DE102022003135A1

DE102022003135A1 - Kartenförmiger Datenträger mit laseraktivierbaren Pigmenten und Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE102022003135A1
Application number: DE102022003135.3A
Authority: DE
Inventors: Josef Riedl; Thomas Tarantino; Klaus Kohl; Peter Tarantino; Cristina Fabian
Original assignee: Giesecke and Devrient ePayments GmbH
Current assignee: Giesecke and Devrient ePayments GmbH
Priority date: 2022-08-29
Filing date: 2022-08-29
Publication date: 2024-04-25
Also published as: WO2024046529A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen kartenförmigen Datenträger (10), welcher wenigstens eine Folie (11) mit einer ersten Oberfläche (11a) und einer gegenüberliegenden zweiten Oberfläche (11b) aufweist, wobei die Folie (11) mittels eines Extrusionsverfahrens hergestellt ist, wobei in der Folie (11) zumindest teilweise laseraktivierbare Pigmente (12) integriert sind, wobei die Pigmente (12) derart ausgebildet sind, dass sie mittels wenigstens einem Laser (20) aktivierbar sind, wodurch ein irreversibler Farbumschlag (30) der Folie (11) erzeugbar ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines kartenförmigen Datenträgers (10).

Description

Die Erfindung betrifft einen kartenförmigen Datenträger mit laseraktivierbaren Pigmenten sowie ein Herstellungsverfahren für einen derartigen kartenförmigen Datenträger.
Aus dem Stand der Technik sind eine Vielzahl von kartenförmigen Datenträgern, beispielsweise Smart Cards, Chipkarten, insbesondere mit RFID-Technologie (Radio Frequency Identification), Integrated-Circuit-Cards, Dual-Interface-Karten oder Identifikationskarten, bekannt. Insbesondere die Verwendung von Smart Cards, wie beispielsweise Kreditkarten oder Debitkarten, hat sich zur Ausführung von finanziellen Transaktionen etabliert. Kartenförmige Datenträger wie Wertdokumente, beispielsweise Pass- und Ausweisdokumente, Ausweiskarten und dergleichen werden in steigendem Maß in öffentlichen Bereichen, aber auch im innerbetrieblichen Bereich eingesetzt.
Der kartenförmige Datenträger weist typischerweise einen Kartenkörper mit einer Modulöffnung zur Aufnahme eines Chipmoduls oder weitere elektronische Komponenten für eine kontaktbasierte und/ oder kontaktlose Datenkommunikation auf. Häufig ist vorgesehen, dass der Kartenkörper aus mehreren Folien gebildet ist, wobei die einzelnen Folien mittels einer Lamination aufgrund von Druck und Wärme zu einem Folienschichtenverbund verbunden werden. An der Oberfläche des Kartenkörpers sind bevorzugt Designfolien oder transparente Deckfolien, sogenannte Overlay-Folien, mit Sicherheitsmerkmalen vorgesehen. Optische Sicherheitsmerkmale auf den kartenförmigen Datenträgern sind bekannt und sollen generell die Fälschungssicherheit erhöhen. Weiterhin ist es bekannt, Datenträger mittels eines Lasers zu personalisieren, wobei die Personalisierung ebenso als Sicherheitsmerkmal dienen kann. Hierbei ist jedoch meistens nur eine Personalisierung in schwarzer Farbe möglich. Dies schränkt die Designmöglichkeiten sowie die Variabilität von Sicherheitsmerkmalen ein.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen kartenförmigen Datenträger bereitzustellen, wobei eine Personalisierung vereinfacht werden kann und gleichzeitig die Sicherheit des kartenförmigen Datenträgers verbessert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch einen kartenförmigen Datenträger beziehungsweise ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen kartenförmigen Datenträgers gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen kartenförmigen Datenträger beschrieben sind, auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen werden kann.
Im Rahmen der Anmeldung kann die Erfindung bevorzugt für Smart Cards, insbesondere für Kreditkarten und Debitkarten, verwendet werden. Es kann aber auch bevorzugt eine Verwendung für Sicherheitsdokumente, wie beispielsweise Ausweisdokumente, vorgesehen sein.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein kartenförmiger Datenträger vorgesehen, welcher wenigstens eine Folie mit einer ersten Oberfläche und einer gegenüberliegenden zweiten Oberfläche aufweist, wobei die Folie mittels eines Extrusionsverfahrens hergestellt ist, wobei in der Folie zumindest teilweise laseraktivierbare Pigmente integriert sind, wobei die Pigmente derart ausgebildet sind, dass sie mittels wenigstens einem Laser aktivierbar sind, wodurch ein irreversibler Farbumschlag der Folie erzeugbar ist.
Im Rahmen der Anmeldung sind laseraktivierbare Pigmente vorgesehen, welche mittels eines Lasers aktiviert werden können, um einen irreversiblen Farbumschlag zu erzeugen. Mit anderen Worten können daher Pigmente vorgesehen werden, welche einen Chromismus, also eine Farbänderung bzw. einen Farbumschlag hervorrufen können. Durch den Farbumschlag der einzelnen Pigmente kann insgesamt ein Farbumschlag der Folie erzeugt werden, welche die einzelnen Pigmente aufweist. Bevorzugt können hierbei thermochromatische Pigmente oder photochromatische Pigmente verwendet werden. Thermochromatische Pigmente können bei einer Erwärmung, also einer Temperaturerhöhung, eine Farbänderung bzw. einen Farbumschlag erzeugen. Mit anderen Worten wird der Farbumschlag durch Wärme, insbesondere durch die Umwandlung von Laserenergie in Wärmeenergie, induziert. Photochromatische Pigmente können durch eine Lichtbestrahlung, insbesondere durch eine Lichtbestrahlung mittels Laserlicht und dessen Absorption, einen Farbumschlag induzieren. Generell können jegliche Pigmente vorgesehen werden, welche mittels eines Lasers aktivierbar sind, um einen Farbumschlag bzw. einen Chromismus zu bewirken. Im Allgemeinen kann zwischen einem reversiblen oder irreversiblen Chromismus unterschieden werden. Insbesondere bleibt die Farbänderung bei einem irreversiblen Chromismus erhalten und daher dauerhaft bestehen.
Mit anderen Worten kann die Folie aufgrund der laseraktivierbaren Pigmente in einem ersten Zustand, insbesondere in einem nicht erwärmten Zustand, eine Ausgangsfarbe aufweisen und in einem zweiten Zustand, insbesondere in einem erwärmten Zustand, aufgrund der Farbänderung eine unterschiedliche Finalfarbe aufweisen. Die Zustandsänderung von der Ausgangsfarbe in die Finalfarbe wird im Rahmen der Anmeldung mit dem Farbumschlag bzw. der Farbänderung beschrieben. Wie bereits erwähnt, ist diese Zustandsänderung irreversibel vorgesehen.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass mittels der laseraktivierbaren Pigmente eine farbige Personalisierung von Folien von Sicherheitsdokumenten, wie beispielsweise Ausweisdokumenten oder Smart Cards ermöglicht werden kann. Somit kann die Fälschungssicherheit des Sicherheitsdokumentes oder der Smart Card erhöht werden, da eine farbliche Personalisierung ein zusätzliches Sicherheitsmerkmal darstellt. Dieses Sicherheitsmerkmal kann einfach optisch verifiziert werden und lässt sich zusätzlich auf einfache Weise in das Sicherheitsdokument oder die Smart Card integrieren.
Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass genau ein Laser für die Aktivierung der laseraktivierbaren Pigmente vorgesehen ist. Es kann daher auf den Einsatz von mehreren Lasern, beispielsweise vier Lasern für die Farben rot, grün, blau und schwarz, verzichtet werden. Somit können die Kosten für die Laserpersonalisierung des kartenförmigen Datenträgers reduziert und der Herstellungsprozess des kartenförmigen Datenträgers vereinfacht werden.
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass der Laser verstellbar ausgebildet ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass eine Laserleistung des Lasers variabel einstellbar ist. Dies hat den Vorteil, dass durch die Verstellbarkeit des Lasers die Laserenergie präzise für die Aktivierung der Pigmente für den Farbumschlag angepasst werden kann. Beispielsweise kann die Frequenztaktung des Lasers und damit die Laserleistung erhöht werden und folglich ein unterschiedlicher Farbumschlag erzielt werden. Insbesondere kann auch vorgesehen sein, dass die Laserleistung abschnittsweise entlang der Folie verstellt wird, um somit bunte Farben bzw. Farbmuster zu erzielen. Beispielsweise kann die Laserleistung in einem ersten Bereich der Folie für einen Farbumschlag in eine blaue Finalfarbe angepasst sein und in einem zweiten Bereich der Folie für einen Farbumschlag in eine rote Finalfarbe angepasst sein. Insbesondere kann die Laserleistung und damit auch die Laserenergie variabel an die gewünschte Laserpersonalisierung des kartenförmigen Datenträgers angepasst werden. Weiterhin können somit vorteilhafterweise komplexe Farben und damit auch komplexe Muster oder Formen, wie beispielsweise ein Passbild des Benutzers des kartenförmigen Datenträgers, als Sicherheitsmerkmal realisiert werden.
Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass der Laser als Nd:YAG-Laser oder CO₂-Laser oder UV-Laser ausgebildet ist. Die Verwendung eines Nd:YAG-Lasers ermöglicht nicht nur die beschriebene Verstellbarkeit des Lasers, sondern auch eine sehr präzise Fokussierung der Laserenergie bzw. des Laserstrahls. Somit kommen auch sehr komplexe Muster oder Formen für die Laserpersonalisierung infrage. Folglich können sowohl die Designmöglichkeiten als auch die Fälschungssicherheit des kartenförmigen Datenträgers erhöht werden. Generell sind jedoch auch weitere verstellbare Laser, wie beispielsweise der CO₂-Laser oder auch Faserlaser oder Ähnliche, denkbar.
Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die laseraktivierbaren Pigmente als Metallpigmente oder Metalloxidpigmente ausgebildet sind. Beispielsweise können Molybdänoxid-Verbindungen oder Titanoxid-Verbindungen verwendet werden. Ebenso können auch Metallsalz-Verbindungen, wie beispielsweise Eisen-, Kobalt-, Nickel- oder Molybdänsalze, als laseraktivierbare Pigmente verwendet werden. Generell sind jegliche Materialien für die Pigmente denkbar, welche sich durch einen Laser zur Erzeugung eines Farbumschlags aktivieren lassen. Die Pigmente werden bevorzugt mittels eines Extrusionsverfahrens in die Folie integriert. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass die Pigmente innerhalb der Folie verteilt und geschützt gelagert sind und keine separate Druckfarbe auf die Folie aufgebracht werden muss.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Folie im Wesentlichen transparent ausgebildet ist. Insbesondere ist hierbei keine vollständige Transparenz aufgrund der vorhandenen laseraktivierbaren Pigmente innerhalb der Folie vorgesehen. Mit anderen Worten weist die Folie eine im Wesentlichen transparente Ausgangsfarbe auf oder ist anders gesagt anfänglich farblos ausgebildet. Aufgrund der anfänglichen Farblosigkeit kann nach der Aktivierung der laseraktivierbaren Pigmente ein maximaler Farbeindruck für die Finalfarbe erzielt werden. Beispielsweise kann somit ein Farbumschlag von einer im Wesentlichen transparenten Ausgangsfarbe in eine rote Finalfarbe erzielt werden. Alternativ ist es denkbar, dass die Folie weiß ausgebildet ist oder anders gesagt eine weiße Ausgangsfarbe aufweist. Ebenso ist es denkbar, dass die Folie farbig ausgebildet ist oder anders gesagt eine farbige Ausgangsfarbe, wie beispielhaft rot, grün oder blau, aufweist. Eine farbige Ausgangsfarbe der Folie hat den Vorteil, dass die Ausgangsfarbe zusammen mit dem Farbumschlag der laseraktivierbaren Pigmente zu einer Misch-Finalfarbe und einem in gewünschter Weise veränderten Farbgesamteindruck führen kann. Insgesamt kann durch die Auswahl der Ausgangsfarbe der Folie eine Optimierung des Farbeindrucks des kartenförmigen Datenträgers ermöglicht werden. Es sind dabei beliebige Kombinationen von Ausgangsfarben und Finalfarben denkbar.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Farbumschlag der Folie im optischen Bereich sichtbar ist. Dies hat den Vorteil, dass ein Sicherheitsmerkmal erzeugt werden kann, was besonders einfach, beispielsweise durch einen Benutzer des kartenförmigen Datenträgers, verifiziert werden kann.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass die laseraktivierbaren Pigmente bei einer Temperatur größer einer Extrusionstemperatur der Folie, bevorzugt 300 °C, aktivierbar sind. Insbesondere hat dies den Vorteil, dass der Farbumschlag der Folie nicht unkontrolliert während der Extrusion stattfindet, sondern nach der Extrusion kontrolliert an der ausgebildeten Folie erfolgen kann. Mit anderen Worten kann ein optimaler Temperaturbereich gewählt werden, in welchem die laseraktivierbaren Pigmente aktiviert werden können, ohne die Folie oder die Folien des kartenförmigen Datenträgers nachteilig zu beeinflussen.
Weiterhin kann bevorzugt vorgesehen sein, dass zur Erzeugung eines mehrfarbigen Bildes an der ersten Oberfläche der Folie der Farbumschlag der Folie mittels des Lasers steuerbar ist. Hierbei kann beispielsweise ein einfarbiger Farbumschlag für eine einfarbige Personalisierung oder ein mehrfarbiger Farbumschlag für eine mehrfarbige Personalisierung vorgesehen werden. Wie bereits beschrieben, kann die Laserleistung abschnittsweise entlang der Folie gesteuert werden, um somit bunte Farben bzw. Farbmuster der Folie zu erzielen.
Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass der kartenförmige Datenträger wenigstens eine transparente Overlay-Folie aufweist, welche derart an der ersten Oberfläche der Folie angeordnet ist, dass der Farbumschlag der Folie sichtbar ist. Der Farbumschlag der Folie kann bevorzugt ein Sicherheitsmerkmal des kartenförmigen Datenträgers darstellen. Mittels der Overlay-Folie kann die Langlebigkeit des erzielten Sicherheitsmerkmals garantiert werden. Gleichzeitig kann das Sicherheitsmerkmal durch die Transparenz der Overlay-Folie leicht erkannt und verifiziert werden.
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die laseraktivierbaren Pigmente eine Pigmentgröße von wenigstens 1 µm und höchstens 60 µm aufweisen.
Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die laseraktivierbaren Pigmente homogen in der Folie verteilt sind oder entlang wenigstens einer Kante der Folie verteilt sind. Mittels einer homogenen Verteilung kann vorteilhafterweise ein einheitlicher Farbumschlag erzielt werden. Bei einer Verteilung entlang der Kanten der Folie kann insbesondere eine Kantenpersonalisierung der Folie bzw. des kartenförmigen Datenträgers erzielt werden.
Weiterhin kann bevorzugt vorgesehen sein, dass der Farbumschlag entlang wenigstens einer Kante der Folie erzeugt ist. Insbesondere kann der Farbumschlag entlang aller Kanten der Folie erzeugt werden. Es lässt sich daher umfänglich entlang der Kanten der Folie ein spezifischer Farbeindruck erzielen. Beispielsweise können mehrfarbige Kanten oder auch mehrfarbige Logos entlang den Kanten der Folie erzeugt werden. Eine Kantenpersonalisierung des kartenförmigen Datenträgers kann insbesondere die Fälschungssicherheit weiterhin erhöhen. Vorteilhafterweise kann hierdurch auf den Einsatz von farbigen Kernfolien verzichtet werden. Dies verbessert insbesondere die Lagerhaltung und Logistik.
Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass der kartenförmige Datenträger wenigstens eine lichtbeugende oder lichtbrechende Struktur aufweist, insbesondere wobei wenigstens ein Laserstrahl des Lasers für die Aktivierung der laseraktivierbaren Pigmente durch die lichtbeugende oder lichtbrechende Struktur leitbar ist. Generell können mehrere derartige Strukturen für den kartenförmigen Datenträger vorgesehen werden. Die lichtbeugende oder lichtbrechende Struktur kann im Rahmen der Anmeldung als Linsenstruktur bezeichnet werden. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Linsenstruktur an einer Oberfläche des kartenförmigen Datenträgers, insbesondere an einer außenliegenden Folie des kartenförmigen Datenträgers, angeordnet ist. Vorzugsweise kann die Linsenstruktur an einer ersten Oberfläche und an einer gegenüberliegenden zweiten Oberfläche des kartenförmigen Datenträgers angeordnet werden. Generell kann die Linsenstruktur ein Oberflächenrelief in Form eines Linsenrasters umfassen. Dabei können einzelne Linsen beispielsweise als Vertiefungen und/ der Erhöhungen an der Oberfläche des kartenförmigen Datenträgers ausgebildet sein. Mittels eines Linsenrasters mit einer Anzahl oder Vielzahl von einzelnen Linsen wie zum Beispiel Kugellinsen, Stablinsen und/oder Zylinderlinsen können verschiedene optisch variable Effekte in Zusammenwirken mit dem Farbumschlag der laseraktivierbaren Pigmente erreicht werden. Somit kann ein optisches Sicherheitsmerkmal erzeugt werden, welches die Fälschungssicherheit des kartenförmigen Datenträgers weiter erhöht.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein Laserstrahl des Lasers für die Aktivierung der laseraktivierbaren Pigmente durch die lichtbeugende oder lichtbrechende Struktur leitbar ist. Mit anderen Worten kann der Laserstrahl durch die Linsenstruktur hindurch auf die laseraktivierbaren Pigmente geleitet bzw. gelenkt werden. Aufgrund der Linsenstruktur kann der Laserstrahl eine spezifische Ablenkung bzw. Richtungsvariation erfahren, wodurch in Zusammenwirken mit den laseraktivierbaren Pigmenten weitere optische Effekte erzielt werden können.
Es kann vorgesehen sein, dass die lichtbeugende oder lichtbrechende Struktur bzw. die Linsenstruktur während des Laminierens mittels wenigstens einem Laminierblech an dem kartenförmigen Datenträger, insbesondere an einer Oberfläche des kartenförmigen Datenträgers, wie beispielsweise an einer Oberfläche einer Overlay-Folie des kartenförmigen Datenträgers, angeordnet bzw. eingebracht wird. Zeitlich gesehen vor der Lamination kann die Folie mit den integrierten laseraktivierbaren Pigmenten hergestellt werden. Insbesondere kann die auszubildende Linsenstruktur auf dem kartenförmigen Datenträger durch ein negatives Abbild als eine Laminierstruktur in das Laminierblech eingebracht sein. Wenn die Linsenstruktur beispielsweise an der ersten Oberfläche und der gegenüberliegenden zweiten Oberfläche des kartenförmigen Datenträgers eingebracht werden soll, können zwei Laminierbleche mit jeweils einer entsprechenden Laminierstruktur verwendet werden. Während des Laminierens wird der kartenförmige Datenträger beispielhaft zwischen den Laminierblechen angeordnet. Mittels der Laminierbleche kann Druck auf den kartenförmigen Datenträger ausgeübt werden, und üblicherweise wird auch eine Temperaturerhöhung während der Lamination vorgenommen. Über den vorhandenen Druck und die Wärme kann die entsprechende Linsenstruktur mittels der jeweiligen Laminierstruktur an der jeweiligen Oberfläche des kartenförmigen Datenträgers einlaminiert werden. Dies vereinfacht die Fertigung des kartenförmigen Datenträgers, da die Linsenstruktur bereits während des Laminierens und nicht in einem separaten Fertigungsschritt hergestellt werden kann.
Alternativ zu dem Laminierblech können ein oder mehrere Stempel zum Einbringen der Linsenstruktur an den kartenförmigen Datenträger vorgesehen sein. Generell können zum Beispiel ein Laminierblech, ein Prägestempel, eine Tiefdruckplatte und/ oder ein Ultraschallvorgang zum Einbringen der Linsenstruktur verwendet werden.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines kartenförmigen Datenträgers vorgesehen, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ausführungsformen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

- Bereitstellen von wenigstens einem Folienmaterial;
- Bereitstellen von laseraktivierbaren Pigmenten;
- Einbringen des Folienmaterials und der laseraktivierbaren Pigmente als Mischung in einen Extruder einer Extrusionsvorrichtung,
- Erhitzen der Mischung zur Ausbildung einer Schmelze;
- Extrudieren der Schmelze durch einen Düsenaustrittsspalt der Extrusionsvorrichtung zur Ausbildung einer Folie mit einer ersten Oberfläche und einer gegenüberliegenden zweiten Oberfläche, wobei in der Folie zumindest teilweise die laseraktivierbaren Pigmente integriert sind;
- Aktivieren der laseraktivierbaren Pigmente mittels wenigstens einem Laser zur Erzeugung eines irreversiblen Farbumschlags der Folie.

Die Reihenfolge der Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens ist nicht notwendigerweise auf die beschriebene Reihenfolge beschränkt oder zeitlich festgelegt. Insbesondere können das Folienmaterial und die Pigmente nacheinander oder gleichzeitig bereitgestellt werden. Weiterhin kann vor dem Aktivieren der laseraktivierbaren Pigmente eine Lamination mit weiteren Folien stattfinden.
Im Rahmen der Anmeldung kann beispielsweise das Folienmaterial als Granulat für den Extruder bereitgestellt werden, insbesondere als Kunststoffgranulat. Im Extruder kann die Mischung aus dem Folienmaterial und den laseraktivierbaren Pigmenten zur Ausbildung einer Schmelze erhitzt bzw. aufgeschmolzen werden. Mit anderen Worten wird die Mischung in einen geschmolzenen Zustand überführt. Insbesondere weist die Schmelze das geschmolzene Folienmaterial und die laseraktivierbaren Pigmente auf. Die Schmelze kann anschließend durch den Düsenaustrittspalt extrudiert bzw. herausgepresst werden. Der Düsenaustrittsspalt stellt hierbei eine formgebende Öffnung dar. Durch die Extrusion der Schmelze durch den Düsenaustrittspalt kann eine Folie ausgebildet werden, wobei insbesondere die laseraktivierbaren Pigmente in der Folie integriert sind bzw. innerhalb der Folie angeordnet sind. Die extrudierte Schmelze kann üblicherweise zur Ausbildung der Folie in einem bestimmten Zeitintervall nach dem Austritt aus dem Düsenaustrittsspalt auskühlen bzw. vollständig erstarren. Durch das Erstarren der Folie kann die Folie eine Art feste Matrix um die laseraktivierbaren Pigmente bilden, sodass diese innerhalb der Folie dauerhaft integriert werden. Für die Auskühlung kann die extrudierte Schmelze beispielsweise an einer an den Düsenaustrittspalt angrenzenden Walzenanordnung umfassend wenigstens eine Kühlwalze gefördert werden. Zeitlich gesehen nach der Ausbildung der Folie, insbesondere nach dem endgültigen Erstarren der Folie, können die laseraktivierbaren Pigmente mittels des Lasers aktiviert werden. Durch die Aktivierung wird der irreversible Farbumschlag der einzelnen Pigmente und damit auch der Folie erzeugt.
Es gelten weiterhin die gleichen Vorteile und Modifikationen wie zuvor beschrieben. Insbesondere kann aufgrund der erfindungsgemäßen farblichen Personalisierung die Fälschungssicherheit des kartenförmigen Datenträgers erhöht werden.
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass zeitlich gesehen vor dem Aktivieren der laseraktivierbaren Pigmente eine Lamination der Folie mit wenigstens einer transparenten Overlay-Folie und/ oder weiteren Folien erfolgt. Insbesondere kann die Overlay-Folie an der ersten Oberfläche der Folie angeordnet werden. Bevorzugt können mehrere weitere Folien für den kartenförmigen Datenträger vorgesehen werden, wobei diese insbesondere an der zweiten Oberfläche der Folie angeordnet werden können. Die weiteren Folien können beispielsweise als Kernfolien ausgebildet sein und bevorzugt opak ausgebildet sein. Vorteilhafterweise wird der kartenförmige Datenträger mit allen vorhandenen Folien als Folienschichtaufbau laminiert und danach werden die laseraktivierbaren Pigmente mittels des Lasers aktiviert. Mit anderen Worten erfolgt die erfindungsgemäße farbliche Personalisierung bevorzugt nach der Lamination der Folien des kartenförmigen Datenträgers.
Zusammengefasst kann die Folie mit den laseraktivierbaren Pigmenten zeitlich gesehen zuerst mittels des beschriebenen Extrusionsverfahrens hergestellt werden. Anschließend kann bevorzugt mit weiteren Folien eine Lamination als Folienschichtaufbau erfolgen. Anschließend kann die farbliche Personalisierung durch die Aktivierung der laseraktivierbaren Pigmente erfolgen.
Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass wenigstens eine lichtbeugende oder lichtbrechende Struktur an dem kartenförmigen Datenträger angeordnet wird, insbesondere wobei wenigstens ein Laserstrahl des Lasers für die Aktivierung der laseraktivierbaren Pigmente durch die lichtbeugende oder lichtbrechende Struktur geleitet wird. Mit anderen Worten ist bevorzugt vorgesehen, dass zeitlich gesehen nach der Anordnung der lichtbeugenden oder lichtbrechenden Struktur an dem kartenförmigen Datenträger die Aktivierung der laseraktivierbaren Pigmente mittels des Lasers erfolgt. Anders ausgedrückt kann der Laserstrahl des Lasers für die Aktivierung der Pigmente durch die Linsenstruktur hindurch auf die Pigmente geleitet werden. Vorteilhafterweise können hierdurch weitere optische Effekte erzeugt werden.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Figuren beispielhaft im Rahmen von Ausführungsformen beschrieben. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Figuren zeigen nachfolgend schematisch:

1: einen kartenförmigen Datenträger nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
2: einen kartenförmigen Datenträger nach einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
3: einen kartenförmigen Datenträger nach einem dritten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel; und
4: einen kartenförmigen Datenträger nach einem vierten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel.

1 zeigt einen kartenförmigen Datenträger 10 nach einem erfindungsgemäßen ersten Ausführungsbeispiel. Beispielsweise kann der kartenförmige Datenträger 10 als Ausweisdokument oder als Smart Card ausgebildet sein. Der kartenförmige Datenträger 10 weist eine Folie 11 mit einer ersten Oberfläche 11a und einer gegenüberliegenden (nicht sichtbaren) zweiten Oberfläche auf. An der Folie 11 kann beispielsweise in einer nicht dargestellten Modulöffnung ein Chipmodul und/ oder weitere elektronische Komponenten für eine kontaktbasierte und/oder kontaktlose Datenübertragung vorgesehen sein. Der Übersichtlichkeit halber sind in den 1 bis 4 die elektronischen Komponenten des kartenförmigen Datenträgers 10, wie beispielsweise das Chipmodul, nicht dargestellt.
Die Folie 11 ist beispielhaft im Wesentlichen transparent ausgebildet. Insbesondere sind in der Folie 11 laseraktivierbare Pigmente 12 integriert, welche illustrativ mittels der Punkte in der Folie 11 dargestellt sind. Aufgrund der in der Folie 11 vorhandenen laseraktivierbaren Pigmente 12 ist keine vollständige Transparenz der Folie 11 vorgesehen.
Die laseraktivierbaren Pigmente 12 sind beispielhaft homogen in der Folie 11 verteilt. Weiterhin sind die Pigmente 12 derart ausgebildet, dass sie mittels einem Laser 20 aktivierbar sind, wodurch ein irreversibler Farbumschlag 30 der Folie 11 erzeugbar ist. Es ist beispielhaft genau ein Laser 20 für die Aktivierung der laseraktivierbaren Pigmente 12 vorgesehen. Der Laser 20 ist insbesondere verstellbar ausgebildet. Vorzugsweise kann eine Laserleistung des Lasers 20 variabel eingestellt werden. Beispielsweise ist der Laser 20 als Nd:YAG-Laser ausgebildet.
Beispielsweise können die laseraktivierbaren Pigmente 12 eine Pigmentgröße von wenigstens 1 µm und höchstens 60 µm aufweisen und/ oder als Metallpigmente ausgebildet sein.
Für die Aktivierung der laseraktivierbaren Pigmente 12 kann mittels des Lasers 20 ein Laserstrahl L auf die jeweiligen Pigmente 12 auftreffen. Der Laserstrahl L ist illustrativ mittels des Pfeils dargestellt. Durch das Auftreffen von Laserenergie des Lasers 20 bzw. des Laserstrahls L auf die laseraktivierbaren Pigmente 12 in der Folie 11 kann die Laserenergie beispielsweise in Wärmeenergie umgewandelt werden. Durch die Umwandlung in Wärmeenergie kann eine Temperaturerhöhung der Pigmente 12 erreicht werden. Aufgrund der Temperaturerhöhung können die Pigmente 12 einen Farbumschlag 30 bewirken. Der Farbumschlag 30 ist illustrativ als schwarzer Kreis 30 dargestellt. Es kann sich hierbei jedoch um einen Farbumschlag 30 in eine rote, grüne oder blaue Finalfarbe handeln. Mit anderen Worten wird aufgrund des auftreffenden Laserstrahls L auf einen Bereich der Folie 11 eine Farbänderung der laseraktivierbaren Pigmente 12 in diesem Bereich und damit eine Farbänderung der Folie 11 in diesem Bereich erzielt. Der Übersichtlichkeit halber ist hier nur ein einziger Farbumschlag 30 illustrativ gezeigt. Es können jedoch mehrere Farbumschläge in unterschiedliche Finalfarben an unterschiedlichen Stellen der Folie 11 beliebig vorgesehen sein. Alternativ kann die Aktivierung der laseraktivierbaren Pigmente 12 photochromatisch erfolgen, wie bereits beschrieben.
Wie bereits beschrieben kann der Farbumschlag 30 abschnittsweise in der Folie 11 erzeugt werden, wobei der Laserstrahl L des Lasers 20 nur auf einen Teilbereich der Folie 11 fokussiert wird. Der dargestellte Kreis zeigt illustrativ den Teilbereich der Folie 11 für den Farbumschlag 30. Alternativ kann der Farbumschlag 30 in der gesamten Folie 11 erzeugt werden, wobei der Laserstrahl L des Lasers 20 entlang der Folie 11 bewegt wird oder auf die gesamte Folie 11 fokussiert wird. Bevorzugt können somit auch die Kanten der Folie 11 personalisiert werden.
Insbesondere kann auch vorgesehen sein, dass die Laserleistung abschnittsweise entlang der Folie 11 verstellt wird, um somit bunte Farben bzw. Farbmuster zu erzielen. Beispielsweise kann die Laserleistung in einem ersten Bereich der Folie 11 für einen Farbumschlag 30 in eine blaue Finalfarbe angepasst sein und in einem zweiten, unterschiedlichen Bereich der Folie 11 für einen Farbumschlag in eine rote Finalfarbe angepasst sein. Die Laserleistung und damit auch die Laserenergie kann somit variabel an die gewünschte Laserpersonalisierung des kartenförmigen Datenträgers 10 angepasst werden.
Bevorzugt ist der Farbumschlag 30 der Folie 11 im optischen Bereich sichtbar, wodurch eine einfache Verifizierung durch einen Benutzer des kartenförmigen Datenträgers 10 ermöglicht wird.
Vorteilhafterweise kann mittels der laseraktivierbaren Pigmente 12, welche in der Folie 11 integriert sind, eine farbige Personalisierung des kartenförmigen Datenträgers 10 ermöglicht werden. Somit kann die Fälschungssicherheit des kartenförmigen Datenträgers 10 erhöht werden.
Die Folie 11 ist insbesondere mittels eines Extrusionsverfahrens hergestellt. Hierzu kann beispielsweise das Folienmaterial als Granulat für einen Extruder einer nicht dargestellten Extrusionsvorrichtung bereitgestellt werden, insbesondere als Kunststoffgranulat. Weiterhin können die laseraktivierbaren Pigmente 12 für den Extruder bereitgestellt werden. Die Pigmente 12 und das Folienmaterial können in den Extruder als Mischung eingebracht werden. Im Extruder kann die Mischung aus dem Folienmaterial und den laseraktivierbaren Pigmenten 12 zur Ausbildung einer Schmelze erhitzt bzw. aufgeschmolzen werden. Die Schmelze kann anschließend durch einen Düsenaustrittspalt der Extrusionsvorrichtung extrudiert bzw. herausgepresst werden. Durch die Extrusion der Schmelze durch den Düsenaustrittspalt kann die Folie 11 ausgebildet werden, wobei insbesondere die laseraktivierbaren Pigmente 12 in der Folie 11 integriert sind bzw. innerhalb der Folie 11 angeordnet sind. Zeitlich gesehen nach der Ausbildung der Folie 11, insbesondere nach dem endgültigen Erstarren der Folie 11 können die laseraktivierbaren Pigmente 12 mittels des Lasers 20, wie beschrieben, aktiviert werden. Durch die Aktivierung wird der irreversible Farbumschlag 30 der einzelnen Pigmente 12 und damit auch der Folie 11 erzeugt.
2 zeigt einen kartenförmigen Datenträger 10 nach einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel. Der kartenförmige Datenträger 10 weist beispielsweise drei analog zu 1 ausgebildete Folien 11 jeweils mit laseraktivierbaren Pigmenten 12 auf.
Im Gegensatz zu 1 sind in 2 illustrativ drei Farbumschläge 30 aufgrund von drei Laserstrahlen L mittels der schwarzen Kreise dargestellt. Die Farbumschläge 30 sind beispielhaft für die Finalfarben rot, grün und blau vorgesehen. Die Farbumschläge 30 können jeweils bei unterschiedlichen Temperaturen für die unterschiedlichen Farben auftreten. Folglich kann die Laserleistung für den jeweiligen Laserstrahl L variabel angepasst sein, um den gewünschten Farbumschlag 30 zu erzielen.
Ferner weist der kartenförmige Datenträger 10 weitere Folien zusätzlich zu den drei Folien 11 mit den laseraktivierbaren Pigmenten 12 auf. Mit anderen Worten ist für den kartenförmigen Datenträger 10 ein Folienschichtaufbau, insbesondere aus übereinander angeordneten bzw. gestapelten Folien, vorgesehen. Insbesondere sind zwei außenliegend angeordnete transparente Overlay-Folien 13 vorgesehen. Mit anderen Worten sind die Folien 11 mit den laseraktivierbaren Pigmenten 12 zwischen den außenliegenden Overlay-Folien 13 angeordnet. Mittels den Overlay-Folien 13 können die laseraktivierbaren Pigmente 12 in den Folien 11 zusätzlich geschützt werden. Die Anzahl sowie das Material der Folien des Folienschichtaufbaus können beliebig angepasst werden. Im Wesentlichen kann generell die Anzahl oder die Anordnung an transparenten oder opaken Kernfolien und/oder transparenten Overlay-Folien 13 variiert werden.
Eine weitere Ausführungsform für eine verschiedene Anordnung der Folien im Folienschichtaufbau für den kartenförmigen Datenträger 10 ist in 3 gezeigt. Der kartenförmige Datenträger 10 weist beispielsweise fünf analog zu 1 ausgebildete Folien 11 jeweils mit laseraktivierbaren Pigmenten 12 auf. Es sind beispielhaft drei Farbumschläge 30 gezeigt, wobei diese entlang der Kanten 11c der jeweiligen Folien 11 erzeugt sind. Bevorzugt kann der Farbumschlag 30 entlang aller Kanten 11c der Folien 11 erzeugt werden. Es lässt sich daher umfänglich entlang der Kanten 11c der Folie 11 ein spezifischer Farbeindruck erzielen. Eine Kantenpersonalisierung des kartenförmigen Datenträgers 10 kann insbesondere die Fälschungssicherheit weiterhin erhöhen. Vorteilhafterweise kann hierdurch auf den Einsatz von farbigen Kernfolien verzichtet werden.
4 zeigt eine weitere Ausführungsform für einen kartenförmigen Datenträger 10. Der kartenförmige Datenträger 10 weist beispielhaft einen Folienschichtaufbau auf. Zentral im Folienschichtaufbau ist eine erfindungsgemäße Folie 11 angeordnet. Die Folie 11 weist eine erste Oberfläche 11a und eine gegenüberliegende zweite Oberfläche 11b auf. In der Folie 11 sind nicht dargestellte laseraktivierbare Pigmente 12 integriert. Die Folie 11 ist analog zu 1 ausgebildet.
Die laseraktivierbaren Pigmente 12 sind derart ausgebildet, dass sie mittels einem Laser aktivierbar sind, wodurch ein irreversibler Farbumschlag 30 der Folie 11 erzeugbar ist. Die Aktivierung der laseraktivierbaren Pigmente 12 kann entsprechend der Beschreibung zu 1 erfolgen. Die Folie 11 ist zwischen zwei transparenten Kernfolien 14 angeordnet. Jeweils an der transparenten Kernfolie 14 ist eine transparente Overlay-Folie 13 angeordnet.
Die transparenten Overlay-Folien 13 weisen jeweils an einer außenliegenden Oberfläche eine Linsenstruktur 40 auf. Die Linsenstruktur 40 stellt allgemein eine lichtbeugende oder lichtbrechende Struktur dar. Es kann vorgesehen sein, dass sich die Linsenstruktur 40 nur teilweise oder vollständig entlang der Oberfläche der Overlay-Folie 13 erstreckt. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Linsenstruktur 40 überlappend bzw. teilweise überdeckend zu den laseraktivierbaren Pigmenten 12 der Folie 11 angeordnet ist. Hierdurch kann vorteilhafterweise ein Laserstrahl L des Lasers 20 für die Aktivierung der laseraktivierbaren Pigmente 12 durch die Linsenstruktur 40 hindurch auf die laseraktivierbaren Pigmente 12 geleitet werden.
Die Linsenstruktur 40 kann ein Oberflächenrelief in Form eines Linsenrasters sein. Beispielhaft kann ein Linsenraster mit einzelnen Linsen wie zum Beispiel Kugellinsen, Stablinsen und/oder Zylinderlinsen verwendet werden.
Durch das Zusammenwirken zwischen den laseraktivierbaren Pigmenten 12 und der Linsenstruktur 40 kann ein Betrachter blickwinkelabhängige Darstellungen bzw. Kippbilder oder generell optisch variable Effekte erkennen. Dies erhöht generell die Fälschungssicherheit des kartenförmigen Datenträgers 10 und stellt ein weiteres Sicherheitsmerkmal dar.
Bezugszeichenliste

10: kartenförmiger Datenträger
11: Folie
11a: erste Oberfläche
11b: zweite Oberfläche
11c: Kante
12: laseraktivierbare Pigmente
13: Overlay-Folie
14: Kernfolie
20: Laser
L: Laserstrahl
30: Farbumschlag
40: Linsenstruktur

Claims

Kartenförmiger Datenträger (10), welcher wenigstens eine Folie (11) mit einer ersten Oberfläche (11a) und einer gegenüberliegenden zweiten Oberfläche (11b) aufweist, wobei die Folie (11) mittels eines Extrusionsverfahrens hergestellt ist, wobei in der Folie (11) zumindest teilweise laseraktivierbare Pigmente (12) integriert sind, wobei die Pigmente (12) derart ausgebildet sind, dass sie mittels wenigstens einem Laser (20) aktivierbar sind, wodurch ein irreversibler Farbumschlag (30) der Folie (11) erzeugbar ist.
Kartenförmiger Datenträger (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass genau ein Laser (20) für die Aktivierung der laseraktivierbaren Pigmente (12) vorgesehen ist.
Kartenförmiger Datenträger (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser (20) verstellbar ausgebildet ist.
Kartenförmiger Datenträger (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Laserleistung des Lasers (20) variabel einstellbar ist.
Kartenförmiger Datenträger (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser (20) als Nd:YAG-Laser oder CO₂-Laser oder UV-Laser ausgebildet ist.
Kartenförmiger Datenträger (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die laseraktivierbaren Pigmente (12) als Metallpigmente oder Metalloxidpigmente ausgebildet sind.
Kartenförmiger Datenträger (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Farbumschlag (30) der Folie (11) im optischen Bereich sichtbar ist.
Kartenförmiger Datenträger (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die laseraktivierbaren Pigmente (12) bei einer Temperatur größer einer Extrusionstemperatur der Folie (11), bevorzugt 300 °C, aktivierbar sind.
Kartenförmiger Datenträger (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung eines mehrfarbigen Bildes an der ersten Oberfläche (11a) der Folie (11) der Farbumschlag (30) der Folie (11) mittels des Lasers (20) steuerbar ist.
Kartenförmiger Datenträger (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der kartenförmige Datenträger (10) wenigstens eine transparente Overlay-Folie (13) aufweist, welche derart an der ersten Oberfläche (11a) der Folie (11) angeordnet ist, dass der Farbumschlag (30) der Folie (11) sichtbar ist.
Kartenförmiger Datenträger (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die laseraktivierbaren Pigmente (12) eine Pigmentgröße von wenigstens 1 µm und höchstens 60 µm aufweisen.
Kartenförmiger Datenträger (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die laseraktivierbaren Pigmente (12) homogen in der Folie (11) verteilt sind oder entlang wenigstens einer Kante (11c) der Folie (11) verteilt sind.
Kartenförmiger Datenträger (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Farbumschlag (30) entlang wenigstens einer Kante (11c) der Folie (11) erzeugt ist.
Kartenförmiger Datenträger (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der kartenförmige Datenträger (10) wenigstens eine lichtbeugende oder lichtbrechende Struktur (40) aufweist, insbesondere wobei wenigstens ein Laserstrahl des Lasers (20) für die Aktivierung der laseraktivierbaren Pigmente (12) durch die lichtbeugende oder lichtbrechende Struktur (40) leitbar ist.
Verfahren zum Herstellen eines kartenförmigen Datenträgers (10), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: - Bereitstellen von wenigstens einem Folienmaterial; - Bereitstellen von laseraktivierbaren Pigmenten (12); - Einbringen des Folienmaterials und der laseraktivierbaren Pigmente (12) als Mischung in einen Extruder einer Extrusionsvorrichtung, - Erhitzen der Mischung zur Ausbildung einer Schmelze; - Extrudieren der Schmelze durch einen Düsenaustrittsspalt der Extrusionsvorrichtung zur Ausbildung einer Folie (11) mit einer ersten Oberfläche (11a) und einer gegenüberliegenden zweiten Oberfläche (11b), wobei in der Folie (11) zumindest teilweise die laseraktivierbaren Pigmente (12) integriert sind; - Aktivieren der laseraktivierbaren Pigmente (12) mittels wenigstens einem Laser (20) zur Erzeugung eines irreversiblen Farbumschlags (30) der Folie (11).
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zeitlich gesehen vor dem Aktivieren der laseraktivierbaren Pigmente (12) eine Lamination der Folie (11) mit wenigstens einer transparenten Overlay-Folie (13) und/oder weiteren Folien erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine lichtbeugende oder lichtbrechende Struktur (40) an dem kartenförmigen Datenträger (10) angeordnet wird, insbesondere wobei wenigstens ein Laserstrahl des Lasers (20) für die Aktivierung der laseraktivierbaren Pigmente (12) durch die lichtbeugende oder lichtbrechende Struktur (40) geleitet wird.