EP1230094A2 - Verfahren zur aufbringung von farbigen zeichen auf einen datenträger vorzugsweise aus kunststoff und nach dem verfahren hergestellter datenträger - Google Patents

Verfahren zur aufbringung von farbigen zeichen auf einen datenträger vorzugsweise aus kunststoff und nach dem verfahren hergestellter datenträger

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EP1230094A2
EP1230094A2 EP00983033A EP00983033A EP1230094A2 EP 1230094 A2 EP1230094 A2 EP 1230094A2 EP 00983033 A EP00983033 A EP 00983033A EP 00983033 A EP00983033 A EP 00983033A EP 1230094 A2 EP1230094 A2 EP 1230094A2
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EP
European Patent Office
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data carrier
pigments
latent
latent pigments
laser
Prior art date
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EP00983033A
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English (en)
French (fr)
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EP1230094B1 (de
Inventor
Matthias Schumacher
Lothar Fannasch
Dirk Fischer
Michael Hennemeyer-Schwenker
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Unica Technology AG
Original Assignee
Orga Kartensysteme GmbH
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Publication date
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Publication of EP1230094A2 publication Critical patent/EP1230094A2/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B41M5/26—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used

Definitions

  • the invention relates to a method for applying colored characters to a data carrier, preferably made of plastic, according to the preamble of claim 1 and claim 2, and to a data carrier produced according to this method according to claim 3.
  • Data carriers preferably made of plastic, are known in various forms as chip cards, for example in the form of credit cards, access authorization cards, bank cards and the like, and are used in a wide variety of service areas.
  • the data carriers mostly have an integrated circuit on the front, the so-called chip module, and additionally or alternatively, a magnetic strip on the back of the data carrier.
  • the chip module as well as the magnetic stripe contain electronic information that is necessary for the use of the data carrier in the various service areas. The information on these components can only be read with the help of specially suitable devices. In order to be able to allocate data carriers visually, it is desirable and customary to legibly apply special data relating to the cardholder to the card.
  • EP 0 190 997 A2 mentions a film which was produced using 1,4-diko-3,6-di-parachlorophenyl-pyrrolo- [3,4-c] pyrrole-P ⁇ mentsen when this film is irradiated with An Nd YAG pulse laser creates a black lettering with good contrast. Firstly, these are not latent pigments, since the film has a red color from the start, and secondly, only a blackening is achieved. It is therefore a carbonization process
  • DE 39 01 988 A1 describes a chemical compound that crystallizes from organic solvents in an orange-colored modification and converts to a yellow modification when heated
  • EP 0 327 508 A2 discloses an organic material which on the one hand contains a bleachable additive consisting of at least one azo and / or indanthrone pigment and on the other hand a non-bleaching compound consisting of at least one inorganic and / or organic pigment and / or contains a polymer-free dye.Therefore, no latent pigment is used, but a combination of a bleachable substance and a non-bleachable pigment.To ensure a contrast between a bleached and unbleached area, it is necessary with this material to cover the non-bleachable pigment limited to dark shades for covering the non-bleachable pigment
  • the invention is therefore based on the object of providing a method for applying colored characters to data carriers, preferably made of plastic, which is simple and inexpensive and, moreover, offers hitherto unknown protection against forgery against unauthorized manipulation of the information which is visually legible on a data carrier
  • the object is achieved in that, in a first method step, latent pigments introduced into a surface layer or near-surface layer of the data carrier, in which the absorption behavior of the pigments changes due to energetic excitation, at the points not provided for the drawing an irradiation with light waves in the UV wavelength range is energetically stimulated in such a way that the previously irradiated pigments are colorless and that in a second process step the latent pigments arranged at the locations in the surface layer intended for the character display are energetically energized by laser radiation are stimulated in such a way that the color of the latent pigments changes
  • the latent pigments can be inexpensively implemented in a data carrier in various ways, there is a particularly cost-effective manufacturing process for the colored labeling or marking of a data carrier, such as a chip card, in which the multi-layer, complex structure with different color layers that has been customary up to now can be omitted
  • the latent pigments are, for example, diketo-pyrrolo-pyrroles, which repigment due to thermal excitation in diketo-pyrrolo-pyrrole system dyes. In the unirradiated state, such latent pigments are usually colorless or slightly colored. The pigments are only activated by energetic stimulation and the desired color change to a powerful, clearly visible color is brought about.
  • the second subsequent method step is connected to the laser radiation of a data carrier
  • the described second process step takes advantage of the property of latent pigments that a different color change of the latent pigments can be brought about by different energetic stimulation. If, after the colored characters, letters or other patterns have been applied, the data carrier is irradiated over a large area with UV light, then convert The latent pigments, which have not yet been energetically influenced, change their colorless status. This conversion is just as irreversible as the application of colored characters described above with the aid of laser irradiation.
  • the latent pigments introduced into a surface layer of the data carriers are energetically stimulated at the points not intended for the representation of the characters by irradiation with light waves in the UV wavelength range in such a way that In the case of the pigments irradiated in this way, the pigments are rendered colorless.
  • the latent pigments arranged at the locations in the surface layer provided for the drawing are energetically excited by appropriate laser irradiation in such a way that a color change in these pigments becomes visually clear visible color takes place
  • the invention further relates to a data carrier produced by the above-described method according to the invention with a data carrier body, in which latent pigments in at least one partial layer of the
  • the latent pigments can be arranged in or on the data carrier body in different ways in accordance with the features of subclaims 4 to 8
  • the latent pigments in a cover film applied to the outer surface of the data carrier.
  • Such films can be produced in a simple and cost-effective manner and can be connected to the data carrier body just as cost-effectively. It is also advantageous if those with the latent Films provided with pigments are additionally attached to the data carrier with a cover film covering them, so that the layer provided with the latent pigments is removed from direct mechanical access
  • the latent pigments into a coating system, the coating system being able to provide, for example, a lacquer application or an adhesion promoter application during data carrier production.
  • the lacquer or adhesion promoter application is carried out in a conventional manner by screen, offset, pad printing or corresponding roller application, of course a full-surface as well as a partial-surface application of the lacquer is conceivable, so that only certain areas of the data carrier surface can be provided for a colored marking carried out according to the method according to the invention
  • the latent pigments can also be arranged in an overlay layer and / or in a layer close to the surface covered by the overlay layer
  • An alternative way of attaching the latent pigments to a data carrier provides for the material of the data carriers to be enriched with the latent pigments before the shaping process for the data carrier body, for example by injection molding.
  • the entire card body can be enriched with the latent pigments or it can be With the help of multi-component injection molding technology, certain parts of the carrier body can be produced from the material enriched with the latent pigments
  • Figure 2 shows a cross section through an injection molded process
  • FIG. 3 shows a schematic diagram of the absorption behavior of a latent pigment as a function of the wavelength of the light with which it is irradiated
  • Figure 4 shows a structural formula for an example of a latent pigment N, N ' -b ⁇ s- ⁇ so-pentoxycarbonyl-1, 4-d ⁇ keto-3,6-d ⁇ - (chlorophenyl) pyrrolo [3,4-c] pyrrole
  • Figure 5 shows a structural formula for an example of a pigment 1, 4-d ⁇ keto-3,6-d ⁇ - (chlorophenyl) pyrrolo [3,4-c] pyrrole
  • the data carrier body shown in FIG. 1 in the form of a chip card essentially consists of two cores 1 and 2, onto which transparent cover foils 3, 4, 5 and 6 are applied on the top and bottom of the data carrier.
  • a coating layer 7 consisting of an adhesive or varnish in which the latent pigments are implemented.
  • the varnish or adhesive layer 7 is thus protected, on the one hand, under the immediate surface of the data carrier, but can be laser irradiated through the transparent cover film 6 be energized so that energetic excitation of the latent pigments is possible, which causes a color change of the pigments at the irradiated areas
  • the laser beam source another high-energy, highly concentrated light source can be used, which emits light in the visible or IR range. It may be necessary to use optical filters that eliminate disturbing wavelengths
  • Lamps or UV lasers can be used as light sources for the UV radiation. If necessary, disruptive wavelengths of these light sources are filtered out with optical filters
  • a coating layer 8 is arranged between the cover foils 3 and 4 analogously to the structure described above, and there is also a further coating layer 9 between the cover foil 4 on the inside and the core foil 1, so that in this case Structure in the coating layers 8 and 9 different latent pigments can be implemented in order to be able to produce characters of different colors in this way
  • the latent pigments can also be contained in at least one cover film 3, 4, 5, 6
  • the data carrier body shown in FIG. 2 is a variant of a chip card produced using injection molding technology.
  • the chip card body essentially consists of a core layer 11 with film layers arranged above it on both flat sides of the carrier body.
  • the data carrier body of this embodiment is in the so-called 2K injection molding process is produced and has a second core layer 12 enriched with latent pigments. Over these two core layers 11 and 12, further cover foils 13, 14 and 15 are attached, the cover layers 14 and 15 having to be transparent to produce the colored characters, provided the core layer 12 is enriched with the latent pigments
  • FIG. 2 also shows a possibility of providing the data carrier body with labein or pre-foils 16, 17. These pre-foals 16, 17 are provided with latent pigments in an upstream manufacturing process and then arranged on or in the data carrier
  • pre-foals 16, 17 are provided with latent pigments in an upstream manufacturing process and then arranged on or in the data carrier
  • lacquer or adhesive layers enriched with latent pigments it is also conceivable in the case of a data carrier body of FIG. 2 produced by the injection molding process to provide it with lacquer or adhesive layers enriched with latent pigments, in order in this way to introduce the latent pigments into the data carrier, with the aid of which colored labeling of these is possible ,
  • FIG. 3 shows which change in the absorption behavior in the case of a latent pigment is brought about by irradiation with light of different wavelengths (in this case on the one hand light with laser wavelength ⁇ E 1 and on the other hand light in the UV wavelength range ⁇ E 2 ).
  • the absorption curve of the “inactive pigment” shown in dashed lines has no absorption capacity in the visible spectral range, which means that this pigment is perceived as colorless.
  • the absorption behavior of the “latent pigment”, shown as the third solid curve, is influenced by the different wavelengths ⁇ E 1 and ⁇ E 2 to the extent that the absorption behavior is present or not in the visible spectrum and that any subsequent change in the absorption capacity due to new light irradiation is arbitrary Wavelength is not possible.
  • the chemical compound according to FIG. 4 is suitable as a possible latent pigment.
  • the colored chemical compound shown in FIG. 5 is formed from this compound by laser irradiation.
  • the latent pigment according to FIG. 4 is characterized by a pale yellow color. This latent pigment is cleaved back at a temperature of approx. 260 ° C., and the pigment according to FIG. 5 is formed, which is distinguished by a brilliant red color, Color Index: PR254.
  • a plastic card with core films 1, 2 made of polycarbonate is used as the data carrier body, which contains a screen printing lacquer based on polyurethane with an admixture of 5% latent pigment content in a coating layer 7.
  • the coating layer 7 of the screen printing lacquer mixed with latent pigments is 10 ⁇ m thick. This layer is covered with a transparent cover film 6.
  • the laser beam source that transforms the latent pigment into the red pigment is a tunable, pulsed OPO laser, which in this example emits radiation with a wavelength of 430 nm.
  • the pulse energy of the laser radiation is 60 mJ and the pulse frequency is 1 kHz.
  • the laser beam passes through a lens system that focuses the beam.
  • the diameter of the laser beam in the focus is 100 ⁇ m.
  • the laser system is arranged in such a way that the laser beam penetrates the cover film 6 approximately at a right angle in the focus area and then hits the lacquer layer mixed with latent pigments.
  • the laser beam is moved at a speed of 10 cm / s at right angles to the coating layer 7 of the data carrier body.
  • the area of the lacquer layer 7 which was exposed to the laser radiation has assumed a clearly visible red color.
  • the unirradiated area still has the pale yellow color of the latent pigment.
  • the surface layer 6 of the data carrier body arranged at the bottom in FIG. 1 is now irradiated with the light of a xenon arc lamp with at least 0.35 W / m 2 .
  • the xenon arc lamp emits light with a wavelength of 340 nm. This UV radiation penetrates the transparent cover film 6 and brings about a clear bleaching of the latent pigments in the coating layer 7, which manifests itself in the loss of the pale yellow background color of the data carrier body.

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Description

Verfahren zur Aufbringung von farbigen Zeichen auf einen Datenträger vorzugsweise aus Kunststoff und nach dem Verfahren hergestellter Datenträger
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbringung von farbigen Zeichen auf einen Datenträger vorzugsweise aus Kunststoff nach dem Oberbegriff des Anspruch 1 und Anspruch 2 sowie einen nach diesem Verfahren hergestellten Datenträger gemäß Anspruch 3.
Datenträger vorzugsweise aus Kunststoff sind in vielfältiger Ausgestaltung als Chipkarten beispielsweise in Form von Kreditkarten, Zugangsberechtigungskarten, Bank- karten und dergleichen bekannt und werden in den verschiedensten Dienstleistungsbereichen eingesetzt. Für die verschiedenen Anwendungsfälle besitzen die Datenträger zumeist auf der Vorderseite einen integrierten Schaltkreis, das sogenannte Chipmodul sowie zusätzlich oder alternativ auf der Rückseite des Datenträgers einen Magnetstreifen. Chipmodul als auch Magnetstreifen beinhalten Informationen elek- tronischer Art, die für die Anwendung des Datenträgers in den verschiedenen Dienstleistungsbereichen notwendig sind. Die Informationen auf diesen Bauteilen sind nur mit Hilfe von dafür speziell geeigneten Geräten lesbar. Um eine Zuordnung von Datenträgern darüber hinaus auf visuelle Weise vornehmen zu können, ist es wünschenswert und üblich, spezielle auf den Karteninhaber bezogene Daten lesbar auf der Karte aufzubringen. Diese Daten in Form von Buchstaben, Zahlen, Bildern und/oder Mustern müssen so ausgebildet sein, dass sie in größtmöglichem Maße gegen Fälschung und Verfälschung geschützt sind. Andererseits sollte der Verfälschungsschutz einfach und kostengünstig herstellbar sein, da es sich bei den Datenträgern um Massenartikel handelt.
Verfahren zur Aufbringung derartiger Zeichen auf Datenträgern können nach folgenden unterschiedlichen Arbeitsweisen vonstatten gehen. Die Aufbringung von schwarzen Zeichen erfolgt gemäß dem Stand der Technik dadurch, dass mit Hilfe eines Lasersystems Buchstaben, Zahlen oder Muster in die Oberfläche der entsprechenden Datenträger eingebrannt werden. Der Farbumschlag geht hierbei mit der Karbonisie- rung einher. Farbige Markierungen lassen sich auf diese Weise nicht herstellen. Für farbige Zeichen ist es vielmehr notwendig, die Datenträger mit u. U. mehreren übereinander liegenden farbigen Schichten auszustatten, die dann in einem zweiten Verfahrensschritt bei der Personalisierung der Datenträger durch ein Lasersystem bis zu der Tiefe abgetragen werden, in der die jeweilige gewünschte farbige Schicht innerhalb der Datenträger angeordnet ist
Bekannt ist, dass bestimmte Pigmente unter dem Einfluß von Lichtstrahlung irreversibel ihre Farbe verandern So sind aus der DE 695 04 238 T2 Pigmente bekannt, die durch die Bestrahlung mit Laser-Licht ihre optischen Eigenschaften, insbesondere ihre Farbe verandern Allerdings findet sich in dieser Patentschrift kein Hinweis darauf, dass latente Pigmente verwendet werden, die durch Bestrahlung mit Laser-Licht im IR-Bereich (infrarotem Bereich) und / oder sichtbaren Bereich von nahezu farblos oder schwach farbig in den Zustand farbig wechseln Auch ein Ausbleichen latenter Pigmente mit Licht im UV-Bereich (ultraviolettem Bereich) ist in der DE 695 04 238 T2 nicht beschrieben
In der EP 0 190 997 A2 wird eine Folie genannt, die unter Verwendung von 1 ,4- Dιketo-3,6-dι-parachlorphenyl-pyrrolo-[3,4-c]pyrrol-Pιgmenten hergestellt wurde Bei der Bestrahlung dieser Folie mit einem Nd YAG-Pulslaser entsteht eine schwarze Beschriftung mit gutem Kontrast Hierbei handelt es sich aber erstens nicht um latente Pigmente, da die Folie von Anfang an eine rote Färbung aufweist, und zweitens wird lediglich eine Schwärzung erreicht Es handelt sich also um einen Karbonisierungs- prozeß
In der DE 39 08 312 A1 werden Diketopyrrolopyrrole beschrieben, die beim Auskri- stallisieren Losungsmittel mit einschließen und dabei stark fluoreszierend werden Bei höheren Temperaturen wird das Losungsmittel wieder abgegeben und dadurch die Fluoreszenz aufgehoben Mit diesen Diketopyrrolopyrrolen ist somit kein durch Licht- Strahlung hervorgerufener Farbumschlag von farblos oder schwach farbig nach farbig möglich
In der DE 39 01 988 A1 wird ein chemische Verbindung beschrieben, die aus organischen Losungsmitteln in einer orangefarbenen Modifikation kristallisiert und sich bei Erhitzung in eine gelbe Modifikation umwandelt
Da hier eine farbige Ausgangsmodifikation vorliegt, handelt es sich nicht um ein latentes Pigment Somit ist auch hier kein Farbumschlag von farblos oder schwach farbig nach farbig möglich
In der DE 39 17 294 A1 werden Zuschlagstoffe genannt, die bei im IR- und/oder UV- Spektralbereich ein großes Absorptionsvermögen haben Durch diese Zuschlagstoffe ist zwar eine Beschriftung mittels IR- und/oder UV-Laser-Strahlung möglich, jedoch werden keine latenten Pigmente verwendet, sondern nur darauf verwiesen, dass die Zuschlagstoffe mit Pigmenten und/oder Farbstoffen beliebig einfarbbar sind
Schließlich ist aus der EP 0 327 508 A2 ein organisches Material bekannt, das zum einen einen ausbleichbaren Zusatzstoff, bestehend aus mindestens ein Azo - und/oder Indanthronpigment und zum anderen eine nicht ausbleichende Verbindung bestehend aus mindestens einem anorganischen und/oder organischen Pigment und/oder einem polymerloshchen Farbstoff enthalt Hierbei wird also kein latentes Pigment sondern eine Kombination aus einem ausbleichbaren Stoff und einem nichtausbleichbaren Pigment verwendet Um einen Kontrast zwischen einem gebleichtem und ungebleichtem Bereich sicherzustellen, ist es bei diesem Material notwendig, das nichtausbleichbare Pigment zu überdecken Somit ist der Anwender auf dunkle Farbtone für die Uberdeckung des nichtausbleichbaren Pigmentes einge- schrankt
Die genannten Verfahren sind im Hinblick auf die Falschungssicherheit durch nachträgliche Manipulation der Zeichen relativ unbefriedigend, da natürlich der autorisierten Personahsierung der Karte durch beispielsweise eine Kombination aus Zahlen und Buchstaben zu einem beliebigen spateren Zeitpunkt mit Hilfe eines geeigneten Laser- Systems eine unautorisierte Veränderung dieser Daten folgen kann Um die Falschungssicherheit zu erhohen, sind zwar Möglichkeiten bekannt geworden, verschiedene Sicherungsmerkmale, wie z B mit Infrarothcht lesbare im Inneren der Datentra- gerkarte eingebettete Codierungen, holographische Speichermethoden und dergleichen auf der Karte anzubringen Derartige Techniken haben aber den großen Nachteil, dass sie zum einen ohne aufwendige Hilfsmittel nicht überprüfbar sind und zum anderen naturlich trotzdem eine Manipulation der Zeichen zur Personahsierung der Karten vorgenommen werden kann
Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Aufbringung von farbigen Zeichen auf Datenträgern vorzugsweise aus Kunststoff bereitzustellen, das einfach und kostengünstig ist und darüber hinaus eine bislang nicht gekannte Falschungssicherheit gegen unbefugte Manipulation der auf einem Datenträger visuell lesbar vorhandenen Informationen bietet
Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß dadurch gelost, dass bei dem erfindungsgema- ßen Verfahren in eine Oberflachenschicht oder oberflachennahe Schicht des Daten- tragers eingebrachte latente Pigmente, bei denen durch energetische Anregung eine
Änderung des Absorptionsverhaltens der Pigmente erfolgt, an den für die Zeichen vor- gesehenen Steilen des Datenträgers durch Laserbestrahlung energetisch dergestalt angeregt werden, dass bei den Pigmenten ein Farbumschlag stattfindet und dass nach dem Farbumschlag der bestrahlten latenten Pigmente die nicht durch Laserbestrahlung angeregten Pigmente durch eine Bestrahlung mit Lichtwellen im UV- Wellenlangenbereich energetisch dergestalt angeregt werden, dass bei den so bestrahlten Pigmenten eine Farblosigkeit der Pigmente herbeigeführt wird
Daruberhinaus wird die Aufgabe dadurch gelost, dass in einem ersten Verfahrensschritt in eine Oberflachenschicht oder oberflachennahen Schicht des Datenträgers eingebrachte latente Pigmente, bei denen durch energetische Anregung eine Ande- rung des Absorptionsverhaltens der Pigmente erfolgt, an den nicht für die Zeichendar- stellung vorgesehenen Stellen durch eine Bestrahlung mit Lichtwellen im UV- Wellenlangenbereich energetisch dergestalt angeregt werden, dass bei den so bestrahlten Pigmenten eine Farblosigkeit der vorher latenten Pigmente herbeigeführt wird und dass in einem zweiten Verfahrensschritt die an den für die Zeichendarstellung vorgesehenen Stellen in der Oberflachenschicht angeordneten latenten Pigmente durch Laserbestrahlung energetisch dergestalt angeregt werden, dass bei den latenten Pigmenten ein Farbumschlag stattfindet
Da die latenten Pigmente sich auf unterschiedliche Art und Weise kostengünstig in einen Datenträger implementieren lassen, ergibt sich ein besonders kostengünstiges Herstellungsverfahren für die farbige Beschriftung oder Markierung eines Datenträgers wie beispielsweise einer Chipkarte, bei der der bislang übliche mehrschichtige, aufwendige Aufbau mit unterschiedlichen Farbschichten entfallen kann Bei den latenten Pigmenten handelt es sich beispielsweise um Diketo-pyrrolo-pyrrole, die infolge einer thermischen Anregung in Diketo-pyrrolo-pyrrol-Systemfarbstoffe repigmentieren In unbestrahltem Zustand sind derartige latente Pigmente zumeist farblos oder schwach farbig Erst durch die energetische Anregung werden die Pigmente aktiviert und es wird der gewünschte Farbumschlag hin zu einem kraftigen, gut sichtbaren Farbton bewirkt Diese energetische Anregung lasst sich zur Aufbringung von Zahlen und Buchstaben am einfachsten mit Hilfe eines Lasersystems durchfuhren Ist ein Farbum- schlag infolge der Laserhchtbestrahlung erfolgt, so ist dieser Vorgang irreversibel, d h eine nachträgliche Veränderung der Pigmente durch weitere Bestrahlung ist nicht mehr möglich In Bezug auf die Falschungssicherheit ist darüber hinaus zu beachten, dass die latenten Pigmente im Inneren der Datenträger angeordnet sein können, sofern eine Bestrahlung durch darüber liegende transparente Schutzschichten möglich ist Somit lassen sich die durch Farbumschlag hergestellten farbigen Markierungen auch nicht spater durch mechanische oder chemische Bearbeitung beseitigen, ohne die Daten- trager im Ganzen unbrauchbar zu machen
Um die Falschungssicherheit der mit dem erfindungsgemaßen ersten Verfahrensschritt hergestellten farbigen Zeichen auf einen Datenträger zu erhohen, wird an die Laserbe- Strahlung eines Datenträgers der zweite nachgeschalteten Verfahrensschritt angeschlossen
Der beschriebene zweite Verfahrensschritt macht sich die Eigenschaft latenter Pigmente zunutze, dass durch verschiedene energetische Anregung ein unterschiedlicher Farbumschlag der latenten Pigmente herbeigeführt werden kann Wird somit nach der Aufbringung der farbigen Zeichen, Buchstaben oder sonstigen Mustern der Datenträger großflächig mit UV-Licht bestrahlt, so wandeln sich die bislang noch nicht energetisch beeinflussten latenten Pigmente in ihren farblosen Status um Diese Umwandlung ist ebenso irreversibel wie die weiter oben beschriebene Aufbringung von farbigen Zeichen mit Hilfe einer Laserbestrahlung Somit sind samtliche für eine Beschnftungs- moglichkeit vorgesehenen latenten Pigmente nach Durchfuhrung des zweiten Verfahrensschrittes umgewandelt worden und daher unveränderbar, so dass eine weitere mögliche Bestrahlung zur Aufbringung weiterer Zeichen auf dem Datenträger mittels eines Lasersystems oder durch andere energetische Anregung kein visuell sichtbares Ergebnis außer einer möglichen Zerstörung des Datenträgers nach sich ziehen wurde Durch den zweiten Verfahrensschritt wird die Falschungssicherheit der auf den Daten- tragern aufgebrachten farbigen Zeichen somit in einem Maße erhöht, wie es bislang technisch nicht möglich war Darüber hinaus sind natürlich die bereits oben beschriebenen Vorteile einer leichten Einbettung der latenten Pigmente in den Datentragerkor- per möglich
Naturlich ist es auch denkbar, die beschriebenen Verfahrensschritte in umgekehrter Reihenfolge durchzufuhren Dabei werden in einem ersten Verfahrensschritt die in eine Oberflachenschicht der Datenträger eingebrachten latenten Pigmente an den nicht für die Zeichendarstellung vorgesehenen Stellen durch eine Bestrahlung mit Lichtwellen im UV-Wellenlangenbereich energetisch dergestalt angeregt, dass bei den so be- strahlten Pigmenten eine Farblosigkeit dieser Pigmente herbeigeführt wird Danach werden in einem zweiten Verfahrensschritt die an den für die Zeichendarstellung vorgesehenen Stellen in der Oberflachenschicht angeordneten latenten Pigmente durch entsprechende Laserbestrahlung energetisch so angeregt, dass bei diesen Pigmenten ein Farbumschlag in eine visuell deutlich sichtbare Farbe stattfindet Die Erfindung betrifft darüber hinaus einen nach dem oben geschilderten erfindungs- gemaßen Verfahren hergestellten Datenträger mit einem Datentragerkorper, bei dem zur Losung der Aufgabenstellung latente Pigmente in mindestens einer Teilschicht des
Datentragerkorpers so angeordnet sind, dass eine Bestrahlung mittels eines Laser- Systems und eine UV- Bestrahlung eine energetische Anregung der latenten Pigmente bewirkt
Die latenten Pigmente können hierbei entsprechend den Merkmalen der Unteran- spruche 4 bis 8 auf unterschiedliche Art und Weise im oder auf dem Datentragerkorper angeordnet sein
Entsprechend einer vorteilhaften Ausgestaltung ist es beispielsweise möglich, die latenten Pigmente in einer auf der Datentrageraußenflache aufgebrachten Deckfolie anzuordnen Derartige Folien lassen sich auf einfache und kostengünstige Art und Weise herstellen und ebenso kostengünstig mit dem Datentragerkorper verbinden Vorteilhaft ist es darüber hinaus, wenn die mit den latenten Pigmenten versehenen Folien zusatz- lieh mit einer diese abdeckenden Deckfolie auf dem Datenträger angebracht wird, so dass die mit den latenten Pigmenten versehene Schicht einem direkten mechanischen Zugriff entzogen ist
Darüber hinaus ist es denkbar, die latenten Pigmente in ein Beschichtungssystem einzuarbeiten, wobei das Beschichtungssystem beispielsweise einen Lackauftrag oder ei- nen Haftvermittlerauftrag wahrend der Datentragerproduktion vorsehen kann Der Lack- oder Haftvermittlerauftrag erfolgt hierbei in an sich üblicher Weise durch Sieb-, Offset-, Tampondruck oder entsprechenden Walzenauftrag, wobei natürlich ein vollfla- chiger als auch ein teilflachiger Auftrag des Lacks denkbar ist, so dass auch nur bestimmte Bereiche der Datentrageroberflache für eine nach dem erfindungsgemaßen Verfahren durchgeführte farbige Markierung vorgesehen werden können
Die latenten Pigmente können auch in einer Overlay-Schicht und/oder in einer durch die Overlay-Schicht abgedeckten oberflachennahen Schicht angeordnet sein
Eine alternative Art der Anbringung der latenten Pigmente in einen Datenträger sieht vor, das Material der Datenträger vor dem formgebenden Vorgang für den Da- tentragerkorper, beispielsweise durch Spritzgießen, mit den latenten Pigmenten anzureichern Dabei kann der gesamte Kartenkorper mit den latenten Pigmenten angereichert sein oder es können mit Hilfe der Mehrkomponenten-Spritzgußtechnik bestimmte Teile des Tragerkorpers aus dem mit den latenten Pigmenten angereicherten Material hergestellt werden Alle oben geschilderten Möglichkeiten des Datentrageraufbaus stellen eine einfache und kostengünstige Möglichkeit dar, die latenten Pigmente, welche für die Aufbringung farbiger Zeichen auf Datenträgern notwendig sind, in oder auf der Datenträger zu implementieren
Unter Zeichen sind hierbei nicht nur Buchstaben, Ziffern, Sonderzeichen, Logos u a zu verstehen, sondern auch Muster, Bilder oder Fotografien
Im folgenden werden Ausfuhrungsbeispiele der erfindungsgemaßen Datenträger anhand von Schnittdarstellungen des Datentragernkorpers naher erläutert
Es zeigt
Figur 1 einen Querschnitt durch einen aus mehreren Schichten im Compound-
Verfahren hergestellten Datentragemkorper und
Figur 2 einen Querschnitt durch einen im Spritzgussverfahren hergestellten
Datentragemkorper und
Figur 3 ein schematisches Diagramm des Absorptionsverhaltens eines latenten Pigmentes in Abhängigkeit der Wellenlange des Lichtes, mit dem dieses bestrahlt wird
Figur 4 eine Strukturformel für ein Beispiel eines latenten Pigments N,N'-bιs- ιso-pentoxycarbonyl-1 ,4-dιketo-3,6-dι-(chlorophenyl)pyrrolo[3,4-c]pyrrol
Figur 5 eine Strukturformel für ein Beispiel eines Pigmentes 1 ,4-dιketo-3,6-dι- (chlorophenyl)pyrrolo[3,4-c]pyrrol
Der in Figur 1 dargestellte Datentragerkorper in Form einer Chipkarte besteht im wesentlichen aus zwei Kemfohen 1 und 2, auf die an der Ober- und Unterseite des Datenträgers transparente Deckfolien 3, 4, 5 und 6 aufgebracht sind Im dargestellten Ausfuhrungsbeispiel befindet sich zwischen den Deckfolien 5 und 6 eine Beschich- tungsschicht 7, bestehend aus einem Klebstoff oder Lack, in die die latenten Pigmente implementiert sind Die Lack- oder Klebstoffschicht 7 befindet sich somit zum einen geschützt unter der unmittelbaren Oberflache des Datenträgers, kann jedoch durch Laserbestrahlung durch die transparente Deckfolie 6 mit Energie beaufschlagt werden, so dass eine energetische Anregung der latenten Pigmente möglich ist, die einen Farbumschlag der Pigmente an den bestrahlten Stellen bewirkt Alternativ zur Laserstrahlquelle kann eine andere energiereiche stark gebündelte Lichtquelle genutzt werden, die Licht im sichtbaren oder IR-Bereich emittiert Dabei ist es gegebenenfalls notwendig, optische Filter einzusetzen, die störende Wellenlangen eliminieren
Als Lichtquellen für die UV-Strahlung können Lampen oder UV-Laser eingesetzt werden Gegebenenfalls werden störende Wellenlangen dieser Lichtquellen mit optischen Filtern herausgefiltert
An der gegenüberliegenden Oberflachenseite des Datenträgers ist zum einen analog dem oben geschilderten Aufbau zwischen den Deckfolien 3 und 4 eine Beschich- tungsschicht 8 angeordnet, darüber hinaus befindet sich zwischen der innen hegenden Deckfolie 4 und der Kernfohe 1 eine weitere Beschichtungsschicht 9, so dass bei diesem Aufbau in die Beschichtungsschichten 8 und 9 unterschiedliche latente Pigmente implementiert werden können, um auf diese Weise verschiedenfarbige Zeichen herstellen zu können
Alternativ können die latenten Pigmente auch in mindestens einer Deckfolie 3, 4, 5, 6 enthalten sein
Natürlich ist es ebenfalls denkbar, in das Material der Kemfohen 1 , 2 oder der Deckfolien 3, 4, 5, 6 latente Pigmente einzubringen, und diese dann zu einem Datentragerkorper zu verpressen Wenn die latenten Pigmente in der Kernfolien 1 , 2 lokalisiert sind, ist es auch möglich, auf Deckfolien teilweise oder gänzlich zu verzichten
Bei dem in Figur 2 dargestellten Datentragerkorper handelt es sich um eine in Spritz- gusstechnik hergestellte Variante einer Chipkarte Der Chipkartenkorper besteht im wesentlichen aus einer Kernschicht 1 1 mit darüber zu beiden Flachseiten des Trager- korpers angeordneten Folienschichten Der Datentragerkorper dieser Ausgestal- tungsvanante ist im sogenannten 2K-Sprιtzgussverfahren hergestellt und besitzt eine mit latenten Pigmenten angereicherte zweite Kernschicht 12 Über diesen beiden Kernschichten 11 und 12 sind weitere Deckfolien 13, 14 und 15 angebracht, wobei zur Herstellung der farbigen Zeichen die Deckschichten 14 und 15 transparent ausgeführt sein müssen, sofern die Kernschicht 12 mit den latenten Pigmenten angereichert ist
Aus der Figur 2 ist darüber hinaus eine Möglichkeit ersichtlich, den Datentragerkorper mit Labein oder Pragefohen 16, 17 zu versehen Diese Pragefohen 16, 17 werden in einem vorgeschalteten Herstellprozess mit latenten Pigmenten versehen und danach auf oder in dem Datenträger angeordnet Natürlich ist es auch bei einem im Spritzgussverfahren hergestellten Datenträgerkörper der Figur 2 denkbar, diesen mit durch latente Pigmente angereicherten Lack - oder Klebstoffschichten zu versehen, um auf diese Weise die latenten Pigmente in den Datenträger einzubringen, mit deren Hilfe eine farbige Beschriftung von diesen ermöglicht wird.
In Figur 3 ist verdeutlicht, welche Veränderung des Absorptionsverhaltens bei einem latenten Pigment durch Bestrahlung mit Licht unterschiedlicher Wellenlänge (in diesen Fall einerseits Licht mit Laserwellenlänge ΔE1 und andererseits Licht im UV- Wellenlängenbereich ΔE2) herbeigeführt wird.
Betrachtet man die punktiert dargestellte Linie des „Aktiven Pigmentes", so ist dessen Absorptionsverhalten im sichtbaren Spektralbereich hoch, d. h. die Farbgebung des Pigmentes ist visuell deutlich wahrnehmbar.
Demgegenüber wiest die gestrichelt dargestellte Absorptionskurve des „Inaktiven Pigmentes" im sichtbaren Spektralbereich kein Absorptionsvermögen auf, was bedeutet, dass dieses Pigment als farblos wahrgenommen wird.
Das als dritte durchgezogene Kurve dargestellte Absorptionsverhalten des „Latenten Pigmentes" wird durch die verschiedenen Wellenlängen ΔE1 und ΔE2 dahingehend beeinflußt, dass das Absorptionsverhalten im sichtbaren Spektrum vorhanden ist oder nicht und dass eine nachträgliche Änderung des Absorptionsvermögens durch neuerli- ehe Bestrahlung mit Licht beliebiger Wellenlänge nicht möglich ist.
Im Folgenden wird ein Beispiel für eine mögliche Ausführung der Erfindung aufgezeigt. Als ein mögliches latentes Pigment eignet sich die chemische Verbindung gemäß Figur 4. Aus dieser Verbindung entsteht durch Laserbestrahlung die in Figur 5 dargestellte farbige chemische Verbindung. Das latente Pigment gemäß Figur 4 zeichnet sich durch eine schwach gelbe Färbung aus. Bei einer Temperatur von ca. 260 °C wird dieses latente Pigment zurückgespaltet, und es entsteht das Pigment gemäß Figur 5, welches sich durch eine brillante rote Färbung, Color Index: P.R.254, auszeichnet. Als Datenträgerkörper wird in diesem Beispiel eine Plastikkarte mit Kernfolien 1 , 2 aus Polycarbonat verwendet, die in einer Beschichtungsschicht 7 einen Siebdrucklack auf Polyurethanbasis mit einer Beimischung von 5% Latentpigmentanteil enthält. Die Beschichtungsschicht 7 des mit latenten Pigmenten vermischten Siebdrucklackes ist 10 μm dick. Diese Schicht ist mit einer transparenten Deckfolie 6 überdeckt. Die Laserstrahlquelle, die die Umwandlung des latenten Pigmentes in das rote Pigment aus- löst, ist ein durchstimmbarer gepulster OPO-Laser, der in diesem Beispiel Strahlung mit einer Wellenlänge von 430 nm emittiert. Die Pulsenergie der Laserstrahlung beträgt 60 mJ und die Pulsfrequenz 1 kHz . Der Laserstrahl durchläuft ein Linsensystem, das den Strahl fokussiert. Der Durchmesser des Laserstrahls im Fokus beträgt 100 μm. Das Lasersystem wird so angeordnet, dass der Laserstrahl annähernd im Fokus-Bereich im rechten Winkel die Deckfolie 6 durchdringt und danach auf die mit latenten Pigmenten vermischte Lackschicht trifft. Der Laserstrahl wird mit einer Geschwindigkeit von 10 cm/s im rechten Winkel zur Beschichtungsschicht 7 des Datenträgerkörpers bewegt. Der Bereich der Lackschicht 7, der hierbei der Laserstrahlung ausgesetzt war, hat eine deutlich sichtbare rote Farbe angenommen. Der unbestrahlte Bereich hat zu diesem Zeitpunkt immer noch die schwach gelbe Färbung des latenten Pigmentes. Es wird nun die in Figur 1 unten angeordnete Oberflachenschicht 6 des Datenträgerkörpers mit dem Licht einer Xenon-Bogenlampe mit mindestens 0,35 W/m2 bestrahlt. Die Xenon-Bogenlampe emittiert Licht mit einer Wellenlänge von 340 nm. Diese UV-Strahlung durchdringt die transparente Deckfolie 6 und bewirkt ein deutliches Bleichen der latenten Pigmente in der Beschichtungsschicht 7, was sich durch den Verlust der schwach gelben Hintergrundfärbung des Datenträgerkörpers äußert.
Bezugszeichenliste
1 Kernfolie
2 Kernfolie
3 Deckfolie
4 Deckfolie
5 Deckfolie
6 Deckfolie
7 Beschichtungsschicht
10 8 Beschichtungsschicht
9 Beschichtungsschicht
1 1 Kernschicht
12 Kernschicht
13 Deckschicht
15 14 Deckschicht
15 Deckschicht
16 Label
17 Prägefolie
20

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Aufbringung von farbigen Zeichen auf einen Datenträger, vorzugsweise aus Kunststoff, mittels eines Lasersystems, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einer Oberflachenschicht und/oder oberflächennahen Schicht des Datenträgers eingebrachte latente Pig- mente, bei denen durch energetische Anregung eine Änderung des Absorptionsverhaltens erfolgt, an den für die Zeichen vorgesehenen Stellen der Datenträgeroberfläche durch Laserbestrahlung, die im IR- und/oder sichtbaren Bereich liegt, energetisch dergestalt angeregt werden, dass bei denselben Pigmenten ein Farbumschlag stattfindet, und dass nach dem Farbumschlag der laserbestrahlten latenten Pigmente die nicht durch Laserbestrahlung angeregten latenten Pigmente durch eine Bestrahlung mit Lichtwellen im UV-Wellenlängenbereich energetisch dergestalt angeregt werden, dass bei den so bestrahlten Pigmenten ihre Farblosigkeit herbeigeführt wird.
2. Verfahren zur Aufbringung von farbigen Zeichen auf einen Datenträger vorzugsweise aus Kunststoff mittels eines Lasersystems, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Verfahrensschritt in eine Oberflachenschicht des Datenträgers eingebrachte latente Pigmente, bei denen durch energetische Anregung eine Änderung des Absorptionsverhaltens der Pigmente erfolgt, an den nicht für die Zeichendarstellung vorgesehenen Stellen durch eine Bestrahlung mit Lichtwellen im UV-Wellenlängenbereich energetisch dergestalt angeregt werden, dass bei den so bestrahlten Pigmenten eine Farblosigkeit der Pigmente herbeigeführt wird, und dass in einem zweiten Verfahrensschritt die an den für die Zeichen- darstellung vorgesehenen Stellen in der Oberflachenschicht angeordneten latenten Pigmente durch Laserbestrahlung, die im IR- und/oder sichtbaren Bereich liegt, energetisch dergestalt angeregt werden, dass bei denselben Pigmenten ein Farbumschlag stattfindet.
3. Datenträger bestehend aus einem Kunststoffmaterial mit Pigmenten mindestens einer farbigen Markierung in Form von Zeichen und/oder Bildern, dadurch gekennzeichnet, dass latente Pigmente vorgesehen sind, bei denen durch energetische Anregung eine Änderung des Absorptionsverhaltens der Pigmente erfolgt, so dass in mindestens einer Teilschicht des Datenträgerkörpers zum einen bei Laserbestrahlung im sichtbaren und/oder IR-Bereich ein Farbumschlag der vom Laserlicht bestrahlten latenten Pigmente und zum anderen bei Bestrahlung mit UV-Licht eine Farblosigkeit der von UV-Licht bestrahlten latenten Pigmente erfolgt.
4. Datenträger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die latenten Pigmente in einer auf der Datenträgeraußenfläche aufgebrachten Deckfolie angeordnet sind.
5. Datenträger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die laten- ten Pigmente in einer innerhalb des Datenträgers angeordneten und mit einer transparenten Deckschicht zur Außenseite überdeckten Kernschicht angeordnet sind.
6. Datenträger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Datenträgers vor dem formgebenden Vorgang für den Datenträ- gerkörper mit den latenten Pigmenten angereichert ist.
7. Datenträger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilschicht des Datenträgerkörpers ein auf diesen mittels Drucktechnik aufgetragener Lack ist.
8. Datenträger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Teil- schicht des Datenträgerkörpers ein auf diesen mittels Drucktechnik aufgetragener Haftvermittler ist.
9. Datenträger nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die latenten Pigmente zur Stoffgruppe der Diketo-pyrrolo- pyrrole gehören.
0. Datenträger nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die UV-Lichtquelle als eine UV-Lampe oder als ein UV- Lasersystem ausgebildet ist.
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