DE3121484C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Wertpapier mit Echtheitskennzeichen
in Form von lumineszierenden und absorbierenden
Substanzen, die, mit unsichtbarem und/oder sichtbarem
Licht angeregt, im unsichtbaren Bereich des optischen
Spektrums lumineszieren. Die Erfindung betrifft ebenfalls
ein Prüfverfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung
der Prüfung.
Unter der Bezeichnung "Wertpapier" werden hier Banknoten,
Scheckformulare, Aktien und Briefmarken sowie Ausweise, Kreditkarten,
Scheckkarten, Pässe, Flugscheine und andere Urkunden
und Dokumente verstanden.
Um Fälschungen und Verfälschungen zu verhindern, wird seit
langem versucht, schutzbedürftiges Wertpapier so auszubilden,
daß unbefugte dieses nicht unerkennbar abändern oder nachbilden
können.
Dabei haben sich in der Vergangenheit besonders die Sicherheitsmethoden
bewährt, deren Merkmale einerseits von jedermann
ohne technische Hilfsmittel und ohne besonderes Sachwissen
eindeutig auf Echtheit geprüft werden können, die aber bei
der Herstellung der Merkmale eine derart hohe handwerkliche
Kunstfertigkeit erforderlich machen, daß der Fälscher nicht
in der Lage ist, den Herstellungsprozeß fachmännisch nachzuvollziehen.
Besonders bei Banknoten hat sich die Ausstattung mit echten
Wasserzeichen und mit Sicherheitfäden bewährt, weil diese
nur während der Papierherstellung mittels aufwendiger Vorrichtungen
vorgenommen werden kann. Echtheitsmerkmale von
vergleichbarem Wert sind extrem feine und deshalb handwerklich
sehr anspruchsvolle Stahltiefdruckmuster.
Seit einiger Zeit ist im internationalen Zahlungsverkehr ein
starker Trend zur Automation erkennbar. Dabei hat sich
gezeigt, daß die bislang verwendeten Echtheitsmerkmale
nicht im gleichen Maße für eine automatische
Prüfung geeignet sind. Weil der Nachweisautomat das zur
Prüfung vorgelegte Wertpapier nicht ganzheitlich erfaßt,
ist er leichter durch Nachahmung zu täuschen als die
menschlichen Sinne, für welche diese Merkmale konzipiert
sind. Dadurch wurde es erforderlich, zusätzlich zu den
genannten visuell prüfbaren Echtheitsmerkmalen weitere
zu schaffen, die vom Prüfautomaten mit vergleichbarer
Sicherheit erkannt werden können.
Eindrucksfälschungen werden daher weiter erschwert,
wenn die für eine automatische Prüfung vorgesehenen
Merkmale durch die menschliche Sinne nicht erfaßt werden
können.
In der Patentliteratur sind inzwischen zur automatengerechten
Absicherung von Wertpapieren eine Reihe von
optischen, elektrischen und magnetischen Merkmalen vorgeschlagen
worden. Diese Echtheitskennzeichen eignen
sich für die Prüfung in Vorrichtungen wie z. B. Geldausgabeautomaten;
man kann diese Merkmale aber nicht vom
Kunden unbemerkt und unaufällig am Bankschalter und
bei vergleichbaren Gelegenheiten überprüfen.
Bei Wertpapieren mit magnetischen Sicherheitsfäden ist
man, wie überhaupt bei magnetisch wirksamen Merkmalen
gezwungen, das Dokument in der Nachweisapparatur genau
zu positionieren und beidseitig einen engen Kontakt mit
dem Magnetfelddetektor, wie z. B. einer Spule einem
Magnetkopf, einem Tonkopf, einer Feldplatte oder dergleichen,
herzustellen.
Aus den gleichen Gründen scheiden auch elektrisch leitende
Einlagerungen oder Aufdrucke als Merkmal bei einer
unauffälligen und schnellen Prüfung aus. Zudem genügt
meist ein Bleistiftstrich zur Imitation eines derartigen
Merkmals.
Es wurden bereits Wertpapiere mit optischen Echtheitsmerkmalen
bekannt, bei deren automatischer Prüfung weder
eine genaue Positionierung noch ein enger Kontakt
mit der Prüfapparatur notwendig ist.
Bei einer ersten Gruppe derartiger Merkmale wird die lokale
Absorption bei Wellenlängen des infraroten bzw.
des ultravioletten Spektralbereiches geprüft; die Papiere
werden deshalb durch geeignete Maßnahmen schon
bei der Herstellung mit Durchlässigkeitsmustern ausgestattet.
Wenn man nicht die Nachteile eines großflächigen
Aufdrucks in Kauf nehmen möchte, dann muß man
bei der Prüfung derartiger Wertpapiere eine aufwendige
Mustererkennung vornehmen. Dadurch ist der Anwendungsbereich
bereits stark eingeschränkt.
Eine erkannte derartige Markierung läßt sich mit Substanzen
nachahmen, die ebenfalls im Handel erhältlich
sind.
Bei einer zweiten Gruppe optischer Merkmale verwendet
man die Fluoreszenzemission von Merkmalstoffen zum
Echtheitsnachweis.
Die Absicherung von Wertpapieren gegen Fälschung mittels
lumineszierender Substanzen ist schon seit langem bekannt.
Bereits in der DE-PS 4 49 133 aus dem Jahre 1925
und der DE-PS 4 97 037 aus dem Jahre 1926 wird das Einbringen
von lumineszierenden Substanzen in Wertpapiere
beschrieben, wobei die dabei verwandten Luminophore
mit ultravioletten oder anderen unsichtbaren Strahlen
anregbar sind und im sichtbaren Bereich emittieren.
Für die Absicherung von Wertpapieren wird in der AT-PS 3 30 574
z. B. vorgeschlagen, Lumineszenzstoffe zu verwenden, die im
sichtbaren, im UV oder im IR fluoreszieren und in diesen Spektralbereichen
bei entsprechender Anregung in scharfen, schmalbandigen
Emissionslinie fluoreszieren, wobei insbesondere Lumineszenzstoffe
bevorzugt werden, die eine spezielle Charakteristik,
wie z. B. eine Dublettlinie, enthalten. Zur Echtheitserkennung
wird im Prüfgerät z. B. ein Interferenzfilter verwendet,
der das Emissionslicht spektral zerlegt, um die spezielle
Charakteristik des Lumineszenzstoffes identifizieren
zu können.
In den US-PS 34 73 027 und 35 25 698 sind Luminophore
und deren Verwendung als Codierfarben auf der Basis von
mit Seltenerdmetallen dotierten Wirtsgittern, die gegebenenfalls
coaktiv sind, beschrieben, bei denen die
Anregung im UV-Bereich und im kurzwelligen sichtbaren
Bereich erfolgt und die Emission im nahen IR-Bereich zur
Erweiterung des verwendbaren Spektralbereiches Verwendung
finden.
In der DE-OS 25 47 768 werden cocodierte Seltenerdmetall-
Luminophore beschrieben, welche im IR-Bereich angeregt
werden und im sichtbaren Bereich emittieren.
Die Verwendung von Luminophoren zur Absicherung von Datenträgern
wird ferner in der DE-OS 15 99 011 beschrieben
sowie in der DE-OS 29 03 073, wobei die dort beschriebenen
Leuchtstoffe im IR-Bereich angeregt werden.
In der DE-OS 27 45 301 ist eine fluoreszenzdotierte, mehrschichtige
Datenkarte beschrieben. Die dabei verwendeten Fluoreszenzstoffe
werden mit IR-Licht angeregt und fluoreszieren auch im
IR. Die Luminophore sind mit Lanthanidionen dotierte Wolframate,
Phosphate, Fluoride und Molybdate. Als Wirtsgitter wird unter
anderem auch ein Yttrium-Aluminium-Granat erwähnt. Geeignete
Lanthanidionen, die in den Fluoreszenzmaterialien enthalten sein
können, sind Nd-Ionen oder die Ionen von Yb und Er, Nd und Er
oder Nd, Yb und Er in Kombination. Ein Vorteil dieser Materialien
wird darin gesehen, daß sie mit handelsüblichen Leuchtdioden
(Ga-AS-Dioden) angeregt und die Emission mit gängigen
IR-Detektoren (Si- oder PbS-Detektoren) detektiert werden können.
In der Patentliteratur und der wissenschaftlichen Literatur
wurde eine sehr große Anzahl verschiedener Seltenerdmetall-
Luminophore beschrieben, die als Einkristalle
für Festkörperlaser oder für andere Anwendungen geeignet
sind. Beispielsweise kann auf die US-PS 34 47 851 und
34 80 877 hingewiesen werden, in denen Kristalle mit Granatstruktur
für die Lasertechnik beschrieben werden, jedoch
die Absicherung von Wertpapieren mit Luminophoren
nicht angesprochen ist.
Der Stand der Technik bezüglich der Absicherung von Wertpapieren
mit lumineszierenden Substanzen läßt sich dahingehend
zusammenfassen, daß die Anregung der Luminophore
vorzugsweise im UV- oder im IR-Bereich erfolgt,
während die Emission im sichtbaren Spektrum (VIS) entweder
erwünscht ist oder als nicht störend angesehen wird.
Alle in der Literatur im Zusammenhang mit Wertpapier-Absicherung
genannten Lumineszenz-Stoffe weisen auch zumindest
zusätzlich Emission im VIS auf. Dadurch wird die
Markierung bei entsprechender Anregung erkennbar; ferner
emittieren alle im Zusammenhang mit Wertpapier-Absicherung
bekannten IR-Luminophore in einem Spektralbereich,
der mit handelsüblichen Bildwandlern untersucht werden
kann.
Die Luminophore werden bei einschichtigen Wertpapieren
als Papierzusätze, als Papiereinlagerungen, beispw. als
Melierfasern oder Sicherheitsfäden oder Druckfarben eingesetzt.
Es hat sich herausgestellt, daß bei der Absicherung von
Wertpapieren mit Seltenerdmetall-Luminophoren wegen der
im folgenden beschriebenen Eigenschaften derselben
Schwierigkeiten auftreten. In neueren Veröffentlichungen
werden daher meist "Datenkarten", d. h. im allgemeinen
mehrschichtige Wertpapiere beschrieben, bei denen diese
Schwierigkeiten umgangen werden können.
Schwierigkeiten bei der Absicherung von Wertpapieren insbesondere
bei der Druckfarbenabsicherung von Wertpapieren
mit Seltenerdmetall-Luminophoren ergeben sich einmal durch
deren Korngröße. In den bereits vorgenannten Druckschriften,
nämlich der US-PS 34 73 027 und der DE-OS 25 47 768
werden Korngrößen von einigen µm aufwärts genannt. Für
übliche Druckpigmente sind jedoch Korngrößen unter 1 µm
erforderlich. Übliche bisher verwendete Seltenerdmetall-
Luminophore weisen unter einer bestimmten Korngröße keine
ausreichende Effektivität mehr auf, so daß sie beim Zerkleinern
erheblich an Lumineszenzintensität verlieren.
Sie müssen daher in großen Mengen eingesetzt werden; dies
verursacht hohe Kosten und führt häufig zu nicht lösbaren
technologischen Problemen, weil dazu die Grenze der Belastbarkeit
der Druckfarbe mit Zusatzstoffen überschritten
werden müßte.
Zur Umgehung dieser Schwierigkeiten bezüglich der Korngröße
werden teilweise lösliche organische Seltenerdmetall-
Luminophore beschrieben, die jedoch naturgemäß nicht
die für den Banknotendruck erforderliche Lösungsmittelechtheit
aufweisen.
Bei der Absicherung von Wertpapieren wurde bisher bevorzugt
Wert darauf gelegt, daß bei Anregung im UV-Bereich
oder IR-Bereich Lumineszenz im sichtbaren Bereich auftritt
oder in dem mit handelsüblichen Bildwandlern leicht
zugänglichen nahen IR-Bereich. Bei der automatischen Echtheitserkennung
von Wertpapieren stellt es jedoch einen
zusätzlichen Sicherheitsfaktor dar, wenn die Absicherung
nicht sichtbar ist oder es nicht möglich ist, diese mit
üblichen Hilfsmitteln sichtbar zu machen.
In der DE-OS 15 99 011 wurde zur Tarnung von Beschriftungen
bereits das Abdecken mit einer Folie vorgeschlagen.
Abgesehen davon, daß die Folie selbst sichtbar ist und
damit auf den Ort der Beschriftung besonders hinweist, ist
die Anwendung von Folien bei Banknoten und ähnlichen Wertpapieren
nicht praktikabel.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung von Wertpapieren
mit einer Absicherung in Form von lumineszierenden Substanzen,
die möglichst schwer erkannbar sind und insbesondere
keine Emission im sichtbaren Spektralbereich zeigen
und deren Echtheit unauffällig, schnell und automatisch
festgelegt werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es ferner, ein entsprechendes
Prüfverfahren für die unauffällige, schnelle und automatische
Echtheitsprüfung dieser Merkmale zu entwickeln
sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß diese
Aufgabe dadurch gelöst werden kann, daß durch Kombination
der Luminophore mit geeignet absorbierenden Stoffen alle
Lumineszenzemissionen im sichtbaren Bereich des optischen
Spektrums unterdrückt werden und daß die Prüfvorrichtung
hinter einer undurchsichtigen Platte, die für die
Anregungs- und Emissionsstrahlung durchlässig ist, verborgen
wird. Diese Platte kann sowohl dunkel bzw.
schwarz aussehen, als auch als Spiegel z. B. als farbiger
Spiegel ausgeführt sein.
Gegenstand der Erfindung ist ein Wertpapier mit Echtheitskennzeichen
in Form lumineszierender Substanzen,
wobei die lumineszierenden Substanzen so ausgebildet
sind, daß sie Lumineszenzemission nur im unsichtbaren Bereich
des optischen Spektrums zeigen, wobei die Anregung
ebenfalls mit unsichtbarem Licht vorgenommen werden
kann.
Unter dem "unsichtbaren Bereich des optischen Spektrums"
verstehen wir in Übereinstimmung mit der Fachliteratur
den Wellenlängenbereich kleiner 400 nm und größer
750 nm.
Erfindungsgemäße Eigenschaften können beispielsweise
durch Kombination eines Luminophors mit einem oder
mehreren geeignet absorbierenden Stoffen oder durch die
Verwendung von Seltenerdmetall-Luminophoren in geeignet
absorbierenden Wirtsgittern erzielt werden.
Die besonderen Maßnahmen zur Unterdrückung sogenannter
"parasitärer" Lumineszenzemission im Sichtbaren sind
wesentlicher Bestandteil dieser Erfindung. Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen
zu entnehmen.
Hervorstechende Vorteile dieser Erfindung sind:
- - Prüfsignal und Echtheitssignal haben keine Komponenten, die von den menschlichen Sinnen direkt erkannt werden können und die Prüfapparatur ist so ausgeführt, daß sie dem Betrachter auch während des Prüfvorgangs verborgen bleibt; die Prüfung des Wertpapiers kann deshalb in Gegenwart von Personen und trotzdem von diesen unbemerkt erfolgen.
- - Die Nachahmung des Echtheitsmerkmals ist bei vielen dieser Stoffe sehr schwierig, bei einigen nahezu unmöglich.
Die Ausführungsmöglichkeiten des Merkmals können nach
Anregung und Emission in 4 Gruppen eingeteilt werden.
Eine Markierung von Wertpapieren mit Lumineszenzstoffen,
die im UV angeregt werden und im UV emittieren, kann
mit den an sich bekannten Schwarzlichtphosphoren - dotierten
Erdalkaliphosphoren oder -silikaten oder -sulfonaten -
vorgenommen werden.
Geeignete Stoffe sind im einzelnen aufgeführt bei
P. Pringsheim, M. Vogel: Lumineszenz von Flüssigkeiten
und festen Körpern, Verlag Chemie, Weinheim 1951, Seite
209, Tab. XXIIIb und Seite 202, Tab. XXI, Pos. 5.
Als Beispiele nennen wir ferner:
Cer-aktiviertes Calziumphosphat Ca₃ (PO₄)₂ : Ce oder
Blei-aktiviertes Barium-fluorsilikat BaFSiO₃ : Pb
Darüber hinaus gibt es noch eine Vielzahl organischer
Lumineszenzstoffe, mit denen Wertpapiere zu diesem Zweck
ausgestattet werden kann.
Wir nennen hier Pyren und Naphthalin und verweisen im
übrigen auf die Zusammenstellung weiterer geeigneter
Stoffe bei: Landolt-Börnstein: Neue Serie II/3 (1967).
Zur Kennzeichnung von Wertpapieren mit Lumineszenzstoffen,
die nach Anregung mit UV im IR emittieren, verwendet
man Ionen von Seltenerdmetallen, die in geeignete
Wirtsgitter eingebaut sind. Derartige Wirtsgitter, wie
z. B. Lanthanfluorid LaF₃, Lanthanchlorid LaCl₃ werden
bis zu Konzentrationen von 5% und mehr mit Ionen von
Seltenerdmetallen wie Praseodym, Neodym, Cer, Samarium,
Europium, Terbium, Dysprosium, Holmium, Erbium, Thulium
oder Ytterbium dotiert.
Wir verweisen im übrigen auf die Zusammenstellung weiterer
geeigneter Stoffe bei: Dieke "Spektra & Energy
Levels of Rare Earth Ions in Crystals" Interscience
N. Y. 1968, Kapitel 13, Seiten 189 ff.
Grundsätzlich kann man Wertpapiere auch mit Lumineszenzstoffen
kennzeichnen, die bei Anregung im IR eine Lumineszenzemission
im UV zeigen. Für Wertpapier, die
starken Beanspruchungen ausgesetzt sind, z. B. Banknoten,
hat diese Ausführungsform der Erfindung eingeschränkte
Bedeutung, weil die Intensität der Lumineszenzemission
relativ gering ist. Eine Anwendung ist nur in wenig beanspruchten
Wertpapieren sinnvoll und erfordert verhältnismäßig
aufwendige Prüfgeräte.
Für diese Ausführung der Erfindung geeignete Merkmalstoffe,
die das ungewöhnliche Verhalten zeigen, energiereichere
Strahlung als die eingestrahlte zu emittieren,
sind die schon vorstehend angesprochenen Ionen
von Seltenerdmetallen in Wirtsgittern. Das Wirtsgitter
koppelt hier zwei absorbierte IR-Photonen auf das
Seltenerdmetallion, welches seine Anregungsenergie
dann durch Aussenden eines einzelnen UV-Photons wieder
abgibt.
Geeignete Stoffe und deren Eigenschaften sind aufgeführt
z. B. bei:
Auzel: Proceedings of the IEEE Vol 61,6 (1973) p 769. Wir nennen als Beispiel Ytterbium-Erbium-dotiertes Yttriumoxichlorid Y₂OCl₇ : Yb3+ : Er3+ mit UV-Emissionslinien bei 380, 320 und 305 nm bei Anregung im IR zwischen 950 und 1050 nm.
Auzel: Proceedings of the IEEE Vol 61,6 (1973) p 769. Wir nennen als Beispiel Ytterbium-Erbium-dotiertes Yttriumoxichlorid Y₂OCl₇ : Yb3+ : Er3+ mit UV-Emissionslinien bei 380, 320 und 305 nm bei Anregung im IR zwischen 950 und 1050 nm.
Bei einschichtigen Dokumenten, z. B. bei Banknoten
bringt die Kennzeichnung mit Lumineszenzstoffen, die
nach Einstrahlung von IR eine Lumineszenzemission im
IR zeigen, augenfällige Vorteile. Sowohl das Papier als
auch die bei der Wertpapierherstellung verwendeten
Druckfarben besitzen im IR eine höhere Transmission
als im UV. Dieser Vorteil wird verstärkt durch die hohe
Effektivität der zur Verfügung stehenden Lichtquellen,
welche zudem leichter zu handhaben sind als die entsprechenden
UV-Lichtquellen.
Entsprechende Lumineszenzstoffe gibt es in großer Anzahl.
Geeignete organische Verbindungen sind in: Applied
Phys. Letters, Vol 12, p 206 aufgeführt. Wir nennen
als Beispiel: Kresylviolett.
Geeignete anorganische Verbindungen sind wieder einige
der bereits genannten Ionen von Seltenerdmetallen in
organischen und anorganischen Wirtsgittern.
Die weitere Beschreibung der Erfindung kann für alle
vier Ausführungsformen gemeinsam erfolgen.
Das Unterdrücken von nicht erwünschten Emissionen im
sichtbaren Bereich kann durch Verwendung von absorbierenden
Substanzen erfolgen, die in jenen Wellenlängenbereichen
absorbieren, bei denen der Luminophor eine
unerwünschte Emission aufweist. Für diesen Zweck eignen
sich insbesondere Farbstoffe und Farbpigmente. Vorzugsweise
werden die Luminophore eingebettet in die
absorbierenden Substanzen.
Luminophor und absorbierende Substanzen können aber auch
als Mischung oder als übereinander liegende Schichten
auf oder in das Wertpapier gebracht werden.
Alternativ kann der Luminophor in Mischung einer absorbierenden
Druckfarbe zugesetzt werden oder in das Papier
eingebracht oder auf eine Sicherheitsfadenfolie aufgebracht
werden. Der absorbierende Stoff kann ggf. in
einem Firnis gelöst vorliegen. Ferner kommt es in Betracht,
das Druckbild, das mit einer den Luminophor
enthaltenden Druckfarbe hergestellt wurde, mit der absorbierenden
Substanz zu überdecken, z. B. durch einen
zweiten Druckvorgang.
Eine alternative Möglichkeit, nicht erwünschte Emissionen
im VIS-Bereich zu unterdrücken, besteht in der
Verwendung geeignet absorbierender Wirtsgitter für Seltenerdmetall-
Luminophore.
Vorzugsweise weisen diese Wirtsgitter eine Perovskit-
oder Granatstruktur auf.
Unter Perovskiten werden hier Verbindungen der allgemeinen
Formel
AXO₃
verstanden, wobei
- A Scandium, Yttrium, Lanthan, ein Lanthanid mit den Ordnungszahlen 58 bis 71 und/oder Wismut und
- X ein oder mehrere absorbierende Übergangsmetalle, vorzugsweise Kobalt, Nickel, Mangan oder Eisen bedeuten.
Wie bereits erwähnt, kann das Wirtsgitter ein Mischgitter
aus einem absorbierenden und einem nichtabsorbierenden
Gitter gleicher Struktur sein, d. h. das absorbierende
Übergangsmetall X kann teilweise durch andere
Elemente ersetzt sein.
Insbesondere kommen in Frage dreiwertige Elemente, wie
Aluminium, Gallium, Indium und Scandium sowie vierwertige
zusammen mit zweiwertigen Elementen, wie Silizium
oder Germanium mit Calcium, Magnesium und/oder
Zink.
Als Granate werden hier insbesondere auch Verbindungen
der nachstehend aufgeführten allgemeinen Formeln F1
bis F4 bezeichnet.
F1: A₃X5-2x M x M′ x O₁₂
F2: A3-x B x X5-x M x O₁₂
F3: A₃Fe5-x M x O₁₂
F4: A3-2x B2x X5-x V x O₁₂
Dabei bedeutet
F2: A3-x B x X5-x M x O₁₂
F3: A₃Fe5-x M x O₁₂
F4: A3-2x B2x X5-x V x O₁₂
Dabei bedeutet
A in allen Fällen:
Yttrium, Scandium, die Lanthaniden mit Ausnahme von Praseodym und Neodym. Letztgenannte Elemente können aber als Gemischbestandteile vorhanden sein. Als Gemischbestandteil kommen auch Wismut und Lanthan in Frage.
X in allen Fällen:
ein Element aus der Gruppe Eisen, Aluminium, Gallium und Indium,
M′:
ein Element aus der Gruppe Silizium, Germanium, Zinn und Zirkonium,
M bei F1:
ein Element aus der Gruppe Eisen, Kobalt, Nickel, Mangan und Zink,
bei F2:
ein Element aus der Gruppe Silizium, Germanium, Zinn, Tellur, Zirkonium und Titan,
bei F3:
ein Element aus der Gruppe Aluminium, Gallium, Indium und Chrom,
B:
ein Element aus der Gruppe Magnesium, Kalzium, Strontium, Barium, Mangan, Zink und Kadmium.
Yttrium, Scandium, die Lanthaniden mit Ausnahme von Praseodym und Neodym. Letztgenannte Elemente können aber als Gemischbestandteile vorhanden sein. Als Gemischbestandteil kommen auch Wismut und Lanthan in Frage.
X in allen Fällen:
ein Element aus der Gruppe Eisen, Aluminium, Gallium und Indium,
M′:
ein Element aus der Gruppe Silizium, Germanium, Zinn und Zirkonium,
M bei F1:
ein Element aus der Gruppe Eisen, Kobalt, Nickel, Mangan und Zink,
bei F2:
ein Element aus der Gruppe Silizium, Germanium, Zinn, Tellur, Zirkonium und Titan,
bei F3:
ein Element aus der Gruppe Aluminium, Gallium, Indium und Chrom,
B:
ein Element aus der Gruppe Magnesium, Kalzium, Strontium, Barium, Mangan, Zink und Kadmium.
Wie die Formeln F1, F2 und F4 ausweisen, ist die Bildung
von "Mischgranaten" nicht nur auf den gegenseitigen
Ersatz von Elementen der Oxidationsstufe 3 beschränkt.
Bei F1 und F2 werden sowohl zweiwertige als
auch vierwertige Elemente zusammen in das Gitter eingebaut,
wobei durch die angegebene Stöchiometrie der notwendige
Ladungsausgleich erzielt wird; bei F4 gilt gleiches
für den Einbau von zweiwertigen und fünfwertigen
Elementen; hingegen beschreibt F3 den Austausch von
Eisen durch dreiwertige Elemente für die kein Ladungsausgleich
erfolgen muß.
Der Index x kann Werte zwischen 0 und maximal 5 annehmen,
wobei dieser Wert von der Stöchiometrie begrenzt
wird und sichergestellt sein muß, daß ein absorbierender
Bestandteil vorliegt. Bevorzugte Beispiele von
Mischgranaten zu den Fällen F1 bis F4 sind:
zu F1: Y₃Fe₄Ni0,5Ge0,5O₁₂
zu F2: Y₂CaFe₄SiO₁₂
zu F3: Y₃Fe₃Al₂O₁₂
zu F4: YCa₂Fe₄VO₁₂
zu F2: Y₂CaFe₄SiO₁₂
zu F3: Y₃Fe₃Al₂O₁₂
zu F4: YCa₂Fe₄VO₁₂
Es versteht sich von selbst, daß diese Gitter zum Erzielen
von Lumineszenz noch mit den Ionen der Seltenerdmetalle
dotiert werden müssen.
Eine weitere geeignete Gruppe von Verbindungen sind
mit Seltenerdmetallen dotierte Ferrite, der allgemeinen
Formel
M1-x 2+M′ x 3+Fe x 2+Fe2-x 3+O₄
wobei M ein oder mehrere zweiwertige Metalle aus der
Gruppe Indium, Cadmium, Kobalt, Mangan, Eisen, Nickel,
Kupfer, Magnesium und M′ für eine oder mehrere dreiwertige
Lanthanide (Ordnungszahl 58-71) wie Ytterbium,
Erbium, Thulium, Dysprosium, Holmium, Gadolinium oder
Samarium steht. In diesem Fall ist zur Ladungskompensation
das dreiwertige Eisen mehr oder weniger durch
Eisen der Oxidationsstufe 2 ersetzt, der Index x kann
Werte zwischen 0 und 1 annehmen.
Im Gegensatz zu Seltenerdmetall-Luminophoren mit transparenten
Wirtsgittern welche diverse Anwendungen gefunden
haben und weit verbreitet sind, ist die Anwendung
von Seltenerdmetall-Luminophoren mit im VIS absorbierenden
Wirtsgittern bisher nur für Laser vorgeschlagen
worden.
Dieser Vorschlag fand jedoch keine technische Anwendung.
Aus diesem Grund ist eine handelsübliche Verfügbarkeit
der bei den erfindungsgemäßen Wertpapieren eingesetzten
lumineszierenden Substanzen ausgeschlossen.
Bei üblichen "durchsichtigen", d. h. gering absorbierenden
kristallinen Seltenerdmetall-Luminophoren sind für
eine effektive Anregung und Emission verhältnismäßig
große Kristalle erforderlich.
Bei kleinen Korngrößen sinkt die Effektivität schnell
ab und ist bei Korngrößen unter 1 µm auf unpraktikabel
niedere Werte gesunken. Bei dem in den erfindungsgemäßen
Wertpapieren eingesetzten stark absorbierenden
Seltenerdmetall-Luminophoren erfolgt die Anregung von
Hause aus nur in einer vergleichsweise dünnen Schicht.
Das Zerkleinern der Kristalle unter 1 µm vermindert
daher die Effektivität nicht. Die Luminophore können
aufgrund ihrer geringen Korngröße in Simultandruck- und
Stahltiefdruckfarben eingesetzt werden.
Es ist nicht erforderlich, daß das Wirtsgitter im gesamten
sichtbaren Bereich vollständig absorbiert. Es genügt
vielmehr, daß die Absorption in jenen Bereichen erfolgt,
wo eine sichtbare oder ggf. im nahen IR gelegene
Emission auftreten kann. Auch eine verringerte Absorption
des Wirtsgitters in bestimmten Spektralbereichen ist
ausreichend, solange sichergestellt ist, daß durch die
Absorption des Wirtsgitters mögliche Emissionen vermieden
werden. Die gewünschten Eigenschaften der Luminophore
liegen jedenfalls dann vor, wenn im Sichtbaren
keine Emissionen auftreten und damit die Absicherung
"unsichtbar" ist bzw. mit handelsüblichen Geräten nicht
beobachtet werden kann.
Deshalb kann das Wirtsgitter auch in der vorstehend beschriebenen
Weise ein Mischgitter aus einem absorbierenden
und einem nichtabsorbierenden Gitter gleicher
Struktur sein, d. h. das absorbierende Übergangsmetall X
kann teilweise durch andere Elemente ersetzt sein. Die
Eigenschaften der Unterdrückung von Lumineszenz im
sichtbaren Bereich und das den starken Lichtquellen angepaßte
Anregungsspektrum bleiben erhalten.
Die Absorption des Stoffes wird geringer und dieser
läßt sich auch als Zusatzstoff für hellere Farbtöne
einsetzen. Die gegebenenfalls geringe Effektivität des
weniger absorbierenden Luminophors wird durch die weniger
störende Absorption des helleren Farbstoffes ausgeglichen.
Dunkle Farben nehmen viel Anregungslicht weg,
d. h. man braucht zur Absicherung derselben sehr effektive,
stark absorbierende, dunkle Luminophore.
Die aktiven Dotierungen sind Seltenerdmetalle, insbesondere
Elemente mit den Ordnungszahlen 58 bis 71, die
Emissionslinien im UV- oder IR-Bereich haben. Bevorzugte
Dotierungen sind einzelne oder mehrere der Stoffe
Erbium, Holmium, Thulium, Dysprosium.
Wenn das Wertpapier einschichtig ausgeführt ist, z. B.
als Banknote, dann kann der Lumineszenzstoff durch Beigabe
zur Pulpe einverleibt werden, wenn andererseits
ein mehrschichtiges Laminat als Wertpapier vorliegt,
z. B. als Kreditkarte, dann kann der Merkmalstoff durch
die Verwendung eines bei der Herstellung präparierten
Papiers als innere Schicht des Laminats eingebracht
werden; eine weitere Möglichkeit ist das Einbringen des
Lumineszenzstoffes zwischen zwei Laminatschichten.
Für das Auftragen des Lumineszenzstoffes auf die Oberfläche
des fertigen Dokuments eignen sich bekannte
Druckverfahren, z. B. Offsetdruck, Buchdruck, Stahldruck
und Siebdruck.
Bevorzugt werden bei den erfindungsgemäßen Wertpapieren
lumineszierende Substanzen eingesetzt, die lösungsmittelecht
sind und allen bezüglich Banknotenfarbe vorgeschriebenen
Beständigkeitsprüfungen entsprechen. Bei
weniger hohen Ansprüchen an die Beständigkeit können
aber natürlich auch andere Stoffe, die nicht alle diese
bei der Banknotenherstellung üblichen Anforderungen erfüllen,
verwendet werden.
Wertpapier nach dieser Erfindung ist gegen Fälschungen
in hohem Maße gesichert; dabei hängt der Grad der Sicherheit
von der speziellen Wahl des Lumineszenzstoffes
ab. Bei entsprechendem Aufwand kann eine Fälschung beliebig
erschwert werden.
Die stark eingeschränkte Verfügbarkeit des ausgewählten
Stoffes ist dabei nicht allein ausschlaggebend. Die
hohe Quantenausbeute der verwendbaren Lumineszenzstoffe
erlaubt es, den Merkmalstoff in so geringen Maßen anzuwenden,
daß eine chemische Analyse zur Identifizierung
nur mit aufwendigen Geräten, z. B. mit Massenspektrometern,
vorgenommen werden kann.
Erfindungsgemäßes Wertpapier sendet nach Anregung durch
ein unsichtbares optisches Prüfsignal ein ebenfalls
unsichtbares optisches Echtheitssignal aus. Weil sichtbares
Licht nicht stört, kann die Prüfung unter Raumlicht
vorgenommen werden.
In vielen Anwendungsfällen ist es vorteilhaft die Prüfung
in Gegenwart von Personen aber von diesen unbemerkt
durchzuführen. Dann ist es naheliegend auch die
Prüfvorrichtung unsichtbar auszuführen.
Dies gelingt, wenn man dieselbe hinter einer undurchsichtigen
Platte verbirgt, welche gleichwohl für das
unsichtbare Prüfsignal sowie für das ebenfalls unsichtbare
Echtheitssignal durchlässig ist.
Solche Platten können auf zweierlei Weise realisiert
werden, durch absorbierende und auch durch reflektierende,
insbesondere spiegelnde Materialien.
Beispiele für geeignet absorbierendes Material sind
Woodsche Gläser, Anlaufgläser, dichroitisches Material,
Germaniumscheiben, Siliziumscheiben und Kunststoffolien
bzw. Kunststoffplatten, die geeignet absorbierendes
Material als Füllstoff enthalten. Beispiele für
geeignet reflektierende bzw. spiegelnde undurchsichtige
Platten sind Interferenzfilter, Kaltlichtspiegel und
polierte Germanium- bzw. Siliziumscheiben.
Die Positionierung des Wertpapiers im Prüfgerät ist unkritisch,
da im allgemeinen keine Mustererkennung vorgenommen
werden muß. Damit sind die Voraussetzungen für
eine unauffällige automatische Prüfung gegeben.
Die weitere Beschreibung der Erfindung wird durch Figuren
veranschaulicht. Es zeigt
Fig. 1 die schematische Zeichnung eines erfindungsgemäßen
Prüfgeräts,
Fig. 2 die schematische Zeichnung einer weiteren Ausführung
eines erfindungsgemäßen Prüfgeräts.
Eine geeignete Prüfvorrichtung ist in Fig. 1 schematisch
dargestellt: Sie kann zur Echtheitskontrolle von erfindungsgemäßen
Wertpapieren in allen Ausführungsformen
herangezogen werden. Das Wertpapier 1 liegt dabei auf
einer undurchsichtigen schwarzen oder spiegelnden Platte
2, welche - z. B. am Bankschalter als Zählmulde oder als
Träger einer Reklameschrift - unauffällig in die Tischplatte
eingelassen ist. Die Positionierung des Wertpapiers
und sein Abstand von der Platte sind nicht kritisch,
da der Toleranzbereich in der Größenordnung von
cm liegt.
Die Platte 2 absorbiert im sichtbaren Bereich vollständig,
ist aber sowohl für das unsichtbare Prüflicht, als
auch für das unsichtbare die Echtheit anzeigende, Lumineszenzlicht
durchlässig. Unter dem in das Prüfgerät
eingeführten Wertpapier 1, und von diesem durch die
Platte 2 getrennt, liegt der Lampenbereich 11. Das
Prüflicht wird dort von der Lichtquelle 3 erzeugt und
durch das Filter 4 spektral begrenzt. Dabei tritt es
durch die Beleuchtungsoptik 5, durchsetzt Strahlteiler
6 und undurchsichtige Platte 2 und fällt dann auf das
Wertpapier 1. Wenn das Dokument echt ist und die charakteristischen
Lumineszenzstoffe enthält, sendet es
Lumineszenzlicht mit bestimmter spektraler Verteilung
aus. Das ausgesandte Licht tritt wieder durch die Platte
2 und fällt auf den Strahlteiler 6.
Das vom Wertpapier 1 in den Detektorbereich 7 ausgestrahlte
Lumineszenzlicht durchsetzt die Detektoroptik,
welche das Lumineszenzlicht auf die aktive Fläche des
Detektors 9 fokussiert. Vor Detektoroptik 8 und Detektor
9 ist ein Detektorfilter 10 in den Strahlengang gebracht;
es sorgt dafür, daß Streulicht von der Lichtquelle
3 nicht auf den Detektor 9 fallen kann. Das Filter
10 ist so ausgebildet, daß es nur für die Lumineszenz
des Merkmalstoffes charakteristischen Wellenlängen
durchläßt. Der Detektor 9 erhält deshalb nur Licht, wenn
das zu prüfende Wertpapier die erwarteten Echtheitsmerkmale
aufweist. In diesem Fall wird über eine geeignete
elektrische Schaltung ein Signalgeber aktiviert,
der ein für den Kunden nicht, für den Schalterbeamten
jedoch gut erkennbares vorzugsweise optisches Signal
aussendet. Je nach Anwendungszweck kann man wählen, ob
das Signal bei positivem oder bei negativem Ausgang der
Prüfung gesendet wird.
Fig. 2 zeigt im Schema ein Prüfgerät in einer anderen
einfacheren Ausführung, bei der man ohne Strahlteiler
auskommt. Dafür muß man allerdings ein Prüfsignal in
Kauf nehmen, welches vom Abstand des Wertpapiers von
der Schwarzglasplatte abhängt.
Die bisher beschriebenen Prüfvorrichtungen identifizieren
bestimmte Lumineszenzstoffe mit hoher Sicherheit
und zeichnen sich dabei durch eine einfache Konstruktion
aus. Stellt man sehr hohe Ansprüche an die
Identifizierung des Merkmalstoffes, so kann die Prüfvorrichtung
auch diesen Bedürfnissen angepaßt werden.
Dabei wird der grundsätzliche Aufbau der Prüfvorrichtung
- Schwarzglasplatte, Strahlteiler, Beleuchtungsbereich
und Detektorbereich zu beiden Seiten des Strahlteilers -
beibehalten. Die Änderung beschränkt sich auf
die Ausführung der Beleuchtungskammer 11 und der Auswerteelektronik.
Diese Teile werden so ausgeführt, wie
es die DE-OS 26 45 959 der gleichen Anmelderin lehrt.
Die Strahlung der Lichtquelle wird durch eine routierende
Scheibe geschickt, welche mit zweierlei Filtern bestückt
ist. Graufilter wechseln mit Filtern ab, welche
den Merkmalstoff enthalten und deshalb das Prüflicht
stoffspezifisch stark dämpfen. Je nachdem ob sich das
Graufilter oder das auf den echten Stoff abgestimmte
Spezialfilter im Strahlengang befindet und je nachdem
ob ein "echter" oder ein "falscher" Lumineszenzstoff
zur Prüfung vorliegt, emittiert die Probe Lumineszenzlicht
entsprechender Intensität. Daraus kann mit Hilfe
der in der DE-OS 26 45 959 beschriebenen Auswerteelektronik
die außerordentliche sichere Identifizierung
eines bestimmten Merkmalstoffes vorgenommen werden.
Die im Prüfgerät verwendeten Filter und Lichtquellen
müssen natürlich auf die Merkmalstoffe abgestimmt werden.
Eine Anleitung, wie dies für die verschiedenen
Stoffgruppen geschehen kann, weist Tabelle 1 aus.
Sowohl das Merkmal selbst als auch die Nachweisapparatur
im Sinne dieser Erfindung lassen sich, wie aufgezeigt
wurde, in weiten Grenzen an spezielle Anforderungen
anpassen, die von Fall zu Fall an die Echtheitssicherung
von Wertpapier gestellt werden und ermöglichen
so problemgemäße und ökonomische Lösungen.
Selbstverständlich können außen den hier beschriebenen
neuartigen Nachweisapparaturen auch alle bekannten Verfahren
zum Nachweis sichtbarer Lumineszenz in abgewandelter
Form Verwendung finden.
Geeignete Luminophore für die erfindungsgemäßen Wertpapiere
und ihre Herstellung werden nachstehend anhand
von Beispielen näher beschrieben.
Herstellung eines Erbium-dotierten Mischgranats der
Formel Y2,8Fe₄InO₁₂ : Er0,2. Als Beispiel für einen erfindungsgemäßen
Seltenerdmetall-Luminophor mit im VIS
absorbierenden Wirtsgitter.
63,22 g Yttriumoxid Y₂O₃, 7,65 g Erbiumoxid Er₂O₃, 64 g
Eisenoxid Fe₂O₃, 27,76 g Indiumoxid In₂O₃, 60 g entwässertes
Natriumsulfat Na₂SO₄ werden innig vermischt,
im Aluminiumtiegel 6 Stunden auf 840°C erhitzt, erneut
vermahlen und weitere 14 Stunden auf 1100° erhitzt.
Nach dem Abkühlen wird das Reaktionsprodukt zerkleinert,
mit Wasser das Flußmittel herausgewaschen und
bei 100°C an Luft getrocknet. Zur Erzielung einer
möglichst hohen Kornfeinheit wird das Pulver anschließend
in einer Rührwerkskugelmühle vermahlen. Man erhält
ein hellgrünes Pulver mit einer mittleren Korngröße
kleiner als 1 µm.
Bei beliebiger Anregung zeigt dieser Luminophor, der
ein aus Fig. 3 ersichtliches Anregungsspektrum aufweist
keinerlei Lumineszenz im sichtbaren Bereich, jedoch
bei Anregung gemäß Fig. 3 eine Emission, deren
spektrale Verteilung durch Fig. 4 wiedergegeben ist und
die gekennzeichnet ist durch eine starke Lumineszenz
bei etwa 1,5 µm im IR-Bereich, wo das Wirtsgitter optisch
transparent ist. Der Luminophor eignet sich deshalb
hervorragend für eine unsichtbare und unauffällig
prüfbare Echtheitserkennung von Wertpapier.
Demgegenüber zeigen alle üblichen mit Erbium dotierten
Luminophore mit transparentem Wirtsgitter eine grüne
Lumineszenz bei 0,52 bis 0,55 µm. Bei den erfindungsgemäß
verwendeten Luminophoren tritt diese grüne Lumineszenz
wegen der im sichtbaren Bereich absorbierenden
Wirtsgitter nicht auf. Die verbleibende Infrarot-Lumineszenz
bei etwa 1,5 µm ist intensiver als bei üblichen
transparenten Wirtsgittern. Diese Fluoreszenz
liegt auch außerhalb des mit handelsüblichen Bildwandlern
zugänglich nahen IR-Bereichs.
Herstellung von Thulium-aktiviertem Yttriumvanadat der
Formel Y0,95Tm0,05VO₄ als Beispiel für einen mit einer
geeignet absorbierenden Substanz ummantelten Luminophor
mit erfindungsgemäßen Eigenschaften.
215 g Yttriumoxid Y₂O₃ wurde innig mit 19,3 g Thuliumoxid
Tm₂O₃ und 234 g Ammoniummetavanadat NH₄VO₃ gemischt
und die erhaltene Mischung an Luft 2 Stunden auf
800°C erhitzt.
Das Produkt wurde auf eine Teilchengröße von 2 µm gemahlen.
Der Luminophor zeigt starke schmalbandige Emissionen bei
480 nm und 800 nm.
Dieser Luminophor wurde anschließend in ein mit Permanentrot
R exttra gefärbtes Kunstharz eingebettet. Dazu
wurden 8 g des Luminophors mit 60 g Isophorondiisocyanat,
34 g Toluolsulfonamid und 20 g Melamin in einem
beheizbaren Kneter bei 140°C gemischt, wobei durch
exotherne Reaktion unter Temperatursteigerung auf 200°C
ein spröder Festkörper entstand. Das Produkt wurde noch
weitere 30 Minuten bei 180°C auspolymerisiert und anschließend
vermahlen.
In Fig. 5 ist das Remissionsspektrum des Farbstoffes
"Permanentrot R extra" (Warenzeichen der Firma Hoechst
AG) wiedergegeben. Es sind auch die schmalbandigen
Emissionen des Luminophors eingezeichnet. Durch die
Kombination von Luminophor und Farbstoff wird die
Emission bei 480 nm unterdrückt und es ist lediglich
die Emission bei 800 nm beobachtbar.
Es bereitet dem Fachmann keine Schwierigkeiten, auf
der Grundlage der vorstehenden Beschreibung weitere
Rezepturen zur Herstellung von erfindungsgemäßen
lumineszierenden Substanzen anzugeben.
Claims (43)
1. Wertpapier mit Echtheitskennzeichen in Form von lumineszierenden
und absorbierenden Substanzen, die, mit unsichtbarem und/oder
sichtbarem Licht angeregt, im unsichtbaren Bereich
des optischen Spektrums lumineszieren, dadurch gekennzeichnet,
daß die absorbierenden Substanzen Farbstoffe
oder Pigmente sind, die den lumineszierenden Substanzen beigemischt
sind oder daß die absorbierenden Substanzen von Wirtsgittern
dotierter Luminophore gebildet sind, wobei das Absorptionsspektrum
der absorbierenden Substanzen das Emissionsspektrum
der lumineszierenden Substanzen im sichtbaren Bereich des optischen
Spektrums überdeckt.
2. Wertpapier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die lumineszierende
Substanz aus einem mit dem absorbierenden Stoff
ummantelten Luminophor besteht.
3. Wertpapier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die lumineszierende
Substanz aus einer mit dem absorbierenden Stoff beschichteten
Luminophorschicht besteht.
4. Wertpapier nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Luminophor ein breitbandiges Emissionsspektrum
besitzt.
5. Wertpapier nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Luminophor eine
organische Verbindung ist.
6. Wertpapier nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Luminophor ein
Laserfarbstoff ist.
7. Wertpapier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die lumineszierende
Substanz ein mit Seltenerdmetallen, d. h. mit
Yttrium, Scandium, Lanthan oder mit einem Lanthanid
der Ordnungszahl 58 bis 71 dotiertes Wirtsgitter ist.
8. Wertpapier nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Wirtsgitter als
im sichtbaren Spektralbereich absorbierendes Element
ein Metall der Nebengruppen VI, VII oder VIII enthält.
9. Wertpapier nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß das Wirtsgitter als
absorbierendes Element Kobalt, Nickel, Mangan oder
Eisen enthält.
10. Wertpapier nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Wirtsgitter eine
Granatstruktur, eine Perovskitstruktur oder eine
Ferritstruktur aufweist.
11. Wertpapier nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß das Wirtsgitter eine
Perovskitstruktur nach der allgemeinen Formel
AXO₃ aufweist, wobei
- A Wismut und/oder ein Seltenerdmetall und
- X ein oder mehrere absorbierende Übergangsmetalle, vorzugsweise Kobalt, Nickel, Mangan oder Eisen bedeuten.
12. Wertpapier nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Granatstruktur
durch die allgemeine Formel
A₃X5-2x M x M′ x O₁₂beschreiben läßt, wobei
- A Yttrium, Scandium, die Lanthanide mit Ausnahme von Neodym, Praseodym sowie deren Gemische untereinander sowie mit Neodym, Praseodym, Lanthanund Wismut,
- X ein Metall aus der Gruppe Eisen, Aluminium, Gallium und Indium,
- M ein Metall aus der Gruppe Eisen, Kobalt, Nickel, Mangan und Zink,
- M′ ein Element aus der Gruppe Silizium, Germanium, Zinn und Zirkonium
bedeuten und der Index x Werte zwischen 0 und 2,5
annehmen kann.
13. Wertpapier nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Granatstruktur
durch die allgemeine Formel
A3-x X5-x B x M x O₁₂beschreiben läßt, wobei
- A Yttrium, Scandium, die Lanthanide mit Ausnahme von Neodym, Praseodym sowie deren Gemische untereinander sowie mit Lanthan, Praseodym, Neodym und Wismut,
- B ein Element aus der Gruppe Magnesium, Kalzium, Strontium, Barium, Mangan, Zink und Kadmium,
- X ein Metall aus der Gruppe Eisen, Aluminium, Gallium und Indium,
- M ein Element aus der Gruppe Silizium, Germanium, Zinn, Tellur, Zirkonium und Titan
bedeuten und der Index x Werte zwischen 0 und 3 annehmen
kann.
14. Wertpapier nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Granatstruktur
durch die allgemeine Formel
A₃Fe5-x M x O₁₂beschreiben läßt, wobei
- A Yttrium, Scandium, die Lanthanide mit Ausnahme von Neodym, Praseodym sowie deren Gemische untereinander sowie mit Neodym, Praseodym, Lanthan und Wismut,
- M ein Metall aus der Gruppe Aluminium, Gallium, Indium und Chrom
bedeuten und der Index x Werte zwischen 0 und 5
annehmen kann.
15. Wertpapier nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Granatstruktur
durch die allgemeine Formel
A3-2x B2x X5-x V x O₁₂beschreiben läßt, wobei
- A Yttrium, Scandium, die Lanthanide mit Ausnahme von Neodym, Praseodym sowie deren Gemische untereinander sowie mit Neodym, Praseodym, Lanthan und Wismut,
- B ein Element aus der Gruppe Magnesium, Kalzium, Strontium und Barium,
- X ein Element aus der Gruppe Aluminium, Gallium, Indium und Eisen
bedeuten und der Index x Werte zwischen 0 und 1,5
annehmen kann.
16. Wertpapier nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß das Wirtsgitter eine
Ferritstruktur nach der allgemeinen Formel
M1-x 2+M′ x 3+Fe x 2+Fe2-x 3+O₄aufweist, wobei
- M ein oder mehrere zweiwertige Metalle aus der Gruppe Indium, Kadmium, Kobalt, Mangan, Eisen, Nickel, Kupfer oder Magnesium bezeichnet und
- M′ für ein oder mehrere dreiwertige Lanthanide (Ordnungszahl 58 bis 71) steht und
der Index x Werte zwischen 0 und 1 annehmen kann.
17. Wertpapier nach einem oder mehreren der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die lumineszierende Substanz
zumindest teilweise großflächig auf/in dem Wertpapier
vorgesehen ist.
18. Wertpapier nach einem oder mehreren der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die lumineszierende Substanz
der Papiermasse beigemischt ist.
19. Wertpapier nach einem oder mehreren der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die lumineszierende Substanz
in Form von Streifen auf/im Wertpapier vorhanden ist.
20. Wertpapier nach einem oder mehreren der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die lumineszierende Substanz
als unsichtbare, das Wertpapier zumindest teilweise
bedeckende Schicht, vorhanden ist.
21. Wertpapier nach einem oder mehreren der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die lumineszierende Substanz
bei Anregung mit ultraviolettem Licht im ultravioletten
Bereich des optischen Spektrums luminesziert.
22. Wertpapier nach einem oder mehreren der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die lumineszierende Substanz
bei Anregung mit ultraviolettem Licht im infraroten
Bereich des optischen Spektrums luminesziert.
23. Wertpapier nach einem oder mehreren der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die lumineszierende Substanz
bei Anregung mit infrarotem Licht im ultravioletten
Bereich des optischen Spektrums luminesziert.
24. Wertpapier nach einem oder mehreren der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die lumineszierende Substanz
bei Anregung mit infrarotem Licht im infraroten
Bereich des optischen Spektrums luminesziert.
25. Prüfverfahren zur unauffälligen Echtheitsprüfung
von mit lumineszierenden Substanzen abgesicherten
Wertpapieren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das Wertpapier durch eine Beleuchtungseinheit
mit Licht aus dem unsichtbaren Bereich des optischen
Spektrums angeregt wird und daß das emittierte
Lumineszenzlicht aus dem unsichtbaren Bereich des
optischen Spektrums in einer Detektoreinheit nach
Wellenlängen und/oder Relaxationszeit ausgewertet
wird, wobei zwischen Beleuchtungseinheit und Detektoreinheit
einerseits und Wertpapier andererseits eine
undurchsichtig erscheinende Platte gebracht ist,
welche sowohl Anregungslicht als auch Lumineszenzlicht
hindurchtreten läßt.
26. Prüfverfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Anregung der
lumineszierenden Substanzen UV-Licht verwendet wird
und die Detektoreinheit nur Licht aus dem ultravioletten
Bereich des optischen Spektrums auswertet.
27. Prüfverfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Anregung der
lumineszierenden Substanzen UV-Licht verwendet
wird und die Detektoreinheit nur Licht aus dem
infraroten Bereich des optischen Spektrums auswertet.
28. Prüfverfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Anregung der
lumineszierenden Substanzen IR-Licht verwendet
wird und die Detektoreinheit nur Licht aus dem
ultravioletten Bereich des optischen Spektrums
auswertet.
29. Prüfverfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Anregung der
lumineszierenden Substanzen IR-Licht verwendet
wird und die Detektoreinheit nur Licht aus dem
infraroten Bereich des optischen Spektrums auswertet.
30. Vorrichtung zur Durchführung eines Prüfverfahrens
nach Anspruch 25-29, dadurch gekennzeichnet,
daß die undurchsichtige
Platte das sichtbare Licht im wesentlichen nicht
reflektiert und diese schwarz oder nahezu schwarz
aussieht.
31. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet,
daß die undurchsichtige
Platte aus einem Woodschen Glas gefertigt ist.
32. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet,
daß die undurchsichtige
Platte aus einem Anlaufglas, dessen Absorptionskante
außerhalb des sichtbaren Bereichs im infraroten Bereich des optischen
Spektrums liegt, gefertigt ist.
33. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet,
daß die undurchsichtige
Platte aus dichroistischem Material hergestellt ist.
34. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet,
daß die undurchsichtige
Platte als eine Kunststoffolie oder Kunststoffplatte
ausgeführt ist, welche geeignet absorbierendes
Material als Füllstoff enthält.
35. Vorrichtung zur Durchführung eines Prüfverfahrens
nach Anspruch 25 bis 29, dadurch gekennzeichnet,
daß die undurchsichtige
Platte das sichtbare Licht stark reflektiert, insbesondere
spiegelt und diese als Spiegel, auch
als farbiger Spiegel erscheint.
36. Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet,
daß die undurchsichtige
Platte aus Halbleitermaterial, wie Silizium oder
Germanium, besteht.
37. Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet,
daß die undurchsichtige
Platte ein Kaltlichtspiegel ist.
38. Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet,
daß die undurchsichtige
Platte ein Interferenzfilter ist.
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DE19813121484 DE3121484A1 (de) | 1980-05-30 | 1981-05-29 | "wertpapier mit substanzen, verfahren und vorrichtung zur pruefung derselben" |
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DE19813121484 DE3121484A1 (de) | 1980-05-30 | 1981-05-29 | "wertpapier mit substanzen, verfahren und vorrichtung zur pruefung derselben" |
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ID=25785762
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1981
- 1981-05-29 DE DE19813121484 patent/DE3121484A1/de active Granted
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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D2 | Grant after examination | ||
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