DE102010054058A1

DE102010054058A1 - Tragbarer Datenträger, System und Verfahren zum Anzeigen einer Information mittels farbveränderndem Material

Info

Publication number: DE102010054058A1
Application number: DE201010054058
Authority: DE
Inventors: Michael Baldischweiler; Dr. Aschauer Hans
Original assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Current assignee: Giesecke and Devrient ePayments GmbH
Priority date: 2010-12-10
Filing date: 2010-12-10
Publication date: 2012-06-14

Abstract

Die Erfindung betrifft einen tragbaren Datenträger, ein System aus Datenträger und Lesegerät sowie ein Verfahren zum Anzeigen einer Information, wobei mittels einer mechanischen Welle der Farbeindruck eines piezochromen, sonochromen und/oder auf Beschleunigung reagierenden Materials geändert wird.

Description

Die Erfindung betrifft einen tragbaren Datenträger, ein System aus Datenträger und Lesegerät sowie ein Verfahren zum Anzeigen einer Information, wobei mittels einer mechanischen Welle der Farbeindruck eines piezochromen Materials bzw. eines auf Beschleunigung reagierenden Materials geändert wird.
Bei einem tragbaren Datenträger handelt es sich vorzugsweise um Datenträger mit entsprechenden Sicherheitsfunktionalitäten, wie z. B. Smartcards, Chipkarten, Token, Massenspeicherkarten, Multimediakarten und/oder um elektronische Identitätsdokumente, wie beispielsweise ein elektronischer Personalausweis, Reisepass mit, auf einem Chip gespeicherten maschinenlesbaren Identifikationsdatn einer Person. Insbesondere wird eine Chipkarte unter dem Begriff tragbarer Datenträger verstanden, wobei das Anwendungsgebiet der Chipkarte sehr vielfältig ist, beispielsweise als Kredit- oder Debit-Bezahlkarte, Gesundheitskarte, Zutrittsberechtigungskarte, Firmenausweis, Identifikationskarte oder Führerschein.
Der Datenträger ist dabei mit den üblichen funktionellen Einheiten, insbesondere einem flüchtigen Speicher RAM, einem nichtflüchtigen Speicher ROM, EEPORM, einer zentralen Recheneinheit CPU und diversen Kommunikationsschnittstellen, insbesondere kontaktlos und/oder kontaktbehaftet ausgestattet.
Aufgrund ihrer vielseitigen Einsatzgebiete wird von dem tragbaren Datenträger zukünftig mehr Funktionalität abverlangt, insbesondere eine von einem Endgerät unabhängige Datenein- und/oder -ausgabe.
Aus dem Stand der Technik sind Chipkarten mit Displays bekannt, welche diese Mehrfunktionalität aufweisen. Allerdings ist die Herstellung von Chipkarten mit Display recht aufwändig, insbesondere aufgrund der Komplexität des Displays sowie der Integration desselben in den Kartenaufbau.
Bekannte Heißlaminiertechniken, wie sie zur Herstellung gewöhnlicher Chipkarten ohne Display bekannt sind, bei denen mehrere Materialschichten unter vergleichsweise hohen Temperaturen und hohem Druck miteinander verbunden werden, sind hier meist nicht anwendbar, da die verwendete Displaytechnologie sehr empfindlich auf solche Verarbeitungsumgebungen reagiert.
Alternativ können Leuchtdioden, LED, in den Datenträgerkörper eingebracht sein, wie beispielsweise in der am 9. Februar 2010 eingereichten Anmeldung DE 10 2010 007 236 des gleichen Anmelders beschrieben ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anzeigevorrichtung zu schaffen, die ohne ein Display auskommt, wobei der Datenträger kosteneffizient und einfach herstellbar sein soll.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die in den nebengeordneten unabhängigen Patentansprüchen beschriebenen Maßnahmen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Die Aufgabe wird insbesondere durch einen tragbaren Datenträger, insbesondere Chipkarte, aufweisend einen Datenträgerkörper mit einem integrierten Halbleiterchip und einem für den Benutzer sichtbar angeordneten Farbelement aus piezochromen bzw. auf Beschleunigung reagierendem Material gelöst.
Das piezochrome Material ändert aufgrund von mechanischer Anregung des Datenträgerkörpers mittels Druck seinen Farbeindruck. Der Farbeindruck des Farbelements ändert sich erfindungsgemäß aufgrund eines Wellenmaximums einer, sich im Datenträgerkörper ausbreitenden, mechanischen sich als Longitudinalwelle ausbreitenden Druckwelle.
Bei Verwendung von auf Beschleunigung reagierenden Materials ändert sich der Farbeindruck aufgrund von Beschleunigung des Datenträgerkörpers. Der Farbeindruck des Farbelements ändert sich hierbei erfindungsgemäß aufgrund eines Wellenmaximums einer, sich im Datenträgerkörper ausbreitenden, mechanischen Transversalwelle.
Die Begriffe piezochrom und sonochrom werden im Folgenden gleich behandelt, wobei je nach der Art des Materials jeweils die eine oder die andere mechanische Anregung des Datenträgerkörpers zugrunde liegen muss.
Als Farbeindruckswechsel, der auch als Farbkippeffekt, Farbänderung oder Farbumkehr bezeichnet werden kann, wird insbesondere der Wechsel von Reflexions- und/oder Absorptionseigenschaften des piezochromen Materials bei Licht zumindest eines ersten Wellenlängenbereichs des sichtbaren Bereichs des elektromagnetischen Spektrums in einen zweiten Wellenlängenbereich des sichtbaren Bereichs des EM-Spektrums verstanden. Unter dem Begriff wird ebenfalls der Wechsel in Helligkeit, Leuchtkraft und Kontraststärke verstanden. Insbesondere bei Beleuchtung des Datenträgers mit weißem Licht werden so die Änderungen der Reflexions- und/oder Absorptionseigenschaften durch einen Benutzer des Datenträgers visuell wahrgenommen.
Aus der WO 2008/049632 A1 , auf dessen gesamte Offenbarung hier eindeutig Bezug genommen wird, ist der piezochrome Effekt bekannt, der bei Materialien auftreten kann. Unter dem Begriff piezochrom wird in der gesamten Anmeldung der Effekt verstanden, dass sich die Reflexions- und Absorptionseigenschaft einer Substanz aufgrund von mechanischer Anregung mittels Druck ändert. Allgemein wird der Begriff piezochrom die Farbänderung aufgrund Druck- bzw. Krafteinwirkung mittels Pressen verstanden.
Als piezochrome Materialien sind in einem Lösungsmittel befindliche Metallkomplexe bekannt. Eine geringfügige Erhöhung der Dielektrizitätskonstante des Lösungsmittels durch Druckbeaufschlagung beeinflusst die Energieverteilung innerhalb der Metallkomplexe. Aufgrund des Drucks nehmen die Metallkomplexe einen anderen Elektronenzustand an (von „high spin” nach „low spin” und umgekehrt). Dies bewirkt eine wahrnehmbare Farbänderung. Dies wird beispielsweise in Takagi/Noda/Itoh/Iwatsuki „Piezochromism and Related Phenomena Exhibited by Palladium Complexes" in Platinum Metals Revision, 2004, 117 ff. anhand von Palladium-Komplexen physikalisch erläutert. Andere bekannte Komplexe sind Eisen- oder Nickel-Komplexe. Der Begriff „Druck” auf das piezochrome Material wird im Folgenden mit dem Begriff „mechanische Anregung” des piezochromen Materials gleichgesetzt.
Der Effekt des Spin-Übergangs ist ein reversibles, elektronendynamisches Phänomen, das an zahlreichen Koordinationsverbindungen von Elementen der ersten Übergangsmetallreihe mit 4 bis 7 Elektronen in der Valenzschale (Konfiguration d4 bis d7) beobachtet werden kann. Besonders häufig tritt dieses Phänomen bei Eisen(II)-Koordinationsverbindungen auf. Darüber hinaus kommt es beim Spin-Übergang gleichzeitig zu einer drastischen Änderung der magnetischen Eigenschaften der betroffenen Koordinationsverbindungen. Während die Farbänderung mit bloßem Auge erkennbar ist, lässt sich der Spin-Übergang daher auch durch Messung des Magnetismus nachweisen. Da der Spin-Übergang vollständig reversibel ist und die Farbe der Komplexverbindungen auf der Lichtabsorption durch die Valenzelektroden ihres metallischen Zentralatoms beruht, bleiben die Stoffe selbst bei dauerhaftem Einsatz licht- und farbecht.
In der DE 103 07 513 A1 sind verschiedene Eisen(II)-Koordinationsverbindungen mit unterschiedlichen Liganden beschrieben. Der mit dem Spin-Übergang verbundene Farbumschlag bei Eisen(II)-Komplexen mit Tetrazol-, Triazol- und Oxazol-Liganden von „high sein nach „low sein” geht einher mit einer mühelos erkennbaren Farbänderung von Weiß nach Rot bis Violett.
In vielen Fällen ist für die piezochrome bzw. sonochrome Eigenschaft der Materialien eine Mikroverkapselung der Metallkomplexlösung z. B. in Gelatine erforderlich.
Ebenfalls können piezochrome Polymere verwendet werden. Bei Polymeren, deren Moleküle eine gewisse Ordnung und Orientierung aufweisen, lässt sich durch mechanische Anregung der Farbeindruck der Polymerverbindung ändern. Beispielsweise ordnen sich Flüssigkristalle unter Druck um. Dies lässt sich an dem allgemein bekannten Effekt beobachten, der beim Drücken auf ein LC-Display eintritt. Die Orientierung der Moleküle lässt sich derart gestalten, dass Interferenzen erzeugt werden, die durch Druck eine optisch wahrnehmbare Veränderung zeigen. Geeignete Materialklassen sind beispielsweise thermotrope sowie lyotrope Flüssigkristallsysteme.
Auch die auf Beschleunigung reagierende Farbe ist als Mikroverkapselung in den Datenträgerkörper eingebracht. Dabei werden unterschiedlich schwere Mikropartikel in jeweils eine Mikrokapsel eingebracht und durch eine mechanische Welle unterschiedlich stark beschleunigt. Dies ist durch die Trägheit der unterschiedlichen Gewichte der Mikrokapseln erreicht. Durch diese unterschiedliche Beschleunigung und die resultierende unterschiedliche Anordnung der Partikel in den einzelnen Mikrokapseln in Abhängigkeit der mechanischen Welle entsteht der Farbkippeffekt.
Unter dem Begriff Änderung des Farbeindrucks ist daher jede Farbe des für den Menschen sichtbaren Bereichs verstanden, wobei weiß und schwarz hierin als Farbe zu verstehen sind.
Die Art der mechanischen Welle hängt von der Art der Anregung, also der Einkopplung in den Datenträgerkörper ab.
Als eine mechanische Welle wird in dieser Anmeldung ein sich räumlich und zeitlich veränderliches Feld verstanden, welche Energie überträgt. Die mechanische Welle ist dabei an den Datenträgerkörper gebunden und breitet sich im Datenträgerkörper aus. Die mechanische Welle ist dabei bevorzugt eine Druckwelle, die sich im Datenträgerkörper als Longitudinalwelle ausbreitet. Als Druckwelle werden hierbei kurzzeitige Schwankungen des Drucks innerhalb des Datenträgerkörpers verstanden, die sich als Wellenfront ausbreiten können.
Alternativ breitet sich die mechanische Welle breitet sich vorzugsweise als Transversalwelle, also senkrecht zur Schwingungsanregung aus.
Diese mechanische Welle ist keine akustische Oberflächenwelle, engl. SAW. Die SAW breiten sich zum einen nur an der Oberfläche des Datenträgers in zweidimensionaler Form aus und sind aufgrund ihrer hohen Freqenzen in keiner Weise taktil wahrnehmbar.
Mit dem Merkmal „taktil wahrnehmbar” wird in dieser Anmeldung eine passive Wahrnehmung mechanischer Eindrücke durch den Benutzer des Datenträgers verstanden. Diese Wahrnehmung wird durch Mechanorezeptoren in der Haut möglich. Diese Wahrnehmung ist eng verknüpft mit den Parametern Amplitude und Frequenz der mechanischen Welle.
Durch diesen Datenträger wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass durch die mechanische Welle, die sich im Datenträgerkörper ausbreitet, das piezochrome Farbelement einer mechanischen Anregung unterliegt und somit dem Benutzer eine Farbänderung anzeigt. Der Benutzer erhält somit eine optische Anzeige vom Datenträger.
Durch diesen Datenträger wird weiterhin erreicht, dass durch die mechanische Welle, die sich im Datenträgerkörper ausbreitet, die Partikel in der Mikrokapsel unterschiedlich stark beschleunigt werden und daher einer mechanischen Anregung unterliegen, wodurch dem Benutzer eine Farbänderung anzeigt. Der Benutzer erhält eine optische Anzeige in Abhängigkeit der Trägheit der Partikel in den einzelnen Mikropartikeln auf dem Datenträger.
Diese Anzeige kann in Form eines quasidigitalen Erscheinens eines alphanumerischen Zeichens oder Symbols erfolgen. Das Zeichen ist dabei aus dem piezochromen, sonochromen und/oder auf Beschleunigung mit einer Farbänderung reagierendem Material und wechselt von transparent zu opak oder einer ersten Wellenlänge zu einer zweiten Wellenlänge des sichtbaren Bereichs. Dieses Zeichen oder Symbol kann alphanumerisch sein und ein Schriftzug sein.
Vorzugsweise ist der Datenträger zumindest bereichsweise homogen ausgestaltet. Somit ist gewährleistet, dass die mechanische Welle sich gleichförmig ausbreitet und den Farbumschlag des Farbelements an einer vordefinierten Stelle für den Benutzer sichtbar durchführt. Der tragbare Datenträger weist entweder einen mittels Spritzgusstechnik hergestellten monolithischen Körper oder einen durch Laminieren unterschiedlicher Materialien, zum Beispiel Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylen (PE), Polyethylenterephthalat (PET), Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymerisat (ABS), Polycarbonat (PC) hergestellten Datenträgerkörper auf.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das piezochrome, sonochrome und/oder auf Beschleunigung reagierende Farbelement eine Farbdruckschicht. Diese ist dadurch kostengünstig und einfach in den Datenträgerkörper integrierbar. Beispielsweise kann in einem Farbdruckverfahren eine der Schichten des Datenträgerkörpers bedruckt werden, was einen wesentlich geringeren Mehraufwand als das Einbringen eines Displays bei der Herstellung des Datenträgerkörpers bedeutet. Die Farbschicht ist bevorzugt vollflächig über den gesamten Datenträgerkörper angeordnet, sodass die ausbreitende Welle eine Vielzahl von Farbumschlägen erzeugt. Alternativ ist das Farbelement nur bereichsweise, insbesondere in Form eines Tastenfelds in den Datenträger eingebracht.
Bevorzugt ist im Datenträgerkörper ein Schwingungsgenerator, insbesondere ein Piezo-Schallgeber, eingebracht. Der Generator erzeugt eine mechanische Schwingung, die sich im Datenträgerkörper als mechanische Welle, insbesondere Transversalwelle, ausbreitet. Diese Schwingungsgeneratoren sind heutzutage in geringen Baugrößen erhältlich und sind sehr gut in den Datenträgerkörper einlaminierbar, wodurch eine störungsarme Ausbreitung der mechanischen Welle erreicht ist. Diese Schwingungsgeneratoren erzeugen nun periodische, niederamplitudige Schwingungen, welche sich aufgrund der elastischen Eigenschaft des Datenträgerkörpers als mechanische Welle im Datenträgerkörper ausbreiten.
Insbesondere sind vier Schwingungsgeneratoren im Datenträgerkörper angeordnet. Jeder Schwingungsgenerator ist dabei in einer der vier Ecken des – Datenträgerkörpers angeordnet. Jeder Generator erzeugt durch mechanische Anregung eine mechanische Welle, die sich im Datenträgerkörper ausbreitet. Durch die bekannten Effekte bei Wellenausbreitung, insbesondere die Bildung von Interferenzen, stehenden Welle, aber auch Schwebungen, wird das Farbelement unterschiedlich angeregt, wodurch verschiedenste Farbeffekte erzielt werden können.
Es können auch mehr als vier Schwingungsgeneratoren in den Datenträger integriert werden, welche bevorzugt im Randbereich des Datenträgerkörpers eingebracht werden. Durch eine äquidistante Anordnung wird eine gute Überlagerung der mechanischen Wellen erzielt, sodass höhere Amplituden der mechanischen Welle erreicht werden.
Werden mehrere mechanische Wellen erzeugt, insbesondere durch die Verwendung mehrerer Schwingungsgeneratoren aber auch aufgrund Überlagerung von an Randbereichen reflektierten Wellen, entsteht bevorzugt zumindest ein Wellenmaximum durch Überlagern. Dieses Maximum erzeugt dann einen größeren Farbkippeffekt des piezochromen, sonochromen und/oder auf Beschleunigung reagierendes Materials, sodass eine verbesserte optische Wahrnehmung erzielt ist.
Dieses zumindest eine Wellenmaximum wird nun durch phasenverschobene Ansteuerung der Schwingungsgeneratoren auf dem Datenträgerkörper positionierbar. Dies wird beispielsweise mittels einer Ansteuereinheit, die jeden Schwingungsgenerator einzeln oder zumindest zeitverzögert ansteuert, erzielt. Durch diese Ausgestaltung kann beispielsweise ein zirkulierender Farbbereich erreicht werden. Alternativ können durch unterschiedliche Phasenverschiebung unterschiedliche Bereiche auf dem Datenträgerkörper mittels Farbkippeffekt angesteuert werden. So ist zum Beispiel das Anzeigen einer Nummernfolge auf einem mit piezochromen bzw. sonochromen Farbelementen ausgestattetes Tastenfeld ermöglicht.
Insbesondere ist ein Eingabemittel im Datenträgerkörper eingebracht, wobei sich der Farbeindruck als Folge einer Eingabe des Benutzers ändert. Dem Benutzer wird somit ein optisches Feedback seiner Eingabe gegeben. Als Eingabemittel sind insbesondere Dehnungsmessstreifen, mechanische oder magnetische Taster vorgesehen, da diese sehr kostengünstig in den Datenträgerkörper eingebracht werden können.
Weiterhin ist die Aufgabe durch ein System bestehend aus einem tragbaren Datenträger und einem mit dem Datenträger in Kommunikationsverbindung befindlichen Lesegerät gelöst. Das Lesegerät ist eingerichtet, den Datenträgerkörper mittels einer mechanischen Schwingung anzuregen. Als eine Kommunikationsverbindung wird eine Signalübertragung, eine wechselseitige Steuerung und in einfachen Fällen auch eine Verbindung von/zwischen technischen Geräten verstanden. In der Informationstheorie wird eine Kommunikation unter anderem durch das Sender-Empfänger-Modell geprägt: Informationen werden in Zeichen kodiert und dann von einem Sender über einen Übertragungskanal an einen Empfänger übertragen. Dabei ist entscheidend, dass Sender und Empfänger dieselbe Kodierung verwenden, damit der Empfänger die Nachricht versteht d. h. die zu übertragene Information dekodieren kann. In der Informationstheorie geht die Kommunikatian auch über das syntaktische Sender-Empfänger-Modell hinaus: Die Bedeutung und der Informationsgehalt der Kommunikation sind immer von dem semantischen Kontext einer Übertragung abhängig. Die Kommunikation kann dabei kontaktlos mittels ISO 14443 Standard oder kontaktbehaftet sein.
Weiterhin ist ein Verfahren zum Anzeigen einer Information für einen Benutzer durch einen tragbaren Datenträger, insbesondere einer Chipkarte vorgeschlagen, mit den Verfahrensschritten: Erzeugen einer mechanischer Schwingung, welche sich im Datenträgerkörper des Datenträgers als mechanische Welle ausbreitet; und Umsetzen der mechanischen Welle in eine Farbänderung mittels piezochromen und/oder sonochromen Farbelement, wobei die Farbänderung die anzuzeigende Information darstellt.
Nachfolgend wird anhand von Figuren die Erfindung bzw. weitere Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung näher erläutert, wobei die Figuren lediglich Ausführungsbeispiele der Erfindung beschreiben. Gleiche Bestandteile in den Figuren werden mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren sind nicht als maßstabsgetreu anzusehen, es können einzelne Elemente der Figuren übertrieben groß bzw. übertrieben vereinfacht dargestellt sein.
Es zeigen:
1 ein skizzenhafter Querschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Datenträgers;
2 ein schemenhafter Schichtaufbau des in 1 dargestellten Datenträgers;
3 eine skizzenhafte Draufsicht eines alternativen Ausführungsbeispiels des in 1 dargestellten Datenträgers;
4 eine Darstellung der Ausbreitung mechanischer Wellen auf einem Datenträgers gemäß 1 mit 4 Piezoschallgeber bei einer Wellenlänge λ = 2 cm
5 ein aufgrund der Konfiguration aus 4 erhaltenes Diagramm mit dem Amplitudenverlauf der Schallgebersignale und der resultierenden mechanischen Wellen;
6 eine Darstellung der Ausbreitung mechanischer Wellen auf einem Datenträgers gemäß 1 mit 4 Piezoschallgeber bei einer Wellenlänge λ = 1 cm
7 ein aufgrund der Konfiguration aus 6 erhaltenes Diagramm mit dem Amplitudenverlauf der Schallgebersignale und der resultierenden mechanischen Wellen;
8 eine Darstellung der Ausbreitung mechanischer Wellen auf einem Datenträgers mit 12 Piezoschallgeber bei einer Wellenlänge λ = 2 cm
9 ein aufgrund der Konfiguration aus 8 erhaltenes Diagramm mit dem Amplitudenverlauf der Schallgebersignale und der resultierenden mechanischen Wellen;
10 eine Darstellung der Ausbreitung mechanischer Wellen auf einem Datenträgers mit 12 Piezoschallgeber bei einer Wellenlänge λ = 1 cm
11 ein aufgrund der Konfiguration aus 10 erhaltenes Diagramm mit dem Amplitudenverlauf der Schallgebersignale und der resultierenden mechanischen Wellen;
12 eine Darstellung der Ausbreitung mechanischer Wellen auf einem Datenträgers mit 40 Piezoschallgeber bei einer Wellenlänge λ = 1 cm
13 ein aufgrund der Konfiguration aus 12 erhaltenes Diagramm mit dem Amplitudenverlauf der Schallgebersignale und der resultierenden mechanischen Wellen;
14 ein zur 1 alternatives Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Datenträgers;
15 ein zur 14 alternatives Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Datenträgers;
16 ein erfindungsgemäßes System eines Datenträgers und Lesegeräts.
1 zeigt einen erfindungsgemäßen Datenträger 1 mit einem Halbleiterchip 2, der in Form eines Chipmoduls in den Datenträgerkörper integriert ist. Auf einer Oberseite des Datenträgers 1 ist ein Kontaktfeld für eine kontaktbehaftete Kommunikationsverbindung 3a des Datenträgers 1 mit einem Lesegerät 9 (nicht dargestellt) vorgesehen. Im gezeigten Querschnitt ist weiterhin eine Antenne für eine kontaktlose Kommunikationsverbindung 3b dargestellt. Beide Kommunikationsschnittstellen 3 sind mit dem Chipmodul 2 des Datenträgers 1 elektrisch leitend verbunden. Erfindungsgemäß weist der Datenträgerkörper weiterhin Schwingungsgeneratoren 5 auf.
Diese Schwingungsgeneratoren 5 sind hier Piezo-Schallgeber, die mittels Ansteuereinheit 2a (nicht dargestellt) angesteuert werden. Diese Piezo-Schallgeber sind Umsetzer, die elektrische Energie der Ansteuereinheit 2a in (zumindest) eine mechanische Schwingung umformen. Die Bauform der Schallgeber kann oval, eckig, kreisrund oder beliebig anders sein. Diese Piezo-Schallgeber 5 funktionieren nach dem inversen piezoelektrischen Prinzip, wobei sich durch Anlegen einer elektrischen Spannung das Material im Piezo-Schallgeber verformt. Diese Verformung wird als mechanische Schwingung eine mechanische Welle im Datenträgerkörper ausbreiten. Dabei sind die mechanischen Schwingungen der Schwingungsgeneratoren niederamplitudig und weisen eine niedrige Frequenz auf. Dabei gilt, dass die Wellenlänge der sich ausbreitenden mechanischen Welle gleich dem Verhältnis aus Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle im Datenträgerkörper und der Frequenz der Welle ist. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit ist dabei von der Beschaffenheit des Datenträgerkörpers abhängig.
Prinzipiell reicht ein Schwingungsgenerator zum mechanischen Anregen des Datenträgers aus. Am ersten Ort des Datenträgers 1, an dem die mechanische Anregung erfolgt entsteht somit eine mechanische Welle. Somit wird eine mechanische Welle in den Datenträgerkörper eingekoppelt. Diese Welle wird aufgrund des elastischen Datenträgerkörpers an einen zweiten Ort des Datenträgerkörpers weitergeleitet. Ein Benutzer des Datenträgers 1 nimmt die mechanische Welle taktil am zweiten Ort wahr, vorzugsweise indem er den Datenträgerkörper leicht berührt.
Der Datenträger 1 weist unabhängig von der Ausbreitung der mechanischen Welle erfindungsgemäß ein piezochromes, sonochromes und/oder auf Beschleunigung reagierendes Farbelement 4 auf, welches für einen Benutzer sichtbar auf dem Datenträger 1, vorzugsweise der Oberseite, angeordnet ist. Der piezochrome, sonochrome, oder aufgrund von Beschleunigung erzeugte Farbkippeffekt ist durch Druck, Anlegen einer elektrischen Spannung und/oder durch Anregen mittels mechanischer Wellen erzielt. Das Farbelement 4 ist entweder piezochrom oder sonochrom, je nachdem, welche Art von mechanischer Welle sich im Datenträgerkörper ausbreitet. Erfolgt die Ausbreitung als Druckwelle, so wird das Farbelement 4 piezochrom sein, sodass eine Druckänderung am piezochromen Farbelement 4 einen Farbwechsel erzeugt wird.
Ist die mechanische Welle eine Transversalwelle, so ist das Farbelement 4 sonochrom oder auf Beschleunigung reagierend, sodass die durch die Welle erzeugte Beschleunigung des Farbelements 4 der Farbkippeffekt erzeugt ist.
Sowohl piezochrome, sonochrome als auch auf Beschleunigung reagierende Farbelemente 4 sind bekannt, wobei die Farbelemente 4 meist als Druckfarbe bestehend aus einer Trägerfarbe mit darin befindlichen Mikrokapseln, also einer Suspension realisiert ist. Die Mikrokapseln enthalten wiederum Elemente, die aufgrund des Stimulus Druck (bei piezochromer, sonochromer Farbe) oder Beschleunigung (bei auf Beschleunigung reagierender Farbe) die Reflexions- und/oder Absorptionseigenschaften der Mikrokapseln ändern, wodurch es zu dem Farbkippeffekt kommt.
In dieser Anmeldung wird das Farbelement 4 als piezochrom, sonochrom oder auf Beschleunigung reagierend beschrieben, wobei in Abhängigkeit der Ausbreitung der mechanischen Welle das Kippen des Farbelements 4 erfolgt.
Dieses Farbelement 4 ist in 1 eine Druckfarbe, insbesondere in Form einer Suspension aus Trägerfarbe und Mikrokapseln, welche beim Herstellungsprozess in den Datenträger eingebracht worden ist. Dies erfolgt vorzugsweise durch Bedrucken einer einzulaminierenden Schicht oder alternativ durch Einbringen als separate Schicht. Die Farbschicht 4 weist einen ersten Farbeindruck auf, der je nach Ausbreitungsort der mechanischen Welle in einen zweiten Farbeindruck wechselt. Auf diese Weise nimmt der Benutzer die mechanische Welle visuell war.
In 2 ist ein Schichtaufbau 7 eines erfindungsgemäßen Datenträgers 1 dargestellt. Die Schichten können aus unterschiedlichen Materialien, beispielsweise PVC, PC, PE, ABS etc in verschiedensten Dicken, insbesondere zwischen wenigen μm bis zu hunderten μm, ausgestaltet sein. Bevorzugt ist ein Bereich des Datenträgers 1, in dem die mechanische Welle sich ausbreitet, homogen ausgestaltet, das heißt in diesem Bereich des Datenträgerkörpers befinden sich keine zusätzlichen Bauelemente, wie beispielsweise Batterie, Display oder NFC-Antenne, sodass sich die mechanische Welle ungehindert von einem ersten Ort (Entstehung, Einkopplung) zu einem zweiten Ort (taktile Wahrnehmung) ausbreiten kann.
Alternativ und in 2 nicht dargestellt ist der Datenträgerkörper monolithisch aufgebaut und beispielsweise in einem Spritzgussverfahren und/oder Stanzverfahren hergestellt.
In dem Datenträger gemäß 2 ist ebenfalls ein piezochromes, sonochromes und oder auf Beschleunigung reagierendes Farbelement 4 eingebracht. Alternativ zu 1 ist das Farbelement nur bereichsweise und nicht vollflächig im Datenträgerkörper integriert. Somit ist eine visuelle Wahrnehmung der ausbreitenden Welle nur an dem Ort, an dem das Farbelement 4 eingebracht ist. und nicht auf der gesamten Oberseite des Datenträgers möglich. Es können auch mehrere verschiedene Bereiche des Daten trägers mit einem piezochromen, sonochromen und/oder auf Beschleunigung reagierendes Farbelement 4 versehen werden, siehe dazu 14.
In einer Ausführung ist unterhalb des Farbelements 4 ein Eingabemittel 6 in den Datenträger 1 eingebracht. Dieses Eingabemittel ist bevorzugt ein Dehnungsmessstreifen, ein mechanischer Taster oder ein magnetisches Tastelement. Durch Betätigen des Tasters wird auf dem piezochromen oder sonochromen Element 4 ein erster Farbkippeffekt erzeugt, welcher als erste visuelle Wahrnehmung der getätigten Eingabe durch den Benutzer wahrgenommen wird. Alternativ erfolgt ein Farbkippeffekt seitens des Datenträgers 1 durch Ausbreiten einer mechanischen Welle als weiteres oder erstes visuelles Bestätigen der Eingabe. Dabei erfolgt die Ausbreitung entweder als Druckwelle, sodass eine Druckänderung am piezochromen oder sonochromen Farbelement 4 einen Farbwechsel erzeugt wird. Alternativ erfolgt eine auf Trägheit basierende Krafteinwirkung aufgrund der durch die mechanische Welle erzeugte Beschleunigung des reagierenden Farbelements 4, welche den Farbkippeffekt erzeugt. Unabhängig davon erhält der Benutzer darüber hinaus ein taktiles Wahrnehmen durch Spüren der mechanischen Welle am Eingabemittel 6.
In 3 ist eine Draufsicht auf den erfindungsgemäßen Datenträger 1 gezeigt. Hierbei sind 4 Schwingungsgeneratoren 5 in jeweils den Eckbereichen des Datenträgers 1 eingebracht. Lediglich angedeutet ist das Chipmodul 2 mit der Ansteuereinheit 2a für die Schwingungsgeneratoren 5 sowie der CPU 2b. Zu jedem Schwingungsgenerator sind Ansteuerleitungen zum Bereitstellen elektrischer Energie aus dem Chipmodul vorgesehen.
Die Ansteuereinheit 2a steuert nun die Schwingungsgeneratoren 5 mit gleicher Grundfrequenz f aber unterschiedlicher Phasenlage φ an. Je nach Phasenlage und Grundfrequenz breitet sich ausgehend von jedem Schwingungsgenerator 5 eine mechanische Welle im Datenträgerkörper aus. Der erste Ort, an dem die mechanischen. Wellen jeweils entstehen sind somit die Eckbereiche des Datenträgers 1. Diese mechanischen Wellen überlagern sich nun und erzeugen Wellenmaxima 8. Durch Ändern der Phasenlage können nun diese Wellenmaxima 8 an jedem Ort des Datenträgers 1 beliebig positioniert werden.
Durch Überlagerung der mechanischen Wellen an einem lokalen Maximum 8 ist die taktile Wahrnehmung verbessert. Unabhängig davon ist durch die Maxima auch der Farbkippeffekt der piezochromen, sonochromen und/oder auf Beschleunigung reagierende Elemente 4 verstärkt.
In den folgenden Figurenbeschreibungen werden nun 5 Möglichkeiten vorgestellt, wie ein taktiles und unabhängig davon ein visuelles Wahrnehmen der mechanischen Wellen durch alternatives Anregen und Ansteuern von Schwingungsgeneratoren 5 erzielt werden kann. Dabei werden Ausbreitungscharakteristika auf den Datenträgern und entsprechende Diagramme mit Amplitudenverlauf der Schwingungsgeneratorsignale und der resultierenden mechanischen Wellen gezeigt.
Den 4 bis einschließlich 13 geht voraus, dass eine Gesamtamplitude der mechanischen Anregung auf die jeweilige Anzahl an Schwingungsgeneratoren 5 gleichmäßig aufgeteilt worden ist, sodass beispielsweise bei 4 Schwingungsgeneratoren 5 auf dem Datenträger 1 jeder Schwingungsgenerator 5 25% der Gesamtamplitude von der Ansteuereinheit 2a erhalten hat. Die Schwingungsgeneratoren 5 sind äquidistant auf dem Datenträger 1 im Randbereich bzw. in jeweils einer Ecke angeordnet. Alle erhaltenen Ergebnisse wurden unter den Annahmen erhalten, dass der Datenträger 1 am Rand frei schwingen kann, die mechanischen Wellen am Rand nicht reflektiert werden, die mechanischen Schwingungsquellen punktförmig sind und die Wellenamplituden reziprok mit der Ausbreitung abnehmen. Die Amplituden für die Schwingungsgeneratoren 5 sind derart gewählt, dass ein Schwingungsgenerator 5 der weiter von dem zu erzeugenden Maximum entfernt ist, mit entsprechend größerer Amplitude schwingt. Somit sind die Amplituden aller Schwingungsgeneratoren 5 am erzeugten Wellenmaximum gleich groß. Alternativ könnten alle Schwingungsgeneratoren 5 gleich große Amplituden erzeugen, wodurch aber ein schwächeres Wellenmaximum erzeugt werden würde.
Die Summe aller Schwingungsquellamplituden ist stets gleich und auf einen festen Wert normiert. Dadurch können die Figuren vergleichbar ausgewertet werden, unabhängig von der Anzahl der Schwingungsgeneratoren 5. Alternativ könnte das Quadrat der Amplituden normiert werden, was einer, für alle Schwingungsgeneratoren 5 gleiche Gesamtschallleistung entspricht.
Die 4, 6, 8, 10, 12 zeigen dabei jeweils eine Draufsicht auf einen Datenträger 1, hier eine Chipkarte mit den Seitenkantenlängen x und y. Die Ausbreitung der Wellen ist anhand einer Grauskala dargestellt, wobei ein hoher Amplitudenwert dunkler und ein geringer Amplitudenwert heller ist. der Datenträger ist vollflächig mit einer piezochromen, sonochromen und/oder auf Beschleunigung reagierenden Schicht 5 ausgestattet. Diese Seitenkantenwerte sind der besseren Darstellung halber normiert, wobei die ablesbare Länge der Abszisse x und der Ordinate y jeweils durch Faktor fünf zu teilen ist, um den Wert in mm einer tatsächliche Chipkarte zu erhalten. Bei dem Seitenkantenwert y = 253 (entspricht einer gedachten Linie bei ca. 5 cm einer Chipkarte) sowie y = 166 (entspricht einer gedachten Linie bei ca. 3,3 cm einer Chipkarte) wurden die Amplitudenwerte der mechanischen Wellen sowohl der Schwingungsgeneratoren 5 (also dem ersten Ort) als auch der resultierenden Wellen am zweiten Ort erfasst und in den Diagrammen der 5, 7, 9, 11 und 13 dargestellt.
In 4 sind Ausbreitungscharakteristika auf einem Datenträger 1 mit 4 Schwingungsgeneratoren 5 bei einer Grundfrequenz f₀, entsprechend einer Wellenlänge λ = 2 cm dargestellt. Hierbei ist zu erkennen, dass aufgrund der Überlagerung der erzeugten vier mechanischen Wellen insbesondere im Zentrum (= zweiter Ort) der Oberseite des Datenträgers 1 acht Wellenmaxima 8 bilden. Diese acht Wellenberge sind taktil besonders gut wahrnehmbar, wie in 5 anhand des Amplitudertverlaufs am Schnitt y = 166 entnommen werden kann.
Ist eine vollflächige piezochrome, sonochrome und/oder auf Beschleunigung reagierende Farbschicht 4 im Datenträger 1 angeordnet, so werden speziell in den Bereichen der acht Wellenmaxima 8, Farbkippeffekte auftreten, die visuell durch einen Benutzer wahrnehmbar sind.
In 6 sind Ausbreitungscharakteristika auf einem Datenträger 1 mit 4 Schwingungsgeneratoren 5 bei einer Grundfrequenz 2·f₀, entsprechend einer Wellenlänge λ = 1 cm dargestellt. Hierbei ist zu erkennen, dass aufgrund der Überlagerung der erzeugten vier mechanischen Wellen insbesondere im Zentrum (= zweiter Ort) der Oberseite des Datenträgers 1 zwölf Wellenmaxima 8 bilden. Diese zwölf Wellenberge sind taktil besonders gut wahrnehmbar, wie in 7 anhand des Amplitudenverlaufs am Schnitt y = 166 entnommen werden kann.
Ist eine vollflächige piezochrome, sonochrome und/oder auf Beschleunigung reagierende Farbschicht 4 im Datenträger 1 angeordnet, so werden speziell in den Bereichen der zwölf Wellenmaxima 8, Farbkippeffekte auftreten, die visuell durch einen Benutzer wahrnehmbar sind.
In 8 sind Ausbreitungscharakteristika auf einem Datenträger 1 mit 12 Schwingungsgeneratoren 5 bei einer Grundfrequenz f₀, entsprechend einer Wellenlänge λ = 2 cm dargestellt. Hierbei ist zu erkennen, dass aufgrund der Überlagerung der erzeugten zwölf mechanischen Wellen insbesondere im Zentrum (= zweiter Ort) der Oberseite des Datenträgers 1 ein Wellenmaximum 8 bildet. Dieser Wellenberg ist taktil besonders gut wahrnehmbar, wie in 9 anhand des Amplitudenverlaufs am Schnitt y = 166 entnommen werden kann.
Ist eine vollflächige piezochrome, sonochrome und/oder auf Beschleunigung reagierende Farbschicht 4 im Datenträger 1 angeordnet, so wird speziell im Bereich des einen Wellenmaximums 8, ein Farbkippeffekt auftreten, der visuell durch einen Benutzer wahrnehmbar ist.
Dieser eine Wellenberg 8 ist nun durch Verändern der Phasenlage beliebig auf dem Datenträger 1 positionierbar. Insbesondere und zur Verbesserung der taktilen Wahrnehmung für einen Benutzer wird bei Berührung beispielsweise eine zirkulare Bewegung des Wellenbergs 8 durch phasenverschobene Ansteuerung mittels Ansteuereinheit 2a durchgeführt.
Diese Ausführungsform ist besonders sinnvoll, wenn verschiedene Farbelemente 4 im Datenträger 1 eingebracht sind. Somit kann durch gezielte phasenverschobene Ansteuerung ein spezielles Farbelement 4 mittels mechanischer Wellen angeregt werden und nur dieses Farbelement 4 wird einem Farbkippeffekt unterzogen. Näheres dazu in 14.
In 10 sind Ausbreitungscharakteristika auf einem Datenträger 1 mit 12 Schwingungsgeneratoren 5 bei einer Grundfrequenz 2·f₀, entsprechend einer Wellenlänge λ = 1 cm dargestellt. Hierbei ist zu erkennen, dass aufgrund der Überlagerung der erzeugten zwölf mechanischen Wellen insbesondere im Zentrum (= zweiter Ort) der Oberseite des Datenträgers 1 ein Wellenmaximum 8 bildet. Dieser Wellenberg 8 ist taktil gut wahrnehmbar, wie in 11 anhand des Amplitudenverlaufs am Schnitt y = 166 entnommen werden kann.
Ist eine vollflächige piezochrome, sonochrome und/oder auf Beschleunigung reagierende Farbschicht 4 im Datenträger 1 angeordnet, so wird speziell in dem Bereich des Wellenmaximums 8, ein Farbkippeffekte auftreten, der visuell durch einen Benutzer sehr gut wahrnehmbar ist.
Diese Ausführungsform ist besonders sinnvoll, wenn verschiedene Farbelemente 4 im Datenträger 1 eingebracht sind. Somit kann durch gezielte phasenverschobene Ansteuerung ein spezielles Farbelement 4 mittels mechanischer Wellen angeregt werden und nur dieses Farbelement 4 wird einem Farbkippeffekt unterzogen. Näheres dazu in 14.
In 12 sind Ausbreitungscharakteristika auf einem Datenträger 1 mit 40 Schwingungsgeneratoren 5 bei einer Grundfrequenz 2·f₀, entsprechend einer Wellenlänge λ = 1 cm dargestellt. Die Schwingungsgeneratoren 5 sind äquidistant auf dem Datenträger 1 im Randbereich angeordnet. Hierbei ist zu erkennen, dass sich aufgrund der Überlagerung der erzeugten vierzig mechanischen Wellen insbesondere im Zentrum (= zweiter Ort) der Oberseite des Datenträgers 1 ein Wellenmaximum 8 bildet. Dieser Wellenberg 8 ist taktil gut wahrnehmbar, wie in 13 anhand des Amplitudenverlaufs am Schnitt y = 166 entnommen werden kann.
Ist eine vollflächige piezochrome, sonochrome und/oder auf Beschleunigung reagierende Farbschicht 4 im Datenträger 1 angeordnet, so wird speziell in dem Bereich des Wellenmaximums 8, ein Farbkippeffekte auftreten, der visuell durch einen Benutzer sehr gut wahrnehmbar ist.
Diese Ausführungsform ist besonders sinnvoll, wenn verschiedene Farbelemente 4 im Datenträger 1 eingebracht sind. Somit kann durch gezielte phasenverschobene Ansteuerung ein spezielles Farbelement 4 mittels mechanischer Wellen angeregt werden und nur dieses Farbelement 4 wird einem Farbkippeffekt unterzogen. Näheres dazu in 14.
Die Wellenberge 8 der gezeigten erfindungsgemäßen Ausführungsformen gemäß 4 bis 13 können je nach Phasenlage unterschiedlich auf dem Datenträger 1 positioniert werden, wobei die Positionierung und vor allem die Anzahl der Wellenberge stark abnimmt mit der Anzahl der Schwingungsgeneratoren 5.
In 14 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel gezeigt, welches in elf Bereichen der Oberseite piezochrome, sonochrome und/oder auf Beschleunigung reagierende Farbelemente 4 aufweist. Die Anzahl und die Platzierung der Farbelemente sind selbstverständlich nicht einschränkend auf den Erfindungsgedanken. Mittels der vier Schwingungsgeneratoren 5, wobei auch diese Anzahl variieren kann, und vor allem einer gezielten phasenverschobenen Ansteuerung über die Ansteuereinheit 2a kann nun jedes einzelne Farbelement 4 unabhängig voneinander mittels der mechanischen Wellen angeregt werden. Dadurch lassen sich Informationen für einen Benutzer auf kosteneffizientem Weg darstellen. Es können insbesondere alphanumerische Zeichen, Ziffern, Symbole dargestellt sein. Diese Zeichen können insbesondere als piezochrome, sonochrome und/oder auf Beschleunigung reagierende Farbelemente 4 eingebracht sein, sodass bei Anregung mittels mechanischer Wellen ein Farbkippeffekt auftritt. Dieser Effekt kann beispielsweise die Bestätigung einer Eingabe über ein nicht dargestelltes Eingabemittel 6 sein. Dieser Effekt könnte auch eine Farbschicht 4 von transparent zu opak kippen, sodass ein Passwort oder ein Geheimnis angezeigt wird. Alternativ ist eine bloße Bestätigung durch Anzeigen eines „Okay”-Bereichs möglich.
Das in 14 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt ebenfalls die Möglichkeit, platziert taktiles Feedback zu geben. Insbesondere nach der Eingabe durch den Benutzer wird eine an den Randbereichen erzeugte mechanische Welle gezielt an einen der gezeigten Bereiche, die in dem Fall nicht piezochrom oder sonochrom sein müssen, weitergeleitet und an kann an diesem zweiten Ort taktil wahrgenommen werden. Ein Umwandern des Bereichs auf einer elliptischen oder zirkularen Bahn als tatkiles Feedback ist ebenfall sdurch gezielte phasenverschobene Ansteuerung möglich.
In 15 ist alternatives Ausführungsbeispiel zum in 14 dargestellten Datenträger 1 gezeigt, bei dem im einzigen Unterschied zu den vorangegangenen Ausführungsformen der Erfindung die Schwingungsgeneratoren 5 in Form von Dauermagnete in den Datenträger eingebracht sind. Ein nicht dargestelltes Lesegerät 9 sendet über eine Nahfeldkommunikationsschnittstelle 9a elektromagnetische Strahlung aus. Diese Strahlung dient dazu, die Dauermagnete mechanisch anzuregen, was insbesondere durch ein Wechselfeld oder ein induktives Magnetfeld mit wechselnder Magnetfeldstärke möglich ist. Durch gezieltes phasenverschobenes Anregen weist das Lesegerät 9 Spulen auf, welche durch einen gesteuerten Stromfluss der CPU 9a des Lesegeräts 9 gezielt die jeweiligen Dauermagnete anregen. Durch die mechanische Anregung werden ebenfalls mechanische Wellen im Datenträger ausgesendet, die wie in den vorangegangenen Figuren zur taktilen und/oder visuellen Wahrnehmung verwendet werden.
In 16 ist ein erfindungsgemäßes System bestehend aus Datenträger 1 und Lesegerät 9 dargestellt. Üblicherweise kommunizieren Lesegerät 9 und Datenträger 1 über eine kontaktlose Schnittstelle 9b. Im Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsformen wird der Datenträger von außen mechanisch angeregt. Hierzu sind Nadeln 9c als Schwingungsgeneratoren vorgesehen, die an einer Auflagefläche für den Datenträger 1 mechanische Schwingungen erzeugen, die sich als mechanische Wellen im Datenträger ausbreiten. Die taktile und/oder visuelle Wahrnehmung bzw. Auswertung erfolgt wie vorhergehend beschrieben.
Bezugszeichenliste

1: Tragbarer Datenträger, insbesondere Chipkarte
2: Integrierte Halbleiterchip, Chipmodul 2a Ansteuereinheit für Schwingungsgenerator 2b CPU
3: Kommunikationsschnittstelle 3a kontaktbehaftet 3b kontaktlos
4: Piezochromes, sonochromes und/oder auf Beschleunigung reagierendes Farbelement bzw. Farbschicht 4a Zeichen, Symbol (alphanumerisch)
5: Schwingungsgenerator, insbesondere Piezoschallgeber
6: Eingabeelement
7: Schichtaufbau des Datenträgerkörpers
8: Wellenmaximum
9: Lesegerät
9a: CPU des Lesegeräts
9b: Kontaktlosschnittstelle
9c: Schwingungsgenerator, insbesondere Nadeln
x, y: Datenträgerseitenlängen normiert auf 0,2 mm

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102010007236 [0007]
WO 2008/049632 A1 [0015]
DE 10307513 A1 [0018]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Takagi/Noda/Itoh/Iwatsuki „Piezochromism and Related Phenomena Exhibited by Palladium Complexes” in Platinum Metals Revision, 2004, 117 ff. [0016]
ISO 14443 [0039]

Claims

Tragbarer Datenträger (1), insbesondere Chipkarte, aufweisend einen Datenträgerkörper mit einem integrierten Halbleiterchip (2) und einem für den Benutzer sichtbar angeordneten Farbelement aus einem piezochromen, sonochromen und/oder auf Beschleunigung reagierenden Material (4), wobei aufgrund mechanischer Anregung der Farbeindruck des Farbelements (4) änderbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Farbeindruck des Farbelements (4) aufgrund einer, sich im Datenträgerkörper ausbreitenden, mechanischen Welle ändert.
Tragbarer Datenträger nach Anspruch 1, wobei der Datenträgerkörper zumindest bereichsweise homogen ist.
Tragbarer Datenträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Farbelement (4) eine Farbschicht ist.
Tragbarer Datenträger nach Anspruch 1 bis 3, wobei ein Schwingungsgenerator (5), insbesondere ein Piezo-Schallgeber, eine mechanische Schwingung erzeugt, die sich im Datenträgerkörper als mechanische Welle ausbreitet.
Tragbarer Datenträger nach Anspruch 4, wobei zumindest vier Schwingungsgeneratoren (5) im Datenträgerkörper angeordnet sind und jeder Schwingungsgenerator (5) in einem Eck- und/oder im Randbereich des Datenträgerkörpers angeordnet ist.
Tragbarer Datenträger nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Schwingungsgeneratoren (5) in äquidistanten Abständen untereinander in einem Randbereich des Datenträgerkörpers angeordnet sind.
Tragbarer Datenträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich mehrere mechanische Wellen zu zumindest einem Wellenmaximum (8) überlagern.
Tragbarer Datenträger nach Anspruch 7, wobei das aufgrund der Überlagerung entstehende Wellenmaximum (8) durch phasenverschobene Ansteuerung der Schwingungsgeneratoren (5) auf dem Datenträgerkörper positionierbar ist.
Tragbarer Datenträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Eingabemittel (6) im Datenträgerkörper eingebracht ist und sich der Farbeindruck als Folge einer Eingabe des Benutzers ändert.
System bestehend aus einem tragbaren Datenträger (1) gemäß einer der vorhergehenden Ansprüche und einem mit dem Datenträger (5) in Kommunikationsverbindung befindlichen Lesegerät (9), wobei das Lesegerät (9) eingerichtet ist, den Datenträgerkörper mittels einer mechanischen Schwingung anzuregen.
System nach Anspruch 10, wobei im Datenträgerkörper ein Schwingungsgenerator (5) in Form eines Dauermagneten eingebracht ist und der Dauermagnet mittels vom Lesegerät (9) ausgesendeter elektromagnetischer Strahlung angeregt ist.
Verfahren zum Anzeigen einer Information für einen Benutzer durch einen tragbaren Datenträger (1), insbesondere einer Chipkarte, mit den Verfahrensschritten: – Erzeugen einer mechanischer Schwingung, welche sich im Datenträgerkörper des Datenträgers (1) als mechanische Welle ausbreitet; und – Umsetzen der mechanischen Welle in eine Farbänderung mittels eines piezochromen, sonochromen und/oder auf Beschleunigung reagierenden Farbelement (4), wobei die Farbänderung die anzuzeigende Information darstellt.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Erzeugen der mechanischen Welle durch zumindest einen, in den Datenträgerkörper eingebrachten, Schwingungsgenerator (5) erfolgt und sich die mechanische Welle derart ausbreitet, dass zumindest ein lokales Wellenmaximum (8) in einem für den Benutzer sichtbaren Bereich des Datenträgers (1) entsteht.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei das Anzeigen der Information die Bestätigung einer Benutzereingabe ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, wobei zumindest vier Schwingungsgeneratoren (5) in jeweils einem Eckbereich des Datenträgerkörpers angeordnet sind und das lokale Wellenmaximum (8) aufgrund phasenverschobener Ansteuerung der Schwingungsgeneratoren (5) beliebig auf dem Datenträger (1) positioniert wird.