DE102008033718B4 - Sicherheitsdokument mit einem Lichtleiter - Google Patents
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Abstract
Wert- und/oder Sicherheitsdokument umfassend einen Dokumentkörper (13), welcher ein aus mehreren Substratschichten (1, 1', 1''', 7-10) gebildetes Laminat umfasst, in dem eine Lichtleitstruktur ausgebildet ist, die in der Lage ist, elektromagnetische Strahlung aufgrund von Totalreflexion an einer Grenzfläche der Lichtleitstruktur zu leiten, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleitstruktur eine auf eine der Substratschichten (1, 1', 1''', 7-10) aufgedruckte Druckstruktur (2, 2', 2''') ist, wobei die Druckstruktur (2, 2', 2''') einen Brechungsindex aufweist, der von dem Brechungsindex eines umgebenden Materials oder den Brechungsindices der umgebenden Materialien verschieden ist, wobei die Lichtleitstruktur Teilchen eines Materials mit einem Brechungsindex umfasst, der größer als der Brechungsindex oder die Brechungsindices der an die Lichtleitstruktur angrenzenden Materialien ist, wobei die Teilchen im Mittel einen Durchmesser aufweisen, der kleiner als die Hälfte einer Wellenlänge einer für eine Lichtleitung vorgesehenen Strahlung, bevorzugt kleiner als ein Fünftel dieser Wellenlänge, noch bevorzugter kleiner als ein Zehntel dieser Wellenlänge ist.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Wert- und/oder Sicherheitsdokument, umfassend einen Dokumentkörper, welcher ein aus mehreren Substratschichten gebildetes Laminat umfasst, in dem eine Lichtleitstruktur ausgebildet ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Wert- und/oder Sicherheitsdokuments. Die Art und Weise der Ausgestaltung der Lichtleiterstruktur stellt ein Sicherheitsmerkmal für das Wert- und/oder Sicherheitsdokument dar. Beschrieben ist ferner ein Verfahren zum Verifizieren des Wert- und/oder Sicherheitsdokuments hinsichtlich seiner Echtheit und/oder Unversehrtheit gegenüber Manipulationen und/oder Verfälschungen sowie eine Vorrichtung zum Verifizieren eines solchen Wert- und/oder Sicherheitsdokuments und eine Assistenzvorrichtung zum Unterstützen des Verifizierens eines Wert- und/oder Sicherheitsdokuments.
- Technisches Gebiet der Erfindung
- Wert- und/oder Sicherheitsdokumente weisen Sicherheitsmerkmale auf, die ein Nachahmen, Fälschen oder Verfälschen des Sicherheits- und/oder Wertdokuments erschweren oder gar unmöglich machen sollen. Im Stand der Technik sind eine Vielzahl solcher Sicherheitsmerkmale bekannt. Ein Teil der Sicherheitsmerkmale ist dadurch charakterisiert, wie sie eine Wechselwirkung des Wert- und/oder Sicherheitsdokuments mit elektromagnetischer Strahlung, insbesondere Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich, beeinflussen. Hierbei ist es bekannt, beispielsweise beugende Strukturen, die beispielsweise als Hologramme ausgebildet sein können, in das Wert- und/oder Sicherheitsdokument zu integrieren. Eingestrahltes Licht wird von einer solchen beugenden Struktur definiert gebeugt. Ein sich ergebendes Beugungsmuster wird mit einem erwarteten Beugungsmuster verglichen, um das Wert- und/oder Sicherheitsmerkmal bzw. das Wert- und/oder Sicherheitsdokument zu verifizieren.
- Ebenso ist es bekannt, Lumineszenzstoffe, beispielsweise fluoreszierende Farben, in Sicherheitsdokumente zu integrieren, so dass bei einer Anregung einer Lumineszenz in dem Wert- und/oder Sicherheitsdokument ausgelöst werden kann.
- Ferner ist es im Stand der Technik bekannt, Eigenschaften einer Lichtdurchlässigkeit als Sicherheitsmerkmale zu nutzen. Beispielsweise seien hier Durchsichtpasser erwähnt, die aus zwei zueinander korrespondierenden Strukturen bestehen, die auf unterschiedlichen Seiten einer transluzenten Schicht in dem Sicherheitsdokument angeordnet sind und sich bei einer Durchleuchtung des Dokuments zu einem Muster ergänzen.
- Aus der
EP 1 780 041 A2 ist ein Sicherheitssubstrat bekannt, das einen Träger mit einer Vorderseite, die sich von einer ersten Kante zu einer zweiten, der ersten Kante gegenüberliegenden Kante erstreckt und eine Rückseite gegenüber der Vorderseite umfasst und wobei die Vorderseite und die Rückseite zueinander so angeordnet sind, dass sie einen Lichtleiter bilden. Das Sicherheitssubstrat umfasst ferner ein lumineszierendes Etikett, das in den Träger zwischen die Vorder- und die Rückseite sowie zwischen die erste und die zweite Kante angeordnet ist, so dass eine Lumineszenz des Sicherheitsetiketts durch den Lichtleiter zumindest zu der ersten oder der zweiten Kante geleitet wird, so dass über ein Auslesen des durch die Vorder- oder die Rückseite stimulierten Lumineszenzlichts an den Kanten eine Verifikation des Sicherheitsdokuments durchgeführt werden kann. - Ein Wert- und/oder Sicherheitsdokument, bei dem die Lichtleitereigenschaft durch die Grenzflächen des Dokumentkörpers bzw. Trägers realisiert sind, weisen den Nachteil auf, dass die Lichtleitereigenschaften durch eine Verschmutzung der Oberflächen und/oder ein Aufdrucken von Informationen nachteilig beeinträchtigt werden, da die Farbmittel und/oder Schmutzteilchen Streuzentren für das in dem Dokument geleitete Licht darstellen und zu einer Auskopplung des Lichts an der Oberfläche führen.
- Aus der
BR 8602894 A - Die
US 2004/0229022 A1 - Die
US 6,193,156 B1 beschreibt eine Karte, bei der zwischen einer Oberseite und einer Unterseite ein Muster ausgebildet ist, welches bei einer Beleuchtung mit Licht ein einzigartiges Lichtmuster ausgibt. Dieses Muster kann Lichtleitfasern umfassen, die sich von einer Kante zu einer anderen Kante erstrecken. - Die
DE 103 17 292 A1 beschreibt ein Datenträger mit einem Druckbereich, der ein Motiv mit ein oder mehreren Grafikelementen aufweist, wobei durch mindestens eines der Grafikelemente zumindest ein Teil eines elektrischen und/oder optischen Schaltkreises gebildet ist. Ferner ist ein Verfahren für dessen Herstellung beschrieben. Die optisch leitenden Grafikelemente, welche teilweise gedruckt werden, umfassen lichtleitende Farbstoffe und/oder lichtleitende Farbpigmente. - Technisches Problem der Erfindung
- Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein verbessertes Wert- und/oder Sicherheitsdokument zu schaffen, welches einen Lichtleiter als Sicherheitsmerkmal nutzt, jedoch gegenüber einer Oberflächenbehandlung, beispielsweise einer Bedruckung, unempfindlich ist und eine höhere Fälschungssicherheit gegenüber einer Nachahmung bietet. Ferner werden ein verbessertes Verfahren sowie eine Vorrichtung und eine Assistenzvorrichtung zum Verifizieren eines solchen Wert- und/oder Sicherheitsdokuments benötigt.
- Grundzüge der Erfindung
- Zur Lösung des technischen Problems ist vorgesehen, in das Wert- und/oder Sicherheitsdokument eine eigenständig ausgebildete Lichtleiterstruktur einzubringen, die drucktechnisch auf eine Substratschicht aufgebracht ist, welche mit anderen Substratschichten zu einem Dokumentkörper eines Wert- und/oder Sicherheitsdokuments laminiert ist. Insbesondere wird ein Wert- und/oder Sicherheitsdokument umfassend einen Dokumentkörper vorgeschlagen, welcher ein aus mehreren Substratschichten gebildetes Laminat umfasst, in dem eine Lichtleitstruktur ausgebildet ist, wobei die Lichtleitstruktur eine auf eine der Substratschichten aufgedruckte Druckstruktur ist. Ein solches Wert- und/oder Sicherheitsdokument erhält man mit einem Verfahren zum Herstellen eines Wert- und/oder Sicherheitsdokuments, welches die Schritte umfasst: Bereitstellen von Substratschichten; Zusammentragen der Substratschichten zu einem Substratschichtenstapel, in dem die Substratschichten einander flächig überlappen; Laminieren der Substratschichten unter Anwendung von Wärme und Druck zu einem Dokumentkörper, in dem eine Lichtleitstruktur ausgebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass auf eine der Substratschichten vor dem Laminieren die Lichtleitstruktur in Form einer Druckstruktur aufgedruckt wird.
- Als Tinte oder Farbe werden Zubereitungen verwendet, die eine Druckschicht bzw. Druckstruktur mit einer hohen Brechkraft, d.h. einem großen Brechungsindex, erzeugen. Erfindungsgemäß wird die Lichtleitstruktur mit einer Tinte oder Farbe gedruckt, die Teilchen eines Materials mit einem Brechungsindex umfassen, der Größer als der Brechungsindex der an die Lichtleitstruktur angrenzenden Materialen ist, wobei die Teilchen im Mittel einen Durchmesser aufweisen, der kleiner als die halbe Wellenlänge einer für die Lichtleitung vorgesehenen Strahlung, bevorzugt kleiner als ein Fünftel dieser Wellenlänge und noch bevorzugter kleiner als ein Zehntel dieser Wellenlänge ist.
- Ein Wert- und/oder Sicherheitsdokument mit einem solchen Sicherheitsmerkmal kann mit einem Verfahren verifiziert werden, welches die Schritte umfasst: Einkoppeln von Licht in die Lichtleitstruktur des Dokumentkörpers, ortsaufgelöstes Erfassen des in der Lichtleitstruktur geleiteten und aus Koppelbereichen auf einer oder mehreren Seitenflächen, die eine Oberseite und eine Unterseite verbinden, austretenden Lichts und Vergleichen eines aus dem ortsaufgelöst erfassten austretenden Lichts abgeleiteten Lichtaustrittsmusters mit einem erwarteten Muster. Dies bedeutet, dass eine Strukturierung des Lichtleiters, d.h. der Lichtleiterstruktur, ein charakteristisches Lichtaustrittsmuster festlegt. Bei einem kartenförmig ausgebildeten Dokumentkörper ist die Lichtleitstruktur flächig auf eine der Substratschichten aufgedruckt. Eine Struktur der Lichtleitstruktur legt einen Lichtaustritt an Kanten des Dokumentkörpers fest. Eine Vorrichtung zum Verifizieren des durch die Lichtleitstruktur gebildeten Sicherheitsmerkmals eines Wert- und/oder Sicherheitsdokuments umfasst eine Anregungsquelle zum Bewirken einer Einkopplung von Licht in die Lichtleitstruktur des Dokumentkörpers, eine Erfassungseinheit zum ortsaufgelösten Erfassen des in der Lichtleitstruktur geleiteten und aus Koppelbereichen auf einer oder mehreren Seitenflächen, die eine Oberseite und eine Unterseite verbinden, austretenden Lichts und eine Vergleichseinheit zum Vergleichen eines aus dem ortsaufgelöst erfassten austretenden Licht abgeleiteten Lichtaustrittsmusters mit einem erwarteten Muster.
- Eine Vorrichtung zum Unterstützen der Verifikation eines Sicherheitsdokuments umfasst lediglich eine Anregungsquelle zum Einkoppeln des Lichts in die Lichtleitstruktur des Dokumentkörpers. Eine Erfassung eines Lichtaustrittsmusters erfolgt bei einer solchen Ausführungsform durch einen menschlichen Betrachter, der das beobachtete Lichtaustrittsmuster mit einem erwarteten Lichtaustrittsmuster zur Verifikation vergleicht.
- Die Erfindung nutzt aus, dass die Druckstruktur einen Brechungsindex aufweist, der von dem oder den Brechungsindizes des umgebenden Materials oder der umgebenden Materialien verschieden ist. Die Lichtleitstruktur ist zwischen zwei der Substratschichten angeordnet. Ein großer Vorteil des Herstellungsverfahrens liegt darin, dass die Lichtleitstruktur drucktechnisch auf eine der Substratschichten vor dem Laminieren aufgedruckt werden kann. Hierdurch ist es möglich, eine Vielzahl von Strukturen zu drucken.
- Definitionen
- Als Farbe oder Tinte wird im Sinne des hier beschriebenen jede verdruckbare Zusammensetzung oder jedes druckbare Material angesehen. Diese bedeutet, dass jede Zusammensetzung oder jedes Material, die drucktechnisch auf eine Substratschichtoberfläche aufgebracht werden, eine (Druck-)Farbe oder Tinte darstellen. Eine sich ergebende Farbschicht oder Tintenschicht stellt eine Druckschicht dar. Diese muss nicht unbedingt eine für den menschlichen Betrachter wahrnehmbare Farbe aufweisen. Eine transparente Druckschicht ist somit in diesem Sinne auch eine Farbschicht. Eine strukturierte Druckschicht stellt wiederum eine Druckstruktur dar.
- Eine Lichtleitstruktur ist eine Struktur, die in der Lage ist elektromagnetische Strahlung, vorzugsweise Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich, aufgrund von Totalreflexion an einer Grenzfläche der Lichtleitstruktur zu leiten.
- Lumineszenzstoffe sind Materialien oder Stoffe, die bei einer Anregung eines atomaren oder molekularen angeregten Zustands unter Aussendung von elektromagnetischer Strahlung, vorzugsweise im sichtbaren Wellenlängenbereich in einen niederenergetischen Zustand übergehen. Auch komplexere elektronische Übergänge unter Aussendung von Photonen werden hier als Lumineszenzvorgänge betrachtet. Abhängig von den physikalischen und/oder chemischen Prozessen werden unterschiedliche Lumineszenzprozesse unterschieden. Im Rahmen des hier beschriebenen ist es unerheblich, welchen Lumineszenzprozess der Lumineszenzstoff nutzt. So kann es sich beispielsweise um Elektrolumineszenz, Kathodolumineszenz, Photolumineszenz, insbesondere Fluoreszenz oder Phosphoreszenz oder auch mehr-Photonen-Prozesse (z.B. sogenannte upconversion Prozesse) handeln, Chemolumineszenz, Biolumineszenz, Tribolumineszenz, Thermolumineszenz, Sonolumineszenz, Radiolumineszenz sowie Piezolumineszenz handeln.
- Bevorzugte Ausführungsformen
- Das drucktechnische Aufbringen der Lichtleitstruktur bzw. der Druckstruktur, die die Lichtleitstruktur bildet, kann mittels beliebiger Druckverfahren, beispielsweise Hochdruck, Flachdruck, Durchdruck, Tiefdruck oder besonders bevorzugt mittels eines Digitaldrucks, beispielsweise mittels eines Tintenstrahldrucks, ausgeführt werden.
- Als Teilchen eignen sich insbesondere Metallchalcogenide, zum Beispiel Metalloxide, vorzugsweise Titandioxid, Zirkondioxid, Metallsulfide, zum Beispiel Zinksulfid, aber auch Diamant, insbesondere in nanoskaliger Form. Denkbar sind auch amorphe Materialformen, insbesondere hochbrechende (Blei-)Gläser. Die Druckstruktur, welche die Lichtleitstruktur bildet, wird in dem Dokumentkörper, der eine Oberseite und eine Unterseite und eine oder mehrere die Ober- und die Unterseite verbindende Seitenflächen aufweist, so auf die eine Substratschicht aufgedruckt, dass die Lichtleitstruktur im fertig gestellten Dokumentkörper mehrere Koppelbereiche umfasst, die jeweils entlang der einen oder der mehreren Seitenflächen des Dokumentkörpers und voneinander getrennt ausgebildet sind, wobei über Koppelbereiche Licht, das in der Lichtleitstruktur über Totalreflektion an Grenzflächen der Lichtleitstruktur geleitet wird, ein und/oder ausgekoppelt werden kann.
- Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Lichtleitstruktur so ausgebildet, dass bei einer Lichteinkopplung in mindesten einen der Koppelbereiche dieses Licht über eine Lichtleitung in der Lichtleiterstruktur zu einem oder mehreren anderen Koppelbereichen geleitet wird. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Licht zu mehreren Koppelbereichen geleitet wird. Da diese getrennt voneinander entlang der Seitenflächen oder den Seitenflächen des Dokumentkörpers ausgebildet sind, tritt das in den Lichtleiter eingekoppelte Licht an unterschiedlichen Stellen aus der Lichtleitstruktur und dem Dokumentkörper aus. Hierdurch ergibt sich ein Lichtaustrittsmuster, welches charakteristisch für die Struktur der Lichtleitstruktur ist. Somit ist es möglich, über die Strukturierung der Lichtleitstruktur Information in das Wert- und/oder Sicherheitsdokument zu kodieren. Bevorzugt wird eine solche Kodierung individualisierend, bevorzugt personalisierend ausgeführt.
- Eine individualisierende Information ist eine Information, die zwei ansonsten identische Gegenstände unterscheidbar macht. Eine individualisierende Information im Bereich von Wert- und/oder Sicherheitsdokumenten ist beispielsweise eine Seriennummer. Eine individualisierende Information, die einer Person zugeordnete Information kodiert, der das Sicherheitsdokument zugeordnet ist, wird als personalisierende Information bezeichnet. Als personalisierende Informationen seien lediglich beispielhaft genannt ein Name, ein Geburtsdatum, ein Vorname, ein Geburtsort, ein Wohnort, eine Körpergröße, eine Augenfarbe, biometrische Informationen wie beispielsweise ein Gesichtsbild und/oder ein Fingerabdruck oder Irismuster usw.
- Die Lichtleitstruktur ist bei einer bevorzugten Ausführungsform somit so strukturiert, dass sie über eine Anzahl der Koppelbereiche, eine Positionierung der Koppelbereiche, relative Abstände der Koppelbereiche zueinander und/oder deren jeweilige Ausdehnung entlang der einen oder den mehreren Seitenflächen eine Information, vorzugsweise eine individualisierende oder personalisierende Information, in den Dokumentkörper kodiert ist oder wird. Um Lichtleitungsverluste an den Grenzflächen der Lichtleitstruktur zu minimieren, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass die Lichtleitstruktur von transparentem Material umgeben ist. Hierbei ist eine Materialstärke wünschenswert, die vorzugsweise etwa eine Wellenlänge, besonders bevorzugt ein Vielfaches der Wellenlänge des über die Lichtleitstruktur geleiteten Lichts trägt. Typischerweise sind somit für sichtbares Licht Materialstärken von einigen Mikrometern ausreichend.
- Um die Lichtleitstruktur auch auf eine bedruckte Substratschichtoberfläche, die bereits mit opaken oder transparenten bzw. transluzenten Farben bedruckt ist, aufbringen zu können, ist bei einer Ausführungsform vorgesehen, dass zunächst eine transparente Farbschicht oder Druckschicht aufgedruckt wird. Auf die transparente Druckschicht, welche einen niedrigen Brechungsindex aufweist, kann dann anschließend die die Lichtleitstruktur bildende Druckschicht aufgedruckt werden. Ebenso kann die strukturierte Druckschicht, die Lichtleitstruktur bildet, mit einer transparenten Druckschicht mit niedrigem Brechungsindex überdruckt werden, um für eine Lichtleitung nachteilige Auswirkungen einer im Dokumentkörper hierüber angeordneten Substratschicht, die beispielsweise bedruckt ist, auszuschließen.
- Um eine höhere Materialstärke senkrecht zur Substratschichtfläche, auf die die Lichtleitstruktur aufgedruckt wird, zu erhalten, wird die Lichtleitstruktur bei einigen Ausführungsformen in mehreren Schichten aufgedruckt. Bei einer geeigneten Wahl der die Lichtleitstruktur bildenden hochbrechenden Druckfarbe oder Tinte bildet sich auch bei einem Aufbau aus mehreren Druckschichten eine monolithische Lichtleitstruktur. Dies bedeutet, dass keine Grenzen zwischen den getrennt aufgebrachten Anteilen der Lichtleiterstruktur zu beobachten sind.
- Die Lichtleitstruktur wird vorzugsweise in mehrere Stränge strukturiert, die jeweils an einem Koppelbereich beginnen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Lichtleitstruktur einen an einem der Koppelbereiche beginnenden Strang, der sich in mehrere weitere Stränge verzweigt, die jeweils an einem der mehreren Koppelbereiche enden. Diese Druckstruktur oder Lichtleitstruktur ist vorzugsweise so ausgebildet, dass an dem Koppelbereich, an dem der sich verzweigende Strang beginnt, eine Einkopplung von Licht möglich ist, das dann zu den mehreren Koppelbereichen geleitet wird, an denen die mehreren Stränge enden.
- Um sicherzustellen, dass zwischen zwei Strängen unter einem spitzen Winkel auf eine Grenzfläche der Lichtleitstruktur auftreffendes Licht, welches den einen Strang verlässt, nicht in einen benachbarten Strang einkoppeln kann, ist bei einer Ausführungsform vorgesehen, dass zwischen mindestens zwei der weiteren Stränge eine opak ausgebildete Trennstruktur in der Druckebene ausgebildet ist. Diese Trennstruktur kann ebenfalls drucktechnisch aufgebracht werden. Auch bei einer solchen Ausführungsform gilt, dass bei einer bevorzugten Ausführungsform zwischen der Trennstruktur und den Strängen jeweils ein transparentes Material angeordnet ist.
- Eine Einkopplung von Licht in die Lichtleitstruktur kann zum einen über ein Einkoppeln von Licht einer externen Lichtquelle über einen Koppelbereich auf der einen oder einer der mehreren Seitenflächen in die Lichtleitstruktur erfolgen.
- Bei einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Druckstruktur mindestens einen Lumineszenzstoff umfasst. Eine Einkopplung von Licht kann somit über eine Anregung der Lumineszenz erfolgen. Bei dem Lumineszenzstoff kann es sich um jeden beliebigen Lumineszenzstoff handeln, der drucktechnisch in die Farbe oder Tinte integrierbar ist, die zum Ausbilden der Druckstruktur, welche die Lichtleitstruktur bildet, verwendet wird. Besonders bevorzugt werden hiervon Lumineszenzstoffe die eine Elektrolumineszenz und Photolumineszenz aufweisen.
- Eine Anregung der Lumineszenz kann vollflächig erfolgen. Ein Auskoppeln des Lichts erfolgt jedoch bevorzugt aus den Koppelbereichen, da zu diesen Bereichen das Licht über Lichtleitungen geleitet wird. Um ein Austreten von Licht aus der Oberseite und/oder Unterseite des Dokumentkörpers zu verhindern, ist bei einigen Ausführungsformen vorgesehen, dass zwischen die Oberseite und die Lichtleitstruktur und/oder die Unterseite des Dokumentkörpers und die Lichtleitstruktur jeweils ein opakes Element angeordnet wird. Bei dem opaken Element kann es sich um eine Druckschicht oder auch eine opake Substratschicht oder ein anderes in das Wert- und/oder Sicherheitsdokument eingebrachtes Element, beispielsweise einen metallisierten Bereich, handeln.
- Bei anderen Ausführungsformen ist vorgesehen, dass die Druckstruktur aus mehreren lichtleitend miteinander gekoppelten Abschnitten hergestellt wird. Hierbei ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Druckstruktur miteinander gekoppelte Abschnitte umfasst, von denen einige Lumineszenzstoffe umfassen und andere lumineszenzstofffrei sind. Bei einer solchen Ausführungsform ist bei einer lokalen Anregung ein Auftreten der Lumineszenz, d.h. ein Einkoppeln von Licht in Lichtleitstruktur, abhängig von dem Anregungsort. Wird ein Abschnitt der Lichtleitstruktur angeregt, in dem Lumineszenzstoffe integriert sind, so tritt eine Lumineszenz auf, die als Lichtaustrittsmuster an den Koppelbereichen wahrgenommen werden kann. Wird ein Abschnitt angeregt, der keine Lumineszenzstoffe enthält, wird hingegen kein austretendes Licht beobachtet.
- Bei einer Ausführungsform der Vorrichtung zum Verifizieren eines Wert- und/oder Sicherheitsdokuments ist die Erfassungseinheit relativ zu dem Dokumentkörper beweglich ausgebildet, um einen Lichtaustritt lokal entlang der einen oder der mehreren Seitenflächen zu erfassen. Bei einer anderen Ausführungsform kann die Erfassungseinheit mehrere miteinander gekoppelte Erfassungselemente umfassen, die zeitgleich einen Lichtaustritt an unterschiedlichen Stellen der einen der mehreren Seitenflächen erfassen können. Bei Ausführungsformen, bei denen Wert- und/oder Sicherheitsdokumente mit Lichtleiterstrukturen verifiziert werden sollen, die unterschiedliche Abschnitte umfassen, die teilweise lumineszierend und teilweise nicht lumineszierend sind, ist die Anregungsquelle relativ zu dem Dokumentkörper bewegbar. Alternativ kann die Anregungsquelle mehrere Anregungselemente umfassen.
- Vorzugsweise ist die Anregungsquelle als UV-Lichtquelle ausgebildet. Andere Ausführungsformen können jedoch andere Anregungsquellen vorsehen, die jeweils angepasst an die jeweiligen Lumineszenzstoffe eine Anregung dieser vornehmen können. Um eine zuverlässige Positionierung der Koppelbereiche relativ zu einer Anregungsquelle und der Erfassungseinheit und gegebenenfalls unterschiedlichen Erfassungselementen zu gewährleisten, ist die Anregungsquelle relativ zu einer Führung starr befestigt, in die der Dokumentkörper einführbar und definiert relativ zu der Anregungsquelle positionierbar ist. In einem solchen Fall ist vorzugsweise die Erfassungseinheit ebenfalls relativ zu dieser Führung starr befestigt.
- Bei einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Anregung der Lumineszenz lokal vorgenommen wird und dass sich ergebende Lichtaustrittsmuster in Abhängigkeit von dem Anregungsort ausgewertet wird. Bei wieder anderen Ausführungsformen ist vorgesehen, dass der Anregungsort der lokal vorgenommenen Anregung der Lumineszenz variiert wird und die sich ergebende Lichtaustrittsmustersequenz ausgewertet wird.
- Grundsätzlich sind als Werkstoffe für die Substratschichten alle Polymerschichten einsetzbar, die im Bereich der Sicherheits- und/oder Wertdokumente üblicherweise verwendet werden. Die Polymerschichten können, gleich oder verschieden, auf Basis eines Polymerwerkstoffes aus der Gruppe, umfassend PC (Polycarbonat, insbesondere Bisphenol A Polycarbonat), PET (Polyethylenglykolterephthalat), PMMA (Polymethylmethacrylat), TPU (Thermoplastische Polyurethan Elastomere), PE (Polyethylen), PP (Polypropylen), PI (Polyimid oder Poly-trans-Isopren), PVC (Polyvinylchlorid) und Copolymeren solcher Polymere, gebildet sein. Bevorzugt ist der Einsatz von PC-Werkstoffen, wobei beispielsweise, aber keinesfalls notwendigerweise, auch sogenannte Nieder-Tg-Werkstoffe einsetzbar sind, insbesondere für eine Polymerschicht auf welcher eine Druckschicht aufgebracht ist, und/oder für eine Polymerschicht, welche mit einer Polymerschicht, die eine Druckschicht trägt, verbunden ist, und zwar auf der Seite mit der Druckschicht. Nieder-Tg-Werkstoffe sind Polymere, deren Glastemperatur unterhalb von 140°C liegt.
- Bevorzugt ist es dabei, wenn das Grundpolymer zumindest einer der zu verbindenden Polymerschichten gleiche oder verschiedene miteinander reaktive Gruppen enthält, wobei bei einer Laminiertemperatur von weniger als 200°C reaktive Gruppen einer ersten Polymerschicht miteinander und/oder mit reaktiven Gruppen einer zweiten Polymerschicht reagieren. Dadurch kann die Laminiertemperatur herabgesetzt werden, ohne dass dadurch der innige Verbund der laminierten Schichten gefährdet wird. Dies liegt im Falle verschiedener Polymerschichten mit reaktiven Gruppen daran, dass die verschiedenen Polymerschichten auf Grund der Reaktion der jeweiligen reaktiven Gruppen nicht mehr ohne weiteres delaminiert werden können. Denn es findet zwischen den Polymerschichten eine reaktive Kopplung statt, gleichsam ein reaktives Laminieren. Des Weiteren wird ermöglicht, dass wegen der niedrigeren Laminiertemperatur eine Veränderung einer farbigen Druckschicht, insbesondere eine Farbveränderung, verhindert wird. Vorteilhaft ist es dabei, wenn die Glastemperatur Tg der zumindest einen Polymerschicht vor der thermischen Laminierung weniger als 120°C (oder auch weniger als 110°C oder weniger als 100°C) beträgt, wobei die Glastemperatur dieser Polymerschicht nach der thermischen Laminierung durch Reaktion reaktiver Gruppen des Grundpolymers der Polymerschicht miteinander um zumindest 5°C, vorzugsweise zumindest 20°C, höher als die Glastemperatur vor der thermischen Laminierung ist. Hierbei erfolgt nicht nur eine reaktive Kopplung der miteinander zu laminierenden Schichten, vielmehr erfolgt eine Erhöhung des Molekulargewichts und somit der Glastemperatur durch Vernetzung des Polymers innerhalb der Schicht und zwischen den Schichten. Dies erschwert ein Delaminieren zusätzlich, insbesondere da bei einem Manipulationsversuch die hohen notwendigen Delaminationstemperaturen beispielsweise die Farben irreversibel beschädigt und das Dokument dadurch zerstört wird. Vorzugsweise beträgt die Laminiertemperatur beim Einsatz solcher Polymerwerkstoffe weniger als 180°C, besser noch weniger als 150°C. Die Auswahl der geeigneten reaktiven Gruppen ist für einen Fachmann auf dem Gebiet der Polymerchemie ohne Probleme möglich. Beispielhafte reaktive Gruppen sind ausgewählt aus der Gruppe, umfassend - CN, -OCN, -NCO, -NC, -SH, -Sx, -Tos, -SCN, -NCS, -H, Epoxy (-CHOCH2), -NH2, -NN+, - NN-R, -OH, -COOH, -CHO, -COOR, -Hal (-F, -Cl, -Br, -I), -Me-Hal (Me = zumindest zweiwertiges Metall, beispielsweise Mg), -Si(OR)3, -SiHal3, -CH=CH2, und -COR'', wobei R'' eine beliebige reaktive oder nicht-reaktive Gruppe sein kann, beispielsweise -H, -Hal, C1-C20-Alkyl, C3-C20-Aryl, C4-C20-ArAlkyl, jeweils verzweigt oder linear, gesättigt oder ungesättigt, optional substituiert, oder korrespondierende Heterocyclen mit einem oder mehreren gleichen oder verschiedenen Heteroatomen N, O, oder S. Andere reaktive Gruppen sind selbstverständlich möglich. Hierzu gehören die Reaktionspartner der Diels-Alder Reaktion oder einer Metathese. Die reaktiven Gruppen können direkt an dem Grundpolymer gebunden oder über eine Spacergruppe mit dem Grundpolymer verbunden sein. Als Spacergruppen kommen alle dem Fachmann für Polymerchemie bekannten Spacergruppen in Frage. Dabei können die Spacergruppen auch Oligomere oder Polymere sein, welche Elastizität vermitteln, wodurch eine Bruchgefahr des Sicherheits- und/oder Wertdokuments reduziert wird. Solche elastizitätsvermittelnde Spacergruppen sind dem Fachmann bekannt und brauchen daher hier nicht weiter beschrieben zu werden. Lediglich beispielhaft seien Spacergruppen genannt, welche ausgewählt sind aus der Gruppe, umfassend -(CH2)n-, -(CH2-CH2-O)n-, -(SiR2-O)n-, -(C6H4)n-, -(C6H10)n-, C1-Cn-Alkyl, -C3-C(n+3)-Aryl, -C4-C(n+4)-ArAlkyl, jeweils verzweigt oder linear, gesättigt oder ungesättigt, optional substituiert, oder korrespondierende Heterocyclen mit einem oder mehreren, gleichen oder verschiedenen Heteroatomen O, N, oder S, wobei n = 1 bis 20, vorzugsweise 1 bis 10. Bezüglich weiterer reaktiver Gruppen oder Möglichkeiten der Modifikation wird auf die Literaturstelle „Ullmann's Encyclopaedia of Industrial Chemistry‟, Wiley Verlag, elektronische Ausgabe 2006, verwiesen. Der Begriff des Grundpolymers bezeichnet im Rahmen der vorstehenden Ausführungen eine Polymerstruktur, welche keine unter den eingesetzten Laminierbedingungen reaktiven Gruppen trägt. Es kann sich dabei um Homopolymere oder Copolymere handeln. Es sind auch gegenüber den genannten Polymeren modifizierte Polymere umfasst.
- Um einen hohen Brechungsindex einer Tinte oder Farbe zu erreichen, werden dieser vorzugsweise 10% bis 90% bevorzugter 30% bis 70% bezogen auf das Volumen Teilchen eines Materials mit einem großen Brechungsindex beigegeben. Als Materialien eigenen sich beispielsweise Titandioxid oder Zirkondioxid und andere Metalloxide.
- Für den Druck auf Polycarbonat-Verbundschichten sind grundsätzlich alle fachüblichen Tinten einsetzbar. Bevorzugt ist die Verwendung einer Zubereitung, enthaltend: A) 0,1 bis 20 Gew.-% eines Bindemittels mit einem Polycarbonatderivat, B) 30 bis 99,9 Gew.-% eines vorzugsweise organischen Lösungsmittels oder Lösungsmittelgemischs, C) 0 bis 10 Gew.-%, bezogen auf Trockenmasse, eines Farbmittels oder Farbmittelgemischs, D) 0 bis 10 Gew.-% eines funktionalen Materials oder einer Mischung funktionaler Materialien, E) 0 bis 30 Gew.-% Additive und/oder Hilfsstoffe, oder einer Mischung solcher Stoffe, wobei die Summe der Komponenten A) bis E) stets 100 Gew.-% ergibt, als Drucktinte. Solche Polycarbonatderivate sind hochkompatibel mit Polycarbonatwerkstoffen, insbesondere mit Polycarbonaten auf Basis Bisphenol A, wie beispielsweise Makrofol® Folien. Zudem ist das eingesetzte Polycarbonatderivat hochtemperaturstabil und zeigt keinerlei Verfärbungen bei laminationstypischen Temperaturen bis zu 200°C und mehr, wodurch auch der Einsatz der vorstehend beschriebenen Nieder-Tg-Werkstoffe nicht notwendig ist. Im Einzelnen kann das Polycarbonatderivat funktionelle Carbonatstruktureinheiten der Formel (I) enthalten,
DE 38 32 396.6 aus Diphenolen der Formel (Ia) hergestellt werden, deren Offenbarungsgehalt hiermit vollumfänglich in den Offenbarungsgehalt dieser Beschreibung aufgenommen wird. Es können sowohl ein Diphenol der Formel (Ia) unter Bildung von Homopolycarbonaten als auch mehrere Diphenole der Formel (Ia) unter Bildung von Copolycarbonaten verwendet werden (Bedeutung von Resten, Gruppen und Parametern, wie in Formel I). - Außerdem können die Diphenole der Formel (Ia) auch im Gemisch mit anderen Diphenolen, beispielsweise mit denen der Formel (Ib)
HO-Z-OH (Ib), - Geeignete andere Diphenole der Formel (Ib) sind solche, in denen Z ein aromatischer Rest mit 6 bis 30 C-Atomen ist, der einen oder mehrere aromatische Kerne enthalten kann, substituiert sein kann und aliphatische Reste oder andere cycloaliphatische Reste als die der Formel (Ia) oder Heteroatome als Brückenglieder enthalten kann. Beispiele der Diphenole der Formel (Ib) sind Hydrochinon, Resorcin, Dihydroxydiphenyle, Bi-(hydroxyphenyl)-alkane, Bis-(hydroxyphenyl)-cycloalkane, Bis-(hydroxyphenyl)-sulfide, Bis-(hydroxyphenyl)-ether, Bis-(hydroxyphenyl)-ketone, Bis-(hydroxyphenyl)-sulfone, Bis-(hydroxyphenyl)-sulfoxide, alpha, alpha'-Bis-(hydroxyphenyl)-diisopropylbenzole sowie deren kernalkylierte und kernhalogenierte Verbindungen. Diese und weitere geeignete Diphenole sind beispielsweise in
US-A 3 028 365, 2 999 835, 3 148 172, 3 275 601, 2 991 273, 3 271 367, 3 062 781, 2 970 131 und 2 999 846 , inDE-A 1 570 703, 2 063 050, 2 063 052, 2 211 956 ,FR-A 1 561 518 - Die Merkmale des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens, des Verfahrens zum Verifizieren sowie der Vorrichtung zum Verifizieren weisen dieselben Vorteile wie die entsprechenden Merkmale des erfindungsgemäßen Wert- und/oder Sicherheitsdokuments auf.
- Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen:
-
1 eine Draufsicht auf eine Substratschicht, auf die eine eine Lichtleiterstruktur bildende Druckstruktur aufgedruckt ist; -
2 übereinander geschichtete Substratschichten, die zu einem Laminat zusammengefügt werden sollen; -
3 das sich nach der Lamination der Substratschichten aus2 ergebende Laminat; -
4 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Unterstützen einer Verifikation des durch die Lichtleiterstruktur geschaffenen Sicherheitsmerkmals; -
5 eine Draufsicht auf eine Substratschicht, auf die eine andere Druckstruktur aufgedruckt ist; -
6 mehrere Substratschichten, die zu einem anderen Dokumentkörper laminiert werden sollen; -
7 den sich ergebenden Dokumentkörper; -
8 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Verifikation eines solchen Wert- und/oder Sicherheitsdokuments, bei dem die Lichtleiterstruktur Lumineszenzstoffe umfasst; -
9 mehrere Substratschichten, die zu einem weiteren Dokumentkörper laminiert werden; -
10 den sich ergebenden weiteren Dokumentkörper; -
11 eine Draufsicht auf eine Substratschicht, die mit einer abschnittsweise gedruckten Druckstruktur bedruckt ist, wobei einige Abschnitte Lumineszenzstoffe enthalten und andere Abschnitte nicht; -
12a ,12b ,12c schematisch eine Verifikation eines mit der Substratschicht nach11 gebildeten Sicherheitskörpers; und -
13 eine Draufsicht auf eine Substratschicht, die mit einer abschnittsweise gedruckten Druckstruktur bedruckt ist, wobei die Abschnitte unterschiedliche Farben aufweisen. - In
1 ist eine Substratschicht1 schematisch in Draufsicht dargestellt, auf die eine Druckstruktur2 aufgedruckt ist, die in einem herzustellenden Wert- und/oder Sicherheitsdokument eine Lichtleiterstruktur ausbildet. Die Druckstruktur2 ist aus einem Material, d.h. einer Tinte oder Druckfarbe, gedruckt, die einen größeren Brechungsindex als die Substratschicht1 und übrige Substratschichten aufweist, die benachbart zu der Druckstruktur2 in einem fertiggestellten Dokumentkörper angeordnet sind. Die Druckstruktur2 weist einen Strang3 auf, der sich in mehrere weitere Stränge4 verzweigt. Die Stränge3 ,4 beginnen bzw. enden jeweils an einer der Kanten5 der Substratschicht, die nach dem Laminieren eine Seitenfläche des gebildeten Dokumentkörpers bilden. Diese die Seitenfläche angrenzenden Bereiche der Druckstruktur2 werden als Koppelbereiche6 bezeichnet. - Die Bereiche zwischen den Strängen
3 ,4 können ebenfalls, vorzugsweise mit einer transparenten Druckfarbe, bedruckt werden, welche einen geringeren Brechungsindex als die Druckfarbe oder Tinte aufweist, mit der die Druckstruktur2 hergestellt ist. Ebenso ist es möglich, zwischen den weiteren Strängen4 opake Trennelemente auszubilden, die jedoch vorzugsweise ebenfalls durch transparente Materialbereiche von den Strängen4 getrennt sind. - Nachdem die Substratschicht
1 mit der Druckstruktur bedruckt ist, wird diese mit weiteren Substratschichten 7-10 zu einem Substratschichtenstapel zusammengetragen, wie in2 dargestellt ist. Gleiche technische Merkmale sind in allen Figuren mit identischen Bezugszeichen versehen. Das Zusammentragen erfolgt so, dass die bedruckte Oberfläche12 der Substratschicht1 eine innen liegende Substratschichtoberfläche ist. Dies bedeutet, dass diese Substratschichtoberfläche12 keine Ober- oder Unterseite des Substratschichtenstapels ist. - In
3 ist das fertige Laminat dargestellt, welches den Dokumentkörper13 des Wert- und/oder Sicherheitsdokuments bildet. Es versteht sich für den Fachmann, dass beliebige weitere Sicherheitsmerkmale in den das Wert- und/oder Sicherheitsdokument bildenden Dokumentkörper13 eingearbeitet werden können, solange sie die lichtleitenden Eigenschaften der Druckstruktur2 , welches eine Lichtleiterstruktur ist, nicht beeinflussen. In3 ist deutlich zu erkennen, dass die Koppelbereiche6 sich an Seitenflächen14 befinden, die eine Oberseite15 und eine Unterseite16 des Dokumentkörpers13 verbinden. - In
4 ist der Dokumentkörper13 in eine Assistenzvorrichtung20 zum Verifizieren des Wert- und/oder Sicherheitsdokuments eingeführt. Die Assistenzvorrichtung20 umfasst eine Führung21 , in die der Dokumentkörper13 eingeführt werden kann, so dass die Lichtleitstruktur, d.h. die Druckstruktur2 , relativ zu einer Anregungsquelle22 definiert positioniert werden kann. Die Anregungsquelle22 ist im dargestellten Beispiel eine Lichtquelle. Dieses kann beispielsweise eine Leuchtdiode sein. Sobald der Dokumentkörper13 in der Führung21 der Assistenzvorrichtung20 korrekt positioniert ist, d.h. gegen einen Anschlag23 geschoben ist, wird Licht in den Koppelbereich6 des Strangs3 (vgl.1 ) eingekoppelt und durch die eine Lichtleitstruktur bildende Druckstruktur2 zu den Koppelbereichen6 der weiteren Stränge4 (vgl.1 ) in den Seitenflächen14 geführt. Es versteht sich für den Fachmann, dass auch an übrigen Stellen der Seitenflächen14 eine gewisse Menge Licht austreten kann, die nicht durch Totalreflektion an den Grenzflächen der Lichtleitstruktur geleitet wird. Jedoch ist die Lichtmenge, die zu den Koppelbereichen6 geführt wird, erheblich größer, so dass diese deutlich heller wahrgenommen werden können. Anhand des sich ergebenden Lichtaustrittsmusters kann das Wert- und/oder Sicherheitsdokument verifiziert werden. Hierbei kann eine Anzahl der Koppelbereiche6 oder weiteren Stränge4 , ein relativer Abstand, eine Ausdehnung entlang der Seitenflächen14 usw. variiert werden, um eine individualisierende und/oder personalisierende Information zu kodieren. Ein charakteristisches Lichtaustrittsmuster kann bei einer einfachen Sichtprüfung durch einen Menschen wahrgenommen werden. Soll die kodierte Information, die beispielsweise eine Art Strichcode darstellt, ausgewertet werden, so wird vorzugsweise eine ortsauflösende Lichterfassungseinheit verwendet. Diese kann beispielsweise einen CCD-Chip umfassen, der eine Positionierung und/oder Ausdehnung der Koppelbereiche mit Hilfe einer Auswertesoftware ermitteln und mit einem erwarteten Muster vergleichen kann. - In
5 ist eine Draufsicht auf eine weitere Substratschicht1' dargestellt, auf die eine anders strukturierte Lichtstruktur2' aufgedruckt ist. Bei dieser Ausführungsform umfasst die Druckfarbe bzw. Tinte, aus der die Leitstruktur besteht, einen Lumineszenzstoff. - In
6 ist der durch Zusammentragen gebildete Substratschichtenstapel analog zu der Darstellung nach2 schematisch dargestellt. -
7 zeigt eine Seitenansicht des sich ergebenden Dokumentkörpers13 . Gut zu erkennen sind erneut die Auskoppelbereiche6 in den Seitenflächen14 des Dokumentkörpers13 . - In
8 ist schematisch die Verifikation des Wert- und/oder Sicherheitsdokuments dargestellt. Über eine Anregungsquelle22 wird beispielsweise UV-Licht24 durch die oberen Substratschichten7 ,8 in die Lichtleitstruktur2' , die durch die Druckschicht gebildet ist, eingestrahlt. Dort werden die Lumineszenzstoffe zur Lumineszenz angeregt. Das hierdurch in die Lichtleitstruktur eingekoppelte Licht tritt zum Teil25 durch die Oberseite15 oder die Unterseite16 aus, da es von den Lumineszenzstoffen in der Regel isotrop im Raum imitiert wird. Somit trifft ein Teil des Lichts unter einem spitzen Winkel auf die Grenzfläche der Lichtleitstruktur und kann diese verlassen. Ein Großteil26 des Lichts trifft jedoch unter einem stumpfen Winkel auf die Grenzfläche und wird zu einem der Koppelbereiche6 geleitet. Daher erscheinen diese heller als die restliche Seitenfläche14 des Dokumentkörpers13 . Anhand des Musters, welches durch den Lichtaustritt gebildet ist und als Lichtaustrittsmuster bezeichnet wird, kann eine Verifikation des Sicherheitsdokuments vorgenommen werden. - In
9 ist ein Substratschichtenstapel dargestellt, der eine andere Anordnung der Substratschichten 7-10 zeigt. Bei dieser Anordnung ist lediglich eine Substratschicht7 oberhalb der mit der Lichtleitstruktur2" bedruckten Substratschicht1" angeordnet. - Der sich ergebende Dokumentkörper
13 ist in10 schematisch dargestellt. - In
11 ist die Draufsicht auf eine weitere Substratschicht1''' dargestellt, bei der die Druckstruktur2 in drei Abschnitten2a ,2b und2c aufgedruckt ist. Die Abschnitte2a und2c sind mit einer Farbe gedruckt, die Lumineszenzstoffe enthält. Der Abschnitt2b ist hingegen mit Farbe gedruckt, die keine Lumineszenzstoffe enthält. - In
12a bis12c ist jeweils der sich ergebende Dokumentkörper13 dargestellt, der lokal an unterschiedlichen Positionen mittels UV-Licht angeregt wird. Bei einer Anregung in den Abschnitten2a und2b (vgl.11 ) tritt, wie in12a und12c gezeigt ist, jeweils eine Lumineszenz, d.h. eine Lichtauskopplung aus den Koppelbereichen6 , auf. Dies hat seine Ursache darin, dass die Anregung in den Bereichen2a und2b (vgl.11 ) jeweils eine Lumineszenz zur Folge hat. Bei einer Anregung in der Mitte des Dokumentkörpers, welche eine Anregung des Abschnitts2b (vgl.11 ) bewirkt, tritt hingegen keine Lumineszenz auf, so dass auch kein Lichtaustritt aus den Koppelbereichen6 zu beobachten ist. - In
13 ist die Draufsicht auf eine weitere Substratschicht 1'''' dargestellt, bei der die Druckstruktur in den Abschnitten2a bis2f aufgedruckt ist. Hierbei haben die Abschnitte2a bis2e wenigstens zwei verschiedene Farben, welche über Farbmittel erzeugt werden. Zur Verifikation wird über den Koppelbereich6' z.B. weißes Licht eingekoppelt. Es ergeben sich an den Koppelbereichen6'' ,6''' ,6'''' .6''''' ,6'''''' wenigstens zwei verschiedene Farbeindrücke. Hierdurch können zusätzlich zur Position der Koppelbereiche in deren Farbe Informationen kodiert werden. - Es versteht sich für den Fachmann, dass lediglich beispielhafte Strukturierungen der Druckstruktur bzw. der hierdurch gebildeten Lichtleiterstruktur dargestellt sind. Vorzugsweise sind die Substratschicht
1 ,1' ,1'' ,1''' , 1'''' und die jeweils unmittelbar an die Druckstruktur2 angrenzende weitere Substratschicht7 aus einem transparenten Material ausgebildet. Es sind jedoch auch Ausführungsformen denkbar, bei denen die unmittelbar angrenzende Schicht opak ausgebildet ist. Es ergibt sich für den Fachmann, dass der Aufbau des als Laminat ausgebildeten Dokumentkörpers von dem hier beschriebenen Aufbau stark abweichen kann. Insbesondere können eine Anzahl der verwendeten Substratschichten sowie eine Dicke der Substratschichten stark variieren, insbesondere für die Integration von elektronischen Komponenten, wie z.B. Chips, Kontaktelemente, Antennen, Displays und dergleichen. - Bezugszeichenliste
-
- 1, 1', 1'', 1'''
- Substratschicht
- 2, 2', 2'', 2''', 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f
- Druckstruktur
- 3
- Strang
- 4
- weitere Stränge
- 5
- Kante
- 6, 6', 6'', 6''', 6'''', 6''''', 6''''''
- Koppelbereiche
- 7-11
- weitere Substratschichten
- 12
- bedruckte Oberfläche der Substratschicht
1 ,1' ,1'' , - 1''' 13
- Dokumentkörper
- 14
- Seitenfläche
- 15
- Oberseite
- 16
- Unterseite
- 20
- Assistenzvorrichtung
- 21
- Führung
- 22
- Anregungsquelle
- 23
- Anschlag
- 24
- UV Licht
- 25
- Teil des austretenden Lichts
- 26
- Großteil des austretenden Lichts
Claims (24)
- Wert- und/oder Sicherheitsdokument umfassend einen Dokumentkörper (13), welcher ein aus mehreren Substratschichten (1, 1', 1''', 7-10) gebildetes Laminat umfasst, in dem eine Lichtleitstruktur ausgebildet ist, die in der Lage ist, elektromagnetische Strahlung aufgrund von Totalreflexion an einer Grenzfläche der Lichtleitstruktur zu leiten, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleitstruktur eine auf eine der Substratschichten (1, 1', 1''', 7-10) aufgedruckte Druckstruktur (2, 2', 2''') ist, wobei die Druckstruktur (2, 2', 2''') einen Brechungsindex aufweist, der von dem Brechungsindex eines umgebenden Materials oder den Brechungsindices der umgebenden Materialien verschieden ist, wobei die Lichtleitstruktur Teilchen eines Materials mit einem Brechungsindex umfasst, der größer als der Brechungsindex oder die Brechungsindices der an die Lichtleitstruktur angrenzenden Materialien ist, wobei die Teilchen im Mittel einen Durchmesser aufweisen, der kleiner als die Hälfte einer Wellenlänge einer für eine Lichtleitung vorgesehenen Strahlung, bevorzugt kleiner als ein Fünftel dieser Wellenlänge, noch bevorzugter kleiner als ein Zehntel dieser Wellenlänge ist.
- Wert- und/oder Sicherheitsdokument nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchen Metallchalcogenide, insbesondere Metalloxide, vorzugsweise Titandioxid, Zirkondioxid, und/oder Metallsulfide, vorzugsweise Zinksulfid, Diamant, insbesondere in nanoskaliger Form, und/oder amorphe Materialformen, insbesondere hochbrechende (Blei-)Gläser umfassen. - Wert- und/oder Sicherheitsdokument nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dokumentkörper (13) eine Oberseite (15) und eine Unterseite (16) und eine die Oberseite (15) und die Unterseite (16) verbindende Seitenfläche (14) oder mehrere die Oberseite (15) und die Unterseite (16) verbindende Seitenflächen (14) aufweist, wobei die Lichtleitstruktur mehrere Koppelbereiche (6) umfasst, die jeweils entlang der einen Seitenfläche (14) oder der mehreren Seitenflächen (14) des Dokumentkörpers (13) und voneinander getrennt ausgebildet sind, wobei über die Koppelbereiche (6) Licht, das in der Lichtleitstruktur über Totalreflexion an Grenzflächen der Lichtleitstruktur geleitet wird, ein und/oder ausgekoppelt werden kann.
- Wert- und/oder Sicherheitsdokument nach
Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Einkopplung von Licht in mindestens einen der Koppelbereiche (6) dieses Licht über eine Lichtleitung in der Lichtleiterstruktur zu einem anderen Koppelbereich (6) oder mehreren anderen Koppelbereichen (6) geleitet wird. - Wert- und/oder Sicherheitsdokument nach einem der
Ansprüche 3 oder4 , dadurch gekennzeichnet, die Lichtleitstruktur so strukturiert ist, dass über eine Anzahl der Koppelbereiche (6), eine Positionierung der Koppelbereiche (6), relative Abstände der Koppelbereiche (6) zueinander und/oder deren jeweilige Ausdehnung entlang der einen Seitenfläche (14) oder der mehreren Seitenflächen (14) eine Information, vorzugsweise eine individualisierende oder personalisierende Information in den Dokumentkörper (13) codiert ist. - Wert- und/oder Sicherheitsdokument nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleitstruktur von transparentem Substratmaterial umgeben ist.
- Wert- und/oder Sicherheitsdokument nach einem der
Ansprüche 3 bis6 , dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleitstruktur einen an einem der Koppelbereiche (6) beginnenden Strang umfasst, der sich in mehrere weitere Stränge verzweigt, die jeweils an einem der mehreren Koppelbereiche (6) enden. - Wert- und/oder Sicherheitsdokument nach
Anspruch 7 , dadurch gekennzeichnet, dass zwischen mindestens zwei der weiteren Stränge eine opak ausgebildete Trennstruktur in der Druckebene ausgebildet ist. - Wert- und/oder Sicherheitsdokument nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Oberseite (15) und der Lichtleitstruktur und/oder der Unterseite (16) des Dokumentkörpers (13) und der Lichtleitstruktur jeweils ein opakes Element angeordnet ist.
- Wert- und/oder Sicherheitsdokument nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckstruktur (2, 2', 2''') einen Lumineszenzstoff umfasst.
- Wert- und/oder Sicherheitsdokument nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckstruktur (2''') lichtleitend miteinander gekoppelte Abschnitte (2a, 2b, 2c) umfasst, von denen einige Lumineszenzstoffe umfassen und andere Lumineszenzstofffrei sind.
- Wert- und/oder Sicherheitsdokument nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckstruktur (2, 2', 2''') aus einem druckbaren Polycarbonatmaterial oder Polycarbonatderivat gedruckt ist.
- Verfahren zum Herstellen eines Wert- und/oder Sicherheitsdokument umfassend die Schritte Bereitstellen von Substratschichten (1, 1', 1', 7-10); Zusammentragen der Substratschichten (1, 1', 1''', 7-10) zu einem Substratschichtenstapel, in dem die Substratschichten (1, 1', 1'', 1''', 7-10) einander flächig überlappen, Laminieren der Substratschichten (1, 1', 1''', 7-10) unter Anwendung von Wärme und Druck zu einem Dokumentkörper (13), in dem eine Lichtleitstruktur ausgebildet ist, die in der Lage ist, elektromagnetische Strahlung aufgrund von Totalreflexion an einer Grenzfläche der Lichtleitstruktur zu leiten, dadurch gekennzeichnet, dass das auf eine der Substratschichten (1, 1', 1''', 7-10) vor dem Laminieren die eine Lichtleitstruktur in Form einer Druckstruktur (2, 2', 2''') aufgedruckt wird, wobei die Druckstruktur (2, 2', 2''') mit einem Brechungsindex ausgebildet wird, der von dem Brechungsindex des umgebenden Materials oder den Brechungsindices der umgebenden Materialien verschieden ist, wobei die Lichtleitstruktur mit einer Tinte oder Farbe gedruckt wird, die Teilchen eines Materials mit einem Brechungsindex umfassen, der größer als der Brechungsindex oder die Brechungsindices der an die Lichtleitstruktur angrenzenden Materialien ist, wobei die Teilchen im Mittel einen Durchmesser aufweisen, der kleiner als die Hälfte einer Wellenlänge einer für eine Lichtleitung vorgesehenen Strahlung, bevorzugt kleiner als ein Fünftel dieser Wellenlänge, noch bevorzugter kleiner als ein Zehntel dieser Wellenlänge ist.
- Verfahren nach
Anspruch 13 , dadurch gekennzeichnet, dass die Druckstruktur (2, 2', 2''') auf eine Oberfläche (12) der einen Substratschicht (1, 1', 1''') gedruckt wird, die beim Zusammentragen als eine in dem Substratstapel innen liegende Substratschichtoberfläche angeordnet wird. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 13 oder14 , dadurch gekennzeichnet, dass der Dokumentkörper (13) mit einer Oberseite (15) und einer Unterseite (16) und einer die Oberseite (15) und die Unterseite (16) verbindenden Seitenfläche (14) oder mehreren die Oberseite (15) und die Unterseite (16) verbindenden Seitenflächen (14) erstellt wird, wobei die Druckstruktur (2, 2', 2''') so strukturiert wird, dass in dem fertigen Dokumentkörper (13) mehrere Koppelbereiche (6) gebildet sind, die jeweils entlang der einen Seitenfläche (14) oder der mehreren Seitenflächen (14) des Dokumentkörpers (13) und voneinander getrennt ausgebildet sind, wobei über die Koppelbereiche (6) Licht, das in der Lichtleitstruktur über Totalreflexion an Grenzflächen der Lichtleitstruktur geleitet wird ein und/oder ausgekoppelt werden kann. - Verfahren nach
Anspruch 15 , dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleitstruktur so strukturiert wird, dass über eine Anzahl der Koppelbereiche (6), eine Positionierung der Koppelbereiche (6), relative Abstände der Koppelbereiche (6) zueinander und/oder deren jeweilige Ausdehnung entlang der einen Seitenfläche (14) oder der mehreren Seitenflächen (14) eine Information, vorzugsweise eine individualisierende oder personalisierende Information in den Dokumentkörper (13) codiert wird. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 15 oder16 , dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleitstruktur so strukturiert gedruckt wird, dass diese einen an einem der Koppelbereiche (6) beginnenden Strang umfasst, der sich in mehrere weitere Stränge verzweigt, die jeweils an einem der mehreren Koppelbereiche (6) enden. - Verfahren nach
Anspruch 17 , dadurch gekennzeichnet, dass zwischen mindestens zwei der weiteren Stränge eine opake Trennstruktur in der Druckebene ausgebildet wird. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 13 bis18 , dadurch gekennzeichnet, dass der Dokumentkörper (13) ausgebildet wird, dass die Lichtleitstruktur von transparentem Substratmaterial umgeben ist. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 13 bis19 , dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Oberseite (15) und der Lichtleitstruktur und/oder der Unterseite (16) des Dokumentkörpers (13) und der Lichtleitstruktur jeweils ein opakes Element angeordnet wird. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 13 bis20 , dadurch gekennzeichnet, dass die Druckstruktur (2, 2', 2''') mit einer Tinte oder Farbe gedruckt wird, die einen Lumineszenzstoff umfasst. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 13 bis21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Druckstruktur (2, 2', 2''') in mehreren Abschnitten gedruckt wird, die lichtleitend miteinander gekoppelte sind oder werden, wobei einige Abschnitte mit einer Tinte oder Farbe, die Lumineszenzstoffe umfasst, und andere Abschnitte mit einer anderen Tinte oder Farbe gedruckt werden, die lumineszenzstofffrei ist. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 13 bis22 , dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Druckstrukturen auf die eine Substratschicht oder verschiedene der Substratschichten (1, 1', 1''', 7-10) aufgedruckt werden, so dass die sich ergebenden Lichtleitstrukturen lichttechnisch voneinander getrennt ausgebildet sind. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 13 bis23 , dadurch gekennzeichnet, dass die Druckstruktur (2, 2', 2''') aus einem druckbaren Polycarbonatmaterial oder Polycarbonatderivat gedruckt wird.
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