EP1610956A1 - Verfahren zur erzeugung einer information, trägerkörper, in dem die information erzeugt wird, sowie verwendung eines derartigen trägerkörpers - Google Patents

Verfahren zur erzeugung einer information, trägerkörper, in dem die information erzeugt wird, sowie verwendung eines derartigen trägerkörpers

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EP1610956A1
EP1610956A1 EP04723548A EP04723548A EP1610956A1 EP 1610956 A1 EP1610956 A1 EP 1610956A1 EP 04723548 A EP04723548 A EP 04723548A EP 04723548 A EP04723548 A EP 04723548A EP 1610956 A1 EP1610956 A1 EP 1610956A1
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EP
European Patent Office
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carrier body
starting materials
color
reaction
laser
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EP04723548A
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English (en)
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EP1610956B1 (de
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Hermann Hecker
Manfred Paeschke
Oliver Muth
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Bundesdruckerei GmbH
Original Assignee
Bundesdruckerei GmbH
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    • B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/26—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used
    • B41M5/267—Marking of plastic artifacts, e.g. with laser
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
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    • B41M3/00—Printing processes to produce particular kinds of printed work, e.g. patterns
    • B41M3/14—Security printing
    • B41M3/142—Security printing using chemical colour-formers or chemical reactions, e.g. leuco-dye/acid, photochromes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41M5/26—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used
    • B41M5/262—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used recording or marking of inorganic surfaces or materials, e.g. glass, metal, or ceramics

Definitions

  • the invention relates to a method for generating information. It further relates to a carrier body in which the information is generated and to the use of such a carrier body.
  • Lasers are generally used to achieve a comparatively high Orls resolution and thus also a higher data and information density in the above-mentioned methods.
  • Usual laser marking methods find a large field of application in the production of ID cards, driving licenses, bank cards, credit cards or the like from plastic. From DE 29 07 004 C2 it is known to apply visually readable information to identification cards by means of laser radiation. The information becomes visible through carbonization and / or carbonization of the plastic material, the information standing out in black or gray against a background of a different color, for example opaque or transparent. Other colors cannot be created with it.
  • Laser marking is more secure than other marking methods against counterfeiting or manipulation, because it can also be carried out subsequently in layers on the inside.
  • DE 44 17 343 A1 it is known to laser-introduce a single-color portion and / or gray and black portion of an image part into an identification card and to apply a complementary color image portion above it, in particular in the thermal transfer process, with respect to the image.
  • point-shaped electrodes of a thermal printer line are heated in an electrically controlled manner, so that the color layer of a color film or multicolor color film introduced between the thermal printer line and the top layer melts and / or evaporates at points and is deposited on the top layer.
  • the different processing of the card with high-tech devices produces a high depth of color, which makes it difficult to counterfeit by means of widespread color copying and color printing techniques, but requires an apparatus-intensive process.
  • DE 199 55 383 A1 describes a method for applying colored information to an object by means of laser radiation with at least two different wavelengths, the color of the layer being adjustable by wavelength-selective bleaching of individual organic pigments as a result of subtractive color mixing.
  • DE 100 11 486 A1 also describes a card-shaped data carrier and a method for producing the same, which makes it possible to apply colored information by means of laser processing without damaging the surface of the data carrier.
  • a layer is completely bleached out locally by the laser radiation, so that the layer alone is at least almost transparent in the laser writing spot.
  • an originally black, gray or dark brown stain can be set red, blue or green, depending on which of the laser-sensitive layers in the sandwich structure are bleached.
  • the invention is based on the object of specifying a method for generating information in and / or on a carrier body which, with simple means, has a particularly high long-term resistance to light and moisture. Furthermore, a carrier body that is particularly suitable for this method is to be provided and the use of such a carrier body is to be specified.
  • this object is achieved according to the invention by setting the reaction conditions for a number of starting materials held in and / or on the carrier body in a localized partial area of the carrier body that cause the starting materials to undergo a synthesis reaction.
  • the invention is based on the consideration that, in previous systems, the long-term stability of the information is limited, inter alia, by the fact that color conversion reactions continue uncontrolled even without specific and intentional activation, for example by irradiated sunlight.
  • This activation can take place through statistical suggestions of a commonly used dissociation reaction, since at a dissociation reaction, in which only one starting material is required, the necessary reaction conditions for the decomposition of the molecule into simpler molecules, atoms, ions or radicals are comparatively easy to achieve. For example, fading due to photochemical decomposition, which can lead to the destruction of both the information and the carrier body, can occur.
  • the concept for generating long-term information is therefore a departure from such simple decolorization processes.
  • An increase in the long-term stability of the information can be achieved precisely by consistently reducing the likelihood of subsequent, statistically triggered implementation processes. This can be achieved through a targeted increase in the complexity of the reaction used with correspondingly higher, more difficult to achieve reaction conditions.
  • the use of reaction types is therefore provided which are based on the use of a plurality of starting materials or other complex reaction parameters.
  • the generation of information that is resistant to light and moisture is achieved instead of destructive processes or dissociation through synthetic processes.
  • Such synthesis reactions are preferably additions, eliminations, substitutions and in particular redox and complex formation reactions.
  • atoms or groups of atoms are attached to a multiple bond.
  • atoms or groups of atoms are separated from one molecule without others taking their place.
  • the substitution is characterized by the replacement of an atom or an atomic group in a molecule by other atoms or atomic groups, whereby a covalent bond with one partner is released and then one is linked with another partner.
  • the redox reaction is characterized by the electron donation of one partner (reducing agent) and the electron absorption by the other partner (oxidizing agent).
  • reaction conditions A particularly high reaction temperature, a release of reactive starting materials or activated molecular species in sufficient numbers for the reaction and / or a sufficiently high particle mobility of the reactants are particularly important as reaction conditions.
  • reaction conditions can be achieved by introducing thermal energy that is spatially resolved by laser light, which provides the activation energy of the process.
  • the mobility of the starting materials in or on the carrier body is improved by the thermal energy and the reaction probability is increased so much that a sufficient reaction conversion is achieved.
  • irradiation with laser light enables reaction-inhibiting environments to be broken up and the raw materials to be made available as reactants in the first place.
  • the starting materials held in the carrier body Without the supply of energy, it should not be possible to induce the starting materials held in the carrier body to produce durable information to change properties or substances. Your statistical reaction probability should, for example, be reduced compared to the reaction partners of a bleaching process. Under normal environmental conditions, however, the activation energy necessary to generate reactive molecular species from the starting materials should not be achieved, nor should the reactive molecular species be present under normal conditions in sufficient local concentration to initiate a reaction or even one to achieve complete reaction sales.
  • a further condition for suitable starting materials is an inertness towards the carrier body itself, so that it is not permanently changed by the starting materials and thereby possibly damaged or made unusable.
  • material mixtures or compounds of all elements of the periodic table which are capable of such a “robust” use are therefore considered as starting materials held in the carrier body.
  • These criteria are preferably met in particular by selected inorganic substance mixtures, since these migrate comparatively little in the carrier body and reactions with changes in substance or properties usually only occur at high temperatures of several hundred degrees Celsius, such as inside a Bunsen burner flame.
  • the starting materials are advantageously chosen such that they are caused to undergo a synthesis reaction with a change in color. Colored information is therefore preferably generated.
  • the starting materials of the synthesis reactions of different color changes are preferably chosen such that the product of the respective synthesis reaction is assigned to a basic color of a CMYK color scheme for cyan, magenta, yellow and contrast or black. With a suitable combination, mono or mixed colors can be created.
  • the starting materials for synthesis reactions of different color changes are preferably kept in separate volume segments in the carrier body.
  • the starting materials assigned to different color reactions are preferably kept in separate layers in the carrier body.
  • a protective device or measures preventing this reaction is expediently provided.
  • at least one of the starting materials is preferably kept encapsulated in the carrier body, the encapsulation advantageously being chosen such that it is broken up by the laser radiation and releases the relevant starting material as a reaction partner.
  • the encapsulation is preferably designed such that it absorbs the laser radiation itself. This ensures that information is generated in a targeted manner in terms of time and location.
  • auxiliary substances or layers absorbing the laser radiation are preferably embedded in the carrier body.
  • absorbing auxiliaries are a mica pigment which is commercially available under the names "Iriodin” or "Mica", i.a. into consideration.
  • the laser light irradiated onto the auxiliary substance is transferred to the selected starting substance via interference or mirror effects. At this point, this leads to a local temperature increase, a so-called hot spot or a hot point, and thus to an excitation of at least one starting material with usually at least one further starting material, so that they interact and initiate a synthesis reaction.
  • catalytically active particles are embedded in the carrier body.
  • the catalytic elements can in particular come from the 8th subgroup, the so-called platinum metals. Finely divided platinum, rhodium, palladium or mixtures thereof can catalyze redox reactions, in particular, analogously to their use in exhaust gas catalysts.
  • a decomposition of a platinum complex would also be conceivable, such as a decomplexation of the orange-red (CH 3 ) 3 Ptl. By decomposing the (CH 3 ) 3 Ptl, elemental platinum could be obtained as a catalyst or even generate blackening at higher concentrations due to finely divided platinum.
  • all commercially available lasers for labeling documents with emissions from UV to IR range can be used, e.g. with emissions of 190 nm for photolithography or with emissions of 10 ⁇ m for packaging labeling with a CO 2 laser.
  • an Nd: YAG laser with an emission of 1064 nm is used.
  • the method preferably provides, as basic components of the carrier body, substances which do not absorb laser radiation, such as paper, plastic films and / or a coloring, adhesive and / or lacquer layer, which are advantageously used for tamper-proof identification or for machine verification and simultaneous cancellation of the documents are labeled or marked.
  • substances which do not absorb laser radiation such as paper, plastic films and / or a coloring, adhesive and / or lacquer layer, which are advantageously used for tamper-proof identification or for machine verification and simultaneous cancellation of the documents are labeled or marked.
  • the starting materials held in and / or on the carrier body are preferably introduced into the paper pulp as an additional additive in film production processes, such as calendering, extruding or film casting, or during paper production and / or advantageously by coating processes, such as brushing, Spraying, spraying, coating, dipping, and / or by means of printing processes such as offset, steel engraving, gravure printing, flexographic printing, screen printing, indirect printing, thermal transfer printing, electrophotography and ink-jet processes in and / or on the carrier body.
  • film production processes such as calendering, extruding or film casting
  • coating processes such as brushing, Spraying, spraying, coating, dipping, and / or by means of printing processes such as offset, steel engraving, gravure printing, flexographic printing, screen printing, indirect printing, thermal transfer printing, electrophotography and ink-jet processes in and / or on the carrier body.
  • the stated object is achieved by holding a number of starting materials in and / or on it in such a way that the reaction conditions for a synthesis reaction of the starting materials can be set in a laser-induced manner.
  • the basic components of the carrier body are preferably provided as materials which do not absorb laser radiation, such as paper, foils, in particular thermoplastic materials, and / or a coloring, adhesive and / or lacquer layer.
  • the starting materials are advantageously selected such that they are caused to undergo a synthesis reaction changing their color, which is visible to the human eye.
  • Inorganic reactions are advantageously used as starting materials for synthesis reactions involving a color reaction. These can be used to generate intense colored information that is particularly resistant to light and moisture, among other things, via redox or complexation reactions. are and are therefore also suitable for the identification of valuable and / or security documents with a particularly high level of security against forgery.
  • Word and symbols such as inscriptions, logos or barcodes, can be generated as colored information.
  • the starting materials in the carrier body are preferably selected such that the product of the respective synthesis reaction is assigned to a basic color of a CMYK color scheme for cyan, magenta, yellow and contrast or black.
  • the carrier body is expediently equipped for the generation of permanent, intensive colored information.
  • MnSO 4 , KNO 3 and KOH are preferably provided as starting materials for a product with the color blue (“cyan”).
  • cyan Alternatively or cumulatively, for a product with the color red (“magenta”) are preferred Fe 2 (SO 4 ) 3 and KSCN are available as starting materials.
  • Cr 2 O 3 , KNO 3 and KOH are preferably kept as starting materials for a product with the assignment to the color yellow (“yellow”) .
  • Cu 2+ and NH 3 for the reaction to the tetraammine copper complex or the substances Co (NO 3 ) 2 and Al 2 are preferred O 3 and / or for a product associated with the color green, preferably Co (NO 3 ) 2 and ZnO or the substances K 2 CrO and C 3 H 7 OH as starting materials.
  • the starting materials for synthesis reactions of different color changes are preferably held in separate volume segments in the carrier body.
  • an inner color design is also useful in addition to the outer color design of the relevant carrier body. Therefore, the starting materials assigned to different color reactions are preferably kept in separate layers in the carrier body.
  • auxiliary substances or laser absorbing agents are preferably in the carrier body layers embedded.
  • the carrier body for the assignment to contrast or black, alternatively or cumulatively to the colors blue (“cyan”), red (“magenta”) and / or yellow (“yellow”) as an auxiliary agent, which radiates the irradiated Laser radiation is transferred via interference or mirror effects to a selected starting material, preferably a mica pigment such as "Iriodin", but also simply titanium dioxide or carbon in the form of carbon black or advantageously also a color pigment such as phthalocyanine.
  • a selected starting material preferably a mica pigment such as "Iriodin", but also simply titanium dioxide or carbon in the form of carbon black or advantageously also a color pigment such as phthalocyanine.
  • the starting materials provided in it for a synthesis reaction are preferably at least partially encapsulated by an encapsulation which inhibits this reaction until excitation by laser radiation.
  • the encapsulation is selected in such a way that it is broken up by the laser radiation and only releases the relevant starting material as a reaction partner when it is broken up.
  • the encapsulation is preferably designed such that it absorbs the laser radiation itself.
  • catalytically active particles are embedded in the carrier body.
  • the carrier body equipped in this way can expediently be used in all areas in which valuable and / or security documents are concerned, in the logistics area or ticketing and for presentations.
  • the carrier body is therefore preferably used as identification, driving license, credit or health card, ticket or film.
  • the advantages achieved with the invention consist in particular in that constant information is generated precisely by the synthesis reaction of a number of starting materials.
  • typical and sensitive detection reactions for subgroup metals known from the literature can be used to generate particularly intensive colored information which is resistant to environmental influences.
  • Reliable process control is made possible precisely by irradiating at least one reactant with laser light. Laser irradiation ensures that a reaction temperature that is sufficiently high for the desired synthesis reaction is provided and / or that the irradiated substances are sufficient. accordingly moved and / or caused to release reactive molecular species.
  • the carrier body permits a specifically controlled process control.
  • the starting materials of a synthesis reaction are already reactive at room temperature or by rubbing with one another, at least one of the starting materials is held encapsulated in the carrier body so that the synthesis reaction is only made possible by laser-induced breaking of the encapsulation.
  • While a starting material that does not or only slightly absorb the laser radiation is activated indirectly by the laser radiation by means of auxiliary substances or layers absorbing the laser radiation embedded in the carrier body, by focusing the laser radiation on the selected starting material via interference or mirror effects of the auxiliary substances or layers and there The local temperature increase creates a hot spot at which the starting material is made to interact with at least one other starting material or to undergo a monomolecular reaction.
  • Catalytically active particles embedded in the carrier body reduce the activation energy of the starting materials.
  • the carrier body enables a high degree of flexibility in the desired graphic designs in the form of diverse color variations and color patterns.
  • the method for laser-induced in-situ generation of information in the carrier body thus enables use for marking or lettering papers, foils and other plastic documents, in particular increases the security against forgery of a document identified in this way and can furthermore be used for machine verification and simultaneous validation of Documents such as tickets.
  • the method can be used in all areas of daily life, in which it is a question of the rapid and locally targeted application and / or introduction of permanent word and / or symbols, among other things. An embodiment of the invention is explained in more detail below.
  • the starting materials selected for a desired synthesis reaction can be brought into an inner and / or outer area of a data carrier acting as a carrier body in a precise, matrix-like or layer-like manner by means of various insertion or application methods.
  • the basic components or composite materials on which the carrier body is based are, for example, paper or plastic films, and also between and / or colored, adhesive or lacquer layers applied to them.
  • the starting materials are introduced as an additional additive during film production. This applies in particular to the common film production processes such as calendering, extruding and film casting. In papermaking, the starting materials selected for the synthesis reaction can also be incorporated into the paper pulp as an additional additive.
  • foils and papers has the advantage that in the production of documents, such as cards and IDs, no major interventions are necessary in the production process itself.
  • Various coating processes such as brushing, spraying, spraying, coating, dipping, and / or printing processes, such as offset, steel engraving, gravure printing, flexographic printing, screen printing, indirect printing, thermal transfer printing, electrophotography and ink-jet processes can be used to achieve the desired synthesis reaction Bring selected starting materials into and / or onto the carrier body.
  • a screen printing varnish that is highly filled with the starting materials is printed onto an opaque plastic film and overlaminated with several layers of plastic film.
  • This procedure represents a particularly flexible embodiment, since it makes it easy to produce internal prints when manufacturing composite materials such as cards, ID cards made of all-plastic or paper-plastic compounds.
  • other synthesis reactions are also conceivable, such as eliminations in which part of the molecule is split off, which also changes its physical properties, or additions in which new covalent bonds are formed and thus generate a “new” substance, or substitution reactions in which, for example, ligands of a complex are exchanged.
  • Example 1 Blue laser inscription A stoichiometric mixture of the inorganic starting materials from cobalt (II) nitrate with aluminum sulfate and a binder is printed on a plastic card, for example by screen printing. Optionally, the mixture also contains "Iriodin"( ⁇ 0.5 percent by weight).
  • This plastic card can then be laminated with an NIR-permeable overlay film.
  • Nd: YAG laser the hot spot or the generated thereby occurs are called the reaction to the cobalt spinel CoAl 2 ⁇ 3 ⁇ known in the literature as Thenards blue.
  • the "Iriodin” is used in the extended recipe as an auxiliary agent that absorbs the laser radiation in order to transfer the laser radiation to the starting materials and thus to to focus the starting materials and / or to minimize the laser energy required for the reaction. Excessive laser radiation usually leads to carbonization, which can minimize or mask the blue color impression.
  • FIG. 1 schematically shows a pigment 2, “iriodin”, embedded in a matrix 1, which absorbs the irradiated laser light 6 in its mica core 4 and, as symbolized in FIG. 1 by a flash 8, interferes with its other effects Transfer of inorganic starting materials Co (NO 3 ) 2 and Al 2 O 3 located in the interface 1. This creates a hot spot 12 at the interface 10 of the pigment 2, so that the reaction described in Example 1 is initiated with a change in color.
  • Example 2 Green laser marking
  • a stoichiometric mixture of the inorganic starting materials of 2 cobalt (II) nitrate with 1 zinc oxide is added in the exemplary embodiment in film production, for example in the calendering process, as an additive.
  • the mixture also contains proportions of "Iriodin"( ⁇ 0.5 percent by weight).
  • this film is then joined together with other components to form a plastic card which is only covered with an NIR-permeable overlay film.
  • the demAG laser causes the reaction to the zinc-cobalt spinel ZnCo 2 O ⁇ known in the literature as Rinmanns-Green at the hot spot or hot spot generated thereby.
  • the “Iriodin” in turn serves as an extended formulation the auxiliary material absorbing laser radiation in order to focus the laser radiation on the starting materials and / or to minimize the laser energy required for the reaction. Excessive laser radiation usually leads to carbonization, which can minimize or mask the green color impression.
  • Example 3 Blue ("Cvane") laser marking A stoichiometric mixture of the inorganic starting materials from pink manganese (II) sulfate with 2 potassium nitrate and 2 potassium hydroxide is added as an additive to an adhesive in hot melt film production. Optionally, this contains Mixture still shares in "Iriodin”( ⁇ 0.5 percent by weight). In the exemplary embodiment, this film is then joined together with other components to form a plastic card which is only covered with an NIR-permeable overlay film. When irradiated with an Nd: YAG laser, the reaction to the green-blue (“cyan”) manganate, which is also known as the oxidation melt, occurs at the hot spot or hot spot thereby generated.
  • Nd Nd: YAG laser
  • the "Iriodin” in turn serves as an extended formulation the auxiliary material absorbing laser radiation in order to focus the laser radiation on the starting materials and / or to minimize the laser energy required for the reaction. Excessive laser radiation usually leads to carbonization, which can minimize or mask the green-blue ("cyan") color impression.
  • the reaction to the green-blue ("cyan") manganate can be described with the following equation: MnSO 4 + 2 KNO 3 + 2 KOH ⁇ K 2 MnO 4 + 2 KNO 2 + H 2 SO 4
  • Example 4 a) Yellow (“Yellow”) laser marking and b) Green laser marking a) A stoichiometric mixture of the inorganic starting materials from green chromium (III) oxide with 3 potassium nitrate and 2 potassium hydroxide is analogous to one of Examples 1 to 3 in a matrix.
  • the use of “iriodin” can be dispensed with in this exemplary embodiment, since Cr 3+ absorbs very well in the red spectral range.
  • the reaction to the yellow-orange (“yellow”) dichromate also known as chromium oxidation melt
  • Cr 6+ a.
  • FIG. 2 schematically shows a pigment 2, yellow chromate (Cr 6+ ) embedded in a matrix 1, the matrix 1 containing 14 traces of an alcohol (R-OH) as a reducing agent.
  • the flash 8 symbolizes a hot spot 12 induced by the irradiated laser light 6 or a hot spot at the interface 10 of the pigment 2 (Cr 6+ ) to matrix 1.
  • R-HO aldehyde
  • Cr 6+ reduced to green Cr 3+ according to the equation described in Example 4b).
  • Example 5 Red (“magenta”) laser inscription a) Iron in the oxidation state +3, for example iron (III) sulfate, forms a deep red (“magenta”), characteristic complex according to the equation with thiocyanates even in the non-aqueous medium :
  • Iron (II) sulfate does not require encapsulation. It is oxidized with potassium nitrate and potassium thiocyanate and water by laser action to iron with the oxidation level +3, which immediately reacts to the deep red (“magenta”), characteristic complex according to the equation:
  • Europium with oxidation level +2 shows a localized red fluorescence when oxidized with saltpetre to oxidation level +3 after laser irradiation in a blue fluorescent environment.
  • the starting materials presented in Examples 3, 4 and 5 for their laser-induced characteristic color reactions can in each case be combined with one another in different, delimited layers 16a-d, each of which represents a carrier body with a correspondingly reactive matrix, as shown in FIG. 3 .
  • a film composite structure with four different differently doped layers 16a-d are provided, the bottom layer 16a with MnSO 4 , KNO 3 and KOH (example 3), the second bottom layer 16b with Fe 2 (SO) 3 and KSCN (example 5), the third layer 16c from below is doped with Cr 2 O 3 , KNO 3 and KOH (example 4) and the top layer 16d with "Iriodin".
  • the respective synthesis reaction is initiated by irradiation with an Nd: YAG laser confocal optics, focused on selected volume segments 18a-d within the respective layer 16a-d (z-coordinate) at specific positions (xy-coordinates), with resolutions of approximately 10 ⁇ m in the xy-direction and approximately 30 ⁇ m in z Due to the comparatively low focus sharpness in the z direction, each layer 16a-d is scanned individually in order to carry out the synthesis reaction on the selected volume segments 18a-d setting of MnSO 4 with KNO 3 and KOH a color change to blue (“cyan”) was achieved (example 3). In the second step, the laser is then set on the second lowest layer 16b and focused on the desired xy positions within it.

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Description

Beschreibung
Verfahren zur Erzeugung einer Information, Trägerkörper, in dem die information erzeugt wird, sowie Verwendung eines derartigen Trägerkörpers
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erzeugung einer Information. Sie betrifft weiter einen Trägerkörper, in dem die Information erzeugt wird, sowie eine Verwendung eines derartigen Trägerkörpers.
Zur Erzielung farbigen Information sind photochemische Reaktionen direkt oder indirekt Bestandteil des täglichen Lebens. Prozesse im Rahmen der klassischen Silberhaloge- nid-Photographie beinhalten entweder nasschemische Arbeitsschritte, wie das Entwickeln und Fixieren in entsprechenden Bädern, oder Arbeiten mit organischen Farbstoffsystemen, wie z.B. bei Polaroid-Sofortbildern, die allerdings üblicherweise nicht lichtecht sind.
Im Zuge der Halbleiterentwicklung aber auch bei der computergestützten Erstellung von Prototypen (Rapid-Prototyping, Rapid Tooling) hat sich eine Vielzahl an sogenannten Photoresistmaterialien oder Photoprepolymeren am Markt etabliert (Ullmann's Encyclo- pedia of Industrial Chemistry, Sixth Edition, 2002 Electronic Release, Stichwort Photo- resists). Dabei handelt es sich im weitesten Sinne um sogenannte Prepolymere, die aufgrund photochemischer Reaktionen polymerisieren, vernetzen oder aushärten und erst in einem nachfolgenden Schritt durch Auswaschung mit Lösungsmitteln, wie bei der Photolithographie, oder sich mit Veränderung der z-Koordinate, wie beim Rapid- Prototyping, als separate Information vom Hintergrund abheben, wobei in x-y-Richtung geschrieben wird.
Um bei den oben genannten Verfahren eine vergleichsweise hohe Orlsauflösung und damit auch eine höhere Daten- und Informationsdichte zu erzielen, werden in der Regel Laser eingesetzt. Übliche Laserbeschriftungsmethoden finden bei der Herstellung von Ausweisen, Führerscheinen, Bankkarten, Kreditkarten oder dergleichen aus Kunststoff ein großes Anwendungsfeld. Aus der DE 29 07 004 C2 ist bekannt, visuell lesbare Informationen auf Ausweiskarten mittels Laserstrahlung aufzubringen. Dabei wird die Information durch eine Verkohlung und/oder Carbonisierung des Kunststoffmaterials sichtbar, wobei die Information sich schwarz oder grau vor einem anders farbigen Hintergrund, z.B. opak oder transparent, abhebt. Andere Farben lassen sich damit nicht erzeugen. Dabei ist die Laserbeschriftung gegenüber anderen Beschriftungsverfahren gegenüber Fälschungen oder Manipulationen sicherer, weil sie nachträglich auch in innen liegenden Schichten durchgeführt werden kann.
Darüber hinaus ist es auch bekannt, mittels Laserstrahlung zu gravieren, insbesondere ist es möglich, einzelne Schichten eines mehrschichtigen Kartenkörpers lokal abzutragen. Dieser Umstand wird gemäß DE 30 48 733 C2 ausgenutzt, um verschieden farbige Informationen auf Ausweiskarten aufzubringen. Dabei wird ein mehrschichtiger Kartenkörper verwendet, dessen Schichten unterschiedlich farbig sind. Durch das lokale Abtragen einzelner Schichten durch Laserstrahlung wird die darunter liegende anders farbige Schicht sichtbar. Dies Verfahren zur Beschriftung von kartenförmigen Datenträgern hat jedoch unter Umständen den Nachteil, dass die Oberfläche des Datenträgers durch das Abtragen beschädigt wird.
Aus der DE 44 17 343 A1 ist bekannt, in eine Ausweiskarte einen einfarbigen Anteil und/oder Grau- und Schwarzanteil eines Bildteiles lasertechnisch einzubringen und deckungsgleich bezüglich des Bildes einen dieses ergänzenden Farbbildteil darüber insbesondere im Thermotransferverfahren aufzubringen. Bei letzterem werden punktför- mige Elektroden einer Thermodruckerzeile elektrisch gesteuert erhitzt, so dass die Farbschicht eines zwischen der Thermodruckerzeile und der Deckschicht eingebrachten Farbfolie oder Mehrfarben-Farbfolie punktweise aufschmilzt und/oder verdampft und auf der Deckschicht angelagert wird. Die unterschiedliche Bearbeitung der Karte mit hochtechnischen Vorrichtungen erzeugt eine hohe Farbtiefe, die eine Fälschung mittels verbreiteter Farbkopier- und Farbdrucktechniken erschwert, bedingt allerdings ein apparativ aufwendiges Verfahren. Die DE 199 55 383 A1 beschreibt ein Verfahren zum Aufbringen von farbigen Informationen auf einen Gegenstand mittels Laserstrahlung mit mindestens zwei verschiedenen Wellenlängen, wobei durch wellenlängenselektives Ausbleichen einzelner organischer Pigmente infolge subtraktive Farbmischung die Farbe der Schicht eingestellt werden kann.
Auch in der DE 100 11 486 A1 wird ein kartenförmiger Datenträger und ein Verfahren zur Herstellung desselben beschrieben, der das Aufbringen von farbigen Informationen mittels der Laserbearbeitung ermöglicht, ohne die Oberfläche des Datenträgers zu be- schädigen. Dabei wird eine Schicht durch die Laserstrahlung lokal vollständig ausgebleicht, so dass die Schicht für sich allein im Laserschreibfleck zumindest nahezu transparent ist. Auf diese Art und Weise kann ein ursprünglich schwarzer, grau oder dunkel brauner Fleck rot, blau oder grün eingestellt werden, je nachdem, welche der lasersensitiven Schichten in dem Sandwich-Aufbau gebleicht werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erzeugung einer Information in und/oder auf einem Trägerkörper anzugeben, die mit einfachen Mitteln eine besonders gegenüber Licht und Feuchtigkeit besonders hohe Langzeitbeständigkeit aufweist. Des Weiteren soll ein für dieses Verfahren besonders geeigneter Trägerkörper bereitgestellt sowie eine Verwendung eines derartigen Trägerkörpers angegeben werden.
Bezüglich des Verfahrens wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst, indem für eine Anzahl von im und/oder auf dem Trägerkörper vorgehaltenen Ausgangsstoffen in ei- nem lokalisierten Teilbereich des Trägerkörpers durch Laserbestrahlung diejenigen Reaktionsbedingungen eingestellt werden, die die Ausgangsstoffe zu einer Synthesereaktion veranlassen.
Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass in bisherigen Systemen die Langzeitstabilität der Information unter anderem dadurch begrenzt ist, dass Farbumset- zungsreaktionen auch ohne gezielte und gewollte Aktivierung, z.B. durch eingestrahltes Sonnenlicht, ungesteuert fortgesetzt werden. Diese Aktivierung kann durch statistische Anregungen einer üblicherweise eingesetzten Dissoziationsreaktion geschehen, da bei einer Dissoziationsreaktion, bei der lediglich ein Ausgangsstoff erforderlich ist, die notwendigen Reaktionsbedingungen für den Zerfall des Moleküls in einfachere Moleküle, Atome, Ionen oder Radikale vergleichsweise einfach erreichbar sind. So kann z.B. ein Ausbleichen durch photochemische Zersetzung, die bis zur Zerstörung sowohl der In- formation als auch des Trägerkörpers führen kann, eintreten. Das Konzept zur Erzeugung einer langzeitbeständigen Information stellt daher gerade eine Abkehr von derartigen einfachen Entfärbungsprozessen dar. Eine Erhöhung der Langzeitstabilität der Information ist gerade dadurch zu erzielen, dass die Wahrscheinlichkeit für nachfolgende, statistisch ausgelöste Umsetzungsprozesse konsequent verringert wird. Dies ist erreichbar durch eine gezielte Steigerung der Komplexität der eingesetzten Umsetzungsreaktion mit entsprechend höheren, schwieriger erfüllbaren Reaktionsbedingungen. Für eine dementsprechend erhöhte Komplexität der Reaktionsvorgänge ist daher die Nutzung von Reaktionstypen vorgesehen, die auf der Verwendung einer Mehrzahl von Ausgangsstoffen oder anderer komplexer Reaktionsparameter beruhen. Die Er- zeugung einer gegenüber Licht und Feuchtigkeit beständigen Information wird vielmehr anstelle destruktiver Prozesse oder einer Dissoziation durch synthetische Prozesse erreicht.
Als derartige Synthesereaktionen kommen vorzugsweise Additionen, Eliminierungen, Substitutionen und insbesondere Redox- sowie Komplexbildungsreaktionen in Betracht. Bei der Addition werden Atome oder Atomgruppen an eine Mehrfachbindung angelagert. Bei der Eliminierung als Umkehrung der Addition werden aus einem Molekül Atome oder Atomgruppen abgetrennt, ohne dass gleichzeitig andere an deren Stelle treten. Die Substitution ist gekennzeichnet durch den Ersatz eines Atoms oder einer Atomgruppe in einem Molekül durch andere Atome oder Atomgruppen, wobei eine ko- valente Bindung mit einem Partner gelöst und anschließend eine mit einem anderen Partner geknüpft wird. Die Redoxreaktion ist gekennzeichnet durch die Elektronenabgabe des einen Partners (Reduktionsmittel) und die Elektronenaufnahme des anderen Partners (Oxidationsmittel). Bei Komplexbildungsreaktionen wird ein Zentralatom oder - ion von mehreren anderen Atomen, Ionen oder Molekülen, den sogenannten Liganden, in räumlich regelmäßiger Anordnung umgeben. Mit diesen synthetischen Vorgängen werden vergleichsweise anspruchsvolle oder komplexe Anforderungen an die Reaktionsbedingungen und an die Reaktanden und gestellt.
Als Reaktionsbedingungen haben insbesondere eine ausreichend hohe Reaktionstemperatur, eine Freisetzung reaktiver Ausgangsstoffe oder aktivierter Molekülspezies in für die Reaktion ausreichender Anzahl und/oder eine ausreichend hohe Teilchenbeweglichkeit der Reaktionspartner eine besondere Bedeutung. Diese Reaktionsbedingungen können dadurch vollzogen werden, dass durch Laserlicht ortsaufgelöst eine thermische Energie eingebracht wird, die die Aktivierungsenergie des Prozesses bereitstellt. Durch die thermische Energie wird die Mobilität der Ausgangsstoffe im oder auf dem Trägerkörper verbessert und damit die Reaktionswahrscheinlichkeit so stark erhöht, dass ein ausreichender Reaktionsumsatz erreicht wird. Außerdem ermöglicht die Bestrahlung mit Laserlicht, dass reaktionshemmende Umgebungen aufgebrochen werden und somit die Ausgangsstoffe als Reaktanden überhaupt erst verfügbar gemacht werden.
Ohne Energiezufuhr sollten die im Trägerkörper vorgehaltenen Ausgangsstoffe zur Erzeugung einer haltbaren Information nicht zu einer Eigenschafts- oder Stoffände- rung veranlasst werden können. Ihre statistische Reaktionswahrscheinlichkeit sollte also beispielsweise gegenüber den Reaktionspartnern eines Bleichprozesses abgesenkt sein. Dafür dürfte unter normalen Umgebungsbedingungen weder die Aktivierungsenergie, die notwendig ist, um aus den Ausgangsstoffen reaktive Molekülspezies zu erzeugen, erreicht werden, noch sollten die reaktiven Molekülspezies unter nor- malen Bedingungen in ausreichender lokaler Konzentration vorhanden sein, um eine Reaktion zu initiieren oder sogar einen vollständigen Reaktionsumsatz zu erreichen. Eine weitere Bedingung für geeignete Ausgangsstoffe ist eine Inertheit gegenüber dem Trägerkörper selber, so dass dieser nicht durch die Ausgangsstoffe nachhaltig verändert und dadurch gegebenenfalls geschädigt oder unbrauchbar gemacht wird. Als im Trägerkörper vorgehaltenen Ausgangsstoffe kommen daher grundsätzlich Stoffgemische oder -Verbindungen aller Elemente des Periodensystems in Betracht, die für einen derart „robusten" Einsatz ertüchtigt sind. In besonderem Maße werden diese Kriterien vorzugsweise von ausgewählten anorganischen Stoffgemischen erfüllt, da diese vergleichsweise wenig im Trägerkörper migrieren und Reaktionen unter Stoff- oder Eigenschaftsänderung üblicherweise nur bei hohen Temperaturen von mehreren hundert Grad Celsius, wie z.B. im Inneren einer Bunsenbrennerflamme, zeigen.
Zur Detektion der durch Laserbestrahlung veranlassten Eigenschafts- oder Stoffänderung der Ausgangsstoffe bietet sich zweckmäßigerweise die Änderung ihrer Absorptionseigenschaften bezüglich der Wellenlängen im Ultraviolett- bis Infrarot-Bereich an. Für eine besonders einfache Detektion werden vorteilhafterweise die Ausgangsstoffe derart gewählt, dass sie zu einer Synthesereaktion unter Farbänderung veranlasst werden. Mithin wird vorzugsweise eine farbige Information erzeugt.
Für eine oder mehrere nach Bedarf ausgewählte farbige Information oder Informationen werden die Ausgangsstoffe der Synthesereaktionen unterschiedlicher Farbände- rungen vorzugsweise derart gewählt, dass das Produkt der jeweiligen Synthesereaktion jeweils einer Grundfarbe eines CMYK-Farbschemas für Cyan, Magenta, Yellow und Kontrast oder Schwarz zugeordnet ist. Damit können bei geeigneter Kombination Mono- oder Mischfarben erzeugt werden.
Um grafisch besonders vielfältige Farbmuster und -Variationen im Trägerkörper zu ermöglichen, werden die Ausgangsstoffe von Synthesereaktionen unterschiedlicher Farbänderungen vorzugsweise in voneinander abgegrenzten Volumensegmenten im Trägerkörper vorgehalten.
Zur Erzeugung verschieden farbiger Informationen und Informationen in einem Träger- körper mit einer vergleichsweise hohen Farbtiefe, insbesondere auch im Hinblick auf eine gegenüber Fälschungen und Manipulationen besonders sichere Laserbeschriftung, ist neben der äußeren farblichen Gestaltung diesbezüglicher Trägerkörper auch eine innere farbliche Gestaltung zweckmäßig. Daher werden die unterschiedlichen Farbreaktionen zugeordneten Ausgangsstoffe vorzugsweise in voneinander abgegrenzten Schichten im Trägerkörper vorgehalten. Um eine vorzeitige Reaktion der Ausgangsstoffe ohne Anregung durch Laserbestrahlung zu verhindern, ist zweckmäßiger Weise eine diese Reaktion unterbindende Schutzvorrichtung oder -maßnähme vorgesehen. Aus diesem Grund wird vorzugsweise zumindest einer der Ausgangsstoffe im Trägerkörper gekapselt vorgehalten, wobei die Verkapselung vorteilhafterweise derart gewählt ist, dass sie durch die Laserbestrahlung aufgebrochen wird und den betreffenden Ausgangsstoff als Reaktionspartner freigibt. Dafür ist die Verkapselung vorzugsweise derart ausgestaltet, dass sie die Laserstrahlung selbst absorbiert. Damit ist eine zeitlich und örtlich gezielte Erzeugung einer Information gewährleistet.
Zur gezielten Fokussierung der Laserbestrahlung direkt auf zumindest einen Aus- gangsstoff, insbesondere, wenn dieser allein nicht oder nur unzureichend für die Absorption der Laserstrahlung geeignet ist, oder zur Reduzierung der erforderlichen Laserenergie sind im Trägerkörper vorzugsweise die Laserbestrahlung absorbierende Hilfsstoffe oder -schichten eingebettet. Als absorbierende Hilfsstoffe kommen beispielsweise ein Glimmer-Pigment, das unter der Bezeichnung „Iriodin" oder „Mica" im Handel erhältlich ist, u.a. in Betracht. Dadurch wird das auf den Hilfsstoff eingestrahlte Laserlicht über Interferenz- oder Spiegeleffekte zu dem ausgewählten Ausgangsstoff transferiert. Dies führt an dieser Stelle zu einer lokalen Temperaturerhöhung, einem sogenannten hot-spot oder einer heißen Stelle, und somit zu einer Anregung zumindest eines Ausgangsstoffs mit üblicherweise zumindest einem weiteren Ausgangsstoff, so dass diese in Wechselwirkung treten und eine Synthesereaktion eingehen.
Um die Aktivierungsenergie der Reaktionspartner herabzusetzen, sind im Trägerkörper vorzugsweise katalytisch wirkende Partikel eingebettet. Dadurch ist es abhängig von den ausgewählten Ausgangsstoffen möglich, eine vergleichsweise niedrige Laserenergie oder sogar einen vergleichsweise leistungsarmen Laser einzusetzen. Die katalyti- schen Elemente können insbesondere aus der 8. Nebengruppe, den sogenannten Platinmetallen stammen. Feinverteiltes Platin, Rhodium, Palladium oder Mischungen da- von können analog zu ihrem Einsatz in Abgaskatalysatoren insbesondere Redoxreaktionen katalysieren. Denkbar wäre auch eine Zersetzung eines Platinkomplexes, wie beispielsweise eine Dekomplexierung des orangeroten (CH3)3Ptl. Durch eine Zersetzung des (CH3)3Ptl ließe sich einerseits elementares Platin als Katalysator gewinnen oder bei höherer Konzentration sogar eine Schwärzung infolge feinverteilten Platins generieren.
Für eine besonders einfache Erzeugung einer Information in einem Trägerkörper mit einem gering gehaltenen apparativen und technischen Aufwand und für eine hohe Ortsauflösung und damit auch eine höhere Daten- und Informationsdichte zu erzielen, sind vorzugsweise alle zur Beschriftung von Dokumenten handelsüblichen Laser mit Emissionen vom UV- bis IR-Bereich einsetzbar, z.B. mit Emissionen von 190 nm für eine Photolithographie oder mit Emissionen von 10 μm für eine Verpackungsbeschriftung mit einem CO2-Laser. In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Beschriftung wird ein Nd:YAG-Laser mit einer Emission von 1064 nm eingesetzt.
In besonders vorteilhafter Ausgestaltung sind bei dem Verfahren als Grundkomponenten des Trägerkörpers vorzugsweise die Laserbestrahlung nicht absorbierende Stoffe, wie Papier, Kunststofffolien und/oder eine Färb-, Kleber- und/oder Lackschicht vorgesehen, die vorteilhafterweise zur fälschungssicheren Kennzeichnung oder zur maschinellen Verifizierung und gleichzeitigen Entwertung der Dokumente, beschriftet oder markiert werden.
In besonders vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens werden die im und/oder auf dem Trägerkörper vorgehaltenen Ausgangsstoffe vorzugsweise als zusätzliches Additiv bei Folienherstellungsverfahren, wie dem Kallandrieren, Extrudieren oder Filmgießen, oder bei der Papierherstellung in die Papierpulpe eingebracht und/oder vorteilhafterweise durch Beschichtungsverfahren, wie Streichen, Spritzen, Sprühen, Coaten, Tauchen, und/oder durch Druckverfahren, wie Offset, Stahlstichdruck, Rastertiefdruck, Flexodruck, Siebdruck, indirekter Hochdruck, Thermotransferdruck, Elektrofotografie und Ink-Jet Verfahren in und/oder auf den Trägerkörper gebracht.
Bezüglich des Trägerkörpers wird die genannte Aufgabe gelöst, indem in und/oder auf ihm eine Anzahl von Ausgangsstoffen derart vorgehalten ist, dass laserinduziert die Reaktionsbedingungen für eine Synthesereaktion der Ausgangsstoffe einstellbar sind. Als Grundkomponenten des Trägerkörpers sind vorzugsweise die Laserbestrahlung nicht absorbierende Stoffe, wie Papier, Folien, insbesondere thermoplastische Kunststoffe, und/oder eine Färb-, Kleber- und/oder Lackschicht vorgesehen.
Zur Detektion der durch Laserbestrahlung veranlassten Eigenschafts- oder Stoffänderung der Ausgangsstoffe bietet sich zweckmäßigerweise die Änderung ihrer Absorptionseigenschaften bezüglich der Wellenlängen vom Ultraviolett-Bereich über den sichtbaren Bereich bis zum Infrarot-Bereich an. Für eine besonders einfache Detektion wer- den vorteilhafterweise die Ausgangsstoffe derart gewählt, dass sie zu einer Synthese- reaktion unter Änderung ihrer für das menschliche Auge sichtbaren Farbe veranlasst werden. Für Synthesereaktionen unter Farbreaktion sind als Ausgangsstoffe vorteilhafterweise anorganische Stoffgemische eingesetzt. Durch diese lassen sich insbesondere über Redox- oder Komplexbildungreaktionen intensive farbige Informationen erzeugen, die besonders resistent gegenüber Licht und Feuchtigkeit u.a. sind und somit auch für die Kennzeichnung von Wert- und/oder Sicherheitsdokumenten mit einem besonders hohen Maß an Fälschungssicherheit geeignet sind. Als farbige Informationen sind dabei insbesondere Wort- und Bildzeichen, wie beispielsweise Beschriftungen, Logos oder Barcodes, erzeugbar.
Für eine oder mehrere je nach Bedarf ausgewählte ein- oder mehrfarbige Information sind die Ausgangsstoffe im Trägerkörper vorzugsweise derart gewählt, dass das Produkt der jeweiligen Synthesereaktion jeweils einer Grundfarbe eines CMYK-Farbsche- mas für Cyan, Magenta, Yellow und Kontrast oder Schwarz zugeordnet ist.
Um den Trägerkörper besonders vielseitig einsetzen zu können, ist der Trägerkörper zweckmäßigerweise für die Erzeugung permanenter intensiver farbiger Information ausgestattet. Für ein Produkt mit der Zuordnung zu der Farbe Blau („Cyan") sind vorzugsweise als Ausgangsstoffe MnSO4, KNO3 und KOH vorgehalten. Alternativ oder kumulativ sind für ein Produkt mit der Zuordnung zu der Farbe Rot („Magenta") vor- zugsweise als Ausgangsstoffe Fe2(SO4)3 und KSCN vorgehalten. Alternativ oder kumulativ zu den Farben Blau („Cyan") und/oder Rot („Magenta") sind für ein Produkt mit der Zuordnung zu der Farbe Gelb („Yellow") als Ausgangsstoffe vorzugsweise Cr2O3, KNO3 und KOH vorgehalten. Für eine Erhöhung der Vielfalt an farbigen Information, sind in Trägerkörper für ein Produkt mit der Zuordnung zu der Farbe Blau als Ausgangsstoffe vorzugsweise Cu2+ und NH3 für die Reaktion zum Tetraammin-Kupferkomplex oder die Substanzen Co(NO3)2 und AI2O3 und/oder für ein Produkt mit der Zuordnung zu der Farbe Grün als Aus- gangsstoffe vorzugsweise Co(NO3)2 und ZnO oder die Substanzen K2CrO und C3H7OH vorgehalten.
Um grafisch besonders vielfältige Farbmuster und -Variationen im Trägerkörper zu er- möglichen, sind die Ausgangsstoffe von Synthesereaktionen unterschiedlicher Farbänderungen vorzugsweise in voneinander abgegrenzten Volumensegmenten im Trägerkörper vorgehalten.
Zur Erzeugung verschieden farbiger Information in einem Trägerkörper mit einer ver- gleichsweise hohen Farbtiefe, insbesondere auch im Hinblick auf eine gegenüber Fälschungen und Manipulationen besonders sichere Laserbeschriftung, ist neben der äußeren farblichen Gestaltung diesbezüglicher Trägerkörper auch eine innere farbliche Gestaltung zweckmäßig. Daher sind die unterschiedlichen Farbreaktionen zugeordneten Ausgangsstoffe vorzugsweise in voneinander abgegrenzten Schichten im Träger- körper vorgehalten.
Um die Laserbestrahlung direkt auf zumindest einen Ausgangsstoff, insbesondere, wenn dieser allein nicht oder nur unzureichend für die Absorption der Laserstrahlung geeignet ist, zu fokussieren, ohne den Trägerkörper mit zu hoher Laserenergie zu zer- stören, sind im Trägerkörper vorzugsweise die Laserbestrahlung absorbierende Hilfsstoffe oder -schichten eingebettet.
In besonders vorteilhafter Ausgestaltung des Trägerkörpers ist in ihm für die Zuordnung zu Kontrast oder Schwarz alternativ oder kumulativ zu den Farben Blau („Cyan"), Rot („Magenta") und/oder Gelb („Yellow") als Hilfsstoff, der die eingestrahlte Laserstrahlung über Interferenz- oder Spiegeleffekte zu einem ausgewählten Ausgangsstoff transferiert, vorzugsweise ein Glimmer-Pigment, wie „Iriodin", aber auch einfach Titandioxid oder Kohlenstoff in der Form von Ruß oder vorteilhafterweise auch ein Farbpigment, wie Phthalocyanin, vorgehalten.
Um den Trägerkörper zeitlich und örtlich zuverlässig und flexibel einsetzen zu können, sind die in ihm für eine Synthesereaktion vorgesehenen Ausgangsstoffe vorzugsweise zumindest teilweise von einer Verkapselung umhüllt, die diese Reaktion bis zur Anregung durch Laserbestrahlung hemmt. In besonders vorteilhafter Weise ist die Verkapselung dabei derart gewählt, dass sie durch die Laserbestrahlung aufgebrochen wird und den betreffenden Ausgangsstoff erst mit dem Aufbrechen als Reaktionspartner freigibt. Dafür ist die Verkapselung vorzugsweise derart ausgestaltet, dass sie die Laserstrahlung selbst absorbiert.
Für eine Herabsetzung der Aktivierungsenergie, insbesondere für Redoxreaktionen der im Trägerkörper vorgehaltenen Ausgangsstoffen, und zugunsten des Einsatzes eines vergleichsweise leistungsarmen Lasers sind im Trägerkörper vorzugsweise katalytisch wirkende Partikel eingebettet.
Verwendung kann der derartig ausgestattete Trägerkörper zweckmäßigerweise in allen Bereichen finden, in denen es um Wert- und/oder Sicherheitsdokumente geht, im Lo- gistikbereich oder Ticketing und für Präsentationen. Daher ist der Trägerkörper vorzugsweise als Ausweis, Führerschein, Kredit- oder Krankenkarte, Ticket oder Folie eingesetzt.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass gerade durch die Synthesereaktion einer Anzahl von Ausgangsstoffen beständige Informationen erzeugt werden. Es lassen sich insbesondere literaturbekannte typische und empfindliche Nachweisreaktionen für Nebengruppenmetalle zu der Erzeugung besonders intensiver und gegenüber Umwelteinflüssen widerstandsfähiger farbiger Informationen einsetzen. Gerade durch Bestrahlung zumindest eines Reaktanden mit Laserlicht ist eine zuverlässige Verfahrensführung ermöglicht. Die Laserbestrahlung gewährleistet dabei, dass gerade eine für die gewünschte Synthesereaktion ausreichend hohe Reaktionstemperatur bereitgestellt wird und/oder, dass die bestrahlten Substanzen ausrei- chend stark bewegt und/oder zur Freisetzung reaktiver Molekülspezies veranlasst werden.
Des Weiteren erlaubt der Trägerkörper durch seine in besonderem Maße geeignete Ausstattung mit Verkapselungen besonders reaktiver Ausgangsstoffe, mit die Laserstrahlung absorbierenden Hilfsstoffen oder -schichten und/oder mit katalytisch wirkenden Partikeln eine gezielt gesteuerte Verfahrensführung. So ist im Trägerkörper, wenn die Ausgangsstoffe einer Synthesereaktion bereits bei Raumtemperatur oder durch Verreiben miteinander reaktiv sind, zumindest einer der Ausgangsstoffe im Trägerkörper gekapselt vorgehalten, damit die Synthesereaktion erst durch laserinduziertes Aufbrechen der Verkapselung ermöglicht wird. Während ein die Laserstrahlung nicht oder nur wenig absorbierender Ausgangsstoff indirekt über im Trägerkörper eingebettete die Laserstrahlung absorbierende Hilfsstoffe oder -schichten durch die Laserstrahlung aktiviert wird, indem die Laserstrahlung über Interferenz- oder Spiegeleffekte der Hilfsstoffe oder -schichten auf den ausgewählten Ausgangsstoff hin fokussiert wird und dort durch die lokale Temperaturerhöhung ein hot-spot entsteht, an dem der Ausgangsstoff zur Wechselwirkung mit zumindest einem weiteren Ausgangsstoff oder zur monomolekularen Reaktion gebracht wird. Im Trägerkörper eingebettete katalytisch wirkende Partikel setzen die Aktivierungsenergie der Ausgangsstoffe herab.
Ferner ermöglicht der Trägerkörper durch die Einbettung der Ausgangsstoffe von Synthesereaktionen unterschiedlicher Farbänderungen in voneinander abgegrenzten Volumensegmenten und/oder Schichten eine hohe Flexibilität bei gewünschten grafischen Ausgestaltungen in Form von vielfältigen Farbvariationen und Farbmustern. Das Ver- fahren zur laserinduzierten in-sitü-Erzeugung von Information im Trägerkörper ermöglicht somit eine Verwendung zur Markierung oder Beschriftung von Papieren, Folien und anderen Kunststoffdokumenten, erhöht insbesondere die Fälschungssicherheit eines derart gekennzeichneten Dokuments und kann des Weiteren zur maschinellen Verifizierung und gleichzeitigen Entwertung von Dokumenten, wie z.B. von Tickets, ein- gesetzt werden. Somit kann das Verfahren in allen Bereichen des täglichen Lebens Anwendung finden, in denen es um das schnelle und örtlich gezielte Auf- und/oder Einbringen von bleibenden Wort- und/oder Bildzeichen u.a. geht. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend näher erläutert.
Im folgenden werden verschiedene Ausgangsstoffe, deren Einbau in und/oder auf einen Trägerkörper sowie deren Laserinitialisierung, die einen wellenlängenspezifischen Effekt über den UV-VIS-IR-Bereich ermöglicht, beschrieben.
Je nach Anwendung können die für eine gewünschte Synthesereaktion ausgewählten Ausgangsstoffe mittels diverser Einbringungs- oder Applizierungsverfahren örtlich exakt matrix- oder schichtenartig in einen inneren und/oder äußeren Bereich eines als Trä- gerkörper fungierenden Datenträgers gebracht werden. Als dem Trägerkörper zugrundeliegende Grundkomponenten oder Verbundmaterialien werden beispielsweise Papier oder Kunststofffolien, als auch zwischen und/oder auf diesen aufgebrachte Färb-, Kleber- oder Lackschichten verwendet. In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Ausgangsstoffe bei der Folienherstellung als zusätzliches Additiv eingebracht. Dies be- trifft insbesondere die gängigen Folienherstellungsverfahren, wie Kalandrieren, Extrudieren und Filmgießen. Bei der Papierherstellung lassen sich ebenfalls die für die Synthesereaktion ausgewählten Ausgangsstoffe ebenfalls als zusätzliches Additiv in die Papierpulpe einarbeiten. Die Einarbeitung in Folien und Papiere hat den Vorteil, dass bei der Herstellung von Dokumenten, wie beispielsweise Karten und Ausweisen, im Produktionsprozess selbst keine wesentlichen Eingriffe nötig sind. Durch verschiedene Beschichtungsverfahren, wie Streichen, Spritzen, Sprühen, Coaten, Tauchen, und/oder durch Druckverfahren, wie Offset, Stahlstichdruck, Rastertiefdruck, Flexodruck, Siebdruck, indirekter Hochdruck, Thermotransferdruck, Elektrofotografie und Ink-Jet Verfahren lassen sich die für eine gewünschte Synthesereaktion ausge- wählten Ausgangsstoffe in und/oder auf den Trägerkörper bringen.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein mit den Ausgangsstoffen hochgefüllter Siebdruckfirnis auf eine opake Kunststofffolie verdruckt und mit mehreren Lagen Kunststofffolie überlaminiert. Diese Vorgehensweise stellt eine besonders flexible Aus- führungsform dar, da dadurch innen liegende Drucke bei der Herstellung von Verbundmaterialien, wie Karten, Ausweisen aus Vollkunststoff oder Papier-Kunststoff-Verbindungen, leicht zu bewerkstelligen sind. Selbstverständlich sind neben den im Ausführungsbeispiel folgend genannten Kom- plexbildungs- und Redoxreaktionen der im Trägerkörper vorgehaltenen Ausgangsstoffe auch andere Synthesereaktionen denkbar, wie z.B. Eliminierungen, bei denen ein Teil des Moleküls abgespalten wird, womit sich auch dessen physikalische Eigenschaften ändern, oder Additionen, bei der neue kovalente Bindungen geknüpft werden und somit einen „neuen" Stoff generieren, oder Substitutionsreaktionen, bei der z.B. Liganden eines Komplexes ausgetauscht werden.
Beispiel 1 : Blaue Laser-Beschriftung Eine stöchiometrische Mischung der anorganischen Ausgangsstoffe aus Kobalt(ll)-nit- rat mit Aluminiumsulfat und einem Binder wird z.B. über Siebdruck auf eine Kunststoffkarte gedruckt. Optional enthält das Gemisch noch „Iriodin" (< 0,5 Gewichtsprozent). Diese Kunststoffkarte kann anschließend noch mit einer NIR-durchlässigen Overiayfolie laminiert werden. Bei der Bestrahlung mit einem Nd:YAG-Laser tritt an dem dadurch erzeugten hot-spot oder der heißen Stelle die Reaktion zum Kobalt-Spinell CoAl2θ3ι in der Literatur bekannt als Thenards-Blau, ein. Das „Iriodin" dient dabei in der erweiterten Rezeptur als die Laserstrahlung absorbierender Hilfsstoff, um die Laserstrahlung zu den Ausgangsstoffen zu transferrieren und damit auf die Ausgangsstoffe hin zu fokus- sieren und/oder die zur Reaktion erforderliche Laserenergie zu minimieren. Eine zu starke Laserbestrahlung führt nämlich üblicherweise zur Carbonisierung, welche den blauen Farbeindruck minimieren oder überdecken kann.
Die Reaktion zu Thenards-Blau kann mit folgender Gleichung beschrieben werden: Co(NO3)2 + AI2O3 → CoAI2O3 + 2 NO2 + O2
In Figur 1 ist schematisch ein in eine Matrix 1 eingebettetes Pigment 2, „Iriodin", gezeigt, das in seinem Glimmerkern 4 das eingestrahlte Laserlicht 6 absorbiert und es, wie in Figur 1 durch einen Blitz 8 symbolisiert ist, über Interferenzeffekte zu den an seiner Grenzfläche 10 in der Matrix 1 befindlichen anorganischen Ausgangsstoffen Co(NO3)2 und AI2O3 transferriert. Damit entsteht an der Grenzfläche 10 des Pigments 2 ein hot-spot 12, so dass die in Beispiel 1 beschriebene Reaktion unter Farbänderung initiiert wird. Beispiel 2: Grüne Laser-Beschriftung
Eine stöchiometrische Mischung der anorganischen Ausgangsstoffe aus 2 Kobalt(ll)- nitrat mit 1 Zinkoxid wird im Ausführungsbeispiel bei der Folienherstellung z.B. im Ka- landrierprozess als Additiv hinzugegeben. Optional enthält das Gemisch noch Anteile an „Iriodin" (< 0,5 Gewichtsprozent). Diese Folie wird im Ausführungsbeispiel anschließend mit anderen Komponenten zu einer Kunststoffkarte zusammengefügt, die nur mit einer NIR-durchlässigen Overiayfolie bedeckt ist. Bei der Bestrahlung mit einem Nd.ΥAG-Laser tritt an dem dadurch erzeugten hot-spot oder der heißen Stelle die Reaktion zum Zink-Kobalt-Spinell ZnCo2O ι in der Literatur bekannt als Rinmanns-Grün, ein. Das „Iriodin" dient dabei in der erweiterten Rezeptur wiederum als die Laserstrahlung absorbierender Hilfsstoff, um die Laserstrahlung auf die Ausgangsstoffe hin zu fokussieren und/oder die zur Reaktion erforderliche Laserenergie zu minimieren. Eine zu starke Laserbestrahlung führt nämlich üblicherweise zur Carbonisierung, welche den grünen Farbeindruck minimieren oder überdecken kann.
Die Reaktion zu Rinmanns-Grün kann mit folgender Gleichung beschrieben werden: 2 Co(NO3)2 + ZnO → ZnCo2O + 4 NO2 + Λ O2
Beispiel 3: Blaue („Cvane") Laser-Beschriftung Eine stöchiometrische Mischung der anorganischen Ausgangsstoffe aus rosafarbenem Mangan(ll)-sulfat mit 2 Kaliumnitrat und 2 Kaliumhydroxid wird im Ausführungsbeispiel bei der Hotmelt-Folienherstellung als Additiv zu einem Kleber hinzugegeben. Optional enthält das Gemisch noch Anteile an „Iriodin" (< 0,5 Gewichtsprozent). Diese Folie wird im Ausführungsbeispiel anschließend mit anderen Komponenten zu einer Kunststoff- karte zusammengefügt, die nur mit einer NIR-durchlässigen Overiayfolie bedeckt ist. Bei der Bestrahlung mit einem Nd:YAG-Laser tritt an dem dadurch erzeugten hot-spot oder der heißen Stelle die auch als Oxidationsschmelze bekannte Reaktion zum grünblauen („cyanen") Manganat ein. Das „Iriodin" dient dabei in der erweiterten Rezeptur wiederum als die Laserstrahlung absorbierender Hilfsstoff, um die Laserstrahlung auf die Ausgangsstoffe hin zu fokussieren und/oder die zur Reaktion erforderliche Laserenergie zu minimieren. Eine zu starke Laserbestrahlung führt nämlich üblicherweise zur Carbonisierung, welche den grün-blauen („cyanen") Farbeindruck minimieren oder überdecken kann. Die Reaktion zum grün-blauen („cyanen") Manganat kann mit folgender Gleichung beschrieben werden: MnSO4 + 2 KNO3 + 2 KOH→ K2MnO4+ 2 KNO2 + H2SO4
Beispiel 4 a) Gelbe („Yellow") Laser-Beschriftung und b) Grüne Laser-Beschriftung a) Eine stöchiometrische Mischung der anorganischen Ausgangsstoffe aus grünem Chrom(lll)-oxid mit 3 Kaliumnitrat und 2 Kaliumhydroxid wird analog zu einem der Beispiele 1 bis 3 in eine Matrix eingebracht. Auf den Einsatz von „Iriodin" kann in diesem Ausführungsbeispiel verzichtet werden, da Cr3+ sehr gut im roten Spektralbereich absorbiert. Bei der Bestrahlung mit einem leistungsstarken Farbstoff- oder Halbleiter-Laser mit roter Emission (630 - 690 nm) tritt an dem dadurch erzeugten hot-spot oder der heißen Stelle die auch als Chrom-Oxidationsschmelze bekannte Reaktion zum gelborangen („yellow") Dichromat (Cr 6+) ein.
Die Redoxreaktion zum gelb-orangen („yellow") Dichromat kann mit folgender Gleichung beschrieben werden: Cr2O3 + 3 KNO3 + 2 KOH→ K2Cr2O7 + 3 KNO2 + H2O
b) Als Farbreaktion von gelb nach grün eignet sich die auch als „klassischer Alkoholtest" im Prüfröhrchen bekannte Reaktion vom gelben Kaliumchromat (Cr6+) mit Propa- nol, das in vielen Druckadditiven zumindest in Spuren vorhanden ist, zum grünen Chrom(lll)-oxid nach der Gleichung: 2 K2CrO4 + 3 C3H7OH → Cr2O3+ 3 C3H6O + 4 KOH + H2O Bei einer Implementierung in einem Trägerkörper ist die Mobilität des Systems beispielsweise durch Einlaminierung zu minimieren, um gesundheitliche Gefahren, die von den giftigen Chromaten ausgehen können, auszuschließen.
In Figur 2 ist schematisch ein in eine Matrix 1 eingebettetes Pigment 2, gelbes Chro- mat (Cr6+), gezeigt, wobei die Matrix 1 als Reduktionsmittel 14 Spuren eines Alkohols (R-OH) enthält. Der Blitz 8 symbolisiert einen durch das eingestrahlte Laserlicht 6 induzierten hot-spot 12 oder eine heiße Stelle an der Grenzfläche 10 des Pigments 2 (Cr6+) zur Matrix 1. Dort wird der Alkohol zu einem Aldehyd (R-HO) oxidiert und das Cr6+ zum grünen Cr3+ reduziert nach der in Beispiel 4b) beschriebenen Gleichung.
Beispiel 5: Rote („Magenta") Laser-Beschriftung a) Eisen in der Oxidationsstufe +3, z.B. Eisen(lll)-sulfat, bildet mit Thiocyanaten auch im nicht wässrigen Medium einen tiefroten („magenta"), charakteristischen Komplex nach der Gleichung:
Fe2(SO4)3 + 6 KSCN (+ β H2O) → 2 [Fe(SCN)3(H2O)3] + 3 K2SO4 Die Komplexbildung findet dabei bereits beim Verreiben der Ausgangsstoffe miteinander statt, so dass das Eisen(lll)-sulfat verkapselt in die Matrix eingebracht wird und erst die Laserstrahlung die Verkapselung aufbricht, um die Reaktion unter Farbänderung anzuregen.
b) Eisen(ll)-sulfat bedarf keiner Verkapselung. Es wird mit Kaliumnitrat und Kaliumthio- cyanat und Wasser durch die Lasereinwirkung zu Eisen mit der Oxidationsstufe +3 oxidiert, welches sofort zu dem tiefroten („magenta"), charakteristischen Komplex reagiert nach der Gleichung:
2 FeSO4 + KNO3 + 6 KSCN + 4 H2O → 2 [Fe(SCN)3(H2O)3] + KNO2 + 2 K2SO4
+ 2 KOH
Beispiel 6: Rote fluoreszierende Laser-Beschriftung
Europium mit der Oxidationsstufe +2 zeigt bei Oxidation mit Salpeter zur Oxidationsstufe +3 nach einer Laserbestrahlung in einer blau fluoreszierenden Umgebung eine örtlich begrenzte rote Fluoreszenz.
Die Redoxreaktion kann mit folgender Gleichung beschrieben werden: 2 Eu2+ + KNO3 + H2O → 2 Eu3+ + KNO2 + 2 OH"
Beispiel 7: Mehrfarbige Laser-Beschriftung
Des Weiteren lassen sich die in den Beispielen 3, 4 und 5 vorgestellten Ausgangsstoffe für ihre laserinduzierten charakteristischen Farbreaktionen jeweils untereinander kombiniert in verschiedenen voneinander abgegrenzten Schichten 16a-d, die jeweils einen Trägerkörper mit einer entsprechend reaktionsfähigen Matrix darstellen, einbetten, wie in Figur 3 gezeigt. Im Ausführungsbeispiel ist ein Folienverbundaufbau mit vier unter- schiedlich dotierten Schichten 16a-d vorgesehen, wobei die unterste Schicht 16a mit MnSO4, KNO3 und KOH (Beispiel 3), die zweitunterste Schicht 16b mit Fe2(SO )3 und KSCN (Beispiel 5), die dritte Schicht 16c von unten mit Cr2O3, KNO3 und KOH (Beispiel 4) sowie die oberste Schicht 16d mit „Iriodin" dotiert ist. Die jeweilige Synthesereaktion wird durch die Bestrahlung mit einem Nd:YAG-Laser initiiert. Der Laser wird dazu, z.B. durch eine konfokale Optik, auf ausgewählte Volumensegmente 18a-d innerhalb der jeweiligen Schicht 16a-d (z-Koordinate) an bestimmten Positionen (x-y-Koordinaten) fokussiert. Es werden dabei Auflösungen von etwa 10 μm in x-y-Richtung und von etwa 30 μm in z-Richtung erreicht. Aufgrund der vergleichsweise geringen Fokussierungs- schärfe in z-Richtung wird jede Schicht 16a-d einzeln abgerastert, um an den ausgewählten Volumensegmenten 18a-d die Synthesereaktion durchzuführen. Dabei wird im Ausführungsbeispiel in der unterste Schicht 16a durch die Umsetzung von MnSO4 mit KNO3 und KOH eine Farbänderung zu Blau („Cyan") erreicht (Beispiel 3). Im zweiten Schritt wird dann der Laser auf die zweitunterste Schicht 16b eingestellt und innerhalb dieser auf die gewünschten x-y-Positionen fokussiert. Hier wird infolge der Bestrahlung durch Reaktion von Fβ2(SO4)3 mit KSCN eine Farbänderung zu Rot („Magenta") erzeugt (Beispiel 5). Analog wird in der dritten Schicht 16c von unten die Reaktion von Cr2θ3, KNO3 und KOH in den ausgewählten Volumensegmenten 18c induziert und damit die Farbänderung zu Gelb („Yellow") erreicht (Beispiel 4). Abschließend wird im Ausführungsbeispiel in der mit „Iriodin" dotierten obersten Schicht 16d die ortsaufgelöste Bestrahlung durchgeführt. Dabei wird in den ausgewählten Volumensegmenten 18d durch die lokale Überhitzung eine graue bis schwarze Farbänderung erzeugt, die den Kontrast darstellt. Wird der Folienverbundaufbau nach dem laserinduzierten Be- schriftungsprozess senkrecht zu den Schichten 16a-d betrachtet, ergibt sich durch die Überlagerung der einzelnen eingefärbten Volumensegmente 18a-d ein vollfarbiges CMYK-Bild durch subtraktive Farbmischung. Durch die oben genannten Ortsauflösungen sind Bilder mit einer Auflösung von mehr als 600 dpi möglich, was mithin der Standardauflösung von modernen Farbdruckern entspricht. Bezugszeichenliste
1 Matrix
Pigment
Glimmerkern eingestrahltes Laserlicht
Blitz
10 Grenzfläche 2 hot-spot 4 Reduktionsmittel 6a-d Schicht 8a-d Volumensegmente

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Erzeugung einer Information in und/oder auf einem Trägerkörper, bei dem für eine Anzahl von im und/oder auf dem Trägerkörper vorgehaltenen Ausgangsstoffen in einem lokalisierten Teilbereich des Trägerkörpers durch
Laserbestrahlung diejenigen Reaktionsbedingungen eingestellt werden, die die Ausgangsstoffe zu einer Synthesereaktion veranlassen.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem als Synthesereaktion eine Addition, eine Eliminierung, eine Substitution, eine Redoxreaktion oder eine Komplexbildungsreaktion eingesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem als Ausgangsstoffe der Synthesereaktion anorganische Stoffgemische eingesetzt werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Ausgangsstoffe derart gewählt werden, dass sie zu einer Synthesereaktion unter Farbänderung veranlasst werden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Ausgangsstoffe derart gewählt werden, dass das Produkt der jeweiligen Synthesereaktion jeweils einer Grundfarbe eines CMYK-Farbschemas zugeordnet ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem Ausgangs- Stoffe von Synthesereaktionen unterschiedlicher Eigenschaftsänderungen, insbesondere Farbänderungen, in voneinander abgegrenzten Volumensegmenten (18a-d) im Trägerkörper vorgehalten werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem Ausgangs- Stoffe von Synthesereaktionen unterschiedlicher Eigenschaftsänderungen, insbesondere Farbänderungen, in voneinander abgegrenzten Schichten (16a-d) im Trägerkörper vorgehalten werden.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zumindest einer der Ausgangsstoffe gekapselt vorgehalten wird, wobei die Verkapselung derart gewählt wird, dass sie durch die Laserbestrahlung aufgebrochen wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die Verkapselung derart gewählt wird, dass sie die Laserstrahlung absorbiert.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem im Trägerkörper die Laserbestrahlung absorbierende Hilfsstoffe oder -schichten eingebettet sind.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem im Trägerkörper für die Synthesereaktion katalytisch wirkende Partikel eingebettet sind.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zur Laserbestrahlung ein Laser mit Emissionen vom UV- bis IR-Bereich eingesetzt wird.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zur Laserbestrahlung ein Nd:YAG-Laser mit einer Emissionswellenlänge von 1064 nm ein- gesetzt wird.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem als Grundkomponenten des Trägerkörpers die Laserbestrahlung nicht absorbierende Stoffe, wie Papier, Kunststofffolien und/oder eine Färb-, Kleber- und/oder Lack- schicht vorgesehen sind, die zur fälschungssicheren Kennzeichnung oder zur maschinellen Verifizierung und gleichzeitigen Entwertung von Dokumenten, beschriftet oder markiert werden.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die im und/oder auf dem Trägerkörper vorgehaltenen Ausgangsstoffe bei der Folienoder Papierherstellung als zusätzliches Additiv eingebracht und/oder durch Beschichtungsverfahren, wie Streichen, Spritzen, Sprühen, Coaten, Tauchen, und/oder durch Druckverfahren, wie Offset, Stahlstichdruck, Rastertiefdruck, Flexodruck, Siebdruck, indirekter Hochdruck, Thermotransferdruck, Elektrofo- tografie und Ink-Jet Verfahren in und/oder auf den Trägerkörper gebracht werden.
16. Trägerkörper, insbesondere für das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, in und/oder auf dem eine Anzahl von Ausgangsstoffen derart vorgehalten ist, dass laserinduziert die Reaktionsbedingungen für eine Synthesereaktion der Ausgangsstoffe einstellbar sind.
17. Trägerkörper nach Anspruch 16, bei dem als Grundkomponenten des Trägerkörpers die Laserbestrahlung nicht absorbierende Stoffe, wie Papier, Kunststofffolien und/oder eine Färb-, Kleber- und/oder Lackschicht vorgesehen sind.
18. Trägerkörper nach Anspruch 16 oder 17, bei dem als Ausgangsstoffe der Syn- thesereaktion anorganische Stoffgemische eingesetzt sind.
19. Trägerkörper nach einem der Ansprüche 16 bis 18, bei dem die Ausgangsstoffe derart gewählt sind, dass das Produkt der jeweiligen Synthesereaktion jeweils . einer Grundfarbe eines CMYK-Farbschemas zugeordnet ist.
20. Trägerkörper nach Anspruch 19, bei dem für ein Produkt mit der Zuordnung zu der Farbe Blau („Cyan") als Ausgangsstoffe MnSO4, KNO3 und KOH vorgehalten sind.
21. Trägerkörper nach Anspruch 19 oder 20, bei dem für ein Produkt mit der Zuordnung zu der Farbe Rot („Magenta") als Ausgangsstoffe Fβ2(SO )3 und KSCN vorgehalten sind.
22. Trägerkörper nach einem der Ansprüche 19 bis 21 , bei dem für ein Produkt mit der Zuordnung zu der Farbe Gelb („Yellow") als Ausgangsstoffe Cr2θ3, KNO3 und KOH vorgehalten sind.
23. Trägerkörper nach einem der Ansprüche 19 bis 22, bei dem für ein Produkt mit der Zuordnung zu der Farbe Blau als Ausgangsstoffe Cu2+ und NH3 oder die Substanzen Co(NO3)2 und AI2O3 und/oder für ein Produkt mit der Zuordnung zu der Farbe Grün als Ausgangsstoffe Co(NO3)2 und ZnO oder die Substanzen K2CrO und C3H7OH vorgehalten sind.
24. Trägerkörper nach einem der Ansprüche 16 bis 23, bei dem Ausgangsstoffe von Synthesereaktionen unterschiedlicher Eigenschaftsänderungen, insbesondere Farbänderungen, in voneinander abgegrenzten Volumensegmenten (18a- d) Trägerkörper vorgehalten sind.
25. Trägerkörper nach einem der Ansprüche 16 bis 24, bei dem Ausgangsstoffe von Synthesereaktionen unterschiedlicher Eigenschaftsänderungen, insbesondere Farbänderungen, in voneinander abgegrenzten Schichten (16a-d) im Trä- gerkörper vorgehalten sind.
26. Trägerkörper nach einem der Ansprüche 16 bis 25, in dem die Laserbestrahlung absorbierende Hilfsstoffe oder -schichten eingebettet sind.
27. Trägerkörper nach Anspruch 26, bei dem für die Zuordnung zu Kontrast oder Schwarz als ein die Laserbestrahlung absorbierender Hilfsstoff ein Glimmeroder Farb-Pigment vorgehalten ist.
28. Trägerkörper nach einem der Ansprüche 16 bis 27, in dem zumindest einer der Ausgangsstoffe einer Synthesereaktion gekapselt vorgehalten ist, wobei die
Verkapselung derart gewählt ist, dass sie durch die Laserbestrahlung aufgebrochen wird.
29. Trägerkörper nach Anspruch 28, bei dem die Verkapselung derart gewählt ist, dass sie die Laserbestrahlung absorbiert.
30. Trägerkörper nach einem der Ansprüche 16 bis 29, in dem für die Synthesereaktion katalytisch wirkende Partikel eingebettet sind.
1. Verwendung eines Trägerkörpers nach einem der Ansprüche 16 bis 30 als
Wert- und/oder Sicherheitsdokument, wie Ausweis, Führerschein, Kredit- oder Krankenkarte, oder als Ticket oder Folie u.a.
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