EP2043877B1 - Verfahren zur erzeugung einer lasermarkierung in einem sicherheitsdokument sowie derartiges sicherheitsdokument - Google Patents

Verfahren zur erzeugung einer lasermarkierung in einem sicherheitsdokument sowie derartiges sicherheitsdokument Download PDF

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EP2043877B1
EP2043877B1 EP07786287.8A EP07786287A EP2043877B1 EP 2043877 B1 EP2043877 B1 EP 2043877B1 EP 07786287 A EP07786287 A EP 07786287A EP 2043877 B1 EP2043877 B1 EP 2043877B1
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EP
European Patent Office
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laser
layer
reflective layer
markable
transparent
Prior art date
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EP07786287.8A
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René Staub
Wayne Robert Tompkin
Daniel Holliger
Olaf Krolzig
Andreas Schilling
Achim Hansen
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OVD Kinegram AG
Original Assignee
OVD Kinegram AG
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Publication date
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Application filed by OVD Kinegram AG filed Critical OVD Kinegram AG
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    • B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/26—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a laser marking in a security document by means of at least one laser beam, wherein the security document has at least one laser-markable layer and at least one reflective layer having at least one laser-markable layer at least partially overlapping and opaque regions.
  • An identification card or a similar data carrier is formed in this order with a laser-markable layer, a reflective metal layer and a transparent card cover layer.
  • congruent markings are introduced through the card deck layer into the reflective metal layer and the laser-markable layer.
  • the laser-markable layer can be applied as a lacquer layer on a card core layer, wherein the reflective metal layer does not completely cover the laser-markable layer and thus markings can additionally be introduced into the laser-markable layer next to the reflective metal layer.
  • a method for producing a data carrier which has a laser-markable layer and an at least partially overlapping, translucent, optically variable layer.
  • Optically variable layers show different visual impressions at different viewing angles, such as different colors.
  • the translucent optically variable layer is arranged on the side facing the viewer of the laser-markable layer and is used for the Laser radiation largely transparent.
  • visually perceptible markings in particular black markings, are inscribed into the laser-markable layer through the optically variable layer, the optically variable effect being clearly visible, in particular in the regions of the optically variable layer which lie above the generated laser mark.
  • the optically variable effect is less visible.
  • the reflective metal layer is hereby congruently cut through during the laser marking of a laser-markable layer arranged thereunder, so that only material changed by the laser irradiation of the laser-markable layer is visible in the openings which were produced in the reflective metal layer. An information content of the laser marking in the laser-markable layer independent of the formation of the openings in the reflective metal layer can not be generated.
  • the object is achieved for the method for producing a laser marking in a security document by means of at least one laser beam, the security document having at least one laser-markable layer and at least one reflective layer having at least one laser-markable layer at least partially overlapping and opaque regions the at least one reflective layer at least in an overlap region in which the at least one reflective layer and the laser-markable layer overlap, viewed perpendicular to the reflective layer plane, with at least one transparent region surrounded on at least two sides by an opaque region of the at least one reflective layer is formed, that the at least one reflective Layer between at least one laser radiation source for the at least one laser beam and the at least one laser-markable layer is arranged and that the laser marking is visually generated through the at least one transparent region recognizable in the at least one laser-markable layer, wherein the at least one reflective layer at least visually largely unchanged preserved.
  • the method according to the invention makes it possible to introduce a laser marking into a laser-markable layer without changing, or only partially, a reflecting layer with opaque or semitransparent areas and transparent areas located in the laser beam path during laser marking over the laser-markable layer in the laser beam path to change.
  • the reflective layer may possibly be slightly modified, but this should not be visible to the viewer visually, ie without further aids such as magnifying glasses, microscopes or the like.
  • a slight change in the visual impression, for example in the reflection behavior, may even be desirable as an additional special safety effect.
  • the opaque areas of the at least one reflective layer produce impressive visual effects that are perfectly recognizable regardless of the background.
  • the laser marking of the underlying laser-markable layer is visible, which was introduced through the transparent regions.
  • the laser marking for the viewer preferably extends optically over a plurality of semitransparent or transparent regions which are separated from one another by opaque regions.
  • the object is for a security document obtainable in particular by the method according to the invention which has at least one laser-markable layer and at least one reflective layer having at least one laser-markable layer at least partially overlapping and opaque regions, wherein the at least one reflective layer is at least in an overlap region in which the at least one reflective layer and the laser-markable layer overlap, viewed perpendicular to the plane of the reflective layer, at least one transparent region surrounded on at least two sides by an opaque region of the at least one reflective layer, achieved visually in at least two adjacent transparent regions by an observer the laser marking is formed independently of the configuration of the transparent regions in the reflective layer, and that the laser marking in the laser-markable layer underneath the opaque regions is visually unobstructed by the viewer is.
  • alphanumeric characters or character strings, symbols, logos, images, photos, signatures, lines, biometric data such as fingerprints or the like are permanently inscribed into the laser-markable layer as identifiers or markings with the at least one laser beam.
  • identity documents passports, identity cards, bank cards, tickets, documents of value such as banknotes, etc.
  • security documents are understood as security documents.
  • the laser beam is used for individualization or personalization of a security or value document by person-specific data such as name, date of birth address, signature, photograph, etc., or other data such as serial numbers, barcodes, etc. are generated on the document.
  • person-specific data such as name, date of birth address, signature, photograph, etc., or other data such as serial numbers, barcodes, etc.
  • black and white markings, grayscale images, color images or color markings can be formed.
  • a metal layer is preferably used, but also colored semiconductor layers, such as layers of silicon, germanium or lead sulfide are suitable.
  • the opaque regions of the at least one reflective layer are formed perpendicular to the plane of the reflective layer in the form of a pattern and / or a grid and / or a field of parallel and / or curved lines. Furthermore, the opaque regions can form a dot matrix which can have the same or different grid spacings and / or the same or different grid dot sizes.
  • the at least one transparent area is surrounded on all sides by opaque areas.
  • An at least substantial visual impairment of the at least one reflective layer in the opaque regions is effectively avoided in the laser marking on the one hand by forming the at least one reflective layer in the opaque regions with a thickness in the range of 0.2 to 150 .mu.m and the at least one laser beam for generating the laser marking is guided over the opaque regions of the at least one reflective layer and the at least one transparent region.
  • the at least one reflective layer in the opaque regions Due to the relatively high thickness of the at least one reflective layer in the opaque regions compared to conventionally used on security elements reflective layer material is only partially or not at all evaporated or damaged in the laser irradiation when the at least one laser beam, the opaque areas crossed. If the heat dissipation of the thick reflective layer is sufficiently high, then the reflective layer will not be evaporated in the opaque regions. In any event, after crossing an opaque area, a sufficiently thick reflective layer will remain in the opaque areas to be visually equivalent or nearly equivalent to opaque areas not crossed by the laser beam.
  • the material for forming the at least one reflective layer absorbs the laser radiation as low as possible.
  • the at least one reflective layer is formed as a metal layer, in particular Silver, gold, aluminum, nickel, chromium, copper, etc., formed.
  • the reflective layer can also be a multi-layer structure comprising at least two layers of different materials arranged congruently one above the other.
  • a thin, optically attractive reflective layer which is visible to the viewer, can be combined with a thick, optically less attractive reflective layer, which is not intended to be visible and, above all, serves for heat dissipation.
  • a diffractive relief structure can be arranged in opaque regions of the reflective layer, which in particular causes a reduction in the absorption of the laser beam.
  • a visual impairment of the at least one reflective layer in the opaque areas is further effectively avoided in laser marking by performing position detection of at least parts of the opaque areas of the at least one reflective layer such that the at least one laser beam generates the laser mark based on the position detection detected data is controlled, such that the at least one laser beam to generate the laser marking at no point incident on the opaque areas of the at least one reflective layer.
  • the opaque areas are completely recessed and not acted upon by the laser radiation.
  • the power of the laser beam is lowered in the opaque regions of the reflective layer.
  • the position detection is carried out optically.
  • the position of the opaque areas is at least partially optically detected by means of a sensor unit and the determined data are transmitted to a computing unit.
  • the arithmetic unit controls the laser based on the data.
  • a direct optical detection of the position of all opaque regions can take place, but in particular of the opaque regions lying in the laser path of the laser beam for forming the laser marking.
  • the captured image of all the opaque areas of the at least one reflective layer provides the necessary data to appropriately control the laser and eliminate opaque areas from the laser treatment or to provide a reduced power laser beam. This is particularly advantageous when the opaque areas vary, for example due to manufacturing tolerances, the formation of individual or personal data or a Kinegram ® s.
  • the laser path to be completed for example in the form of a signature train or a serial number, must already be stored as a data record in the arithmetic unit.
  • an optical scanning of the laser-markable layer takes place at all points which the laser beam is intended to cover in order to generate the at least one laser mark.
  • data is generated and used to control the laser beam, so that in the area of the opaque areas no or a reduced-power laser treatment takes place.
  • the at least one reflective layer is formed with at least one optically detectable position marker and a position of the position marker is determined or independent of the reflective layer on the security document at least one optically detectable position marker is formed and a position of the position marker is determined .
  • Suitable position markers are diffractive markings, printed markings, markings produced by a laser, machine-readable markings, such as marks detectable by infrared radiation, magnetic markings, etc.
  • the reflective layer itself can be used to form position markings with opaque areas in the form of arrows, bars , Points, etc. are formed.
  • the at least one reflective layer or the security document is preferably formed with at least three optically detectable position markings and determines the position of the at least three position markings in order to possibly distort the at least one reflective layer when the at least one reflective layer is applied to the at least one laser-markable layer capture and compensate for them.
  • a visual impairment of the at least one reflective layer in the opaque regions is effectively avoided in the laser marking by at least one detection laser beam is coupled into the at least one laser beam to produce the laser marking or parallel to the at least one laser beam, and that a lowering the power of the at least one laser beam for generating the laser marking or the switching-off thereof takes place when the at least one detection laser beam detects the presence of opaque regions of the at least one reflective layer.
  • the radiation is deflected differently depending on the wavelength, so that a "spatial" correction between the detected with the detection laser beam position of the opaque regions and the laser beam to generate the laser marking actually incorporate noirden position must be made by the irradiation.
  • the detection laser beam may be arranged coaxially with the laser beam for generating the laser mark. Alternatively, however, the detection laser beam can also be angled with respect to the laser beam for generating the laser marking, wherein both the detection laser beam and the laser beam are directed to a common point of the reflective layer to produce the laser mark.
  • the power of the laser is set at a value below a power limit from which ablation occurs and the direct or diffuse reflection of the degraded laser beam at that position is measured. If a transparent area is detected with little or no reflection, the power of the laser is increased and at the selected position the laser marking is generated in the laser-markable layer. Otherwise, the laser will continue to move without a change in power and the measurement will be repeated at the next location.
  • Another possibility for protecting opaque areas of the reflective layer is to use a mask, which is arranged in the beam path between the laser and the reflective layer.
  • the mask is designed in such a way that it overlaps the opaque areas of the reflective layer for the laser beam with impenetrable areas which cover the underlying opaque areas of the reflective layer in front of the laser beam protect.
  • a lens arrangement or a lens array can be used as a mask over the reflective layer, wherein the laser beam is focused by the lenses on certain points of the reflective layer and affects the path of the laser beam on the reflective layer.
  • Optical scanning of the opaque regions of the reflective layer serves to position the impenetrable or laser beam-deflecting regions of the mask over the opaque regions of the reflective layer as accurately as possible.
  • both low and high-absorbency materials can be used to form the at least one reflective layer. It has proven useful to form the at least one reflective layer as a metal layer, in particular of silver, gold, aluminum, nickel, copper, chromium, etc.
  • the opaque regions of the at least one reflective layer are formed as filigree lines with a width in the range from 0.5 to 1000 ⁇ m. Such thin, opaque lines are particularly difficult to imitate and are particularly easily damaged by a laser irradiation, so that a high protection against counterfeiting or change for the security document is achieved.
  • the filigree opaque lines are arranged adjacent to the at least one transparent region.
  • a laser marking is preferably visible, in particular in addition to unmarked, thus color-different areas of the laser-markable layer.
  • the at least one reflective layer is arranged on or in a transparent film body and the film body including the at least one reflective layer is arranged overlapping the at least one laser-markable layer.
  • the formation of the at least one reflective layer can not be directly on the laser-markable Layer can take place and may further include process steps that could affect the laser-markable layer.
  • the film body can be applied as a transfer layer of a transfer film or as a laminating film overlapping the at least one laser-markable layer.
  • a transfer layer may also be applied to a transparent, transparent transparent protective layer which is permeable to laser radiation, and laminated therewith to the at least one laser-markable layer.
  • This has the advantage that the at least one reflective layer below the protective layer can be arranged protected against mechanical and / or chemical attack.
  • the transfer layer of the transfer film can be embossed onto a banknote by means of hot stamping.
  • the film body is glued or laminated onto the at least one laser-markable layer.
  • the film body may contain other security elements, such as luminescent substances, photochromic substances, interference or liquid crystal pigments, etc.
  • the at least one reflective layer is preferably formed at a lower thickness at these locations than in the opaque regions or the at least one reflective layer is provided with an opening.
  • either the at least one reflective layer can be present with such a small thickness that it is transparent and is not visible or barely visible to a viewer.
  • Particularly suitable here are methods for producing such a reflective layer, in which first areas with a diffractive relief structure are embossed into a transparent layer and then the planar second areas and the relief areas provided with the first regions of the transparent layer with a constant area density with respect to the plane the transparent layer is sputtered with material for forming the reflective layer.
  • the material for forming the reflective layer is sputtered in a thickness such that due to the relief structure in the first regions an at least substantially transparent reflective layer on the surface of the transparent layer forms, while forming in the planar second areas an opaque reflective layer.
  • the at least one reflective layer may be completely interrupted so that there is no material of the reflective layer. This is usually achieved by partially forming the reflective layer via masks or partially removing the reflective layer, for example by etching the reflective layer.
  • opaque regions of the reflective layer are formed with at least two different layer thicknesses.
  • the result during laser treatment can additionally be varied.
  • the at least one transparent region is only partially filled with the laser marking so that unmarked regions of the laser-markable layer remain visible within the at least one transparent region.
  • the at least one laser beam for generating the laser marking impinges perpendicular to the plane of the security document.
  • the at least one laser beam for generating the laser marking is aligned at the edge of the at least one transparent area obliquely to the plane of the security document and the laser marking is continued below the opaque areas, at least over a short area.
  • a color change, a blackening or a bleaching in the region of the laser marking preferably takes place in the at least one laser-markable layer. This produces color marks, color images, black and white marks, grayscale images, or combinations thereof.
  • laser marking is produced in particular permanently or irreversibly in the laser-markable layer and can not be erased again by subsequent UV irradiation or else.
  • the different colorants may also be admixed to a single laser-markable layer, which is present in the mixed color of all laser-sensitive colorants before the laser treatment.
  • colored layers comprising bleachable pigments as laser-markable layers.
  • yellow pigments are preferably bleached by means of blue laser light, cyan pigments, preferably with red laser light and magenta pigments, preferably with green laser light.
  • Black laser-markable layers preferably contain carbon, while blackenable laser-markable layers in particular contain decomposable carbon compounds by means of laser radiation.
  • laser-markable materials which show a significant, irreversible color change, for example in the case of laser irradiation, may be contained in the laser-markable layer.
  • one above the other or a laser-markable layer containing a mixture of different colorants can be by means of successive laser irradiation of individual laser-markable layers or individual points of the laser-markable layer containing a mixture of different colorants by subtractive or additive color mixing full color images with natural color, for example a photograph of the owner of the security document to be marked.
  • the at least one laser-markable layer may be disposed on a supporting substrate of paper, PE, PC, PET, PVC or Teslin ®.
  • the at least one laser-markable layer like the reflective layer, can be laminated onto the carrier substrate as a laminating film or transfer layer of a transfer film or adhesively bonded with the aid of an adhesive layer.
  • the security document may comprise additional layers, such as protective layers, printed layers, etc., which are arranged on the back side of the carrier substrate, between the carrier substrate and the laser-markable layer, between the laser-markable layer and the reflective layer and on the reflective layer.
  • additional layers such as protective layers, printed layers, etc., which are arranged on the back side of the carrier substrate, between the carrier substrate and the laser-markable layer, between the laser-markable layer and the reflective layer and on the reflective layer.
  • a background layer is arranged between the at least one laser-markable layer and the carrier substrate, which absorbs the at least one laser beam for generating the laser marking. This is particularly advantageous for sensitive paper substrates.
  • the at least one laser-markable layer is preferably arranged in patterned fashion on the carrier substrate. This can be achieved by direct application of the coating material by means of e.g. Printing or by a transfer process in which the laser-markable layer is supported on a support, e.g. a transfer film is formed and transferred in a solid state to the carrier substrate while the carrier is withdrawn again. This allows a visually appealing design of the security document.
  • the at least one laser-markable layer itself may be provided by a laser-markable supporting substrate of paper, PVC, PC, Teslin ® or doped with laser-markable substances carrier substrate.
  • At least two reflective layers with opaque regions of different colors are arranged on the at least one laser-markable layer.
  • the combination of silver and gold-colored opaque metal areas creates a particularly high-quality appearance.
  • the transparent film body or the security document in addition to the at least one reflective layer, a transparent or semi-transparent ink layer and / or a transparent or semi-transparent dielectric layer and / or a transparent or semi-transparent having optically variable layer.
  • this can also be laser-markable, wherein a laser marking can be carried out with the same laser beam, which is also used to mark the laser-markable layer.
  • a simultaneous laser marking with the laser-markable layer is preferred.
  • the transparent color layer and / or the transparent HRI layer and / or the transparent optically variable layer is preferably arranged on the side of the reflective layer opposite the laser-markable layer.
  • An optically variable layer preferably comprises a diffractive structure and / or a holographic structure, in particular a hologram or Kinegram ®, and / or a liquid crystal material and / or a thin-film multilayer system with blickwinkeltwoem interference effect, which can also include transparent metal thin films, and / or a photochromic substance and / or a luminescent substance.
  • the permeability of the transparent regions of the reflective layer for the at least one laser beam is preferably not adversely affected by the additional transparent or semi-transparent layers contained in the transparent film body or security document.
  • the optically variable layer extends over opaque areas and / or over the at least one transparent area.
  • the optically variable effect of the optically variable layer can only show above and in the register to opaque areas or else only above and in register with the at least one transparent area.
  • the optically variable effect of the optically variable layer is in the region of the diffractive or holographic structure either by the reflective layer itself or, if this has an opening, for example by an additional transparent dielectric Reinforced HRI layer (High Refraction Index).
  • an at least substantially transparent dielectric HRI layer can be provided below and / or above the reflective layer, which hardly or hardly disturbs a laser marking of the laser-markable layer and which is not affected or substantially not affected by the laser radiation.
  • Such an HRI layer can be arranged in register with the opaque areas and / or the transparent areas of the reflective layer and thereby provide additional, attractive optical effects.
  • Known materials for HRI layers are, for example, ZnS or TiO 2 .
  • the transparent color layer and / or the transparent HRI layer and / or the transparent optically variable layer can be arranged on the side of the reflective layer opposite the laser-markable layer.
  • the color layer, the HRI layer or the optically variable layer can be applied directly to the reflective layer or applied to a transparent film which optionally exhibits at least regionally or pattern-like diffractive relief structures, wherein the film is then arranged above or below the reflective layer For example, by gluing, laminating, hot stamping, etc ..
  • a microlens array may be present in combination with the reflective layer, wherein the laser beam is focused by means of a microlens and additionally influences the result of the laser irradiation and the result visible thereafter.
  • the at least one laser beam for generating the laser marking is generated by a NeodymYAG laser radiation source.
  • other laser radiation sources can be used.
  • Pulsed, frequency-multiplied solid-state lasers, optical parametric oscillators (OPOs) and pulsed UV lasers (such as excimer lasers) are suitable.
  • energy densities are preferably between 0.05 and 0.5 J / cm 2 at a Pulse duration of 5 to 20 ns applied. The result is still determined by the number of pulses.
  • the invention does not exclude that in combination also opaque areas of the reflective layer or regions of an HRI layer or optically variable layer are at least partially changed with the laser beam very specific, for example, to make an additional personalization.
  • opaque regions of the reflective layer which according to the invention were not or hardly changed by the laser irradiation of the laser-markable layer underneath, visibly altered opaque regions may also be present by means of the laser beam, for example by blackening, haze or ablation, as is apparent DE 44 10 431 A1 already sufficiently known.
  • FIG. 1 shows a security document 1 in the form of a badge in plan view.
  • the security document 1 comprises a region-wise printed, laser-markable layer 2 in the form of a signature field and a circular film body 5.
  • a colored lacquer with the following composition was used: methyl ethyl ketone 34.0 parts toluene 26.0 parts ethyl acetate 13.0 parts Cellulose nitrate (low viscosity, 65% in alcohol) 20.0 parts Linear polyurethane (mp> 200 ° C) 3.5 parts High molecular weight dispersing additive (40%, amine number 20) 2.0 parts Pigment Blue 15: 4 0.5 parts Pigment Red 57: 1 0.5 parts Pigment Yellow 155 0.5 parts
  • the film body 5 comprises as a reflective layer a metal layer whose opaque areas 3 are formed in a line shape with a width of 50 ⁇ m each and show two concentric circles containing three concentric stars. Between the opaque metal lines 3 are laser-transmissive, transparent areas 3a, in which the metal layer has openings that overlook the underlying areas of the laser-markable layer 2, a photo 6 of the cardholder and a carrier substrate 7 (see FIG FIGS. 2a to 2c ). A laser marking 4 in the form of a signature of the cardholder was introduced into the laser-markable layer 2 with laser radiation. The laser marking 4 acts for the viewer as if it had already been present in the laser-markable layer 2 before the application of the film element 5.
  • FIG. 2a shows a simplified sectional view in the area A - A 'by the security element 1 according to FIG. 1 ,
  • the cutting line exactly follows the course of the laser marking 4 and thus intersects the opaque metal lines 3 of the concentric circles and stars as well as the transparent regions 3a exactly in the region of the laser marking 4.
  • the laser-markable layer 2 can be seen, which covers the film body 5 containing the metal layer.
  • the film body 5 comprises the filigree, line-shaped, opaque metal regions 3.
  • the top side of the security element 1 shown here is overlaminated with a transparent, laser-beam-transparent protective film 8, so that the film element 5 is embedded in a protective manner between the protective film 8 and the carrier substrate 7.
  • the laser beam for generating the laser marking 4 was directed perpendicular to the plane of the security element 1 and generates the laser marking 4 in the laser-markable layer 2.
  • the opaque metal regions 3 of the metal layer are formed of silver and formed in a thickness of 10 ⁇ m.
  • the laser beam is controlled on the basis of the generated data such that the opaque metal regions 3 are either recessed from the laser treatment be applied or less laser power is applied to the laser beam or faster over the opaque metal regions 3 than over the areas to be marked of the laser-markable layer 2.
  • the opaque metal regions 3 of the metal layer are formed in a thickness of 30 nm and used as material for the Metal layer gold used.
  • the laser-markable layer 2 is in any case in unchanged form, since the laser beam for generating the laser marking 4 (see FIG. 1 ) does not become active below the opaque metal areas 3.
  • the at least one laser beam reaches the laser-markable layer 2, which is thus changed in color in the regions 2a and the viewer seen perpendicular to the metal layer level, a laser marking 4, which is designed as a signature train shows.
  • the viewer can see the laser marking 4 (or the laser-marked areas 2a) in FIG. 1 as a continuous signature in the otherwise color-unchanged laser-markable layer 2 and irrespective of the shape of the opaque metal regions 3 of the metal layer. In fact, however, the signature string is broken in the area below each of the opaque metal lines.
  • FIG. 2b shows in contrast to FIG. 2a the real sectional view in the area AA 'by the security element 1 according to FIG. 1 ,
  • Figure 2c shows a further simplified sectional view in the area A - A 'by a security element 1 according to FIG. 1 which, however, here comprises an optically variable layer 9 with a diffractive relief structure 9 '.
  • the cutting line exactly follows the course of the laser marking 4 and thus intersects the opaque metal lines 3 of the concentric circles and stars as well as the transparent regions 3a exactly in the region of the laser marking 4.
  • the laser-markable layer 2 can be seen, which covers the film body 5 containing the metal layer.
  • the film body 5 comprises the filigree, line-shaped, opaque metal regions 3.
  • the top side of the security element 1 shown here is overlaminated with a transparent, laser-beam-transparent protective film 8, so that the film element 5 is embedded in a protective manner between the protective film 8 and the carrier substrate 7.
  • the diffractive relief structure 9 ' is arranged in the register to the transparent regions in the metal layer, wherein on the side of the optically variable layer 9, which has the diffractive relief structure 9', a transparent HRI layer of ZnS not separately shown here is arranged.
  • FIG. 3 shows an approximately 400% magnification of an example of a film element 5 'containing filigree, grid-like arranged opaque metal areas 3 and other opaque metal areas (including in the form of a cross), wherein the film element 5' shows a Kinegram ® and one or more laser-sensitive Layers can be arranged.
  • FIG. 4a shows in plan view a blank ID card 10 'before the laser personalization, ie before the introduction of personal, individual data of a card holder.
  • the blank ID card 10 ' can accommodate a photo of the cardholder as well as his name, first name, date of birth and a date of validity of the card. At least in these areas of the blank identity card 10 'there is a laser-markable layer into which the data can be written.
  • a film element 50 is transferred by means of a hot stamping foil on the blank identity card 10 ', wherein the laser-markable areas in which the personal data are to be written, are partially covered.
  • the film element 50 has, as a reflective layer, a metal layer whose opaque regions 30 are formed in a line with a width of 55 ⁇ m in each case. All opaque areas 30 together result in a flower-like structure composed of newly individual ellipses.
  • the opaque regions 30 are located in a region of the film element 50 having a relief structure which exhibits a kinematic effect. Visible is a so-called Kinegram ® .
  • the identification card 10 "coated by means of the film element 50 does not yet contain personal data, but merely the film element 50.
  • the personal data of a cardholder are then introduced by means of a laser beam, whereby a card holder 60 image is generated by means of a laser beam overlapping with the film member 50.
  • Data 40a, 40b are also inscribed, the data 40b also with the film element 50 overlap.
  • the laser personalization in the region of the film element 50 or the opaque regions 30 takes place according to the method according to the invention by the opaque regions 30 of the metal layer are recessed by the laser irradiation or protected in the laser treatment.
  • the opaque regions 30 of the metal layer Adjacent areas with the laser marking do not differ at least optically from opaque areas 30 to which no laser marking adjoins, so attaching the foil element 50 only after the introduction of the laser marking can thus be dispensed with.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung einer Lasermarkierung in einem Sicherheitsdokument mittels mindestens eines Laserstrahls, wobei das Sicherheitsdokument mindestens eine lasermarkierbare Schicht sowie mindestens eine, mit der mindestens einen lasermarkierbaren Schicht zumindest teilweise überlappende und opake Bereiche aufweisende reflektierende Schicht aufweist.
  • Das Einbringen von Lasermarkierungen in derartige Sicherheitsdokumente als Kopierschutz ist aus DE 44 10 431 A1 bekannt. Eine Ausweiskarte oder ein ähnlicher Datenträger wird dabei in dieser Reihenfolge mit einer lasermarkierbaren Schicht, einer reflektierenden Metallschicht und einer transparenten Kartendeckschicht ausgebildet. Mit Hilfe eines Laserstrahls werden durch die Kartendeckschicht hindurch in die reflektierende Metallschicht sowie die lasermarkierbare Schicht deckungsgleiche Kennzeichnungen eingebracht. Die lasermarkierbare Schicht kann dabei als Lackschicht auf eine Kartenkernschicht aufgebracht sein, wobei die reflektierende Metallschicht die lasermarkierbare Schicht nicht vollständig bedeckt und somit Kennzeichnungen zusätzlich neben der reflektierenden Metallschicht in die lasermarkierbare Schicht eingebracht werden können.
  • Weiterhin ist aus WO 01/62509 A1 ein Verfahren zur Herstellung eines Datenträgers bekannt, der eine lasermarkierbare Schicht sowie eine mit dieser zumindest bereichsweise überlappende, lichtdurchlässige optisch variable Schicht aufweist. Optisch variable Schichten zeigen unter unterschiedlichen Betrachtungswinkeln unterschiedliche visuelle Eindrücke, wie beispielsweise unterschiedliche Farben. Die lichtdurchlässige optisch variable Schicht ist auf der dem Betrachter zugewandten Seite der lasermarkierbaren Schicht angeordnet und ist für die eingesetzte Laserstrahlung weitgehend transparent. Mit einem Laserstrahl werden durch die optisch variable Schicht hindurch visuell wahrnehmbare Markierungen, insbesondere schwarze Markierungen, in die lasermarkierbare Schicht eingeschrieben, wobei der optisch variable Effekt insbesondere in den Bereichen der optisch variablen Schicht, die über der erzeugten Lasermarkierung liegen, gut sichtbar ist. In den übrigen Bereichen der lasermarkierbaren Schicht, die von der optisch variablen Schicht bedeckt sind, ist dagegen der optisch variable Effekt weniger gut sichtbar.
  • Sicherheitselemente mit opaken, reflektierenden Bereichen gemäß der DE 44 10 431A1 sind dagegen unabhängig vom Hintergrund aufgrund der hohen Reflektivität der opaken Metallbereiche visuell gut erkennbar. Die reflektierende Metallschicht wird hier bei der Lasermarkierung einer darunter angeordneten lasermarkierbaren Schicht deckungsgleich durchtrennt, so dass in den Öffnungen, die in der reflektierenden Metallschicht erzeugt wurden, ausschließlich durch die Laserbestrahlung verändertes Material der lasermarkierbaren Schicht sichtbar ist. Ein von der Ausbildung der Öffnungen in der reflektierenden Metallschicht unabhängiger Informationsgehalt der Lasermarkierung in der lasermarkierbaren Schicht ist nicht erzeugbar.
  • Es ist nun Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Erzeugung einer Lasermarkierung in einem Sicherheitsdokument sowie ein danach hergestelltes Sicherheitsdokument bereitzustellen, das ausdrucksstärkere optische Eindrücke als bisher ermöglicht.
  • Die Aufgabe wird für das Verfahren zur Erzeugung einer Lasermarkierung in einem Sicherheitsdokument mittels mindestens eines Laserstrahls, wobei das Sicherheitsdokument mindestens eine lasermarkierbare Schicht sowie mindestens eine, mit der mindestens einen lasermarkierbaren Schicht zumindest teilweise überlappende und opake Bereiche aufweisende reflektierende Schicht aufweist, dadurch gelöst, dass die mindestens eine reflektierende Schicht zumindest in einem Überlappungsbereich, in dem die mindestens eine reflektierende Schicht und die lasermarkierbare Schicht überlappen, senkrecht zur Ebene der reflektierenden Schicht gesehen mit mindestens einem, auf mindestens zwei Seiten von einem opaken Bereich der mindestens einen reflektierenden Schicht umgebenen transparenten Bereich ausgebildet wird, dass die mindestens eine reflektierende Schicht zwischen mindestens einer Laserstrahlungsquelle für den mindestens einen Laserstrahl und der mindestens einen lasermarkierbaren Schicht angeordnet wird und dass die Lasermarkierung visuell durch den mindestens einen transparenten Bereich hindurch erkennbar in der mindestens einen lasermarkierbaren Schicht erzeugt wird, wobei die mindestens eine reflektierende Schicht zumindest visuell weitgehend unverändert erhalten bleibt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, eine Lasermarkierung in eine lasermarkierbare Schicht einzubringen, ohne dabei eine, sich somit bei der Lasermarkierung über der lasermarkierbaren Schicht im Laserstrahlengang befindliche reflektierende Schicht mit opaken oder semitransparenten Bereichen und transparenten Bereichen, vom visuellen Eindruck her zu verändern oder nur teilweise zu verändern. Dies bedeutet, dass die reflektierende Schicht zwar gegebenenfalls geringfügig verändert werden kann, dass dies für den Betrachter aber nicht visuell, also ohne weitere Hilfsmittel wie Lupen, Mikroskope oder ähnliches, erkennbar werden soll. Eine geringfügige Veränderung des visuellen Eindrucks, beispielsweise im Reflektionsverhalten, kann als zusätzlicher spezieller Sicherheitseffekt sogar erwünscht sein. Durch die opaken Bereiche der mindestens einen reflektierenden Schicht werden eindrucksstarke optische Effekte erzielt, die unabhängig vom Hintergrund ausgezeichnet erkennbar sind. In den semitransparenten oder transparenten Bereichen der mindestens einen reflektierenden Schicht, welche für den eingesetzten Laserstrahl zumindest weitgehend durchlässig ausgebildet sind, wird die Lasermarkierung der darunter liegenden lasermarkierbaren Schicht sichtbar, welche durch die transparenten Bereiche hindurch eingebracht wurde. Dabei erstreckt sich die Lasermarkierung für den Betrachter optisch vorzugsweise über mehrere, voneinander durch opake Bereiche getrennte semitransparente oder transparente Bereiche.
  • Die Aufgabe wird für ein, insbesondere nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältliches Sicherheitsdokument, das mindestens eine lasermarkierbare Schicht sowie mindestens eine, mit der mindestens einen lasermarkierbaren Schicht zumindest teilweise überlappende und opake Bereiche aufweisende reflektierende Schicht aufweist, wobei die mindestens eine reflektierende Schicht zumindest in einem Überlappungsbereich, in dem die mindestens eine reflektierende Schicht und die lasermarkierbare Schicht überlappen, senkrecht zur Ebene der reflektierenden Schicht gesehen mindestens einen, auf mindestens zwei Seiten von einem opaken Bereich der mindestens einen reflektierenden Schicht umgebenen transparenten Bereich aufweist, dadurch gelöst, dass in zumindest zwei benachbarten transparenten Bereichen für einen Betrachter visuell eine die mindestens zwei transparenten Bereiche überspannende, zusammenhängende Lasermarkierung in der lasermarkierbaren Schicht erkennbar ist, wobei die Lasermarkierung unabhängig von der Ausgestaltung der transparenten Bereiche in der reflektierenden Schicht ausgebildet ist, und dass die Lasermarkierung in der lasermarkierbaren Schicht unterhalb den opaken Bereichen für den Betrachter visuell nicht erkennbar unterbrochen ist.
  • Dadurch wird visuell der Eindruck erweckt, dass die Lasermarkierung bereits vor dem Aufbringen der mindestens einen reflektierenden Schicht auf die lasermarkierbare Schicht in der lasermarkierbaren Schicht vorhanden war.
  • Als Kennzeichen oder Markierungen werden mit dem mindestens einen Laserstrahl im allgemeinen alphanumerische Zeichen oder Zeichenketten, Symbole, Logos, Bilder, Fotos, Unterschriften, Linien, biometrische Daten wie Fingerabdrücke oder ähnliches dauerhaft in die lasermarkierbare Schicht eingeschrieben.
  • Als Sicherheitsdokumente werden insbesondere Ausweise, Pässe, Identitätskarten, Bankkarten, Tickets, Wertdokumente wie Banknoten, usw. verstanden. Der Laserstrahl dient zur Individualisierung bzw. Personalisierung eines Sicherheits- oder Wertdokuments, indem personenspezifische Daten wie Name, Geburtsdatum Adresse, Unterschrift, Lichtbild usw., oder sonstige Daten wie Seriennummern, Barcodes, usw. auf dem Dokument erzeugt werden. Dabei können generell Schwarz-Weiß-Markierungen, Graustufenbilder, Farbbilder oder Farbmarkierungen gebildet werden.
  • Als reflektierende Schicht wird bevorzugt eine Metallschicht verwendet, aber auch farbige Halbleiterschichten, wie beispielsweise Schichten aus Silizium, Germanium oder Bleisulfid sind geeignet.
  • Es hat sich bewährt, wenn die opaken Bereiche der mindestens einen reflektierenden Schicht senkrecht zur Ebene der reflektierenden Schicht gesehen in Form eines Musters und/oder eines Gitters und/oder eines Felds aus parallelen und/oder geschwungenen Linien ausgebildet werden. Weiterhin können die opaken Bereiche ein Punktraster ausbilden, das gleiche oder unterschiedliche Rasterabstände und/oder gleiche oder unterschiedliche Rasterpunktgrößen aufweisen kann.
  • Vorzugsweise ist der mindestens eine transparente Bereich allseitig von opaken Bereichen umgeben.
  • Eine zumindest weitgehende visuelle Beeinträchtigung der mindestens einen reflektierenden Schicht in den opaken Bereichen wird bei der Lasermarkierung einerseits wirkungsvoll dadurch vermieden, dass die mindestens eine reflektierende Schicht in den opaken Bereichen mit einer Dicke im Bereich von 0,2 bis 150 µm ausgebildet wird und dass der mindestens eine Laserstrahl zur Erzeugung der Lasermarkierung über die opaken Bereiche der mindestens einen reflektierenden Schicht und den mindestens einen transparenten Bereich hinweg geführt wird.
  • Aufgrund der, im Vergleich zu üblicherweise an Sicherheitselementen eingesetzten reflektierenden Schichten recht hohen Dicke der mindestens einen reflektierenden Schicht in den opaken Bereichen wird das reflektierende Schichtmaterial dort bei der Laserbestrahlung nur teilweise oder gar nicht verdampft bzw. beschädigt, wenn der mindestens eine Laserstrahl die opaken Bereiche überquert. Ist die Wärmeableitung der dicken reflektierenden Schicht ausreichend hoch, dann wird die reflektierende Schicht in den opaken Bereichen nicht verdampft. Es bleibt nach der Überquerung eines opaken Bereichs in jedem Fall eine genügend dicke reflektierende Schicht in den opaken Bereichen bestehen, um visuell gleichwertig oder nahezu gleichwertig zu sein mit vom Laserstrahl nicht überquerten opaken Bereichen.
  • Dabei hat es sich bewährt, wenn das Material zur Bildung der mindestens einen reflektierenden Schicht die Laserstrahlung möglichst gering absorbiert. Vorzugsweise wird die mindestens eine reflektierende Schicht als Metallschicht, insbesondere aus Silber, Gold, Aluminium, Nickel, Chrom, Kupfer usw., ausgebildet.
  • Bei der reflektierenden Schicht kann es sich auch um eine Mehrschichtstruktur aus mindestens zwei deckungsgleich übereinander angeordneten Schichten aus unterschiedlichen Materialien handeln. So kann beispielsweise eine dünne, optisch attraktive reflektierende Schicht, welche für den Betrachter sichtbar ist, mit einer dicken, optisch weniger attraktiven reflektierenden Schicht kombiniert werden, welche nicht sichtbar werden soll und vor allem zur Wärmeableitung dient.
  • Weiterhin kann eine diffraktive Reliefstruktur in opaken Bereichen der reflektierenden Schicht angeordnet werden, welche insbesondere eine Verringerung der Absorption des Laserstrahls bewirkt.
  • Eine visuelle Beeinträchtigung der mindestens einen reflektierenden Schicht in den opaken Bereichen wird bei der Lasermarkierung weiterhin wirkungsvoll dadurch vermieden, dass eine Positionserkennung von zumindest Teilen der opaken Bereiche der mindestens einen reflektierenden Schicht durchgeführt wird, dass der mindestens eine Laserstrahl zur Erzeugung der Lasermarkierung basierend auf von der Positionserkennung ermittelten Daten gesteuert wird, derart dass der mindestens eine Laserstrahl zur Erzeugung der Lasermarkierung an keiner Stelle auf die opaken Bereiche der mindestens einen reflektierenden Schicht auftrifft. Bei der Steuerung des Laserstrahlwegs werden somit die opaken Bereiche komplett ausgespart und nicht mit der Laserstrahlung beaufschlagt.
  • Alternativ erfolgt eine Absenkung der Leistung des Laserstrahls in den opaken Bereichen der reflektierenden Schicht.
  • Vorzugsweise wird die Positionserkennung dabei optisch durchgeführt. Dabei wird die Lage der opaken Bereiche mittels einer Sensoreinheit zumindest bereichsweise optisch erfasst und die ermittelten Daten an eine Recheneinheit übermittelt. Die Recheneinheit steuert anhand der Daten den Laser.
  • Dabei besteht einerseits die Möglichkeit, dass lediglich an ausgewählten Punkten eine Positionserkennung erfolgt und in der Recheneinheit ein Referenzbild der opaken Bereiche hinterlegt ist. Es erfolgt dann eine Synchronisation der ermittelten Daten mit dem hinterlegten Referenzbild der opaken Bereiche, wobei eventuelle Verzerrungen der opaken Bereiche gegenüber dem Referenzbild erfasst und bei der Steuerung des Laserstrahls berücksichtigt werden können. Die mittels der Synchronisation errechnete tatsächliche Lage aller opaken Bereiche wird der Steuerung des Laserstrahls zugrunde gelegt, wobei opake Bereiche von der Laserbehandlung ausgespart oder mit einem Laserstrahl mit verringerter Leistung beaufschlagt werden.
  • Andererseits kann, insbesondere mit einer Kamera, eine direkte optische Erfassung der Position aller opaken Bereichen erfolgen, insbesondere aber der opaken Bereiche, die im Laserweg des Laserstrahls zur Bildung der Lasermarkierung liegen. Das erfasste Bild aller opaken Bereiche der mindestens einen reflektierenden Schicht liefert die erforderlichen Daten, um den Laser entsprechend zu steuern und opake Bereiche von der Laserbehandlung auszusparen oder mit einem Laserstrahl mit verringerter Leistung zu beaufschlagen. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die opaken Bereiche variieren, beispielsweise aufgrund von Herstellungstoleranzen, der Ausbildung von individuellen bzw. personenbezogenen Daten oder eines Kinegram®s.
  • Sollen nur die opaken Bereiche, die im Laserweg des Laserstrahls zur Bildung der Lasermarkierung liegen, erfasst werden, so muss in der Recheneinheit der zu absolvierende Laserweg, beispielsweise in Form eines Unterschriftenzugs oder einer Seriennummer, bereits als Datensatz hinterlegt sein. Es erfolgt basierend auf dem Datensatz eine optische Abtastung der lasermarkierbaren Schicht an allen Stellen, die der Laserstrahl zur Erzeugung der mindestens einen Lasermarkierung zurücklegen soll. An den Stellen, an denen bei der Abtastung das Vorhandensein von opaken Bereichen ermittelt wird, werden Daten generiert und diese zur Steuerung des Laserstrahls eingesetzt, so dass im Bereich der opaken Bereiche keine oder eine leistungsverminderte Laserbehandlung erfolgt. Dadurch werden gegebenenfalls vorhandene Verzerrungen der opaken Bereiche der reflektierenden Schicht direkt ausgeglichen.
  • Es hat sich bewährt, wenn die mindestens eine reflektierende Schicht mit mindestens einer optisch erfassbaren Positionsmarkierung ausgebildet wird und eine Position der Positionsmarkierung ermittelt wird oder dass unabhängig von der reflektierenden Schicht auf dem Sicherheitsdokument mindestens eine optisch erfassbare Positionsmarkierung ausgebildet wird und eine Position der Positionsmarkierung ermittelt wird. Als Positionsmarkierungen eignen sich diffraktive Markierungen, gedruckte Markierungen, mittels eines Lasers erzeugte Markierungen, maschinenlesbare Markierungen, wie durch Infrarot-Strahlung detektierbare Markierungen, magnetische Markierungen usw.. Die reflektierende Schicht selbst kann zur Ausbildung von Positionsmarkierungen mit opaken Bereichen in Form von Pfeilen, Balken, Punkten usw. ausgebildet werden.
  • Vorzugsweise wird die mindestens eine reflektierende Schicht oder das Sicherheitsdokument mit mindestens drei optisch erfassbaren Positionsmarkierungen ausgebildet und die Position der mindestens drei Positionsmarkierungen ermittelt, um eine gegebenenfalls beim Aufbringen der mindestens einen reflektierenden Schicht auf die mindestens eine lasermarkierbare Schicht entstandene Verzerrung der mindestens einen reflektierenden Schicht zu erfassen und diese ausgleichen zu können.
  • Eine visuelle Beeinträchtigung der mindestens einen reflektierenden Schicht in den opaken Bereichen wird bei der Lasermarkierung wirkungsvoll auch dadurch vermieden, dass mindestens ein Detektionslaserstrahl in den mindestens einen Laserstrahl zur Erzeugung der Lasermarkierung eingekoppelt wird oder parallel zu dem mindestens einen Laserstrahl geführt wird, und dass eine Absenkung der Leistung des mindestens einen Laserstrahls zur Erzeugung der Lasermarkierung oder dessen Abschaltung erfolgt, wenn der mindestens eine Detektionslaserstrahl ein Vorliegen von opaken Bereichen der mindestens einen reflektierenden Schicht detektiert. Im umgekehrten Fall erfolgt eine Erhöhung der Leistung des mindestens einen Laserstrahls zur Erzeugung der Lasermarkierung oder dessen Einschaltung.
  • Bei Verwendung von Laserstrahlung unterschiedlicher Wellenlänge für den Detektionslaserstrahl und den Laserstrahl zur Erzeugung der Lasermarkierung ist zu beachten, dass die Strahlung wellenlängenabhängig unterschiedlich abgelenkt wird, so dass eine "räumliche" Korrektur zwischen der mit dem Detektionslaserstrahl erfassten Position der opaken Bereiche und der vom Laserstrahl zur Erzeugung der Lasermarkierung tatsächlich von der Bestrahlung auszusparenden Position erfolgen muss. Der Detektionslaserstrahl kann koaxial mit dem Laserstrahl zur Erzeugung der Lasermarkierung angeordnet sein. Alternativ kann der Detektionslaserstrahl aber auch im Hinblick auf den Laserstrahl zur Erzeugung der Lasermarkierung angewinkelt ausgerichtet sein, wobei sowohl der Detektionslaserstrahl als auch der Laserstrahl zur Erzeugung der Lasermarkierung auf einen gemeinsamen Punkt der reflektierenden Schicht gerichtet werden.
  • Allerdings kann auch ein einziger Laser, welcher in unterschiedlichen Modi betrieben wird, die Funktion eines Detektionslaserstrahls und eines Laserstrahls zur Erzeugung der Lasermarkierung übernehmen. Wird der Laserstrahl auf eine neue Position der reflektierenden Schicht bewegt, so wird die Leistung des Lasers auf einen Wert unterhalb eines Leistungsgrenzwerts eingestellt, ab dem eine Ablation auftritt, und die direkte oder diffuse Reflektion des leistungsgeminderten Laserstrahls an dieser Position gemessen. Wird ein transparenter Bereich mit geringer oder ohne Reflektion festgestellt, wird die Leistung des Lasers erhöht und an der gewählten Position die Lasermarkierung in der lasermarkierbaren Schicht erzeugt. Anderenfalls wird der Laser ohne eine Leistungsänderung weiterbewegt und an der nächsten Stelle die Messung wiederholt.
  • Alternativ zu einer Steuerung der Leistung des Laserstrahls kann auch eine Steuerung der Bewegungsgeschwindigkeit des Laserstrahls erfolgen, um eine möglichst kurze Einwirkzeit des Laserstrahls auf die opaken Bereiche zu erzielen. Dies ist derzeit vor allem für relativ breite opake Bereiche, die vom Laserstrahl beschleunigt überquert werden sollen, sinnvoll.
  • Eine weitere Möglichkeit zur Schonung von opaken Bereichen der reflektierenden Schicht besteht darin, eine Maske einzusetzen, die im Strahlengang zwischen dem Laser und der reflektierenden Schicht angeordnet wird. Dabei ist die Maske derart ausgeführt, dass diese deckungsgleich zu den opaken Bereichen der reflektierenden Schicht für den Laserstrahl undurchdringliche Bereiche aufweist, welche die darunter liegenden opaken Bereiche der reflektierenden Schicht vor dem Laserstrahl schützen. Weiterhin kann eine Linsenanordnung oder ein Linsenarray als Maske über der reflektierenden Schicht eingesetzt werden, wobei der Laserstrahl mittels der Linsen auf bestimmte Punkte der reflektierenden Schicht fokussiert wird und den Weg des Laserstrahls auf der reflektierenden Schicht beeinflusst.
  • Eine optische Abtastung der opaken Bereiche der reflektierenden Schicht dient zur möglichst genauen Positionierung der undurchdringlichen oder den Laserstrahl ablenkenden Bereiche der Maske über den opaken Bereichen der reflektierenden Schicht.
  • Für derartige Verfahren, die die opaken Bereiche der reflektierenden Schicht schonen, können sowohl gering wie auch hoch absorbierende Materialien zur Bildung der mindestens einen reflektierenden Schicht eingesetzt werden. Es hat sich dabei bewährt, die mindestens eine reflektierende Schicht als Metallschicht, insbesondere aus Silber, Gold, Aluminium, Nickel, Kupfer, Chrom usw., auszubilden.
  • Es ist besonders bevorzugt, wenn die opaken Bereiche der mindestens einen reflektierenden Schicht, senkrecht zur Ebene der mindestens einen reflektierenden Schicht gesehen, als filigrane Linien mit einer Breite im Bereich von 0,5 bis 1000 µm ausgebildet werden. Derart dünne, opake Linien sind besonders schwer nachahmbar und besonders leicht durch eine Laserbestrahlung zu beschädigen, so dass ein hoher Schutz vor Fälschung oder Veränderung für das Sicherheitsdokument erzielt wird.
  • Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn die filigranen, opaken Linien an den mindestens einen transparenten Bereich angrenzend angeordnet werden. Im transparenten Bereich ist dabei vorzugsweise eine Lasermarkierung sichtbar, insbesondere neben unmarkierten, farblich somit unterschiedlichen Bereichen der lasermarkierbaren Schicht.
  • Es hat sich bewährt, wenn die mindestens eine reflektierende Schicht auf oder in einem transparenten Folienkörper angeordnet wird und der Folienkörper inklusive der mindestens einen reflektierenden Schicht überlappend zu der mindestens einen lasermarkierbaren Schicht angeordnet wird. Dadurch kann die Bildung der mindestens einen reflektierenden Schicht nicht direkt auf der lasermarkierbaren Schicht erfolgen und kann weiterhin Verfahrensschritte beinhalten, die die lasermarkierbare Schicht beeinträchtigen könnten.
  • Dabei kann der Folienkörper als Übertragungslage einer Transferfolie oder als Laminierfolie überlappend zur mindestens einen lasermarkierbaren Schicht aufgebracht werden. Eine Übertragungslage kann auch auf eine laserstrahlungsdurchlässige, transparente Schutzschicht aufgebracht und zusammen mit dieser auf die mindestens eine lasermarkierbare Schicht laminiert werden. Dies hat den Vorteil, dass die mindestens eine reflektierende Schicht unterhalb der Schutzschicht vor mechanischem und/oder chemischem Angriff geschützt angeordnet werden kann. Beispielsweise kann die Übertragungslage der Transferfolie mittels Heißprägens auf eine Banknote geprägt werden.
  • Es hat sich bewährt, wenn der Folienkörper auf die mindestens eine lasermarkierbare Schicht aufgeklebt oder auflaminiert wird. Der Folienkörper kann weitere Sicherheitselemente, wie beispielsweise lumineszierende Stoffe, photochrome Stoffe, Interferenz- oder Flüssigkristallpigmente, usw. enthalten.
  • Zur Bildung des mindestens einen transparenten Bereichs wird die mindestens eine reflektierende Schicht an diesen Stellen vorzugsweise in einer geringeren Dicke ausgebildet als in den opaken Bereichen oder die mindestens eine reflektierende Schicht mit einer Öffnung versehen. So kann in einem transparenten Bereich entweder die mindestens eine reflektierende Schicht mit einer so geringen Dicke vorliegen, dass diese transparent ist und für einen Betrachter nicht bzw. kaum sichtbar ist. Besonders geeignet sind hier Verfahren zur Herstellung einer solchen reflektierenden Schicht, bei denen in eine transparente Schicht erste Bereiche mit einer diffraktiven Reliefstruktur eingeprägt werden und anschließend die ebenen zweiten Bereiche und die mit der Reliefstruktur versehenen ersten Bereiche der transparenten Schicht mit konstanter Flächendichte bezogen auf die Ebene der transparenten Schicht mit Material zur Bildung der reflektierenden Schicht besputtert werden. Das Material zur Bildung der reflektierenden Schicht wird in einer Dicke aufgesputtert, dass sich aufgrund der Reliefstruktur in den ersten Bereichen eine zumindest weitgehend transparente reflektierende Schicht auf der Oberfläche der transparenten Schicht ausbildet, während sich in den ebenen zweiten Bereichen eine opake reflektierende Schicht ausbildet.
  • Alternativ dazu kann in einem transparenten Bereich die mindestens eine reflektierende Schicht gänzlich unterbrochen sein, so dass dort kein Material der reflektierenden Schicht vorliegt. Dies wird üblicherweise durch partielles Bilden der reflektierenden Schicht über Masken oder ein partielles Entfernen der reflektierenden Schicht, beispielsweise durch Ätzen der reflektierenden Schicht, erreicht.
  • Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn opake Bereiche der reflektierenden Schicht mit mindestens zwei unterschiedlichen Schichtdicken ausgebildet werden. Dadurch lässt sich das Ergebnis bei der Laserbehandlung zusätzlich variieren.
  • Es hat sich bewährt, wenn der mindestens eine transparente Bereich mit der Lasermarkierung lediglich teilweise ausgefüllt wird, so dass unmarkierte Bereiche der lasermarkierbaren Schicht innerhalb des mindestens einen transparenten Bereichs sichtbar bleiben.
  • Es ist von Vorteil, wenn der mindestens eine Laserstrahl zur Erzeugung der Lasermarkierung senkrecht auf die Ebene des Sicherheitsdokuments auftrifft.
  • Es kann aber auch von Vorteil sein, wenn der mindestens eine Laserstrahl zur Erzeugung der Lasermarkierung am Rand des mindestens einen transparenten Bereichs schräg zur Ebene des Sicherheitsdokuments ausgerichtet wird und die Lasermarkierung unterhalb der opaken Bereiche, zumindest über einen kurzen Bereich, weitergeführt wird. Dazu kann es erforderlich sein, zwischen der lasermarkierbaren Schicht und der reflektierenden Schicht eine transparente, für den Laserstrahl durchlässige Abstandsschicht vorzusehen.
  • Vorzugsweise erfolgt in der mindestens einen lasermarkierbaren Schicht ein Farbumschlag, eine Schwärzung oder eine Bleichung im Bereich der Lasermarkierung. Dadurch werden Farbmarkierungen, Farbbilder, Schwarz-Weiß-Markierungen, Graustufenbilder, oder Kombinationen daraus erzeugt. Die Lasermarkierung ist dabei insbesondere permanent bzw. irreversibel in der lasermarkierbaren Schicht erzeugt und nicht durch eine nachfolgende UV-Bestrahlung oder anderes wieder löschbar.
  • Zur Erzeugung von Farbbildern hat es sich bewährt, wenn mindestens drei übereinander angeordnete lasermarkierbare Schichten vorgesehen werden, insbesondere in den Farben cyan, magenta und gelb. Alternativ können die unterschiedlichen Farbmittel auch einer einzigen lasermarkierbaren Schicht beigemischt sein, die vor der Laserbehandlung in der Mischfarbe aus allen lasersensitiven Farbmitteln vorliegt.
  • Dabei werden bevorzugt farbige Schichten enthaltend bleichbare Pigmente als lasermarkierbare Schichten eingesetzt. So werden gelbe Pigmente vorzugsweise mittels blauem Laserlicht, cyan-farbene Pigmente vorzugsweise mit rotem Laserlicht und magenta-farbene Pigmente vorzugsweise mit grünem Laserlicht gebleicht. Schwarze lasermarkierbare Schichten enthalten vorzugsweise Kohlenstoff, während schwärzbare lasermarkierbare Schichten insbesondere mittels Laserstrahlung zersetzbare Kohlenstoffverbindungen enthalten. Alternativ oder zusätzlich können lasermarkierbare Materialien, die beispielsweise bei Laserbestrahlung einen signifikanten, irreversiblen Farbwechsel zeigen, in der lasermarkierbaren Schicht enthalten sein. Bei Verwendung von mehreren lasermarkierbaren Schichten übereinander oder einer lasermarkierbaren Schicht enthaltend eine Mischung an unterschiedlichen Farbmitteln lassen sich mittels sukzessiver Laserbestrahlung der einzelnen lasermarkierbaren Schichten oder einzelner Punkte der lasermarkierbaren Schicht enthaltend eine Mischung an unterschiedlichen Farbmitteln durch subtraktive oder additive Farbmischung Vollfarbenbilder mit natürlichem Farbverlauf erzeugen, beispielsweise ein Photo des Inhabers des zu markierenden Sicherheitsdokuments.
  • Die mindestens eine lasermarkierbare Schicht kann auf einem Trägersubstrat aus Papier, PE, PC, PET, PVC oder Teslin® angeordnet werden. Auch die mindestens eine lasermarkierbare Schicht kann dabei, ähnlich wie die reflektierende Schicht, als Laminierfolie oder Übertragungslage einer Transferfolie auf das Trägersubstrat auflaminiert oder mit Hilfe einer Kleberschicht aufgeklebt werden.
  • Weiterhin kann das Sicherheitsdokument zusätzliche Schichten, wie Schutzschichten, Druckschichten, usw. umfassen, die auf der Rückseite des Trägersubstrats, zwischen Trägersubstrat und lasermarkierbarer Schicht, zwischen lasermarkierbarer Schicht und reflektierenden Schicht sowie auf der reflektierenden Schicht angeordnet sind.
  • Es hat sich bewährt, wenn zwischen der mindestens einen lasermarkierbaren Schicht und dem Trägersubstrat zumindest bereichsweise eine Hintergrundschicht angeordnet wird, die den mindestens einen Laserstrahl zur Erzeugung der Lasermarkierung absorbiert. Dies ist insbesondere für empfindliche Trägersubstrate aus Papier von Vorteil.
  • Vorzugsweise wird die mindestens eine lasermarkierbare Schicht musterförmig auf dem Trägersubstrat angeordnet. Dies kann durch einen direkten Auftrag des Schichtmaterials mittels z.B. Drucken oder durch ein Transferverfahren erfolgen, bei dem die lasermarkierbare Schicht auf einem Träger, z.B. einer Transferfolie, gebildet wird und in festem Zustand auf das Trägersubstrat transferiert wird, während der Träger wieder abgezogen wird. Dies ermöglicht eine optisch besonders ansprechende Gestaltung des Sicherheitsdokuments.
  • Weiterhin kann die mindestens eine lasermarkierbare Schicht selbst durch ein lasermarkierbares Trägersubstrat aus Papier, PVC, PC, Teslin® oder ein mit lasermarkierbaren Substanzen dotiertes Trägersubstrat bereitgestellt werden.
  • Es hat sich bewährt, wenn mindestens zwei reflektierende Schichten mit opaken Bereichen unterschiedlicher Farbe auf der mindestens einen lasermarkierbaren Schicht angeordnet werden. Insbesondere die Kombination von silber- und goldfarbenen opaken Metallbereichen erzeugt ein besonders hochwertiges Erscheinungsbild.
  • Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der transparente Folienkörper oder das Sicherheitsdokument neben der mindestens einen reflektierenden Schicht eine transparente oder semi-transparente Farbschicht und/oder eine transparente oder semi-transparente dielektrische Schicht und/oder eine transparente oder semi-transparente optisch variable Schicht aufweist. Diese kann gegebenenfalls auch lasermarkierbar sein, wobei eine Lasermarkierung mit dem gleichen Laserstrahl erfolgen kann, der auch zur Markierung der lasermarkierbaren Schicht verwendet wird. Eine gleichzeitige Lasermarkierung mit der lasermarkierbaren Schicht ist dabei bevorzugt. Die transparente Farbschicht und/oder die transparente HRI-Schicht und/oder die transparente optisch variable Schicht wird vorzugsweise auf der, der lasermarkierbaren Schicht gegenüber liegenden Seite der reflektierenden Schicht angeordnet.
  • Eine optisch variable Schicht umfasst vorzugsweise eine diffraktive Struktur und/oder eine holographische Struktur, insbesondere ein Hologramm oder Kinegram®, und/oder ein Flüssigkristallmaterial und/oder ein Dünnfilm-Mehrschichtsystem mit blickwinkelabhängigem Interferenzeffekt, das auch transparente metallische Dünnfilme umfassen kann, und/oder eine photochrome Substanz und/oder eine lumineszente Substanz. Die Durchlässigkeit der transparenten Bereiche der reflektierenden Schicht für den mindestens einen Laserstrahl wird durch die zusätzlichen, im transparenten Folienkörper oder Sicherheitsdokument enthaltenen transparenten oder semi-transparenten Schichten vorzugsweise nicht oder nur unwesentlich beeinträchtigt.
  • Es hat sich bewährt, wenn zumindest opake Bereiche der mindestens einen reflektierenden Schicht von einem Betrachter aus gesehen zumindest teilweise unterhalb der optisch variablen Schicht, insbesondere unterhalb eines Hologramms oder Kinegram®s oder eines Dünnfilm-Mehrschichtsystems angeordnet sind. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn die optisch variable Schicht sich über opake Bereiche und/oder über den mindestens einen transparenten Bereich erstreckt. Dabei kann sich der optisch variable Effekt der optisch variablen Schicht lediglich oberhalb und im Register zu opaken Bereichen zeigen oder auch lediglich oberhalb und im Register zu dem mindestens einen transparenten Bereich. Bevorzugt ist hierbei, eine diffraktive oder holographische Struktur registergenau zu den jeweiligen opaken oder transparenten Bereichen anzuordnen. Der optisch variable Effekt der optisch variablen Schicht wird dabei im Bereich der diffraktiven oder holographischen Struktur entweder durch die reflektierende Schicht selbst oder, sofern diese eine Öffnung aufweist, beispielsweise durch eine zusätzliche transparente dielektrische HRI-Schicht (High Refraction Index) verstärkt.
  • Generell kann eine zumindest im wesentlichen transparente dielektrische HRI-Schicht unterhalb und/oder oberhalb der reflektierenden Schicht vorgesehen sein, welche eine Lasermarkierung der lasermarkierbaren Schicht nicht oder kaum stört und welche durch die Laserstrahiung auch nicht oder im wesentlichen nicht beeinträchtigt wird. Eine solche HRI-Schicht kann im Register zu den opaken Bereichen und/oder den transparenten Bereichen der reflektierenden Schicht angeordnet sein und dadurch zusätzliche, attraktive optische Effekte bereitstellen. Bekannte Materialien für HRI-Schichten sind beispielsweise ZnS oder TiO2.
  • Die transparente Farbschicht und/oder die transparente HRI-Schicht und/oder die transparente optisch variable Schicht kann auf der, der lasermarkierbaren Schicht gegenüber liegenden Seite der reflektierenden Schicht angeordnet sein.
  • Die Farbschicht, die HRI-Schicht oder die optisch variable Schicht können direkt auf die reflektierende Schicht aufgebracht oder auf eine transparente Folie aufgebracht werden, die gegebenenfalls zumindest bereichsweise oder musterförmig diffraktive Reliefstrukturen zeigt, wobei die Folie anschließend ober- oder unterhalb der reflektierenden Schicht angeordnet wird, beispielsweise durch Kleben, Laminieren, Heißprägen usw..
  • Weiterhin kann ein Mikrolinsenarray in Kombination zur reflektierenden Schicht vorhanden sein, wobei der Laserstrahl mittels einer Mikrolinse fokussiert wird und das Ergebnis der Laserbestrahlung sowie das danach sichtbare Ergebnis zusätzlich beeinflusst.
  • Es hat sich bewährt, wenn der mindestens eine Laserstrahl zur Erzeugung der Lasermarkierung von einer NeodymYAG-Laserstrahlungsquelle erzeugt wird. Aber auch andere Laserstrahlungsquellen können eingesetzt werden. Es eignen sich gepulste, frequenzvervielfachte Festkörperlaser, optische parametrische Oszillatoren (OPO's) und gepulste UV-Laser (wie Excimerlaser). Bei der Laserbehandlung werden Energiedichten vorzugsweise zwischen 0,05 und 0,5 J/cm2 bei einer Pulsdauer von 5 bis 20 ns angewendet. Das Ergebnis wird weiterhin von der Pulszahl bestimmt.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht ausschließt, dass in Kombination auch opake Bereiche der reflektierenden Schicht oder Bereiche einer HRI-Schicht oder optisch variablen Schicht zumindest bereichsweise mit dem Laserstrahl ganz gezielt verändert werden, um beispielsweise eine zusätzliche Personalisierung vorzunehmen. So können im Ergebnis neben opaken Bereichen der reflektierenden Schicht, welche erfindungsgemäß durch die Laserbestrahlung der darunter angeordneten lasermarkierbaren Schicht nicht oder kaum verändert wurden, auch mittels des Laserstrahls, beispielsweise durch Schwärzung, Trübung, oder Ablation, sichtbar veränderte opake Bereiche vorliegen, wie es aus DE 44 10 431 A1 bereits hinreichend bekannt ist. Bei einem Dünnfilm-Mehrschichtsystem können gezielt Schichten des Dünnfilmstapels mittels der Laserbestrahlung verändert werden, um den blickwinkelabhängigen Interferenzeffekt zu verändern oder zu entfernen. Es ergeben sich somit eine Vielzahl an Möglichkeiten, ein Sicherheitsdokument mittels der Laserbestrahlung fälschungssicher und dennoch optisch ansprechend zu gestalten.
  • In diesem Zusammenhang hat sich auch bewährt, die Dicke der reflektierenden Schicht in den opaken Bereichen nicht gleichmäßig, sondern mit unterschiedlichen Schichtdicken auszuführen, um eine unterschiedliche Beeinflussbarkeit der opaken Bereiche der reflektierenden Schicht durch die Laserstrahlung zu erzielen.
  • Die Figuren 1 bis 3 sollen die Erfindung beispielhaft erläutern. So zeigt:
    • Figur 1
    ein Sicherheitsdokument in Form einer Ausweiskarte,
    Figur 2a
    eine vereinfachte Schnittdarstellung im Bereich A - A' durch ein Sicherheitsdokument gemäß Figur 1,
    Figur 2b
    eine reale Schnittdarstellung im Bereich A - A' durch ein Sicherheitsdokument gemäß Figur 1,
    Figur 2c
    eine weitere vereinfachte Schnittdarstellung im Bereich A - A' durch ein Sicherheitsdokument gemäß Figur 1 enthaltend eine optisch variable Schicht mit einer diffraktiven Struktur,
    Figur 3
    einen transparenten Folienkörper mit einer reflektierenden Metallschicht umfassend filigrane Metalllinien als opake Bereiche, und
    Figuren 4a bis 4c
    das Personalisieren einer Ausweiskarte mittels Laser.
  • Figur 1 zeigt ein Sicherheitsdokument 1 in Form einer Ausweiskarte in der Draufsicht. Das Sicherheitsdokument 1 umfasst eine bereichsweise aufgedruckte, lasermarkierbare Schicht 2 in Form eines Unterschriftenfeldes sowie einen kreisförmigen Folienkörper 5.
  • Zur Ausbildung der lasermarkierbaren Schicht 2 wurde ein Farblack mit folgender Zusammensetzung verwendet:
    Methylethylketon 34,0 Teile
    Toluol 26,0 Teile
    Ethylacetat 13,0 Teile
    Cellulosenitrat (niedrigviskos, 65% in Alkohol) 20,0 Teile
    Lineares Polyurethan (Fp. > 200°C) 3,5 Teile
    Hochmolekulares Dispergieradditiv (40%, Aminzahl 20) 2,0 Teile
    Pigment Blue 15:4 0,5 Teile
    Pigment Red 57:1 0,5 Teile
    Pigment Yellow 155 0,5 Teile
  • Der Folienkörper 5 umfasst als reflektierende Schicht eine Metallschicht, deren opake Bereiche 3 linienförmig mit einer Breite von jeweils 50 µm ausgebildet sind und zwei konzentrische Kreise enthaltend drei konzentrische Sterne zeigen. Zwischen den opaken Metalllinien 3 befinden sich laserstrahldurchlässige, transparente Bereiche 3a, in denen die Metallschicht Öffnungen aufweist, die den Blick auf darunter liegende Bereiche der lasermarkierbaren Schicht 2, eines Fotos 6 des Karteninhabers sowie eines Trägersubstrats 7 (siehe Figuren 2a bis 2c) freigeben. In die lasermarkierbare Schicht 2 wurde mit Laserstrahlung eine Lasermarkierung 4 in Form einer Unterschrift des Karteninhabers eingebracht. Die Lasermarkierung 4 wirkt für den Betrachter so, als wäre sie bereits vor dem Aufbringen des Folienelements 5 in der lasermarkierbaren Schicht 2 vorhanden gewesen.
  • Figur 2a zeigt eine vereinfachte Schnittdarstellung im Bereich A - A' durch das Sicherheitselement 1 gemäß Figur 1. In der vereinfachten Darstellung der Figur 2a wird angenommen, dass die Schnittlinie genau dem Verlauf der Lasermarkierung 4 folgt und somit die opaken Metalllinien 3 der konzentrischen Kreise und Sterne sowie die transparenten Bereiche 3a genau im Bereich der Lasermarkierung 4 schneidet. Auf einem Trägersubstrat 7 ist die lasermarkierbare Schicht 2 erkennbar, welche der Folienkörper 5 enthaltend die Metallschicht bedeckt. Der Folienkörper 5 umfasst die filigranen, linienförmigen opaken Metallbereiche 3. Die Oberseite des hier ausschnittsweise dargestellten Sicherheitselements 1 ist mit einer transparenten, laserstrahldurchlässigen Schutzfolie 8 überlaminiert, so dass das Folienelement 5 geschützt zwischen der Schutzfolie 8 und dem Trägersubstrat 7 eingebettet ist. Der Laserstrahl zur Erzeugung der Lasermarkierung 4 (siehe Figur 1) wurde senkrecht auf die Ebene des Sicherheitselements 1 gerichtet und die Lasermarkierung 4 in der lasermarkierbaren Schicht 2 erzeugt.
  • Zwischen der lasermarkierbaren Schicht 2 und dem Trägersubstrat 7 kann zum Schutz des Trägersubstrats 7 eine - hier nicht gezeigte - Hintergrundschicht angeordnet sein, die aus einem Farblack mit folgender Zusammensetzung gebildet werden kann:
    Methylethylketon 40,0 Teile
    Toluol 22,0 Teile
    Ethylen-Vinylacetat-Terpolymer (Fp. = 60°C) 2,5 Teile
    Polyvinylchlorid (Tg: 89°C) 5,5 Teile
    Polyvinylchlorid (Tg: 40°C) 3,0 Teile
    Dispergieradditiv (50%, Säurezahl 51) 1,0 Teile
    Titandioxid (d = 3,8 - 4,2 g/cm3) 26,0 Teile
  • Wird der Laserstrahl mit unveränderter Leistung über die opaken Metallbereiche hinweg geführt, so sind die opaken Metallbereiche 3 der Metallschicht aus Silber gebildet und in einer Dicke von 10 µm ausgebildet.
  • Wird alternativ eine Positionserkennung der opaken Metallbereiche 3 mittels beispielsweise einer Kamera durchgeführt, welche die Lage einiger oder aller opaken Metallbereiche 3 erfasst und entsprechende Daten erzeugt, erfolgt eine Steuerung des Laserstrahls anhand der erzeugten Daten derart, dass die opaken Metallbereiche 3 entweder von der Laserbehandlung ausgespart werden, oder mit geringerer Laserleistung beaufschlagt werden oder der Laserstrahl schneller über die opaken Metallbereiche 3 geführt wird als über die zu markierenden Bereiche der lasermarkierbaren Schicht 2. Dabei werden die opaken Metallbereiche 3 der Metallschicht in einer Dicke von 30 nm ausgebildet und als Material für die Metallschicht Gold verwendet.
  • In den Bereichen 2b unterhalb der opaken Metallbereiche 3 liegt die lasermarkierbare Schicht 2 in jedem Fall in unveränderter Form vor, da der Laserstrahl zur Erzeugung der Lasermarkierung 4 (siehe Figur 1) unterhalb der opaken Metallbereiche 3 nicht aktiv wird. Neben den opaken Metallbereichen 3 gelangt der mindestens eine Laserstrahl auf die lasermarkierbare Schicht 2, welche somit in den Bereichen 2a farblich verändert ist und dem Betrachter senkrecht zur Ebene der Metallschicht gesehen eine Lasermarkierung 4, welche als Unterschriftenzug ausgebildet ist, zeigt.
  • Dem Betrachter zeigt sich die Lasermarkierung 4 (bzw. die lasermarkierten Bereiche 2a) in Figur 1 als durchgehender Unterschriftszug in der ansonsten farblich unveränderten lasermarkierbaren Schicht 2 und unabhängig von der Form der opaken Metallbereiche 3 der Metallschicht. Tatsächlich ist der Unterschriftszug jedoch im Bereich unterhalb einer jeder opaken Metalllinie unterbrochen.
  • Üblicherweise werden aus ökonomischen Gesichtpunkten nur flächenmäßig geringe Bereiche einer lasermarkierbaren Schicht laserbehandelt. Es könnten aber auch großflächige Bereiche lasermarkiert werden. So könnte in Figur 1 der Hintergrundbereich, welcher den Unterschriftszug hinterlegt, als Lasermarkierung ausgebildet sein und der Unterschriftzug in der Farbe der nicht lasermarkierten und farblich daher nicht veränderten lasermarkierbaren Schicht vorliegen. In diesem Fall wäre senkrecht zur Ebene der Metallschicht gesehen unterhalb den opaken Metallbereichen im Hintergrundbereich - visuell für einen Betrachter nicht wahrnehmbar - eine Unterbrechung der Lasermarkierung vorhanden, während der Unterschriftszug durchgängig auch unterhalb der opaken Metallbereiche vorhanden wäre.
  • Figur 2b zeigt im Gegensatz zu Figur 2a die reale Schnittdarstellung im Bereich A-A' durch das Sicherheitselement 1 gemäß Figur 1.
  • Figur 2c zeigt eine weitere vereinfachte Schnittdarstellung im Bereich A - A' durch ein Sicherheitselement 1 gemäß Figur 1, welches hier allerdings eine optisch variable Schicht 9 mit einer diffraktiven Reliefstruktur 9' umfasst. In der vereinfachten Darstellung der Figur 2b wird wiederum angenommen, dass die Schnittlinie genau dem Verlauf der Lasermarkierung 4 folgt und somit die opaken Metalllinien 3 der konzentrischen Kreise und Sterne sowie die transparenten Bereiche 3a genau im Bereich der Lasermarkierung 4 schneidet. Auf einem Trägersubstrat 7 ist die lasermarkierbare Schicht 2 erkennbar, welche der Folienkörper 5 enthaltend die Metallschicht bedeckt. Der Folienkörper 5 umfasst die filigranen, linienförmigen opaken Metallbereiche 3. Die Oberseite des hier ausschnittsweise dargestellten Sicherheitselements 1 ist mit einer transparenten, laserstrahldurchlässigen Schutzfolie 8 überlaminiert, so dass das Folienelement 5 geschützt zwischen der Schutzfolie 8 und dem Trägersubstrat 7 eingebettet ist. Die diffraktive Reliefstruktur 9' ist im Register zu den transparenten Bereichen in der Metallschicht angeordnet, wobei auf der Seite der optisch variablen Schicht 9, welche die diffraktive Reliefstruktur 9' aufweist, eine hier nicht gesondert dargestellte transparente HRI-Schicht aus ZnS angeordnet ist.
  • Figur 3 zeigt eine etwa 400-%ige Vergrößerung eines Beispiels für ein Folienelement 5' enthaltend filigrane, gitterlinienförmig angeordnete opake Metallbereiche 3 sowie weitere opake Metallbereiche (u.a. in Form eines Kreuzes), wobei das Folienelement 5' ein Kinegram® zeigt und über einer oder mehreren lasersensitiven Schichten angeordnet werden kann.
  • Figur 4a zeigt in der Draufsicht eine Blanko-Ausweiskarte 10' vor der Laserpersonalisierung, also vor dem Einbringen von personenbezogenen, individuellen Daten eines Ausweisinhabers. Die Blanko-Ausweiskarte 10' bietet Platz für ein Bild des Ausweisinhabers sowie für dessen Namen, Vornamen, Geburtsdatum sowie für ein Datum zur Gültigkeitsdauer des Ausweises. Zumindest in diesen Bereichen der Blanko-Ausweiskarte 10' befindet sich eine lasermarkierbare Schicht, in welche die Daten einschreibbar sind.
  • Gemäß Figur 4b wird nun ein Folienelement 50 mittels einer Heißprägefolie auf die Blanko-Ausweiskarte 10' übertragen, wobei die lasermarkierbaren Bereiche, in denen die personenbezogenen Daten eingeschrieben werden sollen, teilweise überdeckt werden. Das Folienelement 50 weist als reflektierende Schicht eine Metallschicht auf, deren opake Bereiche 30 linienförmig mit einer Breite von jeweils 55 µm ausgebildet sind. Alle opaken Bereiche 30 zusammen ergeben ein blütenartigen Gebilde, das sich aus neu einzelnen Ellipsen zusammensetzt. Die opaken Bereichen 30 befinden sich in einem Bereich des Folienelements 50 mit einer Reliefstruktur, die einen kinematischen Effekt zeigt. Sichtbar ist ein sogenanntes Kinegram®. Neben den opaken Bereichen 30 des Folienelements 50 befinden sich transparente Bereiche 30a, durch welche hindurch die darunter liegenden, lasermarkierbaren Bereiche der Blanko-Ausweiskarte 10' zu sehen sind. Die mittels des Folienelements 50 beschichtete Ausweiskarte 10" beinhaltet noch keine personenbezogenen Daten, sondern lediglich das Folienelement 50.
  • Gemäß Figur 4c werden nun in die beschichtete Ausweiskarte 10" mittels eines Laserstrahls die personenbezogenen Daten eines Ausweisinhabers eingebracht. Dabei wird ein Bild 60 des Ausweisinhabers mittels Laserstrahl erzeugt, das sich mit dem Folienelement 50 überschneidet. Weiterhin werden Daten 40a, 40b eingeschrieben, wobei sich die Daten 40b ebenfalls mit dem Folienelement 50 überschneiden. Die Laserpersonalisierung im Bereich des Folienelements 50 bzw. der opaken Bereiche 30 erfolgt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, indem die opaken Bereiche 30 der Metallschicht von der Laserbestrahlung ausgespart oder bei der Laserbehandlung geschont werden. Es entsteht optisch der Eindruck für die fertige Ausweiskarte 10"', als wäre die Lasermarkierung in Form der Daten 40b bzw. des Bilds 60 bereits vor dem Aufbringen des Folienelements 50 in der Blanko-Ausweiskarte 10' erzeugt worden. Die opaken Bereiche 30 der Metallschicht angrenzend an Bereiche mit der Lasermarkierung unterscheiden sich zumindest optisch nicht von opaken Bereichen 30, an die keine Lasermarkierung angrenzt. Ein Anbringen des Folienelements 50 erst nach dem Einbringen der Lasermarkierung kann somit entfallen.

Claims (15)

  1. Verfahren zur Erzeugung einer Lasermarkierung (4) in einem Sicherheitsdokument (1) mittels mindestens eines Laserstrahls, wobei das Sicherheitsdokument (1) mindestens eine lasermarkierbare Schicht (2) sowie mindestens eine, mit der mindestens einen lasermarkierbaren Schicht (2) zumindest teilweise überlappende und opake Bereiche aufweisende reflektierende Schicht aufweist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die mindestens eine reflektierende Schicht zumindest in einem Überlappungsbereich, in dem die mindestens eine reflektierende Schicht und die lasermarkierbare Schicht (2) überlappen, senkrecht zur Ebene der reflektierenden Schicht gesehen mit mindestens einem, auf mindestens zwei Seiten von einem opaken Bereich (3) der mindestens einen reflektierenden Schicht umgebenen transparenten Bereich (3a) ausgebildet wird, dass die mindestens eine reflektierende Schicht zwischen mindestens einer Laserstrahlungsquelle für den mindestens einen Laserstrahl und der mindestens einen lasermarkierbaren Schicht (2) angeordnet wird und
    dass die Lasermarkierung (4) visuell durch den mindestens einen transparenten Bereich (3a) hindurch erkennbar in der mindestens einen lasermarkierbaren Schicht (2) erzeugt wird, wobei die mindestens eine reflektierende Schicht zumindest visuell weitgehend unverändert erhalten bleibt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die mindestens eine reflektierende Schicht durch eine Metallschicht und/oder eine farbige Halbleiterschicht gebildet wird.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die opaken Bereiche (3) der mindestens einen reflektierenden Schicht senkrecht zur Ebene der reflektierenden Schicht gesehen in Form eines Musters und/oder eines Gitters und/oder eines Felds aus parallelen und/oder geschwungenen Linien und/oder eines Punktrasters ausgebildet werden.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die mindestens eine reflektierende Schicht in den opaken Bereichen (3) eine Dicke im Bereich von 0,2 bis 150 µm aufweist und dass der mindestens eine Laserstrahl zur Erzeugung der Lasermarkierung (4) über die opaken Bereiche (3) der mindestens einen reflektierenden Schicht und den mindestens einen transparenten Bereich (3a) hinweg geführt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine Positionserkennung von zumindest Teilen der opaken Bereiche (3) der mindestens einen reflektierenden Schicht oder der undurchdringlichen Bereiche der Maske durchgeführt wird, dass der mindestens eine Laserstrahl zur Erzeugung der Lasermarkierung (4) basierend auf von der Positionserkennung ermittelten Daten gesteuert wird, derart dass der mindestens eine Laserstrahl zur Erzeugung der Lasermarkierung (4) an keiner Stelle auf die opaken Bereiche (3) der mindestens einen reflektierenden Schicht oder auf die undurchdringlichen Bereiche der Maske auftrifft, oder dass eine Absenkung einer Leistung des Laserstrahls zur Erzeugung der Lasermarkierung (4) im Bereich der opaken Bereiche (3) der mindestens einen reflektierenden Schicht oder der undurchdringlichen Bereiche der Maske erfolgt.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass mindestens ein Detektionslaserstrahl in den mindestens einen Laserstrahl zur Erzeugung der Lasermarkierung (4) eingekoppelt wird oder parallel zu dem mindestens einen Laserstrahl geführt wird, und dass eine Absenkung der Leistung des mindestens einen Laserstrahls zur Erzeugung der Lasermarkierung (4) oder dessen Abschaltung erfolgt, wenn der mindestens eine Detektionslaserstrahl ein Vorliegen von opaken Bereichen (3) der mindestens einen reflektierenden Schicht detektiert.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die opaken Bereiche (3) der mindestens einen reflektierenden Schicht, senkrecht zur Ebene der mindestens einen reflektierenden Schicht gesehen, als filigrane Linien mit einer Breite im Bereich von 0,5 bis 1000 µm ausgebildet werden.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in der mindestens einen lasermarkierbaren Schicht (2) ein Farbumschlag, eine Schwärzung oder eine Bleichung im Bereich der Lasermarkierung (4) erfolgt.
  9. Sicherheitsdokument (1), erhältlich nach einem der Ansprüche 1 bis 8, das mindestens eine lasermarkierbare Schicht (2) sowie mindestens eine, mit der mindestens einen lasermarkierbaren Schicht (2) zumindest teilweise überlappende und opake Bereiche aufweisende reflektierende Schicht aufweist, wobei die mindestens eine reflektierende Schicht zumindest in einem Überlappungsbereich, in dem die mindestens eine reflektierende Schicht und die lasermarkierbare Schicht (2) überlappen, senkrecht zur Ebene der reflektierenden Schicht gesehen mindestens einen, auf mindestens zwei Seiten von einem opaken Bereich (3) der mindestens einen reflektierenden Schicht umgebenen transparenten Bereich (3a) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in zumindest zwei benachbarten transparenten Bereichen (3a) für einen Betrachter visuell eine die mindestens zwei transparenten Bereiche (3a) überspannende, zusammenhängende Lasermarkierung (4) in der lasermarkierbaren Schicht (2) erkennbar ist, wobei die Lasermarkierung (4) unabhängig von der Ausgestaltung der transparenten Bereiche (3a) in der reflektierenden Schicht ausgebildet ist, und dass die Lasermarkierung (4) in der lasermarkierbaren Schicht (2) unterhalb den opaken Bereichen (3) für den Betrachter visuell nicht erkennbar unterbrochen ist.
  10. Sicherheitsdokument nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die mindestens eine reflektierende Schicht durch eine Metallschicht und/ oder eine Halbleiterschicht gebildet ist.
  11. Sicherheitsdokument nach einem der Ansprüche 9 oder 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die opaken Bereiche (3) der mindestens einen reflektierenden Schicht senkrecht zur Ebene der reflektierenden Schicht gesehen in Form eines Musters und/oder eines Gitters und/oder eines Felds aus parallelen und/oder geschwungenen Linien und/oder eines Punktrasters ausgebildet sind.
  12. Sicherheitsdokument nach einem der Ansprüche 9 bis 11 ,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die opaken Bereiche (3) der mindestens einen reflektierenden Schicht, senkrecht zur Ebene der mindestens einen reflektierenden Schicht gesehen, als filigrane Linien mit einer Breite im Bereich von 0,5 bis 1000 µm ausgebildet sind.
  13. Sicherheitsdokument nach einem der Ansprüche 9 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass mindestens drei übereinander angeordnete lasermarkierbare Schichten vorhanden sind, insbesondere in den Farben cyan, magenta und gelb.
  14. Sicherheitsdokument nach einem der Ansprüche 9 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die mindestens eine reflektierende Schicht auf oder in einem transparenten Folienkörper (5) angeordnet ist, dass der Folienkörper (5) inklusive der mindestens einen reflektierenden Schicht überlappend zur mindestens einen lasermarkierbaren Schicht (2) angeordnet ist und dass der transparente Folienkörper (5) eine transparente Farbschicht und/oder eine transparente HRI-Schicht und/oder eine transparente optisch variable Schicht (9) aufweist, die gegebenenfalls lasermarkiert ist.
  15. Sicherheitsdokument nach Anspruch 14,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die optisch variable Schicht (9) eine diffraktive Struktur (9') und/oder eine holographische Struktur und/oder ein Flüssigkristallmaterial und/oder ein Dünnfilm-Mehrschichtsystem mit blickwinkelabhängigem Interferenzeffekt und/oder eine photochrome Substanz und/oder eine thermochrome Substanz und/oder eine lumineszente Substanz umfasst.
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