EP2485901A1 - Security element for detecting authenticity - Google Patents

Security element for detecting authenticity

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Publication number
EP2485901A1
EP2485901A1 EP10784953A EP10784953A EP2485901A1 EP 2485901 A1 EP2485901 A1 EP 2485901A1 EP 10784953 A EP10784953 A EP 10784953A EP 10784953 A EP10784953 A EP 10784953A EP 2485901 A1 EP2485901 A1 EP 2485901A1
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EP
European Patent Office
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layer
security element
light
element according
security
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP10784953A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Loessl Fariborz Martin Zahedi
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Original Assignee
Individual
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Publication date
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Publication of EP2485901A1 publication Critical patent/EP2485901A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B42D25/00Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/20Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof characterised by a particular use or purpose
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B42D25/29Securities; Bank notes
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    • B42D25/00Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/30Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • B42D25/328Diffraction gratings; Holograms

Definitions

  • the present invention relates to a security element for authenticating, in particular security documents, banknotes, documents of value, coins, chips, utensils, design elements, data carriers and the like objects.
  • Security element for authenticity detection which is characterized by the fact that it comprises a daylight fluorescent dye colored, light-collecting and photoconductive transparent film in which by targeted disruption of the foil's total reflection, a motif is introduced, which luminesces under ambient light in the visible spectrum.
  • security elements typically designed as a security strip, security surface, etc. and connected to security documents, banknotes and similar objects such that a detachment of the security element leads to the destruction of the respective object.
  • the security elements are intended to ensure the unique and reliable recognition of the authenticity of the associated objects described above. Furthermore, the security elements should be designed such that a replica or forgery of the security elements or the objects provided with them,
  • the optical information contained in the security element can be visible or not visible to a viewer depending on the viewing angle.
  • the object of the present invention is to provide a security element for authenticating, which is inexpensive to produce, enables a reliable recognizability of authenticity, as well as an anti-counterfeiting security
  • CONFIRMATION COPY ensures, for example, a forgery by simply copying the
  • the object is achieved by a security element for authentication
  • opposite second side of the first layer is arranged and is conductively connected to the first layer, has.
  • the security element is preferably designed as a strip or planar element and thus on the object whose authenticity it is to identify applied, that the third layer is disposed closest relative to the object, for example, is glued to the banknote.
  • the security element can be mounted on the surface of the respective object to be marked, or it can be incorporated into the object.
  • the security element according to the invention preferably has a thickness of ⁇ 100 ⁇ , preferably ⁇ 50 ⁇ , and particularly preferably a thickness of 5 to 30 pm. This thickness corresponds in particular to the thickness of the security strips customary today for banknotes.
  • the security element is preferably flexible overall, i. flexible, allowing the security element even on flexible objects, such as
  • Security elements such as “transparent to light”, “transmission of light” and “light-conducting connected” preferably refer to electromagnetic radiation having wavelengths in the range of 1 nm to 1000 nm, in particular in the range of 380 to 780 nm, ie the visible light spectrum.
  • the properties relating to the light relate to electromagnetic radiation
  • This embodiment is suitable for applications in which the authenticity recognition should not be accessible to everyone and for the authenticity detection corresponding aforementioned special means are needed.
  • the security element for authentication of authenticity consists of three layers.
  • the first layer has on its first side a structure having surface.
  • the term "structure" is broadly defined, in particular as far as structural forms are concerned,
  • the structure designates, for example, a predeterminable arrangement (pattern, etc.) of elevations and depressions predeterminable shapes (edges, curves, etc.) on the surface of the underside of the first layer.
  • the structure particularly preferably has a concentric, elliptical, parallel, trapezoidal or star-shaped geometry.
  • the structure has the annular step structure of a Fresnel lens.
  • the structure has the ring structure of a Fresnel zone plate.
  • the structure has concentric rings, ring zones differing in their transparency and / or their optical path length through the first layer.
  • zone plates with binary gradation are known in which transparent ring zones with opaque, i. alternate completely absorbing ring zones.
  • the incident light is distributed to many real and virtual foci.
  • the light can be diffracted at the annular column structures and amplified by constructive interference in foci.
  • the ring zones are replaced by a transparent material of precisely determined thickness (which leads in cross section to alternating rectangular structures), which causes a phase shift of the light wave of 180 °, whereby the light transmitted through the first layer in the focal point constructively interferes.
  • optical effects are produced, depending on the viewing angle, which, for example, have the effect of a lens or produce a spatial impression in the viewer, and which, for example, only at certain viewing angles allow detection of an optical information contained in the security element.
  • the structure may be configured such that diffraction effects are generated as in the case of the Fresnel zone plate.
  • the light-transparent first layer preferably occupies the greatest part in the security element with regard to the thickness of the security element, for example half to two thirds of the thickness of the security element
  • the second side of the first layer is preferably flat (planar) and has no structure. To protect against wear, the second side of the first layer can be mechanically transparent for light
  • the first layer also has a refractive index ni and the second layer has a refractive index n 2 , wherein according to the invention it is true that n 2 n, in particular n 2 ni or n 2 ni.
  • n 2 ni
  • the optical effect of the structure of the first layer would not be able to develop since, in this case, no refraction of light occurs in the transition from the first layer to the second layer.
  • the optical effect of the structure is therefore all the more pronounced, that is perceptible to a viewer, the greater the difference of the refractive indices ⁇ - ⁇ and n 2 .
  • the skilled person can influence or vary the desired optical effect of the corresponding structure by choosing appropriate materials for the first and the second layer.
  • the transmission in the present case is understood to mean the permeability of a medium (for example the second layer) for electromagnetic waves (light).
  • the transmittance is preferred as transmittance [0-100%].
  • the application of the metallic elements to the structured surface takes place, for example, by vapor deposition of a metallic layer having different thicknesses
  • the applied metal layer is so thin that it is at least partially transparent for light.
  • metallic elements are basically all elements of the periodic table and
  • Elemental compounds attributable to the group of metals and compounds containing metallic elements are, for example, preferred: Al, Cr, Ni, Zn, Cu, Hg and Au.
  • the security element decreases the transmission T (x, y) linearly or linearly through the second layer along at least one horizontal direction in the second layer (layer plane).
  • the variation of the transmission T (x, y) in the second layer can, however, be defined according to the invention by any continuous function, with desirable optical effects being preferred for simple functions: linear
  • the transmission T (x, y) can vary in the range of 0-100%, preferably in the range of 30-100%, in particular in the range between 40-90%.
  • the security element for authenticating further comprises a luminescent material having, transparent to the light third layer, which is disposed on the opposite side of the first layer of the second layer, and which is photoconductively connected to the second layer, or at the first side of the first layer opposite second side of the first layer is arranged and is conductively connected to the first layer light.
  • a luminescent material having, transparent to the light third layer, which is disposed on the opposite side of the first layer of the second layer, and which is photoconductively connected to the second layer, or at the first side of the first layer opposite second side of the first layer is arranged and is conductively connected to the first layer light.
  • the third layer is directly on top of that of the first layer
  • a motif is introduced into the third layer by targeted disruption of the layer's own total reflection.
  • the term "motif” is understood broadly, in particular comprising any injectable, optically readable information, such as characters, images, barcodes, 2 or 3-dimensional codes, etc.
  • the motif or motifs in particular those described in DE 10 are suitable 2007 024 298 B3 disclosed methods, for example laser processing, laser engraving, steel embossing, intaglio printing etc.
  • the luminescent light is deflected at the introduced impurities.
  • the impurities are introduced so as to form a motif, i. represent an image, a signal code, or any one or more characters in the third layer.
  • the luminescent light is deflected out of the third layer in the direction of the second and first layer.
  • the introduced motif etc. can be recognized by the viewer depending on the viewing angle.
  • Security element is between the third layer and a layer composite consisting of the first layer and the second layer, one transparent to light Fourth layer is arranged, in which by targeted disruption of the layer's total reflection, a motif is introduced.
  • further layers which are preferably completely transparent to the light, can be arranged between the aforementioned layer composite and the third layer.
  • these may be adhesive layers, for example with a UV-curing adhesive.
  • the second layer in the direction away from the first layer preferably includes first a blue (B) fluorescent layer, then a green (G) fluorescent layer and finally a red (R) fluorescent layer.
  • B blue
  • G green
  • R red
  • Special optical effects can be achieved by incorporating geometrically aligned motifs, etc. in all three fluorescent layers (B-G-R) described above, which complement each other to form an overall motif.
  • B-G-R three fluorescent layers
  • FIG. 1 is a schematic representation of a cross section of a security element according to the invention applied to a banknote in a first embodiment
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a cross section along the x-axis 110 of a novel applied to a banknote 104
  • the y-axis is perpendicular to the image plane and extends into the image plane.
  • the security element consists in the present case of three layers 01-103 and is applied to the third layer 103 on the banknote 104 so that a detachment of the security element would lead to the destruction of the banknote 104.
  • the first layer 101 of the security element consists of a material with a refractive index ni and has on the underside 108 of the first layer 101 a structure 105, in this case the annular structure of a Fresnel lens on.
  • the second layer 102 of the security element is disposed below the first layer 101 directly on the structured surface 108 and consists of
  • n 2 is ni or n 2 ni.
  • the second layer 102 in the present case contains one or more metallic elements whose concentration in the
  • Transmission T of the light through the second layer 02 according to a predeterminable continuous function T T (x, y), in the present case a linear increase in the transmission in the direction of the x-axis from the left cross-sectional side to the right cross-sectional side, varies.
  • the described varying concentration distribution C (x, y) is represented by the strip 109, in which the gray value decreases from left to right.
  • the concentration distribution of the metallic elements may be locally constant over the thickness of the second layer, so that the following applies here: dC (x, y, z) dC (x, y, z) 8C (x, y, z)
  • a layer which contains copper or aluminum with a local concentration C (x, y) that varies one-dimensionally, ie, in the direction of the x-axis, is applied correspondingly to the structured surface 108, so that the transmission through the second layer changes linearly from left to right from a transmittance of 30% to 80% along the x-axis in the region of the structure 105.
  • the third light-transparent layer 103 in the present case has, for example, a red luminescent material, and is on the first layer 101
  • a motif 06 for example a text
  • a motif 06 has been introduced into the third layer 103 by means of laser application by targeted disruption of the layer's own total reflection. If, for example, an observer looks at the upper side 107 of the security element in daylight, he sees the red glowing motif (text) in a supposed three-dimensional spherical space in a certain viewing angle area.
  • the security element described here allows depending on the selected
  • Refractive index difference between the first and second layer the choice of the variation of the areal transmission T (x, y) over the second layer 102, the choice of the luminescent material of the third layer 103, and after a
  • the security element is largely forgery-proof and inexpensive to produce.
  • the structure 105 produces an optical effect, in particular
  • the structure 105 as Lichtauskopplung a within the entire security element, in particular on the top 107, occurring total reflection act, so that the structure 105 additionally acts brighter than a surrounding area of the first layer 101, which is designed in particular plan, so has no structure.
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of a cross section of a security element according to the invention applied to a banknote in a second embodiment.
  • This second embodiment differs from FIG. 1 merely in that the arrangement of the layers 101 and 102 in the security element were exchanged.
  • a protective layer in particular in the form of a protective lacquer, which is preferably completely transparent to light.

Landscapes

  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Accounting & Taxation (AREA)
  • Finance (AREA)
  • Credit Cards Or The Like (AREA)

Abstract

The present invention relates to a security element for detecting authenticity, in particular of security documents, bank notes, valuable documents, coins, chips, useful objects, design elements, data carriers, and similar objects. The security element according to the invention comprises a first layer (101) that is transparent to light and that has an index of refraction n1 and that has a surface (108) on a first side (108) of the first layer (101), said surface having a structure (105), a second layer (102) arranged on the first layer (101) directly on the structured surface (108), said second layer having an index of refraction n2, wherein n2 ≠ n1, in particular n2 >> n1 or n2 << n1, and the transmittance T of the light through the second layer (102) varies depending on location in the second layer (102) according to a specifiable continuous function T = T(x,y), and x and y are location coordinates in a layer plane of the second layer, and a third layer (103), which has a luminescent material and is transparent to the light and is arranged on the side of the second layer (102) opposite the first layer (101) and is connected to the second layer (102) in a light conducting manner, or is arranged on the second side (107) of the first layer (101) opposite the first side of the first layer (101) and is connected to the first layer (101) in a light conducting manner.

Description

Sicherheitselement zur Echtheitserkennung  Security element for authentication
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sicherheitselement zur Echtheitserkennung, insbesondere von Sicherheitsdokumenten, Banknoten, Wertdokumenten, Münzen, Jetons, Gebrauchsgegenständen, Gestaltungselementen, Datenträgem und dergleichen Objekte. The present invention relates to a security element for authenticating, in particular security documents, banknotes, documents of value, coins, chips, utensils, design elements, data carriers and the like objects.
Sicherheitselemente zur Echtheitserkennung sind im Stand der Technik bekannt. So geht beispielsweise aus der Druckschrift DE 10 2007 024 298 B3 ein Security features for authentication of authenticity are known in the art. Thus, for example, from the document DE 10 2007 024 298 B3
Sicherheitselement zur Echtheitserkennung hervor, das sich dadurch auszeichnet, dass es eine mit Tageslicht fluoreszentem Farbstoff eingefärbte, lichtsammelnde und lichtleitende transparente Folie umfasst, in welche durch gezielte Störung der folieneigenen Totalreflexion ein Motiv eingebracht ist, welches unter Umgebungslicht im sichtbaren Spektrum luminesziert. Derartige Sicherheitselemente sind Security element for authenticity detection, which is characterized by the fact that it comprises a daylight fluorescent dye colored, light-collecting and photoconductive transparent film in which by targeted disruption of the foil's total reflection, a motif is introduced, which luminesces under ambient light in the visible spectrum. Such security elements are
typischerweise als Sicherheitsstreifen, Sicherheitsfläche etc. ausgebildet und so mit Sicherheitsdokumenten, Banknoten und dergleichen Objekten verbunden, dass eine Ablösung des Sicherheitselementes zur Zerstörung des jeweiligen Objektes führt. Die Sicherheitselemente sollen die eindeutige und zuverlässige Erkennung der Echtheit der damit verbundenen, vorstehend bezeichneten Objekte gewährleisten. Weiterhin sollen die Sicherheitselemente derart gestaltet sein, dass eine Nachbildung oder Fälschung der Sicherheitselemente bzw. der damit versehenen Objekte, typically designed as a security strip, security surface, etc. and connected to security documents, banknotes and similar objects such that a detachment of the security element leads to the destruction of the respective object. The security elements are intended to ensure the unique and reliable recognition of the authenticity of the associated objects described above. Furthermore, the security elements should be designed such that a replica or forgery of the security elements or the objects provided with them,
beispielsweise durch ein einfaches Kopieren oder ähnliche Verfahren möglichst ausgeschlossen ist. Im Stand der Technik sind eine Vielzahl unterschiedlicher Sicherheitselemente bekannt, die typischerweise mehrere unterschiedliche Schichten aufweisen, in die Zeichen, Strichcodes, Motive, Bilder oder andere optische For example, by a simple copying or similar procedures is possible excluded. A variety of different security elements are known in the art, which typically have several different layers into which characters, barcodes, motifs, images or other optical
Informationen bspw. als Gravur, Schwärzung oder Hologramm eingebracht sind. Dabei können die in dem Sicherheitselement enthaltenen optischen Informationen für einen Betrachter abhängig vom Betrachtungswinkel sichtbar bzw. nicht sichtbar sein. Information, for example, as engraving, blackening or hologram are introduced. In this case, the optical information contained in the security element can be visible or not visible to a viewer depending on the viewing angle.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Sicherheitselement zur Echtheitserkennung anzugeben, das kostengünstig herstellbar ist, eine zuverlässige Erkennbarkeit der Echtheit ermöglicht, sowie eine Fälschungssicherheit The object of the present invention is to provide a security element for authenticating, which is inexpensive to produce, enables a reliable recognizability of authenticity, as well as an anti-counterfeiting security
BESTÄTIGUNGSKOPIE gewährleistet, beispielsweise eine Fälschung durch einfaches Kopieren des CONFIRMATION COPY ensures, for example, a forgery by simply copying the
Sicherheitselementes mit einem handelsüblichen Kopiergerät unmöglich macht. Security element makes impossible with a commercially available copier.
Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. The invention results from the features of independent claim 1.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind. Advantageous developments and refinements are the subject of the dependent claims. Other features, applications and advantages of the invention will become apparent from the following description, as well as the explanation of embodiments of the invention, which are illustrated in the figures.
Die Aufgabe wird durch ein Sicherheitselement zur Echtheitserkennung, The object is achieved by a security element for authentication,
insbesondere von Sicherheitsdokumenten, Bargeld oder dergleichen Objekte gelöst, das eine für Licht transparente erste Schicht mit einem Brechungsindex ni, mit einer eine Struktur aufweisenden Oberfläche an einer ersten Seite der ersten Schicht, eine an der ersten Schicht unmittelbar auf der strukturierten Oberfläche angeordnete zweite Schicht mit einem Brechungsindex n2, wobei gilt, dass n2 = n insbesondere n2 » n-i oder n2 « n-i ist, und die Transmission T des Lichts durch die zweite Schicht gemäß einer vorgebbaren stetigen Funktion T = T(x,y) ortsabhängig in der zweiten Schicht variiert, und x und y Ortskoordinaten in einer Schichtebene der zweiten Schicht sind, und eine lumineszierendes Material aufweisende, für das Licht transparente dritte Schicht, die auf der der ersten Schicht gegenüberliegenden Seite der zweiten Schicht angeordnet ist, und die mit der zweiten Schicht Licht leitend verbunden ist, oder die an der der ersten Seite der ersten Schicht in particular of security documents, cash or similar objects, which has a light-transparent first layer having a refractive index ni, having a structure having a surface on a first side of the first layer, a second layer disposed on the first layer directly on the structured surface a refractive index n 2 , where n 2 = n, in particular n 2 »ni or n 2 ni, and the transmission T of the light through the second layer according to a predefinable continuous function T = T (x, y) is location-dependent in the second layer varies, and x and y are locus coordinates in a layer plane of the second layer, and a luminescent material having the light transparent third layer which is disposed on the opposite side of the first layer of the second layer, and with the second Layer light is conductively connected, or at the first side of the first layer
gegenüberliegenden zweiten Seite der ersten Schicht angeordnet ist und mit der ersten Schicht Licht leitend verbunden ist, aufweist. opposite second side of the first layer is arranged and is conductively connected to the first layer, has.
Es hat sich gezeigt, dass mit einem derartigen Sicherheitselement bei Aufsicht auf das Sicherheitselement, vom Aufblickwinkel abhängige optische Effekte erzielbar sind, die eine einfache Fälschung des Sicherheitselementes, bspw. durch Kopieren einer mit dem erfindungsgemäßen Sicherheitselement versehenen Banknote mit einem handelsüblichen Kopiergerät, unmöglich machen. Weiterhin ist das It has been shown that with such a security element when viewing the security element, optical effects which depend on the viewing angle can be achieved which make it impossible to forge the security element simply by copying a banknote provided with the security element according to the invention with a commercially available copying machine. Furthermore, that is
Sicherheitselement kostengünstig herstellbar. Security element inexpensive to produce.
Das Sicherheitselement ist vorzugsweise als Streifen oder flächiges Element ausgebildet und so auf das Objekt, dessen Echtheit es kennzeichnen soll, aufgebracht, dass die dritte Schicht am nächsten relativ zum Objekt angeordnet ist, bspw. auf die Banknote aufgeklebt ist. Das Sicherheitselement kann dabei auf der Oberfläche des jeweiligen zu kennzeichnenden Objektes angebracht sein, oder es kann in das Objekt eingearbeitet sein. The security element is preferably designed as a strip or planar element and thus on the object whose authenticity it is to identify applied, that the third layer is disposed closest relative to the object, for example, is glued to the banknote. The security element can be mounted on the surface of the respective object to be marked, or it can be incorporated into the object.
Das zumindest die drei vorstehend bezeichneten Schichten umfassende Comprising at least the three layers described above
erfindungsgemäße Sicherheitselement weist vorzugsweise eine Dicke von < 100 μιη, bevorzugt < 50 μιη, und insbesondere bevorzugt eine Dicke von 5 bis 30 pm auf. Diese Dicke entspricht insbesondere der Dicke der heute bei Banknoten üblichen Sicherheitsstreifen. Das Sicherheitselement ist insgesamt bevorzugt flexibel, d.h. biegsam, so dass das Sicherheitselement auch auf biegsamen Objekten, wie The security element according to the invention preferably has a thickness of <100 μιη, preferably <50 μιη, and particularly preferably a thickness of 5 to 30 pm. This thickness corresponds in particular to the thickness of the security strips customary today for banknotes. The security element is preferably flexible overall, i. flexible, allowing the security element even on flexible objects, such as
Banknoten, Sicherheitspapieren etc. Anwendung finden kann und somit Banknotes, security papers, etc. can be used and thus
weitestgehend beschädigungsfrei gerollt oder geknickt werden kann, ohne dass es seine Sicherheits- und Echtheitserkennungsfunktion verliert. rolled or kinked as far as possible without damage, without losing its security and authenticity detection function.
Die vorstehenden, das Licht betreffenden Merkmale des erfindungsgemäßen The above, the light-related features of the invention
Sicherheitselementes wie„für Licht transparent",„Transmission des Lichts" und„Licht leitend verbunden" beziehen sich bevorzugt auf elektromagnetische Strahlung mit Wellenlängen im Bereich von 1 nm bis 1.000 nm, insbesondere im Bereich von 380 bis 780 nm, d.h. dem sichtbaren Lichtspektrum. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Sicherheitselements zur Echtheitserkennung beziehen sich die das Licht betreffenden Eigenschaften auf elektromagnetische Strahlung mit Security elements such as "transparent to light", "transmission of light" and "light-conducting connected" preferably refer to electromagnetic radiation having wavelengths in the range of 1 nm to 1000 nm, in particular in the range of 380 to 780 nm, ie the visible light spectrum. In a further preferred embodiment of the security element for authenticity detection, the properties relating to the light relate to electromagnetic radiation
Wellenlängen im Bereich von 1 nm bis 380 nm, d.h. insbesondere auf ultraviolette Strahlung, die für das Auge nicht sichtbar ist und nur mittels entsprechender UV- Lichtquellen bzw. UV-Sensoren erkennbar ist. Diese Ausführungsform eignet sich für Anwendungen, bei denen die Echtheitserkennung nicht jedermann zugänglich sein soll und zur Echtheitserkennung entsprechende vorgenannte spezielle Mittel benötigt werden. Wavelengths in the range of 1 nm to 380 nm, i. in particular to ultraviolet radiation, which is not visible to the eye and can only be detected by means of appropriate UV light sources or UV sensors. This embodiment is suitable for applications in which the authenticity recognition should not be accessible to everyone and for the authenticity detection corresponding aforementioned special means are needed.
Erfindungsgemäß besteht das Sicherheitselement zur Echtheitserkennung aus drei Schichten. Dabei weist die erste Schicht an ihrer ersten Seite eine Struktur aufweisende Oberfläche auf. Der Begriff der„Struktur" wird vorliegend, insbesondere was die Strukturformen angeht, weit gefasst. Die Struktur bezeichnet bspw. eine vorgebbare Anordnung (Muster etc.) von Erhöhungen und Vertiefungen mit vorgebbaren Formen (Kanten, Rundungen, etc.) auf der Oberfläche der Unterseite der ersten Schicht. Die Struktur weist besonders bevorzugt eine konzentrische, elliptische, parallele, trapezförmige oder sternförmige Geometrie auf. Besonders bevorzugt weist die Struktur die ringförmige Stufenstruktur einer Fresnellinse auf. According to the invention, the security element for authentication of authenticity consists of three layers. In this case, the first layer has on its first side a structure having surface. In the present case, the term "structure" is broadly defined, in particular as far as structural forms are concerned, The structure designates, for example, a predeterminable arrangement (pattern, etc.) of elevations and depressions predeterminable shapes (edges, curves, etc.) on the surface of the underside of the first layer. The structure particularly preferably has a concentric, elliptical, parallel, trapezoidal or star-shaped geometry. Particularly preferably, the structure has the annular step structure of a Fresnel lens.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Sicherheitselementes weist die Struktur die Ringstruktur einer Fresnel-Zonenplatte auf. Hierbei weist die Struktur konzentrische Ringe auf, wobei sich Ringzonen in ihrer Transparenz und/oder ihrer optischen Weglänge durch die erste Schicht unterscheiden. Bekannt sind bspw. Zonenplatten mit binärer Abstufung, bei denen transparente Ringzonen mit opaken, d.h. vollständig absorbierenden Ringzonen abwechseln. Dabei wird das einfallende Licht auf viele reelle und virtuelle Brennpunkte verteilt. So kann in einen Fall das Licht an den ringförmigen Spaltenstrukturen gebeugt und durch konstruktive Interferenz in Brennpunkten verstärkt werden. Im anderen Fall werden die Ringzonen durch ein transparentes Material genau bestimmter Dicke ersetzt (was im Querschnitt zu abwechselnden rechteckigen Strukturen führt), das eine Phasenverschiebung der Lichtwelle von 180° bewirkt, wodurch das durch die erste Schicht transmittierte Licht im Brennpunkt konstruktiv interferieret. In a further preferred embodiment of the security element, the structure has the ring structure of a Fresnel zone plate. In this case, the structure has concentric rings, ring zones differing in their transparency and / or their optical path length through the first layer. For example, zone plates with binary gradation are known in which transparent ring zones with opaque, i. alternate completely absorbing ring zones. The incident light is distributed to many real and virtual foci. Thus, in one case, the light can be diffracted at the annular column structures and amplified by constructive interference in foci. In the other case, the ring zones are replaced by a transparent material of precisely determined thickness (which leads in cross section to alternating rectangular structures), which causes a phase shift of the light wave of 180 °, whereby the light transmitted through the first layer in the focal point constructively interferes.
Durch die strukturierte Oberfläche auf der ersten Seite der ersten Schicht werden bei Aufsicht auf die zweite Seite der ersten Schicht abhängig vom Blickwinkel optische Effekte erzeugt, die beispielsweise die Wirkung einer Linse haben oder die einen räumlichen Eindruck beim Betrachter erzeugen, und die bspw. nur bei bestimmten Betrachtungswinkeln eine Erkennung einer in dem Sicherheitselement enthaltenen optischen Information ermöglichen. Diese optischen Effekte werden durch Due to the structured surface on the first side of the first layer, when viewed on the second side of the first layer, optical effects are produced, depending on the viewing angle, which, for example, have the effect of a lens or produce a spatial impression in the viewer, and which, for example, only at certain viewing angles allow detection of an optical information contained in the security element. These optical effects are through
Lichtbrechung an der strukturierten Oberfläche erzeugt. Weiterhin kann die Struktur auch derart ausgestaltet sein, dass Beugungseffekte, wie im Falle der Fresnel- Zonenplatte erzeugt werden. Die lichttransparente erste Schicht nimmt in dem Sicherheitselement im Hinblick auf die Dicke des Sicherheitselements bevorzugt den größten Teil ein, beispielsweise die Hälfte bis zwei Drittel der Dicke des Refraction generated at the structured surface. Furthermore, the structure may be configured such that diffraction effects are generated as in the case of the Fresnel zone plate. The light-transparent first layer preferably occupies the greatest part in the security element with regard to the thickness of the security element, for example half to two thirds of the thickness of the security element
Sicherheitselements. Die zweite Seite der ersten Schicht ist bevorzugt eben (plan) und weist keine Struktur auf. Zum Schutz vor Abnutzung kann auf die zweite Seite der ersten Schicht eine für Licht transparente mechanisch widerstandsfähige Security element. The second side of the first layer is preferably flat (planar) and has no structure. To protect against wear, the second side of the first layer can be mechanically transparent for light
Schutzschicht aufgebracht sein. An der ersten Schicht ist erfindungsgemäß unmittelbar auf die strukturierte Protective layer applied. At the first layer is according to the invention directly to the structured
Oberfläche der ersten Seite der ersten Schicht eine zweite Schicht aufgebracht bzw. angeordnet. Erfindungsgemäß variiert die Transmission T des Lichts durch diese zweite Schicht gemäß einer vorgebbaren stetigen Funktion T = T(x,y) ortsabhängig in der zweiten Schicht, wobei x und y Ortskoordinaten in der Schichtebene sind. Die erste Schicht weist zudem einen Brechungsindex ni und die zweite Schicht einen Brechungsindex n2 auf, wobei erfindungsgemäß gilt, dass n2 n^ insbesondere n2 » ni oder n2 « ni ist. Im Falle n2 = ni würde sich nämlich die optische Wirkung der Struktur der ersten Schicht nicht entfalten können, da in diesem Fall bei Übergang von erster Schicht in die zweite Schicht keine Lichtbrechung auftritt. Die optische Wirkung der Struktur kommt somit umso stärker zur Ausprägung, d.h. ist für einen Betrachter wahrnehmbar, je größer der Unterschied der Brechungsindizes η-ι und n2 ist. Der Fachmann kann durch Wahl entsprechender Materialen für die erste und die zweite Schicht, die angestrebte optische Wirkung der entsprechend Struktur beeinflussen bzw. variieren. Surface of the first side of the first layer applied or arranged a second layer. In accordance with the invention, the transmission T of the light through this second layer varies in a location-dependent manner in the second layer according to a predefinable continuous function T = T (x, y), where x and y are location coordinates in the layer plane. The first layer also has a refractive index ni and the second layer has a refractive index n 2 , wherein according to the invention it is true that n 2 n, in particular n 2 ni or n 2 ni. In the case of n 2 = ni, the optical effect of the structure of the first layer would not be able to develop since, in this case, no refraction of light occurs in the transition from the first layer to the second layer. The optical effect of the structure is therefore all the more pronounced, that is perceptible to a viewer, the greater the difference of the refractive indices η-ι and n 2 . The skilled person can influence or vary the desired optical effect of the corresponding structure by choosing appropriate materials for the first and the second layer.
Unter der Transmission wird vorliegend die Durchlässigkeit eines Medium (bspw. der zweiten Schicht) für elektromagnetische Wellen (Licht) verstanden. Die Transmission (engl.„Transmittance") wird bevorzugt als Transmissionsgrad [0 - 100 %] The transmission in the present case is understood to mean the permeability of a medium (for example the second layer) for electromagnetic waves (light). The transmittance is preferred as transmittance [0-100%].
angegeben, der als Quotient der Wellenintensität vor und nach dem Durchgang durch das Medium definiert ist. Besondere optische Effekte lassen sich vorliegend erzielen, indem zusätzlich die von der Wellenlänge und vom Einfallswinkel des Lichts abhängige Transmission bei der Wahl der Materialien der drei Schichten which is defined as the quotient of the wave intensity before and after passing through the medium. In the present case, particular optical effects can be achieved by additionally depending on the wavelength and the angle of incidence of the light transmission in the choice of the materials of the three layers
berücksichtig und entsprechend zur Erzielung zusätzlicher optischer Effekte genutzt wird. considered and used accordingly to achieve additional optical effects.
Eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Sicherheitselements zeichnet sich dadurch aus, dass die zweite Schicht metallische Elemente enthält oder vollständig durch metallische Elemente gebildet ist, deren Konzentration C(x,y) ortsabhängig so in der Schichtebene variiert, dass die Transmission T gemäß der Funktion T = T(x,y) stetig variiert. Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Sicherheitselements zeichnet sich dadurch aus, dass die zweite Schicht metallische Elemente enthält oder vollständig durch metallische Elemente gebildet ist, und die Dicke D(x,y) der zweiten Schicht ortsabhängig so in der Schichtebene variiert, dass die Transmission T gemäß der Funktion T = T(x,y) stetig variiert. A preferred embodiment of the security element according to the invention is characterized in that the second layer contains metallic elements or is completely formed by metallic elements whose concentration C (x, y) varies in the layer plane in a location-dependent manner such that the transmission T corresponds to the function T = T (x, y) varies continuously. A further preferred embodiment of the security element according to the invention is characterized in that the second layer contains metallic elements or is completely formed by metallic elements, and the thickness D (x, y) of the second layer varies as a function of location in the layer plane such that the transmission T varies continuously according to the function T = T (x, y).
Das Aufbringen der metallischen Elemente auf die strukturierte Oberfläche erfolgt bspw. durch Aufdampfen einer metallischen Schicht mit unterschiedlicher The application of the metallic elements to the structured surface takes place, for example, by vapor deposition of a metallic layer having different thicknesses
Schichtdicke D(x,y) bzw. mit unterschiedlicher Konzentration C(x,y) auf die Layer thickness D (x, y) or with different concentration C (x, y) on the
strukturierte Oberfläche der ersten Schicht. Die aufgebrachte Metallschicht ist dabei so dünn, dass sie für Licht zumindest teiltransparent ist. Als metallische Elemente kommen grundsätzlich alle Elemente des Periodensystems und structured surface of the first layer. The applied metal layer is so thin that it is at least partially transparent for light. As metallic elements are basically all elements of the periodic table and
Elementverbindungen in Frage, die der Gruppe der Metalle zugerechnet werden, sowie Verbindungen, die metallische Elemente enthalten. Beispielsweise eignen sich bspw. folgende Metalle bevorzugt: AI, Cr, Ni, Zn, Cu, Hg und Au. Elemental compounds attributable to the group of metals and compounds containing metallic elements. For example, the following metals are, for example, preferred: Al, Cr, Ni, Zn, Cu, Hg and Au.
In einer einfachen, bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen In a simple, preferred embodiment of the invention
Sicherheitselementes nimmt die Transmission T(x,y) durch die zweite Schicht entlang zumindest einer horizontalen Richtung in der zweiten Schicht (Schichtebene) linear ab bzw. linear zu. Die Variation der Transmission T(x,y) in der zweiten Schicht kann erfindungsgemäß jedoch durch eine beliebige stetige Funktion definiert sein, wobei wünschendwerte optische Effekte eher bei einfachen Funktionen: Lineare The security element decreases the transmission T (x, y) linearly or linearly through the second layer along at least one horizontal direction in the second layer (layer plane). The variation of the transmission T (x, y) in the second layer can, however, be defined according to the invention by any continuous function, with desirable optical effects being preferred for simple functions: linear
Funktionen, Sinus-/Cosinus-Funktionen etc. auftreten. Die Transmission T(x,y) kann im Bereich von 0 - 100 %, bevorzugt im Bereich von 30 - 100 %, insbesondere im Bereich zwischen 40 - 90 % variieren. Functions, sine / cosine functions etc. occur. The transmission T (x, y) can vary in the range of 0-100%, preferably in the range of 30-100%, in particular in the range between 40-90%.
Erfindungsgemäß weist das Sicherheitselement zur Echtheitserkennung weiterhin eine ein lumineszierendes Material aufweisende, für das Licht transparente dritte Schicht auf, die auf der der ersten Schicht gegenüberliegenden Seite der zweiten Schicht angeordnet ist, und die mit der zweiten Schicht lichtleitend verbunden ist, oder die an der der ersten Seite der ersten Schicht gegenüberliegenden zweiten Seite der ersten Schicht angeordnet ist und mit der ersten Schicht Licht leitend verbunden ist. Licht, das durch die erste und zweite Schicht auf die dritte Schicht trifft, regt das dort vorhandene lumineszierende Material an, wobei das Material bevorzugt fluoreszierend ist, in einer vom Material (Farbstoff) abhängigen Wellenlänge zu lumineszieren. Dieses Lumineszenzlicht gelangt nun aufgrund der Licht leitenden Verbindung von der dritten zur zweiten Schicht und von der zweiten zur ersten Schicht bzw. von der dritten zur ersten Schicht und dann weiter zur zweiten Schicht. Das Lumineszenzlicht erzeugt beim Aufblick eines Betrachters auf das According to the invention, the security element for authenticating further comprises a luminescent material having, transparent to the light third layer, which is disposed on the opposite side of the first layer of the second layer, and which is photoconductively connected to the second layer, or at the first side of the first layer opposite second side of the first layer is arranged and is conductively connected to the first layer light. Light striking the third layer through the first and second layers excites the luminescent material present therein, the material being preferred is fluorescent to luminesce at a wavelength dependent on the material (dye). Due to the light-conducting connection, this luminescent light now passes from the third to the second layer and from the second to the first layer or from the third to the first layer and then further to the second layer. The luminescent light generated when looking at a viewer on the
Sicherheitselement wiederum einen vom Blickwinkel abhängigen farblichen optischen Effekt, der sich nicht durch eine einfache Kopie des Sicherheitselements in einem üblichen Kopiergerät nachahmen lässt. Die erzielbaren optischen Effekte ergeben sich durch das Zusammenwirken der erfindungsgemäßen drei Schichten des Security element in turn dependent on the perspective color optical effect, which can not be imitated by a simple copy of the security element in a conventional copier. The achievable optical effects result from the interaction of the three layers of the invention
Sicherheitselementes. Security element.
Bevorzugt wird die dritte Schicht unmittelbar auf der der ersten Schicht Preferably, the third layer is directly on top of that of the first layer
gegenüberliegenden Seite der zweiten Schicht angeordnet bzw. aufgebracht. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sicherheitselements ist in die dritte Schicht durch gezielte Störung der schichteigenen Totalreflexion ein Motiv eingebracht. Dabei wird der Begriff„Motiv" breit verstanden. Er umfasst insbesondere jede einbringbare, optisch auslesbare Information, wie Zeichen, Bilder, Strichcodes, 2 oder 3 - dimensionale Codes etc. Zum Einbringen des oder der Motive eignen sich insbesondere die in der Druckschrift DE 10 2007 024 298 B3 offenbarten Verfahren, beispielsweise Laserbearbeitung, Lasergravur, Stahlprägedruck, Stichtiefdruck etc. arranged or applied opposite side of the second layer. In a preferred embodiment of the security element according to the invention, a motif is introduced into the third layer by targeted disruption of the layer's own total reflection. In this case, the term "motif" is understood broadly, in particular comprising any injectable, optically readable information, such as characters, images, barcodes, 2 or 3-dimensional codes, etc. For introducing the motif or motifs, in particular those described in DE 10 are suitable 2007 024 298 B3 disclosed methods, for example laser processing, laser engraving, steel embossing, intaglio printing etc.
Durch die Störung der schichteigenen Totalreflexion wird das Lumineszenzlicht an den eingebrachten Störstellen ausgelenkt. Vorzugsweise werden die Störstellen derart eingebracht, dass sie ein Motiv, d.h. ein Bild, ein Signalcode, oder ein oder mehrere beliebige Zeichen in der dritten Schicht darstellen. An den Störstellen, die letztlich das Motiv etc. wiedergeben, wird das Lumineszenzlicht aus der dritten Schicht in Richtung zweite und erste Schicht ausgelenkt. Für den Betrachter ist somit abhängig von dem durch die Struktur der ersten Schicht hervorgerufenen optischen Effekt, das eingebrachte Motiv etc. abhängig vom Blickwinkel erkennbar. Due to the disturbance of the layer's total reflection, the luminescent light is deflected at the introduced impurities. Preferably, the impurities are introduced so as to form a motif, i. represent an image, a signal code, or any one or more characters in the third layer. At the impurities, which ultimately reflect the motif, etc., the luminescent light is deflected out of the third layer in the direction of the second and first layer. Thus, depending on the optical effect produced by the structure of the first layer, the introduced motif etc. can be recognized by the viewer depending on the viewing angle.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen In a further preferred embodiment of the invention
Sicherheitselementes ist zwischen der dritten Schicht und einem Schichtenverbund bestehend aus der ersten Schicht und der zweiten Schicht, eine für Licht transparente vierte Schicht angeordnet ist, in die durch gezielte Störung der schichteigenen Totalreflexion ein Motiv eingebracht ist. Security element is between the third layer and a layer composite consisting of the first layer and the second layer, one transparent to light Fourth layer is arranged, in which by targeted disruption of the layer's total reflection, a motif is introduced.
Natürlich können zwischen dem vorgenannten Schichtenverbund und der dritten Schicht weitere Schichten, die bevorzugt vollständig für das Licht transparent sind, angeordnet sein. Insbesondere kann es sich dabei um Klebeschichten handeln, beispielsweise mit einem UV-härtenden Klebstoff. Insbesondere ist es möglich, hier weitere in verschiedenen Farben fluoreszierende Schichten anzuordnen. Of course, further layers, which are preferably completely transparent to the light, can be arranged between the aforementioned layer composite and the third layer. In particular, these may be adhesive layers, for example with a UV-curing adhesive. In particular, it is possible to arrange further fluorescent layers of different colors here.
In einem Ausführungsbeispiel wird anstelle der dritten Schicht eine Kombination aus drei jeweils unterschiedliche fluoreszierende Farbstoffe enthaltenden Schichten angeordnet. Dabei schließt bspw. an die zweite Schicht (in Richtung von der ersten Schicht weg) bevorzugt zunächst eine blau (B) fluoreszierende Schicht, daran eine grün (G) fluoreszierende Schicht und daran schließlich eine rot (R) fluoreszierende Schicht an. Besondere optische Effekte lassen sich erzielen, indem in allen drei vorstehend beschriebenen fluoreszierenden Schichten (B-G-R) geometrisch zueinander ausgerichtete Motive etc. eingebracht werden, die sich zu einem Gesamtmotiv ergänzen. Dabei können in die einzelnen Schichten eingebrachte, im Schichtenverbund übereinanderliegende Störungen der jeweiligen schichteigenen Totalreflexion, das Gesamtmotiv farblich unterschiedlich kodieren bzw. leuchten lassen, insbesondere einen Eindruck eines weißen Leuchtens erzeugen. In one embodiment, instead of the third layer, a combination of three layers each containing different fluorescent dyes is arranged. In this case, for example, the second layer (in the direction away from the first layer) preferably includes first a blue (B) fluorescent layer, then a green (G) fluorescent layer and finally a red (R) fluorescent layer. Special optical effects can be achieved by incorporating geometrically aligned motifs, etc. in all three fluorescent layers (B-G-R) described above, which complement each other to form an overall motif. In this case, introduced into the individual layers, superimposed in layers composite perturbations of the respective layer's total reflection, the overall motive color coded differently or light up, in particular create an impression of a white glow.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description in which, with reference to the drawings, an embodiment is described in detail.
Es zeigt: It shows:
Fig. 1 Schematische Darstellung eines Querschnittes eines auf einer Banknote aufgebrachten erfindungsgemäßen Sicherheitselementes in einer ersten Ausführungsform, 1 is a schematic representation of a cross section of a security element according to the invention applied to a banknote in a first embodiment,
Fig. 2 Schematische Darstellung eines Querschnittes eines auf einer Banknote aufgebrachten erfindungsgemäßen Sicherheitselementes in einer zweiten Ausführungsform. Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Querschnittes entlang der x-Achse 110 eines auf einer Banknote 104 aufgebrachten erfindungsgemäßen Fig. 2 Schematic representation of a cross section of a deposited on a banknote security element according to the invention in a second embodiment. FIG. 1 shows a schematic representation of a cross section along the x-axis 110 of a novel applied to a banknote 104
Sicherheitselementes zur Echtheitserkennung der Banknote in einer Security element for authenticating the banknote in one
Ausführungsform. Die y-Achse steht vorliegend senkrecht auf der Bildebene und verläuft in die Bildebene hinein. Das Sicherheitselement besteht vorliegend aus drei Schichten 01- 103 und ist mit der dritten Schicht 103 auf die Banknote 104 so aufgebracht, dass eine Ablösung des Sicherheitselementes zu einer Zerstörung der Banknote 104 führen würde. Die erste Schicht 101 des Sicherheitselementes besteht aus einem Material mit einem Brechungsindex ni und weist an der Unterseite 108 der ersten Schicht 101 eine Struktur 105, vorliegend die ringförmig ausgeprägte Struktur einer Fresnellinse, auf. Embodiment. In the present case, the y-axis is perpendicular to the image plane and extends into the image plane. The security element consists in the present case of three layers 01-103 and is applied to the third layer 103 on the banknote 104 so that a detachment of the security element would lead to the destruction of the banknote 104. The first layer 101 of the security element consists of a material with a refractive index ni and has on the underside 108 of the first layer 101 a structure 105, in this case the annular structure of a Fresnel lens on.
Die zweite Schicht 102 des Sicherheitselementes ist unter der ersten Schicht 101 unmittelbar auf der strukturierten Oberfläche 108 angeordnet und besteht aus The second layer 102 of the security element is disposed below the first layer 101 directly on the structured surface 108 and consists of
Material mit einem (Gesamt-) Brechungsindex n2, wobei gilt, dass n2 Φ n^ Material with a (total) refractive index n 2 , where n 2 Φ n ^
insbesondere dass n2 » ni oder n2 « ni ist. Weiterhin enthält die zweite Schicht 102 vorliegend ein oder mehrere metallische Elemente, deren Konzentration im in particular that n 2 is ni or n 2 ni. Furthermore, the second layer 102 in the present case contains one or more metallic elements whose concentration in the
dargestellten Querschnitt durch das Sicherheitselement, von links nach rechts abnimmt, wobei die Konzentrationsverteilung derart gewählt ist, dass die illustrated cross section through the security element, decreases from left to right, wherein the concentration distribution is selected such that the
Transmission T des Lichts durch die zweite Schicht 02 gemäß einer vorgebbaren stetigen Funktion T = T(x,y), vorliegend einer linearen Erhöhung der Transmission in Richtung der x-Achse von der linken Querschnittsseite zur rechten Querschnittsseite, variiert. In der Fig. 1 ist die beschriebene variierende Konzentrationsverteilung C(x,y) durch den Streifen 109 dargestellt, in dem der Grauwert von links nach rechts abnimmt. Natürlich kann die Konzentrationsverteilung der metallischen Elemente dabei über die Dicke der zweiten Schicht lokal konstant sein, so dass vorliegend gilt: dC(x,y,z) dC(x,y,z) 8C(x, y, z) Transmission T of the light through the second layer 02 according to a predeterminable continuous function T = T (x, y), in the present case a linear increase in the transmission in the direction of the x-axis from the left cross-sectional side to the right cross-sectional side, varies. In FIG. 1, the described varying concentration distribution C (x, y) is represented by the strip 109, in which the gray value decreases from left to right. Of course, the concentration distribution of the metallic elements may be locally constant over the thickness of the second layer, so that the following applies here: dC (x, y, z) dC (x, y, z) 8C (x, y, z)
= konst. = o , = 0 wobei x, y, z  = const. = o, = 0 where x, y, z
dx dz  dx dz
dreidimensionale Ortkoordinaten in der zweiten Schicht sind. are three-dimensional location coordinates in the second layer.
Vorliegend sei entsprechend auf die strukturierte Oberfläche 108 eine Schicht aufgebracht, die Kupfer oder Aluminium mit einer eindimensional, d.h. in Richtung der x-Achse variierenden lokalen Konzentration C(x,y) enthält, so dass die Transmission durch die zweite Schicht sich entlang der x-Achse im Bereich der Struktur 105 linear von links nach rechts von einem Transmissionsgrad von 30 % nach 80% ändert. In the present case, a layer which contains copper or aluminum with a local concentration C (x, y) that varies one-dimensionally, ie, in the direction of the x-axis, is applied correspondingly to the structured surface 108, so that the transmission through the second layer changes linearly from left to right from a transmittance of 30% to 80% along the x-axis in the region of the structure 105.
Die dritte für das Licht transparente Schicht 103 weist vorliegend bspw. ein rot lumineszierendes Material auf, und ist auf der der ersten Schicht 101 The third light-transparent layer 103 in the present case has, for example, a red luminescent material, and is on the first layer 101
gegenüberliegenden Seite der zweiten Schicht 102 angeordnet, und mit der zweiten Schicht 102 Licht leitend verbunden. In die dritte Schicht 103 ist weiterhin mittels Laseranwendung durch gezielte Störung der schichteigenen Totalreflexion ein Motiv 06, bspw. ein Text, eingebracht worden. Blickt ein Beobachter nun bspw. bei Tageslicht auf die Oberseite 107 des Sicherheitselementes, so erkennt er in einem bestimmten Blickwinkelbereich das rot leuchtende Motiv (Text) in einem vermeintlich dreidimensionalen kugelförmigen Raum. disposed opposite side of the second layer 102, and with the second layer 102 is light-conductively connected. Furthermore, a motif 06, for example a text, has been introduced into the third layer 103 by means of laser application by targeted disruption of the layer's own total reflection. If, for example, an observer looks at the upper side 107 of the security element in daylight, he sees the red glowing motif (text) in a supposed three-dimensional spherical space in a certain viewing angle area.
Das hier beschriebene Sicherheitselement ermöglicht je nach gewählter The security element described here allows depending on the selected
Strukturierung der Unterseite der ersten Schicht 101 , nach Wahl der Structuring the bottom of the first layer 101, at the option of
Brechungsindexdifferenz zwischen erster und zweiter Schicht, nach Wahl der Variation der flächigen Transmission T(x,y) über die zweite Schicht 102, nach Wahl des lum/neszierenden Materials der dritten Schicht 103, sowie nach einem Refractive index difference between the first and second layer, the choice of the variation of the areal transmission T (x, y) over the second layer 102, the choice of the luminescent material of the third layer 103, and after a
entsprechenden zusätzlichen Einbringen von Motiven oder optischen Informationen in eine der drei Schichten oder in weitere zwischen der zweiten und dritten Schicht angeordnete Licht leitenden Schichten, die unterschiedlichsten optischen Effekte. Das Sicherheitselement ist weitestgehend fälschungssicher und günstig herstellbar. corresponding additional introduction of motifs or optical information into one of the three layers or into further between the second and third layer arranged light-conducting layers, the most diverse optical effects. The security element is largely forgery-proof and inexpensive to produce.
Insbesondere erzeugt die Struktur 105 einen optischen Effekt, insbesondere In particular, the structure 105 produces an optical effect, in particular
Lupeneffekt, Kippeffekt, Verzerrungseffekt etc., beim Betrachten des Motivs 106. Ferner kenn die Struktur 105 als Lichtauskopplung einer innerhalb des gesamten Sicherheitselements, insbesondere an der Oberseite 107, auftretenden Totalreflexion wirken, sodass die Struktur 105 zusätzlich heller wirkt als ein diese umgebender Bereich der ersten Schicht 101 , der insbesondere plan gestaltet ist, also keine Struktur aufweist. Magnifying effect, tilting effect, distortion effect, etc., when viewing the subject 106. Furthermore, the structure 105 as Lichtauskopplung a within the entire security element, in particular on the top 107, occurring total reflection act, so that the structure 105 additionally acts brighter than a surrounding area of the first layer 101, which is designed in particular plan, so has no structure.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Querschnittes eines auf einer Banknote aufgebrachten erfindungsgemäßen Sicherheitselementes in einer zweiten Ausführungsform. Diese zweite Ausführungsform unterscheidet sich von Fig. 1 lediglich dadurch, dass die Anordnung der Schichten 101 und 102 im Sicherheitselement getauscht wurden. Dabei ist es möglich, die dann dem Betrachter zugewandte zweite Schicht 102 mit einer Schutzschicht, insbesondere in Form eines Schutzlacks, zu versehen, die vorzugsweise für Licht vollständig transparent ist. Ansonsten wird auf die vorstehende Beschreibung der Fig. 1 verwiesen. FIG. 2 shows a schematic illustration of a cross section of a security element according to the invention applied to a banknote in a second embodiment. This second embodiment differs from FIG. 1 merely in that the arrangement of the layers 101 and 102 in the security element were exchanged. In this case, it is possible to provide the second layer 102, which then faces the viewer, with a protective layer, in particular in the form of a protective lacquer, which is preferably completely transparent to light. Otherwise, reference is made to the above description of FIG. 1.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
101 erste Schicht 101 first shift
102 zweite Schicht  102 second shift
103 dritte Schicht  103 third shift
104 Banknote oder allgemein: Objekt  104 banknote or general: object
105 Struktur  105 structure
106 durch gezielte Störungen der schichteigenen Totalreflexion eingebrachtes Motiv, Zeichen, optische Information etc.  106 Motive, signs, optical information, etc. introduced by targeted disturbances of the layer's own total reflection
107 zweite Seite der ersten Schicht  107 second side of the first layer
108 erste Seite der ersten Schicht  108 first page of the first layer
109 Schematische Darstellung, einer Ausführungsform, bei der in der zweiten Schicht metallische Elemente enthalten sind, deren Konzentration im dargestellten Querschnitt durch das Sicherheitselement von links nach rechts abnimmt 109 Schematic representation of an embodiment in which metallic elements are contained in the second layer whose concentration decreases in the illustrated cross section through the security element from left to right
10 x-Achse in der Schichtebene der zweiten Schicht  10 x axis in the layer plane of the second layer

Claims

Patentansprüche claims
1. Sicherheitselement zur Echtheitserkennung, insbesondere von 1. security element for authentication, in particular of
Sicherheitsdokumenten, Banknoten und dergleichen Objekte, Security documents, banknotes and similar objects,
dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement aufweist: characterized in that the security element comprises:
- eine für Licht transparente erste Schicht (101) mit einem Brechungsindex n-i, mit einer eine Struktur (105) aufweisenden Oberfläche an einer ersten Seite (108) der ersten Schicht (101 ),  a light-transparent first layer (101) having a refractive index n-i, with a surface having a structure (105) on a first side (108) of the first layer (101),
- eine an der ersten Schicht (101) unmittelbar auf der strukturierten Oberfläche angeordnete zweite Schicht (102) mit einem Brechungsindex n2, wobei gilt, dass n2 n-ι, insbesondere n2 » n-i oder n2 « ni ist, und die Transmission T des Lichts durch die zweite Schicht (102) gemäß einer vorgebbaren stetigen Funktion T = T(x,y) ortsabhängig in der zweiten Schicht (102) variiert, und x und y a second layer (102) with a refractive index n 2 arranged directly on the structured surface on the first layer (101), with the proviso that n is 2 n- 1 , in particular n 2 »ni or n 2 ni, and Transmission T of the light through the second layer (102) varies according to a predeterminable continuous function T = T (x, y) depending on the location in the second layer (102), and x and y
Ortskoordinaten in einer Schichtebene der zweiten Schicht (102) sind, und Are location coordinates in a layer plane of the second layer (102), and
- eine lumineszierendes Material aufweisende, für das Licht transparente dritte Schicht (103), die auf der der ersten Schicht (101) gegenüberliegenden Seite der zweiten Schicht ( 02) angeordnet ist, und die mit der zweiten Schicht (102) Licht leitend verbunden ist, oder die an der der ersten Seite der ersten Schicht (101 ) gegenüberliegenden zweiten Seite (107) der ersten Schicht (101 ) angeordnet ist und mit der ersten Schicht (101 ) Licht leitend verbunden ist. a light-transparent third layer (103) having a luminescent material, which is arranged on the side of the second layer (02) opposite the first layer (101) and is conductively connected to the second layer (102), or the second side (107) of the first layer (101) which is opposite to the first side of the first layer (101) and is light-conductively connected to the first layer (101).
2. Sicherheitselement gemäß Anspruch 1 , 2. Security element according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schicht (102) metallische Elemente enthält oder vollständig durch metallische Elemente gebildet ist, deren Konzentration C(x,y) ortsabhängig so in der Schichtebene variiert, dass die Transmission T gemäß der Funktion T = T(x,y) variiert. characterized in that the second layer (102) contains metallic elements or is completely formed by metallic elements whose concentration C (x, y) varies in the layer plane in a location-dependent manner such that the transmission T corresponds to the function T = T (x, y ) varies.
3. Sicherheitselement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 2, 3. Security element according to one of claims 1 to 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schicht (102) metallische Elemente enthält oder vollständig durch metallische Elemente gebildet ist, und die Dicke D(x,y) der zweiten Schicht ortsabhängig so in der Schichtebene variiert, dass die Transmission T gemäß der Funktion T = T(x,y) variiert. characterized in that the second layer (102) contains metallic elements or is completely formed by metallic elements, and the thickness D (x, y) of the second layer varies location-dependent in the layer plane such that the transmission T is given the function T = T (x, y) varies.
4. Sicherheitselement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, 4. Security element according to one of claims 1 to 3,
dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement eine Dicke von < 100 μητι, bevorzugt < 50 μητι, insbesondere 5 - 30 Mm aufweist. characterized in that the security element has a thickness of <100 μητι, preferably <50 μητι, in particular 5-30 mm.
5. Sicherheitselement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, 5. Security element according to one of claims 1 to 4,
dadurch gekennzeichnet, dass das Licht elektromagnetische Strahlung mit characterized in that the light electromagnetic radiation
Wellenlängen im Bereich von 1 nm bis 1.000 nm ist. Wavelengths in the range of 1 nm to 1,000 nm.
6. Sicherheitselement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, 6. Security element according to one of claims 1 to 5,
dadurch gekennzeichnet, dass das Material fluoreszierend ist. characterized in that the material is fluorescent.
7. Sicherheitselement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, 7. Security element according to one of claims 1 to 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur (105) eine konzentrische, elliptische, parallele, trapezförmige oder sternförmige Geometrie aufweist. characterized in that the structure (105) has a concentric, elliptical, parallel, trapezoidal or star-shaped geometry.
8. Sicherhe/tselemetlement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, 8. safety element according to one of claims 1 to 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur (105) die ringförmige Stufenstruktur einer Fresnellinse aufweist. characterized in that the structure (105) comprises the annular step structure of a Fresnel lens.
9. Sicherheitselemetlement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, 9. Sicherheitsselemetlement according to one of claims 1 to 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur (105) die ringförmige Struktur einer Fresnel-Zonenplatte aufweist. characterized in that the structure (105) has the annular structure of a Fresnel zone plate.
10. Sicherheitselement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, 10. Security element according to one of claims 1 to 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die Transmission T(x,y) der zweiten Schicht (102) zumindest in einer horizontalen Richtung der zweiten Schicht (102) linear abnimmt. characterized in that the transmission T (x, y) of the second layer (102) decreases linearly at least in a horizontal direction of the second layer (102).
11. Folienelement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, 11. Film element according to one of claims 1 to 10,
dadurch gekennzeichnet, dass in die dritte Schicht (103) durch gezielte Störung der schichteigenen Totalreflexion ein Motiv (106) eingebracht ist. characterized in that in the third layer (103) by targeted disruption of the layer's own total reflection, a motif (106) is introduced.
12. Folienelement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 , 12. Film element according to one of claims 1 to 11,
dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der dritten (103) Schicht und einem characterized in that between the third (103) layer and a
Schichtenverbund bestehend aus erster Schicht (101) und zweiter Schicht (102), eine für Licht transparente vierte Schicht angeordnet ist, in die durch gezielte Störung der schichteigenen Totalreflexion ein Motiv (106) eingebracht ist. Layer composite consisting of the first layer (101) and the second layer (102), a light transparent fourth layer is arranged, in which by targeted disruption of the layer's own total reflection a motif (106) is introduced.
13. Folienelement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, 13. Film element according to one of claims 1 to 12,
dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Schicht (103) unmittelbar auf der der ersten Schicht (101) gegenüberliegenden Seite der zweiten Schicht (102) angeordnet ist. characterized in that the third layer (103) is disposed directly on the side of the second layer (102) opposite the first layer (101).
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