CN1489742A - 通过激光射线在数据载体之上/之中记录数据的方法及由此得到的数据载体 - Google Patents

通过激光射线在数据载体之上/之中记录数据的方法及由此得到的数据载体 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种通过电磁射线在数据载体之上和/或之中记录数据，特别是个人数据的方法。相关的数据载体已经制成，在数据载体之上和/或之中至少局部地设置了一种染料，所述染料由至少一个波长范围内的所述激光射线来照射，使得通过照射区域内发生的漂白使染料的颜色发生改变。所述的颜色改变可以由机器检测确定和/或由人的肉眼确定。这样提高了数据载体防止伪造和仿制的安全性。

Description

通过激光射线在数据载体之上/之中记录数据 的方法及由此得到的数据载体
本发明涉及一种借助于激光射线在数据载体之上和/或之中记录数据，特别是个人数据的方法，还涉及通过该方法所得到的数据载体，特别是塑料卡。
现有技术中引入了基于碳化过程的标识，例如在塑料卡表面上的灰度图形式的图案，该碳化过程通过特定波长(通常为1064nm)的激光束来产生。
根据现有技术也可以利用激光标记系统生成黑色标识。这应用在激光个性化中，而激光个性化作为高质量的商业方法应用在许多领域中，并经常表示为安全性特征。
从上述的现有技术出发，应该找到一种方法，借助于该方法可以利用电磁射线，特别是简单地利用激光射线，低成本并可靠地将数据记录在任意的数据载体之中/之上，并由此提高防伪安全性。此外，还应该推荐一种相应的数据载体。
为了解决所提出的问题，独立权利要求给出了技术上的指导。
这里重要的特征在于，已经给出了任意的一种数据载体，在该数据载体之上和/或之中至少局部地设置了至少一种染料(Farbmittel)，并且这种染料由至少一个波长范围内的电磁射线源照射，使得染料通过照射范围内的漂白作用而发生颜色改变，其中这种颜色改变可以通过机器检测来确定和/或通过人的肉眼来确定。
特别地，这种方法被用于生产作为数据载体的个人塑料卡，所述的塑料卡包含有一种染料构成(Farbmittelformulierung)，这种染料构成通过波长有选择性的漂白可以得到卡片的有色激光标记。
这里具有优点的是，第一次可以使数据以有色激光标记或彩饰的形式记录在数据载体之中或之上，其中使得要得到的标记(数据)不会损坏数据载体的材料，特别是不会损坏其表面，从而可以防止在后来被仿造。正如已经提到的，这种有色标记特别可以用于个人塑料卡。
本发明即使用了一种激光系统，该激光系统在至少一种波长下，但是最好为多种波长下，在可见或不可见的光谱下工作，用于通过有选择性地漂白染料构成来形成有色标记。
彩色活性物质的漂白属于激光与材料之间的不同交互作用之一。这里根据本发明，可以借助于激光射线来破坏这些彩色活性物质，使得例如包含有色素(Pigment)的基质的本体颜色(Krperfarbe)由彩色被漂洗为白色。
这一过程在本发明的范围内应用。
这种过程的基本前提是彩色活性物质吸收激光并发生化学反应，这时该物质改变自身的颜色特性。在最简单的情况下，彩色活性物质被化学分解。为此激光不应激发会引起基质褪色的副反应，从而不会将其漂白。
由于有选择性的漂白，所采用的染料构成表现为颜色变换，其中这种颜色变换根据不同染料的种类和数量，与色调和色饱和度的增亮或改变相对应。
另一方面，这种染料构成由一种或多种不同种类的色素组成，或者由不同种类色素的色素混合物组成，或者由一种或多种不同种类的色料(Farbstoff)或色料混合物组成。
根据染料的定义(DIN 55943-11-1993：Farbmittel，Begriffe)，与可溶解的染料相反，色素是指不溶解的染料，而可溶解的染料总称为色料。
当提供了多种染料时，这样来从中进行选择，各种染料可以通过波长有选择性的激光来照射。这里的选择性由此来给出：在选定的激光波长下，只有一种特定染料能将激光完全吸收，并由此被照亮。具有优点地，激光波长的范围与染料最大吸收率的范围大致相一致。优选地，使所采用的染料构成在各种染料的吸收关系上与所采用的激光波长相匹配，具有优点地，所采用的激光波长与最大吸收率相关。
在采用一种单一的染料的情况下，通过漂白可以得到浅色或白色的标记。
当采用了颜色混合物时，通过有选择性地漂白一种或多种染料，可以根据“减色混合”规律实现染料混合物的不同色调，优选地由无色(灰度级或黑色)变为彩色，并且接着-在漂白所有设置在数据载体之上/之中的染料的情况下-再变为无色(白色)。其中各种染料的漂白等级可以通过激光的强度来调节。其中可以达到的颜色数目通过染料选择和由此得到的吸收率匹配之间的相互关系来确定。
包含染料构成的染料数目对于有选择性漂白的原理来说并不多，随着染料数目的增多，可以得到更多的单色。但是由此需要更复杂的激光器系统和特定染料，这提高了存有数据的数据载体的生产成本。
可以用各种不同种类的材料作为染料，这些材料也可以用于涂漆、印刷着色工业或塑料着色等。例如偶氮染料(Azzo-)、Chinacridon-，Phtalocyanin-、Triarylcarbonium-或金属复合染料等。
下面任意的数据载体仅以票据卡的形式的多层塑料卡来说明，但是本发明不应仅限制在此类数据载体上，因为原则上根据本发明的任意形状和材料的数据载体都是可以的。
同样，染料在数据载体中所有可能的构成和设置的位置都是允许的。因此染料可以作为印刷墨印制在数据载体的一个确定位置或多个位置上。但染料也可以设置在数据载体的一个或多个层的塑料聚合物中。染料还可以设置在粘合剂或漆层中，或作为添加剂设置在塑料材料中。
为了实现卡片中的染料构成可以采用不同的方法。
1.  染料构成设置在卡片材料的聚合物阵列(Polymere Matrix)中。由此得到经过染色的聚合物，然后
a)再加工成薄膜，例如作为覆盖薄膜或核心薄膜集成在分层卡片的层结构中。
b)或者将含有染料构成的聚合物以注模方法进行加工。其中整个卡片体或卡片体的一部分借助于多组份注模工艺可以由含有染料构成的聚合物经注模而成。
2.染料设置在涂层系统中形成。这种涂层系统既可以是漆层也可以含有染料构成的粘合剂或粘着剂系统。利用这种涂层系统，卡片表面可以被涂层处理，其中
a)分层卡片通过已知的方法，如丝网印刷(Sieb-)、苯胺印刷(Flexo-)、胶版印刷(Offsett-)、墨擦印刷(Tampondruck)或滚压被覆(Walzenauftrag)，实现层次固定的薄膜，和/或通过喷射法实现涂层，并且这种涂层通过分层薄膜的组合设置在卡片的层结构中，或者
b)与a)中类似地得到注模卡片的涂层。
3.此外，染料构成可以涂敷在整个表面上或者部分表面上，通过采用：
a)压印薄膜，即分层薄膜，其涂层通过压印工艺印制到卡片上或者要分层的卡片的各个薄膜上，
b)“标签”，即实现制作好的平面标记(Etikett)，它设置在要分层的薄膜结构中并作为一个夹层，
c)“模内薄膜装潢”，它可以在注模工件内部形成表面涂层。
一般来说存在这种可能性，即要分层的卡片的表面或者含有染料构成的层通过一个保护层(保护漆或“覆盖薄膜”)来覆盖。
染料构成最好被加工到卡片材料的聚合物阵列中，并且将所得到的经过着色的聚合物加工为薄膜，这些薄膜作为覆盖薄膜或核心薄膜被集成在分层卡片的层结构中，或者将所得到的经过着色的聚合物加工以注模的方法加工为卡片。其中整个卡片体或者借助于多组份注模工艺使卡片体的一部分可以由含有染料构成的聚合物注模而成。
染料构成也可以以涂层的形式涂敷到卡片的表面上，或者在分层卡片的情况下涂敷到要对卡片分层的薄膜上。这种涂层系统可以是漆，或者是含有染料构成的粘合剂。利用这种涂层系统，卡片或者薄膜可以在整个表面或部分表面上通过已知的方法进行涂层，如丝网印刷、苯胺印刷、胶版印刷、墨擦印刷或滚压被覆方法。
最好染料构成可以涂敷在整个表面上或部分表面上，通过采用：
a)压印薄膜，即分层薄膜，其涂层通过压印工艺印制到卡片上或者要分层的卡片的各个薄膜上，
b)“标签”，即实现制作好的平面标记(Etikett)，它设置在要分层的薄膜结构中并作为一个夹层，
c)“模内薄膜装潢”，它可以在注模工件内形成表面涂层。
本发明是利用激光在塑料卡的部分表面或整个表面上形成有色标记的前提。由此可以实现卡片的有色激光个性化。
下面借助于多个附图更详细地说明本发明，附图中表示了多种实施方式。其中由附图和附图说明给出了本发明其他的特征和优点。
图1表示了根据本发明在第一种实施方式中以核心薄膜作为载体材料的数据载体；
图2表示了根据本发明在第二种实施方式中以注模体作为载体材料的数据载体；
图3表示了在带有两种基色的系统中，在根据本发明的数据载体之中/之上，染料及其所属激光射线的波长谱线。
图1表示了根据本发明的第一种实施方式中，以两个相互层叠的核心薄膜作为载体材料的数据载体1。
在上层核心薄膜5上涂敷了第一个印刷层3，在其上又设置了带有染料的第一个透明覆盖薄膜4。带有染料的第一透明覆盖薄膜4由第二个印刷层3来涂层，它由带有染料的第二个透明覆盖薄膜4所覆盖，在其上又涂敷了压印薄膜2。压印薄膜2在其朝向第二覆盖薄膜4的一侧设置有染料，然后该染料通过压印薄膜2的压印过程压印到第二覆盖薄膜的表面上。
在下层核心薄膜5上同样涂敷了带有染料的覆盖薄膜4，其上局部设置有标签7，标签7利用在整个面积上的涂层8来保护。其中涂层8将标签完全封闭。在涂层8中也可以设置染料。图1中在涂层8上还设置了带有染料的另外的覆盖薄膜4。
利用如图1所述的实施方式，可以实现在多个层中准三维的证件个性化，这提高了防止仿制和伪造的安全性。
图2表示了根据本发明的第二种实施方式中以注模体6作为载体材料的数据载体1。注模体6可以仅仅自身含有染料，或者在数据载体1的另一部分之外附带地含有染料。
在这个例子中，起承载作用的注模体6由两部分组成，即第一个上层注模体和第二个下层注模体6，它们通过各自的表面相互连接。这种连接可以通过粘合层、分层或者注模方法来形成。为了使这两个相互叠置的注模体6有更好的接触，将它们通过倾斜体(Anschrgungen)9至少部分地、并且在其横向方向上相互连接。倾斜体9的走向倾斜于数据载体1的长轴，使得两个倾斜体9在厚度方向上的边缘区域内平缓地彼此过渡。数据载体的边缘区域最好与两个倾斜体9有大致相等的厚度，这会形成更好的接触。
在上层注模体6上涂敷了一个上层印刷层3，在其上局部设置有压印薄膜2。所述的压印薄膜具有如图1中已经说明的特性。
在下层注模体6的表面上涂敷了一个下层印刷层3，在其上局部涂敷了一个标签7，它借助于整个表面上的涂层8受到保护。
在图1和图2中，在数据载体1的所有部分中，特别是在薄膜2、4、5、6和注模体6中可以采用可溶解色料和/或不溶解色素形式的染料。
图1和图2中的实施方式显然只作为示例，本发明不应限制于上述实施方式。在其他的实施方式中采用了其他的数据载体层结构。这里重要的是，只有特别可由激光射线漂白的染料在数据载体的至少局部区域内可以防止伪造地记录(个人)数据。
图3还给出了对于带有两种由色素构成的基色的系统的例子。除了可能的染料吸收曲线10、11外，这里给出了对于激光波长的优选范围12、13。即给出了两种不同种类染料的吸收率15关于以nm表示的波长的曲线图。
这里可以清楚地看到，第一种色素(光谱10)的吸收率15的最大值16落在激光的第一个波长范围12内，而第二种色素(光谱11)的吸收率15的最大值17落在激光的第二个波长范围13内。
附图标记
1.数据载体
2.压印薄膜
3.印刷层
4.覆盖薄膜
5.核心薄膜
6.注模体
7.标签
8.涂层
9.倾斜体
10.第一吸收光谱
11.第二吸收光谱
12.第一波长范围
13.第二波长范围
14.波长/nm
15.吸收率
16.10的最大值
17.11的最大值

Claims (22)

1.用于通过电磁射线在数据载体(1)之上和/或之中记录数据，特别是个人数据的方法，其特征在于，已经给出了任意的数据载体(1)，在所述数据载体之上和/或之中至少局部地设置了至少一种染料，并且该染料由至少一个波长范围内的电磁射线来照射，使得染料通过照射范围内的漂白作用而发生颜色改变，其中所述的颜色改变可由机器检测确定和/或通过人的肉眼确定。
2.如权利要求1所述方法，其特征在于，电磁射线借助于激光器产生。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，电磁射线源至少在射线强度和/或发射波长上是可调节的。
4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在数据载体(1)的载体物质中采用可溶解的色料和/或不溶解的色素作为染料。
5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，采用了含有多种不同染料的染料构成。
6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所采用的染料构成在各种染料的吸收关系上与所采用的电磁射线的波长是相对应的。
7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所采用的电磁射线的波长范围大致位于至少一种染料的最大吸收率范围内。
8.如权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，颜色变换根据不同染料的种类和数目，与色调和/或色饱和度的增亮和/或改变相对应。
9.根据以上权利要求中任一项所述方法记录有数据的数据载体(1)，其特征在于，所述的数据载体(1)由塑料制成。
10.如权利要求9所述的数据载体(1)，其特征在于，染料构成被整个地或部分地加工到数据载体(1)材料的聚合物阵列中。
11.如权利要求9或10所述的数据载体(1)，其特征在于，数据载体(1)的大小大致与常规的信用卡或证件卡或旅行护照相同。
12.如权利要求9至11中任一项所述的数据载体(1)，其特征在于，数据载体(1)为多层结构。
13.如权利要求9至12中任一项所述的数据载体(1)，其特征在于，数据载体(1)包含有至少一个薄膜(4；5)，所述的薄膜作为覆盖薄膜(4)或作为核心薄膜(5)集成在分层数据载体的层结构中。
14.如权利要求9至13中任一项所述的数据载体(1)，其特征在于，数据载体(1)包含有至少一个注模体(6)，所述的注模体由注模方法或多组份注模方法生成。
15.如权利要求13或14所述的数据载体(1)，其特征在于，染料构成设置在数据载体(1)的薄膜(4；5)之中/之上。
16.如权利要求14或15所述的数据载体(1)，其特征在于，染料构成设置在数据载体(1)的注模体(6)之中/之上。
17.如权利要求14至16中任一项所述的数据载体(1)，其特征在于，染料构成以涂层(8)的形式涂敷在数据载体(1)的至少一个分层薄膜(4；5)或至少一个注模体(6)的表面上。
18.如权利要求17所述的数据载体(1)，其特征在于，涂层(8)包含有至少一种漆和/或粘合剂和/或粘合剂系统。
19.如权利要求17或18所述的数据载体(1)，其特征在于，涂层(8)设置在整个表面上或部分表面上，并且通过丝网印刷和/或苯胺印刷和/或胶版印刷和/或墨擦印刷和/或滚压被覆方法和/或喷射方法被涂敷。
20.如权利要求14或19所述的数据载体(1)，其特征在于，染料构成设置在压印薄膜(2)上，并通过压印工艺涂敷到数据载体(1)的至少一个分层薄膜(4；5)或至少一个注模体(6)的表面上。
21.如权利要求14至20中任一项所述的数据载体，其特征在于，染料构成位于标签(7)中。
22.如权利要求21所述的数据载体，其特征在于，标签(7)被加工到层(4-6，8)的内部。
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