DE19735293A1 - Wert- und Sicherheitserzeugnis mit Lumineszenzelement - Google Patents
Wert- und Sicherheitserzeugnis mit LumineszenzelementInfo
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Description
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Wert- u.
Sicherheitserzeugnis mit Lumineszenzelement nach dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Die Herstellung und Anwendung von Elektrolumineszenzfolien
und -elementen ist aus dem Stand der Technik bekannt.
In der DE 43 10 082 A1 werden Elektrolumineszenzfolien
vorgestellt, die aus anorganischem(n),
elektrolumineszentem(n) Pigment(en) und thermoplastischem
Kunststoff mittels Extrusion bzw. Koextrusion hergestellt
werden. Grundsätzlich wäre die Extrusion bzw. Koextrusion
eines derartigen Systems auf Sicherheitspapiere vorstellbar,
doch erscheinen die grafischen Gestaltungsmöglichkeiten durch
die Prozeßlogistik eingeschränkt zu sein und der gesamte
Herstellprozeß für die Herstellung eines
Sicherheitsdokumentes und der dafür erforderlichen
Anordnungen zur Echtheitsüberprüfung sehr aufwendig zu
werden.
In der DE 43 15 244 A1 wird ein Verfahren zur Herstellung
eines elektrolumineszierenden Films durch Verwendung der
Sputtertechnik beschrieben. Auch dieses Verfahren wäre
grundsätzlich für die Herstellung von Sicherheitsdokumenten
vorstellbar, doch stellt ein derartiges Herstellverfahren
einen extrem hohen Aufwand hinsichtlich der für diese Technik
erforderlichen Vakuumkammern dar und ist weiterhin sehr
schwierig in einen möglichen Fertigungsablauf integrierbar
und erzeugt zudem Filmschichten, die mittels zusätzlicher
spezieller Beschichtungen für die hohen mechanischen
Anforderungen an Sicherheitsdokumente ausgerüstet werden
müßten.
In der DE 41 26 051 A1 wiederum wird ein Sicherheitsdokument
mit eingebettetem flächenhaften Sicherheitselement
(Sicherheitsfaden) vorgestellt, das mehrschichtig ausgebildet
ist und elektrolumineszierende Eigenschaften aufweist.
Nachteil dieser Anordnung ist, daß ein relativ hohe
Flächenaufbau in Kauf genommen werden muß, denn die zur
Anregung der Elektrolumineszenz-Substanzen erforderlichen
Elektroden sind übereinander liegend angeordnet.
Sieht man bei einem Sicherheitsdokument ein z. B. durch
UV-Licht anregbares Lumineszenzelement vor, wobei auf diese
Anordnung weitere Echtheitsmerkmale aufgebracht werden, dann
kann eine Anregung der unter dem Echtheitsmerkmal
befindlichen UV-empfindlichen Schicht nicht mehr stattfinden.
Es war bisher also nicht möglich, die bekannten
Echtheitselementen mit einer entsprechenden selbstleuchtenden
Hintergrundbeleuchtung vorzusehen.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein
Wert- und Sicherheitserzeugnis der eingangs genannten Art so
weiterzubilden, daß ein Echtheitselement mit
Hintergrundbeleuchtung geschaffen wird.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die
technische Lehre des Anspruches 1 gekennzeichnet.
Wesentliches Merkmal der Erfindung ist, daß unterhalb einer
als Echtheitselement ausgebildeten Schicht eine
selbstleuchtende Anordnung in Form eines Lumineszenzelements
vorgesehen ist, das vorzugsweise durch ein elektrisches Feld
oder durch eine Elektronenquelle zum Aufleuchten gebracht
wird. Dieses Lumineszenzelement dient als
Hintergrundbeleuchtung für das darüber vorgesehene
Echtheitselement.
Hierbei gibt es verschiedene Möglichkeiten für die Art und
Ausbildung des Lumineszenzelements, die sämtlich von dem
Erfindungsgedanken der vorliegenden Erfindung umfaßt sind.
In einer ersten bevorzugten Ausführungsform ist diese
hintergrundbeleuchtende Schicht als Elektrolumineszenzschicht
ausgebildet. Erfindungsgemäß wird also ein sogenanntes
Elektrolumineszenz-System verwendet, bei dem bevorzugt ein
elektrisches Feld lateral, d. h. flächig, aufgebaut wird, so
daß also ein Vorteil dieser Anordnung darin liegt, daß der
gesamte Aufbau auf dem Trägermaterial nur wenig aufträgt.
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist es jedoch
vorgesehen, daß das elektrische Feld zur Anregung der
Elektrolumineszenzschicht aus flächigen Elektroden besteht,
die übereinander angeordnet sind, wobei die
Elektrolumineszenzschicht dann zwischen den Elektroden
angeordnet ist.
Für einen Elektrolumineszenz-Plattenkondensatoraufbau (bei
dem jetzt erfindungsgemäß die beiden Kondensator-"Platten" im
wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene liegen) wird eine
transparente, elektrisch leitfähige Schicht benötigt, die
mittels sogenannter ITO-Pasten (Indium-Tin-Oxide) erreicht
wird. Gleiches wird im übrigen auch durch vorbeschichtete
transparente Folien oder Gläser erreicht.
Typischerweise werden biaxial orientierte und thermisch
stabilisierte Polyesterfolien mit aufdampftechnisch bzw.
sputtertechnisch beschichteter, elektrisch leitfähiger
Zinnoxid-, Indium-Zinn-Oxid (ITO), bzw. ganz allgemein
transparenter, elektrisch leitender, metallisierter
Oberflächen mit Flächenwiderstandswerten im Bereich weniger
Ohm/Quadrat bei Glassubstraten und typisch 20 Ohm/Quadrat
bis zu 300 Ohm/Quadrat und darüber, verwendet.
Hochwertige Elektrolumineszenz-Systeme bedürfen einer
gleichmäßigen Leuchtdichte und einer maximalen Lichtausbeute.
Glassubstrate bieten aufgrund der hohen thermischen
Belastbarkeit bei Beschichtungsprozessen i.a. eine
höherwertige Lösung mit höherer Lichtdurchlässigkeit im
sichtbaren Wellenlängenbereich bei gleichzeitig besserer
Flächenleitfähigkeit. Der wesentliche Vorteil der - nach der
Erfindung eingesetzten - ITO-Pasten Drucktechnik liegt jedoch
in der relativ einfachen Applikation und der nahezu
beliebigen grafischen Gestaltungsmöglichkeit, was
insbesondere bei komplexeren Systemen hinsichtlich der
elektrischen Anschlüsse vorteilhaft sein kann.
Da derartige ITO-Siebdruckpasten kaum Flächenwiderstandswerte
unter 300 bis 400 Ohm/Quadrat zulassen, werden bei der
Erfindung sogenannte Bus-bars, das sind elektrisch gut
leitfähige Umrandungen, verwendet. Dadurch werden
gleichmäßige elektrische Felder erreicht und damit eine
gleichmäßige Leuchtdichte. Weiterhin kann mit dieser Technik
der Anschluß der ITO-Elektrode funktionell günstig gestaltet
werden und letztendlich kann die ITO-Elektroden-Schichtstärke
zugunsten einer höheren Transparenz in der Dicke auf ein
Minimum reduziert werden. Nach der Erfindung werden Bus-bars
in Drucktechnik mittels Silber-, Carbon- Kupfer-, etc. Pasten
gedruckt, bzw. einer Kombination aus diesen Elementen und
dabei Flächenwiderstandswerte im Bereich einiger 10
Milli-Ohm/Quadrat Werte erreicht.
Die Erfindung umfaßt unterschiedliche Ausführungsformen,
deren wichtigste Merkmale in folgenden zusammengefaßt sind:
- - Das Lumineszenzelement besitzt eine laterale Elektrodenanordnung auf dem Wert- und Sicherheitserzeugnis,
- - Die Elektrodenanordnung in lateraler oder gegenüberliegender Anordnung befindet sich außerhalb des Sicherheitsdokumentes, d. h. in einem Auslesegerät,
- - Die laterale Elektrodenanordnung befindet sich auf einem transparenten Abdecksubstrat im Auslesegerät,
- - Eine elektrisch leitfähige Beschichtung auf der Rückseite des Sicherheitsdokumentes (vor dem grafischen Gestaltungsprozessen) und Aufbringung von Elektrolumineszenz-Sicherheitselementen auf der Vorderseite und Ausbildung eines transparenten Abdecksubstrates mit elektrisch leitfähiger Beschichtung auf der zum Sicherheitselement weisenden Seite,
- - Anregung des Elektrolumineszenzelements durch ein elektromagnetisches Wechselfeld
- - Anregung durch ein System auf der Basis der Photolumineszenz-Anregung über entsprechende Lichtquellen, insbesondere im UV-Wellenlängenbereich und der Verwendung geeigneter lumineszierender Substanzen auf Basis überwiegend mit Mn aktivierter Silikate, Phosphate, Wolframate, Germanate, Borate, etc., jedoch insbesondere auf Basis Zn2SiO4:Mn und der Anregung durch die 253,65 nm Linie einer Hg-Niederdruckentladungslampe (sichtbares Licht mittels Kurzpaßfilter eliminiert) und der angeregten Emission von Licht im sichtbaren grün-Bereich,
- - Anregung des Lumineszenz-Systems durch eine extrem schmalbandige Lichtquelle in Form eines Frequenz-Ver dreifachten bzw. -Vervierfachten Nd:YAG Lasers mit den Wellenlängen 266 nm und 213 nm beschrieben, weiterhin eines Festkörperlasers mit entsprechender Frequenzverdoppelung bzw. -vervierfachung auf 236 nm als auch Excimerlaser mit Licht im UV-B (320 bis 260 nm lt. USA-FDA) bzw. UV-C (260 bis 200 nm) Wellenlängenbereich zur Anregung spezieller auf die jeweilige Wellenlänge abgestimmter Leuchtstoffe verwendet, wobei zusätzlich Leuchtstoffe bzw. sog. Phosphorpuder beigemengt werden, ähnlich jener Verwendung Leuchtstoffröhren, so daß damit Strahlung im sichtbaren Wellenlängenbereich erzeugt wird und vom menschlichen Auge ohne weitere Hilfsmittel wahrgenommen werden kann.
- - In einer alternativen Ausführungsform ist statt dessen die Anregung durch IR-Strahlung mit geeigneter Wellenlänge für Materialien mit spezifischer IR-Absorption und Emission im sichtbaren Bereich vorgesehen. Es können auch OVI-Pigmente (optisch variable Pigmente) oder Flüssigkristalle zusätzlich zu den Elektrolumineszenz-Pigmenten eingesetzt oder beigemischt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Wert- und
Sicherheitserzeugnis Sicherheitselemente auf Basis
sogenannter mikroverkapselter, anorganischer Verbindungen der
Gruppe II und VI des Periodensystems (z.B, ZnS, CdS) auf, die
mit Metallen wie Cu, Mn, Ag dotiert bzw. aktiviert sind und
für die drucktechnische Gestaltung mittels Tiefdruck geeignet
sind. Es können auch elektrolumineszierende
Sicherheitselemente auf der Basis organischer Polymere
aufgebaut werden.
Die Elektroden sind mittels leitfähiger Tiefdruckfarben
lateral (das heißt flächig neben einander liegend)
ausgebildet, wobei im sich dadurch ergebenden, ebenfalls etwa
flächig angeordneten Feldspalt zwischen den Elektroden ein
elektromagnetisches Wechselfeld erzeugt wird, dessen
Feldlinien mindestens teilweise das durch die
Elektrolumineszenz-Substanzen erzeugte Druckbild durchdringen
und dadurch die Elektrolumineszenz-Sicherheitselemente zum
Leuchten bringen und diese damit visuell und maschinell zur
Echtheitsprüfung herangezogen werden können.
Es wird in einer bevorzugten Ausführungsform eine elektrisch
leitfähige Tiefdruckfarbe auf Basis Kohlenstoff und/oder
Silber bzw. einer Mischung aus beiden bzw. versilberter
und/oder vergoldeter metallischer Pigmente oder Glimmer
Pigmente in Verbindung mit geeigneten Bindemitteln auf Basis
Polyurethanen und/oder aliphatischer Polyester und
entsprechenden Verdünnungsmitteln verwendet, wobei
insbesondere die beiden Elektrodenanschlüsse in einer nicht
oxidierenden Oberflächenform ausgeführt sind.
Als Dielektrikum und Isolationsschicht wird bevorzugt eine
wäßrige Polyurethanschicht auf der unvorbereiteten Oberfläche
des Sicherheitsdokumentes - z. B. eines Geldscheines - vor der
eigentlichen grafischen Gestaltung aufgebracht und danach
wird die Phosphorpaste gedruckt um so einen guten und
elastischer Haftverbund mit hervorragender
Oberflächenbeständigkeit zu erreichen.
Das lumineszierende Sicherheitsmerkmal ist hierbei bevorzugt
aus einzelnen Punkten und Linien grafisch gestaltet.
Es können darüber hinaus über/ unter/ neben den
lumineszierenden Elementen entsprechend grafisch gestaltete,
durchscheinende Farben angebracht werden und dadurch
unterschiedliche Farb-Leuchteffekte erzielt werden.
Erfindungsgemäß wird die vorstehend beschriebene
Elektrolumineszenzschicht als Hintergrundbeleuchtung für ein
Echtheitselement verwendet. Ein derartiges Echtheitselement
ist z. B. eine laserfähige Polycarbonat-Folie, die auch im
folgenden als PC-Overlay-Folie bezeichnet wird. Eine
derartige Folie kann z. B. durch eine Laserbehandlung mit
Echtheitsmerkmalen in der Weise versehen werden, daß
gesteuert und beabsichtigt im dicken Bereich dieser Folie
Trübungen und/oder Verfärbungen angebracht werden können,
wodurch dann die unterhalb dieser Folie angeordnete
Hintergrundbeleuchtung diese unterschiedlichen Zonen des
Echtheitselementes entsprechend unterschiedlich durchstrahlt.
Auf diese Weise kann an der Sichtseite des Echtheitselementes
charakteristisches Echtheitsmerkmal sichtbar sein, wie z. B.
ein Paßbild, ein Logo, ein Wappen, eine personalisierte
Signatur oder dgl. mehr.
In einen zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
ist es vorgesehen, daß die Schicht der laserfähigen Overlay-Folie
Bohrungen oder Ausnehmungen eingebracht werden, die
bevorzugt ebenfalls durch Laserbehandlung erzeugt werden.
Hierauf ist die Erfindung jedoch nicht beschränkt; derartige
Ausnehmungen können auch durch Ätzvorgänge, Stanzvorgänge,
Prägevorgänge, durch Elektrodenstrahleinwirkung,
Wasserstrahlbehandlung und dgl. mehr erfolgen.
Wichtig hierbei ist, daß es bei der vorliegenden Erfindung in
erster Linie nicht auf die Zusammensetzung des
Echtheitselementes ankommt, sondern auf die Tatsache, daß dem
Echtheitselement eine aktive Hintergrundbeleuchtung
zugeordnet wird, welche praktisch ohne großen Geräteaufwand
und ohne externe Geräte wie z. B. eine UV-Lampe oder eine
Laserdiode zum Aufleuchten gebracht werden kann.
Ebenso können natürlich die dem Echtheitselement zugeordneten
Echtheitsmerkmale nicht nur durch eine Laserbehandlung
eingebracht werden oder durch die anderen vorher
beschriebenen physikalischen Verfahren und
Behandlungsmethoden, sondern es kann darüber hinaus noch ein
Druck dieser Folie erfolgen. Hierbei gibt es die
unterschiedlichsten Druckverfahren wie z. B. Offsetdruck,
Siebdruck, Thermosublimationsdruck, Tiefdruck, sowie alle
Non-Impact-Druckverfahren.
Wichtig ist bei allen beschriebenen Verfahren und
Anwendungen, daß das Echtheitselement in relativ großen
Grenzen verändert werden kann und unterschiedliche
Echtheitselemente vorgesehen werden können und daß aber
jeweils eine Hintergrundbeleuchtung diesem Echtheitselement
zugeordnet wird.
Es wurde eingangs erwähnt, daß als bevorzugte Ausführungsform
für diese selbstleuchtende Hintergrundbeleuchtung eine
Elektrolumineszenz-Substanz verwendet wird.
In einer anderen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist
vorgesehen, daß eine selbst leuchtende Substanz durch eine
Elektronenquelle angeregt wird. Hierbei gibt es verschiedene
Ausführungsformen:
In einer ersten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die
Elektronenquelle über der davorliegende Overlay-Folie
angeordnet ist, so daß die Elektrodenstrahlung durch die
Overlay-Folie hindurchgeht und die darunterliegende, die
Hintergrundbeleuchtung erzeugende Schicht anregt.
In einer anderen Ausgestaltung ist es vorgesehen, daß die
Elektronenquelle an der gegenüberliegenden Seite der
Anordnung angeordnet ist, d. h. der Overlay-Folie
gegenüberliegend, so daß die vorhandene Karte im Prinzip von
der Rückseite her bestrahlt wird.
Für die Bestrahlung mit einer Elektronenquelle gibt es
wiederum verschiedene Möglichkeiten, die sämtlich von der
vorliegenden Erfindung umfaßt sind.
In einer ersten Ausgestaltung ist es vorgesehen, daß als
Elektronenquelle eine beheizte Anode verwendet wird, die in
ansich bekannter Weise ein Elektrodenfeld gegen die
selbstleuchtende Schicht sendet, wobei ein Aufbau bevorzugt
wird, wie er in der Röhrentechnik bekannt ist.
In einer anderen Ausgestaltung ist es vorgesehen, daß als
Elektronenquelle ein Elektrodenstrahl vorgesehen ist, der die
gesamte selbstleuchtende Schicht oder Teile davon in Zeilen
abtastet und zum Aufleuchten bringt.
In einer dritten Ausgestaltung ist es vorgesehen, daß ein
matrixförmiges Elektrodenfeld vorgesehen ist, welches in
Pixelform die Schicht gesteuert zum Aufleuchten bringt.
Neben der Verwendung einer Elektronenquelle kann
selbstverständlich auch eine Röntgenquelle oder eine andere
Strahlungsquelle verwendet werden, die geeignet ist, die als
Hintergrundbeleuchtung dienende Schicht entsprechend
anzuregen.
Gibt es neben der Anregung durch entsprechende energiereiche
Korpuskularstrahlung auch andere Anregungsmechanismen, die
von der vorliegenden Erfindung umfaßt sind. Es gibt die
sogenannte Sonolumineszenz, welche eine Anregung durch
Schalleinstrahlung vorsieht, ebenso wie die Tribolumineszenz,
welche bei Anregung durch mechanische Deformation, durch
Reiben oder Zerbrechen der Kristalle ebenfalls eine Anregung
der leuchtenden Schicht erreicht.
Soweit es um eine elektrolumineszierende Substanz geht,
welche die Hintergrundbeleuchtung bildet, kommt es wesentlich
darauf an, daß die Anregung dieser Elektrolumineszenzschicht
im elektromagnetischen Wechselfeld erfolgt, wobei bevorzugt
eine planare Elektrodenanordnung verwendet wird. Eine
derartige planare Elektrodenanordnung besteht aus
fingerförmig ineinandergreifende Elektroden, welche zwischen
sich einen Feldspalt ausbilden, in welchem Feldspalt das
elektrische Wechselfeld erzeugt wird, welches die darüber
oder dazwischenliegenden Elektrolumineszenzschicht anregt und
leuchten bringt.
Die Elektrolumineszenzschicht kann hierbei direkt auf die
Elektroden aufgebracht werden und in einer anderen
Ausführungsform kann die Elektrolumineszenzschicht durch eine
zwischen der Unterseite der Elektrolumineszenzschicht und der
Oberseite der Elektrodenfläche angeordnete Isolierschicht
getrennt werden.
Für den Fall, daß die Elektrodenanordnung zunächst durch eine
Isolierschicht abgedeckt ist, auf der dann die
Elektrolumineszenzschicht angeordnet ist, wird es bevorzugt,
wenn die Dielektrizitätskonstante dieser
Elektrolumineszenzschicht möglichst hoch gewählt wird. Dies
hat den Vorteil, daß die Feldlinien, welche sich als
Streufluß zwischen den Elektroden bilden, mit hohem
Wirkungsgrad in die Elektrolumineszenzschicht eindringen und
diese zum Aufleuchten bringen.
In allen Fällen geht es darum, das elektromagnetische
Wechselfeld auf möglichst einfache und betriebssichere Weise
auf die Karte einzutragen. Hierzu wird erfindungsgemäß eine
kapazitive Einkopplung vorgesehen. Diese kapazitive
Einkopplung erfolgt bevorzugt durch mindestens zwei
voneinander beabstandet angeordnete und voneinander isolierte
Elektrodenflächen auf dem Sicherheitsdokument, welche die
eine Seite eines Plattenkondensators bilden. Die andere,
gegenüberliegende Seite des Plattenkondensators wird aus
zugeordneten Elektrodenflächen eines Auslesegeräts gebildet.
Vorteil dieser Anordnung ist, daß die Einkopplung des
elektromagnetischen Wechselfeldes kontaktlos erfolgt. Die
Herstellung des Lumineszenzelements wird dadurch sehr
einfach, weil die Elektroden zusammen mit der felderzeugenden
Elektrodenanordnung (für die Feldanregung der
Elektrolumineszenzschicht) in einem einzigen Arbeitsgang
gedruckt oder aufgebracht werden können.
Das Auslesegerät, welches für die Eintragung des
elektromagnetischen Wechselfeldes auf die Elektrodenfläche
verantwortlich sind, kann besonders einfach aufgebaut sein.
Es reicht hierbei aus, daß Auslesegerät mit einer
entsprechenden Batterie zu versehen, einen
Inverter/Oszillator vorzusehen, der dann mit seiner
Anschlußanordnung auf eine zugeordnete Elektrodenanordnung
geht, welche Elektrodenanordnung ihrerseits die vorher
erwähnte eine Seite des Plattenkondensators ist, dessen
andere Seite die auf der Karte angeordnete
Elektrodenanordnung ist.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Hintergrundbeleuchtung in
Verbindung mit dem einfachen Auslesegerät besteht nun darin,
daß nun Sicherheits- und Wertdokumente auf besonders einfache
Weise überprüft werden können. Es können derartige Kontrollen
oder Überprüfungen auch bei Nacht stattfinden, weil die
Hintergrundbeleuchtung dafür sorgt, daß das selbstleuchtende
Echtheitselement unter allen Bedingungen zum Aufleuchten
gebracht werden kann.
Man hat also in einem einzigen Arbeitsschritt sowohl die
Sichtbarmachung des Echtheitselementes, welches nicht
notwendiger Weise optisch sonst sichtbar sein muß und
gleichzeitig hat man auch die Auslesung dieses
Echtheitselementes in ein und demselben Arbeitsgang.
Damit besteht also der Vorteil, daß auch nicht sichtbare,
sekundäre Sicherheitsmerkmale auf einfache Weise sichtbar
gemacht werden können.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß auch dem
Echtheitselement (der vorher erwähnten Polycarbonat-Folie)
auch weitere Merkmale zugeordnet werden können, z. B. in der
Form, daß in der laserbehandelten Folie, in welcher
entsprechende Ausnehmungen angeordnet sind, zusätzliche
Mikrolinsen auf die Ausnehmungen aufgesetzt werden. Derartige
Mikrolinsen können selbstverständlich nicht nur in einem
nachträglichen Arbeitsgang auf die vorher hergestellten
Ausnehmungen aufgebracht werden, sondern die können bereits
schon bei der erstmaligen Laserbehandlung der Overlay-Folie
durch entsprechende Behandlungsschritte aufgebracht werden.
Durch die Anordnung derartiger Mikrolinsen erfolgt eine
Verbesserung der Ablesbarkeit des Echtheitsmerkmales, weil
der Raumwinkel der Ablesbarkeit vergrößert wird und eine
Winkelabhängigkeit bei der Betrachtung vermindert wird. Im
übrigen erfolgt auch eine generelle Vergrößerung des
Echtheitsmerkmales durch den Linseneffekt.
Die Mikrolinsen werden bevorzugt durch einen Hoch
schmelz-Laminierprozeß in die laserbehandelte Folie eingebracht.
Ebenso können entsprechende Polymere durch Fotopolymerisation
auf die Folie aufgebracht werden. Die Overlay-Folie kann auch
als holographisch modulierte fotorefraktive Polymerschicht
ausgebildet sein.
Als bevorzugte Frequenz für das elektromagnetische
Wechselfeld der Elektrolumineszenzschicht werden
Frequenzbereich im Bereich von etwa 1-10 kHz und Spannungen
im Bereich von etwa 100-1500 V werden bevorzugt.
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt
sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen
Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der
einzelnen Patentansprüche untereinander.
Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung,
offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den
Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung werden als
erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in
Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen
Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert.
Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung
weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der
Erfindung hervor.
Es zeigen:
Fig. 1 Draufsicht auf ein Wert- und Sicherheitsdokument
in einer ersten Ausführungsform der Erfindung, mit
einem zugeordneten Auslesegerät;
Fig. 2 Die Seitenansicht der Anordnung nach Fig. 1;
Fig. 3 Ein schematisiert gezeichneter Schnitt durch das
Wert- und Sicherheitsdokument nach Fig. 1 mit
Beifügung weiterer Ausführungsformen der
Erfindung;
Fig. 4 Ein weiterer Schnitt durch eine andere Ausführungs
form eines Wert- und Sicherheitsdokumentes.
In Fig. 1 ist allgemein mit dem Bezugszeichen 1 ein
Wertdokument bezeichnet, welches aus einem
Kunststoffsubstrat, einem Papiersubstrat oder einem anderen
Trägermaterial besteht. Hierbei ist es gleichgültig, ob das
Wertdokument 1 ein- oder mehrschichtig aufgebaut ist.
Auf dem Wertdokument 1 ist eine Elektrodenanordnung 2
aufgebracht, die aus einer Vielzahl von fingerförmig
ineinandergreifenden Elektroden 2a, 2b bestehen, welche
zwischen sich einen mäanderförmigen Feldspalt 3 ausbilden, in
das elektromagnetische Wechselfeld wirksam wird.
Auf diese Elektrodenanordnung 2 oder zwischen der
Elektrodenanordnung 2 ist nun eine Elektrolumineszenzschicht
13 auf- oder eingebracht, welche mindestens teilweise von dem
elektrischen Wechselfeld durchdrungen wird, welches im
Feldspalt 3 erzeugt wird.
Die Kontaktierung der Elektrodenanordnung 2 erfolgt durch
zugeordnete Zuführungen 4, 5, die auf dem Wertdokument 1
aufgebracht sind, welche Zuführungen elektrisch leitfähig mit
zugeordneten Elektrodenflächen 6, 7 verbunden sind.
Auf diese Elektrodenflächen 6, 7 wird das elektromagnetische
Wechselfeld kapazitiv eingekoppelt und zwar über eine
Elektrodenanordnung 9 eines Auslesegerätes 8, welches den
Elektrodenflächen 6, 7 gegenüberliegende Elektrodenflächen
aufweist, welche insgesamt die Elektrodenanordnung 9 bilden
(Fig. 2).
Im Auslesegerät 8 sind hierbei ein oder mehrere
Stromversorgungen, z. B. Batterien 10 angeordnet, die mit
einem Inverter/Oszillator 11 verbunden sind, der seinerseits
über eine Anschlußanordnung 12 mit der Elektrodenanordnung 9
des Auslesegerätes 8 verbunden ist.
Zwischen den Elektroden 6, 7 und der Elektrodenanordnung 9 des
Auslesegerätes 8 bildet sich damit eine Einkoppelfläche 17,
durch welche das elektromagnetische Wechselfeld auf die
Elektrodenfläche 6, 7 eingekoppelt wird.
Aus den Fig. 2-4 gehen weitere Einzelheiten der Erfindung
hervor. Es ist zunächst in Fig. 2 erkennbar, daß oberhalb
der Elektrolumineszenzschicht 13 eine Overlay-Folie 14
angeordnet ist, die aus unterschiedlichen Materialien
bestehen kann. Es wird zwar eine Polycarbonat-Folie
bevorzugt, es können jedoch beliebige andere Materialien
verwendet werden, nämlich solche, die geeignet sind, ein
entsprechendes Echtheitsmerkmal in sich, oder auf sich, zu
tragen oder in sich auszubilden, wobei sekundäre
Einkoppelmechanismen verwendet werden können.
Die genannte Schicht kann sogar aus einer leitfähigen
Metallfolie bestehen, die entsprechend das Echtheitsmerkmal
trägt. Ein solches Echtheitsmerkmal kann z. B. durch die
Anbringung entsprechender Strukturen 15 einer auf/in einer
derartigen Overlay-Folie 14 erzielt werden. Derartige
Strukturen werden - entsprechend dem allgemeinen
Beschreibungsteil - als Trübungen oder Verfärbungen in die
Struktur der Overlay-Folie 14 z. B. durch Laserbehandlung,
Röntgenstrahlbehandlung oder Elektrodenstrahlbehandlung
eingebracht.
Es ist in einer anderen Ausgestaltung möglich, daß derartige
Strukturen auch als Ausnehmungen 16 eingebracht werden, wie
es auf der rechten Seite in Fig. 3 dargestellt ist.
Derartige Ausnehmungen 16 müßten nicht notwendiger Weise
durchgehende Bohrungen sein, sondern es können auch
Sackbohrungen sein oder unregelmäßig geformte Öffnungen, z. B.
rautenförmige, quadratische oder rechteckige Öffnungen.
Ebenso können selbstverständlich Schriftzüge direkt aus
solchen Ausnehmungen gebildet werden. Insbesondere kann eine
digitalisierte Unterschrift als Schriftzug durch derartige
Ausnehmungen gebildet werden.
In Fig. 3 ist im weiterhin die Anregung der
Elektrolumineszenzschicht 13 durch eine Elektronenquelle 19
dargestellt. Die Elektronenquelle 19 wird hierbei von einem
Generator 18 angesteuert und sendet eine Elektronenwolke 21
über eine Fokussiereinrichtung 20 gegen das Wertdokument 1.
Es wird hierbei vorausgesetzt, daß die Elektronen in
ausreichender Anzahl durch die Overlay-Folie hindurchtreten
und die darunterliegende Elektrolumineszenzschicht 13 zum
Leuchten anregen.
Es ist selbstverständlich vorgesehen, daß die gesamte
Anregungsanordnung auf der gegenüberliegenden Seite der Fig.
3 angeordnet werden kann, so daß die
Elektrolumineszenzschicht 13 auch von der Unterseite des
Wertdokumentes 1 her angeregt werden kann.
Die Erzeugung einer derartiger Elektronenwolke 21 ist ansich
bekannt und nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Es
kommt nur darauf an, daß die Elektrolumineszenzschicht nicht
nur durch ein elektromagnetisches Wechselfeld angeregt wird,
sondern auch durch andere Anregungsmechanismen, die
vorstehend bereits schon beschrieben wurden.
Die Fig. 4 zeigt im übrigen noch eine Ausführungsform, die
ähnlich wie die Fig. 3 (rechte Seite) ausgebildet ist. Die
Overlayfolie 14 ist mit Ausnehmungen versehen 16, wobei
zusätzlich auf den Ausnehmungen 16 Linsen 22 aufgebracht
sind. Die Funktion und die Herstellung dieser Linsen wurden
im allgemeinen Beschreibungsteil eingehend erläutert.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß
man die Elektrodenfläche 6, 7 als Transponderspule benutzt
oder eine zusätzliche Transponderspule einfügt, um der
Gestalt eine induktive, kontaktlose Einkopplung des
elektromagnetischen Wechselfeldes zu ermöglichen.
Eine derartige Ausbildung eines Wertdokumentes ist
insbesondere in der Anwendung bei Transponder-Chipkarten
bevorzugt, weil ein zusätzliches Echtheitsmerkmal gegeben
ist, welches besonders einfach auslesbar ist.
Es ist selbstverständlich möglich, die
Elektrolumineszenzschicht nicht nur als separate Schicht auf
das Wertdokument 1 aufzubringen, sondern es ist im Sinne der
DE 43 10 082 auch möglich, diese Elektrolumineszenzschicht
als Elektrolumineszenzfolie auszubilden, wobei in eine
extrudierte oder koextrudierte Folie ein entsprechender
Elektrolumineszenz-aktiver Pigmentanteil eingebracht wird.
1
Wertdokument
2
Elektrodenanordnung,
2
a Elektrode,
2
b Elektrode
3
Feldspalt
4
Zuführung
5
Zuführung
6
Elektrodenfläche
7
Elektrodenfläche
8
Auslesegerät
9
Elektrodenanordnung (Auslesegerät)
10
Batterien
11
Inverter/Oszillator
12
Anschlußanordnung
13
El-Schicht
14
Overlay-Folie
15
Struktur
16
Ausnehmung
17
Einkoppelfläche
18
Generator
19
Elektronenquelle
20
Fokussiereinrichtung
21
Elektronenwolke
22
Linse
Claims (17)
1. Wert- und Sicherheitserzeugnis mit Lumineszenzelement,
bestehend aus einem ein- oder mehrschichtigen Trägermaterial,
wobei auf oder innerhalb einer Schicht dieses Trägermaterials
mindestens ein Echtheitselement angeordnet ist, dadurch
gekennzeichnet, daß unterhalb der als Echtheitselement
ausgebildeten Schicht (14) ein Lumineszenzelement vorgesehen
ist, das durch eine von außerhalb einwirkende elektrische,
optische oder mechanische Energiequelle zum Aufleuchten
gebracht wird.
2. Wert- und Sicherheitserzeugnis nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Lumineszenzelement ein
Elektrolumineszenzelement (2, 13) ist.
3. Wert- und Sicherheitserzeugnis nach einem der Ansprüche 1
oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
Elektrolumineszenzelement aus einer zwischen einer
Elektrodenanordnung (2) isolierend angeordneten
Lumineszenzschicht (13) besteht.
4. Wert- und Sicherheitserzeugnis nach einem der Ansprüche 1
oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
Elektrolumineszenzelement aus einer planaren
Elektrodenanordnung (2) mit nebeneinanderliegend angeordneten
Elektroden (2a, 2b) und einer auf oder unter der
Elektrodenanordnung isolierend aufgebrachten
Lumineszenzschicht (13) besteht.
5. Wert- und Sicherheitserzeugnis nach einem der Ansprüche 1
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der
Elektroden aus einer elektrisch leitfähigen und transluzenten
Zinnoxid bzw. Indium-Zinn-Oxid Schicht besteht.
6. Wert- und Sicherheitserzeugnis nach einem der Ansprüche 1
bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenanordnung
zur Anregung der Lumineszenzschicht außerhalb des
Sicherheitsdokumentes in einem geeigneten Auslesegerät (8)
vorgesehen ist.
7. Wert- und Sicherheitserzeugnis nach einem der Ansprüche 1
bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenanordnung
zur Anregung der Lumineszenzschicht auf einem transparenten
Abdecksubstrat in einem Auslesegerät (8) angeordnet ist.
8. Wert- und Sicherheitserzeugnis nach einem der Ansprüche 1
bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolationsschicht
eine möglichst große Dielektrizitätskonstante aufweist.
9. Wert- und Sicherheitserzeugnis nach einem der Ansprüche 1
bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußelektroden
(4, 5; 6, 7) aus elektrisch hoch leitenden Metall- und/oder
Carbonpasten bestehen.
10. Wert- und Sicherheitserzeugnis nach einem der Ansprüche 1
bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Anregung des
Elektrolumineszenzelementes (2,13) durch ein kapazitiv oder
induktiv eingekoppeltes, elektrisches Wechselfeld erfolgt.
11. Wert- und Sicherheitserzeugnis nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Lumineszenzelement ein
Photolumineszenzelement ist.
12. Wert- und Sicherheitserzeugnis nach einem der Ansprüche 1
oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das
Photolumineszenzelement durch elektro-magnetische
Strahlungsquellen definierter (n) Wellenlänge(n) zum Leuchten
angeregt werden.
13. Wert- und Sicherheitserzeugnis nach einem der Ansprüche 1
bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Echtheitselement aus
einer auf dem Trägermaterial (1) aufgebrachten in ihrer
Struktur (15) und/oder Farbe veränderten Kunststoff- oder
Metallfolie (14) besteht.
14. Wert- und Sicherheitserzeugnis nach einem der Ansprüche 1
bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kunststoff- oder
Metallfolie (14) Vertiefungen und/oder Bohrungen (16)
vorgesehen werden, aus denen sich die Echtheitsmerkmale
zusammensetzen.
15. Wert- und Sicherheitserzeugnis nach einem der Ansprüche 1
bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß auf oder in die
Vertiefungen und/oder Bohrungen (16) Mikrolinsen (22)
eingesetzt sind.
16. Wert- und Sicherheitserzeugnis nach einem der Ansprüche 1
bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Echtheitselement
selbst lumineszierende Eigenschaften aufweist.
17. Wert- und Sicherheitserzeugnis nach einem der Ansprüche 1
bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Echtheitsmerkmale auf
die Kunststoff- oder Metallfolie (14) aufgedruckt sind.
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