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CN101636752B - 具有数字显示器的卡 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及包括数字显示器(10)的卡(38)，数字显示器(10)设置在节点(4)中，该节点(4)限定所述卡的中心部分。该卡(38)还包括塑性层(40)，塑性层包括不透明的主要部分(42)和透明显示部分(44)。特别地，通过胶板印刷技术，在所述塑性层(40)的上表面上印刷图形(14)。用附着了薄胶层(34)的透明膜(12)覆盖塑性层(40)，其中薄胶层(34)限定粘着界面。电子显示器(10)被完全集成在卡(38)中，并且所印刷的图形(14)在所述塑性层的不透明部分上呈现良好的对比度。此外，在所述卡的所有层之间获得良好的粘着力。

Description

具有数字显示器的卡
技术领域
本发明涉及包含电子显示器的卡。所述电子显示器通常与电子数据处理电路相关联，在一些变型中，所述电子显示器与使用户能够激活特定功能的开关或传感器相关联。例如，所述电子显示器可以显示可变代码和其他数据以增加银行卡或安全出入卡(secureaccesscard)的安全性。如果卡在显示器上方必须透明，则在卡中集成电子显示器引起特定的制造限制。根据本发明，电子显示模块位于卡的内部。由此，由至少一个附加的外部保护层覆盖该显示模块。
背景技术
根据一种有利的制造包含各种电子部件的卡的方法，电子部件被涂覆或嵌入树脂中，其中该树脂形成了卡的核(core)或中间层。欧洲专利No.0570784一般性地公开了该类型的制造方法。为了获得具有平坦、均匀表面的核，优选涂覆在卡中所包含的所有电子部件，并由此使用树脂涂层覆盖电子显示器。在进行该后一实施方式中，树脂必须至少在显示区域中透明。树脂的透明度对于获得高质量印刷造成了问题，在卡的呈现显示的顶表面上尤其如此。由此，产生了两个问题。通常而言，在透明层上印刷图形会导致颜色强度和对比度二者的降低，使得颜色具有半透明的外观。其次，在透明核中各种电子部件的存在会造成由核反射的光的变化，这会导致在核的表面上的较暗的区域。由此，其上有印刷图形的支撑是光学不均匀的，这通常会导致在完成的卡的顶表面侧的对比度变化和颜色强度变化。
为了克服上述问题，在现有技术的所制成的卡中，优选通过丝网印刷技术在印刷图形之下沉积相对于卡核的浅颜色(优选白色)的墨或清漆(varnish)，以使墨或清漆的薄层具有特定的厚度。在图1和2中示出了根据该技术制造的卡的两种变型。
图1的卡2由核4形成，该核4包含电子单元8和电子显示器10。这些电子部件8和10被嵌入在形成核4的透明树脂6中，其中，在用于这样的卡的制造方法的第一步骤中制造核4。通过本领域的技术人员公知的技术，具体地，通过压制(press)或通过将树脂注入到模中，来形成核4。接下来，在核的顶表面侧设置透明膜12，在透明膜12的内表面上印刷图形14。为了获得高质量的印刷，即，高分辨度，优选通过胶板印刷(offsetprinting)技术获得印刷的图形14。然后，根据该现有技术方法，在图形14上印刷墨或清漆层16。该层16优选为白色，并且在透明膜12的除了位于电子显示器10上方的显示区域之外的整个底表面上延伸。由此，层16限定了窗口，通过该窗口可以看到电子显示器10。
同样，在卡2的底表面侧设置透明膜18，在透明膜18的顶表面上印刷图形20。该图形20被墨或清漆层22覆盖。同样优选通过丝网印刷沉积层22。然而，应注意，可以通过各种技术沉积底部层16和22。
根据在图2中示出的变型的卡22包括由树脂或任何材料26形成的核24。核24与图1中的核4的区别在于，在核24的顶表面处的电子显示器10与核24的顶表面齐平。与前述变型不同，在这里材料26不必是透明的。对于图1的核4，可以在压制或注入模制安装时添加液体形式的材料26。在制造核24的另一方法中，电子显示器10可以被插入在具有预先形成的槽(housing)的壳(shell)中或被插入在形成核24的层的孔中，由通过层压或压制接合而装配的一个或多个层形成用于形成核24的层。为了获得用于印刷图形14的平坦、均匀的支撑，在核24的顶表面上设置透明膜30。在膜30的顶表面上沉积墨或清漆层16，并留下用于电子显示器10的窗口。通过胶板印刷技术在该底部层16上印刷图形14。然后，将透明外部膜12装配到印刷的膜30。在印刷的膜30与外部膜12之间设置粘合剂或树脂的精细(fine)层，以增加这两个透明层之间的粘着力。在卡22的底表面侧上，压贴核而设置不透明层32，在不透明层32的底表面上印刷图形20。然后，通过粘合剂或树脂的薄层36使该图形20被透明外部膜18覆盖。
除了与卡22的厚度有关的问题之外，当开发本发明时，观察到卡2和22的实施例不能有效地解决上述问题，即，由于存在位于印刷的图形14之后的透明层或膜而导致的对比度降低以及低颜色强度的问题。参考图1和2描述的实施例具有两个主要问题。
首先，通过印刷技术对层16的沉积不能提供完全不透明的背景。各种实验证明，特别地需要通过丝网印刷沉积几个层，以便获得可以为高质量的卡提供令人满意的视觉感觉的不透明背景。此外，可以产生该不透明背景16的墨或清漆为具有两种成分的类型。这样的墨或清漆具有相对长的干燥时间，这导致了几个制造问题。由此，印刷或沉积用于不透明背景的几层清漆或墨所需的时间相当长。这产生了对于每次印刷或者墨或清漆沉积的干燥期间的储藏问题。这导致了需要大的储藏能力的相对昂贵的制造方法。该储藏同样是不容易的，这是因为在干燥期间，必须不能触碰印刷的膜。
第二主要问题为在完成的卡2和22中的透明外部层12的粘着力的问题。通过胶板印刷技术制造的图形14相对差地粘着到透明塑性膜12。为了增加该外部层的粘着力，印刷的图形14通常覆盖有粘合剂或树脂的薄层，该薄层可以很好地粘着到所使用的透明塑性膜。如果在印刷的图形20和粘合剂的精细层36位于两个底部层32和18之间的情况下，卡22的两个底部层32和18被相对于彼此地层压，则在层32与18之间的粘着力是足够的。观察到，这是因为粘合剂34轻微地渗透印刷的图形并与在其上印刷有图形20的层或膜产生大量的锚点(anchoragepoint)。换言之，印刷的图形20可充分渗透到粘合剂，而后者用于形成在两个塑性膜或层之间的真实的粘着界面。在与仅仅提供了印刷的图形14和20的图1的情况相似的卡的情况下，观察到相同的效果。通过选择可以很好粘着到透明层12和18的树脂6，这些层具有对核4的足够的粘着力，这是因为在卡的层压装配操作期间，树脂6轻微地渗透印刷的图形14和20。由此，已观察到，底部层的存在形成了对粘合剂或对树脂的阻挡层，使得它们不再能够分别地保证卡2和22中的层12以及卡2中的层18的合适的粘着力。
发明内容
在突出了图1和2示出的所设想的现有技术解决方案中的各种前述问题之后，本发明的一个目的为提出克服上述问题的解决方案并提供在其中具有集成的电子显示器的卡，该卡在其顶表面上具有非常高质量的印刷图形。
因此，本发明涉及一种卡，其包括设置在所述卡的核中的电子显示器，在所述核上方的塑性层，所述塑性层的较大部分由不透明材料形成，而在位于所述电子显示器上方的显示部分中所述塑性层由透明材料形成。
在主要的变型中，所述塑性层形成所述塑性层的所述不透明部分上的至少一个印刷图形的印刷支撑或衬底。优选地，所述不透明材料为白色。
在优选的变型中，由所述不透明材料制成的片(sheet)来形成所述塑性层，其中在所述显示区域中已经制造了孔。透明板(plate)被设置在所述孔中。所述板的厚度优选近似等于所述不透明片的厚度。
附图说明
将在通过参考附图进行的且通过非限制性实例给出的下列描述中更详细地描述本发明，其中：
图1和2分别示出根据在本发明之前的方法制造的卡的两个横截面图；
图3是根据本发明的卡的横截面图；
图4示出根据本发明的卡的备选实施例；
图5示出在形成图3和4的卡时涉及的穿孔的不透明片；
图6示意性地示出印刷的不透明片的第一变型，其具有被透明材料填充的窗口；以及
图7示出如何根据特定的制造方法形成在图3中示出的卡的一部分。
具体实施方式
图3示出了根据本发明的卡的实施例。该卡38具有与1的卡2的核相似的核4，在核4中嵌入电子单元8和电子显示器10。通过透明树脂6形成核4，透明树脂6还覆盖电子显示器10。由此，电子部件被涂覆或嵌入在树脂6中，这限定了具有两个近似平坦的表面的密实核(compactcore)。应注意，在核的其他变型中，电子部件可以仅仅被树脂覆盖而不被该树脂整个涂覆。
在核4上、电子显示器10上方，设置层40，该层40部分地由不透明材料42和由透明材料44形成，以便从卡38的外部可以看到显示器。层40的较大的部分40由优选为白色的不透明材料形成。通过透明部分44填充仅仅一个孔46，该孔46由在电子显示器10上方的显示区域中的不透明部分42限定。该孔46限定了这样的窗口，其尺寸仅仅使显示单元10的用于显示字符、数字或其他图形的部分可见。透明部分44的厚度近似等于不透明层42的厚度。由此，在窗口46之外，层40限定了用于在层40的顶表面上印刷图形14的完全不透明的浅颜色背景。优选通过胶板印刷技术印刷图形14。在印刷的层40上设置透明外部层12，使用粘合剂34的薄层以确保外部层12适当地粘着到中间层40。如之前所解释的，如果仅仅需要印刷图形，特别是在胶板印刷安装时，粘合剂的薄层实际限定了层40与12之间的粘着界面。由此通过本发明的卡38解决了上述与现有技术的卡2和22有关的问题。
为了获得同样具有在卡的底表面上的高质量印刷的对称的卡，添加不透明层32，在该不透明层32的底表面上印刷图形20。接下来，以压贴印刷的片32的方式添加透明外部层18，该透明外部层18涂覆有粘合剂的薄层36。通过压制或使用层压辊来层压整个组件以确保其装配。由此获得这样的卡，在该卡内部具有集成的电子显示器，通过透明层或膜可以看到该电子显示器，而在显示区域外部，存在在相对厚的不透明层上的印刷，该相对厚的不透明层允许非常良好的对比度和良好的颜色强度。应注意，可以设想使电子显示器在卡的底表面上或在卡的两侧上。
在图4的截面图中示出的卡48是通过与图2示出的卡22的核相似的核24制造的变型。在核24的顶表面上，存在塑性材料的层40，层40的较大的部分42由不透明材料形成。在位于显示单元10上方的显示区域中，层40具有由透明材料形成的部分44。在不透明部分42上设置印刷的图形14。印刷的层40被透明膜12覆盖。在该变型中，在层40与膜12之间不存在粘合剂的薄层。然而，在另一变型中，在层40与外部膜12之间设置作为粘着界面的膜。应注意，还可以在塑性层40与核24之间设置树脂或粘合剂的薄层，以确保塑性部分40很好地粘合到电子显示器10。在装配到核24之前，有利地在层40的底表面上施加粘合剂的该精细层。可替换地，可以预先在核24的顶表面上沉积薄粘合剂层，或者以在层40与核24之间设置的薄片的形式添加薄粘合剂层。还可将这些不同的替代方案和变型应用于在层40与外部层12之间的粘合剂或树脂的精细层的设置。
在变型中，可以在透明膜12的底表面上印刷图形14。然后将该透明膜设置在这样的位置，以使印刷的图形14与不透明部分42相对。
在核24的底表面侧，设置不透明层32和透明外部膜18，而印刷的图形20位于其间。
应注意，透明漆(lacquer)，例如，或者可以保护印刷的图形14和20的任何其他透明材料，都可以替代透明外部膜12和18。
图5示出了穿孔的塑性片50，其用于形成用于多个成批制造的卡的层40。通过虚线表示在从批料(batch)切割完成的卡之后所获得的卡的轮廓58。片50具有用于每一个卡的孔46。由片50的不透明的材料(具体而言，PVC)形成最大的部分42。可以在形成孔46之前或在该操作之后，在该片上印刷图形14。预先的印刷可以提供这样的印刷图形，该印刷图形完全包围为每一个卡而设置的孔。
图6示出根据本发明的卡制造方法的第一实施方式中所涉及的中间产品52。
由图5示出的片50形成中间产品52，其中片50限定了用于对应的多个卡的多个不透明部分42。在片50的孔46中，存在透明部分44，该透明部分44具有与部分42近似相同的厚度，从而形成限定出平面结构的中间产品52。在片50的顶表面上印刷多个图形14。优选通过从透明片切割的板形成透明部分44，并将该透明部分44插入孔46中。可以通过本领域的技术人员公知的其他方式形成板44。
本领域的技术人员可以使用各种装配技术以确保板44保留在其位置，直到将其层压到所制造的卡的核的步骤为止。例如，可以使用简单的已被加热的工具尖端形成施加到孔46的边缘的少量焊点。塑性材料局部熔化，这产生焊点并由此将板44转配到片50。这些焊点优选制造在片50的底表面上，即，在与印刷表面相对的一侧。然而，还可以在印刷表面侧小心地制造这些焊点，特别是当随后实施印刷时。还可以使用粘合剂固定板44。该保持透明板在其适当的位置的接合步骤可以与在中间产品52的底表面和/或顶表面上的粘合剂薄层的沉积相组合。还可以在层压步骤中将透明板44装配到穿孔的片50。应注意，除了上述点装配之外，还提供该层压。假设，热可以至少部分将板的侧面焊接到对应的孔46的壁，并提供平坦、均匀的层。然后，将该层用于在相对低的温度下形成卡的方法中。
中间产品52特别有利于在已经将不透明片装配到透明板之后印刷图形14的方法，因为该印刷接着还可以部分地覆盖透明板。
在根据本发明的制造卡的另一方法中，可以通过窗口46注入透明材料来获得透明部分44。
图7示出在根据本发明的卡制造方法的第二实施方式中获得的另一中间产品54的截面图。为了获得中间产品54，首先印刷不透明片50，从而获得多个图形14。然后，在印刷图形14侧使被粘合剂层34覆盖的透明膜12压向片50。然后，将已印刷的片50装配到透明膜12，并获得通过在其底部具有粘合剂层34的孔46而形成的槽。然后，将透明板44插入到孔46中，并通过例如被局部加热的粘合剂层将透明板44固定到膜12。由此获得中间产品54，其可以接着被装配到核4或24以提供根据本发明的卡。应注意，还可以获得没有粘合剂层的中间产品。在该后一情况下，经由在孔的边缘上的一侧或另一侧上或在中心处的焊点，通过将板焊接到透明膜12，实现临时装配。优选地，层压由此获得的组件以获得适当地的平面多层结构，而不具有裂缝，也不具有由透明板的临时装配而导致的任何标记。
在其中不是在之前的步骤制造核，而是在形成整个卡的同时形成核的方法中，中间产品54接着被用作顶部多层结构，其在层压安装(平面压制或辊)中被设置在粘性液态的树脂上，该树脂用于形成包含电子部件的中心核。通常，在层压安装中，将底部片或多层结构设置于所添加的树脂之下。如图3或4所示，预装配的层18和32形成该底部多层结构。通常，在相对高的温度下层压顶部和底部多层结构，而最终在低温或环境温度下制造整个卡，以防止损坏电子部件。
最后，应注意，塑性层40的透明部分44可具有各种光学功能(特别地，偏振或滤光功能)，并已经历各种处理(特别地，抗反射处理)。在有利的变型中，该透明部分限定给出放大效果的菲涅耳(Fresnel)透镜。首先或最初使用这些功能或光学处理来增加电子显示器的阅读舒适性。然而，还可以将其用于给出特定的视觉和美学表观。

Claims (23)

1.一种卡(38；48)，包括设置在所述卡的核(4；24)中的电子显示器(10)，其特征在于，在所述核上方，所述卡具有塑性层(40)，所述塑性层(40)包括：较大部分(42)，其由不透明材料形成；以及显示部分(44)，其位于所述电子显示器上方并且由透明材料制成。
2.根据权利要求1的卡，其特征在于，所述塑性层被直接设置在所述核的顶表面上。
3.根据权利要求1的卡，其特征在于，通过粘合剂薄层装配所述塑性层和所述核。
4.根据权利要求2的卡，其特征在于，通过树脂形成所述核，电子单元和所述电子显示器被嵌入在所述树脂中。
5.根据权利要求3的卡，其特征在于，通过树脂形成所述核，电子单元和所述电子显示器被嵌入在所述树脂中。
6.根据权利要求4的卡，其特征在于，所述树脂是透明的且覆盖所述电子显示器。
7.根据权利要求5的卡，其特征在于，所述树脂是透明的且覆盖所述电子显示器。
8.根据权利要求2的卡，其特征在于，所述电子显示器在其顶表面处与所述核的顶表面齐平。
9.根据权利要求3的卡，其特征在于，所述电子显示器在其顶表面处与所述核的顶表面齐平。
10.根据权利要求1至9中任一项的卡，其特征在于，所述卡包括设置在所述塑性层上的透明外部膜(12)，并且特征在于，在所述塑性层的所述较大部分(42)的位于所述透明外部膜侧的表面上或在所述透明外部膜的内表面上印刷图形(14)，以便所印刷的图形与所述较大部分相对。
11.根据权利要求1至9中任一项的卡，其特征在于，由不透明的塑性片(50)形成所述塑性层的所述较大部分，所述不透明的塑性片(50)具有孔(46)，在所述孔(46)中设置所述显示部分(44)。
12.根据权利要求10的卡，其特征在于，由不透明的塑性片(50)形成所述塑性层的所述较大部分，所述不透明的塑性片(50)具有孔(46)，在所述孔(46)中设置所述显示部分(44)。
13.根据权利要求11的卡，其特征在于，由设置在所述孔中的透明板形成所述塑性层的所述显示部分(44)。
14.根据权利要求12的卡，其特征在于，由设置在所述孔中的透明板形成所述塑性层的所述显示部分(44)。
15.根据权利要求11的卡，其特征在于，形成所述塑性层的所述显示部分(44)的所述透明材料被注入所述孔中。
16.根据权利要求12的卡，其特征在于，形成所述塑性层的所述显示部分(44)的所述透明材料被注入所述孔中。
17.根据权利要求1至9中任一项的卡，其特征在于，所述塑性层的厚度近似恒定。
18.根据权利要求11的卡，其特征在于，所述塑性层被透明外部膜(12)覆盖。
19.根据权利要求10的卡，其特征在于，在所述塑性层与所述透明外部膜之间设置粘合剂层。
20.根据权利要求18的卡，其特征在于，在所述塑性层与所述透明外部膜之间设置粘合剂层。
21.根据权利要求1至9中任一项的卡，其特征在于，在所述电子显示器(10)与所述塑性层的所述显示部分(44)之间设置树脂或粘合剂层。
22.根据权利要求1至9中任一项的卡，其特征在于，所述显示部分(44)具有放大效果。
23.根据权利要求22的卡，其特征在于，所述显示部分(44)限定了菲涅耳透镜。
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