EP4156133A1 - Verfahren zum herstellen eines substrats mit einem lumineszenzelement - Google Patents

Verfahren zum herstellen eines substrats mit einem lumineszenzelement Download PDF

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EP4156133A1
EP4156133A1 EP22020454.9A EP22020454A EP4156133A1 EP 4156133 A1 EP4156133 A1 EP 4156133A1 EP 22020454 A EP22020454 A EP 22020454A EP 4156133 A1 EP4156133 A1 EP 4156133A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
luminescence
substrate
area
luminescent
map
Prior art date
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Pending
Application number
EP22020454.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Imhof
Kai Uwe Stock
Gerhard HAMPP
Peter Schiffmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Original Assignee
Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH filed Critical Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Publication of EP4156133A1 publication Critical patent/EP4156133A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/06—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency using wave or particle radiation
    • G07D7/12—Visible light, infrared or ultraviolet radiation
    • G07D7/1205—Testing spectral properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M3/00—Printing processes to produce particular kinds of printed work, e.g. patterns
    • B41M3/14—Security printing
    • B41M3/144—Security printing using fluorescent, luminescent or iridescent effects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/30—Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • B42D25/36—Identification or security features, e.g. for preventing forgery comprising special materials
    • B42D25/378—Special inks
    • B42D25/382—Special inks absorbing or reflecting infrared light
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
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    • B42D25/36—Identification or security features, e.g. for preventing forgery comprising special materials
    • B42D25/378—Special inks
    • B42D25/387—Special inks absorbing or reflecting ultraviolet light
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/20—Testing patterns thereon
    • G07D7/202—Testing patterns thereon using pattern matching
    • G07D7/205—Matching spectral properties

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a substrate, in particular a banknote or the like, with a luminescent element.
  • luminescence elements are known as a supplement to printed motifs, which can be detected with a luminescence sensor of a banknote processing device under certain lighting conditions.
  • luminescence is used in the form of phosphorescence, but luminescence in the form of fluorescence is also possible.
  • An example of such a luminescent element as a security feature can be found in WO 2014/184738 A1 .
  • a method for producing a substrate in particular a bank note or the like, is used, the substrate having a substrate surface.
  • a print motif For banknotes, this is the face of the banknote.
  • data for a print motif are generated, ie provided, which is to be reproduced by an imprint (eg by offset printing) on the substrate.
  • the print motif usually has several distributed, individual motif components. It extends over the substrate surface, since the print motif covers the substrate surface, eg the top surface of a bank note.
  • Data is also provided for a luminescence element to be arranged on the substrate surface. It has an element area smaller than the substrate area. It is also designed to be read out with a luminescence sensor of a predetermined type.
  • the luminescence sensor has a predetermined subdivision into a number of pixels, in particular a spatial resolution, with a pixel size.
  • a pixel can also be divided into sub-pixels, with the pixel size then referring to the respective sub-pixel.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a method for producing a substrate with a luminescence element, so that the reliability of reading the luminescence element is improved independently of the specific design of the substrate, e.g. the denomination of a bank note.
  • a map of the substrate area is generated, which shows a local absorption of the luminescence radiation by the print motif.
  • the degree of absorption can preferably be used and/or the intensity and/or color of the print motif and/or reflectance can be used.
  • At least one position for the luminescence element within the substrate area is now determined on the basis of this map, with an expected intensity of the luminescence intensity of the luminescence element being optimized at this position. This intensity represents a contrast.
  • this position determination also allows the amount of luminescence dye required to generate the luminescence properties of the luminescence element to be minimized without impairing the detectability of the luminescence element by the luminescence sensor of a predetermined type.
  • the printed or applied luminescence motif remains recognizable or legible even with a visual check, for example with a UV hand lamp. If the motif consists, for example, of negative numbers, letters or a coat of arms, the motif can be severely impaired in its perceptibility by partial brightness differences due to partial absorption of the emission radiation by a background print.
  • the substrate surface is first broken down into surface elements with the pixel size in order to generate the map.
  • the absorption is then averaged for each surface element.
  • a map is obtained which is made up of surface elements with the pixel size, each surface element having an indication of the absorption of the luminescence radiation.
  • each surface element indicates a degree of absorption for the luminescence radiation.
  • x preferably being an integer.
  • a pixel resolution of the card that is at least 3 times higher than the pixel resolution of the sensor is particularly advantageous in order to also take into account possible process tolerances and deviations, such as manufacturing tolerances, such as deviations of the printed phosphor block or luminescent element by e.g. 0.5 mm from the expected position of the non luminescent motif print, or the web transport of the bank note along a sensor, e.g. a tolerance of 0.5 mm.
  • manufacturing tolerances such as deviations of the printed phosphor block or luminescent element by e.g. 0.5 mm from the expected position of the non luminescent motif print, or the web transport of the bank note along a sensor, e.g. a tolerance of 0.5 mm.
  • the optimization can preferably be carried out by evaluating as a criterion whether the intensity or the contrast exceeds a predetermined threshold value.
  • a loss of luminescence intensity can be calculated in particular, which (e.g. in each surface element) due to absorption, in particular luminescence, due to print motifs, in particular visually visible print motifs, UV radiation-absorbing or scattering or covering motifs.
  • the degree of absorption of the individual components of the print motif is considered and used as a measure of the luminescence intensity loss.
  • a particularly simple optimization is obtained from a computational point of view if areas are first defined in the map by means of a threshold value analysis, in which a luminescence intensity loss, e.g. specified as an absorptivity, exceeds a threshold value.
  • a luminescence intensity loss e.g. specified as an absorptivity
  • the luminescent elements are rectangular in order to provide a luminescent surface, for example in the form of a 1D or 2D barcode.
  • a single possible position is determined on the basis of the map, but several possible positions for the luminescence element are specified at which it can be read with a minimum contrast, i.e. a minimum intensity of the luminescence radiation can be expected.
  • a mapping is generated which can be superimposed on the print motif and which indicates possible locations and/or extents for the arrangement of the luminescent element.
  • the optimized position of the luminescent element makes it possible to apply luminescent dye relatively sparingly, in particular in a thin layer, since the impairment caused by the print motif is reduced or completely avoided due to the position optimization.
  • An equally possible possibility for optimization results from the fact that parts of the element area are identified in which the expected intensity drops below a predetermined minimum value due to absorption by the print motif. Recesses are provided in these parts, in which no luminescent dye will be applied. In this way, the need for luminescent dye is further reduced.
  • the luminescent element can be in the form of a multicolor fluorescent color image or a combination of fluorescent image and phosphorescent image.
  • the luminescence element can also consist of a substance mixture of individual substances that can be excited differently, so that different emission colors or decay times result depending on the excitation wavelength UVA-UVC and/or NIR.
  • the luminescence element itself can also consist of at least partially overlapping individual color layers and/or application layers with the same or different physical properties such as emission color and/or decay times.
  • the luminescence feature can also have a body color that is visually recognizable without excitation with UV or NIR radiation.
  • the position of the luminescence element is determined as a function of an opacity value of the luminescence color, in particular the phosphorescence color.
  • the opacity value is preferably known and can be provided by a database, for example.
  • the opacity value is preferably determined or specified under normal light, ie without UV excitation.
  • the method according to the invention can be carried out particularly preferably with a software program which contains program code or instructions for execution on a computer, the program code being designed to carry out a method of the type explained when it is executed. Providing the data for the print motif then corresponds to entering a corresponding design for the print motif into the program.
  • the invention creates an automated decision for the optimal position of the luminescence element for the production. Too low a signal intensity of the printed luminescence element on the predefined print motif, which acts as a background for the luminescence, is avoided.
  • An automated evaluation of the optimal position of the luminescence element with the aim of the strongest luminescence signal is achieved on the basis of the map, which in this sense represents a simulation. It can be generated, for example, using the digital data from the prepress stage and allows the area in which the luminescence element may/should be positioned to be delimited.
  • the optimized position is found, for example, by processing the process steps, e.g. using an automated software package for simulating an overprint with luminescent dyes, preferably as a plug-in in existing preliminary software.
  • minimal ink consumption can also be achieved.
  • the luminescent feature is not applied in the same process step as the visually visible underprint or overprint motif, experience has shown that there will be register deviations of the individual motifs, for example due to contact and print register tolerances and/or changes in substrate dimensions due to application processes such as intaglio printing or moisture differences with fiber-based substrates. These can be a few mm. Therefore, this is optionally taken into account when finding the optimal position of the luminescence motif.
  • the method it is also possible to evaluate the luminescence image impression as a screen proof, taking into account the influence of underprinted or overprinted colors, for example to recognize whether the image motif of the luminescence image is too severely restricted in terms of its recognizability by the underprinted or overprinted colors.
  • the signal intensity related to the image motif can also be displayed on the screen in false colors, e.g. red for high intensity, blue for low intensity.
  • a minimum signal for a predetermined test device e.g. a hand-held luminescence test device, is calculated for a full tone test field, e.g. outside the print motif, e.g. in the area of the sheet edge of the substrate, which is used by the printer to specify the color control.
  • a phosphorescence block 6 is also arranged on the front surface 5, which serves as an example for a luminescence element in this description. It covers a block area 7 and cannot be seen with the naked eye. Rather, it is read out with a luminescence sensor and, if necessary, suitably illuminated for this purpose with excitation radiation.
  • phosphorescence blocks are known to those skilled in the art. They represent a so-called machine-readable security feature.
  • banknote paper is suitably printed on the front side 5.
  • the print motif 4 is applied, for example, using intaglio printing, and the phosphorescence block 6 is produced by applying suitable phosphorescence inks.
  • step S1 data for the print motif 4 are first provided in a step S1.
  • step S2 the data for the phosphorescence block 6 is provided, for example the size and possibly also specific dimensions of the area that is to be printed with the phosphor dye or the phosphorescence ink.
  • a map of the front face 5 is created in a step S3. This map indicates the local absorption for the phosphorescence radiation due to the print motif 4 .
  • the print motif 4 absorbs the phosphorescence radiation locally differently because of its individual motif components.
  • the UV radiation is partially absorbed and/or partially reflected differently on the individual layers, including the deeper layers.
  • the emission of the phosphorescent color is also partially reflected or absorbed by underlying layers.
  • the phosphorescence color is emitted in all spatial directions, in particular perpendicular to the main surface of the banknote, the proportion of phosphorescence color whose emission light radiates in the direction of the interior of the banknote has a significant signal loss for the observer of the banknote.
  • the absorption intensity and/or reflection intensity depends in particular on the color of the underlying background layer and on its absorption spectrum in the range of the emission wavelength of the phosphorescence color.
  • a sensor with a strong UV light source can also be used for detection, which can also completely radiate through or penetrate the substrate.
  • the absorption map thus makes it possible to find possible positions and/or sizes for the phosphorescence block 6 at which impairment by the print motif 4 is not disruptive, for example because absorption of phosphorescence radiation by the print motif 4 remains below a specific threshold value.
  • this is given by the outline of the block surface 7 shown in dashed lines.
  • the phosphorescence block 6 is determined for checking the authenticity of the banknote 2 with a phosphorescence detector or phosphorescence sensor, which is pixellated. It is therefore preferred, in step S3, to generate the map with a resolution which Corresponds to pixel size of the phosphorescence sensor for which the phosphorescence block 6 is designed.
  • This design is in 3 shown. It shows banknote 2 in the top left. In the middle of the left 3 an intermediate method step is shown, in which the front surface 5 of the banknote 2 is divided into surface elements 8, which are ultimately the images of the pixels of a phosphorescence sensor that is used to check the authenticity of the banknote 2.
  • the front face 5 of the banknote 2 is thus subdivided into surface elements 8 which indicate, for example, the gray value or the color value which is averaged over the respective surface element 8 at the corresponding point on the front surface 5 .
  • the parameters mentioned are examples of specifying the local variation in absorption for the phosphorescence radiation.
  • the lower representation of the left column of the 3 shows the result of a next intermediate step, which subjects the front side of the map 9, which is divided into surface elements 8, to a threshold value analysis. It is checked for each surface element 8 whether the absorption (or the parameter indicating the absorption, which is shown as a function of location on the map 9) is above or below a threshold value. This results in low-absorbing planar elements 10 and high-absorbing planar elements 11.
  • the low-absorbing planar elements 10 are shown in the bottom left in the diagram 3 drawn white, the highly absorbent surface elements 11 black. Based on this black-and-white map, a surface element that corresponds to the element surface 6 in size and outline is then moved over the map 9 modified in this way in a scanning step 12 . The displacement takes place in an increment which corresponds to the surface elements 8 .
  • the integrated absorption is determined using map 9 for each displacement position. In the embodiment described, it is the threshold-filtered card with exclusively high-absorption surface elements 10 and low-absorption surface elements 11. Of course, this scanning process can also be carried out before the threshold-value filtering of the card 9.
  • the illustration in the middle of the right column 3 shows the front surface 5 of the bank note 2 with a position "a" of the element surface 7 selected within the permissible range 15.
  • the illustration at the bottom right in 3 shows that the area 15 can also be used in that several, for example different, phosphorescence blocks 6 can be used in positions "a", “b” and "c", i.e. different block areas 7a, 7b and 7c in the permissible area 15 can be arranged.
  • the subdivision of the map 9 into surface elements 8, corresponding to the pixels of the phosphorescence sensor to be used, is optional. It is equally possible to adapt the pixelation to the specific design of the phosphorescence sensor, i.e. whether it is a single-pixel sensor, in relation to which the banknote 2 is moved during the verification process, a matrix sensor, a line sensor, etc.
  • FIG. 4 shows a modified embodiment in the illustrations Figures 4A, 4B and 4C the left column of 3 is equivalent to.
  • the difference from the embodiment of 3 lies in the evaluation of the threshold-filtered map 9 according to Figure 4C , which is now not used by a scanning step 12, in which the block area 7 is shifted over the thresholded map, but directly by thresholding in the pixelated map according to FIG Figure 4C (or alternatively also in the map according to Figure 4B ) is applied.
  • a mapping 16 with permissible areas 15 and impermissible areas 14 is also obtained.
  • these areas do not necessarily have the same outline shape as the block area 7. This was the result of the scanning step 12 in the illustration at the top right 3 . Rather, the permissible ranges 15 are now determined solely by the degree of absorption of the print motif 4 on the front surface 5 .
  • the evaluation of the absorption without a scanning step 12 also has the advantage that the outline and orientation of the phosphorescence block 6 can now be adapted to the available areas of the permissible area 15 .
  • This is advantageous because often only a specific area is required for a phosphorescence block 6, but not a specific outline, for example a specific aspect ratio for a rectangle.
  • Figure 4E shows the result, in which the outline 7 of the phosphorescence block 6, for which only one area was specified, was adjusted in its aspect ratio in such a way that it covers a section that is available in the permissible range 15.
  • figure 5 shows an image similar to that 4 , but for the case that the bank note is to receive 2 phosphorescence blocks 6 with different colors.
  • the procedure according to 3 or 4 is thus carried out in, for example, three color channels R, G, B, which correspond, for example, to the colors red, green and blue. These color channels correspond to the color channels of the multicolor phosphorescent element. This results in three different possible areas for corresponding phosphorescence blocks 6R, 6G and 6B according to the color channels.
  • FIG. 1 shows a further development in which not only the aspect ratio of the phosphorescence block 6 is adjusted on the basis of the mapping 16, but also gaps are provided which are located in areas where insufficient phosphorescence would be perceptible due to the print motif.
  • FIG. 7 shows the corresponding procedure using the example of the phosphorescence block 6, which first contains a hole-like recess 18, which is located in an area in which the printing element has very strong absorption and also an optional further recess 19 in an area in which the print motif has a slightly weaker but possibly still disturbing absorption.
  • the area integral intensity decreases from left to right.
  • ink consumption also decreases, since areas that do not (recess 18) or contribute only slightly (recess 19) to the phosphorescence do not have to be printed.
  • the phosphorescence block 6 can also be structured in itself, for example in the form of a QR code 20 or another 1D or 2D barcode.
  • the luminescent color includes color components that exhibit phosphorescence and/or fluorescence properties; these can be organic as well as inorganic coloring substances (dyes, pigments, ).
  • the usually luminescent color under UV light (excitation eg in the range of 240-380 nm) can be removed with a any printing process, eg as a UV-curing ink layer (radical or cationic curing) or conventionally drying or oxidatively drying or physically (sticking away) etc., on the substrate or another print layer.
  • the luminescence layer can also be located on or in a film element, which is applied to the print carrier, for example a banknote, for example using a hot or cold embossing process.
  • the luminescence can be detected using a sensor with a brightness signal compared to an unprinted reference.
  • Various paint systems in different shades are available on the market from various manufacturers.
  • a database that contains the signal intensity of a defined sensor for a luminescent color used in relation to an underlying surface, e.g. a phosphorescent printing color on a printed motif of the banknote, is preferred for the method.
  • the print motif is characterized in that its coloring correlates with at least one printed body color or a mixture thereof with other body colors of a color manufacturer and their area coverage on the substrate and with a typical ink consumption of 0.1 to 5 g/m2, preferably 0.5 up to 2.0 g/m2, is printed in the full tone field.
  • a virtual "digital twin" of a real printed banknote proof print the real printed product is used to check the luminescence intensity based on at least one substrate color and a color profile specialized with available printing inks.
  • the signal intensities to be expected under UV excitation are determined by summing up different signal intensities/signal integrals of the different body colors that are printed below or above the luminescent ink or are printed in mixtures with the luminescent ink.
  • a sensor-specific look-up table is created for each body color that is used as background color and for each visually transparent and/or invisibly luminescent color, as well as for each body color with an integrated specific luminescence color.
  • This look-up table contains at least one piece of information about the hue, which describes the body color, and about a sensor signal under UV light.
  • an extension to any fluorescent color is possible in addition to phosphorescence colors.
  • the interaction with a corresponding background hue must be translated in the form of an adapted look-up table for each fluorescence hue.
  • the respective look-up table indicates the reduction in intensity of the fluorescence when combined with different background colors - i.e. a scalar numerical value for each combination. This is possible, for example, in relation to a given fluorescence sensor with a given detector characteristic.
  • Embodiments enable the achievable signal intensity to be predicted and thus a guarantee for good machine readability, high process reliability and quality control during printing and sufficient visual perceptibility.
  • the method can be used in an existing print design an optimal arrangement field for the phosphorescent element can be found, which allows a good check with a measuring device, since the design-related attenuations are minimal or at least very homogeneous in the array.
  • Prediction variant 1 The prediction relates to the luminosity of a luminescence ink applied in a separate print in the given designed print area; this can either be based on an overall brightness or, viewed separately, on individual channels of an RGB sensor or a black and white sensor with an upstream red filter/green filter and blue filter as RGB signal strength.
  • Prediction variant 2 The prediction relates to the luminosity in the given print design, with either just a pure luminescent color (based on a luminescent dye) or a mixture of at least two luminescent colors with no visible body color.
  • Prediction variant 3 The prediction relates to a print design in which the luminescent color is mixed into a visually visible body color of the print design, eg a visually green color also contains a yellowish fluorescent color under UV light. So that the software can calculate the optimal position for this luminescence color, an entry in a database is used that contains the signal strength of the selected mixture of body color and luminescence color using, for example, a 1 g/m2 print with a specified sensor and specified excitation or the the signal strength is calculated via a computational model based on, for example, the Kubelka-Munk theory with infinitesimally small layers of the selected fluorescence color and the selected body color.
  • a system of alternating five layers of a fluorescent color and five layers of a twill color can be used as a model can be considered as a good approximation for a real system.
  • the light absorption of the excited luminescence color is determined by the body color, and the UV dose of the excitation lamp, which penetrates less deeply into deeper layers, is also taken into account due to the UV absorption of the layers above.
  • Prediction variant 4 If several differently colored luminescent colors are to be integrated on a colored security design and a sufficiently good signal intensity is to be achieved for the respective luminescent dye/pigment under UV lighting, the print design must be divided into the corresponding color spaces; this is an example in figure 5 performed for three luminescent colors (red, green, blue). In principle, this is also possible for any mixed colors, but means in detail that, for example, a look-up table in the database must first be created or calculated on the basis of real measured values read in, in order to carry out the corresponding image filtering. However, this is a computationally solvable problem. Here is an example of the extraction (assuming red luminescence under UV light is less affected by red body color, etc.).
  • a color tone split for the use of three different luminescence colors looks like this, for example, as shown in the figure below.
  • the designer quickly recognizes in which areas he can use all three luminescent colors together on the given background or in which area a luminescent color should not be used.
  • a so-called look-up table can be used in particular when creating the map 9 .
  • the following is an example of a subsurface hue look-up table for the expected phosphorescence intensity that describes the signal loss per pixel.
  • a look-up table can, for example, based on CIELAB values, Pantone, RGB, XYZ, HUE color space or the color series used, result in a weighting of different color tones. Attached is an example of a phosphorescence signal strength printed on real color series for typical colors in security printing, e.g. as a solid area (100%).
  • Lookup tables can also be created for smaller area coverages or lower color tone strengths (g/m2) in order to refine the model.
  • Color series, hue, area coverage, hue strength Phosphorescence Signal Strength (au) reference white 100 yellow 100.0000% 1.0 g/m 2 71 green 100.0000% 1.0 g/m 2 66 magenta red 100.0000% 1.0 g/m 2 22 black 100.0000% 1.0 g/m 2 19 red 100.0000% 1.0 g/m 2 17 orange 100.0000% 1.0 g/ m2 16 purple 100.0000% 1.0 g/m 2 14
  • the table shows the phosphor signal strength that can be achieved on different colored backgrounds with 100% area coverage for different intensities/doses/printing quantities of the phosphorescent ink.
  • a look-up table is generated by converting the digital colors of the digital proof (color spaces XYZ, RGB, CIELab, ... ) into analog colors (Pantone shade, color number, color recipe/proofing weight) and vice versa, or just in sub-steps among themselves.
  • the look-up tables can also contain other color and substrate properties, such as reflection properties, body color tone, roughness, gloss, smoothness of the substrate (calendered/uncalendered).
  • missing data can be obtained by interpolating existing data or weighted by correction factors.
  • a look-up table can also take into account the print resolution of different printing processes (offset, flexo, screen, inkjet printing).

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Substrats (2), insbesondere einer Banknote (2), mit einem Lumineszenzelement (6), das zur Abgabe von Lumineszenzstrahlung ausgebildet ist, wobei das Substrat (2) eine Substratfläche (5) aufweist und wobei folgende Schritte ausgeführt werden:a) Bereitstellen (S1) von Daten für ein Druckmotiv (4), das sich über die Substratfläche (5) erstreckt und auf dem Substrat (2) durch einen Aufdruck wiederzugeben ist,b) Bereitstellen (S2) von Daten für das Lumineszenzelement (6), das sich über eine Elementfläche (7) erstreckt, die kleiner als die Substratfläche (5) ist, und das ebenfalls auf dem Substrat (2) anzuordnen ist,c) Erzeugen (S3) einer Karte der Substratfläche (5), die eine örtliche Ab-sorption der Lumineszenzstrahlung durch das Druckmotiv (4) wiedergibt undd) Bestimmen, auf Basis der Karte (4), von mindestens einer Position des Lumineszenzelements (6) innerhalb der Substratfläche (5), bei der in der Elementfläche (7) eine erwartete Intensität der Lumineszenzstrahlung optimiert ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Substrats, insbesondere einer Banknote oder dgl., mit einem Lumineszenzelement.
  • Für gegen Fälschung abzusichernde Substrate, insbesondere Banknoten etc. sind als Ergänzung zu aufgedruckten Motiven Lumineszenzelemente bekannt, welche bei bestimmter Beleuchtung mit einem Lumineszenzsensor einer Banknotenbearbeitungsvorrichtung detektierbar sind. In vielen Fällen wird Lumineszenz in Form der Phosphoreszenz ausgenutzt, jedoch ist auch Lumineszenz in Form der Fluoreszenz möglich. Ein Bespiel für ein solches Lumineszenzelement als Sicherheitsmerkmal findet sich in der WO 2014/184738 A1 .
  • Für den Einsatz eines Lumineszenzelements wird ein Verfahren zum Herstellen eines Substrats, insbesondere einer Banknote oder dgl., verwendet, wobei das Substrat eine Substratfläche aufweist. Bei Banknoten ist dies die Aufsichtsfläche der Banknote. Für diese Substratfläche werden Daten für ein Druckmotiv erzeugt, d.h. bereitgestellt, das durch einen Aufdruck (z.B. per Offsetdruck) auf dem Substrat wiederzugeben ist. Das Druckmotiv hat dabei i.d.R. mehrere verteilte, individuelle Motivbestandteile. Es erstreckt sich über die Substratfläche, da das Druckmotiv die Substratfläche, z.B. die Aufsichtsfläche einer Banknote, überdeckt. Weiter werden Daten für ein Lumineszenzelement bereitgestellt, das auf der Substratfläche anzuordnen ist. Es hat eine Elementfläche, die kleiner als die Substratfläche ist. Weiter ist es zum Auslesen mit einem Lumineszenzsensor vorbestimmter Art ausgebildet. Diese Art ist in der Regel dadurch gekennzeichnet, dass der Lumineszenzsensor eine vorbestimmte Unterteilung in mehrere Pixel, insbesondere eine räumliche Auflösung, mit einer Pixelgröße aufweist. Ein Pixel kann auch in Subpixel unterteilt sein, wobei sich die Pixelgröße dann auf das jeweilige Subpixel bezieht.
  • Es hat sich nun herausgestellt, dass es bei der Überprüfung des Substrats, z.B. einer Banknote, mitunter zu Fehlauslesungen des Lumineszenzelements kommt, wobei sich gezeigt hat, dass dieses Problem z.B. für verschiedene Banknotendenominationen unterschiedlich ist, also vom Druckmotiv abhängt.
  • Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines Substrats mit einem Lumineszenzelement anzugeben, so dass die Zuverlässigkeit des Auslesens des Lumineszenzelements unabhängig von der konkreten Ausgestaltung des Substrates, z.B. von der Denomination einer Banknote, verbessert ist.
  • Die Erfindung ist in den unabhängigen Ansprüchen definiert. Die abhängigen Ansprüche betreffen bevorzugte Weiterbildungen.
  • Beim eingangs genannten Verfahren ist es deshalb vorgesehen, dass eine Karte der Substratfläche erzeugt wird, die eine örtliche Absorption der Lumineszenzstrahlung durch das Druckmotiv wiedergibt. Dabei kann bevorzugt der Absorptionsgrad verwendet werden und/oder es wird die Intensität und/oder Farbe des Druckmotivs und/oder Remissionsfähigkeit verwendet. Auf Basis dieser Karte wird nun mindestens eine Position für das Lumineszenzelement innerhalb der Substratfläche ermittelt, wobei bei dieser Position eine zu erwartende Intensität der Lumineszenzintensität des Lumineszenzelements optimiert ist. Diese Intensität stellt einen Kontrast dar.
  • Die Betrachtung auf Basis der Karte erlaubt es überraschend einfach, eine optimierte Position des Lumineszenzelements, d.h. eine optimierte Anordnung der Elementfläche innerhalb der Substratfläche aufzufinden, die durch Absorptionen aufgrund von überlagerten Motivbestandteilen des Druckmotivs möglichst gering beeinträchtigt ist. Auf diese Weise ist die Auslesbarkeit des Lumineszenzelements verbessert. Durch die erfindungsgemäße Wahl der Position des Lumineszenzelements wird damit unabhängig von der konkreten Gestaltung des Druckmotivs eine gute Auslesbarkeit des Lumineszenzelements und damit letztlich eine gute Absicherung des Substrates gegen Fälschungen erreicht. Insbesondere ist es vermieden, dass ein mit dem Lumineszenzelement abgesichertes Substrat irrtümlich als Falsifikation eingestuft wird, weil das Lumineszenzelement wegen Absorptionen durch die Motivbestandteile nicht zutreffend identifiziert werden kann.
  • Wie im Späteren noch dargelegt werden wird, erlaubt diese Lageermittlung es auch, die Menge an Lumineszenzfarbstoff, der zu Erzeugung der Lumineszenzeigenschaften des Lumineszenzelements benötigt wird, zu minimieren, ohne die Erkennbarkeit des Lumineszenzelements durch den Lumineszenzsensor vorbestimmter Art zu beeinträchtigen.
  • Weiterhin ergibt sich der Vorteil, dass das gedruckte bzw. applizierte Lumineszenzmotiv auch bei einer visuellen Prüfung beispielsweise mit einer UV-Handlampe, erkennbar bleibt oder lesbar bleibt. Wenn das Motiv beispielsweise aus negativen Zahlen, Buchstaben oder einem Wappen besteht, so kann das Motiv durch eine partielle Absorption der Emissionsstrahlung durch einen Untergrunddruck in seiner Erkennbarkeit durch partielle Helligkeitsunterschiede stark beeinträchtigt werden.
  • In einer Weiterbildung, die sich als besonders einfach und rechensparsam ausführbar herausgestellt hat, wird zum Erzeugen der Karte die Substratfläche zuerst in Flächenelemente mit der Pixelgröße zerlegt. Die Absorption wird dann für jedes Flächenelement gemittelt. Auf diese Weise wird eine Karte erhalten, die aus den Flächenelementen mit der Pixelgröße aufgebaut ist, wobei jedes Flächenelement eine Angabe über die Absorption der Lumineszenzstrahlung hat. Beispielsweise gibt jedes Flächenelement einen Absorptionsgrad für die Lumineszenzstrahlung an.
  • Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die Substratfläche in Flächenelemente mit dem x-fachen oder x-tel einer Pixelgröße des Sensors zerlegt wird, wobei x vorzugsweise eine ganze Zahl ist. Je feingliedriger die Pixel der Absorption-Karte sind, desto exakter entspricht die Vorhersage, insbesondere der Lumineszenzintensität, der späteren Messung.
  • Besonders vorteilhaft ist beispielsweise eine mindestens 3x höhere Pixelauflösung der Karte als die Pixelauflösung des Sensors, um auch mögliche Prozesstoleranzen und Abweichungen zu berücksichtigen, wie z.B. Fertigungstoleranzen, wie Abweichungen des gedruckten Phosphorblocks bzw. Lumineszenzelements um z.B. 0,5 mm von der erwarteten Position des nicht lumineszierenden Motivdrucks, oder des Bahntransportes der Banknote entlang eines Sensors, z.B. eine Toleranz von 0,5 mm.
  • Während Druckdaten beispielsweise mit 8000 dpi prozessiert werden, haben typische Lumineszenzsensoren z.B. eine Auflösung von ca. 10 bis 50 dpi, da beispielsweise lediglich geprüft wird, ob der Phosphorblock an der richtigen Position vorhanden ist.
  • Die Optimierung kann bevorzugt dadurch ausgeführt werden, dass als Kriterium ausgewertet wird, ob die Intensität bzw. der Kontrast einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet.
  • Bei der Intensitätsermittlung bzw. Kontrastermittlung kann insbesondere ein Verlust an Lumineszenzintensität berechnet werden, der (z.B. in jedem Flächenelement) aufgrund Absorption, insbesondere der Lumineszenz, durch Druckmotiv, insbesondere visuell sichtbare Druckmotive, UV-Strahlung absorbierende oder streuende bzw. deckende Motive, entsteht. In einer besonders einfachen Art der Berechnung wird der Absorptionsgrad der einzelnen Bestandteile des Druckmotivs betrachtet und als Maß für den Lumineszenzintensitätsverlust verwendet.
  • Eine besonders einfache Optimierung erhält man unter Rechengesichtspunkten dann, wenn zuerst in der Karte mittels einer Schwellwertanalyse Bereiche definiert werden, in denen ein Lumineszenzintensitätsverlust, z.B. als Absorptionsgrad angegeben, einen Schwellwert überschreitet.
  • Die Lumineszenzelemente sind in vielen Ausführungsformen rechteckig, um eine lumineszierende Fläche bereitzustellen, beispielsweise in Form eines 1D- oder 2D-Barcodes.
  • Bei der Angabe einer Position ist es bevorzugt, für eine derartige rechteckige Elementfläche auch ein Aspektverhältnis der Elementfläche und/oder eine Rotation der Elementfläche zu variieren.
  • Besonders bevorzugt wird auf Basis der Karte nicht nur eine einzige mögliche Position ermittelt, sondern es werden mehrere mögliche Positionen für das Lumineszenzelement angegeben, an dem dieses mit einem Mindestkontrast ausgelesen werden kann, d.h. eine Mindestintensität der Lumineszenzstrahlung erwartbar ist. Hierfür ist es bevorzugt, dass eine dem Druckmotiv überlagerbare Kartierung erzeugt wird, die mögliche Orte und/oder Ausdehnungen für die Anordnung des Lumineszenzelements angeben.
  • Zur Optimierung der möglichen Position bzw. zur Auffindung der möglichen Positionen des Lumineszenzelements ist es weiter bevorzugt, ein Flächenintergral zu berechnen, wobei eine Lumineszenzintensität über die Elementfläche aufintegriert wird, die nach Absorption durch das Druckmotiv verbleibt. Auch hier kann in einer besonders einfachen Berechnungsmethode lediglich der Absorptionsgrad des entsprechenden Druckmotivs innerhalb der Elementfläche aufintegriert werden. Auch diese Berechnung erfolgt insbesondere anhand des vereinfachten Druckmotivs.
  • Die optimierte Position des Lumineszenzelements erlaubt es, Lumineszenzfarbstoff relativ sparsam, insbesondere in geringer Schichtstärke, aufzubringen, da die Beeinträchtigung durch das Druckmotiv aufgrund der Lageoptimierung reduziert oder komplett vermieden ist. Eine gleichermaßen mögliche Optimierungsmöglichkeit ergibt sich dadurch, dass Teile der Elementfläche identifiziert werden, in denen aufgrund Absorption durch das Druckmotiv die erwartete Intensität unter einen vorgegebenen Mindestwert sinkt. In diesen Teilen werden Aussparungen vorgesehen, in denen kein Lumineszenzfarbstoff aufgetragen werden wird. Auf diese Weise wird der Bedarf von Lumineszenzfarbstoff weiter reduziert.
  • Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass das Lumineszenzelement in mehreren Farbkanälen luminesziert und das Verfahren für jeden der Farbkanäle individuell ausgeführt wird. Beispielsweise kann das Lumineszenzelement als mehrfarbiges Fluoreszenzfarbbild oder als Kombination von Fluoreszenzbild und Phosphoreszenzbild ausgebildet sein.
  • Weiterhin kann das Lumineszenzelement auch aus einem Stoffgemisch unterschiedlich anregbarer Einzel-Stoffe bestehen, so dass sich in Abhängigkeit der Anregungswellenlänge UVA-UVC oder/und NIR unterschiedliche Emissionsfarben oder Abklingzeiten ergeben.
  • Das Lumineszenzelement selbst kann auch aus zumindest teilüberlappenden Einzelfarbschichten oder/und Applikationsschichten mit gleichen oder unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften wie Emissionsfarbe oder/und Abklingzeiten bestehen.
  • In einer optionalen Ausführungsform kann das Lumineszenzmerkmal auch eine ohne Anregung mit UV- oder NIR-Strahlung visuell erkennbare Körperfarbe aufweisen.
  • Es kann auch sein, dass für verschiedene lumineszierende Farben verschieden Bereiche auf der Banknote empfohlen werden. Beispielsweise kann für eine rote Fluoreszenzfarbe ein anderer Bereich als für eine gelbliche Fluoreszenzfarbe empfohlen werden.
  • Weiterhin ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Position des Lumineszenzelements abhängig von einem Opazitätswert der Lumineszenzfarbe, insbesondere der Phosphoreszenzfarbe, bestimmt wird. Der Opazitätswert ist vorzugsweise bekannt und kann beispielswiese durch eine Datenbank bereitgestellt werden. Vorzugsweise wird der Opazitätswert bei Normallicht, also ohne UV-Anregung, bestimmt oder angegeben.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann besonders bevorzugt mit einem Softwareprogramm ausgeführt werden, das Programmcode bzw. Befehle zur Ausführung auf einem Computer enthält, wobei der Programmcode ausgebildet ist, bei Ausführung ein Verfahren der erläuterten Art durchzuführen. Das Bereitstellen der Daten des Druckmotivs entspricht dann der Eingabe eines entsprechenden Designs für das Druckmotiv in das Programm.
  • Die Erfindung erzeugt für die Herstellung eine automatisierte Entscheidung für die optimale Position des Lumineszenzelements. Eine zu geringe Signalintensität des gedruckten Lumineszenzelements auf dem vordefinierten Druckmotiv, das für die Lumineszenz als Untergrund wirkt, ist vermieden. Es wird eine automatisierte Evaluierung der optimalen Position des Lumineszenzelements mit dem Ziel des stärksten Lumineszenzsignals auf Basis der Karte erreicht, die in diesem Sinne eine Simulation darstellt. Sie kann z.B. anhand der digitalen Daten der Druckvorstufe erzeugt werden und erlaubt die Eingrenzung des Bereiches, in dem man das Lumineszenzelement positionieren darf/soll. Das Auffinden der optimierten Position erfolgt z.B. durch Abarbeiten der Verfahrensschritte z.B. mittels eines automatisierten Softwarepaktes zur Simulation eines Überdrucks mit Lumineszenzfarbstoffen, bevorzugt als Plug-In in bestehender Vorstufensoftware. Neben einem digitalen Andruckabzug des Lumineszenzelements zur Risikoabschätzung hinsichtlich ausreichender Intensität der Lumineszenz, insbesondere Phosphoreszenz, kann zudem ein minimaler Farbverbrauch erreicht werden.
  • Wenn das Lumineszenzmerkmal nicht im gleichen Prozess-Schritt wie die visuell sichtbaren Unterdruck- oder Überdruckmotive appliziert wird, so kommt es erfahrungsgemäß zu Passerschwankungen der einzelnen Motive, beispielsweise bedingt durch Anlage- und Druckpassertoleranzen oder/und Substratdimensionsveränderung durch Applikationsprozesse wie beispielsweise durch den Stichtiefdruck oder Feuchtigkeitsdifferenzen bei faserstoffbasierten Substraten. Diese können in der Lage bei wenigen mm liegen. Von daher wird optional diese bei der optimalen Positionsauffindung des Lumineszenzmotivs berücksichtigt.
  • Mit Hilfe des Verfahrens ist es ebenfalls möglich den Lumineszenz-Bildeindruck unter Berücksichtigung des Einflusses von unter oder überdruckten Farben als Bildschirmproof zu bewerten um beispielsweise zu erkennen, ob das Bildmotiv des Lumineszenzbilds durch die unter- oder überdruckten Farben hinsichtlich seiner Erkennbarkeit zu stark eingeschränkt wird.
  • Optional kann man zur besseren Visualisierung die Signalintensität bezogen auf das Bildmotiv auch in Fehlfarben am Bildschirm darstellen, z.B. rot für hohe Intensität, blau für niedrige Intensität.
  • Des Weiteren kann man eine Vorhersage der Signalintensität für verschiedene hinterlegte Sensoren treffen. Dadurch kann geprüft werden, ob auch die Signalqualität auch für die Sensoren beim Kunden ausreichend ist, wenn dieser über andere Sensoren verfügt, welche beispielsweise die Phosphoreszenz nach einer anderen Zeit oder Zeitintervall prüfen.
  • Weiterhin kann man optional berechnen mit welcher Farbführung oder/und Farbstärke die Farbe für das Lumineszenzmerkmal gedruckt werden soll, um eine sichere Detektion am Sensor zu erreichen. Dazu wird ein Mindestsignal für ein vorbestimmtes Prüfgerät, z.B. ein Handlumineszenz-Prüfgerät, für ein Vollton-Prüffeld, z.B. außerhalb des Druckmotives, z.B. im Bereich der Bogenkannte des Substrates berechnet, welches für den Drucker zur Vorgabe der Farbführung dient.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, die ebenfalls erfindungswesentliche Merkmale offenbaren, noch näher erläutert. Diese Ausführungsbeispiele dienen lediglich der Veranschaulichung und sind nicht als einschränkend auszulegen. Beispielsweise ist eine Beschreibung eines Ausführungsbeispiels mit einer Vielzahl von Elementen oder Komponenten nicht dahingehend auszulegen, dass alle diese Elemente oder Komponenten zur Implementierung notwendig sind. Vielmehr können andere Ausführungsbeispiele auch alternative Elemente und Komponenten, weniger Elemente oder Komponenten oder zusätzliche Elemente oder Komponenten enthalten. Elemente oder Komponenten verschiedener Ausführungsbespiele können miteinander kombiniert werden, sofern nichts anderes angegeben ist. Modifikationen und Abwandlungen, welche für eines der Ausführungsbeispiele beschrieben werden, können auch auf andere Ausführungsbeispiele anwendbar sein. Zur Vermeidung von Wiederholungen werden gleiche oder einander entsprechende Elemente in verschiedenen Figuren mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet und nicht mehrmals erläutert. In den Figuren zeigen:
    • Fig. 1
    eine Schemadarstellung einer Banknote,
    Fig. 2
    ein Flussdiagramm, das Schritte in einem Verfahren zur Herstellung der Banknote der Fig. 1 zeigt,
    Fig. 3
    verschiedene Ansichten der Banknote während des Herstellverfahrens,
    Fig. 4
    eine Darstellung ähnlich der Fig. 3 für eine abgewandelte Ausführungsform des Herstellverfahrens,
    Fig. 5
    eine Darstellung ähnlich der Fig. 4 im Falle eines mehrfarbigen Lumineszenzelements,
    Fig. 6
    eine Weiterbildung zur Reduktion eines Bedarfs an Lumineszenzfarbstoff,
    Fig. 7
    eine Erläuterung zur Ausführungsform der Fig. 6 hinsichtlich einer Farbstoffeinsparung und
    Fig. 8
    eine Darstellung zur Erläuterung der Ausbildung des Lumineszenzelements als zweidimensionaler Digitalcode.
  • Fig. 1 zeigt schematisch eine Draufsicht auf eine Seite einer Banknote 2. Sie verfügt über ein Druckmotiv 4, das die Vorderfläche 5 der Banknote 2 bedeckt. Es weist mehrere Motivelemente 4a, 4b, 4c und 4d auf, die im vorliegenden Beispiel rein exemplarisch eine Denomination, ein Bildelement, einen Rahmen und einen Text enthalten können. Ebenfalls auf der Vorderfläche 5 ist ein Phosphoreszenzblock 6 angeordnet, der in dieser Beschreibung als Beispiel für ein Lumineszenzelement dient. Er bedeckt eine Blockfläche 7 und ist mit bloßem Auge nicht zu erkennen. Er wird vielmehr mit einem Lumineszenzsensor ausgelesen und dazu gegebenenfalls geeignet mit Anregungsstrahlung beleuchtet. Solche Phosphoreszenzblöcke sind dem Fachmann bekannt. Sie stellen ein sogenanntes maschinenlesbares Sicherheitsmerkmal dar.
  • Zur Herstellung der Banknote 2 wird ein Banknotenpapier an der Vorderseite 5 geeignet bedruckt. Dabei wird das Druckmotiv 4 beispielsweise mit einem Stahlstichtiefdruck aufgebracht, und der Phosphoreszenzblock 6 wird durch Aufbringen geeigneter Phosphoreszenzfarben erzeugt.
  • Teil der Herstellung der Banknote 2 ist es damit auch, die Position des Phosphoreszenzblocks 6 auf der Vorderfläche 5 der Banknote 2 zu definieren. Für diesen Teil des Herstellverfahrens wird das in Fig. 2 dargestellte Verfahren ausgeführt. In ihm werden in einem Schritt S1 zuerst Daten für das Druckmotiv 4 bereitgestellt. In einem Schritt S2 werden die Daten für den Phosphoreszenzblock 6 bereitgestellt, beispielsweise die Größe und gegebenenfalls auch konkrete Abmessungen der Fläche, die mit dem Phosphorfarbstoff bzw. der Phosphoreszenzfarbe bedruckt werden soll. In einem Schritt S3 wird von der Vorderfläche 5 eine Karte erstellt. Diese Karte gibt an, welche Absorption für die Phosphoreszenzstrahlung lokal aufgrund des Druckmotivs 4 besteht. Das Druckmotiv 4 absorbiert aufgrund seiner einzelnen Motivbestandteile die Phosphoreszenzstrahlung lokal unterschiedlich.
  • Insbesondere wird die UV-Strahlung unterschiedlich an den einzelnen Schichten, auch den tieferliegenden Schichten, teilabsorbiert und/oder teilreflektiert. Auch die Emission der Phosphoreszenzfarbe wird zum Teil von tieferliegenden Schichten reflektiert oder absorbiert.
  • Da die Emission der Phosphoreszenzfarbe in alle Raumrichtungen, insbesondere senkrecht zur Hauptfläche der Banknote, erfolgt, hat für den Betrachter der Banknote der Anteil an Phosphoreszenzfarbe, deren Emissionslicht in Richtung des Inneren der Banknote strahlt, einen erheblichen Signalverlust. Die Absorptionsintensität und/oder Reflektionsintensität hängt insbesondere davon ab, welche Farbe die darunterliegende Untergrundschicht hat und von deren Absorptionsspektrum im Bereich der Emissionswellenlänge der Phosphoreszenzfarbe.
  • Für die Detektion kann auch ein Sensor mit einer starken UV-Licht-Quelle verwendet werden, der auch das Substrat komplett durchstrahlen oder durchdringen kann.
  • Möglich ist auch eine Anregung von der Rückseite des Substrats und eine Detektion des Phosphoreszenzblocks 6 von der Vorderseite des Substrats bzw. der Vorderfläche 5.
  • Die Karte der Absorption erlaubt es damit, mögliche Positionen und/oder Größen für den Phosphoreszenzblock 6 zu finden, an denen eine Beeinträchtigung durch das Druckmotiv 4 nicht störend ist, beispielsweise weil eine Absorption von Phosphoreszenzstrahlung durch das Druckmotiv 4 unterhalb eines bestimmten Schwellwertes bleibt. In der Darstellung der Fig. 1 ist dies mit dem gestrichelt dargestellten Umriss der Blockfläche 7 gegeben.
  • Der Phosphoreszenzblock 6 wird zur Echtheitsüberprüfung der Banknote 2 mit einem Phosphoreszenzdetektor bzw. Phosphoreszenzsensor ermittelt, der pixeliert ist. Es ist deshalb bevorzugt, im Schritt S3 die Karte mit einer Auflösung zu erzeugen, welche der Pixelgröße des Phosphoreszenzsensors entspricht, für den der Phosphoreszenzblock 6 ausgelegt ist. Diese Ausgestaltung ist in Fig. 3 gezeigt. Sie zeigt links oben die Banknote 2. Links in der Mitte der Fig. 3 ist ein Verfahrenszwischenschritt gezeigt, in dem die Vorderfläche 5 der Banknote 2 in Flächenelemente 8 unterteilt wird, die letztlich die Abbilder der Pixel eines Phosphoreszenzsensors sind, der zur Echtheitsüberprüfung der Banknote 2 zur Anwendung kommt.
  • Die Vorderfläche 5 der Banknote 2 wird somit in Flächenelemente 8 unterteilt, welche beispielsweise den Grauwert oder den Farbwert angeben, der über das jeweilige Flächenelement 8 gemittelt an der entsprechenden Stelle auf der Vorderfläche 5 vorliegt. Die genannten Parameter sind Beispiele dafür, die lokale Variation der Absorption für die Phosphoreszenzstrahlung anzugeben. In der unteren Darstellung der linken Spalte der Fig. 3 ist das Resultat eines nächsten Zwischenschrittes gezeigt, der die in Flächenelemente 8 unterteilte Karte 9 der Vorderseite einer Schwellwertanalyse unterzieht. Dabei wird für jedes Flächenelement 8 geprüft, ob die Absorption (bzw. der die Absorption anzeigende Parameter, der in der Karte 9 örtlich abhängig dargestellt ist) über oder unter einem Schwellwert liegt. Es ergeben sich damit niedrigabsorbierende Flächenelemente 10 und hochabsorbierende Flächenelemente 11. Die niedrigabsorbierenden Flächenelemente 10 sind in der Schemadarstellung links unten in Fig. 3 weiß gezeichnet, die hochabsorbierenden Flächenelemente 11 schwarz. Anhand dieser Schwarz-Weiß Karte wird nun in einem Scanschritt 12 ein Flächenelement, das der Elementfläche 6 in Größe und Umriss entspricht, über die derart modifizierte Karte 9 verschoben. Die Verschiebung erfolgt in einer Schrittweite, welche den Flächenelementen 8 entspricht. Für jede Verschiebeposition wird die aufintegrierte Absorption anhand der Karte 9 ermittelt. In der beschriebenen Ausführungsform ist es die schwellwertgefiltere Karte mit ausschließlich hochabsorbierenden Flächenelementen 10 und niedrigabsorbierenden Flächenelementen 11. Natürlich kann dieser Scanvorgang auch vor der Schwellwertfilterung der Karte 9 durchgeführt werden. Im Ergebnis des Scanvorgangs 12, der in der Darstellung links unten in der Fig. 2 durch einen Pfeil symbolisiert ist, ergeben sich Bereiche 14, in denen die Elementfläche eine Absorption erfahren würde, die über einem Schwellwert liegt, und Bereiche 15, in denen die Absorption unter einem Schwellwert liegt. Zur Ermittlung der Bereiche 14, 15 wird für die jeweilige Verschiebestellung im Scanschritt 12 geprüft, ob die über die Elementfläche in der jeweiligen Scanposition aufintegrierte Absorption über oder unter einem Schwellwert liegt. Liegt sie unter dem Schwellwert, wird der von der Elementfläche in der jeweiligen Scanposition abgedeckte Flächenbereich dem Bereich 15 zugeordnet, so dass der Bereich 15 insgesamt mögliche Positionen für die Elementfläche angibt. In Scanpositionen, in denen die Aufintegration der Absorption über die Elementfläche oberhalb eines Schwellwertes liegt, gilt, dass die Scanposition und damit die von der Elementfläche abgedeckte Fläche dem Bereich 14 zugeordnet wird. Auf diese Weise wird eine Kartierung 16 erhalten, welche mit dem Bereich 15 mögliche Positionen für die Elementfläche identifiziert.
  • Die Darstellung in der Mitte der rechten Spalte der Fig. 3 zeigt die Vorderfläche 5 der Banknote 2 mit einer innerhalb des zulässigen Bereichs 15 ausgewählten Position "a" der Elementfläche 7. Die Darstellung rechts unten in Fig. 3 zeigt, dass der Bereich 15 auch dadurch genutzt werden kann, dass mehrere, beispielsweise unterschiedliche, Phosphoreszenzblöcke 6 in Positionen "a", "b" und "c" verwendet werden können, also verschiedene Blockflächen 7a, 7b und 7c in dem zulässigen Bereich 15 angeordnet werden können.
  • Die Unterteilung der Karte 9 in Flächenelemente 8, entsprechend den Pixeln des zu verwendenden Phosphoreszenzsensors ist optional. Gleichermaßen ist es möglich, die Pixelierung an die konkrete Ausgestaltung des Phosphoreszenzsensors anzupassen, d.h. dahingehend, ob es sich um einen Einpixel-Sensor handelt, demgegenüber die Banknote 2 beim Überprüfungsprozess bewegt wird, einen Matrixsensor, einen Zeilensensor etc.
  • Fig. 4 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform, die in den Darstellungen Fig. 4A, 4B und 4C der linken Spalte der Fig. 3 entspricht. Der Unterschied gegenüber der Ausführungsform der Fig. 3 liegt in der Auswertung der schwellwertgefilterten Karte 9 gemäß Fig. 4C, die nun nicht durch einen Scanschritt 12, in dem die Blockfläche 7 über die schwellwertgefilterte Karte verschoben wird, verwendet wird, sondern direkt durch eine Schwellwertfilterung in der pixelierten Karte gemäß Fig. 4C (oder alternativ auch gleich in der Karte gemäß Fig. 4B) zur Anwendung kommt. Auf diese Weise wird ebenfalls eine Kartierung 16 mit zulässigen Bereichen 15 und nichtzulässigen Bereichen 14 erhalten. Diese Bereiche haben nun jedoch nicht zwangsläufig die gleiche Umrissform wie die Blockfläche 7. Dies war das Ergebnis des Scanschrittes 12 in der Darstellung rechts oben der Fig. 3. Vielmehr sind die zulässigen Bereiche 15 nun ausschließlich durch den Absorptionsgrad des Druckmotivs 4 auf der Vorderfläche 5 bedingt.
  • An dieser Stelle sei bemerkt, dass je nach Wirkung des Phosphoreszenzblocks 6 nicht nur das Druckmotiv 4 auf der Vorderfläche 5 berücksichtigt werden kann, sondern auch ein Druckmotiv, das sich auf der Rückfläche befindet. Dies ist dann der Fall, wenn der Phosphoreszenzblock 6 in einer Durchlichtauswertung erfasst wird. Dann sind die Absorption sowohl des Druckmotivs 4 auf der Vorderfläche 5, als auch die Absorption eines Druckmotivs auf der Rückfläche der Banknote 2 zu betrachten. Dies erfolgte in der Auswertung der Fig. 4d, was man daran sieht, dass die nichtzulässigen Bereiche 14, welche schwarz gefärbt sind, auf den ersten Blick bei der Betrachtung der Vorderfläche 5 nicht unbedingt zu erwarten gewesen wären.
  • Die Auswertung der Absorption ohne Scanschritt 12 hat darüber hinaus den Vorteil, dass nun Umriss und Ausrichtung des Phosphoreszenzblocks 6 an die verfügbaren Flächen des zulässigen Bereichs 15 angepasst werden kann. Dies ist deshalb von Vorteil, da oftmals für einen Phosphoreszenzblock 6 nur eine bestimmte Fläche gefordert ist, nicht jedoch ein konkreter Umriss, beispielsweise ein konkretes Aspektverhältnis für ein Rechteck. Fig. 4E zeigt das Ergebnis, bei dem nun der Umriss 7 des Phosphoreszenzblocks 6, für den lediglich eine Fläche vorgegeben war, in seinem Aspektverhältnis so angepasst wurde, dass er einen Abschnitt überdeckt, der im zulässigen Bereich 15 verfügbar ist.
  • Fig. 5 zeigt eine Abbildung ähnlich der Fig. 4, jedoch für den Fall, dass die Banknote 2 Phosphoreszenzblöcke 6 mit unterschiedlichen Farben erhalten soll. Das Vorgehen gemäß Fig. 3 oder 4 wird damit in beispielsweise drei Farbkanälen R, G, B durchgeführt, die beispielsweise den Farben Rot, Grün und Blau entsprechen. Diese Farbkanäle entsprechen den Farbkanälen des mehrfarbigen Phosphoreszenzelements. Es ergeben sich damit drei verschiedene Mögliche Bereiche für entsprechende Phosphoreszenzblöcke 6R, 6G und 6B entsprechend den Farbkanälen.
  • Fig. 6 zeigt eine Weiterbildung, bei der ausgehend von der Kartierung 16, nicht nur das Aspektverhältnis des Phosphoreszenzblocks 6 angepasst wird, sondern auch noch Aussparungen vorgesehen werden, die an Bereichen liegen, an denen keine ausreichende Phosphoreszenz aufgrund des Druckmotivs wahrnehmbar wäre.
  • Fig. 7 zeigt das entsprechende Vorgehen am Beispiel des Phosphoreszenzblocks 6, der zuerst eine lochartige Aussparung 18 enthält, die an einem Bereich liegt, in dem das Druckelement eine sehr starke Absorption hat und zusätzlich auch noch eine optionale weitere Aussparung 19 in einem Bereich, in dem das Druckmotiv eine etwas schwächere aber möglicherweise immer noch störende Absorption hat. Von links nach rechts nimmt die Flächenintegralintensität ab. Gleichzeitig nimmt auch der Farbverbrauch ab, da Bereiche, die nicht (Aussparung 18) bzw. nur schwach (Aussparung 19) zur Phosphoreszenz beitragen, nicht bedruckt werden müssen.
  • Fig. 8 zeigt exemplarisch, dass der Phosphoreszenzblock 6 auch in sich strukturiert ausgebildet werden kann, beispielsweise in Form eines QR-Codes 20 oder eines anderen 1D- oder 2D-Barcodes.
  • Die Lumineszenzfarbe umfasst Farbbestandteile, die Phosphoreszenz- und/oder Fluoreszenzeigenschaften zeigen; dabei kann es sich um organische als auch anorganische farbgebende Substanzen (Farbstoffe, Pigmente, ...) handeln. Die i.d.R. unter UV-Licht (Anregung z.B. im Bereich von 240-380 nm) lumineszierende Farbe lässt sich mit einem beliebigen Druckverfahren, z.B. als UV-härtende Farbschicht (radikalisch oder kationisch härtend) oder konventionell trocknend oder oxidativ trocknend oder physikalisch (wegschlagen) etc., auf dem Substrat oder einer anderen Druckschicht fixieren. Alternativ kann die Lumineszenzschicht sich auch auf oder in einem Folienelement befinden, welches beispielsweise mit einem Heiß- oder Kaltprägeverfahren auf dem Druckträger, beispielsweise einer Banknote, appliziert wird. Die Lumineszenz lässt sich mittels eines Sensors durch ein Helligkeitssignal im Vergleich zu einer unbedruckten Referenz nachweisen.
  • Auch kann ein "Up-Converter", also eine Farbe, die im IR-Bereich angeregt wird und dann im visuell-sichtbaren emittiert, als Lumineszenzfarbe aufgefasst werden. Im Markt sind verschiedene Farbsysteme in unterschiedlichen Farbtönen von diversen Herstellern lieferbar.
  • Bevorzugt für das Verfahren ist die Verwendung einer Datenbank, die die Signalintensität eines definierten Sensors enthält, für eine eingesetzte Lumineszenzfarbe bezogen auf eine darunterliegende Fläche, z.B. eine phosphoreszierenden Druckfarbe auf einem gedruckten Druckmotiv der Banknote.
  • Das Druckmotiv ist dadurch gekennzeichnet, dass es in seiner Farbgebung mindestens zu einer gedruckten Köperfarbe oder deren Mischung mit anderen Körperfarben eines Farbherstellers und deren Flächenbelegung auf dem Substrat korreliert und mit einem typischen Farbverbrauch von 0,1 bis 5 g/m2, bevorzugt 0,5 bis 2,0 g/m2, im Volltonfeld verdruckt wird.
  • Im Falle des Digitalen Proofs, einem virtuellen "digitalen Zwilling" eines real gedruckten Banknoten-Proof-Prints, wird basierend auf mindestens einer Substratfarbe und einem mit verfügbaren Druckfarben spezialisierten Farbprofils, das echte Druckererzeugnis zur Überprüfung der Lumineszenzintensität verwendet.
  • Durch Summation verschiedener Signalintensitäten/Signalintegrale der verschiedenen Körperfarben, die unterhalb oder auch oberhalb der lumineszierenden Farbe verdruckt werden oder in Mischungen mit der Lumineszenzfarbe gedruckt werden, werden die zu erwartenden Signalintensitäten unter UV-Anregung ermittelt.
  • Für jede Körperfarbe, die als Untergrundfarbe verwendet wird, sowie für jede visuell transparente und/oder unsichtbar lumineszierende Farbe, als auch für jede Körperfarbe mit integrierter spezifischer Lumineszenzfarbe wird in Ausführungsformen eine sensorspezifische Look-Up-Tabelle erstellt. Diese Look-Up-Tabelle enthält mindestens eine Information zum Farbton, die die Körperfarbe beschreibt, und zu einem Sensorsignal unter UV-Licht. Allgemein ist eine Erweiterung neben Phosphoreszenzfarben auf jegliche Fluoreszenzfarbe möglich. Dafür muss allerdings für jeden Fluoreszenzfarbton die Wechselwirkung mit einem entsprechenden Hintergrundfarbton in Form einer angepassten Look-Up-Table übersetzt werden. Die jeweilige Look-Up-Tabelle gibt die Intensitätsreduktion der Fluoreszenz bei Kombination mit verschiedenen Hintergrundfarben an - also einen skalaren Zahlenwert pro Kombination. Dies ist z.B. in Bezug auf einen gegebenen Fluoreszenzsensor mit einer gegebenen Detektorcharakteristik möglich.
  • Bisher wird eine Qualitätskontrolle anhand von Prüfungen z.B. mit einem Lumineszenz-Spektrometer stationär durchgeführt; dazu wird bei einer festgelegten Wellenlänge das Intensitätssignal abgelesen. Auch kann eine Qualitätskontrolle mit einem mobilen Messgerät für Lumineszenzfarben verwendet werden, wobei verschiedene "RGB-Filter" bei der Messung der Fluoreszenzintensität eingesetzt und somit spezifische Werte für die jeweiligen Filter erzeugt werden.
  • Ausführungsformen ermöglichen eine Vorhersage der erzielbaren Signalintensität und damit eine Garantie für gute Maschinenlesbarkeit, hohe Prozesssicherheit und Qualitätskontrolle beim Drucken und ausreichende visuelle Wahrnehmbarkeit. Durch das Verfahren kann in einem bestehenden Druckdesign ein optimales Anordnungsfeld für das Phosphoreszenzelement gefunden werden, das eine gute Prüfung mit einem Messgerät erlaubt, da die designbedingten Abschwächungen minimal sind oder aber zumindest im Anordnungsfeld sehr homogen sind.
  • Das Verfahren sagt letztlich eine mögliche Position oder ein Anordnungsfeld für das Phosphoreszenzelement vorher. Hierfür gibt es insbesondere die folgenden Varianten:
    Vorhersage-Variante 1: Die Vorhersage bezieht sich auf die Leuchtkraftstärke einer im separaten Druck aufgebrachten Lumineszenzfarbe im gegeben designten Druckbereich; diese kann wahlweise auf eine Gesamthelligkeit abstellen oder auch getrennt betrachtet auf einzelne Kanäle eines RGB-Sensors oder eines Schwarzweißsensors mit vorgeschaltem Rotfilter/Grünfilter und Blaufilter als RGB-Signalstärke.
  • Vorhersage-Variante 2: Die Vorhersage bezieht sich auf die Leuchtkraftstärke im gegebenen Druckdesign, wobei entweder nur eine reine Lumineszenzfarbe (basierend auf einen Lumineszenzfarbstoff) oder eine Mischung aus mindestens zwei Lumineszenzfarben ohne visuell sichtbare Körperfarbe vorliegt.
  • Vorhersage-Variante 3: Die Vorhersage bezieht sich auf ein Druckdesign, bei dem die Lumineszenzfarbe in eine visuell sichtbare Körperfarbe des Druckdesigns eingemischt wird, z.B. eine visuell grüne Farbe enthält zusätzlich eine unter UV-Licht gelbliche fluoreszierende Farbe. Damit die optimale Position für diese Lumineszenzfarbe von der Software errechnet werden kann, wird ein Eintrag in einer Datenbank verwendet, der die Signalstärke der gewählten Mischung aus Körperfarbe und Lumineszenzfarbe anhand eines z.B. 1 g/m2 Andrucks bei einem festgelegten Sensor und festgelegter Anregung enthält oder der die Signalstärke über ein Rechenmodell beruhend auf, z.B. Kubelka-Munk-Theorie mit infinitesimale kleinen Schichten von der gewählten Fluoreszenzfarbe und der gewählten Körperfarbe berechnet. Als Modell kann z.B. ein System aus alternierenden fünf Schichten einer Fluoreszenzfarbe und fünf Schichten einer Köperfarbe als gute Näherung für ein reales System betrachtet werden. Dabei wird in jeder der Schichten die Lichtabsorption der angeregten Lumineszenzfarbe durch die Körperfarbe ermittelt, als auch die in tieferen Schichten geringer durchdringende UV-Dosis der Anregungslampe aufgrund der UV-Absorption der darüber liegenden Schichten berücksichtigt.
  • Vorhersage-Variante 4: Sollen mehrere verschiedenfarbige Lumineszenzfarben auf einem farbigen Wertpapierdesign integriert werden und für den jeweiligen Lumineszenzfarbstoff/-pigment eine ausreichend gute Signalintensität bei UV-Beleuchtung erzielt werden, muss das Druckdesign in die entsprechenden Farbräume aufgeteilt werden; exemplarisch ist dies in Fig. 5 für drei Lumineszenzfarben (Rot, Grün, Blau) durchgeführt. Auch für beliebige Mischfarben ist dies prinzipiell möglich, bedeutet aber im Detail, dass z.B. jeweils eine Look-Up-Tabelle in der Datenbank zuvor auf Basis von eingelesenen realen Messwerten erstellt oder berechnet werden muss, um die entsprechende Bildfilterung durchzuführen. Dies ist aber ein rechnerisch lösbares Problem. Anbei ein Beispiel für die Extraktion (unter der Annahme, eine unter UV-Licht rote Lumineszenz wird von einer roten Köperfarbe weniger beeinflusst, usw.). Für ein großflächiges Lumineszenzsicherheitsmerkmal mit hoher Flächendeckung sieht eine Farbtonsplittung für die Verwendung dreier verschiedener Lumineszenzfarben dann z.B. so aus, wie in der nachfolgenden Abbildung gezeigt. Dadurch erkennt der Designer sehr schnell, in welchen Bereichen er alle drei Lumineszenzfarben auf dem gegeben Untergrund zusammen einsetzen kann oder in welchem Bereich eine Lumineszenzfarbe nicht eingesetzt werden sollte.
  • Insbesondere bei der Erstellung der Karte 9 kann eine sog. Look-Up-Table verwendet werden.
  • Im Folgenden soll als Beispiel eine Untergrundfarbton-Look-Up-Tabelle für die erwartete Phosphoreszenzintensität gezeigt werden, die den Signalverlust pro Pixel beschreibt.
  • Eine Look-Up-Tabelle kann z.B. auf Basis von CIELAB-Werten, Pantone, RGB, XYZ, HUE-Farbraum oder verwendeter Farbserie bezogen, eine Gewichtung von verschiedenen Farbtönen ergeben. Anbei ein Beispiel für eine Phosphoreszenzsignalstärke gedruckt auf realen Farbserien für typische Farben im Sicherheitsdruck z.B. als Volltonfläche (100%).
  • Lookup-Tabellen können auch für geringere Flächenbelegungen oder geringere Farbtonstärken (g/m2) erstellt werden um das Modell zu verfeinern.
    Farbserie, Farbton, Flächenbelegung, Farbtonstarke Phosphoreszenzsignalstärke (a.u.)
    Referenzweiß 100
    gelb 100,0000% 1,0 g/m2 71
    grün 100,0000% 1,0 g/m2 66
    magenta rot 100,0000% 1,0 g/m2 22
    schwarz 100,0000% 1,0 g/m2 19
    rot 100,0000% 1,0 g/m2 17
    orange 100,0000% 1,0 g/m2 16
    violett 100,0000% 1,0 g/m2 14
  • Die Tabelle zeigt die erzielbare Phosphorsignalstärke auf verschieden farbigen Untergründen bei 100% Flächenbelegung für unterschiedliche Intensität/Dosierung/Andruckmenge der Phosphoreszenzfarbe.
  • Eine Look-Up-Tabelle wird erzeugt über eine Umwandlung von digitalen Farben des digitalen Proofs (Farbräume XYZ, RGB, CIELab, ... ) in analoge Farbe (Pantonefarbton, Farbnummer, Farbrezept/Andruckgewicht) und auch umgekehrt, oder auch nur in Teilschritten untereinander. Auch können die Look-Up-Tabellen weitere Farb- und Substrateigenschaften, wie z.B. Reflexionseigenschaften, Körperfarbton, Rauigkeit, Glanz, Glättung des Substrates (kalandriert/unkalandriert) enthalten. Dazu können fehlende Daten durch Interpolierung von vorhandenen Daten erschlossen werden oder durch Korrekturfaktoren gewichtet werden.
  • Eine Look-Up-Tabelle kann auch die Druckauflösung verschiedener Druckverfahren (Offset-, Flexo-, Sieb-, Inkjet-Druck) berücksichtigen.
    • Bezugszeichenliste
    • 2
    Banknote
    4
    Druckmotiv
    4a-d
    Motivelemente
    5
    Vorderfläche
    6
    Phosphoreszenzblock
    7, 7a-c
    Blockfläche
    8,10,11
    Flächenelement
    S1-S4
    Schritt
    9
    Karte
    12
    Scanschnitt
    14,15
    Bereich
    16
    Kartierung
    18,19
    Aussparung
    20
    QR-Code

Claims (11)

  1. Verfahren zum Herstellen eines Substrats (2), insbesondere einer Banknote (2), mit einem Lumineszenzelement (6), das zur Abgabe von Lumineszenzstrahlung ausgebildet ist, wobei das Substrat (2) eine Substratfläche (5) aufweist und wobei folgende Schritte ausgeführt werden:
    a) Bereitstellen (S1) von Daten für ein Druckmotiv (4), das sich über die Substratfläche (5) erstreckt und auf dem Substrat (2) durch einen Aufdruck wiederzugeben ist,
    b) Bereitstellen (S2) von Daten für das Lumineszenzelement (6), das sich über eine Elementfläche (7) erstreckt, die kleiner als die Substratfläche (5) ist, und das ebenfalls auf dem Substrat (2) anzuordnen ist,
    weiter gekennzeichnet durch
    c) Erzeugen (S3) einer Karte der Substratfläche (5), die eine örtliche Absorption der Lumineszenzstrahlung durch das Druckmotiv (4) wiedergibt und
    d) Bestimmen, auf Basis der Karte (4), von mindestens einer Position des Lumineszenzelements (6) innerhalb der Substratfläche (5), bei der in der Elementfläche (7) eine erwartete Intensität der Lumineszenzstrahlung optimiert ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
    - das Lumineszenzelement (6) zum Auslesen mit einem Lumineszenzsensor vorbestimmter Art ausgebildet ist, wobei der Lumineszenzsensor vorbestimmter Art eine vorbestimmte Unterteilung in mehrere Pixel mit einer Pixelgröße aufweist, und
    - Schritt c) das Zerlegen der Substratfläche (5) in Flächenelemente (8, 10, 11) mit der Pixelgröße und das Mitteln eines Absorptionsgrads über jedes Flächenelement (8, 10, 11) umfasst, so dass die Karte (9) aus jeweils einheitlichen Flächenelementen (8, 10, 11) mit der Pixelgröße aufgebaut ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt d) als Kriterium für die Optimierung verwendet wird, dass die Intensität einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet.
  4. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elementfläche (7) rechteckig ist und in Schritt d) ein Aspektverhältnis der Elementfläche (7) und/oder eine Rotation der Elementfläche (7) zur Optimierung variiert wird.
  5. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Karte (9) mittels einer Schwellwertanalyse Bereiche definiert werden, in denen ein Absorptionsgrad einen Schwellwert überschreitet.
  6. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Substratfläche (5) überlagerbare Kartierung (16) erzeugt wird, die mögliche Orte für die Anordnung des Lumineszenzelements (6) angibt.
  7. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Flächenintegral einer nach Absorption durch das Druckmotiv (4) verbleibenden Lumineszenzintensität über die Elementfläche (7) berechnet wird.
  8. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Teile der Elementfläche (7) identifiziert werden, in denen aufgrund Absorption durch das Druckmotiv (4) die erwartete Intensität unter einen vorgegebenen Mindestwert sinkt, und in diesen Teilen eine ohne Lumineszenzfarbstoff verbleibende Aussparung im Lumineszenzelement (6) vorgesehen wird, um den Bedarf an Lumineszenzfarbstoff zu minimieren.
  9. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lumineszenzelement (6) einen 1D - oder 2D-Barcode (20) aus Lumineszenzfarbstoff umfasst.
  10. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lumineszenzelement (6) in mehreren Farbkanälen luminesziert und das Verfahren für jeden der Farbkanäle individuell ausgeführt wird.
  11. Softwareprogramm mit Befehlen zur Ausführung auf einem Computer, die ausgebildet sind, bei Ausführung ein Verfahren nach einem der obigen Verfahrensansprüche auszuführen.
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