WO2005048182A1 - Datenträger mit kennzeichnungen - Google Patents

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Günter Endres
Georg Kruse
Josef Riedl
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Giesecke and Devrient GmbH
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Definitions

  • the invention relates to a data carrier in which markings are introduced by means of a laser beam and which are visible in the form of irreversible changes in the optical properties of the data carrier caused by the laser beam.
  • the invention further relates to a method for producing such a data carrier and a method for checking the integrity of such data carriers.
  • identification cards such as credit cards, bank cards or identity cards
  • laser engraving the optical properties of the card material are irreversibly changed in the form of a desired marking by suitable guidance of a laser beam.
  • the identification card described in the document DE 29 07004 contains two cover foils and a card insert into which the personalization data are written with a laser beam through one of the two cover foils.
  • the personalization data are often placed in metallic layers against a dark background. Since the metallic background leads to a directed reflection of incident light rays and the detector in copiers is usually arranged in such a way that it can only detect the light diffusely scattered by the original, the metallic surfaces and the data entered appear black in the copy.
  • the object of the invention is to specify a data carrier of the type described at the outset with increased security against forgery.
  • attempts at manipulation should be ascertainable using simple means and, if possible, also by laypersons.
  • the data carrier according to the invention is based on the prior art in that it comprises a laser-sensitive layer which is opaque in the visible spectral range and which is combined with a security layer metallized in at least one partial area.
  • the markings are inserted into the laser-sensitive layer and the metallized partial area of the security layer at the same time and in a register-accurate manner.
  • the integrity of the data carrier can thus be checked at any time by checking the registration accuracy of the labels. All you need is a bright flashlight or just looking at the data carrier against the search.
  • the introduction of the markings into the security layer can advantageously be carried out, for example, by removing material in the metallized partial area or via a local conversion of the metal into a transparent or translucent modification.
  • one or more intermediate layers are arranged between the laser-sensitive layer and the security layer.
  • the intermediate layers are preferably transparent and can also be colored and / or printed. They can also have fluorescent properties.
  • the intermediate layers are not completely transparent, they advantageously have one or more cutouts in the area of the markings in order to expose the view of the markings and to use the opaque background as a contrast element.
  • the metallized partial area can advantageously be vapor-deposited on the securing layer or formed by a printing layer of a metallic effect paint.
  • the metallized partial area can also have a diffraction pattern, in particular a hologram structure, so that an additional angle-dependent image impression is created for the viewer.
  • the laser-sensitive layer is preferably formed by a plastic film doped in at least one partial area.
  • the laser-sensitive layer is formed by a plastic film, which is provided at least in a partial area with a printing layer that absorbs the laser radiation.
  • the plastic film can then be transparent, since the opacity required for the contrast effect is provided by the printing layer.
  • the plastic film can furthermore be provided with fluorescent properties, for example by incorporating fluorescent pigments during film production.
  • the plastic film can be made of poly carbonate or polyester.
  • the use of paper as a laser-sensitive layer is also conceivable. Paper made from cotton fibers is preferably used.
  • the laser-sensitive layer can also be a metal layer. The metallized partial area and the laser-sensitive layer are then preferably formed from metals of different colors.
  • the markings inserted into the data carrier can contain any pattern or characters. Labels that include a halftone pattern reproduced from an original, in particular an image, such as a portrait, are particularly well suited, since the human eye can perceive even the smallest deviations in the congruence.
  • the halftone pattern is preferably introduced using halftone technology, with different brightness levels of the halftone pattern being generated in particular by a different halftone dot density, a different halftone dot size and / or by a different halftone dot blackening.
  • the metallized partial area together with the opaque layer shows a tilting effect in the incident light, in which the image impression of the introduced markings tilts from a positive representation into a negative representation when the viewing angle changes.
  • this contrast reversal is caused by the interaction of the directionally reflective metallic Sub-areas and the diffuse scattering labeling areas explained. This effect can also be used as copy protection.
  • metallized security layer instead of a single metallized security layer, several security layers of this type can also be provided. For example, the combination of metallized security layers in different levels can achieve a spatial effect.
  • the metallized security layers can additionally be provided with a laser tilt pattern structure, as described, for example, in the publication EP 0219012 A2.
  • the laser-sensitive layer and / or the security layer can be covered with further layers that are transparent at least in the area of the markings, so that the laser-sensitive layer or the security layer, preferably both layers, are arranged in the interior of the data carrier.
  • the data carrier preferably represents an identification card, such as a credit card, bank card, cash payment card, authorization card, an identity card or a passport personalization page.
  • the data carrier can also represent a transfer element arranged on a carrier layer for application to an identification card or the like.
  • the laser-sensitive layer which is opaque in the visible spectral range, is combined with the at least one sub-area of the metallized security layer and possibly further layers, and the layer structure for introducing the markings is exposed to laser radiation from the side of the laser-sensitive layer, which means that the markings are carried out simultaneously and precisely in the laser-sensitive layer and the metallized section of the see- be introduced.
  • the laser beam preferably strikes the layer structure perpendicularly. However, any other angle of incidence of the laser radiation on the layer structure is also conceivable. If the laser beam is irradiated at a certain angle, eg 70 °, to the surface of the card, the congruence of the engraved markings in principle remains in the different levels of the layer structure. The congruence must then of course be checked at the angle at which the marking was engraved in the layer structure using a laser.
  • the markings are preferably introduced with pulsed laser radiation, preferably with a wavelength in the infrared or visible spectral range.
  • a halftone pattern reproduced from an original is advantageously used as a marking in raster technology, with different brightness levels of the halftone pattern being generated in particular by a different halftone dot density, a different halftone dot size and / or by different halftone dot blackening.
  • the screen dot density is expediently chosen between 50 and 500 dpi (dots per inch), preferably between 150 and 250 dpi, particularly preferably between 170 and 200 dpi.
  • the data carrier is illuminated with a strong light source, the registration accuracy of the markings in the opaque, laser-sensitive layer and the metallized partial area of the data link layer is determined, and the integrity of the data carrier is assessed on the basis of the determined registration accuracy.
  • the invention provides a significant increase in the security of personalized data carriers, while at the same time the security can be checked easily. Without significant influence on the throughput performance, three pieces of information can be included in the card material to protect against corruption in one work step, for example when producing cards:
  • FIG. 1 shows a schematic representation of the front view of an identification card according to an exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows the rear view of the identity card of FIG. 1
  • 3 is a sectional view of the identification card of FIG. 1 along the line 111-111
  • 4 to 7 are sectional views of further identification cards according to exemplary embodiments of the invention.
  • the identification card 10 contains a portrait 12 of the card holder and further personal data 14, in the exemplary embodiment the first and last name of the holder.
  • the identification card can contain further personal or non-personal data 16, such as date of birth, nationality, issuing authority, date of issue and the like.
  • the portrait 12 and the name 14 of the identity card 10 are for illustration purposes only and do not correspond to a real person.
  • the front side 26 of the identity card 10 shows the portrait of the cardholder as a halftone image 12
  • part of the portrait is visible in a metal foil 18 from the back of the card 28. Due to their simultaneous and register-accurate generation described below, the halftone portrait 12 and the portrait inscribed in the metal foil 18 are arranged in a completely identical manner in the case of an intact identification card 10.
  • This congruence can be checked with simple aids, for example with a strong flashlight or by looking at the ID card against daylight.
  • simple aids for example with a strong flashlight or by looking at the ID card against daylight.
  • the two are congruent Portraits are destroyed and can then no longer be restored to their original accuracy. The personalization of the front of the card and the metal foil on the inside is thus effectively and easily verified.
  • the identification card 10 consists of a core layer 20, which is opaque in the visible spectral range, and a transparent film 22, onto which a metal layer 24, for example an aluminum, copper or gold layer, is evaporated in a partial area.
  • the identification card 10 is exposed to pulsed, infrared laser radiation from the front side 26 of the card.
  • the core layer 20 is doped with additives which are capable of absorbing the infrared laser radiation and causing a local blackening 30 of the core layer 20.
  • the additives are, for example, fillers. Depending on the type of filler and / or filler content, the absorption of the laser light and thus the degree of blackening can be controlled.
  • the pulse energy of the laser radiation is selected such that it reaches through the core layer 20 and is absorbed in the metal layer 24.
  • the optical properties of the thin metal layer 24 in the detected modification areas 32 are changed locally in such a way that the portrait inscribed from the front is visible mirror-inverted when viewed from the back of the card 28.
  • the change in state of the metal layer 24 can consist, for example, of partial or complete local removal of the metal layer or a local transformation of the metal layer into a transparent or translucent modification.
  • an Nd: Y AG laser with a wavelength of 1.064 ⁇ m, a beam diameter of approximately 60 ⁇ m and a pulse energy of up to 2 J / cm 2 was used to introduce the markings.
  • Other infrared lasers, such as Nd: glass lasers or the longer-wave C0 2 lasers are also suitable for personalization. It goes without saying that the laser parameters used in each case, such as beam diameter and pulse energy, are matched to the number and the thickness of the layers to be engraved.
  • a halftone image such as the portrait 12
  • a halftone image can be generated without problems with a resolution of, for example, 200 dpi.
  • a tilting effect can be achieved when viewed from the back of the card 28.
  • the image impression in reflected light tilts from a positive representation to a negative representation regardless of the tilt axis when the viewing angle changes.
  • the contrast reversal is explained by the fact that light incident from the rear is reflected by the unmodified areas of the metal layer 24, while diffusely scattering in the removed or modified areas 32. If the viewer is at the solid angle of the directed reflection, the metal layer 24 appears brighter than the modified areas 32, while from other viewing angles the diffusely reflecting areas 32 remain bright, but the metal layer areas appear dark.
  • FIG. 4 shows a further exemplary embodiment of an identification card 40 according to the invention with a more complex layer structure.
  • the layer sequence of the identification card 40 comprises a transparent, low-doped film 42, a transparent undoped film 44, a transparent, highly doped film 46, an opaque film 48, a transparent undoped film 50 and a transparent, low-doped film 52.
  • all of the films mentioned are polycarbonate films , The films may have fluorescent properties.
  • a metal layer 54 here an aluminum layer, with a thickness of a few tenths of a ⁇ m was evaporated onto the transparent undoped film 50 before the films were joined together.
  • the foils were then laminated and the card thus formed was personalized by laser engraving as described above.
  • local blackening 56 was produced by the absorption of the laser radiation.
  • the laser properties in the modification regions 58 irreversibly changed the optical properties of the metal layer 54 locally and congruently with the blackening 56. Further markings can be written into the doped film 52 from the back of the identity card 40.
  • the exemplary embodiment of FIG. 5 is shown in an exploded view for the sake of a clear representation, in which the individual layers have not yet been joined and in which the personalization of the identification card 60 has not yet taken place.
  • the layer structure of the identification card 60 comprises a transparent, low-doped film 62, a printed transparent film 64, which can be undoped or low-doped, a highly-doped transparent film 68, which is provided with a thin metal layer 76, a printed, highly-doped transparent film 70 and one low-doped transparent film 74.
  • the films mentioned are polycarbo- natfolien.
  • the films can also be provided with fluorescent properties if necessary.
  • the foils 64 and 70 are each provided with a printing layer 66 or 72, the printing layer 72 having cutouts 80 in the area of the metal layer 76 or at least in the area of the markings introduced in order to expose the view of the markings.
  • the opacity of the card body is not achieved by an opaque film, but rather by the print layers 66 and 72, which are opaque at least in some areas.
  • the print layer 66 is opaque in the area of the metal layer 76.
  • the printing layers 66 and / or 72 can also be applied with effect colors, such as, for example, fluorescent colors or colors containing optically variable pigments.
  • the metal layer 76 is formed by a hologram patch with a diffraction pattern 78 which, in addition to the portrait described above, provides the viewer with an angle-dependent image impression in a manner known per se.
  • the hologram patch can contain an angle-dependent play of colors or an image motif that moves or changes when tilted.
  • Such a hologram patch can of course be used in all the described embodiments instead of a simple metal layer.
  • the layer sequence of the card comprises a transparent film 90 which has been printed over the entire area with a fluorescent print 91.
  • a metallic layer preferably silver or gold 92.
  • This is covered with a transparent film 93, on which in turn a metallic layer 94, which is preferably silver or is gold colored.
  • the metal layers 94 and 92 preferably have a different metallic appearance, so that the card, viewed from the top and bottom, has a different appearance.
  • This card structure is now exposed to laser radiation from the layer 94, so that the marking 100 is generated in the layers 92 and 94. In this case, the marking is metal removal, so that recesses are created in the metal layer.
  • the recesses 100 which appear fluorescent to the viewer when appropriately illuminated, can be pictorial representations, but also encodings.
  • the layers 95 are metallic layers that have been evaporated onto a transparent film 97.
  • the layers 96 are also metallic layers that have been vapor-deposited on the side opposite the metallic layer 95.
  • These two layer structures were each laminated on one side of a film 98 doped with a fluorescent pigment. When this structure is exposed to laser radiation, the markings 101 are generated in the metal layer. By removing the corresponding metal layer at the locations 101, the viewer can again recognize fluorescent markings at the locations 101 when appropriately illuminated with excitation radiation.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Datenträger, in den mittels eines Laserstrahls Kennzeichnungen eingebracht sind, die in Form von durch den Laserstrahl bewirkten irreversiblen Änderungen der optischen Eigenschaften des Datenträgers sichtbar sind. Erfindungsgemäss umfasst der Datenträger eine im sichtbaren Spektralbereich opake, lasersensitive Schicht (20), die mit einer. zumindest in einem Teilbereich metallisierten Sicherungsschicht (22) kombiniert ist, wobei die Kennzeichnungen (30, 32) durch den Laserstrahl gleichzeitig und passergenau in die lasersensitive Schicht (20) und den metallisierten Teilbereich (24) der Sicherungsschicht (22) eingebracht sind.

Description

Datenträger mit Kennzeichnungen
Die Erfindung betrifft einen Datenträger, in den mittels eines Laserstrahls Kennzeichnungen eingebrachtsind, die in Form von durch den Laserstrahl bewirkten irreversiblen Änderungen der optischen Eigenschaften des Datenträgers sichtbar sind. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Datenträgers sowie ein Verfahren zum Prüfen der Integrität solcher Datenträger.
Es ist bekannt, Ausweiskarten, wie beispielsweise Kreditkarten, Bankkarten oder Personalausweise, mittels Lasergravur zu personalisieren. Bei der Personalisierung durch Lasergravur werden durch geeignete Führung eines Laserstrahls die optischen Eigenschaften des Kartenmaterials in Gestalt einer gewünschten Kennzeichnung irreversibel verändert.
Beispielsweise enthält die in der Druckschrift DE 29 07004 beschriebene Ausweiskarte zwei Deckfolien und ein Karteninlett, in welches durch eine der beiden Deckfolien hindurch mit einem Laserstrahl die Personalisie- rungsdaten eingeschrieben werden. Um die Reproduktion derartiger Ausweiskarten mit modernen Kopiergeräten zu erschweren, werden die Perso- nalisierungsdaten oft in metallische Schichten vor einem dunklen Hintergrund eingebracht. Da der metallische Untergrund zu einer gerichteten Reflexion einfallender Lichtstrahlen führt und der Detektor in Kopiergeräten üblicherweise so angeordnet ist, dass er nur das von der Vorlage diffus gestreute Licht erfassen kann, erscheinen die metallischen Flächen und die eingebrachten Daten in der Kopie durchgängig schwarz.
Trotz des anerkannt hohen Sicherheitsniveaus von laserpersonalisierten Ausweiskarten besteht ein Restrisiko der Verfälschung als Folge einer Trennung von Kartenvorderseite- und Karteήrückseite und der dadurch mögli- chen Manipulationen innen liegender Informationen, wie beispielsweise Text und Bildobjekten. Insbesondere ist nach einer Trennung der Kartenfolien eine innen liegende Metallfolie verfälschbar oder austauschbar.
Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Datenträger der eingangs geschilderten Art mit einer erhöhten Fälschungssicherheit anzugeben. Darüber hinaus sollen Manipulationsversuche mit einfachen Mitteln und möglichst auch durch Laien feststellbar sein.
Diese Aufgabe wird durch den Datenträger mit den Merkmalen des
Hauptanspruchs gelöst. Ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Datenträgers sowie ein Verfahren zum Prüfen der Integrität derartiger Datenträger sind in den nebengeordneten Ansprüchen angegeben. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Der erfindungsgemäße Datenträger baut auf dem Stand der Technik dadurch auf, dass er eine im sichtbaren Spektralbereich opake, lasersensitive Schicht umfasst, die mit einer zumindest in einem Teilbereich metallisierten Sicherungsschicht kombiniert ist. Die Kennzeichnungen sind dabei durch den La- serstrahl gleichzeitig und passergenau in die lasersensitive Schicht und den metallisierten Teilbereich der Sicherungsschicht eingebracht. Somit kann die Integrität des Datenträgers jederzeit durch Prüfung der Passergenauigkeit der Kennzeichnungen geprüft werden. Dazu genügt eine leuchtstarke Taschenlampe oder bereits eine Betrachtung des Datenträgers gegen das Ta- gesucht.
Das Einbringen der Kennzeichnungen in die Sicherungsschicht kann mit Vorteil etwa über einen Materialabtrag im metallisierten Teilbereich oder über eine lokale Umwandlung des Metalls in eine transparente oder translu- zente Modifikation erfolgen.
In zweckmäßigen Ausgestaltungen sind zwischen der lasersensitiven Schicht und der Sicherungsschicht eine oder mehrere Zwischenschichten angeordnet. Die Zwischenschichten sind vorzugsweise transparent und können auch gefärbt und/ oder bedruckt sein. Sie können auch mit fluoreszierenden Eigenschaften ausgestattet sein. Insbesondere wenn die Zwischenschichten nicht durchgehend transparent sind, weisen sie im Bereich der Kennzeich- nungen vorteilhaft eine oder mehrere Aussparungen auf, um den Blick auf die Kennzeichnungen freizugeben und den opaken Hintergrund als Kontrastelement zu nutzen.
Der metallisierte Teilbereich kann mit Vorteil auf die Sicherungsschicht auf- gedampft oder durch eine Druckschicht einer Metalleffektfarbe gebildet sein. Auch kann der metallisierte Teilbereich ein Beugungsmuster, insbesondere eine Hologrammstruktur, aufweisen, so dass ein zusätzlicher winkelabhängiger Bildeindruck für den Betrachter entsteht.
Die lasersensitive Schicht ist bevorzugt durch eine zumindest in einem Teilbereich dotierte Kunststofffolie gebildet. In anderen, ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltungen ist die lasersensitive Schicht durch eine Kunststofffolie gebildet, die zumindest in einem Teilbereich mit einer die Laserstrahlung absorbierenden Druckschicht versehen ist. Die Kunststofffolie kann dann transparent sein, da die für die Kontrastwirkung erforderliche Opazität durch die Druckschicht bereitgestellt wird. Die Kunststofffolie kann des Weiteren mit fluoreszierenden Eigenschaften, z.B. durch Einarbeiten von fluoreszierenden Pigmenten während der Folienherstellung , ausgestattet sein. In beiden Varianten kann die Kunststofffolie beispielsweise aus Poly- carbonat oder Polyester bestehen. Denkbar ist auch der Einsatz von Papier als lasersensitive Schicht. Vorzugsweise wird Papier aus Baumwollfasern verwendet. Die lasersensitive Schicht kann auch eine Metallschicht sein. Vorzugsweise sind dann der metallisierte Teilbereich und die lasersensitive Schicht aus unterschiedlich farbigen Metallen gebildet.
Während bisher lediglich eine einzige im sichtbaren Spektralbereich opake, lasersensitive Schicht beschrieben wurde, ist es erfindungsgemäß auch möglich, mehrere derartige Schichten in dem Datenträger vorzusehen. Die ver- schiedenen lasersensitiven Schichten können dann mit unterschiedlichen Arten von Kennzeichnungen versehen oder mit unterschiedlichen Metallschichten kombiniert werden.
Die in den Datenträger eingebrachten Kennzeichnungen können beliebige Muster oder Zeichen enthalten. Besonderes gut eignen sich Kennzeichnungen, die ein von einem Original reproduziertes Halbtonmuster, insbesondere ein Bild, wie etwa ein Portrait, umfassen, da das menschliche Auge dort auch kleinste Abweichungen in der Deckungsgleichheit wahrnehmen kann. Das Halbtonmuster ist vorzugsweise in Rastertechnik eingebracht, wobei unter- schiedliche Helligkeitsstufen des Halbtonmusters insbesondere durch eine unterschiedliche Rasterpunktdichte, eine unterschiedliche Rasterpunktgröße und/ oder durch eine unterschiedliche Rasterpunktschwärzung erzeugt sind.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung zeigt der metallisierte Teilbereich zusammen mit der opaken Schicht im Auflicht einen Kippeffekt, bei dem der Bildeindruck der eingebrachten Kennzeichnungen bei Änderung des Betrachtungswinkels von einer Positivdarstellung in eine Negativdarstellung umkippt. Wie weiter unten im Detail erläutert, wird diese Kontrastumkehr durch das Zusammenspiel der gerichtet reflektierenden metallischen Teilbereiche und der diffus streuenden Kennzeichnungsbereiche erklärt. Dieser Effekt kann auch als Kopierschutz eingesetzt werden.
Anstelle einer einzigen metallisierten Sicherungsschicht können auch mehre- re derartige Sicherungsschichten vorgesehen sein. Beispielsweise kann durch die Kombination metallisierter Sicherungsschichten in verschiedenen Ebenen ein räumlicher Effekt erzielt werden. Die metallisierten Sicherungsschichten können zusätzlich mit einer Laserkippbild-Struktur versehen sein, wie sie beispielsweise in der Druckschrift EP 0219012 A2 beschrieben ist.
Zum Schutz können die lasersensitive Schicht und/ oder die Sicherungsschicht mit weiteren, zumindest im Bereich der Kennzeichnungen transparenten Schichten bedeckt sein, so dass die lasersensitive Schicht oder die Sicherungsschicht, vorzugsweise beide Schichten, im Inneren des Datenträgers angeordnet sind.
Der Datenträger stellt bevorzugt eine Ausweiskarte, wie etwa eine Kreditkarte, Bankkarte, Barzahlungskarte, Berechtigungskarte, einen Personalausweis oder eine Passpersonalisierungsseite dar. Der Datenträger kann auch ein auf einer Trägerschicht angeordnetes Transferelement zum Aufbringen auf eine Ausweiskarte oder dergleichen darstellen.
Zur Herstellung eines beschriebenen Datenträgers wird die im sichtbaren Spektralbereich opake, lasersensitive Schicht mit der zumindest in einem Teilbereich metallisierten Sicherungsschicht und gegebenenfalls weiteren Schichten kombiniert, und der Schichtenaufbau zum Einbringen der Kennzeichnungen von der Seite der lasersensitiven Schicht her mit Laserstrahlung beaufschlagt, wodurch die Kennzeichnungen gleichzeitig und passergenau in die lasersensitive Schicht und den metallisierten Teilbereich der Siehe- rungsschicht eingebracht werden. Vorzugsweise trifft der Laserstrahl senkrecht auf den Schichtaufbau. Denkbar ist aber auch jeder andere Einfallswinkel der Laserstrahlung auf den Schichtaufbau. Wird also der Laserstrahl in einem bestimmten Winkel, z.B. 70°, zur Kartenoberfläche eingestrahlt, bleibt die Deckungsgleichheit der eingravierten Kennzeichnungen in den unterschiedlichen Ebenen des Schichtaufbaus prinzipiell erhalten. Die Deckungsgleichheit muss bei Betrachtung dann natürlich unter dem Winkel geprüft werden, unter dem die Kennzeichnung in den Schichtaufbau mittels Laser eingraviert wurde.
Die Kennzeichnungen werden bevorzugt mit gepulster Laserstrahlung, vorzugsweise mit einer Wellenlänge im infraroten oder sichtbaren Spektralbereich eingebracht. Als Kennzeichnung wird mit Vorteil ein von einem Original reproduziertes Halbtonmuster in Rastertechnik eingesetzt, wobei unter- schiedliche Helligkeitsstufen des Halbtonmusters insbesondere durch eine unterschiedliche Rasterpunktdichte, eine unterschiedliche Rasterpunktgröße und/ oder durch eine unterschiedliche Rasterpunktschwärzung erzeugt werden. Die Rasterpunktdichte wird dabei zweckmäßig zwischen 50 und 500 dpi (dots per inch), bevorzugt zwischen 150 und 250 dpi, besonders bevor- zugt zwischen 170 und 200 dpi gewählt.
Zur Prüfung der Integrität eines Datenträgers der beschriebenen Art wird der Datenträger mit einer starken Lichtquelle beleuchtet, die Passergenauigkeit der Kennzeichnungen in der opaken, lasersensitiven Schicht und dem metallisierten Teilbereich der Sicherungsschicht bestimmt und auf Grundlage der bestimmten Passergenauigkeit die Integrität des Datenträgers beurteilt. Insgesamt liefert die Erfindung eine deutliche Erhöhung der Sicherheit personalisierter Datenträger, wobei gleichzeitig eine einfache Überprüfbarkeit der Absicherung gegeben ist. Ohne wesentlichen Einfluss auf die Durchsatzleistung können etwa bei der Kartenherstellung in einem Arbeitsschritt drei Informationen zur Absicherung gegen Verfälschung in das Kartenmaterial eingebracht werden:
1) ein Photo, etwa auf der Kartenvorderseite,
2) ein Durchlichteffekt, der abhängig von der Art der Personalisierung ein Positiv- oder Negativbild liefert, und
3) eine Personalisierung einer metallisierten Folienschicht, gegenüberliegend und absolut deckungsgleich zu dem Photo auf der Kartenvor- derseite.
Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Zur besseren Anschaulichkeit wird in den Figuren auf eine maßstabs- und proportionsgetreue Darstellung ver- ziehtet.
Es zeigen:
Fig. 1 die Vorderansicht einer Ausweiskarte nach einem Ausfüh- rungsbeispiel der Erfindung in schematischer Darstellung,
Fig. 2 die Rückansicht der Ausweiskarte von Fig. 1, Fig. 3 eine Schnittdarstellung der Ausweiskarte von Fig. 1 entlang der Linie 111-111,
Fig. 4 bis 7 Schnittdarstellungen weiterer- Ausweiskarten nach Ausfüh- rungsbeispielen der Erfindung.
Die Fig. 1 und 2 zeigen die Vorder- bzw. Rückansicht einer erfindungsgemäßen Ausweiskarte 10 in schematischer Darstellung. Die Ausweiskarte 10 enthält ein Portrait 12 des Karteninhabers sowie weitere personenbezogenen Daten 14, im Ausführungsbeispiel den Vor- und Nachnamen des Inhabers. Darüber hinaus kann die Ausweiskarte weitere personen- oder nicht- personbezogene Daten 16, wie etwa Geburtsdatum, Nationalität, Ausstellungsbehörde, Ausstellungsdatum und dergleichen enthalten. Das Portrait 12 und der Name 14 der Ausweiskarte 10 dienen nur zur Illustration und entsprechen keiner realen Person.
Während die Vorderseite 26 der Ausweiskarte 10 das Portrait des Karteninhabers als gerastertes Halbtonbild 12 zeigt, ist von der Kartenrückseite 28 her ein Teil des Portraits in einer Metallfolie 18 sichtbar. Aufgrund ihrer weiter unten beschriebenen gleichzeitigen und passergenauen Erzeugung sind das Halbtonportrait 12 und das in die Metallfolie 18 eingeschriebene Portrait bei einer unversehrten Ausweiskarte 10 vollkommen deckungsgleich angeordnet.
Diese Deckungsgleichheit kann mit einfachen Hilfsmitteln, beispielsweise mit einer starken Taschenlampe oder bereits durch Betrachtung der Ausweiskarte gegen das Tageslicht überprüft werden. Bei einem Manipulationsversuch durch Trennung der Kartenfolien und Austausch oder Verfälschung der innen liegenden Metallfolie 18 wird die Deckungsgleichheit der beiden Portraits zerstört und kann dann nicht mehr mit der ursprünglichen Genauigkeit wiederhergestellt werden. Die Personalisierung der Kartenvorderseite und der innen liegenden Metallfolie wird somit wirkungsvoll und leicht überprüfbar abgesichert.
Der Schichtaufbau der Ausweiskarte 10 und ihre Herstellung werden nunmehr mit Bezug auf die vereinfachte schematische Darstellung der Fig. 3 erläutert. Im einfachsten Fall besteht die Ausweiskarte 10 aus einer im sichtbaren Spektralbereich opaken Kernschicht 20 und einer transparenten Folie 22, auf die in einem Teilbereich eine Metallschicht 24, beispielsweise eine Aluminium-, Kupfer- oder Goldschicht, aufgedampft ist.
Zur Personalisierung wird die Ausweiskarte 10 von der Kartenvorderseite 26 her mit gepulster, infraroter Laserstrahlung beaufschlagt. Die Kernschicht 20 ist dazu mit Zusatzstoffen dotiert, die in der Lage sind, die infrarote Laserstrahlung zu absorbieren und eine lokale Schwärzung 30 der Kernschicht 20 zu bewirken. Bei den Zusatzstoffen handelt es sich z.B. um Füllstoffe. Je nach Art des Füllstoffs und/ oder des Füllstoff gehalts lässt sich die Absorption des Laserlichts und somit der Grad der Schwärzung steuern. Die Pulsenergie der Laserstrahlung ist so gewählt, dass sie durch die Kernschicht 20 hindurchgreift und in der Metallschicht 24 absorbiert wird. Durch den Einfluss der Laserstrahlung werden die optischen Eigenschaften der dünnen Metallschicht 24 in den erfassten Modifikationsbereichen 32 lokal so verändert, dass das von der Vorderseite her eingeschriebene Portrait bei Betrachtung von der Kartenrückseite 28 her spiegelverkehrt sichtbar ist. Die Zustandsän- derung der Metallschicht 24 kann beispielsweise in einem teilweisen oder vollständigen lokalen Abtragen der Metallschicht oder in einer lokalen Umwandlung der Metallschicht in eine transparente oder transluzente Modifikation bestehen. Im Ausführungsbeispiel wurde zum Einbringen der Kennzeichnungen ein Nd:Y AG-Laser mit einer Wellenlänge von 1,064 μm, einem Strahldurchmesser von etwa 60 μm und einer Pulsenergie von bis zu 2 J/cm2 eingesetzt. Auch andere Infrarotlaser, wie etwa Nd:Glas-Laser oder die längerwelligen C02-Laser, kommen für die Personalisierung in Frage. Es versteht sich, dass die jeweils konkret eingesetzten Laserparameter, wie Strahldurchmesser und Pulsenergie, auf die Anzahl und die Dicke der zu gravierenden Schichten abgestimmt werden.
Durch Abfahren der Bildfläche des Portraits 12 in einem festgelegten Raster und eine dem jeweiligen Schwärzungsgrad entsprechende Puls-zu-Puls- Variation der Laserleistung kann problemlos ein Halbtonbild, wie das Portrait 12, mit einer Auflösung von beispielsweise 200 dpi erzeugt werden.
Durch geeignete Wahl des Hintergrundes der Metallschicht 24 lässt sich bei Betrachtung von der Kartenrückseite 28 her ein Kippeffekt erzielen. Dabei kippt der Bildeindruck im Auflicht bei Änderung des Betrachtungswinkels unabhängig von der Kippachse von einer Positivdarstellung in eine Negativdarstellung um. Ohne an eine bestimmte Erklärung gebunden zu sein, wird die Konttastumkehr dadurch erklärt, dass von der Rückseite her einfallendes Licht von den nicht modifizierten Bereichen der Metallschicht 24 gerichtet reflektiert wird, während es in den abgetragenen oder modifizierten Bereichen 32 diffus streut. Befindet sich der Betrachter im Raumwinkel der gerichteten Reflexion, so erscheint ihm die Metallschicht 24 heller als die modifizierten Bereiche 32, während ihm aus anderen Betrachtungswinkeln die diffus reflektierenden Bereich 32 unverändert hell, die Metallschichtbereiche jedoch dunkel erscheinen. Dieser Effekt ist dann besonders deutlich, wenn die Metallschicht 24 vor einem hellen, beispielsweise weißen oder pa- stellf arbenen Hintergrund angeordnet ist. Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ausweiskarte 40 mit einem komplexeren Schichtaufbau. Die Schichtenfolge der Ausweiskarte 40 umfasst eine transparente niedrigdotierte Folie 42, eine transparente undotierte Folie 44, eine transpar-ente hochdotierte Folie 46, eine opake Folie 48, eine transparente undotierte Folie 50 und eine transparente niedrigdotierte Folie 52. Alle genannten Folien sind im Ausfuhrungsbeispiel Polycarbonatfolien. Gegebenenfalls sind die Folien mit fluoreszierenden Eigenschaften ausgestattet.
Auf die transparente undotierte Folie 50 wurde vor dem Zusammenfügen der Folien eine Metallschicht 54, hier eine Aluminiumschicht, einer Dicke von einigen zehntel μm aufgedampft. Dann wurden die Folien laminiert und die so gebildete Karte, wie oben beschrieben, durch Lasergravur personalisiert. In den dotierten Folien 42 und 46 entstanden dabei durch die Absorpti- on der Laserstrahlung lokale Schwärzungen 56. Gleichzeitig wurden durch die Laserstrahlung in den Modifikationsbereichen 58 die optischen Eigenschaften der Metallschicht 54 lokal und deckungsgleich mit den Schwärzungen 56 irreversibel verändert. In die dotierte Folie 52 können von der Rückseite der Ausweiskarte 40 her weitere Kennzeichnungen eingeschrieben sein.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 5 ist der deutlichen Darstellung halber in Explosionsdarstellung gezeigt, bei der die einzelnen Schichten noch nicht zusammengefügt und bei der die Personalisierung der Ausweiskarte 60 noch nicht erfolgt ist. Der Schichtaufbau der Ausweiskarte 60 umfasst eine trans- parente niedrigdotierte Folie 62, eine bedruckte transparente Folie 64, die undotiert oder niedrigdotiert sein kann, eine hochdotierte transparente Folie 68, die mit einer dünnen Metallschicht 76 versehen ist, eine bedruckte hochdotierte transparente Folie 70 und eine niedrigdotierte transparente Folie 74. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel sind die genannten Folien Polycarbo- natfolien. Die Folien können auch hier gegebenenfalls mit fluoreszierenden Eigenschaften ausgestattet sein.
Die Folien 64 und 70 sind jeweils mit einer -Druckschicht 66 bzw. 72 versehen, wobei die Druckschicht 72 im Bereich der Metallschicht 76 oder zumindest im Bereich der eingebrachten Kennzeichnungen Aussparungen 80 aufweist, um den Blick auf die Kennzeichnungen freizugeben. Die Opazität des Kartenkörpers wird bei diesem Ausführungsbeispiel nicht durch eine opake Folie, sondern durch die zumindest in Teilbereichen opaken Druckschichten 66 und 72 erreicht. Insbesondere ist die Druckschicht 66 im Bereich der Metallschicht 76 opak. Die Druckschichten 66 und/ oder 72 können auch mit Effektfarben, wie etwa Fluoreszenzfarben oder optisch variable Pigmente enthaltenden Farben, aufgebracht sein.
Im Ausführungsbeispiel ist die Metallschicht 76 durch ein Hologrammpatch mit einem Beugungsmuster 78 gebildet, das dem Betrachter zusätzlich zu dem oben beschriebenen Portrait in an sich bekannter Weise einen winkelabhängigen Bildeindruck liefert. Beispielsweise kann das Hologrammpatch ein winkelabhängiges Farbspiel oder ein sich beim Kippen bewegendes oder veränderndes Bildmotiv enthalten. Ein derartiges Hologrammpatch kann selbstverständlich bei allen geschilderten Ausführungsformen anstelle einer einfachen Metallschicht verwendet werden.
Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ausweiskarte. Die Schichtfolge der Karte umfasst eine transparente Folie 90, die mit einem fluoreszierenden Aufdruck 91 vollflächig bedruckt wurde. Darüber befindet sich eine metallische Schicht, vorzugsweise silber- oder goldfarben 92. Diese ist abgedeckt mit einer transparenten Folie 93, auf der sich wiederum eine metallische Schicht 94, die vorzugsweise silber- oder goldfarben ist, befindet. Die Metallschichten 94 und 92 haben vorzugsweise ein unterschiedlich metallisches Erscheinungsbild, so dass die Karte, jeweils von der Ober- und Unterseite betrachtet, ein unterschiedliches Erscheinungsbild aufweist. Dieser Kartenaufbau wird nun vonseiten der Schicht 94 mit Laserstrahlung beaufschlagt, so dass die Markierung 100 in den Schichten 92 und 94 erzeugt wird. Bei der Markierung handelt es sich in diesem Fall um einen Metallabtrag, so dass Aussparungen in der Metallschicht entstehen. Durch Beleuchtung der Karte mit UV-Strahlung vonseiten der Schicht 90 sind einem Betrachter, der die Karte von der Seite der Beschich- tung 94 betrachtet, im Bereich der Aussparung 100 fluoreszierende Stellen erkennbar. Bei den Aussparungen 100, die dem Betrachter bei entsprechender Beleuchtung fluoreszierend erscheinen, kann es sich um bildhafte Darstellungen, wie aber auch um Codierungen handeln.
Fig. 7 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel. Bei den Schichten 95 handelt es sich um metallische Schichten, die auf eine transparente Folie 97 aufgedampft wurden. Bei den Schichten 96 handelt es sich ebenfalls um metallische Schichten, die auf der der metallischen Schicht 95 gegenüberliegenden Seite aufgedampft wurden. Diese beiden Schichtauf- bauten wurden jeweils auf einer Seite einer mit einem fluoreszierenden Pigment dotierten Folie 98 auflarrdniert. Bei Beaufschlagung dieses Aufbaus mit Laserstrahlung werden die Markierungen 101 in den Metallschicht erzeugt. Durch Entfernen der entsprechenden Metallschicht an den Stellen 101 kann bei entsprechender Beleuchtung mit Anregungsstrahlung der Betrachter wieder fluoreszierende Kennzeichen an den Stellen 101 erkennen.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Datenträger, in den mittels eines Laserstrahls Kennzeichnungen eingebracht sind, die in Form von durch den Laserstrahl bewirkten irreversiblen Änderungen der optischen Eigenschaften des Datenträgers sichtbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenträger eine im sichtbaren Spektralbereich opake, lasersensitive Schicht umfasst, die mit einer zumindest in einem Teilbereich metallisierten Sicherungsschicht kombiniert ist, wobei die Kennzeichnungen durch den Laserstrahl gleichzeitig und passergenau in die lasersensitive Schicht und den metallisierten Teilbereich der Sicherungsschicht eingebracht sind.
2. Datenträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbringen der Kennzeichnungen in die Sicherungsschicht über einen Mate- rialabtrag im metallisierten Teilbereich erfolgt.
3. Datenträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbringen der Kennzeichnungen in die Sicherungsschicht über eine lokale Umwandlung des Metalls in eine transparente oder transluzente Modifikati- on erfolgt.
4. Datenträger nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der lasersensitiven Schicht und der Sicherungsschicht eine oder mehrere Zwischenschichten angeordnet sind.
5. Datenträger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht(en) gefärbt und/ oder bedruckt sind und/ oder fluoreszieren.
6. Datenträger nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht(en) im Bereich der Kennzeichnungen eine oder mehrere Aussparungen aufweisen.
7. Datenträger nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der metallisierte Teilbereich auf die Sicherungsschicht aufgedampft ist.
8. Datenträger nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der metallisierte Teilbereich durch eine Druckschicht einer Metalleffektfarbe gebildet ist.
9. Datenträger nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der metallisierte Teilbereich ein Beugungsmuster, ins- besondere eine Hologrammstruktur, aufweist.
10. Datenträger nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die lasersensitive Schicht durch eine zumindest in einem Teilbereich dotierte Kunststofffolie gebildet ist.
11. Datenträger nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die lasersensitive Schicht durch eine Kunststofffolie gebildet ist, die zumindest in einem Teilbereich mit einer die Laserstrahlung absorbierenden Druckschicht versehen ist.
12. Datenträger nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere im sichtbaren Spektralbereich opake, lasersensitive Schichten vorgesehen sind.
13. Datenträger nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennzeichnungen ein von einem Original reproduziertes Halbtonmuster, insbesondere ein Bild, wie etwa ein Portrait, umfassen.
14. Datenträger nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbtonmuster in Rastertechnik eingebracht ist, wobei unterschiedliche Helligkeitsstufen des Halbtonmusters insbesondere durch eine unterschiedliche Rasterpunktdichte, eine unterschiedliche Rasterpunktgröße und/ oder durch eine unterschiedliche Rasterpunktschwärzung erzeugt sind.
15. Datenträger nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der metallisierte Teilbereich zusammen mit der opaken Schicht im Auflicht einen Kippeffekt zeigt, bei dem der Bildeindruck der eingebrachten Kennzeichnungen bei Änderung des Betrachtungswinkels von einer Positivdarstellung in eine Negativdarstellung umkippt..
16. Datenträger nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere zumindest in einem Teilbereich metallisierte Sicherungsschichten vorgesehen sind, bevorzugt, dass durch die Kombination metallisierter Sicherungsschichten in verschiedenen Ebenen ein räumlicher Effekt erzielt wird.
17. Datenträger nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die oder eine der metallisierten Sicherungsschichten zusätzlich mit einer Laserkippbild-Struktur versehen ist.
18. Datenträger nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die lasersensitive Schicht und/ oder die Sicherungs- schicht mit weiteren, zumindest im Bereich der Kennzeichnungen transparenten Schichten bedeckt sind, so dass die lasersensitive Schicht oder die Sicherungsschicht, vorzugsweise beide Schichten, im Inneren des Datenträgers angeordnet sind.
19. Datenträger nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenträger eine Ausweiskarte, wie etwa eine Kreditkarte, Bankkarte, Barzahlungskarte, Berechtigungskarte, einen Personalausweis oder eine Passpersonalisierungsseite darstellt.
20. Datenträger nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenträger ein auf einer Trägerschicht angeordnetes Transferelement zum Aufbringen auf eine Ausweiskarte oder dergleichen darstellt.
21. Verfahren zum Herstellen eines Datenträgers nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 20, bei dem die im sichtbaren Spektralbereich opake, lasersensitive Schicht mit der zumindest in einem Teilbereich metallisierten Sicherungsschicht und gegebenenfalls weiteren Schichten kombiniert wird, und der Schichtenaufbau zum Einbringen der Kennzeichnungen von der Seite der lasersensitiven Schicht her mit Laserstrahlung beaufschlagt wird, wodurch die Kennzeichnungen gleichzeitig und passergenau in die lasersensitive Schicht und den metallisierten Teilbereich der Sicherungsschicht eingebracht werden.
22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennzeichnungen mit gepulster Laserstrahlung, vorzugsweise mit einer Wellenlänge im infraroten Spektralbereich, eingebracht werden.
23. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass als Kennzeichnung ein von einem Original reproduziertes Halbtonmuster in Rastertechnik eingebracht wird, wobei unterschiedliche Helligkeitsstufen des Halbtonmusters insbesondere durch eine unterschiedliche Rasterpunktdich- te, eine unterschiedliche Rasterpunktgröße und/ oder durch eine unterschiedliche Rasterpunktschwärzung erzeugt wird, und wobei die Rasterpunktdichte zwischen 50 und 500 dpi, bevorzugt zwischen 150 und 250 dpi, besonders bevorzugt zwischen 170 und 200 dpi gewählt wird.
24. Verfahren zum Prüfen der Integrität eines Datenträgers nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 20, bei dem der Datenträger mit einer starken Lichtquelle beleuchtet wird, die Passergenauigkeit der Kennzeichnungen in der opaken, lasersensitive Schicht und dem metallisierten Teilbereich der Sicherungsschicht bestimmt wird und auf Grundlage der bestimmten Pas- sergenauigkeit die Integrität des Datenträgers beurteilt wird.
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