EP0372274A2 - 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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EP0372274A2
EP0372274A2 EP89121237A EP89121237A EP0372274A2 EP 0372274 A2 EP0372274 A2 EP 0372274A2 EP 89121237 A EP89121237 A EP 89121237A EP 89121237 A EP89121237 A EP 89121237A EP 0372274 A2 EP0372274 A2 EP 0372274A2
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EP
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layer
color
record carrier
laser beam
carrier according
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Hansjürgen Merkle
Joseph Lass
Wolfgang Killar
Alexander Hierweger
Erwin Lob
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GAO Gesellschaft fuer Automation und Organisation mbH
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Definitions

  • the invention relates to a record carrier, in particular an identification card, and to methods for producing 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 specified 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, and optionally 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 invention has for its object to provide a recording medium according to the preamble of claim 1, in which the removal of a layer of color by laser beam can be carried out easily and quickly.
  • the invention is intended to provide a method for labeling a multilayer recording medium.
  • the first layer While in the prior art the upper first layer reacts to the impinging laser beam and is removed in order to expose the second layer underneath and to make its color visible, in the recording medium according to the invention the first layer is penetrated by the laser beam without having any significant effect . It is only in the second layer below that the material is thermally broken down by the penetrating laser beam.
  • thermally degraded in the present context means evaporation, ie a transition from the solid to the liquid and then to the gaseous phase, sublimation, ie a transition from the solid to the gaseous phase, chemical decomposition with gas formation or chemical reaction as z. B. arises when igniting thermite particles.
  • the thermal degradation of the material of the second layer at the point hit by the laser beam causes a sudden increase in the internal pressure of the card material at the point in question, with the result that the relatively thin layer region above it is unable to resist the high pressure and, as it were, is blown off becomes.
  • small areas of the second layer are thermally degraded continuously or pixel by pixel, and accordingly small areas of the outer first color layer are blasted away. In these areas, the second color layer is then freed from the overlying color layer and the information recorded in this way is visible in the color contrast of these two color layers.
  • the thickness and degradation behavior of the second color layer which contrasts with the outer color layer, must be matched to the intensity of the laser beam in such a way that it is only partially removed. After the labeling process, the second color layer is thus exposed in the areas hit by the laser beam, and its color is clearly recognizable.
  • the second layer of paint in particular, which is to be thermally degraded, there is a relatively large range of colors available which are admixed with pigments to impart the desired properties.
  • the second layer of color is sensitized by such pigments. It can e.g. B. soot or aluminum bronze particles, depending on whether it is a dark or a light color.
  • the pigments are chosen with regard to their body color and / or concentration in such a way that they leave the intrinsic color of the color layer practically unaffected, ie the pigments used for sensitization themselves should not have any influence on the Have coloring of this layer. Almost any color type (acrylic, PVC colors, etc.) can thus be modified in any color for the lettering according to the invention and used in the modified form.
  • the pigments in the color layer act as absorption centers, which absorb the incident laser light and thereby release thermal energy, through which, for example, color is evaporated, with the result that, for. B. by this vapor pressure the material of the first layer is blasted off at the point hit by the laser beam.
  • the second layer i. H. the thermally degradable layer, made of a transparent lacquer layer, which is embedded between two contrasting color layers.
  • this lacquer layer is also sensitized by admixing pigments that absorb the laser light.
  • Suitable pigments for this purpose are pigments with a light body color (e.g. aluminum bronze particles) or those which, even at low concentrations (e.g. in the per mille range), have a sufficient effect under the action of laser beams, but only have an insignificant effect on the transparency of the lacquer layer.
  • the underlying layer of color can be seen through the at least partially removed transparent lacquer layer.
  • the underlying color layer can e.g. B. a multicolor print or be formed as a single-color layer.
  • the color layers are preferably printing ink layers applied using the screen printing process or correspondingly colored, superimposed, thin plastic films.
  • the effect of the inscription on the recording media according to the invention is particularly interesting when the first, ie. H.
  • the outer color layer is a halftone print (or is a first color layer provided with halftone print), in particular a black gradient grid that changes in intensity from place to place and is applied to a differently colored second layer. Due to the thermally degradable second layer, the raster print is removed locally, so that the labeled characters z. B. differ only in color from the background.
  • Such gradient grids are known per se. He comes with an ID card e.g. B. as a shadow that darkens from the lower edge of the ID card to the upper edge.
  • 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.
  • a guilloche print which is applied to the carrier material and thereby extends into the second, thermally degradable layer to such an extent that it is exposed after laser irradiation, increases the security against forgery or security against forgery.
  • the guilloche print in the second color layer which has a contrast to this color layer, is clearly visible.
  • counterfeiting or falsification by means of a stylus are made more difficult and the special security of laser engraving becomes clear.
  • the marking of a record carrier with a laser beam is particularly effective if the record carrier is provided 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 direction of the inscription looks different 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 in cross section a part of a known ID card (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 are not always exactly uniform at different points, 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.
  • 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) are carried out to remove a location on layer B.
  • multi-colored representations are generated in several process steps.
  • Fig. 2 shows a view similar to Fig. 1, but of an identification card constructed according to the invention.
  • a base layer 1 On the outside of a base layer 1 there is a first color layer 3 which is essentially transparent to laser light and a second color layer 2 which absorbs laser light and is provided with pigments. The colors of the color layers 2 and 3 are different.
  • Color layers that do not or hardly absorb laser light are known.
  • Dyes which absorb the laser light in the manner mentioned are obtained according to the invention by adding practically any dyes to pigments which, depending on the brightness of the dye, have dark or light body colors. Soot particles are used for dark colors, for example aluminum bronze particles for light colors. This ensures that the color retains its color regardless of the added pigments.
  • a laser beam is recorded at a point 4 at a right angle with respect to the plane of the identity card.
  • the laser beam L penetrates the first color layer 3 in a region 5. In this region 5, the energy of the laser beam is practically not absorbed by the material of the first color layer 3.
  • the second color layer 2 part of the laser beam energy is absorbed by the pigments contained in this color layer 2.
  • a degradation evaporation, sublimation, etc.
  • the pressure which arises during this degradation blows away the overlying first ink layer 3, although this blasting away is relatively narrowly limited to the point 4 which is hit by the laser beam L.
  • the color layer 2, in particular its thickness, degradation properties etc. and the recording parameters such as laser beam intensity etc. are matched to one another in such a way that this color layer is only partially removed and is thus visible in contrast with the first color layer.
  • This second color layer 2 can - as shown in Fig. 3 - on a z. B. Guilloche print image 7 can be applied. The guilloche lines are then, depending on how pronounced the craters 8 generated by the laser beam are more or less exposed and are therefore visible.
  • Fig. 4 shows a further embodiment of an identification card in a sectional view.
  • a base layer 11 On the outside of a base layer 11 there is a first color layer 13, under which there is a transparent lacquer layer 14 and a further color layer 12.
  • the color layers 13 and 12 have different colors.
  • the transparent lacquer layer which consists for example of a transparent synthetic resin, there are pigments in low concentration that absorb the laser light.
  • a laser beam penetrates the upper color layer 13 and degrades the affected area in the transparent lacquer layer 14 with the result that the upper color layer 13 is blown away in this area and thus through the hole created and through the exposed transparent lacquer layer 14 through which the underlying color layer 12 is visible.
  • further layers of the identity card which are not of interest here, may be present, e.g. B. a layer on the back of the card. The same applies to the card shown in FIG. 2.
  • FIG. 5 shows an exemplary embodiment which is similar to the exemplary embodiment according to FIG. 2, with the exception that the first color layer 23 is formed here by a so-called halftone printing, which only gives the second color layer 22 a preferably continuously changing tint.
  • the raster print 3 consists of a fine black print, which lays a kind of shadow on the color layer 22, which z. B. continuously darkened from the lower edge of the ID card to the upper edge.
  • 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. Individual areas of the color layers 32 and 33 are removed by scanning with a laser beam. The second color layer 32 can also be removed only 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 plane of the identity card at approximately a right angle.
  • the laser beam can also be directed at the identification card at an acute angle, as is shown by the arrows P in FIG. 6.
  • the structure of the card according to FIG. 6 is similar in principle to the structure according to FIG. 5.
  • 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.
  • FIG. 8 shows another representation of a layer 41 provided with an embossed structure 42 (alternating field shape).
  • B. a transparent, thermally degradable lacquer layer 45 and then an outer color layer 46.
  • the recording medium is scanned at an acute angle according to the direction of the arrow by a laser beam, so that, for. B. line-shaped the substrate 41 is exposed on the inclined surfaces 35 of the embossed structure 42 shown in FIG. 7 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. This gives 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.
  • embossed structure 52 the embossed structures, as shown in FIG. 8, directly against one another are contiguous 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.
  • the exemplary embodiments described last significantly increase the security against forgery of the identity card. Engraving of this type, which due to the inventive measure of removing partial areas of an upper ink layer as extremely sharp-edged labeling areas on an uneven surface, cannot be achieved with simple means by mechanical engraving means.

Abstract

Zum mehrfarbigen Beschriften von Ausweiskarten und dergleichen erhält die mehrschichtige Ausweiskarte eine äußere Farbschicht (3, 13, 23, 33) einer ersten Farbe und eine innere Farbschicht (2, 12, 22, 32) einer zweiten Farbe. Während die äußere Farbschicht praktisch kein zum Beschriften verwendetes Laserstrahllicht absorbiert, absorbiert die zweite innere Farbschicht das Laserlicht. Dadurch wird beim Beschriftungsvorgang das Material der zweiten Farbschicht thermisch abgebaut, d. h. verdampft, sublimiert, einer chemischen oder physikalischen Reaktion ausgesetzt, mit der Folge, daß durch eine Druckbildung die erste Schicht in Partikeln weggesprengt wird. Dadurch wird die zweite Farbschicht sichtbar. Statt der zweiten Farbschicht kann man auch eine transparente Lackschicht (14) mit entsprechenden Eigenschaften vorsehen, um unter dieser transparenten Lackschicht beispielsweise ein mehrfarbiges Sicherheitsdruckbild (7) freizulegen.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Aufzeichnungsträger, ins­besondere eine Ausweiskarte sowie Verfahren zum Her­stellen 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.
  • Problematisch ist bei diesen Aufzeichnungsträgern, daß aufgrund von Toleranzen der Schichtdicken und geringen Abständen der Verdampfungs-/Sublimationspunkte oft meh­rere Bestrahlungsdurchläufe notwendig sind, um die für eine kontrastreiche Darstellung unbedingt erforderliche vollständige Abtragung der einzelnen Schichten zu errei­ chen. Bei diesem Beschriftungsverfahren sind somit pro abgetragene Schicht mehrere Abtragungsvorgänge notwendig, was ein gewisses Hindernis für die Massenherstellung sol­cher Aufzeichnungsträger darstellt. Einschränkend für die Farbauswahl wirkt sich außerdem die Abstimmung der Farb­schichten auf die Laserstrahlintensität bezüglich des Absoptionsverhaltens der betreffenden Farbe und der Ver­dampfungspunkte der verschiedenen Farbschichten aus.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Aufzeich­nungsträger nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 anzuge­ben, bei dem die stellenweise Abtragung einer Farbschicht durch Laserstrahl einfach und schnell durchgeführt werden kann. Außerdem soll durch die Erfindung ein Verfahren zum Beschriften eines mehrschichtigen Aufzeichnungsträgers geschaffen werden.
  • Die Lösung dieser Aufgaben ist in den unabhängigen Pa­tentansprüchen angegeben, wobei bevorzugte Weiterbildun­gen der Erfindung in den Unteransprüchen angegeben sind.
  • Während im Stand der Technik die obere erste Schicht auf den auftreffenden Laserstrahl reagiert und abgetragen wird, um die darunterliegende zweite Schicht freizulegen und deren Farbe sichtbar zu machen, wird bei dem erfin­dungsgemäßen Aufzeichnungsträger die erste Schicht von dem Laserstrahl, ohne wesentlich Wirkung zu zeigen, durchdrungen. Erst in der darunterliegenden zweiten Schicht wird deren Material durch den eindringenden La­serstrahl thermisch abgebaut. Der Begriff "thermisch ab­gebaut" bedeutet im vorliegenden Zusammenhang eine Ver­dampfung, d. h. ein Übergang von der festen in die flüs­sige und dann in die gasförmige Phase, eine Sublimierung, d. h. ein Übergang aus der festen in die gasförmige Phase, eine chemische Zersetzung mit Gasbildung oder eine chemische Reaktion, wie sie z. B. beim Entzünden von Thermitpartikeln entsteht.
  • Der thermische Abbau des Materials der zweiten Schicht an der von dem Laserstrahl getroffenen Stelle bewirkt eine sprunghafte Zunahme des Innendrucks des Kartenmaterials an der betreffenden Stelle, mit der Folge, daß sich der darüberliegende, relativ dünne Schichtbereich dem hohen Druck nicht zu widersetzen vermag und gleichsam abge­sprengt wird. Bei einem Beschriftungsvorgang, in dessen Verlauf ein Laserstrahl entsprechend der aufzuzeichnenden Information über die Kartenoberfläche geführt wird, wer­den laufend oder Pixel für Pixel kleine Bereiche der zweiten Schicht thermisch abgebaut, und dementsprechend werden kleine Bereiche der äußeren ersten Farbschicht weggesprengt. In diesen Bereichen ist dann die zweite Farbschicht von der darüberliegenden Farbschicht befreit und die so aufgezeichneten Informationen im farblichen Kontrast dieser beiden Farbschichten sichtbar.
  • Die zur äußeren Farbschicht kontrastierende zweite Farb­schicht ist bezüglich Dicke und Abbauverhalten so auf die Intensität des Laserstrahl abzustimmen, daß sie nur partiell abgetragen wird. Damit liegt nach dem Beschrif­tungsvorgang die zweite Farbschicht in den vom Laser­strahl getroffenen Bereichen frei, und ihre Farbe ist deutlich erkennbar.
  • Insbesondere für die zweite Farbschicht, die thermisch abgebaut werden soll, steht eine relativ große Palette von Farben zur Verfügung, denen durch Beimischung von Pigmenten die gewünschten Eigenschaften verliehen werden. Durch solche Pigmente wird die zweite Farbschicht sensi­bilisiert. Es kann sich z. B. um Ruß- oder Aluminium­bronzepartikel handeln, je nachdem, ob es sich um eine dunkle bzw. eine helle Farbe handelt. Die Pigmente werden bezüglich ihrer Körperfarbe und/oder Konzentration so gewählt, daß sie die Eigenfarbe der Farbschicht praktisch unbeeinflußt lassen, d. h. die der Sensibilisierung die­nenden Pigmente selbst sollen keinen Einfluß auf die Farbgebung dieser Schicht haben. Damit kann nahezu jeder beliebige Farbtyp (Acryl-, PVC-Farben etc.) in jedem be­liebigen Farbton für die erfindungsgemäße Beschriftung modifiziert und in der modifizierten Form eingesetzt wer­den.
  • Die Pigmente in der Farbschicht wirken als Absorptions­zentren, die das einfallende Laserlicht absorbieren und dadurch thermische Energie freisetzen, durch welche bei­spielsweise Farbe verdampft wird, mit der Folge, daß z. B. durch diesen Dampfdruck das Material der ersten Schicht an der vom Laserstrahl getroffenen Stelle ab­sprengt wird.
  • In einer für viele Anwendungsbereiche vorteilhaften wei­teren Ausführungsform besteht die zweite Schicht, d. h. die thermisch abbaubare Schicht, aus einer transparenten Lackschicht, die zwischen zwei wiederum kontrastierenden Farbschichten eingelagert ist. Auch diese Lackschicht wird wie vorgenannte Farbschicht durch Beimengung von das Laserlicht absorbierenden Pigmenten sensibilisiert. Ge­eignete Pigmente hierfür sind Pigmente mit einer hellen Körperfarbe (z. B. Aluminiumbronzepartikel) oder solche, die auch bei geringen Konzentrationen (z. B. im Promille-­Bereich) ausreichende Wirkung unter Laserstrahleinwirkung zeigen, aber die Transparenz der Lackschicht nur unwe­sentlich beeinflussen. Wenn dann der Aufzeichnungsträger beschriftet ist, sieht man durch die zumindest zum Teil abgetragene transparente Lackschicht hindurch die darun­terliegende Farbschicht. Die darunterliegende Farbschicht kann z. B. ein mehrfarbiger Aufdruck oder auch als ein­farbige Schicht ausgebildet sein.
  • Die Farbschichten sind vorzugsweise im Siebdruckverfahren aufgebrachte Druckfarbenschichten oder entsprechend ein­gefärbte, sich überlagernde, dünne Kunststoffolien.
  • Besonders interessant ist der Effekt der Beschriftung bei den erfindungsgemäßen Aufzeichnungsträgern, wenn die erste, d. h. die äußere Farbschicht, ein Rasterdruck ist (bzw. eine mit Rasterdruck versehene erste Farbschicht ist), insbesondere ein schwarzer, sich in der Intensität von Stelle zu Stelle änderndes Verlaufsraster, das auf einer andersfarbigen zweiten Schicht aufgebracht ist. Durch die thermisch abbaubare zweite Schicht wird der Rasterdruck lokal entfernt, so daß die beschrifteten Zei­chen sich z. B. nur im Farbton vom Hintergrund unter­scheiden. Solche Verlaufsraster sind an sich bekannt. Er kommt bei einer Ausweiskarte z. B. als sich vom Unterrand der Ausweiskarte zum Oberrand verdunkelnder Schatten zum Ausdruck.
  • Insbesondere bei Verwendung einer transparenten Lack­schicht als thermisch abbaubare Schicht besteht die Mög­lichkeit, unter der Lackschicht einen mehrfarbigen Druck vorzusehen, denn die Lackschicht läßt den Druck in der unteren Schicht völlig intakt. Dadurch lassen sich beson­ders wirkungsvolle Muster erzielen, die außerdem einen wirksamen Schutz gegenüber Fälschungen darstellen, insbe­sondere dann, wenn der mehrfarbige Aufdruck ein Guil­loche-Muster ist.
  • Interessante optische Wirkungen lassen sich erreichen, wenn durch den Aufdruck eine Reliefstruktur 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 unter 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.
  • Auch ein Guillochendruck, welcher auf dem Trägermaterial aufgebracht wird und dabei in die zweite, thermische ab­baubare Schicht so weit hineinreicht, daß er nach Laser­bestrahlung freigelegt wird, erhöht die Fälschungssicher­heit bzw. Verfälchungssicherheit. Nach dem Abtragen der ersten Farbschicht wird der in der zweiten Farbschicht befindliche Guillochendruck, welcher zu dieser Farb­schicht einen Kontrast aufweist, deutlich sichtbar. Auch hier sind Fälschungen bzw. Verfälschungen mittels Sti­chel erschwert und die besondere Sicherheit der Laser­gravur wird deutlich.
  • 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 versehen 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 teilweise Querschnittsansicht eines Aufzeichnungsträgers, in welchem mittels Laserstrahl eine Beschriftung eingebracht wird,
    • Fig. 3 - 6 weitere Ausführungsformen eines Aufzeich­nungsträgers im Querschnitt,
    • Fig. 7 einen unter einem spitzen Winkel be­schrifteten Aufzeichnungsträger,
    • Fig. 8 eine Skizze, die das Abtasten eines mit einer Prägestruktur versehenen Aufzeich­nungsträgers mit einem Laserstrahl unter einem spitzen Winkel veranschaulicht und
    • Fig. 9 eine Draufsicht auf eine Ausweiskarte mit verschiedenen Reliefstrukturen.
  • Fig. 1 zeigt im Querschnitt einen 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.
  • Fig. 2 zeigt eine ähnliche Ansicht wie Fig. 1, jedoch von einer erfindunggemäß aufgebauten Ausweiskarte. Auf einer Grundschicht 1 befinden sich außen eine erste, für Laser­licht im wesentlichen durchlässige Farbschicht 3 und eine zweite, Laserlicht absorbierende, mit Pigmenten ver­sehene Farbschicht 2. Die Farben der Farbschichten 2 und 3 sind verschieden.
  • Farbschichten, die Laserlicht nicht oder praktisch kaum absorbieren, sind bekannt. Farbstoffe, die in der genann­ten Weise das Laserlicht absorbieren, erhält man erfin­dungsgemäß dadurch, daß man praktisch beliebigen Farb­stoffen Pigmente beimengt, die je nach Helligkeit des Farbstoffs dunkle oder helle Körperfarben aufweisen. Bei dunklen Farben verwendet man Rußpartikel, bei hellen Far­ben beispielsweise Aluminiumbronzepartikel. Dadurch wird erreicht, daß die Farbe ungeachtet der beigemengten Pig­mente ihren Farbton beibehält.
  • In Fig. 2 erfolgt an einer Stelle 4 eine Laserstrahlauf­zeichnung unter einem rechtem Winkel bezüglich der Ebene der Ausweiskarte. Der Laserstrahl L durchdringt die erste Farbschicht 3 in einem Bereich 5. In diesem Bereich 5 wird die Energie des Laserstrahls praktisch nicht vom Material der ersten Farbschicht 3 absorbiert.
  • In der zweiten Farbschicht 2 wird hingegen ein Teil der Laserstrahlenergie durch die in dieser Farbschicht 2 ent­haltenen Pigmente absorbiert. Es kommt zu einem Abbau (Verdampfung, Sublimation etc.) des Materials der zweiten Farbschicht 2 im Bereich 6. Der bei diesem Abbau entste­hende Druck sprengt die darüberliegende erste Farbschicht 3 weg, wobei dieses Wegsprengen jedoch relativ eng auf die Stelle 4 begrenzt ist, die vom Laserstrahl L getrof­fen wird. Die Farbschicht 2, insbesondere deren Dicke, Abbaueigenschaften etc. und die Aufzeichnungsparameter wie Laserstrahlintensität etc. sind so aufeinander abge­stimmt, daß diese Farbschicht nur teilweise abgetragen und so im Kontrast mit der ersten Farbschicht sichtbar wird.
  • Diese zweite Farbschicht 2 kann auch - wie in Fig. 3 ge­zeigt - auf ein z. B. Guillochendruckbild 7 aufgebracht sein. Die Guillochenlinien werden dann, je nachdem wie ausgeprägt die mittels Laserstrahl erzeugten Krater 8 sind, mehr oder weniger stark freigelegt und sind damit sichtbar.
  • Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Ausweis­karte in einer Schnittdarstellung. Auf einer Grundschicht 11 befindet sich außen eine erste Farbschicht 13, unter der eine transparente Lackschicht 14 und eine weitere Farbschicht 12 liegen. Die Farbschichten 13 und 12 haben verschiedene Farben. In der transparenten Lackschicht, die beispielsweise aus einem durchsichtigen Kunstharz besteht, befinden sich in geringer Konzentration Pig­mente, die das Laserlicht absorbieren. Wie in Fig. 3 ge­zeigt ist, durchdringt ein Laserstrahl die obere Farb­schicht 13 und baut den betroffenen Bereich in der trans­parenten Lackschicht 14 ab mit der Folge, daß die obere Farbschicht 13 in diesem Bereich weggesprengt wird und somit durch das entstandene Loch und durch die freilie­gende transparente Lackschicht 14 hindurch die darunter­liegende Farbschicht 12 sichtbar ist. Zusätzlich zu die­ser Grundschicht 11 können weitere, hier nicht näher in­teressierende Schichten der Ausweiskarte vorhanden sein, z. B. eine Schicht auf der Rückseite der Karte. Das glei­che gilt für die in Fig. 2 gezeigten Karte.
  • Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel, welches dem Ausfüh­rungsbeispiel nach Fig. 2 ähnelt, mit der Ausnahme, daß die erste Farbschicht 23 hier durch einen sogenannten Rasterdruck gebildet wird, der der zweiten Farbschicht 22 lediglich eine sich vorzugsweise kontinuierlich ändernde Tönung verleiht. Der Rasterdruck 3 besteht aus einem feinen schwarzen Druck, der auf die Farbschicht 22 eine Art Schatten legt, der sich z. B. von der Unterkante der Ausweiskarte bis zur Oberkante hin kontinuierlich verdun­kelt. Durch Abtragung einzelner Bereiche 24 des Raster­drucks 23 und Teile der Farbschicht 22, die durch Pig­mentbeimischung für die Laserstrahlbeschriftung sensibi­lisiert wurde, wird letztere völlig freigelegt. Die be­ schrifteten Bereiche unterscheiden sich hier von den un­beschrifteten Bereichen nur durch die unterschiedliche Farbtönung.
  • Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 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. 6 trifft der Laserstrahl etwa im rechten Winkel auf die Ebene der Ausweiskarte auf. Man kann den Laser­strahl aber auch unter spitzem Winkel auf die Ausweis­karte richten, wie dies in Fig. 6 durch die Pfeile P dar­gestellt ist. Der Aufbau der Karte nach Fig. 6 ähnelt im Prinzip dem Aufbau nach Fig. 5. 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 Laser strahl und Ausweiskarten-Ebene erreicht man, daß von der einen Seite her (von links in Fig. 7) durchgehend die äußere Farbschicht 33 sichtbar ist, während von der ande­ ren Seite her (rechts in Fig. 7) vornehmlich die durch die Beschriftung mit Laserlicht freigelegten Bereiche sichtbar sind.
  • Fig. 8 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. 7 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. 9 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. 8 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 zuletzt 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 Kunststoff­oder Farbschicht.

Claims (19)

1. Aufzeichnungsträger, insbesondere Ausweiskarte, mit mit sich überlagernden, farblich kontrastierenden Schich­ten, in denen durch lokale Abtragung einzelne Schichtbe­reiche unter Freilegung tieferliegender, andersfarbiger Schichtbereiche mittels eines Laserstrahls in zumindest zum Teil humanlesbarer Form Informationen dargestellt sind, dadurch gekennzeichnet, daß unter einer ersten laserstrahldurchlässigen Farbschicht (1, 13, 23, 33) zumindest eine unter Laserstrahleinwirkung wenig­stens teilweise thermisch abbaubare zweite Schicht (2, 14, 22, 32) vorhanden ist, wobei durch die Umsetzung der Laserstrahlenergie in dieser zweiten Schicht und dem da­mit verbundenen thermischen Abbau dieser Schicht die er­ste Farbschicht lokal entfernt ist.
2. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch ge­kennzeichnet, daß die thermisch abbaubare zweite Farbschicht (2, 22, 32) bezüglich Dicke und Abbau­verhalten so auf die Laserstrahlintensitat abgestimmt ist, daß sie nur bis zu einer bestimmten Tiefe abgetragen wird.
3. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Farbschicht durch Beimischung von Laserlicht absorbierenden Pigmenten sensibilisiert ist, deren Körperfarbe und/oder Konzen­tration derart an den Farbstoff abgepaßt ist, daß dessen Farbe nur unwesentlich beeinflußt wird.
4. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 3, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Pigmente Ruß- oder Alu­miniumbronzepartikel sind.
5. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch ge­kennzeichnet, daß die thermisch abbaubare zweite Schicht eine transparente Lackschicht (14) ist.
6. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 5, dadurch ge­kennzeichnet, daß die transparente Lack­schicht (14) mit Pigmenten sensibilisiert ist, die eine helle Körperfarbe aufweisen und/oder in so geringer Kon­zentration vorhanden sind, daß die Transparenz der Lack­schicht nur unwesentlich beeinflußt wird.
7. Aufzeichnungsträger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Farb­schichten Druckfarbenschichten sind, die vorzugsweise im Siebdruck aufgebracht sind.
8. Aufzeichnungsträger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Farb­schichten eingefärbte Kunststoffolien sind.
9. Aufzeichnungsträger nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Farbschicht ein Rasterdruck (23) ist.
10. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 9, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Farbschicht ein schwarzer, sich in der Intensität von Stelle zu Stelle ändernder Rasterdruck ist, der auf einer andersfarbigen zweiten Schicht aufgebracht ist.
11. Aufzeichnungsträger nach einem oder mehreren der vor­hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­net, daß unter der zweiten Farbschicht oder der transparenten Lackschicht ein vorzugsweise mehrfarbiges Druckbild vorhanden ist.
12. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 11, dadurch ge­kennzeichnet, daß das Druckbild ein Sicher­heitsmuster, vorzugsweise ein Guilloche-Muster, ist.
13. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 11, dadurch ge­kennzeichnet, daß das Druckbild ein Relief­druck, z. B. ein Stahltiefdruck, ist.
14. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 13, dadurch ge­kennzeichnet, daß das Relief sich über die darüberliegenden Schichten fortsetzt.
15. Aufzeichnungsträger nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die erste Farbschicht und die zweite abbaubare Schicht eine Reliefstruktur, vorzugsweise in Form von Halbzylin­derelementen, Halbkugelelementen, wellblechähnlichen Strukturen und dergleichen aufweisen, daß die Informa­tionen unter einem spitzen Winkel zur Aufzeichnungsträ­gerebene aufgezeichnet sind und die der Aufzeichnungs­richtung zugewandten Schrägflachen der Reliefstruktur gegenüber den dazu abgewandten Schrägflächen unterschied­lich beschriftet sind, so daß die so aufgezeichneten In­formationen - vom jeweiligen Betrachtungswinkel abhän­gig - unterschiedliche Erscheinungsformen aufweisen.
16. Aufzeichnungsträger, insbesondere Ausweiskarte, mit einer äußeren opaken Schicht oder Beschichtung, die sich unter Einwirkung eines Laserstrahls in ihrer Farbe oder Kontrast zur Umgebung sichtbar verändert, dadurch ge­kennzeichnet, daß zumindest diese opake Oberfläche eine Reliefstruktur, vorzugsweise in Form von Halbzylinderelementen, Halbkugelelementen, wellblechähn­lichen Strukturen und dergleichen, aufweist, 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.
17. Verfahren zum Beschriften eines Aufzeichnungsträ­gers, insbesondere einer Ausweiskarte, mit sich überla­gernden, farblich kontrastierenden Schichten, von denen durch lokale Abtragung einzelne Schichtbereiche unter Freilegung tieferliegender andersfarbiger Schichtbereiche mittels eines Laserstrahls in zumindest zum Teil human­lesbarer Form Informationen dargestellt sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine unter einer er­sten laserstrahldurchlässigen Farbschicht liegende zweite thermisch abbaubare Schicht durch Einwirkung eines Laser­strahls stellenweise zumindest partiell abgebaut wird und dabei die über den Stellen gelegenen Bereiche der ersten Schicht fortgerissen werden.
18. Verfahren zum Beschriften eines mehrschichtigen Aufzeichnungsträgers, insbesondere Ausweiskarte, mit sich überlagernden, farblich kontrastierenden Schichten, in denen durch lokale Abtragung einzelne Schichtbereiche un­ter Freilegung tieferliegender, andersfarbiger Schichtbe­reiche mittels eines Laserstrahls in zumindest zum Teil humanlesbarer Form Informationen dargestellt sind, da­durch gekennzeichnet, daß zumindest in einem Teilbereich der Oberfläche dieser Farbschichten eine Prägestruktur, z. B. in Form von Halbzylinder- oder Halbkugelelementen oder wellblechähnlichen Strukturen, ausgebildet wird und der Laserstrahl bei der Informa­tionsaufzeichnung unter einem bestimmten spitzen Winkel über diese Prägestruktur geführt wird.
19. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekenn­zeichnet, daß anschließend der Aufzeichnungsträ­ger relativ zur Lasereinstrahlrichtung in seiner Ebene gedreht wird und daß dann der Laserstrahl wiederum unter einem bestimmten spitzen Winkel über die Prägestruktur geführt wird.
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