Die Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung eines Sicherheits- oder Wertdokuments und eines Sicherheitselements sowie nach diesen Verfahren hergestellte Sicherheits- oder Wertdokumente bzw. Sicherheitselemente.

Sicherheits- oder Wertdokumente, wie etwa Banknoten, Ausweiskarten und dergleichen, werden zur Absicherung oft mit mehreren verschiedenen Si- cherheitsmerkmalen versehen, die eine Überprüfung der Echtheit der Dokumente gestatten und die zugleich als Schutz vor unerlaubter Reproduktion dienen. Aufgrund fertigungsbedingter Passertoleranzen ist es allerdings in der Regel nicht oder nur schwer möglich, zwei oder mehr unterschiedliche Sicherheitsmerkmale so genau aufeinander auszurichten, dass sich die Sicherheitsmerkmale zu einem Gesamtdesign ergänzen.

Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Stands der Technik zu vermeiden und insbesondere Sicherheits- und Wertdokumente mit hoher Fälschungssicherheit und einem attraktiven visuellen Erscheinungsbild zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch die Herstellungsverfahren und die Sicherheitsund Wertdokumente und das Sicherheitselement der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteran- sprüche.

In einem ersten Erfindungsaspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Sicherheits- oder Wertdokuments, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte: B) Bereitstellen eines Schichtverbunds mit einem Papiersubstrat, einer in einem Maskenbereich auf dem Papiersubstrat vorliegenden Maskenschicht und einem in einem Markierungsbereich vorliegenden laser- modifizierbaren Markierungsstoff, wobei der Markierungsbereich den Maskenbereich überlappt, und

L) Beaufschlagen des Schichtverbunds im Markierungsbereich mit Laserstrahlung um gleichzeitig und passergenau Negativ-Kennzeichnungen in der Maskenschicht und farbveränderte Kennzeichnungen in nicht maskierten Teilbereichen des Markierungsbereichs zu erzeugen.

Durch die passergenaue Anordnung der beiden verschiedenartigen Kennzeichnungen entsteht eine visuell ansprechende Echtheitsmarkierung aus zwei unterschiedlichen Kennzeichnungen auf dem Sicherheits- oder Wertdokument, die einen hohen Wiedererkennungswert besitzt. Aufgrund der bei separater Herstellung der Kennzeichnungen unvermeidlichen Passertoleranzen ist eine Nachstellung für Dritte zugleich mit hohen Schwierigkeiten verbunden, so dass das Sicherheits- oder Wertdokument auch eine hohe Fäl- schungssicherheit aufweist.

Als Maskenschicht kann im Rahmen der Erfindung insbesondere eine Metallschicht vorgesehen sein, es können jedoch auch dielektrische Schichten, insbesondere farbkippende dielektrische Schichten oder farbige Druck- schichten zum Einsatz kommen. Bei Metallschichten kann durch die Laser- strahlung auch eine Mattierung des Metalls ausgelöst werden und so ein passergenauer Übergang von farbveränderten Bereichen zur mattierten Metallisierung erzeugt werden. Bei Dünnschichtelementen mit Farbkippeffekt, die typischerweise eine teiltransparente Absorberschicht aus Chrom, eine dielektrische Abstandsschicht und eine Aluminium-Reflexionsschicht umfassen, kann durch die Laserstrahlung auch nur die teiltransparente Chromschicht abgetragen werden, so dass als Negativkennzeichnung ein alumini- umfarbener Bereich vor einem farbkippenden Hintergrund entsteht.

Bevorzugt werden in Schritt L) farbveränderte Kennzeichnungen und Negativ-Kennzeichnungen erzeugt, die sich zu einer Gesamtinformation ergänzen. Die farbveränderten Kennzeichnungen und die Negativ-Kennzeichnungen können beispielsweise komplementäre Bestandteile von Buchstaben, eines Schriftzugs, einer Ziffernfolge, eines Logos oder eines einheitlichen grafischen Motivs sein. Für eine inhaltlich korrekte und visuell ansprechende Ergänzung der Bestandteile zur Gesamtinformation ist eine gepasserte Anordnung der farbveränderten Kennzeichnungen und der Negativ-Kennzeichnungen unbedingt erforderlich. Die Korrektheit der aus den beiden Kennzeichnungen gebildeten Echtheitsmarkierung ist dabei für den Benutzer ohne Hilfsmittel erkennbar und auch ohne Erläuterungen verständlich.

Vorzugsweise werden das Papiersubstrat und die Maskenschicht in Schritt B) mit dem Markierungsstoff beschichtet, beispielsweise bedruckt.

Um eine weitere Abstufung der Farbgestaltung zu erreichen, kann das Papiersubstrat vor der Beschichtung mit dem Markierungsstoff bereichsweise mit einem Primer beschichtet werden, durch den der Farbeffekt des Markierungsbereichs bei der Laserbeauf schlagung verändert wird. Der Primer kann alternativ oder zusätzlich auch mit einem weiteren lasermodifizierbaren Markierungsstoff versehen werden, um in Schritt L) bei der Laserbeaufschlagung in den mit Primer beschichteten Bereichen farbveränderte Kennzeichnungen mit einem unterschiedlichen Farbeffekt zu erzeugen. Anstatt den Merkmalsstoff auf das Papiersubstrat aufzubringen, kann es auch vorteilhaft sein, wenn der Markierungsstoff in Schritt B) in das Volumen des Papiersubstrats eingebracht wird. Dazu kann der Markierungsstoff beispielsweise bei der Blattbildung der Papiermasse beigemischt werden, er kann in einem Tauchbad in das Papiersubstrat eingebracht werden oder das Papiersubstrat kann in einer Leimpresse mit dem Markierungsstoff imprägniert werden. Selbstverständlich kommen auch andere Beschichtungsverfah- ren, wie etwa ein Aufbringen des Merkmalsstoffs mittels Curtain Coating oder mit Streichverfahren, in Betracht.

In einer Weiterbildung der Erfindung wird die Maskenschicht vor der Laserbeaufschlagung in Schritt L) zumindest im Markierungsbereich mit Aussparungen in Form von Mustern, Zeichen oder einer Codierung versehen. Bei der Laserbeaufschlagung werden dann mit Vorteil Negativ-Kennzeich- nungen erzeugt, deren Informationsgehalt mit dem Informationsgehalt der Aussparungen der Maskenschicht in einem Sinnzusammenhang steht. Dabei stehen zwei Informationen in einem Sinnzusammenhang, wenn sie aufeinander bezogene oder einander ergänzende Informationen darstellen. Beispielsweise kann die zweite Information auf die erste Information hinweisen, sie ganz oder teilweise wiederholen oder zu einer Gesamtinformation ergänzen.

Die Maskenschicht wird bei einer vorteilhaften Erfindungsvariante in Schritt B) auf einer Folienlage erzeugt und zusammen mit dieser auf das Papiersub- strat aufgebracht. Beispielsweise kann die Maskenschicht die Reflexionsschicht einer geprägten und metallisierten Beugungsstruktur oder die Reflektorschicht eines Dünnschichtelements mit Farbkippeffekt darstellen. Die Erfindung ist jedoch nicht auf derartige Ausgestaltungen beschränkt, insbe- sondere kann die Maskenschicht auch ohne Folienlage direkt auf dem Papiersubstrat aufgebracht sein.

Bei Ausgestaltung mit einer Folienlage kann diese mit einem weiteren Ia- sermodifizierbaren Markierungsstoff versehen werden, so dass in Schritt L) in nicht maskierten Teilbereichen der Folienlage gleichzeitig und passergenau Kennzeichnungen mit einem unterschiedlichen Farbeffekt erzeugt werden. Dabei werden die farbveränderten Kennzeichnungen in nicht maskierten Teilbereichen des Papiersubstrats, die farbveränderten Kennzeichnungen in nicht maskierten Bereichen der Folienlage und die Negativ-Kennzeichnungen insbesondere so gestaltet, dass sie sich zu einer Gesamtinformation ergänzen. In allen Varianten kann die Folienlage mit dem Markierungsstoff beschicht werden oder der Markierungsstoff kann in das Volumen der Folienlage eingebracht werden.

Bei der Laserbeaufschlagung in Schritt L) wird vorzugsweise Laserstrahlung im infraroten Spektralbereich eingesetzt, insbesondere Laserstrahlung eines Cθ2-Lasers einer Wellenlänge von etwa 10,6 μm oder eines Nd:Y AG-Lasers einer Wellenlänge von 1,064 μm.

Die Erfindung enthält auch ein Sicherheits- oder Wertdokument, das auf die beschriebene Art und Weise herstellbar ist, und das einen Schichtverbund aus zumindest einem Papiersubstrat, einer in einem Maskenbereich auf dem Papiersubstrat vorliegenden Maskenschicht und einem in einem Markie- rungsbereich vorliegenden lasermodifizierbaren Markierungsstoff aufweist, wobei durch Laserbeaufschlagung passergenau Negativ-Kennzeichnungen in der Maskenschicht und farbveränderte Kennzeichnungen in nicht maskierten Teilbereichen des Markierungsbereichs eingebracht sind. In einem zweiten Erfindungsaspekt enthält die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitselements, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:

B) Bereitstellen einer Folienlage, die in einem Maskenbereich mit einer

Maskenschicht mit Aussparungen in Form von Mustern, Zeichen oder einer Codierung versehen ist und die in einem den Maskenbereich überlappenden Markierungsbereich einen lasermodifizierbaren Markierungsstoff aufweist, und

L) Beaufschlagen der Folienlage im Markierungsbereich mit Laserstrahlung um gleichzeitig und passergenau Negativ-Kennzeichnungen in der Maskenschicht und farbveränderte Kennzeichnungen in nicht maskierten Teilbereichen der Folienlage zu erzeugen.

Auch bei diesem Erfindungsaspekt kann als Maskenschicht insbesondere eine Metallschicht vorgesehen sein, es können jedoch auch dielektrische Schichten, insbesondere farbkippende dielektrische Schichten oder farbige Druckschichten, zum Einsatz kommen.

Dabei werden in Schritt L) vorzugsweise farbveränderte Kennzeichnungen und Negativ-Kennzeichnungen erzeugt, die sich zu einer Gesamtinformation ergänzen. Weiter werden mit Vorteil solche Negativ-Kennzeichnungen und/ oder farbveränderte Kennzeichnungen erzeugt, deren Informationsge- halt mit dem Informationsgehalt der Aussparungen der Maskenschicht in einem Sinnzusammenhang steht.

Auch bei diesem Verfahren wird in Schritt L) bevorzugt Laserstrahlung im infraroten Spektralbereich eingesetzt, insbesondere Laserstrahlung eines Cθ2-Lasers einer Wellenlänge von etwa 10,6 μm oder eines Nd:Y AG-Lasers einer Wellenlänge von 1,064 μm.

In allen Ausgestaltungen können in Schritt L) gerasterte Negativ-Kennzeich- nungen erzeugt werden, so dass sich durch eine Überlagerung von Negativ- Kennzeichnungen und einer farbveränderten Kennzeichnung Gestaltungen erzeugen lassen, bei denen beispielsweise eine Hologrammstruktur einer metallischen Maskenschicht im Auflicht auch im Bereich der Negativ-Kennzeichnung sichtbar bleibt.

Die Erfindung enthält weiter ein Sicherheitselement, das in der beschriebenen Art und Weise herstellbar ist und das eine Folienlage aufweist, die in einem Maskenbereich mit einer Maskenschicht mit Aussparungen in Form von Mustern, Zeichen oder einer Codierung versehen ist, und die in einem den Maskenbereich überlappenden Markierungsbereich einen laser modifizierbaren Markierungsstoff aufweist, wobei durch Laserbeaufschlagung passergenau Negativ-Kennzeichnungen in der Maskenschicht und farbverän- derte Kennzeichnungen in nicht maskierten Teilbereichen der Folienlage eingebracht sind.

Das Sicherheitselement stellt vorzugsweise einen Sicherheitsfaden, ein Sicherheitsband, einen Sicherheitsstreifen, ein Patch, ein Etikett oder ein anderes Transferelement zum Aufbringen auf ein Sicherheitspapier, Wertdokument oder dergleichen dar. Neben den nachfolgend genauer beschriebenen Folienstreifen, die auf ein Sicherheitspapier oder Wertdokument aufgebracht werden, kann die Erfindung insbesondere auch bei Patches oder bei kaschierten oder nicht kaschierten Sicherheitsfäden Anwendung finden. Bei kaschierten Sicherheitsfäden kann anstelle eines CCVLasers der Einsatz ei- nes Nd:Y AG-Lasers einer Wellenlänge von 1,064 μm, dessen Strahlung die aufkaschierte Folie durchdringt, vorteilhaft sein.

In allen Gestaltungen kommen für den Einsatz als lasermodifizierbare Mar- kierungsstoffe beispielsweise Effektpigmente in Betracht, die ihre sichtbare Farbe durch die Einwirkung der Laserstrahlung verändern, insbesondere thermoreaktive Farbpigmente, wie etwa Ultramarinblau. Anstelle von Effektpigmenten kann allerdings auch ein pigmentfreier lasermodifizierbarer Markierungsstoff eingesetzt werden.

In allen Gestaltungen können in Schritt L) farbveränderte Kennzeichnungen mit einer bei ambienten Betrachtungsbedingungen veränderten Farbe erzeugt werden. Unter ambienten Betrachtungsbedingungen sind dabei die normalerweise vorliegenden Betrachtungsbedingungen im Tages- oder Kunstlicht ohne besondere Bestrahlung des Sicherheits- oder Wertdokuments zu verstehen. Alternativ oder zusätzlich können in Schritt L) farbveränderte Kennzeichnungen mit einer bei Beleuchten mit Anregungsstrahlung in Erscheinung tretenden, veränderten Lumineszenzfarbe erzeugt werden. Derartige Lumineszenzfarben sind bei ambienten Betrachtungsbedingungen als solche nicht zu erkennen, sondern treten erst bei der Bestrahlung des Sicherheits- oder Wertdokuments mit geeigneter Anregungsstrahlung in Erscheinung, wobei als Anregungsstrahlung typischerweise UV-Strahlung eingesetzt wird. Als lasermodifizierbare Markierungsstoffe werden bei diesen Varianten lumineszierende und insbesondere fluoreszierende Farbstoffe ein- gesetzt. Die lumineszierenden Merkmalsstoffe erscheinen bei ambienten Betrachtungsbedingungen mit Vorteil transparent und/ oder farblos.

Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maß- stabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die Anschaulichkeit zu erhöhen.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäß abgesicherten Banknote,

Fig. 2 einen Ausschnitt von Fig. 1 im Randbereich des metallisierten Folienstreifens,

Fig. 3 Schnittdarstellungen entlang der Linie III-III der Fig. 2, in (a) vor und in (b) nach der Laserbeaufschlagung,

Fig. 4 Aufsichten auf den Randbereich einer erfindungsgemäß abgesicherten Metallschicht auf Papier, wobei (a) den Zustand vor und (b) den Zustand nach der Laserbeaufschlagung zeigt,

Fig. 5 in (a) eine Aufsicht auf den Randbereich einer anderen erfin- dungsgemäß abgesicherten Metallschicht auf Papier, in (b) eine Schnittansicht entlang der Linie B-B von (a),

Fig. 6 in (a) eine Aufsicht und in (b) eine Schnittansicht einer erfindungsgemäß abgesicherten Metallschicht mit mehrstufigem Farbeffekt,

Fig. 7 in (a) und (b) Schnittdarstellungen, wie in Fig. 3, vor bzw. nach der Laserbeaufschlagung, in (c) eine Aufsicht auf den Randbereich des gekennzeichneten Folienstreifens bei ambi- enten Betrachtungsbedingungen und in (d) das Erscheinungsbild des Ausschnitt von (c) bei UV-Bestrahlung,

Fig. 8 in (a) und (b) Aufsichten wie in Fig. 7(c) und (d) für ein ande- res Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 9 in (a) und (b) Aufsichten wie in Fig. 7(c) und (d) für ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 10 in (a) eine gerasterte Überlagerung von Negativ-Kennzeichnungen und farbveränderten Kennzeichnungen und in (b) und (c) den visuellen Eindruck der Gestaltung von (a) im Auflicht bzw. Durchlicht, und

Fig. 11 einen Querschnitt durch einen Folienstreifen nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Die Erfindung wird nun am Beispiel von Banknoten erläutert. Fig. 1 zeigt dazu eine schematische Darstellung einer Banknote 10 mit einem Papiersub- strat 12 und einer durchgehenden Öffnung 14, die mit einem metallisierten Folienstreifen 16 abgedeckt ist. Die Metallschicht 18 des Folienstreifens 16 ist typischerweise Teil einer geprägten, metallisierten Beugungsstruktur oder eines Dünnschichtelements mit Farbkippeff ekt. Die Erfindung ist jedoch nicht auf derartige Ausgestaltung beschränkt, sondern allgemein bei einem Schichtverbund eines Papiersubstrats mit Metallschichten, dielektrischen Schichten oder farbigen Druckschichten anwendbar.

Im Randbereich des metallisierten Folienstreifens 16 weist die Banknote 10 zur Echtheitsabsicherung eine Markierung 20 auf, die in perfekter Passerung eine farbige Kennzeichnung 22 im Papier substrat 12 und eine Negativ- Kennzeichnung 24 in der Metallschicht 18 des Folienstreifens 16 umfasst.

Die Markierung 20 ist im Ausführungsbeispiel durch die Buchstabenfolge „PL" gebildet, es versteht sich jedoch, dass die Markierung in der Praxis in Form beliebiger alphanumerischer Zeichenfolgen, grafischer Muster oder Codierungen gebildet sein kann. Mit Bezug auf die Detaildarstellung der Fig. 2 ist der obere Teil der Buchstabenfolge „PL" im Ausführungsbeispiel durch eine rote Kennzeichnung 22 im Papiersubstrat gebildet. Der sich in perfekter Passerung anschließende untere Teil der Buchstabenfolge „PL" ist durch die Negativ-Kennzeichnung 24 der Metallschicht 18 gebildet, die im gezeigten Ausführungsbeispiel mit der weißen Farbe des Papieruntergrunds vor dem metallischen Hintergrund des Foliensteif ens 16 in Erscheinung tritt.

Um die perfekte Passerung der beiden Kennzeichnungen 22, 24 und damit die nahtlose Ergänzung zur Markierung 20 zu erzielen, wurde, wie in der Schnittdarstellung der Fig. 3(a) gezeigt, zunächst der mit der Metallschicht 18 versehene Folienstreifen 16 auf das Papiersubstrat 12 aufgebracht. Dann wurde auf das Papiersubstrat 12 und die Metallschicht 18 in einem Markie- rungsbereich 30 großflächig eine Markierungsschicht 32 mit einem lasermo- dif izierbaren Markierungsstoff aufgebracht, der bei Einwirkung von Laserstrahlung eine gewünschte Farbänderung, beispielsweise einen Farbwechsel von Transparent zu Rot zeigt.

Nachfolgend wird der Schichtverbund aus Papiersubstrat 12, Metallschicht 18 und Markierungsschicht 32 im Markierungsbereich 30 mit Laser Strahlung 34 beaufschlagt und durch geeignete Führung des Laserstrahls die Form der gewünschte Markierung 20 nachgefahren. Als Laserquelle kann beispielsweise ein Cθ2-Laser einer Wellenlänge von 10,6 μm eingesetzt werden, mit dem sich die gewünschten Markierungen mit hoher Produktionsgeschwindigkeit erzeugen lassen.

Fig. 3(b) zeigt eine Schnittdarstellung der Banknote entlang der Linie III-III der Fig. 2 nach erfolgter Laserbeschriftung. Bei den Versuchen der Erfinder hat sich überraschend gezeigt, dass es möglich ist, mit demselben Satz von Laserparametern sowohl die laserinduzierte Farbänderung des Markierungsstoffs der Markierungsschicht 32 zu bewirken und damit die farbigen Kennzeichnungen 22 im Papiersubstrat zu erzeugen, als auch die Metallisie- rung 18 des Folienstreifens lokal zu demetallisieren und dadurch die Negativ-Kennzeichnungen 24 in den metallisierten Folienstreifen 16 einzubringen.

Da die Kennzeichnungen 22, 24 somit im selben Arbeitsgang durch denselben Laserstrahl erzeugt werden, stehen sie im perfekten Passer zueinander. Kern der Erfindung ist dabei, dass zwar die Markierung 20 insgesamt fertigungsbedingte Passerschwankungen relativ zum Rand der Metallschicht 18 aufweisen kann, dass aber die gleichzeitig erzeugten Kennzeichnungen 22 und 24 zueinander keine Passerschwankungen aufweisen und einander daher nahtlos und ohne Versatz zur Markierung 20 ergänzen.

Im Bereich der Kennzeichnung 24 wird durch die Laserbeaufschlagung nur eine Negativ-Kennzeichnung in der Metallschicht 18, aber kein Farbeffekt in der Markierungsschicht 32 erzeugt. Ohne an eine bestimmte Erklärung gebunden sein zu wollen, wird nach gegenwärtiger Kenntnis bei der Demetal- lisierung der Metallschicht 18 zusammen mit dem verdampfenden Metall auch der lasermodifizierbare Markierungsstoff entfernt, wie in Fig. 3(b) schematisch dargestellt. Auch weitere eventuell auf dem Folienstreifen vorliegende Schichten, wie etwa eine geprägte UV-Lackschicht (in den Figuren nicht dargestellt), werden vermutlich zusammen mit dem Metall entfernt, so dass in den Bereichen der Negativ-Kennzeichnung 24 die weiße Farbe des unter dem Foliensteif ens liegenden Papiersubstrats 12 zum Vorschein kommt.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 ist die Metallschicht 40 des Folienstreifens 16 zusätzlich mit Aussparungen 42 in Form von Mustern und Mikrobuchstaben versehen, die beispielsweise durch ein Waschverfahren der in der Druckschrift WO 99/13157 beschriebenen Art erzeugt werden können. Der in Fig. 4(a) genauer gezeigte Randbereich der Metallschicht 40 weist je- weils periodisch einen metallischen Mikrobuchstaben „D" (Bezugszeichen 46) innerhalb einer rechteckigen Aussparung 44 der Metallschicht auf. Es versteht sich, dass die gezeigte Gestaltung nur beispielhaft für eine beliebige, durch die Aussparungen 42 dargestellte Information, insbesondere für eine Mikroschrift steht.

Zur Erzeugung der Markierung 20 wird der mit der strukturierten Metallschicht 40, 42 versehene Folienstreifen 16 auf ein Papiersubstrat 12 aufgebracht, das Papiersubstrat 12 und die Metallschicht 40, 42 in einem Markierungsbereich großflächig mit einer Markierungsschicht überdruckt und der Schichtverbund mit Laserstrahlung beaufschlagt, um die übergeordnete Markierung 20, die im Ausführungsbeispiel zur Illustration wieder durch die Buchstabenfolge „PL" dargestellt ist, zu erzeugen.

Wie in Fig. 4(b) gezeigt und im Zusammenhang mit Fig. 3 bereits grundsätz- lieh beschrieben, wird durch die Einwirkung der Laserstrahlung in den nicht metallisierten Bereichen eine Farbänderung des Markierungsstoffs von Transparent zu Rot induziert, so dass sowohl im Papiersubstrat 12 als auch in den nicht metallisierten Teilbereichen des Folienstreifens 16 eine rote Kennzeichnung 48 erzeugt wird. In den laserbeaufschlagten metallisierten Teilbereichen wird der Markierungsstoff dagegen zusammen mit der Metallschicht 40 abgetragen, so dass in diesen Bereichen 50 die weiße Untergrundfarbe des Papiersubstrats 12 sichtbar wird.

Insbesondere bilden die Mikrobuchstaben 46 in den laserbeaufschlagten Bereichen nunmehr eine metallfreie, weiße Mikroschrift vor dem roten Hintergrund der Kennzeichnung 48. In Bereichen, in denen die Mikrobuchstaben 46 nur teilweise von der Laserstrahlung erfasst werden, ergibt sich ein perfekter Passer zwischen den noch metallisierten Teilen der Mikrobuchstaben 46, den metallfreien, weißen Teilen der Mikrobuchstaben 46 und der roten Hintergrundskennzeichnung 48. Auch hier ist wesentlich, dass zwar die Markierung 20 insgesamt fertigungsbedingte Passerschwankungen relativ zum Rand der Metallschicht 40 und den Aussparungen 42 mit den Mikrobuchstaben 46 aufweisen kann, dass aber die gleichzeitig erzeugten Kenn- Zeichnungen 48, 50 zueinander keine Passerschwankungen aufweisen und sich daher nahtlos und ohne Versatz zur Markierung 20 ergänzen.

Bei dem weiteren Ausführungsbeispiel der Fig. 5 wird eine auf das Papiersubstrat 12 aufgebrachte Primerspur 52 zur weiteren Abstufung der Farbge- staltung der Markierung 20 eingesetzt. Bei dem Primer 52 handelt es sich beispielsweise um einen Lack, der vor der Applikation eines metallisierten Folienstreifens 16 auf das Papiersubstrat 12 aufgebracht wird und der typischerweise dazu dient, das Papier zu glätten, eine bessere Haftung des Folienstreifens 16 zu gewährleisten und/ oder ein brillanteres visuelles Erschei- nungsbild des Folienstreifens zu erzielen.

Überraschend wurde nun gefunden, dass bei geeigneter Abstimmung von Markierungsstoff und Primer die Farbänderung des Markierungsstoffs durch den Primer beeinflusst werden kann. Bei der in Fig. 5(a) gezeigten Aufsicht und dem in Fig. 5(b) gezeigten Schnitt entlang der Linie B-B von Fig. 5(a) liegt die Primerspur 52 in einer Breite 54 vor, die über den Rand des metallisierten Folienstreifens 16 hinausgeht.

Durch die Einwirkung der Laserstrahlung erfährt der Markierungsstoff im Bereich der Primerspur 52 beispielsweise eine Farbänderung von Transparent zu Orange und schafft so orange Kennzeichnungen 62 im Papiersubstrat 12, während er im Bereich 56 außerhalb der Primerspur 52 seine Farbe von Transparent zu Rot ändert und dadurch rote Kennzeichnungen 60 im Pa- piersubstrat erzeugt. Die gepasserten farbigen Kennzeichnungen 60, 62 sind, wie oben bereits beschrieben, zusätzlich mit den gepasserten Negativ-Kennzeichnungen 64 der Metallschicht kombiniert.

Der Primer 52 kann auch mit einem weiteren lasermodifizierbaren Markie- rungsstoff versehen werden, um bei der Laserbeauf schlagung in den mit Primer beschichteten Bereichen 54 einen unterschiedlichen Farbeffekt zu erzeugen.

Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Markie- rung 20 mit einem mehrstufigen Farbeffekt erzeugt, wie in Fig. 6(a) in Aufsicht und in Fig. 6(b) im Schnitt dargestellt. Dabei wird das Papiersubstrat 12 mit einem ersten lasermodifizierbaren Markierungsstoff 70 versehen, der unter Lasereinwirkung einen ersten Farbübergang, beispielsweise einen Farbübergang von Transparent zu Rot zeigt. Der nur bereichsweise metalli- sierte 18 Folienstreifen 16 wird mit einem zweiten lasermodifizierbaren Markierungsstoff 72 versehen, der unter Lasereinwirkung einen anderen Farbübergang, beispielsweise von Transparent zu Grün zeigt. Durch die Laserbeaufschlagung wird dann eine Markierung 20 „PL" mit drei visuell unterscheidbaren Teilbereichen erzeugt. In den Teilbereichen des Papiersubstrats 12, die mit dem ersten Markierungsstoff 70 bedruckt sind, erzeugt die Laserstrahlung rote Kennzeichnungen 74. In den nicht metallisier- ten Teilbereichen des Folienstreifens 16, die mit dem zweiten Markierungsstoff 72 versehen sind, erzeugt die Laserstrahlung grüne Kennzeichnungen 76 und in den metallisierten Teilbereichen 18 des Folienstreifens 16 werden durch die Lasereinwirkung Negativ- Kennzeichnungen 78 geschaffen, in denen das darunterliegende weiße Papier substrat 12 sichtbar wird. Da alle drei Teilbereiche im selben Arbeitsgang durch denselben Laserstrahl erzeugt werden, liegen sie in perfekter Passerung zueinander vor, auch wenn die Markierung 20 insgesamt Passerschwankungen bezogen auf den Rand des Folienstreifens 16 und den Rand der Metallschicht 18 aufweisen kann.

Der erste Markierungsstoff kann dabei auf das Papiersubstrat 12 aufgebracht, beispielsweise aufgedruckt werden, oder er kann in das Volumen des Papiersubstrats 12 eingebracht werden. Letzteres kann bereits bei der Papierherstellung durch Beimischung des Markierungsstoffs zur Papiermasse bei der Blattbildung geschehen oder auch nachfolgend in einem Tauchbad oder durch eine Imprägnierung in der Leimpresse. Auch andere Beschich- tungsverfahren, wie etwa ein Aufbringen des Merkmalsstoffs mittels Curtain Coating oder mit Streichverfahren, kommen dabei in Betracht.

Auch der in dem Folienstreifen 16 vorgesehene zweite Markierungsstoff kann auf die Folienlage aufgebracht, insbesondere aufgedruckt sein. Der Markierungsstoff kann auch einer Beschichtung, wie etwa einer UV- Lackschicht, einem Folienprimer oder einer Klebeschicht, beigemischt sein. Dadurch können insbesondere mehrstufige Effekte und Komplementärfarben erzeugt werden. In anderen Gestaltungen wird der zweite Markierungs- stoff bei der Herstellung der Folien, beispielsweise bei der Extrusion, eingebracht. Auch dabei ist die Erzeugung mehrstufiger Effekt und Komplementärfarben mit den aufgedruckten oder in den Beschichtungen eingebrachten Farbstoffen möglich.

Beim Bedrucken kann das Papier und/ oder der UV-Lack auch mit einem Druckdesign versehen werden, beispielsweise mit einem streifenförmigen Druckraster.

Anstatt, wie bei Fig. 3 beschrieben, einen Markierungsstoff über einen metallisierten Folienstreifen zu beschichten, kann der Markierungsstoff selbstverständlich auch unterhalb der Metallschicht angeordnet sein. Wie in der Schnittdarstellung der Fig. 7(a) gezeigt, ist auf ein Papiersubstrat 12 eine Markierungsschicht 90 eines im sichtbaren Spektralbereich im Wesentlichen transparenten und unter UV-Bestrahlung fluoreszierenden Farbstoffs aufgebracht, dessen Fluoreszenzeigenschaften durch die Einwirkung von Laserstrahlung zerstört werden können. In einem Überlappungsbereich ist auf diese Markierungsschicht 90 ein mit einer Metallschicht 18 versehener Folienstreifen 16 aufgebracht. Dieser Schichtverbund wird mit Laserstrahlung 34 beaufschlagt, wobei durch geeignete Führung des Laserstrahls die Form der gewünschten Markierung 20 nachgefahren wird.

Durch die Einwirkung der Laserstrahlung werden außerhalb des Überlappungsbereichs die Fluoreszenzeigenschaften des fluoreszierenden Farbstoffs 90 zerstört, so dass eine Kennzeichnung 22 mit einer veränderten Fluoreszenzfarbe gebildet wird. Im Überlappungsbereich wird dagegen die zur Verfügung stehende Laserenergie durch die Verdampfung der Metallschicht 18 aufgebraucht, so dass die Fluoreszenzeigenschaften der Markierungsschicht 90 im Bereich der Negativ-Kennzeichnungen 24 nicht zerstört werden. Die Situation nach der Beaufschlagung mit Laserstrahlung ist in Fig. 7(b) dargestellt.

Fig. 7(c) zeigt das Erscheinungsbild des gekennzeichneten Schichtverbunds in Aufsicht bei ambienten Betrachtungsbedingungen, also bei Betrachtung mit normalem Tages- oder Kunstlicht. Bei solchen Betrachtungsbedingungen sind lediglich die Negativ-Kennzeichnungen 24 innerhalb der Metallschicht 18 zu erkennen. Die lokale Zerstörung der Fluoreszenzeigenschaften des Farbstoffs 90 im Bereich der Kennzeichnungen 22 bleibt dagegen verborgen, wie durch den gestrichelte Rand der Kennzeichnung 22 in Fig. 7(c) angedeutet.

Wird der Schichtverbund nun mit UV-Strahlung beleuchtet, wie in Fig. 7(d) dargestellt, so tritt die durch die Kennzeichnungen 22 und 24 gebildete Mar- kierung 20 vollständig in Erscheinung. Der fluoreszierende Farbstoff 90 leuchtet durch die Anregung mit UV-Strahlung in einer charakteristischen Fluoreszenzfarbe. Dabei ist die Fluoreszenz außerhalb des Überlappungsbereichs im Bereich der Kennzeichnungen 22 unterdrückt, da dort die Fluoreszenzeigenschaften des Farbstoffs 90 durch die Lasereinwirkung zerstört wurden. Die Kennzeichnungen 22 erscheinen daher dunkel vor dem hellen Hintergrund der Fluoreszenz. Die Metallisierung 18 erscheint im UV-Licht ebenfalls dunkel, ausgenommen sind lediglich die Kennzeichnungsbereiche 24, in denen die Metallschicht abgetragen, der Farbstoff 90 aber nicht zerstört wurde. Im Bereich der Kennzeichnungen 24 ist daher ebenfalls Fluoreszenz- licht zu beobachten. Auch in dieser Gestaltung ergänzen einander die gleichzeitig erzeugten Kennzeichnungen 22, 24 nahtlos und ohne Versatz zur Markierung 20, wobei die vollständige Markierung, anders als in den oben beschriebenen Ausgestaltungen, nur bei UV-Bestrahlung erkennbar wird. Durch den Einsatz mehrer Farbstoffe sind weitere eindrucksvolle visuelle Effekt möglich. Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 8 ist über einem fluoreszierenden Farbstoff 90 und dem metallisierten Folienstreifen 16, 18 ein im Sichtbaren farbwechselnder Farbstoff 92 angeordnet, dessen Erscheinungs- bild durch die Einwirkung von Laserstrahlung beispielsweise von Transparent nach Rot wechselt.

Nach der Kennzeichnung ergibt sich dann bei ambienten Betrachtungsbedingungen das in Fig. 8(a) gezeigte Erscheinungsbild, bei dem die Markie- rung 20 durch eine Negativkennzeichnung 24 in der Metallschicht 18 und eine rote Kennzeichnung 22 in dem farbwechselnden Farbstoff 92 gebildet ist.

Bei der in Fig. 8(b) dargestellten Betrachtung des Schichtenverbunds unter UV-Bestrahlung ist die durch die Kennzeichnungen 22 und 24 gebildete

Markierung 20 ebenfalls deutlich sichtbar, allerdings mit verändertem visuellen Erscheinungsbild. Im Bereich der Kennzeichnungen 22 ist die Fluoreszenz unterdrückt, da dort zusammen mit der Farbänderung des farbwechselnden Farbstoffs 92 auch die Fluoreszenzeigenschaften des Farbstoffs 90 zerstört wurden. Außerhalb der Kennzeichnungen 22 und der Metallisierung 18 ist dagegen Fluoreszenzlicht zu beobachten, so dass die Kennzeichnungen 22 dunkel vor einem hellen Fluoreszenz-Hintergrund erscheinen. Die Metallisierung 18 erscheint im UV-Licht ebenfalls dunkel, ausgenommen sind lediglich die Kennzeichnungsbereiche 24, in denen die Metallschicht und der darüberliegende farbwechselnde Farbstoff 92 abgetragen, der fluoreszierende Farbstoff 90 aber nicht zerstört wurde, so dass dort ebenfalls Fluoreszenzlicht zu beobachten ist. Ein weiteres Ausführungsbeispiel, das zwei übereinanderliegende fluoreszierende Farbstoffe einsetzt, ist in Fig. 9 gezeigt. Dabei wurden zwei transparente, bei UV-Bestrahlung mit unterschiedlichen Farben fluoreszierende Farbstoffe 90, 94 verwendet und die Laserenergie wird bei der Beaufschla- gung so gewählt, dass im Bereich der Kennzeichnung 22 nur die Fluoreszenzeigenschaften des oberen Farbstoffs 90 zerstört werden.

Bei ambienten Betrachtungsbedingungen ergibt sich dann das in Fig. 9(a) gezeigte Erscheinungsbild, das dem Erscheinungsbild der Fig. 7(c) ent- spricht. Bei der in Fig. 9(b) illustrierten Beleuchtung mit UV-Strahlung erscheint die Metallschicht 18 dunkel. Im Bereich der Kennzeichnung 22 sind die Fluoreszenzeigenschaften des oberen Farbstoffs 90 zerstört, dort tritt die Fluoreszenzfarbe des unversehrten unteren Farbstoffs 94 in Erscheinung. In den anderen Bereichen, also im Bereich der Kennzeichnung 24 und dem Be- reich außerhalb der Metallschicht 18 und der Kennzeichnungen 22 sind beide Farbstoffe 90, 94 intakt, so dass dort eine Mischfarbe der beiden Fluoreszenzfarben beobachtet wird.

Insbesondere die letztgenannten Mehrschichtaufbauten können mit zusätzli- chen visuellen Effekten kombiniert werden, wie sie in der deutschen Patentanmeldung DE 10 2008 019 092.6 beschrieben sind und deren Offenbarung insoweit in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird. Kurz gesagt, werden diese zusätzlichen visuelle Effekte erzeugt durch

Bl) Bereitstellen eines Schichtverbunds aus zumindest einem Papiersubstrat, das in einem Markierungsbereich mit einem lasermodifizierba- ren Markierungsstoff versehen ist, und einem im Markierungsbereich vorliegenden, durch Lasereinwirkung schwächbaren Sicherheitselement, und Ll) Beaufschlagen des Schichtverbunds mit Laserstrahlung, um gleichzeitig und passergenau Schwächungslinien in dem Sicherheitselement und durch Modifikation des Markierungsstoffs Kennzeichnungen in dem Papiersubstrat zu erzeugen,

oder durch

B2) Bereitstellen eines Schichtverbunds aus zumindest einem Papiersubstrat, das in einem Markierungsbereich mit einem ersten lasermodifi- zierbaren Markierungsstoff versehen ist, und einem Folienelement, das in dem Markierungsbereich mit einem unterschiedlichen, zweiten lasermodifizierbaren Markierungsstoff versehen ist, und

L2) Beaufschlagen des Schichtverbunds mit Laserstrahlung, um durch Modifikation der Markierungsstoffe gleichzeitig und passergenau

Kennzeichnungen in dem Papiersubstrat und in dem Folienelement zu erzeugen.

Die in der vorliegenden Anmeldung beschriebenen Effekte können insbe- sondere auch mit den Verfahren zur Erzeugung visuell erkennbarer Kennzeichnungen kombiniert werden, die in der Druckschrift WO 2006/079489 Al beschrieben sind und deren Offenbarung insoweit in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird. Kurz gesagt, werden nach der Lehre der WO 2006/079489 Al visuell erkennbaren Kennzeichnungen in Form von Mustern, Buchstaben, Zahlen oder Bildern erzeugt, indem:

a) ein Schichtverbund mit einem Papiersubstrat und mit einem ersten

Teilbereich mit einer Reliefstruktur und mit einem zweiten Teilbereich bereitgestellt wird, b) eine Maskenschicht auf den ersten Teilbereich mit Reliefstruktur und den zweiten Teilbereich aufgebracht wird, so dass die mit der Maskenschicht versehenen Teilbereiche mit der Laserstrahlung einer ausgewählten Laserquelle unterschiedlich stark wechselwirken, und

c) der erste und zweite Teilbereich mit Laserstrahlung der ausgewählten Laserquelle beaufschlagt werden, um durch die Einwirkung der Laserstrahlung in zumindest einem der beiden Teilbereiche Negativ- Kennzeichnungen zu erzeugen.

Insbesondere kann dabei der Bereich des Papiersubstrats, in dem durch die Laserstrahlung Negativ-Kennzeichnungen eingebracht werden, mit einem lasermodifizierbaren Markierungsstoff der oben beschriebenen Art versehen werden, so dass bei der Beaufschlagung des Schichtverbunds mit Laserstrah- lung gleichzeitig und passergenau Negativ-Kennzeichnungen in dem Teilbereich der Maskenschicht und farbveränderte Kennzeichnungen in dem darunterliegenden Papiersubstrat erzeugt werden.

Der erste Teilbereich der Maskenschicht wird dabei insbesondere als Relief - struktur mit einem Gittermuster erzeugt, das durch eine erste Gitterkonstante und eine erste Orientierung der Gitterlinien definiert ist, und der zweite Teilbereich wird vorzugsweise als Reliefstruktur mit einem Gittermuster erzeugt, das durch eine zweite Gitterkonstante und eine zweite Orientierung der Gitterlinien definiert ist. Die zweite Gitterkonstante und/ oder die zweite Orientierung unterscheiden sich dabei von der ersten Gitterkonstante und/ oder der ersten Orientierung. Weitere Details zur möglichen Ausgestaltung der Teilbereiche, der Verfahrensführung und dem zugrunde liegenden Prinzip der unterschiedlich starken Wechselwirkung können der oben genannten und durch Bezugnahme aufgenommenen Druckschrift WO 2006/079489 Al entnommen werden.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung lässt sich durch eine Raster- demetallisierung eine Überlagerung von Negativ-Kennzeichnungen und farbveränderten Kennzeichnungen erreichen, bei der eine Hologrammstruktur der Metallschicht sichtbar bleibt. Mit Bezug auf Fig. 10(a) wird dabei ein Schichtverbund 100 aus einem Papiersubstrat 12, einer Markierungsschicht 32 und einer Metallschicht 102 mit Hologrammstruktur 104 mit Laserstrah- lung beaufschlagt, wobei durch geeignete Führung des Laserstrahls die gewünschte Kennzeichnung 20 in gerasterter Form nachgefahren wird.

Die Rasterung kann insbesondere, wie in Fig. 10(a) gezeigt, in Form schmaler Streifen ausgeführt sein, es kommen jedoch auch beliebige andere Raster- formen infrage. Die Abmessungen der Streifen sind in Fig. 10(a) der besseren Erkennbarkeit halber übertrieben groß dargestellt, in der Praxis wird die Rasterung so fein gewählt, dass sie ohne optische Hilfsmittel nicht oder nur schwer erkennbar ist.

Im Bereich der Metallschicht 102 werden durch die Laserstrahlung gleichzeitig Negativ-Kennzeichnungen 24 und deckungsgleiche, farbige Kennzeichnungen 22 in dem Papiersubstrat 12 erzeugt. Im Papiersubstrat außerhalb der Metallschicht 102 setzen sich die farbigen Kennzeichnungen 22 ohne Passerschwankungen zu den farbigen, demetallisierten Kennzeichnungen 22, 24 der Metallschicht 102 fort.

Der visuelle Eindruck einer solchen Markierung 20 im Auflicht bzw. im Durchlicht ist in den Figuren 10(b) bzw. 10(c) dargestellt. Die Rasterung ist dabei so fein gewählt, dass die Unterteilung der Markierung 20 in Raster- streifen mit bloßem Auge nicht erkennbar ist. Bei der Betrachtung im Auflicht ist nun aufgrund der Rasterung sowohl das Design der farbigen Kennzeichnung 22 als auch das Hologramm 104 der Metallschicht 102 erkennbar, wie in Fig. 10(b) dargestellt. Bei Betrachtung im Durchlicht ist dagegen nur das Design der farbigen Kennzeichnung 22 zu erkennen, wie in Fig. 10(c) dargestellt.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird eine Markierung direkt auf einem Folienstreifen erzeugt, wie in Fig. 11 gezeigt. Der Folien- streifen 80 wird dazu in einem Metallisierungsbereich mit einer Metallschicht 82 mit Aussparungen in Form von Mustern, Zeichen oder einer Codierung versehen. Zusätzlich wird der Folienstreifen in einem den Metallisierungsbereich überlappenden Markierungsbereich mit einem lasermodifi- zierbaren Markierungsstoff 84 versehen, beispielsweise mit dem Markie- rungsstoff bedruckt. Der Markierungsstoff weist dabei einen gewünschten laserinduzierten Farbübergang, etwa von Transparent nach Grün, auf.

Dann wird der Folienstreifen 80 im Markierungsbereich mit Laserstrahlung beaufschlagt, um gleichzeitig und passergenau Negativ-Kennzeichnungen 88 in der Metallschicht 82 und farbige, im Ausführungsbeispiel grüne, Kennzeichnungen 86 in nicht metallisierten Teilbereichen des Folienstreifens 80 zu erzeugen. Da die Kennzeichnungen 86, 88 im selben Arbeitsgang durch denselben Laserstrahl erzeugt werden, stehen sie im perfekten Passer zueinander und ergänzen sich zur gewünschten Markierung, auch wenn die Markie- rung insgesamt Passerschwankungen relativ zum Rand des Folienstreifens 80 und relativ zu den Aussparungen 82 der Metallschicht 80 aufweisen kann.

Die farbige Kennzeichnungen 86 und die Negativ-Kennzeichnungen 88 ergänzen sich vorzugsweise zu einer Gesamtinformation, etwa einem Schrift- zug. Der Informationsgehalt dieser Gesamtinformation steht mit Vorteil mit dem Informationsgehalt der Aussparungen der Metallschicht in einem Sinnzusammenhang. Das visuelle Erscheinungsbild des mit der Markierung versehenen Folienstreifens entspricht der in Fig. 4(b) gezeigten Gestaltung, wo- bei die farbigen Kennzeichnungen 86 natürlich nicht über den Rand des Folienstreifens 80 hinausragen können. Die fertige, metallisierte und markierte Folie kann dann auf ein Zielsubstrat übertragen, beispielsweise über ein Loch einer Banknote 10 geklebt werden, wie in Fig. 1 gezeigt.