DE102004022080A1 - Wertdokument mit visuell erkennbaren Kennzeichnungen - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Wertdokument, insbesondere eine Banknote, mit einer Schichtenfolge, in die durch Einwirkung von Laserstrahlung visuell erkennbare Kennzeichnungen in Form von Mustern, Buchstaben, Zahlen oder Bildern eingebracht sind. Erfindungsgemäß enthält die Schichtenfolge eine Markierungsschicht (22) aus einem Farbgemisch (24, 26), das eine die Laserstrahlung absorbierende Gemischkomponente (26) und eine für die Laserstrahlung transparente Gemischkomponente (24) aufweist, wobei die Kennzeichnungen aufgrund einer durch die Einwirkung der Laserstrahlung bewirkten irreversiblen Änderung der optischen Eigenschaften des Farbgemisches (24, 26) visuell erkennbar sind.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Wertdokument, insbesondere eine Banknote, mit einer Schichtenfolge, in die durch Einwirkung von Laserstrahlung visuell erkennbare Kennzeichnungen in Form von Mustern, Buchstaben, Zahlen oder Bildern eingebracht sind. Die Erfindung betrifft auch ein Sicherheitselement für Wertdokumente mit einer solchen Schichtenfolge sowie Verfahren zum Herstellen derartiger Wertdokumente oder Sicherheitselemente.
- Ausweiskarten, wie beispielsweise Kreditkarten oder Personalausweise, werden seit langem mittels Lasergravur personalisiert. Bei der Personalisierung durch Lasergravur werden durch geeignete Führung eines Laserstrahls die optischen Eigenschaften des Kartenmaterials in Gestalt einer gewünschten Kennzeichnung irreversibel verändert. Beispielsweise ist in der Druckschrift
DE 30 48 733 A1 eine Ausweiskarte mit aufgebrachten Informationen beschrieben, die auf einer Oberfläche unterschiedliche farbige und übereinander angeordnete Schichtbereiche aufweist, die zumindest teilweise durch visuell erkennbare Personalisierungsdaten unterbrochen sind. - Im Allgemeinen sind Wertdokumente, wie Banknoten, Aktien, Anleihen, Urkunden, Gutscheine, Schecks, Eintrittskarten und dergleichen, mit einem individualisierenden Kennzeichen, wie etwa einer Seriennummer, versehen.
- Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Wertdokument der eingangs genannten Art vorzuschlagen, das lasergenerierte Kennzeichnungen hoher Fälschungssicherheit aufweist. Zur weiteren Steigerung der Sicherheit und Erkennbarkeit sollen die Kennzeichnungen insbesondere mit weiteren, schwer nachzuahmenden optischen Effekten verbunden sein.
- Diese Aufgabe wird durch das Wertdokument und das Sicherheitselement mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Verfahren zu Herstellung derselben sind in nebengeordneten Ansprüchen angegeben. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
- Nach einem ersten Aspekt der Erfindung enthält die Schichtenfolge des Wertdokuments eine Markierungsschicht aus einem Farbgemisch, das eine die Laserstrahlung absorbierende Gemischkomponente und eine für die Laserstrahlung transparente Gemischkomponente aufweist. Die Kennzeichnungen sind dabei aufgrund einer durch die Einwirkung der Laserstrahlung bewirkten irreversiblen Änderung der optischen Eigenschaften des Farbgemisches visuell erkennbar. Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung bezeichnet der Begriff „Schichtenfolge" eine Abfolge von zumindest einer, in der Regel jedoch mehreren über- und/oder nebeneinander angeordneten Schichten.
- Wie nachfolgend im Detail erläutert, kann die absorbierende Gemischkomponente unter der Einwirkung der Laserstrahlung beispielsweise gebleicht, verdampft, in ihren Reflexionseigenschaften verändert oder durch eine chemische Reaktion in ein Material mit anderen optischen Eigenschaften umgewandelt werden.
- Vorzugsweise enthält das Farbgemisch optisch variable Farbpigmente, wobei als für die Laserstrahlung transparente Gemischkomponente insbesondere optisch variable Flüssigkristallpigmente oder eine transparente oder transluzente Stichtiefdruckfarbe und für die absorbierende Gemischkomponente beispielsweise optisch variable Interferenzschichtpigmente infrage kommen. Auch andere, in ihren optischen Eigenschaften irreversibel veränderbare Farbkomponenten, wie etwa eine Stichtiefdruckfarbe, eine Metalleffektfarbe oder metallische Pigmente, eine lumineszierende Farbe oder lumineszierende Pigmente, Glanzpigmente oder eine thermochrome Farbe, kommen für die absorbierende Gemischkomponente in Betracht.
- Es ist auch möglich, dass sich nicht die optischen Eigenschaften der absorbierenden Gemischkomponente verändern, sondern dass das Farbgemisch eine mit der absorbierenden Gemischkomponente zusammenwirkende Farbkomponente enthält, deren optische Eigenschaften indirekt, nämlich durch die Absorption der Laserstrahlung in der absorbierenden Gemischkomponente, insbesondere den dadurch hervorgerufen lokalen Temperaturhub in der Markierungsschicht, irreversibel verändert werden.
- Als eine solche zusammenwirkende Farbkomponente kommen insbesondere selbst nicht absorbierende Farbkomponenten, wie etwa bestimmte Stichtiefdruckfarben, lumineszierende Farben oder lumineszierende Pigmente, Glanzpigmente oder thermochrome Farben infrage. Als absorbierende Gemischkomponente enthält das Farbgemisch beispielsweise Ruß, Graphit, TiO2 oder einen Infrarot-Absorber.
- In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Schichtenfolge zumindest eine die Laserstrahlung absorbierende Schicht auf, die zwischen der Markierungsschicht und dem Substrat des Wertdokuments angeordnet ist. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die Schichtenfolge zumindest eine die Laserstrahlung absorbierende Schicht und zumindest eine für die Laserstrahlung transparente Schicht auf, die beide zwischen der Markierungsschicht und dem Substrat des Wertdokuments angeordnet sind.
- Eine für die Laserstrahlung transparente Schicht ist dabei vorzugsweise zwischen der absorbierenden Schicht und der Markierungsschicht angeordnet.
- Ebenfalls mit Vorteil ist eine (weitere) für die Laserstrahlung transparente Schicht zwischen der absorbierenden Schicht und dem Substrat des Wertdokuments angeordnet.
- Eine oder mehrere der absorbierenden bzw. transparenten Schichten sind nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung informationsführend strukturiert. Die Strukturierungen sind dabei vorzugsweise zumindest teilweise drucktechnisch erzeugt. Es ist ebenfalls bevorzugt, wenn die informationsführenden Strukturierungen zumindest teilweise durch die Einwirkung der Laserstrahlung, insbesondere durch eine bereichsweise Abtragung einer absorbierenden Schicht erzeugt sind. Drucktechnische Strukturierung und Laserabtragung können dabei mit besonderem Vorteil zusammenwirken und sich ergänzen, um besondere, drucktechnisch allein praktisch nicht reproduzierbare Effekte, wie etwa die weiter unten beschriebenen Passereffekte, zu erzeugen.
- In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung enthält die Schichtenfolge neben der Markierungsschicht eine weitere Schicht aus einem Farbgemisch, das eine die Laserstrahlung absorbierende Gemischkomponente und eine für die Laserstrahlung transparente Gemischkomponente aufweist. Die weitere Farbgemisch-Schicht ist dabei zwischen der Markierungsschicht und dem Substrat des Wertdokuments angeordnet. Bevorzugt weist die weitere Farbgemisch-Schicht ein Farbgemisch der oben für die Markierungsschicht beschriebenen Art auf. Gegebenenfalls ist die weitere Farbgemisch-Schicht drucktechnisch informationsführend strukturiert.
- Nach der Laserbeaufschlagung der Schichtenfolge bleibt dann auch in der weiteren Farbgemisch-Schicht nur die transparente Gemischkomponente zurück. Diese Ausgestaltung kann daher als Alternative zu einer Schichtung aus einer transparenten und einer absorbierenden Schicht als Untergrund zur Markierungsschicht dienen. Auch dabei wird nämlich durch die Einwirkung der Laserstrahlung ein farbiger Untergrund sichtbar, und es kann eine Druckschicht und somit ein Arbeitsgang eingespart werden. Für die weitere Farbgemisch-Schicht eignen sich auch Farbgemische, wie sie für den Offset- bzw. Nyloprintdruck verwendet werden, gegebenenfalls mit weiteren Effektbestandteilen. Beispielsweise kann eine Schwarzmischung aus absorbierendem Milori-Blau, Rot und Gelb eingesetzt werden. Durch die Einwirkung der Laserstrahlung wird das Blau bereichsweise entfernt und ein Orange-Ton bleibt bestehen.
- Bei allen beschriebenen Ausgestaltungen bilden die informationsführenden Strukturierungen mit Vorteil zumindest einen Teil der Kennzeichnungen, und sind aufgrund der irreversiblen Änderung der optischen Eigenschaften des Farbgemisches visuell erkennbar. Beispielsweise sind die informationsführenden Strukturierungen drucktechnisch in verschiedenen Druckschichten eingebracht, die von einer zunächst opaken oder nur transluzenten Markierungsschicht überdeckt werden. Durch die Lasereinwirkung wird die Markierungsschicht bereichsweise transparent oder sogar entfernt, so dass die darunter liegenden Strukturierungen erkennbar werden.
- In einem zweiten Erfindungsaspekt weist die Schichtenfolge des Wertdokuments zumindest eine die Laserstrahlung absorbierende Schicht sowie zumindest eine für die Laserstrahlung transparente Schicht auf, wobei zumindest eine der absorbierenden oder transparenten Schichten optisch variable Farbpigmente enthält. Die Kennzeichnungen sind bei dieser Ausgestaltung aufgrund einer durch die Einwirkung der Laserstrahlung bewirkten bereichsweisen Abtragung der zumindest einen absorbierenden Schicht visuell erkennbar.
- Zumindest eine der absorbierenden oder für die Laserstrahlung transparenten Schichten ist dabei mit Vorteil informationsführend strukturiert, wobei die informationsführenden Strukturierungen zumindest teilweise drucktechnisch erzeugt sein können. Ebenfalls mit Vorteil können die informationsführenden Strukturierungen zumindest teilweise durch die Einwirkung der Laserstrahlung, insbesondere durch eine bereichsweise Abtragung einer (weiteren) absorbierenden Schicht erzeugt sein. Die optisch variablen Farbpigmente sind bevorzugt durch Flüssigkristallpigmente oder Interferenzschichtpigmente gebildet.
- In beiden Erfindungsaspekten können die Kennzeichnungen ein Individualisierungskennzeichen für das Wertdokument, wie etwa eine fortlaufende Seriennummer, einen Symbolcode oder dergleichen, umfassen.
- Die Erfindung enthält auch ein Sicherheitselement für Wertdokumente, das mit einer Schichtenfolge nach dem oben beschriebenen ersten oder zweiten Erfindungsaspekt versehen ist.
- Die Erfindung umfasst ferner ein Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements oder eines Wertdokument mit einer Schichtenfolge, bei dem
- – eine vorbestimmte Laserwellenlänge ausgewählt wird,
- – auf ein Substrat oder auf eine Schicht der Schichtenfolge eine Markierungsschicht aus einem Farbgemisch aufgebracht wird, das eine die Laserstrahlung der vorbestimmten Laserwellenlänge absorbierende Gemischkomponente und eine für die Laserstrahlung der vorbestimmten Laserwellenlänge transparente Gemischkomponente aufweist, und
- – durch Beaufschlagung der Schichtenfolge mit Laserstrahlung der vorbestimmten Laserwellenlänge Kennzeichnungen in Form von Mu stern, Buchstaben, Zahlen oder Bildern in die Schichtenfolge eingebracht werden, die aufgrund einer durch die Einwirkung der Laserstrahlung bewirkten irreversiblen Änderung der optischen Eigenschaften des Farbgemisches visuell erkennbar sind.
- Vorteilhaft wird dabei zwischen der Markierungsschicht und dem Substrat des Wertdokuments oder Sicherheitselements zumindest eine die Laserstrahlung absorbierende Schicht und gegebenenfalls zusätzlich eine für die Laserstrahlung transparente Schicht aufgebracht, insbesondere aufgedruckt.
- Bei einem weiteren Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements oder eines Wertdokument mit einer Schichtenfolge
- – wird eine vorbestimmte Laserwellenlänge ausgewählt,
- – werden auf ein Substrat oder auf eine Schicht der Schichtenfolge zumindest eine die Laserstrahlung der vorbestimmten Laserwellenlänge absorbierende Schicht und eine für die Laserstrahlung der vorbestimmten Laserwellenlänge transparente Schicht aufgebracht, wobei zumindest eine der absorbierenden oder transparenten Schichten optisch variable Farbpigmente enthält, und
- – werden durch Beaufschlagung der Schichtenfolge mit Laserstrahlung der vorbestimmten Laserwellenlänge Kennzeichnungen in Form von Mustern, Buchstaben, Zahlen oder Bildern in die Schichtenfolge eingebracht, die aufgrund einer durch die Einwirkung der Laserstrahlung bewirkten bereichsweisen Abtragung der absorbierenden Schicht visuell erkennbar sind.
- In beiden genannten Verfahrensvarianten wird mit Vorteil zumindest eine der absorbierenden oder der für die Laserstrahlung transparenten Schichten informationsführend strukturiert, wobei die informationsführenden Struktu rierungen bevorzugt zumindest teilweise drucktechnisch erzeugt werden. Ebenfalls mit Vorteil können die informationsführenden Strukturierungen zumindest teilweise durch die Einwirkung der Laserstrahlung, insbesondere durch eine bereichsweise Abtragung einer (weiteren) absorbierenden Schicht erzeugt werden.
- Als Laserquellen kommen CO2-Laser, Nd:YAG-Laser oder andere Lasertypen im Wellenlängenbereich von UV bis zum fernen Infrarot infrage, wobei die Laser oft auch vorteilhaft mit Frequenzverdoppelung oder Verdreifachung arbeiten. Mit besonderem Vorteil werden Laserquellen im nahen Infrarot eingesetzt, da dieser Wellenlängenbereich gut zu den Absorptionseigenschaften der für Wertdokumente verwendeten Substrate und Druckfarben passt. Beispielsweise lassen sich für diesen Bereich leicht Druckfarben angeben, die für die Laserstrahlung transparent, im sichtbaren Spektralbereich für den menschlichen Betrachter jedoch opak und gefärbt sind. Mit besonderem Vorteil werden Infrarotlaser im Wellenlängenbereich von 0,8 μm bis 3 μm, insbesondere Nd:YAG-Laser verwendet.
- 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.
- Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung einer Banknote mit einem erfindungsgemäß gestalteten Kennzeichnungsbereich, -
2 ein Substrat mit einer bereichsweise veränderten Markierungsschicht aus einem Effektfarbengemisch, -
3 ein Substrat mit einer bereichsweise abgetragenen Schichtenfolge absorbierender und transparenter Schichten, -
4 ein Wertdokument nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem in (a) der Kennzeichnungsbereich des Dokuments in Aufsicht und in (b) der Schichtaufbau in Querschnittsdarstellung entlang der Linie B-B von (a) gezeigt ist, -
5 eine Darstellung wie in4 für ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung, -
6 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Wertdokuments, das einen makroskopischen Passereffekt zeigt, -
7 ein Ausführungsbeispiel eines Wertdokuments mit einem nur unter der Lupe erkennbaren Mikropasser, wobei (a) den Schichtaufbau vor der Laserbeaufschlagung und (b) die gekennzeichnete Schichtenfolge nach erfolgter Laserbeaufschlagung zeigt, -
8 in (a) den Kennzeichnungsbereich des Wertdokuments von7 in Aufsicht, und (b) einen Ausschnitt im Randgebiet des laserbeaufschlagten Bereichs, und -
9 in einer perspektivischen Explosionsdarstellung die aufeinander folgenden, drucktechnisch strukturierten Schichten des Wertdokuments von7 und8 . - Die Erfindung wird nun zunächst am Beispiel einer Banknote erläutert.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Banknote10 , auf deren Vorderseite in einem Kennzeichnungsbereich12 durch die Einwirkung eines Laserstrahls visuell erkennbare Kennzeichnungen in Form von Mustern, Buchstaben, Zahlen oder Bildern eingebracht sind. Die Kennzeichnungen können beispielsweise die Denomination der Banknote, eine Seriennummer, eine Unterschrift oder andere Text- oder Graphikobjekte umfassen. Die Kennzeichnungen können auch zunächst auf einem Transferelement ausgebildet worden sein, das dann auf die Banknote aufgebracht, insbesondere aufgeklebt wurde. - Die Grundprinzipien erfindungsgemäßer Kennzeichnungen werden nun anhand der Querschnittsdarstellungen der
2 und3 erläutert. -
2 zeigt ein Substrat20 , beispielsweise einer Banknote oder eines anderen Wertdokuments, auf dem eine Markierungsschicht22 aus einem Farbgemisch aus zwei Gemischkomponenten24 und26 aufgebracht ist. Eine der Gemischkomponenten24 ist für die Strahlung des nachfolgend zur Markierung verwendeten Infrarotlasers transparent, die andere Gemischkomponente26 absorbiert die Laserstrahlung. Im Bereich28 wurde die Markierungsschicht22 mit dem Markierungslaser mit geeignet gewählten Laserparametern bestrahlt, um die absorbierende Gemischkomponente26 durch die Einwirkung der Laserstrahlung zu entfernen, zu verändern oder zu deaktivieren. - Je nach verwendetem Material kann die absorbierende Gemischkomponente
26 beispielsweise gebleicht, verdampft, in ihren Reflexionseigenschaften verändert oder durch eine chemische Reaktion in ein Material mit anderen optischen Eigenschaften umgewandelt werden. Insgesamt werden durch die Bestrahlung die optischen Eigenschaften des Farbgemisches im Bereich28 irreversibel verändert. Als mögliche Effekte kommen unter anderem eine Farbveränderung, die Erzeugung eines Farbumschlags, das Aufhellen einer Farbe, die Änderung der Kippfarbe eines Effektfarbengemisches oder die lokale Änderung der Polarisationseigenschaften oder der Lumineszenzeigenschaften der Markierungsschicht22 infrage. - Aufgrund der laserinduzierten Änderung der optischen Eigenschaften des Farbgemisches entstehen visuell erkennbare Kennzeichnungen in dem Wertdokument. Diese können sowohl durch die Form der bestrahlten und modifizierten Bereiche
28 der Markierungsschicht selbst gebildet sein, oder sich erst in Zusammenwirkung mit weiteren, beispielsweise informationshaltig strukturierten Druckschichten ergeben. - Beispielsweise kann zwischen dem Substrat
20 und der Markierungsschicht22 eine informationsführende Druckschicht vorgesehen sein, und die Änderung der optischen Eigenschaften der Markierungsschicht22 in der Erzeugung transparenter Teilbereiche28 in einer ansonsten opaken Schicht bestehen, so dass die Informationen der Druckschicht in diesen Teilbereichen nach der Laserbestrahlung sichtbar sind. - Bei der alternativen Gestaltung der
3 ist auf einem Substrat30 eine Schichtenfolge32 aufgebracht, die eine erste für die Laserstrahlung der gewählten Wellenlänge transparente Schicht34 , eine absorbierende Schicht36 und eine zweite für die Laserstrahlung transparente Schicht38 aufweist. - Zumindest eine der absorbierenden oder transparenten Schichten enthält optisch variable Farbpigmente. Beispielsweise kann die transparente Schicht
34 Flüssigkristallpigmente enthalten, die eine mit dem Betrachtungswinkel veränderliche Reflexionsfarbe zeigen. - Durch Laserbestrahlung ist die absorbierende Schicht
36 in einem Teilbereich40 abgetragen, wobei die über der absorbierenden Schicht36 liegende transparente Schicht38 durch die Ablation mit dieser mitgerissen wurde. Wird zur Abtragung beispielsweise ein Infrarotlaser, etwa ein Nd:YAG-Laser mit ☐ = 1,064 μm verwendet, so können die für die Laserstrahlung transparenten Schichten34 ,38 im sichtbaren Spektralbereich opak und gefärbt sein. Durch die Form und Gestalt des abgetragenen Bereichs40 lassen sich vielfältige Kennzeichnungen in die Schichtenfolge32 einbringen, in denen beispielsweise ein optisch variabler Farbeffekt einer Flüssigkristallschicht34 kontrastierend zu einem einfarbigen Umgebungsbereich einer zweiten transparenten Druckschicht38 hervortritt. - Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in
4 dargestellt. Auf ein Wertdokument50 ist in einem Kennzeichnungsbereich52 eine Schichtenfolge54 aufgebracht, deren Schichtaufbau entlang der Linie B-B von4(a) in der Querschnittsdarstellung der4(b) gezeigt ist. Auf das Wertdokumentsubstrat56 ist im Kennzeichnungsbereich eine für Infrarotstrahlung transparente, im Sichtbaren jedoch dunkel erscheinende Druckschicht58 aufgedruckt, und auf diese Druckschicht eine Markierungsschicht60 aus einem Effektfarbengemisch aufgebracht. Im Ausführungsbeispiel enthält das Effektfarbengemisch als transparente Gemischkomponente optisch variable Flüssigkristallpigmente62 und als absorbierende Gemischkomponente optisch variable Interferenzschichtpigmente64 . Die Markierungsschicht60 zeigt zunächst vollflächig beim Kippen des Wertdokuments den für optisch variable Pigmente charakteristischen Zweifarbenwechsel. - In einem Teilbereich
66 wurde die Schichtenfolge54 dann mit der Infrarotstrahlung eines Nd:YAG-Lasers beaufschlagt. Die Interferenzschichtpigmente64 absorbieren das Laserlicht und werden im Teilbereich66 dadurch deaktiviert und/oder entfernt. Dort verbleiben nur die für die Laserstrahlung transparenten Flüssigkristallpigmente62 , die vor dem dunklen Hintergrund der Druckschicht58 den für Flüssigkristallpigmente charakteristischen Farbkippeffekt zeigen. - Im Allgemeinen erscheint die durch den Teilbereich
66 gebildete Kennzeichnung bei senkrechter Betrachtung in einer ersten Farbe70 und ihre Umgebung in einer zweiten Farbe72 . Beim Kippen des Wertdokuments erzeugen die Flüssigkristallpigmente62 in spitzwinkliger Betrachtungsrichtung einen dritten Farbeindruck74 , die Interferenzschichtpigmente64 einen vierten Farbeindruck76 . Ein besonders eindrucksvoller Kippeffekt ergibt sich, wenn die erste und vierte Farbe70 und76 , sowie die zweite und dritte Farbe72 und74 gleich gewählt werden, da dann sich der Farbkontrast beim Kippen des Wertdokuments gerade umkehrt. Ein solcher Effekt kann durch geeignete aufeinander abgestimmte Wahl der Flüssigkristallpigmente62 und der Interferenzschichtpigmente64 erreicht werden. - Bei dem Ausführungsbeispiel der
4 ist der Informationsgehalt der Kennzeichnung durch die Gestalt des gelaserten Teilbereichs66 gegeben. Alternativ oder zusätzlich kann die Druckschicht58 informationsführend ausgebildet sein, wie in der5 illustriert. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Nutzinformation80 , hier die Ziffernfolge „10" drucktechnisch in die Druckschicht82 eingebracht, durch die opake Markierungsschicht60 hindurch je doch zunächst nicht sichtbar. Durch Beaufschlagung des Laserbereichs84 mit der Strahlung eines Infrarotlasers werden die absorbierenden Interferenzschichtpigmente64 dort deaktiviert und/oder entfernt, so dass die gedruckte Information80 im nunmehr transparenten Laserbereich84 visuell erkennbar ist. In diese Variante kann die Laserbestrahlung großflächig erfolgen, da die Nutzinformation drucktechnisch dargestellt wird. - In weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung werden die drucktechnische Strukturierung und die Laserstrukturierung kombiniert, um verschiedene Passereffekte zu erzeugen.
6 zeigt dazu zunächst ein Ausführungsbeispiel mit einem makroskopischen, also großflächigen Passereffekt, wobei in6(a) eine Aufsicht auf den Kennzeichnungsbereich90 eines Wertdokuments und in den6(b) und6(c) der Schichtaufbau des Wertdokuments und der aufgebrachten Schichtfolge entlang der Linien B-B bzw. C-C der6(a) dargestellt ist. - Auf das Wertdokumentsubstrat
92 sind zwei Farbschichten94 und96 nebeneinander gedruckt, die in Aufsicht denselben Farbton aufweisen, sich jedoch in ihrem Absorptionsverhalten für die infrarote Laserstrahlung unterscheiden. Die erste Farbschicht94 ist dabei für die Laserstrahlung transparent, die zweite Farbschicht96 absorbierend. Die beiden Farbschichten können auch strukturiert sein und beispielsweise mit einem Muster, Guillochen, oder Mikroschriften versehen sein. Auch können weitere Druckschichten zwischen dem Substrat92 und den beiden Farbschichten94 ,96 angeordnet sein. - Auf die beiden Farbschichten
94 ,96 ist eine Markierungsschicht98 aus einem Effektfarbengemisch aufgebracht, das im Ausführungsbeispiel als transparente Gemischkomponente optisch variable Flüssigkristallpigmente100 und als absorbierende Gemischkomponente Metallic-Pigmente102 enthält. Wird die Schichtenfolge nun in einem Kennzeichnungsbereich104 mit Infrarot-Laserstrahlung beaufschlagt, so ergeben sich passergenau aneinander grenzende Bereiche mit unterschiedlichem visuellem Erscheinungsbild. - Außerhalb des Kennzeichnungsbereichs
104 bleibt auch nach der Laserbestrahlung die ursprüngliche Schichtenfolge erhalten, wie in6(b) gezeigt. In Aufsicht wird das Erscheinungsbild dort durch die metallisch schimmernden Metallic-Pigmente102 dominiert. - Im Kennzeichnungsbereich
104 wird die transparente Farbschicht94 nicht verändert, wohl aber das darüber liegende Effektfarbengemisch98 , siehe6(c) . Der absorbierende Gemischbestandteil, die Metallic-Pigmente102 , werden durch die Laserstrahlung entfernt, so dass in diesen Bereichen106 der Farbkippeffekt der Flüssigkristallpigmente100 vor dem Hintergrund der Farbschicht94 in Erscheinung tritt. - Im bestrahlten Bereich
108 der absorbierenden Farbschicht96 wird diese durch die Wirkung der Laserstrahlung zusammen mit der darüber liegenden Markierungsschicht98 abgetragen. An der Grenzlinie110 von absorbierender Farbschicht96 und transparenter Farbschicht94 entsteht so ein absolut exakter makroskopischer Passer. - Ein komplexes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem nur unter der Lupe erkennbaren Mikropasser wird nun mit Bezug auf die
7 bis9 erläutert. Zunächst zeigt7(a) den Schichtaufbau der auf einem hellen Wertpapiersubstrat120 aufgebrachten Schichtenfolge122 vor der Laserbeaufschlagung. Die Schichtenfolge122 umfasst eine erste für die Laserstrahlung transparente Farbschicht124 , eine absorbierende Schicht126 , eine zweite für die Laserstrahlung transparente Farbschicht128 und eine Markie rungsschicht130 aus einem Effektfarbengemisch, das wie bei dem Ausführungsbeispiel der4 optisch variable Flüssigkristallpigmente132 und optisch variable Interferenzschichtpigmente134 als transparente bzw. absorbierende Gemischkomponenten enthält. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist das Effektfarbengemisch einen hohen Anteil an Flüssigkristallpigmenten132 auf, so dass das Gemisch insgesamt lasierend wirkt. - Die Farbschichten
124 ,126 und128 sind bereits drucktechnisch strukturiert aufgebracht, wobei die erste transparente Farbschicht124 und die absorbierende Farbschicht126 im Ausführungsbeispiel mit einer deckungsgleichen Strukturierung aufgedruckt sind. Im Sichtbaren können die infrarottransparenten Farbschichten124 ,128 beispielsweise Rot bzw. Schwarz erscheinen. Die Markierungsschicht130 ist über den Farbschichten124 ,126 und128 vollflächig aufgebracht. - Nach der Beaufschlagung der Schichtenfolge
122 mit Laserstrahlung in einem Laserbereich136 ergibt sich die in7(b) dargestellte Situation. Wie in Zusammenhang mit4 bereits erläutert, wird die Markierungsschicht130 im Laserbereich136 durch die Entfernung oder Deaktivierung der Interferenzschichtpigmente134 in eine transparente Modifikation umgewandelt, so dass dort je nach Untergrund der der Farbkippeffekt der Flüssigkristallpigmente132 zum Tragen kommen kann. - Durch den transparenten Teil der Markierungsschicht
130 und die transparente Farbschicht128 gelangt die Laserstrahlung auch zur tiefer liegenden absorbierenden Farbschicht126 . Durch die Einwirkung der Laserstrahlung wird diese ablatiert, wobei sie auch die unmittelbar darüber liegenden Bereiche der transparenten Farbschicht128 und der Markierungsschicht130 mit reißt, so dass in diesen Bereichen146 die erste Farbschicht124 freigelegt wird. - Insgesamt entstehen durch die Laserbeaufschlagung vier Bereiche mit verschiedenem optischem Eindruck: Im Bereich
140 außerhalb des Laserbereichs136 dominiert der Zweifarbenwechseleffekt der Interferenzschichtpigmente134 . Im angrenzenden Bereich142 liegt die modifizierte Markierungsschicht über dem hellen Wertpapiersubstrat120 , so dass der Farbkippeffekt bei der Betrachtung kaum sichtbar ist und der Bereich142 im Wesentlichen strukturlos hell erscheint. Im Bereich144 ist die modifizierte Markierungsschicht über der zweiten Farbschicht128 angeordnet, so dass hier der Farbkippeffekt der Flüssigkristallpigmente132 durch den dunklen Hintergrund gut erkennbar ist. Im bereits angesprochenen vierten Bereich146 ist die rote Farbschicht124 sichtbar. -
8 zeigt den entsprechenden Kennzeichnungsbereich150 des Wertdokuments in Aufsicht, wobei die Form des Laserbereichs152 als großflächige Information die Ziffernfolge „10" darstellt, wie in8(a) dargestellt. -
8(b) zeigt einen Ausschnitt154 im Randgebiet des Laserbereichs152 , in dem der durch die Mikroziffernfolge „10" gebildete Mikropasser gut zu erkennen ist. Die genaue Struktur des gezeigten Kennzeichnungsbereichs150 lässt sich am besten in Zusammenschau mit den7 und9 verstehen, wobei letztere in einer perspektivischen Explosionsdarstellung die aufeinander folgenden strukturierten Schichten der Schichtenfolge122 zeigt. - Mit Bezug auf
7 und9 ist als unterste Farbschicht die erste, rote Farbschicht124 in Form der Mikroziffernfolge „10" auf das in9 nicht dargestellte Wertdokumentsubstrat aufgedruckt. Auf die erste Farbschicht124 ist deckungsgleich und ebenfalls in Form der Mikroziffernfolge „10" die absorbierende Farbschicht126 aufgedruckt. Die zweite transparente Farbschicht128 ist, wie am besten in9 zu erkennen, mit einer im Sichtbaren lasierenden Farbe in Form eines schachbrettartigen Musters mit kleinen Quadraten156 und158 in zwei verschiedenen Graustufen aufgedruckt. Auf diese zweite Farbschicht128 ist vollflächig die lasierende Markierungsschicht130 aufgebracht, wobei in der9 auch der in den Ausschnitt154 fallende Teil des Laserbereichs152 gezeigt ist. - Nach erfolgter Laserbestrahlung der Kennzeichnung
152 ergibt sich das im Ausschnitt der8(b) gezeigt Erscheinungsbild: Außerhalb des Laserbereichs152 ist durch die lasierende Markierungsschicht130 das Schachbrettmuster der zweiten Farbschicht128 und die darunter liegende dunkle Farbschicht126 in Gestalt der Mikroziffernfolge „10" zu erkennen. - Im gelaserten Bereich
152 ist, wie bereits in Zusammenhang mit der7 erläutert, die absorbierende Farbschicht126 zusammen mit der zweiten transparenten Farbschicht128 und der Markierungsschicht130 abgetragen, so dass dort die Mikroschrift „10" in der roten Farbe der ersten Farbschicht124 in Erscheinung tritt. Wie in8(b) zu erkennen, ergibt sich entlang der Begrenzungslinien160 des Laserbereichs ein scharfer und exakt passergenauer Übergang zwischen den beiden Farbeindrücken in der Mikrozifferung. Ein derartiger mikroskopischer Passereffekt lässt sich drucktechnisch nicht nachbilden. - In alternativen Ausgestaltungen kann die erste transparente Farbschicht
124 auch fehlen. In diesem Fall ist in den Bereichen146 das helle Wertdokumentsubstrat selbst erkennbar. - In den vorgenannten Ausführungsbeispielen können für das Effektfarbengemisch beispielsweise folgende Farbgemische verwendet werden:
- 1) ein Gemisch aus 20% bis 90% Flüssigkristallpigment-Farbe (STEP®) und 10% bis 80% Metallschichtpigment-Farbe (OVI®), sowie 1% bis 10% einer anderen Farbe.
- 1') ein Gemisch aus 12,5 Teilen Magenta/Grün der Firma Sicpa (OVI®) und 25 Teilen der Farbe HELICONE® HC Scarabeus der Firma Wacker, sowie 1,5 Teilen einer anderen Farbe.
- 2) ein Gemisch aus 10% bis 80% Metallpigment-Farbe (Metallfarbe Gold- und Silberfarben) und 20% bis 90% Flüssigkristallpigment-Farbe (STEP®).
- 2') ein Gemisch aus 4 Teilen Goldfarbe für den Siebdruck der Firma Sicpa und 25 Teilen der Farbe HELICONE® HC Maple der Firma Wacker.
Claims (42)
- Wertdokument, insbesondere Banknote, mit einer Schichtenfolge, in die durch Einwirkung von Laserstrahlung visuell erkennbare Kennzeichnungen in Form von Mustern, Buchstaben, Zahlen oder Bildern eingebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtenfolge eine Markierungsschicht aus einem Farbgemisch enthält, das eine die Laserstrahlung absorbierende Gemischkomponente und eine für die Laserstrahlung transparente Gemischkomponente aufweist, wobei die Kennzeichnungen aufgrund einer durch die Einwirkung der Laserstrahlung bewirkten irreversiblen Änderung der optischen Eigenschaften des Farbgemisches visuell erkennbar sind.
- Wertdokument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Farbgemisch optisch variable Farbpigmente enthält.
- Wertdokument nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Farbgemisch als für die Laserstrahlung transparente Gemischkomponente optisch variable Flüssigkristallpigmente enthält.
- Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Farbgemisch als für die Laserstrahlung transparente Gemischkomponente eine transparente Stichtiefdruckfarbe enthält.
- Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Farbgemisch als absorbierende Gemischkomponente optisch variable Interferenzschichtpigmente enthält.
- Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Farbgemisch als absorbierende Gemischkomponente eine absorbierende Farbkomponente enthält, deren optische Eigenschaften durch die Einwirkung der Laserstrahlung irreversibel veränderbar sind.
- Wertdokument nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die absorbierende Farbkomponente eine Stichtiefdruckfarbe, eine Metalleffektfarbe oder metallische Pigmente, eine lumineszierende Farbe oder lumineszierende Pigmente, Glanzpigmente oder eine thermochrome Farbe enthält.
- Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Farbgemisch eine mit der absorbierenden Gemischkomponente zusammenwirkende Farbkomponente enthält, deren optische Eigenschaften durch die Absorption der Laserstrahlung durch die absorbierende Gemischkomponente, insbesondere den dadurch hervorgerufenen Temperaturhub, irreversibel veränderbar sind.
- Wertdokument nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zusammenwirkende Farbkomponente eine Stichtiefdruckfarbe, eine Metalleffektfarbe oder metallische Pigmente, eine lumineszierende Farbe oder lumineszierende Pigmente, Glanzpigmente oder eine thermochrome Farbe enthält.
- Wertdokument nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die absorbierende Gemischkomponente Ruß, Graphit, TiO2 oder einen Infrarot-Absorber enthält.
- Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtenfolge zumindest eine die Laserstrahlung absorbierende Schicht aufweist, die zwischen der Markierungsschicht und dem Substrat des Wertdokuments angeordnet ist.
- Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtenfolge zumindest eine die Laserstrahlung absorbierende Schicht und zumindest eine für die Laserstrahlung transparente Schicht aufweist, die zwischen der Markierungsschicht und dem Substrat des Wertdokuments angeordnet sind.
- Wertdokument nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine für die Laserstrahlung transparente Schicht zwischen der absorbierenden Schicht und der Markierungsschicht angeordnet ist.
- Wertdokument nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine für die Laserstrahlung transparente Schicht zwischen der absorbierenden Schicht und dem Substrat des Wertdokuments angeordnet ist.
- Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die absorbierende Schicht informationsführend strukturiert ist.
- Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine für die Laserstrahlung transparente Schicht informationsführend strukturiert ist.
- Wertdokument nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die informationsführenden Strukturierungen zumindest teilweise drucktechnisch erzeugt sind.
- Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die informationsführenden Strukturierungen zumindest teilweise durch die Einwirkung der Laserstrahlung, insbesondere durch eine bereichsweise Abtragung einer absorbierenden Schicht erzeugt sind.
- Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtenfolge neben der Markierungsschicht eine weitere Schicht aus einem Farbgemisch enthält, das eine die Laserstrahlung absorbierende Gemischkomponente und eine für die Laserstrahlung transparente Gemischkomponente aufweist, wobei die weitere Farbgemisch-Schicht zwischen der Markierungsschicht und dem Substrat des Wertdokuments angeordnet ist.
- Wertdokument nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Farbgemisch-Schicht ein Farbgemisch nach einem der Ansprüche 2 bis 10 aufweist.
- Wertdokument nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Farbgemisch-Schicht informationsführend strukturiert ist.
- Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die informationsführenden Strukturierungen zumindest einen Teil der Kennzeichnungen bilden und aufgrund der irre versiblen Änderung der optischen Eigenschaften des Farbgemisches visuell erkennbar sind.
- Wertdokument, insbesondere Banknote, mit einer Schichtenfolge, in die durch Einwirkung von Laserstrahlung visuell erkennbare Kennzeichnungen in Form von Mustern, Buchstaben, Zahlen oder Bildern eingebracht sind, wobei die Schichtenfolge zumindest eine die Laserstrahlung absorbierende Schicht aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtenfolge neben der absorbierenden Schicht zumindest eine für die Laserstrahlung transparente Schicht aufweist, wobei zumindest eine der absorbierenden oder transparenten Schichten optisch variable Farbpigmente enthält und wobei die Kennzeichnungen aufgrund einer durch die Einwirkung der Laserstrahlung bewirkten bereichsweisen Abtragung der absorbierenden Schicht visuell erkennbar sind.
- Wertdokument nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die absorbierende Schicht informationsführend strukturiert ist.
- Wertdokument nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass eine für die Laserstrahlung transparente Schicht informationsführend strukturiert ist.
- Wertdokument nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass die informationsführenden Strukturierungen zumindest teilweise drucktechnisch erzeugt sind.
- Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die informationsführenden Strukturierungen zumindest teilweise durch die Einwirkung der Laserstrahlung, insbesondere durch eine bereichsweise Abtragung einer absorbierenden Schicht erzeugt sind.
- Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 23 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die optisch variablen Farbpigmente Flüssigkristallpigmente oder Interferenzschichtpigmente sind.
- Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennzeichnungen ein Individualisierungskennzeichen, wie etwa eine fortlaufende Seriennummer, einen Symbolcode oder dergleichen, umfassen.
- Sicherheitselement für Wertdokumente, insbesondere Banknoten, mit einer Schichtenfolge, in die durch Einwirkung von Laserstrahlung visuell erkennbaren Kennzeichnungen in Form von Mustern, Buchstaben, Zahlen oder Bildern eingebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtenfolge eine Markierungsschicht aus einem Farbgemisch enthält, das eine die Laserstrahlung absorbierende Gemischkomponente und eine für die Laserstrahlung transparente Gemischkomponente aufweist, wobei die Kennzeichnungen aufgrund einer durch die Einwirkung der Laserstrahlung bewirkten irreversiblen Änderung der optischen Eigenschaften des Farbgemisches visuell erkennbar sind.
- Sicherheitselement nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtenfolge nach einem der Ansprüche 2 bis 22 oder 29 ausgebildet ist.
- Sicherheitselement für Wertdokumente, insbesondere Banknoten, mit einer Schichtenfolge, in die durch Einwirkung von Laserstrahlung visuell erkennbaren Kennzeichnungen in Form von Mustern, Buchstaben, Zahlen oder Bildern eingebracht sind, wobei die Schichtenfolge zumindest eine die Laserstrahlung absorbierende Schicht aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtenfolge neben der absorbierenden Schicht zumindest eine für die Laserstrahlung transparente Schicht aufweist, wobei zumindest eine der absorbierenden oder transparenten Schichten optisch variable Farbpigmente enthält und wobei die Kennzeichnungen aufgrund einer durch die Einwirkung der Laserstrahlung bewirkten bereichsweisen Abtragung der zumindest einen absorbierenden Schicht visuell erkennbar sind.
- Sicherheitselement nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtenfolge nach einem der Ansprüche 23 bis 29 ausgebildet ist.
- Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements oder eines Wertdokument mit einer Schichtenfolge, bei dem – eine vorbestimmte Laserwellenlänge ausgewählt wird, – auf ein Substrat oder auf eine Schicht der Schichtenfolge eine Markierungsschicht aus einem Farbgemisch aufgebracht wird, das eine die Laserstrahlung der vorbestimmten Laserwellenlänge absorbierende Gemischkomponente und eine für die Laserstrahlung der vorbestimmten Laserwellenlänge transparente Gemischkomponente aufweist, und – durch Beaufschlagung der Schichtenfolge mit Laserstrahlung der vorbestimmten Laserwellenlänge Kennzeichnungen in Form von Mustern, Buchstaben, Zahlen oder Bildern in die Schichtenfolge eingebracht werden, die aufgrund einer durch die Einwirkung der Laserstrahlung bewirkten irreversiblen Änderung der optischen Eigenschaften des Farbgemisches visuell erkennbar sind.
- Verfahren nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Markierungsschicht und dem Substrat des Wertdokuments oder Sicherheitselements zumindest eine die Laserstrahlung absorbierende Schicht aufgebracht, insbesondere aufgedruckt wird.
- Verfahren nach Anspruch 34 oder 35, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Markierungsschicht und dem Substrat des Wertdokuments oder Sicherheitselements zumindest eine die Laserstrahlung absorbierende Schicht und eine für die Laserstrahlung transparente Schicht aufgebracht, insbesondere aufgedruckt wird.
- Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements oder eines Wertdokument mit einer Schichtenfolge, bei dem – eine vorbestimmte Laserwellenlänge ausgewählt wird, – auf ein Substrat oder auf eine Schicht der Schichtenfolge zumindest eine die Laserstrahlung der vorbestimmten Laserwellenlänge absorbierende Schicht und eine für die Laserstrahlung der vorbestimmten Laserwellenlänge transparente Schicht aufgebracht werden, wobei zumindest eine der absorbierenden oder transparenten Schichten optisch variable Farbpigmente enthält, und – durch Beaufschlagung der Schichtenfolge mit Laserstrahlung der vorbestimmten Laserwellenlänge Kennzeichnungen in Form von Mustern, Buchstaben, Zahlen oder Bildern in die Schichtenfolge eingebracht werden, die aufgrund einer durch die Einwirkung der Laserstrahlung bewirkten bereichsweisen Abtragung der absorbierenden Schicht visuell erkennbar sind.
- Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 35 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass die absorbierende Schicht informationsführend strukturiert wird.
- Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 36 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass eine für die Laserstrahlung transparente Schicht informationsführend strukturiert wird.
- Verfahren nach Anspruch 38 oder 39, dadurch gekennzeichnet, dass die informationsführenden Strukturierungen zumindest teilweise drucktechnisch erzeugt werden.
- Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 38 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass die informationsführenden Strukturierungen zumindest teilweise durch die Einwirkung der Laserstrahlung, insbesondere durch eine bereichsweise Abtragung einer absorbierenden Schicht erzeugt werden.
- Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 34 bis 41, dadurch gekennzeichnet, dass als Laserquelle ein Infrarotlaser im Wellenlängenbereich von 0,8 μm bis 3 μm, insbesondere ein Nd:YAG-Laser verwendet wird.
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