DE102013218861A1

DE102013218861A1 - Halbzeug, Sicherheitsdokument und Verfahren zur Herstellung solcher mit einem UV-anregbaren Lumineszenzsicherheitsdruck

Info

Publication number: DE102013218861A1
Application number: DE201310218861
Authority: DE
Inventors: Jens Ehreke; Alexander Mombrée; Hanna Kindler; Michael Knebel; André Leopold; Per Krüger; Peter Paul; Thomas Bitzer
Original assignee: Printcolor Deutschland GmbH; Bundesdruckerei GmbH
Current assignee: Printcolor Deutschland GmbH; Bundesdruckerei GmbH
Priority date: 2013-09-19
Filing date: 2013-09-19
Publication date: 2015-03-19
Also published as: WO2015040183A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Halbzeugs (200), ein Halbzeug (200), ein Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitsdokuments (300) und ein Sicherheitsdokument (300), welche einen Sicherheitsdruck (220) aufweisen, der bei UV-Anregung (230) ein lumineszierendes farbiges Bild zeigt. Vorgeschlagen wird ein Verfahren (10) zum Erzeugen eines Halbzeugs (200) für ein Sicherheitsdokument (300), wobei das Halbzeug (200) einen hoch aufgelösten Sicherheitsdruck (20) aufweist, der bei UV-Anregung im sichtbaren Wellenlängenbereich einen mehrfarbigen Eindruck hervorruft, umfassend die Schritte: Bereitstellen eines Substrats (210); Bereitstellen von mindestens zwei Farb-Druckzusammensetzungen, welche im verdruckten Zustand bei UV-Anregung (230) im sichtbaren Wellenlängenbereich eine farbige Lumineszenz zeigen, wobei die mindestens zwei Farb-Druckzusammensetzungen im verdruckten Zustand bei UV-Anregung unterschiedliche Lumineszenzspektren aufweisen, die unterschiedliche Farbeindrücke hervorrufen; Ausführen eines hochauflösenden Druckverfahrens zum Aufdrucken von farbigen Informationsbestandteilen des zu erzeugenden Sicherheitsdrucks (220) mit den bereitgestellten mindestens zwei Farb-Druckzusammensetzungen, wobei zusätzlich eine Absorber-Druckzusammensetzung bereitgestellt wird, welche einen UV-Absorber umfasst, der bei der UV-Anregung (230) keine Lumineszenz im sichtbaren Wellenlängenbereich zeigt, und mit der Absorber-Druckzusammensetzung schwarze Informationsbestandteile des Sicherheitsdruck (220) gedruckt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen eines Halbzeugs für ein Sicherheitsdokument mit einem Sicherheitsdruck, der bei UV-Anregung im sichtbaren Wellenlängenbereich einen mehrfarbigen Eindruck herruft, ein solches Halbzeug sowie ein mit einem solchen Halbzeug hergestelltes Sicherheitsdokument.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, in Sicherheitsdokumente sogenannte versteckte Sicherheitsmerkmale einzubringen. Als Sicherheitsmerkmale werden solche Merkmale bezeichnet, welche eine Nachahmung, Verfälschung, Duplizierung, unautorisierte Herstellung oder Ähnliches zumindest erschweren oder unmöglich machen. Darüber hinaus dienen Sicherheitsmerkmale zur Verifizierung einer Authentizität eines Sicherheitsdokuments, auf das diese oder in das diese eingebracht sind. Ein Sicherheitsdokument ist somit jeweils ein Dokument, welches mindestens ein Sicherheitsmerkmal umfasst. Sicherheitsdokumente umfassen beispielsweise Reisepässe, Personalausweise, Führerscheine, Zugangskarten, Visa, Banknoten, Wertpapiere, aber auch gegen Fälschung gesicherte Etiketten und/oder Eintrittskarten oder Ähnliches.
Zu den verborgenen Merkmalen, d.h. solchen Merkmalen, die ohne ein technisches Hilfsmittel nicht wahrnehmbar und/oder verifizierbar sind, gehören auch sogenannte Lumineszenzbilder oder allgemein Drucke, welche mit Lumineszenzfarben ausgeführt sind. Nach Anregung der Lumineszenz, beispielsweise mittels hochenergetischer, elektromagnetischer Strahlung, beispielsweise UV-Strahlung, wird in einem sichtbaren Wellenlängenbereich Lumineszenzlicht sichtbar. Aus dem Stand der Technik sind Substanzen und Farbmittel bekannt, welche im sichtbaren Wellenlängenbereich keine Absorption zeigen, d.h. im verdruckten Zustand auf einem transparenten Substrat transparent sind, jedoch bei einer Anregung der Lumineszenz, beispielsweise mittels UV-Strahlung, eine im sichtbaren wahrnehmbare farbige Lumineszenz zeigen.
In dem Artikel „Colour images visible under UV-light" von Hersch et. al. erschienen in Proceedings Sigg Graph 2007, ACM Trans. Graph., Vol. 26, NR. 3, Artikel 75 (Juli 2007), 9 Seiten, sind solche UV-Drucke beschrieben. Darin werden beispielsweise Probleme der Erzeugung von möglichst monochromatischen Einzelfarben behandelt, um einen vollfarbigen Eindruck zu erzeugen, der aus einer Farbaddition des Lumineszenzlichts unterschiedlich farbiger Pixel herrührt.
Unabhängig von diesen Problemen, einen bestimmten Farbeindruck über die Farbaddition unterschiedlich lumineszierender Bildpunkte zu erzeugen, hat es sich im Stand der Technik gezeigt, dass hoch aufgelöste Sicherheitsdrucke, welche eine bunte, d.h. unterschiedliche Farbeindrücke hervorrufende, Druckinformation speichern einen verwaschenen und leicht unscharfen Eindruck bei einem Betrachter hervorrufen, wenn das Lumineszenzbild bei UV-Anregung betrachtet wird. Die erreichbare Detailschärfe und sogenannte Zeichnung ist deutlich schlechter als dies bei der verwendeten Druckauflösung zum Verdrucken der die einzelnen monochromatischen Farben erzeugenden Bildpunkte zu erwarten ist.
Der Erfindung liegt somit die technische Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Erzeugen eines Halbzeugs, ein Halbzeug sowie ein mit einem solchen Halbzeug hergestelltes Sicherheitsdokument schaffen, welche einen Sicherheitsdruck aufweisen, welcher bei UV-Anregung einen farbigen Eindruck hervorruft und eine verbesserte Zeichnung und Detailschärfe als die im Stand der Technik bekannte Gegenstände zeigen.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, eine verbesserte Zeichnung und Detailschärfe dadurch zu erreichen, dass stärkere Kontrastübergänge und insbesondere auch schwarze Bestandteile von farbigen Sicherheitsdrucken verbessert ausgebildet werden. Hierzu ist vorgesehen, zusätzlich zu den Druckzubereitungen, welche jeweils im verdruckten Zustand einen Farbeindruck bei Lumineszenzanregung im sichtbaren Wellenlängenbereich hervorrufen und geeignet zum Ausbilden von unterschiedlichen Farbeindrücken im Zusammenwirken mit anderen Farbzusammensetzungen im Rahmen einer Farbaddition des emittierten Lumineszenzlichts sind, eine Druckzubereitung zu verdrucken, welche eine UV-Absorption zeigt, jedoch keine Lumineszenz im sichtbaren Wellenlängenbereich hervorruft. Es hat sich gezeigt, dass hierüber verbesserte Darstellungen von schwarzen Bestandteilen sowie eine erhöhter Kontrast und damit einhergehend eine verbesserte Zeichnung und Detailschärfe ermöglicht wird. Insgesamt zeigen so hergestellte Lumineszenzbilder eine deutlich verbesserte Farbbrillianz gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Bildern.
Insbesondere wird ein Verfahren zum Erzeugen eines Halbzeugs für ein Sicherheitsdokument vorgeschlagen, wobei das Halbzeug einen hochaufgelösten Sicherheitsdruck aufweist, der bei UV-Anregung im sichtbaren Wellenlängenbereich einen mehrfarbigen Eindruck hervorruft, umfassend die Schritte: Bereitstellen eines Substrats; Bereitstellen von mindestens zwei Farbdruckzusammensetzungen, welche im verdruckten Zustand bei UV-Anregung jeweils im sichtbaren Wellenlängenbereich eine farbige Lumineszenz zeigen, wobei die mindestens zwei Farbdruckzusammensetzungen im verdruckten Zustand bei UV-Anregung unterschiedliche Lumineszenzspektren aufweisen, die unterschiedliche Farbeindrücke hervorrufen; Ausführen eines hochauflösenden Druckverfahrens zum Aufdrucken von farbigen Informationsbestandteilen des zu erzeugenden Sicherheitsdrucks mit den bereitgestellten mindestens zwei Farbdruckzusammensetzungen, wobei vorgesehen ist, dass zusätzlich eine Absorber-Druckzusammensetzung bereitgestellt wird, welche einen UV-Absorber umfasst, der im sichtbaren Wellenlängenbereich keine Lumineszenzen zeigt, und mit der Absorber-Druckzusammensetzung schwarze Informationsbestandteile des Sicherheitsdrucks gedruckt werden.
Ferner wird ein Halbzeug für ein Sicherheitsdokument vorgeschlagen, welches umfasst:
ein Substrat, auf welchem mit mindestens zwei unterschiedlichen Farb-Druckzusammensetzungen ein hochaufgelöster Sicherheitsdruck ausgeführt ist, wobei die mindestens zwei unterschiedlichen Farb-Druckzusammensetzungen im verdruckten Zustand bei UV-Anregung eine farbige Lumineszenz zeigen und unterschiedliche Lumineszenzspektren im sichtbaren Wellenlängenbereich aufweisen, sodass diese im sichtbaren Wellenlängenbereich unterschiedliche Farbeindrücke hervorrufen; wobei die farbigen Informationsbestandteile des Sicherheitsdrucks mit den mindestens zwei Farb-Druckzusammensetzungen gedruckt sind, wobei vorgesehen ist, dass der Sicherheitsdruck zusätzlich schwarze Informationsbestandteile umfasst, die mittels einer Absorber-Druckzusammensetzung gedruckt sind, welche einen UV-Absorber umfasst, der im sichtbaren Wellenlängenbereich keine Lumineszenzen zeigt.
Schließlich wird ein Sicherheitsdokument mit einem hochaufgelösten Sicherheitsdruck vorgeschlagen, der bei UV-Anregung im sichtbaren Wellenlängenbereich einen mehrfarbigen Eindruck hervorruft, wobei vorgesehen ist, dass ein oben beschriebenes Halbzeug, welches ein mit dem Sicherheitsdruck versehenes Substrat umfasst, mit weiteren Substratschichten zu einem Sicherheitsdokumentenkörper zusammengefügt wird. Alle diese Ausführungsformen weisen den Vorteil auf, dass ein Sicherheitsdruck hergestellt wird bzw. in ihnen enthalten ist, der eine deutlich verbesserte Farbbrillianz des bei der Wiedergabe bei UV-Anregung im sichtbaren Wellenlängenbereich sichtbaren Bildes zeigen und eine deutlich verbesserte Zeichnung und Detailschärfe ermöglichen. Dies bedeutet feinere Linien können grafisch besser dargestellt werden.
Definitionen
Als Druckzusammensetzung wird jede Druckfarbe oder Drucktinte bezeichnet, welche mittels einer Druckvorrichtung verdruckt werden kann.
Eine Farbdruckzusammensetzung ist eine Zusammensetzung, welche im verdruckten Zustand zumindest bei UV-Anregung im sichtbaren Wellenlängenbereich einen farbigen Eindruck hervorruft, d.h. Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich emittiert.
Eine Absorber-Druckzusammensetzung ist eine Zusammensetzung, welche Licht im UV-Wellenlängenbereich absorbiert, jedoch keine Lichtemission im sichtbaren Wellenlängenbereich aufweist und ggf. sogar bei Anregung mit UV-Strahlung auch eine Absorption im sichtbaren Wellenlängenbereich zeigt.
Als transparent im verdruckten Zustand werden verdruckte Farb-Druckzusammensetzungen und Absorber-Druckzusammensetzungen bezeichnet, die im sichtbaren Wellenlängenbereich keine Absorption oder Remission im sichtbaren Wellenlängenbereich zeigen, sofern diese mit Licht im sichtbaren Wellenlängenspektrum angeregt oder bestrahlt werden und nicht zugleich eine UV-Anregung vorliegt.
Als Farbmittel werden jene Bestandteile einer Druckzusammensetzung bezeichnet, welche für die Farbigkeit der Druckzusammensetzung im verdruckten Zustand verantwortlich sind.
Als UV-Licht wird jenes Licht bezeichnet, das auf der hochenergetischen Seite an den sichtbaren Spektralbereich, angrenzt und für einen menschlichen Betrachter nicht direkt optisch wahrnehmbar ist.
Bevorzugte Ausführungsformen
Um die in dem Sicherheitsdruck gespeicherte Information verbergen zu können, ist bei einer Ausführungsform vorgesehen, dass das Bereitstellen der mindestens zwei Farb-Druckzusammensetzungen und der Absorber-Druckzusammensetzung ein Auswählen oder Herstellen der Druckzusammensetzungen mit Farbmitteln und Absorbern umfasst, welche im verdruckten Zustand im sichtbaren Wellenlängenbereich transparent sind. Ein mit solchen Farbdruckzusammensetzungen hergestellter Sicherheitsdruck ist nur bei einer UV-Anregung sichtbar.
Um die Möglichkeit zu schaffen, unterschiedliche Farben und Farbtöne herzustellen, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass das Bereitstellen der mindestens zwei Farb-Druckzusammensetzungen ein Auswählen oder Herstellen der Farb-Druckzusammensetzung mit Farbmitteln umfasst, welche im verdruckten Zustand bei UV-Anregung im sichtbaren Wellenlängenbereich nur Licht einer Wellenlänge oder eines eng begrenzten Wellenlängenbereichs emittieren. Hierdurch wird die Möglichkeit geschaffen, über eine relative Konzentration der unterschiedliche Farbeindrücke hervorrufenden Farbmittel bzw. Farb-Druckzusammensetzungen, eine sich über die Farbaddition ergebende Mischfarbe im Farbeindruck bei UV-Anregung zu beeinflussen und auszuwählen. Vorzugsweise ist ebenfalls die Absorber-Druckzusammensetzung so ausgebildet, dass auch diese vollständig transparent bei ausschließlicher Anregung bzw. Bestrahlung im sichtbaren Wellenlängenbereich erfolgt.
Um einen vollfarbigen Gamut aufspannen zu können und somit in dem Sicherheitsdruck Bildinformationen realisieren zu können, welche ein vollfarbiges Bild darstellen, ist bei einer Ausführungsform vorgesehen, dass mindestens eine dritte Farb-Druckzusammensetzung mit Farbmitteln ausgewählt und bereitgestellt oder alternativ mit Farbmitteln hergestellt wird, die jeweils im verdruckten Zustand bei UV-Anregung nur Licht in einer Wellenlänge oder eines eng begrenzten Wellenlängenbereichs im sichtbaren Wellenlängenbereich emittiert und wobei die mindestens eine dritte Farb-Druckzusammensetzung und die mindestens zwei Farb-Druckzusammensetzungen so ausgewählt oder hergestellt werden, dass durch die drei Wellenlängen oder die drei eng begrenzten Wellenlängenbereiche ein Gamut aufgespannt wird, der eine vollfarbige Informationswiedergabe ermöglicht.
Es hat sich gezeigt, dass sich die besten Resultate dann erzielen lassen, wenn die Absorber-Druckzusammensetzung als letztes auf die ansonsten bereits gedruckte Farbinformation gedruckt wird. Da bei einem hochauflösenden Druck, beispielsweise einem Sicherheitsdruck, welcher mit einem Inkjet-Druckverfahren hergestellt wird, die einzelnen Farbbestandteile erzeugenden Druckpixel in der Regel nicht vollständig nebeneinander, sondern auch teilweise überlappend gedruckt werden, es sich als sinnvoll erwiesen, die UV-Absorberanteile nachträglich zu drucken, die dann für eine zuverlässige Absorption und nicht auftretende Lumineszenz in ihrem Druckbereich sorgen.
In Weiterbildung des Verfahrens zum Herstellen eines Halbzeugs erhält man ein Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitsdokuments, indem man zusätzlich zu dem Halbzeug mindestens eine weitere Substratschicht, vorzugsweise mehrere weitere Substratschichten bereitstellt und mit dem Halbzeug, welches mit dem Sicherheitsdruck versehen ist, zusammenträgt und das Halbzeug mit der mit dem Sicherheitsdruck versehenen Substratschicht und den übrigen Substratschichten zu einem Dokumentenkörper des Sicherheitsdokuments zusammenfügt, beispielsweise in einem Hochdruck-Hochtemperatur-Laminationsverfahren.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert.
Hierbei zeigen:
1 ein schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens zum Erzeugen eines Halbzeugs;
2 ein Flussdiagramm zum Erzeugen eines Sicherheitsdokuments;
3 eine schematische Darstellung eines Halbzeugs;
4 eine Explosionszeichnung eines Sicherheitsdokuments;
5 eine schematische Ansicht eines Sicherheitsdokuments bei UV-Anregung; und
6 eine schematische Ansicht eines Sicherheitsdokuments ohne UV-Anregung.
In 1 ist schematisch ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 10 zum Herstellen eines Halbzeugs gezeigt. In einem ersten Verfahrensschritt wird ein Substrat bereitgestellt 12. Bei dem Substrat kann es sich um ein Papiersubstrat aber auch ein auf Kunststoffbasis hergestelltes Substrat, beispielsweise eine Kunststofffolie, insbesondere aus Polycarbonat, PVC, ABS oder ähnlichem Material handeln. Vorzugsweise wird es sich um eine transparente Substratschicht handeln.
Zeitgleich oder nachfolgend werden Farb-Druckzusammensetzungen bereitgestellt oder hergestellt 14. Es werden mindestens zwei, vorzugsweise jedoch drei oder sogar sechs Farb-Druckzusammensetzungen bereitgestellt, welche im verdruckten Zustand bei Anregung mit UV-Licht jeweils Licht einer Wellenlänge oder eines eng begrenzten Wellenlängenbereichs emittieren oder geeignet sind, im Zusammenwirken miteinander unterschiedliche Farben aufgrund der Farbaddition des emittierten Lumineszenzlichts zu erzeugen.
Ebenfalls zeitgleich oder nachfolgend wird mindestens eine Absorber-Druckzusammensetzung bereitgestellt oder hergestellt 16, welche ein verdruckter Zustand zwar eine Absorption im UV-Bereich zeigt, jedoch keine Lumineszenzemission im sichtbaren Wellenlängenbereich. Anschließend wird die farbigen Bestandteile der Information eines Sicherheitsdrucks auf das Substrat mit den Farb-Druckzusammensetzungen gedruckt 20. Hierbei kann zunächst eine Druckinformation erfasst werden 22. Diese wird dann vorzugsweise in unterschiedliche Druckauszüge zerlegt 24, welche jeweils einer der Farb-Druckzusammensetzungen zugewiesen werden und angeben, an welchen Positionen, und ggf. in welcher Menge, eine entsprechende Farb-Druckzusammensetzung auf das Substrat aufgedruckt wird. Anschließend findet das eigentliche Verdrucken der Farb-Druckzusammensetzungen gemäß den Farbdruckauszügen, beispielsweise mit einem Tintenstrahldrucker statt 26. Anschließend werden die schwarzen Bestandteile der Druckinformationen des Sicherheitsdrucks auf das Substrat mit der Absorber-Druckzusammensetzung aufgedruckt 30. Hierfür kann erneut ein Druckauszug für die schwarzen Bestandteile der Druckinformation ermittelt 32 werden und anschließend das tatsächliche Aufdrucken erneut mittels eines Tintenstrahldruckers gemäß dem ermittelten Druckauszug mit der Absorber-Druckzusammensetzung erfolgen 34. Anschließend ist das Halbzeug fertig hergestellt.
In 2 ist ein schematisches Ablaufdiagramm für ein Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitsdokuments gezeigt. Das Verfahren 100 umfasst als ersten Verfahrensschritt das Herstellen und/oder Bereitstellen eines Halbzeugs 110 gemäß dem Verfahren gemäß 1. Zusätzlich werden ein oder mehrere weitere Substratschichten bereitgestellt 112. Das Halbzeug und die weiteren Substratschichten, welche vorzugsweise aus demselben Kunststoffmaterial hergestellt sind wie die mit dem Sicherheitsdruck versehene Substratschicht des Halbzeugs, werden zu einem Substratschichtenstapel zusammengetragen 114 und anschließend in einem Hochdruck-Hochtemperatur-Laminationsverfahren zu einem Dokumentenkörper zusammengefügt 116. Während des Herstellens und/oder Bereitstellens des Substratschichten des Halbzeugs und auch zwischen den hier beschriebenen Verfahrensschritten können weitere Sicherheitsmerkmale in die Substratschichten und/oder den Sicherheitsdokumentkörper integriert und eingebracht werden 118.
In 3 ist eine schematische Ansicht eines Halbzeugs 200 gezeigt. Das Halbzeug umfasst eine Substratschicht 210, auf welche eine Sicherheitsdruck 220 gedruckt ist. In der schematischen Darstellung wird das Halbzeug 200 mit UV-Strahlung 230 beleuchtet, sodass der farbige Sicherheitsdruck 220 als lumineszierendes Bild sichtbar ist. Im dargestellten Fall zeigt der Sicherheitsdruck 220 ein Gesichtsbild. Wird die UV-Anregung eingestellt, so ist der Sicherheitsdruck nicht zu sehen, da die zur Herstellung des Sicherheitsdrucks 220 verwendeten Druckzusammensetzungen ohne Anregung mit UV-Licht transparent sind. In einem Ausschnitt 240 ist zu sehen, dass der Sicherheitsdruck 220 aus unterschiedlichen Pixeln 250-r, 250-b, 250-g und 250-a zusammengesetzt ist. Die nachgestellten Buchstaben r, b, g und a stehen für die unter UV-Anregung emittierten Farbanteile r = rot, g = grün, b = blau sowie der Buchstabe a für die Absorption des UV-Lichts ohne eine Emission von sichtbarem Licht. Durch diesen Aufbau des Sicherheitsdrucks 220 kann eine höhere Farbbrillianz und eine verbesserte Zeichnung und Detailschärfe erreicht werden. Hierbei sind die mit der Absorber-Druckzusammensetzung gedruckten Pixel 250-a nachträglich, und zum Teil über die mit den Farb-Druckzusammensetzungen gedruckten Druckpixel 250-r, 250-b, 250-g gedruckt. Der Ausschnitt 240 zeigt nur exemplarisch und schematisch einige Druckpixel 250.
In einem zweiten Ausschnitt 260 ist ein Bereich vergrößert dargestellt, in dem auch ein Bildbestandteil schwarz ausgebildet ist. Hier tritt daher ein Flächenabschnitt 270 auf, der nahezu nur Druckpixel 250-a aufweist, die mit der Absorber-Druckzusammensetzung gedruckt sind. Bei UV-Anregung wird dieser Flächenabschnitt als schwarz wahrgenommen. Erneut sind nur exemplarisch und schematisch einige Druckpixel 250 dargestellt.
In 4 ist schematisch eine Explosionszeichnung eines Sicherheitsdokuments 300 gezeigt, in welches das Halbzeug 200 sowie zwei weitere Substratschichten 310 und 320 integriert sind. Das Halbzeug 200 wird zwischen diese weiteren Substratschichten 310 und 320 angeordnet und ist mit diesen zu einem Sicherheitsdokumentenkörper 400 laminiert.
Dieser Sicherheitsdokumentkörper 300 ist in 5 in jenem Zustand gezeigt, in dem eine UV-Anregung 230 stattfindet. Der Sicherheitsdruck 220 ist erneut im Innern des Sicherheitsdokuments 400 zu erkennen.
In 6 ist dasselbe Sicherheitsdokument 300 gezeigt, jedoch ohne eine UV-Anregung. Der Sicherheitsdruck 220 ist hierbei nicht zu erkennen, da die verwendeten Druckzusammensetzungen bzw. die hiermit gedruckten Pixel im sichtbaren Wellenlängenbereich ohne eine UV-Anregung transparent sind.
Als Material für die lumineszierenden Farb-Druckzusammensetzungen können als Bindemittel wasserlösliche Acrylate mit einem Polyurethananteil verwendet werden. Als Netzmittel werden vorzugsweise Glykole oder Glycerine zugegeben. Als Farbmittel werden vorzugsweise nanoskalige organische oder anorganische Luminophore verwendet.
Insbesondere können sogenannte Pigment-Slurries mit einem Wasseranteil von ca. 50 % zum Einsatz kommen und eine Basis für eine Tinte liefern. Einem solchen Pigment-Slurry wird vorzugsweise eine kationische Acrylharzlösung, wie sie beispielsweise unter der Marke WorléeCryl 8721 von der Worlée-Chemie GmbH in Lauenburg, Deutschland, vertrieben wird, als Anreibebindemittel für organische und anorganische Pigmente zugefügt. So zubereitete Druckzusammensetzungen eignen sich insbesondere um in einem Tintenstrahldrucksystem verwendet zu werden. Voraussetzung ist, dass die Pigmentgrößen möglichst klein gewählt werden, vorzugsweise nanoskalig sind.
Geeignete Absorber werden unter der Bezeichnung „TINUVIN“ von der Firma BASF, Ludwigshafen, Deutschland, vertrieben.
Wird eine Kunststofffläche bedruckt, so ist eine thermische Fixierung im unmittelbaren Anschluss an das Verdrucken vorteilhaft. Diese Fixierung erfolgt bei 40° C bis 80° C für eine Dauer von etwa 1 bis 3 Minuten. Hierdurch wird erreicht, dass Lösungsmittel aus der verwendeten Druckzusammensetzung verdampfen. Die aufgedruckte Zubereitung, beispielsweise eines Pixels, „geliert“ und wird somit punktscharf auf das Substrat aus Kunststoff aufgebracht. In jedem Fall ist eine thermoplastische Verformung und ein thermoplastisches erweichen der bedruckten Substratschicht zu vermeiden. Der Trocknungsschritt kann auch als UV-Trocknungsschritt ausgeführt sein, währenddessen UV-Strahlung auf das bedruckte zu trocknende Substrat eingestrahlt wird.
Zusätzlich kann eine Nachtrocknung vorteilhaft sein, bei der Wasser und andere schwer verdunstende Lösungsmittel aus der verdruckten Zubereitung vertrieben werden. Wird die bedruckte Substratschicht anschließend in einem Laminationsverfahren mit weiteren Substratschichten zusammengefügt, so kann eine Nachtrocknung in der Regel unterbleiben.
Zusätzlich können bei einigen Ausführungsformen im ultravioletten Spektralbereich lumineszierende Substanzen in ein Halbzeug eingebracht werden, beispielsweise als Untergrunddruck, welche auch mit einem anderen physikalischen Effekt als der Einstrahlung von Licht zur Lumineszenz angeregt werden können. Beispielhaft seien hier elektrolumineszierende Substanzen erwähnt. Ebenso können Substanzen eingebracht werden, welche eine sogenannte „up-conversion“ zeigen, d.h. Licht aus dem sichtbaren Wellenlängenbereich absorbieren und Licht im UV-Wellenlängenbereich aussenden. Solche Substanzen können als Lichtquelle für einen oben beschriebenen Sicherheitsdruck mit einem UV-Lumineszenzbild dienen.
Wird das bedruckte Substrat nicht als innere Schicht in ein Laminat eingefügt, so ist ein Aufbringen einer Schutzfolie oder eines Lacks, beispielsweise eine Kratzschutzlacks, von Vorteil.
Ein Einsatz eines ohne UV-Anregung transparenten Sicherheitsdrucks mit einem farbigen UV-Lumineszenzbild kann auch in Sicherheitsdokumenten eingesetzt werden, um eine Information, welche auf andere Weise in dem Sicherheitsdokument codiert ist, zu replizieren. Beispielsweise kann die Passnummer eines Passbuchs, auf jeder Seite in Form eines solchen Sicherheitsdrucks aufgedruckt sein. Die Zugehörigkeit der Seiten des Passbuchs zu einer als Kunststofflaminat ausgeführten und eingebundenen Passkarte kann so bei UV-anregung leicht verifiziert werden.
Es ergibt sich für den Fachmann, dass hier wesentlich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben sind. Die in den unterschiedlichen Ausführungsformen beschriebenen Merkmale können gemeinsam kombiniert werden um die Erfindung auszuführen.
Bezugszeichenliste

10: Verfahren zur Herstellung eines Halbzeugs
12–34: Verfahrensschritte zur Herstellung eines Halbzeugs
100: Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitsdokuments
110–118: Verfahrensschritte zur Herstellung eines Sicherheitsdokuments
200: Halbzeug
210: Substratschicht
220: Sicherheitsdruck
230: UV-Lichtanregung
240: Ausschnitt
250-r: Pixel, welcher rotes Lumineszenzlicht emittiert
250-g: Pixel, welcher grünes Lumineszenzlicht emittiert
250-b: Pixel, der blaues Lumineszenzlicht emittiert
250-a: Pixel, welcher UV-Licht absorbiert, jedoch kein sichtbares Licht emittiert
260: zweiter Ausschnitt
270: Flächenabschnitt
300: Sicherheitsdokument
310: Substratschicht
320: Substratschicht
400: Sicherheitsdokumentkörper

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

„Colour images visible under UV-light“ von Hersch et. al. erschienen in Proceedings Sigg Graph 2007, ACM Trans. Graph., Vol. 26, NR. 3, Artikel 75 (Juli 2007), 9 [0004]

Claims

Verfahren (10) zum Erzeugen eines Halbzeugs (200) für ein Sicherheitsdokument (300), wobei das Halbzeug (200) einen hoch aufgelösten Sicherheitsdruck (20) aufweist, der bei UV-Anregung (230) im sichtbaren Wellenlängenbereich einen mehrfarbigen Eindruck hervorruft, umfassend die Schritte: Bereitstellen eines Substrats (210); Bereitstellen von mindestens zwei Farb-Druckzusammensetzungen, welche im verdruckten Zustand bei UV-Anregung (230) im sichtbaren Wellenlängenbereich eine farbige Lumineszenz zeigen, wobei die mindestens zwei Farb-Druckzusammensetzungen im verdruckten Zustand bei UV-Anregung (230) unterschiedliche Lumineszenzspektren aufweisen, die unterschiedliche Farbeindrücke hervorrufen; Ausführen eines hochauflösenden Druckverfahrens zum Aufdrucken von farbigen Informationsbestandteilen des zu erzeugenden Sicherheitsdrucks (220) mit den bereitgestellten mindestens zwei Farb-Druckzusammensetzungen, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine Absorber-Druckzusammensetzung bereitgestellt wird, welche einen UV-Absorber umfasst, der bei der UV-Anregung (230) keine Lumineszenz im sichtbaren Wellenlängenbereich zeigt, und mit der Absorber-Druckzusammensetzung schwarze Informationsbestandteile des Sicherheitsdruck (220) gedruckt werden.
Verfahren (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bereitstellen der mindestens zwei Farb-Druckzusammensetzungen ein Auswählen oder Herstellen der Druckzusammensetzung mit Farbmitteln umfasst, welche im verdruckten Zustand in einem sichtbaren Wellenlängenbereich transparent sind.
Verfahren (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bereitstellen der mindestens zwei Farb-Druckzusammensetzungen ein Auswählen oder Herstellen der Farb-Druckzusammensetzung mit Farbmitteln umfasst, welche im verdruckten Zustand bei UV-Anregung nur Licht einer Wellenlänge oder eines eng begrenzten Wellenlängenbereich im sichtbaren Wellenlängenbereich emittieren.
Verfahren (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine dritte Farb-Druckzusammensetzung mit Farbmitteln ausgewählt und bereitgestellt oder alternativ mit Farbmitteln hergestellt wird, die jeweils im verdruckten Zustand bei UV-Anregung nur Licht einer Wellenlänge oder eines eng begrenzten Wellenlängenbereich im sichtbaren Wellenlängenbereich emittiert und wobei die mindestens eine dritte Farb-Druckzusammensetzung und die mindestens zwei Farb-Druckzusammensetzungen so ausgewählt oder hergestellt werden, dass durch die drei Wellenlängen oder die drei engbegrenzten Wellenlängenbereiche ein Gamut aufgespannt wird, der eine vollfarbige Informationswiedergabe ermöglicht.
Verfahren (10 nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Absorber-Druckzusammensetzung als letztes auf die ansonsten bereits gedruckte Farbinformation gedruckt wird.
Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitsdokuments (300) umfassend die Schritte, Bereitstellen eines nach dem Verfahren der Ansprüche 1 bis 5 hergestellten Halbzeugs (200) oder Herstellen des Halbzeugs (200) mit einem Verfahren der Ansprüche 1 bis 5, so dass eine Substratschicht (210) vorliegt, welche einen Sicherheitsdruck (220) umfasst, der bei UV-Anregung im sichtbaren Wellenlängenbereich einen mehrfarbigen Farbeindruck hervorruft; Zusammentragen der mit dem Sicherheitsdruck (220) versehenen Substratschicht (210) mit weiteren Substratschichten (310, 320) und Zusammenfügen der mit dem Sicherheitsdruck (220) versehenen Substratschicht (210) mit den weiteren Substratschichten (310, 320) zu einem Dokumentkörper (400) des Sicherheitsdokuments (300).
Halbzeug (200) für ein Sicherheitsdokument (300) umfassend ein Substrat (210), auf welchem mit mindestens zwei unterschiedlichen Farb-Druckzusammensetzungen ein hoch aufgelöster Sicherheitsdruck (220) ausgeführt ist, wobei die mindestens zwei unterschiedlichen Farb-Druckzusammensetzungen im verdruckten Zustand bei UV-Anregung (230) eine farbige Lumineszenz zeigen und unterschiedliche Lumineszenzspektren im sichtbaren Wellenlängenbereich aufweisen, sodass diese im sichtbaren Wellenlängenbereich unterschiedliche Farbeindrücke hervorrufen; wobei die farbigen Informationsbestandteile des Sicherheitsdrucks (220) mit den mindestens zwei Farb-Druckzusammensetzungen gedruckt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherheitsdruck (220) zusätzlich schwarze Informationsbestandteile umfasst, die mittels einer Absorber-Druckzusammensetzung bereitgestellt wird, welche einen UV-Absorber umfasst, aber keine Lumineszenz im sichtbaren Wellenlängenbereich zeigt.
Halbzeug (200) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherheitsdruck (220) bei Beleuchtung mit Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich transparent ist.
Halbzeug (200) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherheitsdruck (220) mit mindestens einer weiteren Farb-Druckzusammensetzung zusätzlich zu den mindestens zwei unterschiedlichen Farb-Druckzusammensetzungen gedruckt ist, wobei die mindestens eine dritte Farb-Druckzusammensetzung und die mindesten zwei Farb-Druckzusammensetzungen jeweils nur eine schmalbandige Lumineszenzemission in sichtbaren Wellenlängenbereich aufweisen und gemeinsam einen vollfarbigen Gamut aufspannen.
Halbzeug (200) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Absorber-Druckzusammensetzung zumindest teilweise über die mit den mindestens zwei unterschiedlichen Farb-Druckzusammensetzung gedruckte Farbinformation oder über die mit den mindestens zwei unterschiedlichen Farb-Druckzusammensetzung und die mindestens einen weiteren Farb-Druckzusammensetzung gedruckten Farbinformation gedruckt ist.
Sicherheitsdokument (300) mit einem hoch aufgelösten Sicherheitsdruck (220), der bei UV-Anregung (230) im sichtbaren Wellenlängenbereich einen mehrfarbigen Eindruck hervorruft, dadurch gekennzeichnet, dass das ein Halbzeug (200) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, welches ein mit dem Sicherheitsdruck (220) versehenes Substrat (210) umfasst, mit weiteren Substratschichten (310, 320) zu einem Sicherheitsdokumentenkörper (400) zusammengefügt ist.