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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen eines Sicherheitsmerkmals
auf einem Sicherheitsdokument, insbesondere auf einer Banknote,
wobei das Sicherheitsdokument eine Trägerschicht mit mindestens einer
Aussparung und eine zumindest die Aussparung abdeckende transparente Fensterfolie
aufweist. Ebenso betrifft die Erfindung ein Sicherheitsdokument,
insbesondere eine Banknote mit einem Sicherheitsmerkmal.
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Unter
einem Sicherheitsdokument im Rahmen dieser Beschreibung wird jedes
Dokument verstanden, das in besonderer Weise vor einer Fälschung
gesichert werden soll. Dabei werden unter einem Sicherheitsdokument
insbesondere eine Banknote, ein Ausweis, eine Scheckkarte, eine
Eintrittskarte oder ein Etikett verstanden. Ebenso werden unter
einem Sicherheitsdokument Versiegelungen und Plomben verstanden.
Der Begriff Dokument ist also nicht an eine Papierform gebunden
und daher allgemein zu verstehen. Insbesondere ist der Begriff Sicherheitsdokument
auch nicht als schriftliches Dokument zu verstehen.
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An
die Fälschungssicherheit
von Sicherheitsdokumenten, insbesondere von Banknoten werden immer
größere Anforderungen
gestellt. Dazu sind in den vergangenen Jahren zahlreiche Sicherheitsmerkmale
entwickelt und in Sicherheitsdokumente aufgenommen worden. Beispielsweise
sind metallisch glänzende
Streifen mit aufgedruckten Dotmatrix-Hologrammen zusätzlich zu
den seit langem verwendeten Seriennummern und Wasserzeichen mit
Banknoten verbunden worden. Darüber
hinaus werden Kennzeichnungen bei Sicherheitsdokumenten verwendet,
die erst bei einer Beleuchtung mit ultraviolettem Licht sichtbar
werden.
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Um
die Fälschungssicherheit
weiter zu erhöhen,
sind beispielsweise Banknoten und andere Sicherheitsdokumente bekannt,
die mindestens einen transparenten Fensterabschnitt aufweisen. Dadurch kann
in einfacher Weise vermieden werden, dass die Banknoten durch immer
besser werdende Kopierer gefälscht
werden können.
Die transparenten Fensterabschnitte werden bisher dazu genutzt,
um direkt sichtbare Informationen wie beispielsweise Zahlen, Schriften
oder Bilder darzustellen. Diese stellen daher Level-1 Sicherheitsmerkmale
dar, die einer direkten Beobachtung durch eine Person ohne Hilfsmittel zugänglich sind.
Zudem handelt es sich um Merkmale, die für alle Banknoten des gleichen
Wertes identisch sind. Das Vorsehen von Fensterausschnitten ist nicht
nur bei Banknoten, sondern auch bei anderen Sicherheitsdokumenten
möglich.
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Aus
dem Stand der Technik sind Sicherheitsmerkmale bekannt, die aus
Mikrostrukturierungen bestehen, die insbesondere als computergeneriertes Hologrammen
ausgebildet sind. Mikrostrukturierungen bestehen aus einer oder
mehreren Schichten von Punktematrizen bzw. Punkteverteilungen, die
im Falle eines computergenerierten Hologramms bei einer Beleuchtung
mit einem vorzugsweise kohärenten Lichtstrahl
zu einer Rekonstruktion der in dem Hologramm einkodierten Informationen
führen.
Die Punkteverteilung kann dabei als Amplitudenhologramm, Phasenhologramm
oder als Kinoform-, Fourier- oder Fresnell- Hologramm berechnet
sein. Zur Herstellung von computergenerierten Hologrammen werden
diese zuerst berechnet und anschließend mit einer geeigneten Schreibvorrichtung
durch punktweises Einbringen von Energie in ein Speichermedium eingeschrieben.
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Die
Auflösung
der Mikrostrukturierung, also der Punktematrix kann im Bereich bis
unterhalb von 1 μm
liegen. Somit können
auf engem Raum Hologramme, Mikrobilder oder Mikroschriften mit einer hohen
Auflösung
geschrieben werden, deren Information erst durch Beleuchten mit
einem Lichtstrahl und Rekonstruieren des Beugungsbildes oder durch eine
Vergrößerung bei
direkter Betrachtung ausgelesen werden kann. Die Größe der Mikrostrukturierungen
kann dabei zwischen weniger 1 mm2 und mehreren
5 cm2 betragen.
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Die
zuvor beschriebenen computergenerierten Hologramme können mit
einer direkt sichtbaren Information, beispielsweise mit einer Mikroschrift,
mit einem Mikrobild und/oder mit einer kodierte Information wie
einem Barcode kombiniert werden.
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Aus
dem Stand der Technik sind des Weiteren eine Mehrzahl von Schreibvorrichtungen
zum Schreiben von Mikrostrukturierungen, insbesondere von computergenerierten
Hologrammen bekannt, die in ebenen Speichermedien die optischen
wirksamen Strukturen einschreiben. Beispielhaft wird dazu auf die Druckschriften
WO 02/079881 ,
WO 02/079883 ,
WO 02/084404 ,
WO 02/084405 und
WO 03/012549 hingewiesen. Derartige
Schreibvorrichtungen werden auch als Laserlithographen oder als
lithographische Systeme bezeichnet.
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Ebenso
ist eine Mehrzahl von Lesevorrichtungen bekannt, die geeignet sind,
durch Beleuchten der Hologrammfläche
mittels eines Lichtstrahls und einer geeigneten Optik die Rekonstruktion
sichtbar oder mittels Aufnahmemitteln elektronisch darstellbar und
auswertbar zu machen. Ebenso sind Lesevorrichtungen bekannt, bei
denen die direkte Beobachtung der Mikrostrukturierung zum Erkennen
von Mikrobildern und Mikroschriften möglich ist. Beispielhaft wird
dabei auf die Druckschriften
DE
101 37 832 ,
WO 02/084588 und
WO 2005/111913 verwiesen.
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Sichtbares
Licht beugende oder zumindest beeinflussende Mikrostrukturen sind
daher weitgehend bekannt und werden – wie bereits ausgeführt – als Sicherheitsmerkmale
verwendet. Denn zu deren Fälschung
ist ein erheblicher technischer Aufwand erforderlich, da die Strukturgrößen im Bereich
der optischen Wellenlängen
liegen. Derartige Mikrostrukturen sind meist als reflektierende
Strukturen realisiert. Sie können
aber auch als transmittiv beobachtbare/auslesbare Struktur realisiert
sein.
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Der
Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein Verfahren zum
Aufbringen eines Sicherheitsmerkmals auf einem Sicherheitsdokument sowie
ein Sicherheitsdokument mit einem Sicherheitsmerkmal anzugeben,
durch die eine verbesserte Fälschungssicherheit
erreicht wird.
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Insbesondere
liegt der Erfindung das technische Problem zugrunde, ein weiteres
individuelles Sicherheitsmerkmal, das aus mindestens einer individuellen
Information, die während
der Herstellung eines Sicherheitsdokumentes in diesem erzeugt oder aufgedruckt
wird, zu erzeugen und mit dem Sicherheitsdokument zu verbinden.
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Ein
weiteres technisches Problem der vorliegenden Erfindung besteht
darin, technisch aufwändige
Schritte zum Einbringen von Sicherheitsmerkmalen vom eigentlichen
Herstellungsverfahren der Sicherheitsdokumente zu entkoppeln.
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Die
zuvor aufgezeigten technischen Probleme werden erfindungsgemäß zunächst zumindest teilweise
durch ein Verfahren zum Aufbringen eines Sicherheitsmerkmals auf
einem Sicherheitsdokument, insbesondere auf einer Banknote mit den Merkmalen
des Anspruches 1 gelöst.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
zum Aufbringen eines Sicherheitsmerkmals auf einem Sicherheitsdokument,
insbesondere auf einer Banknote geht davon aus, dass das Sicherheitsdokument eine
Trägerschicht
mit mindestens einer Aussparung und eine zumindest die Aussparung
abdeckende transparente Fensterfolie aufweist. In einem ersten Schritt
wird mindestens ein individuelles Merkmal des Sicherheitsdokuments
ermittelt und das Sicherheitsmerkmal wird auf der Basis des mindestens
einen individuellen Merkmals des Sicherheitsdokuments erzeugt. In
einem zweiten Schritt wird dann das Sicherheitsmerkmal im Bereich
der Aussparung mit der Fensterfolie verbunden.
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Als
Trägerschicht
des Sicherheitsdokuments kommen sämtliche geeigneten Papiere,
Gewebe und Kunststoffe in Frage, wie sie auch bisher schon im Stand
der Technik verwendet worden sind.
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Die
Herstellung des Sicherheitsdokuments an sich kann daher abgeschlossen
werden, bevor das zusätzliche
Sicherheitsmerkmal erzeugt und mit dem Sicherheitsdokument verbunden
wird. Somit können
in vorteilhafter Weise individuelle Merkmale des Sicherheitsdokuments,
die zu unterschiedlichen Zeitpunkten des Herstellungsverfahrens
erzeugt werden, teilweise sogar erst zum Schluss des Herstellungsverfahrens,
miteinander kombiniert und zu einem zusätzlichen neuen Sicherheitsmerkmal
verarbeitet werden. Beispielsweise kann die Seriennummer einer Banknote,
die erst während
des abschließenden
Druckvorgangs mit der Banknote verbunden, nämlich aufgedruckt wird, verwendet
werden, um das mit der Fensterfolie zu verbindende Sicherheitsmerkmal
zu erzeugen. Ist neben der Seriennummer noch mindestens ein weiteres
individuelles Merkmal der Banknote vorhanden, so können die
mindestens zwei individuellen Merkmale miteinander verknüpft werden.
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Der
Prozess der Erzeugung des zusätzlichen
Sicherheitsmerkmals ist somit von der eigentlichen Herstellung des
Sicherheitsdokuments entkoppelt. Daher kann das Sicherheitsmerkmal
auch mit einem größeren zeitlichen
Abstand zur Herstellung des Sicherheitsdokuments mit diesem verbunden
werden. So können
bei der Herstellung der Sicherheitsdokumente zunächst sämtliche Qualitäts- und Sicherheitsanforderungen überprüft werden.
Dieses geschieht beispielsweise bei Banknoten in speziell dafür eingerichteten
Sortieranlagen, die Fehlproduktionen aussortieren. Während der Überprüfung werden
neben der Seriennummer noch andere Sicherheitsmerkmale der Banknote
erfasst, die dann als Datensatz in einem Computersystem hinterlegt
werden. Diese für
jede Banknote individuellen Datensätze können dann zu einem späteren Zeitpunkt
für die Berechnung
des Sicherheitsmerkmals genutzt werden.
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Alternativ
dazu kann der erfindungsgemäße Verfahren
auch so ausgeführt
werden, dass nicht auf bereits gespeicherte Informationen zurückgegriffen wird,
sondern dass die individuellen Merkmale jedes Sicherheitsdokuments
gesondert für
die Berechnung des Sicherheitsmerkmals erfasst werden.
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Das
zuvor beschriebene erfindungsgemäße Verfahren
eignet sich daher auch in besonders vorteilhafter Weise dazu, ein
Sicherheitsdokument unabhängig
von dem Zeitpunkt der Herstellung durch das separate Aufbringen
eines individuellen Sicherheitsmerkmals frei zu schalten. Dadurch
können,
insbesondere bei der Herstellung von Banknoten, aufwändige Maßnahmen
zur Sicherung der Banknoten dadurch verringert werden, dass die
Banknoten erst kurz vor deren Auslieferung durch das Aufbringen des
individuellen Sicherheitsmerkmals vervollständigt und somit aktiviert werden
können.
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In
bevorzugter Weise wird das Sicherheitsmerkmal in eine Speicherfolie
eingeschrieben, die anschließend
mit der Fensterfolie verbunden wird. Dadurch ist es in vorteilhafter
Weise möglich,
das Sicherheitsmerkmal separat von dem Sicherheitsdokument zu erzeugen
und erst danach mit dem Sicherheitsdokument zu verbinden. Insbesondere
bei den nachfolgend beschriebenen bevorzugten Mikrostrukturierungen
ergibt sich der Vorteil, dass die an die Herstellung des Sicherheitsmerkmals
geknüpften
hohen Anforderungen an die Genauigkeit während der Belichtung besser
separat von dem Sicherheitsdokument eingehalten werden können, als
es beispielsweise der Fall ist, wenn die Fensterfolie direkt beschrieben
würde.
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In
bevorzugter Weise wird die Speicherfolie so aufgebracht, dass diese
die Aussparung überdeckend
angeordnet ist. Dadurch wird sichergestellt, dass der Rand der Aussparung
nicht nur auf der Seite der Fensterfolie, sondern auch auf der Seite
der Speicherfolie vollständig
abgedeckt ist, wodurch eine mechanische Beschädigung des Randes der Aussparung
und somit eine Beschädigung
des Sicherheitsdokuments, insbesondere einer Banknote an sich verhindert
wird.
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Des
Weiteren kann die Speicherfolie im Bereich der Aussparung zumindest
teilweise mit der Fensterfolie verklebt werden. Dadurch wird nicht
nur ein inniger Kontakt zwischen Speicherfolie und Fensterfolie
als Verbundaufbau erzeugt, sondern es werden auch Grenzflächen vermieden,
die zwischen der Fensterfolie und der Speicherfolie entstehen würden, wenn
sich zwischen ihnen Luft befinden würde. Zudem können Oberflächenrauhigkeiten
ausgeglichen werden, wenn ein geeigneter Klebstoff für die Verbindung
zwischen der Speicherfolie und der Fensterfolie verwendet wird.
Dadurch kann das Auslesen des Sicherheitsmerkmals in Transmission
erheblich verbessert werden, weil Streueffekte verringert werden.
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Darüber hinaus
wird ein effektiver Schutz der holographische Struktur gegeben,
da durch den Verbundaufbau immer eine Schutzschicht über dem
Hologramm angeordnet ist. Das bedeutet auch, dass die Mikrostrukturen
nicht zwingend durch eine Trägerfolie
in die Funktionsschicht geschrieben werden müssen, sondern auch direkt an
die Oberfläche
geschrieben werden können.
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Wenn
die Speicherfolie die Aussparung überdeckt, ist es selbstverständlich vorteilhaft,
wenn die Speicherfolie auch mit der Trägerschicht des Sicherheitsdokuments
verklebt ist.
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In
weiter bevorzugter Weise wird die Speicherfolie auf der von der
Fensterfolie abgewandten Seite auf dem Sicherheitsdokument aufgebracht. Und
wenn die Speicherfolie darüber
hinaus gleiche Abmessungen wie die Fensterfolie aufweist, dann kompensieren
sich die durch die Fensterfolie und die Speicherfolie auf die Trägerschicht
des Sicherheitsdokuments ausgeübten
Kräfte
und eine Krümmung oder
Durchbiegung des Sicherheitsdokuments kann effektiv vermieden werden.
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Eine
weitere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung besteht darin,
dass die Speicherfolie mit kleineren Abmessungen wie die Fensterfolie
aufgebracht wird. In diesem Fall wird die Speicherfolie innerhalb
der Aussparung und nicht mit der Trägerschicht überlappend angeordnet. Somit
besteht nur zwischen der Speicherfolie und der Fensterfolie ein Kontakt,
während
die Speicherfolie nicht mit der Trägerschicht des Sicherheitsdokuments
verbunden ist oder einen Kontakt aufweist. Dieser Ausgestaltung hat
den Vorteil, dass die Speicherfolie eben mit der Fensterfolie verbunden
werden kann, ohne dass es zu einem notwendigen Aus- oder Durchbiegen
am Rand der Aussparung kommt. Dadurch kann die Auslesequalität des Sicherheitsmerkmals
verbessert werden. Darüber
hinaus wird vermieden, dass das Dokument durch den Verbundaufbau
zu sehr aufträgt oder
auffächert.
Dieses hat insbesondere beim Stapelbilden Vorteile.
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Zuvor
ist die Erfindung dahingehend beschrieben worden, dass das Sicherheitsmerkmal
in eine separate Speicherfolie eingeschrieben wird. Dieses bedeutet
natürlich
einen zusätzlichen
technischen Aufwand. Im Rahmen der Erfindung ist es aber auch möglich, dass
das Sicherheitsmerkmal direkt in die Fensterfolie eingeschrieben
wird. In diesem Fall kann die Speicherfolie vermieden werden, wobei
lediglich Sorge dafür
zu tragen ist, dass die Fensterfolie beim Schreibvorgang plan zur
Schreibvorrichtung ausgerichtet ist. Wird der Schreibvorgang jedoch
jeweils bei neuen Sicherheitsdokumenten, insbesondere Banknoten
ausgeführt,
sind Knicke oder sonstige Unebenheiten der Fensterfolie unwahrscheinlich, die
den Schreibvorgang negativ beeinflussen könnten.
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Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft das Feststellen
des mindestens einen individuellen Merkmals des Sicherheitsdokuments.
Die erste Variante besteht darin, dass das mindestens eine individuelle
Merkmal der Banknote direkt von dem Sicherheitsdokument ausgelesen
wird. Dadurch ist das ein Verfahren zum Aufbringen des Sicherheitsmerkmals
vollständig
von in der Herstellung der Sicherheitsdokumente selbst entkoppelt.
Dafür ist zwar
eine Lesevorrichtung zum Erkennen des mindestens einen individuellen
Merkmals erforderlich, jedoch kann das Sicherheitsmerkmal völlig unabhängig von
Herstellungsprozess, also sowohl zeitlich als auch örtlich getrennt
auf die Sicherheitsdokumente aufgebracht werden.
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Alternativ
dazu kann das mindestens eine individuelle Merkmal des Sicherheitsdokuments
aus einem Datenspeicher ausgelesen werden, in dem nach der Herstellung
des Sicherheitsdokuments Daten der in der Sortieranlage festgestellten
Merkmale, insbesondere der individuellen Merkmale eingeschrieben worden
sind. Dadurch entfällt
ein separates Feststellen der individuellen Merkmale des Sicherheitsdokuments
und die während
der Herstellung und Sortierung der neu hergestellten Sicherheitsdokumente
ermittelten Daten werden direkt für die weitere Kennzeichnung
mit einem zusätzlichen
Sicherheitsmerkmal verwendet.
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In
bevorzugter Weise wird bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
das Sicherheitsmerkmal mit Hilfe eines Laserlithographen in die Speicherfolie
oder die Fensterfolie eingeschrieben. Somit kann die bereits erprobte
Technik zur Erzeugung von Mikrostrukturierungen für die individualisierte
Kennzeichnung von Sicherheitsdokumenten mit Sicherheitsmerkmalen
eingesetzt werden.
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In
der Mikrostrukturierung des Sicherheitsmerkmals, das mit dem Sicherheitsdokument
verbunden worden ist, können sowohl
Level-1 Merkmale, also in direkt sichtbare Strukturen, als auch
Level-2 oder Level-3 Merkmale enthalten sein, die nur mit Hilfe
einer zusätzlichen
Vorrichtung ausgelesen werden können.
Zu den Level-2 und Level-3 Merkmalen gehören insbesondere die bereits
oben erwähnten
computergenerierten Hologramme als beugende Strukturen.
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Da
sowohl die Speicherfolie als auch die Fensterfolie zumindest teilweise
transparent sind, können
die Sicherheitsmerkmale Eigenschaften aufweisen, die entweder in
Transmission oder in Reflektion erfasst werden können.
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Daher
kann in besonders bevorzugter Weise in mindestens einer Funktionsschicht
der Speicherfolie mindestens ein in Reflektion beobachtbares Merkmal
und in der mindestens einen Funktionsschicht der Speicherfolie wird
mindestens ein in Transmission beobachtbares Merkmal eingeschrieben
werden. Mindestens ein Merkmal wird dabei auf der Basis des mindestens
einen individuellen Merkmals des Sicherheitsdokuments individualisiert
und mindestens ein Merkmal wird als beugende Struktur eingeschrieben. Somit
können
sowohl direkt erkennbare Level-1 Merkmale als auch Level-2 oder
Level-3 Merkmale miteinander verknüpft und in einem Sicherheitsmerkmal
realisiert werden.
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Zuvor
ist das erfindungsgemäße Verfahren zum
Aufbringen eines Sicherheitsmerkmals auf einem Sicherheitsdokument
sowie das Sicherheitsdokument selber in der Weise beschrieben worden, dass
das Sicherheitsmerkmal im Bereich der Aussparung in der Trägerschicht
angeordnet ist. In dieser Zusammenstellung werden einerseits das
Sicherheitsmerkmal des transparenten Fensters in dem Sicherheitsdokument
an sich und andererseits das Sicherheitsmerkmal einer Mikrostrukturierung
mit mindestens einem individuellen Merkmal verknüpft.
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Alternativ
dazu ist es ebenfalls möglich,
das Sicherheitsmerkmal in eine Speicherfolie einzuschreiben und
diese an einer vorgegebenen Stelle auf der Trägerschicht zu befestigen. Dazu
wird dann keine Aussparung in der Trägerschicht als Fenster benötigt. Auch
wenn das Merkmal des transparenten Fensters als Sicherheitsmerkmal
wegfällt,
so kann doch bei dieser Ausgestaltung der Erfindung mindestens ein
individuelles Merkmal des Sicherheitsdokuments in einem individuellen
Sicherheitsmerkmal in Form einer Mikrostrukturierung eingebracht
werden, das nach dem Aufbringen auf der Trägerschicht des Sicherheitsdokuments
in Reflektion betrachtet oder ausgelesen werden kann. Diese Ausgestaltung
stellt daher eine unabhängige
Erfindung im Vergleich zum in Anspruch 1 beschriebenen Verfahren
beziehungsweise im Vergleich zu dem in Anspruch 14 beschriebenen
Sicherheitsdokument.
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Sämtliche
zuvor beschriebenen Merkmale, die sich nicht auf die Aussparung
und/oder auf das Zusammenwirken der Speicherfolie mit der Fensterfolie
beziehen, sind bei der zuvor beschriebenen Alternative der Erfindung
ebenfalls anwendbar.
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Die
oben aufgezeigten technischen Probleme werden erfindungsgemäß zumindest
teilweise auch durch ein Sicherheitsdokument, insbesondere eine
Banknote mit den Merkmalen des Anspruches 14 gelöst. Die in den Unteransprüchen angegebenen weiteren
Merkmalen sowie die damit verbundenen Vorteile werden in der nachfolgenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
näher erläutert.
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Dazu
wird auf die beigefügte
Zeichnung Bezug genommen. In der Zeichnung zeigen
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1 ein
erstes Ausführungsbeispiel
einer Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens zum Aufbringen eines Sicherheitsmerkmals auf einem
Sicherheitsdokument,
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2 ein
zweites Ausführungsbeispiel
einer Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens zum Aufbringen eines Sicherheitsmerkmals auf einem
Sicherheitsdokument,
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3 ein
erstes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Sicherheitsdokuments
mit einem Sicherheitsmerkmal,
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4 ein
zweites Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Sicherheitsdokuments
mit einem Sicherheitsmerkmal,
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5 ein
drittes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Sicherheitsdokuments
mit einem Sicherheitsmerkmal,
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6 ein
viertes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Sicherheitsdokuments
mit einem Sicherheitsmerkmal,
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7 ein
fünftes
Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Sicherheitsdokuments
mit einem Sicherheitsmerkmal,
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8 ein
sechstes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Sicherheitsdokuments
mit einem Sicherheitsmerkmal,
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9 den
Schichtaufbau eines Ausführungsbeispiels
einer Speicherfolie,
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10 eine
schematische Darstellung der möglichen
Strukturierungen in der Funktionsschicht der in 9 dargestellten
Speicherfolie und
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11 eine
schematische Darstellung der weiterer möglicher Strukturierungen in
der Funktionsschicht der in 9 dargestellten
Speicherfolie.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand der Herstellung einer Banknote
als Beispiel für
ein Sicherheitsdokument erläutert.
Es wird hervorgehoben, dass die Erfindung nicht auf die Anwendung
bei der Herstellung von Banknoten beschränkt ist. Wie bereits oben erläutert worden
ist, kann die Erfindung bei jeglichen Sicherheitsdokumenten wie
einem Ausweis, einer Scheckkarte, einer Eintrittskarte oder einem
Etikett angewendet werden.
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Anhand
der 1 und 2 wird das erfindungsgemäße verfahren
zum Aufbringen eines Sicherheitsmerkmals auf einer Banknote in zwei
Alternativen dargestellt und beschrieben.
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In
den 3 bis 7 sind verschiedene erfindungsgemäße Banknoten 10 dargestellt,
die aus einer Trägerschicht 12 hergestellt
sind. In der Trägerschicht 12 ist
jeweils eine Aussparung 14 vorgesehen, die ein Fenster
bildet. Des Weiteren ist eine transparente Fensterfolie 16 auf
einer Seite der Trägerschicht 12 angeordnet,
die die Aussparung 14 vollständig abdeckt. Die Fensterfolie 16 kann
daher eine beliebige Form aufweisen. In den in 3 bis 6 dargestellten
bevorzugten Ausführungsbeispielen
ist die Fensterfolie 16 als Streifen ausgebildet, der die
Trägerschicht 12 vom
die den Figuren dargestellten oberen Rand bis zum unteren Rand abdeckt.
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Ein
erstes Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird in 1 dargestellt.
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In
einem ersten Schritt wird mindestens ein individuelles Merkmal der
Banknote 10 ermittelt, wobei im vorliegenden Ausführungsbeispiel
eine Sortiervorrichtung 20 eingesetzt wird, die am Ende
einer Anlage zur Herstellung von Banknoten vorgesehen ist. Der Transport
der Banknoten 10 in dieser Anlage ist mit der Linie 22 angedeutet.
Mit Hilfe der Sortiervorrichtung 20 werden neben der Seriennummer
der Banknote 10 noch weitere Merkmale aufgenommen, die
als Sicherheitsmerkmale eingesetzt werden. Treten bei der Überprüfung Fehler
der Banknoten 10 auf, so werden diese nicht zu verwendenden
Banknoten 10 aussortiert. Eine weitere Aufgabe der Sortiervorrichtung 20 besteht
darin, dass die aufgenommenen Merkmale in einem Speicher abgelegt
werden, um später
für eine
weitere Verarbeitung und Registrierung der Banknoten 10 eingesetzt
werden zu können.
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Über eine
Datenleitung 24 werden diese Daten zumindest teilweise
an die Steuerung eines Lithographen 26 übertragen. Dort wird das Sicherheitsmerkmal,
das in den 3 bis 8 mit dem
Bezugszeichen 28 gekennzeichnet ist, auf der Basis mindestens
eines der individuellen Merkmale der Banknote 10 erzeugt.
Das mindestens eine individuelle Merkmal der Banknote 10 wird
dabei, gegebenenfalls unter Verwendung von weiteren Merkmalen, für die Berechnung
einer Punkteverteilung einer Mikrostrukturierung verwendet.
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Diese
Mikrostrukturierung wird dann als Sicherheitsmerkmal 28 mit
Hilfe des Lithographen 26 in eine Speicherfolie 30 eingeschrieben,
wobei eine Vielzahl von einzelnen Speicherfolien 30 als
Rollenware 32 einer Laminierungsvorrichtung 34 zugeführt wird. über eine
weitere Datenleitung 36 wird dann ausgehend von der Sortiervorrichtung 20 das
Aufbringen der richtigen Speicherfolie 30 auf die jeweilige
Banknote 10 synchronisiert. Dieses kann beispielsweise
durch eine geeignete Triggerung des Banknotentransportes erfolgen.
Schließlich
wird die Rollenware nach dem übertragen
der Speicherfolien 30 auf einer Rolle 38 aufgerollt.
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In
der Laminierungsvorrichtung 34 wird dann die Speicherfolie 30 zusammen
mit dem Sicherheitsmerkmal 28 im Bereich der Aussparung
mit der Fensterfolie 16 verbunden. Die Verbindung zwischen
der Fensterfolie 16 und der Speicherfolie 30 kann
dabei vorzugsweise direkt mittels eines Klebstoffes, mittels eines
Lacks, insbesondere UV-Lacks, oder mittels Hochfrequenz-Schweißen erfolgen.
Ebenso kann die Speicherfolie 30 indirekt über die
Trägerschicht 12 mit
der Fensterfolie 16 verbunden sein. Die einzelnen Ausgestaltungen
werden nachfolgend anhand der 3 bis 7 erläutert.
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Zuvor
ist erläutert
worden, dass das mindestens eine individuelle Merkmal der Banknote 10 aus einem
Datenspeicher ausgelesen wird, um daraus ein Sicherheitsmerkmal 28 zu
errechnen und in die Speicherfolie einzuschreiben.
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2 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel einer
Vorrichtung zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens,
bei dem wiederum nach der Herstellung von Banknoten ein Sicherheitsmerkmal auf
der Banknote aufgebracht wird.
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Im
Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel
wird das mindestens eine individuelle Merkmal der Banknote direkt
von der Banknote ausgelesen, wozu einen Lesevorrichtung 40 vorgesehen
ist. Mittels einer Transportlinie 42 werden die Banknoten
der Lesevorrichtung 40 zugeführt und für jede Banknote wird mindestens
ein Sicherheitsmerkmal erfasst. Über
eine Datenleitung 44 werden die erfassten Daten der Sicherheitsmerkmale
auf den Lithographen 46 übertragen. Die Steuerung des
Lithographen 46 errechnet aus den übermittelten Daten die Punkteverteilung
einer individuellen Mikrostrukturierung, die dann mittels eines
Lasers 48 direkt in das Material der Fensterfolie 16 der
Banknote 10 eingeschrieben wird.
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Somit
wird kein Datenspeicher einer mit der Anlage zur Herstellung von
Banknoten verbundenen Sortiervorrichtung eingesetzt, da die Sicherheitsmerkmale
der Banknoten direkt vor dem Erzeugen des neuen Sicherheitsmerkmals
erfasst werden können.
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Die
beiden zuvor erläuterten
Ausführungsbeispiele
der Vorrichtungen zur Durchführung
des Verfahrens unterscheiden sich somit einerseits darin, wann und
wie die Sicherheitsmerkmale der Banknoten erfasst werden, und andererseits
darin, in welcher Weise das neue Sicherheitsmerkmal mit der Banknote
verbunden wird. Die beiden erläuterten Kombinationen
sind jedoch nicht beschränkend
zu verstehen. So kann beispielsweise bei einer weiteren Vorrichtung
zur Durchführung
des Verfahrens mittels der Lesevorrichtung 40 die Sicherheitsmerkmale
erfasst werden, die dann anschließend mittels des Lithographen 26 zu
neuen Sicherheitsmerkmalen 28 verarbeitet und auf Speicherfolien 30 eingeschrieben werden.
Ebenso gut können
die Daten der Sortiervorrichtung 20 dazu verwendet werden,
um mit Hilfe des Lithographen 46 Sicherheitsmerkmale 28 direkt
auf Fensterfolien 16 einzuschreiben.
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Im
Folgenden werden verschiedene Ausführungsbeispiele von erfindungsgemäßen Banknoten anhand
der 3 bis 7 erläutert.
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3 zeigt
ein erstes Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Banknote 10 in
einer Draufsicht sowie in einem Querschnitt. In der Trägerschicht 12 ist
eine Aussparung 14 vorgesehen, die eine Öffnung in
der Banknote 10 freigibt. Im Querschnitt der Banknote gemäß 3 ist
zu erkennen, dass auf der Unterseite der Trägerschicht 12 eine Fensterfolie 16 vorgesehen
ist, die die Aussparung 14 abdeckt. Des Weiteren ist ein individualisierendes Merkmal 50 in
Form einer Seriennummer auf der Trägerschicht 12 aufgedruckt.
In bekannter Weise stellt diese Seriennummer 50 ein individuelles
Kennzeichen für
jede Banknote dar. Darüber
hinaus können weitere
individualisierende Merkmale in Form von Zeichen oder Mustern vorhanden
sein, die ebenfalls einzigartig für jede Banknote sind.
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Gemäß 3 ist
ein Sicherheitsmerkmal 28, das auf der Basis des mindestens
einen individuellen Merkmals der Banknote 10, beispielsweise
der Seriennummer 50, als Mikrostrukturierung erzeugt worden
ist, mit der Fensterfolie verbunden. Dabei kann die Mikrostrukturierung
beispielsweise als computergeneriertes Hologramm und/oder als Mikrobild und/oder
Mikroschrift alleine oder in Kombination berechnet werden.
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Das
Sicherheitsmerkmal 28 ist im Bereich der Aussparung 14 mit
der Fensterfolie 16 verbunden. Dazu ist das Sicherheitsmerkmal 28 in
einer Speicherfolie 30 eingeschrieben, die mit der Fensterfolie 16 indirekt über die
Trägerschicht 12 verbunden ist.
Somit bildet sich zwischen der Fensterfolie 16 und der
Speicherfolie 30 ein Zwischenraum 52 aus. Sind die
Fensterfolie 16 und die Speicherfolie 30 ausreichend
biegefest, so kommt es durch den Zwischenraum 52 nicht
oder nur in geringem Maße
zu einer Qualitätsminderung
beim Auslesen des Sicherheitsmerkmals 28 mittels eines
Lichtstrahls.
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In 3 ist
weiterhin zu erkennen, dass die Speicherfolie 30 die Aussparung 14 überdeckt,
so dass die Ränder
der Aussparung 14 von beiden Seiten der Trägerschicht 12 her
betrachtet vollständig abgedeckt
sind. Dadurch sind die Ränder
der Aussparung 14 bei einer Benutzung der Banknote 10 vor einem
Einreißen
geschützt.
Die Abmessungen der Speicherfolie 30 sind dabei so gewählt worden,
dass diese den Abmessungen der Fensterfolie 16 entsprechen.
Dadurch wird ein symmetrischer Aufbau aus Trägerschicht 12, Fensterfolie 16 und
Speicherfolie 30 erreicht. Wenn die Materialien der Fensterfolie 16 und
der Speicherfolie 30 ähnlich
oder identisch gewählt
werden, wird durch den symmetrischen Aufbau ein Durchbiegen oder
Verkrümmen
der Banknote 10 durch entstehende mechanische Spannungen
verhindert.
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Das
Material der Trägerschicht 12 der
Banknote 10 besteht aus einem üblichen Material wie Papier,
Gewebe oder Kunststoff. Die Fensterfolie 16 besteht aus
einem zumindest teilweise transparenten Kunststoff, beispielsweise
Polyethylen (PET) oder Polycarbonat (PC). Die Speicherfolie 30 kann
ebenfalls aus einem zumindest teilweise transparenten Kunststoff
wie Polyethylen (PET) oder Polycarbonat (PC) bestehen. In bevorzugter
Weise bestehen die Speicherfolie 30 und die Fensterfolie 16 aus
dem gleichen Material, damit die Materialien in ihrem thermischen
Verhalten aufeinander abgestimmt sind. Eine der Folien kann auch
eine polarisierende Folie sein.
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Typische
Abmessungen der Trägerschicht 12,
der Fensterfolie 16 und der Speicherfolie können für das Beispiel
der Banknote 10 wie folgt angegeben werden. Die Trägerschicht 12 weist üblicher
Weise eine Dicke von ca. 30 bis 100 μm auf. Die Dicke der Fensterfolie 16 kann
ungefähr
einem Viertel bis Drittel der Dicke der Trägerschicht 12 entsprechen,
vorzugsweise 10 bis 25 μm.
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Die
Speicherfolie 30 kann typischer Weise eine Dicke von ca.
5 bis 40 μm
aufweisen.
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4 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Banknote 10,
wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Merkmale wie in 3 kennzeichnen.
Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel
sind die Abmessungen der Speicherfolie 30 kleiner gewählt worden.
Die Speicherfolie 30 erstreckt sich nicht mehr vom oberen
Rand bis zum unteren Rand der Trägerschicht 12,
sondern die Speicherfolie 30 deckt lediglich die Randbereiche
der Aussparung 14 ab. Dadurch werden, wie zuvor beschrieben
worden ist, in gleicher Weise die Ränder der Aussparung 14 vor
einem Einreißen
geschützt. Durch
die geringere Größe der Speicherfolie 30 wird aber
im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel
in vorteilhafter Weise Material eingespart.
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Gemäß 4 ist
die Speicherfolie 30 im Bereich der Aussparung 14 mit
der Fensterfolie 16 verklebt, wozu ein Klebstoff 54 im
Zwischenraum zwischen der Speicherfolie 30 und der Fensterfolie 16 vorgesehen
ist. Dabei ist der Klebstoff 54 zumindest teilweise transparent,
um die Fensterfunktion der Aussparung 14 zusammen mit der
Fensterfolie 16 und der Speicherfolie 30 zu gewährleisten.
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5 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Banknote 10,
wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Merkmale wie in den 3 und 4 kennzeichnen.
Im Unterschied zu dem der vorangegangenen Ausführungsbeispielen ist die Speicherfolie 30 innerhalb der
Aussparung 14 und nicht mit der Trägerschicht 12 überlappend
angeordnet. Dieses ist insbesondere im in 5 dargestellten
Querschnitt zu erkennen. Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht
darin, dass die Speicherfolie 30 nicht die Dicke der Banknote 10 vergrößert, also nicht
aufträgt.
Die Speicherfolie 30 ist dabei ebenfalls mit einem Klebstoff 54 mit
der Fensterfolie 16 verklebt.
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6 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Banknote 10,
wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Merkmale wie in den 3 bis 5 kennzeichnen.
Im Unterschied zu den vorangegangenen Ausführungsbeispielen ist das Sicherheitsmerkmal 28 direkt
in die Fensterfolie 16 in dem Bereich eingeschrieben worden,
der von der Aussparung 14 freigelassen wird. Somit trägt die Fensterfolie 16 selber
das Sicherheitsmerkmal 28. Dieses hat den Vorteil, dass
keine separate Speicherfolie benötigt
wird und somit ein zusätzlicher
Aufwand vermieden wird. Insbesondere beim Schreibvorgang zur Erzeugung
des Sicherheitsmerkmals 28 in der Fensterfolie 16 muss
allerdings sichergestellt werden, dass die Fensterfolie 16 eben
ausgerichtet ist, da beim Einschreiben von Mikrostrukturierungen mit
Hilfe von Lithographen ein sehr genaues Einhalten des Abstands zwischen
der Fensterfolie und dem Lithographen erforderlich ist.
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7 zeigt
eine Detailansicht einer Speicherfolie 30, die mit einer
Fensterfolie 16 verklebt ist. Mit dem Ziel, die Klebstoffschicht 54 möglichst
dünn zu
halten, sind sowohl die Fensterfolie 16 als auch die Speicherfolie 30 aufeinander
zu in die Aussparung 14 hinein gebogen. Durch die Klebstoffschicht 54 sind
die beiden Folien im wesentlichen vollflächig miteinander verbunden,
so dass keine Grenzflächen mit
großen
Brechungsindexunterschieden entstehen, die die optischen Eigenschaften
des Verbundes aus Fensterfolie 16 und Speicherfolie 30 negativ
beeinflussen würden.
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Im
vergrößerten Ausschnitt
in 7 ist dann der konkrete Aufbau der beiden Folien
zu erkennen. Die untere Schicht stellt die Fensterfolie 16 dar.
Darüber
befindet sich die Klebstoffschicht 54, die die Verbindung
zur Speicherfolie 30 bildet. Die Speicherfolie 30 besteht
wiederum aus einem Substrat 56 und einer Funktionsschicht 58,
wobei das Substrat 56 bevorzugt aus einem Polyethylen (PET)
und die Funktionsschicht 58 aus Aluminium besteht.
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8 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel einer
Banknote 10, die im Gegensatz zu den zuvor erläuterten
Ausführungsbeispielen
keine Aussparung in der Trägerschicht 12 aufweist.
Es handelt sich somit um ein Ausführungsbeispiel ohne Fenster,
bei dem die Speicherfolie 30 mit einem eingeschriebenen
Sicherheitsmerkmal 28 in Form einer Mikrostrukturierung
direkt auf die Trägerschicht 12 aufgebracht ist.
Dementsprechend kann das Sicherheitsmerkmal nur in Reflektion gemessen
beziehungsweise aufgenommen werden, da ein Fenster für eine Messung
in Transmission fehlt.
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Aber
auch bei diesem Ausführungsbeispiel wird
die grundlegende Idee verwirklicht, dass ausgehend von einem individuellen
Sicherheitsmerkmal 50 in Form beispielsweise einer Seriennummer
ein zusätzliches
Sicherheitsmerkmal 28 nachträglich erzeugt und mit der Banknote 10 verbunden
wird. Dadurch kann wie bei allen Ausführungsbeispielen zuvor auch
eine Redundanz in den individuellen Merkmalen erhalten werden.
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Zuvor
ist bereits mehrfach erwähnt
worden, dass das Sicherheitsmerkmal 28 aus einer Mikrostrukturierung
besteht, die entweder in die separate Speicherfolie 30 oder
auch direkt in die Fensterfolie 16 eingeschrieben werden
kann. Bei der Auswahl der Mikrostrukturierung gibt es eine Mehrzahl
von Möglichkeiten,
in welcher Weise Informationen in der Mikrostrukturierung aufgenommen
werden.
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Eine
bevorzugte Ausgestaltung besteht darin, dass in mindestens einer
Funktionsschicht 58 der Speicherfolie 30 mindestens
ein in Reflektion beobachtbares Merkmal eingeschrieben ist und dass
in der mindestens einen Funktionsschicht 58 der Speicherfolie 30 mindestens
ein in Transmission beobachtbares Merkmal eingeschrieben ist. Dabei
ist mindestens ein Merkmal auf der Basis des mindestens einen individuellen
Merkmals 50 der Banknote 10 individualisiert und
mindestens ein Merkmal ist als beugende Struktur eingeschrieben.
Durch diese Kombination von in Reflektion und in Transmission beobachtbaren
Merkmalen kann insbesondere die Funktion der Aussparung 14 als
Fenster in der Banknote 10 ausgenutzt werden, da erst durch
das Fenster eine Beobachtung mindestens eines der in Transmission beobachtbaren
Merkmale möglich
ist.
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Im
Folgenden wird anhand der 9 bis 11 eine
bevorzugte Speicherfolie 30 erläutert, wobei auch der Vorgang
des Einschreibens einer Mikrostrukturierung in die Funktionsschicht 58 beschriebenen
wird.
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Eine
in 8 dargestellte Speicherfolie besteht aus einer
Polymerfolie 56, vorzugsweise aus einer verstreckten Polymerfolie,
die für
sichtbares Licht zumindest teiltransparent ist, und aus mindestens
einer Funktionsschicht 58, die die Laserstrahlung während des
lithographischen Schreibprozesses absorbiert und mindestens teiltransparent
ist. Zwischen der Folie 56 und der Funktionsschicht 58 sind
vorzugsweise keine weiteren Schichten angeordnet. Eine weitere Zusatzschicht 60 kann
darüber
hinaus auf der von der Polymerfolie 56 abgewandten Seite der
Funktionsschicht 58 vorhanden sein.
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Die
Zusatzschichten 60 können
Lacke, Schutzschichten, Polymerschichten, transparente Gläser, kristalline
Schichten, Halbleiter, Entspiegelungsschichten oder weitere Funktionsschichten sein.
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Das
lithographische Beschreiben kann in 9 von unten
durch die Folie 58 hindurch auf die Funktionsschicht 58 oder
aber von oben auf die Funktionsschicht 58 durch die ggf.
vorhandene Zusatzschicht 60 hindurch erfolgen. Während des
lithographischen Schreibvorganges hat die Funktionsschicht 58 unter
anderem die Aufgabe, die Laserstrahlung zumindest teilweise zu absorbieren,
in Wärme
umzuwandeln und diese zumindest teilweise an die Folie 56 abzugeben.
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Anstelle
von einer Funktionsschicht 58 können auch zwei und mehr übereinander
angeordnete Funktionsschichten 58 vorgesehen sein, die
sich gegenseitig in ihrer Funktion ergänzen oder verstärken.
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In
den 10 und 11 werden
verschiedene Arten von Strukturen dargestellt, die in einem lithographischen
Prozess bzw. Schreibvorgang, der beispielsweise Laserstrahlung nutzt,
erzeugt werden können.
Dabei entspricht der Aufbau der Speicherfolie 30 im Wesentlichen
dem der in 9 dargestellten Speicherfolie 30,
bestehend aus der Folie 56, der mindestens einen Funktionsschicht 58 und
der ggf. vorhandenen Zusatzschicht 60.
-
Wird
die zu schreibende Information mit Hilfe eines lithographischen
Systems, das fokussierte Laserstrahlung nutzt, in die Speicherfolie 30 eingebracht,
so erzeugt ein fokussierter Laserstrahl durch einen kurzen Laserpuls
oder mehrere aufeinander folgende Pulse eine kleine Struktur in
der Speicherfolie 30, die zusammen mit vielen derartig
geschriebenen Strukturen die erwünschte
diffraktive oder holographische oder direkt sichtbare Gesamtstruktur
der Mikrostrukturierung ergibt.
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Die
folgenden unterschiedlich erzeugten und unterschiedlich wirkenden
Strukturen können
dabei realisiert werden.
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In 10 stellen
die Struktur 62 eine Struktur mit Typ 1a+, die Struktur 64 eine
Struktur mit Typ 1b+ und die Struktur 66 eine Struktur
mit Typ 2 dar.
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In 11 stellen
die Struktur 68 eine Struktur mit Typ 1a-, die Struktur 70 eine
Struktur mit Typ 1b- und die Struktur 72 eine Struktur
mit Typ 3 dar.
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Abhängig von
der Temperatur, die während des
lithographischen Schreibprozesses in den Funktionsschichten bzw.
der Folie vorliegt, können
die in den 10 und 11 gezeigten
Strukturen erzeugt werden.
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10 zeigt
zum einen Reliefbildungen anhand der Struktur 62 als Erhöhung der
Folienoberfläche
nach Typ 1a+ einer gewissen Höhe
und anhand der Struktur 64 eine Erhöhung der Folienoberfläche nach
Typ 1b+ mit einer größeren Höhe als bei
der Struktur 62 mit Typ 1a+. Zum anderen entspricht eine Entfernung
der mindestens einen Funktionsschicht 58 am Beispiel der
Struktur 66 nach dem Typ 2, was im dem Fall, dass eine
der Funktionsschichten 58 eine Metallschicht ist, einer
Demetallisierung entspricht.
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11 zeigt
Reliefbildungen anhand der Struktur 68 mit Typ 1a- und
anhand der Struktur 70 mit Typ 1b-, ähnlich den Typen 1a+ bzw. 1b+
allerdings in Form einer Vertiefung der Folienoberfläche. 11 zeigt
weiterhin eine Strukturbildung in Form der Struktur 72 mit
Typ 3, die bei Beleuchtung mit einem Lesestrahl die Phase des Lichtes ändert. Die Struktur 72 kann
beispielsweise in Form einer Brechungsindexänderung der Folie 56 ausgebildet
sein. Eine Typ 3 Struktur kann auch eine sich durch den Belichtungsprozess
gebildete Gasblase sein.
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Abhängig von
der Größe der während des Schreibprozesses
absorbierten Energie, die in Wärme
umgewandelt wird, sowie der Wärmemenge,
die an die Folie übertragen
wird, und des thermodynamischen Verhaltens der Folie und der Funktionsschicht(en)
können
Reliefbildungen in der Folie oder aber Demetallisierungen oder Strukturänderungen des
Typ 3 erzielt werden.
-
Als
geeigneter Prozessparameter kann dazu in einem lithographischen
Prozess die Gesamtenergie eines einzelnen Laser-Schreibpulses dienen.
Bei gleicher Laserleistung können
mit unterschiedlich langen Laserpulsen unterschiedliche Energien
in das Speichermedium eingebracht werden. Kurze Pulse erzeugen geringe
Energien, mittlere Pulse mittlere Energien und lange Pulse erzeugen
hohe Energien. Hiermit kann sowohl der Typ der Belichtung als auch die
Ausprägung,
d.h. in gewissen Grenzen die Größe des belichteten
Punktes beeinflusst werden.
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Strukturen
des Typs 1a, also geringe Reliefbildungen können mit geringen Energien
erzeugt werden. Strukturen des Typs 1b, also starke Reliefbildungen
können
mit mittleren Energien erzeugt werden. Strukturen des Typs 2, also
Demetallisierungen, und Strukturen des Typs 3 können mit hohen Energien erzeugt
werden.
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Beispielsweise
können
mit geeigneten Laserlithographen (beugungsbegrenzt, 100-1000 mW Laserleistung
im sichtbaren oder IR, UV Bereich) bei ein und demselben Material
und ein und derselben Laserleistung die Typen 1a, 1b und 2 mit Laserpulslängen von
150 ns, 300 ns und 600 ns erzeugt werden.
-
Als
weiterer Prozessparameter kann in einem lithographischen Prozess
die Laserleistung dienen. Bei gleich langen Pulsen mit schwacher,
mittlerer bzw. hoher Laserleistung können Strukturen des Typ 1a,
Typ 1b bzw. Typ 2 und Typ 3 erzeugt werden.
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Als
weiterer Prozessparameter kann in einem lithographischen Prozess
die Anzahl an Einzelpulsen dienen. Bei Pulsen gleicher Energie kann
z.B. mit einem Puls eine Struktur des Typs 1a erzeugt werden, mit
einem Doppelpuls (2 Pulse mit einer kurzen Pause) eine Struktur
des Typs 1b und mit einem Dreifachpuls eine Struktur des Typs 2
oder Typ 3.
-
Weitere
Kombinationen von Pulsanzahl, Laserleistung, Pulsdauer und/oder
zeitlichem Laserpulsabstand sind möglich.
-
Im
Folgenden werden die Eigenschaften von erzeugten Strukturen der
Typen 1a, 1b, 2 und 3 im Detail beschrieben, wobei es im Rahmen
der Erfindung liegt, die Eigenschaften unterschiedlich ausgestalteter
Schichten miteinander zu kombinieren.
-
Reliefbildungen
haben beim Auslesen in Reflektion Einfluss auf die Phase des Lichtes
und sind somit diffraktive Phasenmuster. In Transmission wirken
sie nicht bzw. kaum.
-
Phasenänderungen
in der Folie bzw. Blasenbildungen führen zu Phasenbeeinflussung
in Reflektion und Transmission.
-
Demetallisierungen
haben sowohl beim Auslesen in Reflektion als auch beim Auslesen
in Transmission Einfluss auf die Amplitude des Lichtes und sind
somit diffraktive Amplitudenmuster.
-
Eine
Speicherfolie kann mit einer Struktur nach Typ 1a mit folgenden
Eigenschaften lithographisch beschrieben werden:
- – Funktionsschichten
bleiben erhalten, so dass keine Änderung
der optischen Dichte (CD) bei Betrachtung in Transmission mit z.B.
Weißlicht
auftritt.
- – Gitterstrukturen,
die aus Reliefbildungen gebildet werden, führen bei Betrachtung in Reflektion zu
Beugungserscheinungen. Gitter bzw. komplexe Gitter können dabei
in unterschiedlichen Farben erscheinen.
- – Holographische
Strukturen können
in Reflektion mit einer geeigneten Vorrichtung ausgelesen werden.
- – Reliefbildungen
führen
in transmittiver Beleuchtung zu nahezu keiner Beugung bzw. zu Beugungseffekten
mit vernachlässigbar
kleinen Beugungswirkungsgraden.
-
Eine
Speicherfolie kann mit einer Struktur nach Typ 1b mit folgenden
Eigenschaften lithographisch beschrieben werden:
- – Funktionsschichten
bleiben erhalten, so dass keine Änderung
der optischen Dichte (OD) bei Betrachtung in Transmission mit z.B.
Weißlicht
auftritt.
- – Gitterstrukturen,
die aus Reliefbildungen gebildet werden, führen bei Betrachtung in Reflektion zu
Beugungserscheinungen. Gitter bzw. komplexe Gitter können dabei
in unterschiedlichen Farben erscheinen und sind heller als gleiche
Strukturen des Typs 1a.
- – Holographische
Strukturen können
in Reflektion mit einer geeigneten Vorrichtung ausgelesen werden
und beugen stärker
als Strukturen des Typs 1a.
- – Reliefbildungen
führen
in transmittiver Beleuchtung zu nahezu keiner Beugung bzw. zu Beugungseffekten
mit vernachlässigbar
kleinen Beugungswirkungsgraden.
-
Eine
Speicherfolie kann mit einer Struktur nach Typ 2 mit folgenden Eigenschaften
lithographisch beschrieben werden:
- – Funktionsschichten
bleiben nicht erhalten, so dass sich eine Änderung der optischen Dichte (OD)
bei Betrachtung in Transmission mit z.B. Weißlicht ergibt. Dieser Effekt
kann flächenhaft geschehen
und damit maximale Transmission ergeben oder aber über eine
entsprechende Rasterung von metallisierter und demetallisierter
Fläche zu
einem erwünschten
Grauwert führen.
- – Gitterstrukturen,
die aus Amplitudenmustern gebildet werden, führen bei Betrachtung in Reflektion
zu Beugungserscheinungen. Gitter bzw. komplexe Gitter können dabei
in unterschiedlichen Farben erscheinen.
- – Gitterstrukturen,
die aus Amplitudenmustern gebildet werden, führen bei Betrachtung in Transmission
zu Beugungserscheinungen.
- – Holographische
Strukturen können
in Reflektion mit einer geeigneten Vorrichtung ausgelesen werden.
- – Holographische
Strukturen können
in Transmission mit einer geeigneten Vorrichtung oder dem bloßen Auge
mittels geeigneter Lichtquelle ausgelesen werden.
-
Eine
Speicherfolie kann mit einer Struktur nach Typ 3 mit folgenden Eigenschaften
lithographisch beschrieben werden:
- – Funktionsschichten
bleiben nicht erhalten, so dass sich eine Änderung der optischen Dichte (CD)
bei Betrachtung in Transmission mit z.B. Weißlicht ergibt. Dieser Effekt
kann flächenhaft geschehen
und damit maximale Transmission ergeben oder aber über eine
entsprechende Rasterung von metallisierter und demetallisierter
Fläche zu
einem erwünschten
Grauwert führen.
- – Gitterstrukturen
führen
bei Betrachtung in Reflektion zu Beugungserscheinungen. Gitter bzw. komplexe
Gitter können
dabei in unterschiedlichen Farben erscheinen.
- – Gitterstrukturen
führen
bei Betrachtung in Transmission zu Beugungserscheinungen.
- – Holographische
Strukturen können
in Reflektion mit einer geeigneten Vorrichtung ausgelesen werden.
- – Holographische
Strukturen können
in Transmission mit einer geeigneten Vorrichtung oder dem bloßen Auge
mittels geeigneter Lichtquelle ausgelesen werden.
-
Im
Folgenden werden die bevorzugten Kombinationen verschiedener Strukturen
beschrieben.
-
Wie
oben bereits beschrieben worden ist, können die verschiedenen Speicherarten,
d.h. Flächen,
die nach den Typen 1a, 1b bzw. 2 oder 3 beschrieben wurden, verschiedene
Informationen enthalten.
-
So
können
holographische Strukturen in deren Rekonstruktion digitale Daten,
Texte, Ziffern, Seriennummern, Bilder, Gesichter, Logos, Muster,
kodierte Dateninhalte, etc. enthalten.
-
Gleiche
Dateninhalte können
durch reflektive Strukturen als Beugungsmuster erzeugt werden. Ebenso
können
solche Informationsgehalte als Grauwertbilder durch Demetallisierung
erzeugt werden, die in transmittiver Anordnung betrachtet werden.
-
Verschiedene
Informationsgehalte können miteinander
kombiniert werden. So kann eine bildhafte Information, z.B. ein
Mikrobild in Form einer Zahl, derart mit einem Hologramm kombiniert
werden, dass bei Betrachtung in Reflektion mit bloßem Auge die
Zahl zu erkennen ist, die gleiche Struktur aber auch beim Auslesen
mit Hilfe einer entsprechenden Lesevorrichtung eine holographische
Information enthält.
-
Aus
der zuvor beschriebenen konkreten Ausbildung unterschiedlicher Strukturen
in der Funktionsschicht 58 lassen sich folgende Eigenschaften des
Sicherheitsmerkmals 28, das in Form einer Mikrostrukturierung
in eine Speicherfolie 30 eingeschrieben ist, angeben:
- – mindestens
ein in Reflektion beobachtbares Merkmal ist als Reliefstruktur in
mindestens einer reflektierenden Funktionsschicht 58 der
Speicherfolie 30 ausgebildet.
- – mindestens
ein in Reflektion beobachtbares Merkmal ist als Struktur mit unterschiedlicher
optischer Dichte, insbesondere als zumindest teilweise durchbrochene
reflektive Funktionsschicht 58 ausgebildet.
- – mindestens
ein in Reflektion beobachtbares Merkmal ist eine reflektiv beugende
oder reflektiv durch Helligkeitsmodulationen beobachtbare Struktur.
- – mindestens
ein in Transmission beobachtbares Merkmal ist als Struktur mit unterschiedlicher
optischer Dichte, insbesondere als zumindest teilweise durchbrochene
reflektive Funktionsschicht 58 ausgebildet.
- – mindestens
ein in Transmission beobachtbares Merkmal ist als eine transmittiv
beugende oder transmittiv durch Helligkeitsmodulationen beobachtbare
Struktur ausgebildet.
- – mindestens
ein transmittiv oder reflektiv beobachtbares Merkmal ist ein computergeneriertes Hologramm.
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Somit
kann gemäß der vorliegenden
Erfindung ein Sicherheitsdokument, also beispielsweise eine Banknote 10,
mit einem Sicherheitsmerkmal 28 in Form einer Mikrostrukturierung
versehen werden, wobei mindestens ein Merkmal ein Level-1 Sicherheitsmerkmal
ist und wobei mindestens ein Merkmal ein Level-2 oder Level-3 Sicherheitsmerkmal
ist. Zudem kann mindestens ein Merkmal mit Hilfe eines auf der Banknote 10 vorhandenen
individuellen Merkmals 50 selber individualisiert werden,
wodurch eine Redundanz der individuellen Merkmale erhalten wird. Ist
zudem das Sicherheitsmerkmal 28 im Bereich der Aussparung 14 vorgesehen,
so kann das Sicherheitsmerkmal sowohl in Transmission als auch in
Reflektion ausgelesen werden.
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Typische
Arten des Lesens der in unterschiedlichen Arten gespeicherten Informationen
können
dabei beispielsweise sein:
- – Beobachtung metallisch glänzender
Strukturen in Reflektion mit bloßem Auge, wobei unterschiedlich
große
Helligkeiten beobachtbar sein können.
- – Beobachtung
diffraktiver Strukturen in Reflektion mit bloßem Auge, wobei unterschiedliche
Helligkeiten und/oder Farben erkannt werden können.
- – Auslesen
holographischer Strukturen in Reflektion mit einer geeigneten Vorrichtung.
- – Auslesen
diffraktiver oder holographischer Strukturen in Transmission mit
einer geeigneten Vorrichtung oder mit dem bloßen Auge mittels geeigneter
Lichtquelle.
- – Auslesen
von Strukturen in Transmission, die sich durch Helligkeitsmodulationen
ergeben (Grauwertbilder) mit kohärentem,
aber speziell auch mit nichtkohärentem
Licht, beispielsweise mit normalem Tageslicht, mit einer Lampe,
mit einer Glühbirne
etc..