EP2018277B1

EP2018277B1 - Sicherheitselement mit lasermarkierung

Info

Publication number: EP2018277B1
Application number: EP07724621A
Authority: EP
Inventors: Walter DÖRFLER; Michael Bauer
Original assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Current assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Priority date: 2006-05-10
Filing date: 2007-04-26
Publication date: 2011-02-09
Anticipated expiration: 2027-04-26
Also published as: EP2018277A2; WO2007128426A3; ES2358764T3; DE502007006460D1; RS51966B; US8528941B2; CA2650882C; US20090127844A1; DE102006021961A1; WO2007128426A2; CA2650882A1; ATE497887T1

Description

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement für Sicherheitspapiere, Wertdokumente und dergleichen, mit einer lasermarkierbaren transparenten oder transluzenten Markierungsschicht, in die durch Einwirkung von Laserstrahlung visuell erkennbare Kennzeichnungen in Form von Mustern, Buchstaben, Zahlen oder Bildern eingebracht sind. Die Erfindung betrifft auch ein Sicherheitspapier und einen Datenträger mit derartigen Kennzeichnungen sowie ein Herstellungsverfahren für ein entsprechendes Sicherheitselement, Sicherheitspapier oder einen entsprechenden Datenträger.
Ausweiskarten, wie beispielsweise Kreditkarten oder Personalausweise, werden bereits seit längerem mittels Lasergravur mit einer individuellen Kennzeichnung versehen. Bei der Kennzeichnung durch Lasergravur werden durch geeignete Führung eines Laserstrahls die optischen Eigenschaften des Kartenmaterials in Gestalt einer gewünschten Kennzeichnung irreversibel verändert. Beispielsweise ist in der Druckschrift DE 30 48 733 A1 eine Ausweiskarte mit aufgebrachten Informationen beschrieben, die auf einer Oberfläche unterschiedliche farbige und übereinander angeordnete Schichtbereiche aufweist, die zumindest teilweise durch visuell erkennbare Personalisierungsdaten unterbrochen sind.
Neben Ausweiskarten werden auch andere fälschungsgefährdete Wertdokumente, wie Banknoten, Aktien, Anleihen, Urkunden, Gutscheine, Schecks, Eintrittskarten, aber auch Sicherheitselemente zum Aufbringen auf derartige Datenträger oft mit lasergenerierten, individualisierenden Kennzeichen, wie etwa einer Seriennummer, versehen.
Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Sicherheitselement der eingangs genannten Art vorzuschlagen, das lasergenerierte Kennzeichnungen hoher Fälschungssicherheit aufweist. Zur weiteren Steigerung der Sicherheit und Erkennbarkeit sollen die Kennzeichnungen insbesondere ein betrachtungswinkelabhängiges visuelles Erscheinungsbild aufweisen.
Diese Aufgabe wird durch das Sicherheitselement mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Ein Sicherheitspapier, ein Datenträger sowie ein entsprechendes Herstellungsverfahren sind in den nebengeordneten Ansprüchen angegeben. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Gemäß der Erfindung umfassen die Kennzeichnungen eines gattungsgemäβen Sicherheitselements jeweils eine Lamellenstruktur aus einer Vielzahl von im Wesentlichen parallel verlaufenden, sich in die Tiefe der Markierungsschicht erstreckenden Lamellen, die durch die Parameter Farbe, Breite, Höhe, laterale Orientierung, Neigungswinkel und Abstand charakterisiert sind.
Die Markierungsschicht ist dabei nach einer bevorzugten Erfindungsvariante auf einer opaken Basisschicht angeordnet, deren Eigenfarbe bei Betrachtung parallel zu den Lamellen einer Lamellenstruktur zumindest teilweise erkennbar ist. Nach einer anderen ebenfalls bevorzugten Erfindungsvariante ist die Markierungsschicht auf einer transparenten oder transluzenten Basisschicht angeordnet, so dass das Sicherheitselement bei Betrachtung parallel zu den Lamellen einer Lamellenstruktur zumindest teilweise lichtdurchlässig ist. Das Sicherheitselement kann dann beispielsweise über einem transparenten Bereich eines Datenträgers eingesetzt werden, oder es kann unter bestimmten Betrachtungsrichtungen den Blick auf einen darunterliegenden Datenträger freigeben.
Die Markierungsschicht kann auch zwischen der Basisschicht und einer Effektfarbschicht angeordnet sein, da, wie nachfolgend genauer erläutert wird, die Kennzeichnung nicht an der Oberfläche des Sicherheitselements beginnen muss, sondern durch geeignete Wahl der Laserparameter auch in einen tiefer liegenden Bereich des Sicherheitselements eingebracht sein kann. Dazu werden beispielsweise die Wellenlänge, Intensität und Fokus der Laserstrahlung so eingestellt, dass der Schwellwert für eine visuell erfassbare Veränderung des laserbeaufschlagten Materials erst in der gewünschten Schichttiefe überschritten wird.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung unterscheiden sich die Lamellenstrukturen verschiedener Kennzeichnungen zumindest in ihrer lateralen Orientierung, um ein unterschiedliches visuelles Erscheinungsbild bei einer Drehung des Sicherheitselements zu erreichen.
Zusätzlich oder alternativ können sich die Lamellenstrukturen verschiedener Kennzeichnungen zumindest in ihrem Neigungswinkel unterscheiden, um ein unterschiedliches visuelles Erscheinungsbild bei einer Verkippung des Sicherheitselements zu erreichen.
Die Lamellenstrukturen verschiedener Kennzeichnungen können sich auch zumindest in einem der Parameter Farbe, Breite, Höhe und Abstand unterscheiden, um Bereiche mit unterschiedlichem visuellen Erscheinungsbild innerhalb des Sicherheitselements zu erzeugen. Diese Parameterunterschiede lassen sich mit verschiedenen Neigungswinkeln oder verschiedenen lateralen Ausrichtungen kombinieren. Die Lamellenstrukturen verschiedener Kennzeichnungen können beispielsweise auch gegeneinander versetzt sein. Die Höhe zumindest eines Teils der Lamellen ist nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung geringer als die Schichtdicke der Markierungsschicht. Dabei kann die Höhe der Lamellen durch Steuerung der Laserenergie nach Wunsch eingestellt werden. Insbesondere können die Lamellen an der Basisschicht beginnen und bis zu einer Maximalhöhe reichen, die kleiner als die Schichtdicke der Markierungsschicht ist.
Es ist auch möglich, die Lamellen in einer bestimmten Höhe über der Basisschicht beginnen zu lassen, so dass bei der Bewegung des Sicherheitselements zusätzlich ein Parallaxeneffekt auftritt. Dies kann beispielsweise durch verschiedene Laserempfindlichkeiten in unterschiedlichen Schichtbereichen der Markierungsschicht erreicht werden oder durch eine bereichsweise Vorsensibilisierung des Materials der Markierungsschicht. Letztere Vorgehensweise ermöglicht es sogar, Parallaxenbilder in einfacher Weise in eine homogene Schicht einzubringen. Zu diesem Zweck werden durch eine erste Laserung visuell im Wesentlichen nicht erkennbare, vorsensibilisierte Bereiche in der Markierungsschicht erzeugt. Die vorsensibilisierten Bereiche können dabei insbesondere selbst in Form von Lamellenstrukturen ausgebildet sein. Durch eine zweite Laserung aus einer anderen Bestrahlungsrichtung werden dann im Überschneidungsbereich innerhalb der vorsensibilisierten Bereiche visuell erkennbare Kennzeichnungen erzeugt.
In der Ebene der Markierungsschicht können die Lamellen in Form gerader Linien, gekrümmter Linien, unterbrochener Linien und/ oder in Form von Linien mit sich verändernder Breite gebildet sein.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind zwischen den Lamellen zumindest einer Kennzeichnung Farbbereiche, insbesondere Graubereiche, angeordnet. Diese Farbbereiche ändern ihren Farb- bzw. Grauwert beim Drehen und/oder Kippen des Sicherheitselements nicht.
Weiter kann vorgesehen sein, dass die Kennzeichnungen der Markierungsschicht zusammen mit anderen Kennzeichnungen des Sicherheitselements, insbesondere mit auf das Sicherheitselement aufgedruckten Kennzeichnungen, eine Gesamtinformation ergeben. Die Gesamtinformation ist dann nur aus bestimmten Betrachtungswinkeln erkennbar.
Anstelle einer einzigen Markierungsschicht können auch mehrere Markierungsschichten, jeweils mit einer Schichtdicke zwischen etwa 50 µm und etwa 300 µm, vorgesehen sein. Die Markierungsschichten können auch beabstandet sein, so dass Kennzeichnungen in verschiedenen Tiefen des Sicherheitselements erzeugt werden können. Bei zumindest teilweise identischen Kennzeichnungen in verschiedenen Tiefen entsteht ebenfalls ein Parallaxeneffekt, da die identischen Kennzeichnungen nur aus einer bestimmten Betrachtungsrichtung genau übereinanderliegen, während die Kennzeichnungen aus anderen Betrachtungsrichtungen verbreitert oder verdoppelt erscheinen.
Die Lamellen weisen mit Vorteil eine Höhe zwischen etwa 50 µm und etwa 150 µm auf. Ihre Breite ist nach unten durch den Fokusdurchmesser des Laserstrahls begrenzt und liegt vorzugsweise zwischen etwa 20 µm und etwa 150 µm, besonders bevorzugt zwischen etwa 70 µm und etwa 120 µm.
Die Erfindung umfasst auch ein Sicherheitspapier für die Herstellung von Sicherheits- oder Wertdokumenten, wie Banknoten, Schecks, Ausweiskarten, Urkunden oder dergleichen, sowie einen Datenträger, insbesondere einen Markenartikel, ein Wertdokument oder dergleichen. Das Sicherheitspapier bzw. der Datenträger weisen eine lasermarkierbare transparente oder transluzente Markierungsschicht auf, in die durch Einwirkung von Laserstrahlung visuell erkennbare Kennzeichnungen in Form von Mustern, Buchstaben, Zahlen oder Bildern eingebracht sind. Die Kennzeichnungen umfassen jeweils eine Lamellenstruktur aus einer Vielzahl von im Wesentlichen parallel verlaufenden, sich in die Tiefe der Markierungsschicht erstreckenden Lamellen, die durch die Parameter Farbe, Breite, Höhe, laterale Orientierung, Neigungswinkel und Abstand charakterisiert sind:
Das Sicherheitspapier bzw. der Datenträger kann dazu entweder mit einem Sicherheitselement der oben beschriebenen Art ausgestattet oder selbst mit derartigen Kennzeichnungen versehen sein. Auch in letzterem Fall sind die Kennzeichnungen mit Vorteil in der oben bereits genauer beschriebenen Art und Weise ausgebildet.
Die Erfindung umfasst weiter ein Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements, Sicherheitspapiers oder Datenträgers mit einer lasermarkierbaren transparenten oder transluzenten Markierungsschicht, bei dem in die Markierungsschicht durch Einwirkung von Laserstrahlung visuell erkennbare Kennzeichnungen in Form von Mustern, Buchstaben, Zahlen oder Bildern eingebracht werden. Die Kennzeichnungen werden jeweils mit einer Lamellenstruktur aus einer Vielzahl von im Wesentlichen parallel verlaufenden, sich in die Tiefe der Markierungsschicht erstreckenden Lamellen gebildet, die durch die Parameter Farbe, Breite, Höhe, laterale Orientierung, Neigungswinkel und Abstand charakterisiert sind.
Zur Kennzeichnung wird vorzugsweise ein Infrarotlaser im Wellenlängenbereich von 0,8 µm bis 3 µm, insbesondere ein Nd:YAG-Laser, oder ein verwandter Laser, wie etwa ein Nd:Glas-Laser, ein Nd:YVO₄-Lase oder dergleichen, eingesetzt. Zweckmäßig werden die Kennzeichnungen mit gepulster Laserstrahlung, beispielsweise mit einer Leistung zwischen 3 W und 150 W, vorzugsweise zwischen 3 W und 50 W, eingebracht.
Die erfindungsgemäßen Lamellenstrukturen können sehr fein ausgebildet sein und durch die hohe Genauigkeit der Strahlführung sehr präzise erzeugt werden. Die Freiheit der Strahlführung ermöglicht eine hohe Variabilität der erzeugbaren Kennzeichnungen, die dem Designer einen großen Gestaltungsspielraum verleihen. Wie erläutert, können die Kennzeichnungen auch nachträglich und durch bereits bestehende Schichten tiefenselektiv in ein Sicherheitselement, Sicherheitspapier oder einen Datenträger eingebracht werden.
Es versteht sich von selbst, dass das Material für die lasermarkierbare Markierungsschicht und die für die Markierung eingesetzte Laserstrahlung optimal aufeinander abgestimmt sind. Beispielsweise sind dem Fachmann geeignete lasermarkierbare Kunststoffe, wie z. B. Polyethylen (PE), Polycarbonat (PC), Polyethylenterephthalat (PET), Polybutylenterephthalat (PBT), Polyethylennaphthalat (PEN), Polypropylen (PP), Polyamid (PA), bekannt. Der Kunststoff kann ferner monoaxial oder biaxial gereckt sein. Die Reckung des Kunststoffs führt unter anderem dazu, dass er polarisierende Eigenschaften erhält, die als weiteres Sicherheitsmerkmal genutzt werden können. Die zur Ausnutzung dieser Eigenschaften erforderlichen Hilfsmittel, wie Polarisationsfilter, sind dem Fachmann bekannt.
Darüber hinaus kann die Markierungsschicht auch Laserstrahlung sehr gut absorbierende Zusatzstoffe, wie z. B. TiO₂ oder Infrarot-Absorber, enthalten, um die Markierungen bei geringer Strahlintensität einbringen zu können. Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maßstabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die Anschaulichkeit zu erhöhen.
Es zeigen:

Fig. 1: eine schematische Darstellung einer Ausweiskarte mit einem Sicherheitselement mit Jalousiebild nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 2: das Sicherheitselement der Fig.1 im Querschnitt,
Fig. 3: eine Aufsicht auf das Sicherheitselement der Fig.1,
Fig. 4: ein Sicherheitselement nach einem anderen Ausfüh- rungsbeispiel der Erfindung im Querschnitt,
Fig. 5: in (a) und (b) zwei Beispiele für Sicherheitselemente mit zwei unterschiedlichen Lamellenstrukturen in Aufsicht,
Fig. 6 bis Fig. 8: Sicherheitselemente nach weiteren Ausführungsbeispie- len der Erfindung im Querschnitt,
Fig. 9: ein erfindungsgemäßes Sicherheitselement, bei dem als Kennzeichnung ein Parallaxenbild in die Markierungs- schicht eingebracht ist, und
Fig.10: in (a) bis (d) Aufsichten auf verschiedene erfindungs- gemäße Lamellenstrukturen.

Die Erfindung wird nun am Beispiel einer Ausweiskarte erläutert. Fig. 1 zeigt dazu schematisch eine Ausweiskarte 10, die typischerweise ein Portrait des Karteninhabers sowie weitere in der Figur nicht dargestellte Daten enthält. Darüber hinaus ist die Ausweiskarte 10 zur Echtheitsabsicherung mit einem erfindungsgemäßen Sicherheitselement 12 mit einem Jalousiebild versehen, welches abhängig von der Blickrichtung des Betrachters ein unterschiedliches visuelles Erscheinungsbild zeigt.
Wie in Zusammenschau der Querschnittsdarstellung der Fig. 2 und der Aufsicht der Fig. 3 deutlich wird, weist das Sicherheitselement 12 dazu eine transparente Markierungsschicht 14 auf, in die durch die Einwirkung von Laserstrahlung zumindest eine visuell erkennbare Kennzeichnung 16 in Form von Mustern, Buchstaben, Zahlen oder Bildern eingebracht ist.
Die Kennzeichnung 16 weist eine Lamellenstruktur 18 aus einer Vielzahl von im Wesentlichen parallel verlaufenden und sich in die Tiefe der Markierungsschicht 14 erstreckenden Lamellen 20 auf, die insbesondere durch die Parameter Farbe, Breite, Höhe, laterale Orientierung, Neigungswinkel und Abstand der Lamellen 20 charakterisiert ist. Beispielsweise weisen die Lamellen 20 im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 eine Breite von etwa 100 µm, einen Abstand von etwa 120 µm, einen Neigungswinkel von etwa 50° und eine Höhe von etwa 150 µm auf. Im einfachsten Fall ist in dem Sicherheitselement nur eine Lamellenstruktur vorgesehen, und die Lamellen 20 der Lamellenstruktur 18 weisen eine einheitliche laterale Orientierung auf, wie beispielsweise in der Aufsicht der Fig. 3 erkennbar.
Die transparente Markierungsschicht 14 ist auf einer opaken Basisschicht 22 angeordnet, deren Eigenfarbe sich von der Farbe der Lamellen deutlich unterscheidet. Beispielsweise kann die Basisschicht 22 durch eine weiße opake Kartenfolie gebildet sein, von der sich die Lamellen 20 als laserinduzierte Schwärzungen der Markierungsschicht 14 kontrastierend abheben.
Wird das Sicherheitselement 12 nun aus einer Blickrichtung 24 parallel zu den Lamellen 20 betrachtet, so ist die weiße Eigenfarbe der Basisschicht 22 zwischen den schwarzen Lamellen 20 gut zu erkennen. Aus dieser Blickrichtung wechseln sich die weißen und schwarzen Bereiche in rascher Folge ab, so dass für den Betrachter der Eindruck einer einheitlich grauen Fläche entsteht, deren Helligkeit vom gewählten Verhältnis von Lamellenbreite zu Lamellenabstand abhängt.
Aus anderen Blickrichtungen, wie etwa der Blickrichtung 26, versperren die geneigten Lamellen 20 wie bei einer Jalousie den Blick auf die Basisschicht 22, so dass der Betrachter nur eine einheitlich schwarze Fläche erkennt.
Das Umfeld 28 der Kennzeichnung 16 kann in einem Grauton ausgebildet sein, der dem Grauton der Kennzeichnung 16 unter einem bestimmten Betrachtungswinkel entspricht, so dass die Kennzeichnung 16 aus diesem Betrachtungswinkel nicht erkennbar ist. Durch Kippen des Sicherheitselements 12 kann die Bildinformation der Kennzeichnung 16 zum Erscheinen bzw. zum Verschwinden gebracht werden.
Nach dieser Erläuterung des Grundprinzips der Erfindung werden in den nachfolgenden Figuren nun komplexere Ausführungsbeispiele mit mehreren Lamellenstrukturen und/oder mit zusätzlichen Elementen beschrieben:
Wie im Querschnitt der Fig. 4 gezeigt, enthält das Sicherheitselement 30 nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Markierungsschicht 32 mit einer ersten Lamellenstruktur 34, die durch einen ersten Parametersatz charakterisiert ist, und einer zweiten Lamellenstruktur 36, die durch einen zweiten Parametersatz charakterisiert ist. Die erste und zweite Lamellenstruktur 34 bzw. 36 unterscheiden sich dabei in zumindest einem ihrer charakteristischen Parameter, um so ein unterschiedliches visuelles Erscheinungsbild aus verschiedenen Blickrichtungen zu erzeugen.
Die Basisschicht 38 des Sicherheitselements kann, wie bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2, opak oder auch transparent oder transluzent sein. In letzterem Fall ist das Sicherheitselement 30 in Blickrichtungen parallel zu einer der Lamellenstrukturen 34, 36 teilweise durchsichtig. Dies kann beispielsweise für einen Durchlichteffekt ausgenutzt werden, oder auch nur, um durch das Sicherheitselement 30 einen darunterliegenden Datenträger sichtbar zu machen.
Zwei Beispiele für Sicherheitselemente mit jeweils zwei unterschiedlichen Lamellenstrukturen sind in den Aufsichten der Figuren 5(a) und 5(b) dargestellt.
Bei dem Sicherheitselement 40 der Fig. 5(a) unterscheidet sich zumindest die laterale Orientierung der geneigten Lamellen 42 und 44, so dass sich das visuelle Erscheinungsbild der eingeschriebenen Kennzeichnung beim Drehen des Sicherheitselements 40 verändert. Blickt der Betrachter beispielsweise aus der Betrachtungsrichtung 46 auf das Sicherheitselement, so blickt er parallel zu den geneigten Lamellen 42 und damit in Teilbereichen auf die unter der Markierungsschicht angeordnete Basisschicht. Das Innere der Kennzeichnung "10" erscheint damit mit einer ersten Helligkeit in einer ersten Farbe. Dieser erste Bildeindruck kann insbesondere durch die Farbe der Basisschicht, die Farbe, die Breite und den Abstand der Lamellen 42 nach Wunsch gewählt werden. Die geneigten Lamellen 44 schatten aus der Blickrichtung 46 die Basisschicht für den Betrachter ab, so dass das Umfeld der Kennzeichnung "10" mit einer zweiten Helligkeit in einer zweiten Farbe erscheint, wobei dieser zweite Bildeindruck im Wesentlichen nur durch die Farbe der Lamellen 44 gegeben ist.
Aus der Betrachtungsrichtung 48 gesehen kehrt sich die Situation um. Der Betrachter blickt nun parallel zu den Lamellen 44 und damit teilweise auf die Basisschicht, während die Lamellen 42 den Blick auf die Basisschicht versperren. Das Erscheinungsbild des Sicherheitselements 40 ändert sich so beim Drehen in vorbestimmter Weise.
Das Sicherheitselement 50 der Fig. 5(b) enthält zwei Lamellenstrukturen, deren Lamellen 52, 54 dieselbe laterale Orientierung aufweisen, jedoch unterschiedliche Neigungswinkel mit der Oberflächennormalen einschließen. Das Sicherheitselement 50 stellt dadurch ein Kippbild dar, dessen visuelles Erscheinungsbild sich bei Verkippung um eine Kippachse parallel zu den Lamellen ändert. Beispielsweise können die Lamellen 52 einen Neigungswinkel von +30°, die Lamellen 54 einen Neigungswinkel von -40° zur Oberflächennormalen aufweisen.
Blickt der Betrachter aus der Betrachtungsrichtung 56 auf das Sicherheitselement, so blickt er parallel zu den zu ihm geneigten Lamellen 52 und damit in Teilbereichen auf die unter der Markierungsschicht liegende Basisschicht. Das Innere der Kennzeichnung "10" erscheint somit mit einer ersten Helligkeit in einer ersten Farbe. Dieser erste Bildeindruck kann insbesondere wieder durch die Farbe der Basisschicht, die Farbe, die Breite und den Abstand der Lamellen 52 nach Wunsch gewählt werden. Die vom Betrachter weggeneigten Lamellen 54 schatten aus dieser Blickrichtung die Basisschicht dagegen für den Betrachter ab, so dass das Umfeld der Kennzeichnung "10" mit einer zweiten Helligkeit in einer zweiten Farbe erscheint, wobei der zweite Bildeindruck im Wesentlichen nur durch die Farbe der Lamellen 54 gegeben ist.
Aus der Betrachtungsrichtung 58 gesehen kehrt sich die Situation um, da der Betrachter nun parallel zu den Lamellen 54 und damit teilweise auf die Basisschicht blickt, während die Lamellen 52 den Blick auf die Basisschicht versperren. Das Erscheinungsbild des Sicherheitselements 50 ändert sich so beim Kippen in vorbestimmter Weise.
Bei dem Sicherheitselement 60 der Fig. 6 sind zwischen den Lamellen 62 einer Kennzeichnung Graubereiche 64 angeordnet, die unabhängig von der Drehung oder Verkippung des Sicherheitselements 60 ihren Grauwert beibehalten. Derartige Graubereiche, oder allgemeiner auch beliebige Farbbereiche, können mit allen beschriebenen Lamellenstrukturen kombiniert werden.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 7 zeigt ein Sicherheitselement 70 mit unterschiedlich hohen Lamellen. Die höheren Lamellen 72 benötigen dabei kleinere Kippwinkel als die niedrigeren Lamellen 74, um die Basisschicht 76 abzuschatten. Die unterschiedliche Höhe der Lamellen kann durch eine entsprechende Steuerung der Laserenergie nach Belieben eingestellt werden.
Fig. 7 illustriert auch einen weiteren Vorteil der erfindungsgemäßen Jalousiebilder. Die Wellenlänge und Intensität der Laserstrahlung kann nämlich so gewählt und auf die Eigenschaften bestehender Schichten, wie etwa einer aufgebrachten Druckschicht 78, abgestimmt werden, dass die Lamellen, wie etwa die Lamellen 72 und 74, durch diese Schichten hindurch in tiefere Lagen des Sicherheitselements eingebracht werden können, ohne die bestehenden Schichten abzutragen. Die erfindungsgemäßen Kennzeichnungen können daher auch für die nachträgliche Personalisierung bzw. Individualisierung von Sicherheitselementen oder Datenträgern zum Einsatz kommen. Für die Laserbeaufschlagung kann beispielsweise Infrarotstrahlung eines gepulst betriebenen Nd:YAG-Lasers mit einer Leistung zwischen 3 W und 50 W verwendet werden.
Die Schwärzung der Markierungsschicht kann auch durch eine Effektschicht hindurch erfolgen, wie in Fig. 8 illustriert. Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 8 ist die Markierungsschicht 82 des Sicherheitselements 80 zwischen einer Basisschicht 86 und einer Effektfarbschicht 88 angeordnet. Die Effektfarbschicht 88 kann beispielsweise optisch variable Interferenzpigmente, Thermofarben oder dergleichen enthalten.
Bei der Beaufschlagung des Teilbereichs 90 werden Wellenlänge, Intensität und Fokus der Laserstrahlung so gewählt, dass die Markierungsschicht 82 ohne Zerstörung der Effektfarbschicht 88 mit Lamellen 84 versehen wird. In dem so markierten Teilbereich 90 liegt dann sowohl die betrachtungswinkelabhängige Kennzeichnung als auch der optisch variable Effekt der Effektfarbschicht vor. Selbstverständlich kann die Lasermarkierung 92 in anderen Teilbereichen 94 auch so ausgeführt werden, dass die Effektfarbschicht 88 lokal zerstört wird, so dass dort kein optisch variabler Effekt mehr erkennbar ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel 100 der Fig. 9 ist als Kennzeichnung ein Parallaxenbild in die Markierungsschicht 102 eingebracht, bei dem sich die Schwärzungen 104 in einer gewissen Höhe h über der Basisschicht 106 befinden. Beim Bewegen des Sicherheitselements tritt daher zusätzlich zu dem beschriebenen Kipp- oder Dreheffekt ein Parallaxeneffekt durch die Bewegung der Schwärzungen 104 vor dem Hintergrund der beabstandeten Basisschicht 106 auf.
Diese besondere Kennzeichnung wird erfindungsgemäß dadurch erzeugt, dass das Material der Markierungsschicht 102 durch eine erste Laserung aus einer bestimmten Bestrahlungsrichtung vorsensibilisiert wird. Die vorsensibilisierten Bereiche, die in der Fig. 9 mit dem Bezugszeichen 108 gekennzeichnet sind, sind selbst visuell nicht erkennbar, die Schwelle zur Erzeugung einer sichtbaren Lasermarkierung ist in ihnen jedoch reduziert. Die vorsensibilisierten Bereiche schließen mit Vorteil einen Kippwinkel von etwa 30° bis etwa 50° mit der Oberflächennormalen ein.
Durch eine zweite Laserung 110 aus einer unterschiedlichen, zweiten Bestrahlungsrichtung wird das Material der Markierungsschicht 102 nun in den Überschneidungsgebieten mit den vorsensibilisierten Bereichen 108 geschwärzt. Durch eine geeignet eingestellte Laserintensität kann dabei sichergestellt werden, dass das Material in den nicht vorsensibilisierten Bereichen durch die zweite Laserung visuell nicht verändert wird. Insgesamt entsteht so eine Lamellenstruktur 104, deren vertikale Position innerhalb der Markierungsschicht durch die relative Position der beiden Laserungen weitgehend beliebig gewählt werden kann.
Die erste und zweite Laserung kann gleichzeitig erfolgen, so dass im Überschneidungsbereich der Laserstrahlen eine höhere Laserintensität vorherrscht als außerhalb. Die Laserintensitäten werden dabei so gewählt, dass sie einzeln nicht zur Schwärzung des Materials ausreichen, die höhere Laserintensität im Überschneidungsbereich jedoch oberhalb der Schwärzungsschwelle liegt.
Die zweite Laserung kann zeitlich aber auch nach der ersten Laserung erfolgen. In diesem Fall wird, ohne dass die genauen Vorgänge im Material für die Erfindung von Bedeutung wären, durch die erste Laserung die Schwärzungsschwelle des Materials in den vorsensibilisierten Bereichen reduziert, wobei diese Veränderung selbst visuell nicht erkennbar ist. Für die zweite Laserung wird die Laserintensität nun so gewählt, dass sie oberhalb der Schwärzungsschwelle des vorsensibilisierten Materials, aber unterhalb der Schwärzungsschwelle des nicht modifizierten Materials liegt. Auch dadurch wird der gewünschte Effekt erreicht.
Die Lamellen der Kennzeichnungen können in allen beschriebenen Ausführungsbeispielen gerade und mit konstanter Breite ausgebildet sein. Fig. 10(a) zeigt eine Aufsicht auf eine derartige Lamellenstruktur mit geraden Lamellen 110 und konstanter Breite b. Die erreichbare Breite der Lamellen ist nach unten durch den Fokusdurchmesser des zur Kennzeichnung verwendeten Lasers gegeben. Der Fokusdurchmesser liegt typischerweise zwischen 20 µm und 150 µm, vorzugsweise zwischen 70 µm und 120 µm, so dass sich entsprechende Lamellenbreiten b ergeben. In gleicher Weise können Lamellenstrukturen verwendet werden, die in der Ebene der Markierungsschicht gekrümmte Linien bilden.
Fig.10(b) und Fig. 10(c) zeigen schematisch Ausführungsbeispiele von Lamellenstrukturen mit Lamellen 112 bzw.114 mit einer sich verändernder Breite. Bei Betrachtung parallel zu den Lamellen verändert sich dadurch der sichtbare Anteil der Basisschicht, so dass der Helligkeitseindruck entlang der Lamellen variiert. Es versteht sich, dass diese Änderung in realen Ausführungsbeispielen, anderes als in der schematischen Darstellung der Fig. 10(b) und Fig.10(c), verglichen mit dem Abstand benachbarter Lamellen typischerweise auf einer wesentlich größeren Längenskala stattfindet.
Durch geeignete Linienformen bzw. geeignet gewählte Abstände der Lamellen können die erfindungsgemäßen Jalousiebilder unter bestimmten Betrachtungswinkeln auch ein Halbtonbild darstellen. Beispielsweise können die verschiedenen Graustufen eines Halbtonbildes durch Lamellenstrukturen 116,118,120 mit parallelen Lamellen mit verschiedenen Abständen zwischen den Lamellen erzeugt werden, wie in der linken Bildhälfte der Fig. 10(d) illustriert. Alternativ oder zusätzlich können unterschiedliche Graustufen durch verschieden breite Lamellen in den Lamellenstrukturen 122,124 erzeugt werden, wie rechts in Fig. 10(d) gezeigt.
Ein beliebiges vorgegebenes Halbtonbild kann leicht mit derartigen Lamellenstrukturen dargestellt werden, indem beispielsweise jedem Halbtonbildpunkt ein kleiner Flächenbereich des Sicherheitselements zugeordnet wird, und dieser Flächenbereich mit einer der Helligkeit des Halbtonbildpunkts entsprechenden Lamellenstruktur versehen wird. Bei Betrachtung aus einer Blickrichtung parallel zu den Lamellen ist dann das Halbtonbild erkennbar, aus anderen Betrachtungsrichtungen, aus denen die Lamellen den Blick auf die Basisschicht versperren, zeigt sich lediglich eine einheitlich gefärbte Fläche.

Claims

Sicherheitselement für Sicherheitspapiere, Wertdokumente und dergleichen mit einer lasermarkierbaren transparenten oder transluzenten Markierungsschicht, in die durch Einwirkung von Laserstrahlung visuell erkennbare Kennzeichnungen in Form von Mustern, Buchstaben, Zahlen oder Bildern eingebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennzeichnungen jeweils eine Lamellenstruktur aus einer Vielzahl von im Wesentlichen parallel verlaufenden, sich in die Tiefe der Markierungsschicht erstreckenden Lamellen aufweisen, die durch die Parameter Farbe, Breite, Höhe, laterale Orientierung, Neigungswinkel und Abstand charakterisiert sind.
Sicherheitselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierungsschicht auf einer opaken Basisschicht angeordnet ist, deren Eigenfarbe bei Betrachtung parallel zu den Lamellen einer Lamellenstruktur zumindest teilweise erkennbar ist.
Sicherheitselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierungsschicht auf einer transparenten oder transluzenten Basisschicht angeordnet ist, so dass das Sicherheitselement bei Betrachtung parallel zu den Lamellen einer Lamellenstruktur zumindest teilweise lichtdurchlässig ist.
Sicherheitselement nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierungsschicht zwischen der Basisschicht und einer Effektfarbschicht angeordnet ist.
Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Lamellenstrukturen verschiedener Kennzeichnungen zumindest in ihrer lateralen Orientierung oder zumindest in ihrem Neigungswinkel unterscheiden, um ein unterschiedliches visuelles Erscheinungsbild bei einer Drehung bzw. einer Verkippung des Sicherheitselements zu erreichen.
Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Lamellenstrukturen verschiedener Kennzeichnungen zumindest in einem der Parameter Farbe, Breite, Höhe, und Abstand unterscheiden, um Bereiche mit unterschiedlichem visuellen Erscheinungsbild innerhalb des Sicherheitselements zu erzeugen.
Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen in der Ebene der Markierungsschicht in Form gerader Linien, gekrümmter Linien, unterbrochener Linien und/oder Linien mit sich verändernder Breite gebildet sind.
Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Markierungsschichten mit einer Schichtdicke von jeweils zwischen 50 µm und 300 µm vorgesehen sind, dass die Lamellen eine Höhe zwischen 50 µm und 150 µm aufweisen, und dass die Breite der Lamellen zwischen 20 µm und 150 µm, vorzugsweise zwischen 70 µm und 120 µm, liegt.
Sicherheitspapier für die Herstellung von Sicherheits- oder Wertdokumenten, wie Banknoten, Schecks, Ausweiskarten, Urkunden oder dergleichen, mit einer lasermarkierbaren transparenten oder transluzenten Markierungsschicht, in die durch Einwirkung von Laserstrahlung visuell erkennbare Kennzeichnungen in Form von Mustern, Buchstaben, Zahlen oder Bildern eingebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennzeichnungen jeweils eine Lamellenstruktur aus einer Vielzahl von im Wesentlichen parallel verlaufenden, sich in die Tiefe der Markierungsschicht erstreckenden Lamellen aufweisen, die durch die Parameter Farbe, Breite, Höhe, laterale Orientierung, Neigungswinkel und Abstand charakterisiert sind.
Sicherheitspapier nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennzeichnungen nach einem der Ansprüche 2 bis 8 ausgebildet sind.
Sicherheitspapier nach Anspruch 9, mit einem Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 2 bis 8.
Datenträger, insbesondere Markenartikel, Wertdokument oder dergleichen, mit einer lasermarkierbaren, transparenten oder transluzenten Markierungsschicht, in die durch Einwirkung von Laserstrahlung visuell erkennbare Kennzeichnungen in Form von Mustern, Buchstaben, Zahlen oder Bildern eingebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennzeichnungen jeweils eine Lamellenstruktur aus einer Vielzahl von im Wesentlichen parallel verlaufenden, sich in die Tiefe der Markierungsschicht erstreckenden Lamellen aufweisen, die durch die Parameter Farbe, Breite, Höhe, laterale Orientierung, Neigungswinkel und Abstand charakterisiert sind.
Datenträger nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennzeichnungen nach einem der Ansprüche 2 bis 8 ausgebildet sind.
Datenträger nach Anspruch 12, mit einem Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 2 bis 8.
Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements, Sicherheitspapiers oder Datenträgers mit einer lasermarkierbaren transparenten oder transluzenten Markierungsschicht, bei dem in die Markierungsschicht durch Einwirkung von Laserstrahlung visuell erkennbare Kennzeichnungen in Form von Mustern, Buchstaben, Zahlen oder Bildern eingebracht werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennzeichnungen jeweils mit einer Lamellenstruktur aus einer Vielzahl von im Wesentlichen parallel verlaufenden, sich in die Tiefe der Markierungsschicht erstreckenden Lamellen gebildet werden, die durch die Parameter Farbe, Breite, Höhe, laterale Orientierung, Neigungswinkel und Abstand charakterisiert sind.