WO2004091929A1 - Wertdokument - Google Patents

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WO2004091929A1
WO2004091929A1 PCT/EP2004/003870 EP2004003870W WO2004091929A1 WO 2004091929 A1 WO2004091929 A1 WO 2004091929A1 EP 2004003870 W EP2004003870 W EP 2004003870W WO 2004091929 A1 WO2004091929 A1 WO 2004091929A1
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WO
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printing
data carrier
motif
conductive
carrier according
Prior art date
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PCT/EP2004/003870
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English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Krombholz
Original Assignee
Giesecke & Devrient Gmbh
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Publication date
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Application filed by Giesecke & Devrient Gmbh filed Critical Giesecke & Devrient Gmbh
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Priority to EP04726986A priority patent/EP1615778B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/20—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof characterised by a particular use or purpose
    • B42D25/29—Securities; Bank notes

Definitions

  • the invention relates to a data carrier with a printed motif and a method for its production.
  • Data carriers within the meaning of the invention are, in particular, security or value documents, such as bank notes made of paper or polymer films or other films, identity cards, passports, visa stickers, check forms, shares, certificates, stamps, flight tickets and the like, as well as labels, seals, packaging or other elements for product assurance.
  • security or value documents such as bank notes made of paper or polymer films or other films, identity cards, passports, visa stickers, check forms, shares, certificates, stamps, flight tickets and the like, as well as labels, seals, packaging or other elements for product assurance.
  • security or value documents such as bank notes made of paper or polymer films or other films, identity cards, passports, visa stickers, check forms, shares, certificates, stamps, flight tickets and the like, as well as labels, seals, packaging or other elements for product assurance.
  • security or value documents such as bank notes made of paper or polymer films or other films, identity cards, passports, visa stickers, check forms, shares, certificates, stamps, flight tickets and the like, as well as labels, seals, packaging or
  • Such papers whose commercial or utility value far exceeds the material value, must be recognizable as genuine by suitable measures and distinguishable from counterfeiting and counterfeiting. They are therefore provided with special security elements, which ideally cannot be imitated or can only be copied with great effort and cannot be falsified.
  • any printing technique is suitable for generating the motifs, such as screen printing, flexographic printing, letterpress printing and gravure printing, in particular (steel) intaglio printing.
  • the intaglio printing technique is particularly suitable as a printing technique for the motifs, which is characterized by its characteristic tactility, which is easily recognizable even for the layperson, and cannot be imitated by other common printing processes or by copiers.
  • Intaglio printing is characterized by the fact that it is carried out with printing plates into which recesses are engraved or etched. Paint is filled into these depressions, excess paint is drawn off with a squeegee. The desired substrate is then pressed onto the printing plate or vice versa and the color is transferred from the depressions to the substrate. At the same time, the substrate is embossed by means of the depressions, so that the tactile structure typical of intaglio printing is formed.
  • the depressions have the form of suitably arranged thin lines or dots. Accordingly, the motif is generated by printing thin lines or dots in the desired printing area, so that the entirety of the lines or dots, viewed from a sufficient distance, ultimately gives the viewer an impression of a desired flat motif.
  • the intaglio motifs can be perceived either visually or tactilely or both visually and tactilely.
  • a intaglio printing process is known, with which full-surface colored areas can be produced.
  • printing plates are used in which the engraved lines overlap one another. In other words, webs or edges remain between the lines that do not reach all the way to the surface of the printing plate. As a result, the lines overlap in the print motif created with the printing plate, so that a continuous surface is created.
  • Different color depths and / or color tones can be realized in every printing method using lines by applying lines of different widths and / or different mutual distances. From a visual point of view, thin lines at a great distance result in a light color and wide lines at a small distance result in a dark, rich color. The alternating lines in different colors create mixed colors in the visual impression.
  • the thickness of the paint application determines the color tone. For example, when printing on a white data medium with thin layers of ink, a light color is obtained, when printing with thick layers of color, darker shades are obtained.
  • Pasty or flowable printing inks containing a solvent and color pigments distributed therein are usually used to print the motifs.
  • a binder can also be contained in the printing ink.
  • the individual color pigments can themselves have a complex internal structure. After printing the ink onto a desired substrate, the solvent escapes at least partially from the printing ink, and the color pigments remain.
  • a security paper is typically first produced in order to produce the named data carriers (securities, etc.).
  • security features and / or motifs are applied to a paper substrate, for example in the form of a paper tape rolled up into a paper roll.
  • individual sheets are usually cut off from the security paper and then printed and possibly provided with further features. The sheets are then cut into individual documents of value, for example banknotes.
  • the substrate to be printed is usually passed between two parallel, rotatably mounted cylinders.
  • the colored printing plate is arranged on the surface of one cylinder, the printing cylinder.
  • the other cylinder serves as a gene cylinder to transfer the motif of the printing plate to the substrate under pressure.
  • the multi-cylinder printing machine is known, for example, for sequential, multicolor printing.
  • the substrate passes through several printing units in succession, each of which has a pair of cylinders and devices for applying the color to the respective printing cylinder.
  • a different color is printed with each printing unit. In between, the substrate runs more or less freely.
  • the single-cylinder printing machine or synonymous central cylinder printing machine, is known as a further printing machine.
  • the substrate runs tightly around a single central cylinder, on the circumference of which a plurality of printing units, each with a printing cylinder, are arranged.
  • the printing plate for a different color is arranged on each of the printing cylinders.
  • the paper revolving around the central cylinder thus passes the printing cylinders for the different colors one after the other in the circumferential direction of the central cylinder.
  • the advantage of the central cylinder printing machine is that the substrate to be printed always lies on the central cylinder and therefore no free web length runs between the printing units, which ensures optimal substrate guidance of the substrate to be printed between the individual printing units.
  • the single-cylinder printing machine therefore has a particularly high registration accuracy.
  • a security feature to additionally provide security documents such as banknotes with a chip in which data can be stored in electronic form.
  • the chip has the outer shape of a flat plate.
  • the chip In order for the chip to be easily integrated into the security document without the security document being bulged, the chip must be very thin.
  • thin silicon-based chips or based on other crystalline, in particular monocrystalline or polycrystalline, semiconductors, and possibly also compound semiconductors
  • the thinly ground chips have the disadvantage that they are sensitive to breakage.
  • chips based on organic polymers are also under development. Such polymer-based chips are flexible and therefore less sensitive to breakage.
  • Both silicon-based and polymer-based chips represent a foreign body in the security document that stands out more or less conspicuously from the security document, so that there is a risk that the chip will be manipulated and falsified or damaged intentionally or unintentionally. This affects the security of the security document against forgery. It is therefore desirable that the chip is built into the security document as inconspicuously as possible and well integrated.
  • the invention has for its object to provide a data carrier that offers a particularly high level of protection against counterfeiting and to provide a method for producing the data carrier according to the invention.
  • the electronic circuit has components that are circuit parts and elements of the motif in the printing area at the same time, the circuit is particularly well and inconspicuously integrated in the data carrier and consequently particularly well protected against intentional and unintentional manipulation, damage and falsification. This creates a data carrier with a particularly high level of protection against counterfeiting.
  • At least one of the graphic elements is designed as a line and has the function of an electrically or optically conductive conductor track.
  • At least one of the graphic elements has the function of an electrical or optical component or a part of such a component.
  • connection point and / or intersection point of at least two lines can be provided in particular in the motif, wherein a conductor track is formed by each of the two lines and the component at the connection point or Crossing point of at least two lines.
  • part of the lines has the function of an antenna for contacting the electronic circuit.
  • This embodiment has the advantage that the data carrier can be contacted in a contactless manner and, as a result, is only subjected to a slight mechanical load in comparison to a data carrier contacted by contact.
  • the fact that the lines are used as an antenna means that the antenna is integrated into the data carrier particularly inconspicuously.
  • a contact-type contact can be provided for the circuit.
  • the contacting of the circuit can further be carried out according to any suitable method described in DE 101 63 267.3 or PCT / EP02 / 14606.
  • the part of the circuit formed by the graphic element preferably has an electrical conductivity or light conductivity, which is achieved by the composition of the printing ink used to print the part.
  • the data carrier can at the same time have both lines that act as electrically conductive tracks and lines that act as light-conducting tracks, both in the same motif and in different motifs, and, if appropriate, additionally electrical and / or optical components.
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of an FET, which is arranged between two graphic elements designed as lines, according to one embodiment of the invention, in cross section;
  • Fig. 3 shows the FET of Fig. 2A, in on.
  • Fig. 1 shows a motif in the form of a column 101, which is printed on a banknote.
  • Column 101 has a plurality of lines 102, 103.
  • the column is bordered by a contour line 102.
  • the contour line 102 is from a Printing ink printed which contains conductive silver paste or consists entirely of conductive silver paste, ie in the latter case the conductive silver paste is used as the printing ink.
  • the column 101 has wall lines 103 through which a brick appearance of the column 101 is generated.
  • the wall lines 103 are printed from a printing ink which has color pigments with a colored conductive polymer material. At some crossing points. 104 of wall lines 103, which are shown in bold in FIG. 1, electronic components are provided.
  • 2, 3 show a schematic representation of an FET, which is arranged between two graphic elements designed as lines, according to one embodiment of the invention, in cross section or in supervision. 2, 3 show in more detail a first line and a second line which cross each other, a field effect transistor (FET) being arranged at the crossing point of the first and second lines.
  • the first line realizes a gate line 201 and a gate electrode 202 of the FET formed in one piece therewith.
  • the second line forms a data line 203, the source electrode 204 and the drain electrode 205 and the channel region 206 of the FET.
  • the source electrode 204 and the drain electrode 205 as well as the channel region 206 are inserted into the data line 203 of the FET.
  • An insulating layer 207 is arranged between the gate line 201 on the one hand and the data line 203, the source electrode 204, the drain electrode 205 and the channel region 206 on the other hand, which extends at least so far over the data line 203 that it electrically isolates the data line 203 guaranteed by the gate line 201.
  • the gate line 201, the data line 203, the gate electrode 202, the source electrode 204 and the drain electrode 205 are printed from a printing ink which has color pigments with a conductive polymer material.
  • the channel region 206 is printed from a printing ink that has color pigments with a semiconducting polymer material.
  • the insulating layer 207 is printed from an insulating polymer material. In one embodiment variant, the channel region 206 and the insulating layer 207 are produced from a transparent printing ink with the corresponding properties (semiconducting, insulating).
  • This variant has the advantage, in particular when using glazing colors, that the hue of the crossing point of the two lines with the component (transistor, FET), which has more layers of color than a single line, is nevertheless essentially the same as that Color tone of a single line, so that the component is housed particularly inconspicuously.
  • the multilayer color arrangement at the point of intersection with the component is used to produce mixed colors for the visual impression.
  • the data line 203, source and drain electrode 204, 205 and the channel region 206 are printed in front of the gate line 201 and the gate electrode 202 according to one embodiment. This creates an FET with an overhead gate 202. According to another embodiment, printing is carried out in reverse order, so that an FET with an overhead channel region 206 is created.
  • a bipolar transistor is arranged at a crossing point of two lines which have the function of electrical lines.
  • the lines are printed from a printing ink that is p-type (or n-type) in the print result, and in between an element is printed from a print color that is n-type (or p-type) in the print result, so that a pnp Layer structure (or npn layer structure) is formed.
  • Leading in the print result here means that the finished printed and possibly dried motif is correspondingly conductive.
  • the printing ink has color pigments in the form of electrically conductive particles.
  • the printing ink has metal particles or intrinsically or extrinsically conductive polymers or conductive composite particles which contain metals and / or conductive polymers and possibly other conductive and / or non-conductive substances. Possibly. kick the. electrical conductivity of a motif printed with the printing ink only after the solvent contained in the printing ink has evaporated or struck away (i.e. escaped into the printing substrate).
  • different colors are preferably produced by using different polymers.
  • the colors green, blue and red are realized by polyaniline, poly-3,4-ethylenedioxythiophene (B AYTRON TM) or polyacetylene.
  • Printing inks with mixtures of different polymers are preferably used to produce mixed colors.
  • mixed colors are created by alternately printing lines of different colors. Colors of different saturation are generated, for example, by applying layers of color of different thickness.
  • intrinsically non-conductive polymers which are doped with carbon black and are used as polymeric color pigments in the printing ink, which only obtain their electrical conductivity through the doping. These are used in particular to create black or brown lines, so that, depending on the other parameters such as line width and spacing and / or possibly color layer thickness and / or degree of doping, black, gray and brown color tones in different degrees of saturation are generated.
  • a colorless polymer material which is doped with the carbon black is used to produce the deepest possible black or brown colors for the polymeric color pigments.
  • a colored polymer material doped with carbon black is used to produce mixed colors with black or brown.
  • gray tones and silver tones are generated by using silver conductive paste.
  • metal pigments metal pigments
  • gray tones and silver tones are generated by using silver conductive paste.
  • the use of other metal pigments creates additional colors such as black, brown and red-brown.
  • the color pigments can contain polymer materials or metals of only one type or contain mixtures of different polymer materials or different metals or mixtures of metals and polymer materials and / or other electrically conductive materials. Different shades and conductivity properties can be created due to the different mixtures.
  • the individual color pigments are formed entirely from the conductive polymer material or metal.
  • the individual color pigments are formed from a composite material which, in addition to the polymer material or metal, has further materials.
  • light-conducting structures or elements are provided in the motif according to a further embodiment of the invention. The light-guiding effect of such structures is used, for example, to create a light-guiding connection between two components and can be used in particular in optical computers.
  • the printing ink has light-conducting dyes and / or light-conducting color pigments and / or a light-conducting matrix provided with dyes and / or color pigments, so that in any case the motif printed with the printing ink has the desired light-conducting properties .
  • Solvents are optionally included in the printing ink. Possibly. the light-guiding properties only appear after solvents in the printing ink have evaporated or knocked off (i.e. have escaped into the printing substrate) or after chemical reactions such as e.g. Polymerizations in the printing ink have taken place.
  • a printing ink is preferably used in which coloring dyes are dissolved in a light-guiding matrix, since such a printing ink has particularly homogeneous light-guiding properties.
  • dyes are used, they are preferably dissolved in a suitable matrix.
  • a monomer for example methyl methacrylate (MMA), is preferably used as the starting material for the matrix.
  • a suitable solvent and a suitable initiator, as well as the fluorescent dye, are added to the monomer and thus polymerize to give a colored polymer.
  • PMMA polymethyl methacrylate, plexiglass
  • PMMA polymethyl methacrylate, plexiglass
  • the light-conducting color pigments can comprise only a single light-conducting dye or mixtures of different light-conducting dyes or mixtures of different conductive, non-conductive, coloring and non-coloring substances.
  • Luminous dyes are optionally used as dyes in the printing ink or luminescent pigments (luminescent pigments) are used as color pigments.
  • the dyes or color pigments have the additional advantageous effect that they provide an additional possibility for coupling light into the printed graphic element, e.g. that is, the light-guiding path. If light falls on a printed light-guiding path at a steep angle, in extreme cases at a right angle, the majority of the light is transmitted with a light guide without dyes or color particles. In the case of a light guide with dyes or color particles, these absorb a considerable part of the light and emit light which is slightly frequency-shifted into the light-guiding path, where it is transmitted as usual via total reflection.
  • one or more of the fluorescent dyes listed in DE 40 29 167 A1 and the documents mentioned therein are used, for example, as luminescent dyes.
  • Fluorescent dyes are available in many colors such as yellow, red or violet.
  • the fluorescent dyes are preferably introduced as matrix in a suitable, preferably optically clear, lacquer.
  • the printing ink contains solvents and / or binders and / or fillers and / or plasticizers. This applies to the printing ink for electrically conductive elements and also for the printing ink for light-conducting elements.
  • the print area can display any motif. Motifs that are particularly difficult to print are preferred, in particular finely structured printed images such as Guilloches, alphanumeric characters etc. No further requirements are imposed on the area of the printing area. For example, the entire surface of the document can be printed or one or more limited areas.
  • the printed elements which are designed as lines, or a part thereof can be arranged, for example, in such a way that a printing area is filled substantially uniformly through them, so that a flat visual color impression is produced.
  • printed lines can be arranged in such a way that they represent a contour of a motif or a partial motif.
  • the motif can be visually or tactilely or both visually and tactilely perceptible.
  • the following printing processes are used, for example, as printing techniques for generating the motif: letterpress printing, flexographic printing, gravure printing, in particular intaglio printing, screen printing, inkjet printing, in particular continuous inkjet printing.
  • Printing processes in which the printing inks contain a high proportion of solvent are preferred as printing processes for producing the motif for the data carrier according to the invention, so that as little insulating material (eg binding agent) as possible remains after the solvent has been knocked off or evaporated between the individual conductive particles.
  • Water or another solvent can be used as the solvent, depending on the color pigments and other materials used, for example binders, further consideration being given to the special requirements of the individual printing processes and the production and delivery forms of the polymers.
  • poly-3,4-ethylenedioxythiophene (B AYTRON TM) is supplied in an aqueous dispersion, and therefore a water-based ink system is preferably used for this polymer material.
  • a printing ink which contains a conductive binder and / or a conductive filler is used for printing the lines and possibly the further elements.
  • This embodiment is particularly preferred for intaglio printing, in particular for steel intaglio printing, since here the proportion of pigment, ie the proportion of color pigments, in the printing ink is very low.
  • two or more printing processes are carried out in succession, in which a respective line or other element is printed two or more times as precisely as possible one above the other in order to eliminate missing dots that would interrupt the conductivity, and as a result to create a continuous line or other element.
  • the design of the motif is furthermore equipped with redundant structures according to a variant of the invention, which compensate for any damage. For example, at a point at which an - electrically or optically - conductive connection (line) is to be provided, not only a single line is provided, but a double line. If one of the two lines is not continuous and therefore not conductive, the second line is still available.
  • Intaglio printing with suitable printing parameters, is also particularly preferred for the reason that, with a suitable choice of printing parameters, a tactile perceptible motif is generated.
  • Electrical conductor tracks or optical light guide tracks which are usually also tactile, can therefore be arranged particularly inconspicuously.
  • the elements / Lines with the function and the elements / lines without the function are designed so that they are essentially indistinguishable from a visual and / or tactile point of view. This avoids that by simple viewing or scanning, if necessary with technical aids such as microscopes or probes, the circuit parts are identified in the motif.
  • a high level of register accuracy is required from the printing press side. Therefore, a single-cylinder printing machine, or synonymous central cylinder printing machine, is preferably used for printing according to the invention.
  • the motifs can be printed directly on the data carrier, in particular the security, the banknote or the sheet-shaped banknote paper.
  • the motif can be printed on a separate carrier (auxiliary substrate) and then transferred to the data carrier (security, security paper, etc.).
  • auxiliary substrate auxiliary substrate
  • the data carrier security, security paper, etc.
  • Transfer foil in particular a hot stamping foil
  • the graphic elements are completely prepared on the transfer film and then transferred under the action of pressure and / or heat at least in some areas to the value document or security paper.
  • the transfer film is then removed again.
  • an adhesive layer is additionally applied as an adhesion promoter between the data carrier (security, security paper, etc.) and the prefabricated motif.
  • embossing film is known for example from DE 101 09519 (WO 02/083430 A2).
  • a carrier for example a film, for example made of a polymer material
  • the bearer together with the motif becomes a whole, so-called Patch, transferred to the data carrier (security, etc.) and attached there, for example by an adhesive layer.
  • suitable etching techniques and photolithographic methods are additionally used to structure the motif, in particular if the motif is prefabricated on a carrier as described above and then transferred to the data carrier.
  • suitable etching techniques and photolithographic methods are additionally used to structure the motif, in particular if the motif is prefabricated on a carrier as described above and then transferred to the data carrier.
  • the use of structured vapor-deposited metal layers and thin-layer arrangements to produce a color shift effect is provided.
  • the surface of the data carrier to be printed is smoothed in an upstream step in order to ensure even better the functionality of the components. This is e.g. by applying a lamination (for paper, e.g. painting the paper).

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Datenträger mit einem Druckbereich, der ein Motiv mit ein oder mehreren Graphikelementen (102,103, 201, 202, 203, 204, 205, 206, 301, 302, 303) aufweist, wobei durch mindestens eines der Graphikelemente zumindest ein Teil eines elektrischen und/oder optischen Schaltkreises gebildet ist, und ein Verfahren zu seiner Herstellung.

Description

Wertdokument
Die Erfindung betrifft einen Datenträger mit einem gedruckten Motiv und ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Datenträger im Sinne der Erfindung sind insbesondere Sicherheits- oder Wertdokumente, wie Banknoten aus Papier oder Polymerfolien oder sonstigen Folien, Ausweiskarten, Pässe, Visa-Sticker, Scheckformulare, Aktien, Urkunden, Briefmarken, Flugscheine und Ähnliches sowie Etiketten, Siegel, Verpackungen oder andere Elemente für die Produktsicherung. Die vereinfachende Benennung „Datenträger" und „Sicherheits- oder Wertdokument" schließt deshalb im Folgenden stets Dokumente der genannten Art ein. Ebenfalls eingeschlossen unter der Benennung „Datenträger" sind Sicherheitspapiere (z.B. in Rollenform) und Papierbögen, die als Vorstufe zur Fer- tigung einzelner solcher oben genannter Wertdokumente etc. dienen können (vgl. unten).
Derartige Papiere, deren Handels- oder Nutzwert den Materialwert bei weitem übersteigt, müssen durch geeignete Maßnahmen als echt erkennbar und von Nachahmungen und Fälschungen unterscheidbar sein. Sie werden daher mit besonderen Sicherheitselementen versehen, die idealerweise nicht oder nur mit großem Aufwand nachahmbar und nicht verfälschbar sind.
In der Vergangenheit haben sich besonders diejenigen Sicherheitselemente bewährt, die vom Betrachter ohne Hilfsmittel identifiziert und als echt erkannt werden können, aber gleichzeitig nur unter größtem Aufwand herstellbar sind. Dabei handelt es sich z.B. um in Hochdrucktechnik oder Stichtiefdrucktechnik erzeugte künstlerische Motive, die sehr fein ausgearbeitet sind und daher nur schwer originalgetreu nachzuahmen sind. Als künstlerische Motive werden beispielsweise Personen-, Tier-, Land- sc afts- oder Bauwerkportraits realisiert.
Zur Erzeugung der Motive ist grundsätzlich jede Drucktechnik geeignet, wie zum Beispiel Siebdruck, Flexodruck, Hochdruck und Tiefdruck, insbesondere (Stahl-) Stichtiefdruck.
Besonders geeignet als Drucktechnik für die Motive ist die Stichtiefdrucktechnik, die sich durch ihre charakteristische, auch für den Laien leicht er- kennbare Taktilität auszeichnen und mit anderen gängigen Druckverfahren oder durch Kopiergeräte nicht nachgeahmt werden können.
Der Stichtiefdruck zeichnet sich dadurch aus, dass er mit Druckplatten durchgeführt wird, in die Vertiefungen eingraviert oder geätzt sind. In diese Vertiefungen wird Farbe gefüllt, überschüssige Farbe wird mit einem Rakel abgezogen. Anschließend wird das gewünschte Substrat auf die Druckplatte gepresst oder umgekehrt und dabei die Farbe aus den Vertiefungen auf das Substrat übertragen. Gleichzeitig wird das Substrat mittels der Vertiefungen geprägt, so dass die für den Stichtiefdruck typische taktile Struktur ausge- bildet wird.
Beim klassischen Stichtiefdruck haben die Vertiefungen die Form von geeignet angeordneten dünnen Linien oder Punkten. Entsprechend wird das Motiv dadurch erzeugt, dass in dem gewünschten Druckbereich dünne Linien oder Punkte aufgedruckt werden, so dass die Gesamtheit der Linien bzw. Punkte, aus ausreichendem Abstand betrachtet, dem Betrachter letztlich einen Eindruck eines gewünschten flächigen Motivs vermittelt. Die Stichtiefdruckmotive sind je nach Linienbreite entweder visuell oder taktil oder sowohl visuell als auch taktil wahrnehmbar. Aus DE 101 62 050.0 ist ein Stichtiefdruckverfahren bekannt, mit dem sich vollflächige Farbflächen erzeugen lassen. Hierbei werden Druckplatten verwendet, bei denen die eingravierten Linien einander überlappen. Mit ande- ren Worten verbleiben zwischen den Linien Stege oder Kanten, die nicht ganz bis an die Oberfläche der Druckplatte reichen. Dadurch überlappen im mit der Druckplatte erzeugten Druckmotiv die Linien, so dass eine durchgängige Fläche erzeugt wird.
Unterschiedliche Farbtiefen und/ oder Farbtöne lassen sich bei jedem mit Linien arbeitenden Druckverfahren dadurch realisieren, dass Linien unterschiedlicher Breite und/ oder unterschiedlichen gegenseitigen Abstands aufgetragen werden. So ergeben vom visuellen Eindruck her dünne Linien in großem Abstand einen hellen Farbton und breite Linien in geringem Ab- stand einen dunklen, satten Farbton. Durch abwechselnd aufgetragene Linien in unterschiedlichen Farben ergeben sich im visuellen Eindruck Mischfarben.
Werden lasierende Farben verwendet, bestimmt die Dicke des Farbauftrags den Farbton. So erhält man beim Bedrucken eines weißen Datenträgers mit geringen Farbschichtdicken eine helle Farbtönung, beim Bedrucken mit dik- ken Farbschichten dunklere Farbtöne.
Zum Drucken der Motive werden üblicherweise pastöse oder fließfähige Druckfarben verwendet, die ein Lösungsmittel und darin verteilte Farbpigmente enthalten. Zusätzlich kann in der Druckfarbe noch ein Bindemittel enthalten sein. Die einzelnen Farbpigmente können selbst eine komplexe innere Struktur haben. Nach dem Aufdrucken der Druckfarbe auf eine ge- wünschte Unterlage entweicht das Lösungsmittel zumindest teilweise aus der Druckfarbe, und die farbgebenden Farbpigmente bleiben zurück.
Zur Herstellung der genannten Datenträger (Wertpapiere etc.) wird typi- scherweise zuerst ein Sicherheitspapier gefertigt. Hierzu werden auf ein Papiersubstrat, das beispielsweise in Form eines zu einer Papierrolle aufgerollten Papierbandes vorliegt, Sicherheitsmerkmale und/ oder Motive aufgebracht werden. Für eine weitere Verarbeitung im Stichtiefdruck werden üblicherweise von dem Sicherheitspapier einzelne Bögen abgeschnitten und anschließend bedruckt und ggf. mit weiteren Merkmalen versehen. Danach werden die Bögen in einzelne Wertdokumente, beispielsweise Banknoten, zerschnitten.
Die meisten Drucke für Datenträger wie Wertpapiere sind mehrfarbig. Die unterschiedlichen Farben können gleichzeitig oder nacheinander, d.h. sequentiell aufgedruckt werden, werden aber meistens sequentiell, in aufeinanderfolgenden Teil-Druckvorgängen aufgedruckt. Damit die Teilmotive in den unterschiedlichen Farben schließlich, übereinander gedruckt, ein einheitliches Bild ergeben, müssen die einzelnen Teil-Druckvorgänge mit einer hohen Passergenauigkeit durchgeführt werden. Dies bedeutet, dass die unterschiedlich farbigen Bilder nicht lateral, in der Ebene des Drucksubstrats (Datenträgers) gegeneinander verschoben sein dürfen, da sonst im Druckbild Farbränder entstehen.
Bei einer Druckmaschine wird üblicherweise das zu bedruckende Substrat zwischen zwei parallelstehenden, drehbar gelagerten Zylindern hindurchgeführt. Auf dem einen Zylinder, dem Druckzylinder, ist auf der Oberfläche die eingefärbte Druckplatte angeordnet. Der andere Zylinder dient als Ge- genzylinder, um unter Druck das Motiv der Druckplatte auf das Substrat zu übertragen.
Zum sequentiellen, mehrfarbigen Drucken ist beispielsweise die Mehrzylinderdruckmaschine bekannt. Bei dieser durchläuft das Substrat nacheinander mehrere Druckwerke, von denen jedes ein Paar von Zylindern und Einrichtungen zum Auftragen der Farbe auf den jeweiligen Druckzylinder aufweist. Mit jedem Druckwerk wird eine andere Farbe gedruckt. Dazwischen läuft das Substrat mehr oder weniger frei.
Als weitere Druckmaschine ist die Einzylinderdruckmaschine, oder gleichbedeutend Zentralzylinderdruckmaschine, bekannt. Bei einer solchen Einzylinderdruckmaschine läuft das Substrat straff gespannt um einen einzigen Zentralzylinder, an dessen Umfang mehrere Druckwerke mit jeweils einem Druckzylinder angeordnet sind. Auf jedem der Druckzylinder ist die Druckplatte für eine andere Farbe angeordnet. Das um den Zentralzylinder umlaufende Papier passiert so in Umfangsrichtung des Zentralzylinders nacheinander die Druckzylinder für die unterschiedlichen Farben. Der Vorteil bei der Zentralzylinderdruckmaschine ist, dass das zu bedruckende Substrat stets auf dem Zentralzylinder anliegt und somit zwischen den Druckwerken keine freie Bahnlänge verläuft, wodurch eine optimale Substratführung des zu bedruckenden Substrats zwischen den einzelnen Druckwerken gewährleistet ist. Daher hat die Einzylinderdruckmaschine eine besonders hohe Passergenauigkeit.
Gemäß einem anderen Aspekt, der beispielsweise in DE 101 63 267.3 oder PCT/ EP02/ 14606 adressiert ist, wird als Sicherheitsmerkmal vorgeschlagen, Sicherheitsdokumente wie Banknoten zusätzlich mit einem Chip zu versehen, in dem sich Daten in elektronischer Form abspeichern lassen. Der Chip hat die äußere Gestalt eines flachen Plättchens. Damit der Chip sich gut in das Sicherheitsdokument integrieren lässt, ohne dass das Sicherheitdokument ausgebeult wird, ist es erforderlich, dass der Chip sehr dünn ist. Um dünne Chips auf Siliziumbasis (oder auf Basis von anderen kristallinen, ins- besondere einkristallinen oder polykristallinen, Halbleitern, ggf. auch Verbindungshalbleitern) zu erzielen, ist es bekannt, Chips in Standarddicke dünnzuschleifen. Die dünngeschliffenen Chips haben allerdings den Nachteil, dass sie bruchempfindlich sind. Neben kristallinen (einkristallinen oder polykristallinen) Siliziumchips sowie amorphen Dünnschicht-Silizium-Chips sind Chips auf der Basis von organischen Polymeren in der Entwicklung. Solche Chips auf Polymerbasis sind flexibel und daher weniger bruchempfindlich.
Sowohl Chips auf Siliziumbasis als auch solche auf Polymerbasis stellen ei- nen Fremdkörper im Sicherheitsdokument dar, der sich mehr oder weniger auffällig vom Sicherheitsdokument abhebt, so dass die Gefahr besteht, dass der Chip vorsätzlich oder unabsichtlich manipuliert und verfälscht oder beschädigt wird. Hierdurch ist die Fälschungssicherheit des Sicherheitsdokuments beeinträchtigt. Daher ist es wünschenswert, dass der Chip möglichst unauffällig und gut integriert in das Sicherheitsdokument eingebaut ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Datenträger zu schaffen, der einen besonders hohen Fälschungsschutz bietet, und ein Verfahren zum Herstellen des erfindungsgemäßen Datenträgers bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Dadurch, dass der elektronische Schaltkreis Bestandteile aufweist, die zugleich Schaltkreisteile und Elemente des Motivs in dem Druckbereich sind, ist der Schaltkreis besonders gut und unauffällig in den Datenträger integriert und folglich besonders gut gegen vorsätzliche und unabsichtliche Ma- nipulationen, Schädigungen und Verfälschungen geschützt. Somit ist ein Datenträger mit einem besonders hohen Fälschungsschutz geschaffen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist mindestens eines der Graphikelemente als Linie ausgebildet ist und hat die Funktion einer elektrisch oder optisch leitfähigen Leiterbahn. .
Zusätzlich oder alternativ hat mindestens eines der Graphikelemente die Funktion eines elektrischen oder optischen Bauelements oder eines Teils eines solchen Bauelements.
In dem Fall, dass Leiterbahnen und mindestens ein Bauelement vorgesehen sind, kann insbesondere in dem Motiv mindestens ein Verbindungspunkt und/ oder Kreuzungspunkt von mindestens zwei Linien vorgesehen sein, wobei durch jede der beiden Linien eine Leiterbahn gebildet ist und wobei das Bauelement an dem Verbindungspunkt bzw. Kreuzungspunkt der mindestens zwei Linien angeordnet ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform hat ein Teil der Linien die Funktion einer Antenne zur Kontaktierung des elektronischen Schalt- kreises. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass der Datenträger kontaktlos kontaktiert werden kann und dadurch, im Vergleich zu einem kontaktbehaftet kontaktierten Datenträger, nur gering mechanisch belastet wird. Andererseits ist dadurch, dass die Linien als Antenne verwendet werden, die Antenne besonders unauffällig in den Datenträger integriert. Alternativ kann für den Schaltkreis eine kontaktbehaftete Kontaktierung vorgesehen sein. Die Kontaktierung des Schaltkreises kann weiter gemäß jedem geeigneten der in DE 101 63 267.3 oder PCT/ EP02/ 14606 beschriebenen Verfahren durchgeführt werden.
Vorzugsweise hat der durch das Graphikelement gebildete Teil des Schaltkreises eine elektrische Leitfähigkeit bzw. Lichtleitfähigkeit, die durch die Zusammensetzung der zum Drucken des Teils verwendeten Druckfarbe erzielt wird.
Der Datenträger kann gleichzeitig sowohl Linien, die als elektrisch leitende Bahnen wirken, als auch Linien, die als lichtleitende Bahnen wirken, aufweisen, sowohl im selben Motiv als auch in unterschiedlichen Motiven, und ggf. zusätzlich elektrische und/ oder optische Bauelemente.
Anhand der nachfolgenden Beispiele und Figuren werden die Vorteile der Erfindung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Motiv (Designelement);
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines FET, der zwischen zwei als Linien ausgestalteten Graphikelementen angeordnet ist, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, im Querschnitt;
Fig. 3 den FET aus Fig. 2A, in Auf sieht.
Fig. 1 zeigt ein Motiv in Form einer Säule 101, das auf eine Banknote aufgedruckt ist. Die Säule 101 weist eine Mehrzahl von Linien 102, 103 auf. Durch eine Konturlinie 102 ist die Säule berandet. Die Konturlinie 102 ist aus einer Druckfarbe gedruckt, die Silberleitpaste enthält oder vollständig aus Silberleitpaste besteht, d.h. im letzteren Fall wird die Silberleitpaste als Druckfarbe verwendet. Zudem weist die Säule 101 Mauerlinien 103 auf, durch die ein gemauertes Erscheinungsbild der Säule 101 erzeugt wird. Die Mauerlinien 103 sind aus einer Druckfarbe gedruckt, die Farbpigmente mit einem farbigen leitfähigen Polymermaterial aufweist. An einigen Kreuzungspunkten. 104 von Mauerlinien 103, die in Fig. 1 fett dargestellt sind, sind elektronische Bauelemente vorgesehen.
Fig. 2, Fig. 3 zeigen eine schematische Darstellung eines FET, der zwischen zwei als Linien ausgestalteten Graphikelementen angeordnet ist, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, im Querschnitt bzw. in Aufsicht. Fig. 2, Fig. 3 zeigen genauer eine erste Linie und eine zweite Linie, die einander kreuzen, wobei am Kreuzungspunkt der ersten und der zweiten Linie ein Feldeffekttransistor (FET) angeordnet ist. Durch die erste Linie sind eine Gateleitung 201 und eine damit einstückig ausgebildete Gate-Elektrode 202 des FET realisiert. Durch die zweite Linie sind eine Datenleitung 203, die Source- Elektrode 204 und die Drain-Elektrode 205 sowie der Kanalbereich 206 des FET ausgebildet. Die Source-Elektrode 204 und die Drain-Elektrode 205 so- wie der Kanalbereich 206 sind in die Datenleitung 203 des FET eingefügt.
Zwischen der Gateleitung 201 einerseits und der atenleitung 203, der Source-Elektrode 204, der Drain-Elektrode 205 sowie dem Kanalbereich 206 andererseits ist eine Isolierschicht 207 angeordnet, die sich mindestens so weit über die Datenleitung 203 erstreckt, dass sie die elektrische Isolierung der Datenleitung 203 von der Gateleitung 201 gewährleistet.
Die Gateleitung 201, die Datenleitung 203, die Gate-Elektrode 202, die Source-Elektrode 204 und die Drain-Elektrode 205 sind aus einer Druckfarbe gedruckt, die Farbpigmente mit einem leitfähigen Polymermaterial aufweist. Der Kanalbereich 206 ist aus einer Druckfarbe gedruckt, die Farbpigmente mit einem halbleitenden Polymermaterial aufweist. Die Isolierschicht 207 ist aus einem isolierenden Polymermaterial gedruckt. Bei einer Ausgestaltungsvariante sind der Kanalbereich 206 sowie die Isolierschicht 207 aus einer transparenten Druckfarbe mit den entsprechenden Eigenschaften (halbleitend, isolierend) hergestellt. Diese Variante hat, insbesondere bei der Verwendung von lasierenden Farben, den Vorteil, dass der Farbton des Kreuzungspunkts der beiden Linien mit dem Bauelement (Transistor, FET), der ja mehr Farbschichten hat als eine einzelne Linie, dennoch im wesentlichen der gleiche ist wie der Farbton einer einzelnen Linie, so dass das Bauelement besonders unauffällig untergebracht ist. Bei einer weiteren Ausgestaltungsvariante wird die mehrschichtige Farbanordnung am Kreuzungspunkt mit dem Bauelement dazu verwendet, um für den visuellen Eindruck Mischfarben zu erzeugen.
Die Datenleitung 203, Source- und Drain-Elektrode 204, 205 und der Kanalbereich 206 werden gemäß einer Ausführungsform vor der Gateleitung 201 und der Gate-Elektrode 202 aufgedruckt. Hierdurch wird ein FET mit obenliegendem Gate 202 geschaffen. Gemäß einer anderen Ausführungsform wird in umgekehrter Reihenfolge gedruckt, so dass ein FET mit obenliegendem Kanalbereich 206 geschaffen wird.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist an einem Kreuzungspunkt zweier Linien, die die Funktion elektrischer Leitungen haben, ein Bipolar- transistors angeordnet. Hierzu sind die Leitungen aus einer im Druckresultat p-leitenden (bzw. n-leitenden) Druckfarbe gedruckt, und dazwischen ist ein Element aus einer im Druckresultat n-leitenden (bzw. p-leitenden) Druckfarbe gedruckt, so dass an der Kreuzung eine pnp-Schichtstruktur (bzw. npn- Scliichtstruktur) ausgebildet wird. Im Druckresultat leitend bedeutet hierbei, dass das fertig gedruckte und ggf. getrocknete Motiv entsprechend leitend ist.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die Druckfarbe Farb- pigmente in der Gestalt elektrisch leitfähiger Partikel auf. Z.B. weist die Druckfarbe Metallpartikel auf oder intrinsisch oder extrinsisch leitfähige Polymere oder leitfähige Kompositpartikel, die Metalle und/ oder leitfähige Polymere und ggf. weitere leitende und/ oder nicht-leitende Substanzen enthalten. Ggf. tritt die. elektrische Leitfähigkeit eines mit der Druckfarbe gedruckten Motivs erst auf, nachdem in der Druckfarbe enthaltene Lösungsmittel verdunstet oder weggeschlagen (d.h. in das Drucksubstrat entwichen) sind.
Bei der Verwendung von elektrisch leitfähigen Polymeren als Farbpigmente werden vorzugsweise durch die Verwendung unterschiedlicher Polymere unterschiedliche Farben erzeugt. Beispielsweise werden die Farben grün, blau und rot durch Polyanilin, Poly-3,4-ethylendioxythiophen (B AYTRON™) bzw. Polyacetylen realisiert. Druckfarben mit Mischungen unterschiedlicher Polymere werden bevorzugt verwendet, um Mischfarben zu erzeugen. Al- ternativ werden Mischfarben dadurch erzeugt, dass Linien unterschiedlicher Farben abwechselnd gedruckt werden. Farben unterschiedlicher Sättigung werden beispielsweise dadurch erzeugt, dass Farbschichten unterschiedlicher Dicke aufgetragen werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden als polymere Farbpigmente in der Druckfarbe mit Leitfähigkeitsruß dotierte, intrinsisch nicht leitfähige Polymere verwendet, die ihre elektrische Leitfähigkeit erst durch die Dotierung erhalten. Diese werden insbesondere zur Erzeugung schwarzer oder brauner Linien verwendet, so dass, je nach den weiteren Parametern wie Li- nienbreite und -abstand und/ oder ggf. Farbschichtdicke und / oder Dotierungsgrad, schwarze, graue und braune Farbtöne in unterschiedlichen Sättigungsgraden erzeugt werden. Gemäß einer Variante wird zur Erzeugung möglichst tief schwarzer oder brauner Farben für die polymeren Farbpig- mente ein farbloses Polymermaterial verwendet, das mit dem Leitfähigkeitsruß dotiert ist. Zur Erzeugung von Mischfarben mit Schwarzanteil oder Braunanteil wird ein farbiges, mit Leitfähigkeitsruß dotiertes Polymermaterial verwendet.
Bei der Verwendung von Farbpigmenten mit Metallen (Metallpigmenten) werden gemäß einer Variante durch die Verwendung von Silberleitpaste Grautöne und Silbertöne erzeugt. Durch die Verwendung anderer Metallpigmente werden weitere Farbtöne wie schwarz, braun und rotbraun erzeugt.
Die Farbpigmente können Polymermaterialien bzw. Metalle nur einer Sorte enthalten oder Mischungen aus unterschiedlichen Polymermaterialien oder unterschiedlichen Metallen oder Mischungen aus Metallen und Polymermaterialien und/ oder anderen elektrisch leitfähigen Materialien enthalten. Durch die unterschiedlichen Mischungen lassen sich insbesondere unterschiedliche Farbtöne und Leitfähigkeitseigenschaften erzeugen.
Gemäß einer Variante sind die einzelnen Farbpigmente vollständig aus dem leitfähigen Polymermaterial bzw. Metall gebildet.
Gemäß einer weiteren Variante sind die einzelnen Farbpigmente aus einem Kompositmaterial gebildet, das neben dem Polymermaterial bzw. Metall weitere Materialien aufweist. Zusätzlich zu elektronenleitenden (elektrisch leitfähigen) Strukturen oder alternativ dazu sind in dem Motiv gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung lichtleitende Strukturen oder Elemente vorgesehen. Der lichtleitende Effekt solcher Strukturen wird z.B. ausgenutzt, um eine lichtlei- tende Verbindung zwischen zwei Bauelementen zu schaffen und kann insbesondere bei optischen Computern seine Anwendung finden.
Gemäß unterschiedlichen Varianten dieser Ausführungsform der Erfindung weist die Druckfarbe lichtleitende Farbstoffe und/ oder lichtleitende Färb- pigmente und/ oder eine mit Farbstoffen und/ oder Farbpigmenten versehene lichtleitende Matrix auf, so dass in jedem Fall das mit der Druckfarbe gedruckte Motiv die gewünschten lichtleitenden Eigenschaften hat. Optional sind in der Druckfarbe zusätzlich Lösungsmittel enthalten. Ggf. treten die lichtleitenden Eigenschaften erst auf, nachdem in der Druckfarbe enthaltene Lösungsmittel verdunstet oder weggeschlagen (d.h. in das Drucksubstrat entwichen) sind oder nachdem chemische Reaktionen wie z.B. Polymerisationen in der Druckfarbe erfolgt sind. . Vorzugsweise wird eine Druckfarbe verwendet, bei der farbgebende Farbstoffe in einer lichtleitenden Matrix gelöst sind, da eine solche Druckfarbe besonders homogene lichtleitende Ei- genschaften hat.
Falls Farbstoffe verwendet werden, sind diese vorzugsweise in einer geeigneten Matrix gelöst. Als Ausgangsmaterial für die Matrix wird vorzugsweise ein Monomer, beispielsweise Methylmetacrylat (MMA), verwendet. Das Monomer wird mit einem geeigneten Lösungsmittel und einem geeigneten Initiator sowie dem Fluoreszenzfarbstoff versetzt und polymerisiert so zu einem gefärbten Polymer. Beispielsweise entsteht mit MMA als Ausgangsmaterial nach der Polyreaktion PMMA (Polymethylmetacrylat, Plexiglas), das den Farbstoff beinhaltet. Falls Farbpigmente verwendet werden, sind diese vorzugsweise in einer geeigneten Matrix suspendiert.
Die lichtleitenden Farbpigmente können, wie die oben beschriebenen elektrisch leitfähigen Farbpigmente, ausschließlich einen einzigen lichtleitenden Farbstoff aufweisen oder Mischungen unterschiedlicher lichtleitender Farbstoffe oder Mischungen aus unterschiedlichen leitenden, nichtleitenden, f arbgebenden und nicht-farbgebenden Substanzen aufweisen.
Wahlweise werden in der Druckfarbe als Farbstoffe Leuchtfarbstoffe (Fluoreszenzfarbstoffe) verwendet bzw. als Farbpigmente Leuchtpigmente (Lumineszenzpigmente) verwendet. In diesem Fall haben die Farbstoffe bzw. Farbpigmente die zusätzliche vorteilhafte Wirkung, dass sie eine zusätzliche Möglichkeit zum Einkoppeln von Licht in das gedruckte Graphikelement, z.B. also die lichtleitende Bahn, schaffen. Fällt Licht in einem steilen Winkel, im Extremfall im rechten Winkel, auf eine gedruckte lichtleitende Bahn, so wird bei einem Lichtleiter ohne Farbstoffe oder Farbpartikel der Großteil des Lichts transmittiert. Bei einem Lichtleiter mit Farbstoffen bzw. Farbpartikeln absorbieren diese einen erheblichen Teil des Lichts und strahlen leicht frequenzverschobenes Licht in die lichtleitende Bahn ab, wo es wie üblich über Totalreflexion weitergeleitet wird.
Insbesondere werden als Leuchtfarbstoffe beispielsweise ein oder mehrere der in DE 40 29 167 AI und den darin genannten Dokumenten angeführten Fluoreszenzfarbstoffe verwendet. Fluoreszenzfarbstoffe sind in vielen Farben wie z.B. gelb, rot oder violett erhältlich. Vorzugsweise sind die Fluoreszenzfarbstoffe in einen geeigneten, vorzugsweise einen optisch klaren, Lack als Matrix eingebracht. Gemäß weiteren Ausgestaltungen enthält die Druckfarbe Lösungsmittel und/ oder Bindemittel und/ oder Füllstoffe und/ oder Weichmacher. Dies gilt für die Druckfarbe für elektrisch leitfähige Elemente und ebenso für die Druckfarbe für lichtleitende Elemente.
Der Druckbereich kann jedes beliebige Motiv darstellen. Bevorzugt sind besonders aufwändig zu druckende Motive, insbesondere fein strukturierte Druckbilder wie z.B. Guillochen, alphanumerische Zeichen etc. An die flä- chige Ausdehnung des Druckbereichs werden keine weiteren Anforderungen gestellt. So kann die gesamte Oberfläche des Dokumentes bedruckt sein oder aber ein oder mehrere begrenzte Bereiche.
Die gedruckten Elemente die als Linien ausgestaltet sind, oder ein Teil davon können beispielsweise derart angeordnet sein, dass durch sie ein Druckbereich im wesentlichen gleichmäßig gefüllt ist, so dass ein flächiger visueller Farbeindruck erzeugt wird. Alternativ oder zusätzlich können gedruckte Linien derart angeordnet sein, dass durch sie eine Kontur eines Motivs oder eines Teilmotivs dargestellt ist.
Je nachdem, nach welchem Druckverfähren und mit welchen Druckparametern, wie z.B. Linienbreite, Linienabstand, Dicke der aufgetragenen Farbschicht, das Motiv gedruckt ist, kann das Motiv visuell oder taktil oder sowohl visuell als auch taktil wahrnehmbar sein.
Als Drucktechniken zur Erzeugung des Motivs werden beispielsweise die folgenden Druckverfahren eingesetzt: Hochdruck, Flexodruck, Tiefdruck, insbesondere Stichtiefdruck, Siebdruck, Inkjetdruck, insbesondere Conti- nuous Inkjetdruck. Als Druckverfahren zur Herstellung des Motivs für den erfindungsgemäßen Datenträger sind solche Druckverfahren bevorzugt, bei denen die Druckfarben einen hohen Lösungsmittelanteil beinhalten, damit nach dem Wegschla- gen bzw. Verdunsten des Lösungsgmittels zwischen den einzelnen leitfähigen Partikeln möglichst wenig isolierende Materialien (z.B. Bindemittel) verbleiben. Als Lösungsmittel kann Wasser oder ein anderes Lösungsmittel verwendet werden, in Abhängigkeit von den verwendeten Farbpigmenten und weiteren Materialien, z.B. Bindemitteln, wobei weiter auf die speziellen Anforderungen der einzelnen Druckverfahren sowie der Herstellungs- bzw. Lieferformen der Polymere Rücksicht genommen wird. Beispielsweise wird Poly-3,4-ethylendioxythiophen (B AYTRON™) in einer wässrigen Dispersion geliefert, und daher wird für dieses Polymermaterial vorzugsweise ein wasserbasiertes Druckfarbensystem verwendet.
Prinzipiell sind alle gängigen Druckverf ahren zum Herstellen des Motivs geeignet, jedoch sind Tief- oder Flexodruck besonders vorteilhaft, da diese Druckverfahren mit Lösungsmittelanteilen von 60 - 70 % bzw. Feststoff an- teilen von 30 - 40 % in der Druckfarbe. arbeiten und somit bei einem beson- ders hohen Lösungsmittelanteil arbeiten.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird zum Drucken der Linien und ggf. der weiteren Elemente eine Druckfarbe verwendet, die ein leitfähiges Bindemittel und / oder einen leitfähigen Füllstoff enthält. Die- se Ausführungsform ist besonders für den Stichtiefdruck, insbesondere den Stahlstichtiefdruck, bevorzugt, da hier der Pigmentanteil, d.h. der Anteil an Farbpigmenten, in der Druckfarbe sehr gering ist. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante werden nacheinander zwei oder mehr Druckvorgänge durchgeführt, bei denen eine jeweilige Linie oder sonstiges Element zwei Mal bzw. mehrmals möglichst passergenau übereinander gedruckt wird, um Fehlstellen (missing dots), die die Leitfähigkeit unterbrechen würden, zu beseitigen und im Ergebnis eine ununterbrochene Linie bzw. sonstiges Element zu erzeugen.
Um eine Optimierung der Lebensdauer der erzeugten Schaltkreise zu erhalten ist weiterhin gemäß einer Variante der Erfindung das Design des Motivs (Schaltkreises) mit redundanten Strukturen ausgestattet, die eventuelle Beschädigungen kompensieren. Beispielsweise ist an einer Stelle, an der eine - elektrisch oder optisch - leitende Verbindung (Leitung) vorgesehen sein soll, nicht nur eine einzelne Linie vorgesehen, sondern eine Doppellinie. Ist die eine der beiden Linien nicht durchgängig und daher nicht leitend, so steht immer noch die zweite Linie zur Verfügung.
Der Stichtiefdruck, mit geeigneten Druckparametern, ist auch aus dem Grund besonders bevorzugt, da hierbei, bei geeigneter Wahl der Druckparameter, ein taktil wahrnehmbares Motiv erzeugt wird. Elektrische Leiter- bahnen oder optische Lichtleiterbahnen, die in der Regel ebenfalls taktil wahrnehmbar sind, lassen sich daher besonders unauffällig anordnen. Bei einem Motiv, das sowohl Linien und/ oder sonstige Elemente aufweist, die zugleich die Funktion elektrischer bzw. optischer Leiterbahnen bzw. Bauelemente haben, als auch Elemente/ Linien aufweist, die keine solche Funk- tion haben, ist es bevorzugt, dass die Elemente/ Linien mit der Funktion und die Elemente/ Linien ohne die Funktion derart identisch gestaltet sind, dass sie in visueller und/ oder taktiler Hinsicht im wesentlichen nicht unterscheidbar sind. Hierdurch wird vermieden, dass durch einfaches Betrachten oder Abtasten, ggf. jeweils mit technischen Hilfsmitteln wie Mikroskopen oder Sonden, die Schaltkreisteile in dem Motiv identifiziert werden.
Von der Seite der Druckmaschinen ist eine hohe Passergenauigkeit erf order- lieh. Vorzugsweise wird daher zum erfindungsgemäßen Drucken eine Einzylinderdruckmaschine, oder gleichbedeutend Zentralzylinderdruckmaschine, verwendet.
Die Motive können direkt drucktechnisch auf den Datenträger, insbesondere das Wertpapier, die Banknote bzw. das bogenförmige Banknoten-Papier, gedruckt werden.
Alternativ kann das Motiv auf einen separaten Träger (Hilfssubstrat) aufgedruckt werden und anschließend auf den Datenträger (Wertpapier, Sicher- heitspapier etc.) übertragen werden. Als Träger kann beispielsweise eine
Transferfolie, insbesondere eine Heißprägefolie, verwendet werden. Hierbei werden die Graphikelemente komplett auf der Transferfolie vorbereitet und anschließend unter der Einwirkung von Druck und /oder Wärme zumindest bereichsweise auf das Wertdokument bzw. Sicherheitspapier übertragen. Die Transferfolie wird anschließend wieder abgezogen. Wahlweise wird zusätzlich eine Kleberschicht als Haftvermittler zwischen dem Datenträger (Wertpapier, Sicherheitspapier etc.) und dem vorgefertigten Motiv aufgebracht. Eine derartige Prägefolie ist beispielsweise aus DE 101 09519 (WO 02/083430 A2) bekannt.
Alternativ ist vorgesehen, einen Träger (z.B. eine Folie, z.B. aus einem Polymermaterial) vorzubereiten, auf dem das Motiv nicht ablösbar angebracht wird. Der Träger mitsamt dem Motiv wird als Ganzes, als sogenanntes Patch, auf den Datenträger (Wertpapier etc.) übertragen und dort befestigt, z.B. durch eine Kleberschicht.
Gemäß einer Variante des erfindungsgemäßen Verf ahrens werden zusätzlich geeignete Ätztechniken und photolithographische Verfahren zur Strukturierung des Motivs eingesetzt, insbesondere, falls das Motiv wie oben beschrieben auf einem Träger vorgefertigt wird und anschließend auf den Datenträger übertragen wird. Die Verwendung von strukturiert aufgedampften Metallschichten und Dünnschicht- Anordnungen zur Erzeugung eines Farbkipp- effektes (sog. Colourshift-Effekt), ggf. mit anschließender Transferierung auf das Sicherheitspapier (den Datenträger), ist gemäß einer weiteren Variante vorgesehen.
Gemäß einer bevorzugten Variante wird, zur noch besseren Gewährleistung der Funktionsfähigkeit der Bauelemente, die Oberfläche des zu bedruckenden Datenträgers in einem vorgeschalteten Schritt geglättet. Dies wird z.B. durch Aufbringen einer Kaschierung (bei Papier z.B. Streichen des Papiers) durchgeführt.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Datenträger mit mindestens einem Druckbereich, der ein Motiv mit ein oder mehreren Graphikelementen (102, 103, 201, 202, 203, 204, 205, 206) aufweist, wobei durch mindestens eines der Graphikelemente (102, 103,
201, 202, 203, 204, 205, 206) zumindest ein Teil eines elektrischen und/ oder eines optischen Schaltkreises gebildet ist.
2. Datenträger nach Anspruch 1, wobei das Motiv zumindest teilweise in einem oder mehreren der folgenden Druckverfahren erzeugt ist: Siebdruck, Flexodruck, Hochdruck, Tiefdruck, insbesondere Stichtiefdruck.
3. Datenträger nach Anspruch 1 oder 2, wobei mindestens eines (102, 103, 201, 203) der Graphikelemente (102, 103, 201, 202, 203, 204, 205, 206) als Linie ausgebildet ist und die Funktion einer elektrisch oder optisch leitfähigen Leiterbahn hat.
4. Datenträger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei mindestens eines (202, 204, 205, 206) der Graphikelemente (102, 103, 201, 202, 203, 204, 205, 206) die Funktion eines elektrischen oder optischen Bauelements oder eines Teils eines solchen Bauelements hat.
5. Datenträger nach den Ansprüchen 3 und 4 in Verbindung miteinander, wobei in dem Motiv mindestens ein Verbindungspunkt und/ oder Kreu- zungspunkt (104) von mindestens zwei Linien (102, 103, 201, 203) vorgesehen ist, wobei durch jede der beiden Linien eine Leiterbahn gebildet ist und wobei das Bauelement an dem Verbindungspunkt. bzw. Kreuzungspunkt (104) der mindestens zwei Linien angeordnet ist.
6. Datenträger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei mindestens eines der Graphikelemente (102, 103, 201, 202, 203, 204, 205, 206) die Funktion einer Antenne zur Kontaktierung des Schaltkreises hat.
7. Datenträger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der durch das Graphikelement gebildete Teil des Schaltkreises eine elektrische Leitfähigkeit bzw. Lichtleitfähigkeit hat, die durch die Zusammensetzung der zum Drucken des Teils verwendeten Druckfarbe erzielt ist.
8. Datenträger nach Anspruch 7, wobei die Druckfarbe Farbpigmente in der Gestalt leitfähiger Partikel aufweist.
9. Datenträger nach Anspruch 8, wobei die leitfähigen Partikel mindestens ein leitfähiges Material aufweisen, insbesondere ein leitfähiges Polymer- material - und dabei insbesondere ein intrinsisch leitfähiges oder/ und ein dotiertes, extrinsisch leitfähiges Polymermaterial - oder/ und mindestens ein Metall.
10. Datenträger nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Druckfarbe ei- ne mit Farbstoffen und/ oder Farbpigmenten versehene lichtleitende Matrix und/ oder lichtleitende Farbstoffe und/ oder lichtleitende Farbpigmente aufweist.
11. Datenträger nach einem der Ansprüche 1 bis 10 in Verbindung mit An- spruch 3, wobei zu zumindest einer elektrisch oder optisch leitfähigen ersten Leiterbahn eine redundante zweite Leiterbahn vorgesehen ist, die so ausgebildet ist, dass bei einer Beschädigung der ersten bzw. zweiten Leiterbahn die jeweils andere der beiden Leiterbahnen die Funktion der beschädigten Leiterbahn übernehmen kann.
12. Träger, insbesondere Transferfolie, auf dem ein gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgestaltetes Motiv ablösbar aufgebracht ist, so dass das Motiv auf einen Datenträger übertragbar ist.
13. Träger, insbesondere Patch, auf dem ein gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgestaltetes Motiv nicht ablösbar aufgebracht ist, so dass der Träger mitsamt dem Motiv auf einen Datenträger übertragbar ist.
14. Verfahren zum Herstellen eines Datenträgers nach einem der Ansprüche 1 bis 11 oder eines Trägers nach Anspruch 12 oder 13, wobei auf ein Substrat ein Motiv mit ein oder mehreren Graphikelementen (102, 103, 201, 202, 203, 204, 205, 206) derart aufgedruckt wird, dass durch mindestens eines der Graphikelemente (102, 103, 201, 202, 203, 204, 205, 206) zumin- dest ein Teil eines elektrischen und/ oder optischen Schaltkreises gebildet ist.
15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei als Substrat für das Drucken der Datenträger verwendet wird.
16. Verfahren nach Anspruch 14, wobei als Substrat für das Drucken ein Träger verwendet wird und nach dem Drucken das Motiv auf den Datenträger übertragen wird, wobei insbesondere die Übertragung entweder einschließlich des Trägers oder ohne den Träger erfolgt.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei zum Drucken des durch das Graphikelement gebildeten Teils des Schaltkreises eine Druckfarbe verwendet wird, mit der eine elektrische Leitfähigkeit bzw. Lichtleitfähigkeit des Teils erzielt wird.
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