-
Gebiet der Erfindung
-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Wert- oder Sicherheitsdokuments mit mindestens einem elektronischen Bauteil und wenigstens einer Ausnehmung.
-
Stand der Technik
-
Von papier-basierten Wert- oder Sicherheitsdokumenten sind Wasserzeichen bekannt. So weisen die meisten Banknoten ein Wasserzeichen auf, welches im Durchlicht zu beobachten ist und oft ein auf dem Dokument wiedergegebenes Bild darstellt. Diese Wasserzeichen haben sich aufgrund der leichten Verifikation und der hohen Sicherheit gegenüber Verfälschungen bewährt. Erzeugt werden Wasserzeichen bei der Papierherstellung durch eine Variation der Faserdichte.
-
Weiter ist bekannt, Dokumente mittels einer Perforation gegen Verfälschung abzusichern.
-
Aus der
DE 10 2008 053 582 B3 ist ein kartenförmiger tragbarer Datenträger mit mindestens einer Aussparung bekannt, wobei die Aussparung mit einem transluzenten Material befüllt ist. Hierbei kann die Schicht des Datenträgers, in welcher die Aussparung vorgesehen ist, im Durchlicht opak sein.
-
Aus der
EP 0 748 286 B2 ist ein Träger mit einem aufgedruckten, individualisierbaren Muster, welches mittels Perforation gebildet ist, bekannt. Die Perforation wird mittels Laser eingebracht.
-
Aus der
WO 98/19869 A1 ist ein Dokument mit einer Perforation bekannt, wobei die Perforation ein Graustufenbild darstellt. Die Perforation ist derart ausgeführt, dass diese mit einem Finger nicht ertastbar ist. Das Graustufenbild wird durch Variation der Größe der Perforationslöcher oder durch Variation der Dichte der Perforationslöcher erzeugt.
-
Aus der
DE 199 34 434 A1 ist ein Wert- oder Sicherheitsdokument mit Mikrokanälen bekannt. Die Mikrokanäle können gefüllt werden, beispielsweise mit Druckfarbe oder Kleber, und werden so gegen Verschmutzung geschützt. Die Mikrokanäle müssen hierbei nicht durch das Dokument durchgängig sein und müssen bei einem mehrschichtigen Dokument in der Tiefe auch nicht unbedingt mit der Schichtgrenze der zusammen laminierten Schichten fluchten.
-
Aus der
WO 00/43216 A1 ist ein fälschungssicheres Dokument mit einer Perforation bekannt, wobei die Perforation ein Graustufenbild bildet. Hierbei reicht die Perforation nicht über die ganze Dicke des Dokuments, sodass durch die unterschiedliche Dicke der verbleibenden Teile des Dokuments eine Graustufen-Modulation erzielt wird.
-
Aus
DE 10 2008 052 572 A1 ist ferner ein Sicherheits- und/oder Wertdokument bekannt, das eine Kernschicht, in der Kernschicht eingebettete elektronische Bauteile, beidseitig zur Kernschicht Schutzschichten sowie weitere außenliegende Polymerschichten umfasst. Weiter wird ganz allgemein angegeben, dass eine der Schutzschichten eine Ausnehmung aufweisen kann oder dass beide Schutzschichten Ausnehmungen aufweisen können.
-
Aus der
DE 10 2006 050 047 A1 ist ein Durchsichtssicherheitselement für Sicherheitspapiere, Wertdokumente und dergleichen mit zumindest einer Mikrostruktur mit einem in Durchsicht betrachtungswinkelabhängigen visuellen Erscheinungsbild bekannt. Die zumindest eine Mikrostruktur ist aus einer Anordnung einer Vielzahl von Strukturelementen mit einem charakteristischen Strukturabstand von 1 µm oder mehr gebildet und das Durchsichtssicherheitselement weist eine Gesamtdicke von 50 µm oder weniger auf.
-
Aus der
WO 2010/037834 A2 sind eine Einheit und ein Verfahren zum Herstellen einer Einheit bekannt, wobei die Einheit ein Element aufweist, welches mittels eines Kunststoffkörpers gesichert wird. Das Element umfasst mindestens eine Öffnung, in welche ein Material des Kunststoffkörpers eindringt und das Element hierdurch absichert.
-
Aus der
DE 199 34 434 B4 ist ein Wert- und Sicherheitsdokument mit Perforierung bekannt, bei dem Mikrokanäle als zusätzlicher Sicherheits- und Echtheitsnachweis angeordnet sind.
-
Problem nach dem Stand der Technik und Aufgabe der Erfindung
-
Eine Einbringung von Wasserzeichen in kunststoffbasierende Dokumente in herkömmlicher Art und Weise ist nicht möglich. Bei der Verwendung einer Perforation besteht bei den heute immer weiter Verbreitung findenden elektronischen Dokumenten die Gefahr, dass die Perforation die elektronischen Bauteile bei Positionierungsungenauigkeiten beschädigen kann. Hierdurch wird der Ausschuss erhöht, was gerade bei den durch elektronische Komponenten deutlich teureren Dokumenten zu vermeiden ist.
-
Es stellt sich somit die Aufgabe, zur Verhinderung oder zumindest Erschwerung der Verfälschung oder Fälschung ein Wasserzeichen in ein kunststoffbasiertes Dokument einzubringen und gleichzeitig die mögliche Beschädigung von elektronischen Bauteilen zu verhindern.
-
Begriffsdefinitionen
-
Soweit nachfolgend in der Beschreibung und in den Ansprüchen der Begriff „Folie“ verwendet wird, so ist darunter üblicherweise ein Halbzeug in Folienform aus einem organischen Polymer oder einem Keramikwerkstoff zu verstehen. Unter einem organischen Polymer sind grundsätzlich auch Silikone zu verstehen. Typischerweise besteht eine Folie aus Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylennaphthalat (PEN), Polyvinylchlorid (PVC), Polyvinylbutyral (PVB), Polyimid (PI), Polyvinylalkohol (PVA), Polystyrol (PS), Polyvinylphenol (PVP), Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), Polycarbonat (PC), Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS), Polytetrafluorethylen (PTFE), thermoplastischen Elastomeren (TPE), insbesondere thermoplastischem Polyurethan (TPU), Mischungen dieser Polymere oder enthält diese. Eine Folie kann auch eine
-
Glas-Polymer-Verbundfolie sein. Die Folie kann auch aus einem Verbundmaterial aus mehreren der vorstehend genannten Materialien oder einer Mischung aus den vorstehend genannten Materialien bestehen. Ferner sind unter einer Folie auch Metallfolien und metallisierte Kunststofffolien zu verstehen. Banknoten bestehen beispielsweise aus einem Spezialpapier. Die Foliendicke liegt üblicherweise im Bereich von 20 µm bis 1 mm. Die Folie kann Bestandteil eines Sicherheits- oder Wertdokuments sein oder alternativ auch selbstständig und abhängig von anderen Dokumentenbestandteilen vorliegen. Bevorzugt ist PC, insbesondere Bisphenol A-Polycarbonat.
-
Soweit nachfolgend in der Beschreibung und in den Ansprüchen der Begriff „Wert- oder Sicherheitsdokument“ verwendet wird, so ist darunter typischerweise ein Reisepass, Personalausweis, Führerschein, eine ID-Karte, Kreditkarte, Bankkarte, Barzahlungskarte oder Kundenkarte zu verstehen, das aus einem Schichtverbund, beispielsweise aus einem Polymerschichtverbund, hergestellt ist. Der Schichtverbund kann zum Beispiel typischerweise ein Verbund aus Polymerschichten sein, der gegebenenfalls auch Schichten aus anderen Materialien, beispielsweise aus Pappe, Papier, Textilien, Gewebe, Gewirke, oder so genannte Prepregs zusätzlich enthält. Bevorzugt sind Dokumente im Format ID-1, ID-2 und ID-3 gemäß ISO 7810.
-
Beschreibung der Erfindung und bevorzugte Ausführungsformen
-
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Wert- oder Sicherheitsdokuments umfasst die Schritte:
- a) Bereitstellen wenigstens einer opaken Folie und gegebenenfalls Übereinanderstapeln von mindestens zwei opaken Folien unter Bildung eines Folienstapel und
- b) Einbringen mehrerer Ausnehmungen.
-
Diese beiden Verfahrensschritte werden vorzugsweise nacheinander durchgeführt und zwar nach dem Bereitstellen der wenigstens einen opaken Folie besonders bevorzugt zunächst das Übereinstapeln der opaken Folien und anschließend das Einbringen der Ausnehmungen. Selbstverständlich können die Ausnehmungen aber auch zunächst in mindestens eine der opaken Folien eingebracht und die Folien dann übereinander gestapelt werden.
-
Die opake Folie oder der Folienstapel umfasst einen ersten und einen zweiten sich parallel zu den Oberflächen der opaken Folie oder des Folienstapels erstreckenden Bereich. In oder auf der opaken Folie oder dem Folienstapel befindet sich mindestens ein elektronisches Bauteil, welches ausschließlich in dem ersten Bereich angeordnet ist. Die wenigstens eine Ausnehmung wird ausschließlich in den zweiten Bereich der opaken Folie oder des Folienstapels eingebracht.
-
Die mehreren Ausnehmungen durchdringen die wenigstens eine opake Folie bzw. den Folienstapel nur teilweise, denn sie werden ausschließlich in den zweiten Bereich der Folie oder des Folienstapels eingebracht. Durch die Ausnehmungen wird die Opazität des Dokuments im Bereich der Ausnehmungen herabgesetzt, wobei durch unterschiedlich tiefe Ausnehmungen eine unterschiedliche Herabsetzung der Opazität erreicht werden kann. Somit wird durch die Ausnehmungen ein Wasserzeichen gebildet.
-
Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Möglichkeit der sicheren Einbringung eines leicht verifizierbaren Wasserzeichens in ein Kunststoff-basierendes Wert- oder Sicherheitsdokument, welches durch die Verbreitung in Papier-basierenden Dokumenten große Akzeptanz hat, unter gleichzeitiger Verhinderung von Ausschuss durch Beschädigung des mindestens einen elektronischen Bauteils. Eine Beschädigung ist aufgrund von Passerungenauigkeit nur zu verhindern, wenn elektronische Bauteile und Wasserzeichen ausreichend weit voneinander getrennt sind. Dieses führt aber gerade auf kleinen ID-1 Karten mit Antennen zu sehr kleinen und kaum mehr zu verifizierenden Wasserzeichen. Außerdem kann durch das erfindungsgemäße Verfahren eine räumliche Überlagerung von Wasserzeichen und elektronischen Bauteilen erreicht werden und somit die Manipulation, insbesondere der Austausch, der elektronischen Bauteile zusätzlich erschwert werden.
-
Ein weiterer Vorteil ist, dass ein Druck, welcher sich auf der der Oberfläche der Einbringung der Ausnehmungen abgewandten Oberfläche der opaken Folie oder des Folienstapels befindet, durch die Ausnehmungen nicht beeinträchtigt wird. Dieses gilt ebenfalls für beugende Strukturen, welche eingebracht sind, zum Beispiel für Hologramme. Insbesondere Oberflächenhologramme können durch eine Perforation nämlich derart verändert werden, dass der durch Brechung erzeugte Eindruck beeinflusst wird.
-
Die mehreren Ausnehmungen werden bevorzugt in zylindrischer Form senkrecht zur Oberfläche eingebracht. Die Ausnehmungen können jedoch auch andere Formen, zum Beispiel Kegelform aufweisen, und/oder unter einem anderen Winkel zur Oberfläche eingebracht werden.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die mehreren Ausnehmungen verfüllt. Vorzugsweise werden sie mit einem Lack verfüllt. Alternativ kann die Verfüllung auch mit dem Basispolymer der opaken Folie oder einem Kleber erfolgen. Das Material, mit welchem die Ausnehmungen verfüllt werden, ist vorzugsweise transparent oder transluzent, besonders bevorzugt transparent. Durch das Verfüllen kann eine Verschmutzung und/oder Beschädigung der Ausnehmungen auch bei langer Benutzung sicher verhindert werden. Außerdem sind die Ausnehmungen nach der Verfüllung als solche nicht mehr wahrnehmbar, sondern nur noch durch den durch sie hervorgerufenen optischen Eindruck.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Verfahren zusätzlich die Verfahrensschritte:
- c) Zusammentragen wenigstens einer ersten transparenten Folie, der opaken Folie oder des Folienstapels und wenigstens einer zweiten transparenten Folie, sodass die wenigstens eine erste transparente Folie an dem ersten Bereich der opaken Folie oder des Folienstapels anliegt und die wenigstens eine zweite transparente Folie an dem zweiten Bereich der opaken Folie oder des Folienstapels anliegt und
- d) Laminieren der wenigstens einen ersten transparenten Folie, der opaken Folie oder des Folienstapels und der wenigstens einen zweiten transparenten Folie.
-
Die Verfahrensschritte c) und d) oder auch nur der Verfahrensschritt c) können zwischen den Verfahrensschritten a) und b) ausgeführt werden. Im ersten Fall werden die Folien zunächst zusammengetragen, dann laminiert und anschließend die Ausnehmungen eingebracht. Im zweiten Fall werden die Folien zunächst zusammengetragen, dann die Ausnehmungen eingebracht, und anschließend wird der Stapel laminiert. Allerdings müssen die Ausnehmungen im letzten Falle vor dem Laminieren verfüllt werden, um ein „Zulaufen“ beim Laminieren zu verhindern. In diesen Ausführungsformen erfolgt die Einbringung der Ausnehmungen nicht nur in den zweiten Bereich der opaken Folie oder des Folienstapels, sondern auch in die wenigstens eine zweite transparente Folie. Vorteil dieser Ausführungsformen ist, dass eine Fertigung von sicheren Dokumentenrohlingen möglich ist, welche anschließend in einem Schritt insbesondere mit einem individualisierten, insbesondere personalisierten Wasserzeichen, versehen werden können. Durch die zusätzlichen transparenten Schichten wird die Einbringung zusätzlicher dem Fachmann bekannter Sicherheitsmerkmale möglich, sodass die Sicherheit des Dokuments weiter erhöht werden kann.
-
Alternativ können die Verfahrensschritte c) und d) nach dem Verfahrensschritt b) durchgeführt werden. In diesem Fall ist es besonders bevorzugt, die Ausnehmungen zwischen den Verfahrensschritten b) und c) zu verfüllen, um ein „Zulaufen“ beim Laminieren zu verhindern. Dieses Verfahren ist bevorzugt, wenn ein statisches, also für alle Dokumente gleiches Wasserzeichen, zum Beispiel ein Wappen oder Hoheitszeichen, eingebracht werden soll. Zwar ist auch hier eine Einbringung eines individualisierten Wasserzeichens möglich, jedoch aufgrund des gegenüber dem vorgenannten Verfahren deutlich erhöhten Aufwands nicht bevorzugt.
-
Bevorzugt handelt es sich bei mindestens einem der elektronischen Bauteile um einen integrierten Schaltkreis, um ein Display, um einen Sensor, um einen Anschlusskontakt und/oder um eine Antenne. Weitere elektronische Bauteile sind zum Beispiel Verbindungsleitungen und Schalter. Typischer Weise weist beispielsweise ein elektronisches Dokument für den kontaktlosen Betrieb gemäß ISO 14443 einen integrierten Schaltkreis und eine Antenne auf, ein kontaktbehaftetes Dokument nach ISO 7816 weist einen integrierten Schaltkreis und einen Anschlusskontakt auf.
-
Der erste Bereich weist bevorzugt eine Dicke von wenigstens 50 µm auf. Weiter weist der erste Bereich bevorzugt eine Dicke von maximal 300 µm, besonders bevorzugt von maximal 150 µm auf.
-
Der zweite Bereich weist bevorzugt eine Dicke von wenigstens 200 µm auf. Weiter weist der zweite Bereich bevorzugt eine Dicke von maximal 400 µm, besonders bevorzugt von maximal 250 µm auf. Besonders bevorzugt weist der zweite Bereich eine größere Dicke als der erste Bereich auf, um eine ausreichende Anzahl an Graustufen für das Wasserzeichen zu ermöglichen.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Ausnehmungen mittels eines ps- oder eines fs-Lasers, bevorzugt mittels eines fs-Lasers, eingebracht. Ein ps-Laser weist eine Pulsdauer von weniger als 1 ns und wenigstens 1 ps auf, ein fs-Laser weist eine Pulsdauer von weniger als 1 ps und wenigstens 1 fs auf. fs-Laser sind bevorzugt, da mit ultrakurzen Pulsen thermische Wechselwirkungen und somit Schwärzung des die Ausnehmung umgebenden Materials vermieden werden können.
-
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Die einzelnen Figuren zeigen:
- 1: eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Wert- oder Sicherheitsdokuments mit nicht verfüllten Ausnehmungen;
- 2: eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Wert- oder Sicherheitsdokuments mit verfüllten Ausnehmungen;
- 3: eine Darstellung der Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand von schematischen Querschnittdarstellungen;
- 4: eine Darstellung der Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand von schematischen Querschnittdarstellungen eines alternativen Folienaufbaus eines Wert- oder Sicherheitsdokuments.
-
Die Darstellungen sind zur Verdeutlichung nur schematisch und nicht maßstabsgerecht. Gleiche Bezugsziffern bezeichnen gleiche Elemente.
-
1 zeigt ein Wert- oder Sicherheitsdokument 10. Dieses besteht beispielsweise aus opakem Polycarbonat und weist insgesamt eine Dicke von 800 µm auf. Das Wert- oder Sicherheitsdokument 10 weist einen ersten Bereich 12 und einen zweiten Bereich 14 auf. Diese beiden Bereiche sind durch die strichlierte Linie voneinander getrennt. Im ersten Bereich 12 befinden sich elektronische Bauteile, nämlich eine Antenne 16 mit drei Windungen und ein integrierter Schaltkreis 18. In den zweiten Bereich 14 sind Ausnehmungen 20, 22, 24 eingebracht. Die Ausnehmungen 20, 22, 24 weisen unterschiedliche Tiefen auf, sodass im Durchlicht ein Graustufenbild entsteht.
-
In 2 ist das Wert- oder Sicherheitsdokument gemäß 1 mit verfüllten Vertiefungen 26, 28, 30 dargestellt. Zum Verfüllen wurde ein transparenter Lack auf Acrylat-Basis verwendet. Hierdurch kann verhindert werden, dass sich in den Ausnehmungen Schmutz ansammelt oder die Erkennbarkeit des durch die gefüllten Ausnehmungen gebildeten Wasserzeichens in anderer Weise beeinträchtigt wird.
-
In 3 ist die Herstellung eines weiteren Wert- oder Sicherheitsdokuments 50 dargestellt. Zunächst wird eine opake Folie 52 bereitgestellt, welche einen ersten Bereich 54 und einen zweiten Bereich 56 aufweist. In der Folie befinden sich wie im Falle der 1 und 2 wieder eine Antenne 16 und ein integrierter Schaltkreis 18. In einem weiteren Schritt werden die opake Folie 52 und eine erste transparente Folie 58 sowie eine zweite transparente Folie 60 derart zusammen getragen, dass die erste transparente Folie 58 an dem ersten Bereich 54 der opaken Folie 52 und die zweite transparente Folie 60 an dem zweiten Bereich 56 der opaken Folie 52 anliegen. Durch Lamination der Folien in einem weiteren Verfahrensschritt wird ein Kartenkörper erhalten, welcher bei Verwendung gleicher Materialien der Folien monolithisch ist. Beispielsweise bestehen alle Folien aus Polycarbonat. In den Dokumentenkörper werden anschließend Ausnehmungen 66, 68, 70 eingebracht und so das Wert- oder Sicherheitsdokument 50 fertig gestellt.
-
4 zeigt einen Folienaufbau 80 für ein alternatives Wert- oder Sicherheitsdokument. Der Folienaufbau 80 besteht aus einer transparenten 50 µm PC-Folie 82, einer transparenten 100 µm PC-Folie 84, einer opaken 300 µm PC-Folie 86, einer opaken 150 µm TPU-Folie 88, einer opaken 50 µm PC-Folie 90, einer transparenten 100 µm PC-Folie 92 und einer transparenten 50 µm PC-Folie 94. In diesem Falle gibt es drei opake Folien 86, 88, 90, wobei die TPU-Folie 88 und die opake 50 µm PC-Folie 90 den ersten Bereich 12 und die opake 300 µm PC-Folie 86 den zweiten Bereich 14 bilden. Die elektronischen Bauteile in Form einer Antenne 96 und eines integrierten Schaltkreises 98 sind in die TPU-Folie 88 eingebettet. Weiter gibt es jeweils zwei erste transparente Folien 92, 94 und zwei zweite transparente Folien 82, 84. Dieses hat den Vorteil, dass zusätzliche Druckschichten auf die transparenten 100 µm Folien 84, 92 aufgebracht werden können und so die Sicherheit des Dokuments weiter erhöht wird. Nach dem Laminieren werden Ausnehmungen 100, 102 in die opake Folie 86 eingebracht, was bei diesem Folienaufbau 80 den Vorteil hat, dass ein Herauslösen der TPU-Folie 88 zur Manipulation der elektronischen Bauteile erschwert wird, da durch die Ausnehmungen die die TPU-Folie 88 überdeckende opake 300 µm PC-Folie 86 derart destabilisiert wird, dass deren Zerstörung beim Herauslösen einen Manipulationsversuch offensichtlich macht.
