DE102009034896A1

DE102009034896A1 - Sicherheitsdokument

Info

Publication number: DE102009034896A1
Application number: DE102009034896A
Authority: DE
Inventors: René Staub; John Anthony Dr. Peters; Ulrich Dr. Schindler; Sascha Mario Epp; Orvy Emanuel Toberer
Original assignee: Leonhard Kurz Stiftung and Co KG
Current assignee: Leonhard Kurz Stiftung and Co KG
Priority date: 2009-07-27
Filing date: 2009-07-27
Publication date: 2011-02-03
Anticipated expiration: 2029-07-28
Also published as: DE102009034896B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitsdokument, insbesondere einen Reisepass, sowie ein Verfahren zur Herstellung desselben. Das Sicherheitsdokument weist eine Trägerschicht und einen an der Trägerschicht mittels einer Kleberschicht festgelegten Folienkörper auf, welcher mindestens eine Trägerfolie und mindestens eine elektrisch leitfähige Schicht (12) aufweist. Die Struktur der Trägerfolie ist in ein oder mehreren ersten Zonen (31) des Folienkörpers gegenüber ein oder mehreren zweiten Zonen (32) des Folienkörpers zur Verringerung der Steifigkeit der Trägerfolie verändert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitsdokument, insbesondere einen Reisepass, und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen.
Es ist bekannt, Sicherheitsdokumente mit einem Transponder-Chip und einer Antenne zur berührungslosen Auslesung von Daten aus dem Transponder-Chip mit einem Lesegerät zu versehen.
So beschreibt beispielsweise die DE 196 306 648 A1 einen Geldschein mit einem Transponder-Chip. Der Transponder-Chip ist mit einem Metallsicherungsstreifen des Geldscheins elektrisch verbunden, der als Antenne ausgebildet ist. Der Transponder-Chip wird sodann in eine zähe schlagfeste Vergussmasse eingebettet.
Es hat sich nun gezeigt, dass zahlreiche technische Probleme bei der Einbettung von elektrisch leitfähigen Schichten in Sicherheitsdokumenten auftreten, die insbesondere die Lebensdauer, Resistenz gegen Umwelteinflüsse und die Ausschussrate bei der Produktion des Sicherheitsdokuments negativ beeinflussen.
Der Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, ein verbessertes Sicherheitsdokument mit elektrisch leitfähigen Schichten sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen anzugeben.
Die Aufgabe wird durch ein Sicherheitsdokument gelöst, welches mit einer Trägerschicht und mit einem an der Trägerschicht mittels einer Kleberschicht festgelegten Folienkörper versehen ist, der mindestens eine Trägerfolie und mindestens eine elektrisch leitfähige Schicht aufweist, wobei die Struktur der Trägerfolie in ein oder mehreren ersten Zonen des Folienkörpers gegenüber ein oder mehreren zweiten Zonen des Folienkörpers zur Verringerung der Steifigkeit der Trägerfolie verändert ist. Die Aufgabe wird weiter durch ein Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitsdokuments gelöst, bei dem ein Folienkörper, welcher mindestens eine Trägerfolie und mindestens eine elektrisch leitfähige Schicht aufweist, bereitgestellt wird, die Struktur der Trägerfolie in einer oder mehreren ersten Zonen des Folienkörpers gegenüber einer oder mehreren zweiten Zonen des Folienkörpers zur Verringerung der Steifigkeit der Trägerfolie verändert wird und der sich so ergebende Folienkörper mit veränderter Struktur der Trägerfolie in den ersten Zonen an einer Trägerschicht des Sicherheitsdokuments mittels einer Kleberschicht festgelegt wird.
Untersuchungen haben gezeigt, dass aus der Einbettung von Folienkörpern, welche über eine oder mehrere elektrisch leitfähige Schichten und eine hierfür geeignete Trägerfolie verfügen, in Sicherheitsdokumente produktionstechnische Probleme und auch eine reduzierte Lebensdauer resultieren. Es hat sich hierbei weiter gezeigt, dass die Dicke der Trägerfolie nicht einfach zur Verringerung der Steifigkeit reduziert werden kann, da hierdurch zum einen Produktionsprobleme bei der Herstellung der elektrisch leitfähigen Schichten resultieren, welche für elektrische Anwendungen wie beispielsweise Antennenstrukturen oder Leiterbahnen zum Anschluss von elektrischen oder elektronischen Schaltungen, insbesondere Transponder-Chip, geeignet sind. Zum anderen kann in vielen Fällen die Dicke der Trägerfolie ebenso nicht reduziert werden, da dadurch beispielsweise die Performance doppelseitiger Antennen durch eine Veränderung der Kapazität beeinflusst werden würde. Durch die Erfindung wird nun sichergestellt, dass Trägerfolien eingesetzt werden können, welche über eine ausreichende Stabilität für den Herstellungsprozess des Folienkörpers verfügen. Durch die Verringerung der Steifigkeit der Trägerfolie durch Änderung der Struktur der Trägerfolie in ersten Zonen des Folienkörpers wird weiter ermöglicht, die Steifigkeit der Trägerfolie an den Einbettungsprozess des Folienkörpers in das Sicherheitsdokument anzupassen und die Steifigkeit der Trägerfolie hierbei, ggf. richtungsabhängig, auf die sonstigen Materialschichten des Sicherheitsdokuments abzustimmen und damit die Lebensdauer und Sicherheit des Sicherheitsdokuments zu verbessern.
Zur Veränderung der Struktur der Trägerfolie in den ersten Zonen ist es hierbei beispielsweise möglich, in den ersten Zonen mittels eines Lasers Ausnehmungen (Laser Ablation) in die Trägerfolie einzubringen, beidseitig eine Oberflächenreliefstruktur in den ersten Zonen in die Trägerfolie abzuformen oder die Polymerstruktur in den einen oder mehreren ersten Zonen durch Bestrahlung oder Aufbringen eines Reaktionsmittels zu schwächen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen bezeichnet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem Sicherheitsdokument um ein Sicherheitsdokument in Form eines Heftes, beispielsweise eines Passbuches, welches eine Vielzahl von Blättern aufweist, die miteinander zu dem Heft verbunden sind. Ein erstes Blatt des Sicherheitsdokuments umfasst hierbei die Trägerschicht und den Folienkörper. Bei dem ersten Blatt des Sicherheitsdokuments kann es sich hierbei um ein Einzelblatt oder um ein Doppelblatt des Heftes handeln und weiter handelt es sich bei dem ersten Blatt bevorzugt um ein Deckblatt des Hefts, um das vordere Deckblatt, welches den vorderen Teil des Einbandes des Heftes bildet, oder das hintere Deckblatt, welches den hinteren Teil des Einbandes des Heftes bildet. Bei einer derartigen Ausgestaltung des Sicherheitsdokuments ist die Ausgestaltung des Sicherheitsdokuments wie oben beschrieben besonders vorteilhaft.
Im Weiteren ist es auch möglich, dass es sich bei dem Sicherheitsdokument um ein andersartig ausgebildetes Sicherheitsdokument handelt, beispielsweise um eine ID-Karte oder ein Wertdokument.
Die ein oder mehreren elektrisch leitfähigen Schichten bestehen bevorzugt jeweils aus einer Metallschicht mit einer Schichtdicke zwischen 0,1 μm und 1 mm, weiter bevorzugt zwischen 5 μm und 100 μm. Die Trägerfolie weist bevorzugt eine Schichtdicke zwischen 4 μm und 500 μm, weiter bevorzugt zwischen 30 μm und 100 μm auf. Die Trägerfolie besteht bevorzugt aus einer Kunststofffolie aus einem nicht-leitfähigen Kunststoff, beispielsweise PET, PETG, PMMA, PC, PEC, ABS, ABS-PC, PE, PS, PVC, Polyamide, PAN, SAN, SBS, PSU, PES, PEEK oder PP.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind eine oder mehrere der elektrisch leitfähigen Schichten jeweils als partielle elektrisch leitfähige Schicht ausgebildet, welche erste Bereiche aufweisen, in welchen das Material der jeweiligen elektrisch leitfähigen Schicht vorgesehen ist und zweite Bereiche aufweisen, in welchen das Material der jeweiligen elektrisch leitfähigen Schicht nicht vorgesehen ist. Vorzugsweise ist eine oder mehrere der elektrisch leitfähigen Schichten hierbei als Antennenstruktur, LCR-Schwingkreis oder auch als spulenförmige Struktur ausgeformt und weiter bevorzugt mit einer elektronischen Schaltung, beispielsweise einem Transponder-Chip verbunden.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist hierbei in den Bereichen, in denen eine der elektrisch leitfähigen Schichten den ersten Bereich aufweist, eine zweite Zone und keine der ersten Zonen vorgesehen, d. h. die Struktur der Trägerfolie ist in dem Bereich, in dem ein elektrisch leitfähiger Bereich vorgesehen ist, nicht verändert. Hierdurch werden verschieden Vorteile erzielt. Hierdurch wird zum Einen sichergestellt, dass die Trägerfolie in dem Bereich, in dem das Material einer elektrisch leitfähigen Schicht vorliegt, über ausreichende Stabilität verfügt und so beispielsweise Leitungsbrüche aufgrund mangelnder Stabilität des Trägermaterials vermieden werden. Im Weiteren wird so auch sichergestellt, dass in den Bereichen, in denen das leitfähige Material und damit beispielsweise eine Leiterbahn vorgesehen ist, ein ausreichender Widerstand gegen eine zu starke Verbiegung der Trägerfolie und damit des Folienkörpers in diesem Bereich (ggf. auf Kosten der umgebenden Bereiche) verhindert wird, wodurch sich die Lebensdauer des Sicherheitsdokuments deutlich verlängert. Darüber hinaus wird sichergestellt, dass die Kapazität im Beispiel einer doppelseitigen Antenne und somit deren Performance nicht beeinflusst wird.
Ebenso wird vorzugsweise im Bereich einer Antennenstruktur, eines LCR-Schwingkreises, einer Kapazität und/oder einer elektronischen Schaltung eine zweite Zone und keine der ersten Zonen angeordnet und in einem an den Bereich der Antennenstruktur, des LCR-Schwingkreises, der Kapazität und/oder der elektronischen Schaltung angrenzenden Bereich eine Vielzahl von ersten Zonen vorgesehen. Abweichend hiervon kann es jedoch auch vorteilhaft sein, wenn ein oder mehrere der elektrisch leitfähigen Schichten zur Ausbildung mindestens einer spulenförmigen Struktur ausgeformt sind, in dem von der spulenförmigen Struktur umschlossenen Bereich eine Vielzahl von ersten Zonen vorzusehen. Durch die ersten Zonen werden dann weiter auch die elektrischen Eigenschaften der spulenförmigen Struktur mitbeeinflusst, sodass durch diese Anordnung von ersten Zonen auch die Nachahmung des Sicherheitsdokuments erschwert wird und so die Sicherheit des Sicherheitsdokuments verbessert wird.
Vorzugsweise weisen die hier eingesetzten spulenförmigen Strukturen zwischen 1 und 15 Windungen, vorzugsweise zwischen 2 und 4 Windungen auf. Die Breite der Leiterbahnen der spulenförmigen Strukturen ist bevorzugt kleiner als 5 mm, und beträgt bevorzugt zwischen 0,05 mm und 2 mm. Die Beabstandungen der Windungen der Leiterbahn der spulenförmigen Strukturen beträgt bevorzugt weniger als 1 mm, weiter bevorzugt zwischen 0,05 mm und 0,5 mm.
Die eine Kapazität ausformenden leitfähigen Flächen weisen bevorzugt eine Länge zwischen 1 mm und 100 mm, weiter bevorzugt zwischen 10 mm und 50 mm, und eine Breite zwischen 1 mm und 75 mm, weiter bevorzugt zwischen 10 mm und 40 mm auf.
Gemäß eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung weist der Folienkörper eine Vielzahl von ersten Zonen auf, die gemäß einem ein- oder zweidimensionalen Raster angeordnet sind und voneinander jeweils durch eine oder mehrere zweite Zonen getrennt sind. Hierbei ist es möglich, dass es sich bei dem Raster um ein regelmäßiges Raster handelt, sodass die Steifigkeit der Trägerfolie im Bereich des Rasters weitgehend gleichmäßig durch die ersten Zonen verringert wird.
Weiter ist es auch für bestimmte Anwendungen vorteilhaft, beispielsweise Reisepässe, Personalausweise, Lenkerberechtigungen, Tickets, Labels, Karten für Sicherheitskontrollen und Identifizierung, ein aperiodisches Raster vorzulegen, um durch die ersten Zonen die Steifigkeit des Folienkörpers ortsabhängig zu variieren. So ist es beispielsweise möglich, dass die Rasterweite des Rasters in einer ersten Raumrichtung variiert, beispielsweise sich verringert und so sich die Steifigkeit der Trägerfolie durch die ersten Zonen in dieser Richtung konstant verringert. Weiter ist es auch möglich, beispielsweise durch Verwendung eines zweidimensionalen Rasters mit unterschiedlichen Rasterweiten in einer ersten Raumrichtung und in einer zweiten Raumrichtung oder durch Verwendung eines eindimensionalen Rasters und der Formgestaltung der ersten Zonen zu erreichen, dass die Steifigkeit der Trägerfolie in einer ersten Raumrichtung von deren Steifigkeit in einer zweiten Raumrichtung abweicht. Hierdurch lassen sich interessante Effekte und Vorteile erzielen, beispielsweise im Falle eines Passbuches eine höhere Steifigkeit parallel zum Buchrücken und eine geringere Steifigkeit in senkrechter Richtung dazu, was eine gewisse Formgebung des Sicherheitsdokumentes in vorgegebenen Grenzen erlaubt. Weiter wird die Verarbeitbarkeit in diversen Beschichtungs- und Laminationsanlagen optimiert.
Vorzugsweise beträgt die Rasterweite des Rasters zwischen 0,2 mm und 25 mm, bevorzugt zwischen 1 mm und 5 mm.
Es hat sich bewährt, dass die einen oder mehreren ersten Zonen eine punktsymmetrische Formgebung besitzen, beispielsweise die Form eines Kreises oder eines punktsymmetrischen Vierecks besitzen oder auch eine ellipsenförmige Formgebung besitzen. Durch die Verwendung von ersten Zonen, deren Länge sich von deren Breite unterscheidet, ist es weiter möglich, den bereits oben beschriebenen Effekt einer unterschiedlichen Steifigkeit der Folie in einer ersten Raumrichtung und in einer zweiten Raumrichtung zu erzielen.
Unter Breite einer ersten Zone wird hierbei die kleinste Distanz zwischen den Schnittpunkten einer durch den Flächenschwerpunkt der ersten Zone gehenden Geraden mit der Randlinie der ersten Zone verstanden.
Unter Länge der ersten Zone wird entsprechend die größte Distanz zwischen solchen Schnittpunkten verstanden. Entsprechend wird unter Längsrichtung einer Zone eine Richtung parallel zu dieser Geraden verstanden.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind ein oder mehrere der ersten Zonen als linienförmige erste Zonen ausgebildet, welche eine linienförmige Formgebung besitzen. Mittels einer derartigen Ausgestaltung der Zonen lassen sich richtungsabhängige Unterschiede der Steifigkeit der Trägerfolie besonders gut erzielen.
Vorzugsweise beträgt hierbei die Breite der ersten Zonen in der von der Oberseite oder Unterseite der Trägerfolie aufgespannten Ebene zwischen 10 μm und 5 mm und die Länge der ersten Zonen zwischen 10 μm und 30 mm.
Vorzugsweise ist die Breite der ersten Zonen um mindestens den Faktor 2 geringer als die Länge der ersten Zonen.
Gemäß eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung weisen die linienförmigen ersten Zonen einen periodisch variierenden Azimutwinkel auf und sind so beispielsweise schlangenlinienförmig ausgeformt. So ist es beispielsweise möglich, dass der Azimutwinkel der linienförmigen ersten Zonen gemäß einer Sinus-Funktion variiert ist. Durch eine derartige Ausgestaltung der ersten Zonen lassen sich interessante Effekte erzielen. So ist es beispielsweise möglich, die Biegungssteifigkeit in einem ersten Raumwinkelbereich gegenüber der Biegungssteifigkeit in einem zweiten Raumwinkelbereich im Wesentlichen konstant zu verändern, wodurch sich beispielsweise der Vorteil: Durch die gezielte Vorgabe von Biegelinien werden Belastungen von bestimmten Bereichen des elektrischen Bauelementes oder der leitfähigen Strukturen umgeleitet und somit die Langzeitstabilität dieser erhöht. Weiter führt die reduzierte Steifigkeit zu weniger Bruchstellen beispielsweise beim Einstecken in die Hosentasche, zu besserer Maschinenlesbarkeit bei der Grenzkontrolle und höherer Sensibilität gegenüber Manipulationsversuchen.
Weiter hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die linienförmigen ersten Zonen als geschlossene Linien auszuformen, welche insbesondere eine kreisringförmige Formgebung besitzen. Hierdurch ist es möglich, eine Steifigkeit der Trägerfolie einzustellen, welche in einem Flächenbereich der Trägerfolie relativ konstant in allen Raumrichtungen ist.
Gemäß eines weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung ist eine erste Gruppe von zwei oder mehr ersten Zonen als linienförmige erste Zonen ausgebildet, welche parallel zueinander jeweils voneinander durch ein oder mehrere zweite Zonen getrennt angeordnet sind. Die Beabstandung der linienförmigen ersten •Zonen der ersten Gruppe ist hierbei vorzugsweise an einem eindimensionalen Raster ausgerichtet, wobei durch Wahl der Rasterweiten die entsprechend oben bereits geschilderten Vorteile erzielt werden können.
Weiter hat es sich hierbei als vorteilhaft erwiesen, dass der mittlere Azimutwinkel der ersten Zonen der ersten Gruppen einen Winkel von 35 bis 55° mit einer Faltlinie des Sicherheitsdokuments einschließt. Handelt es sich bei dem Sicherheitsdokument um ein Heft mit mehreren Blättern, so wird als Faltlinie vorzugsweise die Linie verwendet, an der das Heft zusammengefaltet ist und die Blätter des Heftes miteinander verbunden sind.
Gemäß eines weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung weist das Sicherheitsdokument weiter eine Gruppe von zwei oder mehr ersten Zonen auf, die als linienförmige erste Zonen ausgebildet sind und parallel zueinander und jeweils voneinander durch ein oder mehrere zweite Zonen getrennt angeordnet sind. Die erste Gruppe von ersten Zonen und die zweiten Gruppe von zweiten Zonen sind hierbei vorzugsweise so zueinander angeordnet, dass sich die ersten Zonen der ersten Gruppe mit den zweiten Zonen der zweiten Gruppe überschneiden. Im Weiteren ist der mittlere Azimutwinkel der ersten Zonen der ersten Gruppe und der mittlere Azimutwinkel der ersten Zonen der zweiten Gruppe vorzugsweise so gewählt, dass sich diese voneinander unterscheiden und vorzugsweise im Bereich zwischen 40° und 50°. Hierbei ist es weiter von Vorteil, wenn der mittlere Azimutwinkel der ersten Zonen der ersten Gruppe längs einer Faltlinie des Sicherheitsdokuments orientiert ist und der mittlere Azimutwinkel der ersten Zonen der zweiten Gruppe quer zur Faltlinie des Sicherheitsdokuments orientiert ist.
Weiter ist es auch möglich, dass die Trägerfolie unterschiedliche Bereiche aufweist, in denen sich der mittlere Azimutwinkel von linienförmigen Zonen, die Formgebung der ersten Zone sowie deren Beabstandung unterscheidet, sodass in unterschiedlichen Bereichen der Trägerfolie sich eine unterschiedliche, ggf. richtungs- und ortsabhängige Steifigkeit der Trägerfolie ergibt.
Wie bereits oben erwähnt, ist es vorteilhaft zur Veränderung der Struktur der Trägerfolie in den ein oder mehreren ersten Zonen in die Oberseite und in die Unterseite der Trägerfolie eine Oberflächenreliefstruktur abzuformen. Dies wird beispielsweise mittels eines Prägestempels oder Prägerolle realisiert, der durch Hitze und Druck auf die Trägerfolie in den ersten Zonen einwirkt, wodurch entsprechende Oberflächenreliefstrukturen in die Oberseite und die Unterseite der Trägerfolie abgeformt werden.
Vorzugweise wird hierbei in die Oberseite und die Unterseite der Trägerfolie die gleiche Oberflächenreliefstruktur abgeformt. Sind die in die Oberseite und die Unterseite der Trägerfolie abgeformten Oberflächenreliefstrukturen passergenau, insbesondere phasengenau, zueinander ausgerichtet und weisen keinen Phasenversatz auf, so wird die Schichtdicke der Trägerfolie in den ein oder mehreren ersten Zonen zwar insgesamt konstant gehalten, durch die sich hierdurch ergebende größere effektive Länge der Trägerfolie und die sich insgesamt ergebende geringere Schichtdicke ist die Steifigkeit der Trägerfolie in den ersten Zonen hierdurch jedoch deutlich beeinflusst.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Lösungsvariante wird – sofern die in der Oberseite und der Unterseite der Trägerfolie abgeformten Oberflächenreliefstrukturen gleich sind – ein Phasenversatz zwischen den Oberflächenreliefstrukturen vorgesehen oder es werden in die Oberseite und in die Unterseite der Trägerfolie unterschiedliche Oberflächenreliefstrukturen abgeformt, sodass die Schichtdicke der Trägerfolie in den ein oder mehreren ersten Zonen variiert. Auch hierdurch wird die Steifigkeit der Trägerfolie in den ersten Bereichen entsprechend verringert.
Als besonders vorteilhaft hat es sich hierbei ergeben, Oberflächenreliefstrukturen in die Oberseite und in die Unterseite der Trägerfolie abzuformen, welche eine Spatialfrequenz zwischen 1000 mm^–1 und 0,05 mm^–1 und eine Strukturtiefe von 200 nm bis 250 μm aufweisen.
Gemäß eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sind in den ein oder mehreren ersten Zonen zur Veränderung der Struktur der Trägerfolie Ausnehmungen eingebracht, wie bereits oben ausgeführt. Die Ausnehmungen können beispielsweise mittels eines Lasers oder mittels eines mechanischen Verfahrens, beispielsweise mittels eines Schneidwerkzeugs, einer Stanze oder auch eines Prägeverfahren in die Trägerfolie eingebracht werden.
Vorzugsweise erstrecken sich die Ausnehmungen hierbei bis zur Oberseite und/oder Unterseite des Folienkörpers und durchstoßen somit auch optionale ober- oder unterhalb der Trägerfolie in den ersten Zonen angeordnete Schichten des Folienkörpers. Es ist jedoch auch möglich, dass sich die Ausnehmungen nur in der Trägerfolie erstrecken und optionale ober- oder unterhalb der Trägerfolie angeordnete Schichten des Folienkörpers nicht durchstoßen.
Es ist weiter möglich, dass das Bearbeitungsverfahren (z. B. Laser, Prägen, Stanzen), welches zur Herstellung der Ausnehmungen eingesetzt wird, weiter auch zur Strukturierung der elektrisch leitfähigen Schicht oder zur Herstellung von Durchkontaktierung verwendet wird. Weiter ist es auch möglich, dieses Bearbeitungsverfahren zur Abstimmung eines Schwingkreises einzusetzen, so beispielsweise mittels eines Lasers die Fläche einer Kondensatorplatte zu verringern.
Es ist hierbei möglich, dass die ein oder mehreren Ausnehmungen die Trägerfolie durchbrechen. Weiter ist es jedoch auch möglich, dass die Ausnehmungen geringer als die Schichtdicke d der Trägerfolie sind. Hierdurch wird der Vorteil erzielt, dass die Reißfestigkeit der Trägerfolie gegenüber der Ausführungsvariante mit den die Trägerfolie durchbrechenden Ausnehmungen erhöht wird. Als besonders vorteilhaft hat es sich hierbei erwiesen, die Tiefe t der Ausnehmung zwischen 10 und 85% der Schichtdicke d zu wählen.
Vorzugsweise werden die Ausnehmungen in die Oberseite und die Unterseite der Trägerfolie eingebracht.
Gemäß eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung beträgt die Flankenneigung von ein oder mehreren der Ausnehmungen in Bezug auf die von der Oberseite oder der Unterseite der Trägerfolie aufgespannten Ebene zwischen 20 und 90 oder 90 und 170°, weiter bevorzugt zwischen 45° und 80° oder zwischen 100° und 135°. Weitere Vorteile werden dadurch erzielt, dass bei zwei benachbart angeordneten ersten Zonen in der einen ersten Zone die Flankenneigung kleiner als 90° und in der anderen ersten Zone größer als 90° gewählt wird. Hierdurch wird eine gleichmäßige Steifigkeit sowohl bei Biegung in Richtung der Oberseite als auch bei Biegung in Richtung der Unterseite der Trägerfolie erzielt.
Gemäß eines weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sind die Ausnehmungen mit dem Kleber der Kleberschicht verfüllt. Hierdurch wird durch die Ausnehmungen noch als Zusatznutzen ein bessere Haftung des Folienkörpers an der Trägerschicht des Sicherheitsdokuments erzielt, was zum einen die Sicherheit des Sicherheitsdokuments erhöht und zum anderen die mechanische Beständigkeit des Sicherheitsdokuments verbessert. Besonders vorteilhaft ist hierbei folgende Ausführungsform: Das Sicherheitsdokument weist weiter eine Deckschicht auf, wobei der Folienkörper zwischen der Deckschicht und der Trägerschicht angeordnet ist. Die Ausnehmungen durchbrechen den Folienkörper in den ersten Zonen und sind vollständig mit der Klebeschicht verfüllt, sodass die Kleberschicht in den ersten Zonen einerseits an die Trägerschicht und andererseits an die Deckschicht angrenzt. Dadurch wird ein nachträgliches Trennen der Schichten des Sicherheitsdokuments erheblich erschwert und ein besonders fester Verbund der Schichten Deckschicht, Folienkörper und Trägerschicht erzielt.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von mehreren Ausführungsbeispielen unter Zuhilfenahme der beiliegenden Zeichnungen beispielhaft erläutert.
1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Sicherheitsdokuments.
2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Sicherheitsdokuments.
3a bis 3f zeigen jeweils schematische Darstellungen eines Sicherheitsdokuments.
4 bis 5b zeigen jeweils schematische Schnittdarstellungen eines Sicherheitsdokuments.
6a bis 8d zeigen jeweils eine schematische Schnittdarstellung einer Trägerfolie.
1 zeigt ein Blatt 24 eines Sicherheitsdokuments 1, welches eine Trägerschicht 20, einen Folienkörper 10 und eine Deckschicht 22 aufweist.
Bei der Trägerschicht 20 handelt es sich bevorzugt um eine Kunststofffolie mit einer Dicke zwischen 4 und 250 μm, welche beispielsweise aus TESLIN besteht. Es ist jedoch auch möglich, dass es sich bei der Trägerschicht 20 um eine Papierschicht oder um ein aus mehreren Schichten bestehendes Substrat handelt. Die Schichtdicke der Trägerschicht 20 beträgt hierbei vorzugsweise zwischen 50 μm und 500 μm und die Steifigkeit der Trägerschicht 20 beträgt vorzugsweise zwischen 0,5 mNm und 200 mNm. Hierbei kann die Steifigkeit der Trägerfolie mittels des Messverfahren gemäß Taber (Standards: ASTM D5342, ASTM D5650, ASTM D747, JIS P8125) bestimmt, wobei die Kraft bestimmt wird, die benötigt wird, um eine 1/5 Gramm belastete Probe um 15° auszulenken.
Die Deckschicht 22 besteht vorzugsweise aus einer Kunststofffolie mit einer Schichtdicke zwischen 4 μm und 350 μm. Die Deckschicht 22 weist weiter bevorzugt noch ein oder mehrere Dekorschichten auf, welche das optische Erscheinungsbild des Blattes 24 beeinflusst. So kann die Deckschicht 22 beispielsweise auch ein oder mehrere Lackschichten, Reflexionsschichten und/oder Schichten oder Schichtsystemen umfassen, welche einen optisch variablen Effekt generieren.
Es ist jedoch auch möglich, dass die Deckschicht 22 aus einer transparenten Kunststofffolie oder aus einer transparenten Lackschicht bestehen und das optische Erscheinungsbild des Blattes 24 durch den Folienkörper 10 bestimmt wird.
Die Steifigkeit der Trägerschicht 20 beträgt vorzugsweise zwischen 4 mNm und 50 mNm und die der Deckschicht 22 beträgt vorzugsweise zwischen 5 mNm und 80 mNm.
Weiter ist es auch möglich, auf die Deckschicht 22 zu verzichten.
Der Folienkörper 10 ist mittels Kleberschichten 21 an der Trägerschicht 20 und an der Deckschicht 22 festgelegt. Der Folienkörper 10 kann hierbei dieselbe Abmessung wie die Trägerschicht 20 besitzen und die Trägerschicht 20 somit vollflächig bedecken. Es ist jedoch auch möglich, dass der Folienkörper 10 lediglich einen Teilbereich der Trägerschicht 20 bedeckt. Besonders vorteilhaft ist es hierbei, wenn die Randbereiche der Trägerschicht 20 nicht von dem Folienkörper 10 bedeckt sind und in diesen Randbereichen die Deckschicht 22 durch die Kleberschicht 21 direkt mit der Trägerschicht 20 verbunden ist. Hierdurch wird die Beständigkeit des Blattes 24 gegenüber Umwelteinflüssen weiter verbessert.
Der Folienkörper 10 weist eine Trägerfolie 11, elektrisch leitfähige Schichten 12 und 13 sowie Schutzlackschichten 14 und 15 auf.
Auf die Schutzlackschichten 14 und 15 könnte auch verzichtet werden. Weiter ist es auch möglich, anstelle der Schutzlackschichten 14 und 15 Haftvermittlungsschichten vorzusehen oder auch anstelle dieser Schichten oder zusätzlich zu diesen Schichten ein oder mehrere Dekorschichten vorzusehen. So ist es beispielsweise möglich, ein oder mehrere eingefärbte Lackschichten oder ein oder mehrere ein optisch variables Sicherheitsmerkmal ausbildende Schichten in dem Folienkörper 10 vorzusehen. Als eine optisch variable Sicherheitsmerkmal ausbildende Schicht können hierbei insbesondere Schichten verwendet werden, welche ein mikroskopisches oder makroskopisches Oberflächenrelief, insbesondere ein beugungsoptisch wirksames Oberflächenrelief oder ein Oberflächenrelief in Form von Linsenstrukturen, Mattstrukturen oder Blaze-Gittern aufweisen. Weiter können als solche Schichten auch Dünnfilmschichtsysteme verwendet werden, welche ein oder mehrere Distanzschichten aufweisen, die eine optische Schichtdicke im Bereich der halben oder viertel Wellenlänge in einem Wellenbereich im Bereich des sichtbaren Lichtes aufweisen und somit einen blickwinkelabhängigen Farbverschiebungseffekt zeigen. Weiter ist es auch möglich, Flüssigkristallschichten oder Schichten mit optisch aktiven Pigmenten, insbesondere Effektpigmenten, UV- oder IR-aktivierbaren Pigmenten in dem Folienkörper 10 vorzusehen.
Bei den elektrisch leitfähigen Schichten 12 und 13 handelt es sich vorzugsweise um metallische Schichten, beispielsweise aus Cu; Al; Ag; Au; Ni oder dergleichen, welche eine Schichtdicke zwischen 0,3 μm und 1 mm, weiter bevorzugt zwischen 3 μm und 100 μm aufweisen und somit auch geeignet sind, als elektrisch leitfähigen Schichten einer Komponente einer elektrischen Schaltung, beispielsweise eines RFID-Transponders, verwendet zu werden. Es ist weiter auch möglich, dass nur eine der beiden elektrisch leitfähigen Schichten 12 und 13 vorgesehen ist oder dass mehr als zwei elektrisch leitfähige Schichten in dem Folienkörper 10 vorgesehen sind. Ebenso ist es möglich, dass die elektrisch leitfähigen Schichten 12 und 13 ein Mehrschichtengebilde aus unterschiedlich leitenden Materialien darstellen. Die elektrisch leitfähigen Schichten 12 und 13 sind vorzugsweise als strukturierte Schichten ausgebildet, d. h. die elektrisch leitfähigen Schichten 12 und 13 weisen erste Bereiche auf, in denen das Material der elektrisch leitfähigen Schichten vorgesehen ist, und zweite Bereiche auf, in denen das Material der elektrisch leitfähigen Schichten nicht vorgesehen ist, wie dies auch in 1 angedeutet ist.
Bei der Trägerfolie 11 handelt es sich um eine Kunststofffolie, welche vorzugsweise eine Schichtdicke zwischen 3 μm und 200 μm, weiter bevorzugt zwischen 12 μm und 75 μm aufweist. Die Trägerfolie 11 besteht hierbei vorzugsweise aus PET, PEC, PC, PMMA, ABS, ABE-PEC, PVC, PE, PS, PAN, SAN, SBS, PEEK, PSU, PES; Polyamide oder PP.
Der Folienkörper 10 wird vorzugsweise wie folgt hergestellt: Die Trägerfolie 11, welche vorzugsweise eine Steifigkeit von 0,5 mNm bis 20 mNm aufweist, wird bereitgestellt.
Auf die Trägerfolie 11 wird auf die Vorderseite und auf die Rückseite eine Starterschicht (Seedlayer), beispielsweise eine Ag-Paste in einem Druckverfahren strukturiert aufgebracht, und zwar in den Bereichen, in denen später das Metall der elektrisch leitfähigen Schichten 12 und 13 vorgesehen sein soll. Dann werden optional Löcher durch die Trägerfolie 11 für Durchkontaktierungen usw. eingebracht. Anschließend werden in einem Galvanik-Bad durch galvanische Verstärkung die elektrisch leitfähigen Schicht 12 und 13 durch strombehaftete galvanische Verstärkung abgeschieden.
Anschließend werden die weiteren Schichten des Folienkörpers 10 in den meisten Fällen partiell aufgedruckt, beispielsweise die Schichten 14 und 15.
In einem nachfolgenden Prozess-Schritt wird nun die Struktur der Trägerfolie in ein oder mehreren ersten Zonen 31 gegenüber ein oder mehreren zweiten Zonen 32 des Folienkörpers 10 zur Verringerung der Steifigkeit der Trägerfolie verändert. Hierzu werden beispielsweise in den Folien 31 Ausnehmungen 51 in den Folienkörper 10 eingebracht, wie dies in 1 angedeutet ist. Hierdurch wird die Steifigkeit der Trägerfolie vorzugsweise zwischen 10% und 80% verringert.
Anschließend wird in einem weiteren Prozessschritt der Folienkörper 10 mittels der Kleberschichten 21 an der Trägerschicht 20 und an der Deckschicht 22 festgelegt. Dies kann beispielsweise auch durch Einwirkung von Hitze und Druck in einem Laminator durchgeführt werden, welchem die Trägerschicht 20, der Folienkörper 10 und die Deckschicht 22 zugeführt wird.
Im Weiteren ist es auch möglich, dass vor Aufdrucken der Starterschicht (Seedlayer) auf die Oberseite und die Unterseite der Trägerfolie 10 Strukturen mittels eines Lasers in die nicht bedruckten Bereiche eingebracht werden oder eine UV-aktivierbare Schicht auf die Trägerfolie 11 aufgebracht wird, und die UV-aktivierbare Schicht in den Bereichen bestrahlt wird, in denen die Starterschicht aufgedruckt werden soll.
Weiter ist es auch möglich, dass das Sicherheitsdokument 1 anstelle des Blattes 24 ein Blatt 24' aufweist, welches gemäß 2 aufgebaut ist.
Das Blatt 24' weist die Trägerschicht 20, den Folienkörper 10' und die Deckschicht 22 auf. Der Folienkörper 10' ist mittels der Kleberschicht 21 an der Trägerschicht 20 und an der Deckschicht 22 festgelegt. Der Folienkörper 10' ist entsprechend dem Folienkörper 10 nach 1 aufgebaut und weist die Trägerfolie 11, die elektrisch leitfähigen Schichten 12 und 13 und die Schutzlackschichten 14 und 15 auf, wobei im Gegensatz zu dem Folienkörper 10 nach 1 in den Zonen 31 zum einen Ausnehmungen 52 vorgesehen sind, welche die Trägerfolie 11, jedoch nicht die übrigen Schichten des Folienkörpers 10' durchbrechen und Ausnehmungen 53 vorgesehen sind, welche die Trägerfolie 11 nicht vollständig durchbrechen.
Im Übrigen ist das Blatt 24' wie das Blatt 24 aufgebaut und es wird auf die diesbezüglichen Ausführungen in 1 verwiesen.
Die Figur 3a zeigt nun eine mögliche Ausgestaltung des Sicherheitsdokuments 1, in welchem das Blatt 24 eingebunden ist.
3a zeigt das Sicherheitsdokument 1, welches in Form eines Heftes mit mehreren Blättern, dem Blatt 24 und den Blättern 25 ausgebildet ist. Die Blätter 24 und 25 sind mittels Heftung und Klebung miteinander verbunden. Das Blatt 24 bildet das vordere und hintere Deckblatt des Heftes und damit den vorderen und hinteren Einband des Sicherheitsdokuments 1. Das Blatt 24 ist wie in 1 gezeigt aufgebaut, wobei die elektrisch leitfähigen Schichten 12 und 13 wie in 3a gezeigt eine spulenförmige Formgebung besitzen und miteinander zu einer Antennenstruktur 26 verbunden sind, die mit einer elektronischen Schaltung 27 verbunden sind. Die elektronische Schaltung 27 wird hierbei vorzugsweise von einem Silizium-Chip mit dünn geschliffenem Siliziumträger oder von einem Polymer-Chip gebildet. Der Bereich, in dem die Antennenstruktur 26 vorgesehen ist, nimmt in dem Ausführungsbeispiel nach 3a beispielsweise eine Abmessung von 78·48 mm ein. Die Trägerfolie 11 des Folienkörpers 10 besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus einer PET-Folie mit einer Dicke von 50 μm und die Resonanzfrequenz der Antennenstruktur 26 beträgt 16,5 MHz. Wie in 3a angedeutet, sind die Zonen 31 als kreisscheibenförmige Zonen ausgebildet, die in einem regelmäßigen zweidimensionalen Raster im Bereich des Blattes 24 angeordnet sind, wobei in dem Bereich der Antennenstruktur 26 keine der Zonen 31, sondern lediglich eine Zone 32 vorgesehen ist. Jede der Zonen 31 ist hierbei von der benachbarten Zone 31 durch die Zone 32 getrennt.
Der Durchmesser der Zonen 31 beträgt vorzugsweise zwischen 0.1 mm und 20 mm und die Rasterweise des Rasters in Längsrichtung des Blattes 24 beträgt 7 mm bis 10 mm und in Querrichtung des Blattes 24 8 mm bis 12 mm.
3b zeigt ein Sicherheitsdokument 2. Das Sicherheitsdokument 2 ist wie das Sicherheitsdokuments 1 nach 3a aufgebaut mit dem Unterschied, dass sich die Formgebung der Zonen 31 und 32 des Folienkörpers 10 – wie in 3b angedeutet – von der Formgebung der Zonen 31 und 32 des Sicherheitsdokuments 1 nach 3a unterscheidet. Im Weiteren sind bei dem Sicherheitsdokument 2 nach 3b die Zonen 31 auch innerhalb der spulenförmigen Strukturen vorgesehen, welche von den leitfähigen Schichten 12 und 13 gebildet werden, wie dies auch in 3b angedeutet ist.
Die Zonen 31 besitzen hier eine ovale Formgebung, wobei sich die Länge der Zonen 31 von der Breite der Zonen 31 um den Faktor 1.1 bis 20 unterscheidet. Die Breite der Zonen 31 beträgt vorzugsweise zwischen 0.1 mm und 5 mm. Die Länge der Zonen 31 beträgt vorzugsweise zwischen 0,3 mm und 100 mm. Auch hier sind die Zonen 31 vorzugsweise anhand eines regelmäßigen zweidimensionalen Rasters ausgerichtet, wobei die Rasterweiten in Längsrichtung des Blattes 24 zwischen 6 mm und 10 mm betragen und die Rasterweiten in Querrichtung zum Blatt 24 zwischen 0,6 mm und 3 mm betragen. Die Längsrichtung der Zonen 31 ist hierbei vorzugsweise parallel zur Faltlinie des Sicherheitsdokuments 2 orientiert, sodass die Steifigkeit des Folienkörpers 10 in Richtung parallel zur Faltlinie geringer als quer zur Faltlinie ist, insbesondere um 5 bis 80% geringer ist.
Das Sicherheitsdokument 3 nach 3c ist wie das Sicherheitsdokument 1 nach 3a ausgebildet mit dem Unterschied, dass sich die Zonen 31 und 32 der Trägerfolie 11 in ihrer Formgebung von denen der Zonen 31 und 32 des Folienkörpers 10 gemäß dem Sicherheitsdokument 1 unterscheiden. Die Zonen 31 besitzen hier eine linienförmige Formgebung mit einer Breite der linienförmigen Zonen 31 zwischen 100 μm und 10 mm. Weiter sind die linienförmigen Zonen 31 hier in Form von konzentrischen Kreisen angeordnet, wobei die Kreisringe voneinander zwischen 0.5 mm und 20 mm beabstandet sind und vorzugsweise die Beabstandung der Kreisringe voneinander konstant ist. Weiter ist im Bereich der Antennenstruktur 26 keine Zone 31, sondern die Zone 32 vorgesehen, wie dies auch oben erläutert worden ist.
Das Sicherheitsdokument 4 nach 3d ist wie das Sicherheitsdokument 3 nach 3c aufgebaut, mit dem Unterschied, dass die linienförmigen Zonen 31 keine kreisringförmige Formgebung besitzen, sondern als Geraden ausgebildet sind. Weiter ist bei dem Sicherheitsdokument 4 eine erste Gruppe von linienförmigen Zonen 31 vorgesehen, welche parallel zueinander angeordnet sind und mit einer Rasterweite zwischen 0.5 mm und 20 mm voneinander beabstandet sind. Die Bereiche einer zweiten Gruppe von linienförmigen Bereichen 31 sind ebenfalls parallel zueinander angeordnet und mit einer Rasterweise zwischen 0.5 mm und 20 mm voneinander beabstandet, wobei die linienförmige Bereiche 31 der ersten Gruppe und die linienförmige Bereiche 31 der zweiten Gruppe rechtwinkelig zueinander angeordnet sind. Durch unterschiedliche Wahl der Linienbreiten und Rasterweiten der linienförmigen Zonen 31 der ersten und der zweiten Gruppe ist es hierbei möglich, die Steifigkeit der Trägerfolie 11 in Richtung längs der Faltlinie des Sicherheitsdokuments 4 und in Richtung quer zur Faltlinie des Sicherheitsdokuments 4 einzustellen.
Im Weiteren ist bei dem Sicherheitsdokument 4 im Gegensatz zu dem Sicherheitsdokument 3 nach 3c lediglich eine elektrisch leitfähige Schicht, die elektrisch leitfähige Schicht 12 vorgesehen, welche in diesem Fall die Antennenstruktur 26 für die elektronische Schaltung 27 ausbildet.
Das Sicherheitsdokument 5 nach 3e ist wie das Sicherheitsdokument 4 nach 3d ausgebildet, mit dem Unterschied, dass die linienförmigen Zonen 31 eine andere Formgebung besitzen und dass zusätzlich zu der Antennenstruktur 26 mit dem elektrischen Schaltkreis 27 ein LCR-Schwingkreis 28 vorgesehen ist, welcher durch eine entsprechende Strukturierung in der elektrisch leitfähigen Schicht 12 ausgebildet ist.
Die linienförmigen Zonen 31 des Sicherheitsdokuments 5 weisen, wie in 3e gezeigt, einen variierenden Azimutwinkel auf, welcher beispielsweise sinusförmig variiert wird, sodass sich die in 3e gezeigte schlangenlinienförmige Ausformung der linienförmigen Zonen 31 ergibt.
Der mittlere Azimutwinkel der linienförmigen Zonen 31 ist hierbei in einem 45° Winkel zur Faltlinie des Sicherheitsdokuments 5 orientiert.
Die linienförmigen Zonen 31 besitzen hierbei vorzugsweise eine Breite zwischen 100 μm und 10 mm und sind voneinander zwischen 0.5 mm und 5 mm beabstandet.
Das Sicherheitsdokument 6 nach 3f ist wie das Sicherheitsdokument 5 nach 3e aufgebaut, mit dem Unterschied, dass sich die linienförmigen Zonen 31 in ihrer Anordnung von den linienförmigen Zonen 31 nach 3e unterscheiden. Das Sicherheitsdokument 6 weist hier eine erste Gruppe von linienförmigen Zonen 31 auf, deren Azimutwinkel – wie bei 3e beschrieben – periodisch variiert ist und die parallel zueinander angeordnet sind, und eine zweite Gruppe von linienförmigen Zonen 31 auf, die ebenfalls einen periodisch variierenden Azimutwinkel aufweisen und parallel zueinander angeordnet sind. Der mittlere Azimutwinkel der ersten Gruppe von linienförmigen Zonen 31 ist hierbei quer zur Faltlinie des Sicherheitsdokuments 6 orientiert und der mittlere Azimutwinkel der zweiten Gruppe von linienförmigen Strukturen ist längs zur Faltlinie des Sicherheitsdokuments 6 orientiert, sodass die mittleren Azimutwinkel der ersten und zweiten Gruppe von linienförmigen Zonen 31 etwa einen 90° Winkel einschließen.
4 zeigt ein Sicherheitsdokument 7 mit der Deckschicht 20, dem Folienkörper 10 und der Trägerschicht 22.
Der Folienkörper 10 ist wie der Folienkörper 10 nach 1 aufgebaut und weist Zonen 31 auf, in denen die Struktur der Trägerfolie 11 zur Verringerung der Steifigkeit der Trägerfolie verändert ist. Weiter sind hier zusätzlich in der Trägerschicht 20 Zonen 33 vorgesehen, in denen die Trägerschicht 20 in gleicher Weise wie oben bezüglich der Trägerfolie beschrieben, in der Struktur verändert worden ist, um die Steifigkeit der Trägerschicht 20 zu verringern. So sind beispielsweise in der Kunststofffolie, beispielsweise einer TESLIN-Folie, welche die Trägerschicht 20 bildet entsprechende Ausnehmungen eingebracht. Hierdurch wird die Steifigkeit der Trägerfolie beispielsweise um 25% verringert. Bezüglich der Art und Weise wie diese Ausnehmungen eingebracht sind und wie diese Ausnehmungen ausgeformt sind, wird auf die diesbezüglichen Ausführungen zu den in die Trägerfolie eingebrachten Ausnehmungen verwiesen.
Die Figuren 5a und 5b zeigen die Sicherheitsdokumente 8 und 9, die jeweils die Deckschicht 22, den Folienkörper 10, die Kleberschicht 21 und die Trägerschicht 20 aufweisen. Die Deckschicht 22, die Trägerschicht 20 und der Folienkörper 10 sind wie in 1 beschrieben aufgebaut. Wie in 5a und 5b gezeigt, sind die Ausnehmungen 51, welche in den Zonen 31 vorgesehen sind, vollständig mit dem Kleber der Kleberschicht 21 verfüllt, sodass im Bereich der Zonen 31 der Kleber der Kleberschicht sowohl an der Deckschicht 22 als auch an der Trägerschicht 20 haftet. Hierdurch wird eine besonders feste Verbindung der Schichten der Sicherheitsdokumente 8 und 9 erzielt, wie bereits oben ausgeführt. Bei dem Sicherheitsdokument 8 nach 5a weisen die Ausnehmungen 51 vorzugsweise eine Breite zwischen 100 μm und 10 mm und eine Länge zwischen 500 μm und 15 mm auf, wobei die Zonen 31 bevorzugt zwischen 0.1 mm und 10 mm voneinander beabstandet sind. Bei dem Sicherheitsdokument 9 ist die Fläche der Zonen 31 höher und die Beabstandung der Zonen 31 ebenfalls höher gewählt, die Breite der Zonen 31 beträgt hier vorzugsweise zwischen 1500 μm und 15 mm, die Länge der Zonen 31 zwischen 500 μm und 250 mm und die Beabstandung benachbarter Zonen 31 zwischen 1 mm und 5 mm, wodurch beispielsweise neben unterschiedlichen Biegesteifigkeitswerten auch die lokale Transparenz eingestellt werden kann oder auch Einfluss auf die rheologischen Eigenschaften des Klebers Einfluss genommen werden kann. Eine Kleberschicht für das Zusammenfügen von drei Folienlagen verringert die Anzahl der Produktionsschritte und erschwert die Manipulation des Dokuments.
6a, 6b und 6c zeigen jeweils unterschiedlich ausgeformte Ausnehmungen 51 und 54, welche in die Trägerfolie 11 nach 1 abgeformt sein können. Bei der Ausführungsform nach 6a ist in der Zone 31, welche von einer Zone 32 umgeben ist, die Ausnehmung 51 ausgebildet, deren Flanke im Wesentlichen rechtwinklig zu der von der Oberseite und der Unterseite der Trägerfolie 11 aufgespannten Ebene ist und so eine entsprechende Flankenneigung 42 von 90° ausbildet. Die Schichtdicke 41 der Trägerfolie 11 beträgt hierbei zwischen 9 μm und 250 μm.
Bei der Ausführungsform nach 6b weist die in der Zone 31 vorgesehene Ausnehmung 54 einen Flankenneigung 42 zwischen 25° und 80°, weiter bevorzugt zwischen 30° und 50° auf. Die unterschiedlich geneigten Flanken nehmen Einfluss auf das Fliessen und die Verteilung des Klebers, wodurch gezielt auf die Richtung der Biegefestigkeit Einfluss genommen werden kann.
Bei der Ausführungsform nach 6c sind in benachbarten Zonen 31 Ausnehmungen 54 abgeformt, deren Flankenneigung sich unterscheidet. Hierbei weist die eine Ausnehmung eine Flankenneigung von kleiner als 90° und die andere Ausnehmung eine Flankenneigung von größer als 90° auf. Hierdurch wird zum einen eine besonders gleichmäßige Ausbildung der Steifigkeit bei Biegung in Richtung Oberseite als auch bei Biegung in Richtung Unterseite erzielt und zum anderen die mechanische Festigkeit des Sicherheitsdokuments verbessert.
Die Figuren 6d bis 6f zeigen weitere Möglichkeiten der Ausgestaltungen von Ausnehmungen 55 und 56, welche in die Trägerfolie 11 nach 1 in Zonen 31 vorgesehen sind.
So sind gemäß 6d und 6e in die Oberseite der Trägerfolie 11 die Ausnehmungen 55 und 56 eingebracht, welche eine Tiefe 43 besitzen. Die Tiefe 43 beträgt hierbei vorzugsweise zwischen 5% und 70% der Dicke 41 der Trägerfolie 11. Im Weiteren weist die Ausnehmung 55 nach 6d eine Flankenneigung 42 zwischen 10° und 85° die Ausnehmung 56 nach 6e eine Flankenneigung 42 von 90° auf.
Bei der Ausführungsform nach 6f sind die Ausnehmungen 56 sowohl in die Oberseite als auch in die Unterseite der Trägerfolie 11 eingebracht. Die Tiefe 43der Ausnehmungen 56 beträgt hierbei vorzugsweise zwischen 5% und 70% der Dicke 41 der Trägerfolie 11.
Die Ausnehmungen 51 bis 56 werden – wie bereits oben ausgeführt – vorzugsweise mittels eines Lasers oder eines mechanisch abtragenden Verfahrens, beispielsweise mittels Stanzens, Schneidens oder Fräsen eingebracht. Es ist jedoch auch möglich, Ausnehmungen in den Zonen 31 mittels eines mechanisch verdrängenden Verfahrens, beispielsweise mittels eines Prägeverfahrens einzubringen. Dies ist den Figuren 7a und 7b verdeutlicht. 7a und 7b zeigen die Trägerfolie 11, wobei in Zonen 31 eine Ausnehmung 57 mittels eines Prägestempels in die Oberseite (7a) bzw. in die Oberseite und in die Unterseite (7b) eingebracht worden ist. Die Tiefe 43 der Ausnehmung 57 beträgt hier vorzugsweise zwischen 3% und 30% der Dicke 41 der Trägerfolie 11.
Im Weiteren ist es auch möglich, die Trägerfolie 11 in den Zonen 31 durch Abformung eines Oberflächenreliefs in die Oberseite und in die Unterseite in ihrer Struktur zu verändern, um die Steifigkeit der Trägerfolie 11 zu verringern. Dies ist in den Figuren 8a und 8b gezeigt. Bei der Ausführungsform nach 8a ist in dem Bereich 31 in die Oberseite der Trägerfolie 11 eine Reliefstruktur 61 und in die Unterseite der Trägerfolie 11 eine Reliefstruktur 62 abgeformt, beispielsweise mittels eines entsprechend ausgeformten Heißprägestempels. Bei den Oberflächenreliefstrukturen 61 und 62 handelt es sich hierbei um gleichartige Strukturen, welche auch keinen Phasenversatz gegeneinander aufweisen. Hierdurch ergibt sich die in 8a verdeutlichte Formgestaltung der Trägerfolie 11, bei der in der Zone 31 die effektive Länge der Trägerfolie 11 verlängert und die effektive Dicke der Trägerfolie verringert ist, sodass die Steifigkeit der Trägerfolie 11 in diesem Bereich verringert ist.
Bei der Ausführungsform nach 8b ist in der Zone 31 in die Oberseite der Trägerfolie 11 die Reliefstruktur 61 und in die Unterseite der Trägerfolie 11 die Reliefstruktur 63 abgeformt, wobei die Reliefstrukturen 61 und 63 einen Phasenversatz von 180° gegeneinander aufweisen. Hierdurch variiert die Dicke der Trägerfolie 11 in der Zone 31, wodurch die Steifigkeit der Trägerfolie 11 in der Zone 31 stark verringert wird.
Die Spatialfrequenz der Oberflächenstrukturen 61, 62 und 63 beträgt hierbei zwischen 1000 mm^–1 und 0,05^–1 und deren Strukturtiefe zwischen 100 nm und 100 μm oder bis zu 80% der Gesamtschichtstärke.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 196306648 A1 [0003]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- ASTM D5342 [0051]
- ASTM D5650 [0051]
- ASTM D747 [0051]
- JIS P8125 [0051]

Claims

Sicherheitsdokument (1 bis 9), insbesondere Reisepass, mit einer Trägerschicht (20) und mit einem an der Trägerschicht (20) mittels einer Kleberschicht (21) festgelegten Folienkörper (10), welcher mindestens eine Trägerfolie (11) und mindestens eine elektrisch leitfähige Schicht (12, 13) aufweist, wobei die Struktur der Trägerfolie (11) in ein oder mehreren ersten Zonen (31) des Folienkörpers gegenüber ein oder mehreren zweiten Zonen (32) des Folienkörpers zur Verringerung der Steifigkeit der Trägerfolie verändert ist.
Sicherheitsdokument (1 bis 6) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitsdokument (1–6) die Form eines Heftes besitzt, welches eine Vielzahl von Blättern (24, 25) aufweist, die miteinander mit dem Heft verbunden sind, wobei ein erstes Blatt (24) des Sicherheitsdokuments die Trägerschicht (20) und den Folienkörper umfasst.
Sicherheitsdokument (1 bis 9) nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder mehreren elektrisch leitfähigen Schichten (12, 13) jeweils aus einer Metallschicht mit einer Schichtdicke zwischen 0,1 μm und 1 mm bestehen.
Sicherheitsdokument (1 bis 9) nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einen oder mehreren elektrisch leitfähigen Schichten (12, 13) jeweils als partielle Schicht ausgebildet sind, welche erste Bereiche aufweist, in denen das Material der jeweiligen elektrisch leitfähigen Schicht vorgesehen ist und zweite Bereiche aufweist, in denen das Material der jeweiligen elektrisch leitfähigen Schicht nicht vorgesehen ist, und dass in den Bereichen, in denen eine der elektrisch leitfähigen Schichten einen ersten Bereich aufweisen, eine zweite Zone (32) und keine der ersten Zonen (31) vorgesehen ist.
Sicherheitsdokument (1 bis 6) nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einen oder mehreren elektrisch leitfähigen Schichten (12, 13) zur Ausbildung einer Antennenstruktur (26) ausgeformt sind.
Sicherheitsdokument (1 bis 6) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Folienkörper (10) eine mit der Antennenstruktur (26) verbundene elektronische Schaltung (27) aufweist.
Sicherheitsdokument (5, 6) nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ein oder mehreren elektrisch leitfähigen Schichten (12, 13) zur Ausbildung mindestens eines LCR-Schwingkreises (28) ausgeformt sind.
Sicherheitsdokument (1–6) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Antennenstruktur (26), des LCR-Schwingkreises (28) und/oder der elektronischen Schaltung (27) eine zweite Zone (32) und keine der ersten Zonen (31) angeordnet ist und in einem an den Bereich der Antennenstruktur (26), des LCR-Schwingkreises (28) und/oder der elektronischen Schaltung (27) angrenzende Bereich eine Vielzahl von ersten Zonen (31) vorgesehen ist.
Sicherheitsdokument (2) nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder mehreren elektrisch leitfähigen Schichten (12, 13) zur Ausbildung mindestens einer spulenförmigen Struktur ausgeformt sind und dass in dem von der spulenförmigen Struktur umschlossenen Bereich eine Vielzahl von ersten Zonen vorgesehen ist.
Sicherheitsdokument nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den einen oder mehreren ersten Zonen (31) in die Oberseite und in die Unterseite der Trägerfolie (11) eine Oberflächenreliefstruktur (61, 62, 63) zur Veränderung der Struktur der Trägerfolie (11) abgeformt sind.
Sicherheitsdokument nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in die Oberseite und in die Unterseite der Trägerfolie (11) die gleiche Oberflächenreliefstruktur (61, 62, 63) abgeformt ist und die in die Oberseite und in die Unterseite der Trägerfolie abgeformten Oberflächenreliefstruktur (61, 62) phasengenau zueinander ausgerichtet sind, sodass die Schichtdicke der Trägerfolie in den einen oder mehreren ersten Zonen (31) konstant ist.
Sicherheitsdokument nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in die Oberseite und in die Unterseite der Trägerfolie (11) unterschiedliche Oberflächenreliefstrukturen abgeformt sind und/oder die in die Oberseite und in die Unterseite der Trägerfolie abgeformten Oberflächenreliefstrukturen (61, 63) einen Phasenversatz gegeneinander aufweisen, sodass die Schichtdicke der Trägerfolie (11) in den einen oder mehreren ersten Zonen (31) variiert.
Sicherheitsdokument nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenreliefstrukturen (61, 62, 63) eine Spatialfrequenz zwischen 1000 mm^–1 und 0,05 mm^–1 oder eine Strukturtiefe von 100 nm bis 25 μm und/oder bis zu 80% der Schichtstärke der betroffenen Einzelschicht aufweisen.
Sicherheitsdokument nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerfolie (11) aus einem Polymer besteht und die Polymerstruktur in den einen oder mehreren ersten Zonen durch Bestrahlung oder Aufbringen eines Reaktionsmittels geschwächt ist.
Sicherheitsdokument (1 bis 6) nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den einen oder mehreren ersten Zonen (31) zur Veränderung der Struktur der Trägerfolie (11) Ausnehmungen (51 bis 57) in der Trägerfolie eingebracht sind.
Sicherheitsdokument (1 bis 6) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (51) sich bis zur Oberseite und/oder Unterseite des Folienkörpers (10) erstrecken und optionale, oberhalb oder unterhalb der Trägerfolie (11) in den ersten Zonen (31) angeordneten Schichten (14, 15) durchstoßen.
Sicherheitsdokument (1 bis 6) nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (51 bis 56) mittels eines Lasers oder eines mechanischen Verfahrens in die Trägerfolie (11) eingebracht sind.
Sicherheitsdokument nach einem der Ansprüche 5 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe t der Ausnehmungen (53, 55, 56) geringer als die Schichtdicke d der Trägerfolie (11) ist.
Sicherheitsdokument nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe t zwischen 5% und 70% der Schichtdicke d beträgt.
Sicherheitsdokument nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (53, 56, 57) in die Oberseite und in die Unterseite der Trägerfolie (11) eingebracht sind.
Sicherheitsdokument (1 bis 6) nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere der Ausnehmungen (51, 52, 54) die Trägerfolie durchbrechen.
Sicherheitsdokument nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Flankenneigung von einen oder mehreren der Ausnehmungen (54, 55) in Bezug auf die von der Oberseite oder der Unterseite der Trägerfolie aufgespannte Ebene zwischen 25° und 80° oder zwischen 100° und 135° beträgt.
Sicherheitsdokument nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass bei zwei benachbart angeordneten ersten Zonen (31) in der einen ersten Zone die Flankenneigung der Ausnehmung (54) kleiner als 90° ist und in der anderen ersten Zone (31) die Flankenneigung der Ausnehmung (54) größer als 90° ist.
Sicherheitsdokument (1 bis 6, 8, 9) nach einem der Ansprüche 15 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (55) mit dem Kleber der Kleberschicht (21) verfüllt sind.
Sicherheitsdokument (1 bis 6, 8, 9) nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitsdokument weiter eine Deckschicht (22) aufweist und der Folienkörper (10) zwischen der Deckschicht (22) und der Trägerschicht (20) angeordnet ist und dass die Ausnehmungen (51) den Folienkörper (10) in den ersten Zonen (31) durchbrechen und vollständig mit dem Kleber der Kleberschicht (21) verfüllt sind, sodass die Kleberschicht (21) in den ersten Zonen (31) einerseits an die Trägerschicht (20) und andererseits an die Deckschicht (22) angrenzt.
Sicherheitsdokument (1, 2) nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Folienkörper eine Vielzahl von ersten Zonen (31) aufweist, die gemäß einem ein- oder zweidimensionalen Raster angeordnet sind und voneinander jeweils durch eine oder mehrere zweite Zonen getrennt sind.
Sicherheitsdokument nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasterweite des Rasters zwischen 0,5 mm und 30 mm beträgt.
Sicherheitsdokument (1, 2) nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere der ersten Zonen (31) eine punktsymmetrische Formgebung besitzen.
Sicherheitsdokument (3 bis 6) nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehreren der ersten Zonen als linienförmige ersten Zonen ausgebildet sind und eine linienförmige Formgebung besitzen.
Sicherheitsdokument nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der ersten Zonen um mindestens den Faktor 2 geringer als die Länge der ersten Zonen ist.
Sicherheitsdokument (3–6) nach einem der Ansprüche 29 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der ersten Zonen in der von der Oberseite oder Unterseite der Trägerfolie (11) aufgespannten Ebene zwischen 100 und 3000 μm beträgt.
Sicherheitsdokument (5, 6) nach einem der Ansprüche 29 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass die linienförmigen ersten Zonen (31) einen periodisch variierenden Azimutwinkel aufweisen, insbesondere schlangenlinienförmig ausgeformt sind.
Sicherheitsdokument (3) nach einem der Ansprüche 29 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die linienförmigen ersten Zonen (31) als geschlossene Linien ausgeformt sind, insbesondere eine kreisringförmige Formgebung besitzen.
Sicherheitsdokument (3 bis 6) nach einem der Ansprüche 29 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Gruppe von zwei oder mehreren ersten Zonen (31) als linienförmige ersten Zonen ausgebildet sind und parallel zueinander und jeweils voneinander durch eine oder mehrere zweite Zonen (32) getrennt angeordnet sind.
Sicherheitsdokument (5) nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Azimutwinkel der ersten Zonen (31) der ersten Gruppe einen Winkel von 40° bis 45° mit einer Faltenlinie des Sicherheitsdokuments (5) einschließt.
Sicherheitsdokument (4, 6) nach einem der Ansprüche 34 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Gruppe von zwei oder mehreren ersten Zonen (31) als linienförmige erste Zonen ausgebildet sind und parallel zueinander und jeweils voneinander durch eine oder mehrere erste Zonen getrennt angeordnet sind und dass der mittlere Azimutwinkel der ersten Zonen der ersten Gruppe sich von dem mittleren Azimutwinkel der ersten Zonen der zweiten Gruppe unterscheidet und dass sich zumindest zwei oder mehrere der ersten Zonen (31) der ersten Gruppe mit zumindest zwei oder mehreren ersten Zonen (31) der zweiten Gruppe überschneiden.
Sicherheitsdokument (4) nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Azimutwinkel der ersten Zonen (31) der ersten Gruppe längs einer Faltlinie des Sicherheitsdokuments (4) orientiert ist und dass der mittlere Azimutwinkel der ersten Zonen der zweiten Gruppe quer zur Faltlinie des Sicherheitsdokuments (4) orientiert ist.
Sicherheitsdokument nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Folienkörper (10) weiter ein oder mehrere ein optisch variables Sicherheitsmerkmal ausbildende Schichten aufweist, insbesondere eine Schicht mit einem mikroskopischen oder makroskopischen Oberflächenrelief, insbesondere einem beugungsoptischen Oberflächenrelief oder einem Oberflächenrelief in Form von Linsenstrukturen, Mattstrukturen oder Blaze-Gittern, ein Dünnfilmschichtsystem, eine Flüssigkristallschicht oder eine Schicht mit optisch aktiven Pigmenten, insbesondere mit Effektpigmenten, UV- oder IR-aktivierbaren Pigmenten, aufweist.
Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitsdokument (1–9), insbesondere eines Reisepasses, umfassend die Schritte: – Bereitstellen eines Folienkörpers (10) der mindestens eine Trägerfolie (11) und mindestens eine elektrisch leitfähige Schicht (12, 14) aufweist, – Veränderung der Struktur der Trägerfolie (11) in einen oder mehreren ersten Zonen (31) des Folienkörpers gegenüber ein oder mehreren zweiten Zonen (32) des Folienkörpers zur Verringerung der Steifigkeit der Trägerfolie (11) und – Festlegung des Folienkörpers (10) mit veränderter Struktur der Trägerfolie in den ersten Zonen an einer Trägerschicht (20) mittels einer Kleberschicht (21).