CN101678699B - 具有安全标识的数据载体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多层的数据载体(100)，其具有基体(10)，在所述基体(10)上设计具有金属层(32)的安全元件(30)，向观察面观察，所述安全元件(30)呈现一种光学的效应。在所述金属层(32)中加工出在日光下凭裸眼不能看出或者可能难以看出的凹槽(50)，所述凹槽构成标识(60)。但是，是否具有所述标识(60)，要在适当的观察角度以及适当的照明下才可看出。在用紫外光照射时，让所述标识(60)得以显示的发荧光的层(20)，优选位于所述金属层(32)下面。

Description

具有安全标识的数据载体

技术领域

本发明涉及一种多层的数据载体，尤其证件或者类似的物品，其具有难以伪造的安全元件，可借助于简单的手段对所述安全元件加以鉴定。

背景技术

从WO2005/048182A1中公知一种以透明的薄膜为基础的上述类型的数据载体，朝观察的正表面方向以如下顺序将各层构造到所述透明薄膜上，即：以印刷技术敷设的发荧光的印刷层、第一薄膜状的金属层、薄膜状的透明的中间层以及具有另一种底色的第二薄膜状的金属层。所述两个金属层具有借助于激光器加工且构成标识的凹槽，它们配线精确地存在于两个金属层中。所述标识，可以尤其是肖像。基于两个金属层不同的底色，在从正面观察数据载体时，标识显得与从背面观察时不同。在从正面观察数据载体且同时以紫外线照射背面时，凹槽显得比发荧光的位置遥远。

在一种方案中此外还提出，不使用被加印了发荧光的层的透明的薄膜基体，而采用被添加了发荧光的颜料的中央载体薄膜，分别将由两个蒸镀的金属层以及中间的透明层组成的层组涂覆到所述中央载体薄膜的两面。另一方面，借助于激光器在所有四个蒸镀的金属层中加工出凹槽，所述凹槽构成所有四个层中的配线精确的标识。当以适当的激发射线照射中央载体薄膜时，标识看上去发荧光。

公知的解决方案提供了一种难以伪造的真实性标识，其中该方案允许凭裸眼检查数据载体的层结构，即在所述数据载体上存在至少两个隔开的、打上了标识的层，并且根据标识的配线精度检查其特性。公知的解决方案的前提首先是，数据载体的两面是互相协调地构造的，以及因此限制了数据载体的各个表面的自由可塑性。用于涂覆其他安全性或标志性标识的表面位置，就相应地丧失了这些表面位置。

此外从WO2005/053968中还已知一种建议，借助于激光器将模型、字母、数字和/或图片式的标识，置入具有布设在两个半透明的外罩层之间的金属层的安全元件中。金属层中的标识，呈现出一种水印效应，在透射光下观察所述标识时，显示出正影像，以及在入射光时观察时，显示出负影像。这种解决方案的前提是，安全元件可以从两侧被观察到。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种具有安全元件的数据载体，所述安全元件是难以伪造的并且尽可能少地影响所述数据载体的可塑性。

该技术问题通过具有权利要求1所述特征的数据载体，以及通过具有权利要求15所述特征的方法加以解决。按照本发明的数据载体具有下列优点，即，这种构造的数据载体几乎不受安全元件的影响。尤其背面可以被自由塑造，并且安全元件不限定某种层顺序。按照本发明的配备了安全元件的数据载体是可靠防伪的，因为在数据载体上生成安全元件，要求牢靠地掌握材料和操作方法，因此，没有足够知识的潜在伪造者不可能实施。借助通过安全元件实现的真实性标识对按照本发明的数据载体进行检验，也可以与之相反地由普通人以简单的手段进行，并且是可靠的。

可以有利地利用公知的设备进行按照本发明的数据载体的制造，而且不限制数据载体的可塑性。当然，按照本发明的数据载体还可以承载其他的、以其他机理产生的安全元件。

在一种尤其令人感兴趣的扩展设计中，安全元件产生光学上可觉察到的光折射效应；例如将所述光学元件实施为全息照相或者影像图解的元件。

按照本发明的数据载体，允许以有利的方式将私人化信息置入安全元件中。如果采用数据载体用于证明人的身份，则置入安全元件中的标识，优选为人的肖像。当然，还可以是其他的从数据载体持有人的私人数据中产生的衍生的标识结构。私人化因此得以个人化地在单个数据载体上实现。当然，按照本发明的数据载体的制造，也可以在批量生产的范畴内实现，在所述批量生产中，例如产生连续的序号作为标识。

相宜地进行按照本发明的数据载体的制造，其中在基体薄膜上涂覆发荧光的涂层，在所述发荧光的涂层上敷设安全元件，并且借助于激光器将标识置入该安全元件中。优选使所述发荧光的涂层通过印刷技术涂覆并且完全被安全元件覆盖。

附图说明

接下来参考附图对本发明的实施例加以详细说明。

附图中：

图1以横剖视图示出具有安全元件的数据载体的层顺序的一部分，

图2示出具有安全元件的数据载体，将标识置入所述安全元件中，所述标识在紫外线的照射下可被显示。

具体实施方式

图1以分解图形式的横剖视图示出按照本发明的数据载体100，在按照本发明生成的安全元件区域的层顺序。所示出的层相互间的高度以及相对厚度比例，在此处被看做是不按比例的。发荧光的层20，则位于基体10上，在所述发荧光的层20上，构造安全元件30，所述安全元件30具有引起光学效应的结构36。在所述安全元件30上面朝用箭号表示的观察面的方向，覆上外罩层40。所述外罩层40，此时被表示在将层10、20、40连接成成品数据载体100之前的一个假想的位置。在成品数据载体100上，外罩层40的上表面41构成一个平整的面。

所述数据载体100尤其构成证件、信用卡、银行卡、现金支付卡或者权限卡，芯片卡或者护照中用于内连的私人化数据端。但是数据载体100还可以是布设在载体层上的用于敷设到证件或其他对象上的传输元件；在这种情况下，数据载体100优选只构造到观察面，同时在与之背离的那一面上，例如具有胶纸带。

基体10根据意愿被设计为不透明的或透明的，且具有例如100μm至500μm的厚度。它可以相宜地由塑料，如PVC，聚酯，ABS或聚碳酸酯组成，且为了便于加工优选呈薄膜形式。所述基体10内部可以由多个层组成，且尤其在朝向此处被称为背面11的表面的方向上，具有适合使用目的的、与表面不同的层组。当然，也可以在朝向所述背面11的方向上，设有与上侧层组结构类似的层组，该层组包含例如与从属的另一个发荧光的层和外罩层连接的另一个安全元件30。除了塑料以外，基体10还可以由纸、陶瓷或者玻璃材料组成。

发荧光的层20优选通过印刷技术涂覆到基体10上。所述发荧光的层20，在日光或者白色的人工照明下是透明的，且遮盖了基体10表面12与安全元件30相配合的部分。在通常情况下，被发荧光的层20遮盖的面积，小于安全元件30的底面并且被该安全元件30完全遮盖。但是，原则上也可以如在图1中以安全元件30下面突出在左侧的部分21所表示的那样，使发荧光的层20被构造得在面积上大于安全元件30。如果还有其他未示出的、构造在数据载体100上的安全性标识通过发荧光的层20支承，这大体上也是相宜的。所有适合采用后面将要说明的激光技术的通用的荧光涂料，都可被考虑作为发荧光的层20的材料。作为以印刷技术进行涂覆的替代方案，可以采用至少在安全元件30区域发荧光的薄膜用于制造发荧光的层20。在按照本发明的数据载体100的一种方案中，也可以去除发荧光的层，并且将安全元件30直接安置到基体10上。

除了发荧光的材料，还可以采用以其他方法发光的材料，例如发磷光的材料，或者以其他方式发光的材料，例如可通过温度激发的材料，作为层20的材料。原则上，至少在某种环境条件下，通过来自外部非破坏性物理激发，可出现发光的材料的每一种方式，都在考虑之内。

安全元件30典型地具有如在图1中所表示的原则上由三层组成的多层的结构，其中金属化的吸收激光的层，位于透明的允许激光透射的底层31上，以及透明的允许激光透射的封闭层33位于该金属化的吸收激光的层上。所述封闭层33，在此处可以是薄膜，或者也可以是漆；它也可以被去除。在所述金属化的层32的表面35上，设计有产生光学效应的结构36。安全元件30典型地具有介于50μm至250μm的厚度，且在面积上优选大于发荧光的层20，从而使得它能完全遮盖所述发荧光的层20。

在一种使用方便、令人感兴趣的扩展设计中，结构36包含一种全息照相式的或者影像图解元件式的衍射模型，所述模型以公知的方式，为观察者提供在日光或者白色人工照明下与角度有关的图像印象。作为替代方式，所述结构36还可以是其他由反射或者闪光产生的效应。

外罩层40至少在安全元件30区域被实施成透明的，从而使得从观察面观察，可透过所述外罩层40看到该安全元件30。所述外罩层40首先被用作安全元件30以及或许也存在于数据载体100上的其他安全元件的防护，并且原则上是可选择的，也就是说，外罩层40也可以被去除。象基体10一样，外罩层40相宜地由适用的塑料，例如PVC、ABS、聚酯、聚碳酸酯或者这些材料的混合物组成，如从芯片卡的制造中已公知的那样。除了塑料外，其他透明的材料，例如玻璃材料当然也可被考虑用于制作外罩层40。

在金属化的层32中加工凹槽50，所述凹槽50共同产生光栅像形式的标识60。所述标识60可以是照片、字母数字符号或者任意图解图案的再现。当数据载体100被作为人的识别文件应用时，标识60相宜地首选是个人的肖像。构成标识60的光栅像，相宜地完全处于安全元件30的表面之内，因而在位于外部的凹槽和安全元件30侧面的边界37之间，始终留有边缘，层31、32和33通常在所述边缘上紧密地互相连接。所述边缘加固了安全元件30。

在一种尤其相宜的扩展设计中，将凹槽50的尺寸确定为，使得在凭裸眼观察数据载体100时，不能或者可能难以看出凹槽50的横截面孔D。所述横截面孔D，典型地具有最大为200μm的最大直径。凹槽50此外只能以这样的密度加工，即，在凭裸眼观察时，所述密度不会影响金属化的层32或者在其表面35上所生成的衍射结构36的显示图像。

由单个凭裸眼不可被看出的凹槽50与凹槽50的分布相结合而构成的标识60，使得即使凹槽堆集也不可被看出出来，从而导致，在日光或一般的人工照明下凭裸眼观察数据载体100时，标识60始终是不可被看出的。确切地说，在这样观察时，只可看出出通过安全元件30所产生的光学效应的效果，例如全息照相的衍射效果。

反之，如果具有标识60的安全元件30，如在图2中所表示的，被以紫外光照射观察面，则该紫外光将激发位于安全元件30下面的发荧光的层20。层20因此与观察面有关地成为金属化层32的背景照明。因此，此时向观察面察看时，可察觉出凹槽50以及以此通过凹槽50所产生的标识60。如果标识60如在图2中所表示的，是一幅肖像，则当以紫外光照射数据载体100时，在安全元件30内会显示该幅肖像。在紫外光中显影，构成可靠防伪的真实性标识。

如果数据载体100不具备发荧光的层20，则从下述的可能性中产生真实性标识，即至少在适当的角度和适当的入射光条件下看出，标识60是否存在；所述角度和入射光，此时可以通过试验获得。在这种情况下，凹槽50的尺寸必须被设计得足够大。

为了制造数据载体100，首先将发荧光的层20，通过采用通用的印刷技术以及使用商业上通用的合适的荧光涂料，涂覆到基体10上。接着，借助于通用的粘贴方法，将安全元件30安置到该发荧光的层20上面；相宜地使所述安全元件30作为现成的半成品以供使用，所述现成的半成品含有金属化层32，在所述金属化层32的表面35上，已生成了产生光学效应的结构36。

在安置了安全元件30后产生的构造上面，如果愿意，覆上外罩层40。然后将由层10，20，30，40组成的整个层结构，借助于通用的层合方法连接成数据载体100。

作为对应用半成品式的安全元件30的替代方式，也可以规定，逐一敷设底层31、金属化层32以及封闭层33，如果设计有封闭层33的话。所述金属化层32此时可以已经含有产生光学效应的结构36；否则，在连接安全元件的层31，32，33之后，相宜地将结构36施加在金属化层32种。再次以通用的层合方法，相宜地实现层31，32，33共同地与外罩层40以及基体10的连接。

在下一个工序中将标识60置入现有的已连接的数据载体100中。为此首先从待置入的标识的原件中以扫描技术产生一种半色调图案。其中所述半色调图案的各种亮度级，通过不同的像素密度、不同的像素尺寸和/或不同的像素灰度产生。这样产生的光栅像的质量，在此暂时无关紧要。所述光栅像可以例如再现照片，并且具有等于或者大于300dpi(dots per inch)的高分辨率。在接下来的工序中，优选将最终的光栅像逆转，从而使暗的图像部分变亮，以及使亮的图像部分变暗。接着将所述逆转后的光栅像通过软件技术转换为具有较小尺寸、较小分辨率以及指定的且较少灰度值数值的光栅像。例如产生一种尺寸为10×12mm的灰度值图像，所述图像介于两种颜色之间-相当于黑白图像，且具有最高为256的灰度级。分辨率值介于70dpi和120dpi之间，被证明是相宜的。随即产生的缩减了的光栅像，通过应用本来就通用的激光器，被转移到数据载体100上的安全元件30的金属化层32中。所述激光器的激光参数，例如射束直径以及脉冲能量的设定，以及为了产生发荧光的层20、安全元件30以及外罩层40所使用的材料，在此要互相协调，从而使得所涉及的区域，也就是凹槽50，在金属化层32中被完全加工出来，但是同时在其它的层10，20，40中不会产生残留的材料变化。将所述激光参数首选成，使得处于凹槽50下面的底层31不被损坏，从而避免安全元件30从基体10或者发荧光的层20中脱开。

在一种将标识60置入位于基体10上的安全元件30中的方案中可以规定，在将安全元件30敷设到基体10上之前，标识60已被置入作为半成品使用的安全元件30中。

在本实施例中，采用图像模式下具有50kHz脉冲频率和很低脉冲能量的灯泵的Nd:YAG固体激光器，用于加工标识60；白色能量被保持在数值0附近。当然，也可以采用其他的激光工艺，像例如Nd:玻璃激光器或者长波CO2激光器。

在维护本发明的基本思想的条件下，通过凭裸眼几乎不能看出的孔眼，将标识加工到构成安全元件光学效应的金属层中，所述标识就通过位于下面的层显示出来，本发明除了上面已阐述的，还允许一系列其他的扩展设计。这样，对于层20来说，除了采用可激发发光的材料外，还可以采用完全不用激发而持续发光的材料或者至少看上去很亮的材料，例如与周围环境中的构造相比，具有高发光强度的油漆或者强反射油漆，其中在这些情况下，标识的看出当然通常被限制在大约90°角的的狭小区域里俯视观察。

Claims (21)

1.一种具有基体的多层的数据载体，在所述基体上设计具有金属层的安全元件，在所述金属层的表面上设有一种结构，从观察面观察所述安全元件呈现一种光学效应，其特征在于，所述金属层(32)具有在日光下凭裸眼不能看出或者难以看出的凹槽(50)，所述凹槽(50)具有最大为200μm的直径，所述凹槽(50)构成标识(60)，并且所述凹槽用于构成数据载体的标识。

2.按照权利要求1所述的数据载体，其特征在于，在所述基体(10)上在所述安全元件(30)下面，设计有由通过来自外部的非破坏性物理作用可被激发发光的材料组成的层(20)。

3.按照权利要求1所述的数据载体，其特征在于，在所述基体(10)上在所述安全元件(30)下面，设计有发光的层(20)。

4.按照权利要求1所述的数据载体，其特征在于，所述凹槽(50)具有最大为100μm的直径(D)。

5.按照权利要求3所述的数据载体，其特征在于，所述发光的层(20)是通过印刷技术敷设的层。

6.按照权利要求3所述的数据载体，其特征在于，所述发光的层(20)在面积上小于或者最大正好等于安全元件(30)。

7.按照权利要求1所述的数据载体，其特征在于，所述标识(60)完全构造在所述安全元件(30)之内。

8.按照权利要求1所述的数据载体，其特征在于，所述安全元件(30)设计成多层的，其中所述金属层(32)位于底层(31)上。

9.按照权利要求1所述的数据载体，其特征在于，所述基体(10)是不透明的。

10.按照权利要求1所述的数据载体，其特征在于，在所述安全元件(30)的上面，设计透明的外罩层(40)。

11.按照权利要求1所述的数据载体，其特征在于，所述安全元件(30)具有全息照相或者影像图解元件。

12.按照权利要求1所述的数据载体，其特征在于，所述标识(60)呈现一种再现不同灰度值的光栅像。 

13.按照权利要求12所述的数据载体，其特征在于，所述光栅像具有70至120dpi的分辨率。

14.按照权利要求12所述的数据载体，其特征在于，所述光栅像能再现2至512的灰度值。

15.一种用于制造具有基体的多层的数据载体的方法，在所述基体上设计具有金属层的安全元件，在所述金属层的表面上设有一种结构，从观察面观察，所述安全元件呈现一种光学的效应，其特征在于，在所述金属层(32)中加工出在日光下凭裸眼不能看出或者难以看出的凹槽(50)，所述凹槽(50)具有最大为200μm的直径，所述凹槽构成标识(60)，并且所述凹槽用于构成数据载体的标识。

16.按照权利要求15所述的方法，其特征在于，在所述基体(10)上，在形成所述安全元件(30)之前，设计有由通过来自外部的非破坏性物理作用可被激发发光的材料组成的层(20)。

17.按照权利要求15所述的方法，其特征在于，在所述基体(10)上，在形成所述安全元件(30)之前，设计有发光的层(20)。

18.按照权利要求17所述的方法，其特征在于，以印刷技术敷设所述发光的层(20)。

19.按照权利要求15所述的方法，其特征在于，借助于激光器加工出所述凹槽(50)。

20.按照权利要求17所述的方法，其特征在于，将所述安全元件(30)作为半成品敷设到所述发光的层(20)上。

21.按照权利要求15所述的方法，其特征在于，产生具有特定数量灰度值的灰度值图像以用于制造所述标识(60)，所述灰度值图像来源于灰度值数值不受限制的原件。 

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