[0001] Die Erfindung betrifft einen Datenträger, wie eine Ausweiskarte, Kreditkarte oder
dergleichen, mit wenigstens einer Kunststoffschicht, die in bestimmten Bereichen mit
Hilfe eines Lasers eingebrachte Informationen aufweist, sowie ein Verfahren zu dessen
Herstellung.
[0002] Bei den hier angesprochenen Datenträgern handelt es sich um beliebige Informationsträger
mit visuell lesbaren Daten, wie z.B. Visitenkarten oder Etiketten etc. Im speziellen
betrifft die Erfindung allerdings Identifikationsdokumente, wie Ausweiskarten, Chipkarten,
Pässe oder dergleichen, die neben allgemeinen Informationen, individuelle, meist benutzerbezogene
Informationen aufweisen. Hierbei handelt es sich üblicherweise um Daten, wie Name,
Geburtstag, Unterschrift und Foto des Benutzers. Diese individuellen Daten müssen
gegen Manipulationen und Fälschungen geschützt werden. Mit wachsender Verbreitung
von qualitativ hochwertigen und preisgünstigen Reproduktionsverfahren und -gerätan,
wie Scannern, Farbkopierern oder CAD-Systemen, wird die Anfertigung täuschender Nachahmungen
echter Ausweise immer leichter, so daß immer neue und technisch aufwendigere Echtheitsmerkmale
entwickelt werden müssen. In den letzten Jahren haben sich in erster Linie hologrammähnliche
Oberflächenstrukturen als Echtheitskriterium durchgesetzt, da sie einen visuell auffälligen,
optisch variablen Farbeffekt liefern, der von Kopiergeräten nicht wiedergegeben werden
kann. Zudem ist die Gefahr von Totalfälschungen sehr gering, da die Herstellung von
Hologrammen sehr teuer ist und auch in technischer Hinsicht einiges Knowhow erfordert.
[0003] Andererseits fuhrt gerade dieser Umstand dazu, daß für bestimmte Produkte, inbesondere
wenn sie in kleinen Stückzahlen hergestellt werden, ein derartiger Aufwand wirtschaftlich
gesehen nicht gerechtfertigt ist.
[0004] Sehr häufig werden daher die Hologrammstrukturen separat als Transfer-Prägehologramm
hergestellt und unter Hitze- und Druckeinwirkung in bestimmten Bereichen auf den Datenträger
übertragen. Die Schichtstärken der Hologrammelemente sind zwar sehr gering, aber dennoch
ist es bei geschickter Handhabung möglich, eine solche Schichtstruktur von einem echten
Dokument abzulösen und auf ein gefälschtes zu übertragen.
[0005] Im Zusammenhang mit Pässen ist ein Echtheitsmerkmal bekannt geworden (EP 0 523 304
A1), das diesen Nachteil nicht aufweist und zudem einen durch Kopiergeräte nicht reproduzierbaren
visuellen Effekt erzeugt. Hier wird in den Paß neben der üblichen mit wenigstens einer
Kunststoffolie laminierten Datenseite eine weitere Kunststoffolie vorgesehen, in die
zumindest in einem Teilbereich eine Farbschicht eingebettet ist. Das Foto des Paßinhabers,
welches auf die Datenseite aufgeklebt wird, dient als Vorlage für eine mechanische
Gravur in der Farbschicht, so daß die Bildinformation im fertigen Paß zweimal vorhanden
ist, einmal als belichteter Film, sprich als normales Foto, und einmal in Form einer
Gravur.
[0006] Aus der EP 0 518 363 A1 ist eine ähnliche Vorgehensweise bekannt mit dem einzigen
Unterschied, daß die Bildinformation hier in einen speziellen Schichtaufbau graviert
wird, so daß das Bild im Auflicht kaum, im Durchlicht dagegen sehr gut sichtbar ist.
Im einfachsten Fall besteht der Schichtaufbau aus einer Kunststoffschicht bestimmter
Opazität, die von einer Gravurschicht, d.h. einer Farbschicht höherer Opazität abgedeckt
wird.
[0007] Die zu schützenden Daten, hier das Foto, können zwar relativ einfach durch Austauschen
des Fotos gefälscht werden, die praktisch nicht veränderbare Gravur bietet jedoch
eine gute Möglichkeit, einen derartigen Fälschungsversuch aufzudecken.
[0008] Das Herstellungsverfahren für einen derartigen Paß wird durch die zusätzliche Gravur
allerdings sehr aufwendig, da vor dem Binden des Passes das einzuklebende Originalfoto
pixelweise abgetastet und direkt auf elektronischem Weg in eine Bewegung des Gravierstichels
umgesetzt werden muß. Im Anschluß an den Graviervorgang muß eine feste Zuordnung zwischen
Originalfoto, gravierter Paßseite und möglicherweise weiteren individualisierten Datenseiten
gewährleistet werden, bis der Paß schließlich fertiggebunden ist.
[0009] Darüber hinaus müssen für dieses Verfahren sehr feine Stichel verwendet werden, um
eine ausreichende Bildqualität gewährleisten zu können. Diese unterliegen jedoch einem
hohen Verschleiß. Zudem verläuft dieser Abnutzungsprozeß kontinuierlich, so daß dieses
Verfahren keine gleichbleibend hohe Gravurqualität liefert.
[0010] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Datenträger sowie ein Verfahren
zu seiner Herstellung vorzuschlagen, der ein Echtheitsmerkmal aufweist, das weder
manipulierbar noch kopierbar ist, und am fertigen Produkt einfach und kostengünstig
hergestellt werden kann.
[0011] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen
sind Gegenstand der Unteransprüche.
[0012] Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Oberflächenbeschaffenheit einer
Kunststoffolie mittels eines entsprechend gesteuerten Lasers verändert werden kann,
ohne Verfärbungen im Kunststoffmaterial zu erzeugen. Dadurch entstehen Bereiche mit
unterschiedlichen Lichtstreu-Eigenschaften, die bei Betrachtung im Auflicht unter
Umständen visuell nicht zu erkennen sind und erst bei Betrachtung im Glanzwinkel deutlich
hervortreten. So können durch die Hitzeeinwirkung des Lasers beispielsweise glatte
Oberflächen aufgerauht, rauhe Oberflächen geglättet, transparente Materialien getrübt,
trübe Materialien geklärt oder ganze Schichtbereiche abgetragen werden.
[0013] Die Laserbeschriftung mit ihren vielschichtigen Vorteilen gehört seit langem zur
gängigen Praxis bei der Personalisierung von Identitätsdokumenten (DE 29 07 004 C2,
DE 30 48 736 A1, DE 31 51 407 C1). Da eines der vorherrschenden Probleme auf diesem
Gebiet die fälschungssichere Aufbringung von personenbezogenen Daten ist, wurde diese
Technik jedoch ausschließlich unter dem Gesichtspunkt diskutiert und weiterentwickelt,
deutlich lesbare, zu ihrer Umgebung kontrastierende Informationen in Form von Materialverfärbungen
zu erzeugen.
[0014] Aber auch das Abtragen von Farbschichten mit Hilfe eines Lasers wurde in diesem Zusammenhang
bereits diskutiert. Die DE 30 48 733 A1 beispielsweise beschreibt eine Ausweiskarte,
die mit mehreren Schichten unterschiedlicher Farbe versehen ist. Die Personalisierung
erfolgt durch selektiven Schichtabtrag, so daß die unter der obersten Farbschicht
befindlichen Farbschichten sichtbar werden und aufgrund ihres Kontrasts zu den anderen
Farbschichten die Informationen lesbar machen. Da bei diesen Verfahren allerdings
mehrere Abtragungsvorgänge notwendig sind, um eine vollständige Abtragung der einzelnen
Schichten zu erreichen, wird in der EP 0 372 274 A1 vorgeschlagen, zwischen den einzelnen
Farbschichten eine transparente, lasersensibilisierte Lackschicht anzuordnen, um Toleranzen
in den Schichtdicken abfangen zu können. Bei der Beaufschlagung mit Laserlicht wird
ein Teil der Lackschicht thermisch abgebaut, so daß in dem bestrahlten Bereich zusammen
mit der Lackschicht die darüber angeordnete Farbschicht entfernt wird. Nach der Beschriftung
des Datenträgers erkennt man durch die zum Teil abgetragene transparente Lackschicht
hindurch die darunterliegende Farbschicht.
[0015] Im Gegensatz hierzu ist es ein wesentliches Merkmal der Erfindung, daß die Materialbearbeitung
durch den Laser ohne Verfärbung des Substratmaterials bzw. ohne farbliche Kontrasterzeugung
zur Umgebung erfolgt.
[0016] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird eine ein- oder mehrschichtige Kunststoffausweiskarte
mit glatter Oberfläche in einem bestimmten Bereich mit einem Mikrorelief in Form von
Zeichen, Mustern oder dergleichen versehen. Der Laser, seine Leistung sowie das Kunststoffmaterial
müssen hierbei so aufeinander abgestimmt sein, daß das Kunststoffmaterial unter der
Einwirkung des Lasers nicht verfärbt wird. Das Mikrorelief weist eine so feine Struktur
auf, daß es im Auflicht nicht zu erkennen ist und erst unter dem Glanzwinkel in Erscheinung
tritt.
[0017] Umgekehrt kann die Ausweiskarte auch während des Laminiervorgangs in einem Teilbereich
mit einer rauhen Oberflächenstruktur versehen werden, indem die Laminierplatten an
entsprechender Stelle mit der Negativstruktur versehen werden und somit der Deckfolie
das Relief aufprägen. Bei der Einbringung des Sicherheitsmerkmals werden die bestrahlten
Bereiche durch die Hitzeeinwirkung des Lasers erweicht, so daß die Reliefstruktur
in diesen Bereichen verlorengeht und die Oberfläche der Karte geglättet wird. Auch
diese Informationen sind vornehmlich unter dem Glanzwinkel sichtbar.
[0018] Diese Unterschiede im optischen Streuverhalten können mit den üblicherweise in Reproduktionsgeräten
verwendeten Beleuchtungsverfahren nicht erkannt werden. In aller Regel sind solche
Effekte mit diesen Verfahren auch nicht nachstellbar.
[0019] Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die von außen zugängliche Kunststoffolie
eines Datenträgers in Form von Zeichen oder Mustern graviert, d.h. das Kunststoffmaterial
wird mit Hilfe des Lasers verdampft, so daß Vertiefungen in Form von lesbaren Informationen
im Kunststoffmaterial entstehen.
[0020] Diese Art der Kennzeichnung läßt sich insbesondere vorteilhaft bei der Herstellung
von Pässen einsetzen. In diesem Fall werden zumindest Teile der in Form eines farblichen
Kontrasts erzeugten und damit gut lesbaren Personalisierungsdaten nochmals in Form
einer farblosen Lasergravur auf dem Dokument vorgesehen. Die Gravur kann hierbei beispielsweise
direkt unter oder über der jeweiligen gedruckten oder farblich kontrastierend gelaserten
Information angeordnet sein, um einen schnellen Vergleich der beiden Informationen
zu ermöglichen.
[0021] Es ist aber ebenso denkbar, die gravierte Information auf einem separaten Informationsträger
anzuordnen. Dies bietet sich insbesondere bei buchförmigen Pässen an, die ohnehin
mehrere Datenblätter enthalten. So kann neben dem auf übliche Weise laserbeschrifteten
Datenblatt ein weiteres aus Kunststoff bestehendes oder mit einer Kunststoffolie laminiertes
Datenblatt vorgesehen werden, in welches zumindest Teile des benutzerbezogenen Datensatzes,
z.B. das Foto des Inhabers, durch Materialabtrag mit einem Laser eingraviert werden.
Die Kunststorfolie kann in diesem Fall eine beliebige Opazität aufweisen. Ist sie
transparent, so können die gravierten Informationen vornehmlich unter dem Glanzwinkel
gut gelesen werden. Bei der Verwendung opaker oder transluzenter Folien kann auch
ein Wasserzeicheneffekt erzeugt werden, indem die Kunststoffolie vor der Gravur mit
einer Farbschicht oder Kunststoffolie höherer Opazität versehen wird. Dadurch tritt
die Gravur im Auflicht kaum in Erscheinung, wird jedoch bei Betrachtung im Durchlicht
aufgrund der unterschiedlich lichtdurchlässigen Bereiche deutlich erkennbar.
[0022] Die Lasergravur hat gegenüber dem mechanischen Gravierverfahren den entscheidenden
Vorteil, daß mit ihr Gravuren von gleichbleibend hoher Qualität erzeugt werden können,
da keine Verschleißteile, wie ein Stichel etc., benötigt werden. Ferner kann sie am
fertigen Paßdokument durchgeführt werden.
[0023] Die Erzeugung des erfindungsgemäßen Echtheitsmerkmals kann sehr vorteilhaft in den
Beschriftungsprozeß des Datenträgers integriert werden, insbesondere wenn der Datenträger
ohnehin mit einem Laser farblich kontrastierend beschriftet wird. Bei der Beschriftung
von Identitätsdokumenten werden üblicherweise alle benutzerbezogenen Daten, wie Foto,
Name, Unterschrift etc. zu einem einzigen digitalen Datensatz verknüpft, der schließlich
zur Steuerung der einzelnen eingesetzten Informationsausgabevorrichtungen, wie Laserdrucker,
Tintenstrahldrucker oder Laserstrahl etc. verwendet wird. Im Rahmen der Erfindung
werden zu diesem Datensatz die ohne Farbkontrast darzustellenden Informationen hinzugefügt.
Sollen bestimmte Teile des ursprünglichen Datensatzes nochmals in Form von unterschiedlich
lichtstreuenden Bereichen auf dem Datenträger vorgesehen werden, so müssen sie mit
einer Kennzeichnung versehen werden, die für eine nochmalige Laserung dieser Daten
mit einem anderen Laser sorgt.
[0024] Unter Umständen ist es auch denkbar, für die kontrastierende Laserbeschriftung und
die farblose Laserbearbeitung ein und denselben Laser, z.B. einen Nd:YAG-Laser, zu
benutzen. Aus dem Bereich der kontrastierenden Laserbeschriftung ist bekannt, daß
erst ab einer bestimmten Laserleistung eine Verfärbung stattfindet, die bei weiter
steigender Laserleistung stärker wird und schließlich zum vollständigen Verbrennen
des Materials führt. Mit Hilfe eines leistungssteuerbaren Lasers ist es daher möglich,
Halbtonbilder zu erzeugen. Der Laserstrahl wird hierbei über Optiken so eingestellt,
daß sein Fokus im Volumen des Kunststoffmaterials liegt. Wird die Fokuslage in den
Oberflächenbereich des Materials verlegt, d.h. seine Länge verkürzt, so wird das Material
in den bestrahlten Bereichen aufgeschmolzen und zum Teil zersetzt, so daß Einkerbungen
ohne farbliche Veränderungen des Kunststoffes entstehen.
[0025] Es können jedoch auch beliebige andere Lasertypen, wie z.B. CO₂- oder Excimer-Laser
verwendet werden. Welcher Laser für die Bearbeitung welchen Substratmaterials am geeignetsten
ist, hängt stark von den Parametern Zersetzungsenergie des Substratmaterials, Laserleistung
und Lasertyp (z.B. gepulst bzw. kontinuierlich betriebener Laser) ab. Diese Parameter
müssen daher für jeden speziellen Anwendungsfall experimentell optimiert werden.
[0026] Die Erfindung ist jedoch nicht nur überall dort vorteilhaft einsetzbar, wo aus Gründen
des Fälschungsschutzes ein Sicherheitsmerkmal vorgesehen werden soll. Die Erfindung
bietet auch eine einfache Möglichkeit, Daten möglichst unauffällig zu gestalten. Beispielsweise
Herstellerdaten, die im Grunde das Layout des Dokumentes stören und deren Inhalt nur
von mäßigem Interesse für die Allgemeinheit ist, können im Rahmen der Personalisierung
der Dokumente komplikationsfrei mit eingebracht werden. Sie treten im Auflicht kaum
in Erscheinung und sind in jedem Fall unter dem Glanzwinkel gut erkennbar.
[0027] Weitere Ausführungsformen sowie Vorteile der Erfindung werden im folgenden anhand
der Figuren erläutert.
[0028] Die Figuren zeigen:
- Fig. 1
- einen Datenträger gemäß der Erfindung,
- Fig. 2
- eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmals,
- Fig. 3
- eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmals.
[0029] Fig. zeigt einen Datenträger gemäß der Erfindung. Die dargestellte Ausweiskarte kann
ein- oder mehrschichtig ausgeführt sein und weist in jedem Fall eine von außen zugängliche
Kunststorfschicht auf. Neben den üblichen farblich kontrastierend dargestellten Informationen
4 bezüglich der herausgebenden Behörde sowie des Benutzers, weist die Karte 1 ein
Echtheitsmerkmal 2 auf. Der Bereich 5 besitzt aufgrund seiner Oberflächenbeschaffenheit
erste diffus lichtstreuende Eigenschaften. Dieser Bereich 5 ist unterbrochen von Bereichen
3, die eine lesbare Information oder ein Muster oder dergleichen darstellen und eine
andere Oberflächenbeschaffenheit aufweisen, wie ihre Umgebung 5. Aufgrund dessen weisen
die Informationen 3 auch andere diffus lichtstreuende Eigenschaften auf, die es ermöglichen,
die Informationen unter einem bestimmten Betrachtungswinkel deutlich zu erkennen.
[0030] Der Datenträger 1 kann selbstverständlich noch weitere Sicherheitsmerkmale oder auch
einen integrierten Schaltkreis aufweisen. Ebenso kann eine derartige Ausweiskarte
in einem buchförmigen Paß enthalten sein.
[0031] Die Personalisierungsdaten 4 werden vorzugsweise mit einem Laser in Form von Verfärbungen
des Kunststoffmaterials eingebracht. Im Zuge der Personalisierung des Datenträgers
werden zusätzlich die Informationen 3 mit Hilfe desselben oder eines anderen Lasers
eingebracht, indem die ursprüngliche Oberflächenbeschaffenheit des Datenträgers 1
verändert wird. Dies kann auf unterschiedlichste Weise geschehen, wie im folgenden
näher erläutert wird.
[0032] Fig. 2 zeigt eine Variante des erfindungsgemäßen Datenträgers 1 im Schnitt, wobei
lediglich die zu bearbeitende Kunststoffschicht 6 gezeigt wird. Unter dieser Schicht
6 können sich selbstverständlich weitere Kunststoff- oder Papierschichten befinden.
[0033] Bei dem dargestellten Beispiel wurde die Kunststoffolie in einem ersten Schritt mit
einem aufgerauhten Flächenbereich 5 versehen, z.B. mit Hilfe der Laminierplatten oder
durch einfaches Einprägen einer Oberflächenstruktur. Anschließend wurde dieser Bereich
5 an bestimmten Stellen 3 mit einem auf das Material abgestimmten Laser bestrahlt.
Durch die Hitzeeinwirkung des Lasers erweicht das Kunststoffmaterial 6 in den Bereichen
3. Das weiche Material verliert die aufgeprägte Struktur, die Reliefbereiche gleichen
sich aus und es entstehen relativ gleichmäßige glatte Bereiche 3.
[0034] In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Datenträgers 1 dargestellt.
Hier weist der Oberflächenbereich 5 des Kunststoffmaterials 6 eine homogen glatte
Oberfläche auf, während die Informationen 3 in Form einer Lasergravur in das Material
eingebracht sind. Alternativ kann das Material auch im Oberflächenbereich aufgeschmolzen
werden, ohne daß eine Verfärbung des Materials eintritt.
[0035] Ebenso ist es möglich, die Kunststoffschicht nicht als Folie, sondern als Lackschicht
auf einer Trägerschicht auszugestalten.
1. Datenträger, wie eine Ausweiskarte, Kreditkarte oder dergleichen mit wenigstens einer
Kunststoffschicht, die in bestimmten Bereichen mit Hilfe eines Lasers eingebrachte
Informationen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschicht zumindest in einem Teilbereich aufgrund ihrer Oberflächenbeschaffenheit
erste diffus lichtstreuende Eigenschaften aufweist und daß in diesem Bereich erste
Informationen in Form von lokalen, mittels eines Lasers erzeugten Änderungen der Oberflächenbeschaffenheit
vorgesehen sind, die zweite diffus lichtstreuende Eigenschaften aufweisen, so daß
die Informationen zumindest unter einem bestimmten Betrachtungswinkel lesbar sind,
aber keinen farblichen Kontrast zu ihrer Umgebung aufweisen.
2. Datenträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschicht in dem Teilbereich eine rauhe Oberfläche aufweist, in der
die Informationen als glatte Flächenbereiche vorliegen.
3. Datenträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschicht in dem Teilbereich eine glatte Oberfläche aufweist.
4. Datenträger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Informationen in Form von Verformungen der Kunststoffschicht vorliegen.
5. Datenträger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Informationen in Form eines Materialabtrags der Kunststoffschicht vorliegen.
6. Datenträger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschicht zumindest in dem Teilbereich mit einer Farbschicht oder
Kunststoffolie versehen ist, die im Vergleich zur Kunststoffschicht eine höhere Opazität
aufweist, und in der die ersten Informationen kongruent zur Kunststoffschicht vorliegen.
7. Datenträger nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Informationen ein Mikrorelief bilden.
8. Datenträger nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Datenträger zweite lesbare Informationen aufweist, die in Form eines vom
Auge auflösbaren Farbkontrasts aufgebracht sind.
9. Datenträger nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Datenträger eine einschichtige Identitätskarte ist.
10. Datenträger nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Datenträger ein Identitätsdokument in Buchform ist und die zweiten Informationen
zumindest teilweise auf einer ersten Datenseite vorliegen.
11. Datenträger nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Informationen ebenfalls auf der ersten Datenseite angeordnet sind.
12. Datenträger nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Informationen auf einer zweiten Datenseite angeordnet sind.
13. Datenträger nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Informationen zumindest teilweise inhaltsgleich zu den zweiten Informationen
sind.
14. Datenträger nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschicht eine Lackschicht oder Kunststofffolie ist.
15. Verfahren zur Herstellung eines Datenträgers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenbeschaffenheit der Kunststoffschicht mittels eines Lasers verändert
wird, so daß erste Informationen entstehen, die zumindest unter einem bestimmten Betrachtungswinkel
lesbar sind, und daß das Kunststoffmaterial und die Laserleistung so aufeinander eingestellt
werden, daß die Kunststoffschicht in den mit Laserstrahlung beaufschlagten Bereichen
zwar verändert aber nicht verfärbt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Laser ein Nd:YAG-, CO₂- oder Excimer-Laser ist.
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem gleichen Laser zweite Informationen in Form von Materialverfärbungen
oder -verbrennungen aufgebracht werden.
18. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschicht durch die Laserbestrahlung geglättet, aufgeschmolzen oder
zum Teil abgetragen wird.