DE10322794B4 - Sensor for authenticating a luminescent security element of a value document, value document and method for producing a value document - Google Patents
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Abstract
Wertdokument (4) mit mindestens einem für eine Echtheitserkennung ausgelegten Sicherheitselement (2), wobei das Sicherheitselement (2) in einem Markierungsbereich (14) eine Markierungsschicht (18) mit einem lumineszierenden Anti-Stokes-Leuchtstoff (20) mit durch eine Anregungswellenlänge zwischen 940 nm bis 990 nm anregbaren Anti-Stokes-Pigmenten, die in einer Lumineszenz-Antwort mit einer Antwortwellenlänge bei 800 nm +/– 10 nm emittieren, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierungsschicht (18) von einem Körper (16, 40) gebildet ist, bei dem die Anti-Stokes-Pigmente mit Partikeldurchmessern von weniger als 5 μm in eine Matrix eingelagert sind und in lateralen Teilbereichen der Markierungsschicht (18) Strahlungsabsorber, welche eine Emissionsstrahlung eines Anti-Stokes-Leuchtstoffes absorbieren können, durch selektive Bestrahlung mit einem Laser mit einer Wellenlänge von 1064 nm erzeugt sind, und die von einer für Wellenlängen von mehr als 780 nm und weniger als 1200 nm NIR-transparenten Deckschicht abgedeckt ist.Value document (4) with at least one security element (2) designed for authenticity recognition, the security element (2) having a marking layer (18) with a luminescent anti-Stokes phosphor (20) with an excitation wavelength between 940 in a marking area (14) nm to 990 nm excitable anti-Stokes pigments which emit in a luminescence response with a response wavelength at 800 nm +/- 10 nm, characterized in that the marking layer (18) is formed by a body (16, 40) is, in which the anti-Stokes pigments with particle diameters of less than 5 μm are embedded in a matrix and in lateral subregions of the marking layer (18) radiation absorbers which can absorb emission radiation of an anti-Stokes phosphor by selective irradiation with a Lasers with a wavelength of 1064 nm are generated, and those of a NIR for wavelengths of more than 780 nm and less than 1200 nm transparent top layer is covered.
Description
Die Erfindung betrifft ein Wertdokument mit mindestens einem für eine Echtheitserkennung, insbesondere durch einen Sensor, ausgelegten Sicherheitselement gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Wertdokuments gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 24. Insbesondere ist der Sensor für die Echtheitserkennung eines lumineszierenden Sicherheitselements des Wertdokuments ausgestaltet, mit einem Emitter zur Erzeugung eines Abtastsignals mit einer Anregungswellenlänge und mit einem Strahlungsempfänger zur Erfassung eines vom Sicherheitselement emittierten Antwortsignals mit einer Antwortwellenlänge.The invention relates to a document of value having at least one security element designed for authentication, in particular by a sensor, and to a method for producing such a document according to the preamble of claim. In particular, the sensor is for authenticating a luminescent security element of the value document, comprising an emitter for generating a scanning signal having an excitation wavelength and a radiation receiver for detecting a response signal emitted by the security element with a response wavelength.
Zum Schutz vor Fälschungen oder Nachahmungen werden Wert- oder Sicherheitsdokumente, wie beispielsweise Banknoten, Ausweiskarten oder Chipkarten, mit sogenannten Sicherheitsmerkmalen oder Sicherheitselementen versehen, die beispielsweise bei papierförmigen Wertdokumenten unter anderem eine Nachahmung durch Anfertigung von Farbkopien sicher ausschließen sollen. Die Sicherheitselemente können dabei insbesondere als optisch variable Elemente, wie beispielsweise Hologramme oder Interferenzschichtelemente, ausgestaltet sein, die beim Betrachten abhängig vom Betrachtungswinkel unterschiedliche Farbeindrücke vermitteln, beim Kopiervorgang aber nicht auf die Kopie mit übertragen werden. Derartige Sicherheitselemente sind jedoch nicht oder nur schwer maschinell auslesbar oder auswertbar, so dass eine automatisierte Sicherheitsüberprüfung der jeweiligen Wertdokumente nur bedingt und mit hohem technischem Aufwand möglich ist.To protect against counterfeiting or counterfeiting value or security documents, such as banknotes, identity cards or smart cards, provided with so-called security features or security elements that should exclude for example in paper-shaped documents of value, inter alia, an imitation by making color copies safely. The security elements can be designed in particular as optically variable elements, such as holograms or interference layer elements, which convey different color impressions when viewed depending on the viewing angle, but are not transferred to the copy during the copying process. However, such security elements are difficult or impossible to machine-read or evaluate, so that an automated security check of the respective value documents is possible only conditionally and with great technical effort.
Gerade bei der Ausgestaltung eines Wertdokuments als Datenträger, wie beispielsweise als Identifikationskarte, Kreditkarte, Reisepaß, Führerschein oder dergleichen, ist jedoch zusätzlich zu einer visuell erkennbaren Echtheitsüberprüfung auch die Möglichkeit zur maschinellen Echtheitsüberprüfung bei hoher Fälschungssicherheit von besonderer Bedeutung. Zu diesem Zweck ist es beispielsweise aus der
Bei der Verwendung derartiger Anti-Stokes-Pigmente erfolgt über einen geeigneten Sensor die Einstrahlung eines von einem Emitter, insbesondere einem Laser, erzeugten Abtastsignals in den Markierungsbereich, in dem die Anti-Stokes-Pigmente vorgehalten sind. In Reaktion auf das eingestrahlte Abtastsignal emittieren die Anti-Stokes-Pigmente im sogenannten ”up-conversion-modus” ein Antwortsignal mit einer im Vergleich zur Anregungswellenlänge kürzeren Antwortwellenlänge, das in einem geeignet ausgelegten Strahlungsempfänger erfasst wird. Die Anregbarkeit der Anti-Stokes-Pigmente ist dabei von der eingestrahlten Anregungswellenlänge abhängig, wobei zudem die ausgesandte Antwortwellenlänge charakteristisch für die Materialeigenschaften des eingesetzten Anti-Stokes-Pigments, insbesondere für dessen Aktivator- und Codotierung im Hinblick auf das eingesetzte Wirtsgitter, ist. Durch eine Auswertung der ausgesandten Antwortwellenlänge im Vergleich zur eingestrahlten Anregungswellenlänge, möglicherweise unter zusätzlicher Auswertung der Signalform des abgestrahlten Antwortsignals, ist daher eine vergleichsweise zuverlässige Zuordnung der Signatur des Antwortsignals zu für bestimmte Anti-Stokes-Pigmente erwarteten Signaturen möglich. Bei Übereinstimmung der festgestellten mit einer erwarteten Signatur kann somit auf die erwartungsgemäße Anwesenheit einer bestimmten Gruppe von Anti-Stokes-Pigmenten und darüber auf die Echtheit des mit einem derartigen lumineszierenden Sicherheitsmerkmal versehenen Wertdokuments geschlossen werden. Vorteilhafte Vorgehensweisen dazu sind in der
Zum Einsatz bei der Echtheitserkennung von Wertdokumenten mit derartigen lumineszierenden Sicherheitselementen sind die aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein für eine Echtheitserkennung, insbesondere durch einen derartigen Sensor, besonders geeignetes Wertdokument sowie ein Verfahren zur Herstellung des Wertdokuments anzugeben.The object of the invention is to provide a value document which is particularly suitable for authentication of authenticity, in particular by means of such a sensor, and to a method for producing the value document.
Bezüglich des Sensors ist vorteilhaft der Emitter zur Erzeugung des Abtastsignals mit einer Anregungswellenlänge von etwa 940 nm bis 990 nm und der Strahlungsempfänger zur Erfassung des Antwortsignals mit einer Antwortwellenlänge von etwa 800 +/– 10 nm ausgelegt.With regard to the sensor, the emitter is advantageously designed for generating the scanning signal with an excitation wavelength of about 940 nm to 990 nm and the radiation receiver for detecting the response signal with a response wavelength of about 800 +/- 10 nm.
Bezüglich des Wertdokuments wird die Aufgabe durch ein Wertdokument des Anspruchs 1 gelöst. Bezüglich des Verfahrens wird die Aufgabe durch ein Verfahren des Anspruchs 24 gelöst. Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass für eine besonders hohe Nachweisempfindlichkeit die Auswertung der Lumineszenzeigenschaften des Sicherheitselements gezielt auf eine besonders hohe erreichbare Signalintensität der Anti-Stokes-Pigmente ausgerichtet sein sollte. Gerade im Hinblick auf die für eine Verwendung in Wertdokumenten besonders geeigneten Typklassen von Anti-Stokes-Pigmenten hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass die im nahen Infrarot(NIR)-Bereich gelegene, eigentlich unsichtbare Anti-Stokes-Bande eine besonders hohe, im Vergleich zur Emission im sichtbaren Bereich etwa 100- bis 500-fach überhöhte Lumineszenzintensität aufweist. Durch eine gezielte Nutzung dieser Anti-Stokes-Lumineszenz ist daher auch mit relativ kleinen Beimischungen der Anti-Stokes-Pigmente im Markierungsbereich eines Wertdokuments eine maschinell gut und zuverlässig auswertbare Signalintensität erreichbar. Der Sensor ist somit gezielt auf die Auswertung diese NIR-Lumineszenz ausgelegt.With regard to the value document, the object is achieved by a value document of claim 1 solved. With respect to the method, the object is achieved by a method of claim 24. The invention is based on the consideration that for a particularly high detection sensitivity, the evaluation of the luminescence properties of the security element should be targeted specifically to a particularly high achievable signal intensity of the anti-Stokes pigments. Especially with regard to the type classes of anti-Stokes pigments which are particularly suitable for use in value documents, it has surprisingly been found that the actually invisible anti-Stokes band located in the near infrared (NIR) region is particularly high compared to the Emission in the visible range has about 100 to 500-fold excessive luminescence intensity. Through a targeted use of this anti-Stokes luminescence, therefore, a signal quality that can be well and reliably evaluated is achievable even with relatively small admixtures of the anti-Stokes pigments in the marking region of a value document. The sensor is thus designed specifically for the evaluation of this NIR luminescence.
Wie sich weiterhin überraschend herausgestellt hat, kann durch eine gezielte Variation der Aktivatorkonzentration und der Codotierungskonzentration im Anti-Stokes-Pigment eine Beeinflussung des Ankling- und des Abklingzeitverhaltens der jeweiligen Lumineszenzen erreicht werden. Durch eine Auswertung des Ankling- und des Abklingzeitverhaltens der Lumineszenz ist somit ein noch detaillierterer Rückschluss auf die genaue Zusammensetzung der verwendeten Anti-Stokes Pigmente ermöglicht. Um dies auch für die Echtheitsüberprüfung im Sinne einer hohen Vielzahl verschiedenartiger denkbarer Pigmentsorten nutzbar zu machen, ist der Strahlungsempfänger des Sensors vorteilhafterweise zur Erfassung einer Anklingzeit und/oder einer Abklingzeit des Antwortsignals ausgelegt.As has also surprisingly been found, a controlled variation of the activator concentration and the codoping concentration in the anti-Stokes pigment can be used to influence the onset and decay behavior of the respective luminescences. By evaluating the onset and decay behavior of luminescence, a more in-depth conclusion to the exact composition of the anti-Stokes pigments used is thus made possible. In order to make this also usable for the authenticity check in the sense of a large number of different kinds of conceivable types of pigment, the radiation receiver of the sensor is advantageously designed for detecting a start-up time and / or a decay time of the response signal.
Vorteilhafterweise ist der Sensor in ein ortsfestes Kartenlesegerät integriert oder als mobiles und/oder körpergetragenes Lesegerät ausgeführt.Advantageously, the sensor is integrated in a stationary card reader or designed as a mobile and / or body-worn reading device.
Erfindungsgemäß umfasst das Sicherheitselement des Wertdokuments in einem Markierungsbereich eine lumineszierenden Anti-Stokes-Leuchtstoff umfassende Markierungsschicht, die von einer NIR-transparenten Deckschicht abgedeckt ist. Der Anti-Stokes-Leuchtstoff liegt erfindungsgemäß in Form von Anti-Stokes-Pigmenten mit Partikeldurchmesser von weniger als 5 μm vor.According to the invention, the security element of the value document in a marking area comprises a luminescent marking layer comprising anti-Stokes phosphor which is covered by an NIR-transparent cover layer. According to the invention, the anti-Stokes phosphor is present in the form of anti-Stokes pigments with a particle diameter of less than 5 μm.
Es ist vorgesehen, das Wertdokument in seiner Gesamtheit gezielt auf eine gemeinsame Verwendung mit dem Sensor zur Echtheitserkennung auszurichten. Es sollte somit eine Markierungsschicht vorhanden sein, die durch die Anregungswellenlänge des Sensors anregbare Anti-Stokes-Pigmente umfasst, die in ihrer Lumineszenzantwort mit der vorgesehenen Antwortwellenlänge emittieren. Um die in der Markierungsschicht vorgehaltenen Anti-Stokes-Pigmente für eine hohe Dokumentensicherheit aber auch vor externen Einflüssen und insbesondere vor Manipulationen zu schützen, sollte die Markierungsschicht in der Art einer versteckten, gekapselten oder geschützten Ausführung von einer Deckschicht abgedeckt sein. Die gezielte Auswertung der Luminezsenzerscheinungen im NIR-Bereich bleibt dabei ungehindert erhalten, indem die Deckschicht für Strahlung im nahen Infrarotbereich, d. h. erfindungsgemäß für Wellenlängen von mehr als 780 nm und weniger als 1200 nm, transparent gehalten ist.It is intended to specifically align the value document in its entirety to a common use with the sensor for authentication. Thus, there should be a marking layer comprising anti-Stokes pigments which can be excited by the excitation wavelength of the sensor and which emit in their luminescent response at the intended response wavelength. In order to protect the anti-Stokes pigments held in the marking layer for high document security but also against external influences and in particular against manipulation, the marking layer should be covered by a cover layer in the manner of a hidden, encapsulated or protected embodiment. The targeted evaluation of the Luminezsenzerscheinungen in the NIR range remains unimpeded by the cover layer for radiation in the near infrared, d. H. is kept transparent according to the invention for wavelengths of more than 780 nm and less than 1200 nm.
In besonders vorteilhafter Ausgestaltung ist die NIR-transparente Deckschicht als Druckschicht, als Folie oder als opake Schicht ausgebildet. In alternativer vorteilhafter Ausgestaltung ist die NIR-transparente Deckschicht als opakes Substrat mit einer Dicke von mehr als 20 μm vorzugsweise mehr als 50 μm, ausgeführt.In a particularly advantageous embodiment, the NIR-transparent cover layer is formed as a print layer, as a film or as an opaque layer. In an alternative advantageous embodiment, the NIR-transparent cover layer is designed as an opaque substrate with a thickness of more than 20 .mu.m, preferably more than 50 .mu.m.
In besonders vorteilhafter Ausgestaltung werden als Anti-Stokes-Pigmente besonders feinkörnige und in allen bekannten Sicherheitsdrucktechniken und Haftvermittlerschichten wie auch in Papierkörpern und Kunststoff-Folien verarbeitbare Sicherheitspigmente verwendet. Dazu ist der Anti-Stokes-Leuchtstoff vorteilhafterweise in Form eines Seltenerd-aktivierten, vorzugsweise Thulium-aktivierten und Ytterbium-codotierten Wirtsgitters ausgestaltet. Als Wirtsgitter oder Matrixmaterial kommt dabei insbesondere Gadoliniumoxysulfid (Gd02S), Yttriumoxysulfid (Y02S), Lanthanoxysulfid (La02S) und/oder Lutetiumoxysulfid (Lu02S) in Betracht. Derartige Anti-Stokes-Pigmente können in sehr geringer Füllmenge sowohl einer einzelnen Druckfarbe im sichtbaren Motiv beigemengt werden als auch als eigenständige, unsichtbare maschinenlesbare Druckmerkmale ausgeführt werden, wie beispielsweise Bar-Codes oder 2D-Codes oder Symbole, Diagramme, Muster oder Buchstaben-Zahlen-Kombinationen für beispielsweise einen OCR-Leser und dergleichen Lesegeräte.In a particularly advantageous embodiment, anti-Stokes pigments used are particularly fine-grained safety pigments which can be processed in all known security printing techniques and adhesion promoter layers as well as in paper bodies and plastic films. For this purpose, the anti-Stokes phosphor is advantageously designed in the form of a rare-earth-activated, preferably thulium-activated and ytterbium-co-doped host lattice. In particular, gadolinium oxysulfide (Gd0 2 S), yttrium oxysulfide (Y0 2 S), lanthanum oxysulfide (La0 2 S) and / or lutetium oxysulfide (Lu0 2 S) are suitable as host lattice or matrix material. Such anti-Stokes pigments can be incorporated in a very small amount of both a single ink in the visible subject as well as be executed as a separate, invisible machine-readable printing features, such as bar codes or 2D codes or symbols, diagrams, patterns or letter numbers Combinations for, for example, an OCR reader and the like readers.
Zwar weisen die genannten Anti-Stokes-Pigmente auch Anti-Stokes-Banden im visuell sichtbaren Bereich insbesondere zwischen 460 und 490 nm und zwischen 630 und 670 nm sowie zwischen 680 und 720 nm auf, die allerdings wesentlich weniger intensiv sind als die nunmehr zur Auswertung vorgesehene Anti-Stokes-Lumineszenz im NIR-Bereich. Die mit derartigen Anti-Stokes-Pigmenten erzeugten Sicherheitsmerkmale können in sehr feiner Körngrößenverteilung von einigen Mikrometer Abmessung verwendet werden und sind je nach Füllgrad in bevorzugt innenliegenden Druckgebilden unsichtbar bis weißlich. Gerade bei Verzicht auf die Verwendung der Emission im sichtbaren Wellenlängenbereich bei der Echtheitsprüfung kann ein derartiges Anti-Stokes-Pigment auch innenliegend in Dokumenten verwendet werden, wobei für die Auswertbarkeit lediglich sicherzustellen ist, dass die umgebenen Schichten NIR-transparent gehalten sind. Derartige Anti-Stokes-Pigmente können somit drucktechnisch oder flächenhaft bis vollflächig für das menschliche Auge völlig unsichtbar am Wertdokument angeordnet sein.Although the said anti-Stokes pigments also have anti-Stokes bands in the visually visible range, in particular between 460 and 490 nm and between 630 and 670 nm and between 680 and 720 nm, which, however, are substantially less intense than those now for evaluation provided anti-Stokes luminescence in the NIR range. The security features produced with such anti-Stokes pigments can be used in very fine particle size distribution of a few micrometers in size and are invisible to whitish, depending on the degree of filling in preferably internal printing structures. Especially in the absence of the use of the emission in the visible wavelength range in the authenticity test, such an anti- Stokes pigment are also used internally in documents, for the evaluability is only to ensure that the surrounding layers are kept NIR transparent. Such anti-Stokes pigments can thus be arranged completely invisible on the document of value for printing or areal to full surface for the human eye.
Um eine hohe Auslesegeschwindigkeit bei der Echtheitsprüfung zu ermöglichen und andererseits auch durch gezieltes Einstellen des Abkling- oder Anklingverhaltens eine nach verschiedenen Pigmenten differenzierte Echtheitsüberprüfung zu gewährleisten, weist das Anti-Stokes-Pigment vorteilhafterweise einen Ytterbium-Anteil von 0,05 ≤ x ≤ 0,80, vorzugsweise von 0,20 ≤ x ≤ 0,60, und einen Seltenerd-Anteil von 0,0001 ≤ Y ≤ 0,10, vorzugsweise von 0,0001 ≤ Y ≤ 0,05, auf. Zur gezielten Beeinflussung der An- und Abklingcharakteristik des Anti-Stokes-Pigments können zudem weitere Kationen- und/oder Anionen in das Wirtsgitter eingebaut sein. Durch eine geeignete Wahl der Konzentrationen ist insbesondere erreichbar, dass die Abklingzeit in einem Bereich von 1 bis 200 μs und insbesondere von 10 bis 50 μs eingestellt werden kann.In order to ensure a high read-out speed during the authenticity check and, on the other hand, also to ensure authenticity checking differentiated by differentiated pigments by targeted setting of the decay or decarbelling behavior, the anti-Stokes pigment advantageously has an ytterbium content of 0.05 ≦ x ≦ 0. 80, preferably from 0.20 ≦ x ≦ 0.60, and a rare earth content of 0.0001 ≦ Y ≦ 0.10, preferably from 0.0001 ≦ Y ≦ 0.05. For targeted influencing the arrival and Abklingcharakteristik the anti-Stokes pigment also more cation and / or anions can be incorporated into the host lattice. By a suitable choice of the concentrations, it can be achieved, in particular, that the decay time can be set in a range from 1 to 200 μs and in particular from 10 to 50 μs.
In besonders vorteilhafter Ausgestaltung ist das Wertdokument für drucktechnische Herstellungsverfahren besonders geeignet. Um die Einarbeitung des Anti-Stokes-Pigments in das Sicherheitselement auf besonders einfache Weise, vorzugsweise über ein übliches Druckverfahren, zu ermöglichen, weist das Anti-Stokes-Pigment erfindungsgemäß eine mittlere Partikelgröße von weniger als 5 μm, in besonders vorteilhafter Ausgestaltung weniger als 3 μm, insbesondere weniger als 2 μm, auf. Die Anti-Stokes-Pigmente sind dabei vorteilhafterweise in Form von kleinen anorganischen Partikeln in einer Druckfarbe eingearbeitet, wobei der Füllgrad im Bereich von 1 bis 30 Gewichtsprozent, vorteilhafterweise im Bereich von 1 bis 20 Gewichtsprozent und bevorzugt im Bereich von 5 bis 10 Gewichtsprozent gewählt ist, so dass die graphische und insbesondere farbliche Gestaltung nicht störend beeinflusst wird.In a particularly advantageous embodiment, the value document is particularly suitable for printing production methods. In order to allow the incorporation of the anti-Stokes pigment in the security element in a particularly simple manner, preferably via a conventional printing method, the anti-Stokes pigment according to the invention has an average particle size of less than 5 microns, in a particularly advantageous embodiment less than 3 μm, in particular less than 2 μm. The anti-Stokes pigments are advantageously incorporated in the form of small inorganic particles in a printing ink, wherein the degree of filling in the range of 1 to 30 weight percent, advantageously in the range of 1 to 20 weight percent and preferably in the range of 5 to 10 weight percent so that the graphic and in particular color design is not disturbed.
Das Wertdokument kann insbesondere in der Art eines Datenträgers als sogenannte ID-Karte, Reisepass, Visum, Führerscheinausweis, Kreditkarte, Postwertzeichen, Coupon, allgemeines Wertzeichen, Banknote oder dergleichen ausgestaltet sein, wobei mit hoher Zuverlässigkeit eine Echtheitsprüfung mit Geschwindigkeiten von bis zu 10 m/s durchführbar ist. Das Sicherheitselement mit den lumineszierenden Anti-Stokes-Pigmenten ist weiterhin in besonders vorteilhafter Ausgestaltung in einer für das menschliche Auge unsichtbaren Form als maschinenlesbare Codierung in Form von individuellen oder gleichbleibenden Codes in Form von Bar-Codes, 2-D-Codes, Ziffer-Zahl-Symbol-Elementen oder dergleichen im Datenträger angebracht, wobei die Echtheitserkennung mit dem Sensor und dessen Auswerteeinheit derart erfolgt, dass der Code mittels eines geheimen und in der Auswerteeinheit angeordneten Algorithmus in Form eines Softwaremoduls oder auch bevorzugt in Form eines elektronischen Bausteins und/oder in einer externen Auswerteeinheit in Verbindung mit einem anderen Informationselement auf dem Datenträger auf Echtheit verifiziert werden kann, wobei Informationselemente wie Magnetstreifen, Bar-Codes, EAN-Codes und dergleichen drucktechnische Codes oder auch kontaktbehaftete und/oder kontaktlose Chipkarten bzw. RFID-Elemente in Form von ROM-Speicherelementen mit einmaligen IC-Seriennummern von beispielsweise einigen 10 bit bis 128 bit Länge gegen Fälschung und/oder Kopieren gesichert sind.The document of value can be designed, in particular in the form of a data carrier, as so-called ID card, passport, visa, driving license card, credit card, postage stamp, coupon, general stamp, banknote or the like, with authenticity being checked with high reliability at speeds of up to 10 m / m. s is feasible. The security element with the luminescent anti-Stokes pigments is further in a particularly advantageous embodiment in a form invisible to the human eye as a machine-readable encoding in the form of individual or constant codes in the form of bar codes, 2-D codes, digit number Symbol elements or the like mounted in the disk, the authenticity detection with the sensor and its evaluation takes place such that the code by means of a secret and arranged in the evaluation algorithm in the form of a software module or preferably in the form of an electronic module and / or in an external evaluation in conjunction with another information element on the disk can be verified for authenticity, with information elements such as magnetic stripe, bar codes, EAN codes and the like printing codes or contact-based and / or contactless chip cards or RFID elements in the form of ROM Speicherele menten with unique IC serial numbers of, for example, some 10 bits to 128 bit length against counterfeiting and / or copying are secured.
Wie sich herausgestellt hat, ist die zur Auswertung vorgesehene Lumineszenz im NIR-Bereich auf besonders günstige Weise nutzbar, indem die die lumineszierenden Anti-Stokes-Pigmente umfassende Markierungsschicht in ein umgebendes Schichtsystem einlaminiert ist. Das Wertdokument umfasst daher vorteilhafterweise einen Trägerkörper, der als Grundkörper für die Bildung einer Wert- oder ID-Karte ausgebildet ist, in den die Markierungsschicht einlaminiert ist. Die Markierungsschicht ist dabei vorteilhafterweise unter Bildung eines Laminatkörpers von einer Mehrzahl von NIR-transparenten Deckschichten abgedeckt.As has been found, the luminescence provided for evaluation in the NIR range can be used in a particularly favorable manner by laminating the marking layer comprising the luminescent anti-Stokes pigments into a surrounding layer system. The document of value therefore advantageously comprises a carrier body, which is designed as a basic body for the formation of a value or ID card, in which the marking layer is laminated. The marking layer is advantageously covered by a plurality of NIR-transparent cover layers to form a laminate body.
Vorteilhafterweise ist die Markierungsschicht dabei von einem extrudierten oder spritzgegossenen Kunststoffkörper gebildet, in den die Anti-Stokes-Pigmente matrixartig eingelagert sind. Dabei kann zumindest eine, bevorzugt beide, Oberflächen des Substrats bzw. der die Markierungsschicht umfassenden Kernlage mit einer graphischen Gestaltung und wahlweise mit. einem oberen Decklaminat und/oder einem unteren Decklaminat versehen sein.Advantageously, the marking layer is formed by an extruded or injection-molded plastic body, in which the anti-Stokes pigments are embedded in a matrix. In this case, at least one, preferably both, surfaces of the substrate or the core layer comprising the marking layer with a graphic design and optionally with. be provided an upper cover laminate and / or a lower cover laminate.
Bezüglich des Verfahrens zur Herstellung des Wertdokuments wird die genannte Aufgabe gelöst, indem die Markierungsschicht mittels eines Beschichtungsverfahrens wie Streichen, Spritzen, Sprühen, Coaten, Tauchen, vorzugsweise aber mittels eines Druckverfahrens, vorzugsweise mittels Siebdruck, Stichtiefdruck, Offsetdruck, Statistikdruck, Rastertiefdruck oder Lettersetdruck, auf den Trägerkörper aufgebracht wird. Damit ist eine vergleichsweise einfache Herstellung des mit dem Sicherheitselement ausgestatteten Wertdokuments ermöglicht, wobei zudem eine besonders hohe Flexibilität bei einer eventuell gewünschten graphischen Ausgestaltung der Markierungsschicht, beispielsweise als Druckbild, erreichbar ist. Desweiteren kommen auch Rastertiefdruckverfahren, Stahlstichtiefdruckverfahren, Flexodruckverfahren, digitale Druckverfahren in Form von Inkjet-Druckverfahren und/oder flüssige und feste Tonerverfahren oder auch die Aufbringung über die Kleberschicht eines Thermotransfer- und/oder Thermosublimationsbandes in Betracht. Eine besonders einfache Verarbeitbarkeit ist dabei erreich bar, indem vorteilhafterweise beim Aufbringen der Markierungsschicht eine Druckfarbe verwendet wird, in der zusätzlich zu den Anti-Stokes-Pigmenten ein Löse- und/oder ein Bindemittel enthalten ist.With regard to the method for producing the value document, the stated object is achieved by applying the marking layer by means of a coating method such as brushing, spraying, spraying, coating, dipping, but preferably by means of a printing method, preferably by screen printing, intaglio printing, offset printing, statistical printing, screenprinting or letterpress printing, is applied to the carrier body. This allows a comparatively simple production of the security document equipped with the value document, wherein in addition a particularly high flexibility in a possibly desired graphical embodiment of the marking layer, for example as a print image, can be achieved. Furthermore, gravure gravure printing, steel intaglio printing, flexographic printing, digital printing in the form of inkjet printing and / or liquid and solid toner or the Application via the adhesive layer of a thermal transfer and / or Thermosublimationsbandes into consideration. A particularly simple processability is achievable bar by advantageously an ink is used in applying the marking layer, in addition to the anti-Stokes pigments, a solvent and / or a binder is included.
Zur weiteren Erhöhung der Sicherheitsfunktion des Sicherheitselements kann die Vorgabe einer lateralen Struktur in der Markierungsschicht vorgesehen sein, so dass bei der Auswertung der Lumineszenzerscheinungen ortsaufgelöst zwischen aktiven und nicht aktiven Bereichen unterschieden werden kann. Um dies zu ermöglichen, werden erfindungsgemäß in lateralen Teilbereichen der Markierungsschicht durch selektive Bestrahlung mit einem Laser, vorzugsweise mit einem ND:YAG-Laser mit einer Wellenlänge von 1064 nm, Strahlungsabsorber erzeugt. Durch die Laserbestrahlung können dabei insbesondere Ruß-Partikel erzeugt werden, die die Emissionsstrahlung der Anti-Stokes-Leuchtstoffe absorbieren, so dass in diesen Bereichen von außen keine Emission mehr registriert wird.In order to further increase the security function of the security element, the specification of a lateral structure in the marking layer can be provided, so that a distinction can be made between spatially resolved active and non-active regions in the evaluation of the luminescence phenomena. In order to make this possible, radiation absorbers are produced according to the invention in lateral partial regions of the marking layer by selective irradiation with a laser, preferably with an ND: YAG laser with a wavelength of 1064 nm. In particular, soot particles which absorb the emission radiation of the anti-Stokes phosphors can be generated by the laser irradiation, so that no emission is registered from the outside in these areas.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch die gezielte Nutzung der Lumineszenzerscheinungen der Anti-Stokes-Pigmente im NIR-Bereich eine besonders hohe Signalintensität erreichbar ist, so dass eine zuverlässige Erkennung der Pigmente bei der Echtheitsüberprüfung selbst bei nur vergleichsweise geringen Pigmentkonzentrationen in der Markierungsschicht erreichbar ist. Das Lumineszenzsicherheitsmerkmal ist zudem im sichtbaren Wellenlängenbereich weitgehend unsichtbar, aber mittels infraroter Strahlung aktivierbar und verifizierbar, so dass die Echtheitsprüfung für eine maschinelle Auswertung besonders geeignet ist. Eine Nachbildung des Sicherheitselements ist damit aufgrund der versteckten Anordnung des Sicherheitselements nicht oder nur mit erheblichem Aufwand überhaupt denkbar. Die gezielte Beeinflussung des Ankling- und Abklingverhaltens der Anti-Stokes-Lumineszenz ermöglicht darüberhinaus, die erhältliche Vielfalt an Anti-Stokes-Pigmenten sehr stark zu erhöhen, so dass ein Nachbau oder eine Fälschung erheblich erschwert werden.The advantages achieved by the invention are, in particular, that a particularly high signal intensity can be achieved by the targeted use of the luminescence phenomena of the anti-Stokes pigments in the NIR range, so that a reliable detection of the pigments in the authenticity check even with only comparatively low pigment concentrations can be reached in the marking layer. The luminescence security feature is also largely invisible in the visible wavelength range, but activatable and verifiable by means of infrared radiation, so that the authenticity check is particularly suitable for a machine evaluation. A replica of the security element is thus due to the hidden arrangement of the security element not or only with considerable effort even conceivable. The targeted influencing of the Ankling- and Abklingverhaltens the anti-Stokes luminescence also makes it possible to increase the available variety of anti-Stokes pigments very strong, so that a replica or counterfeiting are considerably more difficult.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Show:
Gleiche Teile sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.Identical parts are provided with the same reference numerals in all figures.
Der in
Das Sicherheitselement
Zum Zweck der Echtheitsüberprüfung strahlt der Emitter
Der Sensor
Um die im Ausführungsbeispiel vorgesehene konsequente Ausnutzung der Lumineszent im NIR-Bereich zu ermöglichen, andererseits aber auch einen zuverlässigen Schutz der Markierungsschicht
Das Sicherheitsmerkmal
Die Anti-Stokes-Pigmente
Die Anti-Stokes-Pigmente
Im Ausführungsbeispiel nach
In
Das nach dem Ausführungsbeispiel gemäß
Im Ausführungsbeispiel nach
In der ebenfalls explosionsartigen Darstellung des Ausführungsbeispiels nach
Dabei können übliche graphische Drucktechniken oder auch Rollen beschichten, Vorhang gießen, sprühen und rakeln und dergleichen Beschichtungstechnologien eingesetzt sein.In this case, customary graphic printing techniques or rollers can coat, curtain pour, spray and squeegee and the like coating technologies be used.
Im Ausführungsbeispiel nach
Im Ausführungsbeispiel nach
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Sensorsensor
- 22
- Sicherheitselementsecurity element
- 44
- Wertdokumentvalue document
- 66
- Emitteremitter
- 8, 108, 10
- Pfeilarrow
- 1212
- Strahlungsempfängerradiation receiver
- 1414
- Markierungsbereichmarking region
- 1616
- Trägerkörpersupport body
- 1818
- Markierungsschichtmarking layer
- 2020
- Anti-Stokes-PigmenteAnti-Stokes pigments
- 2222
- Deckschichttopcoat
- 3030
- graphische Gestaltunggraphic design
- 3232
- oberes bzw. unteres DecklaminatUpper or lower cover laminate
- 3434
- HaftvermittlungsschichtBonding layer
- 3636
- Transparentes HologrammTransparent hologram
- 3838
- Papiersubstratpaper substrate
- 4040
- HaftvermittlerschichtBonding layer
- 4242
- graphische Gestaltunggraphic design
- 4444
- Decklaminatoverlaminate
- 50, 5250, 52
- NIR-transparenter BereichNIR-transparent area
- 5454
- obere Kanteupper edge
- 5656
- Oberkantetop edge
- 58, 6058, 60
- Unterkantelower edge
- 62, 6462, 64
- Seitenkanteside edge
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2004
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