DE102019110747A1 - Method for modifying a hologram - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Modifizierung eines in einer Hologrammschicht enthaltenen Hologramms, wobei zunächst ein Schichtenverbund mit einer Oberseite, einer Unterseite und mit der Hologrammschicht als einer inneren Schicht des Schichtenverbunds hergestellt wird. Erfindungsgemäß wird in einem Pressschritt unter erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur ein Relief derart in den Schichtenverbund gepresst, dass die Hologrammschicht so deformiert wird, dass die im Relief enthaltene Information als holografische 3D-Information in die Hologrammschicht übertragen wird, so dass das in der Hologrammschicht enthaltene Hologramm mit der holografischen 3D-Information anschließend dreidimensional rekonstruiert.The present invention relates to a method for modifying a hologram contained in a hologram layer, wherein first a layer composite is produced with an upper side, a lower side and with the hologram layer as an inner layer of the layer composite. According to the invention, in a pressing step under increased pressure and increased temperature, a relief is pressed into the layer composite in such a way that the hologram layer is deformed in such a way that the information contained in the relief is transferred as holographic 3D information into the hologram layer, so that the information contained in the hologram layer The hologram is then reconstructed in three dimensions with the holographic 3D information.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Modifizierung eines in einer Hologrammschicht enthaltenen Hologramms nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1.The present invention relates to a method for modifying a hologram contained in a hologram layer according to the preamble of independent claim 1.

Bei einem derartigen Verfahren wird zunächst ein Schichtenverbund mit einer Oberseite, einer Unterseite und mit der Hologrammschicht als einer inneren Schicht des Schichtenverbunds hergestellt, wie es beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2008 007 620 A1 bekannt ist. Der Schichtenverbund besteht hier aus einem Kunststoffdokument, beispielsweise einem Personaldokument, als Trägerschicht, einem darauf auflaminierten Volumenhologramm und einer abschließenden Oberflächenschutzlackierung oder einer auflaminierten Schutzfolie zur Erhöhung der Kratzfestigkeit und der chemischen Stabilität der holographischen Oberfläche.In such a method, a layer composite with an upper side, a lower side and with the hologram layer as an inner layer of the layer composite is first produced, as is the case, for example, from the German patent application DE 10 2008 007 620 A1 is known. The layer composite here consists of a plastic document, for example a personal document, as a carrier layer, a volume hologram laminated thereon and a final surface protective coating or a laminated protective film to increase the scratch resistance and chemical stability of the holographic surface.

Hologramme werden beispielsweise eingesetzt, um die Fälschungssicherheit gewisser Dokumente, insbesondere die Fälschungssicherheit von Personaldokumenten, sicherzustellen. Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Verfahren bekannt, um derartige Dokumente mit entsprechenden Hologrammschichten zu versehen. Auch sind Verfahren bekannt, die es erlauben, das in der Hologrammschicht enthaltene Hologramm beim Dokumentenherstellungsprozess zu modifizieren bzw. zu individualisieren. So beschreibt beispielsweise die internationale Patentanmeldung WO 2007131496A2 ein Verfahren, bei dem zur Individualisierung eines Hologramms ein lichthärtbares, monomerhaltiges Quellmittel verwendet wird. Das Quellmittel wird mittels Siebdruck auf die Hologrammschicht aufgetragen, diffundiert partiell in die Hologrammschicht ein und wird anschließend unter Licht ausgehärtet. Das Eindiffundieren des Quellmittels in die Hologrammschicht bewirkt einen Farbshift. Durch gestaffelte Aushärtung können auf diese Weise mehrfarbige Hologramme erzeugt werden.Holograms are used, for example, to ensure that certain documents are forgery-proof, in particular that personal documents are forgery-proof. Various methods are known from the prior art for providing such documents with corresponding hologram layers. Methods are also known which allow the hologram contained in the hologram layer to be modified or individualized during the document production process. For example, describes the international patent application WO 2007131496A2 a process in which a light-curable, monomer-containing swelling agent is used to individualize a hologram. The swelling agent is applied to the hologram layer by means of screen printing, partially diffuses into the hologram layer and is then cured under light. The diffusion of the swelling agent into the hologram layer causes a color shift. Multi-colored holograms can be created in this way by staggered curing.

Bei dem aus der bereits erwähnten deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2008 007 620 A1 bekannten Verfahren erfolgt die Modifizierung dadurch, dass die gewünschte Zusatzinformation druck- oder prägetechnisch mit Reliefcharakter auf die Dokumentenoberfläche aufgebracht wird, wobei anschließend ein flüssiger monomerhaltiger Klebstoff vollflächig auf die Dokumentenoberfläche aufgebracht wird, wobei anschließend der Volumenhologrammfilm auflaminiert, und nach einer Verweilzeit der Klebstoff ausgehärtet wird. Die Individualisierung des Hologramms erfolgt somit auch hier durch die Verwendung eines Quellmittels. Die Individualisierung des Hologramms beschränkt sich auf farbliche Veränderungen.In the case of the German patent application already mentioned DE 10 2008 007 620 A1 known methods, the modification takes place in that the desired additional information is applied by printing or embossing with a relief character to the document surface, a liquid monomer-containing adhesive then being applied over the entire surface of the document surface, the volume hologram film then being laminated on, and after a dwell time the adhesive is hardened . The hologram is thus also individualized here by using a swelling agent. The customization of the hologram is limited to color changes.

Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, ein Verfahren zur Modifizierung eines Hologramms anzugeben, mit dem die Fälschungssicherheit eines Personaldokuments weiter verbessert werden kann. Ferner soll die Modifizierung bzw. Individualisierung des Hologramms ohne größeren Aufwand und auf einfache Weise, beispielsweise durch die aus stellende Behörde, möglich sein.The present invention has set itself the task of specifying a method for modifying a hologram with which the protection against forgery of a personal document can be further improved. Furthermore, the modification or individualization of the hologram should be possible without great effort and in a simple manner, for example by the issuing authority.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1. Demnach liegt bei einem gattungsgemäßen Verfahren nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 dann eine erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe vor, wenn in einem Pressschritt unter erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur ein Relief derart in den Schichtenverbund gepresst wird, dass die Hologrammschicht so deformiert wird, dass die im Relief enthaltene Information als holografische 3D-Information in die Hologrammschicht übertragen wird, so dass das in der Hologrammschicht enthaltene Hologramm mit der holografischen 3D-Information anschließend dreidimensional rekonstruiert.The object is achieved by the features of independent claim 1. Accordingly, in a generic method according to the preamble of independent claim 1, an inventive solution to the problem exists when a relief is pressed into the layer composite in a pressing step under increased pressure and temperature is that the hologram layer is deformed so that the information contained in the relief is transferred as holographic 3D information in the hologram layer, so that the hologram contained in the hologram layer is then reconstructed three-dimensionally with the holographic 3D information.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren lassen sich auf einfache Weise holographische 3-D-Informationen nachträglich in ein 2-dimensional rekonstruierendes Ausgangshologramm einbringen. Das Ausgangshologramm, in das die Information durch das erfindungsgemäße Verfahren eingebracht wird, kann entweder keinerlei Information bzw. Bildinformation enthalten, oder es kann bereits holographische Information, insbesondere 2-dimensionaler oder auch 3-dimensionaler Art, aufweisen. Nach Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ändern sich bei einer Änderung des Betrachtungswinkels sowohl die Position als auch die Helligkeit der holographischen Information entsprechend des Lichteinfall und es entsteht ein dreidimensionaler Eindruck. Im Vergleich zu den oben beschriebenen bekannten Verfahren zur Modifizierung eines Hologramms bietet das erfindungsgemäße Verfahren bislang ungeahnte Möglichkeiten der nachträglichen Individualisierung eines Hologramms, wodurch die Fälschungssicherheit signifikant erhöht wird. Zudem kann das erfindungsgemäße Verfahren auf einfache Weise und ohne größeren Aufwand durchgeführt werden. Insbesondere ausstellende Behörden können dadurch fälschungssichere Personaldokumente schnell und vor Ort erstellen.With the method according to the invention, holographic 3-D information can subsequently be introduced into a 2-dimensional reconstructing output hologram in a simple manner. The output hologram into which the information is introduced by the method according to the invention can either contain no information or image information, or it can already contain holographic information, in particular of a 2-dimensional or 3-dimensional type. After the method according to the invention has been carried out, when the viewing angle changes, both the position and the brightness of the holographic information change in accordance with the incidence of light, and a three-dimensional impression is created. In comparison to the above-described known method for modifying a hologram, the method according to the invention offers previously undreamt-of possibilities for the subsequent individualization of a hologram, whereby the security against forgery is significantly increased. In addition, the method according to the invention can be carried out in a simple manner and without great effort. In particular, issuing authorities can create forgery-proof personal documents quickly and on site.

Das Relief wird vorzugsweise auf der Oberseite des Schichtenverbunds in den Schichtenverbund gepresst. Das Relief wird durch den Pressvorgang vorzugsweise Bestandteil des Schichtenverbunds. Dies ist allerdings nicht zwingend erforderlich. Das Relief kann nach dem Pressschritt auch wieder abgenommen werden. In diesem Fall kann das Relief beispielsweise in die Oberfläche einer entsprechenden Pressenplatte eingeprägt sein. Um den räumlichen Eindruck der holographischen Information nicht zu beeinträchtigen, empfiehlt es sich in diesem Fall jedoch, die auf der Oberseite des Schichtenverbunds durch den Pressschritt entstandene Prägung durch ein geeignetes Füllmittel zu egalisieren.The relief is preferably pressed into the layer composite on the upper side of the layer composite. As a result of the pressing process, the relief preferably becomes part of the layer composite. However, this is not absolutely necessary. The relief can also be removed again after the pressing step. In this case, the relief can be embossed into the surface of a corresponding press plate, for example. To the In order not to impair the spatial impression of the holographic information, it is recommended in this case, however, to level out the embossing created on the upper side of the layer composite by the pressing step with a suitable filler.

Damit die eingebrachte Information gut erkennbar ist, sind sowohl die Hologrammschicht als auch die darüber liegenden Schichten des Schichtenverbunds vorzugsweise transparent.So that the information introduced can be easily recognized, both the hologram layer and the layers of the layer composite lying above it are preferably transparent.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere, um zusätzliche 3-D-lnformation in ein Hologramm einer Karte im ID-1 Format einzubringen. Das Ausgangshologramm kann beispielsweise mit einem Laser mit einer Wellenlänge von 532 nm aufgenommen worden sein, so dass es unter Weißlicht in grüner Farbe rekonstruiert.The method according to the invention is particularly suitable for introducing additional 3-D information into a hologram of a card in ID-1 format. The output hologram can for example have been recorded with a laser with a wavelength of 532 nm, so that it is reconstructed under white light in green color.

Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the method according to the invention are the subject of the dependent claims.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Hologrammschicht zwischen zwei elastischen Schichten des Schichtenverbunds eingebettet, wobei die elastischen Schichten einen E-Modul zwischen 20 MPa und 500 MPa aufweisen. Es hat sich gezeigt, dass dies von besonderem Vorteil oder sogar notwendig ist, um 3-D-Informationen in das Hologramm einbringen zu können. Weiter vorzugsweise liegt der E-Modul der elastischen Schichten im Bereich zwischen 100 MPa und 400 MPa. Ein besonders bevorzugter Wert für den E-Modul der elastischen Schichten liegt bei 300 MPa. Die Schichtdicke der elastischen Schichten beträgt weiter vorzugsweise zumindest 5 µm und liegt weiter vorzugsweise nicht über 30 µm.In a particularly preferred embodiment of the present invention, the hologram layer is embedded between two elastic layers of the layer composite, the elastic layers having a modulus of elasticity between 20 MPa and 500 MPa. It has been shown that this is particularly advantageous or even necessary in order to be able to introduce 3-D information into the hologram. More preferably, the modulus of elasticity of the elastic layers is in the range between 100 MPa and 400 MPa. A particularly preferred value for the modulus of elasticity of the elastic layers is 300 MPa. The layer thickness of the elastic layers is more preferably at least 5 μm and more preferably not more than 30 μm.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der Schichtenverbund eine Trägerschicht und eine Deckschicht auf, wobei die elastischen Schichten Zwischenschichten zwischen der Trägerschicht und der Hologrammschicht und zwischen der Hologrammschicht und der Deckschicht bilden, wobei die Deckschicht aus einem thermoplastischen Kunststoff besteht, und wobei das Relief in dem Pressschritt auf der Oberseite des Schichtenverbunds in die Deckschicht eingepresst wird. Die Trägerschicht bildet entweder die Unterseite des Schichtenverbunds oder sie ist zumindest unterhalb der Hologrammschicht angeordnet. Die Deckschicht bildet entweder die Oberseite oder sie ist zumindest über der Hologrammschicht angeordnet. Die Deckschicht besteht vorzugsweise aus Polycarbonat oder Polyethylenterephthalat. Die Trägerschicht besteht ebenfalls vorzugsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff. Besonders bevorzugt ist auch hier die Verwendung von Polycarbonat oder Polyethylenterephthalat. Bei der Trägerschicht kann es sich insbesondere um eine Karte im ID-1-Format handeln, deren Dicke weiter vorzugsweise zwischen 0,5 mm und 1 mm liegt.In a further preferred embodiment of the present invention, the composite layer has a carrier layer and a cover layer, the elastic layers forming intermediate layers between the carrier layer and the hologram layer and between the hologram layer and the cover layer, the cover layer consisting of a thermoplastic material, and the Relief is pressed into the top layer in the pressing step on the upper side of the layer composite. The carrier layer either forms the underside of the layer composite or it is arranged at least below the hologram layer. The cover layer either forms the top or it is at least arranged above the hologram layer. The cover layer is preferably made of polycarbonate or polyethylene terephthalate. The carrier layer also preferably consists of a thermoplastic material. The use of polycarbonate or polyethylene terephthalate is also particularly preferred here. The carrier layer can in particular be a card in ID-1 format, the thickness of which is more preferably between 0.5 mm and 1 mm.

In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Relief vor dem Pressschritt auf die Deckschicht aufgebracht, indem ein aushärtbarer transparenter Lack reliefartig auf die Deckschicht aufgebracht und ausgehärtet wird. Das Relief wird bei dieser Ausführungsform Teil des Schichtenverbunds. Der aushärtbare Lack kann besonders einfach und schnell, beispielsweise im Inkjetverfahren auf die Deckschicht aufgebracht werden. Der verwendete Lack ist weiter vorzugsweise strahlenaushärtbar. Besonders bevorzugt handelt es sich um einen UV-Lack. Weiter vorzugsweise handelt es sich bei dem Lack um einen Lack auf Acrylatbasis.In a further particularly preferred embodiment of the present invention, the relief is applied to the top layer prior to the pressing step by applying a curable, transparent lacquer in relief to the top layer and curing it. In this embodiment, the relief becomes part of the layer composite. The curable lacquer can be applied to the top layer particularly easily and quickly, for example using the inkjet method. The lacquer used is more preferably radiation-curable. It is particularly preferably a UV lacquer. The lacquer is also preferably an acrylate-based lacquer.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der aushärtbare Lack im ausgehärteten Zustand einen E-Modul von höchstens 1600 MPa auf.In a further preferred embodiment of the present invention, the curable lacquer in the cured state has a modulus of elasticity of at most 1600 MPa.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Relief im Pressschritt derart in die Deckschicht eingepresst, dass die Oberseite anschließend plan ist. Es kommt während des Pressschritts zu einem Fließen des Materials in der Deckschicht, wodurch die Relieftäler aufgefüllt bzw. von unten hinterfüllt werden. Bei dieser Ausführungsform ist das Relief, dessen Information durch das erfindungsgemäße Verfahren auf die Hologrammschicht abgebildet wird, auf der Oberseite des Schichtenverbunds nicht mehr zu erkennen. Sofern das Material der Deckschicht und das für das Relief verwendete Material unterschiedliche Brechungsindices aufweisen, ist die ursprünglich im Relief abgebildete Information lediglich noch im Glanzwinkel auf der Oberseite des Schichtenverbunds erkennbar. Dies trifft beispielsweise dann zu, wenn für die Deckschicht Polycarbonat mit einem Brechungsindex von 1,64, und für das Relief ein UV-Lack auf Acrylatbasis mit einem Brechungsindex von 1,5 verwendet werden.According to a further preferred embodiment of the present invention, the relief is pressed into the cover layer in the pressing step in such a way that the top is then flat. During the pressing step, the material in the top layer flows, as a result of which the relief valleys are filled or backfilled from below. In this embodiment, the relief, the information of which is mapped onto the hologram layer by the method according to the invention, can no longer be recognized on the upper side of the layer composite. If the material of the cover layer and the material used for the relief have different refractive indices, the information originally depicted in the relief can only be seen in the glancing angle on the upper side of the layer composite. This is the case, for example, when polycarbonate with a refractive index of 1.64 is used for the top layer and an acrylate-based UV lacquer with a refractive index of 1.5 is used for the relief.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Relief vor dem Pressschritt eine Maximaldicke von mindestens 10 µm auf. Vorzugsweise beträgt die Maximaldicke 10 bis 30 µm, weiter vorzugsweise 15 bis 25 µm, und besonders bevorzugt etwa 20 µm. Von besonderem Vorteil ist es, wenn das Relief eine Mindestdicke von zumindest 1 µm aufweist, wobei die Differenz zwischen Maximaldicke und Mindestdicke des Reliefs mindestens 10 µm beträgt. Wird beispielsweise ein aushärtbarer Lack verwendet, um das Relief auf der Oberseite des Schichtenverbunds im Druckverfahren zu erstellen, so ist die Oberseite vor dem Pressschritt im gesamten bedruckten Bereich mit dem Lack bedeckt, und zwar in einer Mindestdicke von 1 µm. Dies führt dazu, dass die im Relief enthaltene Information nach dem Pressschritt im Glanzwinkel nicht mehr erkennbar ist. Die Information ist dann lediglich im Hologramm sichtbar. Weiter vorzugsweise beträgt die Mindestdicke des Reliefs zumindest 4 µm. Der Unterschied zwischen Maximaldicke und Mindestdicke beträgt weiter vorzugsweise mindestens 15 µm.According to a further preferred embodiment of the present invention, the relief has a maximum thickness of at least 10 μm before the pressing step. The maximum thickness is preferably 10 to 30 μm, more preferably 15 to 25 μm, and particularly preferably about 20 μm. It is particularly advantageous if the relief has a minimum thickness of at least 1 μm, the difference between the maximum thickness and the minimum thickness of the relief being at least 10 μm. If, for example, a curable lacquer is used to create the relief on the upper side of the composite layer in the printing process, the upper side is completely printed before the pressing step Area covered with varnish with a minimum thickness of 1 µm. This means that the information contained in the relief is no longer recognizable in the glancing angle after the pressing step. The information is then only visible in the hologram. More preferably, the minimum thickness of the relief is at least 4 μm. The difference between the maximum thickness and the minimum thickness is more preferably at least 15 μm.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beträgt die Schichtdicke der Deckschicht zumindest 30 µm. Weiter vorzugsweise liegt die Schichtdicke der Deckschicht im Bereich zwischen 40 µm und 100 µm. Besonders bevorzugt liegt der Wert für die Schichtdicke der Deckschicht bei etwa 50 µm.According to a further preferred embodiment of the present invention, the layer thickness of the cover layer is at least 30 μm. The layer thickness of the cover layer is more preferably in the range between 40 μm and 100 μm. The value for the layer thickness of the cover layer is particularly preferably approximately 50 μm.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Hologrammschicht zunächst auf die Trägerschicht aufgebracht, wobei die Deckschicht eine Folie ist, die auf die auf die Trägerschicht aufgebrachte Hologrammschicht auflaminiert wird. Diese Ausführungsform trägt zu einer einfachen Durchführbarkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens bei. Bei der Folie handelt es sich vorzugsweise um eine Polycarbonatfolie oder um eine Polyethylenterephthalatfolie. Die Folie wird weiter vorzugsweise heißlaminiert.According to a further preferred embodiment of the method according to the invention, the hologram layer is first applied to the carrier layer, the cover layer being a film which is laminated onto the hologram layer applied to the carrier layer. This embodiment contributes to a simple implementation of the method according to the invention. The film is preferably a polycarbonate film or a polyethylene terephthalate film. The film is further preferably hot-laminated.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bestehen die elastischen Zwischenschichten aus einem hitzereaktiven Klebstoff. So kann beispielsweise die Hologrammschicht mit dem hitzereaktiven Klebstoff beschichtet und dann auf die Trägerschicht auflaminiert werden. Dasselbe gilt für die Deckschicht. Die Deckschicht wird vorzugsweise mit einem hitzereaktiven Klebstoff beschichtet und anschließend auf die Trägerschicht bzw. die Hologrammschicht auflaminiert. Bei dem Klebstoff handelt es sich vorzugsweise um einen Klebstoff auf Polyurethanbasis.According to a further preferred embodiment of the present invention, the elastic intermediate layers consist of a heat-reactive adhesive. For example, the hologram layer can be coated with the heat-reactive adhesive and then laminated onto the carrier layer. The same goes for the top layer. The cover layer is preferably coated with a heat-reactive adhesive and then laminated onto the carrier layer or the hologram layer. The adhesive is preferably an adhesive based on polyurethane.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Hologrammschicht durch ein Volumenreflexionshologramm gebildet. Die Schichtdicke der Hologrammschicht beträgt vorzugsweise mindestens 5 µm, weiter vorzugsweise 5 bis 20 µm, weiter vorzugsweise 8 bis 20 µm, weiter vorzugsweise 10 bis 20 µm und besonders bevorzugt etwa 10 µm. Wird anstelle eines Volumenreflexionshologramms eine transparente holographische Heißprägefolie mit einer Schichtdicke unter 1 µm verwendet, so führt das erfindungsgemäße Verfahren zu keinem zufriedenstellenden Ergebnis. Die Hologrammschicht wird weiter vorzugsweise auf Photopolymerbasis hergestellt.According to a further preferred embodiment of the present invention, the hologram layer is formed by a volume reflection hologram. The layer thickness of the hologram layer is preferably at least 5 μm, more preferably 5 to 20 μm, more preferably 8 to 20 μm, more preferably 10 to 20 μm and particularly preferably about 10 μm. If a transparent holographic hot stamping foil with a layer thickness of less than 1 μm is used instead of a volume reflection hologram, the method according to the invention does not lead to a satisfactory result. The hologram layer is further preferably produced on the basis of photopolymer.

Druck, Temperatur und Dauer des Pressschritts werden vorzugsweise so gewählt, dass es zwar zu einem Aufschmelzen oder teilweisen Aufschmelzen der Deckschicht kommt, der Schichtenverbund in seiner Länge und Breite jedoch unverändert bleibt. Beispielsweise soll sich das ID-1-Format eines Personaldokuments bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht ändern.The pressure, temperature and duration of the pressing step are preferably chosen so that although the outer layer melts or partially melts, the length and width of the layer composite remain unchanged. For example, the ID-1 format of a personal document should not change when the method according to the invention is carried out.

So findet der Pressschritt gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei einem Flächendruck von zumindest 2 bar statt. Weiter vorzugsweise liegt der Druck im Bereich zwischen 2,0 bar und 6 bar. Weiter vorzugsweise beträgt der Druck zumindest 3 bar, besonders bevorzugt zumindest 4 bar.Thus, according to a further preferred embodiment of the present invention, the pressing step takes place at a surface pressure of at least 2 bar. The pressure is more preferably in the range between 2.0 bar and 6 bar. More preferably the pressure is at least 3 bar, particularly preferably at least 4 bar.

Der Pressschritt findet weiter vorzugsweise bei einer Temperatur statt, die der Schmelztemperatur der Deckschicht entspricht oder darüber liegt. Unter Berücksichtigung der bevorzugten Materialien für die Deckschicht findet der Pressschritt somit vorzugsweise bei einer Temperatur von mindestens 110 °C statt. Die Temperatur während des Pressschritts liegt weiter vorzugsweise im Bereich zwischen 110 °C und 160 °C. Weiter vorzugsweise beträgt die Temperatur mindestens 130 °C, besonders bevorzugt mindestens 140 °C. Die Temperaturangaben beziehen sich vorzugsweise auf die Temperatur der Pressenplatten der verwendeten Presse.The pressing step further preferably takes place at a temperature which corresponds to or is above the melting temperature of the cover layer. Taking into account the preferred materials for the cover layer, the pressing step thus preferably takes place at a temperature of at least 110 ° C. The temperature during the pressing step is more preferably in the range between 110 ° C and 160 ° C. The temperature is more preferably at least 130.degree. C., particularly preferably at least 140.degree. The temperature data preferably relate to the temperature of the press plates of the press used.

Weiter vorzugsweise dauert der Pressschritt zwischen 15 und 60 Sekunden.More preferably, the pressing step lasts between 15 and 60 seconds.

Die Einhaltung der oben genannten Bereiche bzw. Eckwerte für den Druck, die Temperatur und die Dauer des Pressschritts garantiert, dass die im Relief enthaltene Information einwandfrei als holografische 3D-Information in die Hologrammschicht übertragen wird, ohne dass es zu einer Zerstörung des Hologramms kommt. Bei Einhaltung der genannten Bereiche bzw. Eckwerte wird ferner vermieden, dass lediglich ein Farbshift und keine Übertragung dreidimensionaler holografischer Information stattfindet.Compliance with the above-mentioned ranges or benchmarks for the pressure, the temperature and the duration of the pressing step guarantees that the information contained in the relief is properly transferred as holographic 3D information into the hologram layer without the hologram being destroyed. If the stated ranges or benchmark values are adhered to, it is also avoided that there is only a color shift and no transmission of three-dimensional holographic information.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kommt zur Ausführung des Pressschritts eine Presse mit planen Pressenplatten zum Einsatz.In a particularly preferred embodiment of the present invention, a press with flat press plates is used to carry out the pressing step.

Die Erfindung stellt auch einen Schichtenverbund mit einer Hologrammschicht als einer inneren Schicht des Schichtenverbunds, modifiziert nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, bereit.The invention also provides a layer composite with a hologram layer as an inner layer of the layer composite, modified by the method according to the invention.

Infolge des auf die Dokumentenoberfläche aufgebrachten Lackreliefs werden Druckunterschiede während des erfindungsgemäßen Verfahrensschrittes generiert, welche eine dreidimensionale Deformierung des eingebetteten Hologramms verursachen. Von Vorteil ist, dass außerdem eine plane Dokumentenoberfläche erzielt wird. Dadurch wird eine gute Erkennbarkeit der erzeugten holografischen 3D-Information erreicht sowie eine hohe mechanische Stabilität und Langlebigkeit der Dokumentenoberfläche. Mittels digitaler Druckverfahren können auf diese Weise individuelle dreidimensionale holografische Personaldaten erzeugt werden, die einen erhöhten Fälschungsschutz darstellen.As a result of the lacquer relief applied to the document surface, pressure differences are generated during the method step according to the invention, which cause a three-dimensional deformation of the embedded hologram. It is advantageous that a flat document surface is also achieved. This creates a The holographic 3D information generated is easily recognizable and the document surface has a high level of mechanical stability and durability. Using digital printing processes, individual three-dimensional holographic personal data can be generated in this way, which represent increased protection against forgery.

Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the method according to the invention are explained in more detail below with reference to drawings.

Es zeigen:

  • 1: das Auflaminieren einer Hologrammschicht auf eine Trägerschicht in einem ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens,
  • 2: das Auflaminieren einer Deckschicht auf den Schichtenverbund aus 1,
  • 3: den Schichtenverbund aus 2 mit aufgedrucktem Relief auf der Oberseite der Deckschicht, sowie das Verpressen des entstandenen Schichtenverbunds,
  • 4: den Schichtenverbund aus 3 nach dem Pressschritt,
  • 5: den Schichtenverbund aus 3 mit einem alternativ aufgebrachten Relief, und
  • 6: den Schichtenverbund aus 5 nach dem Pressschritt.
Show it:
  • 1 : the lamination of a hologram layer onto a carrier layer in a first step of the method according to the invention,
  • 2 : laminating a top layer onto the layer composite 1 ,
  • 3 : the layer composite 2 with a printed relief on the top of the top layer, as well as the pressing of the resulting layer composite,
  • 4th : the layer composite 3 after the pressing step,
  • 5 : the layer composite 3 with an alternatively applied relief, and
  • 6 : the layer composite 5 after the pressing step.

Für die folgenden Ausführungen gilt, dass gleiche Teile durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet sind. Sofern in einer Figur Bezugszeichen enthalten sind, auf die in der zugehörigen Figurenbeschreibung nicht näher eingegangen wird, so wird auf vorangehende oder nachfolgende Figurenbeschreibungen Bezug genommen.For the following statements, the same parts are denoted by the same reference symbols. If a figure contains reference numerals that are not discussed in more detail in the associated description of the figures, reference is made to the preceding or subsequent figure descriptions.

1 zeigt einen ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei welchem eine mit einem hitzereaktiven Klebstoff 5 beschichtete Hologrammschicht 3 auf eine Trägerschicht 1 aus Polycarbonat auflaminiert wird. Bei der Trägerschicht 1 kann es sich beispielsweise um eine Karte im ID-1-Format, insbesondere um ein Ausweisdokument oder dergleichen, handeln. 1 shows a first step of the method according to the invention, in which one with a heat-reactive adhesive 5 coated hologram layer 3 on a carrier layer 1 made of polycarbonate is laminated on. With the carrier layer 1 For example, it can be a card in ID-1 format, in particular an identity document or the like.

Wie 2 zeigt, wird in einem nachfolgenden Schritt eine Polycarbonatfolie 2 ebenfalls mit einem hitzereaktiven Klebstoff 5 beschichtet und als schützende Deckschicht auf den im ersten Schritt entstandenen Schichtenverbund auflaminiert.How 2 shows, a polycarbonate film is used in a subsequent step 2 also with a heat-reactive adhesive 5 coated and laminated onto the layer composite created in the first step as a protective cover layer.

Die Oberseite der Deckschicht 2 wird anschließend im Inkjet-Verfahren mit der gewünschten Informationen, beispielsweise mit einem Bild, bedruckt. Als Medium wird dabei ein transparenter UV-Lack verwendet, der anschließend unter UV-Licht ausgehärtet wird, sodass auf der Oberseite der Deckschicht 2 das in 3 gezeigte Relief 4 entsteht. Wie in 3 angedeutet ist, wird der entstandene Schichtenverbund anschließend zwischen zwei planen Pressenplatten 6 bei einem Druck von etwa 4 bar und einer erhöhten Temperatur von etwa 130° 30 Sekunden lang verpresst. Das Material aus der Deckschicht fließt dabei in die Täler des Reliefs 4, sodass schlussendlich eine plane Oberfläche entsteht, wie es in 4 gezeigt ist. Bei dem Pressvorgang wird nicht nur die Deckschicht sondern auch die darunterliegende Hologrammschicht 3 deformiert, und zwar derart, dass die zuvor im Relief enthaltene Information, beispielsweise in Form eines Bildes, als dreidimensionale Information in das Volumenreflexionshologramm der Hologrammschicht 3 übertragen wird. Eine ganz wesentliche Rolle spielt dabei eine gewisse Elastizität der Kleberzwischenschichten 5. Diese sollten einen E-Modul im Bereich zwischen 20 MPa und 500 MPa, vorzugsweise zwischen 100 MPa und 400 MPa, aufweisen.The top of the top layer 2 is then printed with the desired information, for example with a picture, using the inkjet process. A transparent UV varnish is used as the medium, which is then cured under UV light so that on top of the top layer 2 this in 3 Relief shown 4th arises. As in 3 is indicated, the resulting layer composite is then placed between two flat press plates 6 pressed at a pressure of about 4 bar and an elevated temperature of about 130 ° for 30 seconds. The material from the top layer flows into the valleys of the relief 4th so that in the end a flat surface is created, as shown in 4th is shown. During the pressing process, not only the top layer but also the underlying hologram layer is created 3 deformed in such a way that the information previously contained in the relief, for example in the form of an image, as three-dimensional information in the volume reflection hologram of the hologram layer 3 is transmitted. A certain elasticity of the adhesive intermediate layers plays a very important role 5 . These should have a modulus of elasticity in the range between 20 MPa and 500 MPa, preferably between 100 MPa and 400 MPa.

Aufgrund unterschiedlicher Brechungsindices des UV-Lacks und der Deckschicht ist die im Relief enthaltene Information im Glanzwinkel auch noch auf der Oberseite des Schichtenverbunds sichtbar. Um dies zu vermeiden, kann der UV-Lack im gesamten bedruckten Bereich mit einer Mindestdicke von zumindest 1 µm aufgetragen werden, sodass der Lack auch im Bereich der Relieftäler die Oberfläche der Deckschicht 2 bedeckt. Nach Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in diesem Fall die Oberseite des Schichtenverbunds nicht nur plan, sondern sie weist auch einen einheitlichen Brechungsindex auf, so dass die im Relief enthaltene Information zwar nicht mehr im Glanzwinkel, wohl aber im Hologramm sichtbar ist.Due to the different refractive indices of the UV lacquer and the top layer, the information contained in the relief in the glancing angle is also visible on the upper side of the layer composite. To avoid this, the UV varnish can be applied to the entire printed area with a minimum thickness of at least 1 µm, so that the varnish also covers the surface of the top layer in the area of the relief valleys 2 covered. After the method according to the invention has been carried out, in this case the upper side of the layer composite is not only flat, but also has a uniform refractive index so that the information contained in the relief is no longer visible in the glancing angle, but in the hologram.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
TrägerschichtCarrier layer
22
DeckschichtTop layer
33
HologrammschichtHologram layer
44th
Reliefrelief
55
elastische Zwischenschichtelastic intermediate layer
66th
PressenplattePress plate

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

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Claims (15)

Verfahren zur Modifizierung eines in einer Hologrammschicht enthaltenen Hologramms, wobei zunächst ein Schichtenverbund mit einer Oberseite, einer Unterseite und mit der Hologrammschicht als einer inneren Schicht des Schichtenverbunds hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Pressschritt unter erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur ein Relief derart in den Schichtenverbund gepresst wird, dass die Hologrammschicht so deformiert wird, dass die im Relief enthaltene Information als holografische 3D-Information in die Hologrammschicht übertragen wird, so dass das in der Hologrammschicht enthaltene Hologramm mit der holografischen 3D-Information anschließend dreidimensional rekonstruiert.A method for modifying a hologram contained in a hologram layer, wherein first a layer composite is produced with an upper side, a lower side and with the hologram layer as an inner layer of the layer composite, characterized in that in a pressing step under increased pressure and temperature, a relief of this type is produced the layer composite is pressed so that the hologram layer is deformed in such a way that the information contained in the relief is transferred as holographic 3D information into the hologram layer, so that the hologram contained in the hologram layer is then reconstructed three-dimensionally with the holographic 3D information. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hologrammschicht zwischen zwei elastischen Schichten des Schichtenverbunds eingebettet ist, wobei die elastischen Schichten einen E-Modul zwischen 20 MPa und 500 MPa aufweisen.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the hologram layer is embedded between two elastic layers of the layer composite, the elastic layers having a modulus of elasticity between 20 MPa and 500 MPa. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schichtenverbund eine Trägerschicht und eine Deckschicht aufweist, wobei die elastischen Schichten Zwischenschichten zwischen der Trägerschicht und der Hologrammschicht und zwischen der Hologrammschicht und der Deckschicht bilden, wobei die Deckschicht aus einem thermoplastischen Kunststoff besteht, und wobei das Relief in dem Pressschritt auf der Oberseite des Schichtenverbunds in die Deckschicht eingepresst wird.Procedure according to Claim 2 , characterized in that the layer composite has a carrier layer and a cover layer, wherein the elastic layers form intermediate layers between the carrier layer and the hologram layer and between the hologram layer and the cover layer, the cover layer consists of a thermoplastic material, and the relief in the pressing step is pressed into the top layer on the top of the layer composite. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Relief vor dem Pressschritt auf die Deckschicht aufgebracht wird, indem ein aushärtbarer transparenter Lack reliefartig auf die Deckschicht aufgebracht und ausgehärtet wird.Procedure according to Claim 3 , characterized in that the relief is applied to the top layer prior to the pressing step by applying a curable, transparent lacquer in relief to the top layer and curing it. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der aushärtbare Lack ein UV-Lack auf Acrylatbasis ist, der im Inkjet-Verfahren auf die Deckschicht aufgebracht wird.Procedure according to Claim 4 , characterized in that the curable lacquer is a UV lacquer based on acrylate, which is applied to the top layer in the inkjet process. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der aushärtbare Lack einen E-Modul von höchstens 1600 MPa aufweist.Procedure according to Claim 4 or 5 , characterized in that the curable paint has a modulus of elasticity of at most 1600 MPa. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Relief im Pressschritt derart in die Deckschicht eingepresst wird, dass die Oberseite anschließend plan ist.Method according to one of the Claims 4 to 6 , characterized in that the relief is pressed into the cover layer in the pressing step in such a way that the top is then flat. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Relief vor dem Pressschritt eine Maximaldicke von mindestens 10 µm aufweist.Method according to one of the Claims 4 to 7th , characterized in that the relief has a maximum thickness of at least 10 µm before the pressing step. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Relief eine Mindestdicke von zumindest 1 µm aufweist, wobei die Differenz zwischen Maximaldicke und Mindestdicke des Reliefs mindestens 10 µm beträgt.Procedure according to Claim 8 , characterized in that the relief has a minimum thickness of at least 1 µm, the difference between the maximum thickness and the minimum thickness of the relief being at least 10 µm. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht eine Schichtdicke von 40-100 µm aufweist.Method according to one of the Claims 3 to 9 , characterized in that the top layer has a layer thickness of 40-100 µm. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Hologrammschicht zunächst auf die Trägerschicht aufgebracht wird, wobei die Deckschicht eine Polycarbonatfolie oder eine Polyethylenterephthalatfolie ist, die auf die auf die Trägerschicht aufgebrachte Hologrammschicht auflaminiert wird.Method according to one of the Claims 3 to 10 , characterized in that the hologram layer is first applied to the carrier layer, the cover layer being a polycarbonate film or a polyethylene terephthalate film which is laminated onto the hologram layer applied to the carrier layer. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die elastischen Zwischenschichten aus einem hitzereaktiven Klebstoff bestehen.Method according to one of the Claims 3 to 11 , characterized in that the elastic intermediate layers consist of a heat-reactive adhesive. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Hologrammschicht durch ein Volumenreflexionshologramm gebildet wird und eine Schichtdicke von 5-20 µm aufweist.Method according to one of the Claims 1 to 12 , characterized in that the hologram layer is formed by a volume reflection hologram and has a layer thickness of 5-20 µm. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Pressschritt bei einer Temperatur zwischen 110 °C und 160 °C und bei einem Druck zwischen 2 und 6 Bar erfolgt.Method according to one of the Claims 1 to 13 , characterized in that the pressing step takes place at a temperature between 110 ° C and 160 ° C and at a pressure between 2 and 6 bar. Schichtenverbund mit einer Hologrammschicht als einer inneren Schicht des Schichtenverbunds, modifiziert gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14.Layer composite with a hologram layer as an inner layer of the layer composite, modified according to the method according to one of the Claims 1 to 14th .
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