Beschreibung:

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sicherheitsmerkmal für ein Wert- oder Sicherheitsprodukt, beispielsweise ein Wert- oder Sicherheitsdokument oder ein Sicherheitselement, ein das Sicherheitsmerkmal aufweisendes Wert- oder Sicherheitsprodukt sowie ein Verfahren zum Herstellen des Sicherheitsmerkmals. Ein Wert- oder Sicherheitsdokument kann beispielsweise ein Zahlungsmittel, insbesondere eine Banknote, oder ein anderes Wertdokument oder auch ein Personaldokument, insbesondere ein Reisepass, sein. Die Dokumente können grundsätzlich aus Papier, einem anderen Faserfilzstoff oder Pappe oder grundsätzlich auch aus einem organischen Polymer, Keramikwerkstoff, Glas oder aus Metall bestehen oder dieses enthalten. Karten und kartenförmige Bestandteile von buchartigen Dokumenten können vorzugsweise aus miteinander laminierten Polymerfolien hergestellt sein. Zur Prüfung der Echtheit und/oder zur Kodierung von Information weisen diese Produkte die erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmale auf.

Die in den Wert- oder Sicherheitsprodukten eingesetzten Sicherheitsmerkmale können aus- schließlich dazu dienen, die Echtheit der Produkte unabhängig von ihrer Art oder von ihrem Benutzer nachzuweisen. Derartige Sicherheitsmerkmale sind beispielsweise Guillochen, Wasserzeichen, Prägedrucke, Kippbilder, Hologramme, das Spezialpapier von Banknoten und dergleichen. Individualisierende, beispielsweise personalisierende, Sicherheitsmerkmale enthalten darüber hinaus in kodierter Form oder auch in Klarschrift eine Information über die Art des Do- kuments, über dessen Inhaber und/oder über einen Gegenstand, dem das Dokument zugeordnet ist. Derartige Informationen können ein Gesichtsbild/Portrait (beispielsweise in Form einer Photographie) des Inhabers, seine persönlichen Daten, wie der Name, Geburtstag, Geburtsort, die Unterschrift, eine persönliche Kennung, wie eine Mitgliedsnummer, oder biometrische Daten des Inhabers sein, beispielsweise Fingerabdrücke, Iris- und Retinaerkennung. Ein anderes das Dokument individualisierendes Sicherheitsmerkmal kann beispielsweise eine Seriennummer des Dokuments oder die Fahrgestellnummer eines Kraftfahrzeuges sein, dem das Dokument zugeordnet ist. In DD 301 1 15 A7 ist ein fälschungssicheres Papier beschrieben, das mindestens eine Art von regelmäßig und/oder beliebig gestalteten, regelmäßig und/oder platziert verteilten bzw. angeordneten Spezialplanchetten enthält. Dadurch wird der Missbrauch des Spezialpapiers eingeschränkt bzw. unmöglich gemacht. Au ßerdem wird in einem Ausführungsbeispiel angegeben, dass das Stoff -Wasser-Gemisch zur Herstellung des Papiers zusätzlich zu den Planchetten mit UV-Licht aktivierbare Melierfasern enthält. Ferner sei es bekannt, dass Sicherheitspapiere Sicherheitsfäden enthalten.

In Patent Abstracts of Japan zu JP 2007-203568 ist eine Anzeige dargestellt, die aus planaren Lichtleitstrukturen gebildet ist. Diese Lichtleitstrukturen sind mit einem Beugungsgitter oder Hologramm mit einem Oberflächenrelief ausgestattet, sodass das durch die Lichtleitstrukturen geleitete Licht von dem Beugungsgitter oder Hologramm abgestrahlt wird.

In US 2004/0229022 A1 ist eine Sicherheitsvorrichtung mit spiegelnde Schichten und Zeichen aufweisenden weiteren Schichten angegeben, die Schichten in einem Schichtverbund sind.

Zwischen den spiegelnden Schichten befindet sich eine lichtleitende Schicht. In die spiegelnden Schichten können Löcher eingebracht sein. Durch die Löcher eingebrachtes Licht wird abgestrahlt. In DE 10 2008 033 716 B3 ist ein Wert- oder Sicherheitsdokument offenbart, in dem sich eine Lichtleitstruktur zum Leiten von Licht in einer Ebene im Wesentlichen parallel zu der Oberseite des Dokuments befindet. Das Licht wird aus den Lichtleitstrukturen an lokalen Modifizierungen ausgekoppelt und ist dadurch an einer Oberfläche sichtbar. Beispielsweise kann über die Seitenkante des Dokuments eingekoppeltes Licht über diese Modifizierungen an der Oberfläche austreten. Die Modifizierungen werden in Form von Aussparungen in Grenzschichten erzeugt, die die Lichtleitstrukturen begrenzen.

In CH 677 905 A5 ist ein Verfahren zur Herstellung einer mehrschichtigen Ausweiskarte beschrieben. Die Karte wird aus mehreren Folienschichten gebildet, welche mittels verschiedener Drucktechnologien bedruckt werden. Die Deckfolien, die Basisfolien sowie weitere Folien werden sowohl digital als auch mittels herkömmlicher Druckverfahren bedruckt. Die Basisfolie ist aus Kunststoff und kann zweischichtig mit darin eingebetteten Lichtleitern ausgebildet sein. Die Stirnflächen der Lichtleiter liegen an den Kartenrändern und ermöglichen dort die Ein- bzw. Auskoppelung von Licht mittels entsprechender Lesegeräte. Damit kann eine personenbezogene Anordnung der Lichtleiter maschinell gelesen werden.

Es besteht ein ständiger Bedarf an neuartigen, insbesondere individualisierenden Sicherheits- merkmalen, die gegen eine Fälschung und/oder Verfälschung und/oder Kopie gesichert sind und die beispielsweise zur Zuordnung der damit kodierten Information zu der Art des Wert- oder Sicherheitsproduktes von einer Person leicht erkennbar sind. Vorzugsweise soll sich das Sicherheitsmerkmal in einer gegen Fälschung und/oder Verfälschung und/oder Kopie sicheren inneren Produktlage befinden. Der vorliegenden Erfindung liegt darüber hinaus die wesentliche weitere Aufgabe zugrunde, ein kostengünstig, einfach und schnell realisierbares, insbesondere individualisierendes, Sicherheitsmerkmal zu schaffen. Eine weitere der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Sicherheitspapier zu schaffen, das nicht oder nur äußerst schwer fälschbar ist. Soweit in der Beschreibung und in den Ansprüchen der vorliegenden Anmeldung der Begriff ,Wert- oder Sicherheitsprodukt', das insbesondere ein Wert- oder Sicherheitsdokument oder ein insbesondere als Transferelement ausgebildetes Sicherheitselement sein kann, verwendet wird, ist darunter insbesondere ein Zahlungsmittel, wie eine Banknote, oder ein anderes Wertdokument, wie ein Wertpapier, etwa ein Scheck, oder eine Visaseite in einem Reisepass, ein Frachtbrief, Steuerzeichen, Postwertzeichen, Ticket oder dergleichen, zu verstehen. Es kann sich beispielsweise aber auch um einen Reisepass, Personalausweis, Führerschein oder eine andere ID-Karte oder einen Zugangskontrollausweis, Fahrzeugschein, Fahrzeugbrief, ein Visum, eine Scheck-,

Bank-, Kredit- oder Barzahlungskarte, Kundenkarte, Gesundheitskarte, Chipkarte, einen Fir- menausweis, Berechtigungsnachweis, Mitgliedsausweis, Geschenk- oder Einkaufsgutschein oder einen sonstigen Berechtigungsnachweis, ein (Spiel-)Jeton, Haftetikett (beispielsweise zur Produktsicherung) oder ein anderes derartiges Dokument handeln. Ein erfindungsgemäßes Produkt kann auch ein Sicherheitselement, beispielsweise ein Aufkleber, Etikett oder dergleichen, sein, das das erfindungsgemäße Sicherheitsmerkmal aufweist und das mit einem Vor- produkt eines Wert- und/oder Sicherheitsdokuments unlösbar verbunden werden kann, um das Wert- und/oder Sicherheitsdokument zu bilden (Transferelement). Das Produkt kann beispielsweise eine Smartcard sein. Das Wert- oder Sicherheitsdokument kann in einem Banknotenformat oder im ID 1 -, ID 2-, ID 3-Format oder in irgendeinem anderen Format vorliegen, beispielsweise in Heftform oder Broschurform, wie bei einem passähnlichen Gegenstand. Ein Wert- oder Sicherheitsprodukt kann auch ein Laminat aus mehreren Dokumentenlagen sein, die passergenau unter Wärmeeinwirkung und unter erhöhtem Druck flächig miteinander verbunden sind. Diese Produkte sollen den normierten Anforderungen genügen, beispielsweise ISO 10373, ISO/IEC 7810, ISO 14443. Die Produktlagen bestehen beispielsweise aus einem Trä- germaterial, das sich für eine Lamination eignet.

Das Wert- oder Sicherheitsprodukt ist vorzugsweise aus einem Faserfilzstoff gebildet, beispielsweise aus Papier oder Pappe. Zur Herstellung dieser Materialien wird insbesondere eine Fasermasse, vor allem aus Baumwolle, Holz, Lumpen, Flachs, Jute, Stroh oder dergleichen eingesetzt. Ferner kann das Wert- oder Sicherheitsprodukt auch aus anderen Fasermaterialien hergestellt sein, beispielsweise aus mineralischen Fasern, wie gesponnenem Glas oder Gesteinswolle, animalischen Fasern, wie Wolle, Leder oder Seide, oder auch aus Polymerfasern oder aus Mischungen dieser Materialien. Es kann aber auch aus einem nicht faserförmigen Material gebildet sein, insbesondere aus Polymer, Glas, Metall oder Keramik. Das Polymer des faserförmigen oder nichtfaserförmigen Materials kann ausgewählt sein aus einer Gruppe, umfassend Polycarbonat (PC), insbesondere Bisphenol A-Polycarbonat, Polyethylenterephthalat (PET), deren Derivate, wie Glykol-modifiziertes PET (PETG), Polyethylennaphthalat (PEN), Polyvinylchlorid (PVC), Polyvinylbutyral (PVB), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyimid (PI), Polyvinylalkohol (PVA), Polystyrol (PS), Polyvinylphenol (PVP), Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), thermoplastische Elastomere (TPE), insbesondere thermoplastisches Polyurethan (TPU), Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS) sowie deren Derivate. Bevorzugte Polymere sind PC und PC/TPU/PC. Die Polymere können entweder gefüllt oder ungefüllt vorliegen. Im letzteren Falle sind sie vorzugsweise transparent oder transluzent. Falls die Polymere gefüllt sind, sind sie opak. Das Produkt kann aus mehreren der vorgenannten Materialien hergestellt sein.

Soweit in der Beschreibung und in den Ansprüchen der vorliegenden Anmeldung der Begriff ,Sicherheitsmerkmal' genannt wird, ist darunter ein Merkmal zu verstehen, das vorzugsweise einen mittels optischer Erkennungsverfahren erkennbaren optischen Eindruck hervorruft. Der optische Eindruck wird durch Lichtabstrahlung in Form einer optisch wahrnehmbaren Gestal- tung erzeugt. Diese Gestaltung beinhaltet vorzugsweise eine individualisierende Information. Das Sicherheitsmerkmal kann dazu ausgebildet sein, von einem Benutzer unmittelbar wahrgenommen zu werden, oder es kann sich um ein maschinenlesbares Merkmal handeln. In letzterem Falle wird das Sicherheitsmerkmal mittels einer beispielsweise elektromagnetische Strahlung ortsaufgelöst aufnehmenden Vorrichtung erfasst und durch einen Betrachter wahrgenom- men oder mittels einer hierfür vorgesehenen weiteren Vorrichtung ausgewertet. Das Sicherheitsmerkmal kann als Bestandteil eines Wert- oder Sicherheitsdokuments oder als separates Produkt (Sicherheitselement) hergestellt werden. Letzteres kann beispielsweise auf das Dokument aufgeklebt werden. Das Sicherheitsmerkmal wird im Allgemeinen nur einen Teil der Flä- che des Dokuments einnehmen.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung werden die Aufgaben durch ein Sicherheitsmerkmal für ein Wert- oder Sicherheitsprodukt gelöst. Dieses Sicherheitsmerkmal ist durch mindestens eine Lichtleitstruktur gebildet, die eine Produktlage zumindest teilweise durchsetzt. Diese kann das Wert- oder Sicherheitsprodukt bereits selbst bilden oder lediglich ein Bestandteil des Wert- oder Sicherheitsproduktes sein. Die Produktlage weist eine vordere und eine hintere Hauptfläche auf. Die mindestens eine Lichtleitstruktur weist jeweils eine erste Stirnfläche für einen Lichteintritt und eine zweite Stirnfläche für einen Lichtaustritt auf. Alle Stirnflächen der mindestens einen Lichtleitstruktur befinden sich im Bereich einer der Hauptflächen. Die Lichtleitstruktur ist durch einen Materialstrangabschnitt gebildet.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung werden die Aufgaben auch durch das Wert- oder Sicherheitsprodukt gelöst, das mindestens ein erfindungsgemäßes Sicherheitsmerkmal aufweist.

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung werden die Aufgaben auch durch ein Verfahren zum Herstellen des Sicherheitsmerkmals gelöst. Dieses Verfahren umfasst die folgenden Verfahrensschritte:

(a) Ausbilden eines eine vordere und eine hintere Hauptfläche aufweisenden Filmes eines zur Bildung der Produktlage geeigneten Vormaterials;

(b) Einbringen eines Materialstranges in den Film des Vormaterials, sodass mindestens ein erster Abschnitt des Materialstranges innerhalb des Filmes des Vormaterials und mindestens ein zweiter Abschnitt des Materialstranges au ßerhalb des Filmes des Vormaterials verlaufen und sodass der Materialstrang zwischen dem mindestens einen ersten Abschnitt und dem mindestens einen zweiten Abschnitt durch mindestens eine der Hauptflächen des Filmes hindurchtritt; (c) Umwandeln des Filmes des Vormaterials unter Bildung der Produktlage, wobei der Materialstrang für die Bildung mindestens einer Lichtleitstruktur in der Produktlage fixiert wird; und

(d) Entfernen des mindestens einen außerhalb der Produktlage verlaufenden zweiten Abschnittes des Materialstranges, beispielsweise durch Abscheren, sodass die mindestens eine Lichtleitstruktur in Form des mindestens einen ersten Abschnittes des Materialstranges entsteht.

Durch das Ausbilden der Lichtleitstruktur in Form eines Materialstrangabschnittes ist es zum einen sehr einfach, die Lichtleitstruktur in der Produktlage auszubilden, sodass die Herstellung der Produktlage mit den Lichtleitstrukturen äußerst einfach und kostengünstig vorgenommen werden kann. Insbesondere sind keine aufwändigen Herstellmethoden, wie Laserablation, etwa wie in DE 10 2008 033 716 B3, erforderlich. Des Weiteren ist es auch vorteilhaft, die Stirnflächen der Lichtleitstrukturen im Bereich einer oder beider Hauptflächen der Produktlage anzuordnen, weil das Wert- oder Sicherheitsprodukt dadurch eine als Sicherheitsmerkmal dienende Gestaltung erhält, die von einem Betrachter leicht wahrgenommen werden kann. Au ßerdem ermöglicht die Anordnung der Stirnflächen der Lichtleitstrukturen an den Oberflächen der Produktlage auch vielfältige Gestaltungsmöglichkeiten, die bei deren Anordnung an der Seitenkante nicht gegeben sind. Mit der in CH 677 905 A5 gezeigten Anordnung der Lichtleiter bestehen demgemäß nur wenige räumliche Möglichkeiten der Anordnung für den Lichtein- und -austritt. Außerdem wird eine Verifikation in diesem Falle sinnvollerweise auf maschinellem Wege vorgenommen; eine Verifikation mit dem bloßen Auge ist nicht ohne weiteres durchführbar.

In einer ersten Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung kann sich eine erste Stirnfläche der mindestens einen Lichtleitstruktur, beispielsweise für den Lichteintritt, im Bereich einer ersten Hauptfläche der Produktlage und eine zweite Stirnfläche dieser Lichtleitstruktur, beispielsweise für den Lichtaustritt, im Bereich einer zweiten Hauptfläche der Produktlage befinden (zweiseitige Ausführungsform, Durchsichtsmerkmal). In einer zweiten Ausführungsvariante können sich beide Stirnflächen der mindestens einen Lichtleitstruktur im Bereich nur einer der beiden Hauptflächen der Produktlage befinden (einseitige Ausführungsform). Somit kann an einer Seite des Wert- oder Sicherheitsproduktes in die Lichtleitstruktur eintretende elektromagnetische Strahlung entweder auf der gegenüber liegenden Seite oder auf derselben Seite wieder austreten. Die verwendete elektromagnetische Strahlung ist vorzugsweise im sichtbaren Spektralbereich liegende Strahlung, d.h. in einem Spektralbereich von etwa 400 nm bis etwa 750 nm. Es kann sich alternativ um UV-Strahlung oder IR-Strahlung handeln. Vorteilhaft ist, wenn die verwendete elektromagnetische Strahlung in den Lichtleitstrukturen nicht wesentlich absorbiert wird. Mittels der Lichtleitstrukturen ist ein optisch wahrnehmbares Sicherheitsmerkmal geschaffen, dessen Imitation oder Fälschung äu ßerst aufwändig ist. Dieses Sicherheitsmerkmal besteht darin, dass in die Lichtleitstrukturen über jeweils eine Stirnfläche im Bereich einer der Hauptflächen der Produktlage eintretende elektromagnetische Strahlung in den Lichtleitstrukturen bis zur gegenüber liegenden Stirnfläche im Bereich einer der Hauptflächen der Produktlage delokalisiert weitergeleitet wird und dort wieder austritt. Die eintretende elektromagnetische

Strahlung stammt entweder von Tageslicht oder von einer künstlichen Lichtquelle, beispielsweise einer LED. Die elektromagnetische Strahlung tritt beispielsweise von der Vorderseite oder von der Rückseite der Produktlage in die Lichtleitstrukturen ein. An den Stirnflächen der Lichtleitstrukturen, an denen elektromagnetische Strahlung austritt, kann ein Betrachter die austre- tende elektromagnetische Strahlung wahrnehmen. Entsprechendes gilt für ein maschinelles Lesegerät. Die in dieser Patentanmeldung vorgenommene Zuordnung der Stirnflächen als Lichteintritts- oder Lichtaustrittsflächen ergibt sich bei der Anwendung, wenn Licht auf die Stirnflächen fällt und dort eintritt und an den jeweils anderen Stirnflächen wieder austritt. In einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist die mindestens eine Lichtleitstruktur aus einem Polymermaterial gebildet. Das Polymer kann eines der Polymermaterialien sein, die auch für die Bildung des Wert- oder Sicherheitsproduktes selbst in Frage kommen und aus dem beispielsweise auch die Produktlage gebildet sein kann. Der Materialstrang kann als Faden, Garn, Faser oder Faserbündel oder dergleichen von einem Spender zum Vorprodukt zugeführt werden. Beispielsweise kann der Materialstrang bevorratet vorliegen. In diesem Falle ist der Spender beispielsweise ein Abrollen Oder der Strang kann, etwa durch Spinnen, Extrudieren oder eine andere Strangbildungstechnik, unmittelbar vor dem Einbringen in das Vormaterial hergestellt werden. In diesem Falle ist der Spender beispielsweise eine Extrudierdüse oder eine Spinndüse. Alternativ kann die Lichtleitstruktur auch als Glasfaser vorliegen. Diese wird vorzugsweise bevorratet und von dem Vorrat zum Vorprodukt zugeführt.

In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sind die in Form von Materialstrangabschnitten vorliegenden Lichtleitstrukturen durch ein transparentes Material mit einem ersten Brechungsindex gebildet und von einem zweiten Material umschlossen, das einen zweiten Brechungsindex aufweist, der niedriger ist als der erste Brechungsindex. Das zweite Material kann transparent, transluzent oder opak sein. Die Brechungsindices sind jeweils in Bezug auf die Wellenlänge der verwendeten elektromagnetischen Strahlung definiert. Durch die Konfiguration, die durch einen Materialstrangabschnitt und das diesen umgebende zweite Mate- rial gebildet ist, wird die elektromagnetische Strahlung in den Lichtleitstrukturen praktisch ohne Dämpfung weitergeleitet, indem die Strahlung an der Grenzfläche zwischen dem Materialstrangabschnitt und dem zweiten Material totalreflektiert wird. Das zweite Material kann hierzu in einer beliebigen Form ausgebildet sein, sofern es den Materialstrang fast lückenlos (über > 90 % der Oberfläche des Materialstrangabschnittes), besser noch lückenlos, umschließt. Hierzu kann das zweite Material beispielsweise nach Art eines Mantels oder einer Umhüllung, beispielsweise in der Form eines Schlauches, ausgebildet sein. Grundsätzlich kann das zweite Material aber auch ein Einbettungsmaterial für den Materialstrangabschnitt darstellen, indem beispielsweise die Produktlage selbst das zweite die Lichtleitstruktur umgebende Material bildet, sofern die Produktlage durch ein homogenes Medium gebildet ist. Luft eignet sich wegen deren sehr niedrigen Brechungsindex besonders gut als zweites Material. Im Falle eines Faserfilzstoffes für das die Produktlage bildende Einbettungsmaterial füllt Luft gegebenenfalls Freiräume zwischen den Fasern aus und bildet das zweite Material.

Das den Materialstrangabschnitt umgebende zweite Material kann vorzugsweise aus einem Polymer gebildet sein, insbesondere aus einem der Polymere, die auch für die Bildung des Wert- oder Sicherheitsproduktes angegeben sind.

In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird die mindestens eine Lichtleitstruktur mittels einer Adhäsionsschicht in der Produktlage gehalten. Bevorzugt ist die Adhäsionsschicht durch einen Hot-Melt-Kleber gebildet. Beispielsweise weist der Hot-Melt- Kleber eine Erweichungstemperatur von 50 bis 200 'Ό, bevorzugt von 80 bis 120°C, auf. Nach dem Umwandeln des Filmes aus dem Vormaterial in die (verfestigte) Produktlage entfaltet der Hot-Melt-Kleber seine Klebeeigenschaften und verankert die Lichtleitstruktur in der Produktlage, wenn die Produktlage zusammen mit der Lichtleitstruktur erhitzt wird, sodass der Hot-Melt- Kleber erweicht. Alternativ kann die Adhäsionsschicht auch durch einen UV-härtbaren Kleber gebildet werden. Zur Aushärtung und zum Verkleben der Lichtleitstruktur mit dem Material der Produktlage wird diese in diesem Falle vorzugsweise nach deren Herstellung UV-Strahlung ausgesetzt, um den Kleber auszuhärten. Die Adhäsionsschicht weist vorzugsweise einen zweiten Brechungsindex bei einer der Wellenlängen der verwendeten elektromagnetischen Strah- lung auf, der kleiner ist als der erste Brechungsindex des Materialstrangabschnittes. Damit bildet die Adhäsionsschicht das den Materialstrangabschnitt umgebende zweite Material, das Totalreflexion der elektromagnetischen Strahlung in dem Materialstrangabschnitt bewirkt. In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung enthält die mindestens eine Lichtleitstruktur mindestens ein im sichtbaren Spektralbereich absorbierendes Material, sodass in die Lichtleitstruktur eingetretene weiße Strahlung farbig erscheint. Ein absorbierendes Material der Lichtleitstruktur kann insbesondere durch ein oder mehrere absorptive Farbstoffe geschaffen werden, die in das Material der Lichtleitstruktur eingebracht werden. Beispielsweise kann entweder ein einzelner absorptiver Farbstoff mit einem vorgegebenen Absorptions- und Remissionsspektrum oder ein Gemisch aus mehreren absorptiven Farbstoffen verwendet werden, die jeweils ein individuelles Absorptions- und Remissionsspektrum haben und in der Mischung ein von den einzelnen absorptiven Farbstoffen verschiedenes Absorptions- und Remissionsspektrum aufweisen, das sich aus den Spektren der einzelnen absorptiven Farbstoffe sub- traktiv ergibt. Die absorptiven Farbstoffe können anorganische oder organische Verbindungen sein. Organische absorptive Farbstoffe können typischerweise Azoverbindungen sein. Die absorptiven Farbstoffe absorbieren zwar durch die Lichtleitstruktur hindurchgeleitete elektromagnetische Strahlung, streuen diese aber nicht oder nicht wesentlich, sodass die Strahlung in den Lichtleitstrukturen vorzugsweise nicht merklich oder nicht wesentlich gedämpft wird.

In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung enthält die mindestens eine Lichtleitstruktur zusätzlich oder alternativ zu den absorptiven Farbstoffen mindestens ein im sichtbaren Spektralbereich lumineszierendes Material, sodass die Lichtleitstruktur bei deren Bestrahlung mit Anregungsstrahlung luminesziert (Photolumineszenz, sowohl mit Stokes- als auch mit Anti-Stokes-Verschiebung). Grundsätzlich sind natürlich auch andere

Lumineszenzmechanismen denkbar, wie Elektrolumineszenz, wobei die Lichtleitstruktur beim Erzeugen eines elektrostatischen Feldes in der Lichtleitstruktur luminesziert. Die Anregungsstrahlung für die Lumineszenz ist vorzugsweise UV-Strahlung (UVA-, UVB- oder UVC- Strahlung), kann aber auch IR- oder sichtbare Strahlung sein. Ein lumineszierendes Material der Lichtleitstruktur kann insbesondere durch ein oder mehrere Lumineszenzstoffe geschaffen werden, die in das Material der Lichtleitstruktur eingebracht sind. Der mindestens eine

Lumineszenzstoff kann beispielsweise breitbandig oder schmalbandig im sichtbaren Spektralbereich lumineszieren. Falls die spektrale Verteilung der Lumineszenz in diesem Bereich nicht gleichmäßig ist, ist das emittierte Licht auch gefärbt. Der Lumineszenzstoff kann ebenso wie der absorptive Farbstoff organisch oder anorganisch sein. Typische Lumineszenzstoffe sind beispielsweise in US 3,474,027 A, DE 198 60 093 A und DE 10 2007 035 592 A1 , deren Offenbarungsgehalt in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird, angegeben. Es handelt sich um mit Seltenen Erden als Luminophore dotierte Wirtsgitter, wobei insbesondere mit Terbium, Cer und/oder Europium dotierte Stoffe, beispielsweise Oxysulfide und Oxynitride, in Betracht kommen. Grundsätzlich können auch Calciumphosphate, Zinksilikate, Strontiumphosphate, Erdalkalisilikate, Silikate und Aluminate der Seltenen Erden, Wolframate der Erdalkalimetalle, Zinkoxide, Zinksulfide und Oxide der Seltenen Erden eingesetzt werden, die mit Eu ²⁺ , Eu ³⁺ , Sb ³⁺ , Mn ²⁺ , Ag ⁺ , Cu ⁺ , Sn ²⁺ oder Tb ³⁺ dotiert sind. Die hiermit gebildeten Pigmente können zusätzlich mit organischen Stoffen ummantelt sein, um die Quantenausbeute der Lumineszenz zu erhöhen. Ferner sind auch Quantum Dots einsetzbar, d.h. Halbleiterteilchen, deren Größe im nm-Bereich liegt, beispielsweise auf Basis von CdS. Ferner sind auch organische Lumineszenzstoffe verwendbar, wie Rhodamin 6G oder Fluoreszein. Die Lumineszenzstoffe streuen die durch die Lichtleitstruktur hindurchgeleitete elektromagnetische Strahlung nicht oder nicht wesentlich, sodass die Strahlung in den Lichtleitstrukturen vorzugsweise nicht merklich oder nicht wesentlich gedämpft wird.

Die absorptiven Farbstoffe und die Lumineszenzstoffe können einzeln oder kombiniert in einer Lichtleitstruktur eingesetzt werden. Falls mehrere Lichtleitstrukturen vorhanden sind, können diese einen absorptiven Farbstoff und/oder einen Lumineszenzstoff oder unterschiedliche absorptive Farbstoffe und/oder Lumineszenzstoffe enthalten. In letzterem Falle kann die Verteilung der Farbigkeit (einschließlich der spezifischen Absorption in anderen Spektralbereichen als im sichtbaren Spektralbereich) und/oder der spektralen Unterschiedlichkeit der Lumineszenz zwischen den Lichtleitstrukturen ein weiteres Sicherheitsmerkmal darstellen, das auch eine In- formation kodieren kann.

Die Lichtleitstrukturen können sich in beliebiger Anordnung in der Produktlage befinden. Die Lichtleitstrukturen sind vorzugsweise durch kurze, beispielsweise von 100 μηι bis 10 mm, weiter bevorzugt von 200 μηι bis 5 mm, noch weiter bevorzugt von 300 μηι bis 2 mm, noch weiter be- vorzugt von 400 μηι bis 1000 μηι und am meisten bevorzugt von 500 μηι bis 800 μηι, lange Materialstrangabschnitte gebildet, die sich ganz besonders bevorzugt nicht verzweigen, sondern ausschließlich von einer Lichteintritts-Stirnfläche zu einer Lichtaustritts-Stirnfläche verlaufen. Die Materialstrangabschnitte haben vorzugsweise einen runden, ganz besonders bevorzugt einen kreisförmigen, Querschnitt. Der Durchmesser derartiger Materialstrangabschnitte kann beispielsweise im Bereich von 10 μηι bis 500 μηι, bevorzugt von 30 μηι bis 150 μηι und am meisten bevorzugt von 40 bis 100 μηι, liegen. Der Querschnitt kann auch oval, viereckig, insbesondere quadratisch oder rechteckig, oder mehreckig sein. Wenn er rechteckig ist, können die Materialstrangabschnitte Flachstreifen sein. Der Querschnitt der Materialstrangabschnitte kann insbesondere im Bereich von 1600 bis 10.000 μηι ² liegen. Die Materialstrangabschnitte können in der Produktlage regelmäßig oder unregelmäßig angeordnet sein. Die Materialstrangabschnitte können die Produktlage durchqueren (Durchsichtsmerkmal), beispielsweise in einer geraden Spur in einer Richtung senkrecht zu deren Hauptflächen, sodass jeweils eine Stirnfläche der Materialstrangabschnitte im Bereich einer der beiden Hauptflächen liegt. Die Materialstrangab- schnitte können die Produktlage jedoch auch in einer gekrümmten Spur durchlaufen, die die beiden Hauptflächen der Produktlage miteinander verbindet. In den letztgenannten Fällen sind die Stirnflächen bei Betrachtung der Produktlage daher entweder exakt senkrecht zu den Hauptflächen übereinander oder versetzt zueinander angeordnet. In einer besonders bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sind in der Produktlage mindestens zwei Lichtleitstrukturen in einer Herstellungsrichtung des Materials der Produktlage hintereinander verlaufend angeordnet. Beispielsweise kann das Material der Produktlage ein Faserfilzmaterial sein, insbesondere ein Papier. In diesem Falle wird das Papier in einer Rundsieb-Papiermaschine typischerweise als Endlospapierbahn erzeugt. Bei der Herstel- lung ergibt sich durch den Herstellungsprozess eine Herstellungsrichtung, in der die Papierbahn erzeugt wird. In gleicher weise kann auch eine Polymerfolien-Endlosbahn in einem Extruder hergestellt werden, wobei sich ebenfalls eine Herstellungsrichtung ergibt, in der die mindestens zwei Lichtleitstrukturen hintereinander verlaufend angeordnet sind. Bei der Herstellung der Endlosbahn werden die Lichtleitstrukturen in der entstehenden Endlosbahn erzeugt. Die Material- strangabschnitte dieser Lichtleitstrukturen erstrecken sich in diesem Falle vorzugsweise jeweils von einer Hauptfläche zu einer anderen und durchqueren dazu die Produktlage. Alternativ dazu können die Materialstrangabschnitte die Produktlage nur teilweise durchqueren, sodass alle Stirnflächen sich nur im Bereich einer der Hauptflächen befinden. Wenn mehrere derartig angeordnete Lichtleitstrukturen in diesen Varianten angeordnet sind, ergibt dies in Linien auf der Produktlage liegende Stirnflächen der Materialstrangabschnitte. In noch weiteren Ausführungsvarianten können die Stirnflächen der Materialstrangabschnitte in einem vorgegebenen Punktmuster an einer oder beiden Hauptflächen der Produktlage angeordnet sein. Das Punktmuster kann in einer irgendwie gestalteten Verteilung der Stirnflächen auf einer oder beiden Hauptflächen der Produktlage ausgebildet sein, die beispielsweise eine in sich geschlossene Darstel- lung ergeben, insbesondere ein Bild, Bildelement, Zeichen, vor allem ein alphanumerisches Zeichen, ein Symbol, Wappen, eine Linie oder eine andere einfache geometrische Form, wie eine Formel, oder dergleichen. Insofern kann das Punktmuster eine Information enthalten, beispielsweise die Denomination der damit versehenen Banknote, und somit insbesondere auch eine individualisierende Information. Das Punktmuster ist vorzugsweise ausschließlich durch die Austrittsflächen der Materialstrangabschnitte gebildet.

In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist die Produktlage zumindest im Wesentlichen aus einem Faserfilzstoff gebildet. Beispielsweise kann der Faserfilzstoff aus Papier oder Pappe oder aus einer anderen Fasermasse gebildet sein. Insbesondere kommen pflanzliche Fasern, vor allen Dingen Fasern aus Baumwolle, Holz, Lumpen, Flachs, Jute, Stroh oder dergleichen zum Einsatz. Grundsätzlich kommen auch mineralische Fasern, wie gesponnenes Glas oder Gesteinswolle, animalische Fasern, wie Wolle, Leder oder Seide, oder auch Polymerfasern in Frage.

Für die Herstellung einer mit Lichtleitstrukturen in Form von Materialstrangabschnitten versehenen Produktlage wird zunächst aus einem Vormaterial ein Vorprodukt gebildet, beispielsweise ein Film von Faserstoffen, die mittels eines Rund- oder Langsiebes aus einer Papierfaser- Aufschlämmung abgeschöpft werden, oder ein weicher Polymerfilm in einem Extruder, wobei sich der Film bildet. Aus dem Film wird die Produktlage danach durch Umwandlung gebildet, beispielsweise indem der Faserstofffilm entwässert wird, sodass sich der Faserstofffilz verdichtet, oder der Polymerfilm fest wird.

Vor dieser Umwandlung wird der Materialstrang in das Vorprodukt, beispielsweise den sich auf dem Sieb befindenden Faserstofffilm oder einen noch weichen Polymerfilm, eingebracht, etwa durch Eindrücken des Materialstranges in das Vorprodukt. Hierzu wird vorzugsweise ein Materialstrang eingesetzt, der ein Vielfaches der Länge der in der fertigen Produktlage enthaltenen Materialstrangabschnitte hat. Dieser Materialstrang kann beispielsweise unmittelbar vor dem Einbringen in das Vorprodukt mittels einer Extrudierdüse erzeugt werden, sodass das Material des Stranges noch biegbar und weich ist. Um den Materialstrang in das Vorprodukt einzubringen, sodass sich dieser überwiegend innerhalb des Vorproduktes befindet, können mechanische Mittel eingesetzt werden, die den Materialstrang punktuell/lokal, d.h. an definierten Stellen entlang des Materialstranges, in das Material des Vorproduktes hinein- und gegebenenfalls durch dieses hindurchdrücken. Beispielsweise kann ein Profilierungs- oder Prägemittel, bei- spielsweise ein Kamm, verwendet werden, der den Materialstrang mittels seiner Zähne in das Material hinein- und/oder hindurchdrückt, wobei die dazwischen liegenden Abschnitte des Materialstranges zumindest teilweise innerhalb des Vorproduktes verlaufen. Alternativ zu einem Kamm kann auch eine Konturierwalze verwendet werden, mittels deren Nasenleisten der Mate- rialstrang punktuell in das Vorprodukt hinein- und/oder durch dieses hindurch gedrückt wird. Bei einer Führung des Materialstranges entlang einer der Hauptflächen des Vorproduktes und Anwendung einer Konturierwalze mit gleichmäßiger Zahnung wird ein wellenförmig verlaufender Strang erhalten, der auf der an der Konturierwalze anliegenden Seite des Filmes in regelmäßigen Abständen durch die Hauptfläche hindurch nach außen tritt und im Übrigen entweder voll- ständig innerhalb des Filmes oder abschnittsweise innerhalb des Filmes verläuft und abschnittsweise auch an der zur Konturierwalze gegenüberliegenden Seite aus dem Film austritt. Die Konturierwalze kann auch eine ungleichmäßig angeordnete Zahnung mit nicht äquiangular angeordneten Nasenleisten aufweisen, sodass der Materialstrang in ungleichmäßig zueinander beabstandeten Stellen in den Film eingedrückt wird. Alternativ kann auch ein flächiger Stempel mit gleichmäßig oder ungleichmäßig zueinander beabstandeten Prägeelementen verwendet werden, mit dessen Profilierung der Materialstrang in den Film eingedrückt wird. Die Profilierung dieses Stempels kann in Form eines Musters ausgebildet sein, sodass die Stirnflächen - insbesondere wenn mehrere Materialstränge nebeneinander flächig eingebracht werden - in Form dieses Musters angeordnet werden.

Beim Umwandeln des Vorproduktes in die Produktlage wird der Materialstrang in dem Vormaterial lagefixiert. Nach dem Umwandeln werden die außen liegenden Abschnitte des Materialstranges entfernt, beispielsweise durch Abscheren, sodass sich isolierte Materialstrangabschnitte der Lichtleitstrukturen innerhalb der Produktlage bilden. Deren Stirnflächen entstehen beim Entfernen der außen liegenden Abschnitte des Materialstranges, beispielsweise als

Schnitt- oder Scherflächen, vorzugsweise bündig mit der entsprechenden Hauptfläche der Produktlage. Insbesondere beim Abscheren mit einem hierfür geeigneten Werkzeug werden Stirnflächen erzeugt, die im Wesentlichen mit den Hauptflächen fluchten. Die überstehenden Abschnitte des Materialstranges können beispielsweise mit Rakelmessern abgeschert werden, die in einem flachen Winkel (< 45°, bevorzugt < 25°, noch weiter bevorzugt < 20 °) gegen die Oberfläche der Produktlage arbeiten.

Die vorstehende Erläuterung zur Herstellung der Lichtleitstrukturen ist sinngemäß auch auf die Einbringung mehrerer Materialstränge in den Vormaterialfilm, das Verformen und Verfestigen dieser Materialstränge sowie das Entfernen der außenliegenden Abschnitte dieser Stränge anzuwenden, sodass sich eine Vielzahl von Lichtleitstrukturen ergibt. Aus jedem der Materialstränge wird mindestens eine Lichtleitstruktur gebildet. Besonders bevorzugt ist es, wenn eine für die Herstellung von Banknoten oder anderen Wertoder Sicherheitspapieren verwendete Faseraufschlämmung, beispielsweise eine Aufschläm- mung von Papierfasern, insbesondere von Baumwollfasern, einer Rundsieb-Papiermaschine zur Herstellung einer Endlospapierbahn zugeführt wird (durch Schöpfen der Aufschlämmung). Dadurch wird ein Faserfilm gebildet. Während des Entfernens der Flüssigkeit, insbesondere von Wasser, aus dem auf dem Rund- oder Langsieb anhaftenden Papierfaserbrei wird/werden ein Materialstrang oder auch mehrere parallel geführte Materialstränge beispielsweise parallel zur Laufrichtung des Papiermaterials in der Papiermaschine in den auf dem Sieb anhaftenden Film des Faserbreis zugeführt. Hierzu wird beispielsweise ein Polymer aus einer Extrudierdüse ausgegeben, oder ein bereits hergestellter Materialstrang von einem Abroller bereitgestellt, bei- spielsweise eine Glasfaser. Andere Spender sind ebenfalls denkbar. Der Materialstrang ist vorzugsweise von einem Hot-Melt-Kleber umhüllt, der einen niedrigeren Brechungsindex hat als das Material des Materialstranges. Mittels einer räumlich nachgeordneten Konturierwalze oder eines anderen Profilierungs- oder Prägemittels wird der Materialstrang in regelmäßigen Abständen punktuell in den Papierfaserbrei ein- und gegebenenfalls durch diesen hindurchgedrückt. Bei entsprechender Einstellung der Herstellparameter (Laufgeschwindigkeit der Papiermaschine, Zufuhrrate des Materialstranges, Positionierung der Konturierwalze über der Oberfläche des Siebes) bleiben Abschnitte des Materialstranges zwischen herunter gedrückten Abschnitten oberhalb des Papierfaserbreis sowie weitere Abschnitte unterhalb des Papierfaserbreis stehen, sodass diese nach dem Trocknen des Papiermaterials nach beiden Seiten außen vorstehen, oder der Materialstrang wird vollständig in den Papierfaserbrei eingedrückt, sodass nur die nach hinten vorstehenden Abschnitte nach au ßen ragen. Alternativ kann der Materialstrang auch lediglich teilweise in den Papierfaserbrei eingedrückt werden, wobei dann Abschnitte des Stranges oberhalb des Papierfaserbreis nach vorn vorstehen. Diese Vorgehensweise ist natürlich auch mit anderen Faserfilzstoffen oder mit geschmolzenem Polymer oder noch anderen Materialien möglich. Der Hot-Melt-Kleber wird dann in der Trockenpartie der Papiermaschine aufgeschmolzen, sodass der Materialstrang in dem Papier fixiert wird. Danach werden die überstehenden Abschnitte des Materialstranges mittels scharfer Messer abgeschert. Dadurch bleiben kleine Abschnitte des oder der Materialstränge im Papiermaterial zurück, die sich vollständig innerhalb des Materials befinden und deren Stirnflächen sich im Bereich der bzw. an den Hauptflächen des Papiers befinden. Beim Trocknen des Faserbreifilmes bildet sich der Faserfilzstoff, der die Produktlage bildet. Gegebenenfalls muss das Material in das erforderliche Format zugeschnitten werden. Wenn die Produktlage nicht als Papierlage oder in Form eines anderen Faserfilzstoffes hergestellt wird, sondern in Form einer Polymerfolie, kann das hierfür verwendete Polymermaterial beispielsweise durch Extrudieren in die Folienform überführt werden. Der Materialstrang wird in diesem Falle wie vorstehend beschrieben bereitgestellt, beispielsweise durch Extrudieren aus einer Düse unmittelbar vor dem Einbringen in das noch weiche Polymer oder durch Bereitstel- len eines bevorrateten Materialstranges, beispielsweise einer Glasfaser. Der Materialstrang wird in das noch weiche Polymermaterial eingeführt bzw. einlegt und anschließend durch Eindrücken in das Polymermaterial verformt. Schließlich werden überstehende Abschnitte des Materialstranges entfernt. Gegebenenfalls wird der Materialstrang in den vorstehend beschriebenen Herstellvarianten mit einem Kleber, insbesondere einem Hot-Melt-Kleber umhüllt. Der Kleber wird nach dem Einbringen des Materialstranges in das Vormaterial, Verformen des Materialstranges und während oder nach dem Umwandeln des Vormaterials, sodass die Produktlage entsteht, UV-gehärtet, falls es sich um einem UV-härtbaren Kleber handelt, oder erhitzt, sodass er erweicht, falls es sich um einem Hot-Melt-Kleber handelt, sodass sich der Materialstrang mit dem umgebenden Material der Produktlage fest verbindet.

Der Materialstrang kann in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen zur Herstellung der Produktlage auch zunächst bevorratet hergestellt und beispielsweise in einer Rolle vorge- halten werden. Zur Herstellung der Produktlage kann der Materialstrang zu dem Vorprodukt beispielsweise von einem Abroller zugeführt und darin verformt werden.

Das Material der Produktlage ist vorzugsweise opak oder alternativ transparent oder transluzent, wobei das Material in den letztgenannten Fällen die verwendete elektromagneti- sehe Strahlung zum Teil absorbieren kann. In diesen Fällen ist die von den Lichtleitstrukturen abgestrahlte elektromagnetische Strahlung visuell leicht erkennbar, weil sich ein Kontrast der Lichtaustrittsflächen der Lichtleitstrukturen zum umgebenden Material ergibt. Die Produktlage, in die die Lichtleitstrukturen eingebracht sind, kann Bestandteil des Wert- oder Sicherheitsprodukts sein oder selbst das Wert- oder Sicherheitsprodukt bilden. Beispielsweise handelt es sich um eine einzelne Produktlage, die mit weiteren Produktlagen zu einem Stapel zusammengetragen und dann mit diesen weiteren Lagen beispielsweise in einem

Laminierverfahren verbunden wird, um das Wert- oder Sicherheitsdokument zu bilden. Alternativ oder zusätzlich kann die mit den Lichtleitstrukturen versehene Produktlage zusätzlich mit einem Schutzlack überzogen werden, sodass das Sicherheitsmerkmal im fertig gestellten Produkt innenliegt und damit für einen Dritten nicht ohne weiteres manipulierbar ist. In diesen Fällen sind außen liegende Lagen und/oder Schichten, die die mit den Lichtleitstrukturen versehe- ne Produktlage überdecken, transparent oder zumindest transluzent zu gestalten, damit der durch die Lichtleitstrukturen erzeugte optische Wahrnehmungsgehalt von einem Betrachter oder einer Maschine erfasst werden kann.

Für die Verifikation des Wert- oder Sicherheitsproduktes kann dieses entweder ohne weiteres von einem Betrachter unter Tageslichtbedingungen oder unter Beleuchtung mit künstlichem Licht betrachtet werden, indem das Licht beispielsweise auf die Rückseite des Produktes fällt und dort über die Stirnseiten in die Materialstrangabschnitte der Lichtleitstrukturen eintritt. Der Betrachter betrachtet die gegenüber liegende Seite des Wert- oder Sicherheitsproduktes, wo sich die jeweils anderen Stirnflächen der Lichtleitstrukturen befinden. Das durchtretende Licht wird an diesen Stirnflächen sichtbar. Bei entsprechender räumlicher Anordnung der Lichtaustrittsflächen der Lichtleitstrukturen kann der Betrachter diese Anordnung als Verifikationsmerkmal heranziehen. Falls die Lichtleitstrukturen die Produktlage nur teilweise durchqueren und deren Stirnflächen im Bereich nur einer Hauptfläche der Produktlage liegen, ist eine maschinelle Verifikation vorteilhaft, da in diesem Falle eine räumliche begrenzte Einstrahlung im Bereich der Lichteintrittsflächen der Lichtleitstrukturen erforderlich ist und gleichzeitig die entsprechend räumlich begrenzte Abstrahlung von hindurch geleiteter elektromagnetischer Strahlung von den Lichtaustrittsflächen detektiert werden muss. Beispielsweise kann das Wert- oder Sicherheitsprodukt sukzessive abgetastet werden, wobei die Lichtaustrittsflächen der Lichtleitstrukturen nach und nach erfasst werden.

Das Wert- und/oder Sicherheitsprodukt kann zusätzlich zu dem erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmal weitere Sicherheitsmerkmale aufweisen, beispielsweise Guillochen, Mikroschrift, Hologramme, Kinegramme und dergleichen. Ferner kann ein Wert- oder Sicherheitsdokument auch elektronische Komponenten aufweisen, beispielsweise einen RFID-Schaltkreis mit Anten- ne und RFID-Mikrochip, elektronische Anzeigeelemente, LEDs, berührungsempfindliche Sensoren und dergleichen. Die elektronischen Komponenten können beispielsweise zwischen zwei opaken Lagen des Dokuments versteckt angeordnet sein. Zur näheren Erläuterung der vorliegenden Erfindung dienen die nachfolgend beschriebenen Figuren, die die Erfindung beispielhaft darstellen, ohne dass dadurch der Schutzbereich der Erfindung berührt wird: zeigt eine Banknote mit dem erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmal in der Draufsicht in einer schematischen Darstellung in einer ersten Ausführungsform; zeigt zwei Varianten einer die Banknote durchquerenden Lichtleitstruktur im Querschnitt in einer schematischen Darstellung; (A) mit beiden an einer der Hauptflächen der Banknote befindlichen Stirnflächen der Lichtleitstruktur; (B) mit an jeweils einer der Hauptflächen der Banknote befindlichen Stirnflächen der Lichtleitstruktur; (C) schematische Schnittdarstellung durch einen Materialstrangabschnitt mit einer Hot- Melt-Kleberumhüllung;

zeigt eine Banknote mit dem erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmal in der Draufsicht in einer schematischen Darstellung in einer zweiten Ausführungsform;

zeigt ein Verfahren zur Einbringung eines Materialstranges in einen auf einem Rundsieb einer Papiermaschine abgeschöpften Papierfaserbrei, die Formung des Materialstranges und das Abscheren einseitig außenliegender Abschnitte des Materialstranges in einer Seitenansicht in einer schematischen Darstellung in einer ersten Ausführungsform;

zeigt ein Verfahren zur Einbringung eines Materialstranges in einen auf einem Rundsieb einer Papiermaschine abgeschöpften Papierfaserbrei und das Abscheren beidseitig außenliegender Abschnitte des Materialstranges in einer Seitenansicht in einer schematischen Darstellung in einer zweiten Ausführungsform;

zeigt eine Anordnung zur Verifizierung einer Banknote, die ein erfindungsgemäßes Sicherheitsmerkmal aufweist; (A) in einer perspektivischen schematischen Darstellung; (B) in einer schematischen Schnittdarstellung.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen Elemente mit derselben Funktion oder dieselben Elemente. Die in Fig. 1 dargestellte Banknote 100 ist aus einem Faserfilzstoff hergestellt. Das Papier dieses Materials wird in herkömmlicher Weise aus einer Faser-Wasser-Aufschlämmung in einer Papiermaschine mit einem Rundsieb als Endlosmaterial gewonnen. Das Fasermaterial ist vorzugsweise aus Baumwolle hergestellt. Die Banknote bildet erfindungsgemäß eine Produktlage 105, die durch Vereinzeln, beispielsweise Herausschneiden oder Ausstanzen, aus einer Papierbahn 500 (Fig. 4, 5) gebildet wird.

Die Banknote 100 weist eine vordere Hauptfläche 101 und eine hintere Hauptfläche 103 auf (Fig. 2A, 2B). Im linken Randbereich 102 der Banknote befindet sich ein Wasserzeichen 130, das beim Papierherstellungsprozess in herkömmlicher Weise erzeugt wurde. Ferner sind auf der vorderen Hauptfläche einige weitere Sicherheitsmerkmale gezeigt, nämlich zwei gedruckte Symbole 1 10 in Form der Denomination der Banknote („50") beispielsweise mittels einer Farbe, die ein optisch variables Pigment enthält, sowie ein Hologramm 120 in Form eines Transferelements. Ferner weist die Banknote weitere Sicherheitsmerkmale, wie Guillochen, auf (nicht dargestellt).

Das erfindungsgemäße Sicherheitsmerkmal 200 ist durch mehrere Lichtleitstrukturen 220 gebildet, deren Lichtaustrittsflächen 210 sich an der vorderen Hauptfläche 101 der Banknote 100 bzw. der Produktlage 105 befinden. Diese Lichtleitstrukturen erstrecken sich beispielsweise durch den gesamten Banknotenkörper bis zur hinteren Hauptfläche 103. Dort enden diese und bilden Lichteintrittsflächen 230, die mit der hinteren Hauptfläche der Banknote fluchten

(Fig. 2B). Bei Betrachtung der Banknote im Gegenlicht oder zumindest bei einem Lichteinfall auf die hintere Hauptfläche der Banknote, sodass dort Licht durch die Lichteintrittsflächen in die Lichtleitstrukturen eintreten kann, leuchten die Lichtaustrittsflächen auf der vorderen Hauptfläche der Banknote. Die Lichtaustrittsflächen sind derart zueinander angeordnet, dass sie gemeinsam ebenfalls die Denomination der Banknote („50") wiedergeben.

Die Lichtleitstrukturen 220 sind durch transparente Materialstrangabschnitte 250 gebildet, die das Material der Banknote 100 vollständig durchqueren und deren Lichteintrittsfläche 230 bün- dig mit der hinteren Hauptfläche 103 und deren Lichtaustrittsfläche 210 bündig mit der vorderen Hauptfläche 101 abschließen. In Fig. 2B ist ein Beispiel für einen innerhalb des Banknotenkörpers verlaufenden Materialstrangabschnitt gezeigt. Zwischen der hinteren Hauptfläche und der vorderen Hauptfläche verläuft der Materialstrangabschnitt auf einem gewundenen Weg durch den Banknotenkörper. Dadurch liegen die Lichteintritts- und die Lichtaustrittsflächen nicht über- einander. Der Materialstrangabschnitt ist von einem Polymer gebildet, beispielsweise

Polymethylmethacrylat (PMMA). Alternativ kann der Materialstrangabschnitt auch von einem Glasfaserabschnitt gebildet sein. Abweichend von der Konfiguration der Lichtleitstruktur 220 mit beidseitig an den Hauptflächen 101 , 103 der Banknote 100 endenden Stirnflächen (Lichteintrittsfläche 230 und Lichtaustrittsfläche 210) zeigt Fig. 2A eine Lichtleitstruktur, deren beide Stirnflächen sich an derselben Hauptfläche der Banknote befinden.

Der Materialstrangabschnitt 250 ist au ßenseitig von einem Hot-Melt-Klebermaterial 260 umgeben (Fig. 2A, 2B, 2C). Dieses Material weist einen Brechungsindex auf, der geringer ist als der des Materials des Materialstrangabschnittes. In die Lichtleitstruktur 220 eingetretenes Licht wird daher bei der Ausbreitung an der Grenzfläche zum Hot-Melt-Kleber totalreflektiert. Dadurch wird ein geringer Dämpfungsgrad für die Lichtfortpflanzung in der Lichtleitstruktur erreicht. Ferner dient der Hot-Melt-Klebermantel dazu, den Materialstrangabschnitt in dem Material der Banknote 100 fest zu verankern, damit dieser nicht mehr entfernt werden kann. Hierzu wird das Material der Banknote bzw. der Produktlage 105 nach der Entwässerung in der Papiermaschine zur Trockne erhitzt, sodass der Hot-Melt-Kleber erweicht und sich mit dem Banknotenmaterial verbindet. Von daher bildet der Kleber sowohl eine Adhäsionsschicht als auch eine die Totalreflexion ermöglichende zweite Schicht mit einem Brechungsindex, der niedriger ist als der Brechungsindex des Materials des Materialstrangabschnittes.

Es ist möglich, dass die Materialstrangabschnitte 250 absorbierende und/oder lumineszierende Stoffe enthalten, sodass sich entsprechende physikalische Eigenschaften für die Lichtleitstruk- turen 220 ergeben. Falls absorbierende Stoffe in den Materialstrangabschnitten dazu führen, dass das Material des Stranges eine Farbe aufweist, ohne jedoch den Lichtdurchtritt übermäßig zu behindern, können die Lichtaustrittsflächen 210 auch bei Beleuchtung mit weißem Licht farbig wahrgenommen werden. Mehrere Materialstrangabschnitte können unterschiedlich gefärbt sein. Dadurch ergeben sich vielfältige Gestaltungsmöglichkeiten von Lichtleitstrukturen eines Sicherheitsmerkmals. Falls lumineszierende Stoffe in den Materialstrangabschnitten enthalten sind, lumineszieren die Lichtaustrittsflächen farbig oder weiß, wenn die Lumineszenz im sichtbaren Spektralbereich liegt. Eine zweite Ausführungsform der Banknote 100 ist in Fig. 3 dargestellt. Abgesehen von den bereits bezüglich der ersten Ausführungsform erläuterten weiteren Sicherheitsmerkmalen 1 10, 120, 130 weist die Banknote in dieser Ausführungsform ebenfalls ein erfindungsgemäßes Sicherheitsmerkmal 200 auf, wobei die Lichtaustrittsflächen 210 in diesem Falle in drei zuei- nander parallelen senkrechten Reihen und innerhalb der Reihen unterschiedlich zueinander beabstandet angeordnet sind. Das Muster der Lichtaustrittsflächen kann beispielsweise in kodierter Form die Denomination oder den Herstellungsort der Banknote angeben. Die Lichtleitstrukturen 220, deren Lichtaustrittsflächen auf der vorderen Hauptfläche 101 der Banknote erkennbar sind, verlaufen innerhalb des Banknotenkörpers jeweils zwischen der vorderen Haupt- fläche und der hinteren Hauptfläche. Alle Lichtleitstrukturen einer Reihe bilden zusammen einen Verlauf, der sich von einer unteren Kante 107 zu einer oberen Kante 106 der Banknote erstreckt. Sie sind vorzugsweise in Laufrichtung (Herstellungsrichtung H) des für die Herstellung des Banknotenpapiers 500 verwendeten Rundsiebes in der Papiermaschine oder der Herstellungsrichtung beim Extrudieren einer Polymerfolie ausgerichtet. Dies ermöglicht eine einfache Herstellung mehrerer Lichtleitstrukturen in definierter Anordnung zueinander. Jeder Lichtaustrittsfläche auf der vorderen Hauptfläche der Banknote ist eine entsprechende Lichteintrittsfläche 230 auf der hinteren Hauptfläche 103 der Banknote zugeordnet.

In Fig. 4 ist das Herstellverfahren für ein mit Lichtleitstrukturen 220 versehenes Faserfilzmaterial in einer ersten Ausführungsform schematisch dargestellt. Der wässrige Faserbrei wird in herkömmlicher Art in der Figur von links kommend in der Herstellungsrichtung H mittels eines Rundsiebes 300 einer Papiermaschine (das sich in der Herstellungsrichtung dreht) aus einer Aufschlämmung des Fasermaterials, beispielsweise aus Baumwollfasern, geschöpft, wobei sich ein Film 310 auf dem Rundsieb ausbildet. Dieser Film wird dort durch Entziehen von Wasser getrocknet und ergibt eine Endlos-Papierbahn 500.

Im noch nicht getrockneten Zustand des Papierfaserfilmes 310 wird ein aus einem Polymer bestehender Materialstrang 320 mittels einer Extrudierdüse 330 erzeugt und in den Papierfaserfilm eingeführt. Das Polymer kann beispielsweise Polyamid (PA) oder Polycarbonat (PC) sein, das im schmelzflüssigen Zustand in den Papierfaserbrei hineingespritzt wird. Der erzeugte Polymerfaden kann zusätzlich eine Umhüllung aus einem Hot-Melt-Kleber aufweisen. Hierzu weist die Extrudierdüse eine Düsenöffnung für den Materialstrang und einen die Düsenöffnung konzentrisch umgebenden Ringspalt für das Hot-Melt-Klebermaterial auf, sodass der umhüllte Materialstrang in einem Extrusionsschritt erzeugt wird (nicht dargestellt). In dem Papierfaserbrei erkaltet das Polymermaterial nach und nach und wird dabei fest.

Unmittelbar hinter der Einspritzstelle des Polymerfadens in den Papierfaserfilm 310 befinden sich zwei hintereinander angeordnete Konturierwalzen 350, 360 mit äquiangularen Profilstegen 370, die den Polymerfaden lokal in den Papierfaserbrei eindrücken. Dadurch wird eine wellenförmige Ausbildung des Polymerfadens erreicht, dessen erste Fadenabschnitte 291 sich innerhalb des Papierfaserfilmes befinden, und wobei vorn liegend Fadenschlaufen 270 in zweiten Fadenabschnitten 292 aus dem Papiermaterial herausragen.

In der Trockenpartie der Papiermaschine fährt das von dem Rundsieb 300 mitgenommene Papiermaterial an einem Rakelmesser 380 entlang, das die an der vorderen Hauptfläche 101 vorstehenden Fadenschlaufen 270 bündig mit der Oberfläche des Papiermaterials abschert. Dabei werden obenliegende Stirnflächen (Lichteintrittsfläche 230 und Lichtaustrittsfläche 210) der nunmehr voneinander getrennt vorliegenden Materialstrangabschnitte 250 bzw. Lichtleitstrukturen 220 gebildet. Die Materialstrangabschnitte verlaufen jeweils zwischen zwei an derselben vorderen Hauptfläche der Papierbahn 500 angeordneten Stirnflächen. Dies entspricht der Ausführungsform gemäß Fig. 2A (einseitige Variante). In Fig. 4 nicht dargestellt ist, dass es nicht nur möglich ist, einen einzigen derartigen

Polymerfaden in der Laufrichtung H der Papiermaschine in das Material zu integrieren sondern mehrere parallel zueinander liegende Polymerfäden, die in der Darstellung von Fig. 4 hintereinander und parallel zueinander geführt sind. Dadurch werden mehrere parallele Reihen von Lichtleitstrukturen 220 nebeneinander verlaufend gebildet. Dies führt zu der Ausführungsform gemäß Fig. 3.

In Fig. 5 ist das Herstellverfahren für ein mit Lichtleitstrukturen 220 versehenes Faserfilzmaterial in einer zweiten Ausführungsform schematisch dargestellt. Wie in der ersten Ausführungsform wird der wässrige Faserbrei in herkömmlicher Art in einer Herstellungsrichtung H mittels eines Rundsiebes 300 einer Papiermaschine (nicht dargestellt) aus einer Aufschlämmung des Fasermaterials, beispielsweise aus Baumwollfasern, geschöpft, wobei sich ein Film 310 auf dem Rundsieb ausbildet, der dort durch Entziehen von Wasser getrocknet wird und eine Endlos- Papierbahn 500 ergibt. Auch in diesem Falle wird ein beispielsweise aus PA oder PC bestehender Materialstrang mittels einer Extrudierdüse 330 erzeugt und in den Papierfaserfilm einge- führt. Der erzeugte Polymerfaden kann wiederum zusätzlich eine Umhüllung aus einem Hot- Melt-Kleber aufweisen (nicht dargestellt). In Fig. 5 nicht gezeigt ist eine Anordnung von zwei in der Herstellungsrichtung hintereinander liegenden Konturierwalzen, die den Polymerfaden in regelmäßigen Abständen in die Papierfasermasse ein- und in diesem Falle durch diese teilwei- se wieder herausdrücken. Dadurch wird die in Fig. 5 gezeigte wellenförmige Ausbildung des Polymerfadens erreicht. In diesem Falle ragen nicht nur die vorn liegenden Fadenschlaufen 270 sondern auch Fadenschlaufen 280 an der hinteren Hauptfläche 103 in zweiten Abschnitten 292 aus dem Papiermaterial heraus. Der Polymerfaden befindet sich in den ersten Fadenabschnitten 291 innerhalb des Filmes.

In der Trockenpartie der Papiermaschine fährt das von dem Rundsieb 300 mitgenommene Papiermaterial beidseitig an der Papierbahn 500 anliegenden Rakelmessern 380, 390 entlang, die die vorstehenden vorderen und hinteren Fadenschlaufen 270, 280 bündig mit den Oberflächen 101 , 103 der Papierbahn abscheren. Dabei werden vorn liegende Stirnflächen (Lichtaustrittsflä- chen 210) und hinten liegende Stirnflächen (Lichteintrittsflächen 230) der nunmehr voneinander getrennt vorliegenden Materialstrangabschnitte 250 bzw. Lichtleitstrukturen 220 gebildet. Die Materialstrangabschnitte bzw. Lichtleitstrukturen verlaufen jeweils zwischen zwei an verschiedenen Hauptflächen der Papierbahn angeordneten Stirnflächen. Dies entspricht der Ausführungsform gemäß Fig. 2B (zweiseitige Variante).

In Fig. 6A, 6B ist eine Anordnung zum maschinellen Verifizieren einer Banknote 100 dargestellt, die einseitig und nebeneinander angeordnete Lichteintrittsflächen 230 und Lichtaustrittsflächen 210 des Sicherheitselements 200 aufweist (entsprechend Fig. 2A), wobei der Materialstrang in das Papier in einer zu der Ausführungsform von Fig. 3 um 90° gedrehten Richtung eingebracht worden ist, nämlich von rechts nach links oder umgekehrt. Die Anordnung weist ein Anregungsund Auslesemodul 400 auf, das sich quer über die Banknote erstreckt. Das sich längs erstreckende Anregungs- und Auslesemodul ist durch eine Lichtquelle 410 mit einer Vielzahl von in der Längserstreckung hintereinander angeordneten LED 430 sowie mit einem Detektionsele- ment 420 ausgerüstet. Das Detektionselement weist in der Längserstreckung hintereinander angeordnete Photodioden 440 auf, die einen Lichteinfall detektieren können. Die Banknote wird unter diesem Modul in der mit dem Pfeil angezeigten Richtung P verfahren, sodass die jeweils nebeneinander angeordneten Paare von Lichteintrittsflächen 230 und Lichtaustrittsflächen 210 der Lichtleitstrukturen 220 überfahren werden. Dabei fällt Licht von den LED 430 über die Lichteintrittsflächen 230 in die Lichtleitstrukturen 220 und gelangt über die Lichtaustrittsflächen 210 zu den Photodioden 440. Beim Passieren des Moduls erfasst daher dieses Modul die Anwesenheit der Lichtleitstrukturen in der Banknote, wobei deren Position auf der vorderen Hauptfläche 101 der Banknote festgestellt werden kann, indem bei einer Erkennung einer Lichtleitstruktur die Position der Banknote relativ zu dem Modul und durch die angesprochene Photodiode ermittelt werden.

Bezugszeichen:

100 Wert- oder Sicherheitsprodukt, Banknote

101 vordere Hauptfläche

102 linker Randbereich

103 hintere Hauptfläche

105 Produktlage

106 obere Kante

107 untere Kante

1 10 gedrucktes Symbol

120 Hologramm

130 Wasserzeichen

200 Sicherheitsmerkmal

210 zweite Stirnfläche, Lichtaustrittsfläche

220 Lichtleitstruktur

230 erste Stirnfläche, Lichteintrittsfläche

250 Materialstrangabschnitt

260 Adhäsionsschicht, Hot-Melt-Klebermaterial

270 vorn liegende Fadenschlaufe

280 hinten liegende Fadenschlaufe

291 erster (Materialstrang-, Faden-)Abschnitt

292 zweiter (Materialstrang-, Faden-)Abschnitt

300 Rundsieb

310 (Vormaterial-)Film, (Papierfaser-)Film

320 Materialstrang

330 Extrudierdüse

350 Konturierwalze

360 Konturierwalze

370 Profilsteg

380 Rakelmesser

390 Rakelmesser

400 Anregungs- und Auslesemodul

410 Lichtquelle

420 Detektionselement LED

Photodiode

(Endlos-)Papierbahn, Banknotenpapier

Herstellungsrichtung

Verfahrrichtung