Die Erfindung betrifft einen Datenträger, insbesondere ein Wert- oder Sicherheitsdokument, mit einem Fenster, das sich von einer Unterseite zu einer Oberseite des Datenträgers erstreckt, und mit einem Folienelement mit einem Sicherheitselement, das das Fenster auf der Oberseite des Datenträgers abdeckt, wobei ein Teil des Sicherheitselements über dem Fenster und ein Teil des Sicherheitselements neben dem Fenster liegt.

Sicherheits- oder Wertdokumente, wie etwa Banknoten, Ausweiskarten und dergleichen, werden zur Absicherung oft mit Sicherheitselementen versehen, die eine Überprüfung der Echtheit der Dokumente gestatten und die zugleich als Schutz vor unerlaubter Reproduktion dienen. Dabei gewinnen zunehmend Durchsichtssicherheitsmerkmale, wie etwa Durchsichtsfenster in Banknoten, an Attraktivität. Zur Fenstererzeugung wird dabei beispielsweise eine auf einer Seite mit einer Kleberschicht versehene Folie auf eine Banknote aufgebracht, um eine zuvor erzeugte durchgehende Öffnung der Banknote zu verschließen. Ein Datenträger dieser Art is aus DE 10 2006 005000 A1 bekannt.

Das Aufbringen der Folie auf die Banknote unterliegt dabei unvermeidlichen Passertoleranzen, so dass ein speziell auf eine Öffnung abgestimmtes Sicherheitselement der Folie nicht perfekt auf die Öffnung ausgerichtet werden kann. Diese Passertoleranzen müssen im Design des Sicherheitselements berücksichtigt werden, was die Freiheiten bei der Gestaltung der Designs einschränkt.

Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Datenträger der eingangs genannten Art weiterzuentwickeln und insbesondere aufgebrachte Sicherheitselemente mit zum Fenster hochgenau gepasserten Designs zu ermöglichen und dadurch ein attraktives visuelles Erscheinungsbild mit hoher Fälschungssicherheit zu verbinden.

Diese Aufgabe wird durch den Datenträger mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Datenträgers ist in dem nebengeordneten Anspruch angegeben. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Gemäß der Erfindung ist bei einem gattungsgemäßen Datenträger vorgesehen, dass der über dem Fenster liegende Teil des Sicherheitselements einen Strahlungsmodifikationsbereich aufweist, der im Passer zu dem Fenster steht und in dem das visuelle Erscheinungsbild des Sicherheitselements durch Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung modifiziert ist.

Die Erfindung beruht dabei auf dem Gedanken, Passertoleranzen zwischen dem Sicherheitselement des aufzubringenden Folienelements und dem Fenster des Datenträgers zuzulassen, jedoch das visuelle Erscheinungsbild des Sicherheitselements in einem im Passer zum Fenster stehenden Modifikationsbereich durch Strahlungseinwirkung, insbesondere durch Laserbeaufschlagung zu modifizieren. Die Passerschwankungen zwischen Folienelement und Fenster treten dann bei der Betrachtung weitgehend oder vollständig in den Hintergrund und statt dessen dominiert der perfekte Passer zwischen dem Fenster und dem Modifikationsbereich den optischen Eindruck für den Betrachter.

Aufgrund der genauen Ausrichtung von Fenster und Modifikationsbereich zueinander können diese beiden Elemente auch mit ihrem visuellen Erscheinungsbild und/ oder ihrem Informationsgehalt aufeinander abgestimmt oder aufeinander bezogen sein. Beispielsweise können das Fenster und der Modifikationsbereich das gleiche Motiv darstellen, oder können jeweils nur Motivteile darstellen, die sich zu einem Gesamtmotiv ergänzen. Eine solche visuelle oder inhaltliche Wechselwirkung erhöht einerseits den Aufmerksamkeits- und Wiedererkennungswert der Absicherung und führt andererseits zu einer erhöhten Fälschungssicherheit, da die Herstellung der inhaltlich miteinander verknüpften Sicherheitsmerkmale Fenster und Modifikationsbereich eine größere technologische Hürde darstellt als die separate oder inhaltlich unverknüpfte Herstellung zweier Sicherheitsmerkmale.

Das Fenster des Datenträgers kann durch eine durchgehende Öffnung gebildet sein, die sich von der Unterseite zu der Oberseite des Datenträgers erstreckt. Das Fenster kann auch durch einen transparenten Bereich des Datenträgers gebildet sein, der eine visuelle Durchsicht erlaubt, wie etwa ein unbedruckter Bereich einer Polymerbanknote. Bei mehrlagigen Datenträgern kann ein Fenster auch durch eine Kombination von transparenten Bereichen in ersten Datenträgerlagen und durchgehenden Öffnungen in zweiten Datenträgerlagen, beispielsweise der Papierlage, und einer nicht vollständig transparenten Druckannahmeschicht einer Verbundbanknote gebildet sein.

In einer vorteilhaften Erfindungsvariante weist das Sicherheitselement eine Metallschicht auf, die im Strahlungsmodifikationsbereich demetallisiert ist. Unter Demetallisation wird dabei die Abtragung der Metallschicht oder ihre Umwandlung in eine transparente Modifikation verstanden. Die Metallschicht kann vollständig demetallisiert, also vollständig entfernt oder vollständig in eine transparente Modifikation umgewandelt sein, oder sie kann auch nur teilweise demetallisiert sein, um einen noch semitransparenten Modifikationsbereich zu schaffen, insbesondere mit einer Lichtdurchlässigkeit zwischen 20% und 80%. Wie weiter unten genauer erläutert, kann die Metallschicht im Bereich der Öffnung auch nur bereichsweise demetallisiert sein, so dass der Strahlungsmodifikationsbereich innerhalb der Fläche der Öffnung eine Unterstruktur erzeugt, die perfekt zur Öffnung gepassert ist.

Das Sicherheitselement enthält insbesondere eine metallisierte diffraktive Beugungsstruktur, eine metallisierte geblazede Beugungsstruktur, eine metallisierte Mattstruktur oder ein Dünnschichtelement mit Farbkippeffekt, welches typischerweise aus einer metallischen Reflexionsschicht, einer dielektrischen Abstandsschicht und einer Absorberschicht gebildet ist. Daneben kommen auch andere Sicherheitselemente mit metallisierten Strukturen, wie etwa metallisierten Mikrohohlspiegeln, in Betracht.

In einer vorteilhaften Erfindungsvariante weist das Sicherheitselement erste und zweite Teilbereiche auf, die mit der elektromagnetischen Strahlung unterschiedlich wechselwirken, wobei sowohl erste als auch zweite Teilbereiche teilweise über dem Fenster und teilweise neben dem Fenster liegen. Die unterschiedliche Wechselwirkung kann dabei in einer unterschiedlichen Stärke oder auch in einer unterschiedlichen Art der Wechselwirkung liegen.

Beispielsweise kann eine unterschiedliche Stärke der Wechselwirkung bei metallisierten Sicherheitselementen zu einer Demetallisation nur des ersten Teilbereichs führen, oder bei strahlungsfärbbaren oder strahlungsbleichbaren Sicherheitselementen zu einer Farbänderung nur des ersten Teilbereichs oder auch zu einer starken Farbänderung des ersten Teilbereichs. Bei einer unterschiedlich starken Wechselwirkung reagieren beide Teilbereiche grundsätzlich in derselben Art, jedoch ein Teilbereich stärker als der andere, der schwächer oder sogar überhaupt nicht reagiert.

Bei einer unterschiedlichen Art der Wechselwirkung reagieren dagegen beide Teilbereiche auf die Strahlungseinwirkung, allerdings in unterschiedlicher Weise. Beispielsweise kann sich ein farbloser Bereich eines strahlungsfärbbaren Sicherheitselements im ersten Teilbereich rot, im zweiten Teilbereich blau färben. Auch auf diese Weise kann ein unterschiedliches visuelles Erscheinungsbild im Modifikationsbereich erreicht werden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der Strahlungsmodifikationsbereich nur erste, nicht jedoch zweite Teilbereiche, so dass die zweiten Teilbereiche über und neben dem Fenster dasselbe visuelle Erscheinungsbild zeigen.

Um eine unterschiedliche Wechselwirkungsstärke zu erreichen, weist in einer bevorzugten Ausgestaltung zumindest einer der beiden Teilbereiche eine Interferenzstruktur auf, vorzugsweise eine Reliefstruktur in Form eines Gittermusters, das durch eine Gitterkonstante und eine Orientierung der Gitterlinien definiert ist. Der zweite Teilbereich kann keine Reliefstruktur enthalten oder ebenfalls eine Reliefstruktur in Form eines Gittermusters, das durch eine zweite Gitterkonstante und eine zweite Orientierung der Gitterlinien definiert ist, wobei sich die zweite Gitterkonstante und/oder die zweite Orientierung der Gitterlinien des zweiten Teilbereichs von der ersten Gitterkonstante bzw. der ersten Orientierung der Gitterlinien des ersten Teilbereichs unterscheidet. Das Gittermuster des zweiten Teilbereichs kann auch dieselbe Gitterkonstante und Orientierung der Gitterlinien aufweisen wie das Gittermuster des ersten Teilbereichs, jedoch um einen bestimmten Winkel gegen das erste Gittermuster verkippt sein, beispielsweise indem die Gittermuster auf den Flanken einer Sägezahnstruktur angeordnet sind.

Der Materialabtrag erfolgt mithilfe des Gittermusters, das eine erhöhte Absorption aufweist. Die erhöhte Lichtabsorption kann physikalisch durch Resonanzanregung im Metall (Oberflächenplasmon-Polaritonen bzw. Hohlraumresonanzen) erklärt werden. Hierzu wird die Gitterkonstante zweckmäßig so gewählt, dass sie in der Größenordnung der Wellenlänge des für die Strahlungsmodifikation verwendeten Laserlichts liegt. Die resonante Lichtabsorption am Gitter hängt ferner sehr stark von Profilquerschnitt und vom Gittermaterial sowie vom umgebenden Material ab. Das Profil ist daher zweckmäßig für die verwendete Laserwellenlänge angepasst, um eine große Absorption zu erzielen. Beispielsweise zeigt ein Gitter mit lateral unterschiedlicher Grabentiefe ein lateral unterschiedliches Absorptionsverhalten. In einer vorteilhaften Ausgestaltung enthält der erste Teilbereich ein Gittermuster mit möglichst hoher Absorption und der zweite Teilbereich ist ohne Gitterstruktur ausgebildet. Die einfallende Laserstrahlung führt dann bei angepasster Wellenlänge, Einfallswinkel und Polarisation zur Demetallisierung des Gitterbereichs.

Insbesondere kann die zweite Orientierung der Gitterlinien im Wesentlichen senkrecht zur ersten Orientierung stehen, um eine unterschiedliche Wechselwirkung der Teilbereiche mit linear polarisierter elektromagnetischer Strahlung zu erzielen. In einer bevorzugten Gestaltung weisen die beiden Teilbereiche ein Gittermuster mit einer Gitterkonstanten von 750 bis 1050 nm, vorzugsweise von etwa 900 nm, und mit unterschiedlicher Orientierung der Gitterlinien auf.

Eine weitere Möglichkeit, eine unterschiedliche Wechselwirkung für zwei mit Gittermustern gefüllte Teilbereiche zu erzeugen, besteht in der Verwendung von Gittermustern mit unterschiedlichen Gitterprofilen für den ersten und zweiten Teilbereich. Besonders bevorzugt sind Erfindungsvarianten, bei denen die beiden Teilbereiche mit polarisierter Laserstrahlung unterschiedlich stark wechselwirken, da dabei auf einfache Weise ein deutlicher Unterschied in der Stärke der Wechselwirkung erreicht werden kann. Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die beiden Teilbereiche aus ineinander verschachtelten Subbereichen gebildet sind. Die Subbereiche können insbesondere aus parallelen Streifen, vorzugsweise mit einer Streifenbreite zwischen 10 µm und 500 µm, bestehen.

Bei einer weiteren Gestaltung mit unterschiedlich wechselwirkenden Teilbereichen enthält der erste Teilbereich eine oberflächenvergrößernde Reliefstruktur, vorzugsweise eine oberflächenvergrößernde Reliefstruktur mit einer gekreuzten sinusförmigen Oberflächentopographie. Die Oberflächentopographie kann beispielsweise eine Höhe von 200 bis 400 nm, vorzugsweise von etwa 300 nm, und in x- und y-Richtung jeweils eine Gitterkonstante von 200 bis 400 nm, vorzugsweise von etwa 300 nm, aufweisen.

Weitere Einzelheiten zur selektiven Entfernung nur eines von zwei oder mehr Teilbereichen durch Strahlungsbeaufschlagung sind in der Druckschrift WO 2006/079489 A1 angegeben, deren Offenbarung insoweit in die vorliegende Beschreibung aufgenommen wird.

Bei einer weiteren Möglichkeit, unterschiedlich wechselwirkende Teilbereiche zu erzeugen, sind die ersten und zweiten Teilbereiche durch Erhebungen und Vertiefungen einer Prägestruktur gebildet. Insbesondere wird dazu

• ein Träger mit einer Prägestruktur mit Erhebungen und Vertiefungen versehen, die erste und zweite Bereiche mit unterschiedlichen ersten und zweiten Niveauhöhen bilden, wobei die zweiten Bereiche der Prägestruktur in Form eines gewünschten Musters ausgebildet werden,
• wird die Prägestruktur mit den ersten und zweiten Bereichen vollflächig metallisiert, und
• wird die metallisierte Prägestruktur mit Strahlung beaufschlagt, um durch die Einwirkung der Strahlung die Metallisierung selektiv in den zweiten Bereichen der Prägestruktur zu entfernen.

Die Strahlungsbeaufschlagung kann insbesondere mit Laserstrahlung erfolgen.

Bevorzugt wird dabei nach dem Metallisierungsschritt eine laserstrahlabsorbierende und/ oder eine laserstrahlreflektierende Deckschicht auf die metallisierte Prägestruktur aufgebracht, die die Vertiefungen der Prägestruktur füllt. Bei der Auswahl der Deckschicht kommt es vor allem darauf an, dass im Bereich der Vertiefungen weniger Laserstrahlung transmittiert wird. Eine laserstrahlreflektierende Deckschicht kann daher den gleichen oder sogar einen besseren Effekt zeigen als eine laserstrahlabsorbierende Deckschicht. Nach ihrem Aufbringen wird die Deckschicht von den erhabenen Bereichen der metallisierten Prägestruktur entfernt, insbesondere abgerakelt oder abgewischt. Dabei kann ein technisch unvermeidbarer, dünner Tonungsfilm der Deckschicht auf den erhabenen Bereichen der metallisierten Prägestruktur verbleiben. Eine solche Deckschicht enthält mit Vorteil laserstrahlabsorbierende oder laserstrahlreflektierende Pigmente oder Farbstoffe und kann in diesem Fall zusätzlich als Farbschicht eingesetzt sein, um das von der Unterseite her sichtbare Design nach Wunsch zu gestalten. Weitere Einzelheiten und Varianten zu dem Strukturierungsverfahren auf Grundlage einer metallisierten Prägestruktur mit Erhebungen und Vertiefungen sind in der Anmeldung PCT/EP2009/00882 beschrieben, deren Offenbarung insoweit in die vorliegende Beschreibung aufgenommen wird.

Mit besonderem Vorteil kann die Erfindung bei mikrooptischen Darstellungsanordnungen eingesetzt werden, wie mikrooptische Moiré-Vergrößerungsanordnungen, mikrooptischen Vergrößerungsanordnung vom Moirétyp und den allgemeineren Modulo-Vergrößerungsanordnungen, die insbesondere in den internationalen Anmeldungen WO 2009/00528 A1 und WO 2006/087138 A1 beschrieben sind, deren Offenbarung insoweit in die vorliegende Beschreibung aufgenommen wird. Alle diese mikrooptischen Vergrößerungsanordnungen enthalten ein Motivbild mit Mikrostrukturen, das bei Betrachtung mit einem geeignet abgestimmten Betrachtungsraster ein vorgegebenes Sollbild rekonstruiert.

Wie in den oben genannten Druckschriften und Anmeldungen genauer erläutert, lassen sich dabei eine Vielzahl visuell attraktiver Vergrößerungs- und Bewegungseffekte erzeugen, die zu einem hohen Wiedererkennungswert und einer hohen Fälschungssicherheit der erzeugten Sicherheitselemente führen. Beispielsweise können die Gitterparameter des Motivbilds und des Betrachtungsrasters so aufeinander abgestimmt sein, dass sich beim Verkippen der Darstellungsanordnung ein orthoparallaktischer Bewegungseffekt ergibt, bei dem sich das erste Motiv senkrecht zur Kipprichtung und nicht parallel dazu bewegt, wie man intuitiv erwarten würde.

In einer Erfindungsvariante kann dabei vorgesehen sein, dass das Sicherheitselement Mikrostrukturen mit einer Strichstärke zwischen etwa 1 µm und etwa 10 µm enthält, deren visuelles Erscheinungsbild im Strahlungsmodifikationsbereich verändert ist. Die Mikrostrukturen bilden dabei mit Vorteil zumindest innerhalb oder zumindest außerhalb des Strahlungsmodifikationsbereichs ein Motivbild, das in eine Mehrzahl von Zellen eingeteilt ist, in denen jeweils abgebildete Bereiche eines vorgegebenen Sollbilds angeordnet sind. Die lateralen Abmessungen der abgebildeten Bereiche liegen dabei vorzugsweise zwischen etwa 5 µm und etwa 50 µm, insbesondere zwischen etwa 10 µm und etwa 35 µm. Vorzugsweise ist zudem ein Betrachtungsraster aus einer Mehrzahl von Betrachtungsrasterelementen zur Rekonstruktion des vorgegebenen Sollbilds bei der Betrachtung des Motivbilds mithilfe des Betrachtungsrasters vorgesehen, wobei die lateralen Abmessungen der Betrachtungsrasterelemente mit Vorteil ebenfalls zwischen etwa 5 µm und etwa 50 µm, insbesondere zwischen etwa 10 µm und etwa 35 µm liegen.

Die Modifikation im Strahlungsmodifikationsbereich kann beispielsweise in einer selektiven Demetallisierung einer Metallschicht bestehen, die die Mikrostrukturen eines Motivbilds erkennbar macht. Bei einer anderen Variante sind die Mikrostrukturen gefärbt, wobei die Farbe der Mikrostrukturen im Strahlungsmodifikationsbereich verändert ist. Dabei kann durch die Strahlungseinwirkung insbesondere eine erste Farbe in eine zweite Farbe umgewandelt werden. Eine der beiden Farben kann auch transparent sein, insbesondere kann eine erste Farbe durch die Strahlungseinwirkung gebleicht und damit transparent gemacht werden oder transparente Bereiche können durch Strahlungseinwirkung eingefärbt und damit farbig gemacht werden.

In vorteilhaften Gestaltungen stellen die Mikrostrukturen innerhalb und außerhalb des Strahlungsmodifikationsbereichs jeweils ein unterschiedliches Motiv, insbesondere unterschiedliche Muster, Zeichen oder Codierungen dar. Passergenau auf die Schnittkanten des Fensters ausgerichtet findet dann der Wechsel zwischen den unterschiedlichen Mustern, Zeichen oder Codierungen statt.

Dazu liegen die Mikrostrukturen mit Vorteil in einem zweischichtigen Lacksystem mit zwei übereinander angeordneten Lackschichten mit im Wesentlichen gleichen Brechungsindex vor. Dabei ist ein zweites Motivbild in die untere Lackschicht und ein erstes Motivbild in die über der unteren Lackschicht angeordnete obere Lackschicht geprägt. Im Strahlungsmodifikationsbereich ist die obere Lackschicht entfernt, so dass dort das zweite Motiv der unteren Lackschicht und außerhalb des Strahlungsmodifikationsbereichs das erste Motiv der oberen Lackschicht visuell erkennbar ist.

Bei einer weiteren Erfindungsvariante ist vorgesehen, dass

• das Sicherheitselement mehrere flächig in einem Betrachtungselement-Muster angeordnete, reflektive erste Mikroabbildungselemente sowie flächig in dem Betrachtungselement-Muster angeordnete, transmissive zweite Mikroabbildungselemente umfasst,
• wobei die zweiten Mikroabbildungselemente innerhalb und die ersten Mikroabbildungselemente außerhalb des Strahlungsmodifikationsbereichs liegen,
• wobei das Sicherheitselement weiter ein Mikrostrukturobjekt umfasst, das mehrere Mikrostrukturen enthält, die in einem so an das Betrachtungselement-Muster angepassten Mikrostrukturmuster angeordnet sind, dass das Mikrostrukturobjekt mittels der ersten Mikroabbildungselemente vor die Oberseite vergrößert abgebildet wird, und
• wobei den zweiten Mikroabbildungselementen ein außerhalb des Sicherheitselements liegender Objektebenenbereich zugeordnet ist, so dass die Mikrostrukturen des Mikrostrukturobjekts bei Betrachtung mittels der zweiten Mikroabbildungselemente von der Unterseite nicht zu erkennen sind, jedoch ein weiteres Mikrostrukturobjekt mit mehreren Mikrostrukturen zur Verifikation in dem Objektebenenbereich positionierbar ist, so dass das weitere. Mikrostrukturobjekt mittels der zweiten Mikroabbildungselemente vor die Unterseite vergrößert abgebildet wird.

Insbesondere sind dabei die ersten Mikroabbildungselemente als Mikrohohlspiegel und/oder die zweiten Mikroabbildungselemente als Mikrolinsen ausgebildet. Weitere Einzelheiten und Vorteile derartiger Kombination von Mikrolinsen und Mikrohohlspiegeln können der deutschen Patentanmeldung DE 10 2009 022 612.5 entnommen werden, deren Offenbarung insoweit in die vorliegende Beschreibung aufgenommen wird.

Die Form des Fensters unterliegt erfindungsgemäß keinen Einschränkungen. Sie kann in allen Gestaltungen insbesondere in Form eines Musters, von Zeichen oder Codierungen ausgebildet sein. Ist das Fenster durch eine durchgehende Öffnung gebildet oder umfasst das Fenster eine durchgehende Öffnung, so können mit besonderem Vorteil auch gerasterte Öffnungen verwendet werden, wie sie in der deutschen Patentanmeldung DE 10 2009 011 424.6 beschrieben sind, deren Offenbarungsgehalt insoweit in die vorliegende Beschreibung aufgenommen wird. Ist die durchgehende Öffnung durch ein derartiges Linienraster aus einer Mehrzahl paralleler Schnittlinien gebildet, so treten die oben beschriebenen Passereffekte aufgrund der großen Zahl an Übergängen von Träger zu Öffnung sogar besonders deutlich hervor.

In der vorliegenden Beschreibung ist meist von einer durchgehenden Öffnung die Rede, auch wenn, wie aus den Beispielen hervorgeht, diese Öffnung aus mehreren Teilen bestehen kann und auch als Gruppe mehrerer Öffnungen bezeichnet werden könnte.

Alternativ oder zusätzlich zu dem Fenster ist auch der Strahlungsmodifikationsbereich mit Vorteil in Form eines Musters, von Zeichen oder Codierungen ausgebildet. Die Muster, Zeichen oder Codierungen von Strahlungsmodifikationsbereich und Fenster sind mit besonderem Vorteil gleich oder aufeinander bezogen, ergänzen einander beispielsweise zu einem Gesamtmotiv.

In einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Folienelement mit einer laserablatierbaren Kleberschicht auf die Oberseite des Datenträgers aufgebracht ist und die laserablatierbare Kleberschicht im Bereich des Fensters entfernt ist. Dadurch kann ein besonders klares visuelles Erscheinungsbild in dem Fenster erreicht werden.

Die Erfindung enthält auch ein Verfahren zum Herstellen eines Datenträgers mit den Verfahrensschritten:

1. a) Bereitstellen eines Datenträgersubstrats mit einem Fenster, das sich von einer Unterseite zu einer Oberseite des Datenträgersubstrats erstreckt, und eines Folienelements mit einem Sicherheitselement,
2. b) Abdecken des Fensters auf der Oberseite des Datenträgersubstrats mit dem Folienelement derart, dass ein Teil des Sicherheitselements über dem Fenster und ein Teil des Sicherheitselements neben dem Fenster zu liegen kommt, und
3. c) Beaufschlagen des Sicherheitselements von der Unterseite des Datenträgersubstrats und durch das Fenster hindurch mit elektromagnetischer Strahlung, um das visuelle Erscheinungsbild des Sicherheitselements in einem über dem Fenster liegenden Strahlungsmodifikationsbereich zu modifizieren.

Das Sicherheitselement wird dabei in Schritt c) vorzugweise mit Laserstrahlung, insbesondere mit UV-Strahlung, sichtbarer Strahlung oder Nahinfrarotstrahlung einer Wellenlänge bis zu 1,5 µm beaufschlagt.

In Schritt b) wird das Folienelement mit Vorteil mit einem laserablatierbaren Kleber auf die Oberseite des Datenträgers aufgebracht, und ein im Bereich des Fensters vorhandener Kleber wird im Schritt c) durch die Laserbeaufschlagung entfernt.

Ist das Fenster durch eine durchgehende Öffnung gebildet oder umfasst das Fenster eine durchgehende Öffnung, so wird die durchgehende Öffnung in Schritt a) vorzugsweise durch Stanzen oder durch Laserschneiden mit einem Schneidlaser in das Datenträgersubstrat bzw. in die die durchgehende Öffnung enthaltende Datenträgerlage eingebracht, beim Laserschneiden vorzugsweise mit einer Wellenlänge von etwa 10,6 µm.

Beim Erzeugen der durchgehenden Öffnung kann auch ein Rand- oder Umgebungsbereich der Öffnung auf der Unterseite des Datenträgersubstrats oder der Datenträgerlage eingefärbt oder modifiziert werden, um die Öffnung auf beiden Seiten des Datenträgers bzw. einer Datenträgerlage durch Passereffekte zu integrieren. Vorzugsweise wird dazu

• das Datenträgersubstrat oder die Datenträgerlage zumindest im Nahbereich der zu erzeugenden durchgehenden Öffnung mit einem lasermodifizierbaren Markierungsstoff versehen,
• wird durch Einwirkung von Laserstrahlung die durchgehende Öffnung in das Datenträgersubstrat oder die Datenträgerlage eingebracht, und
• wird der lasermodifizierbare Markierungsstoff im Nahbereich der Öffnung durch Einwirkung von Laserstrahlung modifiziert.

Der Markierungsstoff kann dabei nicht nur im unmittelbar an die Öffnung anschließenden Randbereich der Öffnung modifiziert werden, der lasermodifizierte Bereich kann auch einen gewissen kleinen Abstand von der Öffnung aufweisen. Vorzugsweise wird der lasermodifizierbare Markierungsstoff beim Erzeugen der durchgehenden Öffnung in das Datenträgersubstrat durch den Schneidlaserstrahl selbst modifiziert. Dabei wird ausgenutzt, dass die Laserenergie in einem äußeren Bereich des Profils des Schneidlaserstrahls ausreicht, um gleichzeitig mit dem Laserschneidevorgang den im Randbereich bzw. im Nahbereich der zu schneidenden Öffnung angeordneten Markierungsstoff zu modifizieren. Auf diese Weise ist automatisch eine perfekte Passerung von Öffnungen und lasermodifiziertem Randbereich bzw. Nahbereich gewährleistet.

Alternativ oder zusätzlich kann im selben Arbeitsgang durch ein Lasermodul einerseits mit höherer Laserenergie die durchgehende Öffnung in den Träger eingebracht werden und andererseits mit niedrigerer Laserenergie der lasermodifizierbare Markierungsstoff im Nahbereich der Öffnung modifiziert werden. Da beide Schritte im selben Arbeitsgang durchgeführt werden, wird eine hochgenaue Passerung (Versatz weniger als 0,4 mm, insbesondere von weniger als 0,2 mm oder sogar von weniger als 0,1 mm) von Öffnung und lasermodifiziertem Nahbereich erzielt.

Weitere Einzelheiten und Vorteile eines derartigen Verfahrens können der Druckschrift WO 2009/003587 A1 entnommen werden, deren Offenbarung insoweit in die vorliegende Beschreibung aufgenommen wird.

Bei dem Datenträger kann es sich insbesondere um ein Wertdokument, wie eine Banknote, insbesondere eine Papierbanknote, eine Polymerbanknote oder eine Folienverbundbanknote handeln, oder um eine Ausweiskarte, wie etwa eine Kreditkarte, Bankkarte, Barzahlungskarte, Berechtigungskarte, einen Personalausweis oder eine Passpersonalisierungsseite.

Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maßstabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die Anschaulichkeit zu erhöhen. Die verschiedenen Ausführungsbeispiele sind nicht auf die Verwendung in der konkret beschriebenen Form beschränkt, sondern können auch untereinander kombiniert werden.

Es zeigen:

Fig. 1

eine schematische Darstellung einer Banknote nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2

einen Querschnitt durch die Banknote von Fig. 1 entlang der Linie II-II,

Fig. 3

in (a) bis (c) den Herstellungsablauf und ein Beispiel für eine visuelle und inhaltliche Wechselwirkung zwischen Öffnung und Hologramm,

Fig. 4

in (a) einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Sicherheitspapier, und in (b) und (c) jeweils eine Aufsicht auf die Oberseite bzw. Unterseite des Sicherheitspapiers im Bereich des Hologramms bzw. der durchgehenden Öffnung,

Fig. 5

Zwischenschritte bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen Sicherheitspapiers, wobei (a) eine Aufsicht auf das aufzubringende Sicherheitselement und (b) eine Aufsicht auf das Sicherheitspapier vor dem Aufbringen des Sicherheitselements zeigen und (c) und (d) das fertige Sicherheitspapier in Aufsicht bzw. im Querschnitt zeigen,

Fig. 6

in (a) und (b) Zwischenschritte bei der Herstellung eines weiteren erfindungsgemäßen Sicherheitspapiers,

Fig. 7

eine Aufsicht auf ein Sicherheitspapier nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 8

eine Ansicht der Unterseite eines Sicherheitspapiers nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 9

eine mikrooptische Darstellungsanordnung nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung im Querschnitt,

Fig. 10

eine Moiré-Vergrößerungsanordnung mit Mikromotivelementen unterschiedlichen Farbeindrucks innerhalb und außerhalb der Öffnung,

Fig. 11

in (a) im Querschnitt und in (b) in Aufsicht eine erfindungsgemäße mikrooptische Darstellungsanordnung, bei der an den Schnittkanten der durchgehenden Öffnung ein Wechsel der dargestellten Motivbilds stattfindet, und

Fig. 12, 13

zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung, die auf Basis einer Kombination von Mikrolinsen und Mikrohohlspiegeln gebildet sind.

Die Erfindung wird nun am Beispiel von Banknoten erläutert. Die Figuren 1 und 2 zeigen dazu in Aufsicht bzw. im Querschnitt eine schematische Darstellung einer Banknote 10, deren Banknotenpapier 12 mit einem Fenster in Form einer durchgehenden Öffnung 14 versehen ist, die sich von der Unterseite 16 zur Oberseite 18 des Banknotenpapiers 12 erstreckt. Auf der Oberseite 18 des Banknotenpapiers 12 ist die durchgehende Öffnung 14 mit einem Folienstreifen 20 abgedeckt.

Während die Erfindung nachfolgend am Beispiel durchgehender Öffnungen in Banknoten erläutert ist, ist die Erfindung nicht auf solche Gestaltungen beschränkt. Vielmehr kann das Fenster eines Datenträgers auch durch einen transparenten Bereich des Datenträgers gebildet sein, der eine visuelle Durchsicht erlaubt, wie etwa ein Durchsichtsfenster von Polymerbanknoten. Bei mehrlagigen Datenträgern kann ein Fenster auch durch eine Kombination von transparenten Bereichen in ersten Datenträgerlagen und durchgehenden Öffnungen in zweiten Datenträgerlagen, beispielsweise der Papierlage, und der nicht vollständig transparenten Druckannahmeschicht einer Verbundbanknote gebildet sein.

Der Folienstreifen 20 der Figuren 1 und 2 enthält ein Sicherheitselement in Form eines metallisierten Hologramms 22, das teilweise über und teilweise neben der durchgehenden Öffnung 14 liegt. Typischerweise weist das Hologramm 22 dazu eine größere Fläche als die durchgehende Öffnung 14 auf und der Folienstreifen 20 ist so auf das Banknotenpapier 12 aufgebracht, dass das Hologramm 22 die Öffnung 14 vollständig abdeckt und auch einen an die Öffnung 14 angrenzenden Bereich überdeckt, wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt.

Der über der durchgehenden Öffnung 14 liegende Teil des Hologramms 22 bildet im Ausführungsbeispiel einen Lasermodifikationsbereich 24, in dem das visuelle Erscheinungsbild des Hologramms 22 durch Einwirkung von Laserstrahlung modifiziert ist und der erfindungsgemäß im perfekten Passer zu der durchgehenden Öffnung 14 steht.

Dies ermöglicht es, ein von dem Hologramm 22, 24 dargestelltes Motiv ohne Passerschwankung auf die Form bzw. den Umriss der durchgehenden Öffnung 14 auszurichten und so eine visuelle oder inhaltliche Wechselwirkung zwischen der Öffnung 14 und dem Hologrammrnotiv 22,24 herzustellen, wie nachfolgend anhand einiger konkreter Ausführungsbeispiele illustriert. Dadurch wird sowohl der Aufmerksamkeits- und Wiedererkennungswert des Hologramms 22, 24 als auch dessen Fälschungssicherheit gesteigert, da die perfekte Ausrichtung der beiden Elemente Öffnung 14 und Lasermodifikationsbereich 24 für einen potentiellen Fälscher eine hohe Hürde darstellt.

Der Herstellungsablauf und ein erstes Beispiel für eine visuelle und inhaltliche Wechselwirkung zwischen Öffnung und Hologramm werden nun anhand der Aufsichten der Fig. 3 illustriert.

Bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen Sicherheitspapiers wird mit Bezug auf Fig. 3(a) zunächst ein Folienstreifen 30 mit einem metallisierten Hologramm, beispielsweise einem Echtfarbenhologramm 32, versehen, das beispielsweise ein in der Figur nur schematisch dargestelltes Motiv mit einer Bergkette 34 und Himmel 36 enthält. Weiter wird durch Laserschneiden in das Sicherheitspapier 40 eine mehrteilige durchgehende Öffnung 42 eingebracht, die als Motiv eine Sonne mit konzentrischen Strahlen darstellt, wie in Fig. 3(b) gezeigt. Einfachere Formen lassen sich anstatt durch Laserschneiden auch gut durch Stanzen in das Sicherheitspapier einbringen.

Das Folienelement 30 mit dem Hologramm 32 wird nun so auf die Oberseite 47 des Sicherheitspapiers 40 aufgebracht, dass sich die Öffnung 42 im Bereich des Himmels 36 des Hologramms 32 befindet. Dann wird das Folienelement 30 von der Unterseite des Sicherheitspapiers 40 her durch die Öffnung 42 hindurch mit Laserstrahlung, beispielsweise der Strahlung eines gepulsten Nd:YAG -Lasers bei 1,064 µm beaufschlagt, und dadurch die Metallschicht des Hologramms 32 in den über der Öffnung 42 liegenden Bereichen demetallisiert.

Die demetallisierten Bereiche des Hologramms bilden dann einen Lasermodifikationsbereich 38, in dem das visuelle Erscheinungsbild des Hologramms 32 modifiziert ist, wie in Fig. 3(c) gezeigt. Da die Öffnung 42 bei der Demetallisierung des Hologramms 32 als Maske dient, ist der Lasermodifikationsbereich 38 perfekt zu den Schnittkanten der Öffnung 42 gepassert.

Die bei der Applikation des Folienelements 30 auf das Sicherheitspapier 40 unvermeidlichen Passertoleranzen werden - für den Betrachter nicht erkennbar- von dem Motivteil Himmel 36 des Hologramms 32 aufgenommen, sie bewirken jedoch keine Passertoleranzen zwischen der Öffnung 42 und dem Lasermodifikationsbereich 38. Auf diese Weise können der Lasermodifikationsbereich 38 und die Öffnung 42 im Design ohne Rücksicht auf Passertoleranzen aufeinander abgestimmt werden. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist der Lasermodifikationsbereich 38 beispielsweise visuell und inhaltlich dadurch auf die Öffnung 42 abgestimmt, dass beide Bereiche versatzfrei dasselbe Motiv (Sonne mit Strahlen) darstellen. Im Rahmen der Erfindung können selbstverständlich auch komplexere Wechselwirkungen erzeugt werden, wie weiter unten genauer beschrieben.

In einer Weiterbildung kann die Umgebung des zu erwartenden Lasermodifikationsbereichs 38 mit Farb- oder Merkmalsstoffen versehen sein, um den visuellen Eindruck des Lasermodifikationsbereichs 38 nach Wunsch zu variieren. Beispielsweise kann der Umgebungsbereich des zu erwartende Lasermodifikationsbereichs 38 des Hologramms 22 mit einer optisch variablen Schicht, wie etwa einer farbkippenden Flüssigkristallschicht, versehen sein. Nach dem Aufbringen auf das Sicherheitspapier und der Demetallisierung im Bereich 38 erscheint die Öffnung 42 dann in Durchsicht hell, während beim Auflegen des Sicherheitspapiers 40 auf einen dunklen Untergrund der optisch variable Effekt der Flüssigkristallschicht deutlich hervortritt. Der gewünschte Farbeindruck der Flüssigkristallschicht kann dabei beispielsweise durch die Wahl des Flüssigkristallmaterials und die Dicke der optisch variablen Schicht eingestellt werden.

Fig. 4 zeigt eine andere Weiterbildung des Ausführungsbeispiels der Fig. 3, bei der die durchgehende Öffnung 42 durch Passereffekte nicht nur auf einer, sondern auf beiden Seiten des Sicherheitspapiers 40 integriert ist. Dabei zeigt Fig. 4(a) einen Querschnitt durch das Sicherheitspapier 40 und die Figuren 4(b) und (c) jeweils eine Aufsicht auf die Oberseite bzw. Unterseite des Sicherheitspapiers 40 im Bereich des Hologramms bzw. der durchgehenden Öffnung.

Um das Sicherheitspapier mit beidseitigen Passereffekten zu versehen, wurde das Sicherheitspapier 40 vor dem Schneiden der durchgehenden Öffnung 42 in einem Umgebungsbereich 44 der zu erzeugenden Öffnung mit einem lasermodifizierbaren Markierungsstoff versehen, der durch Einwirkung der Strahlung eines CO₂-Lasers bei 10,6 µm seine Farbe ändert, beispielsweise von Transparent zu Rot, der jedoch von Laserstrahlung bei 1,064 µm oder 532 nm nicht verändert wird.

Wird nun die Öffnung 42 mit einem CO₂-Schneidelaser von der Unterseite 46 her in das Sicherheitspapier 40 geschnitten, so wird aufgrund des gaußförmigen Strahlprofils das Laserstrahls in einem Randbereich 48 der Öffnung 42 die Schwellenergie für die Umwandlung des Markierungsstoffs von Transparent zu Rot noch überschritten. Die Öffnung 42 wird dadurch auf der Unterseite 46 des Sicherheitspapiers 40 somit mit einem umlaufenden roten Rand 48 erzeugt.

Um das Design 50 der Unterseite 46 zu vervollständigen, kann das Sicherheitspapier 40 optional zusätzlich mit CO₂-Laserstrahlung geringerer Laserenergie beaufschlagt werden, bei der nur die Schwelle für die Farbumwandlung, nicht aber die zum Schneiden benötigte Energieschwelle überschritten wird, so dass auf der Unterseite 46 zusätzliche gefärbte Bereiche 52 entstehen. Da das Schneiden der Öffnung 42, die Färbung der Randbereiche 48 und die Färbung der nicht geschnittenen Bereiche 52 mit demselben Schneidlaserstrahl im selben Arbeitsschritt bzw. im selben Arbeitsgang erfolgen, stehen die gefärbten Bereiche 48, 52 und die Öffnung 42 in perfektem Passer zu einander, wie in Fig. 4(c) gezeigt. Nähere Einzelheiten zu den für diese Weiterbildung einsetzbaren lasermodifizierbaren Markierungsstoffen und zu weiteren Varianten der Färbung von Rand- oder Umgebungsbereich der durchgehenden Öffnung können der Druckschrift WO 2009/003587 A1 entnommen werden, deren Offenbarung insoweit in die vorliegende Beschreibung aufgenommen wird.

Nach dem Aufbringen des Folienelements 30 der Fig. 3(a) auf das Sicherheitspapier 40 der Fig. 4(a) und der Demetallisierung des Hologramms im Lasermodifikationsbereich 38 entsteht auf der Oberseite des Sicherheitspapiers 40 das in Fig. 4(b) dargestellt visuelle Erscheinungsbild, das dem Erscheinungsbild der Fig. 3(c) entspricht. Das Design 50 der Unterseite 46 wird bei der Demetallisierung nicht verändert, da der Markierungsstoff der Bereiche 44 auf die zur Demetallisierung verwendete Strahlung des Nd:YAG-Lasers nicht reagiert oder die Energie, genauer die Bestrahlung (Energie pro Fläche), für eine Reaktion nicht ausreicht. Letzteres gilt insbesondere, wenn ein wärmereaktiver Farbstoff verwendet wird.

Insgesamt zeigt das fertige Sicherheitspapier von oben bzw. von unten jeweils das in Fig. 4(b) bzw. 4(c) dargestellte visuelle Erscheinungsbild, wobei die Öffnung 42 auf beiden Seiten durch Passereffekte in ein Gesamtbild (Landschaft mit Sonne bzw. Rad mit Speichen) eingebunden ist.

Der Strahlungsmodifikationsbereich des Sicherheitselements kann, wie bei den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen, den gesamten Bereich der durchgehenden Öffnung abdecken. Der Strahlungsmodifikationsbereich kann jedoch auch nur in einem Teil der Fläche der durchgehenden Öffnung vorliegen und damit eine Unterstruktur innerhalb der Fläche der durchgehenden Öffnung bilden. Um einen derartigen, zur Öffnung perfekt gepasserten Strahlungsmodifikationsbereich mit einer Unterstruktur zu erzeugen, kann beispielsweise wie folgt vorgegangen werden:

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 wird zunächst ein Folienelement 60 mit einem Sicherheitselement 62 versehen, das erste und zweite Teilbereiche 64 bzw. 66 aufweist, die mit der zur Modifizierung eingesetzten elektromagnetischen Strahlung unterschiedlich stark wechselwirken. Dazu können die Teilbereiche 64, 66 beispielsweise mit metallisierten Gittermustern gefüllt sein, deren Gitterlinien um 90° zueinander gedreht angeordnet sind, wie in Fig. 5(a) durch die unterschiedliche Schraffur der Teilbereiche 64, 66 angedeutet. Die Form der Teilbereiche 64, 66 bildet dabei ein gewünschtes Motiv, beispielsweise die in Fig. 5(a) dargestellte Buchstabenfolge "PL".

Das Folienelement 60 wird dann auf ein Sicherheitspapier 70 mit einer durchgehenden Öffnung 72 (Fig. 5(b)) aufgebracht, und von der Unterseite des Sicherheitspapiers 70 her durch die durchgehende Öffnung 72 hindurch mit linear polarisierter Laserstrahlung eines Nd:YAG-Lasers beaufschlagt.

Bei geeigneter Ausrichtung der Polarisationsebene der Laserstrahlung wird diese von den Teilbereichen 64 wesentlich stärker absorbiert als von den Teilbereichen 66, so dass die Energie bzw. Leistung der Laserstrahlung zur Demetallisation der Teilbereiche 64 ausreicht, während sie in den schwächer absorbierenden Teilbereichen 66 keine Demetallisation bewirkt. Auf diese Weise werden im Bereich der Öffnung 72 selektiv nur die Teilbereiche 64 demetallisiert.

Da die durchgehende Öffnung 72 als Maske für die bereichsweise Demetallisation dient, ist der durch die demetallisierten Bereiche gebildete Lasermodifikationsbereich 74 des Sicherheitselements 62 perfekt auf die Schnittkanten der Öffnung 72 gepassert. Die von der Laserstrahlung nicht demetallisierten Bereiche 66 setzen sich ohne jeden Versatz von außerhalb der Öffnung 72 in den Bereich der Öffnung 72 fort, wie in der Aufsicht der Fig. 5(c) und im Querschnitt der Fig. 5(d) dargestellt.

In vorteilhaften Gestaltungen kann die unterschiedliche Wechselwirkung der Teilbereiche 64, 66 durch lateral unterschiedlich ausgeprägte Gitter erreicht werden, wobei ein Teilbereich eine hohe Absorption besitzt, und ein anderer Bereich, der nicht demetallisiert werden soll, eine niedrige Absorption hat. Dies entspricht der in Fig. 5 gezeigten Gestaltung. Ein besonders hoher Absorptionskontrast zwischen diesen Teilbereichen wird erreicht, wenn in einem Gitterteilbereich Oberflächenplasmon-Polaritonen (SPs) angeregt werden und der andere Teilbereich keine derartige Resonanzanregung zulässt. Als Strahlquelle eignet sich bevorzugt linear polarisierte Laserstrahlung einer vordefinierten Wellenlänge bei einem bestimmten Einfallswinkel. SPs können bis zur Totalabsorption von einfallendem TM-polarisiertem Licht (E-Vektor steht senkrecht zu den Gitterlinien) führen. Für hochleitend metallische Gitter wird dagegen das TE-polarisierte Licht (E-Vektor parallel zu den Gitterlinien) kaum absorbiert. Dadurch können Absorptionskontraste durch Gitter mit um 90° unterschiedlich orientierten Teilbereichen von größer als 10, im infraroten Bereich sogar >100 erzielt werden. Für die Metallisierung eignen sich besonders gut die Edelmetalle Au, Ag, Pt, aber auch Al, Cr und Ni.

Beispielsweise zeigt ein Rechteck-Reflexiongitter mit einer Periode von 1 µm und einer Grabenbreite von 0,6 µm bei einfallender Strahlung einer Wellenlänge von 1064 nm, einem Einfallswinkel von 1° und TM-Polarisation als Funktion der Grabentiefe für die Metalle Au, Al, Ag und Cu ausgeprägte Absorptionsmaxima, die beispielsweise bei Ag und Cu bei einer Grabentiefe von etwa 110 nm annähernd eine maximale Absorption von 100 % erreichen.

Da die Lage der SPs im Wellenlängenspektrum nicht nur von der Gitterperiode, sondern auch vom Gitterprofil und von den optischen Konstanten abhängt, kann ein Absorptionsunterschied auch in Teilbereichen, in denen diese Parameter des Gitters variieren, erzielt werden. Ferner ist es möglich, eine hohe Absorption von TE-polarisiertem Licht und eine niedrigere Absorption von TM-polarisiertem Licht durch ein entsprechendes Design eines Gitterprofils zu erzielen. Diese Absorption des TEpolarisierten Lichtes beruht dabei auf einem Resonanzeffekt, der besonders bei tiefen Gitterstrukturen (Grabentiefe > Periode/2) ausgeprägt ist.

Die unterschiedliche Wechselwirkung der Teilbereiche 64, 66 kann auch noch auf andere Weise erreicht werden, beispielsweise durch unterschiedliche, oberflächenvergrößernde Reliefstrukturen. Die Selektivität beruht im diesem Fall darauf, dass sich beim Aufdampfen einer Metallschicht auf unterschiedlich grobe Reliefstrukturen eine umso dünnere Metallschicht ergibt, je gröber das Relief ausgebildet ist. Darüber hinaus wird einfallende Laserstrahlung bei einer gröberen Strukturierung im Allgemeinen öfter reflektiert und gibt daher mehr Energie an die Metallisierung ab, so dass insgesamt gröbere Reliefstrukturen bereits mit geringerer Laserenergie demetallisiert werden können. Entscheidend ist dabei das Aspektverhältnis. Je größer das Aspektverhältnis ist, desto besser kann demetallisiert werden.

Die Teilbereiche 64, 66 können daher auch mit einer groben Reliefstruktur (Teilbereich 64) und einer feinen Reliefstruktur (Teilbereich 66) ausgebildet werden, um eine selektive Demetallisierung nur der Teilbereiche 64 zu ermöglichen. Weitere Einzelheiten zur selektiven Entfernung nur eines von zwei oder mehr Teilbereichen sind in der Druckschrift WO 2006/079489 A1 beschrieben, deren Offenbarung insoweit in die vorliegende Beschreibung aufgenommen wird.

Eine weitere Möglichkeit, in dem Sicherheitselement Teilbereiche mit unterschiedlicher Wechselwirkungsstärke zu erzeugen, beruht auf der Verwendung einer metallisierten Prägestruktur mit gezielt eingebrachten Erhebungen und Vertiefungen. Fig. 6 zeigt dazu ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein Folienelement 90 mittels eines Heißsiegelklebers 84 auf ein Sicherheitspapier 80 mit einer durchgehenden Öffnung 82 aufgebracht ist. Das Folienelement 90 enthält eine Trägerfolie 92, die auf einer Seite mit einer UV-härtenden Prägelackschicht 94 versehen ist.

In die Präglackschicht 94 ist eine Prägestruktur mit Erhebungen 96 und Vertiefungen 98 eingeprägt. Die Begriffe Erhebung und Vertiefung beziehen sich dabei auf die Oberfläche des Trägerfolie 92, so dass die in Fig. 6(a) nach unten zeigenden Elemente Erhebungen darstellen, da sie sich von der Oberfläche der Trägerfolie 92 aus gesehen über die Vertiefungen 98 erheben.

Im Ausführungsbeispiel weisen die Erhebungen 96 zusätzlich eine Mikroreliefstruktur in Form eines gewünschten Hologramms auf. Die gesamte Prägestruktur mit Erhebungen 96 und Vertiefungen 98 ist mit einer Metallschicht 100, beispielsweise aus Aluminium, versehen, die auch eine Hologramm-Metallisierung für die Mikroreliefstruktur der Erhebungen 96 bildet.

Die metallisierte Prägestruktur ist weiter vollflächig mit einem laserstrahlabsorbierenden und/ oder laserstrahlreflektierenden Lack 102 beschichtet, der die Vertiefungen 98 der Prägestruktur füllt. Bei dem Lack 102 kann es sich etwa um einen UV-Lack hoher Temperaturbeständigkeit handeln, in den ein Infrarotabsorber mit einem Absorptionsmaximum im nahen Infrarot eindispergiert ist. Der aufgebrachte Lack wird nach dem Aufbringen von der Oberfläche der Prägestruktur abgerakelt, abgewalzt oder abgewischt, wobei in der Regel ein technisch nicht vermeidbarer, dünner Tonungsfilm auf den Erhebungen 96 der Prägestruktur verbleibt. Insgesamt ergibt sich so eine metallisierte Prägestruktur mit einem Lackauftrag 102, der die Vertiefungen 98 der Prägestruktur vollständig ausfüllt und der auf den Erhebungen 96 in einem dünnen Tonungsfilm vorliegt, wie in Fig. 6(a) dargestellt.

Nach dem Aufbringen auf das Sicherheitspapier 80 wird das Folienelement 90 von der Unterseite des Sicherheitspapiers 80 durch die durchgehende Öffnung 82 hindurch mit Laserstrahlung, beispielsweise der Strahlung eines Nd:YAG-Lasers beaufschlagt, wie durch die Pfeile 86 in Fig. 6(a) angedeutet.

Durch die Einwirkung der Laserstrahlung 86 auf die mit Lack beschichtete Metallisierung 100 werden die erhabenen Bereiche 96 demetallisiert, während die Metallisierung in den vertieften Bereichen 98 erhalten bleibt. Durch das laserabsorbierende und/oder laserstrahlreflektierende Additiv im Lack 102 gelangt nämlich in den Vertiefungen 98 nicht genügend Laserleistung bis zur Metallisierung 100, um dort eine Demetallisierung auszulösen. Dagegen erhält die Metallisierung der lediglich von dem dünnen Tonungsfilm bedeckten Erhebungen 96 einen hohen Energieeintrag und wird demetallisiert. Der dünne Tonungsfilm kann die Demetallisierung dabei sogar fördern, da seine Absorption oft größer ist als die Absorption der Metallschicht 100 selbst.

Insgesamt entsteht durch die Laserbestrahlung das in Fig. 6(b) gezeigte Sicherheitsdokument 110, bei dem die demetallisierten Erhebungen 96 im Bereich über der Öffnung 82 einen Lasermodifikationsbereich 112 mit modifiziertem visuellem Erscheinungsbild darstellen, der perfekt auf die Schnittkanten der Öffnung 82 gepassert ist. Der von den Vertiefungen 98 gebildete Bereich setzt sich von außerhalb der Öffnung kommend ohne jeden Versatz in den Bereich der Öffnung 82 fort. Das Erscheinungsbild des Sicherheitsdokuments 110 entspricht somit prinzipiell der Darstellung der Fig. 5(c). Beispielsweise können die Vertiefungen 98 die Buchstabenfolge "PL" bilden und damit dem Teilbereich 66 der Fig. 5(c) entsprechen, während in der Mikrostruktur der Erhebungen 96 ein Hintergrundhologramm codiert sein kann, das dem Teilbereich 64 der Fig. 5(c) entspricht.

Weitere Einzelheiten und Varianten zu dem Strukturierungsverfahren auf Grundlage einer metallisierten Prägestruktur mit Erhebungen und Vertiefungen sind in der Anmeldung PCT/EP2009/00882 beschrieben, deren Offenbarung insoweit in die vorliegende Beschreibung aufgenommen wird.

Die Gestaltungen der Figuren 5 und 6 lassen zahlreiche Varianten und Abwandlungen zu, die sich aus den in den genannten Dokumenten WO 2006/079489 A1 bzw. PCT/EP2009/00882 beschriebenen Gestaltungsmöglichkeiten ergeben. Beispielsweise können, anders als in Fig. 6 gezeigt, auch die nicht demetallisierten Vertiefungen Mikroreliefstrukturen aufweisen oder es können nur die Vertiefungen, nicht aber die Erhebungen mit Mikroreliefstrukturen versehen sein. Die Strukturen im Prägelack sind im Allgemeinen auch ohne Metallisierung erkennbar. Weist jedoch der Lack 102 der Fig. 6 einen ähnlichen Brechungsindex auf wie der Prägelack 94, können die Strukturen auch nicht erkennbar ausgebildet werden.

In weiteren Varianten sind keine Strukturen im Metallbereich vorgesehen. Dazu können beispielsweise die in der Druckschrift WO 2006/079489 beschriebenen Strukturen (Fig. 5) so gewählt werden, dass sie mit dem Auge schlecht zu sehen sind, oder die für die Demetallisierung eingesetzten Erhebungen und Vertiefungen (Fig. 6) werden nicht mit weiteren Strukturen versehen. In beiden Fällen ergibt sich nach der Demetallisierung im Ergebnis ein visuelles Erscheinungsbild, wie bei dem Sicherheitselement 120 der Fig. 7 gezeigt, bei dem die unterschiedlich wechselwirkenden Teilbereiche 122,124 außerhalb der durchgehenden Öffnung 126 für das bloße Auge das gleiche Erscheinungsbild bieten. Die Teilbereiche 122,124 lassen nur innerhalb der Öffnung 126 visuell unterscheiden, wo die ersten Teilbereiche 122 durch die Laserstrahlung modifiziert sind und einen Strahlungsmodifikationsbereich 128 mit verändertem visuellen Erscheinungsbild bilden. Zur Illustration sind in Fig. 7 in einem Bereich 125 außerhalb der Öffnung einige der dort mit bloßem Auge nicht unterscheidbaren Teilbereiche 122,124 gestrichelt eingezeichnet.

Bei den Gestaltungen nach Fig. 6 kann als Schicht, die die Laserstrahlung absorbiert und die Demetallisierung verhindert, auch eine Druckfarbe verwendet werden. Wie in der Ansicht der Unterseite eines erfindungsgemäßen Sicherheitspapiers der Fig. 8 gezeigt, ist dadurch auf der Unterseite ein farbiges Muster 130 in Form des Strahlungsmodifikationsbereichs 112 zu sehen, das in genauer Passerung zur Demetallisierung und zur durchgehenden Öffnung 82 steht.

Für den Schichtaufbau kommen dabei Gestaltungen infrage, bei denen die Metallisierung über der Folie und diese über der Druckfarbe liegt, oder bei denen die Metallisierung zwischen Folie und Druckfarbe liegt, oder Gestaltungen, bei denen die Metallisierung über der Druckfarbe und diese über der Folie liegt. Das visuelle Erscheinungsbild entspricht in allen drei Gestaltung dem der Fig. 8.

Wird der laserabsorbierende Lack der Fig. 6 farbig gewählt und eine Struktur in den Lack eingebracht, kann ein zu Hologramm oder Mattstruktur gepassertes zweifarbiges Negativmotiv eingebracht werden. Wird dabei die Variante gewählt, bei der der Lack die Metallisierung vor der Laserstrahlung schützt, so entsteht bei Betrachtung von der Oberseite ein visueller Eindruck wie bei Fig. 5(c) und bei Betrachtung von der Unterseite ein visueller Eindruck wie bei Fig. 8.

Alternativ kann auch eine Variante gewählt werden, bei der die Demetallisierung durch den Lack 102 unterstützt wird, wie in der Anmeldung PCT/EP2009/00882 näher beschrieben. Dabei wird der verwendete Lack vorzugsweise eher dünn aufgetragen, so dass sich leicht ein transparentes Aussehen einstellen lässt. Bei einem nichttransparenten Lack würde der Durchsichtseffekt der durchgehenden Öffnung verloren gehen. Die in Zusammenhang mit den Figuren 5 und 6 beschriebenen Merkmale lassen sich auch miteinander kombinieren. In der durchgehenden Öffnung kann dann gegenüber dem Umgebungsbereich ein zusätzliches Designelement erscheinen und/oder verschwinden.

Die erfindungsgemäßen Gestaltungen lassen sich mit besonderem Vorteil bei einer mikrooptischen Darstellungsanordnung einsetzen, die insbesondere als Moiré-Vergrößerungsanordnung, als mikrooptische Vergrößerungsanordnung vom Moirétyp oder als Modulo-Vergrößerungsanordnung ausgebildet sein kann. Das Grundprinzip solcher Darstellungsanordnungen ist in der Druckschrift WO 2009/000528 A1 erläutert, deren Offenbarung in die vorliegende Beschreibung aufgenommen wird.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 9 ist ein Folienelement 140 mittels eines Heißsiegelklebers 164 auf ein Sicherheitspapier 160 mit einer durchgehenden Öffnung 162 aufgebracht. Das Folienelement 140 enthält eine Trägerfolie 142, die auf ihrer Oberseite mit einer rasterförmigen Anordnung von Mikrolinsen 144 versehen ist, die auf der Oberfläche der Trägerfolie ein zweidimensionales Gitter mit einer vorgewählten Symmetrie bilden. Die sphärisch oder asphärisch ausgestalteten Mikrolinsen 144 weisen vorzugsweise einen Durchmesser zwischen 5 µm und 50 µm, insbesondere einen Durchmesser zwischen lediglich 10 µm und 35 µm auf.

Auf der Unterseite der Trägerfolie 142 ist eine Motivschicht 146 angeordnet, die ein in eine Mehrzahl von Zellen eingeteiltes Motivbild mit Mikromotivelementen 148 enthält. Die Anordnung der Gitterzellen bildet ebenfalls ein zweidimensionales Gitter mit einer vorgewählten Symmetrie. Die Gitterperiode und der Durchmesser der Gitterzellen des Motivbilds liegen in derselben Größenordnung wie die der Mikrolinsen 144, also vorzugsweise im Bereich von 5 µm bis 50 µm und insbesondere im Bereich von 10 µm bis 35 µm, so dass die Mikromotivelemente 148, wie die Mikrolinsen 144, selbst mit bloßem Auge nicht zu erkennen sind.

Im Fall einer Moiré-Vergrößerungsanordnung unterscheidet sich das Gitter der Gitterzellen in seiner Symmetrie und/oder in der Größe seiner Gitterparameter geringfügig von dem Gitter der Mikrolinsen 144, wobei je nach Art und Größe des Versatzes bei der Betrachtung des Motivbilds ein Moiré-vergrößertes Bild der Mikromotivelemente 148 entsteht. Eine Verallgemeinerung stellen Modulo-Vergrößerungsanordnungen dar, bei denen sich das Motivbild nicht aus einem Gitter periodisch wiederholter Einzelmotive zusammensetzen muss. Für das Funktionsprinzip der Modulo-Vergrößerungsanordnungen und weitere Einzelheiten wird auf die oben genannte Druckschrift WO 2009/000528 A1 verwiesen.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 9 enthält die Motivschicht 146 eine Prägelackschicht 150 mit Erhebungen 152 und Vertiefungen 154, die zunächst vollflächig mit einer Metallschicht 156 beschichtet wurden, wie in Zusammenhang mit Fig. 6 grundsätzlich bereits beschrieben. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 9 sind die Mikromotivelemente 148 gerade durch die Vertiefungen 154 der Prägelackschicht 150 gebildet.

Wie bei Fig. 6 wurde die metallisierte Prägestruktur 150,156 mit einem laserstrahlabsorbierenden Lack 158 beschichtet, der die Vertiefungen 154 füllt und auf den Erhebungen 152 einen dünnen Tonungsfilm bildet. Das Folienelement 140 wurde dann auf das Sicherheitspapier 160 aufgebracht und anschließend durch die durchgehende Öffnung 162 hindurch von der Unterseite her mit Laserstrahlung beaufschlagt. Dadurch wurden die Erhebungen 152 im Bereich über der Öffnung 162 passergenau demetallisiert, während die Metallschicht 156 in den Vertiefungen 154 erhalten blieb. Außerhalb der Öffnung 162 liegt die Metallschicht unverändert sowohl auf den Erhebungen 152 als auch in den Vertiefungen 154 vollständig vor.

Bei dem fertigen Sicherheitspapier sind die Moiré-vergrößerten Mikromotivelemente 148 (Vertiefungen 154) bei der Betrachtung dann nur innerhalb der Öffnung 162 vor dem Hintergrund der demetallisierten Erhebungen 152 erkennbar, während sie außerhalb der Öffnung 162 aufgrund des fehlenden Kontrasts zwischen metallisierten Vertiefungen 154 und metallisierten Erhebungen 152 nicht erkennbar sind.

Insgesamt ergibt sich für das Ausführungsbeispiel der Fig. 9 somit ein visuelles Erscheinungsbild wie in Fig. 7 dargestellt, wobei allerdings die Sterne 124 als Moiré-vergrößerte Mikromotivelemente 148 entsprechend dem gewählten Magnifier-Effekt beim Kippen des Sicherheitspapiers wandern, beispielsweise orthoparallaktisch zur Kipprichtung. Da die Öffnung 162 als Maske für die Demetallisierung der Erhebungen 152 diente, findet der Wechsel des Erscheinungsbilds von den Sternen 124 zur einheitlich erscheinenden Metallschicht unabhängig von der Verkippung des Sicherheitspapiers jeweils genau an der Schnittkante der Öffnung 162 statt.

Wird die Prägelackschicht 150 beispielsweise auf den Erhebungen zusätzlich mit Mikroreliefstrukturen versehen, kann auch ein der Fig. 5(c) entsprechendes Erscheinungsbild mit einem Magnifier-Effekt erzeugt werden. Die Buchstaben "PL" wandern dann durch den Magnifier-Effekt, die Demetallisierung erscheint genau an der Grenze der durchgehenden Öffnung. Innerhalb der Öffnung 162 sind die Moiré-vergrößerten Mikromotivelemente (Vertiefungen) dann vor dem Hintergrund der demetallisierten Erhebungen erkennbar, außerhalb der Öffnung 162 sind sie vor dem Hintergrund der Mikroreliefstrukturen der Erhebungen erkennbar, die beispielsweise ein Hintergrund-Hologramm bilden.

Wird der laserabsorbierende Lack der Fig. 9 farbig gewählt, so können die bereits in Zusammenhang mit den Figuren 5 und 6 beschriebenen Gestaltungen auch bei mikrooptischen Darstellungsanordnungen realisiert werden. Ist auch die Rückseite der Trägerfolie mit Linsen kaschiert, können auch die Rückseiten mit einem mikrooptischen Magnifier-Effekt umgesetzt werden.

Die demetallisierten Bereiche können auch Mikrostruktur-übergreifend angeordnet sein, so dass im Bereich der durchgehenden Öffnung ein Negativmuster entsteht, das durch in Musterform angeordnete demetallisierte Bereiche innerhalb der Metallisierung gebildet ist. Die musterförmig demetallisierten Bereiche können beispielsweise in Form geometrischer Muster oder in Form einer alphanumerischen Zeichenfolge gestaltet sein.

Fig. 10 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Moiré-Vergrößerungsanordnung 170, das in Teilen wie die mikrooptische Vergrößerungsanordnung der Fig. 9 aufgebaut ist, wobei einander entsprechende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Bei der Betrachtung der Moiré-Vergrößerungsanordnung 170 der Fig. 10 sind innerhalb wie außerhalb der Öffnung 162 Moiré-vergrößerte Mikromotivelemente 174, 176 zu erkennen, deren Farbeindruck sich allerdings voneinander unterscheidet.

Bei dieser Gestaltung besteht das Motivbild der Vergrößerungsanordnung aus einer gefärbten Motivschicht 172 mit Mikromotivelementen 174, wobei die Farbe der Motivschicht 172 durch Einwirkung der Laserstrahlung veränderbar ist. Die Motivschicht 172 kann dazu beispielsweise lasermodifizierbare Pigmente enthalten, die dem Fachmann mitunterschiedlichen Eigenschaften, insbesondere bezüglich ihrer Körperfarbe, dem Farbumschlag unter Lasereinwirkung, der Schwellenergie und der benötigten Laserwellenlänge zur Verfügung stehen.

Nach dem Aufbringen des Folienelements mit der Motivschicht 172 auf das Sicherheitspapier 160 haben die Mikromotivelemente 174 zunächst alle dieselbe Ausgangsfarbe. Durch eine Laserbeaufschlagung von der Unterseite des Sicherheitspapiers 160 durch die Öffnung 162 hindurch wird in der Motivschicht 172 dann passergenau im Bereich der Öffnung 162 eine Farbänderung induziert, so dass die dort liegenden Mikromotivelemente 176 ihre Farbe verändern. Bei der Betrachtung der Vergrößerungsanordnung 170 zeigt sich daher eine Kombination von Moirévergrößerten Mikromotivelementen 174 einer ersten Farbe außerhalb der Öffnung und von Moiré-vergrößerten Mikromotivelementen 176 einer zweiten Farbe innerhalb der Öffnung.

Die Farbänderung kann neben einer Umwandlung einer ersten Farbe in eine zweite Farbe auch in einer Umwandlung einer transparenten Motivschicht in eine farbige Motivschicht oder in einer Bleichung einer farbigen Motivschicht bestehen. Im zweitgenannten Fall entsteht ein nur in der Öffnung sichtbarer, perfekt auf die Öffnung gepasserter farbiger Magnifier-Effekt, im letzteren Fall ein Magnifier-Effekt, der nur außerhalb der Öffnung sichtbar ist und genau an den Schnittkanten der Öffnung endet.

Für das Verfärben oder Ausbleichen eines Lackes ist nicht zwingend der Einsatz von Laserstrahlung notwendig, vielmehr kann eine Farbänderung auch durch UV- oder IR-Bestrahlung induziert werden. Damit der Lack in diesen Varianten nicht bereits durch Tageslicht ausbleicht, werden die Trägerfolie 142 und/ oder der Lack der Mikrolinsen 144 vorzugsweise mit entsprechenden UV- oder IR-Absorbern ausgestattet.

Fig. 11 illustriert ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die mikrooptische Darstellungsanordnung 180 genau an den Schnittkanten der durchgehenden Öffnung 162 des Sicherheitspapiers 160 einen Wechsel des dargestellten Motivbilds zeigt.

Außerhalb der durchgehenden Öffnung 162 ist ein erstes Motivbild sichtbar, das aus ersten Moiré-vergrößerten Mikromotivelementen 182 in Gestalt der Ziffernfolge "50" besteht, wie in der Aufsicht der Fig. 11(b) dargestellt. Die ersten Mikromotivelemente 182 nehmen damit die Information der durchgehenden Öffnung 162 auf, die ebenfalls in Gestalt der Ziffernfolge "50" ausgebildet ist.

Innerhalb der durchgehenden Öffnung 162 ist ein zweites Motivbild sichtbar, das aus zweiten Moiré-vergrößerten Mikromotivelementen 184 in Gestalt des Euro-Symbols "€" besteht. Die ersten und zweiten Mikromotivelemente 182,184 bzw. die Öffnung 162 und die zweiten Mikromotivelemente 184 ergänzen sich damit jeweils zu der Denomination der Banknote "50 €". Der Wechsel zwischen dem ersten und dem zweiten Motivbild findet genau gepassert an der Schnittkante der durchgehenden Öffnung 162 statt.

Um die perfekte Passerung des Bildwechsels zu erzeugen, wird ein Folienelement 190 eingesetzt, wie in Fig.11(a) gezeigt, bei dem auf der Unterseite einer Trägerfolie 196 ein zweischichtiges Lacksystem mit zwei übereinander angeordneten Lackschichten 192,194 gleichen Brechungsindexes angeordnet ist. Die ersten Mikromotivelemente 182 liegen dabei als geprägte Strukturen in der, von der Trägerfolie 196 aus gesehen, oberen Lackschicht 192 vor, die zweiten Mikromotivelemente 184 als geprägte Strukturen in der, von der Trägerfolie 196 aus gesehen, unteren Lackschicht 194. Die gegenüberliegende Seite der Trägerfolie 196 ist mit einem auf das Raster der Mikromotivelemente 182,184 abgestimmten Raster aus Mikrolinsen 144 versehen, wie oben bereits beschrieben.

Im Bereich der Öffnung 162 wurde die obere Lackschicht 192 des Lacksystems nun durch Laserbeaufschlagung des Folienelements 190 von der Unterseite des Sicherheitspapiers 160 und durch die Öffnung 162 hindurch passergenau abgetragen. Bei Betrachtung der Umgebung der Öffnung 162 durch die Mikrolinsen 144 sind daher innerhalb der Öffnung nur die in der unteren Lackschicht 194 vorliegenden zweiten Mikromotivelemente 184 in Form des Symbols "€" zu sehen (Fig.11(b)).

Außerhalb der Öffnung 162 liegen die beiden Lackschichten 192,194 unmittelbar übereinanderliegend vor. Da sie denselben Brechungsindex aufweisen, wird das hindurchtretende Licht von den geprägten Strukturen 184 an der Grenzfläche der Lackschichten 192, 194 nicht beeinflusst, so dass die zweiten Mikromotivelemente 184 außerhalb der Öffnung 162 nicht erkennbar sind. Dort treten vielmehr nur die ersten Mikromotivelemente 182 in Form der Ziffernfolge "50" in Erscheinung, die aufgrund des Brechungsindexunterschieds an der Grenzfläche zwischen der oberen Lackschicht 192 und der angrenzenden Schicht 198, beispielsweise einer Heißsiegellackschicht, erkennbar sind. Ist die Schicht 198 eingefärbt, so erscheinen die ersten Mikromotivelemente 182 außerhalb der Öffnung 162 farbig und die zweiten Mikromotivelemente 184 innerhalb der Öffnung 162 transparent.

Die obere Lackschicht 192 wird dabei dünn ausgebildet, um sicherzustellen, dass sowohl die ersten 182 als auch die zweiten Mikromotivelemente 184 im Wesentlichen in der Fokusebene der Mikrolinsen 144 liegen und bei der Betrachtung scharf erscheinen.

Die ersten Mikromotivelemente 182 und die zweiten Mikromotivelemente 184 sind in Fig. 11(a) der einfacheren Darstellung halber deckungsgleich gezeichnet, sie liegen jedoch in der Praxis im Allgemeinen nicht unmittelbar übereinander.

Bei weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung ist das auf dem Folienelement angeordnete Sicherheitselement auf Basis einer Kombination von Mikrolinsen und Mikrohohlspiegeln gebildet, um eine sowohl von oben als auch von unten einsehbare mikrooptische Darstellungsanordnung zu bilden.

Mit Bezug auf die schematische Schnittansicht der Fig. 12 umfasst ein derartiges beispielsweise auf einer Banknote aufgebrachtes Sicherheitselement 201 einen Träger 203, der auf seiner Oberseite 204 geprägte Mikrostrukturen 205 und auf seiner Unterseite 207 abschnittsweise mehrere Mikrohohlspiegel 208 und mehrere Mikrolinsen 209 aufweist. Die Mikrohohlspiegel 208 und die Mikrolinsen 209 sind in einer Ebene senkrecht zur Zeichenebene von Fig. 12 in einem Raster mit fester Geometrie, beispielsweise in einem hexagonalen Raster, und somit flächig in einem Betrachtungselement-Muster angeordnet.

Der Träger 203 umfasst dabei eine PET-Folie 210, auf der eine erste Schicht 211 aus strahlungshärtendem Lack aufgebracht ist, die die Mikrostrukturen 205 aufweist. Auf der Unterseite der PET-Folie 210 ist eine zweite Schicht 212 aus strahlungshärtendem Lack ausgebildet, in der die Negativform der Mikrohohlspiegel 208 sowie die Form der Mikrolinsen 209 geprägt ist.

Die Mikrostrukturen 205, die ein Mikrostrukturobjekt bzw. Mikromotiv M1 bilden, sind ebenfalls in einer Ebene senkrecht zur Zeichenebene von Fig. 12 in einem Raster mit fester Geometrie, hier beispielsweise ebenfalls einem hexagonalen Raster, und somit flächig in einem Mikrostrukturmuster angeordnet, wobei das Mikrostrukturmuster so an das Betrachtungselement-Muster angepasst und beide Muster so zueinander ausgerichtet sind, dass bei Betrachtung des Sicherheitselementes 201 von der Oberseite (Richtung des Pfeils P1) die Mikrostrukturen 205 zusammen mit den Mikrohohlspiegeln 208 eine Modulo-Vergrößerungsanordnung oder eine Moire-Vergrößerungsanordnung bilden, wie in den oben genannten Druckschriften WO 2009/000528 A1 und WO 2006/087138 A1 näher beschrieben. Das vorliegende Mikrostrukturobjekt M1 entspricht dabei dem Motivbild gemäß der Lehre der WO 2009/000528 A1. Bei Blickrichtung auf die Oberseite (Richtung von Pfeil P1) ist für einen Betrachter das Mikrostrukturobjekt M1 vergrößert als ein Sicherheitsmerkmal (Sollbild im Sinne der WO 2009/000528 A1) wahrnehmbar.

Zur Erzeugung der Mikrohohlspiegel 208 ist die der PET-Folie 210 abgewandte Seite der zweiten Schicht 212 im Bereich A mit einer Verspiegelung 213, insbesondere einer Metallisierung versehen, so dass die Mikrohohlspiegel 208 als Rückflächenspiegel ausgebildet sind. Im Ausführungsbeispiel hat die Innenseite der Verspiegelung 213 jedes Mikrohohlspiegels 208 bzw. die geprägte Form für die Mikrohohlspiegel 208 die Form einer Kugelkalotte mit einem Krümmungsradius von 38 µm und einer Höhe von etwa 3 µm. Die Schichtdicken der zweiten Schicht 212, der PET-Folie 210 und der ersten Schicht 211 sind so gewählt, dass die Mikrostrukturen 205 gerade 19 µm von den Mikrohohlspiegeln 208 beabstandet sind und damit in der Ebene der Brennpunkte der Mikrohohlspiegel 208 liegen, so dass die gewünschte vergrößernde Abbildung der Mikrostrukturen 205 zur Erzeugung eines Sicherheitsmerkmals bewirkt wird.

In einem Bereich B des Sicherheitselements 201 ist die Metallschicht 213 durch Demetallisierung entfernt, so dass die geprägten Formen dort keine Mikrohohlspiegel, sondern Mikrolinsen 209 bilden. Der Krümmungsradius der konvexen Seite 214 der Mikrolinsen 209 ist dabei derselbe wie bei den Mikrohohlspiegeln 208 und beträgt im Ausführungsbeispiel somit 38 µm, was zu einer Brennweite der Mikrolinsen 209 von etwa 115 µm führt. Die Ebene E der Brennpunkte der Mikrolinsen 209 liegt damit außerhalb des Sicherheitselements 201, so dass die Mikrostrukturen 205 im Bereich B bei Betrachtung von der Unterseite 207 des Sicherheitselements 201 (Richtung von Pfeil P2) nicht zu erkennen sind.

Die Mikrolinsen 209 dienen nicht der Abbildung der Mikrostrukturen 205, sondern vielmehr der Verifikation einer anderen Banknote oder der Selbstverifikation der Banknote des Sicherheitselements 201. Zur Selbstverifikation wird ein in der Figur nicht dargestelltes weiteres Mikrostrukturobjekt, das die Banknote an einer von dem Sicherheitselement 201 lateral beabstandeten Stelle enthält, durch Biegen, Knicken oder Falten der Banknote vor der Oberseite 204 des Trägers 203 des Sicherheitselementes 201 in der Ebene E positioniert, so dass das weitere Mikrostrukturobjekt mittels der Mikrolinsen 209 bei Blickrichtung auf die Unterseite 207 vergrößert abgebildet wird.

Zur Verifikation einer anderen Banknote wird das weitere Mikrostrukturbild einer anderen Banknote vor der Oberseite 204 des Sicherheitselementes 201 in der Ebene E angeordnet, um eine vergrößerte Abbildung mittels der Mikrolinsen 209 durch die Unterseite 207 hindurch zu bewirken, so dass eine Verifikation der anderen Banknote durchgeführt werden kann.

Erfindungsgemäß erfolgt die Demetallisierung der Metallschicht 213 nach dem Aufbringen des Sicherheitselements 201 auf ein Sicherheitspapier mit einer durchgehenden Öffnung und durch Strahlungsbeaufschlagung der Metallschicht 213 von der Unterseite 207 des Sicherheitselements 201 durch die durchgehende Öffnung des Sicherheitspapiers hindurch, wie oben bereits ausführlich dargestellt. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass der Übergang von Mikrospiegeln 208 zu Mikrolinsen 209 (Grenze der Bereiche A und B in Fig. 12) passergenau an der Schnittkante der durchgehenden Öffnung erfolgt.

Die Mikrohohlspiegel 208 und die Mikrolinsen 209 können auch in unterschiedlichen Ebenen ausgebildet sein, wie in der Schnittdarstellung der Fig. 13 gezeigt. Der Aufbau der Schichten 210 bis 212 entspricht dem Aufbau der Fig. 12, wobei in Fig. 13 die mit einer durchgehenden Metallisierung 213 versehenen, verspiegelten Seiten der Mikrohohlspiegel 208 mit durchgezogenen Linien eingezeichnet sind (Bereich A). Im Bereich B ist die Metallisierung 213 durch Strahlungsbeaufschlagung teilweise entfernt, so dass dort semitransparente Mikrohohlspiegel 208' entstehen, die in Fig. 13 gestrichelt eingezeichnet sind. Die Metallisierung wird dabei insbesondere mit einer Substruktur, beispielsweise einem Punkt- oder Linienraster überlagert und entsprechend der Substruktur in Teilbereichen vollständig entfernt, so dass insgesamt eine semitransparente Metallisierung entsteht.

Auf die Schicht 212 ist mittels eines Kaschierklebers 221 eine zweite PET-Folie 222 mit einer darauf ausgebildeten UV-Lack-Schicht 223 aufgeklebt, wobei in der UV-Lack-Schicht 223 die konvexen Seiten 214 der Mikrolinsen 209 eingeprägt sind. Die konvexen Seiten 214 weisen die Form einer Kugelkalotte mit einem Krümmungsradius von 18 µm auf. Aufgrund des Krümmungsradius der konvexen Seiten 214 der Mikrolinsen 209 von 18 µm weisen die Mikrolinsen 209 eine Brennweite von 54 µm auf, die bei den gewählten Schichtdicken gerade dem Abstand zwischen dem Scheitel der konvexen Seiten 214 und den Mikrostrukturen 205 entspricht.

Auch bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt die Demetallisierung der Metallschicht 213 nach dem Aufbringen des Sicherheitselements 201 auf ein Sicherheitspapier mit einer durchgehenden Öffnung und durch Strahlungsbeaufschlagung der Metallschicht 213 von der Unterseite 207 des Sicherheitselements 201 durch die durchgehende Öffnung des Sicherheitspapiers und die zweite PET-Folie 222 hindurch. Dadurch wird ein perfekt auf die Schnittkanten der durchgehenden Öffnung gepasserter Übergang von den vollmetallisierten Mikrospiegeln 208 zu den semitransparente Mikrohohlspiegeln 208' (Grenze der Bereiche A und B in Fig. 13) erzeugt.

Außerhalb der Öffnung (Bereich A) sind für den Betrachter dann von oben (Betrachtungsrichtung P1) durch die reflektierenden, vollmetallisierten Mikrospiegel 208 die Mikrostrukturen 205 zu sehen. Innerhalb der Öffnung (Bereich B) sind die Mikrostrukturen 205 sowohl von oben als auch von unten zu sehen, nämlich einmal (Betrachtungsrichtung P1) über Reflexion an den semitransparenten Mikrohohlspiegel 208' und einmal (Betrachtungsrichtung P2) durch die Mikrolinsen 209 und die semitransparenten Mikrohohlspiegel 208' hindurch.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Kombination von Mikrolinsen und Mikrohohlspiegeln können der deutschen Patentanmeldung DE 10 2009 022 612.5 entnommen werden, deren Offenbarung insoweit in die vorliegende Beschreibung aufgenommen wird.

Wird das Folienelement mittels eines Heißsiegelklebers oder eines anderen Klebers auf das Sicherheitspapier aufgebracht, so kann der Heißsiegelkleber 84 wegen der Passertoleranzen etwas in den Bereich der Öffnung 82 hineinragen, wie etwa Fig. 6 illustriert. Dies kann zu einem etwas trüben Erscheinungsbild im Randbereich der durchgehenden Öffnung führen. Der Kleber kann daher in allen Ausgestaltungen laserablatierbar ausgebildet sein, so dass er vollflächig aufgetragen und im Bereich der Öffnung 82 bei der Modifizierung durch den Laser abgetragen werden kann. Die Kleberschicht ist dann ebenfalls perfekt auf die Schnittkanten der Öffnung gepassert, wie beispielsweise in Fig.11(a) für die Heißsiegelkleberschicht 198 illustriert. Zu diesem Zweck wird der Kleber vorzugsweise mit entsprechenden Absorbern für die Laserstrahlung versehen.

Statt einer einfachen Metallisierung, wie sie in den Ausführungsbeispielen zur Illustration beschrieben und gezeigt wurde, können auch mehrschichtige Schichtsysteme eingesetzt werden. Von derartigen Schichtsystemen können bei geeigneter Wahl der Laserparameter einzelne Schichten im Bereich der Öffnung entfernt werden. Beispielsweise kann bei einem Dünnschichtelement mit Farbkippeffekt, das typischerweise aus einer Reflexionsschicht, einer dielektrischen Abstandsschicht und einer Absorberschicht besteht, nur die Reflexionsschicht oder auch nur die Absorberschicht durch Laserbeaufschlagung entfernt werden.

Die beschriebenen Modifikationen können selbstverständlich nicht nur bei Sicherheitspapieren, sondern auch bei anderen Datenträgern mit durchgehenden Öffnungen, beispielsweise bei Polymernoten oder Folienverbundbanknoten, eingesetzt werden. Soll dabei nur eine Folie durch den Laser bearbeitet werden, muss die zweite Folie für den Laser transparent sein oder die zweite Folie ist bei dem Laserbearbeitungsschritt noch nicht appliziert.

Bezugszeichenliste

10

Banknote

12

Banknotenpapier

14

durchgehende Öffnung

16

Unterseite

18

Oberseite

20

Folienstreifen

22

Hologramm

24

Lasermodifikationsbereich

30

Folienstreifen

32

Echtfarbenhologramm

34

Bergkette

36

Himmel

38

Lasermodifikationsbereich

40

Sicherheitspapier

42

durchgehende Öffnung

44

Umgebungsbereich

46

Unterseite

47

Oberseite

48

Randbereich

50

Design

52

gefärbte Bereiche

60

Folienelement

62

Sicherheitselement

64, 66

Teilbereiche

70

Sicherheitspapier

72

durchgehende Öffnung

74

Lasermodifikationsbereich

80

Sicherheitspapier

82

durchgehende Öffnung

90

Folienelement

92

Trägerfolie

94

Präglackschicht

96

Erhebungen

98

Vertiefungen

100

Metallschicht

102 1

aserstrahlabsorbierender Lack

110

Sicherheitsdokument

112

Lasermodifikationsbereich

120

Sicherheitselement

122,124

Teilbereiche

125

Bereich außerhalb der Öffnung

126

durchgehende Öffnung

128

Strahlungsmodifikationsbereich

130

farbiges Muster

140

Folienelement

142

Trägerfolie

144

Mikrolinsen

146

Motivschicht

148

Mikromotivelemente

150

Präglackschicht

152

Erhebungen

154

Vertiefungen

156

Metallschicht

158

laserstrahlabsorbierender Lack

160

Sicherheitspapier

162

durchgehende Öffnung

162

linear polarisierende Schicht

164

Heißsiegelkleber

170

Moiré-Vergrößerungsanordnung

172

Motivschicht

174, 176

Mikromotivelemente

180

mikrooptische Darstellungsanordnung

182, 184

Mikromotivelemente

190

Folienelement

192, 194

Lackschichten

196

Trägerfolie

198

angrenzende Schicht

201

Sicherheitselement

203

Träger

204

Oberseite

205

Mikrostrukturen

207

Unterseite

208

Mikrohohlspiegel

208'

semitransparente Mikrohohlspiegel

209

Mikrolinsen

210

PET-Folie

211

strahlungshärtender Lack

212

strahlungshärtender Lack

213

Metallschicht

214

konvexe Seite der Mikrolinsen

221

Kaschierkleber

222

PET- Folie

223

UV-Lack-Schicht