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Die
Erfindung betrifft ein Sicherheitselement zur Absicherung von Wertgegenständen, das
ein flüssigkristallines
Material aufweist. Ferner betrifft die Erfindung einen Wertgegenstand,
ein Transfermaterial und Verfahren zur Herstellung derartiger Sicherheitselemente
und Wertgegenstände
sowie ein Verfahren zur Überprüfung eines
derartigen Sicherheitselements bzw. Wertgegenstandes.
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Bei
einem Wertgegenstand im Sinne der Erfindung kann es sich um jeden
zu schützenden
Gegenstand, wie beispielsweise Markenartikel oder Wertdokumente,
handeln. Wertgegenstände
im Sinne der vorliegenden Erfindung sind insbesondere Sicherheitsdokumente
wie Banknoten, aber auch Aktien, Urkunden, Briefmarken, Schecks,
Scheckkarten, Kreditkarten, Ausweise, Pässe, Eintrittskarten, Fahrkarten,
Flugscheine und Ähnliches
sowie Etiketten, Siegel, Verpackungen, Sicherheitspapier oder andere
Elemente für
die Produktsicherung. Die vereinfachende Benennung „Wertgegenstand" oder „Sicherheitselement" schließt deshalb
im Folgenden stets Dokumente der genannten Art ein.
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Aus
der
DE 199 41 295
A1 ist ein Sicherheitselement mit flüssigkristallinem Material bekannt, welches
thermochrome Eigenschaften aufweist. Bei Erwärmung verändert das thermochrome flüssigkristalline
Material seine Farbe bzw. wird transparent, so dass das Sicherheitselement
von einem Betrachter als solches erkannt werden kann.
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Ein
Problem derartiger Sicherheitselemente mit flüssigkristallinem thermochromen
Material besteht darin, dass zur Erzielung des thermochromen Effekts
eine bestimmte Temperaturdifferenz erforderlich ist. Jedoch ist
es nicht in jeder Situation möglich, eine
ausreichend große
Temperaturdifferenz zu erzeugen, weshalb die erwartete Farbänderung
nicht auftritt.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Wertgegenstand,
ein Transferelement und ein Sicherheitselement zu schaffen, deren Überprüfung temperaturunabhängig erfolgen
kann und sowohl visuell als auch maschinell leicht durchführbar ist.
Zudem sollen der Wertgegenstand, das Transferelement und das Sicherheitselement
besonders einfach herzustellen sein und einen hohen Fälschungsschutz
gewährleisten.
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Weiterhin
ist es Aufgabe der Erfindung, Verfahren zur Herstellung eines derartigen
Sicherheitselements und Wertgegenstandes sowie ein Verfahren zur Überprüfung des
Sicherheitselements bzw. Wertgegenstandes bereitzustellen.
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Diese
Aufgaben werden durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen
sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Gemäß der Erfindung
weist das Sicherheitselement mindestens ein flüssigkristallines Material auf,
wobei das Material eine linare Polarisierung von Licht bewirkt.
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Durch Überprüfen, ob
vom Sicherheitselement remittiertes und/oder transmittiertes Licht
polarisiert ist, kann die Echtheit des Sicherheitselements unabhängig von
der umgebenden Temperatur bzw. von zu erzeugenden Temperaturdifferenzen
mit großer
Sicherheit überprüft werden.
Die Verbesserung der Fälschungssicherheit
ergibt sich vor allem durch die Verwendung polarisierender flüssigkristalliner Materialien,
da derartige Materialien entweder aufwendig in der Herstellung sind
oder nicht ohne weiteres im Handel bezogen werden können, andererseits aber
im Gegensatz zu normalen; zu dicken und steifen Polarisationfolien
an die zu schützenden
Objekte an gepasst und mit Methoden verarbeitet werden können, welche ähnlich denen
sind, die bei Sicherheitsdrucken bereits angewandt werden.
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Vorzugsweise
werden als flüssigkristallines Material
lyotrope Flüssigkristalle
eingesetzt. Dabei wird eine lyotrope Flüssigkristalle enthaltende Lösung unter
Aufwendung von Scherkräften
auf mindestens eine Oberfläche
des Sicherheitselements aufgebracht. Bevorzugt wird dabei eine Schichtdicke von
einigen um aufgebracht, welche, nach der Verdunstung des Lösungsmittels,
zu einer verbleibenden Schichtdicke von 100 bis 1000 nm führt. Herkömmliche
Polarisationsfolien haben Dicken von mindestens 0,1 mm.
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Für die erfindungsgemäßen flüssigkristallinen
Materialien bieten sich im Rahmen der Erfindung zahlreiche Variationsmöglichkeiten.
So kann das flüssigkristalline
Material vollflächig
oder vorzugsweise nur bereichsweise, insbesondere in Form von Zeichen
oder Mustern, vorgesehen sein.
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Das
Sicherheitselement kann entweder direkt auf dem Wertgegenstand erzeugt
oder auf einem separaten Substrat vorbereitet werden. Der Wertgegenstand
bzw. das separate Substrat, auf dem sich das Sicherheitselement
befindet, ist dabei im Bezug auf das verwendete Material in keiner
Weise eingeschränkt.
Bevorzugt handelt es sich aber um Papier oder Kunststoff, auch in
Form von Folien. Bei einem separaten Substrat kann das Sicherheitselement
beispielsweise als selbsttragendes Etikett, bevorzugt auf einem
Kunststoffsubstrat, ausgebildet sein. Insbesondere ist das Sicherheitselement
in Form eines Sicherheitsfadens, besonders bevorzugt als Fensterfaden,
ausgebildet. Letzterer gestattet eine besonders augenfällige visuelle
Prüfung
durch den Vergleich von Bereichen mit polarisiertem und solchen mit
unpolarisiertem Licht.
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Da
es in einigen Fällen
Schwierigkeiten bereiten kann, den Wertgegenstand direkt mit der
jeweiligen Schichtfolge zu versehen, kann es alternativ sinnvoll
sein, den Schichtaufbau des Sicherheitselements zumindest teilweise
auf einem Transfermaterial vorzubereiten.
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Sofern
die gesamte Schichtfolge des Sicherheitselements auf einem Transfermaterial
vorbereitet wird, ist darauf zu achten, dass der in den jeweiligen Figuren
gezeigte Schichtaufbau in der umgekehrten Reihenfolge auf dem Trägerband
des Transfermaterials vorbereitet werden muss. Der Schichtaufbau des
Sicherheitselements kann dabei in Endlosform auf dem Trägerband
vorbereitet werden. Die Befestigung als Sicherheitselement auf einem
zu sichernden Wertgegenstand erfolgt dabei mit Hilfe einer Klebstoffschicht,
die entweder auf den Wertgegenstand oder aber auf die oberste Schicht
des Transfermaterials aufgebracht wird. Vorzugsweise wird hierfür ein Heißschmelzkleber
verwendet. Um die Umrissform des Sicherheitselements festzulegen,
kann entweder nur in den zu übertragenden
Bereichen eine Klebstoffschicht vorgesehen werden oder der Klebstoff,
wie beispielsweise ein Heißschmelzkleber, wird
nur in den zu übertragenden
Bereichen aktiviert. Nach dem Übertrag
wird das Trägerband
des Transfermaterials abgezogen und lediglich der gezeigte Schichtaufbau
des Sicherheitselements verbleibt auf dem zu sichernden Wertgegenstand.
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Bei
dem Wertgegenstand, auf welchen das Sicherheitselement aufgebracht
wird, kann es sich beispielsweise um ein Sicherheitspapier, ein
Sicherheitsdokument, aber auch um Produktverpackungen handeln. Auch
andere Wertgegenstände,
die eine sicherheitstechnische Absicherung benötigen, können selbstverständlich mit
dem erfindungsgemäßen Sicherheitselement
versehen werden.
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Vorzugsweise
ist das Sicherheitselement in seiner Gesamtheit auf der Oberfläche des
zu sichernden Gegenstandes angeordnet. Wenn das Sicherheitselement
vollständig
auf der Oberfläche
des Gegenstandes angeordnet ist, kann es wesentlich großflächiger ausgeführt werden,
so dass der optische Effekt des flüssigkristallinen Materials
aufgrund der größeren Fläche wesentlich
augenfälliger
ist.
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Weitere
Vorteile und Ausführungsformen
der Erfindung werden anhand der Figuren näher erläutert. Die in den Figuren gezeigten
Proportionen (insbesondere Schichtdicken) entsprechen nicht unbedingt
den in der Realität
vorliegenden Verhältnissen und
dienen vornehmlich zur Verbesserung der Anschaulichkeit.
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Die
Erfindung wird aus Gründen
der Übersichtlichkeit
nur am Beispiel einer Banknote näher
erläutert.
Es ist aber offensichtlich, dass die Erfindung ohne weiteres für die oben
erwähnten
Wertgegenstände
verwendet werden kann.
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Es
zeigt:
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1 eine Banknote mit einem
erfindungsgemäßen Sicherheitselement,
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2, 3 verschiedene Ausführungsformen des Sicherheitselements
nach 1 im Querschnitt,
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4 eine Ausführungsform
des Sicherheitselements gemäß 1 in Aufsicht,
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5, 6 verschiedene Ausführungsformen des Sicherheitselements
nach 4 im Querschnitt,
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7 eine Ausführungsform
einer Banknote mit einem erfindungsgemäßen Sicherheitselement, und
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8, 9, 10 Vorrichtungen
für die Überprüfung von
Banknoten mit erfindungsgemäßem Sicherheitselement.
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1 zeigt eine Banknote 1 aus
Papier oder Kunststoff, die mit einem über die gesamte Breite der Banknote 1 verlaufenden
Sicherheitselement 2 in Form eines Streifens versehen ist.
Die Banknote 1 kann selbstverständlich weitere Sicherheitsmerkmale,
wie Wasserzeichen, Stahltiefdruck, Sicherheitsfaden, lumineszierende
und/oder magnetische Aufdrucke usw., aufweisen.
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Das
Sicherheitselement 2 weist eine flüssigkristalline Schicht auf.
Die flüssigkristalline
Schicht des Sicherheitselements 2 weist mindestens ein
flüssigkristallines
Material auf, das eine lineare Polarisierung von Licht bewirkt.
Das Sicherheitselement 2 ist vollständig auf der Oberfläche der
Banknote 1 angeordnet, so dass der Licht polarisierende
Effekt der vorzugsweise in Mustern und/oder Zeichen aufgebrachten
flüssigkristallinen
Schicht sehr gut erkennbar ist. Die Muster und/ oder Zeichen können lineare Polarisierungen
bewirken, die unterschiedliche Orientierung aufweisen. Durch Überprüfen, ob
und in welcher Richtung vom Sicherheitselement 2 remittiertes
und/oder transmittiertes Licht polarisiert ist, kann die Echtheit
des Sicherheitselements 2 mit großer Sicherheit überprüft werden.
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Vorzugsweise
werden als flüssigkristallines Material
lyotrope Flüssigkristalle
eingesetzt. Als lyotrope Flüssigkristalle
bezeichnet man von organi schem Material gebildete Flüssigkristalle,
die sowohl in einer beispielsweise wässrigen Lösung, als auch nach der Entfernung
des Lösemittels
flüssigkristalline Eigenschaften
aufweisen. Vorteilhaft wird eine lyotrope Flüssigkristalle enthaltende Lösung unter
Aufwendung von Scherkräften
auf mindestens eine Oberfläche
des Sicherheitselements aufgebracht. Bevorzugt wird dabei eine Schichtdicke
von einigen um aufgebracht, welche, nach der Verdunstung des Lösungsmittels,
zu verbleibenden Schichtdicken von 100 bis 1000 nm führt. Die
nach der Verdunstung des Lösungsmittels
verbleibende Schicht weist in supramolekularen Komplexen geordnete
Lagen des organischen Materials, beispielsweise Polymere, auf. Die Flächen der
Moleküle
sowie deren Dipolmomente der optischen Transmission sind senkrecht
zur Achse der makroskopischen Orientierung der verbliebenen Schicht
orientiert. Die Polarisationsrichtung der verbliebenen Schicht entspricht
somit der Richtung der bei der Aufbringung der die lyotropen Flüssigkristalle enthaltenden
Lösung
angewendeten Scherkraft.
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Derartige
lyotrope Flüssigkristalle
haben zum Teil Polarisationsspektren die keine Polarisation aufweisen
und deshalb selbst bei einem gegenüber der Polarisationsrichtung
der Flüssigkristalle
gekreuzten Analysator einen bestimmten Spektralanteil transmittieren,
so dass Licht, mit welchem das Sicherheitselement 2 bestrahlt
wird, nach der Transmission durch die Schicht der lyotropen Flüssigkristalle,
neben einer linearen Polarisierung eine bestimmte Farbe aufweist,
z. B. rot, violett oder blau. Weitere Farben sind möglich, z.
B. auch im nicht sichtbaren Bereich des Lichts. Insbesondere kann auch
eine Polarisierung von infrarotem oder ultraviolettem Licht erreicht
werden. Die Polarisierung oder Nichtpolarisierung bestimmter Wellenlängenbereiche (Farben)
kann also selektiv erfolgen. Durch eine Analyse sowohl der Polarisation
als auch der Restfarbe bei gekreuzten Polarisatoren ist eine besonders
sichere Bestimmung des Sicherheitselements möglich.
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Nähere Angaben
zur Herstellung und Aufbringung der lyotropen Flüssigkristalle können aus
US 5,739,296 ,
US 6,049,428 und WO 02/087782 A1 entnommen
werden.
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Der
beschriebene Farbeffekt auf Licht, das durch das Sicherheitselement 2 transmittiert
wird, kann besonders gut wahrgenommen werden, wenn zur Betrachtung
als Analysator ein Linearpolarisator verwendet wird, dessen Polarisationssrichtung
um 90° zu
der Polarisationsrichtung der flüssigkristallinen
Schicht des Sicherheitselements 2 gedreht ist. Der selbe
Effekt kann erzielt werden, wenn bereits das für die Beleuchtung des Sicherheitselements 2 verwendete
Licht mittels eines Linarpolarisators linar polarisiert wird, dessen
Polaristionssrichtung um 90° zu
der Polarisationssrichtung der flüssigkristallinen Schicht des
Sicherheitselements 2 gedreht ist. Die für den Nachweis
verwendeten, oben beschriebenen Polarisatoren können vorteilhaft ebenfalls
mit den für das
Sicherheitselement 2 verwendeten lyotropen Flüssigkristallen
hergestellt werden.
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Da
der beschriebene Farbeffekt auf der Absorption des in einem bestimmten
Spektralbereich linear polariserten vom Sicherheitselement kommenden
Lichts im Analysator beruht, wird bei Einbettung des Sicherheitselements
in ein streuendes Substrat wie Banknotenpapier oder seiner Anordnung
auf der Rückseite
des Substrats die Polarisation aufgehoben und damit auch der Farbeffekt.
Durch teilweises Einbetten des Sicherheitselements in das Substrat
wie bei einem sog. Fenster-Sicherheitsfaden hat man bei paralleler
Orientierung der Polarisationsrichtung des Analysators einen nur
geringen Helligkeits- und Farbunterschied zwischen den eingebetteten
und den frei liegenden Bereichen des Sicherheitselements, bei um
90° verdrehter
einen sehr auffälligen.
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Neben
der beschriebenen flüssigkristallinen Schicht
kann das Sicherheitselement 2 auch weitere Schichten aufweisen,
die allein oder in Kombination mit anderen Schichten des Sicherheitselements 2 weitere
auffällige
optische Effekte erzeugen.
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Einige
bevorzugte Ausführungsformen
werden anhand der 2 und 3 näher erläutert, welche die Banknote 1 im
Querschnitt entlang der strichpunktierten Linie A-A zeigen, um den
Schichtaufbau des Sicherheitselements 2 zu verdeutlichen.
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Gemäß 2 wird das Papier- oder
Kunststoffsubstrat 3 der Banknote 1, das eine
weiße
oder helle Eigenfarbe aufweist, mit einer lyotropen flüssigkristallinen
Schicht 4 in Form von Zeichen oder Mustern versehen. Um
die Aufbringung der lyotropen flüssigkristallinen
Schicht 4 zu verbessern, kann es insbesondere bei einem
Papiersubstrat 3 vorgesehen sein, dass eine sogenannte
Primerschicht auf das Papiersubstrat 3 aufgebracht wird.
Bei der Primerschicht kann es sich beispielsweise um eine farblose
Kunststoff- oder um eine Farbschicht handeln, deren Oberfläche nur
eine geringe Rauhigkeit aufweist.
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Bei
bestimmten Ausführungsformen,
z.B. Sicherheitselementen, die im Gebrauch einer starken mechanischen
oder chemischen Belastung ausgesetzt sind, bietet es sich an, die
flüssigkristallinen
Materialien mit einer Schutzschicht 5 abzudecken. Bei der
Schutzschicht 5 kann es sich um eine über das Sicherheitselement 2 laminierte
Folie oder eine Schutzlackschicht handeln. Die Schutzlackschicht kann
dabei vollflächig
oder in Teilflächen
aufgebracht werden. Dazu können
z.B. UV-Lacke, Hybridlacke, Öldrucklacke
oder Dispersionslacke vom Ein- bzw. Zweikomponententyp eingesetzt
werden. Die Schutzlackschicht wird vorzugsweise aufgedruckt, z.B.
mittels Flexodruck oder Offsetdruck.
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Das
Sicherheitselement 2 kann auch ein separates Element sein,
das auf die Banknote aufgebracht werden kann. Das separate Sicherheitselement 2 kann
einen Aufbau aufweisen, der dem anhand 2 beschriebenen Aufbau entspricht. In
diesem Fall wird das Substrat 3, z. B. eine transparente Kunststofffolie,
des Sicherheitselements 2 auf die Banknote 1 aufgeklebt.
Dazu kann der das Substrat 3 bildende Kunststoff ein Heißschmelzkleber
sein.
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In 3 ist eine Variante des
separaten Sicherheitselements 2 dargestellt. Auf ein Substrat 3,
z. B. eine transparente Kunststofffolie, wird eine lyotrope flüssigkristalline
Schicht 4 aufgebracht. Auf die flüssigkristalline Schicht 4 wird
schließlich
eine Klebeschicht 6 aufgebracht, mit welcher das Sicherheitselement 2 auf
der Banknote 1 befestigt wird. Der dazu verwendete Kleber
kann ein Heißschmelzkleber
sein. Der Kleber kann statt auf das Sicherheitselement 2 auch
auf die Banknote 1 aufgebracht werden, um das Sicherheitselement 2 auf
der Banknote 1 zu befestigen.
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Besteht
die Folie 3 aus doppelbrechendem Material (z. B. gereckte
Polymer-Folie) mit
der richtigen Orientierung und Phasenverschiebung (Viertelwellenlängenplatte),
so wirkt der Verbund nach 2 oder 3 je nach Schichtfolge für transmittiertes Licht
als Linear- oder als Zirkular- (allgemeiner elliptischer) Polarisator.
Daraus ergeben sich (z.B. bei der Verwendung als Durchsichtregister)
unterschiedliche Polarisationen und Prüfmöglichkeiten in den beiden möglichen
Transmissions- bzw. Beobachtungsrichtungen.
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Die 4 bis 6 zeigen weitere bevorzugte Ausführungsformen,
wobei 4 ein Sicherheitselement 2 in
Draufsicht zeigt, wohingegen die 5 und 6 das Sicherheitselement
im Querschnitt entlang der strichpunktierten Linie A-A zeigen, um
den Schichtaufbau des Sicherheitselements 2 zu verdeutlichen.
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4 zeigt ein Sicherheitselement 2 mit
Informationen 8. Diese Informationen können beispielsweise in Form
von Klartext vorhanden sein, z. B. alphanumerische Zeichen.
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Aus 5 ist ersichtlich, dass
das Sicherheitselement 2 aus einem Substrat 3,
z. B. einer transparenten Kunststofffolie, einer Metallschicht 7, die
auf das Substrat 3 z. B. aufgesputtert, aufgedampft, aufgeklebt
usw. sein kann, und in den Bereichen der Informationen 8 kein
Metall aufweist, sowie einer auf der Metallschicht aufgebrachten
lyotropen flüssigkristallinen
Schicht 4. Die in der Metallschicht 7 von den
Informationen 8 gebildeten Aussparungen können mittels
eines Füllmaterials,
z. B. transparentem Kunststoff, aufgefüllt sein.
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In 6 ist eine Variante des
in 5 dargestellten Sicherheitselements 2 gezeigt,
bei dem auf dem Substrat 3 zuerst die lyotrope flüssigkristalline Schicht 4 aufgebracht
ist. Auf dieser ist die Metallschicht 7 angeordnet.
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Die
in den 5 und 6 beschriebenen Ausführungsformen
des Sicherheitselements 2 können weitere Bestandteile aufweisen,
z. B. die oben beschriebene Schutzschicht, Klebeschicht usw. Ebenso ist
es möglich,
das Sicherheitselement 2 direkt auf einer Banknote 1 herzustellen,
das Substrat der Banknote 1 bildet dann das Substrat des
Sicherheitselements.
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Die
oben beschriebenen optischen Effekte bei einem Sicherheitselement 2 nach 5 bei Transmission nur im
Bereich der Informationen 8 zu beobachten. Bei einem Sicherheitselement
nach 6 sind die beschiebenen
optischen Effekte sowohl bei Transmission als auch bei Remission
nur im Bereich der Informationen 8 zu beobachten.
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Eine
weitere Ausführungsform
einer Banknote 1 mit Sicherheitselement 2 ist
in 7 dargestellt. Das
Sicherheitselement 2 ist dabei zumindest teilweise in das
Substrat der Banknote 1 eingebettet, so dass das Sicherheitselement 2,
das z. B. ein Sicherheitsfaden ist, nur in bestimmten Bereichen 2a,
sogenannten „Fenstern", sichtbar ist. Die
oben beschriebenen optischen Effekte sind dann nur in den Bereichen 2a sichtbar.
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Das
Sicherheitselement kann auch als Transfermaterial ausgestaltet sein,
mit einem Aufbau wie anhand der 1 bis 6 beschrieben. In diesem Fall
wird der Schichtaufbau in umgekehrter Reihenfolge auf ein Transfermaterial
aufgebracht. Das Sicherheitselement wird dann mittels des Transfermaterials
auf die Banknote aufgebracht und das Transfermaterial danach ganz
oder teilweise entfernt.
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Wie
bereits angedeutet, kann das Sicherheitselement weitere Schichten
oder Bestandteile aufweisen, dabei können die zusätzlichen
Schichten einzeln oder in Kombination verwendet werden, die Schichten
können
das gesamte Sicherheitselement bedecken oder nur Teile davon.
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Beispielsweise
kann unter der polarisierenden flüssigkristallinen Schicht eine
fluoreszierende Schicht oder fluoreszierende Bereiche angeordnet sein.
Abgestrahltes Fluoreszenzlicht ist dann linear polarisiert.
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Ebenso
können
Interferenzschichten über oder
unter der polarisierenden flüssigkristallinen Schicht
angeordnet sein.
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Es
ist auch möglich,
Interferenzpigmente herzustellen. Dazu werden auf derartige Interferenzschichten
ein- oder beidseitig flüssigkristallinen Schichten
aufgebracht. Der so gebildete Schichtverbund wird in Pigmente zerkleinert,
die polarisierend sind. Die so gebildeten polarisierenden Interferenzpigmente
können,
auch in Mischung mit nicht polarisierenden Interferenzpigmenten,
für die
Herstellung von Sicherheitselementen verwendet werden und auf diese
beispielsweise aufgedruckt werden. Diese zeigen dann neben der Richtungsabhängigkeit
der Farbe auch eine Polarisation des rückgestreuten Lichts.
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Weiterhin
kann das Sicherheitselement weitere polarisierende Sichten ebenso
aufweisen, wie Beugungsstrukturen, die beispielsweise Hologramme
bilden können.
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Das
Sicherheitselement kann ebenfalls eine phasenschiebende Schicht
aufweisen, deren Nachweis mittels eines Phasenplättchens erfolgen kann.
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Das
Sicherheitselement kann auch als sogenannte Planchette ausgebildet
sein, die bevorzugt an der Oberfläche des Banknoten-Substrats
eingebracht wird, und ein- oder beidseitig mit polarisierenden Schichten
versehen ist.
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Erfindungsgemäß kann es
auch vorgesehen sein, mindestens eine lyotrope flüssigkristalline Schicht
auf einem Durchsichtregister anzubringen. Unter Durchsichtregister
wird im Sinne der Erfindung ein Bereich in einer Banknote verstanden,
der transparent ist. Das Durchsichtregister kann beispielsweise
vom Substrat der Banknote selbst gebildet werden, falls dieses aus
Kunst stoff besteht. Es ist aber auch möglich ein entsprechend gestaltetes
Durchsichtregister, z. B. eine Kunststofffolie, in das Papiersubstrat
einer Banknote einzubringen. Dabei ist es besonders vorteilhaft,
wenn eine lyotrope flüssigkristalline
Sicht auf beiden Oberflächen
des Durchsichtregisters aufgebracht ist, wobei diese so angeordnet sind,
dass ihre Polarisation um 90° gedreht
ist. Dadurch wird der oben beschriebene Farbeffekt maximiert.
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In
einer anderen Ausgestaltung kann die Folie des Durchsichtregisters
doppelbrechend sein. Dann ergibt sich die oben beschriebene richtungsabhängige Linear-
oder Zirkularpolarisation des transmittierten Lichts je nachdem,
ob die Durchstrahlung von der Schicht- oder von der Folienseite
erfolgt.
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Das
Durchsichtregister kann auch Beugungsstrukturen aufweisen, die z.
B. ein semitransparentes Hologramm bilden.
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Wie
oben beschrieben, kann das Sicherheitselement 2 direkt
auf der Banknote 1 hergestellt oder als separates Sicherheitselement 2 zur
Verfügung
gestellt und auf der Banknote 1 befestigt werden. Es kann
aber auch vorgesehen sein, ein separates Sicherheitselement 2 vorzusehen,
dessen Aufbau erst vervollständigt
wird, z. B. mit einer polarisierenden Sicht oder einer Schutzschicht
versehen wird, nachdem das Sicherheitselement 2 auf der
Banknote 1 befestigt wurde.
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In
den 8 bis 10 sind Vorrichtungen für die Überprüfung von
Banknoten mit erfindungsgemäßem Sicherheitselement
dargestellt.
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8 zeigt eine Anordnung aus
einer Lichtquelle 10, einem Detektor 11 und einer
ein Sicherheitselement 2 aufweisenden Banknote 1,
für die Überprüfung der
Banknote 1 mittels von der Banknote 1 remittiiertem
Lichts. Das Licht der Lichtquelle 10 dringt durch die linear
polarisierende Schicht des Sicherheitselements 2 und wird
dabei linear polarisiert. Dieses Licht wird am Substrat der Banknote 1 gestreut
und dadurch depolarisiert. Das gestreute Licht dringt durch die
linear polarisierende Schicht des Sicherheitselements 2 und
wird dabei erneut linear polarisiert. Mittels des Detektors 11 kann
die Anwesenheit des Sicherheitselements 2 nachgewiesen
werden, falls das detektierte Licht linear polarisiert ist. Anstelle
der Polarisation oder zusätzlich,
kann der oben beschriebene, durch die Art des verwendeten lyotropen
Flüssigkristalls
bestimmte, Farbeffekt des vom Sicherheitselement 2 stammenden
Lichts durch den Detektor 11 ausgewertet werden. Wird vor
der Lichtquelle 10 und/ oder vor dem Detektor 11 ein
Polarisator 12 bzw. 12' eingesetzt, der eine Linearpolarisation
aufweist, die zu der Linarpolarisation des Sicherheitselements 2 um
90° gedreht
ist, wird der Farbeffekt für
das vom Sicherheitselement 2 stammende Licht verstärkt. Idealer
Weise weisen die Polarisatoren 12 bzw. 12' eine linear
polarisierende Schicht auf, die aus dem selben lyotropen Flüssigkristall
besteht, wie die polarisierende Schicht des Sicherheitselements 2.
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9a zeigt eine Anordnung
aus einer Lichtquelle 10, einem Detektor 11 und
einer ein Sicherheitselement 2 aufweisenden Banknote 1,
für die Überprüfung der
Banknote 1 mittels durch die Banknote 1 transmittiertem
Lichts. Das Licht der Lichtquelle 10 dringt durch das Substrat
der Banknote 1 und die linear polarisierende Schicht des
Sicherheitselements 2. Dabei wird das Licht linear polarisiert.
Mittels des Detektors 11 kann die Anwesenheit des Sicherheitselements 2 nachgewiesen
werden, falls das detektierte Licht linear polarisiert ist. An Stelle
der Polarisation oder zusätzlich
kann der oben beschriebene, durch die Art des verwendeten lyotropen
Flüssigkristalls
bestimmte, Farbeffekt des vom Sicherheitselement 2 stammenden
Lichts durch den Detektor 11 ausgewertet werden. Wird vor
dem Detektor 11 ein Polari sator 12 eingesetzt,
der eine Linearpolarisationbewirkt, die zu der Linarpolarisation
des Sicherheitselements 2 um 90° gedreht ist, wird der Farbeffekt
für das
vom Sicherheitselement 2 stammende Licht verstärkt. Idealer
Weise weist der Polarisator 12 eine linear polarisierende
Schicht auf, die aus dem selben lyotropen Flüssigkristall besteht, wie die
polarisierende Schicht des Sicherheitselements 2.
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In 9b liegt das Sicherheitselement 2 auf der
Lichtquelle 10 zugewandten Seite der Banknote 1.
Dann wird das hindurchgehende Licht durch Streuung im Substrat der
Banknote 1 depolarisiert; im Detektor 11 beobachtet
man keine Polarisation und keinen Farbeffekt. Das ist beispielsweise
der Fall beim Fenster-Sicherheitsfaden an den Stellen, wo er in das
Substrat eingebettet ist.
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In 10 sind Lichtquelle 10 und
Detektor 11 gegenüber 9 vertauscht. 10a zeigt den Fall, bei
welchem das Sicherheitselement 2 mit polarisiertem Licht
beleuchtet wird und zumindest der Farbeffekt auch durch das streuende
Banknotensubstrat 1 hindurch beobachtet werden kann, wohingegen
das transmittierte Licht durch die Streuung am Substrat der Banknote
depolarisiert wird. 10b den
Fall, bei dem in Transmission kein Effekt auftritt, da das Sicherheitselement 2 beleuchtende
Licht unpolarisiert ist und die durch die polarisierende Schicht bewirkte
lineare Polarisation durch Streuung im Banknoten-Substrat wieder
depolarisiert wird.
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Statt
durch einen Detektor 11 kann die Überprüfung des Sicherheitselements 2 sowohl
in Remission als auch in Transmission auch visuell durch eine Person
erfolgen, welche das Eintreten des beschriebenen Farbeffekts überprüft. Durch
das Drehen des Polarisators 12 bzw. 12' oder der Banknote
relativ zu der durch die Beleuchtung oder die Beobachtung vorgegebenen
Polarisati onsrichtung kann zudem ein Zu- und Abnehmen des beschriebenen
Farbeffekts beobachtet werden. Bei visueller Beobachtung von Fenster-Sicherheitsfäden oder
anderen partiell in das Banknotensubstrat eingebetteten Sicherheitselementen
ist zudem immer als Referenz ein Leereffekt vorhanden, d. h. Stellen
ohne den beschriebenen Effekt.
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Die
visuelle Prüfung
durch eine Person kann besonders vorteilhaft und einfach erfolgen,
wenn das oben beschriebene Durchsichtregister erfindungsgemäß mit einer
polarisierenden Flüssigkristallschicht versehen
ist. In diesem Fall kann das Durchsichtregister den Polarisator 12 bzw. 12' ersetzen. Das Durchsichtregsiter
kann darin dazu verwendet werden, weitere auf derselben Banknote
befindliche Sicherheitselemente zu überprüfen, z. B. indem die Banknote
so gefaltet wird, dass das Durchsichtregister über dem weiteren Sicherheitselement
zu liegen kommt. Ebenso können
mit dem Durchsichtregister die Sicherheitselemente anderer Banknoten überprüft werden.
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Auch
die oben im Zusammenhang mit den polarisierenden Interferenzpigmenten
beschriebenen Farbwechsel können
beim Drehen des Polarisators 12 bzw. 12' besonders gut
beobachtet werden.
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Selbstverständlich ist
es auch möglich,
in den 9 und 10 sowohl vor der Lichtquelle 10 als auch
vor dem Detektor 11 einen Polarisator als Analysator einzusetzen.
In diesem Fall kann zumindest der Farbeffekt, unabhängig von
der Lage des Sicherheitselements 2, immer beobachtet werden.
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Die
anhand der 9 und 10 beschriebene Überprüfung eines
erfindungsgemäßen Sicherheitselements
wurde für
ein auf der Oberfläche
des Substrats einer Banknote aufgebrachtes Sicherheitselement erläutert. Es
ist offensichtlich, dass andere Gestaltungen möglich sind. Beispielsweise
kann ein Substrat für
die Banknote verwendet werden, das keine Streuung hervorruft, z.
B. ein Kunststoffsubstrat. Ebenso kann das Sicherheitselement, wie
oben beschreiben als Durchsichtregister ausgebildet sein. In diesen
Fällen
tritt die im Zusammenhang mit der Beschreibung der 9 und 10 erörterte Depolarisierung
durch das Substrat nicht auf.
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Die
Lichtquelle 10 kann eine Lichtquelle sein, die weites Licht
erzeugt, z. B. eine Glühlampe
oder eine Gasentladungslampe. Die Lichtquelle 10 kann bereits
mit einem Linearpolarisator versehen sein. Die Lichtquelle 10 kann
aber auch Licht mit einem bestimmten, begrenzten Spektrum erzeugen,
z. B. wenn die Lichtquelle 10 von einer Leuchtdiode gebildet
wird. Soll das Licht zudem bereits linear polarisiert sein, so ist
eine polarisierende Laserdiode niedriger Leistung oder für visuelle
Beobachtung ein Lasepointer als Lichtquelle verwendbar.