DE102004031879A1 - Sicherheitselement zur RF-Identifikation - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement (10) zur RF-Identifikation sowie ein Sicherheitsdokument, das mit einem derartigen Sicherheitselement (10) versehen ist. Das Sicherheitselement weist einen flexiblen Folienkörper (104) auf, in dem eine elektronische Schaltung, die zur Speicherung von sicherheitsrelevanten Informationen eingerichtet ist, und eine RF-Antenne integriert sind, die mit der elektronischen Schaltung verbunden ist und zur berührungslosen Kommunikation der elektronischen Schaltung mit einer Prüfeinrichtung dient. Auf eine Oberfläche des flexiblen Folienkörpers (104) ist ein erstes optisch variables Element (102) dauerhaft befestigt, das den Bereich des flexiblen Folienkörpers, in dem die elektronische Schaltung angeordnet ist, zumindest bereichsweise überdeckt.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement zur RF-Identifikation sowie ein Sicherheitsdokument, insbesondere einen Reisepass mit einem solchen Sicherheitselement.
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US 4,220,956 beschreibt eine RF-Identifkationsschaltung (RF = Radio Frequency), die eine Reihe von Antennen besitzt, die mittels eines Ätzprozesses aus einem Kupferlaminat gefertigt sind. Das Kupferlaminat ist auf einem Dielektrikum aufgebracht. Da das Dielektrikum keine elektrischen Funktionen erbringt, kann es sehr dünn ausgeformt werden, wodurch sich die mechanische Flexibilität der RF-Identifikationsschaltung erhöht. -
US 5,528,22 beschreibt eine RF-Identifikationsschaltung, die einen von einer Basisstation gesendeten RF-Träger zurück zur Basisstation reflektiert und hierbei dem reflektierten Signal eine zusätzliche Information gemäß eines vorprogrammierten Informationsprotokolls aufmoduliert. Die RF-Identifikationsschaltung weist eine Halbleiterschaltung mit einem Speicher und ein oder mehreren RF-Bauteilen einer RF-Schaltung auf. Die Halbleiterschaltung ist auf einem Substrat montiert. Das von der Antenne empfangene RF-Signal wird an die Halbleiterschaltung weitergeleitet. Bei dem Substrat handelt es sich um ein flexibles, nicht-leitendes Substrat. Die Antenne ist ein integraler Bestandteil des Substrats. Sie besteht aus einer 25 bis 35 μm dicken Bahn, die auf einer Polyester- oder Polyamidschicht aufgebracht ist. - Aufgrund dieses Aufbaus hat die RF-Identifikationsschaltung eine sehr dünne und mechanisch flexible Form.
- Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die RF-Identifikation zu verbessern.
- Diese Aufgabe wird von einem Sicherheitselement zur RF-Identifkation gelöst, das einen flexiblen Folienkörper aufweist, in den eine elektronische Schaltung, die zur Speicherung von sicherheitsrelevanten Informationen eingerichtet ist, und eine RF-Antenne integriert ist, die mit der elektronischen Schaltung verbunden ist und zur berührungslosen Kommunikation der elektronischen Schaltung mit einer Prüfeinrichtung dient, und bei dem auf einer Oberfläche des flexiblen Folienkörpers ein erstes optisch variables Element dauerhaft befestigt ist, das den Bereich des flexiblen Folienkörpers, in dem die elektronische Schaltung angeordnet ist, zumindest bereichsweise überdeckt. Diese Aufgabe wird weiter von einem Sicherheitsdokument mit einem derartigen Sicherheitselement gelöst.
- Durch die Erfindung werden die von der elektronischen Schaltung des Sicherheitselements gespeicherten sicherheitsrelevanten Informationen zuverlässig vor Manipulation und Ausspähung geschützt. Ein „Angriff" auf die in der elektronischen Schaltung gespeicherten Daten mittels Abbildung der Schaltung und Reverse-Engineering, beispielsweise unter Verwendung kommerziell verfügbarer Methoden wie „Microproving" führen unweigerlich zur Zerstörung des optisch variablen Elements und können zu leicht erkannt werden. Durch diesen zusätzlichen Schutz der Authentizität der von einer RF-Identifikationsschaltung verwalteten sicherheitsrelevanten Information wird im Vergleich zu den üblicherweise hierfür eingesetzten Verfahren wie (asynchrone) Verschlüsselungstechnologien oder elektronische Sicherheits-Zertifikate eine erhebliche Verbesserung der Sicherheit eines RF-Identifikationsverfahrens erzielt, da zwei sehr unterschiedliche Technologien zum Schutz der Authentizität der Daten kombiniert werden und damit ein „Angriff" auf die Authentizität der Daten sehr erschwert wird.
- Weitere Vorteile der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
- Gemäß eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung ist der flexible Folienkörper in dem die elektronische Schaltung umgebenden Bereich transparent ausgebildet. Manipulationen an der elektronischen Schaltung sind hierdurch besonders einfach erkennbar. Weiter ist es so möglich, dass das erste optisch variable Element auf der dem Betrachter abgewandten Oberfläche des flexiblen Folienkörpers befestigt ist und sich so für den Betrachter ein Betrachtungseindruck ergibt, der sowohl von dem die elektronische Schaltung enthaltenden Folienkörper als auch von dem optisch variablen Element beeinflusst wird. So ist eine Integration des Betrachtungseindrucks des flexiblen Folienkörpers in den von dem ersten optischen variablen Element generierten optischen Effekt möglich, wodurch Manipulationen besonders leicht erkenntlich werden.
- Gemäß eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung werden auf der ersten Oberfläche des flexiblen Folienkörpers ein erstes optisch variables Element und auf der anderen dieser Oberfläche gegenüberliegenden Oberfläche des flexiblen Folienkörpers ein zweites optisch variables Element dauerhaft befestigt. Damit ist die elektronische Schaltung von beiden Seiten vor invasiven Eingriffen geschützt. Weiter ergeben sich hierdurch eine Vielzahl weiterer Möglichkeiten, die Sicherheit der in der elektronischen Schaltung gespeicherten Daten durch zusätzliche Maßnahmen zu verbessern: So ist es möglich, dass die von dem ersten optisch variablen Element und von dem zweiten optisch variablen Element generierten optischen Effekte sich ergänzende Darstellungen zeigen, so dass der Wegfall oder die Veränderung eines der beiden optisch variablen Elemente für den Betrachter sofort augenfällig wird.
- Bevorzugt überdecken sich das erste und das zweite optisch variable Element zumindestens bereichsweise. So kann sich beispielsweise ein transmissiver Bereich des ersten optisch variablen Elements und der reflektive Bereich des zweiten optisch variablen Elements beispielsweise nach Art eines Mosaiks überdecken, so dass der Wegfall eines der beiden Sicherheitselement oder eine Veränderung des Passers eines der optisch variablen Sicherheitselement sofort erkennbar wird.
- Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die ersten und zweiten optisch variablen Elemente derart aufeinander abgestimmt, dass bei Überlagerung des ersten und des zweiten optisch variablen Elements ein weiterer, versteckter optischer Effekt sichtbar wird. So weist beispielsweise das zweite optisch variable Element ein Moiré-Muster und das erste optisch variable Element ein passenden Moiré-Analysator auf, so dass bei überlagerter Betrachtung des ersten und des zweiten optisch variablen Elements ein in dem Moiré-Muster verborgenes Moiré-Bild sichtbar wird. Durch entsprechende Wahl des für den Moiré-Analysator und das Moiré-Muster verwendeten Rasters können auch kleine Passerungenauigkeiten zwischen ersten und zweiten optisch variablen Element darüber entscheiden, ob das Moiré-Bild sichtbar gemacht wird, wodurch die Sicherheit der Daten weiter verbesserte wird.
- Weiter ist es auch möglich, versteckte optische Effekte durch die Verwendung eines transmissiven Linsenrasters für das erste optisch variable Element und einer reflektiven, diffraktiven Struktur oder einen Aufdruck für das zweite optisch variable Element zu erzielen. Durch die Überlagerung derartiger Strukturen können versteckte Informationen sichtbar gemacht werden, die in der Abweichung von Strukturelementen der ersten und zweiten optisch variablen Elemente kodiert sind. Weitere auffällige optische Effekte, die sich lediglich bei überlagerter Betrachtung der ersten und zweiten optisch variablen Elemente zeigen, lassen sich dadurch generieren, dass als erstes optisch variable Element ein transmissives Linsenraster und als zweites optisch variables Element ein reflektives Linsenraster oder ein Raster aus Hohlspiegel-Elementen verwendet wird. Die hierdurch generierten optischen Effekte lassen sich nur sehr schwer durch andere Technologien nachahmen.
- Eine weitere bevorzugte Möglichkeit besteht darin, als erstes optisch variables Element ein transmissives Linsenraster und als zweites optisch variables Element ebenfalls ein transmissives Linsenraster zu verwenden. Auch hier hängt beispielsweise die Darstellung einer unterhalb des Sicherheitselements angeordneten Information von der passergenauen Anordnung genau dieser speziellen optisch variablen Elemente ab, so dass auch hierdurch ein besonders hohes Maß an Datensicherheit erzielbar ist.
- Gemäß eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung ist die RF-Antenne außerhalb des Bereiches angeordnet, in dem das erste bzw. das zweite optsich variable Element vorgesehen ist. Die RF-Antenne und das erste bzw. das zweite optisch variable Element überdecken sich so nicht. Hierdurch ist es möglich, das erste und/oder das zweite optisch variable Element mit einer metallischen Reflektionsschicht zu versehen, die ansonsten zur Beeinträchtigung der Charakterisitk der RF-Antenne führen würde.
- Die auf dem flexiblen Folienkörper dauerhaft befestigten optischen variablen Elemente besitzen vorzugsweise eine Dicke von ca. 5 bis 15 μm, so dass eine Ablösung dieser Schichten von dem flexiblen Folienkörper, der vorzugsweise eine Dicke von 100 bis 400 μm besitzt, ohne Zerstörung der optisch variablen Elemente nicht möglich ist. Die optisch variablen Elemente werden hierbei bevorzugt mittels einer Transferfolie, beispielsweise einer Heißprägefolie, auf den flexiblen Folienkörper aufgebracht. Die dauerhafte Befestigung der optisch variablen Elemente wird hierbei beispielsweise durch einen Laminierprozess oder durch einen durch Hitze, Druck oder Strahlung vernetzbaren oder aushärtbaren Kleber erzielt.
- Gemäß eines weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung liegt die elektronische Schaltung an der Oberfläche des flexiblen Folienkörpers und befindet sich in direkter dauerhafter Haftung mit dem ersten optisch variablen Element.
- Erfindungsgemäße Sicherheitselemente werden hierbei vorzugsweise in Identifikations-Dokumente, beispielsweise Reisepässe eingebracht. Hierbei ist wesentlich, dass das erste und/oder zweite optisch variable Element auch nach Einbringen des Sicherheitselements in das Sicherheitsdokument für den Betrachter sichtbar und damit überprüfbar bleibt.
- Vorzugsweise wird das Sicherheitselement hierbei in ein Sicherheitsdokument eingebracht, das ein oder mehrere durch Klebung, Bindung oder Heftung miteinander verbundene Seiten, vorzugsweise aus Papier, aufweist.
- Das Sicherheitselement wird auf der Rückseite des Sicherheitsdokuments aufgebracht. In die davorliegende Seite des Sicherheitsdokuments wird ein transparentes Inspektionsfenster passergenau zum ersten optisch variablen Element eingebracht, so dass eine optische Inspektion der Authentizität der Daten möglich ist. Weiter kann das Sicherheitselement zwischen zwei Seiten des Sicherheitsdokuments eingebracht und mit diesem beispielsweise durch Klebung verbunden werden, wobei auch hier die eine und/oder die andere dieser beiden Seiten ein transparentes Inspektionsfenster aufweist, das passergenau zum ersten bzw. zweiten optisch variablen Element ausgerichtete ist.
- Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Sicherheitsdokument hierbei ein oder mehrere Seiten auf, die eine im Bereich der RF-Antenne des Sicherheitselements angeordnete elektrisch leitfähige Schicht aufweisen. Durch diese elektrisch leitfähige Schicht wird eine elektromagnetische Abschirmung der RF-Antenne erzielt, so dass eine Kommunikation zwischen der elektronischen Schaltung und einer Prüfeinrichtung über die RF-Antenne nur dann möglich ist, wenn das Sicherheitsdokument aufgeschlagen wird. Hierdurch wird die Sicherheit der in der elektronischen Schaltung gespeicherten sicherheitsrelevanten Daten weiter erhöht. Ist das Dokument geschlossen, so ist auch über die Funkschnittstelle kein Zugriff auf die in der elektronischen Schaltung gespeicherten Daten möglich. Weiter werden so auch ungewollte Interferenzen zwischen verschiedenen Identifizierungssystemen unterbunden.
- Die als „Abschirmfolie" wirkende Seite des Sicherheitsdokuments besteht hierbei vorzugsweise aus einem mit einer metallischen Reflektionsschicht versehenen optisch variablen Element. Es ist jedoch auch möglich, die elektrisch leitfähige Schicht zwischen zwei benachbarten Seiten des Sicherheitsdokuments einzubringen und so vor dem Betrachter zu verbergen.
- Vorzugsweise ist die elektromagnetische „Abschirmfolie" hierbei mit einem optisch variablen Element versehen, das eine ergänzende Darstellung mit dem ersten und/oder zweiten dauerhaft auf dem die elektronische Schaltung und die RF-Antenne enthaltenen flexiblen Folienkörper befestigten optisch variablen Elementen bildet. Die ergänzende Darstellung überdeckt hierbei den Bereich der elektronischen Schaltung zumindestens bereichsweise, so dass hierdurch weiter überprüft werden kann, ob das erste und/oder zweite optisch variable Element im Bereich der elektronischen Schaltung beschädigt oder entfernt worden ist.
- Gemäß eines weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels weist der Bereich der Trägerschicht des Sicherheitsdokuments, auf die das erste erfindungsgemäße Sicherheitselement aufgebracht wird, eine individualisierte Information auf, die beim Aufbringen des Sicherheitselements vom ersten und/oder zweiten optisch variablen Element des Sicherheitselements überdeckt wird. Hierdurch ist es zusätzlich möglich, die in der elektronischen Schaltung gespeicherten sicherheitsrelevanten Informationen zusätzlich durch die individualisierte Information, beispielsweise das Bild des Passinhabers, zu schützen.
- Im folgenden wird die Erfindung anhand von mehreren Ausführungsbeispielen unter Zuhilfenahme der beiliegenden Zeichnungen beispielhaft erläutert.
-
1a zeigt eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung des Aufbaus eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements zur RF-Identifikation. -
1b zeigt eine Schnittdarstellung des Sicherheitselementes nach1a . -
2a bis2c zeigen Darstellungen eines erfindungsgemäßen Sicherheitsdokuments. -
3 zeigt eine Darstellung eines erfindungsgemäßen Sicherheitsdokuments für ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. -
4 zeigt eine Darstellung eines erfindungsgemäßen Sicherheitsdokuments für ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. -
5a bis7b zeigen schematische Darstellungen zur Verdeutlichung des Aufbaus von erfindungsgemäßen Sicherheitselementen gemäß weiterer Ausführungsbeispiele der Erfindung. -
1a und1b zeigen ein mehrschichtiges Sicherheitselement1 zur RF-Identifikation, das aus mehreren dauerhaft miteinander verbundenen Schichten11 ,13 ,14 und15 besteht. Zur dauerhaften Verbindung dieser Schichten können hierbei verschiedene Verfahren, bspw. Verkleben, Kaltlaminieren, Heißlaminieren, Heißprägen oder Verkleben mittels UV-härtbarem Kleber verwendet werden. - Bei der Schicht
13 handelt es sich um einen dünnen, flexiblen Folienkörper mit einer Schichtdicke von ca. 100 μm bis 400 μm. Dieser Folienkörper besteht aus einem transparenten Polyesterträger, der eine elektronische Schaltung21 , eine RF-Antenne22 und einen Wellenleiter23 zur Verbindung der RF-Antenne22 mit der elektronischen Schaltung21 aufweist. - Die elektronische Schaltung
21 besteht vorzugsweise aus einer auf einem sehr dünnen Siliziumträger aufgebrachten, in Silizium-Technologie gefertigten integrierten Schaltung. Diese Schaltung weist vorzugsweise einen Mikroprozessor mit zugeordnetem Speicher sowie peripheren Treiberkomponenten auf, die die Kommunikation dieses Mikroprozessors über die mittels der RF-Antenne bediente Funkschnittstelle ermöglichen. Die Energieversorgung des Mikroprozessors wird hierbei ebenfalls über die RF-Antenne22 realisiert, die die in die Antenne induzierte elektromagnetische Strahlungsenergie dem Mikroprozessor zuführt. - Der Mikroprozessor weist einen geschützten Speicherbereich auf, in dem sicherheitsrelevante Daten, bspw. biometrische Informationen eines Paßinhabers (Identifizierung-Daten oder Autorisierungsdaten oder geheime Schlüssel) gespeichert sind. Diese Daten werden vorzugsweise dazu verwendet, bei der Kommunikation des Mikroprozessors die das Sicherheitselement mit sich führende Person gegenüber der Prüfeinrichtung sicher zu identifizieren.
- Weiter ist es auch möglich, daß die elektronische Schaltung
21 nicht auf der klassischen Silizium-Technologie basiert, sondern daß es sich bei dieser Schaltung um eine organische Halbleiterschaltung handelt. - Die Form und Gestaltung der Antenne
13 wird wesentlich durch die Trägerfrequenz des Identifizierungsverfahren verwendet, für das das Sicherheitselement1 eingesetzt wird. Die Antenne besteht hierbei vorzugsweise aus mehreren in Form einer Schleife angeordneten Leiterbahnen aus einem elektrisch leitfähigen Material. Die RF-Antenne kann hierbei aus einem dünnen, in die Schicht13 eingegossenen oder einlaminierten Draht, aus einer auf einem Trägersubstrat in der gewünschten Antennenform aufgebrachten leitfähigen Paste oder aus einer dünnen Schicht aus einem leitfähigen Material bestehen, die entsprechend der gewünschten Antennenstruktur durch positive/negative Ätzung (Schattenmasken), einen entsprechenden Aufdruck oder Ablation, bspw. Laserablationen, strukturiert ist. Hierbei ist es auch möglich, daß die Antennen22 aus einem transparenten leitfähigen Material, bspw. Indium-Zinn-Oxid, Polyanilin und/oder leitfähigen Polymeren besteht. - Die Schichten
11 ,12 und14 haben jeweils eine Dicke von etwa 10 bis 50 μm. - Die Schicht
11 besteht aus der Transferlage einer Prägefolie, die eine Schutzlackschicht, eine Replizierlackschicht mit abgeformter beugungsoptisch aktiver Reliefstruktur, eine partielle Reflexionsschicht und eine Klebeschicht aufweist. - Die Schutzlackschicht hat vorzugsweise eine Dicke von 1 bis 2 μm. Die Replizierlackschicht besteht vorzugsweise aus einem thermoplastischen oder vernetzten Polymer, in das mittels eines Replizierwerkzeuges unter Einwirkung von Hitze und Druck in dem Bereich eines optisch variablen Elements
16 eine diffraktive Reliefstruktur geformt wird, die bspw. als Hologramm oder Kinegramm® wirkt. Hierzu wird beispielsweise ein thermoplastischer Replizierlack mittels einer Tiefdruckrasterwalze vollflächig auf die Lackschicht aufgebracht, getrocknet und sodann die diffraktive Struktur in den oben bezeichneten Bereichen mittels einer Prägematrize eingeprägt. Weiter ist es auch möglich, daß als Replizierlack ein strahlenvernetzbarer Lack auf der Schutzlackschicht aufgebracht wird und die diffraktive Struktur sodann mittels UV-Replikation in die Replizierlackschicht abgeformt wird. - Sodann wird die (strukturierte) Reflexionsschicht auf die Replizierlackschicht aufgebracht. Hierzu wird die Reflexionsschicht, bei der es sich vorzugsweise um eine reflektive Metallschicht, bspw. aus Kupfer, Silber, Aluminium oder Gold handelt, vollflächig auf die Replizierlackschicht aufgebracht und sodann mittels Positiv/Negativ-Ätzen oder mittels Ablation bereichsweise wieder entfernt, so daß sich die gewünschte strukturierte Reflexionsschicht ergibt. So verbleibt bspw. in dem in
1a gezeigten Bereich eine unter Umständen fein strukturierte Metallisierung, wohingegen in dem übrigen Bereich die Schicht11 transparent ist. - Weiter ist es auch möglich, daß anstelle einer opaken Reflexionsschicht lediglich eine die Reflexion verstärkende optische Trennschicht (partiell) auf die Replizierlackschicht aufgebracht wird. Bei einer derartigen optischen Trennschicht handelt es sich vorzugsweise um eine HRI- oder LRI-Schicht (HRI = High Refraction Index, LRI = Low Refraction Index), die bspw. aus einer dünnen aufgedampften Schicht aus einem Dielektrikum oder aus einer dünnen und damit transmissiven Metallschicht besteht.
- Weiter ist es möglich, auf die Replizierlackschicht ein reflektives oder transmissives Dünnfilmschichtsystem aufzubringen, das bspw. Farbverschiebungen mittels Interferenz erzeugt oder die Reflexion erhöht, so daß das optisch variable Element
16 (partiell) ein transmissives, beugungsoptisch wirksames Element zeigt. So kann auf die Replizierlackschicht bspw. ein Dünnfilmschichtsystem bestehend aus ZnS/MgF/ZnS oder TiO2/SiO2/TiO2 aufgebracht werden. Auch der Einsatz von Dünnfilmschichtsystemen bestehend aus sehr dünnen Metallschichten, bspw. AL/MgF/Al ist möglich. - In dem Ausführungsbeispiel nach
1a wird die Transferlage der Transferfolie vor Aufbringen auf den Folienkörper13 weiter in den in1b gezeigten Bereichen mit einem partiellen Aufdruck17 versehen. Der Aufdruck17 wird hierbei vorzugsweise in dem Bereich der Transferlage vorgenommen, in dem die Transferlage transparent oder teiltransparent ist, da dort keine opake Reflexionsschicht vorgesehen ist. Der Aufdruck17 enthält hierbei vorzugsweise ein Effektpigment, bspw. ein Interferezschichtpigment oder ein cholesterisches Flüssigkristallpigment. - Alternativ zu der Schicht
11 kann auf den Folienkörper13 auch die Schicht12 aufgebracht werden. Die Schicht12 ist wie die Schicht11 aufgebraut, mit dem Unterschied, daß die Schicht12 vollständig transparent ist und aus der Replizierlackschicht mit eingeprägter diffraktiver Struktur der Schicht11 sowie aus einer transparenten optischen Trennschicht (wie oben beschrieben) besteht, so daß der Aufdruck17 gut erkennbar ist. - Wie in
1a gezeigt, wird die Schicht11 oder die Schicht12 derart auf den Folienkörper13 aufgebracht, daß das in dieser Schicht enthaltene optisch variable Element, bspw. das optisch variable Element16 , den Bereich des Folienkörpers13 , in dem die elektronische Schaltung21 angeordnet ist, zumindest bereichsweise überdeckt. - Die Schicht
14 ist wie die Schicht11 ausgestaltet, wobei diese in einem Bereich17 einen reflektiven optisch variablen Effekt und in einem Bereich18 einen transmissiven optisch variablen Effekt zeigt. Die Schicht17 besteht so aus der Transferlage einer Transferfolie, die in der in1a gezeigten Form auf die Trägerschicht15 bspw. mittels eines Heißprägeverfahrens aufgebracht ist. Die Trägerschicht15 besteht hier bspw. aus einer PET-, PVC-, ABS-, PC-Folie mit einer Dicke von 12 μm. Nach Aufbringen der Schicht14 auf die Trägerschicht15 mit der von den Schichten14 und15 gebildete Folienkörper durch eines der oben bezeichneten Verfahren dauerhaft mit dem Folienkörper13 in der in den1a und1b gezeigten Passerungen zu der Schicht11 und der elektronischen Schaltung21 dauerhaft verbunden. - Bei dem Sicherheitselement
1 sind für den Betrachter demnach sowohl die von dem optisch variablen Element16 wie auch die von dem von der Schicht14 bereitgestellten Element optisch variablen Element generierten optischen Effekte als auch die elektronische Schaltung21 erkennbar, so daß die Authenzität der elektronischen Schaltung leicht überprüft werden kann. - Das Einbringen eines nach den Figuren
1a und1b hergestellten Sicherheitselements33 in ein Sicherheitsdokument3 wird anhand der2a bis2c verdeutlicht. - Das Sicherheitselement
33 besteht, wie oben aufgezeigt, aus einem mehrschichtigen, transparenten flexiblen Folienkörper, der im Bereich der elektronischen Schaltung ein optisch variables Element35 sowie die (opaken) Leiterbahnen einer Antenne34 zeigt. Das Sicherheitsdokument3 weist mehrere mittels Klebung, Heftung oder Bindung miteinander verbundene Seiten auf. Das Sicherheitselement33 wird nun auf die letzte Seite des Sicherheitsdokuments3 , der Seite32 , aufgebracht und mit diese durch eine der oben beschriebenen Verfahren dauerhaft verbunden. - Sodann wird in einem nächsten Schritt (
2b ) ein transparentes Inspektionsfenster in die benachbarte Seite 31 des Dokuments3 , bspw. durch einen Schneide- oder Stanzvorgang, eingebracht. - Sodann wird die Seite
31 mit dem Sicherheitselement32 dauerhaft durch eines der oben beschriebenen Verfahren verbunden, so daß für den Betrachter lediglich noch das optisch variable Element35 durch das Inspektionsfenster36 sichtbar bleibt (2c ). - Auf diese Weise bleibt das optisch variable Element und der, die elektronische Schaltung enthaltene Teil des Sicherheitselements für den Betrachter sichtbar, so daß dieser die Authenzität der in der elektronischen Schaltung gespeicherten Daten überprüfen kann, wohingegen die verbleibende Antennenstruktur verdeckt wird und so für den Betrachter unsichtbar wird.
- Bevorzugt weist das Sicherheitsdokument
3 hierbei noch ein oder mehrere Seiten auf, die über eine dünne, elektrisch leitfähige Schicht verfügen, die zumindestens im Bereich der Antenne34 angeordnet ist. So zeigt3 eine Seite37 des Sicherheitsdokuments3 , das eine derartige metallisierte Folie aufweist, die die Antenne des Sicherheitselementes33 wie oben beschrieben abschirmt, so daß eine Kommunikation mit der Elektronik des Sicherheitselementes33 über die von der Antenne bereit gestellten Funkschnittstelle lediglich dann möglich ist, wenn das Sicherheitsdokument3 aufgeschlagen wird. - Die Seite
37 kann hierbei aus einer wie in3 gezeigten partiellen metallisierten Folie bestehen, die auch weiter noch ein oder mehrere optisch variablen Elemente, bspw. ein Hologramm oder Kinegramm®, aufweisen kann. -
4 zeigt ein Sicherheitsdokument4 , bei dem das Sicherheitselement zwischen zwei Seiten des Sicherheitsdokuments4 eingebracht und mit diesen verklebt ist und, wie bereits oben beschrieben, lediglich ein Teil des Sicherheitselements durch ein Inspektionsfenster sichtbar bleibt. - In einem zentralen Bereich
43 bedeckt ein optisch variables Element den Bereich der elektronischen Schaltung. In einem peripheren Bereich42 , in dem die Antenne angeordnet ist, ist ein weiteres optisch variables Element41 , bestehend aus einem Sicherheitsdruck und einer diffraktiven Folie, vorgesehen, das den Bereich überdeckt. -
5a zeigt eine schematische Darstellung eines zwischen zwei Seiten51 und57 eingebrachten Sicherheitselementes5 . Wie in5a dargestellt, kann dieses Sicherheitselement durch zwei gegenüberliegende Inspektionsfenster betrachtet und so von beiden Seiten inspiziert werden. - Der transparente und flexible Folienkörper
58 , in den, wie in5a angedeutet, die elektronische Schaltung sowie die RF-Antenne integriert ist, ist beidseitig im Bereich der RF-Antenne mit einem Sicherheitsaufdruck55 versehen. Auf die eine Oberfläche des Folienkörpers58 ist eine Transferlage einer Transferfolie aufgebracht, die im Bereich der elektronischen Schaltung ein partiell transmissives, beugungsoptisch wirkendes optisch variables Element52 zeigt. In dem dieses optisch variable Element umgebenden Bereich ist die Transferlage sodann anschließend mit einem Sicherheitsdruck54 überdruckt. - Auf der Rückseite wird in analoger Weise eine Transferlage einer Transferfolie aufgebracht und anschließend überdruckt, so daß sich dort ein partiell transmissives, optisch variables Element
53 sowie ein dieses umgebender Sicherheitsaufdruck56 zeigt. Vorzugsweise überlagern sich hier transmissive Bereiche des optisch variablen Elements52 und des optisch variablen Elements53 , so daß sich in Durchlichtbetrachtung ein anderer Effekt als bei Auflichtbetrachtung zeigt. Weiter ist es auch möglich, daß sich reflektive und transmissive Bereiche der optisch variablen Elemente52 und53 überlagern, so daß sich der jeweils dem Betrachter von der Vorderseite und von der Rückseite zeigende Effekt jeweils durch die wechselseitige Überlagerung von transmissiven und reflektiven Bereichen der optisch variablen Elemente52 und53 ergibt. - Auf den Sicherheitsüberdruck
54 und56 könnte auch verzichtet werden. -
5b zeigt ein durch eine Seite61 mit einem Inspektionsfenster betrachtetes und auf ein Substrat66 aufgebrachtes Sicherheitselement6 . Auf einen flexiblen Folienkörper64 mit integrierter RF-Antenne und elektronischer Schaltung ist die Übertragungslage einer Transferfolie aufgebracht, die im Bereich der elektronischen Schaltung ein optisch variables Element62 aufweist, das mit einem optionalen Sicherheitsüberdruck63 umgeben ist. Auf die gegenüberliegende Oberfläche des Folienkörpers64 ist die Übertragungslage einer Transferfolie aufgebracht, die ein optisch variables Element65 enthält. Bei dem optisch variablen Element62 handelt es sich um ein teiltransparentes optisch variables Element. Bei dem optisch variablen Element65 handelt es sich um ein reflektives optisch variables Element, bspw. um eine mit einer Reflexionsschicht versehene beugungsoptisch wirkende Struktur oder Dünnfilmstruktur. Für den Betrachter zeigt sich so die elektronische Schaltung vor dem Hintergrund der von dem optisch variablen Element65 generierten optischen Effekte, die weiter zusätzlich von dem von dem optisch variablen Element62 generierten optischen Effekte überlagert sind. - Weiter ist es auch möglich, dass das Sicherheitselement nicht mit einer Seite des Sicherheitsdokuments beispielsweise durch Klebung verbunden wird, sondern dass das Sicherheitselement einen in Form einer Seite ausgeformten flexiblen mehrschichtigen Folienkörper bildet, der beispielsweise durch Heftung, Bindung oder Verklebung als Seite des Sicherheitsdokuments in das Sicherheitsdokument eingebracht ist. Ein derartiges Sicherheitselement kann, wie bereits oben beschrieben, bereichsweise mit einem Überdruck versehen sein, der lediglich den Bereich eines Inspektionsfensters zur Überprüfung der ersten und/oder zweiten optisch variablen Elemente freilässt.
- Die
6a bis6c zeigen Sicherheitselemente7 ,8 und9 , bei denen der Bereich der elektronischen Schaltung eines Folienkörpers72 ,83 und94 auf der einen Seite jeweils von einem optisch variablen Element überlagert ist, das ein Mikrolinsenraster aufweist. - Ein derartiges Mikrolinsenraster besteht vorzugsweise aus einer Trägerschicht, in die eine refraktive makroskopische Linsenstruktur mittels eines entsprechenden Prägewerkzeugs abgeformt ist. Es ist jedoch auch möglich, daß das Linsenraster mittels einer beugungsoptischen Reliefstruktur generiert wird, die beugungsoptisch den Effekt mehrerer benachbart angeordneter konvexen Linsen beugungsoptisch generiert.
- Durch ein derartiges Mikrolinsenraster wird ein genau definierter Bereich, der auf der anderen Seite der flexiblen Folienkörper
72 ,83 und94 angeordneten optisch variablen Elemente71 ,84 und96 vergrößert und deren Überlagerung dem Betrachter gezeigt. So ist es beispielsweise möglich, vergrößerte Darstellung eines repititiven, auf der gegenüberliegenden Seite angeordneten Musters bei entsprechender Ausrichtung des Linienraster zur repititiven Struktur zu generieren. - Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach
6a ist das Sicherheitselement7 auf einem Substrat74 angeordnet, das im Bereich des Mikrolinsenrasters73 ein Inspektionsfenster besitzt. Auf der gegenüberliegenden Oberfläche des Folienkörpers72 ist ein reflektives, beugungsoptisch wirkendes optisch variables Element71 angeordnet. Entsprechend der Ausrichtung des optisch variablen Elements71 zu dem Linienraster73 zeigt sich nun für den Betrachter ein ansonsten versteckter optischer Effekt, der sich aus der Phasenlage der Bereiche des optisch variablen Elements71 zu dem Linsenraster ergibt. - Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach
6b wirkt das Linsenraster82 als Moiré-Analysator für ein auf ein Substrat85 aufgedrucktes Moiré-Bild84 . Bei entsprechender paßgenauer Ausrichtung des Linsenrasters82 zu dem Moiré-Muster des Aufdrucks84 zeigt sich ein ansonsten verborgenes Moiré-Bild. - Ein Moiré-Muster ist hierbei ein sich wiederholendes, strukturbildendes Muster, das bei Überlagerung mit oder in Betrachtung durch ein weiteres, sich wiederholendes, strukturbildendes Muster, das als Moiré-Analysator wirkt, ein neues Muster, nämlich das Moiré-Bild, zeigt, das in dem Moiré-Muster versteckt ist. Im einfachsten Fall ergibt sich dieser Moiré-Effekt aus Überlagerung dunkler und heller Streifen, wobei in Bereichen, in denen die dunklen Streifen des Moiré-Musters und des Moiré-Analysators aufeinanderfallen, heller erscheint, als in Bereichen, in denen die dunklen Streifen des Moiré-Musters und des Moiré-Analysators nebeneinander liegen. Neben einem linearen Linienraster ist es auch möglich, daß die Linien des Lininenrasters gekrümmte Bereiche aufweisen und beispielsweise wellenförmig oder kreisförmig angeordnet sind. Auch in diesem Fall kann das Moiré-Bild durch eine entsprechende bereichsweise Phasenverschiebung des gekrümmten Linienrasters kodiert werden. Weiter ist es auch möglich, ein auf zwei ineinander verdrehten Linienraster aufbauendes Moiré-Muster zu verwenden. Die Dekodierung des Moiré-Bildes in einem derartigen Linienraster erfolgt ebenfalls durch eine bereichsweise Phasenverschiebung des Linienrasters, wobei sich in einem derartigen Moiré-Muster zwei verschiedene Moiré-Bilder kodieren lassen. Wird so die Ausrichtung des Moiré-Analysators zum Moiré-Bild verändert, so wird anstelle eines ersten gewünschten Bildes ein zweites Bild, beispielsweise ein Warnhinweis, erkennbar.
-
6c zeigt nun die Kombination des Mikrolinsenrasters93 mit einem reflektiven Mikrolinsenraster96 . Ein derartiges reflektives Mikrolinsenraster wird durch die Beschichtung eines wie oben dargestellt gefertigten Mikrolinsenrasters mit einer reflektiven Schicht, beispielsweise einer dünnen Metallschicht, gefertigt. Anstelle eines derartigen reflektiven Mikrolinsenrasters kann das optisch variable Element95 auch ein oder mehrere, vorzugsweise an einem Raster ausgerichtete konkave Spiegelelemente aufweisen, die, wie bereits oben in Bezug auf das Linsenraster dargelegt, als makroskopische refraktive oder als diffraktive Hohlspiegelelemente realisiert sein können. Durch die Überlagerung derartiger diffraktiver Elemente lassen sich spezielle optische Effekte erzeugen, die mittels anderer Technologien nur sehr schwer nachgeahmt werden können. -
7a zeigt ein Sicherheitselement10 , welches auf die Oberfläche eines Substrats108 eines Sicherheitsdokuments aufgebracht ist und von einer Seite101 dieses Sicherheitsdokuments bereichsweise abgedeckt ist. Auf der einen Oberfläche eines die RF-Antenne sowie elektronische Schaltung enthaltenen flexiblen Folienkörpers104 ist ein optisch variables Element102 und auf der gegenüberliegenden Oberfläche ein optisch variables Element105 dauerhaft mittels einem der oben bezeichneten Verfahren befestigt. Beide optisch variablen Elemente102 und105 weisen, wie in7a angedeutet, ein transmissives Makrolinsenraster103 bzw.106 auf. Das Substrat108 ist vor dem Aufbringen des Sicherheitselementes10 mit einem Sicherheitsaufdruck107 bedruckt, der im Bereich der elektronischen Schaltung104 des Sicherheitselementes vorgesehen wird. Der Betrachtungseindruck, der sich dem Betrachter bei Inspektion des Sicherheitselements10 bietet, wird so von der Darstellung des Sicherheitsaufdruckes107 , von der Ausrichtung und der Brennweite der Mikrolinsen der optisch variablen Elemente103 und105 , von der Beabstandung der optisch variablen Elemente102 und105 , sowie von der relativen Positionierung der optisch variablen Elemente103 und106 und des Sicherheitsaufdrucks107 zueinander bestimmt. Wird eine dieser Komponenten verändert, beispielsweise der Abstand der optisch variablen Elemente102 und105 , die Positionierung der optisch variablen Elemente102 und105 zueinander oder die Positionierung dieser optisch variablen Elemente zu dem Sicherheitsaufdruck107 , so ergibt sich ein anderer Betrachtungseindruck bei der Inspektion des Sicherheitselements10 . Weiter ist es hier auch möglich, wie bereits in Bezug auf6b beschrieben, ein verstecktes Sicherheitsmerkmal in den Sicherheitsaufdruck107 sowie in die Positionierung der Mikrolinsenraster103 und106 zu kodieren, das nur bei überlagerter Betrachtung und entsprechender Ausrichtung der Mikrolinsenraster103 und106 und des Sicherheitsaufdrucks107 entsteht. Die Kodierung kann hierbei beispielsweise nach Art eines Moiré-Bildes durch eine Phasenverschiebung basierend auf einem gemeinsamen Linienraster, erfolgen. - Der besondere Vorteil dieses Ausführungsbeispiels der Erfindung liegt darin, daß jegliche Manipulation der Vielzahl der für den Betrachtungseindruck relevanten Parameter sehr gut erkennbar ist und sich durch die von den optisch variablen Elementen
102 und105 gebildete diffraktive Optik ein markanter optisch variabler Effekt ergibt, der mittels anderer Methoden nur sehr schwer nachzuahmen ist. -
7b zeigt ein optisches Sicherheitselement11 , das aus einem flexiblen Folienkörper114 mit einer RF-Antenne und einer elektronischen Schaltung sowie einem auf der einen Oberfläche des Folienkörpers114 aufgebrachten optisch variablen Element111 mit einem Mikrolinsenraster112 und einem auf die gegenüberliegende Oberfläche des Folienkörpers114 aufgebrachten optisch variablen Element115 mit einem Mikrolinsenraster116 besteht. Das Sicherheitselement11 wird auf einem mit einem Sicherheitsaufdruck117 versehenen Substrat118 eines Sicherheitsdokuments aufgebracht und zeigt die bereits in Bezug auf7a beschriebenen Effekte. Im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel nach7a wird das Sicherheitselement11 jedoch nicht von einer Seite des Sicherheitsdokuments mit einem Bereich der elektronischen Schaltung angeordneten Inspektionsfenster bedeckt, sondern ist seinerseits mit einem Sicherheitsaufdruck113 versehen, der ein Inspektionsfenster im Bereich des Mikrolinsenrasters112 offen läßt und den Bereich der RF-Antenne des Folienkörpers114 bedeckt.
Claims (25)
- Sicherheitselement zur RF-Identifikation, wobei das Sicherheitselement einen flexiblen Folienkörper (
13 ,58 ,64 ,83 ,94 ,104 ,114 ) aufweist, in den eine elektronische Schaltung (21 ), die zur Speicherung von sicherheitsrelevanten Informationen eingerichtet ist, und eine RF-Antenne (22 ) integriert ist, die mit der elektronischen Schaltung (21 ) verbunden ist und zur berührungslosen Kommunikation der elektronischen Schaltung mit einer Prüfeinrichtung dient, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Oberfläche des flexiblen Folienkörpers (13 ,58 ,64 ,72 ,83 ,94 ,104 ,114 ) ein erstes optisch variables Element (11 ,12 ,54 ,63 ,73 ,82 ,92 ,102 ,111 ) dauerhaft befestigt ist, das den Bereich des flexiblen Folienkörpers, in dem die elektronische Schaltung angeordnet ist, zumindest bereichsweise überdeckt. - Sicherheitselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Schaltung an der Oberfläche des flexiblen Folienkörpers liegt und dass das erste optisch variable Element zumindest bereichsweise direkt dauerhaft auf der elektronischen Schaltung befestigt ist.
- Sicherheitselement nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der flexible Folienkörper (
13 ,58 ,64 ,72 ,83 ,94 ,104 ,114 ), in dem die elektronische Schaltung (21 ) umgebenen Bereich transparent ist. - Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf der anderen Oberfläche des flexiblen Folienkörpers (
13 ,58 ,64 ,72 ,94 ,104 ,114 ) ein zweites optisch variables Element (14 ,56 ,65 ,71 ,95 ,105 ,115 ) dauerhaft befestigt ist. - Sicherheitselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die von dem ersten optisch variablen Element und von dem zweiten optisch variablen Element generierten optischen Effekte sich ergänzende Darstellungen zeigen.
- Sicherheitselement nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich das erste und das zweite optisch variable Element (
11 ,12 ,14 ,54 ,58 ,63 ,65 ,71 ,73 ,92 ,95 ,102 ,105 ,111 ,115 ) zumindest bereichsweise überdecken. - Sicherheitselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich transmissive Bereiche des ersten optisch aktiven Element (
63 ,73 ,92 ) und reflektive Bereiche des zweiten optisch aktiven Elements (65 ,71 ,95 ) überdecken. - Sicherheitselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass durch Überlagerung des ersten und des zweiten optisch variablen Elements (
71 ,73 ,93 ,95 ,102 ,105 ,111 ,115 ) ein weiterer versteckter optischer Effekt sichtbar wird. - Sicherheitselement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste optisch variable Element einen Moiré-Analysator und das zweite optisch variable Element einen Moiré-Muster aufweisen.
- Sicherheitselement nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste optisch variable Element (
73 ) ein transmissives Linsenraster aufweist, und das zweite optisch variable Element (71 ) eine reflektive, diffraktive Struktur oder einen Aufdruck aufweist. - Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste optisch variable Element (
92 ) ein transmissives Linsenraster aufweist und das zweite optisch variable Element (95 ) ein reflektives Linsenraster aufweist. - Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das erste optisch variable Element (
102 ,111 ) ein erstes transmissives Linsenraster und das zweite optisch variables Element (105 ,115 ) ein zweites transmissives Linsenraster aufweist. - Sicherheitselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das erste optisch variable Element (
54 ,63 ) eine partielle Reflektionsschicht und eine Replizierlackschicht aufweist, in die eine beugungsoptisch aktive Reliefstruktur (52 ,62 ) abgeformt ist. - Sicherheitselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste optisch variable Element einen transmissiven beugungsoptischen Effekt erzeugt.
- Sicherheitselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder das zweite optisch variable Element (
11 ,12 ,14 ) eine metallische Reflektionsschicht aufweist und dass die RF-Antenne (22 ) außerhalb des Bereiches angeordnet ist, in dem das erste bzw. das zweite optisch variable Element vorgesehen ist und sich die RF-Antenne und das erste bzw. zweite optisch variable Element sich so nicht überdecken. - Sicherheitselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder das zweite optisch variable Element (
54 ,56 ,63 ) ein oder mehrere vorzugsweise ein Effektpigment enthaltende Druckschichten aufweisen. - Sicherheitselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder das zweite optisch variable Element ein oder mehrere Dünnfilmschichten zur Erzeugung von blickwinkelabhängigen Farbverschiebungen mittels Interferenz aufweisen.
- Sicherheitsdokument, insbesondere Reisepass mit einem Sicherheitselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
- Sicherheitsdokument nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitsdokument ein oder mehrere Seiten (
37 ) aufweist, die eine im Bereich der RF-Antenne des Sicherheitselements (33 ) angeordnete elektrisch leitfähige Schicht zur elektromagnetischen Abschirmung der RF-Antenne aufweisen. - Sicherheitsdokument nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere der eine im Bereich der RF-Antenne des Sicherheitselements angeordnete elektrische leitfähige Schicht aufweisenden Seiten mit einem dritten optisch variablen Element versehen sind, das eine ergänzende Darstellung zu dem ersten und/oder zweiten optisch variablen Element zeigt und/oder das erste oder das zweite optisch variable Element zumindestens bereichsweise überdeckt.
- Sicherheitsdokument nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement (
33 ) auf die Rückseite (32 ) des Sicherheitsdokuments (3 ) aufgebracht ist und in die anliegende Seite (31 ) des Sicherheitsdokuments ein transparentes Inspektionsfenster (36 ) passergenau zum ersten optisch variablen Element eingebracht ist. - Sicherheitsdokument nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement zwischen zwei Seiten des Sicherheitsdokuments eingebracht und mit diesem verkleb ist, wobei in die eine und die andere dieser Seiten ein transparentes Inspektionsfenster passergenau zum ersten bzw. zweiten optisch variablen Element eingebracht ist.
- Sicherheitsdokument nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement einen flexiblen Folienkörper in Form einer Seite des Sicheheitsdokuments bildet, der in das Sicherheitsdokument als Seite eingenäht ist.
- Sicherheitsdokument nach einem der Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement (
11 ) auf einer Seite (18 ) des Sicherheitsdokuments aufgebracht ist und im Bereich der RF-Antenne mit einem Aufdruck (113 ) überdruckt ist. - Sicherheitsdokument nach einem der Ansprüche 18 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder das zweite optisch variable Element (
82 ,102 ,105 ,111 ,115 ) eine auf einer Seite (85 ,108 ,118 ) des Sicherheitsdokuments aufgebrachte individualisierte Information überdecken.
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