EP1703885B1 - Sicherheitselement für sicherheitspapiere und wertdokumente - Google Patents

Sicherheitselement für sicherheitspapiere und wertdokumente Download PDF

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EP1703885B1
EP1703885B1 EP04803864.0A EP04803864A EP1703885B1 EP 1703885 B1 EP1703885 B1 EP 1703885B1 EP 04803864 A EP04803864 A EP 04803864A EP 1703885 B1 EP1703885 B1 EP 1703885B1
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EP
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grid
color
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security
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Johann Müller
Peter Schiffmann
Monika Brigitte Schmid
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Giesecke and Devrient GmbH
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Publication date
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    • B42D25/378—Special inks
    • B42D25/387—Special inks absorbing or reflecting ultraviolet light

Definitions

  • the invention relates to a security element for security papers and documents of value, such as banknotes, passports, cards, identity documents or the like, having at least one color-coded latent image, the color-coded latent image having different image components.
  • the invention further relates to a security paper and a value document with such a security element.
  • security paper By security paper is meant hereinafter paper which is e.g. already equipped with security features, such as watermarks, security thread, hologram patch, etc., but is still fit to run and is an intermediate in the production of the value document.
  • value document is meant the product that can be run, that is, e.g. the printed banknote.
  • Security documents such as banknotes, stocks, bonds, certificates, vouchers, checks, high-quality admission tickets, but also other papers that are prone to counterfeiting, such as passports, cards or other identity documents, are equipped with various security features to increase their security against counterfeiting.
  • watermark used as a security feature. Watermarks have the special feature that they only become visible in transmitted light, while they are visually difficult to perceive in incident light.
  • a series of passports can e.g. B. be equipped with a single, ie everywhere identical image motif, but at the same time be individualized.
  • the term "individualization" of the passports means the equipment of each passport with an individual picture, z. B. a portrait of the owner.
  • Printing on security paper is basically based on both additive color mixing and subtractive color mixing based printing processes or prints. Offset, gravure, or thermal transfer produces color halftone prints in which color shades are reproduced using dot patterns.
  • the color impression results from a subtractive and additive color mixture of three primary colors, namely cyan, magenta and yellow.
  • the pigments of the printing inks absorb from the incident white light the respective complementary component of their own color. The unabsorbed portion of the white light is reflected, reaches the eye of the observer and causes there a color impression, which is perceived as the intrinsic color of the respective printing ink.
  • Each of the primary colors thus reflects only part of the incident light. Because the 100% blend of cyan, magenta, and yellow inks is not black, but dark brown, almost all printers use black as an additional color (four-color printing).
  • a screen such as.
  • images are generated exclusively by additive color mixing.
  • each point on the television tube represents a small source of light that shines in a special color.
  • three regions of the visible spectrum are selected as colored light sources that cover the entire region of the visible light Spectrum are distributed and the corresponding color receptors in the eye are able to stimulate (eg, red, green, blue violet), so it is possible to produce by additive color mixing images with realistic color representation.
  • a colored halftone image having at least two types of grid-like pixels of different colors. These different colors also contain fluorescent pigments.
  • three different printing inks are used, the pigments of the different printing inks each fluorescing in one of three primary colors (eg red, green, blue-violet) and thus producing additive color mixing.
  • a personnel document can z. For example, by providing a portrait of the document holder printed as a halftone image with normal inks while providing a second portrait produced by additive color mixing from UV-fluorescent, pigmented ink. These two images can be placed side by side on the document.
  • DE 3 906 695 discloses a security element and method, and is considered to be the closest prior art.
  • the invention is therefore based on the object to provide a security element that avoids the disadvantages of the prior art.
  • the security against counterfeiting of security papers and documents of value should be improved.
  • a security paper, a value document, the use of security elements for the production of security paper and a method for the production of printed areas are the subject matter of the independent claims.
  • Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.
  • the invention is based on the finding that the security against forgery of security papers and documents of value can be improved by security elements having a color-coded latent image with different image proportions.
  • the present invention therefore relates to a security element for security paper and value documents, such as banknotes, passports, cards, identity documents or the like, the security element having a color-coded latent image with different image proportions.
  • latent image is understood to mean an image that is not visually or at least only very badly perceived by conventional lighting, while using special technical aids, such as eg. B. Lighting with a UV or IR light source is visually visible.
  • a latent image can therefore only be observed in the desired color if it is irradiated with electromagnetic radiation of suitable wavelength. This has the consequence that the color of the latent image changes when an irradiation with light of different wavelengths, for example on the one hand with visible light, on the other hand with ultraviolet light takes place. In this way, different structures can be displayed on a security paper, which are alternately visible depending on the wavelength of the electromagnetic radiation used for the illumination.
  • An "image” is generally understood to mean visually and / or machine-readable information. These include both photorealistic representation as well as line motifs, abstract representations. Photorealistic representations are, for example, portraits (eg of a head of state), landscape motifs, animal motifs and buildings. Due to the increased image information, a photorealistic representation leads to a significantly improved identification or recognizability for the viewer. For abstract representations is z. As to coats of arms, buildings, flags, patterns, characters and codes, all of which can be provided both in perspective and in area representation.
  • a luminescent substance is understood as meaning a chemical compound which is capable of emitting luminescent light upon excitation with light.
  • Luminescent substances can absorb light in a wavelength range from the ultraviolet (UV) over the visible (VIS) to the infrared (IR) region. The emission can follow Stoke's or Anti-Stoke's law.
  • IR absorber is understood as meaning a chemical compound which has at least one absorption with a high absorption coefficient in the infrared spectral range between 800 nm and several ⁇ m, such as, for example, ADS 880 MC (C 32 H 28 S 4 Ni) from Siber Hegner, Absorption maximum at 880 nm.
  • the luminescence is usually divided into fluorescence and phosphorescence, the underlying physical process being the same, namely the emission of electromagnetic radiation upon the return of a molecule from an electronically excited state to the electronic ground state.
  • the difference between fluorescence and phosphorescence lies only in the lifetime of the excited states and thus in the duration of the luminescence after completion of the excitation the luminescent compound.
  • Fluorescence is characterized by an excited state lifetime in the range of picoseconds to microseconds, while phosphorescence is said to span milliseconds and longer.
  • the aim is that the color of the motifs under UV light largely corresponds to the color of a color photograph of the imaged object.
  • the portraits of the respective owners applied to passport documents should reflect the color information of the usual passport photograph as accurately as possible.
  • Abstract motifs are shown as line motifs striking multicolored luminescent.
  • the luminescent colors of the individual elements should correspond to the basic color of the original. The multi-color enhances the identification and recognition of the viewer.
  • a text or individual letters or figures may be mentioned, some of which are printed with luminescent compounds and partly with normal printing inks. With usual lighting are then only fragments of the text; the letters or figures, which are then fully visible under UV illumination.
  • a color-coded latent image with different image proportions can be produced by using luminescent substances and / or IR absorbers. Both luminescent and IR absorbers have the property that they are visually not or at least only very badly perceived under normal lighting; while providing a visually perceptible image when illuminated with a UV light source or illuminated with an IR light source.
  • the different image components of the color-coded latent image can be formed by different luminescent compounds, by different IR absorbers or by mixing luminescent compounds and IR absorbers.
  • a personal document in two ways with the portrait of the document owner, wherein the first portrait is represented by IR absorber, while the second portrait is produced by luminescent compounds.
  • the security of a personal document can be significantly increased and you get at the same time a simple method for checking the authenticity. It merely has to be checked whether the portrait of the document owner produced by IR absorption agrees with the portrait resulting from additive color mixing of luminescent colors.
  • the absorption maxima of the IR absorbers advantageously differ by at least 20 nm.
  • the information encoded by the various substances is disclosed, for example, in US Pat. B. read by means of scanner or CCD camera with different edge filters and evaluated with a downstream image processing program. This complements the information into an easily interpretable, multi-color image or two complementary images.
  • the individual colors can match those of the state of the art known control instruments, such. B. UV hand lamp and IR converter camera to be tested.
  • the different image portions of the security element are formed by at least three fluorescent substances, wherein the fluorescent substances can be excited to fluoresce either at a wavelength of 254 nm or at a wavelength of 254 nm and at a wavelength of 366 nm can be excited to fluorescence.
  • the various image portions of the security element are formed by at least three fluorescent substances, wherein at least one of the fluorescent substances are excited to fluoresce at a wavelength of 366 nm and 254 nm and in addition at least one of the fluorescent substances can be excited to fluorescence only at a wavelength of 254 nm.
  • a combination of three fluorescent substances can be mentioned, wherein the blue emitting substance is excitable both at 254 nm and at 366 nm, while the yellow or red emitting substances are excitable only at 254 nm.
  • the commonly used excitation sources that emit UV radiation of a wavelength of 366 nm, then only a blue emission is generated.
  • a UV source that can be switched to 254 nm is used, then the security element can be recognized as a colored motif that consists of the emission of the colors red, yellow and blue. As a result, the security against counterfeiting is significantly increased.
  • luminescent compounds used in printing inks to produce the color-coded latent images of the invention are:
  • Luminescent or fluorescent substances from Honeywell / Seelze
  • the security element is formed by three fluorescent substances and an IR absorber.
  • the fluorescence of the visually invisible substances can be detected using a UV hand lamp or a UV / IR scanner, while the IR absorption z. B. can be determined by an IR converter camera.
  • a comparison of the image data from the fluorescence and the IR measurement represents an excellent test of the authenticity of the value document.
  • the different image components of the color-coded latent image are formed by phosphorescent substances or in the security element one or more fluorescent substances are replaced by phosphorescent substances or in addition one or more phosphorescent substances are present.
  • image parts that fluoresce on the one hand and on the other phosphoresce so there are parts of the image that linger for different lengths of time. Seen with the naked eye, the different afterglow is not recognizable, but using a sensor very well. A readjustment exclusively with fluorescent substances is thus readily distinguishable from the original.
  • the combination of fluorescence and phosphorescence thus integrates another detectable security feature that can not be detected with a simple UV lamp and visual control with the naked eye, but only by using an appropriate sensor.
  • the different image components of the color-coded latent image are formed by bi-fluorescing substances or if at least one bi-fluorescent substance is additionally used in the security element. These compounds fluoresce when exposed to radiation of different wavelengths in different colors. Depending on the radiation used to illuminate the color-coded latent image, a different image is obtained, depending on the color in which the bi-fluorescent substance illuminates. Depending on the wavelength used for the irradiation, color changes and also changes in the motif can be achieved.
  • By using one or more bi-fluorescent substances in short-wave UV light, e.g. more image information can be detected.
  • a portrait image is printed with three different fluorescent substances. When irradiated with long-wave UV light, substance 1 and substance 2 emit yellow light, substance 3 yellow-greenish light. Upon irradiation with short-wave light, substance 1 emits red light, substance 2 blue light and substance 3 yellow-greenish light.
  • the portrait image When irradiated with long-wave UV light, which is usually emitted by simple UV hand lamps, the portrait image appears monochrome to the viewer, while when excited with short-wave light, the multi-colored, ideally similar to a color photograph image is visible. It can also be used substances in which the reverse effect is visible, so when irradiated with long-wave UV light is a multicolor luminescence image and short-wave UV light, a monochrome luminescence visible.
  • the image components of the security element are formed by at least three IR absorbers, wherein the IR absorbers Have absorption maxima that differ by at least 20 nm.
  • the difference is preferably at least 50 nm, particularly preferably at least 100 nm.
  • the combination of a substance having an absorption maximum at 800 nm, a substance having an absorption maximum at 900 nm and a substance having an absorption maximum at 1000 nm may be mentioned.
  • the amount of each substance present and thus their absorption intensity corresponds to the intensity of one of the basic colors blue, red and green. So z. B. the substance with absorption maximum at 800 nm, the image data for the blue extract, the substance with absorption maximum at 900 nm, the image data for the red extract and the substance with absorption maximum at 1000 nm, the image data for the green extract.
  • the security element additionally contains at least one visually visible color under usual illumination.
  • one or more fluorescent substances can be combined with one or more visually visible substances.
  • z. B a substance in the visible light appears red and at the same time fluoresces red under UV light.
  • Another substance fluoresces yellow under UV light and appears white in visible light, while the third substance fluoresces blue under UV light and also appears white in visible light.
  • a further example of a combination of one or more fluorescent substances with one or more visually visible substances is an embodiment in which a visually visible color as a contour (eg as a line drawing) for the visually invisible fluorescent substance (s) serves.
  • the visually visible colors and the fluorescent substances are printed in registration with each other.
  • black eg, for a portrait
  • the portion printed with visual visible color is converted by software technology into the color component necessary for a true color representation in the luminescence image, and then a corresponding true color image is generated by calculation.
  • Another example of the combination of one or more fluorescent substances with one or more substances that are visually visible under conventional illumination is a greyscale image printed in registration with one or more fluorescents invisible under conventional illumination.
  • the grayscale image corresponds to the information "paper white” or the negative extract of one or more fluorescent substances.
  • latent images the different parts of which consist of visible under normal lighting visually invisible colors and fluorescent substances, by UV hand lamp, scanner or CCD camera.
  • security elements which additionally contain magnetic substances and / or electrically conductive substances.
  • additional feature substances on the one hand, the security against counterfeiting is increased and, on the other hand, a further possibility for coding information is provided.
  • the security element is imprinted by an inkjet, the magnetic substances and the electrically conductive substances consist of particles which have an average size in the nanometer range.
  • one or more fluorescent compounds can be replaced by a visually visible under normal illumination color and printed in register with the image information of the fluorescent substances.
  • the visualization in this case by means of scanner / CCD camera, the proof is made using a downstream image processing software.
  • the respective image portion of the security element is prepared by software processing of the corresponding image information for printing.
  • the shares of luminescent substances to be used are determined by means of a color management system and printed in a grid, according to the invention a bar and honeycomb grid, optionally with negative contour lines. Particularly in the case of striking picture elements, it is possible to achieve increased contrast and thus improved and faster picture or scene recognition by means of negative contour lines.
  • the image or the image information can be verified after printing by means of IR converter cameras or scanners.
  • various value documents such as passport documents
  • a security feature identical to a whole series of documents are additionally provided with an individual security feature.
  • a series of passports can e.g. B. be provided with an identical image and at the same time with the portrait of the respective owner.
  • the security elements according to the invention are suitable for both types of security features, ie both for the elements identical in a series of documents and for individual images in the personalization of documents.
  • fluorescent substances can be pre-printed in offset printing or other non-impact processes in a particular area of the security paper or value document.
  • Passer-accurate personalization eg by means of an inkjet printer
  • the individual security element ie z. B. a single or multi-colored portrait, visible.
  • the combination of the different printing processes results in increased counterfeit protection.
  • adjacent thin strips may be printed in the fluorescent colors red, green and blue and then partially overprinted with a black and white portrait of the passport holder.
  • the black color of the portrait has the property of absorbing the fluorescent radiation emitted by the strips under UV illumination. Under normal lighting conditions, therefore, only the black and white portrait is visible; when exposed to UV light, the fluorescent stripes are then only visible in the areas in which no black color is printed.
  • a UV-absorbing, invisible color could also be used with the black color. In this case, no information would be visible in normal light. When illuminated with UV radiation, in turn, only fluorescent stripes would be recognizable only in those areas where the UV-absorbing ink is not printed.
  • the information printed with UV-absorbing ink would be recognizable as a negative in the fluorescent stripe pattern.
  • the red, green and blue fluorescent stripes are configured so narrow that the eye no longer dissolves the individual stripes, but perceives a monochrome, preferably white, surface due to additive color mixing.
  • a substance absorbing in the spectral range of the fluorescent dyes is printed in raster technology.
  • the grid element size can now be used to control which fluorescent color fraction is absorbed and which penetrates the eye.
  • a raster element which appears white under UV illumination is thus completely absorber-free, while an element appearing black in the image is completely overprinted. Accordingly, depending on which strips are covered with the absorber or not, the corresponding mixing colors for the eye result.
  • the viewer sees a fluorescent true color image, the black portion of which was generated by printing an absorber in suitable raster elements.
  • an area with luminescent substances is completely printed.
  • This surface is then overprinted, for example, with a portrait of the passport holder with ink which absorbs in the region of the emission of the luminescent substance.
  • UV light for example, a yellow fluorescence is seen in the non-overprinted border area, while in the portrait area again only fluorescence is perceptible where no printing ink is is used. Under UV light you can see a negative, fluorescent portrait.
  • the invention also includes a value document, such as a banknote, a stock, a check, a passport, a document of identification, a visa, an ID card, in particular paper-based, or the like, which has a security element of the type described.
  • a value document such as a banknote, a stock, a check, a passport, a document of identification, a visa, an ID card, in particular paper-based, or the like, which has a security element of the type described.
  • the invention also encompasses the use of security elements for producing security paper, the security elements having a color-coded latent image with different image proportions.
  • the invention also encompasses a security paper, wherein the security paper has at least one security element with a color-coded latent image with different image proportions.
  • the present invention also encompasses a process for producing surfaces printed with luminescent substances and / or IR absorbers, in particular for the production of printed security papers and value documents, by a screen printing method, the screen printing method being a bar screen printing method or a honeycomb screen printing method.
  • the type and intensity of the visually perceived mixed color are controlled by the luminous areas of the individual colors.
  • the mixed color changes depending on the intensity of the individual colors.
  • a square grid structure is particularly preferred, wherein the square is divided into three equal strip-shaped sections. The intensity of the individual colors and thus the visually visible color impression, ie the mixed color, results from the "fill level" of the individual fields.
  • the type and intensity of the visually perceived mixed color are controlled by the luminous surfaces of the individual colors.
  • the mixed color perceived by the viewer also changes here depending on the intensity of the individual colors.
  • the intensity of the individual colors and thus the visually visible color impression, ie the mixed color results from the different area coverage of the individual colors in the honeycomb.
  • ⁇ Preferably, screen rulings of 20.36 or 60 lines per cm are used.
  • the width and height of a raster cell is preferably 0.5 mm and less, preferably 0.2 mm and less.
  • the beam and honeycomb printing method according to the invention may advantageously additionally be used to print at least one color which is visually visible under normal illumination, additionally at least one magnetic substance and / or additionally at least one electrically conductive substance.
  • Fig.1 shows a schematic representation of a passport document 10 according to an embodiment of the invention when illuminated with natural light.
  • the front side of the passport 10 contains a passport photograph 12 of the holder printed with normal inks, as well as in machine-readable form further personalized indications 14a to 14f, which inter alia include the name 14a of the holder, an identification number 14b, the issuing location 14c, the date of birth of the holder 14d, the issue date of the passport document 14e and the validity period of the passport document 14f.
  • Fig. 2 shows that in Fig.1 Passport document shown with additional illumination with a UV light source.
  • a further portrait 22 of the passport holder is printed, which is printed with fluorescent substances on the passport document.
  • three luminescent substances each of which emits in one of three primary colors (eg red, green, blue-violet)
  • a largely lifelike image of the holder's passport photo 12 can be generated.
  • the match of passport photograph 12 and fluorescent portrait 22 is an easily verifiable feature for the authenticity of the document and significantly increases the security against counterfeiting.
  • Fig. 3a shows a grid cell of the bar grid, wherein the cell preferably has a rectangular shape, most preferably a square shape.
  • the cell is subdivided into three strip-shaped sections (22, 23, 24) of equal size, to which three differently luminescent color areas are assigned and which preferably fluoresce red / blue or yellow.
  • the in Fig. 3a shown cell with full-surface printing the color impression white.
  • Fig. 3b also shows a grid cell of a bar grid, in which case the strip-shaped sections 22, 23 and 24 are only partially printed. Depending on the area fraction and intensity of the luminescent substance, a corresponding mixed color results for the eye in question.
  • Fig. 3c shows a beam grid cell in which the sections 22, 23 and 24 are not printed and so provide the eye the color impression black.
  • a grid cell of the honeycomb grid is shown.
  • a cell preferably appears as the two-dimensional image of a cuboid, most preferably as the two-dimensional image of a cube, each of which three sides are visible.
  • These three sides 32, 33, 34 are analogous to the strip-shaped sections 22, 23 and 24 in the FIGS. 3a to 3c to see.
  • the surfaces 32, 33 and 34 are in turn completely filled with three different luminescent substances, so that there is the impression of a white cell under UV light for the human eye with additive color mixing.
  • Fig. 4b shows the same cell, wherein the surface portions which occupy the different luminescent substances, turn out differently sized and thus produce a mixed color under UV light.
  • Fig. 4c the honeycomb grid cell is not printed so that it produces the color impression black under UV light for the human eye.

Landscapes

  • Credit Cards Or The Like (AREA)
  • Printing Methods (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement für Sicherheitspapiere und Wertdokumente, wie Banknoten, Pässe, Karten, Ausweisdokumente oder dergleichen, mit wenigstens einem farbcodierten Latentbild, wobei das farbcodierte Latentbild verschiedene Bildanteile aufweist. Die Erfindung betrifft ferner ein Sicherheitspapier und ein Wertdokument mit einem derartigen Sicherheitselement.
  • Unter Sicherheitspapier wird nachfolgend Papier verstanden, das z.B. bereits mit Sicherheitsmerkmalen, wie Wasserzeichen, Sicherheitsfaden, Hologrammpatch usw., ausgestattet ist, aber noch umlauffähig ist und Zwischenprodukt bei der Herstellung des Wertdokumentes ist. Unter Wertdokument wird das umlauffähige Produkt verstanden, also z.B. die bedruckte Banknote.
  • Wertdokumente, wie beispielsweise Banknoten, Aktien, Anleihen, Urkunden, Gutscheine, Schecks, hochwertige Eintrittskarten, aber auch andere fälschungsgefährdete Papiere, wie Pässe, Karten oder sonstige Ausweisdokumente, werden zur Erhöhung ihrer Fälschungssicherheit mit verschiedenen Sicherheitsmerkmalen ausgestattet. Seit längerer Zeit werden in diesem Zusammenhang z. B. Wasserzeichen als Sicherheitsmerkmal eingesetzt. Wasserzeichen weisen die besondere Eigenschaft auf, dass sie nur im Durchlicht sichtbar werden, während sie im Auflicht visuell schwer wahrnehmbar sind.
  • Auch durch das Bedrucken von Sicherheitspapier kann ein Wertdokument mit Sicherheitsmerkmalen ausgestattet werden. Am Beispiel von Passdokumenten lässt sich verdeutlichen, dass durch den Vorgang des Bedruckens eine Serie von Wertdokumenten mit identischen Sicherheitsmerkmalen ausgestattet werden kann. Daneben kann aber auch jedes Wertdokument mit einem individuellen Sicherheitsmerkmal versehen werden. Eine Serie von Pässen kann z. B. mit einem einzigen, d. h. überall identischen Bildmotiv ausgestattet werden, aber gleichzeitig auch individualisiert sein. Unter dem Begriff "Individualisierung" der Pässe versteht man die Ausstattung jedes einzelnen Passes mit einem individuellen Bild, z. B. einem Portrait des Inhabers.
  • Zum Bedrucken von Sicherheitspapier eignen sich grundsätzlich sowohl auf additiver Farbmischung als auch auf subtraktiver Farbmischung beruhende Druckverfahren bzw. Drucke. Beim Offsetdruck, Tiefdruck oder Thermotransferdruck werden farbige Halbtondrucke erzeugt, bei denen die Farbschattierungen mithilfe von Punktmustern wiedergegeben werden. Der Farbeindruck entsteht dabei durch eine subtraktive und additive Farbmischung von drei Grundfarben, nämlich Cyan, Magenta und Gelb. Die Pigmente der Druckfarben absorbieren aus dem einfallenden weißen Licht den jeweiligen Komplementäranteil ihrer Eigenfarbe. Der nicht absorbierte Anteil des weißen Lichtes wird reflektiert, erreicht das Auge des Betrachters und ruft dort einen Farbeindruck hervor, der als Eigenfarbe der jeweiligen Druckfarbe empfunden wird. Jede der Grundfarben reflektiert somit nur einen Teil des einfallenden Lichtes. Da die 100%-Mischung der Druckfarben Cyan, Magenta und Gelb nicht Schwarz, sondern Dunkelbraun ergibt, verwenden fast alle Drucker Schwarz als zusätzliche Farbe (Vierfarbdruck).
  • Auf einem Bildschirm, wie z. B. einer Fernsehröhre, werden dagegen Bilder ausschließlich durch additive Farbmischung erzeugt. Dabei stellt sozusagen jeder Punkt auf der Fernsehröhre eine kleine Lichtquelle dar, die in einer speziellen Farbe leuchtet. Werden dabei, wie dies zum Beispiel bei der TV-Röhre der Fall ist, drei Bereiche des sichtbaren Spektrums als farbige Lichtquellen ausgewählt, die über den gesamten Bereich des sichtbaren Spektrums verteilt sind und die entsprechenden Farbrezeptoren im Auge anzuregen vermögen (z. B. Rot, Grün, Blauviolett), so gelingt es, durch additive Farbmischung Bilder mit wirklichkeitsgetreuer Farbdarstellung zu erzeugen.
  • Nachdem eine Voraussetzung für die additive Farbmischung das Vorhandensein entsprechend leuchtender Bildpunkte ist, hat man bisher auf die Verwendung der additiven Farbmischung bei gedruckten Halbtonbildern verzichten müssen. In jüngster Zeit wurden aber einige Anstrengungen unternommen, um die additive Farbmischung auch bei gedruckten Halbtonbildern zur Ausstattung von Wertdokumenten mit Sicherheitsmerkmalen zu etablieren.
  • So wird in der DE 101 36 252 ein farbiges Halbtonbild beschrieben, das wenigstens zwei Arten von rasterartig angeordneten Bildpunkten unterschiedlicher Farbe aufweist. Diese unterschiedlichen Farben enthalten zusätzlich fluoreszierende Pigmente. Vorzugsweise werden drei unterschiedliche Druckfarben verwendet, wobei die Pigmente der verschiedenen Druckfarben jeweils in einer von drei Primärfarben (z. B. Rot, Grün, Blauviolett) fluoreszieren und so eine additive Farbmischung erzeugen. Ein Personaldokument kann z. B. abgesichert werden, indem ein Portrait des Dokumenteninhabers vorgesehen ist, das als Halbtonbild mit normalen Druckfarben gedruckt wird, während ein zweites Portrait vorgesehen ist, das durch additive Farbmischung aus unter UV-Licht fluoreszierender, pigmentierter Druckfarbe erzeugt wird. Diese beiden Bilder können nebeneinander auf dem Dokument vorgesehen werden.
  • In der US 6,155,168 wird ebenfalls ein personenbezogenes Dokument beschrieben, das ein visuell sichtbares Fotoportrait sowie ein Fotoportrait, das mit UV-fluoreszierenden Tinten bedruckt wurde, umfasst. DE 3 906 695 offenbart ein Sicherheitselement und ein Verfahren, und wird als nächstliegender Stand der Technik betrachtet.
  • Diese im Stand der Technik beschriebenen Sicherheitselemente werden in jüngster Vergangenheit aber immer häufiger und besser durch Fälscher nachgeahmt. Da heute die erforderlichen Druckfarben und auch fluoreszierende Farben auf dem Markt leicht zugänglich sind, bieten die bekannten Sicherheitselemente keinen ausreichenden Schutz vor der Fälschung von Wertdokumenten.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Sicherheitselement bereitzustellen, das die Nachteile des Standes der Technik vermeidet. Insbesondere soll die Fälschungssicherheit von Sicherheitspapieren und Wertdokumenten verbessert werden.
  • Diese Aufgabe wird durch das Sicherheitselement mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Ein Sicherheitspapier, ein Wertdokument, die Verwendung von Sicherheitselementen zur Herstellung von Sicherheitspapier und ein Verfahren zur Herstellung von bedruckten Flächen sind Gegenstand der nebengeordneten Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Fälschungssicherheit von Sicherheitspapieren und Wertdokumenten durch Sicherheitselemente verbessert werden kann, die ein farbcodiertes Latentbild mit verschiedenen Bildanteilen aufweisen.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft daher ein Sicherheitselement für Sicherheitspapier und Wertdokumente, wie Banknoten, Pässe, Karten, Ausweisdokumente oder dergleichen, wobei das Sicherheitselement ein farbcodiertes Latentbild mit verschiedenen Bildanteilen aufweist.
  • Unter dem Begriff "Latentbild" wird ein Bild verstanden, das bei üblicher Beleuchtung visuell nicht oder zumindest nur sehr schlecht wahrnehmbar ist, während es unter Einsatz besonderer technischer Hilfsmittel wie z. B. Beleuchtung mit einer UV- oder IR-Lichtquelle visuell sichtbar wird.
  • Ein Latentbild kann also in der gewünschten Farbe nur beobachtet werden, wenn es mit elektromagnetischer Strahlung passender Wellenlänge bestrahlt wird. Dies hat zur Folge, dass sich die Farbe des Latentbildes ändert, wenn eine Bestrahlung mit Licht unterschiedlicher Wellenlänge, beispielsweise einerseits mit sichtbarem Licht, andererseits mit ultraviolettem Licht, erfolgt. Auf diese Weise können auf einem Sicherheitspapier unterschiedliche Gebilde dargestellt werden, die je nach Wellenlänge der für die Beleuchtung verwendeten elektromagnetischen Strahlung abwechselnd sichtbar sind.
  • Wird nachfolgend von einer "üblichen" oder "normalen" Beleuchtung gesprochen, so ist darunter eine Beleuchtung mit natürlichem oder künstlichem Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich zu verstehen. Wird von einer Beleuchtung mit einer UV-Lichtquelle gesprochen, so ist eine zusätzliche Beleuchtung mit UV-Licht gemeint, also z. B. die Verwendung einer UV-Lampe bei Tageslicht.
  • Unter einem "Bild" wird allgemein eine visuell und/oder maschinell lesbare Information verstanden. Darunter fallen sowohl photorealistische Darstellung wie auch Strichmotive, also abstrakte Darstellungen. Photorealistische Darstellungen sind beispielsweise Portraits (z. B. eines Staatsoberhaupts), Landschaftsmotive, Tiermotive und Gebäude. Aufgrund der erhöhten Bildinformation führt eine photorealistische Darstellung zu einer deutlich verbesserten Identifikation bzw. Wiedererkennbarkeit für den Betrachter. Bei abstrakten Darstellungen handelt es sich z. B. um Wappen, Gebäude, Flaggen, Muster, Zeichen und Codierungen, die alle sowohl in perspektivischer als auch in flächiger Darstellung vorgesehen sein können.
  • Unter einer lumineszierenden Substanz wird eine chemische Verbindung verstanden, die in der Lage ist, bei Anregung mit Licht Lumineszenzlicht abzugeben. Lumineszierende Substanzen (Lumineszenzfarbstoffe) können Licht in einem Wellenlängenbereich vom ultravioletten (UV) über den sichtbaren (VIS) bis hin zum infraroten (IR) Bereich absorbieren. Die Emission kann dabei dem Stoke'schen oder Anti-Stoke'schen Gesetz folgen.
  • Unter einem "IR-Absorber" wird eine chemische Verbindung verstanden, die im infraroten Spektralbereich zwischen 800 nm und einigen µm zumindest eine Absorption mit einem hohen Absorptionskoeffizienten aufweist, wie z.B. ADS 880 MC (C32H28S4Ni) von Siber Hegner, Absorptionsmaximum bei 880 nm.
  • Die Lumineszenz wird üblicherweise in Fluoreszenz und Phosphoreszenz unterteilt, wobei der zugrunde liegende physikalische Vorgang der gleiche ist, nämlich das Aussenden von elektromagnetischer Strahlung bei der Rückkehr eines Moleküls aus einem elektronisch angeregten Zustand in den elektronischen Grundzustand. Der Unterschied zwischen Fluoreszenz und Phosphoreszenz liegt lediglich in der Lebensdauer der angeregten Zustände und damit in der Dauer der Lumineszenz nach Beendigung der Anregung der lumineszierenden Verbindung. Fluoreszenz ist durch eine Lebensdauer des angeregten Zustands im Bereich von Pikosekunden bis Mikrosekunden gekennzeichnet, während man von Phosphoreszenz bei einer Lebensdauer im Millisekundenbereich und länger spricht.
  • Durch das Zusammenwirken von drei lumineszierenden Grundfarben (Rot, Grün, Blauviolett) kann durch additive Farbmischung ein unter UV-Licht sichtbares, mehrfarbiges Bild erhalten werden, das unter Normalbeleuchtung nicht identifizierbar ist. Bei photorealistischen Darstellungen wird angestrebt, dass die Farbigkeit der Motive unter UV-Licht weitestgehend der Farbigkeit eines Farbfotos des abgebildeten Objekts entspricht. Beispielsweise sollen die auf Passdokumente aufgebrachten Portraits der jeweiligen Inhaber möglichst genau die Farbinformation des üblichen Passbildes wiedergeben. Abstrakte Motive werden als Strichmotive plakativ mehrfarbig lumineszierend dargestellt. Die Lumineszenzfarben der Einzelelemente sollten dabei der Grundfarbigkeit der Vorlage entsprechen. Durch die Mehrfarbigkeit wird die Identifikation und Wiedererkennbarkeit für den Betrachter verbessert.
  • In diesem Zusammenhang soll betont werden, dass sämtliche Arten von erfindungsgemäßen Sicherheitselementen in den verschiedensten Ausprägungen auf Sicherheitspapiere und Wertdokumente aufgebracht werden können. So können z. B. die einzelnen Buchstaben eines beliebigen Textes mit verschiedenen lumineszierenden Verbindungen bzw. Farben gedruckt werden. Bei Beleuchtung mit UV-Licht erscheinen die einzelnen Buchstaben dann unterschiedlich gefärbt. Der gleiche Text kann z. B. auch mehrfach aufgedruckt werden, wobei jeweils unterschiedliche lumineszierende Verbindungen verwendet werden. Unter einer UV-Quelle erscheint der Text dann mehrfach in jeweils unterschiedlicher Färbung.
  • Wird, wie nachfolgend beschrieben, die Verwendung lumineszierender Verbindungen mit dem Einsatz von bereits bei normaler Beleuchtung visuell wahrnehmbaren Druckfarben kombiniert, so können z. B. Schatteneffekte hervorgerufen werden. Dazu wird z. B. ein beliebiger Text mithilfe von lumineszierenden Verbindungen aufgedruckt und der identische Text dann leicht versetzt dazu nochmals mit normalen Druckfarben aufgebracht. Bei UV-Beleuchtung erscheint dann der lumineszierende Text als "Schatten" des normal aufgedruckten Textes.
  • Als weitere Beispiele seien ein Text oder auch einzelne Buchstaben oder Figuren genannt, die zum Teil mit lumineszierenden Verbindungen und zum Teil mit normalen Druckfarben verdruckt werden. Bei üblicher Beleuchtung sind dann nur Bruchstücke des Textes; der Buchstaben oder der Figuren zu sehen, die dann unter UV-Beleuchtung vollständig sichtbar werden.
  • Es wird nochmals darauf hingewiesen, dass diese Aufzählung nicht abschließend ist, sondern dass die erfindungsgemäßen Sicherheitselemente in beliebiger Gestalt verdruckt werden können.
  • In besonders einfacher und günstiger Weise kann ein farbcodiertes Latentbild mit verschiedenen Bildanteilen durch Verwendung lumineszierender Substanzen und/oder IR-Absorber erzeugt werden. Sowohl lumineszierende als auch IR-Absorber weisen die Eigenschaft auf, dass sie bei üblicher Beleuchtung visuell nicht oder zumindest nur sehr schlecht wahrnehmbar sind; während sie unter Beleuchtung mit einer UV-Lichtquelle bzw. Beleuchtung mit einer IR-Lichtquelle ein visuell wahrnehmbares Bild ergeben. Die verschiedenen Bildanteile des farbcodierten Latentbildes können durch verschiedene lumineszierende Verbindungen, durch verschiedene IR-Absorber oder durch Mischung von lumineszierenden Verbindungen und IR-Absorbern gebildet werden.
  • Besondere Vorteile bezüglich der Fälschungssicherheit ergeben sich, wenn sowohl lumineszierende als auch IR-Absorber anwesend sind. Das gesamte Sicherheitselement kann in diesem Fall nämlich erst durch gleichzeitige Beleuchtung mit einer UV-Lichtquelle und einer IR-Lichtquelle wahrgenommen werden.
  • Beispielsweise ist es auf diese Weise möglich, ein Personaldokument in zweifacher Weise mit dem Portrait des Dokumentinhabers zu versehen, wobei das erste Portrait durch IR-Absorber dargestellt ist, während das zweite Portrait durch lumineszierende Verbindungen erzeugt wird. Auf diese Weise lässt sich die Sicherheit eines Personaldokumentes erheblich erhöhen und man erhält gleichzeitig eine einfache Methode zur Echtheitsprüfung. Es muss lediglich überprüft werden, ob das durch IR-Absorption erzeugte Portrait des Dokumentinhabers mit dem durch additive Farbmischung aus lumineszierenden Farben entstehenden Portrait übereinstimmt.
  • Besondere Vorteile ergeben sich durch die Kombination einer oder zwei fluoreszierender Substanzen mit einem oder zwei IR-Absorbern. Die Absorptionsmaxima der IR-Absorber unterscheiden sich vorteilhafterweise um wenigstens 20 nm. Die durch die verschiedenen Substanzen codierten Informationen werden z. B. mittels Scanner oder CCD-Kamera mit unterschiedlichen Kantenfiltern eingelesen und mit einem nachgeschalteten Bildverarbeitungsprogramm ausgewertet. Dadurch werden die Informationen zu einem leicht interpretierbaren, mehrfarbigen Bild oder zwei komplementären Bildern ergänzt. Die Einzelfarben können mit den aus dem Stand der Technik bekannten Kontrollinstrumenten, wie z. B. UV-Handlampe und IR-Wandlerkamera, geprüft werden.
  • Neben der besseren Identifikation der Wertdokumente wird durch die Sicherheitselemente der vorliegenden Erfindung die Fälschung von Wertdokumenten deutlich erschwert. Durch die Komplexität der Farbsysteme, die Notwendigkeit eines geeigneten Color-Managementsystems und eines geeigneten Messequipments für die Qualitätsprüfung des Drucks wird die Hürde für potentielle Fälscher deutlich erhöht. Weiterhin ist die Anfertigung von Farbauszügen mittels Reproduktionstechnik extrem aufwändig und verlangt sehr viel Erfahrung sowie technisches Equipment zur Realisierung durch einen potentiellen Fälscher.
  • Zur Anregung der lumineszierenden Pigmente können die unterschiedlichsten Arten elektromagnetischer Strahlung verwendet werden. In der Praxis wird es jedoch im Allgemeinen zweckmäßig sein, wenn Pigmente verwendet werden, die unter Einwirkung von UV-Strahlung fluoreszieren.
  • Gemäß bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden die verschiedenen Bildanteile des Sicherheitselements durch wenigstens drei fluoreszierende Substanzen gebildet, wobei die fluoreszierenden Substanzen entweder bei einer Wellenlänge von 254 nm zur Fluoreszenz angeregt werden können oder aber bei einer Wellenlänge von 254 nm und bei einer Wellenlänge von 366 nm zur Fluoreszenz angeregt werden können. Besondere Vorteile ergeben sich nämlich, wenn die verschiedenen Bildanteile des Sicherheitselements durch wenigstens drei fluoreszierende Substanzen gebildet werden, wobei wenigstens eine der fluoreszierenden Substanzen bei einer Wellenlänge von 366 nm und 254 nm zur Fluoreszenz angeregt werden kann und zusätzlich wenigstens eine der fluoreszierenden Substanzen nur bei einer Wellenlänge von 254 nm zur Fluoreszenz angeregt werden kann.
  • Als Beispiel für diese Ausführungsform kann eine Kombination von drei fluoreszierenden Substanzen genannt werden, wobei die blau emittierende Substanz sowohl bei 254 nm als auch bei 366 nm anregbar ist, während die gelb bzw. rot emittierenden Substanzen nur bei 254 nm anregbar sind. Durch die üblicherweise verwendeten Anregungsquellen, die UV-Strahlung einer Wellenlänge von 366 nm aussenden, wird dann lediglich eine blaue Emission erzeugt. Wird dagegen eine auf 254 nm umschaltbare UV-Quelle verwendet, so wird das Sicherheitselement als farbiges Motiv erkennbar, das sich aus der Emission der Farben Rot, Gelb und Blau zusammensetzt. Dadurch wird die Fälschungssicherheit deutlich erhöht.
  • Beispiele für lumineszierende Verbindungen, die in Druckfarben zur Erzeugung der erfindungsgemäßen farbcodierten Latentbilder verwendet werden, sind:
    • Bi-Fluoreszenz-Stoffe
    • CD-R/GL
    von Honeywell/Seelze:
    gelbe Emission nach Anregung mit kurzwelligem UV-Licht (254 nm)
    rote Emission nach Anregung mit langwelligem UV-Licht (366 nm)
    R/G CD770
    von Honeywell/Seelze:
    orange Emission nach Anregung mit kurzwelligem UV-Licht (254 nm)
    grün-gelbliche Emission nach Anregung mit langwelligem UV-Licht (366 nm)
    Phosphoreszenz-Stoffe
    • Lumilux Green N2 von Honeywell/Seelze
    • Lumilux Green CD 111 von Honeywell/Seelze
    IR-emittierende Lumineszenzstoffe
    • IR-CD 139
    von Honeywell/Seelze:
    Emission im nahen IR nach Anregung mit UV-Licht
    Anti-Stokes-Materialien
    • Green UC2
    von Honeywell/Seelze:
    grüne Emission im VIS-Bereich nach Anregung mit IR-Licht
    Red UC6
    von Honeywell/Seelze:
    rote Emission im VIS-Bereich nach Anregung mit IR-Licht
    Blue UC6
    von Honeywell/Seelze:
    blaue Emission im VIS-Bereich nach Anregung mit IR-Licht
    Lumineszenz- bzw. Fluoreszenzstoffe (von Honeywell/Seelze)
    • CD 380:
    rote Emission nach Anregung mit kurz- oder langwelligem UV-Licht
    CD 145:
    rote Emission nach Anregung mit kurzwelligem UV-Licht
    CD 797:
    grün-gelbliche Emission nach Anregung mit kurz- oder langwelligem UV-Licht
    CD 112:
    grüne Emission nach Anregung mit kurzwelligem UV-Licht
    CD 329:
    blaue Emission nach Anregung mit kurz- oder langwelligem UV-Licht
    CD 165:
    blaue Emission nach Anregung mit kurzwelligem UV-Licht
  • Beispiele für IR-Absorber, die in Druckfarben zur Erzeugung der erfindungsgemäßen farbcodierten Latentbilder verwendet werden, sind:
    • ADS 880 MC (C32H28S4Ni), Absorptionsmaximum bei 880 nm von Siber Hegner.
  • Besondere Vorteile bezüglich der Fälschungssicherheit ergeben sich, wenn das Sicherheitselement durch drei fluoreszierende Substanzen und einem IR-Absorber gebildet wird. Die Fluoreszenz der visuell nicht sichtbaren Substanzen kann mithilfe einer UV-Handlampe oder eines UV/IR Scanners detektiert werden, während die IR-Absorption z. B. durch eine IR-Wandlerkamera bestimmt werden kann. Ein Vergleich der Bilddaten aus der Fluoreszenz- bzw. der IR-Messung stellt einen hervorragenden Test der Echtheit des Wertdokuments dar.
  • Gemäß weiteren bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden die verschiedenen Bildanteile des farbcodierten Latentbildes durch phosphoreszierende Substanzen gebildet oder es werden in dem Sicherheitselement ein oder mehrere fluoreszierende Substanzen durch phosphoreszierende Substanzen ersetzt bzw. sind zusätzlich ein oder mehrere phosphoreszierende Substanzen anwesend. So kann z. B. eine gelb fluoreszierende Substanz durch eine gelb phosphoreszierende Verbindung ersetzt werden. Bei Vorhandensein von Bildteilen, die zum einen fluoreszieren und zum anderen phosphoreszieren, liegen somit Bildteile vor, die unterschiedlich lange nachleuchten. Mit bloßem Auge betrachtet ist das unterschiedliche Nachleuchten nicht erkennbar, jedoch unter Verwendung eines Sensors sehr wohl. Eine Nachstellung ausschließlich mit Fluoreszenzstoffen ist so ohne weiteres vom Original unterscheidbar. Durch die Kombination von Fluoreszenz und Phosphoreszenz wird somit ein weiteres nachweisbares Sicherheitsmerkmal integriert, das mit einer einfachen UV-Lampe und visueller Kontrolle mit bloßem Auge nicht erkannt werden kann, sondern nur durch Einsatz eines entsprechenden Sensors.
  • Besondere Effekte lassen sich erzielen, wenn die verschiedenen Bildanteile des farbcodierten Latentbildes durch bi-fluoreszierende Substanzen gebildet werden bzw. wenn in dem Sicherheitselement zusätzlich wenigstens eine bi-fluoreszierende Substanz verwendet wird. Diese Verbindungen fluoreszieren bei Einwirkung von Strahlung unterschiedlicher Wellenlänge in verschiedenen Farben. Abhängig von der zur Beleuchtung des farbcodierten Latentbildes verwendeten Strahlung erhält man ein unterschiedliches Bild, je nachdem, in welcher Farbe die bi-fluoreszierende Substanz leuchtet. Abhängig von der für die Bestrahlung verwendeten Wellenlänge können Farbwechsel und auch Wechsel im Motiv erzielt werden. Durch Verwendung einer oder mehrerer bi-fluoreszierender Substanzen können bei kurzwelligem UV-Licht z.B. mehr Bildinformationen detektiert werden. In einer konkreten Ausführungsform wird beispielsweise ein Portraitbild mit drei verschiedenen Fluoreszenzstoffen gedruckt. Bei Bestrahlung mit langwelligem UV-Licht emittieren Stoff 1 und Stoff 2 gelbes Licht, Stoff 3 gelb-grünliches Licht. Bei Bestrahlung mit kurzwelligem Licht emittiert Stoff 1 rotes Licht, Stoff 2 blaues Licht und Stoff 3 gelb-grünliches Licht.
  • Bei Bestrahlung mit langwelligem UV-Licht, das üblicherweise von einfachen UV-Handlampen ausgestrahlt wird, erscheint das Portraitbild dem Betrachter monochrom, während bei Anregung mit kurzwelligem Licht das mehrfarbige, im Idealfall das einer Farbfotographie ähnliche Bild sichtbar wird. Es können auch Stoffe eingesetzt werden, bei denen der umgekehrte Effekt sichtbar wird, also bei Bestrahlung mit langwelligem UV-Licht ist ein mehrfarbiges Lumineszenzbild und bei kurzwelligem UV-Licht ein monochromes Lumineszenzbild sichtbar.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden die Bildanteile des Sicherheitselements durch wenigstens drei IR-Absorber gebildet, wobei die IR-Absorber Absorptionsmaxima aufweisen, die sich um wenigstens 20 nm unterscheiden. Bevorzugt beträgt der Unterschied wenigstens 50 nm, besonders bevorzugt wenigstens 100 nm.
  • Als Beispiel für die beschriebene Ausführungsform kann die Kombination einer Substanz mit einem Absorptionsmaximum bei 800 nm, einer Substanz mit einem Absorptionsmaximum bei 900 nm und einer Substanz mit einem Absorptionsmaximum bei 1000 nm genannt werden. Die anwesende Menge der jeweiligen Substanz und damit deren Absorptionsintensität entspricht der Intensität einer der Grundfarben Blau, Rot und Grün. So kann z. B. die Substanz mit Absorptionsmaximum bei 800 nm die Bilddaten für den Blau-Auszug, die Substanz mit Absorptionsmaximum bei 900 nm die Bilddaten für den Rot-Auszug und die Substanz mit Absorptionsmaximum bei 1000 nm die Bilddaten für den Grün-Auszug enthalten. Durch einen Scanner mit drei Abtasteinheiten bzw. Kantenfilter für die Separation der Bilddaten und einem nachgeschalteten Bildverarbeitungsprogramm werden die Informationen zu einem einfach interpretierbaren Farbbild, wie z. B. einem Portrait, verarbeitet.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält das Sicherheitselement zusätzlich wenigstens eine unter üblicher Beleuchtung visuell sichtbare Farbe. In besonders vorteilhafter Weise können eine oder mehrere fluoreszierende Substanzen mit einer oder mehreren visuell sichtbaren Substanzen kombiniert werden. Als Beispiel sei die Verwendung von drei verschiedenen Substanzen genannt, wobei z. B. eine Substanz im sichtbaren Licht rot erscheint und zugleich unter UV-Licht rot fluoresziert. Eine weitere Substanz fluoresziert unter UV-Licht gelb und erscheint im sichtbaren Licht weiß, während die dritte Substanz unter UV-Licht blau fluoresziert und im sichtbaren Licht ebenfalls weiß erscheint. Durch die Kombination dieser drei Substanzen ergibt sich, dass im sichtbaren Lichl ein rotes Bild erscheint, während unter UV-Licht durch die gelb, blau und rot fluoreszierenden Bildanteile ein fotografisches Abbild in Echtfarben sichtbar wird.
  • Ein weiteres Beispiel einer Kombination einer oder mehrerer fluoreszierender Substanzen mit einer oder mehreren visuell sichtbaren Substanzen stellt eine Ausführungsform dar, bei der eine visuell sichtbare Farbe als Kontur (z. B. als Strichzeichnung) für die visuell nicht sichtbare(n) Fluoreszenzsubstanz(en) dient. Die visuell sichtbaren Farben und die Fluoreszenzsubstanzen werden passergenau zueinander gedruckt. Zum Beispiel kann als Konturfarbe Schwarz (z. B. für ein Portrait) in Kombination mit drei verschiedenfarbigen visuell nicht sichtbaren Fluoreszenzstoffen verwendet werden. Vorteilhafterweise wird der mit visueller sichtbarer Farbe gedruckte Anteil softwaretechnisch in den für eine Echtfarbendarstellung im Lumineszenzbild notwendigen Farbanteil umgewandelt und dann ein entsprechendes Echtfarbenbild rechnerisch erzeugt.
  • Ein weiteres Beispiel für die Kombination einer oder mehrerer fluoreszierender Substanzen mit einer oder mehreren unter üblicher Beleuchtung visuell sichtbaren Substanzen stellt ein Graustufenbild dar, das passergenau zu einem oder mehreren unter üblicher Beleuchtung unsichtbaren fluoreszierenden Stoffen gedruckt wird. Das Graustufenbild entspricht der Information "Papierweiß" bzw. dem Negativ-Auszug eines oder mehrerer Fluoreszenzstoffe.
  • Das Sichtbarmachen von Latentbildern, deren verschiedene Bildanteile aus unter üblicher Beleuchtung visuell unsichtbaren Farben und Fluoreszenzsubstanzen bestehen, erfolgt durch UV-Handlampe, Scanner oder CCD-Kamera.
  • Besonders bevorzugt werden Sicherheitselemente, die zusätzlich magnetische Stoffe und/oder elektrisch leitfähige Substanzen enthalten. Durch diese zusätzlichen Merkmalsstoffe wird zum einen die Fälschungssicherheit erhöht und zum anderen eine weitere Möglichkeit zur Codierung von Informationen bereitgestellt. Wird das Sicherheitselement durch einen Inkjet aufgedruckt, so bestehen die magnetischen Stoffe und die elektrisch leitfähigen Substanzen aus Partikeln, die eine durchschnittliche Größe im Nanometerbereich aufweisen.
  • Daneben können auch eine oder mehrere fluoreszierende Verbindungen durch eine schon unter normaler Beleuchtung visuell sichtbare Farbe ersetzt und passergenau zur Bildinformation der Fluoreszenzstoffe gedruckt werden. Das Sichtbarmachen erfolgt in diesem Fall mittels Scanner/CCD-Kamera, der Nachweis wird mithilfe einer nachgeschalteten Bildverarbeitungssoftware vorgenommen.
  • Zur Herstellung eines Sicherheitspapiers mit einem erfindungsgemäßen Sicherheitselement wird der jeweilige Bildanteil des Sicherheitselements durch softwaretechnische Aufbereitung der entsprechenden Bildinformationen für den Druck vorbereitet. Die zu verwendenden Anteile an lumineszierenden Substanzen werden mittels eines Color-Managementsystems bestimmt und in einem Raster, erfindungsgemäß einem Balken- und Wabenraster, optional mit Negativkonturlinien verdruckt. Insbesondere bei plakativen Bildelementen kann durch Negativ-Konturlinien ein erhöhter Kontrast und damit eine verbesserte und schnellere Bild- bzw. Motiverkennung erreicht werden. Das Bild bzw. die Bildinformation kann nach dem Druck mittels IR-Wandlerkameras oder Scanner verifiziert werden.
  • Wie bereits erwähnt, werden verschiedene Wertdokumente, wie beispielsweise Passdokumente, neben einem für eine ganze Serie von Dokumenten identischen Sicherheitsmerkmal zusätzlich mit einem individuellen Sicherheitsmerkmal ausgestattet. Eine Serie von Pässen kann z. B. mit einem identischen Bildmotiv und gleichzeitig mit dem Portrait des jeweiligen Inhabers versehen werden. Die erfindungsgemäßen Sicherheitselemente eignen sich für beide Arten von Sicherheitsmerkmalen, also sowohl für die bei einer Serie von Dokumenten identischen Elemente als auch für individuelle Bilder bei der Personalisierung von Dokumenten.
  • Beispielsweise können fluoreszierende Substanzen (mit und ohne zusätzliche Merkmale, wie IR-Absorber, magnetisierbare, elektrisch leitfähige oder Anti-Stokes Pigmente) im Offsetdruck oder anderen Non-Impact Verfahren in einem bestimmten Bereich des Sicherheitspapiers oder Wertdokuments vorgedruckt werden. Durch eine passergenaue Personalisierung (z. B. durch einen Inkjet-Drucker) werden Teilinformationen der für eine Serie von Dokumenten einheitlich aufgebrachten Sicherheitselemente überdeckt. Bei Beleuchtung mit UV-Licht wird das individuelle Sicherheitselement, also z. B. ein ein- oder mehrfarbiges Portrait, sichtbar. Durch die Kombination der verschiedenen Druckverfahren ergibt sich ein erhöhter Fälschungsschutz.
  • Beispielsweise können auf eine Serie von Passdokumenten nebeneinander liegende dünne Streifen in den fluoreszierenden Farben Rot, Grün und Blau gedruckt werden und dann teilweise mit einem Schwarz/Weiß-Portrait des Passinhabers überdruckt werden. Die schwarze Farbe des Portraits besitzt die Eigenschaft, die von den Streifen bei UV-Beleuchtung emittierte Fluoreszenzstrahlung zu absorbieren. Unter normalen Lichtbedingungen ist also nur das Schwarz/Weiß-Portrait sichtbar, bei Bestrahlung mit UV-Licht werden dann die fluoreszierenden Streifen nur in den Bereichen erkennbar, in denen keine schwarze Farbe aufgedruckt ist. Alternativ könnte zu der schwarzen Farbe auch eine UV-absorbierende, nicht sichtbare Farbe verwendet werden. In diesem Fall wäre bei Normallicht keine Information erkennbar. Bei Beleuchtung mit UV-Strahlung wären wiederum nur fluoreszierenden Streifen nur in den Bereichen erkennbar, in denen die UV-absorbierende Farbe nicht aufgedruckt ist. Die mit UV-absorbierender Farbe aufgedruckte Information wäre sozusagen als Negativ in dem fluoreszierenden Streifenmuster erkennbar. In einer bevorzugten Variante sind die rot, grün und blau fluoreszierenden Streifen so schmal ausgestaltet, dass das Auge die einzelnen Streifen nicht mehr auflöst, sondern aufgrund additiver Farbmischung eine monochrome, vorzugsweise weiße Fläche wahrnimmt. Darüber wird in Rastertechnik ein im Spektralbereich der Fluoreszenzfarben absorbierender Stoff aufgedruckt. Über die Rasterelementgröße kann nun gesteuert werden, welcher Fluoreszenzfarbanteil absorbiert wird und welcher an das Auge vordringt. Ein unter UV-Beleuchtung weiß erscheinendes Rasterelement ist somit völlig absorberfrei, während ein im Bild schwarz erscheinendes Element vollständig überdruckt ist. Dementsprechend ergeben sich - je nachdem, welche Streifen mit dem Absorber abgedeckt sind oder nicht - die entsprechenden Mischfarben für das Auge. Im Idealfall sieht der Betrachter ein fluoreszierendes Echtfarbenbild, dessen Schwarzanteil dadurch erzeugt wurde, dass ein Absorber in geeignete Rasterelemente verdruckt wurde.
  • In einer weiteren Variante wird eine Fläche mit lumineszierenden Substanzen vollständig bedruckt. Diese Fläche wird dann z.B. mit einem Portrait des Passinhabers mit Farbe überdruckt, die im Bereich der Emission der lumineszierenden Substanz absorbiert. Unter UV-Licht sieht man dann im nicht überdruckten Randbereich eine z.B. gelbe Fluoreszenz, während im Portraitbereich wiederum nur dort Fluoreszenz wahrnehmbar ist, wo keine Druckfarbe eingesetzt ist. Unter UV-Licht sieht man somit ein negatives, fluoreszierendes Portrait.
  • Die Erfindung umfasst auch ein Wertdokument, wie eine Banknote, eine Aktie, einen Scheck, einen Pass, ein Ausweisdokument, ein Visum, eine ID-Karte, insbesondere papierbasierend, oder dergleichen, das ein Sicherheitselement der beschriebenen Art aufweist.
  • Von der Erfindung umfasst ist auch die Verwendung von Sicherheitselementen zur Herstellung von Sicherheitspapier, wobei die Sicherheitselemente ein farbcodiertes Latentbild mit verschiedenen Bildanteilen aufweisen.
  • Von der Erfindung umfasst ist auch ein Sicherheitspapier, wobei das Sicherheitspapier wenigstens ein Sicherheitselement mit einem farbcodierten Latentbild mit verschiedenen Bildanteilen aufweist.
  • Die vorliegende Erfindung umfasst außerdem ein Verfahren zur Herstellung von mit lumineszierenden Substanzen und/ oder IR-Absorbern bedruckten Flächen, insbesondere zur Herstellung von bedruckten Sicherheitspapieren und Wertdokumenten, durch ein Rasterdruckverfahren, wobei es sich bei dem Rasterdruckverfahren um ein Balkenrasterdruckverfahren oder ein Wabenrasterdruckverfahren handelt.
  • Durch die Anwendung eines Balken- oder Wabenrasterdruckverfahrens können im Vergleich zu den aus dem Stand der Technik bekannten konventionellen Rasterdruckverfahren, wie Punkt- und Kornrasterdruckverfahren, wesentlich kontrastreichere, reinere Bilddarstellungen erreicht werden. Insbesondere eignen sich Balkenrasterdruckverfahren wie auch Wabenrasterdruckverfahren zum Verdrucken farbcodierter Latentbilder mit verschiedenen Bildanteilen in sämtlichen oben beschriebenen Varianten. Besonders bevorzugt ist es in diesem Zusammenhang, wenn die verschiedenen Bildanteile des farbcodierten Latentbildes durch fluoreszierende Substanzen, durch phosphoreszierende Substanzen, durch bi-fluoreszierende Substanzen, durch IR-Absorber oder durch Kombination dieser Substanzen gebildet werden.
  • Bei Anwendung der aus dem Stand der Technik bekannten Punkt- und Kornrasterdruckverfahren kommt es zu erheblichen Intensitätsverlusten beim Verdrucken von Mischfarben, die sich aus wenigstens zwei verschiedenen lumineszierenden Substanzen zusammensetzen. Mithilfe der Balkenund Wabenraster können die Farben annähernd zu 100% nebeneinander verdruckt werden.
  • Im Falle des Balkenrasters werden Art und Intensität der visuell wahrgenommenen Mischfarbe über die leuchtenden Flächen der Einzelfarben gesteuert. Die Mischfarbe verändert sich je nach Intensität der Einzelfarben. Aus diesem Grund wird eine quadratische Rasterstruktur besonders bevorzugt, wobei das Quadrat in drei gleich große streifenförmige Abschnitte unterteilt ist. Die Intensität der Einzelfarben und damit der visuell sichtbare Farbeindruck, also die Mischfarbe, ergibt sich aus dem "Füllstand" der einzelnen Felder.
  • Auch im Falle des Wabenrasters werden Art und Intensität der visuell wahrgenommenen Mischfarbe über die leuchtenden Flächen der Einzelfarben gesteuert. Die durch den Betrachter wahrgenommene Mischfarbe verändert sich auch hier je nach Intensität der Einzelfarben. Die Intensität der Einzelfarben und damit der visuell sichtbare Farbeindruck, also die Mischfarbe, ergibt sich durch die unterschiedliche Flächendeckung der Einzelfarben in den Waben.
  • Vorzugsweise werden Rasterweiten von 20,36 oder 60 Linien pro cm verwendet. Die Breite und Höhe einer Rasterzelle beträgt vorzugsweise 0,5 mm und weniger, bevorzugt 0,2 mm und weniger. Durch die erfindungsgemäßen Balken- und Wabenrasterdruckverfahren kann vorteilhafterweise zusätzlich wenigstens eine unter normaler Beleuchtung visuell sichtbare Farbe, zusätzlich wenigstens ein magnetischer Stoff und/oder zusätzlich wenigstens eine elektrisch leitfähige Substanzen verdruckt werden.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Zur besseren Anschaulichkeit wird in den Figuren auf eine maßstabsgetreue Darstellung verzichtet.
  • Es zeigen:
    • Fig.1
    eine Aufsicht auf ein Passdokument nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in schematischer Darstellung bei üblicher Beleuchtung,
    Fig. 2
    eine Aufsicht auf das in Fig.1 gezeigte Passdokument bei zusätzlicher Beleuchtung mit einer Um-lichtquellen
    Fig. 3a - 3c
    Balkenrasterzellen und
    Fig. 4a - 4c
    Wabenrasterzellen.
  • Fig.1 zeigt eine schematische Darstellung eines Passdokuments 10 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung bei Beleuchtung mit Tageslicht. Die Vorderseite des Passdokuments 10 enthält ein mit normalen Druckfarben gedrucktes Passbild 12 des Inhabers, sowie in maschinenlesbarer Form weitere personalisierte Angaben 14a bis 14f, die unter anderem den Namen 14a des Inhabers, eine Identifikationsnummer 14b, den Ausstellungsort 14c, das Geburtsdatum des Inhabers 14d, das Ausstellungsdatum des Passdokuments 14e und den Gültigkeitszeitraum des Passdokuments 14f enthalten.
  • Fig. 2 zeigt das in Fig.1 dargestellte Passdokument bei zusätzlicher Beleuchtung mit einer UV-Lichtquelle. Neben den bezüglich Fig. 1 beschriebenen Informationen wird ein weiteres Portrait 22 des Passinhabers sichtbar, das mit fluoreszierenden Substanzen auf das Passdokument aufgedruckt ist. Bei Verwendung von drei lumineszierenden Substanzen, die jeweils in einer von drei Primärfarben (z. B. Rot, Grün, Blauviolett) emittieren, kann ein weitgehend naturgetreues Abbild des Passbildes 12 des Inhabers erzeugt werden. Die Übereinstimmung von Passbild 12 und fluoreszierendem Portrait 22 ist ein leicht zu verifizierendes Merkmal für die Echtheit des Dokuments und erhöht die Fälschungssicherheit deutlich.
  • Fig. 3a zeigt eine Rasterzelle des Balkenrasters, wobei die Zelle vorzugsweise eine rechteckige Form, ganz bevorzugt eine quadratische Form aufweist. Die Zelle ist dabei in drei gleich große, streifenförmige Abschnitte (22, 23, 24) unterteilt, denen drei unterschiedlich lumineszierende Farbflächen zugeordnet sind und vorzugsweise rot/blau bzw. gelb fluoreszieren. Additivfarbmischung vorausgesetzt, liefert die in Fig. 3a gezeigte Zelle bei vollflächiger Bedruckung den Farbeindruck Weiß.
  • Fig. 3b zeigt ebenfalls eine Rasterzelle eines Balkenrasters, wobei hier die streifenförmigen Abschnitte 22, 23 und 24 nur teilweise bedruckt sind. Je nach Flächenanteil und Intensität des Lumineszenzstoffes ergibt sich eine entsprechende Mischfarbe für das betrachtende Auge.
  • Fig. 3c zeigt eine Balkenrasterzelle, in der die Abschnitte 22, 23 und 24 nicht bedruckt sind und so für das Auge den Farbeindruck Schwarz liefern.
  • In Fig. 4a ist eine Rasterzelle des Wabenrasters gezeigt. Eine Zelle erscheint vorzugsweise wie die zweidimensionale Abbildung eines Quaders, ganz besonders bevorzugt wie die zweidimensionale Abbildung eines Würfels, von dem jeweils drei Seiten sichtbar sind. Diese drei Seiten 32, 33, 34 sind analog den streifenförmigen Abschnitten 22, 23 und 24 in den Figuren 3a bis 3c zu sehen. In Fig. 4a sind die Flächen 32, 33 und 34 wiederum vollflächig mit drei unterschiedlichen Lumineszenzstoffen ausgefüllt, so dass sich unter UV-Licht für das menschliche Auge bei additiver Farbmischung der Eindruck einer weißen Zelle ergibt.
  • Fig. 4b zeigt dieselbe Zelle, wobei die Flächenanteile, die die unterschiedlichen Lumineszenzstoffe einnehmen, wiederum unterschiedlich groß ausfallen und so eine Mischfarbe unter UV-Licht erzeugen.
  • In Fig. 4c ist die Wabenrasterzelle nicht bedruckt, so dass sie unter UV-Licht für das menschliche Auge den Farbeindruck Schwarz erzeugt.

Claims (15)

  1. Sicherheitselement für Sicherheitspapiere und Wertdokumente, wie Banknoten, Pässe, Ausweisdokumente oder dergleichen, mit einem farbcodierten Latentbild mit verschiedenen Bildanteilen, dadurch gekennzeichnet, dass das farbcodierte Latentbild durch ein Druckbild aus einzelnen Rasterelementen gebildet ist, wobei das Raster ein Wabenraster oder ein Balkenraster ist.
  2. Sicherheitselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Raster ein Balkenraster mit einer rechteckigen, vorzugsweise quadratischen Rasterzelle ist.
  3. Sicherheitselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Rasterzelle in drei gleich große, streifenförmige Abschnitte unterteilt ist, die entsprechend dem gewünschten visuell sichtbaren Farbeindruck nicht, teilweise, oder vollständig mit Einzelfarben bedruckt sind.
  4. Sicherheitselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Raster ein Wabenraster ist, mit einer Rasterzelle in Gestalt einer zweidimensionalen Abbildung eines Quaders, vorzugsweise eines Würfels, von dem jeweils drei Seiten sichtbar sind.
  5. Sicherheitselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die drei sichtbaren Seiten des Quaders oder Würfels jeweils Abschnitte einer Rasterzelle bilden, die entsprechend dem gewünschten visuell sichtbaren Farbeindruck nicht, teilweise, oder vollständig mit Einzelfarben bedruckt sind.
  6. Sicherheitselement nach Anspruch 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschnitte mit unterschiedlichen lumineszierenden Farben, insbesondere mit fluoreszierenden, phosphoreszierenden oder bi-fluoreszierenden Farben, und/ oder mit IR-Absorbern bedruckt sind.
  7. Sicherheitspapier zur Herstellung von Wertdokumenten, wie Banknoten, Pässen, Ausweisdokumenten oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitspapier wenigstens ein Sicherheitselement gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6 aufweist.
  8. Wertdokument, wie Banknote, Pass, Ausweisdokument oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, dass das Wertdokument wenigstens ein Sicherheitselement gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6 aufweist.
  9. Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitselement mit Flächen, die mit lumineszierenden Substanzen und/ oder IR-Absorber bedruckt sind und die ein farbcodiertes Latentbild mit verschiedenen Bildanteilen bilden, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Verfahren die Flächen mit einem Rasterdruckverfahren, nämlich einem Balkenrasterdruckverfahren oder einen Wabenrasterdruckverfahren bedruckt werden.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Balkenrasterdruckverfahren ein Balkenraster mit einer rechteckigen, vorzugsweise quadratischen Rasterzelle erzeugt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Balkenrasterdruckverfahren jede Rasterzelle mit drei gleich großen, streifenförmigen Abschnitte erzeugt wird, die entsprechend dem gewünschten visuell sichtbaren Farbeindruck nicht, teilweise, oder vollständig mit Einzelfarben bedruckt werden.
  12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Wabenrasterdruckverfahren ein Wabenraster mit einer Rasterzelle in Gestalt einer zweidimensionalen Abbildung eines Quaders, vorzugsweise eines Würfels, von dem jeweils drei Seiten sichtbar sind, erzeugt wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Wabenrasterdruckverfahren die drei sichtbaren Seiten des Quaders oder Würfels jeweils Abschnitte einer Rasterzelle bilden, die entsprechend dem gewünschten visuell sichtbaren Farbeindruck nicht, teilweise, oder vollständig mit Einzelfarben bedruckt werden.
  14. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die verschiedenen Bildanteile des farbcodierten Latentbildes durch fluoreszierende Substanzen, durch phosphoreszierende Substanzen, durch bi-fluoreszierende Substanzen, durch IR-Absorber oder durch Kombinationen dieser Substanzen gebildet werden.
  15. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich wenigstens eine visuell sichtbare Farbe, ein magnetischer Stoff, und/oder eine elektrisch leitfähige Substanz verdruckt wird.
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