DE102019008116A1 - Luminescent element with luminescent motif area - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Lumineszenzelement mit einem Normalmotivbereich (30), dessen farbiges Normalmotiv im sichtbaren Spektralbereich ohne Hilfsmittel erkennbar ist, und mit einem den Normalmotivbereich (30) überlappenden Lumineszenzmotivbereich (40), dessen farbiges Lumineszenzmotiv erst nach Anregung mit UV- oder IR-Strahlung erkennbar wird. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass der Lumineszenzmotivbereich (40) zumindest einen Farbbereich (42; 46) enthält, der nach Anregung durch UV- oder IR-Strahlung mit einheitlichem Farbton luminesziert, und der einen ersten Farbteilbereich (44-1; 48-1) enthält, der außerhalb des Überlappungsbereichs mit dem Normalmotivbereich (30) liegt und einen zweiten Farbteilbereich (44-2; 48-2), der innerhalb des Überlappungsbereichs mit dem Normalmotivbereich (30) liegt, wobei der erste Farbteilbereich (44-1; 48-1) eine oder mehrere Lumineszenzfarben enthält, die mit mehreren spektralen Komponenten bei UV- oder IR-Anregung den genannten einheitlichen Farbton erzeugen, und der zweite Farbteilbereich (44-2; 48-2) eine oder mehrere Lumineszenzfarben enthält, deren Lumineszenz auf die überlappende visuell sichtbare Farbe des Normalmotivbereichs (30) abgestimmt ist, so dass sie bei UV- oder IR-Anregung mit ihren spektralen Komponenten zusammen mit der visuell sichtbaren Farbe den genannten einheitlichen Farbton erzeugen.The invention relates to a luminescent element with a normal motif area (30), the colored normal motif of which can be recognized in the visible spectral range without tools, and with a luminescent motif area (40) overlapping the normal motif area (30), the colored luminescent motif of which only after excitation with UV or IR radiation becomes recognizable. According to the invention it is provided that the luminescence motif area (40) contains at least one color area (42; 46) which luminesces with a uniform hue after excitation by UV or IR radiation, and which has a first partial color area (44-1; 48-1) which lies outside the overlap area with the normal motif area (30) and a second color sub-area (44-2; 48-2) which lies within the overlap area with the normal motif area (30), the first color sub-area (44-1; 48- 1) contains one or more luminescent colors that produce the aforementioned uniform hue with several spectral components upon UV or IR excitation, and the second color sub-area (44-2; 48-2) contains one or more luminescent colors whose luminescence on the overlapping the visually visible color of the normal motif area (30) is matched so that, in the case of UV or IR excitation, its spectral components together with the visually visible color of the above-mentioned create a daily color tone.
Description
Die Erfindung betrifft ein Lumineszenzelement mit einem Lumineszenzmotivbereich. Sie betrifft insbesondere ein Lumineszenzelement mit einem Normalmotivbereich, dessen farbiges Normalmotiv im sichtbaren Spektralbereich ohne Hilfsmittel erkennbar ist, und mit einem den Normalmotivbereich überlappenden Lumineszenzmotivbereich, dessen farbiges Lumineszenzmotiv erst nach Anregung mit UV- oder IR-Strahlung erkennbar wird. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Elements.The invention relates to a luminescent element with a luminescent motif area. It relates in particular to a luminescent element with a normal motif area, the colored normal motif of which can be recognized in the visible spectral range without aids, and with a luminescent motif area that overlaps the normal motif area, the colored luminescent motif of which is only recognizable after excitation with UV or IR radiation. The invention also relates to a method of manufacturing such an element.
Datenträger, wie Wert- oder Ausweisdokumente, aber auch andere Wertgegenstände, wie etwa Markenartikel, werden zur Absicherung oft mit Merkmalen versehen, die eine Überprüfung der Echtheit des Datenträgers gestatten und die zugleich als Schutz vor unerlaubter Reproduktion dienen.Data carriers, such as value or identity documents, but also other objects of value such as branded items, are often provided with features for protection that allow the authenticity of the data carrier to be checked and at the same time serve as protection against unauthorized reproduction.
In diesem Zusammenhang ist es seit längerem bekannt, Lumineszenz- und insbesondere Fluoreszenzstoffe zur Absicherung von Wert- oder Ausweisdokumenten einzusetzen. Das Vorliegen der Lumineszenzstoffe kann dann beispielsweise mit Hilfe einer UV-Lampe geprüft werden. Fluoreszenzmerkmale werden in letzter Zeit wieder vermehrt eingesetzt, da heute chemisch beständige Fluoreszenzpigmente verfügbar sind und parallel dazu auch preiswerte, kleine UV-LED-Nachweisgeräte erhältlich sind. Als besonders attraktiv bei der Echtheitsabsicherung werden mehrfarbige und insbesondere fotorealistische Fluoreszenzdrucke wahrgenommen.In this context, it has been known for a long time to use luminescent substances and, in particular, fluorescent substances to protect value or identity documents. The presence of the luminescent substances can then be checked with the aid of a UV lamp, for example. Fluorescence features have recently been increasingly used again, since chemically stable fluorescent pigments are available today and inexpensive, small UV-LED detection devices are also available at the same time. Multi-colored and, in particular, photorealistic fluorescent prints are perceived as particularly attractive when it comes to ensuring authenticity.
In
Nachteilig bei herkömmlichen Fluoreszenzmerkmalen ist allerdings, dass über das Internet relativ einfach Fluoreszenzfarben erhältlich sind, mit denen potentielle Fälscher, deren Nachstellungen naturgemäß keinerlei Anforderungen an die chemischen und physikalischen Beständigkeiten erfüllen müssen, einfache Fluoreszenzmerkmale und einfarbige Fluoreszenzdrucke mit geringem technischen Aufwand nachstellen können.The disadvantage of conventional fluorescent features, however, is that fluorescent inks are relatively easy to obtain on the Internet, with which potential counterfeiters, whose reproductions naturally do not have to meet any requirements in terms of chemical and physical resistance, can reproduce simple fluorescent features and single-color fluorescent prints with little technical effort.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein fälschungssicheres Lumineszenzelement der eingangs genannten Art mit einem attraktiven Erscheinungsbild und hoher Fälschungssicherheit anzugeben, das dennoch für den Benutzer einfach prüfbar ist.On this basis, the invention is based on the object of specifying a forgery-proof luminescent element of the type mentioned at the beginning with an attractive appearance and high protection against forgery, which can nevertheless be easily checked by the user.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by the features of the independent claims. Developments of the invention are the subject of the dependent claims.
Das Lumineszenzelement umfasst einen Normalmotivbereich, dessen farbiges Normalmotiv im sichtbaren Spektralbereich ohne Hilfsmittel erkennbar ist, und einen den Normalmotivbereich überlappenden Lumineszenzmotivbereich, dessen farbiges Lumineszenzmotiv erst nach Anregung mit UV- oder IR-Strahlung erkennbar wird.The luminescent element comprises a normal motif area, the colored normal motif of which can be recognized in the visible spectral range without aids, and a luminescent motif area which overlaps the normal motif area and whose colored luminescent motif is only recognizable after excitation with UV or IR radiation.
Bei dem Lumineszenzelement ist vorgesehen, dass der Lumineszenzmotivbereich zumindest einen Farbbereich enthält, der nach Anregung durch UV-, oder IR-Strahlung oder UV- und IR-Strahlung in einem einheitlichem Farbton luminesziert.In the case of the luminescent element, it is provided that the luminescent motif area contains at least one color area which, after being excited by UV or IR radiation or UV and IR radiation, luminesces in a uniform hue.
Der genannte Farbbereich enthält erfindungsgemäß einen ersten Farbteilbereich, der außerhalb des Überlappungsbereichs mit dem Normalmotivbereich liegt und enthält einen zweiten Farbteilbereich, der innerhalb des Überlappungsbereichs mit dem Normalmotivbereich liegt.According to the invention, said color area contains a first color sub-area which lies outside the overlap area with the normal motif area and contains a second color sub-area which lies within the overlap area with the normal motif area.
Dabei enthält der erste Farbteilbereich eine oder mehrere Lumineszenzfarben, die mit mehreren spektralen Komponenten bei UV-, IR-Anregung oder UV- und IR-Anregung den genannten einheitlichen Farbton erzeugen. Die im zweiten Farbteilbereich überlappende visuell sichtbare Farbe weist für die mehreren spektralen Komponenten des ersten Farbteilbereichs eine unterschiedliche Remission auf.The first color sub-area contains one or more luminescent colors which, with a number of spectral components, produce the aforementioned uniform color tone in the case of UV, IR excitation or UV and IR excitation. The visually visible color overlapping in the second color sub-area has a different remission for the multiple spectral components of the first color sub-area.
Der zweite Farbteilbereich enthält eine oder mehrere Lumineszenzfarben, deren Lumineszenz, insbesondere hinsichtlich der Lumineszenzintensitäten ihrer spektralen Komponenten und/oder ihrer spektralen Komponenten, auf die überlappende visuell sichtbare Farbe des Normalmotivbereichs abgestimmt sind, so dass sie zusammen mit der visuell sichtbaren Farbe bei UV- und/oder IR-Anregung den genannten einheitlichen Farbton erzeugen.The second color sub-area contains one or more luminescence colors, the luminescence of which, in particular with regard to the luminescence intensities of their spectral components and / or their spectral components, are matched to the overlapping visually visible color of the normal motif area, so that they, together with the visually visible color in UV and / or IR excitation produce the named uniform hue.
Die Farbteilbereiche können beabstandet angeordnet sein, mit besonderem Vorteil sind der erste und zweite Farbteilbereich allerdings aneinander angrenzend angeordnet, so dass sie mit ihrem einheitlichen Farbton als zusammenhängender lumineszierender Flächenbereich erscheinen.The color subareas can be arranged at a distance, but it is particularly advantageous that the first and second color subareas are arranged adjacent to one another, so that they appear as a coherent luminescent surface area with their uniform hue.
In einer vorteilhaften Weiterbildung enthält der Lumineszenzmotivbereich mehrere Farbbereiche mit unterschiedlichen, aber jeweils einheitlichen Farbtönen in Form eines Motivs, insbesondere in Form eines Portraits, eines architektonischen, technischen oder Naturmotivs, oder einer alphanumerischen Zeichenfolge. Beim Vorliegen mehrere Farbbereiche sind mit Vorteil zumindest bei einem Teil der Farbbereiche der zugehörige erste und zweite Farbteilbereich aneinander angrenzend angeordnet. Derartige komplexe Motive stellen eine wirksame und dabei leicht prüfbare Echtheitsabsicherung dar, da das menschliche Auge sehr empfindlich auf Farbunterschiede in Teilgebieten eines Motivs reagiert, die eigentlich mit gleichem Farbton erscheinen sollen. Eine korrekte Nachstellung solcher komplexer Motive trotz der bereichsweisen unterschiedlichen Beeinflussung der Lumineszenz durch die Anwesenheit der visuell sichtbaren Farbe stellt eine große und nur schwer zu überwindende technologische Hürde für potentielle Fälscher dar.In an advantageous development, the luminescence motif area contains several color areas with different but each uniform color tones in the form of a motif, in particular in the form of a portrait, an architectural, technical or natural motif, or an alphanumeric character string. If there are several color areas, the associated first and second color subareas are advantageously arranged adjacent to one another at least in the case of some of the color areas. Such complex motifs represent an effective and easily verifiable authenticity safeguard, since the human eye reacts very sensitively to color differences in sub-areas of a motif that should actually appear with the same hue. A correct reproduction of such complex motifs despite the fact that the luminescence is influenced differently in areas by the presence of the visually visible color represents a major technological hurdle that is difficult to overcome for potential counterfeiters.
Der Lumineszenzmotivbereich enthält vorteilhaft zumindest einen Farbbereich, der bei UV- und/oder IR-Anregung in Lumineszenz einen weißen oder grauen Farbton erzeugt.The luminescence motif area advantageously contains at least one color area which, when excited by UV and / or IR, produces a white or gray hue in luminescence.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Normalmotiv im Überlappungsbereich zwei oder mehr unterschiedliche Farbtöne auf, wodurch die Abstimmung der Lumineszenzintensität in den ersten oder den zweiten Farbteilbereichen für einen potentiellen Fälscher weiter erschwert wird.In an advantageous embodiment, the normal motif has two or more different color tones in the overlap area, which further complicates the coordination of the luminescence intensity in the first or the second partial color areas for a potential forger.
Vorzugweise ist vorgesehen, dass der einheitliche Farbton eines Farbbereichs nicht die Komplementärfarbe der überlappenden visuell sichtbaren Farbe des zweiten Farbteilbereichs darstellt.It is preferably provided that the uniform hue of a color area does not represent the complementary color of the overlapping, visually visible color of the second color subarea.
Der Normalmotivbereich ist in einer vorteilhaften Gestaltung zumindest teilweise durch einen Träger des Lumineszenzelements und/oder zumindest teilweise durch Farbschichten des Lumineszenzelements gebildet.In an advantageous configuration, the normal motif area is formed at least partially by a carrier of the luminescent element and / or at least partially by colored layers of the luminescent element.
Die Farbschichten des Normalmotivbereichs können zumindest teilweise mit einem streuenden Additiv, insbesondere Titandioxid, versehen sein, um eine höhere Reflektivität und Helligkeit im zweiten Farbteilbereich zu erreichen. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Lumineszenzfarben oberhalb des Normalmotivbereiches appliziert werden.The color layers of the normal motif area can at least partially be provided with a scattering additive, in particular titanium dioxide, in order to achieve a higher reflectivity and brightness in the second color subarea. This is particularly advantageous when the luminescent colors are applied above the normal motif area.
Die Lumineszenzfarben des zweiten Farbteilbereichs können oberhalb oder unterhalb der Farbschichten des Normalmotivbereichs angeordnet sein.The luminescent colors of the second color sub-area can be arranged above or below the color layers of the normal motif area.
Mit Vorteil weist die Lumineszenz in dem zweiten Farbteilbereich bei der UV- und/oder IR-Anregung entweder für die gleichen spektralen Komponenten, wie im ersten Farbteilbereich, andere Lumineszenzintensitäten auf oder andere spektrale Komponenten als im ersten Farbteilbereich auf.With UV and / or IR excitation, the luminescence in the second color sub-area advantageously has different luminescence intensities for the same spectral components as in the first color sub-area or different spectral components than in the first color sub-area.
In Ausgestaltungen kann sich zumindest eine der einen oder mehreren Lumineszenzfarben in dem ersten Farbteilbereich von den einen oder mehreren Lumineszenzfarben in dem zweiten Farbteilbereich unterscheiden. Die Farbteilbereiche können also unterschiedliche Lumineszenzfarben umfassen. Besonders bevorzugt sind die mehreren Lumineszenzfarben in den Farbteilbereichen gleich und nur der Anteil der Lumineszenzfarben unterschiedlich. Insbesondere kann so die Lumineszenz in beiden Farbteilbereichen die gleichen spektralen Komponenten in unterschiedlicher Intensität aufweisen.In refinements, at least one of the one or more luminescence colors in the first color sub-area can differ from the one or more luminescence colors in the second color sub-area. The color subregions can therefore include different luminescent colors. It is particularly preferred that the multiple luminescent colors in the color subregions are the same and only the proportion of the luminescent colors is different. In particular, the luminescence in both color subregions can thus have the same spectral components with different intensities.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden die spektralen Komponenten des einheitlichen Farbtons durch Lumineszenz-Grundfarbstoffe erzeugt, die bevorzugt zumindest zwei, insbesondere drei Lumineszenz-Grundfarbstoffe enthalten. Die Lumineszenz-Grundfarbstoffe können beispielsweise aus der Gruppe bestehend aus Lumineszenzgrün, Lumineszenzrot und Lumineszenzblau sein.According to an advantageous embodiment of the invention, the spectral components of the uniform hue are generated by luminescent basic dyes, which preferably contain at least two, in particular three luminescent basic dyes. The luminescent basic dyes can, for example, be from the group consisting of luminescent green, luminescent red and luminescent blue.
Bei einer zweckmäßigen Erfindungsvariante ist im zweiten Farbteilbereich eine lumineszierende Farbschicht vorgesehen, die eine Mischung von zumindest zwei, insbesondere drei Lumineszenz-Grundfarbstoffen darstellt. Die Lumineszenzintensität des zweiten Farbteilbereichs ist dabei durch die Einstellung eines Mischungsverhältnisses der Lumineszenz-Grundfarbstoffe in der lumineszierenden Farbschicht abgestimmt.In an expedient variant of the invention, a luminescent color layer is provided in the second partial color area, which is a mixture of at least two, in particular three, luminescent basic dyes. The luminescence intensity of the second color sub-area is matched by setting a mixing ratio of the luminescence basic dyes in the luminescent color layer.
Bei einer anderen, ebenfalls zweckmäßigen Erfindungsvariante ist im zweiten Farbteilbereich eine Schichtenfolge aus zumindest zwei, insbesondere drei lumineszierenden Farbschichten vorgesehen, die jeweils durch einen Lumineszenz-Grundfarbstoff gebildet sind. Die Lumineszenzintensität des zweiten Farbteilbereichs ist bei dieser Erfindungsvariante durch die Einstellung der relativen Flächendeckung der lumineszierenden Farbschichten der Schichtenfolge abgestimmt.In another, likewise expedient variant of the invention, a layer sequence of at least two, in particular three, luminescent colored layers is provided in the second partial color area, each of which is formed by a luminescent basic dye. In this variant of the invention, the luminescence intensity of the second color subarea is coordinated by setting the relative area coverage of the luminescent color layers of the layer sequence.
Bevorzugt sind die Lumineszenzfarben bzw. die Lumineszenz-Grundfarbstoffe visuell transparent (also im sichtbaren Spektralbereich transparent).The luminescent colors or the luminescent basic dyes are preferably visually transparent (that is to say transparent in the visible spectral range).
Konkret sind die lumineszierenden Farbschichten zur Einstellung einer Flächendeckung vorzugweise zumindest teilweise gerastert ausgebildet, wobei die Raster insbesondere Punktraster, Kettenraster, frequenzmodulierte Raster oder Raster aus Buchstaben, Zahlen oder geometrischen Figuren darstellen. Die Raster sind vorteilhaft aus Rasterelementen (Punkten, Ketten, Buchstaben, Zahlen, geometrischen Formen und dergleichen) gebildet, deren Größe unterhalb des Auflösungsvermögens des menschlichen Auges, insbesondere unterhalb von 150 µm oder sogar unterhalb von 100 µm liegt. Bei einer weiteren Variante wird die Schichtdicke oder/und die Schichtdicke sowie die Flächenbedeckung durch Aufrasterung der lumineszierenden Farbschichten variiert. Die Variation kann beispielsweise im Tiefdruck erfolgen. Insbesondere können Näpfchen verwendet werden
- - gleicher Größe aber unterschiedlicher Tiefe (Druckformherstellung bevorzugt durch Ätzung),
- - unterschiedlicher Größe und Tiefe (Druckformherstellung bevorzugt durch Gravur) oder
- - unterschiedlicher Größe aber gleiche Tiefe (Druckformherstellung bevorzugt durch Gravur). Mittels der ersten beiden Alternativen können echte Halbtöne erzeugt werden.
- - same size but different depth (printing forme production preferably by etching),
- - different size and depth (printing form production preferably by engraving) or
- - Different sizes but the same depth (printing forme production preferably by engraving). The first two alternatives can be used to create real semitones.
Die beiden zuvor genannten Ansätze können auch kombiniert werden. Beispielsweise kann im zweiten Farbteilbereich eine Schichtenfolge aus zwei lumineszierenden Farbschichten vorgesehen sein, wobei eine erste Farbschicht durch einen Lumineszenz-Grundfarbstoff, beispielsweise Lumineszenzrot, gebildet ist und die zweite Farbschicht eine Mischung zweier anderer Lumineszenz-Grundfarbstoffe, beispielsweise Lumineszenzgrün und Lumineszenzblau darstellt. Bei geeigneter Abstimmung, etwa einem Schichtdickenverhältnis von erster zu zweiter lumineszierender Farbschicht von 1:2, lässt sich mit den beiden Farbschichten eine weiße Lumineszenz erzeugen. Auch viele Mischfarben lassen sich erzeugen, allerdings natürlich mit der Beschränkung, dass das relative Verhältnis der in der zweiten Farbschicht verwendeten Lumineszenz-Grundfarbstoffe fixiert ist.The two approaches mentioned above can also be combined. For example, a layer sequence of two luminescent colored layers can be provided in the second color subarea, a first colored layer being formed by a luminescent basic dye, for example luminescent red, and the second colored layer being a mixture of two other luminescent basic dyes, for example luminescent green and luminescent blue. With a suitable coordination, for example a layer thickness ratio of the first to the second luminescent colored layer of 1: 2, a white luminescence can be generated with the two colored layers. Many mixed colors can also be produced, of course with the restriction that the relative ratio of the luminescent basic dyes used in the second color layer is fixed.
Der Normalmotivbereich und der Lumineszenzmotivbereich liegen auf einem im sichtbaren Spektralbereich deckendenden, transluzenten oder transparenten Trägersubstrat vor. Das Trägersubstrat ist zudem besonders bevorzugt im UV-Spektralbereich von 200 bis 400 nm absorbierend ausgebildet, so dass das Lumineszenzmotiv nur bei UV-Anregung derjenigen Substratseite erkennbar wird, auf der der Lumineszenzmotivbereich angeordnet ist.The normal motif area and the luminescence motif area are present on a translucent or transparent carrier substrate which is opaque in the visible spectral range. The carrier substrate is also particularly preferably designed to be absorbent in the UV spectral range from 200 to 400 nm, so that the luminescence motif is only recognizable when the substrate side on which the luminescence motif region is arranged is UV excitation.
Der genannte Lumineszenzbereich ist in allen Gestaltungen mit Vorteil auf Anregung durch UV-Licht ausgelegt.The luminescence range mentioned is advantageously designed in all configurations for excitation by UV light.
Die Erfindung enthält auch einen Datenträger, wie Sicherheitspapier, Wertdokument oder Ausweisdokument, als Lumineszenzelement der beschriebenen Art. Der Normalmotivbereich und der Lumineszenzmotivbereich werden insbesondere direkt auf den Datenträger, wie das Banknotensubstrat einer Banknote oder das Ausweisdokument, aufgedruckt. Alternativ können der Lumineszenzmotivbereich und/oder der Normalmotivbereich von einem temporären Träger auf den Datenträger transferiert werden, der optional bereits den Normalmotivbereich bzw. den Lumineszenzmotivbereich umfasst. Das Lumineszenzelement kann auch als Sicherheitselement, wie Patch, Streifen oder Faden, vorliegen. Das Sicherheitselement für einen Datenträger (der genannten Arten) kann dann auf einen Datenträger aufgebracht oder in ihn eingebracht werden, oder es kann einen integralen Bestandteil eines Datenträgers selbst bilden. Das Lumineszenzelement bzw. das Sicherheitselement weist einen eigenen Träger auf, der insbesondere als Folienschicht ausgebildet sein kann.The invention also contains a data carrier, such as security paper, value document or identity document, as a luminescent element of the type described. The normal motif area and the luminescent motif area are in particular printed directly on the data carrier, such as the banknote substrate of a banknote or the identity document. Alternatively, the luminescence motif area and / or the normal motif area can be transferred from a temporary carrier to the data carrier, which optionally already comprises the normal motif area or the luminescence motif area. The luminescent element can also be present as a security element, such as a patch, strip or thread. The security element for a data carrier (of the types mentioned) can then be applied to or incorporated into a data carrier, or it can form an integral part of a data carrier itself. The luminescent element or the security element has its own carrier, which can in particular be designed as a film layer.
Bei dem Datenträger kann es sich insbesondere um eine Banknote, um ein papier- oder kartenbasiertes Identitäts- oder Ausweisdokument, um eine Kreditkarte, eine Produkt- oder Markenschutzanwendung, eine Steuerbanderole, ein Ticket, ein TÜV-Etikett, ein Sicherheitsetikett oder ein KFZ-Kennzeichen handeln.The data carrier can in particular be a bank note, a paper or card-based identity or identification document, a credit card, a product or brand protection application, a tax stamp, a ticket, a TÜV label, a security label or a vehicle registration number act.
Die Erfindung enthält weiter ein Verfahren zum Herstellen eines Lumineszenzelements der beschriebenen Art, bei dem der Lumineszenzmotivbereich mit zumindest einem Farbbereich erzeugt wird, der nach Anregung durch UV-, IR-Strahlung oder UV- und IR-Strahlung mit einheitlichem Farbton mit luminesziert. Der Farbbereich wird mit einem ersten Farbteilbereich erzeugt, der außerhalb des Überlappungsbereichs mit dem Normalmotivbereich liegt und mit einem zweiten Farbteilbereich, der innerhalb des Überlappungsbereichs mit dem Normalmotivbereich liegt. Der erste Farbteilbereich wird mit einer oder mehreren Lumineszenzfarben erzeugt, die mit mehreren spektralen Komponenten bei UV- und/oder IR-Anregung den genannten einheitlichem Farbton erzeugen. Die im zweiten Farbteilbereich überlappende visuell sichtbare Farbe weist für die mehreren spektralen Komponenten des ersten Farbteilbereichs eine unterschiedliche Remission auf. Der zweite Farbteilbereich wird mit einer oder mehreren Lumineszenzfarben erzeugt, deren Lumineszenz, insbesondere in der Lumineszenzintensität(en) und/oder spektralen Komponente(n), auf die überlappende visuell sichtbare Farbe des Normalmotivbereichs abgestimmt worden ist, so dass sie bei der UV- und/oder IR-Anregung mit ihren spektralen Komponenten - zusammen mit der visuell sichtbaren Farbe - den genannten einheitlichen Farbton erzeugen.The invention further includes a method for producing a luminescent element of the type described, in which the luminescent motif area is generated with at least one color area which, after being excited by UV, IR radiation or UV and IR radiation, also luminesces with a uniform hue. The color area is generated with a first color sub-area that lies outside the overlap area with the normal motif area and with a second color sub-area that lies within the overlap area with the normal motif area. The first color sub-area is generated with one or more luminescent colors which, with a plurality of spectral components, generate the aforementioned uniform hue in the event of UV and / or IR excitation. The visually visible color overlapping in the second color sub-area has a different remission for the multiple spectral components of the first color sub-area. The second color sub-area is generated with one or more luminescence colors, the luminescence of which, in particular in the luminescence intensity (s) and / or spectral component (s), has been matched to the overlapping, visually visible color of the normal motif area, so that it is in the UV and / or IR excitation with its spectral components - together with the visually visible color - produce the named uniform color tone.
Die Farbtöne des ersten und zweiten Farbteilbereichs werden dabei bevorzugt durch ein farbmetrisches Verfahren aufeinander abgestimmt um den genannten einheitlichen Farbton zu erzeugen.The hues of the first and second color subranges are preferably matched to one another by a colorimetric method in order to produce the named uniform hue.
Unterschiedliche Remission kann insbesondere durch wellenlängenabhängig unterschiedliche Transmission und/oder Absorption entstehen.Different remission can arise, in particular, as a result of different wavelength-dependent transmission and / or absorption.
Der Normalmotivbereich und der Lumineszenzmotivbereich können insbesondere durch Aufdrucke gebildet sein, wobei zur Ausbildung der Aufdrucke klassische Druckverfahren wie Offsetdruck, Hochdruck, indirekter Hochdruck, Flexodruck, Tiefdruck oder Siebdruck eingesetzt werden können. Auch digitale Druckverfahren wie Ink-Jet-Druck, Laserdruck, Thermosublimationsdruck, Thermotransferdruck, indirekter Ink-Jet-Druck wie Nanoprinting und/oder Folientransferverfahren können eingesetzt werden. Als Substrat des Lumineszenzelements kommen Metalle, Kunststoffe, Kunststoff-Folien-Verbünde, papierbasierte Substrate und/oder Hybridsubstrate, bestehend aus einer Kombination der genannten Substrate in Betracht.The normal motif area and the luminescence motif area can in particular be formed by imprints, it being possible to use classic printing methods such as offset printing, letterpress, indirect letterpress, flexographic printing, gravure or screen printing to form the imprints. Digital printing processes such as ink-jet printing, laser printing, dye sublimation printing, Thermal transfer printing, indirect ink-jet printing such as nanoprinting and / or film transfer processes can be used. Metals, plastics, plastic-film composites, paper-based substrates and / or hybrid substrates consisting of a combination of the substrates mentioned come into consideration as the substrate of the luminescent element.
Neben den bereits genannten Vorteilen stellt das erfindungsgemäße Lumineszenzelement auch deshalb einen erhöhten Fälschungsschutz bereit, weil viele Nachstellungen mittels konventionellen Offsetdruckmaschinen oder/und Inkjet-Office-Druckern erstellt werden, und sowohl bei Offsetdruckmaschinen als auch bei Ink-Jet-Druckern die Passerung von Druckbereichen mit unterschiedlichen Druckfarben ein Problem darstellt, wenn der Druck in zwei oder mehr Prozessschritten erfolgt oder ein Substrattransport von einem Druckwerk zum nächsten Druckwerk erfolgt. Bei einer Offsetdruckmaschine ist dies der Fall, wenn der Druck nicht mittels eines gemeinsamen Gegendruckzylinders erfolgt. Bei Verwendung von Ink-Jet-Druckern werden Nachstellungen in der Regel mit einem ersten Drucker erzeugt, der nur mit visuell nicht sichtbaren Fluoreszenztinten in den Kartuschen befüllt ist und mit einem zweiten Drucker, der nur mit visuell sichtbaren Tinten befüllt ist. Das Substrat wird dabei in zwei Prozessschritten bedruckt, so dass die oben genannten Passer-Ungenauigkeiten auftreten. Bei sehr einfachen Designs mögen Passerschwankung dem Betrachter nicht unbedingt auffallen, bei den mit den deutlich komplexeren Design der erfindungsgemäßen Lumineszenzelemente fallen diese als Farbtonabweichungen in eigentlich einheitlichen Farbbereiche leicht auf und stellen potentielle Fälscher daher vor erhebliche Probleme die geforderte bzw. notwendige Passerung zu erreichen.In addition to the advantages already mentioned, the luminescent element according to the invention also provides increased protection against forgery because many adjustments are made using conventional offset printing machines and / or inkjet office printers, and the registration of printing areas in both offset printing machines and inkjet printers different printing inks poses a problem if the printing takes place in two or more process steps or a substrate is transported from one printing unit to the next printing unit. In the case of an offset printing machine, this is the case when the printing is not carried out by means of a common impression cylinder. When using ink-jet printers, adjustments are usually generated with a first printer, which is only filled with visually invisible fluorescent inks in the cartridges, and with a second printer, which is only filled with visually visible inks. The substrate is printed in two process steps, so that the above-mentioned register inaccuracies occur. In the case of very simple designs, fluctuations in the register may not necessarily be noticed by the observer, in the case of the significantly more complex designs of the luminescent elements according to the invention, these are easily noticeable as color deviations in actually uniform color areas and therefore pose considerable problems for potential forgers in achieving the required or necessary registration.
Darüber hinaus verfügten Fälscher in der Regel über kein Colormanagement für fluoreszierende Farben, so dass ein sehr hoher Aufwand erforderlich wäre um eine gewünschte Fluoreszenzfärbung zu treffen. Während dies bei Fluoreszenzstrukturen mit nur einer Spektralkomponente bzw. Farbe gelingen kann, ist es ohne gezieltes Colormanagement in der Praxis praktisch unmöglich, einen Farbton mit mehreren spektralen Komponenten innerhalb und außerhalb des Überlappungsbereichs einheitlich zu erzeugen. Das erfindungsgemäße Lumineszenzelement weist daher einen sehr hohen Fälschungsschutz verbunden mit der Möglichkeit attraktiver Designgestaltungen und einfacher Verifikation auch durch Laien auf.In addition, counterfeiters generally had no color management for fluorescent colors, so that a great deal of effort would be required to achieve the desired fluorescent color. While this can succeed with fluorescence structures with only one spectral component or color, it is practically impossible in practice without targeted color management to uniformly generate a color tone with several spectral components inside and outside the overlap area. The luminescent element according to the invention therefore has a very high level of protection against counterfeiting combined with the possibility of attractive designs and simple verification even by laypeople.
Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maßstabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die Anschaulichkeit zu erhöhen.Further exemplary embodiments as well as advantages of the invention are explained below with reference to the figures, in the representation of which a representation true to scale and proportion was dispensed with in order to increase the clarity.
Es zeigen:
-
1 schematisch eine Banknote als Lumineszenzelement mit einem lumineszierendem Merkmalsbereich, -
2 in (a) das Erscheinungsbild des Merkmalsbereichs der1 im Kunst- oder Tageslicht und in (b) das Erscheinungsbild, das sich nach Anregung des Merkmalsbereichs mit UV-Strahlung einstellt, -
3 in (a) eine genauere Aufsicht auf den Merkmalsbereich der Banknote der1 und in (b) einen Querschnitt der Banknote im Merkmalsbereich entlang der Linie B-B von (a), -
4 schematisch ein Lumineszenzelement nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei (a) das Lumineszenzelement im Querschnitt, (b) das Erscheinungsbild des Lumineszenzelements in Aufsicht bei Tageslichtbeleuchtung und (c) das Erscheinungsbild des Lumineszenzelements in Aufsicht bei UV-Anregung zeigt, -
5 ein erfindungsgemäßes Lumineszenzelement im Querschnitt, bei dem das relative Gewicht der spektralen Lumineszenzkomponenten durch die relative Flächendeckung mehrerer vollflächiger bzw. gerasterter Lumienszenz-Grundfarbschichten eingestellt wird, -
6 eine Abwandlung der Gestaltung der5 , bei der in dem Lumineszenzelement für die Schichtenfolge des Lumineszenzmotivbereichs nur zwei Grundfarbschichten verwendet werden, und -
7 in (a) ein einfaches Punktraster und in (b) ein komplexes Motivraster für eine lumineszierende Farbschicht.
-
1 schematically a bank note as a luminescent element with a luminescent feature area, -
2 in (a) the appearance of the feature area of the1 in artificial or daylight and in (b) the appearance that occurs after the feature area is stimulated with UV radiation, -
3rd in (a) a closer inspection of the feature area of the banknote of the1 and in (b) a cross section of the banknote in the feature area along the line BB from (a), -
4th schematically a luminescent element according to a further exemplary embodiment of the invention, wherein (a) the luminescent element in cross section, (b) the appearance of the luminescent element in plan view under daylight illumination and (c) the appearance of the luminescent element in plan view under UV excitation shows, -
5 a luminescence element according to the invention in cross section, in which the relative weight of the spectral luminescence components is set by the relative area coverage of several full-area or rasterized luminescence basic color layers, -
6th a modification of the design of the5 , in which only two basic color layers are used in the luminescent element for the layer sequence of the luminescent motif area, and -
7th in (a) a simple point grid and in (b) a complex motif grid for a luminescent color layer.
Die Erfindung wird nun am Beispiel von Banknoten und anderen Wertdokumenten erläutert.
Der Merkmalsbereich
Der unterschiedliche visuelle Eindruck des Merkmalbereichs
Im Ausführungsbeispiel sind bei Betrachtung im Licht
Bei Beaufschlagung des Merkmalbereichs
Zudem sind die lumineszierenden Farbtöne keine einfachen Spektralfarben, sondern stellen aus mehreren Spektralkomponenten gebildete komplexe Farbtöne, im Ausführungsbeispiel etwa Weiß und Orange-Grün (oder Rot), dar. Orange-Grün ist dabei die Bezeichnung eines orangestichigen Grüns, die also nicht als eine Mischung aus Orange und Grün miss zu verstehen ist. Gerade die Erzeugung einheitlicher komplexer Farbtöne in Bereichen mit und ohne sichtbaren Farbhintergrund stellt potentielle Fälscher vor erhebliche technologische Probleme. Zugleich ist das menschliche Auge für Farbunterschiede sehr empfindlich, so dass auch geringe Abweichungen der lumineszierenden Farbtöne in den Bereichen
Der besondere Aufbau und die Funktionsweise des Lumineszenzelements wird nun mit Bezug auf
Der Merkmalsbereich
Der Merkmalsbereich
Der linke rautenförmige Farbbereich
Im ersten Farbteilbereich
Der rechte rautenförmige Farbbereich
Im ersten Farbteilbereich
Um geeignete Mischungsverhältnisse der Lumineszenz-Grundfarben zur Erzeugung des gewünschten einheitlichen Farbtons zu bestimmen, kann dabei beispielsweise wie folgt vorgegangen werden:
- Zunächst werden nach Vorgabe eines Untergrundfarbtons (beispielsweise Rot) und eines gewünschten Lumineszenzfarbtons (beispielsweise Weiß) Probedrucke erzeugt, zum einen mit dem vorgegebenen roten Farbton der Aufdrucke
32 ,34 mit einem darüber angeordneten Lumineszenzaufdruck für weiße Lumineszenz, bestehend beispielsweise aus einer grün, einer blau und einer rot lumineszierenden, visuell nicht sichtbaren Lumineszenz-Basisfarbe. Zum anderen werden Probedrucke mit dem Lumineszenzaufdruck für weiße Lumineszenz ohne den roten Untergrunddruck erstellt.
- First, after specifying a background color (for example red) and a desired luminescent color (for example white), test prints are produced, on the one hand with the predefined red color of the
prints 32 ,34 with a luminescent overprint for white luminescence, consisting for example of a green, a blue and a red luminescent, visually invisible luminescence base color. On the other hand, test prints are made with the luminescence print for white luminescence without the red background print.
Dann wird mit Hilfe eines Bilderfassungssystems das Erscheinungsbild der Probedrucke unter UV-Beaufschlagung erfasst, die Farbwerte der verschiedenen Teilbereiche bestimmt und damit die Farbabweichung zu dem gewünschten Sollzustand, nämlich eine farbtongleiche weiße Lumineszenz mit und ohne roten Untergrundgrunddruck, bestimmt.Then, with the help of an image acquisition system, the appearance of the test prints under UV exposure is recorded, the color values of the various sub-areas are determined and the color deviation from the desired target state, namely a white luminescence of the same color with and without a red background print, is determined.
Auf Grundlage der ermittelten Farbabweichung wird die Zusammensetzung der verwendeten Lumineszenz-Basisfarben in der gewünschten Richtung modifiziert und es werden Probedrucke mit der modifizierten Zusammensetzung erzeugt. Die Probedrucke werden wieder mit Hilfe des Bilderfassungssystems geprüft und gegebenenfalls eine weitere Modifikation vorgenommen. Dieser Vorgang wird wiederholt bis die Farbtöne der beteiligten Farbteilbereiche einen ausreichend einheitlichen Farbton aufweisen. On the basis of the determined color deviation, the composition of the luminescent base colors used is modified in the desired direction and test prints with the modified composition are produced. The test prints are checked again with the aid of the image acquisition system and, if necessary, a further modification is made. This process is repeated until the color tones of the color sub-areas involved have a sufficiently uniform color tone.
Beispielsweise kann der Farbabstand zwischen im RGB-System bestimmten Farbtönen der beiden Farbteilbereiche FT1 = (R1, G1, B1) bzw. FT2 = (R2, G2, B2) durch den euklidschen Abstand im RGB-Farbraum
Der Farbabstand kann auch in einem anderen Farbsystem berechnet werden, wobei mit besonderem Vorteil das CIE Lab Farbsystem zum Einsatz kommt, das der menschlichen Wahrnehmung von Farben und Farbunterschieden besonders gut Rechnung trägt. Werden die Farbtöne im CIE Lab System gemessen oder in diese umgerechnet, so ergibt sich der Farbabstand zweier Farbtöne FT1 = (L*1, a*1, b*1) und FT2 = (L*2, a*2, b*2) zu
Die erforderliche Modifikation der Zusammensetzung kann beispielsweise mit einem Computerprogramm bestimmt werden, das als Basisdaten die Konzentrationsdaten der beteiligten Lumineszenz-Basisfarben und der Lumineszenz-Basisfarben mit der Beimischung der visuell sichtbaren Farbe enthält.The required modification of the composition can be determined, for example, with a computer program which contains, as basic data, the concentration data of the luminescent basic colors involved and the luminescent basic colors with the admixture of the visually visible color.
Das Lumineszenzelement
Die roten Untergrundaufdrucke
Die Aufdrucke
Ein linker Farbbereich
Ein rechter Farbbereich
Bei einer Änderung der Betrachtungsbedingungen ändert sich das Erscheinungsbild des Lumineszenzelements
In allen beschriebenen Gestaltungen kann das relative Gewicht der spektralen Lumineszenzkomponenten nicht nur durch das Mischungsverhältnis der Lumineszenz-Grundfarben in einer homogen aufgetragenen Farbschicht eingestellt werden, sondern mit besonderem Vorteil durch die relative Flächendeckung mehrerer vollflächiger bzw. gerasterter Lumienszenz-Grundfarbschichten.In all of the configurations described, the relative weight of the spectral luminescence components can be set not only through the mixing ratio of the luminescence basic colors in a homogeneously applied color layer, but also with particular advantage through the relative area coverage of several full-area or rasterized luminescence basic color layers.
Das Lumineszenzelement
Der Lumineszenzmotivbereich
Um das Lumineszenzelement unter Berücksichtigung der Absorptionswirkung eines Untergrunddrucks bereichsweise mit einem gewünschten Lumineszenzfarbton und einer gewünschten Lumineszenzstärke auszubilden, werden eine oder mehrere der lumineszierenden Farbschichten
Im Ausführungsbeispiel der
Im Bereich
Im Bereich
Schließlich sind im Bereich
Die genauen Flächendeckungen der lumineszierenden Farbschichten werden vorteilhaft analog zum oben beschriebenen Vorgehen durch eine Reihe von Probedrucken, der Erfassung der erzielten Lumineszenzfarbtöne und eine Modifikation der Flächendeckungen ermittelt.The exact surface coverages of the luminescent color layers are advantageously determined analogously to the procedure described above by a series of test prints, the detection of the luminescent color tones achieved and a modification of the surface coverages.
Die Reihenfolge der der lumineszierenden Grundfarbschichten kann selbstverständlich auch anders als im Ausführungsbeispiel gewählt werden. Dabei ist allerdings zu beachten, dass eine Änderung der Schichtreihenfolge bedingt durch eine unterschiedliche Farbannahme der Farben, Absorptionseffekte und Streuung in der Regel eine Änderung der Flächendeckungen erforderlich macht, um das gleiche visuelle Erscheinungsbild zu erhalten.The sequence of the luminescent basic color layers can of course also be chosen differently than in the exemplary embodiment. It should be noted, however, that a change in the layer sequence due to a different color acceptance of the colors, absorption effects and scattering usually requires a change in the area coverages in order to obtain the same visual appearance.
Für die Raster der lumineszierenden Farbschichten kommen alle bekannten Rastermuster, wie Punktraster, Kettenraster, frequenzmodulierte Raster oder auch Raster aus Buchstaben, Zahlen oder geometrischen Figuren in Betracht. Die Rasterarten können auch in Teilbereichen miteinander kombiniert sein.For the grids of the luminescent color layers, all known grid patterns such as point grids, chain grids, frequency-modulated grids or also grids made of letters, numbers or geometric figures can be considered. The grid types can also be combined with one another in partial areas.
Zur Illustration zeigt
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1010
- BanknoteBanknote
- 1212th
- MerkmalsbereichFeature area
- 1414th
- rote nach rechts weisende Dreieckered right-pointing triangles
- 14i14i
- unsichtbare nach links weisende Dreieckeinvisible left-pointing triangles
- 1616
- weiß lumineszierende Rautewhite luminescent diamond
- 1818th
- orange-grün lumineszierende Rauteorange-green luminescent diamond
- 2020th
- BetrachterViewer
- 2222nd
- Tageslichtdaylight
- 2424
- TageslichtquelleDaylight source
- 2626th
- UV-StrahlungUV radiation
- 2828
- UV-LampeUV lamp
- 3030th
- NormalmotivbereichNormal subject area
- 32,3432.34
- rote Aufdruckered prints
- 4040
- LumineszenzmotivbereichLuminescent motif area
- 42,4642.46
- FarbbereicheColor ranges
- 44-1, 44-244-1, 44-2
- FarbteilbereicheColor subareas
- 48-1,48-248-1,48-2
- FarbteilbereicheColor subareas
- 5050
- LumineszenzelementLuminescent element
- 5252
- Trägercarrier
- 54, 5654, 56
- Untergrundaufdrucke (Normalmotivbereich)Background prints (normal motif area)
- 60,62,64,6660,62,64,66
- fluoreszierende Aufdruckefluorescent prints
- 7070
- LumineszenzelementLuminescent element
- 7272
- DreischichtenfolgeThree shifts
- 74-G, 74-R, 74-B74-G, 74-R, 74-B
- lumineszierende Farbschichtenluminescent paint layers
- 80,82,84,8680.82.84.86
- BereicheAreas
- 9090
- LumineszenzelementLuminescent element
- 9292
- Schichtenfolge des LumineszenzmotivbereichsLayer sequence of the luminescence motif area
- 94-C, 94-R94-C, 94-R
- lumineszierende Farbschichtenluminescent paint layers
- 100100
- PunktrasterPoint grid
- 102102
- komplexes Motivrastercomplex motif grid
- 104104
- RasterelementeGrid elements
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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DE102019008116.1A DE102019008116A1 (en) | 2019-11-21 | 2019-11-21 | Luminescent element with luminescent motif area |
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Applications Claiming Priority (1)
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