WO2005108110A1 - Schichtartiges wertdokument mit farbgemisch in einer schicht - Google Patents

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WO2005108110A1
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laser radiation
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PCT/EP2005/003577
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Georg Depta
Christof Baldus
Karlheinz Mayer
Peter Schiffmann
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Giesecke & Devrient Gmbh
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    • Y10T428/24851—Intermediate layer is discontinuous or differential
    • Y10T428/24868—Translucent outer layer
    • Y10T428/24876—Intermediate layer contains particulate material [e.g., pigment, etc.]

Definitions

  • the invention relates to a value document, in particular a banknote, with a layer sequence, in which by the action of laser radiation visually and / or machine-recognizable markings in the form of patterns, letters, numbers or images are introduced.
  • the invention also relates to a security element for value documents with such a layer sequence and to methods for producing such value documents or security elements.
  • Identity cards such as credit cards or identity cards
  • the optical properties of the card material in the form of a desired marking are irreversibly changed by suitable guidance of a laser beam.
  • an identity card with applied information is described, which has on a surface of different colored and stacked layer areas, which are at least partially interrupted by visually recognizable personalization data.
  • value documents such as banknotes, stocks, bonds, certificates, vouchers, checks, tickets, and the like are provided with an individualizing identifier, such as a serial number.
  • the layer sequence of the document of value contains a marking layer of a color mixture which has a mixture component absorbing the laser radiation and a mixture component transparent to the laser radiation.
  • the markings are visually and / or mechanically recognizable due to an irreversible change in the optical properties of the color mixture caused by the action of the laser radiation.
  • the term "layer sequence” designates a sequence of at least one, but as a rule more than one, layered and / or juxtaposed layers.
  • optical properties comprises primarily the absorption and reflection properties of a material for optical Radiation (ultraviolet, visible or infrared radiation), but also other specific responses to the incidence of optical radiation, such as fluorescence or phosphorescence emission.
  • the absorbent mixture component can be bleached, evaporated, changed in its reflection properties, or can be replaced by a previously mixed reaction can be converted into a material with different optical properties.
  • the introduced markings are visually recognizable without aids. This means that no special equipment is required to illuminate or look at the markings, but that they can be seen by the unaided eye under normal environmental conditions.
  • the color mixture preferably contains optically variable color pigments, in particular optically variable liquid crystal pigments or a transparent or translucent intaglio printing ink and, for example, optically variable interference layer pigments for the absorbing mixture component as the mixture component transparent to the laser radiation.
  • optically variable color pigments in particular optically variable liquid crystal pigments or a transparent or translucent intaglio printing ink and, for example, optically variable interference layer pigments for the absorbing mixture component as the mixture component transparent to the laser radiation.
  • Color components such as intaglio, metallic effect or metallic pigments, a luminescent or luminescent pigment, luster pigments or a thermochromic color are contemplated for the absorbent blend component.
  • the optical properties of the absorbent mixture component do not change, but that the color mixture contains a color component which interacts with the absorbent mixture component, the optical properties of which are indirect, namely by the absorption of the laser radiation in the absorbent mixture component, in particular the local Temperature shift in the marking layer, irreversibly changed.
  • a cooperating color component in particular, even non-absorbing color components, such as certain intaglio inks, luminescent colors or luminescent pigments, luster pigments or thermochromic colors are suitable.
  • the absorbent mixture component the color mixture contains, for example, carbon black, graphite, TiC or an infrared absorber.
  • the layer sequence has at least one laser radiation absorbing layer which is arranged between the marking layer and the substrate of the document of value.
  • the layer sequence has at least one layer absorbing the laser radiation and at least one layer transparent to the laser radiation, both of which are arranged between the marking layer and the substrate of the document of value.
  • a layer transparent to the laser radiation is preferably arranged between the absorbing layer and the marking layer. Also advantageously, a (further) layer transparent to the laser radiation is arranged between the absorbing layer and the substrate of the value document.
  • One or more of the absorbent or transparent layers are structured according to an advantageous development of the invention information leading.
  • the structures are preferably at least partially produced by printing technology. It is also preferred if the information-carrying structures at least partially by the action of the laser radiation, in particular by a partial removal of a absorbent layer are produced.
  • Printing technique structuring and laser ablation can cooperate with particular advantage and complement one another in order to produce special effects that are practically not reproducible by printing technology alone, such as the registration effects described below.
  • the layer sequence contains, in addition to the marking layer, a further layer of a color mixture which has a mixture component absorbing the laser radiation and a mixture component transparent to the laser radiation.
  • the further color mixture layer is arranged between the marking layer and the substrate of the value document.
  • the further color mixture layer preferably has a color mixture of the type described above for the marking layer. If appropriate, the further color mixture layer is structured in terms of information by printing technology.
  • the transparent mixture component then remains in the further color mixture layer.
  • This embodiment can therefore serve as an alternative to a layering of a transparent and an absorbent layer as a substrate to the marking layer.
  • the effect of the laser radiation makes a colored background visible and it is possible to save a pressure layer and thus a single operation.
  • color mixtures as used for offset or Nyloprinttik, optionally with other effect components.
  • a black blend of absorbing milori blue, red and yellow may be used.
  • the information-carrying structuring advantageously forms at least part of the markings, and can be visually recognized on account of the irreversible change in the optical properties of the color mixture.
  • the information-carrying structures are introduced by printing technology in various printing layers, which are covered by an initially opaque or only translucent marking layer. As a result of the action of the laser, the marking layer is partially transparent or even removed so that the underlying structuring can be recognized.
  • the introduced markings are not visually recognizable, or at least not recognizable without auxiliary means.
  • special lighting devices or special viewing devices are required for the detection of the markings, while the markings are substantially invisible to the unaided eye under normal ambient conditions.
  • markings are used particularly with banknotes or other value-representing data carriers with particular advantage because they are essentially invisible to the human eye, the design of the disk is not or only slightly disturbing, they take up little space on the disk and they represent a safety feature for yourself.
  • the introduced markings are preferably recognizable in the infrared spectral range. For example, in the case of IR reflectivity, the markings can stand out from their surroundings and thus be detected by irradiation with an infrared lamp with an infrared detector and evaluated mechanically.
  • the introduced markings are recognizable after irradiation with ultraviolet radiation.
  • a different reflectivity in the ultraviolet spectral range can be utilized, or luminescent substances can be provided which emit visible or infrared radiation after excitation with UV radiation.
  • the absorbing mixture component and the transparent Gemischkom- component appear in the visible spectral range preferably the same color, so that the label remains invisible to the naked eye without aids.
  • the color mixture visually preferably has a hue different from black, thus appearing, for example, blue, green or red.
  • the proportion of the transparent mixture component outweighs the proportion of the absorbing mixture component in the color mixture.
  • the transparent mixture component in the color mixture Suitably a proportion of 60% or more, preferably of 70% or more, particularly preferably of 80% or more, on.
  • the layer sequence of the value document has at least one layer absorbing the laser radiation and at least one layer transparent to the laser radiation, wherein at least one of the absorbing or transparent layers contains optically variable color pigments.
  • the markings are visually recognizable in this embodiment due to a removal of the at least one absorbing layer caused by the action of the laser radiation.
  • At least one of the layers absorbing or transparent to the laser radiation is advantageously structured in an informative manner, wherein the information-carrying structures can be generated at least partially by printing technology. Likewise advantageously, the information-carrying structures can be generated at least partially by the action of the laser radiation, in particular by a removal of a (further) absorbing layer in regions.
  • the optically variable color pigments are preferably formed by liquid-crystal pigments or interference-layer pigments.
  • machine identifiable characteristics are introduced into a layer sequence of a value document.
  • the layer sequence has at least one layer absorbing the laser radiation and at least one layer transparent to the laser radiation. At the same time appear the absorbing Layer and the transparent layer in the visible spectral range of the same color, and the markings are mechanically recognizable due to a caused by the action of the laser radiation areawise change of the absorbent layer. However, they are not visually recognizable or at least not recognizable without aids.
  • the introduced markings are preferably recognizable in the infrared spectral range or after irradiation with ultraviolet radiation.
  • the absorbing layer and the transparent layer visually advantageously have the same hue different from black.
  • the transparent to the laser radiation layer has a greater thickness than the absorbent layer, so that the markings remain invisible to the naked eye.
  • the absorbent layer is advantageously arranged above the transparent layer so that there is no risk of the transparent layer bursting on absorption of the marking radiation in the absorbent layer.
  • the layer sequence and the underlying value document substrate have the same color tone in the visible spectral range.
  • the layer sequence has at least one laser radiation absorbing layer.
  • the markings are due to regions caused by the action of the laser radiation
  • the absorbent layer mechanically recognizable, but not visually, or at least not recognizable without aids.
  • the introduced markings preferably in the infrared spectral range or after irradiation with ultraviolet radiation recognizable.
  • the absorbing layer and the underlying value document substrate visually preferably have a hue different from black.
  • the absorbent layer is structured in an information-guiding manner.
  • An optionally provided transparent layer can also be structured as an information guide.
  • these information-carrying structures are at least partially produced by printing technology.
  • the information-carrying structures are at least partially generated by the action of the laser radiation, in particular by a removal of an absorbent layer in regions.
  • printing-technical structuring and laser ablation can cooperate with particular advantage and complement one another in order to produce virtually unreproducible effects in terms of printing technology alone.
  • the labels may include an individualization identifier for the value document, such as a serial serial number, a symbol code such as a bar or matrix code, or the like.
  • the invention also includes a security element for value documents, which is provided with a layer sequence according to one of the above-described invention aspects or variants.
  • the invention further comprises a method for producing a security element or a document of value with a layer sequence in which a predetermined laser wavelength is selected, a marking layer of a color mixture is applied to a substrate or onto a layer of the layer sequence, which layer absorbs the laser radiation of the predetermined laser wavelength Mixture component and a transparent for the laser radiation of the predetermined laser wavelength mixture component, and
  • At least one layer absorbing the laser radiation and optionally additionally a layer transparent to the laser radiation is applied, in particular printed, between the marking layer and the substrate of the value document or security element.
  • a predetermined laser wavelength is selected,
  • At least one layer absorbing the laser radiation of the predetermined laser wavelength and a layer transparent to the laser radiation of the predetermined laser wavelength are applied to a substrate or to a layer of the layer sequence, wherein at least one of the absorbing or transparent layers contains optically variable color pigments, and
  • At least one of the layers absorbing or transparent to the laser radiation is structured in an informative manner, wherein the information-carrying structures are preferably produced at least partially by printing technology.
  • the information-carrying structures can be generated at least partially by the action of the laser radiation, in particular by a removal of a (further) absorbing layer in regions.
  • the invention includes a method for producing a value document with a layer sequence, in which a predetermined laser wavelength is selected, at least one layer absorbing the laser radiation of the predetermined laser wavelength and a layer transparent to the laser radiation of the predetermined laser wavelength are applied to a substrate or to a layer of the layer sequence, the transparent and the absorbing layer being in the visible spectral range appear the same color as, and
  • the invention includes a method for producing a value document having a layer sequence in which a predetermined laser wavelength is selected
  • a layer sequence appearing the same color tone in the visible spectral range with at least one layer absorbing the laser radiation of the predetermined laser wavelength is applied, and -
  • the layer sequence with laser radiation of the predetermined laser wavelength markings in the form of patterns letters, numbers or images are introduced into the layer sequence, which are mechanically recognizable due to a caused by the action of the laser radiation areawise change of the absorbent layer, but not visually , or at least not recognizable without aids.
  • Suitable laser sources are CO 2 lasers, Nd: Y AG lasers, Nd: YV ⁇ 4 lasers or other types of lasers in the wavelength range from UV to far-infrared, where the lasers often also advantageously work with frequency doubling or tripling.
  • Laser sources in the near infrared are used with particular advantage, since this wavelength range fits well with the absorption properties of the substrates and printing inks used for value documents. For example, it is easy to specify for this range printing inks which are transparent to the laser radiation but opaque and colored in the visible spectral range for the human observer.
  • infrared lasers in the wavelength range from 0.8 ⁇ m to 3 ⁇ m in particular Nd: Y AG laser or Nd: YV ⁇ 4 laser, are used.
  • vectors can be inscribed in the layer sequence, which is advantageous, above all, for fast inscriptions.
  • a Nd: Y AG laser with a pulse frequency between 20 kHz and continuous wave, a power between 10 and 100 W, for example, 50 W, and a travel speed between 3 and 30 m / s, preferably operated between 7 and 20 m / s who- the.
  • the working distance between the lens and the substrate is chosen to be slightly less than that required for optimal focusing in order to achieve a slight defocusing of the laser spot.
  • the Nd: YV0 4 laser can be operated, for example, with a pulse frequency between 20 kHz and 80 kHz, a power between 0.5 and 4 W and for a dot resolution of the grid between 250 and 4800 dpi. Again, the laser spot can be easily defocused.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a banknote with an inventively designed labeling area
  • 2 shows a substrate with a partially changed marking layer made of an effect color mixture
  • 3 shows a substrate with a layer-wise removed layer sequence of absorbing and transparent layers
  • FIG 4 shows a value document according to an exemplary embodiment of the invention, in which (a) the identification region of the document is shown in plan view and in (b) the layer structure is shown in cross-section along the line B-B of (a),
  • FIG. 5 shows a representation as in FIG. 4 for another exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 7 shows an exemplary embodiment of a value document with a micropasser which can be recognized only under the magnifying glass, wherein (a) shows the layer structure before the laser application and (b) the marked layer sequence after laser application,
  • FIG. 8 shows in (a) the identification area of the value document of FIG. 7 in plan view, and (b) a detail in the edge area of the laser-applied area, FIG.
  • FIGS. 7 and 8 shows an exemplary embodiment of a value document with a machine-detectable identification which is not recognizable to the human eye without aids
  • FIG. 11 shows a detail of the value document of FIG. 10 schematically in plan view, wherein (a) shows the visual appearance and (b) shows the image of an IR camera when the value document is illuminated with an IR lamp, and
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a banknote 10, on the front side in a marking area 12 by the action of a laser beam visually recognizable markings in the form of patterns, letters, numbers or images are introduced.
  • the markings may include, for example, the denomination of the bill, a serial number, a signature, or other text or graphic objects.
  • the markings may also have been initially formed on a transfer element, which was then applied to the banknote, in particular glued.
  • Fig. 2 shows a substrate 20, such as a banknote or other value document on which a marking layer 22 of a color. mixed of two mixture components 24 and 26 is applied.
  • One of the mixture components 24 is transparent to the radiation of the infrared laser used subsequently for marking, the other mixture component 26 absorbs the laser radiation.
  • the marking layer 22 was irradiated with the marking laser with suitably selected laser parameters in order to remove, modify or deactivate the absorbing mixture component 26 by the action of the laser radiation.
  • the absorbent mixture component 26 may, for example, be bleached, vaporized, changed in its reflection properties or converted by a chemical reaction into a material with other optical properties.
  • the optical properties of the color mixture in the region 28 are irreversibly changed by the irradiation. Possible effects include a change in color, the generation of a color change, the lightening of a color, the change in the tipping color of an effect color mixture or the local change of the polarization properties or the luminescence properties of the marking layer 22.
  • an information-carrying printing layer may be provided between the substrate 20 and the marking layer 22, and the change of the optical properties of the marking layer 22 in the production of transparent portions 28 in an otherwise opaque layer, so that the information of the print layer in these areas after the laser irradiation are visible.
  • a layer sequence 32 is applied to a substrate 30 which has a first transparent layer 34 for the laser radiation of the selected wavelength, an absorbing layer 36 and a second layer 38 transparent to the laser radiation - at least one of the absorbing layers or transparent layers contains optically variable color pigments.
  • the transparent layer 34 may include liquid crystal pigments that exhibit a reflection-angle-changing reflection color.
  • the absorbent layer 36 has been removed in a partial region 40, wherein the transparent layer 38 lying above the absorbent layer 36 has been entrained by ablation therewith.
  • the layers 34, 38 transparent to the laser radiation can be opaque and colored in the visible spectral range. Due to the shape and shape of the removed area 40, a variety of markings can be introduced into the layer sequence 32, in which, for example, example, an optically variable color effect of a liquid crystal layer 34 emerges contrasting with a monochrome surrounding area of a second transparent printed layer 38.
  • FIG. On a value document 50, a layer sequence 54 is applied in an identification area 52, the layer structure of which is shown along the line B-B of FIG. 4 (a) in the cross-sectional view of FIG. 4 (b).
  • a print layer 58 which is transparent to infrared radiation but appears to be dark in the visible, is printed in the marking area, and a marking layer 60 composed of an effect ink mixture is applied to this print layer.
  • the effect color mixture as a transparent mixture component optically variable liquid crystal pigments 62 and pppetically variable as interference mixture component interference layer pigments 64.
  • the marking layer 60 shows first full surface when tilting the value document characteristic of optically variable pigments two-color change.
  • the layer sequence 54 was then exposed to the infrared radiation of an Nd: Y AG laser.
  • the interference layer pigments 64 absorb the laser light and are thereby deactivated and / or removed in the subregion 66.
  • the liquid crystal pigments 62 When tilting the document of value, the liquid crystal pigments 62 produce a third color impression 74 in the acute viewing direction, the interference layer pigments 64 a fourth color impression 76
  • a particularly impressive tilting effect results when the first and fourth colors 70 and 76, as well as the second and third colors 72 and 74 are chosen the same, since then the color contrast just reverses when the value document is tilted.
  • Such an effect can be achieved by suitably coordinated choice of the liquid crystal pigments 62 and the interference layer pigments 64.
  • the information content of the marking is given by the shape of the lasered portion 66.
  • the print layer 58 may be configured to carry information, as illustrated in FIG. 5.
  • the payload 80 here the digit sequence "10" is introduced into the printing layer 82 by printing, but initially not visible through the opaque marking layer 60.
  • the laser region 84 By exposing the laser region 84 to the radiation of an infrared laser, the absorbing interference-layer pigments 64 are deactivated there and / or removed, so that the printed information 80 is visually recognizable in the now transparent laser region 84.
  • the laser irradiation can take place over a large area, since the useful information is represented by printing technology.
  • FIG. 6 firstly shows an exemplary embodiment with a macroscopic, ie large-area register effect, wherein FIG. 6 (a) shows a plan view of the identification area 90 of a value document and FIG. 6 (b) and 6 (c) shows the layer structure of the value document and the applied layer sequence is shown along the lines BB and CC of Fig. 6 (a), respectively.
  • two color layers 94 and 96 are printed side by side, which have the same hue in plan view, but differ in their absorption behavior for the infrared laser radiation.
  • the first color layer 94 is transparent to the laser radiation, absorbing the second color layer 96.
  • the two color layers can also be structured and be provided, for example, with a pattern, guilloches, or microfonts. Also, further printed layers can be arranged between the substrate 92 and the two color layers 94, 96.
  • a marking layer 98 composed of an effect color mixture which, in the exemplary embodiment, contains optically variable liquid crystal pigments 100 as a transparent mixture component and metallic pigments 102 as an absorbing mixture component. If the layer sequence is now exposed to infrared laser radiation in a marking area 104, adjacent areas with different visual appearances will result.
  • the original layer sequence is retained even after the laser irradiation, as shown in Fig. 6 (b). In supervision, the appearance is dominated by the metallic shimmering metallic pigments 102.
  • the transparent color layer 94 is not changed, but the overlying effect color mixture 98, but see FIG. 6 (c).
  • the absorbent mixture component, the metallic pigments 102 are removed by the laser radiation, so that in these areas 106 the color-shift effect of the liquid-crystal pigments 100 appears in the background of the color layer 94.
  • Fig. 7 (a) shows the layer structure of the layer sequence 122 applied on a light substrate substrate 120 before the laser application.
  • the layer sequence 122 comprises a first color layer 124 transparent to the laser radiation, an absorbing layer 126, a second color layer 128 transparent to the laser radiation and an effect color mixture marking layer 130 which, as in the embodiment of FIG. 4, comprises optically variable liquid crystal pigments 132 and contains optically variable interference layer pigments 134 as transparent or absorbent mixture components.
  • game has the effect color mixture on a high proportion of liquid crystal pigments 132, so that the mixture has an overall glaze effect.
  • the color layers 124, 126 and 128 are already applied structured in terms of printing technology, wherein the first transparent color layer 124 and the absorbing color layer 126 are printed in the exemplary embodiment with a congruent structuring. In the visible, the infrared-transparent color layers 124, 128 may appear red or black, for example.
  • the marking layer 130 is applied over the color layers 124, 126 and 128 completely.
  • the marking layer 130 in the laser region 136 is converted into a transparent modification by the removal or deactivation of the interference layer pigments 134, so that depending on the background, the color-shift effect of the liquid-crystal pigments 132 can take effect there.
  • the laser radiation also reaches the lower-lying absorbing ink layer 126.
  • the action of the laser radiation ablates the laser radiation, including the regions of the transparent ink layer 128 and the marking layer 130 immediately above it. ruptures, so that in these areas 146, the first color layer 124 is exposed.
  • the two-color change effect of the interference-layer pigments 134 dominates.
  • the modified marking layer overlies the light-colored security substrate 120, so that the color-shift effect is barely visible when viewed and area 142 appears substantially featurelessly bright.
  • the modified marking layer is arranged above the second color layer 128, so that here the color-shift effect of the liquid-crystal pigments 132 can be clearly recognized by the dark background.
  • the red color layer 124 is visible.
  • FIG. 8 shows the corresponding identification area 150 of the value document in plan view, wherein the shape of the laser area 152 as large-area information represents the number sequence "10", as shown in FIG. 8 (a).
  • FIGS. 7 and 9 shows a cutout 154 in the edge region of the laser region 152, in which the micro-passer formed by the micro-increment "10" can be clearly recognized
  • the exact structure of the illustrated marking region 150 can best be seen in conjunction with FIGS. 7 and 9, the latter showing the successive structured layers of the layer sequence 122 in a perspective exploded view.
  • the first, red color layer 124 in the form of the micro-digit sequence "10" is printed on the value-document substrate, not shown in Fig. 9.
  • the first color layer 124 is congruent and also in the form of Micro-digit sequence "10" the absorbing ink layer 126 printed.
  • the second transparent color layer 128, as best seen in FIG. 9, is printed with a visibly glazed color in the form of a checkered pattern with small squares 156 and 158 in two different shades of gray.
  • the translucent marking layer 130 is applied over the entire surface of this second ink layer 128, the part of the laser region 152 falling into the cutout 154 being shown in FIG.
  • the absorbent color layer 126 is removed together with the second transparent color layer 128 and the marking layer 130, so that there the microfilm "10" in the red color of the first color layer 124 As can be seen in Fig. 8 (b), a sharp and exactly register-like transition between the two color impressions results in micro-digitization along the boundary lines 160 of the laser region.
  • the first transparent color layer 124 may also be absent.
  • the light value document substrate itself is recognizable in the areas 146.
  • the following color mixtures can be used for the effect color mixture:
  • the color mixtures or the layer sequences are each designed so that markings are introduced by the action of the laser radiation, which are visually recognizable without aids.
  • the exemplary embodiments explained now with reference to FIGS. 10 to 13 show variants of the invention with machine-detectable markings which are not recognizable to the human eye or can only be recognized with auxiliary means.
  • FIG. 10 shows a value document substrate 170, for example a banknote, on which a marking layer 172 is made of a colorant.
  • mixture of two mixture components 174 and 176 is applied.
  • One of the mixture components 174 is transparent to the radiation of the infrared laser used subsequently to the marking, the other mixture component 176 absorbs the laser radiation.
  • the two mixture components 174 and 176 are chosen so that they are not distinguishable in color in the visible spectral range for the eye and appear, for example, in the same shade of blue.
  • the marking layer 172 has been irradiated with the marking laser with suitably selected laser parameters to destroy or alter the absorbing mixture component 176 by the action of the laser radiation.
  • the mechanism of destruction or alteration of the IR-absorbing material upon exposure to the laser beam is not relevant to the present invention.
  • the marking layer 172 thus appears to the viewer as a homogeneous, monochromatic layer, as illustrated in FIG. 11 (a), which shows the visual appearance of a corresponding section of the value document in a top view.
  • FIG. 11 (b) shows, by way of example, the same detail as FIG. 11 (a) when illuminated with an IR lamp, recorded with an IR camera.
  • the value document can thus be provided with visually invisible, but easy-to-read individualizations that require little space on the value document, and which do not significantly affect the value document design.
  • the individualizations may be in particular in the form of bar codes or matrix codes.
  • the latter are preferred in the value document area, as they allow to represent a high information content in a small area.
  • the absorbent mixture component 176 may also be only partially removed with the marker laser to obtain different brightness calls in the reflected infrared image and to avoid visually recognizable information in the visible range.
  • the color mixture for the marking layer it is possible, for example, to use a blue which has the IR-transparent mixture component copper-phthalocyanine blue with the International Color Index Name (CI.) PB 15 or 15: 3 (pigment: Cu-II-phthalocyanine) and as IR absorbing mixture component Milori blue CI.
  • PB 27 pigment: an iron cyanide compound having the formula Fe 4 [Fe (CN) ⁇ ] 3 ⁇ H 2 O.
  • the proportion of the IR-transparent mixture component is greater than that of the IR-absorbing component.
  • the color ratio of phthalocyanine blue and milori blue may be 70:30 or even 90:10.
  • a green can be used, the IR-transparent mixture component Phthalo CI.
  • PG 7 pigment: chlorinated Cu-II-phthalocyanine green and as IR-absorbing mixture component chromium oxide green (chromium III oxide hydrate).
  • Gray for example, by using diaryl yellow CI. P.Y 13, phthalocyanine blue CI. P. B. 15 ( ⁇ -modification) or 15: 3 ( ⁇ -modification) and Naphtol AS-Red CI. P.R. 146 (pigment: monoazo pigment with 2-hydroxy-3-naphthoic acid arylidene) as IR-transparent mixture components and carbon black CI. P.Bl. 7 or graphite can be obtained as IR-absorbing mixture component.
  • the marking laser for a vectors, so lines in the layer sequence can be written, which is especially for quick captions, as they are needed in the environment of a printing office, is advantageous.
  • the marking laser can also be operated in a raster mode in which the laser beam scans the substrate surface and the laser power is selectively switched on at those raster points at which lasering is to take place. This variant is particularly advantageous for the illustration and labeling of maps or data pages of passports.
  • Fig. 12 shows a variant according to a further embodiment of the invention.
  • a layer sequence 182 is present on the security substrate 180, in which case above an IR-transparent layer 184 an IR-absorbing layer 186 is arranged, wherein the absorbing layer and the transparent layer in the visible spectral region appear to be the same color tone.
  • the two layers can in particular be printed on the substrate 180 with printing inks with the pigments mentioned in connection with FIG. 10.
  • an identification 188 is introduced into the IR-absorbing layer 186, for example by chemical modification or destruction of the IR-absorbing pigments or ablation of the layer or pigments.
  • the underlying IR transparent layer 184 is not changed by the laser radiation. Since the two layers are the same color shade in the visible spectral range, the layer sequence 182 appears to the viewer as a uniform colored surface even after laser marking. As described above, when the value document is irradiated with IR radiation, the marking can be read out on the basis of the lower reflectivity in the region 188.
  • FIG. 10 Another variant of the invention is shown in FIG.
  • an IR absorbing layer 196 is deposited on a color matching substrate 190, such that a laser-engraved marking 198 does not visually appear.
  • the marking 198 as in FIGS. 10 to 12, becomes noticeable only in the infrared spectral range due to the lower reflectivity and can thus be read out by machine.
  • upconversion pigments can also be used (eg UC2 from Honeywell, rare earth oxy-sulfide).
  • a UV code can be inscribed in an orange identification layer 172 (FIG. 10) which is a UV-transparent mixture component Disazopyrazolone-Orange CI. P.O. 34 and as a UV-absorbing component Perinon-Orange CI. P.O. 43 contains.
  • As marking laser while a UV laser with ⁇ 321 nm is used, the reading of the label via a. Measurement of the UV reflection of the value-document surface or the fluorescence of P.O.43 after excitation with UV light.
  • luminescent colors which fluoresce or phosphoresce after excitation with UV light and thus become recognizable only by the aid of a UV excitation source. It is also possible to combine different luminescent substances with one another. Suitable luminescent substances are, above all, organic pigments but also many inorganic pigments.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wertdokument (10), insbesondere eine Banknote, mit einer Schichtenfolge, in die durch Einwirkung von Laserstrahlung visuell und/oder maschinell 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 und/oder maschinell erkennbar sind.

Description

SCHICHTARTIGES WERTDOKUMENT MIT FARBGEMISCH IN EINER SCHICHT
Die Erfindung betrifft ein Wertdokument, insbesondere eine Banknote, mit einer Schichtenfolge, in die durch Einwirkung von Laserstrahlung visuell und/oder maschinell 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 Si- cherheitselemente.
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 AI 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 insbe- sondere 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 Unter ansprüche.
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 Farbge- misches visuell und/oder maschinell 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. Der Begriff „optische Eigenschaften" umfasst in erster Linie die Absorptions- und Reflexionseigenschaften eines Materials für optische Strahlung (ultraviolette, sichtbare oder infrarote Strahlung), aber auch andere spezifische Antworten auf den Einfall optischer Strahlung, wie etwa Fluoreszenz- oder Phosphoreszenzemission.
Wie nachfolgend im Detail erläutert, kann die absorbierende Gemischkom- ponente unter der Einwirkung der Laserstrahlung beispielsweise gebleicht, verdampft, in ihren Reflexionseigenschaften verändert oder durch eine ehe- mische Reaktion in ein Material mit anderen optischen Eigenschaften umgewandelt werden.
In einer bevorzugten Erfindungsvariante sind die eingebrachten Kennzeich- nungen ohne Hilfsmittel visuell erkennbar. Das bedeutet, dass keine besonderen Einrichtungen zur Beleuchtung oder Betrachtung der Kennzeichnungen erforderlich sind, sondern, dass sie bei normalen Umgebungsbedingungen für das unbewaffnete Auge erkennbar sind.
Vorzugsweise enthält das Farbgemisch optisch variable Farbpigmente, wobei als für die Laserstrahlung transparente Gemischkomponente insbesondere optisch variable Flüssigkristallpigmente oder eine transparente oder translu- zente 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 lumineszieren- de 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 Ge- mischkomponente enthält das Farbgemisch beispielsweise Ruß, Graphit, TiC 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 Wertdo- kuments angeordnet.
Eine oder mehrere der absorbierenden bzw. transparenten Schichten sind nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung informationsführend strukturiert. Die Strukturierungen sind dabei vorzugsweise zumindest teil- weise 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 Passeref- fekte, 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 einer anderen, ebenfalls bevorzugten Erfindungsvariante sind die einge- brachten Kennzeichnungen visuell nicht, oder zumindest nicht ohne Hilfsmittel erkennbar. Das bedeutet, dass für den Nachweis der Kennzeichnungen beispielsweise besondere Beleuchtungseinrichtungen oder besondere Betrachtungseinrichtungen erforderlich sind, während die Kennzeichnungen bei normalen Umgebungsbedingungen für das unbewaffnete Auge im We- sentlichen unsichtbar sind. Derartige Kennzeichnungen werden vor allem bei Banknoten oder anderen, einen Wert darstellenden Datenträgern mit besonderem Vorteil eingesetzt, da sie für das menschliche Auge im Wesentlichen unsichtbar sind, das Design des Datenträgers nicht oder nur wenig stören, sie nur wenig Platz auf dem Datenträger beanspruchen und sie für sich selbst ein Sicherheitsmerkmal darstellen. Vorzugsweise sind die eingebrachten Kennzeichnungen im infraroten Spektralbereich erkennbar. Die Kennzeichnungen können sich beispielsweise in der IR-Reflektivität von ihrer Umgebung abheben und so bei Bestrahlung mit einer Infrarot-Lampe mit einer Infrarot-Detektor erfasst und maschinell aus- gewertet werden.
Bei einer anderen vorteilhaften Gestaltung sind die eingebrachten Kennzeichnungen nach Bestrahlung mit ultravioletter Strahlung erkennbar. Dabei kann beispielsweise eine unterschiedliche Reflektivität im ultravioletten Spektralbereich ausgenutzt werden, oder es können Lumineszenzstoffe vorgesehen sein, die nach Anregung mit UV-Strahlung sichtbare oder infrarote Strahlung emittieren.
Die absorbierende Gemischkomponente und die transparente Gemischkom- ponente erscheinen im sichtbaren Spektralbereich bevorzugt farbtongleich, so dass die Kennzeichnung für das bloße Auge ohne Hilfsmittel unsichtbar bleibt. Das Farbgemisch weist dabei visuell bevorzugt einen von Schwarz verschiedenen Buntton auf, erscheint also beispielsweise Blau, Grün oder Rot.
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn der Anteil der transparenten Gemischkomponente den Anteil der absorbierenden Gemischkomponente im Farbgemisch überwiegt. Dadurch lässt sich in einfacher Weise erreichen, dass die Kennzeichnungen trotz ausreichend hohem Merkmalskontrast bei der maschinellen Erfassung für das bloße Auge nicht zu erkennen sind. Insbesondere weist die transparente Gemischkomponente im Farbgemisch zweckmäßig einen Anteil von 60 % oder mehr, bevorzugt von 70 % oder mehr, besonders bevorzugt von 80 % oder mehr, auf.
In einem zweiten Erfindungsaspekt weist die Schichtenfolge des Wertdoku- ments 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 be- reichs weisen 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 Farb- pigmente sind bevorzugt durch Flüssigkristallpigmente oder Interferenzschichtpigmente gebildet.
Gemäß eines weiteren Erfindungsaspekts sind in eine Schichtenfolge eines Wertdokuments maschinell erkennbare Kennzeichen eingebracht. Die Schichtenfolge weist in einer ersten Variante dieses Aspekts zumindest eine die Laserstrahlung absorbierende Schicht, sowie zumindest eine für die Laserstrahlung transparente Schicht auf. Dabei erscheinen die absorbierende Schicht und die transparente Schicht im sichtbaren Spektralbereich farbtongleich, und die Kennzeichnungen sind aufgrund einer durch die Einwirkung der Laserstrahlung bewirkten bereichsweisen Veränderung der absorbierenden Schicht maschinell erkennbar. Sie sind jedoch visuell nicht erkennbar oder zumindest nicht ohne Hilfsmittel erkennbar.
Auch bei diesem Erfindungsaspekt sind die eingebrachten Kennzeichnungen vorzugsweise im infraroten Spektralbereich oder nach Bestrahlung mit ultravioletter Strahlung erkennbar. Die absorbierende Schicht und die transpa- rente Schicht weisen visuell vorteilhaft denselben, von Schwarz verschiedenen Buntton auf.
Zweckmäßig weist die für die Laserstrahlung transparente Schicht eine größere Dicke auf als die absorbierende Schicht, so dass die Kennzeichnungen für das bloße Auge unsichtbar bleiben. Die absorbierende Schicht ist mit Vorteil über der transparenten Schicht angeordnet, so dass nicht die Gefahr besteht, dass die transparente Schicht bei der Absorption der Markierungsstrahlung in der absorbierenden Schicht aufplatzt.
Nach einer anderen Variante dieses Erfindungsaspekts sind die Schichtenfolge und das darunter liegende Wertdokumentsubstrat im sichtbaren Spektralbereich farbtongleich ausgebildet. Die Schichtenfolge weist dabei zumindest eine die Laserstrahlung absorbierende Schicht auf. Wie bei der ersten Variante dieses Erfindungsaspekts sind die Kennzeichnungen aufgrund ei- ner durch die Einwirkung der Laserstrahlung bewirkten bereichsweisen
Veränderung der absorbierenden Schicht maschinell erkennbar, jedoch visuell nicht, oder zumindest nicht ohne Hilfsmittel erkennbar. Ebenso sind die eingebrachten Kennzeichnungen vorzugsweise im infraroten Spektralbereich oder nach Bestrahlung mit ultravioletter Strahlung erkennbar. Die absorbierende Schicht und das darunter liegende Wertdokumentsubstrat weisen visuell bevorzugt einen von Schwarz verschiedenen Buntton auf.
Bei beiden Varianten kann vorgesehen sein, dass die absorbierende Schicht informationsführend strukturiert ist. Auch eine gegebenenfalls vorgesehene transparente Schicht kann informationsführend strukturiert sein. Bevorzugt sind diese informationsführenden Strukturierungen zumindest teilweise drucktechnisch erzeugt. Ebenfalls zweckmäßig ist eine Ausgestaltung, in der die informationsführenden Strukturierungen zumindest teilweise durch die Einwirkung der Laserstrahlung, insbesondere durch eine bereichsweise Abtragung einer absorbierenden Schicht erzeugt sind. Wie beim ersten Erfindungsaspekt können drucktechnische Strukturierung und Laserabtragung mit besonderem Vorteil zusammenwirken und sich ergänzen, um drucktechnisch allein praktisch nicht reproduzierbare Effekte zu erzeugen.
In allen Erfindungsaspekten und Varianten können die Kennzeichnungen ein Individualisierungskennzeichen für das Wertdokument, wie etwa eine fortlaufende Seriennummer, einen Symbolcode, wie etwa einen Strich- oder Matrixcode, oder dergleichen, umfassen.
Die Erfindung enthält auch ein Sicherheitselement für Wertdokumente, das mit einer Schichtenfolge nach einem der oben beschriebenen Erfindungsas- pekte oder Varianten 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 vorbe- stimmten Laserwellenlänge transparente Gemischkomponente aufweist, und
- durch Beaufschlagung der Schichtenfolge mit Laserstrahlung der vorbestimmten Laserwellenlänge Kennzeichnungen in Form von Mus- tern, 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 und/oder maschinell 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.
Nach einem weiteren Aspekt enthält die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Wertdokuments mit einer Schichtenfolge, bei dem eine vorbestimmte Laserwellenlänge ausgewählt wird, auf ein Substrat oder auf eine Schicht der Schichtenfolge zumindest eine die Laser Strahlung der vorbestimmten Laserwellenlänge absor- bierende Schicht und eine für die Laserstrahlung der vorbestimmten Laserwellenlänge transparente Schicht aufgebracht werden, wobei die transparente und die absorbierende Schicht im sichtbaren Spektralbereich farbtongleich erscheinen, 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 Veränderung der absorbierenden Schicht maschinell erkennbar sind, jedoch visuell nicht, oder zumindest nicht ohne Hilfsmittel erkennbar sind.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt enthält die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Wertdokuments mit einer Schichtenfolge, bei dem eine vorbestimmte Laserwellenlänge ausgewählt wird,
- auf das Wertdokumentsubstrat eine im sichtbaren Spektralbereich farbtongleich erscheinende Schichtenfolge mit zumindest einer die La- serstrahlung der vorbestimmten Laserwellenlänge absorbierenden Schicht aufgebracht wird, 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 Laser- Strahlung bewirkten bereichsweisen Veränderung der absorbierenden Schicht maschinell erkennbar sind, jedoch visuell nicht, oder zumindest nicht ohne Hilfsmittel erkennbar sind.
Als Laserquellen kommen Cθ2-Laser, Nd:Y AG-Laser, Nd:YVθ4-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:Y AG-Laser oder Nd:YVθ4-Laser verwen- det.
Mit einem Nd:YAG- Markierungslaser (λ = 1,064 μm) können beispielsweise Vektoren in der Schichtenfolge eingeschrieben werden, was vor allem für schnelle Beschriftungen von Vorteil ist. Dazu kann ein Nd:Y AG-Laser mit einer Pulsfrequenz zwischen 20 kHz und Dauerstrich, einer Leistung zwischen 10 und 100 W, beispielsweise 50 W, und einer Verfahrgeschwindigkeit zwischen 3 und 30 m/s, vorzugsweise zwischen 7 und 20 m/s betrieben wer- den. Der Arbeitsabstand zwischen Linse und Substrat wird etwas geringer als für optimale Fokussierung erforderlich gewählt, um eine leichte Defokus- sierung des Laserflecks zu erreichen.
Bei einem anderen Beispiel zum Einbringen der Kennzeichnungen wird ein Nd:YV04- Markierungslaser (ebenfalls λ = 1,064 μm) im Rastermodus betrieben, was vor allem für die Bebilderung und Beschriftung von Karten oder Datenseiten von Pässen von Vorteil ist. Dazu kann der Nd:YV04-Laser beispielsweise mit einer Pulsfrequenz zwischen 20 kHz und 80 kHz, einer Leistung zwischen 0,5 und 4 W und für eine Punktauflösung des Rasters zwischen 250 und 4800 dpi betrieben werden. Auch dabei kann der Laserfleck leicht defokussiert werden.
Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nach- folgend anhand der Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maß- stabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die Anschaulichkeit zu erhöhen.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Banknote mit einem erfindungsgemäß gestalteten Kennzeichnungsbereich,
Fig. 2 ein Substrat mit einer bereichsweise veränderten Markie- rungsschicht aus einem Effektfarbengemisch, Fig. 3 ein Substrat mit einer bereichsweise abgetragenen Schichtenfolge absorbierender und transparenter Schichten,
Fig. 4 ein Wertdokument nach einem Ausführungsbeispiel der Er- findung, 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,
Fig. 5 eine Darstellung wie in Fig. 4 für ein anderes Ausführungsbei- spiel der Erfindung,
Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Wertdokuments, das einen makroskopischen Passereffekt zeigt,
Fig. 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,
Fig. 8 in (a) den Kennzeichnungsbereich des Wertdokuments von Fig. 7 in Aufsicht, und (b) einen Ausschnitt im Randgebiet des laserbeaufschlagten Bereichs,
Fig. 9 in einer perspektivischen Explosionsdarstellung die aufeinander folgenden, drucktechnisch strukturierten Schichten des Wertdokuments von Fig. 7 und 8, Fig. 10 ein Ausführungsbeispiel eines Wertdokuments mit einer maschinell erfassbaren Kennzeichnung, die für das menschliche Auge ohne Hilfsmittel nicht erkennbar ist,
Fig. 11 einen Ausschnitt des Wertdokuments der Fig. 10 schematisch in Aufsicht, wobei (a) die visuelle Erscheinung und (b) das Bild einer IR-Kamera bei Beleuchtung des Wertdokuments mit einer IR-Lampe zeigt, und
Fig. 12 und 13 weitere Ausführungsbeispiele für Wertdokumente mit einer maschinell erfassbaren Kennzeichnung.
Die Erfindung wird nun zunächst am Beispiel einer Banknote erläutert. Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Banknote 10, auf deren Vorderseite in einem Kennzeichnungsbereich 12 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 Kennzeichnun- gen 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 Figuren 2 und 3 erläutert. Fig. 2 zeigt ein Substrat 20, beispielsweise einer Banknote oder eines anderen Wertdokuments, auf dem eine Markierungsschicht 22 aus einem Farbge- . misch aus zwei Gemischkomponenten 24 und 26 aufgebracht ist. Eine der Gemischkomponenten 24 ist für die Strahlung des nachfolgend zur Markie- rung verwendeten Infrarotlasers transparent, die andere Gemischkomponente 26 absorbiert die Laserstrahlung. Im Bereich 28 wurde die Markierungsschicht 22 mit dem Markierungslaser mit geeignet gewählten Laserparametern bestrahlt, um die absorbierende Gemischkomponente 26 durch die Einwirkung der Laserstrahlung zu entfernen, zu verändern oder zu deakti- vieren.
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 opti- sehen Eigenschaften umgewandelt werden. Insgesamt werden durch die Bestrahlung die optischen Eigenschaften des Farbgemisches im Bereich 28 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 Markierungsschicht 22 infrage.
Aufgrund der laserinduzierten Änderung der optischen Eigenschaften des Farbgemisches entstehen visuell erkennbare Kennzeichnungen in dem Wert- dokument. 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 Markierungsschicht 22 eine informationsführende Druckschicht vorgesehen sein, und die Änderung der optischen Eigenschaften der Markierungsschicht 22 in der Erzeugung transparenter Teilbereiche 28 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 Fig. 3 ist auf einem Substrat 30 eine Schichtenfolge 32 aufgebracht, die eine erste für die Laserstrahlung der gewählten Wellenlänge transparente Schicht 34, eine absorbierende Schicht 36 und eine zweite für die Laserstrahlung transparente Schicht 38 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 Teilbereich 40 abgetragen, wobei die über der absorbierenden Schicht 36 liegende transparente Schicht 38 durch die Ablation mit dieser mitgerissen wurde. Wird zur Abtragung beispielsweise ein Infrarotlaser, etwa ein Nd:Y AG-Laser mit λ=l,064 μm verwendet, so können die für die Laserstrahlung transparenten Schichten 34, 38 im sichtbaren Spektralbereich opak und gefärbt sein. Durch die Form und Gestalt des abgetragenen Bereichs 40 lassen sich vielfältige Kennzeichnungen in die Schichtenfolge 32 einbringen, in denen beispiels- weise ein optisch variabler Farbeffekt einer Flüssigkristallschicht 34 kontrastierend zu einem einfarbigen Umgebungsbereich einer zweiten transparenten Druckschicht 38 hervortritt.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 4 dargestellt. Auf ein Wertdokument 50 ist in einem Kennzeichnungsbereich 52 eine Schichtenfolge 54 aufgebracht, deren Schichtaufbau entlang der Linie B-B von Fig. 4(a) in der Querschnittsdarstellung der Fig. 4(b) gezeigt ist. Auf das Wertdokumentsubstrat 56 ist im Kennzeichnungsbereich eine für Infrarotstrahlung transparente, im Sichtbaren jedoch dunkel erscheinende Druckschicht 58 aufgedruckt, und auf diese Druckschicht eine Markierungsschicht 60 aus einem Effektfarbengemisch aufgebracht. Im Ausführungsbeispiel enthält das Effektfarbengemisch als transparente Gemischkomponente optisch variable Flüssigkristallpigmente 62 und als absorbierende Gemischkomponente pp- tisch variable Interferenzschichtpigmente 64. Die Markierungsschicht 60 zeigt zunächst vollflächig beim Kippen des Wertdokuments den für optisch variable Pigmente charakteristischen Zweifarbenwechsel.
In einem Teilbereich 66 wurde die Schichtenfolge 54 dann mit der Infrarot- Strahlung eines Nd:Y AG-Lasers beaufschlagt. Die Interferenzschichtpigmente 64 absorbieren das Laserlicht und werden im Teilbereich 66 dadurch deaktiviert und/oder entfernt. Dort verbleiben nur die für die Laserstrahlung transparenten Flüssigkristallpigmente 62, die vor dem dunklen Hintergrund der Druckschicht 58 den für Flüssigkristallpigmente charakteristischen Farb- kippeffekt zeigen. Im Allgemeinen erscheint die durch den Teilbereich 66 gebildete Kennzeichnung bei senkrechter Betrachtung in einer ersten Farbe 70 und ihre Umgebung in einer zweiten Farbe 72. Beim Kippen des Wertdokuments erzeugen die Flüssigkristallpigmente 62 in spitzwinkliger Betrachtungsrichtung einen dritten Farbeindruck 74, die Interferenzschichtpigmente 64 einen vierten Farbeindruck 76. Ein besonders eindrucksvoller Kippeffekt ergibt sich, wenn die erste und vierte Farbe 70 und 76, sowie die zweite und dritte Farbe 72 und 74 gleich gewählt werden, da dann sich der Farbkontrast beim Kippen des Wertdokuments gerade umkehrt. Ein solcher Effekt kann durch geeig- nete aufeinander abgestimmte Wahl der Flüssigkristallpigmente 62 und der Interferenzschichtpigmente 64 erreicht werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 ist der Informationsgehalt der Kennzeichnung durch die Gestalt des gelaserten Teilbereichs 66 gegeben. Alterna- tiv oder zusätzlich kann die Druckschicht 58 informationsführend ausgebildet sein, wie in der Fig. 5 illustriert. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Nutzinformation 80, hier die Ziffernfolge „10", drucktechnisch in die Druckschicht 82 eingebracht, durch die opake Markierungsschicht 60 hindurch jedoch zunächst nicht sichtbar. Durch Beaufschlagung des Laserbereichs 84 mit der Strahlung eines Infrarotlasers werden die absorbierenden Interferenzschichtpigmente 64 dort deaktiviert und/oder entfernt, so dass die gedruckte Information 80 im nunmehr transparenten Laserbereich 84 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 verschie- dene Passereffekte zu erzeugen. Fig. 6 zeigt dazu zunächst ein Ausführungsbeispiel mit einem makroskopischen, also großflächigen Passereffekt, wobei in Fig. 6(a) eine Aufsicht auf den Kennzeichnungsbereich 90 eines Wertdokuments und in den Fig. 6(b) und 6(c) der Schichtaufbau des Wertdokuments und der aufgebrachten Schichtfolge entlang der Linien B-B bzw. C-C der Fig. 6(a) dargestellt ist.
Auf das Wertdokumentsubstrat 92 sind zwei Farbschichten 94 und 96 nebeneinander gedruckt, die in Aufsicht denselben Farbton aufweisen, sich jedoch in ihrem Absorptionsverhalten für die infrarote Laserstrahlung unterscheiden. Die erste Farbschicht 94 ist dabei für die Laserstrahlung transparent, die zweite Farbschicht 96 absorbierend. Die beiden Farbschichten können auch strukturiert sein und beispielsweise mit einem Muster, Guillochen, oder Mikroschriften versehen sein. Auch können weitere Druckschichten zwi- sehen dem Substrat 92 und den beiden Farbschichten 94, 96 angeordnet sein.
Auf die beiden Farbschichten 94, 96 ist eine Markierungsschicht 98 aus einem Effektfarbengemisch aufgebracht, das im Ausführungsbeispiel als transparente Gemischkomponente optisch variable Flüssigkristallpigmente 100 und als absorbierende Gemischkomponente Metallic-Pigmente 102 enthält. Wird die Schichtenfolge nun in einem Kennzeichnungsbereich 104 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 in Fig. 6(b) gezeigt. In Aufsicht wird das Erscheinungsbild dort durch die metallisch schimmernden Metallic-Pigmente 102 dominiert.
Im Kennzeichnungsbereich 104 wird die transparente Farbschicht 94 nicht verändert, wohl aber das darüber liegende Effektfarbengemisch 98, siehe Fig. 6(c). Der absorbierende Gemischbestandteil, die Metallic-Pigmente 102, werden durch die Laserstrahlung entfernt, so dass in diesen Bereichen 106 der Farbkippeffekt der Flüssigkristallpigmente 100 vor dem Hintergrund der Farbschicht 94 in Erscheinung tritt.
Im bestrahlten Bereich 108 der absorbierenden Farbschicht 96 wird diese durch die Wirkung der Laserstrahlung zusammen mit der darüber liegenden Markierungsschicht 98 abgetragen. An der Grenzlinie 110 von absorbierender Farbschicht 96 und transparenter Farbschicht 94 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 Fig. 7 bis 9 erläutert. Zunächst zeigt Fig. 7(a) den Schichtaufbau der auf einem hellen Wertpapiersubstrat 120 aufgebrachten Schichtenfolge 122 vor der Laserbeaufschlagung. Die Schichtenfolge 122 umfasst eine erste für die Laserstrahlung transparente Farbschicht 124, eine absorbierende Schicht 126, eine zweite für die Laserstrahlung transparente Farbschicht 128 und eine Markierungsschicht 130 aus einem Effektfarbengemisch, das wie bei dem Ausfüh- rungsbeispiel der Fig. 4 optisch variable Flüssigkristallpigmente 132 und optisch variable Interferenzschichtpigmente 134 als transparente bzw. absorbierende Gemischkomponenten enthält. Im vorliegenden Ausführungsbei- spiel weist das Effektfarbengemisch einen hohen Anteil an Flüssigkristallpigmenten 132 auf, so dass das Gemisch insgesamt lasierend wirkt.
Die Farbschichten 124, 126 und 128 sind bereits drucktechnisch strukturiert aufgebracht, wobei die erste transparente Farbschicht 124 und die absorbierende Farbschicht 126 im Ausführungsbeispiel mit einer deckungsgleichen Strukturierung aufgedruckt sind. Im Sichtbaren können die infrarot-transparenten Farbschichten 124, 128 beispielsweise Rot bzw. Schwarz erscheinen. Die Markierungsschicht 130 ist über den Farbschichten 124, 126 und 128 voll- flächig aufgebracht.
Nach der Beaufschlagung der Schichtenfolge 122 mit Laserstrahlung in einem Laserbereich 136 ergibt sich die in Fig. 7(b) dargestellte Situation. Wie in Zusammenhang mit Fig. 4 bereits erläutert, wird die Markierungsschicht 130 im Laserbereich 136 durch die Entfernung oder Deaktivierung der Interferenzschichtpigmente 134 in eine transparente Modifikation umgewandelt, so dass dort je nach Untergrund der Farbkippeffekt der Flüssigkristallpigmente 132 zum Tragen kommen kann.
Durch den transparenten TeiJ der Markierungsschicht 130 und die transparente Farbschicht 128 gelangt die Laserstrahlung auch zur tiefer liegenden absorbierenden Farbschicht 126. Durch die Einwirkung der Laserstrahlung wird diese ablatiert, wobei sie auch die unmittelbar darüber liegenden Bereiche der transparenten Farbschicht 128 und der Markierungsschicht 130 mit- reißt, so dass in diesen Bereichen 146 die erste Farbschicht 124 freigelegt wird. Insgesamt entstehen durch die Laserbeaufschlagung vier Bereiche mit verschiedenem optischem Eindruck: Im Bereich 140 außerhalb des Laserbereichs 136 dominiert der Zweifarbenwechseleffekt der Interferenzschichtpigmente 134. Im angrenzenden Bereich 142 liegt die modifizierte Markierungsschicht über dem hellen Wertpapiersubstrat 120, so dass der Farbkippeffekt bei der Betrachtung kaum sichtbar ist und der Bereich 142 im Wesentlichen strukturlos hell erscheint. Im Bereich 144 ist die modifizierte Markierungsschicht über der zweiten Farbschicht 128 angeordnet, so dass hier der Farbkippeffekt der Flüssigkristallpigmente 132 durch den dunklen Hintergrund gut erkenn- bar ist. Im bereits angesprochenen vierten Bereich 146 ist die rote Farbschicht 124 sichtbar.
Fig. 8 zeigt den entsprechenden Kennzeichnungsbereich 150 des Wertdokuments in Aufsicht, wobei die Form des Laserbereichs 152 als großflächige Information die Ziffernfolge „10" darstellt, wie in Fig. 8(a) dargestellt.
Fig. 8(b) zeigt einen Ausschnitt 154 im Randgebiet des Laserbereichs 152, in dem der durch die Mikrozif fernfolge „10" gebildete Mikropasser gut zu erkennen ist. Die genaue Struktur des gezeigten Kennzeichnungsbereichs 150 lässt sich am besten in Zusammenschau mit den Fig. 7 und 9 verstehen, wo- bei letztere in einer perspektivischen Explosionsdarstellung die aufeinander folgenden strukturierten Schichten der Schichtenfolge 122 zeigt.
Mit Bezug auf Fig. 7 und 9 ist als unterste Farbschicht die erste, rote Farbschicht 124 in Form der Mikroziffernfolge „10" auf das in Fig. 9 nicht darge- stellte Wertdokumentsubstrat aufgedruckt. Auf die erste Farbschicht 124 ist deckungsgleich und ebenfalls in Form der Mikroziffernfolge „10" die absorbierende Farbschicht 126 aufgedruckt. Die zweite transparente Farbschicht 128 ist, wie am besten in Fig. 9 zu erkennen, mit einer im Sichtbaren lasierenden Farbe in Form eines schachbrettartigen Musters mit kleinen Quadraten 156 und 158 in zwei verschiedenen Graustufen aufgedruckt. Auf diese zweite Farbschicht 128 ist vollflächig die lasierende Markierungsschicht 130 aufgebracht, wobei in der Fig. 9 auch der in den Ausschnitt 154 fallende Teil des Laserbereichs 152 gezeigt ist.
Nach erfolgter Laserbestrahlung der Kennzeichnung 152 ergibt sich das im Ausschnitt der Fig. 8(b) gezeigt Erscheinungsbild: Außerhalb des Laserbe- reichs 152 ist durch die lasierende Markierungsschicht 130 das Schachbrettmuster der zweiten Farbschicht 128 und die darunter liegende dunkle Farbschicht 126 in Gestalt der Mikroziffernfolge „10" zu erkennen.
Im gelaserten Bereich 152 ist, wie bereits in Zusammenhang mit der Fig. 7 erläutert, die absorbierende Farbschicht 126 zusammen mit der zweiten transparenten Farbschicht 128 und der Markierungsschicht 130 abgetragen, so dass dort die Mikroschrift „10" in der roten Farbe der ersten Farbschicht 124 in Erscheinung tritt. Wie in Fig. 8(b) zu erkennen, ergibt sich entlang der Begrenzungslinien 160 des Laserbereichs ein scharfer und exakt passerge- nauer 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 Bereichen 146 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.
Bei den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen sind die Farbgemische bzw. die Schichtenfolgen jeweils so ausgebildet, dass durch die Einwirkung der Laserstrahlung Kennzeichnungen eingebracht werden, die ohne Hilfsmittel visuell erkennbar sind. Die nunmehr mit Bezug auf die Figuren 10 bis 13 erläuterten Ausführungsbeispiele zeigen Erfindungsvarianten mit maschinell erfassbaren Kennzeichnungen, die für das menschliche Auge nicht, oder nur mit Hilfsmitteln erkennbar sind.
Zur Erläuterung zeigt Fig. 10 ein Wertdokumentsubstrat 170, beispielsweise einer Banknote, auf dem eine Markierungsschicht 172 aus einem Farbge- misch aus zwei Gemischkomponenten 174 und 176 aufgebracht ist. Eine der Gemischkomponenten 174 ist für die Strahlung des nachfolgend zur Markierung verwendeten Infrarotlasers transparent, die andere Gemischkomponente 176 absorbiert die Laserstrahlung. Die beiden Gemischkomponenten 174 und 176 sind dabei so gewählt, dass sie im sichtbaren Spektralbereich für das Auge farblich nicht zu unterscheiden sind und beispielsweise im selben Blauton erscheinen.
Im Bereich 178 wurde die Markierungsschicht 172 mit dem Markierungslaser mit geeignet gewählten Laserparametern bestrahlt, um die absorbierende Gemischkomponente 176 durch die Einwirkung der Laser Strahlung zu zerstören oder zu verändern. Der Mechanismus der Zerstörung oder Veränderung des IR-absorbierenden Materials bei Einwirkung des Laserstrahls ist dabei für die vorliegende Erfindung nicht von Bedeutung.
Da sich die beiden Gemischkomponenten 174 und 176 visuell nicht unterscheiden, hebt sich der gelaserte Bereich 178 bei geeignet gewählten Gemischanteilen mit bloßem Auge nicht von seiner Umgebung ab. Die Markierungsschicht 172 erscheint dem Betrachter somit als homogene, einfarbige Schicht, wie in Fig. ll(a) illustriert, die die visuelle Erscheinung eines entsprechenden Ausschnitts des Wertdokuments in Aufsicht zeigt.
Bei Bestrahlung des Wertdokuments mit infraroter Strahlung kann der gelaserte Bereich 178 allerdings in Reflexion ausgelesen werden, da die Intensität der reflektierten IR-Strahlung im gelaserten Bereich 178 wegen des dort fehlenden IR- Absorbers deutlich geringer ist als in seiner Umgebung. Dies kann mit einer IR-Kamera oder einem Siliziumdetektor problemlos nachgewiesen werden. Figur ll(b) zeigt beispielhaft denselben Ausschnitt wie Fig. ll(a) bei Beleuchtung mit einer IR-Lampe, aufgenommen mit einer IR-Kamera. Das Wertdokument kann somit mit visuell unsichtbaren, maschinell jedoch einfach auslesbaren Individualisierungen versehen werden, die wenig Platz auf dem Wertdokument beanspruchen, und die das Wertdokumentdesign nicht wesentlich beeinträchtigen.
Wie in Fig. ll(b) gezeigt, können die Individualisierungen insbesondere in Form von Strichcodes oder Matrixcodes ausgebildet sein. Letztere werden im Wertdokumentbereich bevorzugt, da sie erlauben, einen hohen Informationsgehalt auf kleiner Fläche darzustellen. Selbstverständlich kann die absorbierende Gemischkomponente 176 mit dem Markierungslaser auch nur teilweise entfernt werden, um verschiedene Helligkeitssrufen im reflektierten Infrarotbild zu erhalten und im sichtbaren Bereich eine visuell erkennbare Information zu vermeiden.
Als Farbgemisch für die Markierungsschicht kann beispielsweise ein Blau verwendet werden, das als IR-transparente Gemischkomponente Kupfer- Phtalocyaninblau mit dem International Colour Index Name (CI.) P.B. 15 oder 15:3 (Pigment: Cu-II-Phtalocyanin) und als IR-absorbierende Gemischkomponente Miloriblau CI. P.B. 27 (Pigment: eine Eisen-Cyanid-Verbindung mit der Formel Fe4 [Fe (CN)δ ]3 x H2O) enthält. Besonders gute Ergebnisse lassen sich erzielen, wenn der Anteil der IR-transparenten Gemischkomponente größer als der der IR-absorbierenden Komponente ist. Beispielsweise kann das auf die Farben bezogene Verhältnis von Phtalocyaninblau und Miloriblau 70 : 30 oder sogar 90 : 10 betragen. Alternativ kann als Farbgemisch beispielsweise ein Grün verwendet werden, das als IR-transparente Gemischkomponente Phtalogrün CI. P.G. 7 (Pigment: Chloriertes Cu-II-Phtalocyaningrün und als IR-absorbierende Gemischkomponente Chromoxidgrün (Chrom-III-Oxidhydrat) enthält.
Ein Grau kann beispielsweise durch Verwendung von Diarylgelb CI. P.Y 13, Phtalocyaninblau CI. P.B. 15 (α-Modifikation) oder 15:3 (ß-Modifikation) und Naphtol AS-Rot CI. P.R. 146 (Pigment: Monoazopigment mit 2- Hydroxy-3-naphthosäurearyliden) als IR-transparente Gemischkomponen- ten und Rußschwarz CI. P.Bl. 7 oder Graphit als IR-absorbierende Gemischkomponente erhalten werden.
Als Markierungslaser können für die genannten Gemische beispielsweise Nd:YAG-Laser oder Nd:YV04 -Laser, beide mit λ = 1,064 μm eingesetzt werden. Mit dem Markierungslaser können zum einen Vektoren, also Linienzüge in der Schichtenfolge eingeschrieben werden, was vor allem für schnelle Beschriftungen, wie sie in der Umgebung einer Druckerei benötigt werden, von Vorteil ist. Zum anderen kann der Markierungslaser auch in einem Rastermodus betrieben werden, bei der der Laserstrahl die Substrat- Oberfläche abrastert und die Laserleistung an denjenigen Rasterpunkte gezielt eingeschaltet wird, an denen eine Laserung erfolgen soll. Diese Variante ist vor allem für die Bebilderung und Beschriftung von Karten oder Datenseiten von Pässen von Vorteil.
Fig. 12 zeigt eine Variante nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei der Gestaltung der Fig. 12 liegt auf dem Wertpapiersubstrat 180 eine Schichtenfolge 182 vor, bei der über einer IR-transparenten Schicht 184 eine IR-absorbierende Schicht 186 angeordnet ist, wobei die absorbierende Schicht und die transparente Schicht im sichtbaren Spektralbereich farbtongleich erscheinen. Die beiden Schichten können insbesondere mit Druckfarben mit den in Zusammenhang mit Fig. 10 genannten Pigmenten auf das Substrat 180 aufgedruckt sein.
Durch Laserbestrahlung mit einem Infrarotlaser wird in die die IR-absorbierende Schicht 186 eine Kennzeichnung 188 eingebracht, beispielsweise durch chemische Veränderung oder Zerstörung der IR-absorbierenden Pigmente oder Ablation der Schicht bzw. Pigmente. Die darunter liegende IR-transparente Schicht 184 wird durch die Laserstrahlung jedoch nicht verändert. Da die beiden Schichten im sichtbaren Spektralbereich farbtongleich sind, erscheint die Schichtenfolge 182 dem Betrachter auch nach der Laserkennzeichnung als einheitliche farbige Fläche. Wie oben beschrieben, kann die Kennzeichnung bei Bestrahlung des Wertdokuments mit IR-Strahlung anhand der geringeren Reflektivität im Bereich 188 ausgelesen werden.
Eine weitere Erfindungsvariante ist in Fig. 13 dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine IR-absorbierende Schicht 196 auf einem farbtongleichen Wertpapiersubstrat 190 aufgebracht, so dass eine mit einem Laser eingeschriebene Kennzeichnung 198 visuell nicht in Erscheinung tritt. Die Kennzeichnung 198 macht sich, wie bei Fig. 10 bis 12, lediglich im infraroten Spektralbereich durch die geringere Reflektivität bemerkbar und kann so maschinell ausgelesen werden. Anstelle von visuell sichtbaren Pigmenten können auch Upconversion- Pigmente verwendet werden (z.B. UC2 von Honeywell, Seltenerd-Oxy- sulfid).
Anstelle der beschriebenen Infrarot-Codes können auch andere visuell nicht oder nur mit Hilfsmitteln erkennbare Kennzeichnungen eingesetzt werden. Beispielsweise kann ein UV-Code in eine orange Kennzeichnungsschicht 172 (Fig. 10) eingeschrieben werden, die als UV-transparente Gemischkomponente Disazopyrazolon-Orange CI. P.O. 34 und als UV-absorbierende Kom- ponente Perinon-Orange CI. P.O. 43 enthält. Als Markierungslaser wird dabei ein UV-Laser mit λ = 321 nm verwendet, das Auslesen der Kennzeichnung erfolgt über eine. Messung der UV-Reflexion der Wertdokumentoberfläche bzw. der Fluoreszenz von P.O.43 nach Anregung mit UV-Licht.
Darüber hinaus können auch visuell nicht sichtbare Lumineszenzfarben verwendet werden, die nach Anregung mit UV-Licht fluoreszieren oder phosphoreszieren und so nur durch das Hilfsmittel einer UV- Anregungsquelle erkennbar werden. Es können auch verschiedene Lumineszenzstoffe miteinander kombiniert werden. Als Lumineszenzstoffe kommen dabei vor allem organische Pigmente, aber auch viele anorganische Pigmente in Betracht.

Claims

P a t e n t a n S p r ü c h e
1. Wertdokument, insbesondere Banknote, mit einer Schichtenfolge, in die durch Einwirkung von Laserstrahlung visuell und/oder maschinell 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 Laserstrah- lung transparente Gemischkomponente aufweist, wobei die Kennzeichnungen aufgrund einer durch die Einwirkung der Laserstrahlung bewirkten irreversiblen Änderung der optischen Eigenschaften des Farbgemisches visuell und/oder maschinell erkennbar sind.
2. Wertdokument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die eingebrachten Kennzeichnungen ohne Hilfsmittel visuell erkennbar sind.
3. Wertdokument nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Farbgemisch optisch variable Farbpigmente enthält.
4. Wertdokument nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Farbgemisch als für die Laserstrahlung transparente Gemischkomponente optisch variable Flüssigkristallpigmente enthält.
5. Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Farbgemisch als für die Laserstrahlung transparente Gemischkomponente eine transparente Stichtiefdruckfarbe enthält.
6. Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 5, da- durch gekennzeichnet, dass das Farbgemisch als absorbierende Gemischkomponente optisch variable Interferenzschichtpigmente enthält.
7. Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Farbgemisch als absorbierende Gemisch- komponente eine absorbierende Farbkomponente enthält, deren optische Eigenschaften durch die Einwirkung der Laserstrahlung irreversibel veränderbar sind.
8. Wertdokument nach Anspruch 7, 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.
9. Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, da- durch 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.
10. Wertdokument nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zusammenwirkende Farbkomponente eine Stichtiefdruckfarbe, eine Metall- effektfarbe oder metallische Pigmente, eine lumineszierende Farbe oder lumineszierende Pigmente, Glanzpigmente oder eine thermochrome Farbe enthält.
11. Wertdokument nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die absorbierende Gemischkomponente Ruß, Graphit, TiO∑ oder einen Infrarot- Absorber enthält.
12. Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, da- durch gekennzeichnet, dass die Schichtenfolge zumindest eine die Laserstrahlung absorbierende Schicht aufweist, die zwischen der Markierungsschicht und dem Substrat des Wertdokuments angeordnet ist.
13. Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, da- durch 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.
14. Wertdokument nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine für die Laserstrahlung transparente Schicht zwischen der absorbierenden Schicht und der Markierungsschicht angeordnet ist.
15. Wertdokument nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine für die Laserstrahlung transparente Schicht zwischen der absorbierenden Schicht und dem Substrat des Wertdokuments angeordnet ist.
16. Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die absorbierende Schicht informationsführend strukturiert ist.
17. Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine für die Laserstrahlung transparente Schicht informationsführend strukturiert ist.
18. Wertdokument nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die informationsführenden Strukturierungen zumindest teilweise drucktechnisch erzeugt sind.
19. Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die informationsführenden Strukturierungen zumindest teilweise durch die Einwirkung der Laserstrahlung, insbesondere durch eine bereichsweise Abtragung einer absorbierenden Schicht erzeugt sind.
20. Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 19, da- durch 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.
21. Wertdokument nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Farbgemisch-Schicht ein Farbgemisch nach einem der Ansprüche 3 bis 11 aufweist.
22. Wertdokument nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Farbgemisch-Schicht informationsführend strukturiert ist.
23. Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die informationsführenden Strukturierungen zumindest einen Teil der Kennzeichnungen bilden und aufgrund der irreversiblen Änderung der optischen Eigenschaften des Farbgemisches visuell erkennbar sind.
24. Wertdokument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die eingebrachten Kennzeichnungen visuell nicht, oder zumindest nicht ohne
Hilfsmittel erkennbar sind.
25. Wertdokument nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die eingebrachten Kennzeichnungen im infraroten Spektralbereich erkennbar sind.
26. Wertdokument nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die eingebrachten Kennzeichnungen nach Bestrahlung mit ultravioletter Strahlung erkennbar sind.
27. Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die absorbierende Gemischkomponente und die transparente Gemischkomponente im sichtbaren Spektralbereich farbtongleich erscheinen.
28. Wertdokument nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Farbgemisch visuell einen von Schwarz verschiedenen Buntton aufweist.
29. Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 24 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der transparenten Gemischkomponente den Anteil der absorbierenden Gemischkomponente im Farbgemisch überwiegt.
30. Wertdokument nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente Gemischkomponente im Farbgemisch einen Anteil von 60 % oder mehr, bevorzugt von 70 % oder mehr, besonders bevorzugt von 80 % oder mehr, aufweist.
31. 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 o- der transparenten Schichten optisch variable Farbpigmente enthält und wo- bei die Kennzeichnungen aufgrund einer durch die Einwirkung der Laserstrahlung bewirkten bereichsweisen Abtragung der absorbierenden Schicht visuell erkennbar sind.
32. Wertdokument nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die absorbierende Schicht informationsführend strukturiert ist.
33. Wertdokument nach Anspruch 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, dass eine für die Laserstrahlung transparente Schicht informationsführend strukturiert ist.
34. Wertdokument nach Anspruch 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet, dass die informationsführenden Strukturierungen zumindest teilweise drucktechnisch erzeugt sind.
35. Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 32 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass die informationsführenden Strukturierungen zumindest teilweise durch die Einwirkung der Laserstrahlung, insbesondere durch eine bereichsweise Abtragung einer absorbierenden Schicht erzeugt sind.
36. Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 31 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass die optisch variablen Farbpigmente Flüssig- kristallpigmente oder Interferenzschichtpigmente sind.
37. Wertdokument, insbesondere Banknote, mit einer Schichtenfolge, in die durch Einwirkung von Laserstrahlung maschinell erkennbare Kennzeichnungen in Form von Mustern, Buchstaben, Zahlen oder Bildern einge- bracht sind, wobei die Schichtenfolge zumindest eine die Laserstrahlung absorbierende Schicht aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtenfolge neben der absorbierenden Schicht zumindest eine für die Laserstrah- lung transparente Schicht aufweist, wobei die absorbierende Schicht und die transparente Schicht im sichtbaren Spektralbereich farbtongleich erscheinen, und wobei die Kennzeichnungen aufgrund einer durch die Einwirkung der Laserstrahlung bewirkten bereichsweisen Veränderung der absorbierenden Schicht maschinell erkennbar sind, jedoch visuell nicht, oder zumindest nicht ohne Hilfsmittel erkennbar sind.
38. Wertdokument nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass die absorbierende Schicht und die transparente Schicht visuell einen von Schwarz verschiedenen Buntton aufweisen.
39. Wertdokument nach Anspruch 37 oder 38, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente Schicht eine größere Dicke aufweist, als die absorbierende Schicht.
40. Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 37 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass die absorbierende Schicht über der transparenten Schicht angeordnet ist.
41. Wertdokument, insbesondere Banknote, mit einer Schichtenfolge, in die durch Einwirkung von Laserstrahlung maschinell 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 Schichten- folge und das darunter liegende Wertdokumentsubstrat im sichtbaren Spektralbereich farbtongleich erscheinen, und wobei die Kennzeichnungen aufgrund einer durch die Einwirkung der Laserstrahlung bewirkten bereichs- weisen Veränderung der absorbierenden Schicht maschinell erkennbar sind, jedoch visuell nicht, oder zumindest nicht ohne Hilfsmittel erkennbar sind.
42. Wertdokument nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, dass die absorbierende Schicht und das darunter liegende Wertdokumentsubstrat visuell einen von Schwarz verschiedenen Buntton aufweisen.
43. Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 37 bis 42, dadurch gekennzeichnet, dass die absorbierende Schicht informationsführend strukturiert ist.
44. Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 37 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass eine für die Laserstrahlung transparente Schicht informationsführend strukturiert ist.
45. Wertdokument nach Anspruch 43 oder 44, dadurch gekennzeichnet, dass die informationsführenden Strukturierungen zumindest teilweise drucktechnisch erzeugt sind.
46. Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 37 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass die informationsführenden Strukturierungen zumindest teilweise durch die Einwirkung der Laserstrahlung, insbesondere durch eine bereichsweise Abtragung einer absorbierenden Schicht erzeugt sind.
47. Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 37 bis 46, da- durch gekennzeichnet, dass die eingebrachten Kennzeichnungen im infraroten Spektralbereich erkennbar sind.
48. Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 37 bis 46, dadurch gekennzeichnet, dass die eingebrachten Kennzeichnungen nach Bestrahlung mit ultravioletter Strahlung erkennbar sind.
49. Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 48, da- durch gekennzeichnet, dass die Kennzeichnungen ein Individualisierungskennzeichen, wie etwa eine fortlaufende Seriennummer, einen Symbolcode, wie etwa einen Strich- oder Matrixcode, oder dergleichen, umfassen.
50. Sicherheitselement für Wertdokumente, insbesondere Banknoten, mit einer Schichtenfolge, in die durch Einwirkung von Laserstrahlung visuell und/oder maschinell 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 und/oder maschinell erkennbar sind.
51. Sicherheitselement nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, dass die eingebrachten Kennzeichnungen ohne Hilfsmittel visuell erkennbar sind, und die Schichtenfolge nach einem der Ansprüche 3 bis 23 oder 49 ausgebildet ist.
52. Sicherheitselement nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, dass die eingebrachten Kennzeichnungen visuell nicht, oder zumindest nicht ohne
Hilfsmittel erkennbar sind, und die Schichtenfolge nach einem der Ansprüche 25 bis 30 oder 49 ausgebildet ist.
53. Sicherheitselement für Wertdokumente, insbesondere Banknoten, 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 zumindest einen absorbierenden Schicht visuell erkennbar sind.
54. Sicherheitselement nach Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtenfolge nach einem der Ansprüche 32 bis 36 oder 49 ausgebildet ist.
55. Sicherheitselement für Wertdokumente, insbesondere Banknoten, mit einer Schichtenfolge, in die durch Einwirkung von Laserstrahlung maschinell erkennbare Kennzeichnungen in Form von Mustern, Buchstaben, Zahlen oder Bildern eingebracht sind, wobei die Schichtenfolge zumindest eine die Lasers trahlung absorbierende Schicht aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtenfolge neben der absorbierenden Schicht zumindest eine für die Laserstrahlung transparente Schicht aufweist, wobei die absorbierende Schicht und die transparente Schicht im sichtbaren Spektralbereich farbtongleich erscheinen, und wobei die Kennzeichnungen aufgrund einer durch die Einwirkung der Laserstrahlung bewirkten bereichsweisen Veränderung der absorbierenden Schicht maschinell erkennbar sind, jedoch visuell nicht, oder zumindest nicht ohne Hilfsmittel erkennbar sind.
56. Sicherheitselement nach Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtenfolge nach einem der Ansprüche 38 bis 40 oder 43 bis 49 ausgebildet ist.
57. Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements oder eines Wertdokuments 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 auf- weist, 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 Laser- Strahlung bewirkten irreversiblen Änderung der optischen Eigenschaften des Farbgemisches visuell und/oder maschinell erkennbar sind.
58. Verfahren nach Anspruch 57, dadurch gekennzeichnet, dass zwi- sehen der Markierungsschicht und dem Substrat des Wertdokuments oder
Sicherheitselements zumindest eine die Laserstrahlung absorbierende Schicht aufgebracht, insbesondere aufgedruckt wird.
59. Verfahren nach Anspruch 57 oder 58, 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.
60. Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements oder eines Wertdokuments 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.
61. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 58 bis 60, dadurch gekennzeichnet, dass die absorbierende Schicht informationsführend strukturiert wird.
62. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 59 bis 61, dadurch gekennzeichnet, dass eine für die Laserstrahlung transparente Schicht informationsführend strukturiert wird.
63. Verfahren nach Anspruch 61 oder 62, dadurch gekennzeichnet, dass die informationsführenden Strukturierungen zumindest teilweise drucktechnisch erzeugt werden.
64. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 61 bis 63, dadurch gekennzeichnet, dass die informationsführenden Strukturierungen zumindest teilweise durch die Einwirkung der Laserstrahlung, insbesondere durch eine bereichsweise Abtragung einer absorbierenden Schicht erzeugt werden.
65. Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements oder eines Wertdokuments 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 die transparente und die absorbierende Schicht im sichtbaren Spektralbereich farbtongleich erscheinen, und durch Beaufschlagung der Schichtenfolge mit Laserstrahlung der vorbestimmten Laserwellenlänge Kennzeichnungen in Form von Mus- tern, Buchstaben, Zahlen oder Bildern in die Schichtenfolge eingebracht werden, die aufgrund einer durch die Einwirkung der Laserstrahlung bewirkten bereichsweisen Veränderung der absorbierenden Schicht maschinell erkennbar sind, jedoch visuell nicht, oder zumindest nicht ohne Hilfsmittel erkennbar sind.
66. Verfahren zum Herstellen eines Wertdokuments mit einer Schichtenfolge, bei dem
- eine vorbestimmte Laserwellenlänge ausgewählt wird, auf das Wertdokumentsubstrat eine im sichtbaren Spektralbereich farbtongleich erscheinende Schichtenfolge mit zumindest einer die La- serstrahlung der vorbestimmten Laserwellenlänge absorbierenden Schicht aufgebracht wird, und
- durch Beaufschlagung der Schichtenfolge mit Laserstrahlung der vor- bestimmten 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 Veränderung der absorbierenden Schicht maschinell erkennbar sind, jedoch visuell nicht, oder zumin- dest nicht ohne Hilfsmittel erkennbar sind.
67. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 57 bis 66, dadurch gekennzeichnet, dass als Laserquelle ein Infrarotlaser im Wellenlängenbe- reich von 0,8 μm bis 3 μm, insbesondere ein Nd:Y AG-Laser oder ein Nd :Y Vθ4-Laser verwendet wird .
68. Verfahren nach Anspruch 67, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Infrarotlaser Vektoren in die Schichtenfolge eingeschrieben werden, wobei der Infrarotlaser mit einer Pulsfrequenz zwischen 20 kHz und Dauerstrich, einer Leistung zwischen 10 und 100 W und einer Verfahrgeschwindigkeit zwischen 3 und 30 m/s betrieben wird.
69. L Verfahren nach Anspruch 67, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Infrarotlaser ein Punktraster in die Schichtenfolge eingeschrieben wird, wo- bei der Infrarotlaser mit einer Pulsfrequenz zwischen 20 kHz und 80 kHz, einer Leistung zwischen 0,5 und 4 W und für eine Punktauflösung zwischen 250 und 4800 dpi betrieben wird.
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