Die Erfindung bezieht sich auf einen Datenträger nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zur Herstellung eines Schichtverbunds für einen solchen Datenträger nach dem Oberbegriff des Anspruchs 14.
Solche Datenträger dienen als Identitätskarte (Personalausweis, Checkkarte, Abonnement für Transportunternehmen usw.), als elektronisches Zahlmittel (smart card), als Berechtigungsausweis für eine Zutrittskontrolle usw. und weisen als Echtheitsmerkmal wenigstens ein Sicherheitsmerkmal mit beugungsoptisch wirksamen Strukturen auf.
Ein Datenträger ist aus der CH-PS 672 285 bekannt, der einen in Spritzguss erzeugten, massiven, aber flexiblen Körper aus Kunststoff mit einer Ausnehmung zur Aufnahme von integrierten Schaltungen aufweist.
Aus der WO 96/34730 ist ein Verfahren zum Herstellen von ein- oder beidseitig mit einem bedruckten Etikett versehene Kunststoffkarten bekannt, bei dem zunächst die bedruckten, mit magnetischen Aufzeichnungsstreifen oder Sicherheitsmerkmale mit beugungsoptisch wirksamen Strukturen versehenen Etiketten erzeugt werden. Die Rückseite der Etiketten bzw. zwischen den Rückseiten zweier Etiketten wird in einer Spritzgussform Kunststoffmaterial angespritzt, um die von ISO vorgeschriebene Dicke der Ausweiskarten zu erhalten. Ausdrücklich werden hier auf die in der WO 96/34730 enthaltenen technischen Details zum Bedrukken von Kunststoffkarten und den Überlegungen zur Spritzgusstechnik verwiesen. Zum Schutz der auf dem Etikett angebrachten Indicia gegen mechanische Einwirkungen wird ein transparenter Schutzlack aufgetragen.
Die EP 709 805 A2 lehrt Hologramme, Magnetstreifen und elektronische Module in die Hauptflächen einer Datenkarte einzubetten, wobei elektronische Module für einen berührungslosen Datenaustausch auch im Innern der Karte angeordnet sein kann. Es wird kein Spritzgussverfahren angewendet, sondern ein Granulat verschiedenster Körnung zusammen mit dem eingebetteten elektronischen Modul bei erhöhter Temperatur verpresst.
In Laminate aus Kunststoff eingebettete Muster aus Beugungsstrukturen dienen als fälschungssichere Merkmale zur Beglaubigung der Echtheit wertvoller Gegenstände. Besonders die visuell wahrnehmbaren Muster, Schriften usw. aus Beugungsstrukturen, die beim Drehen um eine der Achsen des Laminats nacheinander sichtbar werden und einen sequentiellen Ablauf von Bildern erzeugen, sind z.B. aus den Patentschriften CH-PS 659 433, EP 330 738 A1, EP 375 833 A1, EP 537 439 A1 bekannt, während der Schichtaufbau der Laminate in der CH-PS 680 170, der EP 401 466 A1 usw. beschrieben ist.
Die CH-PS 678 835 zeigt einen Ausweis mit einer gegen ein Austauschen gesicherten Photographie. Eine Marke aus dem Laminat mit dem Muster aus eingebetteten Beugungsstrukturen überdeckt einen Teil der auf den Ausweis geklebten Photographie des Inhabers und einen angrenzenden Teil des Ausweises. Die Photographie steht wesentlich über der Oberfläche des Dokuments vor, so dass die Marke im Bereich der von ihr abgedeckten Berandung der Photographie gerade dort besonders anfällig auf mechanische Beschädigungen ist, wo ein unbefugtes Austauschen der Photographie überprüft werden muss. Ein Abdecken des Ausweises mit einer Laminierfolie verzögert lediglich ein Auftreten von Beschädigungen.
Nach der EP 741 370 A1 ist das aus unzusammenhängenden, kleinen Flächenteilen auf einem Datenträger zusammengesetzte Sicherheitsmerkmal zum Schutz gegen ein Abstossen der Flächenteile ganz oder teilweise mit einem kratzfesten, bedruckbaren und vorteilhaft mit UV Strahlung zu härtenden Lack überzogen.
Ein Nachteil der bekannten Ausweiskarten mit einem Sicherheitsmerkmal, insbesondere der "smart cards", der Identitätskarten usw., ist deren Anfälligkeit auf mechanische Beschädigungen, die in der langen Gebrauchsdauer auftreten. Die Ausweiskarten werden täglich mechanisch belastet, sei es im Portemonnaie oder sei es beim Einführen durch enge, metallische Blendenöffnungen von Lesegeräten aller Art. Dies stellt an die Scheuerfestigkeit der Kartenoberfläche grosse Anforderungen, speziell wenn im Bereich des Sicherheitsmerkmals und anderer Indicia die Ausweiskarten verdickt und daher die Oberfläche nicht eben ist.
Die Aufgabe der Erfindung ist eine spannungsfreie, kostengünstige Ausweiskarte mit einer grossen Scheuerfestigkeit des Sicherheitsmerkmals zu schaffen und ein kostengünstiges Herstellverfahren für eine solche Ausweiskarte mit diesen Eigenschaften anzugeben.
Die Lösung der Aufgabe gelingt durch die im Kennzeichen der Ansprüche 1 und 14 angegebenen Merkmale. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 einen Datenträger mit einem Sicherheitselement im Querschnitt,
Fig. 2 der Datenträger mit Indicia und einer Ausnehmung für ein IC-Modul,
Fig. 3 eine Auskleidung zur Aufnahme des IC-Moduls,
Fig. 4 der Datenträger mit sichtbaren Elementen in zwei Ebenen,
Fig. 5 der Datenträger mit einem kontaktlosen IC-Modul,
Fig. 6 der Datenträger mit einem gesicherten Bild,
Fig. 7 die Vorderseite des Datenträgers,
Fig. 7a die Rückseite des Datenträgers,
Fig. 8 die Vorderseite des Datenträgers mit einer lokal begrenzten Schutzschicht,
Fig. 8a der Datenträger im Querschnitt mit einer Spritzform und
Fig. 9 eine Schutzschicht mit Oberflächenstruktur.
In der Fig. 1 bedeutet 1 ein Substrat, 2 eine Schutzschicht, 3 ein Sicherheitselement mit einer Deckschicht 4 über Beugungselementen 5 einschliessenden Laminat 6. Die mit den Bezugszahlen 1 bis 6 bezeichneten Teile bilden zusammen einen, in dieser Darstellung im Querschnitt gezeigten Schichtverbund 7 für Datenträger. Dieser Schichtverbund 7 weist eine Dicke von weniger als 0,1 mm bis etwa 2 mm auf, wobei für einen typischen flächigen Datenträger gemäss ISO Norm 7816-1 die Abmessungen zu 85,4 mm x 54 nun bei einer Dikke von 0,76 mm festgelegt sind. Allerdings werden oft auch andere Dicken im Bereich 0,6 mm bis 1,0 mm bevorzugt.
Das Substrat 1 ist ein flächiger Gegenstand aus Metall, Papier usw. oder einem Kunststoff. Für Wertkarten hoher Qualität werden Folien aus Kunststoff mit einer Dicke von 0,1 mm bis zu 1.0 mm Dicke verarbeitet. In einem Beispiel ist das Substrat 1 aus einer bandförmigen Folie aus Kunststoff ausgestanzt. Die der Schutzschicht 2 zugewandte Seite des Substrats 1 ist die Informationsseite 8, die andere Seite des Substrats 1 ist die Rückseite 9. Das Substrat 1 weist wenigstens auf der Informationsseite 8 Indicia 10 auf, die sowohl drucktechnisch erzeugt sind und/oder auch ein aufgeklebtes Bild, z.B. des Ausweisinhabers, umfassen können.
Das Sicherheitselement 3 besteht aus einem Laminat 6 aus wenigstens zwei Lackschichten, zwischen zwei dieser Schichten sind die Beugungselemente 5 eingebettet. Die Beugungselemente 5 können Hologramme sein oder bilden aus Teilflächen mit abgeformten, mikroskopisch feinen Reliefstrukturen zusammengesetzte Muster, Schriften oder Bildsequenzen, die in den eingangs genannten Dokumenten beschrieben sind. Beim Kippen oder Drehen des Sicherheitselements 3 sieht der Betrachter eine Veränderung der Muster, der Schriften oder einen Ablauf von Bildern einer Sequenz. Die Sicherheitselemente 3 umfassen neben gewöhnlichen Hologrammen die eingangs erwähnten Sicherheitsmerkmale, die in den dort vermerkten, hier ausdrücklich integrierten Schriften beschrieben sind.
Das Sicherheitselement 3 kann auf der Betrachtungsseite eine bis zu 100 mu m dicke, zähe transparente Deckschicht 4 aufweisen, die das Laminat 6 vor mechanischem Abrieb schützt.
Auf der von der Deckschicht 4 bzw. Betrachtungsseite abgewandten Fläche ist das Laminat 6 zum Kleben ausgerüstet, um das Sicherheitselement 3 auf der Informationsseite 8 mit dem Substrat 1 zu verbinden. An der mit einem mikroskopisch feinen Relief der Beugungselemente 5 strukturierten Grenzfläche zwischen den beiden Lackschichten muss der Brechungsindex einen Sprung aufweisen, damit das aus dem Halbraum der Betrachtungsseite einfallende und an den Beugungselementen 5 gebeugte Licht wieder in den Halbraum zurückgeworfen wird. Sind die beiden Lackschichten transparent und weisen sie eine Differenz im Brechungsindex auf, sind auch die unter dem Sicherheitselement 3 angeordneten Indicia 10 sichtbar.
Ein transparentes Diëlektrikum mit hohem Brechungsindex, das als dünne Schicht auf der strukturierten Grenzfläche aufgetragen ist, vergrössert den Reflexionsgrad derart, dass die Indicia 10 nur unter den Raumwinkeln gut sichtbar sind, in denen kein gebeugtes Licht reflektiert wird. Anderseits reflektiert ein metallischer Überzug (Al, Au, Cu usw.) mehr als 10 nm auf der strukturierten Grenzfläche das gebeugte Licht fast vollständig, so dass die unter dem Sicherheitselement 3 angeordneten Indicia 10 nicht sichtbar sind, es sei denn, das Motiv des Sicherheitselement 3 besteht aus einem filigranen feinen Linienmuster, bei dem der metallische Überzug so im Bereich der Linien aufgebracht ist, dass die beugenden und reflektierenden Linien von neutralen vollständig transparenten Gebieten getrennt sind, eine Ausführung, die in der eingangs erwähnten EP 537 439 A1 beschrieben ist.
In einer ersten Ausführung umschliesst die aus transparentem Kunststoff bestehende Schutzschicht 2 das Sicherheitselement 3 völlig und fugenlos und überdeckt nur die nicht vom Sicherheitselement 3 abgedeckten Teile der Informationsseite 8. Die Dicke der Schutzschicht 2 entspricht wenigstens der Dicke des Laminats 6 bzw. eines Verbunds 6, 4 aus dem Laminat 6 und der Deckschicht 4. Die freie Oberfläche 11 der Schutzschicht 2 kann somit bündig mit der freien Seite des Laminats 6 bzw. des Verbunds 6, 4 sein oder die Oberfläche 11 min überragt das Laminat 6 bzw. den Verbund 6, 4, wie dies in der Darstellung der Fig. 1 mit einer gepunkteten Linie gezeichnet ist. Die Dicke des Substrats 1 ist wegen der vorgeschriebenen normierten Dicke des Schichtverbunds 7 vorbestimmt.
In einem Beispiel beträgt die Dicke der Schutzschicht 3 etwa 0,10 bis 0,15 mm und die des Substrats bis 0,61 bis 0,66 mm für einen 0,76 mm starken Schichtverbund 7. Die Rückseite 9 kann drucktechnisch aufgebrachte Informationen unter einer transparenten und kratzfesten Lackschicht 12 aufweisen.
Diese Ausführungen haben den Vorteil, dass die freie Oberfläche 11 und die Deckschicht 4 glatt ineinander übergehen und das infolge der Klebe- und der Deckschicht 4 relativ dicke Sicherheitselement 3 gegen ein Abstossen vom Substrat 1 geschützt ist bzw. dass das Sicherheitselement 3 zum Schutze relativ zur Oberfläche 11 min vertieft angeordnet ist. Zudem ist die Wahl des Materials der Schutzschicht 2 weniger eingeschränkt, da auch opakes Material gewählt werden kann, ohne die Betrachtung des Sicherheitselementes 3 zu beeinträchtigen.
Die Ausführung des Schichtverbunds 7 in der Fig. 2 weist in der Schutzschicht 2 eine Vertiefung 13 für die Aufnahme eines Moduls mit einer integrierten Schaltung auf, die für elektronische vorbezahlte Wertkarten, Ausweiskarten, "smart cards", elektronische Geldbörse usw. eingesetzt wird. Das Substrat 1 weist auf der Informationsseite 8 wenigstens das Sicherheitselement 3 auf. Einige der Indicia 10 können durch das Sicherheitselement 3 hindurch sichtbar sein oder sind als Druckbild 14 über dem Sicherheitselement 3 angeordnet. Danach wird die Schutzschicht 2 aus transparentem Kunststoff aufgespritzt und gleichzeitig die Vertiefung 13 in die Schutzschicht 2 eingeformt. Das Sicherheitselement 3 ist zwischen dem Substrat 1 und der Schutzschicht 2 völlig fugenlos eingeschlossen.
Bei der Ausführung nach der Fig. 3 ist die Vertiefung 13 (Fig. 2) mit einer fingerhutähnlichen Auskleidung 15 aus dünnem Metallblech oder Kunststoff ausgefüttert, wobei das Metall als Schirm gegen elektrische Störungen wirkt. Vor dem Spritzgiessen der Schutzschicht 2 ist die Auskleidung 15 am Ort der Vertiefung 13 in der Spritzform so angeordnet, dass beim Aufbringen der Schutzschicht 2 auf dem mit dem Sicherheitselement 3 (Fig. 2) bestückten Substrat 1 die Auskleidung 15 mit dem Kunststoff der Schutzschicht 2 umspritzt wird und in der Schutzschicht 2 die ausgekleidete Vertiefung 13 entsteht. Die Auskleidung 15 ist bündig mit der Oberfläche 11 (Fig. 1) und erweitert sich gegen die Oberfläche 11, um das Kontaktfeld des Moduls mit der integrierten Schaltung aufzunehmen.
Die Auskleidung 15 weist mit Vorteil wenigstens eine aussen auf ihrer Aussenseite umlaufende Rippe 16 und eine auf der Innenseite umlaufende Nut auf, damit sowohl die Auskleidung 15 in der Schutzschicht 2 als auch das zu einem späteren Zeitpunkt mit einer Verfüllmasse, z.B. mit dem unter der Marke Araldit< TM > bekannten Zweikomponentenkleber, eingeklebte Modul mit der integrierten Schaltung in der ausgekleideten Vertiefung 13 durch die von der Rippe 16 und der Nut erzeugten Verzahnung sicher verankert ist. Bei einem dicken Substrat 1 kann die aufgespritzte Schutzschicht für die Aufnahme der Auskleidung 15 zu dünn sein. Mit Vorteil wird am Ort der Vertiefung 13 das Substrat 1 ein Loch ausgestanzt, das den unteren Teil der Auskleidung 15 aufnimmt, wobei beim Erzeugen der Schutzschicht 2 der Kunststoff allfällige Freiräume in diesem Loch verfüllt.
Bei der Ausführung des Schichtverbunds 7 in der Fig. 4 ist die Schutzschicht 2 aus zwei Kunststoffschichten aufgebaut, der äusseren Schutzschicht 2 min und einer zwischen der äusseren Schutzschicht 2 min und dem Substrat 1 eingeschlossenen Zwischenschicht 17. Die Zwischenschicht 17 und die äussere Schutzschicht 2 min sind im Spritzgussverfahren sukzessive nach der jeweiligen Bestückung der Informationsfläche 8 (Fig. 1) bzw. der Oberseite 18 der Zwischenschicht 17 mit Informationsmitteln, z.B. Sicherheitselement 3, Indicia 10, 10 min , Druckbild 14, 14 min usw., erzeugt.
Eine andere Ausführung weist anstelle des aufgeklebten Sicherheitselements 3 eine direkt auf dem Substrat 1 erzeugtes Beugungsmuster auf. Die Informationsfläche 8 ist mit einer Prägeschicht 19 aus einem thermoplastischen Lack beschichtet und ein Relief mit der Beugungsstruktur 5 in die Prägeschicht 19 abgeformt. Die Beugungsstruktur 5 kann auch mit einem Schutzlack 20 zum Schutz des Reliefs während des Spritzvorgangs abgedeckt sein. Die Prägeschicht 19 und der Schutzlack 20 bzw. die Zwischenschicht 17 entsprechen den Schichten des Laminats 6 (Fig. 1). Um die geforderte optische Wirkung zu erzeugen, ist die strukturierte Grenzfläche der Prägeschicht 19 wie beim Laminat 6 (Fig. 1) ausgeführt.
Die auf der Prägeschicht 19 angeordneten Indicia 10, 10 min und die Beugungsstrukturen 5 sind von der in einem ersten Spritzvorgang aufgebrachten Zwischenschicht 17 aus transparentem Kunststoff eingeschlossen und überdeckt. Die gegen die äussere Schutzschicht 2 min angrenzende Oberseite 18 der Zwischenschicht 17 trägt das Druckbild 14, 14 min und/oder wenigstens ein weiteres Sicherheitselement 3.
In einer speziellen Ausführung weist die Oberseite 18 zusätzlich oder alleinstehend die von einem Spritzwerkzeug abgeformten, optisch wirksamen Reliefstrukturen 21 auf, die das einfalIende Licht als Fresnellinse, als ein Mosaik aus Beugungsmustern oder als Hologramm modifizieren. Die äussere Schutzschicht 2 min deckt das Druckbild 14 und/oder das Sicherheitselement 2 und/oder die Reliefstrukturen 21 ab, wobei die strukturierte Grenzfläche wenigstens im Bereich der Reliefstrukturen 21 wie beim Sicherheitselement 3 ausgeführt ist, dass ein Sprung im Brechungsindex entsteht, damit die geforderte optische Wirkung erzeugt wird. Die Herstellung durch Spritzguss weist als Vorteil eine grosse Genauigkeit in der Dicke der Zwischenschicht 17 auf.
Insbesondere ist das optische Zusammenwirken der Informationsmittel auf der Oberseite 18 mit den Informationsmitteln auf der Informationsseite 8 durch die Dicke der Zwischenschicht 17 mitbestimmt. Die Anordnung der Informationsmittel (Sicherheitselemente 3, der Beugungsstrukturen 5, der Indicia 10, 10 min , des Druckbilds 14, 14 min , der Reliefstrukturen 21 usw.) kann im Register ausgeführt sein, wobei die damit erzielbaren optischen Wirkungen in der WO 97/19820 beschrieben sind.
Die Fig. 5 zeigt eine Ausführung des Schichtverbunds 7 mit einer gemäss der eingangs erwähnten EP 709 805 A2 über Antennen 22 mit der Aussenwelt verbundenen integrierten Schaltung 23, die zusammen mit dem Sicherheitselement 3 im Schichtverbund 7 enthalten sind.
Eine andere Ausführung des Schichtverbunds 7 weist eine aus wenigstens zwei Portionen 24, 25 aus sich unterscheidenden Kunststoffmaterialien aufgebaute Schutzschicht 2 (Fig. 2) auf. Im gezeichneten Beispiel sind beim Spritzen die flüssigen Kunststoffe von der linken und von der rechten Seite des Schichtverbunds 7 zugeführt worden. Entsprechend den beim Spritzen verwendeten Drücken fliessen die Kunststoffe verschieden schnell über die Informationsseite 8 (Fig. 1) und treffen an einer vorbestimmten Stelle aufeinander. Mit Vorteil erfolgt das Spritzen der Schutzschicht 2 in zwei Schritten, wobei zuerst die erste Portion 24 mit dem einen Kunststoff auf das Substrat 1, z.B. im Bereich des Sicherheitselements 3, aufgetragen wird und anschliessend der andere Kunststoff für die zweite Portion 25 gespritzt wird.
Bei einer Kombination dieser Ausführung mit der Ausführungsvariante gemäss der Fig. 4 weist die erste Portion 24 nur die Dicke der Zwischenschicht 17 (Fig. 4) auf und bedeckt das Substrat 1, z.B. im Bereich des Sicherheitselements 3. Die zweite Portion 25 wird in der Dicke der Schutzschicht 2 aufgebracht wobei die zweite Portion 25 im Bereich der ersten Portion 24 nur die Dicke der äusseren Schutzschicht 2 min (Fig. 4) erhält. Für das Spritzen der Kunststoffe in mehreren Schritten werden für jeden Schritt die entsprechenden Spritzformen benötigt.
Die Kunststoffe sind so gewählt, dass sie eine innige Verbindung nicht nur zum Substrat 1 bzw. zum Laminat 6 (Fig. 1) des Sicherheitselementes 3 eingehen sondern auch zwischen den Portionen 24, 25. Beispielsweise unterscheiden sich die Kunststoffe der beiden Portionen 24, 25 lediglich durch ihre Transparenz oder Einfärbung. Die Schutzschicht 2 gewährleistet im Bereich des Sicherheitselementes 3 die visuelle und/oder die maschinelle Erkennbarkeit des Sicherheitselementes 3 im vorbestimmten Bereich der Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung.
In der Fig. 6 enthält der Schichtverbund 7 eine auf der Informationsseite 8 auf dem Substrat 1 aufgeklebte Photographie 26 mit einem als Beglaubigungsmarke über einen Teil der Photographie 26 angeordneten Sicherheitsmerkmal 3. Gegenüber dem Gegenstand in der als Stand der Technik eingangs erwähnten CH-PS 678 835 ist der Vorteil des Schichtverbunds 7 offensichtlich, dass der Schutz der beglaubigten Photographie 26 mittels der Schutzschicht 2 gegen mechanische Einflüsse verbessert ist. Die völlig glatte, zur Rückseite 9 planparallele Oberfläche 11 weist keinerlei Angriffspunkte für mechanische Einflüsse auf. Der Schichtverbund 7 weist keine Beschichtung mit dünnen Kunststoffolien an der Oberfläche 11 oder an der Rückseite 9 (Fig. 1) auf, die sich im Laufe der Gebrauchsdauer ablösen können.
In der Fig. 7 ist der Schichtverbund 7 (Fig. 6) als flächiger Datenträger 27 geformt. Der Datenträger 27 weist auf der Informationsseite 8 (Fig. 6) in beispielhafter Weise angeordnete, durch die Schutzschicht 2 (Fig. 6) hindurch sichtbare Informationsträger auf, z.B. die Photographie 26 und das die Photographie 26 teilweise überlappende Sicherheitselement 3, Textfelder 29, 30 usw. In den Textfeldern 29, 30 sind die Indicia 10 (Fig. 1) bzw. die Druckbilder 14 (Fig. 4) in wenigstens einer Ebene untergebracht. Das Sicherheitselement 3 und die dicke Schutzschicht 2 verhindern wirksam einen Austausch der Photographie 26.
Die Ausrüstung des Datenträgers 27 wird gegebenenfalls durch das Modul mit der integrierten Schaltung für elektronisch veränderbare Daten vervollständigt, wobei in dieser Ansicht der Fig. 7 nur ein Kontaktfeld 28 für den Datenaustausch mit der integrierten Schaltung sichtbar ist.
Der Datenträger 27 ist in der Fig. 7a von der Rückseite 9 dargestellt. Die Rückseite 9 kann mit einem Informationsstreifen 31 parallel zur Längsausdehnung des Datenträgers 27 beklebt werden, beispielsweise einen Streifen mit einer magnetisierbaren Schicht oder einen aus der EP-718 795 A1 bekannten Streifen mit optischen Markierungen. Beiderseits des Informationsstreifens 31 ist in Teilbereichen 32 der Rückseite 9 die mit ultravioletter Strahlung gehärtete Lackschicht 12 (Fig. 1) aufgetragen. Dieser Auftrag schützt einerseits den Informationsstreifen 31, da er gegenüber der Lackoberfläche vertieft ist, andererseits durch Überdecken eine in den Teilbereichen 32 visuell erkennbare Information. Die Lackschicht 12 kann ein einfaches Punktmuster bilden oder ist vollflächig aufgetragen.
Der Datenträger 27 in der Fig. 8 weist eine strukturierte Oberfläche 11 auf. Diese Oberflächenstrukturen sind aus über die Ebene der Oberfläche 11 erhabenen und/oder in die Oberfläche 11 eingetieften Teilflächen 33 der Oberfläche 11 zusammengesetzt und können graphische Motive, Bilder oder Texte in Buchstaben oder auch Blindenschrift darstellen; beispielsweise bilden die erhabenen Teilflächen 33 in der Zeichnung der Fig. 8 das Word VALID. Da die Schutzschicht 2 (Fig. 1) transparent ist, sind das Sicherheitselement 3, die Indicia 10 (Fig. 1) in den Textfeldern 29, 30, die Photographie 26 (Fig. 7) usw. auf der Informationsseite 8 des Substrats 1 trotzdem sichtbar.
Einen Querschnitt längs der Linie A-A min durch den Datenträger 27 zeigt die Fig. 8a. Die Herstellung des Schichtverbunds 7 erfolgt in einer Spritzform 34, 35, die einen Oberteil 34 und einen Basisteil 35 umfasst. In der Zeichnung sind der Oberteil 34 und der Basisteil 35 auseinander gefahren und der Schichtverbund 7 zwischen den Teilen der Spritzform 34, 35 angeordnet. Das auf der Informationsseite 8 angeordnete Sicherheitselement 3 ist vollständig in der Schutzschicht 2 eingebettet und wird von ihr überdeckt. Die Schutzschicht 2 schützt die Informationsträger 3, 10 (Fig. 1), 14 (Fig. 4), 26 (Fig. 6) auf der Informationsseite 8 und erstreckt sich über das ganze Substrat 1. Die Teilflächen 33 stehen nur etwa 0,1 mm über die Ebene der Oberfläche 11 vor, sind aber dennoch gut sichtbar und auch ertastbar.
Die wegen des Ausformens aus der Spritzform bedingte Querschnittsform der Teilflächen 33 bietet keinen Angriffspunkt für eine mechanische Zerstörung.
Die rationelle Herstellung des Schichtverbunds 7 erfolgt durch Spritzgiessen der Schutzschicht 2. Das Substrat 1 mit den auf der Informationsseite 8 angeordneten Informationsträger 3, 10 (Fig. 1), 14 (Fig. 4), 26 (Fig. 6) wird in den Basisteil 35 der Spritzform eingelegt, wobei die Rückseite 9 (Fig. 1) in Kontakt mit der Bodenfläche 36 des Basisteils 35 kommt. Anschliessend werden die beiden Teile 34, 35 zusammengefügt und die Spritzform geschlossen, so dass über der Informationsseite 8 ein Hohlraum mit dem Volumen der Schutzschicht 2 entsteht. Durch einen Einspritzkanal 37 wird der durch Erwärmen fliessfähige Kunststoff in den Hohlraum eingepresst, wobei Entlüftungskanäle 39 im Oberteil 34 ein vollständiges Füllen des Hohlraums ermöglichen.
Die Struktur der Oberfläche 11 und der Teilflächen 33 ist durch eine entsprechende Ausbildung der Innenfläche 36 des Oberteils 34 vorbestimmt.
Damit das Substrat 1 beim Einspritzen des Kunststoffs nicht von der Bodenfläche 36 abheben kann, wird das Substrat 1 z.B. mittels Unterdruck auf der Bodenfläche 36 festgehalten. Dazu dienen in die Bodenfläche 36 eingelassene Ansaugstutzen 38, in denen mittels einer Vakuumpumpe Unterdruck erzeugt wird. Typischerweise ist die so hergestellte Schutzschicht 2 wenigstens gleich dick wie das Substrat 1, bevorzugt jedoch ist die Schutzschicht 2 höchstens doppelt so dick wie das Substrat 1. Die Verwendung eines zu dünnen Substrats 1 weist die Gefahr auf, dass das Substrat 1 beim Spritzgiessen Falten wirft, aufschmilzt oder sich später wie eine Laminierfolie abziehen lässt.
Der eingespritzte Kunststoff der Schutzschicht 2 verbindet sich innig mit dem Substrat 1 und dem Sicherheitselement 3 und kühlt sich dabei aber wegen der Wärmekapazität des Substrats 1 doch so schnell ab, dass das Substrat 1 und die Informationsträger (vor allem das Sicherheitselement 3) dennoch nicht beschädigt wird. Die EP 401 466 A1 beschreibt die Auswirkungen exzessiver Wärmezufuhr das Sicherheitselement 3. Die Informationsträger 3, 10, 14, 26 sind wärmefest mit dem Material des Substrats 1 verbunden, damit sich die Informationsträger 3, 10, 14, 26 beim Erzeugen der Schutzschicht 2 bzw. der Zwischenschicht 17 (Fig. 4) nicht vom Substrat 1 lösen und deren vorbestimmte Anordnung erhalten bleibt. Allfällige, nach dem Ausformen verbleibende Reste eines Angusses 40 am Kartenrand werden durch ein Nachschneiden der Kartenform beseitigt.
Die Schutzschicht 2 (bzw. 2 min und 17) und das Substrat 1 sind genügend flexibel, um den Anforderungen an Biegsamkeit der Datenkarte zu genügen.
Die Ausführungen des Datenträgers 27 (Fig. 8) mit dem umspritzten Sicherheitselement 3 gemäss der Zeichnung der Fig. 1 weist den Vorteil auf, dass beim Spritzgiessen das Sicherheitselement 3 in direktem Wärmekontakt mit dem gegenüber der in die Spritzform 34 (Fig. 8a), 35 (Fig. 8a) eintretende Kunststoffmasse kühleren Oberteil 34 steht, so dass die Wärmezufuhr begrenzt ist.
Für die Herstellung des Schichtverbunds 7 gemäss der Zeichnung der Fig. 4 sind zwei Spritzformen 34 (Fig. 8a), 35 (Fig. 8a) notwendig, eine erste, die den Spritzguss für die Zwischenschicht 17 ermöglicht, und eine zweite für den Spritzguss der äusseren Schutzschicht 2 min . Es ist ausreichend nur den Oberteil 34 auszuwechseln, um den jeweils für den Spritzguss notwendigen Hohlraum sicherzustellen.
Zurück zur Fig. 8a. Als Kunststoffmaterialien zum Spritzen der Schutzschicht 2 eignen sich unter anderen die Gruppe der Polyester, wie z.B. Polyaethylenterephtalat (PETP, Mylar< TM >), Polybutilenterephtalat (PBT), Polycarbonat (PC, Macrolon< TM >) usw., oder Polyolefine, wie z.B. Polyaethylen (PE), Polypropylen (PP) usw., oder Polymethylmethacrylat (PMMA), ein Copolymer, wie z.B. Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere (ABS), oder Polyvinylchlorid (PVC), Polyamid (PA) usw. Insbesondere ist PETP schon bei einer Temperatur von 70-140 DEG C spritzfähig und zeichnet sich durch eine grosse Abriebfestigkeit aus und ist gasdicht und dimensionsstabil. Diese Kunststoffe sind auch als Folien für das Substrat 1 erhältlich.
Wenn das Substrat 1 und die Schutzschicht 2 aus geeigneten Kunststoffmaterialien hergestellt sind, ist die Verbindung zwischen dem Substrat 1 und der Schutzschicht 2 nicht mehr zu trennen und bildet einen einzigen Kartenkörper. Optimale Verhältnisse sind bei einem Schichtverbund 7 gegeben, der für das Substrat 1 und die Schutzschicht 2 gleiche Kunststoffe aufweist. Bevorzugte Materialien sind ABS, PETP, PC, PMMA usw., die sowohl glasklar als auch in transparenter oder opaker Qualität eingefärbt lieferbar sind. Beispielsweise kann die Schutzschicht 2 für das visuell wahrnehmbare Licht und den angrenzenden Teilen des Spektrums der elektromagnetischen Strahlung völlig transparent (= "glasklar") oder für wenigstens einen Teil des sichtbaren Wellenlängenbereichs oder nur für das visuell nicht wahrnehmbare Licht transparent sein.
Die Kunststoffe enthalten mit Vorteil auch fluoreszierende Farbstoffe als Erkennungsmerkmal.
Die opaken Qualitäten eignen sich eher für das Substrat 1. Die Verwendung von transparenten Qualitäten für das Substrat 1 ermöglicht es, das Sicherheitselement 3 durch die Rückseite 9 (Fig. 1) hindurch zu betrachten. Zudem können durch registerhaltiges Drucken der Indicia 10 (Fig. 1), 14 (Fig. 2) auf der Informationsseite 8 (Fig. 1) und der Informationen auf der Rückseite 9 (Fig. 1) sogenannte Durchsichtsregister geschaffen werden, wobei die Indicia 10, 14 auf der Informationsseite und die Informationen auf der Rückseite 9 unauffällige Muster aufweisen, die sich erst in der Durchsicht zu Buchstaben, Ziffern, graphische Muster, Embleme und dergleichen zusammensetzen.
Enthalten die in den beschriebenen Ausführungen verwendeten Sicherheitselemente 3 auch eine mittels Strahlung maschinell auslesbare Information, z.B. eine allgemeine oder eine individuelle Zulassungsnummer, die durch eine Kombination aus den Beugungselementen 5 (Fig. 5) dargestellt ist, so ist die Schutzschicht 2 wenigstens für die Strahlung zum Auslesen transparent zu gestalten. Die maschinell auslesbare Information kann alleine oder zusammen mit visuell sichtbaren Mustern im Sicherheitselement 3 enthalten sein. Weist das Sicherheitselement 3 nur die mittels infraroter Strahlung maschinell auszulesenden Beugungselemente 5 auf, kann beispielsweise die Schutzschicht 2 nur für infrarotes Licht transparent sein; für visuelles Licht hingegen ist die Schutzschicht 2 undurchsichtig und beispielsweise schwarz eingefärbt.
Besteht das Substrat 1 aus einem Kunststoff mit dieser Qualität, kann auch ein Auslesen der Information durch das Substrat 1 hindurch erfolgen.
Die Fig. 9 zeigt eine Ausführung des Schichtverbunds 7 (Fig. 8a) mit einem gemäss der Lehre der eingangs erwähnten EP 741 370 A1 erzeugten Sicherheitselement 3 (Fig. 8a). Das Sicherheitselement 3 besteht aus kleinen Laminatstücken 41, die in Form von Punkten, Rechtecken, linienförmigen Flächenstücken mit sehr kleiner Breite, typisch kleiner als 0.5 mm, usw., die in einem vorbestimmten Muster als Kreisringe, Guillochen, graphische Darstellungen, Schriftzüge usw. auf der Informationsseite 8 angeordnet sind. Die Laminatstücke 41 bilden zusammen das Sicherheitselement 3. Im dargestellten Querschnitt des Schichtverbunds 7 der Fig. 9 sind vom Sicherheitselement 3 nur die Schnitte durch die auf das Substrat 1 aufgeklebten Laminatstücke 41 sichtbar.
Die Schutzschicht 2 weist in die Oberfläche 11 eingeformte flache Strukturen 42 z.B. einer Fresnellinse auf. Als eine weitere Strukturierung sind für Datenträger 27 (Fig. 8) erhaben Zeichen 43 der Braille-Blindenschrift vorgesehen, um auch für Sehbehinderte unterscheidbare Datenträger 27 zu erhalten.
Die Ausdehnung der Schutzschicht 2 ist beispielsweise in einer anderen Ausführung auf einen Teil der Informationsseite 8 des Substrats 1 begrenzt. Das Substrat 1 und die Schutzschicht 2 sind wegen der besonders innigen Verbindung an der gemeinsamen Grenzfläche untrennbar miteinander verbunden.
Die verschiedenen Merkmale der hier aufgeführten Ausführungen sind beliebig kombinierbar. Insbesondere kann die freie Oberfläche 11, 11 min (Fig. 1) auch herkömmlich bedruckt werden.
Der Vorteil bei all diesen Ausführungen ist der bessere Schutz aller Indicia auf der Informationsseite 8 (Fig. 6) bzw. auf der Oberseite 18 (Fig. 4) und insbesondere des Sicherheitselements 3 (Fig. 2) gegen betrügerische Manipulationen oder Vandalismus, aber auch gegen Abrieb und Kratzer, die im täglichen Gebrauch nicht zu vermeiden sind.
The invention relates to a data carrier according to the preamble of claim 1 and a method for producing a layer composite for such a data carrier according to the preamble of claim 14.
Such data carriers serve as an identity card (identity card, check card, subscription for transport companies, etc.), as an electronic means of payment (smart card), as an authorization card for access control, etc. and have at least one security feature with structures that are effective in terms of diffraction as an authenticity feature.
A data carrier is known from CH-PS 672 285, which has a solid but flexible body made of plastic, which is produced by injection molding, and has a recess for receiving integrated circuits.
From WO 96/34730 a method for producing plastic cards provided with a printed label on one or both sides is known, in which the printed labels provided with magnetic recording strips or security features with structures having an optical diffraction effect are first produced. The back of the labels or between the backs of two labels is injection molded in an injection mold made of plastic material in order to obtain the ID card thickness required by ISO. Express reference is made here to the technical details contained in WO 96/34730 for printing plastic cards and the considerations relating to injection molding technology. A transparent protective varnish is applied to protect the indicia on the label against mechanical influences.
EP 709 805 A2 teaches to embed holograms, magnetic strips and electronic modules in the main areas of a data card, electronic modules for contactless data exchange also being able to be arranged inside the card. No injection molding process is used, but a granulate of various grain sizes is pressed together with the embedded electronic module at elevated temperature.
Patterns of diffraction structures embedded in plastic laminates serve as tamper-proof features to authenticate the authenticity of valuable objects. Especially the visually perceivable patterns, writings etc. from diffraction structures, which become visible one after the other when rotating around one of the axes of the laminate and produce a sequential sequence of images, are e.g. known from the patents CH-PS 659 433, EP 330 738 A1, EP 375 833 A1, EP 537 439 A1, while the layer structure of the laminates is described in CH-PS 680 170, EP 401 466 A1 etc.
CH-PS 678 835 shows an identity card with a photograph secured against exchange. A stamp made of the laminate with the pattern of embedded diffraction structures covers part of the photograph of the holder stuck on the card and an adjacent part of the card. The photograph protrudes significantly above the surface of the document, so that the mark is particularly susceptible to mechanical damage in the area of the border of the photograph it covers, where an unauthorized exchange of the photograph must be checked. Covering the ID card with a laminating film only delays the occurrence of damage.
According to EP 741 370 A1, the security feature composed of disjointed, small surface parts on a data carrier is completely or partially coated with a scratch-resistant, printable lacquer which can advantageously be hardened with UV radiation to protect against repelling of the surface parts.
A disadvantage of the known identity cards with a security feature, in particular the "smart cards", the identity cards etc., is their susceptibility to mechanical damage which occurs in the long period of use. The ID cards are mechanically loaded every day, be it in your wallet or when inserting them through narrow, metallic aperture openings of reading devices of all kinds. This places great demands on the abrasion resistance of the card surface, especially if the ID cards thicken in the area of security features and other indicia and therefore the surface is not flat.
The object of the invention is to create a tension-free, inexpensive identification card with a high level of abrasion resistance of the security feature and to specify an inexpensive production method for such an identification card with these properties.
The problem is solved by the features specified in the characterizing part of claims 1 and 14. Advantageous embodiments of the invention result from the dependent claims.
Embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawings.
Show it
1 shows a data carrier with a security element in cross section,
2 the data carrier with indicia and a recess for an IC module,
3 is a lining for receiving the IC module,
4 the data carrier with visible elements in two levels,
5 the data carrier with a contactless IC module,
6 the data carrier with a secured image,
7 the front of the data carrier,
7a the back of the data carrier,
8 the front of the data carrier with a locally limited protective layer,
Fig. 8a of the data carrier in cross section with an injection mold and
9 shows a protective layer with a surface structure.
In FIG. 1, 1 means a substrate, 2 a protective layer, 3 a security element with a cover layer 4 over diffraction elements 5 including laminate 6. The parts designated with the reference numbers 1 to 6 together form a layer composite 7 shown in cross section in this illustration for Disk. This layer composite 7 has a thickness of less than 0.1 mm to about 2 mm, the dimensions of 85.4 mm × 54 for a typical flat data carrier according to ISO standard 7816-1 now being set at a thickness of 0.76 mm are. However, other thicknesses in the range of 0.6 mm to 1.0 mm are often preferred.
The substrate 1 is a flat object made of metal, paper etc. or a plastic. For high-quality prepaid cards, plastic films with a thickness of 0.1 mm to 1.0 mm are processed. In one example, the substrate 1 is punched out of a band-shaped plastic film. The side of the substrate 1 facing the protective layer 2 is the information side 8, the other side of the substrate 1 is the rear side 9. The substrate 1 has at least on the information side 8 indicia 10, which are both generated by printing technology and / or a glued-on image , e.g. of the card holder.
The security element 3 consists of a laminate 6 of at least two layers of lacquer, the diffraction elements 5 are embedded between two of these layers. The diffraction elements 5 can be holograms or form patterns, writings or image sequences composed of partial areas with molded, microscopically fine relief structures, which are described in the documents mentioned at the beginning. When the security element 3 is tilted or rotated, the viewer sees a change in the patterns, the fonts or a sequence of images of a sequence. In addition to conventional holograms, the security elements 3 include the security features mentioned at the outset, which are described in the fonts noted there, which are expressly integrated here.
On the viewing side, the security element 3 can have a tough, transparent cover layer 4 that is up to 100 μm thick and protects the laminate 6 from mechanical abrasion.
On the surface facing away from the cover layer 4 or viewing side, the laminate 6 is equipped for gluing in order to connect the security element 3 to the substrate 1 on the information side 8. At the interface between the two lacquer layers structured with a microscopic relief of the diffraction elements 5, the refractive index must have a jump so that the light incident from the half space on the viewing side and diffracted at the diffraction elements 5 is reflected back into the half space. If the two lacquer layers are transparent and they have a difference in the refractive index, the indicia 10 arranged under the security element 3 are also visible.
A transparent dielectric with a high refractive index, which is applied as a thin layer on the structured interface, increases the reflectance in such a way that the Indicia 10 are only clearly visible at the solid angles in which no diffracted light is reflected. On the other hand, a metallic coating (Al, Au, Cu, etc.) of more than 10 nm on the structured interface reflects the diffracted light almost completely, so that the indicia 10 arranged under the security element 3 are not visible, unless the motif of the security element 3 consists of a filigree fine line pattern, in which the metallic coating is applied in the area of the lines in such a way that the diffractive and reflective lines are separated from neutral, completely transparent areas, an embodiment which is described in EP 537 439 A1 mentioned at the beginning.
In a first embodiment, the protective layer 2 made of transparent plastic completely and seamlessly surrounds the security element 3 and only covers the parts of the information page 8 which are not covered by the security element 3. The thickness of the protective layer 2 corresponds at least to the thickness of the laminate 6 or a composite 6, 4 from the laminate 6 and the cover layer 4. The free surface 11 of the protective layer 2 can thus be flush with the free side of the laminate 6 or the composite 6, 4 or the surface 11 minutes protrudes beyond the laminate 6 or the composite 6, 4, as shown in the illustration in FIG. 1 with a dotted line. The thickness of the substrate 1 is predetermined because of the prescribed standardized thickness of the layer composite 7.
In one example, the thickness of the protective layer 3 is approximately 0.10 to 0.15 mm and that of the substrate is 0.61 to 0.66 mm for a layer composite 7 of 0.76 mm thick Have transparent and scratch-resistant paint layer 12.
These designs have the advantage that the free surface 11 and the cover layer 4 merge smoothly into one another and that the security element 3, which is relatively thick as a result of the adhesive and the cover layer 4, is protected against being knocked off from the substrate 1 or that the security element 3 is protective relative to it Surface deepened 11 min. In addition, the choice of the material of the protective layer 2 is less restricted, since opaque material can also be selected without impairing the consideration of the security element 3.
The embodiment of the layer composite 7 in FIG. 2 has a recess 13 in the protective layer 2 for receiving a module with an integrated circuit, which is used for electronic prepaid prepaid cards, ID cards, "smart cards", electronic wallets etc. The substrate 1 has at least the security element 3 on the information side 8. Some of the indicia 10 can be visible through the security element 3 or are arranged as a printed image 14 above the security element 3. Then the protective layer 2 made of transparent plastic is sprayed on and at the same time the recess 13 is molded into the protective layer 2. The security element 3 is enclosed completely seamlessly between the substrate 1 and the protective layer 2.
3, the recess 13 (FIG. 2) is lined with a thimble-like lining 15 made of thin sheet metal or plastic, the metal acting as a shield against electrical interference. Before the protective layer 2 is injection molded, the lining 15 is arranged at the location of the recess 13 in the injection mold so that when the protective layer 2 is applied to the substrate 1 equipped with the security element 3 (FIG. 2), the lining 15 with the plastic of the protective layer 2 is overmolded and the lined depression 13 is formed in the protective layer 2. The liner 15 is flush with the surface 11 (FIG. 1) and widens against the surface 11 to accommodate the contact area of the module with the integrated circuit.
The lining 15 advantageously has at least one rib 16 running on the outside on the outside and a groove running on the inside so that both the lining 15 in the protective layer 2 and at a later point in time with a filling compound, e.g. with the one under the Araldit brand Known two-component adhesive, glued module with the integrated circuit in the lined recess 13 is securely anchored by the teeth generated by the rib 16 and the groove. In the case of a thick substrate 1, the sprayed-on protective layer can be too thin to accommodate the lining 15. Advantageously, a hole is punched out of the substrate 1 at the location of the recess 13, which receives the lower part of the lining 15, the plastic filling any free spaces in this hole when the protective layer 2 is produced.
4, the protective layer 2 is made up of two plastic layers, the outer protective layer 2 min and an intermediate layer 17 enclosed between the outer protective layer 2 min and the substrate 1. The intermediate layer 17 and the outer protective layer 2 min are successively in the injection molding process after the respective information surface 8 (FIG. 1) or the upper side 18 of the intermediate layer 17 has been equipped with information means, for example Security element 3, indicia 10, 10 min, print image 14, 14 min etc., generated.
Another embodiment has a diffraction pattern generated directly on the substrate 1 instead of the glued-on security element 3. The information surface 8 is coated with an embossing layer 19 made of a thermoplastic lacquer and a relief with the diffraction structure 5 is molded into the embossing layer 19. The diffraction structure 5 can also be covered with a protective lacquer 20 to protect the relief during the spraying process. The embossed layer 19 and the protective lacquer 20 or the intermediate layer 17 correspond to the layers of the laminate 6 (FIG. 1). In order to produce the required optical effect, the structured interface of the embossing layer 19 is designed as in the case of the laminate 6 (FIG. 1).
The indicia 10, 10 min arranged on the embossing layer 19 and the diffraction structures 5 are enclosed and covered by the intermediate layer 17 made of transparent plastic and applied in a first spraying process. The upper side 18 of the intermediate layer 17 which is adjacent to the outer protective layer 2 min carries the printed image 14, 14 min and / or at least one further security element 3.
In a special embodiment, the upper side 18 additionally or on its own has the optically effective relief structures 21 molded from an injection mold, which modify the incident light as a Fresnel lens, as a mosaic of diffraction patterns or as a hologram. The outer protective layer 2 min covers the printed image 14 and / or the security element 2 and / or the relief structures 21, the structured interface being designed, at least in the area of the relief structures 21 as with the security element 3, that there is a jump in the refractive index so that the required optical effect is generated. The production by injection molding has the advantage of great accuracy in the thickness of the intermediate layer 17.
In particular, the optical interaction of the information means on the top side 18 with the information means on the information side 8 is also determined by the thickness of the intermediate layer 17. The arrangement of the information means (security elements 3, the diffraction structures 5, the indicia 10, 10 min, the printed image 14, 14 min, the relief structures 21, etc.) can be carried out in the register, the optical effects which can be achieved thereby in WO 97/19820 are described.
5 shows an embodiment of the layer composite 7 with an integrated circuit 23 connected to the outside world via antennas 22 according to EP 709 805 A2 mentioned at the outset, which are contained in the layer composite 7 together with the security element 3.
Another embodiment of the layer composite 7 has a protective layer 2 (FIG. 2) made up of at least two portions 24, 25 made of different plastic materials. In the example shown, the liquid plastics were fed from the left and from the right side of the layer composite 7 during spraying. Depending on the pressures used during spraying, the plastics flow at different speeds via the information page 8 (FIG. 1) and meet at a predetermined point. The protective layer 2 is advantageously sprayed in two steps, the first portion 24 with the one plastic being first applied to the substrate 1, e.g. is applied in the area of the security element 3, and then the other plastic for the second portion 25 is injected.
In a combination of this embodiment with the embodiment variant according to FIG. 4, the first portion 24 only has the thickness of the intermediate layer 17 (FIG. 4) and covers the substrate 1, e.g. in the area of the security element 3. The second portion 25 is applied in the thickness of the protective layer 2, the second portion 25 in the area of the first portion 24 being given only the thickness of the outer protective layer 2 min (FIG. 4). The appropriate injection molds are required for each step in order to spray the plastics in several steps.
The plastics are selected such that they not only form an intimate connection to the substrate 1 or to the laminate 6 (FIG. 1) of the security element 3 but also between the portions 24, 25. For example, the plastics of the two portions 24, 25 differ only through their transparency or coloring. In the area of the security element 3, the protective layer 2 ensures that the security element 3 can be recognized visually and / or by machine in the predetermined range of the wavelength of the electromagnetic radiation.
In FIG. 6, the layer composite 7 contains a photograph 26 stuck on the information page 8 on the substrate 1 with a security feature 3 arranged as a certification mark over part of the photograph 26. Compared to the object in CH-PS 678 mentioned at the beginning as prior art 835, the advantage of the layer composite 7 is obvious that the protection of the certified photograph 26 by means of the protective layer 2 is improved against mechanical influences. The completely smooth surface 11, which is plane-parallel to the rear side 9, has no points of attack for mechanical influences. The layered composite 7 has no coating with thin plastic films on the surface 11 or on the back 9 (FIG. 1), which can become detached in the course of the period of use.
In FIG. 7, the layer composite 7 (FIG. 6) is shaped as a flat data carrier 27. The data carrier 27 has, on the information page 8 (FIG. 6), in an exemplary manner arranged information carriers that are visible through the protective layer 2 (FIG. 6), e.g. the photograph 26 and the security element 3 partially overlapping the photograph 26, text fields 29, 30 etc. In the text fields 29, 30 the indicia 10 (FIG. 1) and the printed images 14 (FIG. 4) are accommodated in at least one level. The security element 3 and the thick protective layer 2 effectively prevent an exchange of the photograph 26.
The equipment of the data carrier 27 is optionally completed by the module with the integrated circuit for electronically changeable data, only one contact field 28 for data exchange with the integrated circuit being visible in this view of FIG. 7.
The data carrier 27 is shown from the rear 9 in FIG. 7a. The rear side 9 can be glued with an information strip 31 parallel to the longitudinal extent of the data carrier 27, for example a strip with a magnetizable layer or a strip with optical markings known from EP-718 795 A1. The lacquer layer 12 hardened with ultraviolet radiation (FIG. 1) is applied to both sides of the information strip 31 in partial areas 32 of the rear side 9. This order protects the information strip 31, on the one hand, since it is recessed in relation to the lacquer surface, and, on the other hand, by covering information that is visually recognizable in the partial areas 32. The lacquer layer 12 can form a simple dot pattern or is applied over the entire surface.
The data carrier 27 in FIG. 8 has a structured surface 11. These surface structures are composed of partial surfaces 33 of the surface 11 which are raised above the plane of the surface 11 and / or recessed into the surface 11 and can represent graphic motifs, images or texts in letters or also Braille; For example, the raised partial areas 33 form the word VALID in the drawing in FIG. 8. Since the protective layer 2 (FIG. 1) is transparent, the security element 3, the indicia 10 (FIG. 1) in the text fields 29, 30, the photograph 26 (FIG. 7) etc. are nevertheless on the information page 8 of the substrate 1 visible.
8a shows a cross section along the line A-A min through the data carrier 27. The layer composite 7 is produced in an injection mold 34, 35, which comprises an upper part 34 and a base part 35. In the drawing, the upper part 34 and the base part 35 are moved apart and the layer composite 7 is arranged between the parts of the injection mold 34, 35. The security element 3 arranged on the information side 8 is completely embedded in the protective layer 2 and is covered by it. The protective layer 2 protects the information carriers 3, 10 (FIG. 1), 14 (FIG. 4), 26 (FIG. 6) on the information side 8 and extends over the entire substrate 1. The partial surfaces 33 are only about 0.1 mm above the level of the surface 11, but are still clearly visible and palpable.
The cross-sectional shape of the partial surfaces 33, which is due to the molding from the injection mold, offers no point of attack for mechanical destruction.
The layer composite 7 is rationally produced by injection molding the protective layer 2. The substrate 1 with the information carriers 3, 10 (FIG. 1), 14 (FIG. 4), 26 (FIG. 6) arranged on the information side 8 is placed in the base part 35 of the injection mold, the rear side 9 (FIG. 1) coming into contact with the bottom surface 36 of the base part 35. The two parts 34, 35 are then joined together and the injection mold is closed, so that a cavity with the volume of the protective layer 2 is formed above the information page 8. The plastic, which is flowable by heating, is pressed into the cavity by an injection channel 37, ventilation channels 39 in the upper part 34 permitting complete filling of the cavity.
The structure of the surface 11 and the partial surfaces 33 is predetermined by a corresponding design of the inner surface 36 of the upper part 34.
So that the substrate 1 cannot lift off the bottom surface 36 when the plastic is injected, the substrate 1 is e.g. held by means of negative pressure on the bottom surface 36. For this purpose, intake ports 38 are inserted into the bottom surface 36, in which negative pressure is generated by means of a vacuum pump. Typically, the protective layer 2 produced in this way is at least as thick as the substrate 1, but preferably the protective layer 2 is at most twice as thick as the substrate 1. The use of a substrate 1 that is too thin has the risk that the substrate 1 will wrinkle during injection molding , melts or can later be peeled off like a laminating film.
The injected plastic of the protective layer 2 connects intimately to the substrate 1 and the security element 3 and, however, cools down so quickly because of the heat capacity of the substrate 1 that the substrate 1 and the information carrier (especially the security element 3) are nevertheless not damaged becomes. EP 401 466 A1 describes the effects of excessive heat supply to the security element 3. The information carriers 3, 10, 14, 26 are heat-resistant connected to the material of the substrate 1, so that the information carriers 3, 10, 14, 26 are protected when the protective layer 2 or do not detach the intermediate layer 17 (FIG. 4) from the substrate 1 and its predetermined arrangement is retained. Any remnants of a sprue 40 on the edge of the card that remain after shaping are removed by cutting the card shape.
The protective layer 2 (or 2 min and 17) and the substrate 1 are sufficiently flexible to meet the requirements for flexibility of the data card.
The design of the data carrier 27 (FIG. 8) with the overmolded security element 3 according to the drawing in FIG. 1 has the advantage that, during injection molding, the security element 3 is in direct thermal contact with that in the mold 34 (FIG. 8a), 35 (Fig. 8a) entering plastic mass cooler upper part 34, so that the heat supply is limited.
For the production of the layer composite 7 according to the drawing in FIG. 4, two injection molds 34 (FIG. 8a), 35 (FIG. 8a) are necessary, a first one which enables the injection molding for the intermediate layer 17 and a second one for the injection molding of the outer protective layer 2 min. It is sufficient to replace only the upper part 34 in order to ensure the cavity required for the injection molding.
Back to Fig. 8a. Suitable plastic materials for spraying the protective layer 2 include the group of polyesters, e.g. Polyethylene terephthalate (PETP, Mylar <TM>), polybutilenterephthalate (PBT), polycarbonate (PC, Macrolon <TM>) etc., or polyolefins such as e.g. Polyethylene (PE), polypropylene (PP) etc., or polymethyl methacrylate (PMMA), a copolymer such as e.g. Acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers (ABS), or polyvinyl chloride (PVC), polyamide (PA) etc. In particular, PETP is sprayable even at a temperature of 70-140 ° C and is characterized by great abrasion resistance and is gas-tight and dimensionally stable . These plastics are also available as films for the substrate 1.
If the substrate 1 and the protective layer 2 are made of suitable plastic materials, the connection between the substrate 1 and the protective layer 2 can no longer be separated and forms a single card body. Optimal conditions exist for a layer composite 7 which has the same plastics for the substrate 1 and the protective layer 2. Preferred materials are ABS, PETP, PC, PMMA etc., which are available both crystal clear and colored in transparent or opaque quality. For example, the protective layer 2 can be completely transparent (= "crystal-clear") for the visually perceptible light and the adjacent parts of the spectrum of the electromagnetic radiation or for at least part of the visible wavelength range or only for the visually imperceptible light.
The plastics advantageously also contain fluorescent dyes as a distinguishing feature.
The opaque qualities are more suitable for the substrate 1. The use of transparent qualities for the substrate 1 enables the security element 3 to be viewed through the rear side 9 (FIG. 1). In addition, so-called look-up registers can be created by printing the indicia 10 (FIG. 1), 14 (FIG. 2) on the information page 8 (FIG. 1) and the information on the back 9 (FIG. 1), the indicia 10 , 14 on the information page and the information on the back 9 have inconspicuous patterns, which are only composed when looking through letters, numbers, graphic patterns, emblems and the like.
Do the security elements 3 used in the described embodiments also contain information that can be read out by means of radiation, e.g. a general or an individual approval number, which is represented by a combination of the diffraction elements 5 (FIG. 5), the protective layer 2 is to be made transparent at least for the radiation for reading out. The machine-readable information can be contained in the security element 3 alone or together with visually visible patterns. If the security element 3 has only the diffraction elements 5 that can be read out mechanically by means of infrared radiation, the protective layer 2 can, for example, only be transparent to infrared light; for visual light, however, the protective layer 2 is opaque and colored black, for example.
If the substrate 1 consists of a plastic of this quality, the information can also be read out through the substrate 1.
FIG. 9 shows an embodiment of the layer composite 7 (FIG. 8a) with a security element 3 (FIG. 8a) produced according to the teaching of EP 741 370 A1 mentioned at the beginning. The security element 3 consists of small pieces of laminate 41, which are in the form of dots, rectangles, linear area pieces with a very small width, typically less than 0.5 mm, etc., which are in a predetermined pattern as circular rings, guilloches, graphic representations, lettering, etc. the information page 8 are arranged. The laminate pieces 41 together form the security element 3. In the cross section of the layer composite 7 shown in FIG. 9, only the cuts of the security element 3 through the laminate pieces 41 glued onto the substrate 1 are visible.
The protective layer 2 has flat structures 42 molded into the surface 11 e.g. a Fresnel lens. As a further structuring, raised characters 43 of Braille are provided for data carriers 27 (FIG. 8) in order to obtain data carriers 27 which can also be distinguished by the visually impaired.
In another embodiment, the extension of the protective layer 2 is limited, for example, to part of the information side 8 of the substrate 1. The substrate 1 and the protective layer 2 are inseparably connected to one another because of the particularly intimate connection at the common interface.
The various features of the versions listed here can be combined as required. In particular, the free surface 11, 11 min (FIG. 1) can also be printed conventionally.
The advantage of all these designs is the better protection of all indicia on the information page 8 (FIG. 6) or on the top side 18 (FIG. 4) and in particular the security element 3 (FIG. 2) against fraudulent manipulation or vandalism, but also against abrasion and scratches that cannot be avoided in daily use.