DE102008033718A1 - Security document with a light guide - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Wert- und/oder Sicherheitsdokument, umfassend einen Dokumentkörper (13), welcher ein aus mehreren Substratschichten (1, 1', 1'', 1''', 7-10) gebildetes Laminat umfasst, in dem eine Lichtleitstruktur ausgebildet ist, wobei die Lichtleitstruktur eine auf eine der Substratschichten (1, 1', 1'', 1''', 7-10) aufgedruckte Druckstruktur (2, 2', 2'', 2''') ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Verifizieren des Wert- und/oder Sicherheitsdokuments hinsichtlich seiner Echtheit und/oder Unversehrtheit gegenüber Manipulationen und/oder Verfälschungen sowie eine Vorrichtung zum Verifizieren eines solchen Wert- und/oder Sicherheitsdokuments und eine Assistenzvorrichtung zum Unterstützen des Verifizierens eines Wert- und/oder Sicherheitsdokuments.The invention relates to a value and / or security document, comprising a document body (13) which comprises a laminate formed of a plurality of substrate layers (1, 1 ', 1' ', 1' '', 7-10), in which a Lichtleitstruktur is formed, wherein the Lichtleitstruktur one on one of the substrate layers (1, 1 ', 1' ', 1' '', 7-10) printed printing structure (2, 2 ', 2' ', 2' ''). The invention further relates to a method for verifying the value and / or security document with regard to its authenticity and / or integrity against manipulations and / or falsifications as well as a device for verifying such a value and / or security document and an assistance device for aiding the verification of a value and / or security document.
Description
Die Erfindung betrifft ein Wert- und/oder Sicherheitsdokument, umfassend einen Dokumentkörper, welcher ein aus mehreren Substratschichten gebildetes Laminat umfasst, in dem eine Lichtleitstruktur ausgebildet ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Wert- und/oder Sicherheitsdokuments. Die Art und Weise der Ausgestaltung der Lichtleiterstruktur stellt ein Sicherheitsmerkmal für das Wert- und/oder Sicherheitsdokument dar. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Verifizieren des Wert- und/oder Sicherheitsdokuments hinsichtlich seiner Echtheit und/oder Unversehrtheit gegenüber Manipulationen und/oder Verfälschungen sowie eine Vorrichtung zum Verifizieren eines solchen Wert- und/oder Sicherheitsdokuments und eine Assistenzvorrichtung zum Unterstützen des Verifizierens eines Wert- und/oder Sicherheitsdokuments.The The invention relates to a value and / or security document comprising a document body, which consists of a plurality of substrate layers formed laminate, in which a Lichtleitstruktur formed is. The invention further relates to a method for manufacturing such a value and / or security document. The manner the configuration of the optical waveguide structure is a security feature for the value and / or security document. The invention further relates to a method for verifying the value and / or Security document as to its authenticity and / or integrity against manipulations and / or falsifications and an apparatus for verifying such value and / or Security document and an assistance device for supporting verifying a value and / or security document.
Technisches Gebiet der ErfindungTechnical field of the invention
Wert- und/oder Sicherheitsdokumente weisen Sicherheitsmerkmale auf, die ein Nachahmen, Fälschen oder Verfälschen des Sicherheits- und/oder Wertdokuments erschweren oder gar unmöglich machen sollen. Im Stand der Technik sind eine Vielzahl solcher Sicherheitsmerkmale bekannt. Ein Teil der Sicherheitsmerkmale ist dadurch charakterisiert, wie sie eine Wechselwirkung des Wert- und/oder Sicherheitsdokuments mit elektromagnetischer Strahlung, insbesondere Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich, beeinflussen. Hierbei ist es bekannt, beispielsweise beugende Strukturen, die beispielsweise als Hologramme ausgebildet sein können, in das Wert- und/oder Sicherheitsdokument zu integrieren. Eingestrahltes Licht wird von einer solchen beugenden Struktur definiert gebeugt. Ein sich ergebendes Beugungsmuster wird mit einem erwarteten Beugungsmuster verglichen, um das Wert- und/oder Sicherheitsmerkmal bzw. das Wert- und/oder Sicherheitsdokument zu verifizieren.Value- and / or security documents have security features that imitation, counterfeiting or falsification of the security and / or value document make it difficult or even impossible. In the prior art are a variety of such security features known. Part of the security features is characterized by as they interact with the value and / or security document electromagnetic radiation, in particular visible light Wavelength range, influence. Here it is known For example, diffractive structures, for example, as holograms can be trained in the value and / or security document to integrate. Inhaled light is diffracted by such Structure defined bent. A resulting diffraction pattern becomes compared with an expected diffraction pattern to the value and / or Security feature or the value and / or security document to to verify.
Ebenso ist es bekannt, Lumineszenzstoffe, beispielsweise fluoreszierende Farben, in Sicherheitsdokumente zu integrieren, so dass bei einer Anregung einer Lumineszenz in dem Wert- und/oder Sicherheitsdokument ausgelöst werden kann.As well It is known, luminescent substances, such as fluorescent Colors to integrate in security documents, so that at one Excitation of a luminescence in the value and / or security document can be triggered.
Ferner ist es im Stand der Technik bekannt, Eigenschaften einer Lichtdurchlässigkeit als Sicherheitsmerkmale zu nutzen. Beispielsweise seien hier Durchsichtpasser erwähnt, die aus zwei zueinander korrespondierenden Strukturen bestehen, die auf unterschiedlichen Seiten einer transluzenten Schicht in dem Sicherheitsdokument angeordnet sind und sich bei einer Durchleuchtung des Dokuments zu einem Muster ergänzen.Further It is known in the art, properties of a light transmission to use as security features. For example, here are Durchsichtpasser mentioned, consisting of two mutually corresponding structures exist on different sides of a translucent layer are arranged in the security document and undergo fluoroscopy of the document to a pattern.
Aus
der
Ein Wert- und/oder Sicherheitsdokument, bei dem die Lichtleitereigenschaft durch die Grenzflächen des Dokumentkörpers bzw. Trägers realisiert sind, weisen den Nachteil auf, dass die Lichtleitereigenschaften durch eine Verschmutzung der Oberflächen und/oder ein Aufdrucken von Informationen nachteilig beeinträchtigt werden, da die Farbmittel und/oder Schmutzteilchen Streuzentren für das in dem Dokument geleitete Licht darstellen und zu einer Auskopplung des Lichts an der Oberfläche führen.One Value and / or security document, in which the optical fiber property through the interfaces of the document body or Carrier are realized, have the disadvantage that the light guide properties due to contamination of the surfaces and / or printing information is adversely affected be since the colorants and / or dirt particles scattering centers represent for the light guided in the document and lead to a coupling of the light on the surface.
Technisches Problem der ErfindungTechnical problem of the invention
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein verbessertes Wert- und/oder Sicherheitsdokument zu schaffen, welches einen Lichtleiter als Sicherheitsmerkmal nutzt, jedoch gegenüber einer Oberflächenbehandlung, beispielsweise einer Bedruckung, unempfindlich ist und eine höhere Fälschungssicherheit gegenüber einer Nachahmung bietet. Ferner werden ein verbessertes Verfahren sowie ein Vorrichtung und eine Assistenzvorrichtung zum Verifizieren eines solchen Wert- und/oder Sicherheitsdokuments benötigt.Of the Invention is based on the technical problem, an improved Value and / or security document to create, which is a light guide as a security feature, but over a surface treatment, for example, a print, is insensitive and a higher Counterfeit security against imitation offers. Further, an improved method and apparatus and an assistance device for verifying such value and / or security document needed.
Grundzüge der ErfindungBroad features of the invention
Zur Lösung des technischen Problems ist vorgesehen, in das Wert- und/oder Sicherheitsdokument eine eigenständig ausgebildete Lichtleiterstruktur einzubringen, die drucktechnisch auf eine Substratschicht aufgebracht ist, welche mit anderen Substratschichten zu einem Dokumentkörper eines Wert- und/oder Sicherheitsdokuments laminiert ist. Insbesondere wird ein Wert- und/oder Sicherheitsdokument umfassend einen Dokumentkörper vorgeschlagen, welcher ein aus mehreren Substratschichten gebildetes Laminat umfasst, in dem eine Lichtleitstruktur ausgebildet ist, wobei die Lichtleitstruktur eine auf eine der Substratschichten aufgedruckte Druckstruktur ist. Ein solches Wert- und/oder Sicherheitsdokument erhält man mit einem Verfahren zum Herstellen eines Wert- und/oder Sicherheitsdokuments, welches die Schritte umfasst: Bereitstellen von Substratschichten; Zusammentragen der Substratschichten zu einem Substratschichtenstapel, in dem die Substratschichten einander flächig überlappen; Laminieren der Substratschichten unter Anwendung von Wärme und Druck zu einem Dokumentkörper, in dem eine Lichtleitstruktur ausgebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass auf eine der Substratschichten vor dem Laminieren die Lichtleitstruktur in Form einer Druckstruktur aufgedruckt wird.to Solution of the technical problem is provided in the Value and / or security document an independently trained Incorporate light guide structure, which applied by printing on a substrate layer which is with other substrate layers to a document body a value and / or security document is laminated. Especially becomes a value and / or security document comprising a document body proposed, which consists of a plurality of substrate layers Laminate comprises, in which a Lichtleitstruktur is formed, wherein the light guiding structure is one on one of the substrate layers printed print structure is. Such a value and / or security document one obtains with a method for the production of a value and / or security document, comprising the steps of: providing Substrate layers; Gathering the substrate layers into one Substrate layer stack in which the substrate layers overlap each other surface; Laminating the substrate layers using heat and printing to a document body in which a light guiding structure is formed, characterized in that on one of the substrate layers prior to lamination printed the Lichtleitstruktur in the form of a printed structure becomes.
Ein Wert- und/oder Sicherheitsdokument mit einem solchen Sicherheitsmerkmal kann mit einem Verfahren verifiziert werden, welches die Schritte umfasst: Einkoppeln von Licht in die Lichtleitstruktur des Dokumentkörpers, ortsaufgelöstes Erfassen des in der Lichtleitstruktur geleiteten und aus Koppelbereichen auf einer oder mehreren Seitenflächen, die eine Oberseite und eine Unterseite verbinden, austretenden Lichts und Vergleichen eines aus dem ortsaufgelöst erfassten austretenden Lichts abgeleiteten Lichtaustrittsmusters mit einem erwarteten Muster. Dies bedeutet, dass eine Strukturierung des Lichtleiters, d. h. der Lichtleiterstruktur, ein charakteristisches Lichtaustrittsmuster festlegt. Bei einem kartenförmig ausgebildeten Dokumentkörper ist die Lichtleitstruktur flächig auf eine der Substratschichten aufgedruckt. Eine Struktur der Lichtleitstruktur legt einen Lichtaustritt an Kanten des Dokumentkörpers fest. Eine Vorrichtung zum Verifizieren des durch die Lichtleitstruktur gebildeten Sicherheitsmerkmals eines Wert- und/oder Sicherheitsdokuments umfasst eine Anregungsquelle zum Bewirken einer Einkopplung von Licht in die Lichtleitstruktur des Dokumentkörpers, eine Erfassungseinheit zum ortsaufgelösten Erfassen des in der Lichtleitstruktur geleiteten und aus Koppelbereichen auf einer oder mehreren Seitenflächen, die eine Oberseite und eine Unterseite verbinden, austretenden Lichts und eine Vergleichseinheit zum Vergleichen eines aus dem ortsaufgelöst erfassten austretenden Lichts abgeleiteten Lichtaustrittsmusters mit einem erwarteten Muster.One Value and / or security document with such a security feature can be verified by a procedure which shows the steps comprising: coupling light into the light guiding structure of the document body, spatially resolved detection of the guided in the Lichtleitstruktur and coupling areas on one or more side surfaces, which connect a top and a bottom, exiting light and comparing an exiting detected from the spatially resolved Light derived light emission pattern with an expected pattern. This means that a structuring of the light guide, i. H. the light guide structure, a characteristic light emission pattern sets. In a card-shaped document body the light guiding structure is flat on one of the substrate layers printed. A structure of the light guide structure sets a light exit stuck to edges of the document body. A device for Verifying the security feature formed by the Lichtleitstruktur a value and / or security document comprises an excitation source for effecting coupling of light into the light guiding structure of the document body, a detection unit for spatially resolved Detecting the guided in the Lichtleitstruktur and from coupling areas one or more side surfaces that have a top and connect a bottom, leaking light and a comparison unit for comparing a detected from the spatially resolved exiting Light derived light emission pattern with an expected pattern.
Eine Vorrichtung zum Unterstützen der Verifikation eines Sicherheitsdokuments umfasst lediglich eine Anregungsquelle zum Einkoppeln des Lichts in die Lichtleitstruktur des Dokumentkörpers. Eine Erfassung eines Lichtaustrittsmusters erfolgt bei einer solchen Ausführungsform durch einen menschlichen Betrachter, der das beobachtete Lichtaustrittsmuster mit einem erwarteten Lichtaustrittsmuster zur Verifikation vergleicht.A Apparatus for supporting the verification of a security document includes only one excitation source for coupling the light in the light guiding structure of the document body. A capture a light emission pattern takes place in such an embodiment by a human observer, who observes the pattern of light emission compared with an expected light emission pattern for verification.
Die Erfindung nutzt aus, dass die Druckstruktur einen Brechungsindex aufweist, der von dem oder den Brechungsindizes des umgebenden Materials oder der umgebenden Materialien verschieden ist. Die Lichtleitstruktur ist zwischen zwei der Substratschichten angeordnet. Ein großer Vorteil des Herstellungsverfahrens liegt darin, dass die Lichtleitstruktur drucktechnisch auf eine der Substratschichten vor dem Laminieren aufgedruckt werden kann. Hierdurch ist es möglich, eine Vielzahl von Strukturen zu drucken.The Invention exploits that the printing structure has a refractive index that of the refractive indices of the surrounding material or the surrounding materials is different. The light guide structure is disposed between two of the substrate layers. A large Advantage of the manufacturing process is that the Lichtleitstruktur printing on one of the substrate layers before lamination can be printed. This makes it possible to have a Variety of structures to print.
Definitionendefinitions
Als Farbe oder Tinte wird im Sinne des hier beschriebenen jede verdruckbare Zusammensetzung oder jedes druckbare Material angesehen. Diese bedeutet, dass jede Zusammensetzung oder jedes Material, die drucktechnisch auf eine Substratschichtoberfläche aufgebracht werden, eine (Druck-)Farbe oder Tinte darstellen. Eine sich ergebende Farbschicht oder Tintenschicht stellt eine Druckschicht dar. Diese muss nicht unbedingt eine für den menschlichen Betrachter wahrnehmbare Farbe aufweisen. Eine transparente Druckschicht ist somit in diesem Sinne auch eine Farbschicht. Eine strukturierte Druckschicht stellt wiederum eine Druckstruktur dar.When Paint or ink will be printable as described here Composition or any printable material. This means that any composition or any material that prints be applied to a substrate layer surface, represent a (printed) color or ink. A resulting color layer or ink layer represents a print layer. This does not have to necessarily a perceptible to the human observer Have color. A transparent print layer is thus in this Meaning also a color layer. A structured print layer presents again a printing structure.
Eine Lichtleitstruktur ist eine Struktur, die in der Lage ist elektromagnetische Strahlung, vorzugsweise Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich, aufgrund von Totalreflexion an einer Grenzfläche der Lichtleitstruktur zu leiten.A Light guiding structure is a structure that is capable of electromagnetic Radiation, preferably light in the visible wavelength range, due to total internal reflection at an interface of the light guide structure conduct.
Lumineszenzstoffe sind Materialien oder Stoffe, die bei einer Anregung eines Atomaren oder Molekularen angeregten Zustands unter Aussendung von elektromagnetischer Strahlung, vorzugsweise im sichtbaren Wellenlängenbereich in einen niederenergetischen Zustand übergehen. Auch komplexere elektronische Übergänge unter Aussendung von Photonen werden hier als Lumineszenzvorgänge betrachtet. Abhängig von den physikalischen und/der chemischen Prozessen werden unterschiedliche Lumineszenzprozesse unterschieden. Im Rahmen des hier beschriebenen ist es unerheblich, welchen Lumineszenzprozess der Lumineszenzstoff nutzt. So kann es sich beispielsweise um Elektrolumineszenz, Kathodolumineszenz, Photolumineszenz, insbesondere Fluoreszenz oder Phosphoreszenz oder auch mehr-Photonen-Prozesse (z. B. sogenannte upconversion Prozesse) handeln, Chemolumineszenz, Biolumineszenz, Tribolumineszenz, Thermolumineszenz, Sonolumineszenz, Radiolumineszenz sowie Piezolumineszenz handeln.Luminescent substances are materials or substances which, upon excitation of an atomic or molecular excited state, emit electromagnetic radiation, preferably in the visible wavelength range, into a low-energy state. Also more complex electronic Transitions with the emission of photons are considered as luminescence processes. Depending on the physical and / or chemical processes different luminescence processes are distinguished. In the context of the described here, it does not matter which luminescence process the luminescent substance uses. These may be, for example, electroluminescence, cathodoluminescence, photoluminescence, in particular fluorescence or phosphorescence or also more-photon processes (eg so-called upconversion processes), chemoluminescence, bioluminescence, triboluminescence, thermoluminescence, sonoluminescence, radioluminescence and also piezoluminescence.
Bevorzugte AusführungsformenPreferred embodiments
Das drucktechnische Aufbringen der Lichtleitstruktur bzw. der Druckstruktur, die die Lichtleitstruktur bildet, kann mittels beliebiger Druckverfahren, beispielsweise Hochdruck, Flachdruck, Durchdruck, Tiefdruck oder besonders bevorzugt mittels eines Digitaldrucks, beispielsweise mittels eines Tintenstrahldrucks, ausgeführt werden.The printing technology applying the light guide structure or the pressure structure, which forms the optical waveguide structure, by means of any printing method, For example, high pressure, planographic print, throughprint, gravure or particularly preferably by means of a digital printing, for example by means of ink jet printing.
Als Tinte oder Farbe werden Zubereitungen verwendet, die eine Druckschicht bzw. Druckstruktur mit einer hohen Brechkraft, d. h. einem großen Brechungsindex, erzeugen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die Lichtleitstruktur mit einer Tinte oder Farbe gedruckt, die Teilchen eines Materials mit einem Brechungsindex umfassen, der Größer als der Brechungsindex der an die Lichtleitstruktur angrenzenden Materialen ist, wobei die Teilchen im Mittel einen Durchmesser aufweisen, der kleiner als die halbe Wellenlänge einer für die Lichtleitung vorgesehenen Strahlung, bevorzugt kleiner als ein Fünftel dieser Wellenlänge und noch bevorzugter kleiner als ein Zehntel dieser Wellenlänge ist. Als Teilchen eignen sich insbesondere Metallchalcogenide, zum Beispiel Metalloxide, vorzugsweise Titandioxid, Zirkondioxid, Metallsulfide, zum Beispiel Zinksulfid, aber auch Diamant, insbesondere in nanoskaliger Form. Denkbar sind auch amorphe Materialformen, insbesondere hochbrechende (Blei-)Gläser. Die Druckstruktur, welche die Lichtleitstruktur bildet, wird in dem Dokumentkörper, der eine Oberseite und eine Unterseite und eine oder mehrere die Ober- und die Unterseite verbindende Seitenflächen aufweist, so auf die eine Substratschicht aufgedruckt, dass die Lichtleitstruktur im fertig gestellten Dokumentkörper mehrere Koppelbereiche umfasst, die jeweils entlang der einen oder der mehreren Seitenflächen des Dokumentkörpers und voneinander getrennt ausgebildet sind, wobei über Koppelbereiche Licht, das in der Lichtleitstruktur über Totalreflektion an Grenzflächen der Lichtleitstruktur geleitet wird, ein und/oder ausgekoppelt werden kann.When Ink or paint are used preparations that have a print layer or printing structure with a high refractive power, d. H. a big one Refractive index, generate. In a preferred embodiment if the light guiding structure is printed with an ink or a color, comprise the particles of a material having a refractive index, the greater than the refractive index of the to the Lichtleitstruktur adjacent materials, wherein the particles in the middle a Have diameter that is smaller than half the wavelength one intended for the light pipe radiation, preferably less than a fifth of that wavelength and even more preferably less than one-tenth of this wavelength is. Particles which are suitable in particular metal chalcogenides, for Example metal oxides, preferably titanium dioxide, zirconium dioxide, metal sulfides, For example, zinc sulfide, but also diamond, especially in nanoscale Shape. Also conceivable are amorphous material forms, in particular high-index materials (Lead) glasses. The printing structure, which the Lichtleitstruktur is formed in the document body, which is a top and a bottom and one or more top and bottom has connecting side surfaces, so on a substrate layer imprinted that the Lichtleitstruktur in the finished document body comprises a plurality of coupling regions, each along one or the multiple side surfaces of the document body and formed separately from each other, wherein via coupling regions Light that in the light guide structure via total reflection is conducted at interfaces of the light guide structure, a and / or can be disconnected.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Lichtleitstruktur so ausgebildet, dass bei einer Lichteinkopplung in mindesten einen der Koppelbereiche dieses Licht über eine Lichtleitung in der Lichtleiterstruktur zu einem oder mehreren anderen Koppelbereichen geleitet wird. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Licht zu mehreren Koppelbereichen geleitet wird. Da diese getrennt voneinander entlang der Seitenflächen oder den Seitenflächen des Dokumentkörpers ausgebildet sind, tritt das in den Lichtleiter eingekoppelte Licht an unterschiedlichen Stellen aus der Lichtleitstruktur und dem Dokumentkörper aus. Hierdurch ergibt sich ein Lichtaustrittsmuster, welches charakteristisch für die Struktur der Lichtleitstruktur ist. Somit ist es möglich, über die Strukturierung der Lichtleitstruktur Information in das Wert- und/oder Sicherheitsdokument zu kodieren. Bevorzugt wird eine solche Kodierung individualisierend, bevorzugt personalisierend ausgeführt.at a preferred embodiment is the Lichtleitstruktur designed in such a way that at a light coupling in at least one the coupling regions of this light via a light pipe in the optical fiber structure to one or more other coupling regions is directed. It is preferably provided that the light to several Coupling areas is passed. Since these are separated from each other the side surfaces or the side surfaces of the document body are formed, enters the light coupled into the light guide at different locations from the Lichtleitstruktur and the document body out. This results in a light emission pattern, which is characteristic for the structure of the light guiding structure. Thus it is possible, via the structuring of the light guide structure To encode information into the value and / or security document. Preferably, such a coding is individualizing, preferably personalized.
Eine individualisierende Information ist eine Information, die zwei ansonsten identische Gegenstände unterscheidbar macht. Eine individualisierende Information im Bereich von Wert- und/oder Sicherheitsdokumenten ist beispielsweise eine Seriennummer. Eine individualisierende Information, die einer Person zugeordnete Information kodiert, der das Sicherheitsdokument zugeordnet ist, wird als personalisierende Information bezeichnet. Als personalisierende Informationen seien lediglich beispielhaft genannt ein Name, ein Geburtsdatum, ein Vorname, ein Geburtsort, ein Wohnort, eine Körpergröße, eine Augenfarbe, biometrische Informationen wie beispielsweise ein Gesichtsbild und/oder ein Fingerabdruck oder Irismuster usw.A individualizing information is one piece of information, the other two makes identical objects distinguishable. An individualizing Information in the field of value and / or security documents is for example a serial number. An individualizing information, the information associated with a person encodes the security document is assigned, is referred to as personalizing information. As personalizing information are merely exemplary called a name, a date of birth, a first name, a birthplace, a place of residence, a height, an eye color, biometric information such as a facial image and / or a fingerprint or iris pattern, etc.
Die Lichtleitstruktur ist bei einer bevorzugten Ausführungsform somit so strukturiert, dass sie über eine Anzahl der Koppelbereiche, eine Positionierung der Koppelbereiche, relative Abstände der Koppelbereiche zueinander und/oder deren jeweilige Ausdehnung entlang der einen oder den mehreren Seitenflächen eine Information, vorzugsweise eine individualisierende oder personalisierende Information, in den Dokumentkörper kodiert ist oder wird. Um Lichtleitungsverluste an den Grenzflächen der Lichtleitstruktur zu minimieren, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass die Lichtleitstruktur von transparentem Material umgeben ist. Hierbei ist eine Materialstärke wünschenswert, die vorzugsweise etwa eine Wellenlänge, besonders bevorzugt ein Vielfaches der Wellenlänge des über die Lichtleitstruktur geleiteten Lichts trägt.The Lichtleitstruktur is in a preferred embodiment thus structured so that they have a number of coupling regions, a positioning of the coupling areas, relative distances the coupling regions to each other and / or their respective extent along the one or more side surfaces one Information, preferably an individualizing or personalizing Information that is or will be encoded in the document body. To light conduction losses at the interfaces of the Lichtleitstruktur to minimize is in a preferred embodiment provided that the light guiding structure of transparent material is surrounded. In this case, a material thickness is desirable preferably about one wavelength, more preferably a multiple of the wavelength of the over the Lichtleitstruktur led light carries.
Typischerweise sind somit für sichtbares Licht Materialstärken von einigen Mikrometern ausreichend.typically, are thus material thicknesses for visible light sufficient of a few micrometers.
Um die Lichtleitstruktur auch auf eine bedruckte Substratschichtoberfläche, die bereits mit opaken oder transparenten bzw. transluzenten Farben bedruckt ist, aufbringen zu können, ist bei einer Ausführungsform vorgesehen, dass zunächst eine transparente Farbschicht oder Druckschicht aufgedruckt wird. Auf die transparente Druckschicht, welche einen niedrigen Brechungsindex aufweist, kann dann anschließend die die Lichtleitstruktur bildende Druckschicht aufgedruckt werden. Ebenso kann die strukturierte Druckschicht, die Lichtleitstruktur bildet, mit einer transparenten Druckschicht mit niedrigem Brechungsindex überdruckt werden, um für eine Lichtleitung nachteilige Auswirkungen einer im Dokumentkörper hierüber angeordneten Substratschicht, die beispielsweise bedruckt ist, auszuschließen.Around the light guiding structure also on a printed substrate layer surface, already with opaque or transparent or translucent colors is printed to apply, is in one embodiment provided that initially a transparent ink layer or printing layer is printed. On the transparent print layer, which has a low refractive index can then subsequently the printing layer forming the light guiding structure are printed. Likewise, the structured printing layer, the Lichtleitstruktur forms overprinted with a transparent print layer with a low refractive index to be detrimental to a light pipe one arranged in the document body over it Substrate layer, which is printed, for example, exclude.
Um eine höhere Materialstärke senkrecht zur Substratschichtfläche, auf die die Lichtleitstruktur aufgedruckt wird, zu erhalten, wird die Lichtleitstruktur bei einigen Ausführungsformen in mehreren Schichten aufgedruckt. Bei einer geeigneten Wahl der die Lichtleitstruktur bildenden hochbrechenden Druckfarbe oder Tinte bildet sich auch bei einem Aufbau aus mehreren Druckschichten eine monolithische Lichtleitstruktur. Dies bedeutet, dass keine Grenzen zwischen den getrennt aufgebrachten Anteilen der Lichtleiterstruktur zu beobachten sind.Around a higher material thickness perpendicular to the substrate layer surface, on which the Lichtleitstruktur is printed, is obtained the light guide structure in some embodiments several layers printed. In a suitable choice of the Lichtleitstruktur forming high-index printing ink or ink forms Even with a construction of several printing layers a monolithic Lichtleitstruktur. This means that there are no boundaries between the observed separately applied portions of the optical waveguide structure are.
Die Lichtleitstruktur wird vorzugsweise in mehrere Stränge strukturiert, die jeweils an einem Koppelbereich beginnen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Lichtleitstruktur einen an einem der Koppelbereiche beginnenden Strang, der sich in mehrere weitere Stränge verzweigt, die jeweils an einem der mehreren Koppelbereiche enden. Diese Druckstruktur oder Lichtleitstruktur ist vorzugsweise so ausgebildet, dass an dem Koppelbereich, an dem der sich verzweigende Strang beginnt, eine Einkopplung von Licht möglich ist, das dann zu den mehreren Koppelbereichen geleitet wird, an denen die mehreren Stränge enden.The Lichtleitstruktur is preferably in several strands structured, each beginning at a coupling area. At a preferred embodiment comprises the light guiding structure a beginning at one of the coupling regions strand, which is located in several more strands branched, each at one the multiple coupling areas end. This print structure or light guiding structure is preferably formed so that at the coupling region, on the the branching strand begins, a coupling of light is possible, which then passed to the multiple coupling areas becomes where the multiple strands end.
Um sicherzustellen, dass zwischen zwei Strängen unter einem spitzen Winkel auf eine Grenzfläche der Lichtleitstruktur auftreffendes Licht, welches den einen Strang verlässt, nicht in einen benachbarten Strang einkoppeln kann, ist bei einer Ausführungsform vorgesehen, dass zwischen mindestens zwei der weiteren Stränge eine opak ausgebildete Trennstruktur in der Druckebene ausgebildet ist. Diese Trennstruktur kann ebenfalls drucktechnisch aufgebracht werden. Auch bei einer solchen Ausführungsform gilt, dass bei einer bevorzugten Ausführungsform zwischen der Trennstruktur und den Strängen jeweils ein transparentes Material angeordnet ist.Around make sure that between two strands under one acute angles to an interface of the light guiding structure impinging light leaving the one strand, can not couple into an adjacent strand, is at a Embodiment provided that between at least two the further strands an opaque separation structure is formed in the printing plane. This separation structure can also be applied by printing. Also in such an embodiment is that in a preferred embodiment between the separation structure and the strands each a transparent Material is arranged.
Eine Einkopplung von Licht in die Lichtleitstruktur kann zum einen über ein Einkoppeln von Licht einer externen Lichtquelle über einen Koppelbereich auf der einen oder einer der mehreren Seitenflächen in die Lichtleitstruktur erfolgen.A Coupling of light into the optical waveguide structure can take place on the one hand a coupling of light from an external light source via a coupling region on the one or more side surfaces take place in the Lichtleitstruktur.
Bei einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Druckstruktur mindestens einen Lumineszenzstoff umfasst. Eine Einkopplung von Licht kann somit über eine Anregung der Lumineszenz erfolgen. Bei dem Lumineszenzstoff kann es sich um jeden beliebigen Lumineszenzstoff handeln, der drucktechnisch in die Farbe oder Tinte integrierbar ist, die zum Ausbilden der Druckstruktur, welche die Lichtleitstruktur bildet, verwendet wird. Besonders bevorzugt werden hiervon Lumineszenzstoffe die eine Elektrolumineszenz und Photolumineszenz aufweisen.at another embodiment provides that the Pressure structure comprises at least one luminescent substance. A coupling of light can thus be via an excitation of the luminescence respectively. The luminescent substance may be any Luminescent act, the printing technology in the ink or ink can be integrated, which is used to form the printing structure, which Lichtleitstruktur forms, is used. Particularly preferred Of these, luminescent substances which have an electroluminescence and photoluminescence exhibit.
Eine Anregung der Lumineszenz kann vollflächig erfolgen. Ein Auskoppeln des Lichts erfolgt jedoch bevorzugt aus den Koppelbereichen, da zu diesen Bereichen das Licht über Lichtleitungen geleitet wird. Um ein Austreten von Licht aus der Oberseite und/oder Unterseite des Dokumentkörpers zu verhindern, ist bei einigen Ausführungsformen vorgesehen, dass zwischen die Oberseite und die Lichtleitstruktur und/oder die Unterseite des Dokumentkörpers und die Lichtleitstruktur jeweils ein opakes Element angeordnet wird. Bei dem opaken Element kann es sich um eine Druckschicht oder auch eine opake Substratschicht oder ein anderes in das Wert- und/oder Sicherheitsdokument eingebrachtes Element, beispielsweise einen metallisierten Bereich, handeln.A Excitation of the luminescence can take place over the entire surface. One Decoupling of the light, however, preferably takes place from the coupling regions, because the light is directed to these areas via light pipes becomes. To leakage of light from the top and / or bottom of the document body is in some embodiments provided that between the top and the light guide structure and / or the bottom of the document body and the Lichtleitstruktur in each case an opaque element is arranged. At the opaque element it can be a print layer or an opaque substrate layer or another introduced in the value and / or security document Element, for example, a metallized area act.
Bei anderen Ausführungsformen ist vorgesehen, dass die Druckstruktur aus mehreren lichtleitend miteinander gekoppelten Abschnitten hergestellt wird. Hierbei ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Druckstruktur miteinander gekoppelte Abschnitte umfasst, von denen einige Lumineszenzstoffe umfassen und andere lumineszenzstofffrei sind. Bei einer solchen Ausführungsform ist bei einer lokalen Anregung ein Auftreten der Lumineszenz, d. h. ein Einkoppeln von Licht in Lichtleitstruktur, abhängig von dem Anregungsort. Wird ein Abschnitt der Lichtleitstruktur angeregt, in dem Lumineszenzstoffe integriert sind, so tritt eine Lumineszenz auf, die als Lichtaustrittsmuster an den Koppelbereichen wahrgenommen werden kann. Wird ein Abschnitt angeregt, der keine Lumineszenzstoffe enthält, wird hingegen kein austretendes Licht beobachtet.at Other embodiments provide that the printing structure made of several photoconductively coupled sections becomes. In this case, it is preferably provided that the pressure structure comprising coupled portions, some of which are luminescent and others are luminescent-free. In such a Embodiment is an occurrence at a local excitation the luminescence, d. H. a coupling of light into the light guiding structure, depending on the place of excitation. Will be a section of the light guiding structure stimulated, in which luminescent substances are integrated, so occurs Luminescence, which as a light emission pattern at the coupling regions can be perceived. Is a section excited that no Contains luminescent substances, however, is no exiting Light observed.
Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verifizieren eines Wert- und/oder Sicherheitsdokuments ist die Erfassungseinheit relativ zu dem Dokumentkörper beweglich ausgebildet, um einen Lichtaustritt lokal entlang der einen oder der mehreren Seitenflächen zu erfassen. Bei einer anderen Ausführungsform kann die Erfassungseinheit mehrere miteinander gekoppelte Erfassungselemente umfassen, die zeitgleich einen Lichtaustritt an unterschiedlichen Stellen der einen der mehreren Seitenflächen erfassen können. Bei Ausführungsformen, bei denen Wert- und/oder Sicherheitsdokumente mit Lichtleiterstrukturen verifiziert werden sollen, die unterschiedliche Abschnitte umfassen, die teilweise lumineszierend und teilweise nicht lumineszierend sind, ist die Anregungsquelle relativ zu dem Dokumentkörper bewegbar. Alternativ kann die Anregungsquelle mehrere Anregungselemente umfassen.at an embodiment of the invention Device for verifying a value and / or security document is the detection unit relative to the document body movably designed to provide a light exit locally along the to capture one or more side surfaces. at In another embodiment, the detection unit comprise a plurality of coupled detection elements, the same time a light emission at different points of one of the several Can capture side surfaces. In embodiments, in which value and / or security documents with fiber optic structures to be verified, which comprise different sections, the partially luminescent and partially non-luminescent are, the excitation source is relative to the document body movable. Alternatively, the excitation source may have a plurality of excitation elements include.
Vorzugsweise ist die Anregungsquelle als UV-Lichtquelle ausgebildet. Andere Ausführungsformen können jedoch andere Anregungsquellen vorsehen, die jeweils angepasst an die jeweiligen Lumineszenzstoffe eine Anregung dieser vornehmen können. Um eine zuverlässige Positionierung der Koppelbereiche relativ zu einer Anregungsquelle und der Erfassungseinheit und gegebenenfalls unterschiedlichen Erfassungselementen zu gewährleisten, ist die Anregungsquelle relativ zu einer Führung starr befestigt, in die der Dokumentkörper einführbar und definiert relativ zu der Anregungsquelle positionierbar ist. In einem solchen Fall ist vorzugsweise die Erfassungseinheit ebenfalls relativ zu dieser Führung starr befestigt.Preferably the excitation source is designed as a UV light source. Other embodiments may however, provide other sources of excitation, each adapted to the respective luminescent substances make an excitation of this can. To ensure reliable positioning of the Coupling regions relative to an excitation source and the detection unit and possibly to ensure different detection elements, the excitation source is rigid relative to a guide fixed, in which the document body inserted and defined relative to the excitation source is positionable. In such a case, preferably, the detection unit is also rigidly attached relative to this guide.
Bei einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Anregung der Lumineszenz lokal vorgenommen wird und dass sich ergebende Lichtaustrittsmuster in Abhängigkeit von dem Anregungsort ausgewertet wird. Bei wieder anderen Ausführungsformen ist vorgesehen, dass der Anregungsort der lokal vorgenommenen Anregung der Lumineszenz variiert wird und die sich ergebende Lichtaustrittsmustersequenz ausgewertet wird.at An embodiment provides that the excitation the luminescence is made locally and that resulting light emission patterns is evaluated depending on the excitation location. at In other embodiments, it is provided that the Excitation of the locally made excitation of the luminescence varies and the resulting light exit pattern sequence is evaluated becomes.
Grundsätzlich sind als Werkstoffe für die Substratschichten alle Polymerschichten einsetzbar, die im Bereich der Sicherheits- und/oder Wertdokumente üblicherweise verwendet werden. Die Polymerschichten können, gleich oder verschieden, auf Basis eines Polymerwerkstoffes aus der Gruppe, umfassend PC (Polycarbonat, insbesondere Eisphenol A Polycarbonat), PET (Polyethylenglykolterephthalat), PMMA (Polymethylmethacrylat), TPU (Thermoplastische Polyurethan Elastomere), PE (Polyethylen), PP (Polypropylen), PI (Polyimid oder Poly-trans-Isopren), PVC (Polyvinylchlorid) und Copolymeren solcher Polymere, gebildet sein. Bevorzugt ist der Einsatz von PC-Werkstoffen, wobei beispielsweise, aber keinesfalls notwendigerweise, auch sogenannte Nieder-Tg-Werkstoffe einsetzbar sind, insbesondere für eine Polymerschicht auf welcher eine Druckschicht aufgebracht ist, und/oder für eine Polymerschicht, welche mit einer Polymerschicht, die eine Druckschicht trägt, verbunden ist, und zwar auf der Seite mit der Druckschicht. Nieder-Tg-Werkstoffe sind Polymere, deren Glastemperatur unterhalb von 140°C liegt.In principle, all polymer layers which are customarily used in the field of security and / or value documents can be used as materials for the substrate layers. The polymer layers can, identically or differently, be based on a polymer material from the group comprising PC (polycarbonate, especially bisphenol A polycarbonate), PET (polyethylene glycol terephthalate), PMMA (polymethyl methacrylate), TPU (thermoplastic polyurethane elastomers), PE (polyethylene), PP (Polypropylene), PI (polyimide or poly-trans-isoprene), PVC (polyvinyl chloride) and copolymers of such polymers. Preference is given to the use of PC materials, whereby, for example, but by no means necessarily, also so-called low-T g materials can be used, in particular for a polymer layer on which a printing layer is applied, and / or for a polymer layer which is coated with a polymer layer, which carries a printing layer, is connected on the side with the printing layer. Low-T g materials are polymers whose glass transition temperature is below 140 ° C.
Bevorzugt ist es dabei, wenn das Grundpolymer zumindest einer der zu verbindenden Polymerschichten gleiche oder verschiedene miteinander reaktive Gruppen enthält, wobei bei einer Laminiertemperatur von weniger als 200°C reaktive Gruppen einer ersten Polymerschicht miteinander und/oder mit reaktiven Gruppen einer zweiten Polymerschicht reagieren. Dadurch kann die Laminiertemperatur herabgesetzt werden, ohne dass dadurch der innige Verbund der laminierten Schichten gefährdet wird. Dies liegt im Falle verschiedener Polymerschichten mit reaktiven Gruppen daran, dass die verschiedenen Polymerschichten auf Grund der Reaktion der jeweiligen reaktiven Gruppen nicht mehr ohne weiteres delaminiert werden können. Denn es findet zwischen den Polymerschichten eine reaktive Kopplung statt, gleichsam ein reaktives Laminieren. Des Weiteren wird ermöglicht, dass wegen der niedrigeren Laminiertemperatur eine Veränderung einer farbigen Druckschicht, insbesondere eine Farbveränderung, verhindert wird. Vorteilhaft ist es dabei, wenn die Glastemperatur Tg der zumindest einen Polymerschicht vor der thermischen Laminierung weniger als 120°C (oder auch weniger als 110°C oder weniger als 100°C) beträgt, wobei die Glastemperatur dieser Polymerschicht nach der thermischen Laminierung durch Reaktion reaktiver Gruppen des Grundpolymers der Polymerschicht miteinander um zumindest 5°C, vorzugsweise zumindest 20°C, höher als die Glastemperatur vor der thermischen Laminierung ist. Hierbei erfolgt nicht nur eine reaktive Kopplung der miteinander zu laminierenden Schichten, vielmehr erfolgt eine Erhöhung des Molekulargewichts und somit der Glastemperatur durch Vernetzung des Polymers innerhalb der Schicht und zwischen den Schichten. Dies erschwert ein Delaminieren zusätzlich, insbesondere da bei einem Manipulationsversuch die hohen notwendigen Delaminationstemperaturen beispielsweise die Farben irreversibel beschädigt und das Dokument dadurch zerstört wird.It is preferred if the base polymer of at least one of the polymer layers to be joined contains identical or different mutually reactive groups, wherein react at a laminating temperature of less than 200 ° C reactive groups of a first polymer layer with each other and / or with reactive groups of a second polymer layer. As a result, the lamination temperature can be lowered without jeopardizing the intimate bond of the laminated layers. In the case of various polymer layers having reactive groups, this is due to the fact that the various polymer layers can no longer be readily delaminated due to the reaction of the respective reactive groups. Because there is a reactive coupling between the polymer layers, as it were a reactive lamination. Furthermore, due to the lower lamination temperature, it is possible to prevent a change in a colored printing layer, in particular a color change, from being prevented. It is advantageous if the glass transition temperature T g of the at least one polymer layer before thermal lamination is less than 120 ° C (or less than 110 ° C or less than 100 ° C), the glass transition temperature of this polymer layer after the thermal lamination Reaction of reactive groups of the base polymer of the polymer layer with each other by at least 5 ° C, preferably at least 20 ° C, higher than the glass transition temperature before the thermal lamination. In this case, not only is a reactive coupling of the layers to be laminated together carried out, but rather an increase in the molecular weight and thus in the glass transition temperature takes place by crosslinking of the polymer within the layer and between the layers. This complicates delamination in addition, especially as in a manipulation attempt, the high delamination temperatures necessary, for example, the colors irreversibly damaged and the document is thereby destroyed.
Vorzugsweise
beträgt die Laminiertemperatur beim Einsatz solcher Polymerwerkstoffe
weniger als 180°C, besser noch weniger als 150°C.
Die Auswahl der geeigneten reaktiven Gruppen ist für einen
Fachmann auf dem Gebiet der Polymerchemie ohne Probleme möglich.
Beispielhafte reaktive Gruppen sind ausgewählt aus der
Gruppe, umfassend -CN, -OCN, -NCO, -NC, -SH, -Sx,
-Tos, -SCN, -NCS, -H, Epoxy(-CHOCH2), -NH2, -NN+, -NN-R, -OH,
-COOH, -CHO, -COOR, -Hal (-F, -Cl, -Br, -I), -Me-Hal (Me = zumindest
zweiwertiges Metall, beispielsweise Mg), -Si(OR)3,
-SiHal3, -CH=CH2,
und -COR'', wobei R'' eine beliebige reaktive oder nicht-reaktive
Gruppe sein kann, beispielsweise -H, -Hal, C1-C20-Alkyl, C3-C20-Aryl, C4-C20-ArAlkyl, jeweils verzweigt oder linear,
gesättigt oder ungesättigt, optional substituiert,
oder korrespondierende Heterocyclen mit einem oder mehreren gleichen
oder verschiedenen Heteroatomen N, O, oder S. Andere reaktive Gruppen
sind selbstverständlich möglich. Hierzu gehören
die Reaktionspartner der Diels-Alder Reaktion oder einer Metathese.
Die reaktiven Gruppen können direkt an dem Grundpolymer
gebunden oder über eine Spacergruppe mit dem Grundpolymer
verbunden sein. Als Spacergruppen kommen alle dem Fachmann für
Polymerchemie bekannten Spacergruppen in Frage. Dabei können
die Spacergruppen auch Oligomere oder Polymere sein, welche Elastizität
vermitteln, wodurch eine Bruchgefahr des Sicherheits- und/oder Wertdokuments
reduziert wird. Solche elastizitätsvermittelnde Spacergruppen
sind dem Fachmann bekannt und brauchen daher hier nicht weiter beschrieben
zu werden. Lediglich beispielhaft seien Spacergruppen genannt, welche
ausgewählt sind aus der Gruppe, umfassend -(CH2)n-, -(CH2-CH2-O)n-, -(SiR2-O)n-, -(C6H4)n-,
-(C6H10)n-, C1-Cn-Alkyl,
-C3-C(n+3)-Aryl, -C4-C(n+4)-ArAlkyl,
jeweils verzweigt oder linear, gesättigt oder ungesättigt,
optional substituiert, oder korrespondierende Heterocyclen mit einem
oder mehreren, gleichen oder verschiedenen Heteroatomen O, N, oder
S, wobei n = 1 bis 20, vorzugsweise 1 bis 10. Bezüglich
weiterer reaktiver Gruppen oder Möglichkeiten der Modifikation
wird auf die Literaturstelle
Um einen hohen Brechungsindex einer Tinte oder Farbe zu erreichen, werden dieser vorzugsweise 10% bis 90% bevorzugter 30% bis 70% bezogen auf das Volumen Teilchen eines Materials mit einem großen Brechungsindex beigegeben. Als Materialien eigenen sich beispielsweise Titandioxid oder Zirkondioxid und andere Metalloxide.Around to achieve a high refractive index of an ink or color, these are preferably from 10% to 90%, more preferably from 30% to 70% on the volume of particles of a material with a large refractive index added. Titanium dioxide is suitable as materials, for example or zirconium dioxide and other metal oxides.
Für
den Druck auf Polycarbonat-Verbundschichten sind grundsätzlich
alle fachüblichen Tinten einsetzbar. Bevorzugt ist die
Verwendung einer Zubereitung, enthaltend: A) 0,1 bis 20 Gew.-% eines
Bindemittels mit einem Polycarbonatderivat, B) 30 bis 99,9 Gew.-%
eines vorzugsweise organischen Lösungsmittels oder Lösungsmittelgemischs,
C) 0 bis 10 Gew.-%, bezogen auf Trockenmasse, eines Farbmittels
oder Farbmittelgemischs, D) 0 bis 10 Gew.-% eines funktionalen Materials
oder einer Mischung funktionaler Materialien, E) 0 bis 30 Gew.-%
Additive und/oder Hilfsstoffe, oder einer Mischung solcher Stoffe,
wobei die Summe der Komponenten A) bis E) stets 100 Gew.-% ergibt,
als Drucktinte. Solche Polycarbonatderivate sind hochkompatibel
mit Polycarbonatwerkstoffen, insbesondere mit Polycarbonaten auf
Basis Eisphenol A, wie beispielsweise Makrofol® Folien.
Zudem ist das eingesetzte Polycarbonatderivat hochtemperaturstabil
und zeigt keinerlei Verfärbungen bei laminationstypischen
Temperaturen bis zu 200°C und mehr, wodurch auch der Einsatz
der vorstehend beschriebenen Nieder-Tg-Werkstoffe nicht notwendig
ist. Im Einzelnen kann das Polycarbonatderivat funktionelle Carbonatstruktureinheiten
der Formel (I) enthalten, worin R1 und
R2 unabhängig voneinander Wasserstoff,
Halogen, bevorzugt Chlor oder Brom, C1-C8-Alkyl, C5-C6-Cycloalkyl, C6-C10-Aryl, bevorzugt Phenyl, und C7-C12-Aralkyl, bevorzugt Phenyl-C1-C4-Alkyl, insbesondere Benzyl sind;
m
eine ganze Zahl von 4 bis 7, bevorzugt 4 oder 5 ist; R3 und
R4 für jedes X individuell wählbar,
unabhängig voneinander Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl ist; X Kohlenstoff und n eine ganze
Zahl größer 20 bedeuten, mit der Maßgabe,
dass an mindestens einem Atom X, R3 und
R4 gleichzeitig Alkyl bedeuten. Bevorzugt
ist es, wenn an 1 bis 2 Atomen X, insbesondere nur an einem Atom
X, R3 und R4 gleichzeitig
Alkyl sind. R3 und R4 können insbesondere
Methyl sein. Die X-Atome in alpha-Stellung zu dem Diphenyl-substituierten
C-Atom (C1) können nicht dialkylsubstituiert sein. Die
X-Atome in beta-Stellung zu C1 können mit Alkyl disubstituiert
sein. Bevorzugt ist m = 4 oder 5. Das Polycarbonatderivat kann beispielsweise
auf Basis von Monomeren, wie 4,4'-(3,3,5-trimethylcyclohexan-1,1-diyl)diphenol,
4,4'-(3,3-dimethylcyclohexan-1,1-diyl)diphenol, oder 4,4'-(2,4,4-trimethylcyclopentan-1,1-diyl)diphenol
gebildet sein. Ein solches Polycarbonatderivat kann beispielsweise
gemäß der Literaturstelle
m is an integer from 4 to 7, preferably 4 or 5; R 3 and R 4 are individually selectable for each X, independently of one another is hydrogen or C 1 -C 6 alkyl; X is carbon and n is an integer greater than 20, with the proviso that on at least one atom X, R 3 and R 4 are simultaneously alkyl. It is preferred for X, R 3 and R 4 to be simultaneously alkyl at 1 to 2 atoms, in particular only at one atom. R 3 and R 4 may be in particular methyl. The X atoms in alpha position to the diphenyl-substituted C atom (C1) can not be dialkyl-substituted. The X atoms beta to C1 may be disubstituted with alkyl. Preferably m = 4 or 5. The polycarbonate derivative can be prepared, for example, on the basis of monomers, such as 4,4 '- (3,3,5-trimethylcyclohexane-1,1-diyl) diphenol, 4,4' - (3,3- dimethylcyclohexane-1,1-diyl) diphenol, or 4,4 '- (2,4,4-trimethylcyclopentane-1,1-diyl) diphenol. Such a polycarbonate derivative can be used, for example, according to the literature
Außerdem
können die Diphenole der Formel (Ia) auch im Gemisch mit
anderen Diphenolen, beispielsweise mit denen der Formel (Ib)
Geeignete
andere Diphenole der Formel (Ib) sind solche, in denen Z ein aromatischer
Rest mit 6 bis 30 C-Atomen ist, der einen oder mehrere aromatische
Kerne enthalten kann, substituiert sein kann und aliphatische Reste
oder andere cycloaliphatische Reste als die der Formel (Ia) oder
Heteroatome als Brückenglieder enthalten kann. Beispiele
der Diphenole der Formel (Ib) sind Hydrochinon, Resorcin, Dihydroxydiphenyle, Bi-(hydroxyphenyl)-alkane,
Bis-(hydroxyphenyl)-cycloalkane, Bis-(hydroxyphenyl)-sulfide, Bis-(hydroxyphenyl)-ether,
Bis-(hydroxyphenyl)-ketone, Bis-(hydroxyphenyl)-sulfone, Bis-(hydroxyphenyl)-sulfoxide,
alpha, alpha'-Bis-(hydroxyphenyl)-diisopropylbenzole sowie deren
kernalkylierte und kernhalogenierte Verbindungen. Diese und weitere
geeignete Diphenole sind beispielsweise in
Brillantschwarz C. I. Nr. 28440, Chromogenschwarz
C. I. Nr. 14645, Direkttiefschwarz E C. I. Nr. 30235, Echtschwarzsalz
B C. I. Nr. 37245, Echtschwarzsalz K C. I. Nr. 37190, Sudanschwarz
HB C. I. 26150, Naphtolschwarz C. I. Nr. 20470, Bayscript® Schwarz flüssig, C. I.
Basic Black 11, C. I. Basic Blue 154, Cartasol® Türkis K-ZL
flüssig, Cartasol® Türkis
K-RL flüssig (C. I. Basic Blue 140), Cartasol Blau K5R
flüssig. Geeignet sind des Weiteren z. B. die im Handel
erhältlichen Farbstoffe Hostafine® Schwarz
TS flüssig (vertrieben von Clariant GmbH Deutschland),
Bayscript® Schwarz flüssig (C. I.-Gemisch,
vertrieben von Bayer AG Deutschland), Cartasol® Schwarz
MG flüssig (C. I. Basic Black 11, Eingetragenes Markenzeichen
der Clariant GmbH Deutschland), Flexonylschwarz® PR
100 (E C. I. Nr. 30235, vertrieben von Hoechst AG), Rhodamin B,
Cartasol® Orange K3 GL, Cartasol® Gelb K4 GL, Cartasol® K
GL, oder Cartasol® Rot K-3B. Des
Weiteren können als lösliche Farbmittel Anthrachinon-, Azo-,
Chinophthalon-, Cumarin-, Methin-, Perinon-, und/oder Pyrazolfarbstoffe,
z. B. unter dem Markennamen Macrolex® erhältlich,
Verwendung finden. Weitere geeignete Farbmittel sind in der Literaturstelle
Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Electronic Release
2008, Wiley Verlag, Kapitel ”Colorants Used in Ink Jet Inks” beschrieben.
Gut lösliche Farbmittel führen zu einer optimalen
Integration in die Matrix bzw. das Bindemittel der Druckschicht.
Die Farbmittel können entweder direkt als Farbstoff bzw.
Pigment zugesetzt werden oder als Paste, einem Gemisch aus Farbstoff
und Pigment zusammen mit einem weiteren Bindemittel. Dieses zusätzliche
Bindemittel sollte chemisch kompatibel mit den weiteren Komponenten
der Zubereitung sein. Sofern eine solche Paste als Farbmittel eingesetzt
wird, bezieht sich die Mengenangabe der Komponente B auf das Farbmittel
ohne die sonstigen Komponenten der Paste. Diese sonstigen Komponenten
der Paste sind dann unter die Komponente E zu subsumieren. Bei Verwendung
von so genannten Buntpigmenten in den Skalenfarben Cyan-Magenta-Yellow
und bevorzugt auch (Ruß)-Schwarz sind Volltonfarbabbildungen
möglich. Die Komponente D umfasst Substanzen, die unter
Einsatz von technischen Hilfsmitteln unmittelbar durch das menschliche
Auge oder durch Verwendung von geeigneten Detektoren ersichtlich
sind. Hier sind die dem Fachmann einschlägig bekannten
Materialien (vgl. auch van Renesse in: Optical document security,
3rd Ed., Artech House, 2005) gemeint, die zur Absicherung von Wert
und Sicherheitsdokumenten eingesetzt werden. Dazu zählen
Lumineszenzstoffe (Farbstoffe oder Pigmente, organisch oder anorganisch)
wie z. B. Photoluminophore, Elektroluminophore, Antistokes Luminophore,
Fluorophore aber auch magnetisierbare, photoakustisch adressierbare
oder piezoelektrische Materialien. Des Weiteren können
Raman-aktive oder Ramanverstärkende Materialien eingesetzt
werden, ebenso wie so genannte Barcode-Materialien. Auch hier gelten
als bevorzugte Kriterien entweder die Löslichkeit in der
Komponente B oder bei pigmentierten Systemen Teilchengrößen < 1 μm sowie
eine Temperaturstabilität für Temperaturen > 160°C im
Sinne der Ausführungen zur Komponente C. Funktionale Materialien
können direkt zugegeben werden oder über eine
Paste, d. h. einem Gemisch mit einem weiteren Bindemittel, welches
dann Bestandteil der Komponente E bildet, oder dem eingesetzten
Bindemittel der Komponente A. Die Komponente E umfasst bei Tinten
für einen Tintenstrahldruck üblicherweise eingerichtete
Stoffe wie Antischaummittel, Stellmittel, Netzmittel, Tenside, Fließmittel,
Trockner, Katalysatoren, (Licht-)Stabilisatoren, Konservierungsmittel,
Biozide, Tenside, organische Polymere zur Viskositätseinstellung,
Puffersysteme, etc. Als Stellmittel kommen fachübliche
Stellsalze in Frage. Ein Beispiel hierfür ist Natriumlactat.
Als Biozide kommen alle handelsüblichen Konservierungsmittel,
welche für Tinten verwendet werden, in Frage. Beispiele
hierfür sind Proxel®GXL
und Parmetol® A26. Als Tenside
kommen alle handelsüblichen Tenside, welche für
Tinten verwendet werden, in Frage. Bevorzugt sind amphotere oder
nichtionische Tenside. Selbstverständlich ist aber auch
der Einsatz spezieller anionischer oder kationischer Tenside, welche
die Eigenschaften des Farbstoffs nicht verändern, möglich.
Beispiele für geeignete Tenside sind Betaine, ethoxilierte
Diole usw. Beispiele sind die Produktreihen Surfynol® und
Tergitol®. Die Menge an Tensiden wird
insbesondere bei Anwendung für den Tintenstrahldruck beispielsweise
mit der Maßgabe gewählt, dass die Oberflächenspannung
der Tinte im Bereich von 10 bis 60 mN/m, vorzugsweise 20 bis 45
mN/m, gemessen bei 25°C, liegt. Es kann ein Puffersystem
eingerichtet sein, welches den pH-Wert im Bereich von 2,5 bis 8,5, insbesondere
im Bereich von 5 bis 8, stabilisiert. Geeignete Puffersysteme sind
Lithiumacetat, Boratpuffer, Triethanolamin oder Essigsäure/Natriumacetat.
Ein Puffersystem wird insbesondere im Falle einer im Wesentlichen
wässrigen Komponente B in Frage kommen. Zur Einstellung
der Viskosität der Tinte können (ggf. wasserlösliche)
Polymere vorgesehen sein. Hier kommen alle für übliche
Tintenformulierungen geeigneten Polymere in Frage. Beispiele sind
wasserlösliche Stärke, insbesondere mit einem
mittleren Molekulargewicht von 3.000 bis 7.000, Polyvinylpyrrolidon,
insbesondere mit einem mittleren Molekulargewicht von 25.000 bis 250.000,
Polyvinylalkohol, insbesondere mit einem mittleren Molekulargewicht
von 10.000 bis 20.000, Xanthan-Gummi, Carboxy-Methylcellulose, Ethylenoxid/Propylenoxid-Blockcopolymer,
insbesondere mit einem mittleren Molekulargewicht von 1.000 bis
8.000. Ein Beispiel für das letztgenannte Blockcopolymer
ist die Produktreihe Pluronic®.
Der Anteil an Biozid, bezogen auf die Gesamtmenge an Tinte, kann
im Bereich von 0 bis 0,5 Gew-%, vorzugsweise 0,1 bis 0,3 Gew.-%,
liegen. Der Anteil an Tensid, bezogen auf die Gesamtmenge an Tinte,
kann im Bereich von 0 bis 0,2 Gew.-% liegen. Der Anteil an Stellmitteln
kann, bezogen auf die Gesamtmenge an Tinte, 0 bis 1 Gew.-%, vorzugsweise
0,1 bis 0,5 Gew.-%, betragen. Zu den Hilfsmitteln werden auch sonstige
Komponenten gezählt, wie beispielsweise Essigsäure,
Ameisensäure oder n-Methyl-Pyrolidon oder sonstige Polymere
aus der eingesetzten Farbstofflösung oder -Paste. Bezüglich
Substanzen, welche als Komponente E geeignet sind, wird ergänzend
beispielsweise auf
Brilliant black CI no. 28440, chromogen CI no. 14645, direct Tiefschwarz E CI no. 30235, Real Black Salt B CI no. 37245, Real Black Salt K CI no. 37190, Sudan Black HB CI 26150, Naphtolschwarz CI no. 20470, Bayscript ® Black liquid, CI Basic Black 11, CI Basic Blue 154, Cartasol ® Turquoise K-ZL liquid, Cartasol ® Turquoise K-RL liquid (CI Basic Blue 140), Cartasol Blue K5R liquid. Suitable are further z. As the commercially available dyes Hostafine ® Black TS liquid (sold by Clariant GmbH Germany),
Bayscript ® Black liquid (CI mixture, sold by Bayer AG Germany), Cartasol ® Black MG liquid (CI Basic Black 11, Registered trademark of Clariant GmbH Germany), Flexonylschwarz ® PR 100 (E CI no. 30235, sold by Hoechst AG ), rhodamine B, Cartasol Orange ® GL K3, K4 Cartasol ® Yellow GL, Cartasol ® K GL, or Cartasol ® Red K-3B. Furthermore, as soluble colorants anthraquinone, Azo, quinophthalone, coumarin, methine, perinone, and / or pyrazole dyes, e.g. B. under the brand name Macrolex ® available, find use. Other suitable colorants are described in the reference Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Electronic Release 2008, Wiley Verlag, chapter "Colorants Used in Ink Jet Inks". Well-soluble colorants lead to an optimal integration into the matrix or the binder of the print layer. The colorants may be added either directly as a dye or pigment or as a paste, a mixture of dye and pigment together with another binder. This additional binder should be chemically compatible with the other components of the formulation. If such a paste is used as a colorant, the amount of component B refers to the colorant without the other components of the paste. These other components of the paste are then subsumed under the component E. When using so-called colored pigments in the scale colors cyan-magenta-yellow and preferably also (soot) black solid color images are possible. Component D comprises substances that can be seen directly by the human eye or by the use of suitable detectors using technical aids. Here are the materials known to those skilled in the art (see also van Renesse in: Optical document security, 3rd ed., Artech House, 2005), which are used to secure value and security documents. These include luminescent substances (dyes or pigments, organic or inorganic) such. As photoluminophores, electroluminophores, Antistokes luminophores, fluorophores but also magnetizable, photoacoustically addressable or piezoelectric materials. Furthermore, Raman-active or Raman-enhancing materials can be used, as well as so-called barcode materials. Again, the preferred criteria are either the solubility in the component B or pigmented systems particle sizes <1 micron and a temperature stability for temperatures> 160 ° C in the sense of the comments on the component C. Functional materials can be added directly or via a paste, ie a mixture with a further binder, which then forms part of component E, or the binder of component A. The component E comprises inks for inkjet printing usually furnished substances such as anti-foaming agents, adjusting agents, wetting agents, surfactants, flow agents, dryers, catalysts, (Light) stabilizers, preservatives, biocides, surfactants, organic polymers for viscosity adjustment, buffer systems, etc. Suitable adjusting agents are commercially available actuating salts in question. An example of this is sodium lactate. As biocides, all commercially available preservatives which are used for inks come into question. Examples include Proxel ® GXL and Parmetol® ® A26. Suitable surfactants are all commercially available surfactants which are used for inks. Preferred are amphoteric or nonionic surfactants. Of course, it is also possible to use special anionic or cationic surfactants which do not alter the properties of the dye. Examples of suitable surfactants are betaines, ethoxylated diols, etc. Examples are the product lines Surfynol ® and Tergitol ®. The amount of surfactants is particularly selected when used for ink-jet printing, for example, provided that the surface tension of the ink is in the range of 10 to 60 mN / m, preferably 20 to 45 mN / m, measured at 25 ° C. A buffer system can be set up which stabilizes the pH in the range from 2.5 to 8.5, in particular in the range from 5 to 8. Suitable buffer systems are lithium acetate, borate buffer, triethanolamine or acetic acid / sodium acetate. A buffer system will be considered in particular in the case of a substantially aqueous component B. To adjust the viscosity of the ink (possibly water-soluble) polymers can be provided. Here all suitable for conventional ink formulations polymers come into question. Examples are water-soluble starch, in particular having an average molecular weight of 3,000 to 7,000, polyvinylpyrrolidone, in particular having an average molecular weight of 25,000 to 250,000, polyvinyl alcohol, in particular having an average molecular weight of 10,000 to 20,000, xanthan gum, carboxymethylcellulose, ethylene oxide / propylene oxide Block copolymer, especially having an average molecular weight of 1,000 to 8,000. An example of the latter block copolymer is the product series Pluronic ®. The proportion of biocide, based on the total amount of ink, may be in the range of 0 to 0.5% by weight, preferably 0.1 to 0.3% by weight. The proportion of surfactant, based on the total amount of ink, can range from 0 to 0.2 wt .-%. The proportion of adjusting agents, based on the total amount of ink, 0 to 1 wt .-%, preferably 0.1 to 0.5 wt .-%, amount. The auxiliaries also include other components, such as, for example, acetic acid, formic acid or n-methylpyrolidone or other polymers from the dye solution or paste used. With respect to substances which are suitable as component E, is supplemented, for example, on
Die Merkmale des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens, des Verfahrens zum Verifizieren sowie der Vorrichtung zum Verifizieren weisen dieselben Vorteile wie die entsprechenden Merkmale des erfindungsgemäßen Wert- und/oder Sicherheitsdokuments auf.The features of the manufacturing method according to the invention, the method for verification and the device for verification have the same advantages as the corresponding features of the invention to the value and / or security document according to the invention.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen:following The invention is based on preferred embodiments explained in more detail with reference to a drawing. Hereby show:
In
Die
Bereiche zwischen den Strängen
Nachdem
die Substratschicht
In
In
In
In
In
In
Der
sich ergebende Dokumentkörper
In
In
In
Es
versteht sich für den Fachmann, dass lediglich beispielhafte
Strukturierungen der Druckstruktur bzw. der hierdurch gebildeten
Lichtleiterstruktur dargestellt sind. Vorzugsweise sind die Substratschicht
- 1, 1', 1'', 1'''1, 1 ', 1' ', 1' ''
- Substratschichtsubstrate layer
- 2, 2', 2'', 2''', 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f2, 2 ', 2' ', 2' '', 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f
- Druckstrukturprint Layout
- 33
- Strangstrand
- 44
- weitere SträngeFurther strands
- 55
- Kanteedge
- 6, 6', 6'', 6''', 6'''', 6''''', 6''''''6 6 ', 6' ', 6' '', 6 '' '', 6 '' '' ', 6' '' '' '
- Koppelbereichecoupling areas
- 7–117-11
- weitere SubstratschichtenFurther substrate layers
- 1212
-
bedruckte
Oberfläche der Substratschicht
1 ,1' ,1'' ,1''' printed surface of the substrate layer1 .1' .1'' .1''' - 1313
- Dokumentkörperdocument body
- 1414
- Seitenflächeside surface
- 1515
- Oberseitetop
- 1616
- Unterseitebottom
- 2020
- Assistenzvorrichtungassistance device
- 2121
- Führungguide
- 2222
- Anregungsquelleexcitation source
- 2323
- Anschlagattack
- 2424
- UV LichtUV light
- 2525
- Teil des austretenden Lichtspart the leaking light
- 2626
- Großteil des austretenden Lichtslarge part the leaking light
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - EP 1780041 A2 [0005] - EP 1780041 A2 [0005]
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