SICHERES ELEMENT, INSBESONDERE AUSWEISKARTE, MIT EINEM PERSONALISIERUNGSELEMENT UND VERFAHREN ZU DESSEN HERSTELLUNG

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Personalisierungselements und/oder eines Designelementes auf einem sicheren Element (1), insbesondere einer Ausweiskarte, mit einer Personalisierungsschicht (2) aus einem Kunststoffmaterial, das die Eigenschaft besitzt, bei Energiezufuhr seine Farbe zu ändern und/oder sein Volumen durch Aufschäumen zu vergrößern. Das Verfahren umfasst die folgende Schritte: Bereitstellen eines Kunststoffträgermaterials (3) zur Erzeugung einer Personalisierungsschicht (2); Einbringen eines Additivs (4) in das Kunststoffträgermaterial (3), durch das das resultierende Kunststoffmaterial (3M) dunkel eingefärbt ist; Erzeugen der Personalisierungsschicht (2) durch Extrusion des mit dem Additiv versehenen, resultierenden Kunststoffmaterials (3M), wodurch die Personalisierungsschicht (2) dunkel eingefärbt ist; und Erzeugen des Personalisierungselements (5, 6) bzw. des Designelementes (7) durch Eintrag von Energie durch Bestrahlung mittels eines Lasers in einem vorgegebenen Energiezuführmodus in die Personalisierungsschicht (2) entlang zumindest einer vorgegebenen Bahn, wodurch in der Personalisierungsschicht (2) im Bereich des Eintrags der Energie das dunkle Kunststoffmaterial (3M) in eine helle Farbe umschlägt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein sicheres Element, insbesondere eine Ausweiskarte, mit einer Personalisierungsschicht aus einem Kunststoffmaterial, wobei die Personalisierungsschicht zumindest ein Personalisierungselement aufweist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Personalisierungselements auf einem sicheren Element mit einer Personalisierungsschicht aus einem Kunststoffmaterial, das die Eigenschaft besitzt, bei Energiezufuhr seine Farbe zu ändern und/oder sein Volumen durch Aufschäumen zu vergrößern.

[0002] Sichere Elemente in Gestalt von Ausweiskarten werden in vielen Bereichen eingesetzt. Zum Beispiel werden sie als Kreditkarten, Bankkarten, Bankzahlungskarten und dergleichen im bargeldlosen Zahlungsverkehrt eingesetzt. Mit entsprechenden Identifizierungsmerkmalen versehen, können sie auch als Identifizierungskarten (ID-Karten) für ihren Besitzer verwendet werden. In Folge ihrer großen Verbreitung stellen sie einerseits typische Massenartikel dar, d.h. ihre Herstellung muss einfach und wenig kostenaufwändig sein, andererseits müssen sie jedoch so ausgebildet sein, dass sie im größtmöglichen Maße gegen Fälschung und Verfälschung geschützt sind. Zudem sollen die auf ihnen gespeicherten Daten sowohl für Maschinen als auch für Menschen einfach und sicher erkennbar sein.

[0003] Es sind sichere Elemente bekannt, bei denen Informationen in Form von reliefartigen Zeichen in die Karte eingeprägt sind. Die reliefartigen Zeichen ermöglichen es, von Menschen ertastet zu werden.

[0004] Aus der EP 2 010 399 B1 ist eine Ausweiskarte mit einem aufgeschäumten Relief bekannt. Das Relief besitzt ein Zentrum und einen Randbereich, wobei das Zentrum die Eigenfarbe des Kunststoffs besitzt, während der Randbereich eine Verfärbung aufweist, so dass das Relief von einer Kontur aus verfärbtem Kunststoff berandet ist. Die Erzeugung des Reliefs erfolgt durch verschiedene Laserbetriebsarten, wobei ausgenutzt wird, dass geschäumte Bereiche nicht mehr verfärbbar sind.

[0005] Aus der EP 0 308 904 B1 ist das Erzeugen von Reliefstrukturen bzw. Beschriftungen auf einer Ausweiskarte durch Änderungen einer Betriebsart eines Lasers bekannt.

[0006] Aus der US 20180361776 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitsdokumentes bekannt, das auf einer Kunststoffschicht basiert, die ein im Infrarotlicht absorbierendesn Material enthält. Das absorbierende Material kann z.B. Cäsium-Wolframoxid sein, das die Kunststoffschicht blau färbt. Ein Bereich der Kunststoffschicht wird mit IR-Licht bestrahlt, wodurch sich die Farbe des bestrahlten Bereich aufhellt.

[0007] Aus der Firmenveröffentlichung Entrust DataCard ^® LaserTact ^® der Firma Entrust Datacard Cooperation vom 27. Februar 2020 ist ferner die Erzeugung von weißen oder nahezu weißen Laser-Hochprägungen in bunten Karten entnehmbar. Hierzu wird ein Schichtaufbau der Karte genutzt, welcher eine Schicht mit einem Laser-reaktiven Material umfasst. Die Schicht aus Laserreaktivem Material kann die oberste Schicht des Schichtaufbaus sein oder alternativ unter einer Deckschicht angeordnet sein. Unterhalb der Laser-reaktiven Schicht ist eine Materialschicht aus nicht-laserreaktivem Material angeordnet.

[0008] Die aus dem Stand der Technik bekannten Vorgehensweisen erfordern zur Herstellung von Personalisierungselementen auf Ausweiskarten entweder einen speziellen Kartenaufbau oder viele unterschiedliche Herstellungsschritte mit verschiedenen Bearbeitungsmaschinen und sind daher für Massenartikel zu kostenaufwändig. Teilweise ist jedoch auch die aus der Herstellung resultierende optische Anmutung nicht derart, dass ein ausreichend wertiger Eindruck erzeugt werden kann.

[0009] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Personalisierungselements auf einem sicheren Element sowie ein derartiges sicheres Element anzugeben, welche hinsichtlich ihrer Herstellung einfach und wenig kostenaufwändig sind und gleichzeitig ein wertiges Erscheinungsbild bieten.

[0010] Diese Aufgaben werden gelöst durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein sicheres Element gemäß den Merkmalen des Anspruchs 11. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen abhängigen Ansprüchen.

[0011] Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines Personalisierungselements und/ oder eines Designelements auf einem sicheren Element mit einer Personalisierungsschicht aus einem Kunststoffmaterial, das die Eigenschaft besitzt, bei Energiezufuhr seine Farbe zu ändern und/oder sein Volumen durch Aufschäumen zu vergrößern, vorgeschlagen. Das sichere Element ist insbesondere eine Ausweiskarte, beispielsweise in der Form einer Kreditkarte, Banckarte, Bankzahlungskarte oder Identifizierungskarte (ID-Karte). Unter einem Personalisierungselement sind Symbole in Form von alphanumerischen Zeichen, Mustern, Bildern oder anderen graphischen Strukturen zu verstehen. Die Energiezufuhr zur Änderung der Farbe des Kunststoffmaterials und/oder der Vergrößerung des Volumens durch Aufschäumen kann beispielsweise durch Bestrahlen mit einem Laserstrahl erfolgen.

[0012] Das Verfahren zur Herstellung des Personalisierungs- oder Designelements umfasst in einem Schritt a) das Bereitstellen eines Kunststoffträgermaterials zur Erzeugung der Personalisierungsschicht; in einem Schritt b) das Einbringen eines Additivs in das Kunststoffträgermaterial, durch das das resultierende Kunststoffmaterial dunkel eingefärbt ist; in einem Schritt c) das Erzeugen der Personalisierungsschicht durch Extrusion des mit einem Additiv versehenen, resultierenden Kunststoffmaterials, wodurch die Personalisierungsschicht dunkel eingefärbt ist; und in einem Schritt d) das Erzeugen des Personalisierungselements durch Eintrag von Energie in die Personalisierungsschicht durch Bestrahlung mittels eines Lasers in einen vorgegebenen Zuführmodus entlang zumindest einer vorgegebenen Bahn, wodurch in der Personalisierungsschicht im Bereich des Eintrags der Energie das dunkle Kunststoffmaterial in eine helle Farbe umschlägt.

[0013] Das Verfahren ermöglicht die Herstellung eines brillanten weißen oder hellen Personalisierungselements auf einer dunklen Fläche. Wie beschrieben, kann das Personalisierungselement alphanumerische Zeichen und/ oder Muster und/oder Bilder und/oder andere graphische Strukturen wiedergeben. Das Personalisierungselement, das mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist, weist im Gegensatz zu herkömmlichen, mit einem Laser erzeugten Symbolen weiß bzw. hell erzeugte Linien und/oder Bereiche auf, welche aufgrund des dunklen Hintergrunds visuell gut erkennbar sind. Demgegenüber werden bei herkömmlichen Bearbeitungsverfahren, bei denen eine Personalisierungsschicht mit einem Laser bestrahlt wird, graue bzw. schwarze Symbole erzeugt.

[0014] Ermöglicht wird dies durch die Bereitstellung eines speziellen Kunststoffmaterials, welches in das Kunststoffträgermaterial eingebrachte Additive umfasst, die eine dunkle Einfärbung des resultierenden Kunststoffmaterials bewirken und dadurch nach dem Extrudieren eine Personalisierungsschicht mit über die gesamte Fläche dunkler bis schwarzer Grundfarbe ermöglichen. Beim Beaufschlagen mit Energie mittels des Lasers schlägt das dunkle Kunststoffmaterial in eine helle bis weiße Farbe um. In den Flächenbereichen, in denen durch den Laser keine Energie eingebracht wurde, bleibt die dunkle Farbe des Kunststoffmaterials erhalten. Der Kontrast wird genutzt, um die gewünschte Struktur und Anmutung des Personalisierungselements zu erzeugen.

[0015] Zweckmäßigerweise hat das mit dem Additiv versehene Kunststoffmaterial die Eigenschaft, dass das Zuführen von Energie, d.h. die Bestrahlung mittels des Lasers, zu keiner Schwärzung im Bereich der Energiezufuhr führt, wie dies bei herkömmlichen Fertigungsverfahren der Fall ist.

[0016] Bevorzugt basiert das Kunststoffträgermaterial auf einem teilkristallinen oder kristallinen Polymer. Beispielsweise kann als Trägerpolymer PLA (Polymilchsäure), PET (Polyethylenterephthalat), insbesondere Bio-PC, verwendet werden. Die aufgeführten Polymere weisen die Eigenschaft auf, dass diese unter einer Lasereinwirkung schlecht karbonisieren.

[0017] Das Additivwird gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung in einer Konzentration von 0,005 % bis 3 %, bevorzugt 0,05 % bis 2 %, und am meisten bevorzugt 0,1 % bis 1 % in das Kunststoffmaterial eingebracht.

[0018] Der Eintrag von Energie erfolgt gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung mittels eines Nd:YAG-Lasers. Nd:YAG steht für Neodym-dotierter Yttrium-Aluminium-Granat-Laser. Dieser ist ein Festkörperlaser, der als aktives Medium einen Neodym-dotierten YAG-Kristall verwendet. Der Nd:YAG-Laser kann infrarote Strahlung mit einer Wellenlänge von 946 nm, 1064 nm, 1320 nm und 1444 nm emittieren. Insbesondere erfolgt im Rahmen des Herstellungsverfahrens der Eintrag von Energie in die Personalisierungsschicht mit einer Wellenlänge von 1064 nm. Ein solcher Nd:YAG-Laser wird nämlich bereits bei der Herstellung von sicheren Elementen bereits zum Personalisieren bzw. Schwärzen von Bereichen genutzt. Dieser in der Produktion bereits vorhandene Laser kann entsprechend auch für die Erzeugung des Personalisierungselements genutzt werden, wodurch eine einfache und kostengünstige Herstellung möglich ist.

[0019] Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung wird in das Kunststoffträgermaterial vor oder nach Schritt b) eine Metalloxidverbindung eingebracht, wodurch in Schritt d) das in der Personalisierungsschicht im Bereich des Eintrags der Energie durch Kristallisation aufschäumte und eine Kontur (Relief) bildende Material den Effekt des Weiß- oder Hellwerdens unterstützt. Als Metalloxidverbindung können insbesondere Magnetit-, Schichtsilikate oder Kombinationen davon in das Kunststoffträgermaterial eingebracht werden. Dies resultiert daraus, dass beim Aufschäumen ein Aufbrechen der dunklen Personalisierungsschicht im Bereich des Energieeintrags entsteht, welche eine Lichtstreuung durch die Schaumstruktur bewirkt. Dies führt zusätzlich zu dem ohnehin erfolgenden Farbumschlag zu einem Heller- bzw. Weißer werden des aufgeschäumten Materials. Dadurch kann eine besonders gute Lesbarkeit des Personalisierungselements, beispielsweise von alphanumerischen Zeichen oder Mustern, realisiert werden.

[0020] Das Erzeugen des Personalisierungselements und und/oder des Designelements und der Kontur erfolgt bevorzugt gleichzeitig in einem gemeinsamen Schritt. Es kann somit mit einem Laser, der bevorzugt mit einer Wellenlänge von 1064 nm arbeitet, nicht nur ein Umschlag der Farbe im dunklen Kunststoffmaterial erfolgen, sondern ebenso ein Aufschäumen des Materials durch Kristallisation, wodurch eine reliefartige Struktur bereitgestellt werden kann.

[0021] Der Eintrag von Energie durch Bestrahlung mittels des Lasers zur Erzeugung einer vorgegebenen Bahn kann gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung (quasi-)kontinuierlich (cw-Betrieb) oder getaktet zur Erzeugung einer Punktfolge erfolgen. Auch Kombinationen davon sind möglich.

[0022] Es wird ferner ein sicheres Element, insbesondere eine Ausweiskarte mit einer Personalisierungsschicht aus einem Kunststoffmaterial vorgeschlagen, die zumindest ein Personalisierungselement aufweist. Das Kunststoffmaterial umfasst ein Kunststoffträgermaterial, in das ein Additiv eingebracht ist. Dadurch ist die Personalisierungsschicht über deren gesamte Fläche dunkel eingefärbt. Das Personalisierungselement, d.h. dessen das Personalisierungselement bildende Strukturen, weist eine gegenüber der Farbe der Personalisierungsschicht hellere, insbesondere weiße, Farbe auf.

[0023] Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung besitzt das Kunststoffmaterial in Folge des eingebrachten Additivs die Eigenschaft, bei Energiezufuhr, insbesondere mittels eines Lasers vorgegebener Wellenlänge seine Farbe zu ändern. Wie beschrieben wird als Laser insbesondere ein Nd:YAG-Laser verwendet. Die vorgegebene Wellenlänge beträgt vorzugsweise 1064 nm.

[0024] Die Personalisierungsschicht des sicheren Elements kann im Bereich des Personalisierungselements eine gegenüber der Ebene der Oberfläche des sicheren Elements erhabene Reliefstruktur aufweisen. Alternativ kann die Personalisierungsschicht im Bereich des Personalisierungselements in der Ebene der Oberfläche des sicheren Elements ausgebildet sein. Das Personalisierungselement kann auch einen oder mehrere Bereiche mit einer Reliefstruktur und einen oder mehrere, in der Ebene der Oberfläche des sicheren Elements ausgebildete Bereiche umfassen.

[0025] Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung sieht vor, dass in das Kunststoffmaterial eine Metalloxidverbindung eingebracht ist, so dass ein Bereich des Personalsierungeelements, der eine gegenüber der Ebene der Oberfläche des sicheren Elements erhabene Reliefstruktur aufweist, farblich heller bzw. weißer ist als ein Bereich von optional vorhandenen, nicht erhabenen, Elementen des Personalisierungselements. Dies resultiert daraus, dass das Material der Personalisierungsschicht, die die Reliefstruktur bildet, durch Kristallisation aufgeschäumt ist. In der erhabenen Schaumstruktur erfolgt eine Lichtstreuung, wodurch der Effekt des Heller- bzw. Weißwerdens unterstützt ist.

[0026] Als Metalloxidverbindung sind Magnetit, Schichtsilikate oder Kombinationen davon in das Kunststoffmaterial eingebracht.

[0027] Das Kunststoffmaterial, das das Kunststoffträgermaterial und das darin eingebrachte Additiv umfasst, hat die Eigenschaft, dass das Zuführen von Energie zu keiner Schwärzung führt. Das Kunststoffmaterial basiert bevorzugt auf einem, einen teilkristallinen oder kristallinen Polymer umfassenden Kunststoffträgermaterial, insbesondere PLA (Polymilchsäure), PET (Polyethylenterephthalat), insbesondere Bio-PC. Die aufgeführten Polymere weisen die Eigenschaft auf, dass diese unter einer Lasereinwirkung schlecht karbonisieren.

[0028] Das Additiv ist zweckmäßigerweise in einer Konzentration von 0,05 % bis 3 %, bevorzugt 0,05 % bis 2 %, und am meisten bevorzugt 0,1 % bis 1 % in das Kunststoffmaterial eingebracht.

[0029] Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Darin zeigen:

Fig. 1

eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes sicheres Element in Gestalt einer Ausweiskarte;

Fig. 2

eine schematische Schnittansicht einer in Fig. 1 gezeigten Ausweiskarte, bei der das Personalisierungselement bzw. das Designelement bildende Symbole in der Ebene der Oberfläche des sicheren Elements ausgebildet sind;

Fig. 3

eine schematische Schnittansicht einer erhabenen Reliefstruktur der Personalisierungs- und Designelemente der in Fig. 1 dargestellten Ausweiskarte; und

Fig. 4

die dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung der Ausweiskarte zugrunde liegenden Schritte.

[0030] Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf eine Ausweiskarte 1. Die Ausweiskarte 1 stellt ein erfindungsgemäßes sicheres Element 1 dar. Die Ausweiskarte 1 kann beispielsweise als Kreditkarte, Bankkarte, Bankzahlungskarte und dergleichen im bargeldlosen Zahlungsverkehr eingesetzt werden. Mit entsprechenden Identifikationsmerkmalen versehen, kann sie eine Identifizierungskarte für ihren Besitzer darstellen.

[0031] Zu diesem Zweck ist die Ausweiskarte 1 in diesem Ausführungsbeispiel mit zwei kartenindividuellen Personalisierungselementen 5, 6 sowie einem Designelement 7 versehen. Das Personalisierungselement 5 ist ein Bild, z.B. ein Bild des Besitzers der Ausweiskarte 1. Das Bild 5 ist zweckmäßig ein Schwarzweißbild bzw. ein aus zwei Farbtönen aufgebautes Hell-Dunkel-Bild. Das Personalisierungselement 6 stellt eine alphanumerische Zeichenfolge dar, die z.B. den Namen des Besitzers der Ausweiskarte 1 und beispielhaft das Ausgabe- oder Ablaufdatum der Ausweiskarte 1 wiedergibt. Das Designelement 7 ist typischerweise identisch für eine Mehrzahl von Karten. Es kann z.B. ebenfalls ein aus zwei Farbtönen bestehendes Hell-Dunkel-Bild oder ein Logo sein. Es versteht sich, dass das Personalisierungselement auch ausschließlich ein Bild oder eine andere graphische Struktur oder nur Symbole in Form von alphanumerischen Zeichen umfassen kann.

[0032] Die Ausweiskarte 1 besitzt typischerweise einen mehrschichtigen Aufbau; stellvertretend für eine grundsätzlich frei gestaltbare Anzahl von Schichten sind in der Fig. 2 und 3 eine Basisschicht 9 und eine Personalisierungsschicht 2 dargestellt. Die Personalisierungselemente 5, 6 und das Designelement 7 sind in die Personalisierungsschicht 2 eingebracht. Sie besteht aus einem Kunststoffmaterial 3M . Das Kunststoffmaterial 3M umfasst ein Kunststoffträgermaterial 3, insbesondere ein teilkristallines oder kristallines Polymer. Als Polymere des Kunststoffträgermaterials 3 kommen insbesondere PLA (Polymilchsäure) oder PET (Polyethylenterephthalat)in Betracht. Sie besitzen die Eigenschaft, unter Lasereinwirkung schlecht zu karbonisieren. Die Aufzählung ist nicht als abschließend zu betrachten, auch andere geeignete Polymere können im Rahmen der Erfindung verwendet werden.

[0033] In das Kunststoffträgermaterial 3 der Personalisierungsschicht 2 sind Additive 4 in einer vorbestimmten Konzentration eingebracht. Die Additive verleihen dem Kunststoffträgermaterial 3 die Eigenschaft, dass ein lokaler Eintrag hoher Energie, insbesondere durch Bestrahlung mit einem Laser, nicht zu einer Schwärzung im Bereich der Energiezufuhr führt, wie dies bei herkömmlichen Fertigungsverfahren der Fall ist. Stattdessen hellt das Kunststoffträgermaterial 3 in den mit Energie beaufschlagten Bereichen auf. Entsprechende Additive sind im Handel erhältlich.

[0034] Der Grad der Aufhellung ist über den Energieeintrag je Pixel bzw. die Größe des Laserpunktes je Pixel steuerbar. Die Pixel lassen sich entsprechend von vollständig hell bei vollständiger Belaserung bis zu vollständig dunkel der Grundfarbe bei Nicht-Belaserung des Pixels einstellen. Auf diese Weise können Halbtöne erzeugt und damit Hell-Dunkel-Halbtonbilder wiedergeben werden. Ist das Kunststoffmaterial 3M schwarz eingefärbt und bewirken die Additive eine Aufhellung zu weiß können Schwarz-Weiß-Bilder dargestellt werden.

[0035] Die Additive werden zweckmäßig in einer Konzentration von 0,005 % bis 3 %, bevorzugt 0,05 % bis 2 %, und besonders zweckmäßig 0,1 % bis 1 % in das Kunststoffträgermaterial 3 eingebracht. Durch das Einbringen der Additive ist das resultierende Kunststoffmaterial 3M dunkel eingefärbt.

[0036] Die Personalisierungsschicht 2 wird in an sich bekannter Weise durch Extrusion des mit dem Additiv 4 versehenen resultierenden Kunststoffmaterials 3M zusammen mit der Basisschicht 9 als Folie erzeugt, wodurch die Personalisierungsschicht 2, wie in Fig. 1 schematisch dargestellt, über die gesamte Fläche dunkel eingefärbt ist. In einer zweckmäßigen Ausführung ist das Kunststoffmaterial 3M schwarz eingefärbt.

[0037] Die Ausweiskarte 1 kann neben der Personalisierungsschicht 2 und der Basisschicht 9 eine beliebige Anzahl an weiteren Schichten, z.B. zur Aufnahme eines Kommunikationsmoduls und dergleichen, umfassen. Da diese Schichten für das Verständnis der vorliegenden Erfindung nicht von Bedeutung sind, wird auf diese im Folgenden auch nicht weiter eingegangen. In einer Variante kann auch die Basisschicht 9 entfallen.

[0038] Nach dem Erzeugen der Personalisierungsschicht 2 durch Extrusion des Kunststoffmaterials 3M und üblicher Verarbeitung zu einem Kartenkörper der Ausweiskarte 1 erfolgt die Erzeugung der Personalisierungselemente 5, 6 durch den Eintrag von Energie durch Bestrahlung mittels eines Lasers. Bevorzugt wird ein Nd:YAG-Laser genutzt, der infrarote Strahlung mit einer Wellenlänge von 1064 nm emittiert. Laser dieses Typs werden im Rahmen der Herstellung von Ausweiskarten bereits für die Personalisierung zur Schwärzung von Flächen verwendet. Für die Erzeugung der Personalisierungselemente 5, 6 und des Designelementes 7 ist kein besonderer separater Laser erforderlich.

[0039] In den Bereichen oder Bahnen, in denen die Personalisierungsschicht 2 durch den Laser mit Energie beaufschlagt wird, schlägt in der Personalisierungsschicht 2 im Bereich des Eintrags der Energie das dunkle Kunststoffmaterial 3M in eine helle Farbe um, so dass die schematisch dargestellten Personalisierungselemente 5 in Gestalt eines Bildes und 6 in Gestalt von alphanumerischen Zeichen sichtbar werden. Im Gegensatz zu bisher bekannten Laserbearbeitungsschritten hat das Kunststoffmaterial 3M die Eigenschaft, dass das Zuführen von Energie nicht zu einer Schwärzung führt, sondern aufgrund des in dem Kunststoffträgermaterial enthaltenen Additivs die dunkle Grundfarbe der Personalisierungsschicht in eine helle Farbe umschlägt. Eine besonders gute Wirkung ergibt sich, wenn das Kunststoffmaterial 3M schwarz eingefärbt ist. Dann sind auch geringe Aufhellungen noch gut erkennbar. Durch Steuerung des Energieeintrages pro Pixel lassen sich Zwischentöne zwischen hell und dunkel herstellen. Auf diese Weise können detailreiche Hell-Dunkel-Bilder dargestellt werden. Die Personalisierungselemente 5, 6, können, wie in Fig. 2 dargestellt, in der Ebene der Kartenoberfläche ausgebildet sein.

[0040] Alternativ können die Personalisierungselemente 5, 6, wie in Fig. 3 dargestellt, erhaben ausgebildet sein. Ebenso ist die Erzeugung einer Ausweiskarte möglich, bei der z.B. das Personalisierungselement 5 (Bild) in der Ebene der Kartenoberfläche ausgebildet ist und das Personalisierungselement 6 (alphanumerische Zeichen) erhaben ausgebildet ist. Dieselben Möglichkeiten bestehen für das in Fig. 2 und Fig. 3 nicht gezeigte Designelement 7.

[0041] Soll zumindest ein Teil des oder der Personalisierungselemente 5, 6 oder des Designelementes 7 erhaben ausgebildet sein ist es zweckmäßig, wenn das Kunststoffmaterial 3M zusätzlich zu dem Additiv und dem Kunststoffträgermaterial 3 eine eingebrachte Metalloxidverbindung (z.B. Magnetit, Schichtsilikate oder Kombinationen davon) umfasst. Bei der Laserbestrahlung bildet sich in der Personalisierungsschicht 2 im Bereich des Eintrags der Energie des Lasers eine Kontur aufgrund des Aufschäumens des Kunststoffmaterials 3M durch Kristallisation. Beim Aufschäumen erfolgt ein Aufbrechen der schwarzen Kunststoffschicht und zugleich eine Lichtstreuung durch die Schaumstruktur. Beides führt zu dem Heller- bzw. Weißwerden des aufgeschäumten Materials, im Vergleich zu den Bereichen des Personalisierungselements, die in der Ebene der Kartenoberfläche ausgebildet sind.

[0042] Fig. 4 zeigt die zur Herstellung einer wie oben beschriebenen Ausweiskarte 1 erforderlichen Schritte. In einem Schritt S41 erfolgt zunächst das Bereitstellen eines Kunststoffträgermaterials 3 zur Erzeugung der Personalisierungsschicht 2. Als Kunststoffträgermaterial können teilkristalline oder kristalline Polymere, z.B. PLA oder PET, verwendet werden. In Schritt S42 erfolgt das Einbringen eines Additivs in das Kunststoffträgermaterial 3, wodurch das resultierende Kunststoffmaterial 3M dunkel eingefärbt ist. Optional kann eine Metalloxidverbindung in das Kunststoffträgermaterial bzw. Kunststoffmaterial 3M eingebracht werden, wobei hier Magnetit, Schichtsilikate oder Kombinationen davon in Frage kommen. In Schritt S43 erfolgt das Erzeugen der Personalisierungsschicht 2 durch Extrusion des mit dem Additiv (und optional der Metalloxidverbindung) versehenen Kunststoffmaterials 3M. Dadurch ist die Personalisierungsschicht über deren gesamte Fläche dunkel eingefärbt. Mit anderen Worten weist die Personalisierungsschicht eine dunkle bis schwarze Grundfarbe auf. In Schritt S44 erfolgt die Erzeugung eines oder mehrerer Personalisierungselemente 5, 6 durch den Eintrag von Energie durch Bestrahlung mittels eines Lasers. Als Laser kommt insbesondere in Nd:YAG-Laser in Betracht, der infrarote Strahlung mit einer Wellenlänge von 1064 nm abgibt. Der Vorteil der Verwendung dieses Lasers besteht darin, dass dieser bei der Fertigung von Ausweiskarten zur Personalisierung bereits verwendet wird. Die Bestrahlung erfolgt entlang zumindest einer vorgegebenen Bahn, um das gewünschte Symbol des oder der Personalisierungselemente 5, 6 zu erzeugen. Dabei schlägt in der Personalisierungsschicht 2 im Bereich des Eintrags der Energie das dunkle Kunststoffmaterial 3M in eine helle bis weiße Farbe um.

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Personalisierungselements auf einem sicheren Element (1), insbesondere einer Ausweiskarte, mit einer Personalisierungsschicht (2) aus einem Kunststoffmaterial, das die Eigenschaft besitzt, bei Energiezufuhr seine Farbe zu ändern und/oder sein Volumen durch Aufschäumen zu vergrößern, mit den Schritten:

a) Bereitstellen eines Kunststoffträgermaterials (3) zur Erzeugung einer Personalisierungsschicht (2);

b) Einbringen eines Additivs (4) in das Kunststoffträgermaterial (3), durch das das resultierende Kunststoffmaterial (3M) dunkel eingefärbt ist;

c) Erzeugen der Personalisierungsschicht (2) durch Extrusion des mit dem Additiv versehenen, resultierenden Kunststoffmaterials (3M), wodurch die Personalisierungsschicht (2) dunkel eingefärbt ist;

d) Erzeugen des Personalisierungselements (5, 6) und/oder eines Designelementes (7) durch Eintrag von Energie durch Bestrahlung mittels eines Lasers in einem vorgegebenen Energiezuführmodus in die Personalisierungsschicht (2) entlang zumindest einer vorgegebenen Bahn, wodurch in der Personalisierungsschicht (2) im Bereich des Eintrags der Energie das dunkle Kunststoffmaterial (3M) in eine helle Farbe umschlägt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das mit dem Additiv versehene, Kunststoffmaterial (3M) die Eigenschaft hat, dass das Zuführen von Energie zu keiner Schwärzung führt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Kunststoffträgermaterial (3) auf einem teilkristallinen oder kristallinen Polymer basiert.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Additiv (4) in einer Konzentration von 0,005% bis 3%, bevorzugt 0,05% bis 2%, und am meisten bevorzugt 0,1% bis 1% in das Kunststoffträgermaterial (3) eingebracht wird

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Eintrag von Energie durch Bestrahlung mittels eines Lasers, vorzugsweise mittels eines Nd:YAG-Lasers, zur Erzeugung einer vorgegebenen Bahn (quasi-)kontinuierlich oder getaktet zur Erzeugung einer Punktfolge erfolgt.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem in das Kunststoffträgermaterial (3) vor oder nach Schritt b) eine Metalloxidverbindung eingebracht wird, wodurch in Schritt d) das in der Personalisierungsschicht im Bereich des Eintrags der Energie durch Kristallisation aufschäumte und eine Kontur bildende Material den Effekt des Weiß- oder Hellwerdens unterstützt..

7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem als Metalloxidverbindung Magnetit, Schichtsilikate oder Kombinationen davon eingebracht werden.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, bei dem das Erzeugen des Personalisierungselements (5, 6) und/oder des Designelementes (7) und der Kontur gleichzeitig in einem gemeinsamen Schritt erfolgt.

9. Sicheres Element (1), insbesondere Ausweiskarte, mit einer Personalisierungsschicht (2) aus einem Kunststoffmaterial (3M), die zumindest ein Personalisierungselement und/oder ein Designelement (7) aufweist, wobei

- das Kunststoffmaterial (3M) ein Kunststoffträgermaterial (3), in das ein Additiv (4) eingebracht ist, umfasst, wodurch die Personalisierungsschicht (2) über deren gesamte Fläche dunkel eingefärbt ist, wobei

- das Kunststoffmaterial (3M) infolge des eingebrachten Additivs (4) die Eigenschaft besitzt, bei Energiezufuhr, insbesondere mittels eines Lasers vorgegebener Wellenlänge seine Farbe zu ändern; und

- das Personalisierungselement (5, 6) und/oder das Designelement (7) eine gegenüber der Farbe der Personalisierungsschicht (2) hellere, insbesondere weiße, Farbe aufweist.

10. Sicheres Element (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Personalisierungsschicht (2) im Bereich des Personalisierungselements eine gegenüber der Ebene der Oberfläche des sicheren Elements (1) erhabene Reliefstruktur aufweist.

11. Sicheres Element (1) nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Personalisierungsschicht (2) im Bereich des Personalisierungselements in der Ebene der Oberfläche des sicheren Elements (1) ausgebildet ist.

12. Sicheres Element (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in das Kunststoffmaterial (3M) eine Metalloxidverbindung eingebracht ist.

13. Sicheres Element (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffmaterial (3M), das das Kunststoffträgermaterial (3) und das vermischte Additiv umfasst, die Eigenschaft hat, dass das Zuführen von Energie zu keiner Schwärzung führt.

14. Sicheres Element (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffmaterial (3M) auf einem, einen teilkristallinen oder kristallinen Polymer umfassenden Kunststoffträgermaterial (3) basiert.

15. Sicheres Element (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Additiv (4) in einer Konzentration von 0,005% bis 3%, bevorzugt 0,05% bis 2%, und am meisten bevorzugt 0,1% bis 1% in das Kunststoffmaterial eingebracht ist.

Zeichnung