insbesondere bezüglich Fluenz und/oder Bestrahlungsdauer, einzeln gesteuert.The parallel laser beams are preferably individually controlled, in particular with regard to fluence and / or irradiation duration.
Die Anordnung der einzelnen parallelen Laserstrahlen des Satzes von parallelen Laserstrahlen erzeugt die örtliche Strukturierung der Farbänderung des Substrats. Der Satz von parallelen Laserstrahlen kann beispielsweise durch ein Array von Lasern, wie beispielsweise einen Diodenlaserbarren oder einen Diodenlaserstack, erzeugt werden. Bevorzugt sind die Laser als eine nebeneinander angeordnete Reihe angeordnet. Weiter bevorzugt liegen die Laser in zwei oder mehreren nebeneinander angeordneten Reihen vor. Die einzelnen Laser dieses Diodenlaserarrays können einzeln ein- oder ausgeschaltet werden oder einzeln in der abzugebenden Intensität der Strahlung gesteuert werden. Beispielsweise weist ein solches Diodenlaserarray eine Auflösung von 200 dpi bis 500 dpi auf. Durch das selektive Einschalten bzw. Ausschalten einzelner Laser des Diodenlaserarrays kann die Anordnung des Satzes von parallelen Laserstrahlen eingestellt werden und es können damit unterschiedliche Kippbilder erzeugt werden. Bevorzugt erzeugt jeweils ein Diodenlaser einen Laserstrahl des Satzes von parallelen Laserstrahlen. Der erste Winkel der Einstrahlrichtung des Satzes von parallelen Laserstrahlen kann durch die räumliche Anordnung der Laserquellen oder durch Umlenkung der Laserstrahlung mittels Spiegeln eingestellt werden. Der erste Winkel wird z. B. bezüglich einer Normalen zu dem Substrat gemessen.The arrangement of the individual parallel laser beams of the set of parallel laser beams produces the local structuring of the color change of the substrate. The set of parallel laser beams may be generated by, for example, an array of lasers, such as a diode laser bar or a diode laser stack. The lasers are preferably arranged as a row arranged next to one another. More preferably, the lasers are in two or more rows arranged side by side. The individual lasers of this diode laser array can be switched on or off individually or controlled individually in the intensity of the radiation to be emitted. For example, such a diode laser array has a resolution of 200 dpi to 500 dpi. By selectively turning on or turning off individual lasers of the diode laser array, the arrangement of the set of parallel laser beams can be adjusted and thus different tilt images can be generated. Preferably, each diode laser generates a laser beam of the set of parallel laser beams. The first angle of the irradiation direction of the set of parallel laser beams can be adjusted by the spatial arrangement of the laser sources or by deflection of the laser radiation by means of mirrors. The first angle is z. B. measured with respect to a normal to the substrate.
Die Vielzahl von Mikrostrukturen fokussiert die einfallende Strahlung auf das Substrat. Die einzelnen Mikrostrukturen können als Mikrolinsen oder Mikrohohlspiegel ausgebildet sein. Die Mikrostrukturen können als im Querschnitt senkrecht zur Normalen kreisförmige, elliptische oder ovale Strukturen ausgebildet sein oder als linienförmige Elemente zur Fokussierung der Laserstrahlung. Dementsprechend weist das Substrat eine linienförmige Farbänderung auf, wenn linienförmige Mikrostrukturen verwendet werden, und eine gitterförmige Farbänderung, wenn kreisförmige, ovale oder elliptische Mikrostrukturen verwendet werden.The multitude of microstructures focuses the incident radiation onto the substrate. The individual microstructures can be designed as microlenses or micro-hollow mirrors. The microstructures can be designed as elliptical or oval structures that are circular in cross-section perpendicular to the normal, or as line-shaped elements for focusing the laser radiation. Accordingly, the substrate has a linear color change when using linear microstructures, and a lattice-shaped color change when using circular, oval or elliptical microstructures.
Die Anzahl der Mikrostrukturen ist optional größer als die Anzahl der Laserstrahlen, so dass ein Laserstrahl (eines einzelnen Diodenlasers) auf mehrere Mikrostrukturen fällt. Der einzelne Laserstrahl des Satzes hat eine größere Ausdehnung als die Mikrostruktur. Dies hat den Vorteil, dass die einzelnen Laserstrahlen nicht exakt auf die jeweiligen Mikrostrukturen ausgerichtet werden müssen, sondern es aufgrund der im Vergleich zu dem Durchmesser der Mikrostrukturen großen Ausdehnung der einzelnen Laserstrahlen ein Laserstrahl stets mindestens eine Mikrostruktur vollständig ausleuchtet. Auf diese Weise lässt sich sicherstellen, dass jeder Laserstrahl auf dem Substrat eine Verfärbung bewirkt.Optionally, the number of microstructures is greater than the number of laser beams so that a laser beam (of a single diode laser) falls on multiple microstructures. The single laser beam of the set has a larger extent than the microstructure. This has the advantage that the individual laser beams do not have to be aligned exactly with the respective microstructures, but because a laser beam always illuminates at least one microstructure completely due to the large size of the individual laser beams compared to the diameter of the microstructures. In this way, it can be ensured that every laser beam on the substrate causes a discoloration.
Die Anzahl der nebeneinander angeordneten Laserstrahlen in dem Satz ist vorzugsweise so gewählt, dass die Struktur des Kippbildes in zumindest einer Abmessung, wie Breite oder Länge, gleichzeitig erzeugt (oder vorgegeben) werden kann. Im Idealfall sind ausreichend Laserstrahlen flächig so vorgesehen, dass die gesamte Struktur des Kippbild durch den Satz erzeugt (oder vorgegeben) werden kann. Das Kippbild kann auch in Teilbildern erzeugt werden. Insbesondere kann eine Reihe von nebeneinander angeordneten Laserstrahlen verwendet werden, die über eine Abmessung des Kippbildes (wie Breite oder Länge des Kippbildes) reicht, um das Kippbild in der entsprechend anderen Abmessung (Länge bzw. Breite) in Teilbildern nacheinander zu erzeugen. Besonders bevorzugt werden in dem Satz zwei Reihen von parallelen Laserstrahlen verwendet, wobei die beiden Reihen (im Sinne einer insgesamt dichteren Strahlanordnung) um eine halbe Laserstrahlbreite zueinander versetzt angeordnet sind.The number of juxtaposed laser beams in the set is preferably selected such that the structure of the tilt image can be simultaneously generated (or given) in at least one dimension, such as width or length. In the ideal case, sufficient laser beams are provided in such a way that the entire structure of the tilted image can be generated (or predetermined) by the set. The tilting image can also be generated in partial images. In particular, a series of juxtaposed laser beams may be used, which extends across a dimension of the tilt image (such as width or length of the tilt image) to sequentially generate the tilt image in the correspondingly different dimension (length or width) in sub-images. Two rows of parallel laser beams are particularly preferably used in the set, wherein the two rows (in the sense of an overall denser beam arrangement) are arranged offset from one another by half a laser beam width.
Die Mikrolinsen können auf einer Folie aufgebracht sein oder einstückig mit einer Folie ausgebildet sein; die Folie kann zum Ausbilden der Mikrostrukturen am Substrat auf das Substrat aufgebracht werden. Die Mikrolinsen können aus einen transparenten Material, wie beispielsweise Polyethylen (PE), Polyethylenterephthalat (PET), Polybutylenterephthalat (PBT), Polyethylennaphthalat (PEN), Polypropylen (PP) oder Polyamid (PA) hergestellt sein.The microlenses may be applied to a foil or formed integrally with a foil; the film may be applied to the substrate to form the microstructures on the substrate. The microlenses may be made of a transparent material such as polyethylene (PE), polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene naphthalate (PEN), polypropylene (PP) or polyamide (PA).
Der Bereich, in welchem der laserstrahlungssensitive Farbstoff vorgesehen ist, kann sich über das ganze Substrat erstrecken oder lediglich ein Teilbereich des Substrats sein. Insbesondere kann der Bereich einen Umriss haben, welcher mit dem Umriss des ersten Kippbilds übereinstimmt. Das heißt, der Bereich, in welchem der laserstrahlungssensitive Farbstoff vorgesehen ist, stimmt ungefähr mit der Ausdehnung der aufzubringenden Kippbilder überein.The region in which the laser-sensitive dye is provided may extend over the entire substrate or may be only a partial region of the substrate. In particular, the area may have an outline that matches the outline of the first tilted image. That is, the area in which the laser-sensitive dye is provided approximately coincides with the extent of the tilt images to be applied.
Zur Herstellung eines Kippbilds, das beispielsweise aus Farb- oder Graustufen aufgebaut ist, wird optional vorgesehen, dass die Laserstrahlen des Satzes die bestimmte Laserstrahlung aufweisen, wobei eine Fluenz der bestimmten Laserstrahlung und/oder eine Bestrahlungsdauer pro Flächeneinheit lokal unterschiedlich eingestellt werden. Das Kippbild ist bevorzugt lokal unterschiedlich in seiner Farbe geändert, enthält also einen Farbeffekt. Die Fluenz kann durch Variation der Intensität der einzelnen Laserstrahlen des Satzes oder durch eine unterschiedliche Fokussierung der einzelnen Laserstrahlen des Satzes verändert werden. Die Bestrahlungsdauer kann verändert werden, indem die einzelnen Laserstrahlen des Satzes verschieden lange eingeschaltet werden. Durch Variation der oben genannten Bestrahlungsparameter wird pro Volumeneinheit ein größerer oder kleinerer Anteil der laserstrahlungssensitiven Farbstoffe aktiviert, wodurch eine verschieden starke Farbänderung erzeugt werden kann. Beispielsweise wird die Farbänderung stärker je größer die Fluenz ist. Auf diese Weise kann der Grad der Farbänderung abgestuft werden.To produce a tilt image, which is constructed, for example, from color or gray levels, it is optionally provided that the laser beams of the set have the specific laser radiation, wherein a fluence of the determined laser radiation and / or an irradiation time per unit area are set locally differently. The tilting image is preferably locally changed differently in color, so contains a color effect. The fluence may be varied by varying the intensity of the individual laser beams of the set or by differentially focusing the individual laser beams of the set. The irradiation time can be changed by switching on the individual laser beams of the set for different times. By varying the above-mentioned irradiation parameters, a larger or smaller proportion of the laser-radiation-sensitive dyes is activated per unit volume, whereby a different color change can be produced. For example, the higher the fluence, the greater the color change. In this way, the degree of color change can be graded.
Die vorliegende Farbänderung kann eine monochrome Farbänderung, also beispielsweise eine Änderung von Helligkeit und/oder Farbsättigung sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Farbänderung einen Farbwechsel beinhalten, also beispielsweise eine Änderung des Farbwertes.The present color change may be a monochrome color change, ie, for example, a change in brightness and / or color saturation. Alternatively or additionally, the color change may include a color change, so for example a change in the color value.
Insbesondere als Graustufen-, Farbstufen- oder Echtfarbenbild enthält das Kippbild eine stufenweise (oder graduelle) Änderung der Farbe, die bevorzugt eine Buntfarbe ist.In particular, as a grayscale, color step or true color image, the tilt image contains a gradual (or gradual) change in color, which is preferably a colored color.
Wie im Folgenden anhand verschiedener Varianten näher erläutert, kann das Erzeugen des ersten Kippbildes zumindest zwei Schritte des Einstrahlens von Laserstrahlen umfassen. Das Einstrahlen des Satzes von parallelen Laserstrahlen ist einer der zwei Schritte, aber nicht notwendigerweise der erste dieser Schritte. Für die zumindest zwei Schritte des Einstrahlens kann sich die Wellenlänge der Laserstrahlung unterscheiden. Ebenso können die zumindest zwei Schritte von unterschiedlichen Seiten des Sicherheitselements her erfolgen. Die zumindest zwei Schritte können zu unterschiedlichen Zwecken erfolgen: Farbänderung der Substanz, Aktivierung der Substanz für eine folgende Farbänderung, Deaktivierung der Substanz zur Verhinderung einer Farbänderung.As explained in more detail below with reference to various variants, the generation of the first tilted image may comprise at least two steps of irradiating laser beams. The irradiation of the set of parallel laser beams is one of the two steps, but not necessarily the first of these steps. For the at least two steps of the irradiation, the wavelength of the laser radiation may differ. Likewise, the at least two steps can take place from different sides of the security element. The at least two steps may be for different purposes: color change of the substance, activation of the substance for a subsequent color change, deactivation of the substance to prevent a color change.
Das erfindungsgemäße Vorgehen kann auch bei einem laserstrahlungssensitiven Farbstoff eingesetzt werden, der in mehreren Stufen seine Farbe ändert. So ist aus der
Um ungewollte Verfärbungen des Sicherheitselements zu vermeiden, die dadurch entstehen können, dass im laserstrahlungssensitiven Farbstoff durch zufällig auf das Sicherheitselement einfallende Strahlung, wie beispielsweise sichtbares Licht oder UV-Strahlung, eine Farbänderung stattfindet, ist es in einer Weiterbildung bevorzugt, dass die eine der beiden Stufen eine Aktivierung der Substanz und die andere der beiden Stufen die Farbänderung der Substanz bewirkt. Beispielsweise kann dazu der in der
In einer Variante werden die Fluenz und Bestrahlungsdauer der Laserstrahlen der ersten Stufe zur Aktivierung des laserstrahlungssensitiven Farbstoffs konstant gehalten. Die Variation des Farbeffekts wird dadurch erzeugt, dass die Fluenz und/oder die Bestrahlungsdauer der Laserstrahlen der zweiten Stufe zur Erzeugung von lokalen Farbunterschieden verschieden eingestellt werden/wird.In a variant, the fluence and irradiation duration of the first-stage laser beams for activating the laser-radiation-sensitive dye are kept constant. The variation of the color effect is produced by setting the fluence and / or the irradiation duration of the second-stage laser beams differently to produce local color differences.
Da die Laserstrahlungen für die erste Stufe und die zweite Stufe eine unterschiedliche Wellenlänge besitzen, unterscheidet sich somit die Brennweite der Mikrostrukturen für die Aktivierung und die Farbänderung, so dass das Führen der Laserstrahlen der ersten Stufe und der zweiten Stufe durch die Mikrostrukturen zu einem Farblängsfehler führen kann. Um dies zu vermeiden, ist es in einer Weiterbildung bevorzugt, dass in der ersten Stufe der Satz von Laserstrahlen die Aktivierung der Substanz gemäß der Struktur bewirkt und dass in der zweiten Stufe zur Farbänderung der Substanz weitere Laserstrahlung auf eine Rückseite des Substrats eingestrahlt wird. Die Aktivierung des Farbstoffs und das Anregen des Farbstoffs erfolgt somit von unterschiedlichen Seiten. Da die Laserstrahlung für die zweite Stufe nicht durch die Mikrostrukturen geführt wird, kann ein störender Farbfehler bei der Fokussierung vermieden werden.Thus, since the laser radiations for the first stage and the second stage have a different wavelength, the focal length of the microstructures for activation and color change is different, so that guiding the first and second stage laser beams through the microstructures results in a longitudinal chromatic aberration can. In order to avoid this, it is preferred in a development that in the first stage the set of laser beams causes the activation of the substance according to the structure and that in the second stage for color change of the substance further laser radiation is irradiated onto a back side of the substrate. The activation of the dye and the excitation of the dye thus takes place from different sides. Since the laser radiation for the second stage is not guided by the microstructures, a disturbing color error in the focusing can be avoided.
In jedem der oben genannten zumindest zwei Schritte des Einstrahlens von Laserstrahlung kann also einer der folgenden Teilschritte a bis d erfolgen: a) eine erste Farbänderung der Substanz, b) eine zweite Farbänderung der Substanz, c) eine Aktivierung der Substanz oder eine d) Deaktivierung der Substanz. Laserstrahlungssensitive Farbstoffe können teilweise in mehreren Bestrahlungsschritten (oder Stufen) farblich geändert werden. Auch für derartige Farbstoffe ist es zudem bekannt, dass die Farbstoffe durch Bestrahlung (oder anderweitig) zunächst aktiviert werden müssen, bevor sie mittels Laserstrahlung farblich geändert werden können. Für aktivierte Farbstoffe löst die Laserstrahlung der bestimmten Wellenlänge die Farbänderung aus. Die nicht aktivierten Farbstoffe werden von der Laserstrahlung der bestimmten Wellenlänge farblich nicht verändert. Die Deaktivierung ist in der Regel irreversibel, kann abschließend erfolgen oder alternativ verwendet werden, um die Struktur des Kippbildes vorzugeben. Technisch bevorzugte Abläufe können beispielsweise die Teilschritte in folgender Reihenfolge umfassen:
- - Farbänderung und abschließende Deaktivierung (a, d),
- - Farbänderung von der Vorderseite und zweite Farbänderung von der Vorder- oder Rückseite mit optional abschließender Deaktivierung von der Vorder- oder Rückseite (a, b, d),
- - rückseitige Aktivierung, anschließend (erste) vorderseitige Farbänderung, optional zweite Farbänderung mit optional abschließender Deaktivierung (c, a, (b, d)), oder
- - vorderseitige Aktivierung zur Vorgabe der Struktur des Kippbildes und rückseitige, vollflächige Bestrahlung zur Farbänderung mit optional abschließender Deaktivierung (c, a, d), oder
- - vorderseitige Deaktivierung zur Vorgabe einer Negativ-Struktur des Kippbildes, rückseitig vollflächige Aktivierung der Substanz und danach (vorderseitige oder rückseitige) Bestrahlung zur Farbänderung mit optional abschließender Deaktivierung (d, c, a).
- Color change and final deactivation (a, d),
- Color change from the front and second color change from the front or back with optional final deactivation from the front or back (a, b, d),
- - back activation, then (first) front color change, optionally second color change with optional final deactivation (c, a, (b, d)), or
- - Front activation for specifying the structure of the tilting image and back, full-surface irradiation for color change with optional final deactivation (c, a, d), or
- - Front deactivation for specifying a negative structure of the tilting image, the back full-surface activation of the substance and then (front or back) irradiation for color change with optional final deactivation (d, c, a).
Auch sofern soeben nicht explizit vorgesehen, ist eine vorhergehende Aktivierung oder eine zweite Farbänderung jeweils zusätzlich möglich. Der Satz von Laserstrahlen kann insbesondere eine Deaktivierung der Substanz außerhalb der Struktur des Kippbildes bewirken, so dass in einem zweiten Schritt des Einstrahlens zur Farbänderung der Substanz Laserstrahlung eingestrahlt wird (vorder- oder rückseitig und gegebenenfalls nach Aktivierung).Even if not explicitly provided, a previous activation or a second color change is additionally possible in each case. In particular, the set of laser beams can bring about a deactivation of the substance outside the structure of the tilted image, so that in a second step of the irradiation for the color change of the substance, laser radiation is irradiated (front or rear side and optionally after activation).
Die weitere Laserstrahlung kann beispielsweise durch das Diodenlaserarray erzeugt werden, das den Satz von Laserstrahlen erzeugt, und dessen Strahlung mittels Spiegeln auf die Rückseite gelenkt wird. In einer anderen Ausführungsform kann zur Erzeugung der weiteren Laserstrahlung ein weiterer Diodenlaser oder ein Array von Diodenlasern verwendet werden. Die weitere Laserstrahlung kann ein einziger Laserstrahl sein, mittels welchem der gesamte Bereich oder ein Teil des Bereichs, in welchem der laserstrahlungssensitive Farbstoff vorgesehen ist, beleuchtet wird. Optional ist die weitere Laserstrahlung homogen auf dem Bereich, in welchem der laserstrahlungssensitive Farbstoff vorgesehen ist. Diese Variante kann insbesondere dann verwendet werden, wenn eine Variation der Intensität mittels des Satzes von Laserstrahlung in der ersten Stufe eingestellt wird.The further laser radiation can be generated, for example, by the diode laser array which generates the set of laser beams and whose radiation is directed by means of mirrors to the rear side. In another embodiment, another diode laser or an array of diode lasers may be used to generate the further laser radiation. The further laser radiation may be a single laser beam, by means of which the entire area or a part of the area in which the laser-radiation-sensitive dye is provided is illuminated. Optionally, the further laser radiation is homogeneous on the area in which the laser-radiation-sensitive dye is provided. This variant can be used in particular if a variation of the intensity is set by means of the set of laser radiation in the first stage.
Eine Vorrichtung zum Herstellen eines Sicherheitselements mit einem ersten Kippbild, insbesondere gemäß einem der vorliegende beschriebenen Verfahren, umfasst einen Anordnungsbereich zum Anordnen eines Sicherheitselements, an dessen Substrat eine Vielzahl von Mikrostrukturen aufgebracht ist, welche auf eine Vorderseite des Sicherheitselements einfallende Strahlung auf das mit laserstrahlungssensitivem Farbstoff versehene Substrat fokussieren. Eine erste Gruppe von unabhängig steuerbaren Lasereinheiten, die jeweils einen Laserstrahl erzeugen, und nebeneinander angeordnet sind, so dass ein erster Satz paralleler Laserstrahlen in einer ersten Richtung entsteht, der auf die Vorderseite eines Sicherheitselements im Anordnungsbereich gerichtet ist. Eine Steuereinheit steuert zumindest die Lasereinheiten der ersten Gruppe zur Erzeugung des ersten Kippbildes durch Bestrahlung eines Sicherheitselements im Anordnungsbereich.An apparatus for producing a security element with a first tilted image, in particular according to one of the present described methods, comprises an arrangement region for arranging a security element, on the substrate of which a multiplicity of microstructures are applied, which radiation incident on a front side of the security element acts on the laser-radiation-sensitive dye focus provided substrate. A first group of independently controllable laser units, each generating a laser beam, and arranged side by side to form a first set of parallel laser beams in a first direction, which is directed to the front of a security element in the array area. A control unit controls at least the laser units of the first group for generating the first tilting image by irradiation of a security element in the arrangement area.
Vorliegend umfasst die Vorrichtung nun ferner entweder eine zweite Gruppe von unabhängig steuerbaren Lasereinheiten, die jeweils einen Laserstrahl erzeugen, und nebeneinander angeordnet sind, so dass ein zweiter Satz paralleler Laserstrahlen in einer zweiten Richtung entsteht, der gleichzeitig mit dem ersten Satz auf die Vorderseite des Sicherheitselements gerichtet ist, und/oder eine zweite Laserquelle, die als Gruppe von unabhängig steuerbaren Lasereinheiten ausgestaltet sein kann, dessen Laserstrahlung auf die Rückseite des Sicherheitselements gerichtet ist.In the present case, the device now further comprises either a second group of independently controllable laser units, each generating a laser beam, and arranged side by side to form a second set of parallel laser beams in a second direction coincident with the first set on the front of the security element is directed, and / or a second laser source, which may be configured as a group of independently controllable laser units, the laser radiation is directed to the back of the security element.
Um ein mehrfarbiges Kippbild zu erzeugen, ist es in einer Weiterbildung vorgesehen, dass der laserstrahlungssensitive Farbstoff ferner eine dritte Stufe aufweist, welche eine weitere Farbänderung der Substanz ermöglicht. Die dritte Stufe wird durch zusätzliche Laserstrahlung aktiviert, welche optional durch die Mikrostrukturen auf die Vorderseite des Substrats eingestrahlt wird. Die zusätzliche Laserstrahlung kann beispielsweise eine Wellenlänge im nahen Infraroten oder im Infraroten aufweisen. Optional ist die Laserstrahlung für die dritte Stufe überlappend oder gleich dem Wellenlängenbereich der Laserstrahlung der ersten Stufe, so dass die durch die Unterschiede in der Wellenlänge der Laserstrahlung hervorgerufene Fokusverschiebung gering ist. Somit kann vorzugsweise die Laserstrahlung für die erste Stufe und die Laserstrahlung für die dritte Stufe durch die Mikrostrukturen aufgebracht werden.In order to produce a multicolored tilt image, it is provided in a development that the laser-radiation-sensitive dye further comprises a third stage, which allows a further color change of the substance. The third stage is activated by additional laser radiation, which is optionally irradiated through the microstructures on the front side of the substrate. The additional laser radiation may, for example, have a wavelength in the near infrared or in the infrared. Optionally, the laser radiation for the third stage is overlapping or equal to the wavelength range of the laser radiation of the first stage, so that the focus shift caused by the differences in the wavelength of the laser radiation is small. Thus, preferably, the laser radiation for the first stage and the laser radiation for the third stage may be applied through the microstructures.
Die weitere Laserstrahlung für die dritte Stufe kann als homogene Laserstrahlung aufgebracht werden. In einer weiteren Variante kann das Laserdiodenarray für jeden Laserstrahl zwei verschiedene Wellenlängen erzeugen, beispielsweise indem zwei Laserdioden derart gekoppelt werden, dass sie einen Laserstrahl aussenden. Auch hier kann die Variation der Farbänderung in der dritten Stufe dadurch hervorgerufen werden, dass die Fluenz und/oder die Bestrahlungsdauer bei der ersten Stufe variieren/variiert und die dritte Strahlung homogen eingestrahlt wird oder dass die Laserstrahlen der ersten Stufe homogen sind und die Fluenz und/oder die Bestrahlungsdauer bei der Laserstrahlung der dritten Stufe entsprechend des Kippbilds variiert werden/wird.The additional laser radiation for the third stage can be applied as homogeneous laser radiation. In a further variant, the laser diode array can generate two different wavelengths for each laser beam, for example by coupling two laser diodes in such a way that they emit a laser beam. Again, the variation of the color change in the third stage can be caused by the fact that the fluence and / or the irradiation time in the first stage varies / varies and the third radiation is homogeneously irradiated or that the laser beams of the first stage are homogeneous and the fluence and / or the irradiation time is varied in the laser radiation of the third stage according to the tilting image.
Um bei einer Änderung des Betrachtungswinkels innerhalb des ersten Betrachtungswinkelbereichs ein sich farblich änderndes erstes Kippbild zu erzeugen, ist es in einer Weiterbildung bevorzugt, dass die Fluenz und/oder die Bestrahlungsdauer für die dritte und/oder zweite Stufe derart eingestellt werden/wird, dass pro Mikrostruktur auf dem Substrat eine graduelle Farbänderung erzeugt wird. Insbesondere dann, wenn die Mikrostrukturen die einfallende Laserstrahlung stark fokussieren, ergibt sich aufgrund der optischen Gesetzmäßigkeiten ein gaußförmiger Intensitätsverlauf der einfallenden Strahlung. Werden/ wird für die dritte und/oder zweite Stufe nun die Fluenz der Laserstrahlen und/oder die Dauer der Bestrahlung derart gewählt, dass abhängig von der Gaußverteilung auf dem Substrat die Farbänderung in der dritten Stufe hervorgerufen wird, ändert sich die Farbe für jede Mikrostruktur gemäß der gaußförmigen Verteilung. Ein farblich geänderte Abschnitt weist also (nicht wie bisher beschrieben eine einheitliche Farbe auf, sondern) eine graduelle Farbänderung auf. Dies gelingt dadurch, dass abhängig von der Gaußverteilung die Fluenz und/oder die Bestrahlungsdauer über oder unter einem Schwellwert zur Farbänderung sind/ist. Dadurch wird ein optischer Eindruck erzeugt, bei dem, wenn der Betrachtungswinkel identisch oder nahezu identisch zu dem ersten Winkel der einfallenden Laserstrahlung für die dritte und/ oder zweite Stufe ist, die durch die dritte und/oder zweite Farbstufe sichtbare Farbänderung im ersten Bild erkennbar ist. Weicht man von diesem Betrachtungswinkel in die eine oder andere Richtung leicht ab, blickt man auf die Randbereiche der Farbänderung auf dem Substrat pro Mikrostruktur, in welchem die Farbänderung für die dritte und/oder zweite Stufe nicht oder nicht so stark wirksam war und somit eine andere Färbung erzeugt hat.In order to generate a color-changing first tilted image when changing the viewing angle within the first viewing angle range, it is preferred in one development that the fluence and / or the irradiation duration for the third and / or second stage be set such that Microstructure on the substrate a gradual color change is generated. In particular, when the microstructures strongly focus the incident laser radiation, a Gaussian intensity profile of the incident radiation results due to the optical laws. If the fluence of the laser beams and / or the duration of the irradiation is / are selected for the third and / or second stage in such a way that the color change in the third stage is produced depending on the Gaussian distribution on the substrate, the color changes for each microstructure according to the Gaussian distribution. A color-changed section thus has (not as previously described a uniform color, but) a gradual color change. This is achieved by virtue of the fact that, depending on the Gaussian distribution, the fluence and / or the irradiation duration are / above a threshold value for the color change. This produces an optical impression in which, if the viewing angle is identical or nearly identical to the first angle of the incident laser radiation for the third and / or second stage, the color change visible in the first image can be recognized by the third and / or second color level , If one deviates slightly from this viewing angle in one or the other direction, one looks at the edge regions of the color change on the substrate per microstructure, in which the color change for the third and / or second stage was not or not so strongly effective and thus another Coloring has produced.
Ein solcher oder ähnlicher zweiter bzw. dritter Schritt des Einstrahlens von Laserstrahlung kann auch mit dem Ziel einer besseren Sichtbarkeit des Kippbildes erfolgen. Eine weiterer insbesondere färbender Lasereinstrahlungsschritt kann mittels leichter Variation der Wellenlänge (z.b. +- 5 (oder 10) nm) und/oder des Einstrahlwinkels (z.b. +- 0,5 (,1 oder 2) Grad) zu einer erhöhten Breite des farbgeänderten Abschnitts führen. Eine erhöhte Breite der farbgeänderten Abschnitte bewirkt eine Vergrößerung des Winkelbereiches, in welchem das Kippbild sichtbar ist.Such or similar second or third step of the irradiation of laser radiation can also be done with the aim of better visibility of the tilting image. Another particularly coloring laser irradiation step may lead to an increased width of the color-changed portion by slight variation of the wavelength (eg + - 5 (or 10) nm) and / or the angle of incidence (eg + - 0.5 (, 1 or 2) degrees) , An increased width of the color-changed sections causes an enlargement of the angular range in which the tilting image is visible.
In einer weiteren Variante kann auch die Intensitätsverteilung innerhalb eines Laserstrahls zur Hervorrufung des oben genannten Effekts variiert werden. Dies ist als Option insbesondere dann vorteilhaft, wenn die aufgrund der Fokussierung hervorgerufene Intensitätsänderung im Fokus gering ausfällt. Solche vom Betrachtungswinkel abhängige Farbänderungen sind insbesondere bei Kippbildern, die Symbole, Buchstaben oder Zeichen darstellen, gewünscht. Die Änderung der Farbe des ersten Kippbilds abhängig vom Betrachtungswinkel kann ein Sicherheitsmerkmal des Sicherheitselements darstellen.In a further variant, the intensity distribution within a laser beam can be varied to produce the above-mentioned effect. This is an option, in particular, when the intensity change in the focus caused by the focusing is low. Such color changes dependent on the viewing angle are particularly desired in the case of tilt images which represent symbols, letters or characters. The change in the color of the first tilted image depending on the viewing angle can be a security feature of the security element.
Um die Fälschungssicherheit des Sicherheitselements weiter zu erhöhen, ist es in einer Weiterbildung vorgesehen, dass ein zweites Kippbild erzeugt wird, indem eine Gruppe von parallelen Laserstrahlen unter einem zweiten Winkel zu dem Substrat auf dessen Vorderseite eingestrahlt wird.In order to further increase the security against forgery of the security element, it is provided in a development that a second tilt image is generated by irradiating a group of parallel laser beams at a second angle to the substrate on its front side.
Das zweite Kippbild kann optional identisch zu dem ersten Kippbild sein, so dass identische Kippbilder unter zwei Betrachtungswinkeln erkennbar sind. Bei Änderung des Betrachtungswinkels ist das Kippbild in einem ersten Betrachtungswinkelbereich sichtbar, dann unsichtbar und in einem zweiten Betrachtungswinkelbereich wieder identisch sichtbar. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass der Satz von parallelen Laserstrahlen und die Gruppe von parallelen Laserstrahlen von demselben Laserdiodenarray erzeugt werden und mittels eines Strahlteilers oder Spiegels mit unterschiedlichen Winkeln auf das Substrat gelenkt wird. Darüber hinaus ist es möglich, das Laserdiodenarray unter zwei verschiedenen Winkeln identisch zu aktivieren, so dass zwei identische Kippbilder erzeugt werden. Das zweite Kippbild ist unter einem dem zweiten Winkel entsprechenden zweiten Betrachtungswinkelbereich von der Vorderseite erkennbar. Analog können ein drittes Kippbild oder weitere Kippbilder erzeugt werden. In bevorzugten Ausgestaltungen wird ein zweites (drittes oder weiteres) Kippbild mit einem zweiten (dritten oder weiteren) Laserdiodenarray erzeugt.The second tilt image can optionally be identical to the first tilt image, so that identical tilt images can be seen under two viewing angles. When the viewing angle is changed, the tilting image is visible in a first viewing angle range, then invisible and again identically visible in a second viewing angle range. This can be realized, for example, by generating the set of parallel laser beams and the group of parallel laser beams from the same laser diode array and directing them onto the substrate by means of a beam splitter or mirror at different angles. Moreover, it is possible to activate the laser diode array identically at two different angles so that two identical tilt images are generated. The second tilt image is recognizable from the front side at a second viewing angle range corresponding to the second angle. Analogously, a third tilt image or further tilt images can be generated. In preferred embodiments, a second (third or further) tilt image is generated with a second (third or further) laser diode array.
Ferner kann das zweite (oder jedes weitere) Kippbild unterschiedlich zu dem ersten Kippbild sein. Das zweite, dritte oder jedes weitere Kippbild kann auf ähnliche Weise wie das erste Kippbild erzeugt werden. Insbesondere können die hinsichtlich des ersten Kippbilds vorgebrachten Überlegungen, bevorzugte Weiterbildung und Vorteile analog angewandt werden. Speziell im Zusammenhang mit der graduellen Farbänderung kann das zweite Kippbild derart eingestellt werden, dass mit zunehmendem Betrachtungswinkel zuerst das erste Kippbild unter einer ersten Farbe, dann unter einer zweiten Farbe, anschließend das zweite Kippbild unter der ersten Farbe und dann das zweite Kippbild unter der zweiten Farbe erkennbar ist. Das zweite Kippbild kann auch mit einem Diodenlaserarray, der sich von dem Diodenlaserarray zur Erzeugung des Satzes von parallelen Laserstrahlen unterscheidet, generiert werden.Further, the second (or any other) tilt image may be different than the first tilt image. The second, third or each further tilt image can be generated in a similar way as the first tilt image. In particular, the considerations made with regard to the first tilted image, preferred development and advantages can be applied analogously. Especially in connection with the gradual color change, the second tilted image can be adjusted such that, with increasing viewing angle, first the first tilted image under a first color, then under a second color, then the second tilted image under the first color and then the second tilted image under the second Color is recognizable. The second tilt image may also be generated with a diode laser array that is different from the diode laser array for generating the set of parallel laser beams.
Um die Geschwindigkeit der Herstellung des Sicherheitselements weiter zu erhöhen, können optional das erste Kippbild und das zweite Kippbild gleichzeitig erzeugt werden. In einer Weiterbildung ist es daher bevorzugt, dass der Satz von Laserstrahlung und die Gruppe von Laserstrahlen gleichzeitig eingestrahlt werden. Dazu können die oben beschriebenen Verfahren zur Erzeugung des ersten Kippbilds und des zweiten Kippbilds verwendet werden. Da die Farbänderung des laserstrahlungssensitiven Farbstoffs meist keine oder nur eine geringe Wärmeerzeugung mit sich bringt, können das erste Kippbild und das zweite Kippbild gleichzeitig erzeugt werden, ohne dass es zu thermischen Schäden an dem Substrat kommt. Dies wäre bei der Demetallisierung zur Erzeugung des Kippbilds, wie sie in der
Die Fälschungssicherheit des Sicherheitselements kann weiter erhöht werden, indem ein reguläres Bild mit einem Kippbild zu einer Gesamtstruktur kombiniert wird. In einer Weiterbildung ist es dazu vorgesehen, dass die Mikrostrukturen lediglich einen Teil des Bereich mit der laserstrahlungsmodifizierten Substanz überdecken, wobei der Satz von parallelen Laserstrahlen auf den gesamten Bereich mit der laserstrahlungsmodifizierbaren Substanz eingestrahlt wird. Das reguläre Bild ist von der Vorderseite neben dem ersten Kippbild erkennbar und ist unter einem gegenüber dem ersten und/oder zweiten Betrachtungswinkelbereich größeren Betrachtungswinkelbereich sichtbar. Der Betrachtungswinkel für das reguläre Bild ist optional 50 %, 100 %, 200 % oder 500 % größer als der erste und/oder zweite Betrachtungswinkelbereich. The security against forgery of the security element can be further increased by combining a regular image with a tilt image into a forest. In a development, it is provided that the microstructures cover only a part of the area with the laser-radiation-modified substance, wherein the set of parallel laser beams is irradiated onto the entire area with the substance which can be modified by laser radiation. The regular image is recognizable from the front side next to the first tilted image and is visible under a larger viewing angle range than the first and / or second viewing angle range. The viewing angle for the regular image is optionally 50%, 100%, 200% or 500% larger than the first and / or second viewing angle range.
Ein Kippbild, das in ein reguläres Bild übergeht, könnte gegebenenfalls noch mit anderen Mitteln nachgestellt werden. Insbesondere könnte ein Aufdruck mittels eines Jalousieeffektes (z.b. durch Aufbringen einer Folie mit gerichteten Lamellelen) zu einem teilweise kippenden Bild mit benachbartem regulärem Teilbild werden. Bevorzugt wird vorliegend daher in dem regulären Bild ein anderes, zu dem Kippbild nur ergänzendes oder zusammengehöriges Motiv dargestellt (unterscheidbare Teilbilder). Eine Jalousiefolie könnte kaum mit der erforderlichen Passergenauigkeit auf einen Aufdruck mit derartigen, unterscheidbaren Teilbildern aufgebracht werden. Besonders bevorzugt wird daher - wie bereits beschrieben - jedoch vorliegend ein zweites (drittes oder weiteres) Kippbild mittels der Mikrostrukturen erzeugt. Unter einer einzelnen Mikrostruktur liegen somit Abschnitte unterschiedlicher Kippbilder. Für den Betrachter liegen die Kippbilder (zumindest überlappend) am gleichen Ort. Ein zweites Kippbild für den Betrachter am gleichen Ort zu erzeugen, ist mit den für einen Fälscher verfügbaren Technologien mittels Jalousieeffekten nicht möglich.A tilted image that changes into a regular image could possibly be adjusted by other means. In particular, an imprint by means of a shutter effect (eg by applying a foil with directed lamellas) could become a partially tilted image with adjacent regular field. In the present case, therefore, another motif that is complementary or related to the tilting image is preferably displayed in the regular image (distinguishable partial images). A Venetian blind film could hardly be applied with the required register accuracy on a print with such distinguishable partial images. Therefore, as already described, it is particularly preferred that a second (third or further) tilting image is generated by means of the microstructures in the present case. Under a single microstructure are thus sections of different tilt images. For the viewer, the tipping pictures are (at least overlapping) in the same place. Creating a second tilt image for the viewer at the same location is not possible with the technologies available to a counterfeiter by means of blinds effects.
Die Mikrostrukturen können beispielsweise auf einer Trägerfolie aufgebracht oder in einer Trägerfolie ausgebildet sein, wobei die Trägerfolie auf dem Teil des Bereichs mit der laserstrahlungsmodifizierbaren Substanz angeordnet wird. Die Trägerfolie kann streifenförmig sein. Wird nun der Satz von Laserstrahlen auf den Bereich mit der laserstrahlungssensitiven Substanz eingestrahlt, so entstehen in dem Abschnitt, in dem die Mikrostrukturen angeordnet sind, ein Kippbild, und in dem Abschnitt, in dem die Mikrostrukturen nicht angeordnet sind, ein aus vielen Betrachtungswinkeln sichtbares, reguläres Bild. Da das Kippbild und das reguläre Bild mit dem gleichen Satz von parallelen Laserstrahlen erzeugt werden, stehen sie in perfekter Passerung zueinander. Es ist möglich, dass der Abschnitt des Bereichs, in dem das Kippbild vorgesehen ist, mit der Gruppe von parallelen Laserstrahlen zur Erzeugung des zweiten Kippbilds zusätzlich beleuchtet wird.The microstructures may, for example, be applied to a carrier foil or formed in a carrier foil, wherein the carrier foil is arranged on the part of the region with the laser-radiation-modifiable substance. The carrier film may be strip-shaped. If now the set of laser beams is irradiated onto the area with the laser-radiation-sensitive substance, a tilted image is formed in the section in which the microstructures are arranged, and in the section in which the microstructures are not arranged, a view visible from many viewing angles, regular picture. Since the tilt image and the regular image are generated with the same set of parallel laser beams, they are in perfect registration with each other. It is possible that the portion of the area where the tilt image is provided is additionally illuminated with the group of parallel laser beams for producing the second tilt image.
Um die Trennung des Kippbilds von dem Substrat auszuschließen und dadurch Fälscherangriffe und/oder ungewollte Beschädigungen an dem Sicherheitselement zu vermeiden, ist es in einer Weiterbildung bevorzugt, dass der laserstrahlungssensitive Farbstoff über ein Volumen des Substrats verteilt wird. Beispielsweise kann der laserstrahlungssensitive Farbstoff bei der Herstellung des Substrates mit deren Ausgangsprodukten vermischt werden. Wenn z. B. für das Substrat ein Papier verwendet wird, kann der laserstrahlungssensitive Farbstoff beim Stoffauflauf im Trog der Papiermaschine zugegeben werden. Ferner ist es möglich, den laserstrahlungssensitiven Farbstoff einer Flüssigkeit zuzusetzen, beispielsweise einem Leim, mit dem das Papier getränkt wird. In beiden Fällen ist der lasersensitive Farbstoff fest mit dem Papier verbunden, so dass ein gezieltes oder versehentliches Abtrennen des Kippbilds von dem Substrat unmöglich ist.In order to prevent the separation of the tilting image from the substrate and thereby avoid counterfeiting attacks and / or unwanted damage to the security element, it is preferred in a development that the laser-radiation-sensitive dye is distributed over a volume of the substrate. For example, the laser-radiation-sensitive dye can be mixed in the preparation of the substrate with their starting materials. If z. B. a paper is used for the substrate, the laser-sensitive dye can be added to the head box in the trough of the paper machine. Furthermore, it is possible to add the laser-radiation-sensitive dye to a liquid, for example a glue, with which the paper is soaked. In both cases, the laser-sensitive dye is firmly bonded to the paper, so that a targeted or accidental separation of the tilting image of the substrate is impossible.
Das Substrat kann, wie bereits beschrieben, mehrere Teilbereiche umfassen, welche die laserstrahlungsmodifizierbare Substanz umfassen. In dem ersten Teilbereich liegen die Mikrostrukturen vor und in einem zweiten Teilbereich ohne Mikrostrukturen kann ein reguläres Bild erzeugt werden. Die Teilbereiche des Substrates können unterschiedliches oder gleiches Substratmaterial umfassen. Beispielsweise kann das Substrat im ersten Teilbereich eine Kunststoff-Folie umfassen und im zweiten Teilbereich ein Papiersubstrat. In beiden Teilbereichen kann unabhängig voneinander die laserstrahlungsmodifizierbare Substanz im Substratmaterial enthalten oder als Beschichtung vorgesehen sein. Die gleiche laserstrahlungsmodifizierbare Substanz kann in die Teilbereiche zu unterschiedlichen Zeitpunkten eingebracht werden. Besonders bevorzugt ist der erste Teilbereich ein Teil eines eigenständigen Sicherheitsmerkmals, wie ein Faden, Streifen oder ähnliches, welcher in ein Trägersubstrat, insbesondere Papier, eingebettet ist. Bevorzugt bildet das eingebettete Sicherheitsmerkmal, beispielsweise als Pendelfaden, nur in Teilflächen die Oberfläche des Trägers.The substrate may, as already described, comprise a plurality of partial regions which comprise the laser-radiation-modifiable substance. The microstructures are present in the first subregion and a regular image can be generated in a second subregion without microstructures. The subregions of the substrate may comprise different or the same substrate material. By way of example, the substrate may comprise a plastic film in the first partial region and a paper substrate in the second partial region. In both subregions, the laser-radiation-modifiable substance can be contained in the substrate material independently of one another or provided as a coating. The same laser-radiation-modifiable substance can be introduced into the subregions at different times. Particularly preferably, the first subregion is a part of an independent security feature, such as a thread, strip or the like, which is embedded in a carrier substrate, in particular paper. The embedded security feature, for example as a pendulum thread, preferably forms the surface of the carrier only in partial areas.
Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maßstabsgetreue und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die Anschaulichkeit zu erhöhen. Es zeigen:
-
1a -1c eine Draufsicht auf ein Wertdokument unter verschiedenen Betrachtungswinkeln; -
2 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines Wertdokuments; -
3 eine Schnittdarstellung entlang der Linie I-I von1a ; -
4 eine Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform des Wertdokuments; -
5 eine Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform des Wertdokuments; und -
6 eine Schnittdarstellung zur Illustration eines Herstellungsverfahrens für das Wertdokument.
-
1a -1c a plan view of a document of value at different viewing angles; -
2 a plan view of another embodiment of a document of value; -
3 a sectional view taken along the line II of1a ; -
4 a sectional view of another embodiment of the value document; -
5 a sectional view of another embodiment of the value document; and -
6 a sectional view illustrating a production method for the document of value.
In den
Wird das Wertdokument
Wird das Wertdokument
Der Aufbau, die Herstellungsweise und die Wirkungsweise des Wertdokuments
Die in
Auf das Substrat
Unter anderem die in
Die Herstellung des Wertdokuments
Betrachtet man nun das Sicherheitselement
Die Erzeugung und die Wirkungsweise des zweiten Kippbildes
Eine weitere Ausführungsform des Wertdokuments
Darüber hinaus ist es möglich, beispielsweise eine dritte Stufe (bzw. einen dritten Schritt des Einstrahlens von Laserstrahlung) zur Erzeugung eines weiteren Farbeffekts bei dem laserstrahlungssensitiven Farbstoff gemäß der Ausführungsform von
Besonders bevorzugt werden die Fluenz und die Dauer der Bestrahlung des lasersensitiven Farbstoffs für die (zweite oder) dritte Stufe derart gewählt, dass die Farbänderung innerhalb (je)des eingefärbten Abschnitts
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