EP0628431B1 - Mehrschichtiger Aufzeichnungsträger und Verfahren zum Beschriften eines mehrschichtigen Aufzeichnungsträgers - Google Patents

Mehrschichtiger Aufzeichnungsträger und Verfahren zum Beschriften eines mehrschichtigen Aufzeichnungsträgers Download PDF

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EP0628431B1
EP0628431B1 EP94108562A EP94108562A EP0628431B1 EP 0628431 B1 EP0628431 B1 EP 0628431B1 EP 94108562 A EP94108562 A EP 94108562A EP 94108562 A EP94108562 A EP 94108562A EP 0628431 B1 EP0628431 B1 EP 0628431B1
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laser beam
coloured layer
relief structure
record carrier
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Joseph Lass
Wolfgang Killar
Alexander Hierweger
Erwin Lob
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    • B42D2035/08—
    • B42D2035/12—
    • B42D2035/20—
    • B42D2035/30—

Definitions

  • the invention relates to a record carrier according to the preamble of claim 1, in particular an identification card and method for labeling such a record carrier.
  • the record carriers in question here are identity cards, e.g. B. credit cards, credit cards, authorization cards or business cards and the like.
  • Identity cards of this type have a format prescribed by standards and generally have a multilayer structure.
  • On one side of the card are e.g. B. by printing or general photographic information, e.g. B. the name of a credit institution, an organization or the like, as well as possibly a security print image (guilloche pattern), which is placed on the card surface or inside the card.
  • the user-related information such as the name of the card holder, customer number, account number, card number or the like is introduced.
  • the upper first layer of a multi-layer recording medium reacts to the incident laser beam and is removed in order to expose the second layer underneath and to make its color visible from all viewing angles.
  • a surface is structured in such a way that information can be introduced with the aid of a laser beam in such a way that it shows different appearances, depending on the respective viewing angle.
  • such a data carrier In addition to the viewing angle-dependent effect, which in itself considerably increases the security against forgery of the data carrier, such a data carrier also has the advantage that the inscriptions introduced with the aid of a laser beam cannot be achieved with simple mechanical means, such as by mechanical engraving methods.
  • the relief structure is printed by e.g. B. arises from gravure printing or a relief structure is embossed, which continues over the layers above.
  • These relief-like surfaces can be labeled in the same way as smooth surfaces according to the inventive method.
  • the security against forgery of laser engraving (lettering) is particularly important here, since structures of this type cannot be labeled in this simple form using mechanical engraving, which is known per se.
  • the recorded information changes its appearance depending on the viewing angle and, in extreme cases, is only visible from the side from which the recording was made.
  • the marking of a record carrier with a laser beam is particularly effective if the record carrier has passed with an embossed structure in the form of, for example, a corrugated iron structure, half cylinders, hemispheres, lens elements or the like. This is because the laser beam can first be guided over the embossed structure in a certain direction at a certain angle with respect to the plane of the recording medium. Only the "slopes" of this embossed structure facing the laser beam are labeled.
  • the "slopes" of the embossed structure are labeled with the laser beam once from one side and once from the other side, correspondingly the label direction is a different picture when viewed from the corresponding direction if the different sides of the embossing structure are designed accordingly. It is thus possible to generate different images for different viewing directions on opaque surfaces, these images also being able to be viewed separately from one another depending on the viewing angle, or complementing one another with a vertical viewing angle.
  • Fig. 1 shows a part of a known ID card in cross-step (DE-OS 30 48 735), which is here z. B. can be a check card.
  • Two color layers B and C are applied to a base layer A.
  • the map layers are shown in this and in the following figures in a form that is not to scale.
  • These two layers of paint differ in their color and in their absorption properties and evaporation points. Since the layer thicknesses at different points are not always exactly uniform, but fluctuate within certain limits and the evaporation points are usually relatively close together, the dosage of the laser beam intensity is a problem for the exposure of the desired color layer.
  • the layers are therefore preferably removed step by step in a plurality of irradiation processes with a correspondingly low intensity in order to expose one layer in a targeted manner and not to cause an incomplete or complete removal together with further layers in an undesired manner.
  • a plurality of irradiation processes with a correspondingly low intensity in order to expose one layer in a targeted manner and not to cause an incomplete or complete removal together with further layers in an undesired manner.
  • further labeling steps (F, G) for removing a location of layer B are carried out. In this way, multi-colored representations are generated in several process steps.
  • FIG. 2 there are embossments 34 running into a base layer 31 into the plane of the drawing, on the outside there is a continuous first color layer 33 which hardly absorbs laser light, and below the first color layer 33 there is a second color layer 32 (this can also be transparent) ) that the laser light absorbs.
  • a second color layer 32 this can also be transparent
  • Individual areas of the color layers 32 and 33 are removed by scanning with a laser beam.
  • the second color layer 32 can also only be removed to a certain depth so that its color is visible or replaced by a transparent lacquer layer sensitized in the form described above by admixing pigments. In the latter case, the top of the base layer 31 or the embossments 34 is then visible in the labeled areas.
  • the laser beam strikes the identification card at an acute angle, as shown by the arrows P in Fig. 3.
  • the structure of the hardness according to FIG. 3 is similar in principle to the structure according to FIG. 2. However, due to the oblique irradiation with laser light, only the inclined surfaces 35 of the embossments 34 facing the light source are “labeled”, while the inclined surfaces 36 facing away from the light source are hardly or at all not be affected by laser light.
  • the acute angle between the incident laser beam and the identity card plane means that the outer color layer 33 is visible from one side (from the left in FIG. 3), while the other is visible Side (right in Fig. 3) mainly the areas exposed by the inscription with laser light are visible.
  • FIG. 4 shows another representation of a layer 41 provided with an embossed structure 42 (alternating field shape).
  • z. B a transparent, thermally degradable lacquer layer 45 and an outer color layer 46 thereon.
  • B line-shaped the substrate 41 is exposed on the inclined surfaces 35 of the embossed structure 42 shown in FIG. 3 and facing the laser.
  • With a z. B. line-shaped recording process only sections 44 a b, c are exposed in a scanning line 44 due to shadowing by the embossed structures. The result is a direction-dependent image that cannot be reproduced in this form in terms of copying technology or photography.
  • such optically varying images can be applied over a large area to an identification card 50 by providing the entire card with, for example, individual embossing lines 51 which run through the card and essentially follow a predetermined direction.
  • an embossed structure 52 the embossed structures, as shown in FIG. 4, directly against one another adjacent in continuous form.
  • This area can e.g. B. can be labeled from different directions with different image motifs, which in turn can only be seen separately from the respective recording direction and can complement one another when viewed vertically.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Aufzeichnungsträger gem. dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere eine Ausweiskarte sowie Verfahren zum Beschriften eines derartigen Aufzeichnungsträgers.
  • Im speziellen Fall handelt es sich bei den hier in Rede stehenden Aufzeichnungsträgern um Ausweiskarten, z. B. Scheckkarten, Kreditkarten, Berechtigungskarten oder auch Visitenkarten und dergleichen. Derartige Ausweiskarten haben ein durch Normen vorgegebenes Format und besitzen in der Regel einen Mehrschichtaufbau. Auf einer Seite der Karte sind z. B. durch Druck oder fotografisch allgemeine Informationen, z. B. der Name eines Kreditinstituts, einer Organisation oder dergleichen, dargestellt sowie gegebenenfalls ein Sicherheitsdruckbild (Guillochemuster), das auf die Kartenoberfläche oder in das Innere der Karte eingebracht ist. Darüber hinaus sind die benutzerbezogenen Informationen wie Name des Karteninhabers, Kundennummer, Kontonummer, Kartennummer oder dergleichen eingebracht.
  • Für die farbliche Beschriftung mehrschichtiger Ausweiskarten wurde bereits vorgeschlagen (DE-PS 30 48 733), unterschiedlich farbige Schichtbereiche übereinander vorzusehen, wobei das Absorptionsverhalten und die Verdampfungspunkte der einzelnen Farbschichten so gewählt sind, daß durch entsprechende Steuerung der Laserstrahlintensität eine selektive Farbschichtabtragung erreicht wird. Die äußerste Farbschicht wird also bei geringeren Laserstrahlintensitäten abgetragen als die tieferliegenden Farbschichten.
  • Derartige Ausweiskarten weisen zwar bereits einen verbesserten Schutz gegen Fälschung und Verfälschung auf. Es besteht jedoch weiterhin das Bedürfnis, solche Aufzeichnungsträger, insbesondere im Hinblick auf ihre Fälschungssicherheit noch weiter zu verbessern, so daß der Erfindung die Aufgabe zugrunde liegt, eine Aufzeichnungsträger und ein Verfahren zu seiner Beschriftung anzugeben, bei dem die Fälschungssicherheit erheblich erhöht ist.
  • Die Lösung dieser Aufgabe ist in den unabhängigen Patentansprüchen angegeben.
  • Im Stand der Technik reagiert die obere erste Schicht eines mehrschichtigen Aufzeichnungsträgers auf den auftreffenden Laserstrahl und wird abgetragen, um die darunterliegende zweite Schicht freizulegen und deren Farbe unter allen Betrachtungswinkeln sichtbar zu machen. Bei dem erfindungsgemäßen Aufzeichnungsträger hingegen ist eine Oberfläche so strukturiert, daß mit Hilfe eines Laserstrahls Informationen so eingebracht werden können, daß diese - vom jeweiligen Betrachtungswinkel abhängig - unterschiedliche Erscheinungsformen zeigen.
  • Neben dem betrachtungswinkelabhängigen Effekt, der an sich bereits die Fälschungssicherheit des Datenträgers erheblich steigert, weist ein derartiger Datenträger auch den Vorteil auf, daß die mit Hilfe eines Laserstrahls eingebrachten Beschriftungen mit einfachen mechanischen Mitteln, wie etwa durch mechanische Gravurverfahren, nicht erreicht werden können.
  • Interessante optische Wirkungen lassen sich erreichen, wenn die Reliefstruktur durch einen Aufdruck z. B. über Stahltiefdruck entsteht oder eine Reliefstruktur aufgeprägt wird, die sich über die darüberliegenden Schichten fortsetzt Diese reliefartigen Oberflächen lassen sich in gleicher Weise wie glatte Oberflächen gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren beschriften. Insbesondere hier kommt die Fälschungssicherheit der Lasergravur (-beschriftung) besonders zum Tragen, da sich derartige Strukturen über die an sich bekannte mechanische Gravur mittels Stichel nicht in dieser einfachen Form beschriften lassen.
  • Wird der Laserstrahl dabei unten einem spitzen Winkel auf diese reliefartig verformte Oberfläche gerichtet, so verändern die aufgezeichneten Informationen ihr Erscheinungsbild in Abhängigkeit des Betrachtungswinkels und sind im Extremfall nur von der Seite, von der die Aufzeichnung erfolgt, sichtbar.
  • Das Beschriften eines Aufzeichnungsträgers mit einem Laserstrahl, der zu dem Aufzeichnungsträger einen spitzen Winkel bildet, ist besonders wirkungsvoll, wenn der Aufzeichnungsträger mit einer Prägestruktur in Form von beispielsweise einer Wellblechstruktur, Halbzylindern, Halbkugeln, Linsenelementen oder dergleichen vergehen ist. Man kann dann nämlich zunächst den Laserstrahl in einer bestimmten Richtung unter einem bestimmten Winkel bezüglich der Ebene des Aufzeichnungsträgers über die Prägestruktur führen. Dabei werden nur die dem Laserstrahl zugewandten "Hänge" dieser Prägestruktur beschriftet. Dreht man den Aufzeichnungsträger anschließend in seiner Ebene und führt den Laserstrahl anschließend in unter dem gleichen oder anderem spitzen Winkel über die Prägestruktur, so werden die "Hänge" der Prägestruktur einmal von der einen und einmal von der anderen Seite mit dem Laserstrahl beschriftet, wobei entsprechend der Beschriftungsrichtung sich ein anderes Bild bei Betrachtung aus der entsprechenden Richtung ergibt, wenn die verschiedenen Seiten der Prägestruktur entsprechend gestaltet sind. Man hat hierdurch also die Möglichkeit, verschiedene Bilder für verschiedene Blickrichtungen auf opaken Flächen zu erzeugen, wobei diese Bilder auch abhängig vom Betrachtungswinkel getrennt voneinander betrachtet werden können oder sich mit senkrechtem Betrachtungwinkel zu einem Bild ergänzen.
  • Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es Zeigen:
    • Fig. 1
    eine Skizze, die den Stand der Technik veranschaulicht,
    Fig. 2
    eine Ausführungsform eines Aufzeichnungsträgers im Querschnitt,
    Fig. 3
    einen unter einem spitzen Winkel beschrifteten Aufzeichnungsträger,
    Fig. 4
    eine Skizze, die das Abtasten eines mit einer Prägestruktur versehenen Aufzeichnungsträgers mit einem Laserstrahl unter einem spitzen Winkel veranschaulicht und
    Fig. 5
    eine Draufsicht auf eine Ausweiskarte mit verschiedenen Reliefstrukturen.
  • Fig. 1 zeigt im Querschritt einem Teil einer bekannten Ausweiskarte (DE-OS 30 48 735), bei der es sich hier z. B. um eine Scheckkarte handeln kann. Auf einer Grundschicht A sind zwei Farbschichten B und C aufgebracht. Der besseren Anschaulichkeit halber sind die Kartenschichten in dieser und in den folgenden Figuren in nicht maßstabsgetreuer Form dargestellt. Diese beiden Farbschichten unterscheiden sich in ihrer Farbe und in ihren Absorptionseigenschaften und Verdampfungspunkten. Da die Schichtdicken an verschiedenen Stellen nicht immer exakt einheitlich sind, sondern in gewissen Grenzen schwanken und die Verdampfungspunkte in der Regel relativ dicht beeinander liegen, ist die Dosierung der Laserstrahlintensität für die Freilegung der jeweils gewünschten Farbschicht ein Problem. Vorzugsweise werden daher die Schichten in mehreren Bestrahlungsvorgängen mit entsprechend geringer Intensität schrittweise abgetragen, um gezielt eine Schicht freizulegen und nicht in ungewollter Weise eine unvollständige oder vollständige Abtragung zusammen mit weiteren Schichten zu bewirken. So werden zum Freilegen beispielsweise der Farbschicht B mehrere, z. B. zwei, Beschriftungsschritte (D, E) zum Entfernen eines Bereichs in der Schicht C durchgeführt. Dann werden gegebenenfalls weitere Beschriftungsschritte (F, G) zum Entfernen einer Stelle der Schicht B durchgeführt. Auf diese Weise werden im mehreren Verfahrensschritten mehrfarbige Darstellungen erzeugt.
  • In Fig. 2 sind auf einer Grundschicht 31 in die Zeichenebene hineinlaufenden Prägungen 34 vorhanden, auf der Außenseite befindet sich eine durchgehende erste Farbschicht 33, die Laserlicht kaum absorbiert, und unterhalb der ersten Farbschicht 33 befindet sich eine zweite Farbschicht 32 (diese kann auch transparent sein), die das Laserlicht absorbiert. Durch Abtastung mit einem Laserstrahl werden einzelne Bereiche der Farbschichten 32 und 33 entfernt. Man kann die zweite Farbschicht 32 auch nur bis zu einer bestimmten Tiefe abtragen, so daß deren Farbe sichtbar ist oder durch eine transparente, in oben beschriebener Form durch Pigmentbeimischung sensibilisierte Lackschicht ersetzen. Im letzten Fall ist in den beschrifteten Bereichen dann die Oberseite der Grundschicht 31 bzw. der Prägungen 34 sichtbar.
  • In Fig. 3 trifft der Laserstrahl unter spitzem Winkel auf die Ausweiskarte, wie dies in Fig. 3 durch die Pfeile P dargestellt ist. Der Aufbau der Harte nach Fig. 3 ähnelt im Prinzip dem Aufbau nach Fig. 2. Durch das schräge Bestrahlen mit Laserlicht werden aber nur die der Lichtquelle zugewandten Schrägflächen 35 der Prägungen 34 "beschriftet", während die der Lichtquelle abgewandten Schrägflächen 36 kaum oder überhaupt nicht vom Laserlicht beeinflußt werden.
  • Durch den spitzen Winkel zwischen einfallendem Laserstrahl und Ausweiskarten-Ebene erreicht man, daß von der einen Seite her (von links in Fig. 3) durchgehend die äußere Farbschicht 33 sichtbar ist, während von der anderen Seite her (rechts in Fig. 3) vornehmlich die durch die Beschriftung mit Laserlicht freigelegten Bereiche sichtbar sind.
  • Fig. 4 zeigt eine andere Darstellung einer mit einer Prägestruktur 42 (Wechselfeldform) versehenen Schicht 41. Über dieser Grundschicht 41 befindet sich nach dem vorgenannten erfindungsgemäßen Aufbau z. B. eine transparente, thermisch abbaubare Lackschicht 45 und darauf eine äußere Farbschicht 46. Nun wird der Aufzeichnungsträger entsprechend der Pfeilrichtung in einem spitzen Winkel von einem Laserstrahl abgetastet, so daß z. B. linienförmig der Untergrund 41 auf den in Fig. 3 dargestellten und dem Laser zugewandten Schrägflächen 35 der Prägestruktur 42 freigelegt wird. Bei einem z. B. linienförmigen Aufzeichnungsvorgang werden aufgrund der Abschattung durch die Prägestrukturen nur Abschnitte 44 a b, c in einer Abtastlinie 44 freigelegt. Man erhält dadurch ein richtungsabhängiges Bild, das kopiertechnisch oder fotografisch in dieser Form nicht nachbildbar ist.
  • Wird der Aufzeichnungsträger anschließend um 180° gedreht oder der Laserstrahl entsprechend umgelenkt, so kann sich ein weiterer Beschriftungsvorgang anschließen, im Rahmen dessen auf die gegenüberliegenden Schrägflächen 36 der Prägestruktur ein anderes Bild gegebenenfalls in anderer Farbe durch Freilegen tieferliegender Schichten eingebracht wird (nicht dargestellt).
  • Wie in Fig. 5 gezeigt ist, kann man derartig optisch variierende Bilder auf eine Ausweiskarte 50 großflächig aufbringen, indem man die gesamte Karte mit beispielsweise einzelnen, die Karte durchziehenden Prägelinien 51 versieht, die im wesentlichen einer fest vorgegebenen Richtung folgen. Man kann aber auch nur einen Teilbereich der Karte mit einer Prägestruktur 52 versehen, wobei die Prägestrukturen, wie in Fig. 4 gezeigt, direkt aneinander angrenzend in kontinuierlicher Form vorliegen. Dieser Bereich kann z. B. aus verschiedenen Richtungen mit unterschiedlichen Bildmotiven beschriftet werden, die wiederum nur aus der jeweiligen Aufzeichnungsrichtung getrennt gesehen werden können und sich bei senkrecher Betrachtung zu einem Bild ergänzen können.
  • Durch die beschriebenen Ausführungsbeispiele wird die Fälschungssicherheit der Ausweiskarte erheblich erhöht. Solche Gravuren, die sich aufgrund der erfindungsgemäßen Maßnahme des Entfernens von Teilbereichen einer oberen Farbschicht als äußerst scharfrandige Beschriftungsbereiche auf einer unebenen Oberfläche zeigen, lassen sich mit einfachen Mitteln durch mechanische Gravurmittel nicht erreichen.
  • Prinzipiell ist die Erstellung derartiger "Bilder mit Richtungseffekt" durch Beschriftung von Reliefstrukturen unter spitzem Einstrahlwinkel auch mit herkömmlichen Kartenaufbauten, wie z. B. in Fig. 1 gezeigt, möglich, Die Karten können aber auch nur eine einfache opake, strukturierte Oberfläche oder Oberflächenbeschriftung aufweisen, die sich unter Einwirkung eines Laserstrahls verfärbt. Die Informationen werden dabei nicht durch Abtragung von Schichten und Freilegung tieferliegender, farblich kontrastierenden Schichten erzeugt, sondern durch direkte farbliche Veränderung einer äußeren Kunststoff- oder Farbschicht.

Claims (2)

  1. Aufzeichnungsträger, insbesondere Ausweiskarte, mit einer äußeren Schicht oder Beschichtung, die sich unter Einwirkung eines Laserstrahls in ihrer Farbe oder ihrem Kontrast zur Umgebung sichtbar verändert, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest diese Schicht eine Reliefstruktur, Vorzugsweise in Form von Halbzylinderelementen, Halbkugelelementen, wellblechähnlichen Strukturen oder dergleichen aufweist, und daß mittels eines Laserstrahls Informationen unter einem spitzen Winkel zur Aufzeichnungsträgerebene im Bereich dieser Reliefstruktur aufgezeichnet sind, wobei die der Aufzeichnungsrichtung zugewandten Schrägflächen der Reliefstruktur gegenüber den dazu abgewandten Schrägflächen unterschiedlich beschriftet sind, so daß die so aufgezeichneten Informationen - vom jeweiligen Betrachtungswinkel abhängig - unterschiedliche Erscheinungsformen zeigen.
  2. Verfahren zum Beschriften eines Aufzeichnungsträgers, insbesondere einer Ausweiskarte, mit einer äußeren Schicht oder Beschichtung, die sich unter Einwirkung eines Laserstrahls in ihrer Farbe oder ihrem Kontrast zur Umgebung sichtbar verändert, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest in diese Schicht eine Reliefstruktur, vorzugsweise in Form von Halbzylinderelementen, Halbkugelelementen, wellblechähnlichen Strukturen und dergleichen, eingebracht wird, und daß mittels eines Laserstrahls Informationen unter einem spitzen Winkel zur Aufzeichnungsträgerebene im Bereich dieser Reliefstruktur aufgezeichnet werden, wobei die der Aufzeichnungsrichtung zugewandten Schrägflächen der Reliefstruktur gegenüber den dazu abgewandten Schrägflächen unterschiedlich beschriftet werden, so daß die so aufgezeichneten Informationen - vom jeweiligen Betrachtungswinkel abhängig - unterschiedliche Erscheinungsformen zeigen.
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