DE10022996A1 - Device for detection of security marks on bank notes, passports, etc., uses fluid crystal material with chiral phase and a linear polarizer arranged in the same medium so that the two can be overlapped - Google Patents
Device for detection of security marks on bank notes, passports, etc., uses fluid crystal material with chiral phase and a linear polarizer arranged in the same medium so that the two can be overlappedInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Detektion von Si cherheitsmerkmalen auf der Basis von flüssigkristallinen Mate rialien mit chiraler Phase und deren Verwendung.The invention relates to a device for detecting Si Safety features based on liquid crystalline mate materials with chiral phase and their use.
Auf dem Gebiet der Sicherheitsmarkierungen von Wertgegenstän den wie z. B. Banknoten, Pässen, Aktien haben sich seit Jahren optisch variable Sicherheitsmerkmale etabliert. Sie haben den Zweck, die Fälschung von Wertgegenständen zu erschweren und sollen gleichzeitig dem Betrachter als Überprüfungsmerkmal dienen. Bekannte Merkmale auf diesem Gebiet sind zum einen Fo lienelemente (z. B. Hologramme, Kinegramme, Pictogramme), die verschiedene Muster, Mikroschriften, und Farbenspiele aufwei sen. Durch ihre z. T. filigrane und komplexe Struktur erschwe ren sie dem ungeschulten Auge die schnelle und präzise Identi fizierung.In the field of security marking of valuables the like B. banknotes, passports, shares have been around for years optically variable security features established. they have the Purpose to make the counterfeiting of valuables difficult and are also intended as a verification feature for the viewer serve. Known features in this area are Fo elements (e.g. holograms, kinegrams, pictograms), the different patterns, micro fonts, and play of colors sen. Through their z. T. filigree and complex structure complicate Give the untrained eye quick and precise identification fication.
Für das Auge eindeutiger zu erkennende Merkmale stellen op tisch variable Elemente dar, die je nach Betrachtungswinkel einen definierten Farbwechsel vollziehen. Häufig verwendete Pigmente für optisch variable Sicherheitsdruckfarbe sind ins besondere Optical Variable Pigments (OVP) der Firma Flex Pro ducts Inc. und Liquid Chrystal Pigments (LCP) der Firma Wa cker-Chemie GmbH. Neben Pigmenten werden z. T. auch flüssig kristalline Polymermischungen mit chiraler Phase, beispiels weise in Form von Folien, verwendet.Features that are more clearly recognizable to the eye represent op table represent variable elements depending on the viewing angle perform a defined color change. Often used Pigments for optically variable security printing inks are ins special Optical Variable Pigments (OVP) from Flex Pro ducts Inc. and Liquid Chrystal Pigments (LCP) from Wa cker-Chemie GmbH. In addition to pigments, e.g. T. also liquid crystalline polymer mixtures with a chiral phase, for example wise in the form of foils.
Sowohl Folienelemente als auch optisch variable Pigmente er zeugen Interferenz-Effekte, die einen Schutz gegen Farbkopien darstellen. Die eindeutige Erkennbarkeit für das Auge fällt dabei unterschiedlich deutlich aus. Nachteiligerweise bleibt in der Regel Raum für Verwechslungen mit ähnlich aussehenden Materialien. Um einen eindeutigen Nachweis zu ermöglichen, werden daher häufig weitere Substanzen beigemischt oder die Materialien in einer definierten Weise vorbehandelt. Dennoch ist der eindeutige Nachweis, daß es sich um das jeweilige Or ginal des Sicherheitsmerkmals handelt, oft nur laboranalytisch zu erbringen, oder es werden als Detektionsvorrichtung aufwen dige und teure technische Apparaturen gebraucht. Aus US Patent 5,596,402 (Flex Products Inc.) ist z. B. der Validator be kannt, ein Handgerät, das über ein Normlicht und zwei Spiegel verfügt, die in unterschiedlichem Winkel das Sicherheitsmerk mal spiegeln. Damit wird ein Sicherheitsmerkmal anhand seiner jeweils unterschiedlichen, definierten Farbe verifiziert. Die Spiegel dienen lediglich zur Simulation unterschiedlicher Be trachtungswinkel, die das Sicherheitsmerkmal in unterschiedli chen Farben für das Auge sichtbar machen. Diese Vorrichtung vereinfacht daher die Verifizierung eines Sicherheitsmerkmals mit Farbflop für das ungeschulte Auge.Both film elements and optically variable pigments testify interference effects that protect against color copies represent. The clear recognizability for the eye is striking differently. Unfortunately remains usually room for confusion with similar looking ones Materials. To enable clear proof, are therefore often mixed with other substances or the Materials pretreated in a defined way. Yet is the clear proof that it is the respective Or act of the security feature, often only laboratory analysis to provide, or it will be used as a detection device used and expensive technical equipment. From US patent 5,596,402 (Flex Products Inc.) is e.g. B. the validator knows a handheld device that has a standard light and two mirrors has the security note at different angles times mirror. This is a security feature based on its each different, defined color verified. The Mirrors only serve to simulate different loading viewing angle, which differentiates the security feature make colors visible to the eye. This device therefore simplifies the verification of a security feature with color flop for the untrained eye.
Bei Sicherheitsmerkmalen auf Basis flüssigkristalliner Materi alien mit chiraler Phase wird das reflektierte Licht - im Un terschied zu allen anderen in diesem Bereich verwendeten Mate rialien - zirkular polarisiert. Es gibt dabei Sicherheitsmerk male sowohl auf Basis von rechts- als auch linkszirkular pola risierenden Materialien. Solche Sicherheitsmerkmale, ihre Ver wendung und Detektion sind in den Anmeldungen DE 197 37 618 A1 (entspricht der US Anmeldung mit der Serial Number 09/129577) und DE 197 37 612 A1 (entspricht der US Anmeldung mit der Serial Number 09/129941 des Consortiums für elektrochemische Indust rie GmbH) beschrieben. Dabei wird ein Sicherheitsmerkmal, ent haltend ein flüssigkristallines Material mit chiraler Phase, beispielsweise als Lack, eingefärbter Kunststoff, Druckfarbe oder Folienelement auf einen Wertgegenstand (z. B. eine Bank note oder eine Kreditkarte) aufgebracht. Mit einer Vorrich tung, die einen oder mehrere Zirkularpolarisatoren enthält, wird die charakteristische Farbe des Sicherheitsmerkmals er kannt (im Falle gleicher Polarisationsrichtung von Merkmal und Polarisator) oder ausgeblendet (im Falle entgegengesetzter Po larisationsrichtung von Merkmal und Polarisator) und so die Echtheit des Sicherheitsmerkmals verifiziert. For security features based on liquid crystalline materials alien with a chiral phase, the reflected light - in the Un Different from all other mate used in this area rialien - circularly polarized. There is a security note paint both on the basis of right and left circular pola risky materials. Such security features, their ver Application and detection are in the applications DE 197 37 618 A1 (corresponds to the US application with the serial number 09/129577) and DE 197 37 612 A1 (corresponds to the US application with the serial Number 09/129941 of the Consortium for Electrochemical Industry rie GmbH). A security feature is ent holding a liquid crystalline material with a chiral phase, for example as varnish, colored plastic, printing ink or foil element on a valuable item (e.g. a bank note or a credit card). With a Vorrich device containing one or more circular polarizers, the characteristic color of the security feature becomes he knows (in the case of the same polarization direction of feature and Polarizer) or hidden (in the case of opposite buttocks direction of polarization of feature and polarizer) and so the Authenticity of the security feature verified.
Die dabei eingesetzten Zirkularpolarisatoren bestehen übli cherweise aus einem Linearpolarisator, vor dem eine λ1\4- Verzögerungsfolie aufgebracht ist. Diese Folie dreht das line ar aus dem Linearpolarisator kommende Licht nach rechts oder links, je nachdem in welchem Winkel die Verzögerungsfolie zum Linearpolarisator steht. Dabei wird für ein linkszirkular re flektierendes Merkmal und ein rechtszirkulares reflektierendes Merkmal jeweils mindestens ein Zirkularpolarisator benötigt.The circular polarizers used here are common usually from a linear polarizer, in front of which a λ1 \ 4- Retardation film is applied. This slide turns the line ar light coming from the linear polarizer to the right or left, depending on the angle at which the retardation film to Linear polarizer stands. Here, for a left circular, right flexing feature and a right circular reflective Feature at least one circular polarizer required.
Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, eine einfache, praktische und eindeutige Nachweisbarkeit eines auf flüssig kristallinen Materialien mit chiraler Phase beruhenden Sicher heitsmerkmals zu ermöglichen.The object of the present invention is to provide a simple, practical and unambiguous traceability of one on liquid Crystalline materials with chiral phase based safety feature to enable.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung für die Detek tion von Sicherheitsmerkmalen mit chiraler Phase, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sich in einem flächigen Substrat ein Linearpolarisator und eine λ1\4-Folie derart befinden, daß beim Falten des Substrats der Linearpolarisator und die λ1\4- Folie derart zur Deckung gebracht werden, daß je nach Falt richtung des Substrats ein Zirkularpolarisator mit jeweils un terschiedlicher Polarisationsrichtung entsteht.The object is achieved by a device for the detec tion of security features with chiral phase, which thereby is characterized in that a flat substrate Linear polarizer and a λ1 \ 4 film are such that when folding the substrate the linear polarizer and the λ1 \ 4- Foil are brought to cover so that depending on the fold direction of the substrate is a circular polarizer, each with un different polarization direction arises.
Im Sinne der Erfindung sind unter einem Substrat, in dem sich Linearpolarisator und λ1\4-Folie befinden, auch zwei getrenn te, aber durch eine Verbindung miteinander verknüpfte, flächi ge Substrate zu verstehen. In diesem Fall entspricht der Fal tung des Substrates einem Übereinanderbringen des in den ver knüpften Substraten vorhandenen Linearpolarisators und der λ1\4-Folie.For the purposes of the invention are under a substrate in which Linear polarizer and λ1 \ 4 foil are also two separate te, but connected by a connection, flat to understand ge substrates. In this case the case corresponds tion of the substrate a superimposition of the in the ver linked substrates of the existing linear polarizer and the λ1 \ 4 foil.
Als Linearpolarisator wird vorzugsweise eine Kunststofffolie, die eine derartige Struktur aufweist, daß Licht linear polari siert wird, verwendet.A plastic film is preferably used as the linear polarizer, which has such a structure that light is linearly polar is used.
Als λ1\4-Folie wird vorzugsweise eine λ1\4-Verzögerungsfolie, die linear polarisiertes Licht verzögert und dadurch zirkular polarisiertes Licht erzeugt, ("quarter-wave-plate") verwendet. A λ1 \ 4 retardation film is preferably used as the λ1 \ 4 film, the linearly polarized light is delayed and therefore circular polarized light generated, ("quarter-wave plate") used.
Vorzugsweise werden durch die λ1\4-Folie die Verzögerungsei genschaften über den selektierten Spektralbereich eingehalten. Beispielsweise sind als λ1\4-Folie im UV-Bereich Fresnel- Rhomben aus Kalkspat, im sichtbaren und IR-Bereich wellenlän genselektierte gereckte Kunststofffolien (z. B. Polycarbonat- oder Polyethylen- oder Polyester-Folien) oder Fresnel-Rhomben aus Kalkspat geeignet.The λ1 \ 4 film is preferably used for the deceleration properties observed over the selected spectral range. For example, as a λ1 \ 4 film in the UV range, Fresnel Rhombi made of calcite, wave-length in the visible and IR range genselected stretched plastic films (e.g. polycarbonate or polyethylene or polyester films) or Fresnel rhombuses made from calcite.
Als Substrat für die erfindungsgemäße Vorrichtung sind vor zugsweise beliebige, flächige, flexible Materialien geeignet, die sich falten lassen. Solche Materialien sind beispielsweise Papier, Karton, Baumwolle, Kunststoffe, Metallbleche und -fo lien, oder Textilien.As a substrate for the device according to the invention are also suitable for any flat, flexible materials, that can be folded. Such materials are for example Paper, cardboard, cotton, plastics, metal sheets and foils lien, or textiles.
Vorzugsweise handelt es sich um Materialien ausgewählt aus der Gruppe der Papiere und Kunststoffe.It is preferably a matter of materials selected from the Group of papers and plastics.
Besonders bevorzugt handelt es sich um Materialien, ausgewählt aus der Gruppe Filme aus Kunststoff, oder Papierbögen, die dem Aussehen einer Banknote oder Kreditkarte angepaßt werden kön nen. Beispielsweise können Polymersubstrate verwendet werden, wie sie für den Einsatz als Banknotensubstrat vorkommen, etwa unter den Markennamen "Guardian"® oder "Duranote"®.Materials are particularly preferably selected from the group of films made of plastic, or sheets of paper that correspond to the Appearance of a banknote or credit card can be customized nen. For example, polymer substrates can be used how they are used for banknote substrates, for example under the brand names "Guardian" ® or "Duranote" ®.
Bevorzugt hat die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Größe, die in einem Geldbeutel mitgeführt werden kann.The device according to the invention preferably has a size that can be carried in a purse.
Besonders bevorzugt hat die erfindungsgemäße Vorrichtung die Form einer Banknote.The device according to the invention particularly preferably has the Form of a banknote.
Es ist ferner besonders bevorzugt, an verschiedenen Stellen auf dem Substrat der Vorrichtung eine Referenzfarbe aufzubrin gen, die in Übereinstimmung mit dem zu verifizierenden Merkmal ist.It is also particularly preferred at various points to apply a reference color to the substrate of the device conditions in accordance with the characteristic to be verified is.
Insbesondere bevorzugt wird neben dem Linearpolarisator oder neben der λ1\4-Folie auf dem Substrat der bei positiver Veri fizierung bzw. bei negativer Verifizierung des zu überprüfenden Sicherheitsmerkmals zu erwartenden Farbeindrucks darge stellt.In addition to the linear polarizer, or is particularly preferred next to the λ1 \ 4 film on the substrate, the positive veri certification or in the event of negative verification of the item to be checked Security feature expected color impression darge poses.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung nutzt nicht nur die winkelab hängige Farbeingenschaft, sondern auch die polarisierende Ei genschaft flüssigkristalliner Materialen ohne dabei für links zirkular reflektierendes Merkmal und ein rechtszirkulares re flektierendes Merkmale jeweils eigene Zurkularpolarisatoren zu benötigen.The device according to the invention not only uses the angle dependent color property, but also the polarizing egg property of liquid crystalline materials without being left circular reflective feature and a right circular right inflective features each own own circular polarizers need.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung bietet gegenüber anderen Vor
richtungen zur Bestimmung der Polarisation folgende Vorteile:
The device according to the invention offers the following advantages over other devices for determining the polarization:
- - Sie ermöglicht eine einfache flexible Einstellung einer be liebigen Polarisation (linear, zirkular oder keine Polarisati on).- It enables a simple flexible setting of a be random polarization (linear, circular or no polarization on).
- - Sie ist kostengünstiger als übliche Zirkularpolarisatoren.- It is cheaper than conventional circular polarizers.
- - Sie ist einfach herzustellen.- It's easy to make.
- - Sie ist dünner als übliche Zirkularpolarisatoren und kann daher jederzeit im Geldbeutel mitgeführt werden.- It is thinner than conventional circular polarizers and can therefore be carried in your wallet at any time.
- - Sie besitzt eine hohe Lebensdauer, im Falle einer Integra tion in einen Kunststofffilm.- It has a long service life, in the case of an integra tion in a plastic film.
- - Sie ermöglicht bei Vorhandensein einer Referenzfarbe eine einfache Überprüfung auch der Polarisation des Sicherheits merkmals.- It enables a when a reference color is available easy checking of the polarization of security feature.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zur Detektion von Sicherheitsmerkmalen auf der Basis von flüssigkristallinen Materialien mit chiraler Phase, die dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Linerarpolari sator und eine λ1/4 Verzögerungsfolie in ein flächiges Sub strat eingebracht werden und in dieser Form überlappt werden, wobei der Winkel von Linearpolarisator und λ1/4 Verzögerungs folie durch unterschiedliche Arten des Überlappens so gewählt wird, daß je nach Bedarf ein rechter oder ein linker Zirkular polarisator erzeugt wird. The invention further relates to a method of manufacture a device for the detection of security features the basis of liquid crystalline materials with chiral Phase, which is characterized by a linear polar sator and a λ1 / 4 retardation film in a flat sub strat be introduced and overlapped in this form, where the angle of linear polarizer and λ1 / 4 delay foil chosen by different types of overlap is that a right or left circular polarizer is generated.
Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung eines flächigen, faltbaren Substrats, enthaltend einen Linearpolarisator und eine λ1/4 Folie zur Detektion einer Polarisationsrichtung von flüssigkristallinen Materialien in einem Sicherheitsmerkmal dergestalt, daß beim Falten des Substrats der Linearpolarisa tor und die λ1/4 Folie derart zur Deckung gebracht werden kön nen, daß je nach Faltung des Substrats ein Zirkularpolarisator mit jeweils unterschiedlicher Polarisationsrichtung entsteht, wobei die λ1/4 Verzögerungsfolie immer zum Merkmal hin gerich tet ist.The invention further relates to the use of a flat, foldable substrate containing a linear polarizer and a λ1 / 4 foil for the detection of a polarization direction of liquid crystalline materials in a security feature such that when folding the substrate of the linear polarisa gate and the λ1 / 4 foil can be brought into congruence in this way NEN that depending on the folding of the substrate, a circular polarizer with different polarization directions, the λ1 / 4 retardation film always towards the characteristic is.
Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.The following examples serve to further explain the Invention.
In der linken und rechten Hälfte einer Banknote werden ein Li nearpolarisator und eine λ1/4 Verzögerungsfolie so integriert, daß beim Falten der Note beide Elemente sich überlappen und ein durchsichtiges Fenster bilden. Je nachdem, ob der Teil der Banknote, der den Linearpolarisator enthält oben oder unten herum gefaltet wird, entsteht ein Polarisator mit gewünschter Polarisationsrichtung. Einmal ist die λ1/4 Verzögerungsfolie im Winkel von 45° vor dem Zirkularoplarisator (rechtszirku lar) und wenn anders herum gefaltet wird, beträgt der Winkel 315° (rechtszirkular)(siehe Fig. 1).In the left and right half of a bank note, a linear polarizer and a λ1 / 4 retardation film are integrated so that when the note is folded, both elements overlap and form a transparent window. Depending on whether the part of the banknote containing the linear polarizer is folded up or down, a polarizer with the desired direction of polarization is created. First, the λ1 / 4 retardation film is at an angle of 45 ° in front of the circular oplariser (right circular) and if folded the other way round, the angle is 315 ° (right circular) (see Fig. 1).
Es wird in bekannter Weise ein Sicherheitsmerkmal im sichtba ren Spektralbereich erzeugt, indem in eine transparente Druck farbe ein flüssigkristallines, linkszirkulares Pigment einge bracht wird (erhältlich unter der Bezeichnung LCP 528 grün blau bei der Wacker Chemie, München). Die Farbe wird auf einen schwarzen Untergrund aufgebracht und getrocknet. It becomes a visible security feature in a known manner Ren spectral range generated by printing in a transparent color a liquid-crystalline, left circular pigment is brought in (available under the designation LCP 528 green blue at Wacker Chemie, Munich). The color changes to one black surface applied and dried.
Bei Detektion mittels des nackten Auges sind bei Betrachtung unter verschiedenen Blickwinkeln unterschiedliche Farben (Re flexionswellenlängen) sichtbar (Grün bei senkrechtem Aufblick, Blau bei waagrechtem/schrägem Aufblick.)Detection by means of the naked eye are considered different colors from different angles (Re inflection wavelengths) visible (green when viewed vertically, Blue with a horizontal / oblique view.)
Zur Überprüfung der Zirkularpolarisation des reflektierten Lichtes werden zwei Zirkularpolarisatoren mit unterschiedli cher Polarisationsrichtung nebeneinander auf das Sicherheits merkmal gelegt. Der Polarisator für linkspolarisiertes Licht zeigt nun je nach Betrachtungswinkel die grüne bzw. blaue Far be des Sicherheitsmerkmals, der Polarisator für rechtspolari siertes Licht zeigt die Farbe des Untergrundes, auf den die Sicherheitsmerkmale aufgebracht wurden, in diesem Falle schwarz, da das Sicherheitsmerkmal bis auf die polarisierte Reflexion transparent ist.To check the circular polarization of the reflected Two circular polarizers with different cher polarization direction side by side on the security feature. The polarizer for left-polarized light shows the green or blue color depending on the viewing angle be the security feature, the polarizer for right polar The light shows the color of the surface on which the Security features have been applied in this case black because the security feature except for the polarized Reflection is transparent.
Ein Detektionssystem gemäß Beispiel 1 wird in eine Richtung gefaltet, sodaß ein rechtszirkularer Polarisator entsteht. Wenn durch diesen Zirkularpolarisator das Merkmal betrachtet wird, ist nur der schwarze Untergrund zu erkennen. Anders her um gefaltet, entsteht ein rechtszirkularer Polarisator, sodaß ein Merkmal mit linkszirkularen Eigenschaften ausgeblendet werden kann. In beiden Fällen ist zu beachten, daß die λ1/4 Verzögerungsfolie immer zum Merkmal hin gerichtet ist, da an ders herum keine zirkular polarisierende Eigenschaft gegeben ist.A detection system according to Example 1 is in one direction folded so that a right circular polarizer is formed. When looking at the feature through this circular polarizer only the black background can be seen. Different folded around, creates a right circular polarizer, so that a feature with left circular properties is hidden can be. In both cases it should be noted that the λ1 / 4 Retardation film is always directed towards the characteristic, because at given no circular polarizing property is.
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|---|---|---|---|
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| 8131 | Rejection |