DE102018129365A1 - Coding system for forming a security feature in or on a security or value document or a plurality of security or value documents - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Codierungssystem zum Ausbilden eines Sicherheitsmerkmals in oder an einem oder mehreren Sicherheits- oder Wertdokumenten, mit mindestens zwei Einzelleuchtstoffen, und mindestens drei, mit den mindestens zwei Einzelleuchtstoffen gebildeten, Leuchtstoffkombinationen, wobei die mindestens drei Leuchtstoffkombinationen in Form von mindestens drei lumineszierenden Sicherheitselementen für das Sicherheitsmerkmal in oder an dem einem oder den mehreren Sicherheits- oder Wertdokumenten auf- oder angebracht sind, wobei jede der mindestens drei Leuchtstoffkombinationen eine identische spektrale Abfolge der Emissionslinien und/oder Emissionsbanden aufweist, denen ein Code zugeordnet ist, und die mindestens drei lumineszierenden Sicherheitselemente des Sicherheitsmerkmals unter vorgegebenen Anregungsbedingungen unterschiedliche Farbkoordinaten in einem CIE-Normfarbsystem aufweisen, so dass sie unterschiedliche Farbeindrücke bei einem Betrachter hervorrufen.The invention relates to a coding system for forming a security feature in or on one or more security or valuable documents, with at least two individual phosphors, and at least three phosphor combinations formed with the at least two individual phosphors, the at least three phosphor combinations in the form of at least three luminescent security elements for the security feature in or on which the one or more security or value documents are attached or attached, each of the at least three phosphor combinations having an identical spectral sequence of the emission lines and / or emission bands to which a code is assigned and the at least three luminescent ones Security elements of the security feature have different color coordinates in a CIE standard color system under given excitation conditions, so that they cause different color impressions in a viewer.
Description
Die Erfindung betrifft ein Codierungssystem zum Ausbilden eines Sicherheitsmerkmals in oder an einem oder mehreren Sicherheits- oder Wertdokumenten. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Sicherheitsmerkmal, welches in Form von mehreren Sicherheitselementen ausgebildet ist sowie ein Sicherheits- oder Wertdokument umfassend ein erfindungsgemäßes Sicherheitsmerkmal.The invention relates to a coding system for forming a security feature in or on one or more security or value documents. Furthermore, the invention relates to a security feature which is designed in the form of a plurality of security elements and a security or value document comprising a security feature according to the invention.
Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention
Lumineszierende organische und/oder anorganische Materialien werden seit langem in vielfältiger Art und Weise als Sicherheitsmerkmale in Sicherheits- und Wertdokumenten, wie beispielsweise Banknoten, Reisepässen, Personalausweisen, Führerscheinen usw., aber auch im Produktschutz, angewendet.Luminescent organic and / or inorganic materials have long been used in various ways as security features in security and value documents, such as banknotes, passports, ID cards, driver's licenses etc., but also in product protection.
Aus der
Auch aus der
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Sowohl im Bereich des Sicherheits- und Wertdrucks als auch im Produktschutzs gibt es ein zunehmendes Interesse an der Anwendung von „Public Security Features“ (Level-1-Merkmalen, welche ohne zusätzliche Vorrichtungen vom Menschen durch Sehen und Erfühlen überprüfbar sind) und an der Verwendung von auf optischen Effekten beruhenden Level-2-Merkmalen, die auf Grund der zunehmenden allgemeinen Verfügbarkeit von einfachen Handgeräten zur optischen Anregung (beispielsweise in Form von einfach zu bedienenden UV- oder Infrarot LEDs) immer mehr auch von „Normalbürgern“ als Sicherheitsmerkmale wahrgenommen und bewertet werden können.In the area of security and security printing as well as in product protection, there is an increasing interest in the use of "public security features" (
Einige der zu dieser Merkmalsklasse gehörenden lumineszierenden Sicherheitselemente finden sich bereits in zahllosen Sicherheits- und Wertdokumenten wieder (Reisepässe, Ausweise, Theaterkarten), wobei es derartigen „Quasi-Level-1“-Merkmalen aber häufig an einer erforderlichen Fälschungssicherheit mangelt.Some of the luminescent security elements belonging to this class of features can already be found in countless security and value documents (passports, ID cards, theater tickets), but such "quasi-level 1" features often lack the necessary counterfeit security.
Es ist deshalb wünschenswert, in entsprechenden Sicherheits- und Wertdokumenten exklusive lumineszierende Sicherheitsmerkmale einzusetzen, welche mit einfachen Hilfsmitteln sichtbar gemacht werden können, gleichzeitig aber über den optischen Eindruck hinausgehende, weiterreichende Informationen beinhalten würden.It is therefore desirable to use exclusive luminescent security features in corresponding security and value documents, which can be made visible with simple aids, but at the same time would contain further information that goes beyond the visual impression.
Insbesondere wäre es wünschenswert, wenn diese lumineszierenden Sicherheitsmerkmale zusätzlich zu ihrer Level-2-Funktionalität auch eine Level-3-Sicherheitscharakteristik aufweisen, die in der Bereitstellung maschinell auslesbarer Codes bestehen könnte. Derartige Codes könnten zur Verifizierung der Echtheit, zur Nominalwertcodierung oder auch zur Sortierung, beispielsweise von unterschiedlichen Banknotendenominationen oder Wertprodukten genutzt werden.In particular, it would be desirable if, in addition to their
Der Erfindung liegt das technische Problem zu Grunde, ein Codierungssystem zum Ausbilden eines Sicherheitsmerkmals in oder an einem oder mehreren Sicherheits- oder Wertdokumenten und damit ein System zum Ausbilden von Sicherheitsmerkmalen in Form von Sicherheitselementen bereitzustellen, bei denen mit Hilfe einfacher Anregungsquellen eine Sichtbarmachung der Sicherheitsmerkmale möglich ist und gleichzeitig eine möglichst hohe Fälschungssicherheit garantiert wird.The invention is based on the technical problem of providing a coding system for forming a security feature in or on one or more security or value documents and thus a system for forming security features in the form of security elements in which the security features can be made visible with the aid of simple excitation sources is and at the same time the highest possible protection against counterfeiting is guaranteed.
Die voranstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Codierungssystem gemäß Anspruch 1, ein Sicherheitsmerkmal gemäß Anspruch 14 und ein Sicherheits- oder Wertdokument gemäß Anspruch 15 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The above object is achieved according to the invention by a coding system according to
Definitionen Definitions
Lumineszenz ist die von einem physikalischen System beim Übergang von einem angeregten Zustand in den Grundzustand emittierte elektromagnetische Strahlung. Je nach Anregungsbedingungen und dem spektralen Bereich der emittierten elektromagnetischen Strahlung werden verschiedene Lumineszenzarten unterschieden (beispielsweise Photolumineszenz, Kathodolumineszenz, Röntgenlumineszenz, Elektrolumineszenz etc.).Luminescence is the electromagnetic radiation emitted by a physical system during the transition from an excited state to the ground state. Different types of luminescence are distinguished depending on the excitation conditions and the spectral range of the emitted electromagnetic radiation (for example photoluminescence, cathodoluminescence, X-ray luminescence, electroluminescence etc.).
Photolumineszenz bezeichnet hier diejenige Lumineszenzart, bei der die Anregung mit der Hilfe von UV-Strahlung erfolgt und die resultierende Lumineszenzstrahlung im sichtbaren Spektralbereich (mit Wellenlängen von ca. 380 nm bis 780 nm) emittiert wird.Photoluminescence here means the type of luminescence in which the excitation takes place with the aid of UV radiation and the resulting luminescent radiation is emitted in the visible spectral range (with wavelengths of approximately 380 nm to 780 nm).
Anti-Stokes-Lumineszenz (Up-Conversion) ist ein Spezialfall der Lumineszenz, wobei nach mehrstufiger IR-induzierter Anregung ebenfalls eine Emission im sichtbaren Spektralbereich erfolgt.Anti-Stokes luminescence (up-conversion) is a special case of luminescence, whereby emission in the visible spectral range also occurs after multi-stage IR-induced excitation.
Leuchtstoffe sind organische oder anorganische chemische Verbindungen, die bei Anregung mit elektromagnetischer oder Teilchenstrahlung oder nach Anregung mittels elektrischer Felder Lumineszenzerscheinungen zeigen. Um dies zu ermöglichen, werden in die von den chemischen Verbindungen gebildeten Leuchtstoffgrundgitter (Leuchtstoffmatrizen), als Strahlungszentren wirkende Aktivator- und gegebenenfalls zusätzlich Coaktivatorionen eingebaut. Häufig liegen diese Leuchtstoffe als Festkörper, insbesondere in Form von Lumineszenzpigmenten, vor.Phosphors are organic or inorganic chemical compounds that show luminescence when excited with electromagnetic or particle radiation or when excited with electric fields. In order to make this possible, activator ions and optionally additional coactivator ions, which act as radiation centers, are built into the basic fluorescent grids (fluorescent matrices) formed by the chemical compounds. These phosphors are often in the form of solids, in particular in the form of luminescent pigments.
Ein Emissionsspektrum beschreibt die spektrale Verteilung der von den Leuchtstoffen emittierten elektromagnetischen Strahlung bzw. des von ihnen emittierten Lichtes. Ein solches Emissionsspektrum kann aus Emissionslinien und/oder Emissionsbanden bestehen.An emission spectrum describes the spectral distribution of the electromagnetic radiation emitted by the phosphors or of the light emitted by them. Such an emission spectrum can consist of emission lines and / or emission bands.
Bei verschiedenen technischen Anwendungen von Leuchtstoffen (beispielsweise für die Herstellung von Leuchtstofflampen oder weiß emittierenden LED) hat es sich als vorteilhaft gezeigt, dass die für die Realisierung der jeweiligen Fragestellung erforderlichen Emissionsspektren durch eine gezielte Kombination von Einzelleuchtstoffen eingestellt werden können, die auf der Mischung diese Einzelleuchtstoffe beruht. In diesem Zusammenhang wird oft der Begriff „Leuchtstoffkombination“ verwendet. Leuchtstoffkombination(en) umfasst dabei auch das Verständnis, dass die unter den jeweiligen Anregungsbedingungen auftretenden Wechselwirkungen zwischen den in die jeweilige „Leuchtstoffmischung“ der verwendeten Einzelleuchtstoffen bei ihrer Kombination berücksichtigt werden. Die Begriffe Leuchtstoffkombination und Leuchtstoffmischung werden in der vorliegenden Anmeldung als im Wesentlichen gleichwertig verstanden.In various technical applications of luminescent materials (for example for the production of fluorescent lamps or white-emitting LEDs), it has proven to be advantageous that the emission spectra required for the implementation of the respective problem can be set by a targeted combination of individual luminescent materials, which are mixed on these Individual phosphors based. In this context, the term "phosphor combination" is often used. The phosphor combination (s) also includes the understanding that the interactions occurring under the respective excitation conditions between the individual phosphors used in the respective “phosphor mixture” of the individual phosphors used are taken into account in their combination. The terms phosphor combination and phosphor mixture are understood to be essentially equivalent in the present application.
Ein Code ist im Allgemeinen eine Abbildungsvorschrift für die Zuordnung von Zeichen, Symbolen oder messbaren Eigenschaften zu einem Zeichenvorrat. Im Falle von Lumineszenzcodes ergeben sich die zuzuordnenden Messdaten aus der spektralen Abfolge der Emissionslinien und/oder Emissionsbanden der ausgewählten Leuchtstoffe und/oder Leuchtstoffkombinationen, die in der Regel durch die Wellenlängen der Emissionsmaxima (λmax Werte), die Intensitätsverhältnisse zwischen den ausgewählten Emissionslinien und/oder -banden und ggf. auch durch die Halbwertbreiten dieser Emissionen charakterisiert werden können.A code is generally a mapping rule for assigning characters, symbols or measurable properties to a character set. In the case of luminescence codes, the measurement data to be assigned result from the spectral sequence of the emission lines and / or emission bands of the selected phosphors and / or phosphor combinations, which are generally determined by the wavelengths of the emission maxima (λ max values), the intensity relationships between the selected emission lines and / or bands and, if necessary, can also be characterized by the full width at half maximum of these emissions.
Das CIE-Normvalenzsystem (auch CIE-Normfarbsystem genannt) ist ein dreidimensionales farbmetrisches System, das von der Commission internationale de l'eclairage (CIE) 1931 definiert wurde und die Beschreibung von Farben und Selbstleuchtern durch die Normfarbwerte
Die Begriffe „CIE-Normvalenzsystem“ und „CIE-Normfarbsystem“ werden in der vorliegenden Erfindung äquivalent zueinander benutzt.The terms “CIE standard valence system” and “CIE standard color system” are used in the present invention equivalent to one another.
Die CIE-Farbkoordinaten
Das CIE-Normalvalenzsystem beruht auf der Definition eines idealen Normalbeobachters, dessen Spektralwertfunktionen den Normspektralwertfunktionen
Farbempfindung und Farbwahrnehmung eines individuellen Beobachters können von denen des definierten Normalbeobachters abweichen.Color perception and color perception of an individual observer can differ from those of the defined normal observer.
Das Farbunterscheidungsvermögen kennzeichnet das Ausmaß der Wahrnehmung von Farbunterschieden durch individuelle Betrachter. So beschreiben beispielsweise die sogenannten MacAdam-Ellipsen Toleranzbereiche in der Normwerttafel, die dadurch ausgezeichnet sind, dass die auf unterschiedlichen
Maximal zulässige Farbdifferenzen im Sinne der wahrgenommenen Farbgleichheit aber auch unterschiedlichen Farbeindrücke können durch Befragungen von Testpersonen ermittelt werden. Derartige Untersuchungen werden als psychometrische Messungen bezeichnet, bei denen die Wahrscheinlichkeit für die Wahrnehmung eines Farbunterschiedes bestimmt wird. Als farbgleich gelten zwei Farbproben, wenn Sie von einem genügend großen Beobachterkollektiv unter den vorgegebenen Anregungsbedingungen mit einer festgelegten Wahrscheinlichkeit als nicht unterscheidbar bewertet werden. Messverfahren hierzu sind beispielsweise bei BACKHAUS, W. G. K. KLIEGL, R. WERNER, J. S.: Color Vision. Perspectives from different Disciplines. Kap. 2.3. „Psychophysics of Color Vision“ sowie IRTEL, H.: „Methoden der Psychophysik“. und in ERDFELDER, E.: Handbuch quantitative Methoden (S. 479-489), Physiologie Verlags Union Weinheim 1996, beschrieben.Maximum permissible color differences in terms of perceived color equality but also different color impressions can be determined by interviewing test persons. Such examinations are called psychometric measurements, in which the probability of perceiving a color difference is determined. Two color samples are considered to be the same color if they are assessed by a sufficiently large group of observers as being indistinguishable under the specified excitation conditions with a specified probability. Measuring methods for this are for example from BACKHAUS, W.G.K. KLIEGL, R. WERNER, J.S .: Color Vision. Perspectives from different disciplines. Cape. 2.3. "Psychophysics of Color Vision" and IRTEL, H .: "Methods of Psychophysics". and in ERDFELDER, E .: Manual quantitative methods (pp. 479-489), Physiologie Verlag Union Weinheim 1996.
Die akzeptierbaren Farbdifferenzen der objektiv gemessenen Farbkoordinaten, die von Individualbeobachtern noch als farbgleich oder eben farbverschieden angesehen werden, können somit vorfestgelegt werden.The acceptable color differences of the objectively measured color coordinates, which individual observers still consider to be the same or different colors, can thus be predetermined.
In entsprechender Weise werden die Begriffe „verschiedenfarbig“ oder „andersfarbig“ in der vorliegenden Erfindung so verstanden, dass die entsprechenden lumineszierenden Sicherheitsmerkmale solchermaßen unterschiedliche Farbkoordinaten in einem CIE-Normalfarbsystem aufweisen, dass sie bei individuellen Betrachtern unterscheidbare Farbeindrücke hervorrufen.Correspondingly, the terms “different colors” or “different colors” are understood in the present invention in such a way that the corresponding luminescent security features have different color coordinates in a CIE normal color system in such a way that they produce distinguishable color impressions in individual viewers.
Grundidee der ErfindungBasic idea of the invention
Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Codierungssystem gemäß dem unabhängigen Anspruch 1.One aspect of the invention relates to a coding system according to
Das erfindungsgemäße Codierungssystem dient zum Ausbilden eines Sicherheitsmerkmals in oder an einem oder mehreren Sicherheits- oder Wertdokumenten, mit mindestens zwei Einzelleuchtstoffen, und mindestens drei, mit den mindestens zwei Einzelleuchtstoffen gebildeten, Leuchtstoffkombinationen, wobei die mindestens drei Leuchtstoffkombinationen in Form von mindestens drei lumineszierenden Sicherheitselementen für das Sicherheitsmerkmal in oder an dem einen oder den mehreren Sicherheits- oder Wertdokumenten auf- oder angebracht sind, und die mindestens drei Leuchtstoffkombinationen, jeweils im nicht-sichtbaren Spektralbereich, insbesondere im ultravioletten oder infrarotem Spektralbereich, anregbar sind und nach Anregung im sichtbaren Spektralbereich emittieren, wobei jede der mindestens drei Leuchtstoffkombinationen durch ein Emissionsspektrum mit mehreren individuellen Emissionslinien und/oder Emissionsbanden charakterisiert ist, und wobei jede der mindestens drei Leuchtstoffkombinationen eine identische spektrale Abfolge der Emissionslinien und/oder Emissionsbanden aufweist, wobei die Intensitätsverhältnisse der Emissionslinien und/oder Emissionsbanden verschieden sind, jedem der mindestens drei lumineszierenden Sicherheitselemente ein einheitlicher spektraler Code zugeordnet, wobei der Code durch die spektrale Abfolge der Emissionslinien und/oder Emissionsbanden gebildet wird, und wobei die mindestens drei lumineszierenden Sicherheitselemente des Sicherheitsmerkmals bei Anregung unterschiedliche Farbkoordinaten in einem CIE-Normfarbsystem aufweisen, so dass sie unterschiedliche Farbeindrücke bei einem Betrachter hervorrufen.The coding system according to the invention serves to form a security feature in or on one or more security or valuable documents, with at least two individual phosphors, and at least three phosphor combinations formed with the at least two individual phosphors, the at least three phosphor combinations in the form of at least three luminescent security elements for the security feature is attached or attached to or on the one or more security or value documents, and the at least three phosphor combinations, each in the non-visible spectral range, in particular in the ultraviolet or infrared spectral range, can be excited and emit after excitation in the visible spectral range, wherein each of the at least three phosphor combinations is characterized by an emission spectrum with several individual emission lines and / or emission bands, and wherein each of the at least three phosphor combinations n has an identical spectral sequence of the emission lines and / or emission bands, the intensity ratios of the emission lines and / or emission bands being different, each of the at least three luminescent security elements being assigned a uniform spectral code, the code being determined by the spectral sequence of the emission lines and / or emission bands is formed, and wherein the at least three luminescent security elements of the security feature have different color coordinates in a CIE standard color system when excited, so that they cause different color impressions for an observer.
Weitere Aspekte der Erfindung betreffen ein Sicherheitsmerkmal gemäß Anspruch 14 sowie ein Sicherheits- und/oder Wertdokument gemäß Anspruch 15.Further aspects of the invention relate to a security feature according to claim 14 and a security and / or value document according to
Erfindungsgemäß wird die oben beschriebene Aufgabe dadurch gelöst, dass die zur Ausbildung der spektral identischen Codes herangezogenen, im ultravioletten Spektralbereich (insbesondere bei Wellenlängen zwischen 380 und 315 nm (UV-A), 315 und 280 nm (UV-B) sowie zwischen 280 und 200 nm (UV-C)) oder im infraroten Spektralbereich (IR, beispielsweise bei Wellenlängen zwischen 950 bzw. 980 nm) anregbaren und im sichtbaren Bereich emittierenden Einzelleuchtstoffe durch Variation der Mischungsverhältnisse derart zu Leuchtstoffkombinationen zusammengestellt werden, dass die bei einer vorgegebenen optischen Anregung, beispielsweise mit einer bestimmten UV-Strahlungsquelle, hervorgerufenen Farbeindrücke der verschiedenen Leuchtstoffkombinationen, bzw. der korrespondierenden Sicherheitselemente eines Sicherheitsmerkmals vom menschlichen Auge als verschiedenfarbig wahrgenommen werden.According to the invention, the above-described object is achieved in that the codes used to form the spectrally identical codes are used in the ultraviolet spectral range (in particular at wavelengths between 380 and 315 nm (UV-A), 315 and 280 nm (UV-B) and between 280 and 200 nm (UV-C)) or In the infrared spectral range (IR, for example at wavelengths between 950 and 980 nm) and individual emitters that emit in the visible range by varying the mixing ratios are combined to form phosphor combinations such that they are produced with a given optical excitation, for example with a specific UV radiation source Color impressions of the different phosphor combinations or the corresponding security elements of a security feature are perceived by the human eye as different colors.
Das bedeutet, dass der Betrachter die unterschiedlichen, unter den jeweils festgelegten Anregungsbedingungen sichtbar lumineszierenden Sicherheitselemente, zum Beispiel in Form von Markierungen, welche als Sicherheitsmerkmale jeweils auf, an oder in einem Wert- oder Sicherheitsdokument angebracht sind, als farblich unterschiedlich und unterscheidbar wahrnimmt und sie damit mutmaßlich auch für spektral verschieden hält, obwohl diese tatsächlich bezüglich der spektralen Abfolge der individuellen Emissionslinien und/oder Emissionsbanden identische Lumineszenzcodes und Emissionsspektren aufweisen, die nur mit Hilfe einer speziellen Lumineszenz-Messtechnik verifiziert werden können.This means that the viewer perceives the different, luminescent security elements that are visibly luminescent under the specified stimulation conditions, for example in the form of markings, which are attached to, on or in a value or security document as security features, as being different in color and distinguishable and they thus presumably also considers spectrally different, although these actually have identical luminescence codes and emission spectra with regard to the spectral sequence of the individual emission lines and / or emission bands, which can only be verified with the aid of a special luminescence measurement technique.
Die bezüglich ihrer Lumineszenz als verschiedenfarbig wahrgenommenen Sicherheitselemente eines Sicherheitsmerkmals können in unterschiedlichen Sicherheits- oder Wertdokumenten (beispielsweise Banknoten, Ausweise, Reisepässe, Führerscheine etc.) oder auch im Produktschutz eingesetzt werden. Verschiedenfarbig erscheinende, aber identische spektrale Codes aufweisende Markierungen können beispielsweise zum Zwecke der Nominalwertcodierung von unterschiedlichen Währungs-Denominationen eingesetzt werden. Andererseits ist es auch möglich, die als verschiedenfarbig wahrgenommenen Markierungen als Sicherheitsmerkmale mehrmals in gleiche, gleichartige oder unterschiedliche Designs ein und desselben Sicherheits- oder Wertdokumentes zu integrieren.The security elements of a security feature, which are perceived as having different colors with regard to their luminescence, can be used in different security or value documents (for example banknotes, ID cards, passports, driver's licenses etc.) or also in product protection. Markings that appear in different colors but have identical spectral codes can be used, for example, for the purpose of coding the nominal values of different currency denominations. On the other hand, it is also possible to integrate the markings perceived as different colors as security features several times into the same, similar or different designs of one and the same security or value document.
Auf der Grundlage von Modellrechnungen und durch praktische Versuche konnte nachgewiesen werden, dass zur Realisierung der verschiedenfarbig lumineszierenden Leuchtstoffkombinationen und der entsprechenden Sicherheitselemente mit identischen spektralen Codes sowohl linienförmig als auch bandenförmig im sichtbaren Spektralbereich emittierende Einzelleuchtstoffe eingesetzt werden können. Die konkrete Auswahl und die Anzahl der für die Bereitstellung der Leuchtstoffkombinationen eingesetzten Einzelleuchtstoffe mit exklusiver schmal- und/oder breitbandiger Emission hängt dabei von den gewünschten unterschiedlichen Farbeindrücken, gleichzeitig aber auch vom jeweiligen Sicherheitsanspruch und vom zugelassenen Aufwand für die Detektion der emittierten Lumineszenz und die Verifikation der spektral identischen Lumineszenzcodes ab.On the basis of model calculations and practical tests, it was possible to demonstrate that individual phosphors emitting in the visible spectral range can be used in the visible spectral range to form the luminescent combinations of different colors and the corresponding security elements with identical spectral codes. The specific selection and the number of individual phosphors with exclusive narrow and / or broadband emissions used for the provision of the phosphor combinations depends on the desired different color impressions, but at the same time also on the respective safety requirements and the permitted effort for the detection of the emitted luminescence and the verification of the spectrally identical luminescence codes.
Weiterhin hat sich gezeigt, dass verschiedenfarbig lumineszierende Sicherheitselemente mit spektral identischen Lumineszenzcodes sowohl durch die Kombination von Einzelleuchtstoffen mit eng beieinander aber auch mit weiter auseinanderliegenden Emissionslinien und/oder Emissionsbanden erzeugt werden können. Der spektrale Abstand der einzelnen Emissionslinien und/oder Emissionsbanden ist vor allem für den Aufwand zur sicheren spektrometrischen Verifikation der spektral identischen Lumineszenzcodes entscheidend, während die angestrebten unterschiedlichen Farbeindrücke der emittierten Lumineszenz der einzelnen Sicherheitselemente über die Mischungsverhältnisse der zur Bereitstellung der Leuchtstoffkombinationen ausgewählten Einzelleuchtstoffe und die daraus resultierenden unterschiedlichen Intensitätsverhältnisse der charakteristischen Emissionslinien und/oder Emissionsbanden eingestellt werden.Furthermore, it has been shown that differently colored luminescent security elements with spectrally identical luminescence codes can be generated both by the combination of individual luminescent materials with closely spaced emission lines and / or emission lines and / or emission bands. The spectral spacing of the individual emission lines and / or emission bands is primarily decisive for the effort required for reliable spectrometric verification of the spectrally identical luminescence codes, while the desired different color impressions of the emitted luminescence of the individual security elements depend on the mixing ratios of the individual luminescent materials selected to provide the luminescent material combinations and on the basis thereof resulting different intensity ratios of the characteristic emission lines and / or emission bands can be set.
Weitere Kriterien für die Auswahl der Einzelleuchtstoffe für das Codierungssystem sind beispielsweise eine möglichst hohe Lumineszenzausbeute, eine genügend hohe Stabilität und Alterungsbeständigkeit gegenüber Umwelteinflüssen, sowie eine an die ausgewählten Druck- und Applikationsverfahren angepasste Korngrößenverteilung der Lumineszenzpigmente. Diese Eigenschaften sind beispielsweise auch für die Art und Weise der Anwendung der Sicherheitselemente auf oder in den jeweiligen Sicherheits- und Wertdokumenten als auch für die sichere Verifizierbarkeit über die gesamte Lebens- oder Gebrauchsdauer des Sicherheits- oder Wertdokuments von großer Wichtigkeit.Further criteria for the selection of the individual phosphors for the coding system are, for example, the highest possible luminescence yield, a sufficiently high stability and aging resistance to environmental influences, and a grain size distribution of the luminescent pigments adapted to the selected printing and application processes. These properties are also of great importance, for example, for the manner in which the security elements are used on or in the respective security and value documents, and for reliable verifiability over the entire life or service life of the security or value document.
Das Aufbringen der Sicherheitselemente, beispielsweise in Form von Markierungen, kann beispielsweise mit Hilfe üblicher Drucktechnologien (Tiefdruck-, Flexodruck-, Offsetdruck- oder Siebdruckverfahren etc.) oder aber auch unter Ausnutzung andersgearteter Beschichtungsverfahren erfolgen, wobei die zu beschichtenden Materialien sowohl aus Papier, unterschiedlichen Kunststoffen oder aber auch aus anderen organischen oder anorganischen Substanzen bestehen können. Ferner kann auch vorgesehen sein, die die Sicherheitselemente bildenden Leuchtstoffkombinationen bestimmten Kunststoffen zuzumischen, wobei die Kunststoffe anschließend in das Sicherheits- oder Wertdokument eingebracht werden.The security elements, for example in the form of markings, can be applied, for example, using conventional printing technologies (gravure, flexographic, offset printing or screen printing processes, etc.) or else using different types of coating processes, the materials to be coated being made of paper, different Plastics or other organic or inorganic substances. Furthermore, provision can also be made to mix the phosphor combinations forming the security elements with certain plastics, the plastics then being incorporated into the security or value document.
Zur Realisierung verschiedenfarbig emittierender Sicherheitselemente mit identischen spektralen Lumineszenzcodes, stehen sowohl für die Anregung mit UV-Strahlung als auch für die IR-Anregung zahlreiche Einzelleuchtstoffe zur Verfügung. Diese lassen sich so zu erfindungsgemäßen Leuchtstoffkombinationen zusammenführen, dass hochkomplexe Emissionsspektren resultieren. Die aus diesen Spektren ableitbaren, für alle Sicherheitselemente des Sicherheitsmerkmals identischen spektralen Lumineszenzcodes besitzen ein Level-3-Sicherheitsniveau und können nur mit der Hilfe einer leistungsfähigen und gegebenenfalls sehr aufwendigen Lumineszenzmesstechnik und mit dem Spezial- oder Geheimwissen darüber, welche der vielfältigen und verschiedenen Emissionslinien und/oder Emissionsbanden zur Auswertung herangezogen werden. Numerous individual phosphors are available for the excitation with UV radiation as well as for the IR excitation for the realization of security elements emitting different colors with identical spectral luminescence codes. These can be combined to form phosphor combinations according to the invention in such a way that highly complex emission spectra result. The spectral luminescence codes that can be derived from these spectra and are identical for all security elements of the security feature have a
Als Grundgitter (Matrix) für die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Sicherheitselemente verwendeten UV-anregbaren anorganischen Leuchtstoffe können beispielsweise die im Folgenden ausgeführten Materialien eingesetzt werden: Borate (z.B. LaBO3, SrB6O10,CaYO4, SrB4O7, YAl3B4O12, SrB8O13’ Ca2B5O9Br), Nitride (z.B. CaAlSiN3, Sr2Si5N8, MgSiN2, GaN), Oxynitride (z.B. SrSi2N2O2, α-SiAlON, β-SiAlON, Oxide (z.B. Al2O3, CaO, Sc2O3, TiO2, ZnO, Y2O3, ZrO2, La2O3, Gd2O3, Lu2O3), Halogenide und Oxyhalogenide (z.B. CaF2, CaCl2, K2SiF6, LaOBr), Aluminate (z.B. LiAlO3, SrAl2O4, Y3Al5O12, BaMgAl11O17, CaAl2O4, Sr4Al14O25), Silikate (z.B. Ba2SiO4, Sr3SiO5, Sr3MgSi2O8, Sr2MgSi2O7, CaSiO3, Zn2SiO4, Ba2SiO4, Y2SiO5, CaMgSi2O6, Ba2Li2Si2O7, LiCeBa4Si4O14, Ca3Al2Si3O12), Halosilikate (z.B. LaSiO3Cl, Ba5SiO4Cl6, Sr5Si4O10Cl6), Phosphate (z.B. YPO4, Ca2P2O7, MgBaP2O7, Ca3(PO4)2, MgBa2(PO4)2), Halophosphate (z.B. Ca5(PO4)3Cl, Sr5(PO4)3Cl), Sulfide (z.B. ZnS, CaS, SrS, BaS, SrGa2S4, ZnGa2S4, ZnBa2S3), Oxysulfide (z.B. Y2O2S, La2O2S, Gd2O2S, Lu2O2S), Sulfate (z B. Mg2Ca(SO4)3), Gallate (z.B. Y3Ga5O12, CaGa2O4, Gd3Ga5O12), Vanadate (z. B. YVO4), Molybdate und Wolframate (z.B. CaMoO4, Sr3WO6, La2W3O12, Tb2Mo3O12, Li3Ba2La3(MoO4)8), oder aber auch solche anorganischen Substanzklassen wie beispielsweise Boride, Carbide, Scandate, Titanate, Germanate und Yttrate. Diese Aufzählung stellt keine Einschränkung dar, es können auch weitere Materialklassen oder Einzelverbindungen in die Auswahl der als Leuchtstoffgrundgitter geeigneten anorganischen Festkörperverbindungen einbezogen werden.The basic grid (matrix) for the UV-stimulable inorganic phosphors used to produce the security elements according to the invention can be, for example, the materials set out below: borates (for example LaBO 3 , SrB 6 O 10 , CaYO 4 , SrB 4 O 7 , YAl 3 B) 4 O 12 , SrB 8 O 13 'Ca 2 B 5 O 9 Br), nitrides (e.g. CaAlSiN 3 , Sr 2 Si 5 N 8 , MgSiN 2 , GaN), oxynitrides (e.g. SrSi 2 N 2 O 2 , α-SiAlON , β-SiAlON, oxides (e.g. Al 2 O 3 , CaO, Sc 2 O 3 , TiO 2 , ZnO, Y 2 O 3 , ZrO 2 , La 2 O 3 , Gd 2 O 3 , Lu 2 O 3 ), halides and oxyhalides (e.g. CaF 2 , CaCl 2 , K 2 SiF 6 , LaOBr), aluminates (e.g. LiAlO 3 , SrAl 2 O 4 , Y 3 Al 5 O 12 , BaMgAl 11 O 17 , CaAl 2 O 4 , Sr 4 Al 14 O 25 ), silicates (e.g. Ba 2 SiO 4 , Sr 3 SiO 5 , Sr 3 MgSi 2 O 8 , Sr 2 MgSi 2 O 7 , CaSiO 3 , Zn 2 SiO 4 , Ba 2 SiO 4 , Y 2 SiO 5 , CaMgSi 2 O 6 , Ba 2 Li 2 Si 2 O 7 , LiCeBa 4 Si 4 O 14 , Ca 3 Al 2 Si 3 O 12 ), halosilicates (e.g. LaSiO 3 Cl, Ba 5 SiO 4 Cl 6 , Sr 5 Si 4 O 10 Cl 6 ), phosphates (e.g. YPO 4 , Ca 2 P 2 O 7 , MgBaP 2 O 7 , Ca 3 (PO 4 ) 2 , MgBa 2 (PO 4 ) 2 ), halophosphates (e.g. Ca 5 (PO 4 ) 3 Cl, Sr 5 (PO 4 ) 3 Cl), sulfides (e.g. ZnS, CaS, SrS, BaS, SrGa 2 S 4 , ZnGa 2 S 4 , ZnBa 2 S 3 ), oxysulfides (e.g. Y 2 O 2 S, La 2 O 2 S, Gd 2 O 2 S , Lu 2 O 2 S), sulfates (e.g. Mg 2 Ca (SO 4 ) 3 ), gallates (e.g. Y 3 Ga 5 O 12 , CaGa 2 O 4 , Gd 3 Ga 5 O 12 ), vanadates (e.g. B. YVO 4 ), molybdates and tungstates (e.g. CaMoO 4 , Sr 3 WO 6 , La 2 W 3 O 12 , Tb 2 Mo 3 O 12 , Li 3 Ba 2 La 3 (MoO 4 ) 8 ), or else such inorganic substance classes such as borides, carbides, scandates, titanates, germanates and yttrates. This list is not a restriction; further material classes or individual compounds can also be included in the selection of the inorganic solid-state compounds suitable as a phosphor lattice.
Die Aktivierung der ausgewählten Grundgitter erfolgt durch den gezielten Einbau von jeweils einem oder mehreren Fremdionen in die jeweilige Leuchtstoffmatrix, wobei im Falle der im ultravioletten Spektralbereich anregbaren und im Sichtbaren emittierenden Leuchtstoffe vor allem Seltenerdionen und/oder Ionen von Übergangsmetallen zur Dotierung bzw. Codotierung verwendet werden. Diese Aktivator- und die ggf. zusätzlich eingebrachten Coaktivatorionen bilden die Strahlungszentren in den jeweiligen Grundgittern und bestimmen in Wechselwirkung mit diesen die Lumineszenzeigenschaften der anorganischen Leuchtstoffe. So resultieren im Falle der beispielhaften Verwendung von dreiwertigen Ionen der Seltenen Erden wie etwa Pr3+, Sm3+, Eu3+, Tb3+, Er3+, Dy3+, Tm3+ oder von 3d3- Ionen wie Cr3+, Mn4+ nach UV-Anregung in aller Regel linienhafte Emissionen, während bei der Dotierung der bespielhaft genannten Grundgitter mit Ionen wie Mn2+, Cu+, Ag+, Sn2+, Sb3+, Pb2+, Bi3+, Ce3+und Eu2+mit hoher Wahrscheinlichkeit Emissionsbanden erhalten werden.The selected basic lattices are activated by the targeted incorporation of one or more foreign ions into the respective phosphor matrix, with rare earth ions and / or ions from transition metals being used for doping or codotation in the case of phosphors that can be excited and emitted in the visible range in the ultraviolet spectral range . These activator ions and any additional coactivator ions formed form the radiation centers in the respective basic lattices and, in interaction with them, determine the luminescent properties of the inorganic phosphors. In the case of the exemplary use of trivalent rare earth ions such as Pr 3+ , Sm 3+ , Eu 3+ , Tb 3+ , Er 3+ , Dy 3+ , Tm 3+ or 3d 3 ions such as Cr 3+ , Mn 4+, as a rule, linear emissions after UV excitation, while doping the example-mentioned basic lattice with ions such as Mn 2+ , Cu + , Ag + , Sn 2+ , Sb 3+ , Pb 2+ , Bi 3+ , Ce 3+ and Eu 2+ with high probability emission bands can be obtained.
Die mit der Hilfe von Leuchtstoffen bewirkte Umwandlung von infraroter Anregungsstrahlung in sichtbares Licht wird als Anti-Stokes-Lumineszenz bzw. Up-Conversion bezeichnet. Sie gelingt nur durch die Bereitstellung solcher Leuchtstoffmaterialien, die in der Lage sind, die anregende IR-Strahlung durch mehrstufige Anregungsprozesse in den sichtbaren Spektralbereich zu transformieren. Als Grundgitter für derartige, erfindungsgemäß einsetzbare anorganische Leuchtstoffe stehen vor allem oxidische Verbindungen (z.B. Y2O3, ZrO2, La2MoO6, LaNbO4, LiYSiO4), Oxyhalogenide (z.B. YOCI, LaOCI, LaOBr, YOF, LaOF), Oxysulfide (z.B. Y2O2S, La2O2S, Gd2O2S, Lu2O2S) und Fluoride (z.B. YF3, LaF3, LiYF4, NaYF4, NaLaF4, BaYF5) zur Verfügung. Zur Absicherung einer genügend hohen Lumineszenzausbeute werden als Strahlungszentren in den Anti-Stokes-Leuchtstoffen zumeist die Seltenerdionenkombinationen Yb3+-Er3+, Yb3+-Tm3+und Yb3+-Ho3+ verwendet. Daneben sind aber auch weitere Leuchtstoffe wie beispielsweise die Materialien SrF2:Er3+, YF3:Yb3+, Tb3+ oder CaF2:Eu2+ bekannt, die ebenfalls als IR-VIS-Strahlungswandler genutzt werden können.The conversion of infrared excitation radiation into visible light with the help of phosphors is called anti-Stokes luminescence or up-conversion. It can only be achieved by providing such phosphor materials that are able to transform the stimulating IR radiation into the visible spectral range through multi-stage excitation processes. The basic lattice for such inorganic phosphors which can be used according to the invention are, above all, oxidic compounds (for example Y 2 O 3 , ZrO 2 , La 2 MoO 6 , LaNbO 4 , LiYSiO 4 ), oxyhalides (for example YOCI, LaOCI, LaOBr, YOF, LaOF), Oxysulfides (e.g. Y 2 O 2 S, La 2 O 2 S, Gd 2 O 2 S, Lu 2 O 2 S) and fluorides (e.g. YF 3 , LaF 3 , LiYF 4 , NaYF 4 , NaLaF 4 , BaYF 5 ) Available. To secure a sufficiently high luminescence efficiency usually the Seltenerdionenkombinationen Yb 3+ -He 3+, Yb 3+ -Tm 3+ and Yb 3+ 3+ -Ho be used as radiation centers in the anti-Stokes phosphors. In addition, other phosphors are also known, such as the materials SrF 2 : Er 3+ , YF 3 : Yb 3+ , Tb 3+ or CaF 2 : Eu 2+ , which can also be used as IR-VIS radiation converters.
Neben den anorganischen Lumineszenzpigmenten können im Sinne der Erfindung natürlich auch im UV- bzw. IR-Spektralbereich anregbare und im Sichtbaren emittierende organische Einzelleuchtstoffe, wie beispielsweise unterschiedliche, seltenerdaktivierte organische Komplexverbindungen zur Herstellung verschiedenfarbig emittierender Leuchtstoffkombinationen mit spektral identischen Lumineszenzcodes verwendet werden. Diese können gegebenenfalls mit ausgewählten anorganischen Lumineszenzpigmenten kombiniert werden.In addition to the inorganic luminescent pigments, organic single phosphors that can be excited and are visible in the visible, such as, for example, different, rarely activated organic complex compounds with differently colored emitting phosphor combinations with spectrally identical luminescence codes can of course also be used within the meaning of the invention. These can optionally be combined with selected inorganic luminescent pigments.
Darüber hinaus sind in Abhängigkeit von der konkreten Anwendung, vom angestrebten Design des Sicherheitsmerkmals und von der vorgesehenen Technologie für die Herstellung der Sicherheitselemente auch photolumineszierende anorganische oder organische nanoskalierte Leuchtstoffe oder entsprechend konfigurierte Quantendots als Komponenten für die Bereitstellung der erforderlichen Leuchtstoffkombinationen geeignet.In addition, depending on the specific application, the desired design of the security feature and the technology envisaged for the production of the security elements, there are also photoluminescent inorganic or organic nanoscaled phosphors or corresponding configured quantum dots are suitable as components for the provision of the required phosphor combinations.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden die für den jeweiligen Anwendungsfall des Codierungssystems ausgewählten Einzelleuchtstoffe durch gezielte Veränderung der chemischen Zusammensetzung der jeweiligen Wirts-(Grund)-Gitter, d.h. durch gezielt vorgenommene Substitutionen im Kationen- und/oder Anionenteilgitter, so modifiziert, dass sich die Emissionsspektren dieser exklusiven Leuchtstoffe deutlich von denen der in konventionellen technischen Anwendungen verwendeten Luminophoren oder auch von solchen, die ausführlich in der Fachliteratur beschrieben wurden, unterscheiden. Durch die bevorzugte Verwendung derartiger Leuchtstoffe mit exklusiven Emissionsspektren kann die Fälschungssicherheit der mit dem Codierungssystem ausgestatteten Wert- oder Sicherheitsdokumente noch weiter erhöht werden.In a particularly preferred embodiment, the individual phosphors selected for the respective application of the coding system are changed by deliberately changing the chemical composition of the respective host (basic) lattice, i.e. through targeted substitutions in the cation and / or anion partial lattice, modified so that the emission spectra of these exclusive phosphors differ significantly from those of the luminophores used in conventional technical applications or from those which have been described in detail in the specialist literature. The preferred use of such phosphors with exclusive emission spectra can further increase the security against forgery of the value or security documents equipped with the coding system.
Das erfindungsgemäße Codierungssystem bietet eine Vielfalt von Ausführungsformen für unterschiedliche Sicherheitsniveaus und Anwendungsmöglichkeiten. Es können verschiedenfarbig emittierende Markierungen mit einheitlichen spektralen Lumineszenzcodes bereitgestellt werden, deren Echtheit mit einfachen Handsensoren geprüft werden kann, aber auch solche, bei denen für das sichere Verifizieren der Codes hochauflösende Spektrometer erforderlich sind. Die Spannweite der Verifikationsmöglichkeiten reicht von der forensischen Prüfung im Speziallaboratorium bis hin zur Hochgeschwindigkeitsdetektion der maschinell auslesbaren Codes.The coding system according to the invention offers a variety of embodiments for different security levels and possible uses. Markers emitting different colors can be provided with uniform spectral luminescence codes, the authenticity of which can be checked with simple hand sensors, but also those in which high-resolution spectrometers are required for the reliable verification of the codes. The scope of the verification options ranges from forensic testing in a special laboratory to high-speed detection of machine-readable codes.
Besondere AusführungsformenSpecial embodiments
Im Folgenden werden besondere Ausführungsformen der Erfindung weiter im Detail beschrieben.Particular embodiments of the invention are described in more detail below.
Eine bevorzugte Ausgestaltungsform der Erfindung umfasst ein Codierungssystem, bei welchem mindestens ein weiterer Einzelleuchtstoff zur Bildung weiterer Leuchtstoffkombinationen und Ausbildung weiterer lumineszierender Sicherheitselemente mit gleichem Code vorgesehen ist.A preferred embodiment of the invention comprises a coding system in which at least one further individual phosphor is provided to form further phosphor combinations and to form further luminescent security elements with the same code.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung umfasst ein Codierungssystem, bei welchem die Farbkoordinaten der lumineszierenden Sicherheitselemente über ein Mischungsverhältnis der Einzelleuchtstoffe für die Leuchtstoffkombinationen eingestellt werden.An advantageous embodiment of the invention comprises a coding system in which the color coordinates of the luminescent security elements are set via a mixing ratio of the individual phosphors for the phosphor combinations.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung umfasst ein Codierungssystem, bei welchem mindestens einer der Einzelleuchtstoffe einen organischen Leuchtstoff, insbesondere eine seltenerdaktivierte organische Komplexverbindung, aufweist.A particularly advantageous embodiment of the invention comprises a coding system in which at least one of the individual phosphors has an organic phosphor, in particular a rare earth-activated organic complex compound.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung umfasst ein Codierungssystem, bei welchem mindestens einer der Einzelleuchtstoffe einen anorganischen Leuchtstoff aufweist.An advantageous embodiment of the invention comprises a coding system in which at least one of the individual phosphors has an inorganic phosphor.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung umfasst ein Codierungssystem, bei welchem sowohl anorganische als auch organische Einzelleuchtstoffe unterschiedlicher Korngröße, insbesondere nanoskalierte Leuchtstoffe und/oder Quantendots, sowie entsprechende Leuchtstoffkombinationen verwendet werden.An advantageous embodiment of the invention comprises a coding system in which both inorganic and organic individual phosphors of different grain sizes, in particular nanoscaled phosphors and / or quantum dots, and corresponding phosphor combinations are used.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung umfasst ein Codierungssystem, bei welchem die Einzelleuchtstoffe durch gezielte Substitutionen im Leuchtstoffgitter modifiziert werden, so dass diese ein exklusives Emissionsspektrum aufweisen.An advantageous embodiment of the invention comprises a coding system in which the individual phosphors are modified by targeted substitutions in the phosphor grid, so that they have an exclusive emission spectrum.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung umfasst ein Codierungssystem, bei welchem die Einzelleuchtstoffe und/oder Leuchtstoffmischungen in einem oder mehreren ultravioletten Wellenlängenbereiche, nämlich bei Wellenlängen zwischen 380 nm und 315 nm (UV-A) und/oder bei Wellenlängen zwischen 315 nm und 280 nm (UV-B) und/oder bei Wellenlängen zwischen 280 nm und 200 nm (UV-C) anregbar sind.An advantageous embodiment of the invention comprises a coding system in which the individual phosphors and / or phosphor mixtures in one or more ultraviolet wavelength ranges, namely at wavelengths between 380 nm and 315 nm (UV-A) and / or at wavelengths between 315 nm and 280 nm ( UV-B) and / or at wavelengths between 280 nm and 200 nm (UV-C) can be excited.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung umfasst ein Codierungssystem, bei welchem die lumineszierenden Sicherheitselemente des Sicherheitsmerkmals bei mindestens zwei im ultravioletten Spektralbereich einstellbaren Anregungsbedingungen, also im UV-A und/oder im UV-B und/oder im UV-C-Spektralbereich, als verschiedenfarbig, insbesondere als gleichermaßen verschiedenfarbig, wahrgenommen werden.An advantageous embodiment of the invention comprises a coding system in which the luminescent security elements of the security feature are in different colors under at least two excitation conditions that can be set in the ultraviolet spectral range, i.e. in the UV-A and / or in the UV-B and / or in the UV-C spectral range. especially perceived as equally different colors.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Codierungssystem, bei welchem die lumineszierenden Sicherheitselemente des Sicherheitsmerkmals bei jeder der vorgegebenen Anregungen im UV-A-, UV-B- oder UV-C-Spektralbereich unterschiedliche Farbkoordinaten in einem CIE-Normfarbsystem aufweisen, so dass die lumineszierenden Sicherheitselemente unterschiedliche Farbeindrücke, insbesondere gleichermaßen unterschiedliche Farbeindrücke, bei dem Betrachter hervorrufenAn advantageous embodiment of the invention relates to a coding system in which the luminescent security elements of the security feature have different color coordinates in a CIE standard color system for each of the given excitations in the UV-A, UV-B or UV-C spectral range have, so that the luminescent security elements cause different color impressions, in particular equally different color impressions, in the viewer
Eine weitere mögliche Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Codierungssystem, bei welchem die Einzelleuchtstoffe und/oder Leuchtstoffmischungen im Infraroten Wellenlängenbereich, nämlich bei Wellenlängen zwischen 950 nm und 980 nm anregbar sind.Another possible embodiment of the invention relates to a coding system in which the individual phosphors and / or phosphor mixtures can be excited in the infrared wavelength range, namely at wavelengths between 950 nm and 980 nm.
Eine weitere mögliche Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Codierungssystem, bei welchem die Maxima der individuell ausgezeichneten Emissionslinien und/oder Emissionsbanden der Einzelleuchtstoffe und/oder Leuchtstoffkombinationen nur wenige Nanometer voneinander beabstandet sind, insbesondere einen Abstand von weniger als 10 nm, besonders bevorzugt von weniger als 5 nm, noch mehr besonders von weniger als 3 nm aufweisen.Another possible embodiment of the invention relates to a coding system in which the maxima of the individually marked emission lines and / or emission bands of the individual phosphors and / or phosphor combinations are only a few nanometers apart, in particular a distance of less than 10 nm, particularly preferably less than 5 nm, even more particularly less than 3 nm.
Eine weitere mögliche Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Codierungssystem, bei welchem die Einzelleuchtstoffe und/oder Leuchtstoffkombinationen eine im Wesentlichen gleiche oder ähnliche Alterungsbeständigkeit aufweisen.Another possible embodiment of the invention relates to a coding system in which the individual phosphors and / or phosphor combinations have an essentially identical or similar aging resistance.
Im Weiteren werden weitere vorteilhafte und besonderes bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung weiter im Detail beschrieben.Further advantageous and particularly preferred embodiments of the invention are described in further detail below.
Durch das Einbeziehen weiterer, vorzugsweise exklusiv modifizierter Einzelleuchtstoffe in die Bereitstellung der verschiedenfarbig emittierenden Leuchtstoffkombinationen können die Möglichkeiten für die Generierung fälschungssicherer Lumineszenzcodes weiter erhöht werden. Darüber hinaus ist beachten, dass die in der Praxis zur Anwendung gelangenden Einzelleuchtstoffe, beispielweise modifizierte seltenerdaktivierte Luminophore, bereits als Einzelkomponenten zumeist mehrere Emissionslinien und/oder Emissionsbanden und damit häufig komplexe Emissionsspektren aufweisen. Auch dadurch steigt die Anzahl der möglichen Code-Zuweisungen auf dem hohen Level-3-Sicherheitsniveau.By including further, preferably exclusively modified, individual phosphors in the provision of the different-color emitting phosphor combinations, the possibilities for generating counterfeit-proof luminescence codes can be increased further. In addition, it should be noted that the individual phosphors used in practice, for example modified rare earth-activated luminophores, usually already have several emission lines and / or emission bands as individual components and thus often have complex emission spectra. This also increases the number of possible code assignments at the
Ein weiterer möglicher Gedanke der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitsmerkmals eines Codierungssystems für die Anwendung in Sicherheits- oder Wertdokumenten sowie im Produktschutz.Another possible idea of the invention relates to a method for producing a security feature of a coding system for use in security or value documents and in product protection.
Dabei müssen in einem ersten Schritt Entscheidungen über die Anregungsbedingungen für das erfinderische Lumineszenzmerkmal, über die gewünschten unterschiedlichen Farbeindrücke der verschiedenfarbig emittierenden Sicherheitselemente sowie über das Ausmaß der Komplexität der für alle Sicherheitselemente des Sicherheitsmerkmals gleichermaßen identischen spektralen Lumineszenzcodes getroffen werden. Diese Entscheidungen sind abhängig von der Art und der Verwendung der zu schützenden Wert- und Sicherheitsdokumente oder der schützenswerten Produkte, vom zugelassenen Aufwand für die Verifizierung der Lumineszenzcodes und von den Designvorgaben für das Merkmal.In a first step, decisions have to be made about the excitation conditions for the inventive luminescence feature, about the desired different color impressions of the security elements emitting different colors and about the extent of the complexity of the spectral luminescence codes, which are identical for all security elements of the security feature. These decisions depend on the type and use of the value and security documents to be protected or the products to be protected, on the permitted effort for verifying the luminescence codes and on the design specifications for the feature.
Ein weiterer Schritt betrifft die Auswahl der für die Herstellung der benötigten Sicherheitselemente erforderlichen Einzelleuchtstoffe. Die Auswahl kann auf der Grundlage der gemessenen Emissionsspektren der zu bewerteten Leuchtstoffe mit vorzugsweise exklusiver Emissionscharakteristik erfolgen. Die Kenntnis der Emissionsspektren befördert die erforderlichen Entscheidungen über die vorzunehmende Codezuweisung. Gleichzeitig geben die aus den Emissionsspektren berechenbaren CIE- Farbkoordinaten der Einzelleuchtstoffe Auskunft darüber, welche Mischungsverhältnisse zur Anwendung gebracht werden müssen, um den gewünschten unterschiedlichen Farbeeindruck oder Farbeeindrücke der verschiedenfarbig emittierenden Leuchtstoffkombinationen realisieren zu können.Another step concerns the selection of the individual phosphors required for the production of the required security elements. The selection can be made on the basis of the measured emission spectra of the phosphors to be evaluated, preferably with exclusive emission characteristics. Knowledge of the emission spectra promotes the necessary decisions about the code assignment to be made. At the same time, the CIE color coordinates of the individual phosphors that can be calculated from the emission spectra provide information about which mixing ratios have to be used in order to be able to achieve the desired different color impression or color impressions of the differently colored phosphor combinations.
Der nachfolgende Schritt ist auf die gegebenenfalls erforderliche experimentelle Überprüfung und das Festlegen der Mischungsverhältnisse der für die Erstellung der verschiedenfarbig emittierenden Sicherheitselemente des Sicherheitsmerkmals gerichtet. In aller Regel sind nur wenige praktische Versuche erforderlich, um auf der Grundlage der durchgeführten farbmetrischen Berechnungen die unter Applikationsbedingungen gültigen Mischungsverhältnisse für die Bereitstellung der Leuchtstoffkombination zu ermitteln. Die experimentelle Überprüfung ist aber erforderlich, um Wechselwirkungen zwischen den verwendeten Einzelleuchtstoffen sowie weitere Einflussfaktoren, die auf den eigenständigen und unterschiedlichen optischen Eigenschaften (Eigenemission, Absorptions- und Reflexionsverhalten) der weiteren organischen und anorganischen Bestandteile (Bindemittel, Additive) der für die Applizierung des Sicherheitsmerkmals verwendeten Farbkompositionen sowie den optischen Effekten der verwendeten Trägermaterialien beruhen, berücksichtigen zu können.The subsequent step is directed to the experimental verification that may be required and the determination of the mixing ratios of the security elements for the creation of the differently colored security elements of the security feature. As a rule, only a few practical tests are required to determine the mixing ratios for the provision of the phosphor combination based on the colorimetric calculations carried out under the application conditions. However, the experimental verification is necessary to determine the interactions between the individual phosphors used and other influencing factors based on the independent and different optical properties (self-emission, absorption and reflection behavior) of the other organic and inorganic components (binders, additives) required for the application of the security feature color compositions used and the optical effects of the carrier materials used.
In einem weiteren Schritt erfolgt das Auf- oder Einbringen der bereitgestellten verschiedenfarbig emittierenden Leuchtstoffkombinationen auf oder in die Trägermaterialien der jeweiligen Sicherheits- oder Wertdokumente. Dieser Prozessschritt kann beispielweise mit Hilfe der üblichen Druckverfahren (Tiefdruck-, Flexodruck-, Offsetdruck- oder Siebdruckverfahren etc.) oder aber unter Verwendung anderer Beschichtungstechnologien ausgeführt werden. In a further step, the differently colored emitting phosphor combinations provided are applied or introduced onto or into the carrier materials of the respective security or value documents. This process step can be carried out, for example, using the customary printing processes (gravure, flexographic, offset printing or screen printing processes, etc.) or using other coating technologies.
Ein letzter Schritt des Verfahrens zur Herstellung eines Sicherheitsmerkmals ist der abschließenden Codezuweisung vorbehalten. Auf der Grundlage der unter definierten Anregungsbedingungen gemessenen Emissionsspektren der aus den ausgewählten Einzelleuchtstoffen erstellten Leuchtstoffkombinationen werden die für die Echtheitsverifizierung erforderlichen und geeigneten codebildenden Emissionsmaxima (λmax-Werte) der individuell ausgezeichneten, vorzugsweise exklusiven Emissionslinien und/oder Emissionsbanden ausgewählt und einem Zeichenvorrat, beispielsweise einer Zahlen- oder Buchstabenabfolge zugeordnet.A final step in the process of producing a security feature is reserved for the final code assignment. On the basis of the emission spectra of the phosphor combinations created from the selected individual phosphors measured under defined excitation conditions, the code-forming emission maxima (λ max values) required for the authenticity verification and suitable are selected for the individually marked, preferably exclusive emission lines and / or emission bands and a character set, for example one Sequence of numbers or letters assigned.
Weiterhin betrifft eine Ausführungsform der Erfindung ein Verfahren zum Auslesen der Lumineszenzcodes und der Echtheitsverifizierung der beispielsweise als Markierungen ausgebildeten Sicherheitselemente eines Sicherheitsmerkmals des erfindungsgemäßen Codierungssystems bestimmt. Dieses Verfahren umfasst: das Anregen der die Sicherheitselemente bildenden Leuchtstoffkombinationen mit einer vorgegebenen unsichtbaren Anregungsstrahlung, die insbesondere von geeigneten UV- oder IR-Strahlungsquellen erzeugt wird, das Erfassen der elektromagnetischen Spektren dieser, verschiedenfarbig emittierende Leuchtstoffkombinationen in einem vorbestimmten sichtbaren Spektralbereich mit der Hilfe geeigneter optischer Spektrometer, sowie das Auswerten der Messergebnisse und die abschießende Echtheitsbewertung, wobei die Anwesenheit der hinterlegten Code relevanten Emissionscharakteristika geprüft und mit der hinterlegten Codeinformation verglichen wird.Furthermore, an embodiment of the invention relates to a method for reading out the luminescence codes and verifying the authenticity of the security elements of a security feature of the coding system according to the invention, for example in the form of markings. This method comprises: the excitation of the phosphor combinations forming the security elements with a predetermined invisible excitation radiation, which is generated in particular by suitable UV or IR radiation sources, the detection of the electromagnetic spectra of these different-color emitting phosphor combinations in a predetermined visible spectral range with the aid of suitable optical ones Spectrometer, as well as the evaluation of the measurement results and the final authenticity assessment, the presence of the stored code relevant emission characteristics being checked and compared with the stored code information.
Der technische Aufwand für die sichere Verifikation des für alle verschiedenfarbig emittierenden Sicherheitselemente des erfindungsgemäßen Codierungssystems gleichermaßen charakteristischen Lumineszenzcodes hängt von verschiedenen Faktoren ab. Dazu gehören die Breite des im Sichtbaren zu detektierenden Spektralbereiches und das Ausmaß der Komplexität der auf der Grundlage der individuellen, vorzugsweise exklusiven, Emissionsspektren der verwendeten Leuchtstoffkombinationen generierten Lumineszenzcodes, wobei insbesondere geringe spektrale Abstände zwischen den Maxima der für die Codebildung relevanten charakteristischen Emissionslinien und/oder Emissionsbanden die Verwendung von leistungsfähigen optischen Spektrometern mit einem hohen spektralen Auflösungsvermögen erfordern.The technical outlay for the reliable verification of the luminescence code, which is equally characteristic of all differently colored security elements of the coding system according to the invention, depends on various factors. These include the width of the spectral range to be detected in the visible range and the extent of the complexity of the luminescence codes generated on the basis of the individual, preferably exclusive, emission spectra of the phosphor combinations used, in particular small spectral distances between the maxima of the characteristic emission lines and / or relevant for code formation Emission bands require the use of powerful optical spectrometers with a high spectral resolution.
Ein weiterer möglicher Gedanke der Erfindung betrifft darüber hinaus die sich aus der praktischen Anwendung der erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmale in Wert- und Sicherheitsdokumenten bzw. im Produktschutz ergebenden Anforderungen an die Detektionsgeschwindigkeit. Umfangreiche Untersuchungen haben ergeben, dass sich auf der Grundlage der Erfindung maschinenlesbare Level-3-Sicherheitsmerkmale zusammenstellen lassen, deren Lumineszenzcodes sowohl bei den in Geldautomaten (ATM, Cash Management System) als auch bei den in den Sortiermaschinen der Zentralbanken üblichen Detektionsgeschwindigkeiten sicher verifiziert werden können.Another possible idea of the invention also relates to the requirements for the detection speed resulting from the practical application of the security features according to the invention in value and security documents or in product protection. Extensive investigations have shown that machine-
Andererseits ist es im Sinne der Fälschungssicherheit durchaus vorteilhaft, wenn beispielsweise zumindest zwei der individuell ausgezeichneten Emissionslinien der farbidentischen Sicherheitselemente so eng beieinanderliegen, dass sie nicht ohne größeren technischen Aufwand voneinander unterschieden werden können.On the other hand, in terms of counterfeit security, it is quite advantageous if, for example, at least two of the individually marked emission lines of the color-identical security elements are so close together that they cannot be distinguished from one another without major technical effort.
Der Vorteil der Erfindung liegt hier in dem großen Spielraum für die konkrete Ausgestaltung der zu einem erfinderischen Sicherheitsmerkmal gehörenden Sicherheitselemente, der durch die vielfältigen Kombinationsmöglichkeiten der unterschiedlichen Einzelleuchtstoffe eröffnet wird. So kann für das jeweils auszubildende Sicherheitsmerkmal genau entschieden werden, wie gering der spektrale Abstand der beispielsweise zumindest zwei individuell ausgezeichneten Emissionslinien mit Blick auf das höchste Maß an Fälschungssicherheit sein sollte und wie gering er in Anbetracht der Verifikationsumstände, beispielsweise unter den Bedingungen einer Hochgeschwindigkeitsdetektion, sein kann. In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist deshalb vorgesehen, dass die Maxima von zumindest zwei der individuell ausgezeichneten, vorzugsweisen exklusiven Emissionslinien der zu einem Sicherheitsmerkmal gehörenden Sicherheitselemente im elektromagnetischen Spektrum nur wenige Nanometer voneinander entfernt liegen, wobei diese bevorzugt einen Abstand von weniger als 10 nm, besonders bevorzugt einen Abstand von weniger als 5 nm und, ganz besonders bevorzugt einen Abstand von weniger als 3 nm aufweisen.The advantage of the invention here lies in the large scope for the specific design of the security elements belonging to an inventive security feature, which is opened up by the various possible combinations of the different individual phosphors. For each security feature to be trained, it can be decided exactly how small the spectral distance of the at least two individually awarded emission lines should be with a view to the highest level of counterfeit security and how small it is in view of the verification circumstances, for example under the conditions of a high-speed detection can. In an advantageous embodiment of the invention it is therefore provided that the maxima of at least two of the individually distinguished, preferably exclusive emission lines of the security elements belonging to a security feature in the electromagnetic spectrum are only a few nanometers apart, these preferably being a distance of less than 10 nm, particularly preferably have a distance of less than 5 nm and, very particularly preferably, a distance of less than 3 nm.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass die bei einer vorgegebenen optischen Anregung vom Betrachter wahrgenommenen Farbunterschiede zwischen den zu Sicherheitsmerkmalen zusammengestellten verschiedenfarbig lumineszierenden Sicherheitselementen (die auch als Farbshift oder Farbtuning ausgeprägt sein können) zumindest auch bei einer weiteren, von der ersten grundsätzlich unterscheidbaren optischen Anregung, vom menschlichen Auge als vergleichbar oder gleichermaßen wahrgenommen werden. Wie allgemein bekannt und bereits beschrieben, wird der ultraviolette Spektralbereich in der Literatur und in der technischen Abwendung in die Bereiche UV-A- (380-315 nm), UV-B- (315-280 nm) und in den UV-C-Strahlungsbereich (280-100 nm) unterteilt, wobei für die einzelnen definierten Strahlungsarten auch jeweils unterschiedliche Strahlungsquellen zur Verfügung stehen. In diesem Zusammenhang hat sich gezeigt, dass es möglich ist, verschiedenfarbig emittierenden Leuchtstoffkombinationen mit einheitlichen spektralen Codes bereitzustellen, deren Farbeindrücke und Farbdifferenzen beispielsweise sowohl bei der Anregung mit UV-A- als auch UV-B-Strahlungsquellen vom Betrachter als vergleichbar angesehen werden. A particularly advantageous embodiment of the invention consists in that the color differences perceived by the viewer in the case of a given optical excitation between the differently colored luminescent security elements combined to form security features (which can also be in the form of color shift or color tuning), at least also in the case of a further one which is fundamentally distinguishable from the first optical excitation, can be perceived by the human eye as comparable or equally. As is generally known and has already been described, the ultraviolet spectral range in the literature and in technical use is divided into the ranges UV-A- (380-315 nm), UV-B- (315-280 nm) and in the UV-C- Radiation range (280-100 nm) subdivided, with different radiation sources being available for each of the defined radiation types. In this context, it has been shown that it is possible to provide different-color emitting phosphor combinations with uniform spectral codes, the color impressions and color differences of which are considered comparable by the viewer, for example, both when excited with UV-A and UV-B radiation sources.
In einer ganz besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden die Farbeindrücke und die Farbunterschiede der für die Ausbildung eines Sicherheitsmerkmals des Codierungssystems jeweils ausgewählten verschiedenfarbig emittierenden Sicherheitselemente bei allen in ultravioletten Spektralbereich einstellbaren Anregungsbedingungen, also sowohl bei Anregung mit UV-A-, UV-B- oder UV-C-Strahlungsquellen, vom Betrachter als vergleichbar, d.h. gleichermaßen verschiedenfarbig, identifiziert.In a very particularly advantageous embodiment of the invention, the color impressions and the color differences of the different-colored emitting security elements selected in each case for the formation of a security feature of the coding system are provided under all excitation conditions that can be set in the ultraviolet spectral range, i.e. both when excited with UV-A, UV-B or UV-C radiation sources, by the viewer as comparable, ie equally different colors, identified.
Um die Sicherheit der Sicherheitselemente weiter zu erhöhen, kann es zweckmäßig sein, weitere Informationen mit in die Verifikation einzubeziehen. Deshalb ist in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ferner vorgesehen, dass das Codierungssystem eine weitere Information über eine Anordnung und/oder eine Kontur der Sicherheitselemente auf oder in dem Sicherheits- oder Wertdokument ausbildet. Eine solche Anordnung kann beispielsweise eine bestimmte Position auf dem Sicherheits- oder Wertdokument sein. Das Sicherheitselement selber kann aber auch eine bestimmte Kontur aufweisen, beispielsweise die Form eines Zeichens, eines Symbols, einer Ziffer oder eines Piktogramms. Bei der Verifikation werden dann zusätzlich die Position auf dem Sicherheits- oder Wertdokument und/oder die Anordnung und/oder das Vorliegen der entsprechenden Kontur des Sicherheitselements überprüft.In order to further increase the security of the security elements, it may be advisable to include further information in the verification. It is therefore further provided in a further advantageous embodiment that the coding system forms further information about an arrangement and / or a contour of the security elements on or in the security or value document. Such an arrangement can, for example, be a specific position on the security or value document. However, the security element itself can also have a specific contour, for example the shape of a sign, a symbol, a number or a pictogram. During the verification, the position on the security or value document and / or the arrangement and / or the presence of the corresponding contour of the security element are then additionally checked.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die folgenden Figuren und Tabellen näher erläutert. Hierbei zeigen:
-
1 : eine schematische Darstellung der Normfarbtafel des CIE-Normfarbsystems mit auf Literaturangaben beruhenden unterschiedlichen Benennungen der Farbregionen, -
2a-c : die Emissionsspektren von zwei Modellleuchtstoffen sowie die dazugehörigen Farbkoordinaten, dargestellt in der Normfarbtafel des CIE-Normfarbsystems, -
3a-e : die Emissionsspektren von beispielhaften Leuchtstoffkombinationen (Leuchtstoffmischungen), die aus den in den2a-c gezeigten zwei Modellleuchtstoffen gebildet sind, und die dazugehörigen Farbkoordinaten der Leuchtstoffmischungen in der CIE-Normfarbtafel, -
4a-j : die Emissionsspektren von acht verschiedenfarbig lumineszierenden Sicherheitselementen mit bezüglich der spektralen Abfolge der charakteristischen Emissionslinien identischen Lumineszenzcodes, die durch die Kombination von fünf Modelleuchtstoffen erstellt wurden, wobei die fünf Einzelleuchtstoffe so ausgewählt wurden, das sowohl ihre als auch die Farbkoordinaten der resultierenden, beispielhaften acht Leuchtstoffmischungen in der CIE-Normfarbtafel gemäß der4a und4b in Form von Geraden angeordnet sind, -
5a-j : ein weiteres Beispiel für die Generierung verschiedenfarbig lumineszierender Sicherheitselemente mit spektral identischen Lumineszenzcodes, das auf der Verwendung von fünf Modelleuchtstoffen beruht, deren Farbkoordinaten in der CIE-Normfarbtafel gemäß der5a und5b in Form eines Oktaeders positioniert sind, -
6a-c : die Emissionsspektren von drei ausgewählten realen Leuchtstoffen, -
7a-j : die Farbkoordinaten der drei ausgewählten realen Leuchtstoffe sowie die Emissionsspektren und Farbkoordinaten von acht beispielhaften, durch Kombination (Mischung) dieser Einzelleuchtstoffe bereitgestellten, verschiedenfarbig lumineszierenden Sicherheitsmerkmale, die durch spektral identische Lumineszenzcodes gekennzeichnet sind.
-
1 : a schematic representation of the standard color chart of the CIE standard color system with different names of the color regions based on literature information, -
2a-c : the emission spectra of two model phosphors and the associated color coordinates, shown in the standard color table of the CIE standard color system, -
3a-e : the emission spectra of exemplary phosphor combinations (phosphor mixtures), which result from the in the2a-c two model phosphors shown are formed, and the associated color coordinates of the phosphor mixtures in the CIE standard color chart, -
4a-j : the emission spectra of eight differently colored luminescent security elements with identical luminescence codes with regard to the spectral sequence of the characteristic emission lines, which were created by the combination of five model phosphors, the five individual phosphors being selected in such a way that both their and the color coordinates of the resulting exemplary eight phosphor mixtures in the CIE standard color chart according to the4a and4b are arranged in the form of straight lines, -
5a-j : Another example for the generation of differently colored luminescent security elements with spectrally identical luminescence codes, which is based on the use of five model phosphors, whose color coordinates in the CIE standard color table according to5a and5b are positioned in the form of an octahedron, -
6a-c : the emission spectra of three selected real phosphors, -
7a-j : the color coordinates of the three selected real phosphors as well as the emission spectra and color coordinates of eight exemplary, differently colored, luminescent security features provided by combining (mixing) these individual phosphors, which are characterized by spectrally identical luminescence codes.
Die nachfolgenden Tabellen beinhalten:
- Tab. 1: die Lumineszenz-spezifischen Daten von zwei ausgewählten Modellleuchtstoffen, wie sie in
der 2 beschrieben sind, - Tab. 2: die zur Ausbildung der in der
3b bis3e beschriebenen beispielhaften lumineszierenden Sicherheitselemente erforderlichen Mischungsverhältnisse für die ausgewählten zwei Modellleuchtstoffe, sowie die Farbkoordinaten der beispielhaften Leuchtstoffkombinationen, - Tab. 3: die Lumineszenz-spezifischen Daten von weiteren fünf ausgewählten Modellleuchtstoffen, deren charakteristischen Farbkoordinaten in der
4a dargestellt sind, - Tab. 4: die Mischungsverhältnisse für diese Leuchtstoffe, die für das Erstellen von insgesamt acht in den
4c bis4j beschriebenen beispielhaften, verschiedenfarbig lumineszierenden und mit spektral identischen Lumineszenzcodes ausgestatteten Sicherheitselementen zu Anwendung gebracht werden müssen, sowie die Farbkoordinaten der einzelnen, die Sicherheitselemente bildenden Leuchtstoffmischungen, - Tab. 5: die Lumineszenz-spezifischen Daten von weiteren fünf ausgewählten Modellleuchtstoffen, deren charakteristischen Farbkoordinaten in der
5a dargestellt sind, - Tab. 6: die Mischungsverhältnisse für diese Leuchtstoffe, auf deren Grundlage die in den
5c bis5j beschriebenen, beispielhaften erfindungsgemäßen Sicherheitselementen konfiguriert werden können, sowie die Farbkoordinaten der einzelnen Leuchtstoffkombinationen, wie sie auch in der5b dargestellt sind, - Tab. 7: die Farbkoordinaten und Emissionsmaxima von drei für die Erstellung erfindungsgemäßer lumineszierender Sicherheitselemente beispielhaft ausgewählten realen Leuchtstoffen, und
- Tab. 8: die erforderlichen Mischungsverhältnisse für die Bereitstellung der in den
7c bis7j anhand ihrer Emissionsspektren beschriebenen beispielhaften Kombinationen dieser realen Einzelleuchtstoffe sowie die für diese Emissionsspektren berechneten Farbkoordinaten.
- Tab. 1: the luminescence-specific data of two selected model phosphors, as shown in the
2nd are described - Tab. 2: those for training in the
3b to3e described exemplary luminescent security elements required mixing ratios for the selected two model phosphors, as well as the color coordinates of the exemplary phosphor combinations, - Tab. 3: the luminescence-specific data of a further five selected model phosphors, whose characteristic color coordinates in the
4a are shown - Tab. 4: the mixing ratios for these phosphors, which are used to create a total of eight in the
4c to4j described, differently colored luminescent security elements equipped with spectrally identical luminescence codes must be used, as well as the color coordinates of the individual phosphor mixtures forming the security elements, - Tab. 5: the luminescence-specific data of a further five selected model phosphors, whose characteristic color coordinates in the
5a are shown - Tab. 6: the mixing ratios for these phosphors, on the basis of which in the
5c to5j described, exemplary security elements according to the invention can be configured, as well as the color coordinates of the individual phosphor combinations, as also in the5b are shown - Tab. 7: the color coordinates and emission maxima of three real phosphors selected as examples for the creation of luminescent security elements according to the invention, and
- Tab. 8: The required mixing ratios for the provision of the
7c to7y Exemplary combinations of these real individual phosphors as well as the color coordinates calculated for these emission spectra are described on the basis of their emission spectra.
Die
Darüber hinaus wurden in die schematische Darstellung der CIE-Normfarbtafel in der Fachliteratur (vergl.: R. Baer, Beleuchtungstechnik: Grundlagen, 3. Auflage, Huss-Medien 2006, S.
Ein erstes beispielhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren
In der
Wie aus der
Darüber hinaus zeigen die
Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass die Anzahl der auf der Grundlage der zwei ausgewählten Einzelleuchtstoffe generierbaren farbverschiedenen Leuchtstoffkombinationen mit spektral einheitlichem Lumineszenzcode natürlich nicht auf die Zahl vier beschränkt ist. Zwischen den in den
Die
Die numerischen Werte der x- und y- Farbkoordinaten der fünf ausgewählten Einzelleuchtstoffe sind ebenfalls der Tab. 3 zu entnehmen, andererseits sind sie unter Verwendung der einheitlichen Δ- Symbole mit den Bezeichnungen
Die deutlich erhöhte Anzahl der für die Bereitstellung der verschiedenfarbig emittierenden Leuchtstoffkombinationen mit spektral identischen Lumineszenzcodes ausgewählten Einzel-Modellleuchtstoffe und die auch daraus resultierenden geringeren spektralen Abstände zwischen den Emissionsmaxima dieser Leuchtstoffe führen im vorliegenden Ausführungsbeispiel zu einer stark ansteigenden Komplexität der Emissionsspektren und damit der auch der spektral identischen Lumineszenzcodes der unterschiedlichen, unter Einbeziehung aller modellmäßigen Einzelkomponenten erstellbaren Leuchtstoffkombinationen. Dies geht insbesondere aus den
Aus der
Für die Auswahl der spektralen Positionen der für die Bereitstellung der erfindungsgemäß verschiedenfarbig emittierenden Leuchtstoffkombinationen erforderlichen Einzelleuchtstoffe gibt es im Sinne der Erfindung weder Einschränkungen noch Vorzugslösungen. Die Farbkoordinaten der Einzelleuchtstoffe müssen in der CIE-Normfarbtafel nicht notwendigerweise auf einer Geraden platziert sein; die Anzahl der einsetzbaren Komponenten und die spektralen Charakteristika, die sie aufweisen sollten, hängen beispielsweise vielmehr von den geplanten Anwendungsbedingungen der mit identischen spektralen Codes ausgestatteten, lumineszierenden Sicherheitselemente und vom zugelassenen Auswand für den sichere Echtheitsnachweis der mit diesen Sicherheitselementen ausgestatteten Sicherheits-und Wertdokumenten ab. Zu den Entscheidungen, die in diesem Zusammenhang zu treffen sind, gehören die über das Ausmaß der Komplexität des für alle Sicherheitselemente des jeweiligen Sicherheitsmerkmals charakteristischen spektral identischen Lumineszenzcodes sowie diejenige über den Farbbereich und die gewünschten Farbunterschiede in dem und mit denen die verschiedenfarbig im sichtbaren Spektralbereich lumineszierenden Sicherheitselemente vom Betrachter wahrgenommen werden sollen.There are neither restrictions nor preferred solutions for the selection of the spectral positions of the individual phosphors required for the provision of the different-color emitting phosphor combinations according to the invention. The color coordinates of the individual phosphors do not necessarily have to be placed on a straight line in the CIE standard color chart; the number of components that can be used and the spectral characteristics that they should have depend, for example, rather on the planned conditions of use of the luminescent security elements equipped with identical spectral codes and on the approved means of securely verifying the security and value documents equipped with these security elements. The decisions to be made in this connection include the spectrally identical luminescence code, which is characteristic of all security elements of the respective security feature, as well as the color range and the desired color differences in and with which the differently colored luminescent in the visible spectral range Security elements should be perceived by the viewer.
Diese Feststellungen werden im Folgenden anhand eines weiteren Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt die
Für die Halbwertbreiten wurden im Vergleich zu den vorher betrachteten Beispielen etwas größere Werte (15 nm) festgelegt. Diese Werte, die Maxima der Emissionslinien sowie die numerischen Angaben zu den Farbkoordinaten der fünf Modellleuchtstoffe sind in der Tab. 5 zusammengestellt.
Tab. 5
Wie im zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel wurden auch in vorliegenden Fall entsprechend der in der Tab. 6 wiedergegebenen Mischungsverhältnisse insgesamt acht unterschiedliche Leuchtstoffkombinationen berechnet, deren Emissionsspektren M''-1 bis M"-8 in den
Für die erfindungsgemäße Zuweisung eines einheitlichen Lumineszenzcodes, der auf der identischen spektralen Abfolge der vorhandenen Emissionslinien bzw. Emissionsbanden beruht, gibt es mehrere Optionen. Zum einen können natürlich alle fünf Emissionslinien bzw. Emissionsbanden in die Codezuweisung einbezogen werden, andererseits ist es aber auch möglich, eine geringere Anzahl der vorhandenen Lumineszenzsignale für die Codebildung auszuwählen. Im zuletzt genannten Fall wäre es dann auch möglich, den für den Echtheitsnachweis der mit den erfindungsgemäßen verschiedenfarbig lumineszierenden Sicherheitselementen ausgestatteten Sicherheits- und Wertdokumenten entscheidenden spektral identischen Lumineszenzcode in bestimmten zeitlichen Abständen zu wechseln.
Tab. 6
An dieser Stelle sei noch einmal darauf hingewiesen, dass die Komplexität der erfindungsgemäßen, spektral identischen Lumineszenzcodes durch die Einbeziehung weiterer Einzelleuchtstoffe mit singulären Emissionslinien bzw. Emissionsbanden in die Erstellung der verschiedenfarbig emittierenden Leuchtstoffkombinationen oder aber durch die Verwendung von Einzelleuchtstoffen mit mehreren Emissionslinien oder Emissionsbanden weiter gesteigert werden kann. Gleichzeitig sei erneut darauf verwiesen, dass auch die unterschiedlichen Intensitätsverhältnisse der charakteristischen Emissionslinien bzw. Emissionsbande der einzelnen verschiedenfarbig lumineszierenden Sicherheitselemente eines entsprechenden Sicherheitsmerkmals als ein zusätzliches Kriterium für die Echtheitsverifizierung der mit ihnen ausgestatteten Sicherheits- und Wertdokumente verwendet werden können.At this point, it should be pointed out once again that the complexity of the spectrally identical luminescence codes according to the invention is further increased by the inclusion of further individual phosphors with singular emission lines or emission bands in the creation of the different-colored emitting phosphor combinations or by the use of individual phosphors with several emission lines or emission bands can be. At the same time, it should again be pointed out that the different intensity ratios of the characteristic emission lines or emission bands of the individual differently luminescent security elements of a corresponding security feature can be used as an additional criterion for the authenticity verification of the security and value documents equipped with them.
Eine wichtige Voraussetzung für die sichere Verifikation der erfindungsgemäß spektral identischen Lumineszenzcodes der verschiedenfarbig emittierenden Sicherheitselemente besteht darin, dass alle in die Codezuweisung einbezogenen Emissionslinien bzw. Emissionsbanden zumindest solchermaßen hohe Lumineszenzintensitäten aufweisen, dass sie unter den Bedingungen des zur Anwendung gelangenden Verifikationsverfahrens sicher detektiert werden können. Insbesondere im Falle hoher Detektionsgeschwindigkeiten gibt es erhöhte Anforderungen an die Mindestintensitäten der für die Codeausbildung ausgewählten Emissionssignale. In den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen wurde dieser Forderung dahingehend Rechnung getragen, dass für alle charakteristischen Emissionslinien oder Emissionsbanden der simulierten verschiedenfarbig lumineszierenden Leuchtstoffkombinationen eine Mindestintensität von 10 % der auf einen Wert von 100 relativen Einheiten festgelegten maximalen Intensitäten der in die Simulationsrechnungen einbezogenen Einzel-Modellleuchtstoffe festgelegt wurde.An important prerequisite for the reliable verification of the spectrally identical luminescence codes of the differently colored security elements is that all emission lines or emission bands included in the code assignment have at least such high luminescence intensities that they can be reliably detected under the conditions of the verification method used. Particularly in the case of high detection speeds, there are increased requirements for the minimum intensities of the emission signals selected for the code formation. In the exemplary embodiments described so far, this requirement was taken into account in such a way that for all characteristic emission lines or emission bands of the simulated differently colored luminescent phosphor combinations, a minimum intensity of 10% of the maximum intensities of the individual model phosphors included in the simulation calculations, which were set to a value of 100 relative units, was specified .
Die Farbkoordinaten der für die ausgewählten Leuchtstoffkombinationen des zuletzt beschriebenen Ausführungsbeispiels berechneten Emissionsspektren weisen einen interessanten Verlauf auf. Wie aus der
Ein abschließendes Beispiel zur Erläuterung der Erfindung beschreibt die auf der Verwendung realer Leuchtstoffe beruhende Konfigurierung verschiedenfarbig emittierender Sicherheitselemente mit spektral identischen Lumineszenzcodes. Bei den hierfür ausgewählten drei realen Einzelleuchtstoffen handelt es sich um Tb3+-, Dy3+- sowie um Eu3+- aktivierte anorganische Luminophore mit oxysulfidischen bzw. Vanadat-Grundgittern. Die bei einer vorgegebenen Anregung im UV- B-Bereich (313 nm-Anregungsquelle) gemessenen Emissionsspektren 1''', 2''' und 3''' dieser drei Leuchtstoffe sind in den
Auf der Grundlage der Emissionsspektren der beschriebenen realen Leuchtstoffkomponenten wurden gemäß der in der Tab. 8 aufgeführten Mischungsverhältnisse erneut acht beispielhafte Leuchtstoffkombinationen berechnet, deren Emissionsspektren in den
Obwohl für die Erstellung der acht verschiedenfarbig lumineszierenden Leuchtstoffkombinationen lediglich drei reale Einzelleuchtstoffe verwendet wurden, weisen Emissionsspektren der erzeugten Mischungen eine hohe Anzahl von unterschiedlichen Emissionslinien auf. Wie die
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 1, 1', 1", 1'"1, 1 ', 1 ", 1'"
- (erster) Einzelleuchtstoff(first) single phosphor
- 2, 2',2",2'"2, 2 ', 2 ", 2'"
- (zweiter) Einzelleuchtstoffe(second) individual phosphors
- 3, 3',3",3'"3, 3 ', 3 ", 3'"
- (dritter) Einzelleuchtstoffe(third) individual phosphors
- 4, 4',4",4'" 4, 4 ', 4 ", 4'"
- (vierter) Einzelleuchtstoffe(fourth) individual phosphors
- 5, 5',5",5'"5, 5 ', 5 ", 5'"
- (fünfter) Einzelleuchtstoffe(fifth) individual phosphors
- 10, 10', 10", 10'"10, 10 ', 10 ", 10'"
-
Farbkoordinaten von Einzelleuchtstoff
1 ,1' ,1" ,1''' Color coordinates ofsingle phosphor 1 ,1' ,1" ,1''' - 20, 20', 20", 20'"20, 20 ', 20 ", 20'"
-
Farbkoordinaten von Einzelleuchtstoff
2 ,2' ,2" ,2'" Color coordinates of single phosphor2nd ,2 ' ,2 " ,2 '" - 30, 30', 30", 30'"30, 30 ', 30 ", 30'"
-
Farbkoordinaten von Einzelleuchtstoff
3 ,3' ,3" ,3'" Color coordinates of single phosphor3rd ,3 ' ,3 " ,3 '" - 40, 40', 40", 40'"40, 40 ', 40 ", 40'"
-
Farbkoordinaten von Einzelleuchtstoff
4 ,4' ,4" ,4'" Color coordinates of single phosphor4th ,4 ' ,4 " ,4 '" - 50, 50', 50", 50'"50, 50 ', 50 ", 50'"
-
Farbkoordinaten von Einzelleuchtstoff
5 ,5' ,5" ,5'" Color coordinates ofsingle phosphor 5 ,5 ' ,5 " ,5 '" - M-1, M'-1, M"-1, M'"-1M-1, M'-1, M "-1, M '" - 1
- Erste LeuchtstoffkombinationFirst fluorescent combination
- M-2, M'-2, M"-2, M'"-2M-2, M'-2, M "-2, M '" - 2
- Zweite LeuchtstoffkombinationSecond fluorescent combination
- M-3, M'-3, M"-3, M"'-3M-3, M'-3, M "-3, M" '- 3
- Dritte LeuchtstoffkombinationThird fluorescent combination
- M-4, M'-4, M"-4, M"'-4M-4, M'-4, M "-4, M" '- 4
- Vierte LeuchtstoffkombinationFourth fluorescent combination
- M-5, M'-5, M"-5, M"'-5M-5, M'-5, M "-5, M" '- 5
- Fünfte LeuchtstoffkombinationFifth fluorescent combination
- M-6, M'-6, M"-6, M"'-6M-6, M'-6, M "-6, M" '- 6
- Sechste LeuchtstoffkombinationSixth fluorescent combination
- M-7, M'-7, M"-7, M"'-7M-7, M'-7, M "-7, M" '- 7
- Siebte LeuchtstoffkombinationSeventh fluorescent combination
- M-8, M'-8, M"-8, M"'-8M-8, M'-8, M "-8, M" '- 8
- Achte LeuchtstoffkombinationEighth fluorescent combination
- M-10, M'-10, M"-10, M"-10M-10, M'-10, M "-10, M" -10
- Farbkoordinaten einer ersten LeuchtstoffkombinationColor coordinates of a first phosphor combination
- M-20, M'-20, M"-20, M'"-20M-20, M'-20, M "-20, M '" - 20
- Farbkoordinaten einer zweiten LeuchtstoffkombinationColor coordinates of a second phosphor combination
- M-30, M'-30, M"-30, M'"-30M-30, M'-30, M "-30, M '" - 30
- Farbkoordinaten einer dritten LeuchtstoffkombinationColor coordinates of a third phosphor combination
- M-40, M'-40, M"-40, M'"-40M-40, M'-40, M "-40, M '" - 40
- Farbkoordinaten einer vierten LeuchtstoffkombinationColor coordinates of a fourth phosphor combination
- M-50, M'-50, M"-50, M'"-50M-50, M'-50, M "-50, M '" - 50
- Farbkoordinaten einer fünften LeuchtstoffkombinationColor coordinates of a fifth phosphor combination
- M-60, M'-60, M"-60, M'"-60M-60, M'-60, M "-60, M '" - 60
- Farbkoordinaten einer sechsten LeuchtstoffkombinationColor coordinates of a sixth phosphor combination
- M-70, M'-70, M"-70, M"'-70M-70, M'-70, M "-70, M" '- 70
- Farbkoordinaten einer siebten LeuchtstoffkombinationColor coordinates of a seventh phosphor combination
- M-80, M'-80, M"-80, M"'-80M-80, M'-80, M "-80, M" '- 80
- Farbkoordinaten einer achten LeuchtstoffkombinationColor coordinates of an eighth phosphor combination
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- GB 1143362 A [0003]GB 1143362 A [0003]
- GB 1186251 A [0003]GB 1186251 A [0003]
- DE 10346685 A1 [0004]DE 10346685 A1 [0004]
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Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1143362A (en) | 1965-03-08 | 1969-02-19 | American Cyanamid Co | Information recording |
| GB1186251A (en) | 1965-03-08 | 1970-04-02 | American Cyanamid Co | Information Storage and Retrieval and Information Carrier therefor |
| DE10346685A1 (en) | 2003-10-08 | 2005-05-04 | Giesecke & Devrient Gmbh | Coding system for value documents |
| DE10346631A1 (en) * | 2003-10-08 | 2005-05-19 | Giesecke & Devrient Gmbh | value document |
| US20130106090A1 (en) * | 2010-07-09 | 2013-05-02 | Giesecke & Devrient Gmbh | Security feature |
| US20130147181A1 (en) * | 2010-07-29 | 2013-06-13 | Arjowiggins Security | Security Structure Including Phosphorescent and Fluorescent Compositions |
| US20130189455A1 (en) * | 2010-08-09 | 2013-07-25 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Light-emitting medium |
| US20130277957A1 (en) * | 2010-12-23 | 2013-10-24 | Giesecke & Devrient Gmbh | Security feature |
| US20150328915A1 (en) * | 2012-07-03 | 2015-11-19 | Giesecke & Devrient Gmbh | Value Document, Method for Checking the Presence of Same and Value Document System |
| US20160215456A1 (en) * | 2013-09-27 | 2016-07-28 | Giesecke & Devrient Gmbh | Value Document and Method for Checking the Presence of the Same |
| DE102017003746A1 (en) * | 2017-04-18 | 2018-10-18 | Giesecke+Devrient Currency Technology Gmbh | Value document with security mark with varying cooldown and method for identifying the security mark |
| DE102017127923A1 (en) * | 2017-11-27 | 2019-06-13 | Bundesdruckerei Gmbh | An encoding system for forming a security feature in or on a security or value document or a plurality of security or value documents |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1179807A1 (en) * | 2000-08-09 | 2002-02-13 | Banque Nationale De Belgique S.A. | Anti-tampering element for document |
| US8330122B2 (en) * | 2007-11-30 | 2012-12-11 | Honeywell International Inc | Authenticatable mark, systems for preparing and authenticating the mark |
| DE102015014560A1 (en) * | 2015-11-11 | 2017-05-11 | Giesecke & Devrient Gmbh | Pigment system, luminescence color system and value document |
-
2018
- 2018-11-21 DE DE102018129365.8A patent/DE102018129365A1/en active Pending
-
2019
- 2019-07-23 EP EP19752084.4A patent/EP3883783A1/en active Pending
- 2019-07-23 WO PCT/DE2019/100673 patent/WO2020103968A1/en unknown
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1143362A (en) | 1965-03-08 | 1969-02-19 | American Cyanamid Co | Information recording |
| GB1186251A (en) | 1965-03-08 | 1970-04-02 | American Cyanamid Co | Information Storage and Retrieval and Information Carrier therefor |
| DE10346685A1 (en) | 2003-10-08 | 2005-05-04 | Giesecke & Devrient Gmbh | Coding system for value documents |
| DE10346631A1 (en) * | 2003-10-08 | 2005-05-19 | Giesecke & Devrient Gmbh | value document |
| US20130106090A1 (en) * | 2010-07-09 | 2013-05-02 | Giesecke & Devrient Gmbh | Security feature |
| US20130147181A1 (en) * | 2010-07-29 | 2013-06-13 | Arjowiggins Security | Security Structure Including Phosphorescent and Fluorescent Compositions |
| US20130189455A1 (en) * | 2010-08-09 | 2013-07-25 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Light-emitting medium |
| US20130277957A1 (en) * | 2010-12-23 | 2013-10-24 | Giesecke & Devrient Gmbh | Security feature |
| US20150328915A1 (en) * | 2012-07-03 | 2015-11-19 | Giesecke & Devrient Gmbh | Value Document, Method for Checking the Presence of Same and Value Document System |
| US20160215456A1 (en) * | 2013-09-27 | 2016-07-28 | Giesecke & Devrient Gmbh | Value Document and Method for Checking the Presence of the Same |
| DE102017003746A1 (en) * | 2017-04-18 | 2018-10-18 | Giesecke+Devrient Currency Technology Gmbh | Value document with security mark with varying cooldown and method for identifying the security mark |
| DE102017127923A1 (en) * | 2017-11-27 | 2019-06-13 | Bundesdruckerei Gmbh | An encoding system for forming a security feature in or on a security or value document or a plurality of security or value documents |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| BACKHAUS, Werner G. K.: Chapter 2.3: Psychophysics of color vision. In: Color vision: perspecitves from different disciplines. Berlin, DE : DeGruyter, 1998. S. 48-51. - ISBN 3-11-015431-5. * |
| IRTEL, Hans: Methoden der Psychophysik. In: Handbuch Quantitative Methoden. Weinheim, DE : Beltz, Psychologie-Verl.-Union, 1996. S. 479-489. - ISBN 3-621-27280-1 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| WO2020103968A1 (en) | 2020-05-28 |
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|---|---|---|---|
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Representative=s name: MAMMEL UND MASER PATENTANWAELTE PARTG MBB, DE Representative=s name: MAMMEL & MASER, DE |