DE102006034854A1

DE102006034854A1 - Verfahren zur Erzeugen einer Lasermarkierung in einem Sicherheitsdokument sowie derartiges Sicherheitsdokument

Info

Publication number: DE102006034854A1
Application number: DE102006034854A
Authority: DE
Inventors: René Staub; Wayne Robert Dr. Tompkin; Achim Dr. Hansen; Olaf Krolzig; Daniel Holliger; Andreas Dr. Schilling
Original assignee: OVD Kinegram AG
Current assignee: OVD Kinegram AG
Priority date: 2006-07-25
Filing date: 2006-07-25
Publication date: 2008-01-31
Also published as: EP2043877A2; JP2010534145A; US8298753B2; CA2657796C; JP4861476B2; MX2009000789A; UA97808C2; HUE026435T2; PL2043877T3; WO2008012061A3; CA2657796A1; ES2538457T3; PT2043877E; EP2043877B1; WO2008012061A2; US20090315316A1

Abstract

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. Die mindestens eine reflektierende Schicht weist mindestens einen transparenten Bereich auf und wird durch die Laserbehandlung der lasermarkierbaren Schicht zumindest visuell nicht wesentlich verändert.

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 10 431 A1 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 Gleichung 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 semitransparenten 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 Laserstrahlung 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 1 bis 3 sollen die Erfindung beispielhaft erläutern. So zeigt:
1 ein Sicherheitsdokument in Form einer Ausweiskarte,
2a eine vereinfachte Schnittdarstellung im Bereich A-A' durch ein Sicherheitsdokument gemäß 1,
2b eine reale Schnittdarstellung im Bereich A-A' durch ein Sicherheitsdokument gemäß 1,
2c eine weitere vereinfachte Schnittdarstellung im Bereich A-A' durch ein Sicherheitsdokument gemäß 1 enthaltend eine optisch variable Schicht mit einer diffraktiven Struktur,
3 einen transparenten Folienkörper mit einer reflektierenden Metallschicht umfassend filigrane Metalllinien als opake Bereiche, und
4a bis 4c das Personalisieren einer Ausweiskarte mittels Laser.
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 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.
2a zeigt eine vereinfachte Schnittdarstellung im Bereich A-A' durch das Sicherheitselement 1 gemäß 1. In der vereinfachten Darstellung der 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 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 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 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 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.
2b zeigt im Gegensatz zu 2a die reale Schnittdarstellung im Bereich A-A' durch das Sicherheitselement 1 gemäß 1.
2c zeigt eine weitere vereinfachte Schnittdarstellung im Bereich A-A' durch ein Sicherheitselement 1 gemäß 1, welches hier allerdings eine optisch variable Schicht 9 mit einer diffraktiven Reliefstruktur 9' umfasst. In der vereinfachten Darstellung der 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.
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.
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 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 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

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.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine reflektierende Schicht durch eine Metallschicht und/oder eine farbige Halbleiterschicht gebildet wird.
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.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine transparente Bereich (3a) allseitig von opaken Bereichen (3) umgeben ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Strahlengang zwischen der Laserstrahlungsquelle und der reflektierenden Schicht eine Maske angeordnet wird, die senkrecht zur reflektierenden Schicht gesehen mindestens oberhalb der opaken Bereiche der reflektierenden Schicht mit für den Laserstrahl undurchdringlichen Bereichen ausgebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 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.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 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.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionserkennung optisch durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass 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 mindestens einen reflektierenden Schicht auf dem Sicherheitsdokument (1) mindestens eine optisch erfassbare Positionsmarkierung ausgebildet wird und eine Position der Positionsmarkierung ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine reflektierende Schicht mit mindestens drei optisch erfassbaren Positionsmarkierung ausgebildet wird und die Position der mindestens drei Positionsmarkierungen ermittelt wird, um eine gegebenenfalls beim Aufbringen der mindestens einen reflektierenden Schicht auf die mindestens eine lasermarkierbare Schicht (2) entstandene Verzerrung der mindestens einen reflektierenden Schicht zu erfassen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 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.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine reflektierende Schicht als Metallschicht aus Silber, Gold, Aluminium, Kupfer, Chrom oder Nickel ausgebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, 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.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die filigranen Linien an den mindestens einen transparenten Bereich (3a) angrenzend angeordnet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine reflektierende Schicht auf oder in einem transparenten Folienkörper (5) angeordnet wird und dass der Folienkörper (5) inklusive der mindestens einen reflektierenden Schicht überlappend zur mindestens einen lasermarkierbaren Schicht (2) angeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Folienkörper (5) als Übertragungslage einer Transferfolie oder als Laminierfolie überlappend zur mindestens einen lasermarkierbaren Schicht (2) aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Folienkörper (5) überlappend zur mindestens einen lasermarkierbaren Schicht (2) aufgeklebt oder auflaminiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung des mindestens einen transparenten Bereichs (3a) die mindestens eine reflektierende Schicht in einer geringeren Dicke ausgebildet wird als in den opaken Bereichen (3) oder dass die mindestens eine reflektierende Schicht mit einer Öffnung versehen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine transparente Bereich (3a) mit der Lasermarkierung (4) lediglich teilweise ausgefüllt wird, so dass unmarkierte Bereiche der lasermarkierbaren Schicht (2) innerhalb des mindestens einen transparenten Bereichs (3a) sichtbar bleiben.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Laserstrahl zur Erzeugung der Lasermarkierung (4) senkrecht auf die Ebene des Sicherheitsdokuments (1) auftrifft.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Laserstrahl zur Erzeugung der Lasermarkierung (4) am Rand des mindestens einen transparenten Bereichs (3a) schräg zur Ebene des Sicherheitsdokuments (1) ausgerichtet wird und die Lasermarkierung (4) unterhalb der opaken Bereiche (3) weitergeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass in der mindestens einen lasermarkierbaren Schicht (2) ein Farbumschlag, eine Schwärzung oder eine Gleichung im Bereich der Lasermarkierung (4) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei übereinander angeordnete lasermarkierbare Schichten vorgesehen werden, insbesondere in den Farben cyan, magenta und gelb.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine lasermarkierbare Schicht (2) auf einem Trägersubstrat (7) aus Papier, PE, PC, PET, PVC oder Teslin^® angeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der mindestens einen lasermarkierbaren Schicht (2) und dem Trägersubstrat (7) zumindest bereichsweise eine Hintergrundschicht angeordnet wird, die den mindestens einen Laserstrahl zur Erzeugung der Lasermarkierung (4) absorbiert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine lasermarkierbare Schicht (2) musterförmig auf dem Trägersubstrat (7) angeordnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine lasermarkierbare Schicht (2) durch ein Trägersubstrat aus Papier, PC, PVC oder Teslin^® gebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei reflektierende Schichten mit opaken Bereichen (3) unterschiedlicher Farbe überlappend mit der mindestens einen lasermarkierbaren Schicht (2) angeordnet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass der transparente Folienkörper (5) mit einer transparenten Farbschicht und/oder einer transparenten HRI-Schicht und/oder einer transparenten optisch variablen Schicht (9) ausgebildet wird, welche gegebenenfalls mit dem Laserstrahl markierbar ist.
Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente Farbschicht und/oder die transparente HRI-Schicht und/oder die transparente optisch variable Schicht (9) auf der, der lasermarkierbaren Schicht (2) gegenüber liegenden Seite der reflektierenden Schicht angeordnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass die optisch variable Schicht (9) eine diffraktive Struktur (9') und/oder eine holographische Struktur und/oder ein Flüssigkristallmaterial und/oder einen Dünnfilm-Mehrschichtsystem mit blickwinkelabhängigem Interferenzeffekt und/oder eine photochrome Substanz und/oder eine thermochrome Substanz und/oder eine lumineszente Substanz umfassen ausgebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Laserstrahl zur Erzeugung der Lasermarkierung (4) von einer NeodymYAG-Laserquelle erzeugt wird.
Sicherheitsdokument (1), erhältlich nach einem der Ansprüche 1 bis 32, 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.
Sicherheitsdokument nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine reflektierende Schicht durch eine Metallschicht und/oder eine Halbleiterschicht gebildet ist.
Sicherheitsdokument nach einem der Ansprüche 33 oder 34, 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.
Sicherheitsdokument nach einem der Ansprüche 33 bis 35, 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.
Sicherheitsdokument nach einem der Ansprüche 33 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass die filigranen Linien an den mindestens einen transparenten Bereich (3a) angrenzend angeordnet sind.
Sicherheitsdokument nach einem der Ansprüche 33 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine reflektierende Schicht auf oder in einem transparenten Folienkörper (5) angeordnet ist und dass der Folienkörper (5) inklusive der mindestens einen reflektierenden Schicht überlappend zur mindestens einen lasermarkierbaren Schicht (2) angeordnet ist.
Sicherheitsdokument nach einem der Ansprüche 33 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine transparente Bereich (3a) mit der Lasermarkierung (4) lediglich teilweise ausgefüllt ist, so dass unmarkierte Bereiche der lasermarkierbaren Schicht (2) innerhalb des mindestens einen transparenten Bereichs (3a) sichtbar sind.
Sicherheitsdokument nach einem der Ansprüche 33 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei übereinander angeordnete lasermarkierbare Schichten vorhanden sind, insbesondere in den Farben cyan, magenta und gelb.
Sicherheitsdokument nach einem der Ansprüche 33 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine lasermarkierbare Schicht (2) auf einem Trägersubstrat (7) aus Papier, PE, PC, PET, PVC oder Teslin^® angeordnet ist.
Sicherheitsdokument nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der mindestens einen lasermarkierbaren Schicht (2) und dem Trägersubstrat (7) zumindest bereichsweise eine Hintergrundschicht angeordnet ist, die den mindestens einen Laserstrahl zur Erzeugung der Lasermarkierung (4) absorbiert.
Sicherheitsdokument nach einem der Ansprüche 41 oder 42, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine lasermarkierbare Schicht (2) musterförmig auf dem Trägersubstrat (7) angeordnet ist.
Sicherheitsdokument nach einem der Ansprüche 33 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine lasermarkierbare Schicht (2) durch ein Trägersubstrat (7) aus Papier, PC, PVC oder Teslin^® gebildet ist.
Sicherheitsdokument nach einem der Ansprüche 33 bis 44, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei reflektierende Schichten mit opaken Bereichen (3) unterschiedlicher Farbe überlappend mit der mindestens einen lasermarkierbaren Schicht (2) angeordnet sind.
Sicherheitsdokument nach einem der Ansprüche 38 bis 45, dadurch gekennzeichnet, 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.
Sicherheitsdokument nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente Farbschicht und/oder die transparente HRI-Schicht und/oder die transparente optisch variable Schicht (9) auf der, der lasermarkierbaren Schicht (2) gegenüber liegenden Seite der reflektierenden Schicht angeordnet ist.
Sicherheitsdokument nach einem der Ansprüche 46 oder 47, 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.
Sicherheitsdokument nach einem der Ansprüche 46 bis 48, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest opake Bereiche (3) der reflektierenden Schicht von einem Betrachter aus gesehen zumindest teilweise unterhalb der optisch variablen Schicht (9), insbesondere unterhalb eines Hologramms oder eines Kinegram^®s, und/oder unterhalb der HRI-Schicht angeordnet sind.
Sicherheitsdokument nach Anspruch 46 bis 49, dadurch gekennzeichnet, dass die optisch variable Schicht (9) sich über opake Bereiche (3) und/oder über den mindestens einen transparenten Bereich (3a) erstreckt.
Sicherheitsdokument nach einem der Ansprüche 33 bis 50, dadurch gekennzeichnet, dass die opaken Bereiche (3) der mindestens einen reflektierenden Schicht in zumindest zwei unterschiedlichen Schichtdicken ausgebildet sind.