DE19735293A1 - Wert- und Sicherheitserzeugnis mit Lumineszenzelement - Google Patents

Wert- und Sicherheitserzeugnis mit Lumineszenzelement

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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.
Bezugszeichenliste
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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