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Die Erfindung betrifft einen Polymerschichtverbund für ein Sicherheits- und/oder Wertdokument, umfassend mehrere in einem Substratschichtenstapel übereinander geschichtete, mittels Druck- und Temperatureintrag miteinander verbundene Substratschichten, von denen mindestens eine oberste und eine unterste Substratschicht Polymerschichten sind, wobei mindestens ein flächenbegrenzter Durchsichtbereich ausgebildet ist, sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Polymerschichtverbunds.
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Aus dem Stand der Technik sind kartenförmige Datenträger bekannt, die einen Polymerschichtverbund umfassen oder als solcher ausgebildet sind und die beispielsweise zur Identifikation von Personen und/oder Gegenständen und/oder zum bargeldlosen Zahlungsverkehr verwendet werden. Sie weisen in der Regel u. a. visuell erkennbar Merkmale auf, die sie eindeutig einer Person und/oder einem Gegenstand und/oder einem Geld- oder Wertpapierkonto zuordnen und nur dem Eigentümer erlauben, sich auszuweisen, über den Gegenstand oder das Konto zu verfügen oder einen Geldtransfer oder Ähnliches zu veranlassen. Aus diesem Grunde müssen solche Datenträger Sicherheitsmerkmale aufweisen, die es unbefugten Personen praktisch unmöglich machen, solche kartenförmigen Datenträger zu falschen oder zu verfälschen, so dass Missbrauch praktisch unterbunden werden kann. Vorgenommene Manipulationen, Falschungen oder Ahnliches sollen darüber hinaus möglichst einfach erkennbar sein.
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Wert- und/oder Sicherheitsdokumente umfassen beispielsweise Ausweiskarten, Reisepasskarten, Kreditkarten, Bankkarten, Barzahlungskarten, Kundenkarten, Führerscheine, Visa, Signaturkarten, Zertifikatkarten, Kraftfahrzeugführerscheine, Zugangsberechtigungsausweise, aber auch Wertkarten und Banknoten
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Um eine hohe Fälschungssicherheit zu erreichen, wird in einem Polymerschichtverbund vorzugsweise eine Vielzahl von Sicherheitsmerkmalen integriert. So werden beispielsweise Mikrochips in innere Substratschichtaussparungen eingefugt. Dieses kann so erfolgen, dass der Mikrochip vollständig zumindest von der obersten und der untersten Polymerschicht überdeckt ist. Ein Auslesen der in dem Mikrochip gespeicherten Daten erfolgt in einem solchen Falle über eine mit dem Mikrochip ebenfalls im Innern des Polymerschichtverbunds eingebrachte und mit dem Mikrochip verbundene Antenne.
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Um in dem Sicherheitsdokument drucktechnisch Informationen abzuspeichern, die für einen menschlichen Betrachter ohne Zuhilfenahme von technischen Hilfsmitteln einfach ausgelesen werden können, ist es üblich, mindestens eine der Substratschichten opak auszubilden. Alternativ ist es möglich, mindestens eine der Substratschichten großflächig mit einer opaken Druckfarbe zu bedrucken. Dieser Druckbereich dient dann als Hintergrund. So ist es möglich, Informationen in dem Polymerschichtverbund zu speichern, die nur von einer Seite des Dokuments aus wahrgenommen werden können. Auf einer Vorder- und einer Rückseite können somit unterschiedliche Informationen gespeichert werden. Darüber hinaus ist es bekannt, Polymerschichtverbundsysteme zu verwenden, die mindestens einen lokal begrenzten Durchsichtbereich umfassen. Solche Durchsichtbereiche können beispielsweise hergestellt werden, indem aus den opaken Substratschichten Ausstanzungen vorgenommen werden oder bei transparenten bedruckten Substratschichten diese im Bereich des Durchsichtbereichs nicht bedruckt werden. Bei Substratschichten, wie beispielsweise Papierschichten, können die Aussparungen ferner vorgesehen sein, um hierdurch eine stoffschlüssige Verbindung der angrenzenden, aus einem thermoplastischen Polymermaterial bestehenden Substratschichten auszubilden, um eine Delamination bzw. zerstörungsfreie Trennung der einzelnen Substratschichten zu verhindern.
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Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Mikrostrukturen mit Hilfe von Ultraschallvibrationen einzuprägen. Beispielhaft wird dieses Verfahren in zwei Artikeln von Shiha-Jung Liu und Yu-Tsai Dung beschrieben, S.-J. Liu et al. „Hot embossing precise structure onto plastic plates by ultrasonic vibration”, Polymer engineering and science, 45, 7, Seiten 915 bis 925, 2005 und ”Ultrasonic vibration hot embossing – a novel technique for molding plastic microstructure”, International Polymer Processing, 20, Seiten 449 bis 452, 2005.
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Obwohl eine Vielzahl von unterschiedlichen Polymerschichtverbundsystemen für Sicherheits- und/oder Wertdokumente im Stand der Technik bekannt sind, besteht dennoch ein Bedarf, neuartige und weiterentwickelte Polymerschichtverbunde für Sicherheits- und/oder Wertdokumente zu schaffen, um den technischen Aufwand, den Fälscher betreiben müssen, um diese nachzuahmen, zu erhöhen und eine Verfälschung, Manipulation oder Ähnliches weiter zu erschweren.
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Der Erfindung liegt somit das technische Problem zugrunde, einen Polymerschichtverbund für ein Wert- und/oder Sicherheitsdokument sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung zu schaffen, welcher ein eine Fälschung erschwerendes Sicherheitsmerkmal aufweist.
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Das Problem wird durch einen Polymerschichtverbund mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Hierfür ist ein Polymerschichtverbund für ein Sicherheits- und/oder Wertdokument vorgesehen, welcher mehrere in einem Substratschichtenstapel übereinander geschichtete mittels Druck- und Temperatureintrag miteinander verbundene Substratschichten umfasst, von denen mindestens eine oberste und eine unterste Substratschicht Polymerschichten sind, wobei mindestens ein flächig begrenzter Durchsichtbereich ausgebildet ist und zumindest in die oberste Substratschicht in dem Bereich des mindestens einen flächig begrenzten Durchsichtbereichs eine Mikrostruktur mittels einer Ultraschallprägung eingebracht ist. Ein solcher Polymerschichtverbund für ein Sicherheits- und/oder Wertdokument wird mit einem Verfahren hergestellt, bei dem mehrere Substratschichten bereitgestellt und in einem Substratschichtenstapel übereinander geschichtet werden, von denen mindestens eine oberste und eine unterste Substratschicht Polymerschichten sind. Die mehreren Substratschichten werden mittels Druck- und Temperatureintrag miteinander verbunden, wobei die Substratschichten so ausgestaltet sind, dass sich mindestens ein flächig begrenzter Durchsichtbereich in dem Polymerschichtverbund ausbildet. In zumindest die oberste Substratschicht in dem Bereich des mindestens einen flächig begrenzten Durchsichtbereichs wird eine Mikrostruktur mittels einer Ultraschallprägung eingebracht. Eine entsprechende Vorrichtung zum Herstellen eines Polymerschichtverbunds für ein Wert- und/oder Sicherheitsdokument umfasst eine Strukturierungseinheit, die mindestens ein Strukturierungswerkzeug, welches Strukturen zum Ausbilden von Mikrostrukturen in einem an den mindestens einen flächig begrenzten Durchsichtbereich angepassten Bereich umfasst und eine Ultraschallquelle umfasst, die mit dem Strukturierungswerkzeug gekoppelt ist, um über das Strukturierungswerkzeug Ultraschallenergie in den Polymerschichtverbund zum Ausbilden der Prägestrukturen zumindest in der obersten Schicht des Polymerschichtverbunds einzukoppeln. Unter einem Durchsichtbereich wird ein Bereich eines Polymerschichtverbunds verstanden, der für Licht in einem vorgegebenen Wellenlängenbereich transparent ist. Ein flächig begrenzter Durchsichtbereich ist ein Durchsichtbereich, der sich nicht über die gesamte Fläche des Polymerschichtverbunds erstreckt, sondern vorzugsweise eine umlaufende geschlossene Kontur oder zwei geschlossene umlaufende Konturen als Begrenzungskanten aufweist. Wesentlich ist, dass das Material der Substratschichten im Durchsichtbereich für Licht in dem ausgewählten Wellenlängenbereich transparent ist. Durch das Einbringen einer Pragestruktur mittels Ultraschallpragung wird der Durchsichtbereich abgesichert. Ein Trennen der einzelnen Substratschichten, Verfalschen, von auf oder in innenliegenden Substratschichten gespeicherten Informationen oder von hierzwischen angeordneten Sicherheitselementen wird deutlich erschwert, da ein Zusammenfügen der Substratschichten nach einer solchen Manipulation ohne eine Beschädigung des Durchsichtbereichs und/oder insbesondere der Prägestruktur nahezu unmöglich ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Prägestruktur eine Mikrostruktur. Unter einer Mikrostruktur wird eine Struktur verstanden, deren laterale Erscheinungsform prägende geometrische Merkmale umfasst, deren Langen im Bereich von Mikrometern liegen.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist mindestens eine der Schichten im ausgewählten Wellenlängenbereich opak und weist im Bereich des mindestens einen Durchlichtbereichs eine Aussparung, insbesondere eine Ausstanzung, auf. Die Aussparung ist an die Form des Durchlichtbereichs angepasst. Dessen Form ist oder wird vorzugsweise durch die Aussparung festgelegt. Sind mehrere der Substratschichten im ausgewählten Wellenlängenbereich opak, so weisen alle im Durchsichtbereich an diesen angepasste Aussparungen auf. Beim Zusammenfügen der Substratschichten mittels Druck- und Wärmeeintrags fließt Polymermaterial der transparenten Substratschichten in den Bereich der Aussparungen der opaken Schichten. Hierdurch werden die an die opaken Schichten angrenzenden Polymerschichten im Durchsichtbereich stoffschlüssig miteinander verbunden. Bestehen auch die opaken Substratschichten aus einem thermoplastischen Kunststoff- und/oder Polymermaterial, so bildet sich an den Rändern der Aussparung auch eine stoffschlüssige Verbindung mit den opaken Substratschichten aus. Andernfalls, beispielsweise bei opaken Substratschichten auf Papier- oder Textilbasis, werden diese opaken Schichten durch eine formschlüssige Verbindung untrennbar in den Polymerverbund eingebunden.
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Insbesondere bei Ausführungsformen, bei denen die opaken Schichten solche Ausstanzungen aufweisen, besteht in einem Laminationsverfahren die Gefahr, dass ein Materialfluss in die Aussparungen nicht optimal ist und die transparenten Substratschichten zumindest zum Teil nicht vollständig stoffschlüssig durch die Aussparungen hindurch miteinander verbunden werden. Durch ein Anwenden der Ultraschallprägung wird jedoch erreicht, dass Ultraschallenergie in den Polymerschichtverbund bzw. Schichtenstapel eingebracht wird, die sich entlang einer Schichtungsrichtung, d. h. senkrecht zu den im Wesentlichen planparallel ausgedehnten Substratschichten ausbreitet. Die Energie wird in Form von Schallwellen eingebracht, die die Moleküle in den Substratschichten zu Schwingungen anregen. Darüber hinaus kommt es insbesondere an Oberflächen zur Reibung, so dass an diesen Stellen eine besonders starke Erwarmung des Materials der Polymerschichten eintritt. Während der Mikrostrukturierung der obersten Substratschicht oder oberen Substratschichten wird zugleich dafür gesorgt, dass Substratschichten, die gegebenenfalls durch den Laminationsprozess noch nicht optimal miteinander verbunden sind, im Durchsichtbereich ebenfalls über ihre Schmelztemperatur erwärmt und miteinander verbunden werden.
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Bei anderen Ausführungsformen wird der Durchsichtbereich dadurch geschaffen, dass mindestens eine der Substratschichten, die transparent ist, mit einer im ausgewählten Wellenlängenbereich opaken Druckschicht bedruckt ist, die mindestens eine Fläche von 50%, vorzugsweise 75%, besonders bevorzugt 90% einer Gesamtfläche der mindestens einen Substratschicht bedeckt, wobei die Substratschicht im Bereich des mindestens einen flächig begrenzten Durchsichtbereichs nicht bedruckt ist.
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Bei der opaken Substratschicht handelt es sich bei einer Ausführungsform beispielsweise um ein Material, welches kein thermoplastisches Polymermaterial ist, beispielsweise ein Papier oder Gewebematerial ist.
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Der ausgewählte Wellenlängenbereich ist vorzugsweise der sichtbare Wellenlängenbereich. Hierdurch wird ein Sicherheitsmerkmal geschaffen, welches einer einfachen Überprüfung zur Verifikation unterzogen werden kann.
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Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Mikrostruktur Mikroschrift umfasst. Diese kann so ausgebildet sein, dass diese nur mittels technischer Hilfsmittel auswertbar ist. Für einen menschlichen Betrachter ohne technische Hilfsmittel ist in einem solchen Fall in der Regel nur erkennbar, dass eine Strukturierung in dem Durchsichtbereich oder eine durch die Mikroschrift gebildete Grobstruktur vorliegt.
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Als besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, eine flachige Strukturierung des mindestens einen flächig begrenzten Durchsichtbereichs vorzunehmen, um eine erste Information zu kodieren. Beispielsweise kann der Durchsichtbereich die Fläche eines Buchstaben, einer Zahl oder eines anderen grafischen Symbols darstellen.
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Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, in der Mikrostruktur eine zweite Information zu kodieren. Umfasst diese Mikrostruktur eine Mikroschrift, so konnen beispielsweise personalisierende und/oder individualisierende Informationen in dem Durchsichtbereich gespeichert werden.
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Besonders bevorzugt werden die erste und die zweite Information aufeinander abgestimmt, so dass sie miteinander korrespondieren. Ist über die flächige Strukturierung des mindestens einen Durchsichtbereichs beispielsweise ein Buchstabe kodiert, so kann beispielsweise die Mikrostrukturierung denselben Buchstaben umfassen. Beispielsweise können dann in dem Durchsichtbereich die Konturen des durch die Form des Durchsichtbereiches vorgegebenen Buchstaben mittels einer Vielzahl dieser Buchstaben erneut dargestellt sein.
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In Sicherheitsdokumenten ist es üblich, Sicherheitselemente, d. h. bauliche Einheiten, die mindestens ein Sicherheitsmerkmal umfassen, zu integrieren. Dieses können beispielsweise Hologramme, Mikrochips oder Ahnliches sein, die zwischen die Substratschichten und/oder in Aussparungen von Substratschichten eingefügt werden. Um eine Manipulation zu verhindern, werden diese vorzugsweise so eingefügt, dass sie zumindest von der obersten und der untersten Substratschicht vollständig bedeckt sind. Um einen Austausch dieser Sicherheitselemente zu erschweren, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass zwischen den Substratschichten mindestens ein Sicherheitselement angeordnet ist und der mindestens eine flächig begrenzte Durchsichtbereich an das Sicherheitselement angrenzt oder dieses umschließt. Eine Absicherung dieses Durchsichtbereichs, der unmittelbar an das eingefügte Sicherheitselement angrenzt, durch eine Ultraschallprägung macht einen Austausch des Sicherheitselements quasi unmöglich. Insbesondere, wenn die Prägung Strukturen im Mikrometerbereich aufweist, ist eine erneute Einfügung, die ein erneutes Laminieren erfordert, in der Regel nicht möglich, ohne dass diese Strukturen zerstört oder zumindest verändert werden.
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Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass im Bereich des mindestens einen flächig begrenzten Durchsichtbereichs auch zumindest in die unterste Substratschicht eine weitere Mikrostruktur mittels Ultraschallprägung eingebracht wird. Hierdurch wird eine Absicherung weiter erhöht.
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Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Mikrostruktur der obersten Substratschicht und die weitere Mikrostruktur der untersten Substratschicht aufeinander abgestimmt sind. Beispielsweise kann bei einer Betrachtung in Durchsicht vorgesehen sein, dass sich die beiden Mikrostrukturen zu einer Gesamtstruktur ergänzen.
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Bei der Herstellung des Polymerschichtverbunds ist es vorgesehen, dass ein Einbringen der Aussparungen in die Polymerschichten und ein Zusammentragen mittels einer Zusammentragevorrichtung zu einem Schichtenstapel sowie ein Laminieren in einer Laminationspresse, in der die mehreren Substratschichten mittels eines Aufwendens von Druck und eines gleichzeitigen Eintragens von Wärmeenergie, gegebenenfalls unter Vakuumbedingungen, miteinander verbunden werden, vor dem Einbringen der Ultraschallwellen, d. h. der Mikrostruktur, erfolgt.
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Die Ultraschallquelle kann jede beliebige Ultraschallquelle sein, bevorzugt werden jedoch Ultraschallquellen, die mindestens ein Piezokristall umfassen.
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Das Strukturierungswerkzeug ist vorzugsweise als Sonotrode ausgebildet. Diese ist mit der Ultraschallquelle, vorzugsweise einem Piezokristall, schalltechnisch gekoppelt.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung zum Herstellen eines Polymerschichtverbunds umfasst die Strukturierungseinheit ein Gegenwerkzeug und ein Stellglied, wobei das Gegenwerkzeug und das mindestens eine Strukturierungswerkzeug relativ zueinander beweglich angeordnet und mit dem Stellglied gekoppelt sind, dass zwischen ihnen der Polymerverbund beim Einkoppeln der Ultraschallenergie gepresst werden kann. Ein Aufwenden von Druck findet somit vorzugsweise zeitgleich mit dem Einkoppeln der Ultraschallenergie statt, wodurch ein Einprägen der Mikrostruktur oder Mikrostrukturen erleichtert wird.
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Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist das Gegenwerkzeug in einem an den mindestens einen flächig begrenzten Durchsichtbereich angepassten Bereich ebenfalls mit einer Strukturierung, vorzugsweise einer weiteren Mikrostrukturierung, zum Einbringen einer Mikrostruktur zumindest in die unterste Substratschicht ausgebildet. Hierdurch wird es möglich, während der Einkopplung von Ultraschallenergie sowohl in die oberste als auch die unterste Substratschicht im Bereich des Durchsichtbereichs eine Mikrostrukturierung zeitgleich einzubringen.
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Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Gegenwerkzeug ebenfalls als Sonotrode ausgebildet ist und mit der Ultraschallquelle oder einer weiteren Ultraschallquelle gekoppelt ist, um Ultraschallenergie in die unterste Substratschicht einzukoppeln.
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Das Strukturierungswerkzeug und das Gegenwerkzeug sind entsprechend ausgestaltet, um eine gewünschte Information, beispielsweise in Form von Mikroschrift oder Mikrosymbolen, in die oberste und/oder unterste Substratschicht oder gegebenenfalls darunter bzw. darüber liegende Substratschichten einzuprägen.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert Hierbei zeigen:
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1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Herstellen eines Polymerschichtverbunds für ein Wert- und/oder Sicherheitsdokument;
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2 eine schematische Darstellung der Substratschichten, aus denen ein Polymerschichtverbund gefertigt wird;
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3 eine Ausführungsform eines Polymerschichtverbunds und
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4 eine weitere Darstellung eines Polymerschichtverbunds.
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In 1 ist schematisch eine Gesamtvorrichtung 1 zum Herstellen eines Polymerschichtverbunds 2 für ein Sicherheits- und/oder Wertdokument dargestellt. Auf Rollen 3 werden eine oberste Substratschicht 4, eine unterste Substratschicht 5 sowie weitere Substratschichten 6–8 bereitgestellt. Zumindest die oberste Substratschicht 4 und die unterste Substratschicht 5 sind aus einem transparenten Polymermaterial hergestellt. Im Folgenden wird davon ausgegangen, dass die mittlere Substratschicht 6 ebenfalls aus einem transparenten Polymermaterial hergestellt ist. Die beiden übrigen Substratschichten 7, 8 werden im Folgenden als opake Substratschichten in einem ausgewählten Wellenlangenbereich, vorzugsweise einem sichtbaren Wellenlängenbereich, angenommen. Diese übrigen Substratschichten 7, 8 können aus einem opaken Polymermaterial oder auch beispielsweise aus Papier bestehen.
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In unterschiedlichen Bearbeitungsstationen 9–10 werden die einzelnen Substratschichten bearbeitet, beispielsweise bedruckt, oder in anderer Weise bearbeitet. Einzelne dieser Bearbeitungsstationen 9–10 können beispielsweise ausgebildet sein, um Aussparungen in einzelne Schichten einzubringen, andere um Sicherheitselemente auf oder in den Folien zu applizieren, eine Laserpersonalisierung in einzelnen Schichten durchzuführen usw. Die Bearbeitungsstationen 9, 10 können in beliebiger Anzahl vorhanden sein, wobei die einzelnen Bearbeitungsstationen jeweils nur einzelne der Substratschichten 4–8 oder alle der Substratschichten gleich oder unterschiedlich bearbeiten können.
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In 1 ist eine weitere Bearbeitungsstation 11 dargestellt, die beispielsweise ausgebildet ist, in die opaken Substratschichten 7, 8 aneinander angepasste Aussparungen beispielsweise mittels Ausstanzungen einzubringen. Aneinander angepasst bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Aussparungen dieselbe Form und Fläche aufweisen und bei einem Zusammentragen der Substratschichten in einer Zusammentragvorrichtung 11, die hier mittels weiterer Rollen 13 dargestellt ist, passgenau übereinander ausgerichtet werden Die Aussparungen werden als vollstandige Durchbrüche durch das opake Material der Substratschichten 7, 8 ausgeführt. Die opaken Substratschichten sind relativ zu den übrigen Substratschichten 4, 5, 6 so angeordnet, dass jeweils benachbart an beiden angrenzenden Flächen eine transparente Polymerschicht angeordnet ist.
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Die zusammengetragenen Polymerschichten 4–8 bilden einen Substratschichtenstapel 14, der in einer Laminationsvorrichtung 15 unter Aufwenden von Druck und Wärmeenergie zu einem Rohsubstratschichtenverbund 16 laminiert wird. Der Druck in der Laminationsvorrichtung 15 wirkt parallel zu einer Schichtungsrichtung 17. Der Rohsubstratschichtverbund 16 wird einer Vereinzelungsvorrichtung 18 zugeführt, der aus dem Rohsubstratschichtverbund 16 einzelne vorgefertigte Substratschichtverbunde 19 vereinzelt.
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Über eine Fordervorrichtung 20, die mittels eines gestrichelten Pfeils angedeutet ist, werden die einzelnen vorgefertigten Substratschichtverbunde 19 einer Strukturierungseinheit 21 zugeführt. Die Strukturierungseinheit 21 umfasst ein Strukturierungswerkzeug 22, welches vorzugsweise als Sonotrode ausgebildet ist und mit einer Ultraschallquelle 23 gekoppelt ist. Das Strukturierungswerkzeug umfasst eine vorzugsweise als Mikrostruktur ausgebildete Strukturierung 24. Gegenuber dem Strukturierungswerkzeug 22 ist ein Gegenwerkzeug 25 angeordnet. Das Strukturierungswerkzeug 22 und das Gegenwerkzeug 25 sind mit einem Stellglied 26 gekoppelt, welches es ermöglicht, dass das Strukturierungswerkzeug 22 und das Gegenwerkzeug 25 aufeinander so zubewegt werden, dass das Gegenwerkzeug 25 mit der untersten Substratschicht und das Strukturierungswerkzeug mit der obersten Substratschicht des zugeführten vorgefertigte Substratschichtverbunds 19 in Kontakt kommen, während Ultraschallenergie eingekoppelt wird.
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Das Stellglied 26 ist ferner so ausgebildet, dass eine Kraft parallel zu der Schichtungsrichtung 17 in den vorgefertigten Substratschichtverbund 19 eingebracht werden kann. Neben dem Strukturierungswerkzeug 22 weist in der dargestellten Ausführungsform das Gegenwerkzeug 25 eine weitere Strukturierung 27 auf. Die Strukturierungen 24, 27 sind an den Durchsichtbereich, der in dem vorgefertigten Substratschichtverbund 19 ausgebildet ist, angepasst und weisen jeweils im Bereich des mindestens einen Durchsichtbereichs ein Mikrostrukturierung auf.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Gegenwerkzeug 25 ebenfalls als Sonotrode ausgebildet und mit einer weiteren Ultraschallquelle 28 gekoppelt. Bei anderen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass das Gegenwerkzeug mit der Ultraschallquelle oder gar keiner Ultraschallquelle gekoppelt ist. Wieder andere Ausführungsformen sehen vor, dass das Gegenwerkzeug keine Mikrostrukturierung oder gar keine Strukturierung aufweist.
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Nach dem Einprägen einer Strukturierung, vorzugsweise einer Mikrostrukturierung im Bereich eines oder mehrerer Durchsichtbereiche, die flächig begrenzt sind, ist der Polymerschichtverbund 2 für ein Sicherheits- und/oder Wertdokument fertig gestellt. Das Einbringen der Mikrostruktur und gegebenenfalls der weiteren Mikrostruktur im Bereich des Durchsichtbereichs erfolgt unter minimalem Energieaufwand. Der Substratschichtenverbund 19 wird nur in dem ausgebildeten Durchsichtbereich oder gegebenenfalls mehreren Durchsichtbereichen vorzugsweise nur an der obersten und gegebenenfalls der untersten Substratschichtoberfläche erwärmt, um die Strukturierung einzubringen. Eine thermische Belastung für in den Substratschichtenverbund 19 bereits eingebrachte Sicherheitselemente wird so gering gehalten. Hierdurch ist es beispielsweise auch moglich, direkt benachbart zu eingebrachten Sicherheitselementen, beispielsweise zwischen den Substratschichten 4–9 applizierte Volumenhologramme oder eingearbeitete Mikrochips, Durchsichtbereche auszubilden, die dann anschließend mit einer Mikrostruktur zur Absicherung versehen werden. Eine thermische Belastung kann hierbei gering gehalten werden. Ferner kann eine solche Strukturierung zeitlich und räumlich versetzt zu der Herstellung der Substratschichtverbunde 19 erfolgen.
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In dem bisher beschriebenen Beispiel wurden die einzelnen Substratschichten als Folien oder Papierbahnen bereitgestellt. Ebenso ist es jedoch möglich, die einzelnen Substratschichten als Bögen bereitzustellen. Dies ist beispielsweise in 2 dargestellt. Ähnliche technische Merkmale sind mit identischen Bezugszeichen versehen. Ein Polymerschichtverbund für ein Wert- und/oder Sicherheitsdokument umfasst bei der dargestellten Ausführungsform eine transparente oberste Substratschicht 4 aus einem transparenten thermoplastischen Polymer, beispielsweise Polycarbonat, eine unterste Substratschicht 5, die ebenfalls aus einem transparenten Polymermaterial, beispielsweise Polycarbonat, hergestellt ist, sowie eine mittlere Substratschicht 6, die ebenfalls aus einem transparenten thermoplastischen Polymermaterial hergestellt ist. Die übrigen Substratsichten 7, 8, die zwischen der obersten Polymerschicht und der mittleren Polymerschicht 6 bzw. zwischen der mittleren Polymerschicht und der untersten Polymerschicht 5 angeordnet sind, sind im ausgewählten Wellenlängenbereich, beispielsweise dem sichtbaren Wellenlängenbereich, opak ausgestaltet, wie mittels einer Schraffur angedeutet ist. Sie weisen jedoch jeweils eine A-förmig strukturiere Ausstanzung 31 auf. Werden diese Substratschichten 4–8 in einem thermischen Laminationsverfahren miteinander verbunden und anschließend im Bereich des sich ausbildenden Durchsichtbereichs 32 mit einer Mikrostruktur 34 versehen, so ergibt sich ein Polymerschichtverbund 2, der ein Sicherheitsdokument oder Wertdokument ist, wie er in 3 dargestellt ist. In einem Ausschnittsbereich 33 ist der Durchsichtbereich 32 dargestellt, der eine flächige Form eines Großbuchstaben A aufweist. Die eingebrachte Mikrostruktur 34 umfasst Mirkoschriftgroßbuchstaben A, die gemeinsam eine Kontur 35 des Großbuchstabens A bilden. Über die flächige Ausgestaltung des Durchsichtbereichs 32 sowie die eingebrachten Mikrostruktur 34 ist es moglich, eine erste und eine zweite Information in den Substratschichtverbund 2 zu speichern. Wird auch eine Rückseite, d. h. eine unterste Substratschicht des Polymerschichtverbunds, mit einer weiteren Mikrostruktur versehen, so kann zusätzlich eine weitere Information in das Sicherheitsdokument gespeichert werden. Die Informationen können so aufeinander abgestimmt sein, dass sie beispielsweise in Durchsicht eine gesamte Information wiedergeben.
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In 4 ist eine weitere Ausführungsform eines Substratschichtverbunds 2 dargestellt, in den ein Mikrochip 36 eingearbeitet ist Angrenzend an den Mikrochip 36 sind Durchsichtbereiche 32-1 und 32-2 ausgebildet, die jeweils mit einer Mirkostruktur 34 versehen sind, die erneut Mikroschrift in Form von Großbuchstaben A umfasst, wie im Ausschnittsbereich 33 zu erkennen ist. Hierdurch ist es möglich, den eingebrachten Mikrochip 36 durch die unmittelbar angrenzenden Durchsichtbereiche 31-1 und 31-2 sowie die in diesen Bereichen eingebrachte Mikrostrukturen 34 abzusichern.
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Es ergibt sich für den Fachmann, dass eine Vielzahl weiterer Ausgestaltungsmöglichkeiten existiert. Die beschriebenen Merkmale können einzeln oder in beliebiger Kombination verwendet werden, um die Erfindung auszuführen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gesamtvorrichtung
- 2
- Sicherheits- und/oder Wertdokument (Polymerschichtverbund)
- 3
- Rollen
- 4
- oberste Substratschicht
- 5
- unterste Substratschicht
- 6
- mittlere Substratschicht
- 7, 8
- übrigen Substratschichten
- 9, 10
- Bearbeitungsstationen
- 11
- weitere Bearbeitungsstation
- 12
- Zusammentragevorrichtung
- 13
- weitere Rollen
- 14
- Substratschichtenstapel
- 15
- Laminationsvorrichtung
- 16
- Rohsubstratschichtverbund
- 17
- Schichtungsrichtung
- 18
- Vereinzelungsvorrichtung
- 19
- Dokumentkarten (Substratschichtenverbund)
- 20
- Fördervorrichtung
- 21
- Strukturierungseinheit
- 22
- Strukturierungswerkzeug
- 23
- Ultraschallquelle
- 24
- Strukturierung
- 25
- Gegenwerkzeug
- 26
- Stellglied
- 27
- Strukturierung
- 28
- weitere Ultraschallquelle
- 31
- Ausstanzungen
- 32
- Durchsichtbereich
- 32-1, 32-2
- Durchsichtbereiche
- 33
- Ausschnittsbereich
- 34
- Mikrostrukturen
- 35
- Kontur
- 36
- Mikrochip
