WO2008022972A1 - Sicherheitsmerkmal, welches auf einem elektrochromen bauelement beruht - Google Patents

Sicherheitsmerkmal, welches auf einem elektrochromen bauelement beruht Download PDF

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WO2008022972A1
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electrochromic
organic electrochromic
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    • G07D7/20—Testing patterns thereon
    • G07D7/202—Testing patterns thereon using pattern matching
    • G07D7/205—Matching spectral properties

Definitions

  • the invention relates to security features, which comprise an organic ⁇ ULTRASONIC electrochromic device and the application of electro- trochromer devices as a security feature.
  • optical and electronic systems For the protection of products against counterfeiting (plagiarism protection) different optical and electronic systems are used today - depending on requirements, scope of protection and type of use as well as the requirements of the cost structure.
  • Optical systems are usually designed and based on passive specially ⁇ len reflective effects (holograms, UV reflectance, etc.)
  • the electronic systems for plagiarism protection work with complex silicon-based circuits and encryption logarithms, which are often decrypted after some time and therefore offer no longer-term protection.
  • the present invention is an organic electrochromic device, a characteristic reflection or Absorpti ⁇ onsspektrum and / or a characteristic feature of an example, time-dependent) electrical measurement comprising, in the product or in a package as Si safety feature is integrated. Further subject of the invention is the use of an organic electrochromic device, a characteristic reflection or Absorp ⁇ tion spectrum and / or a characteristic feature of an example, time-dependent electrical measurement comprising as a security feature.
  • the structure of simple organic electrochromic devices is known for example from DE 10 2005 046 960.4, between two conductive electrode layers, at least one electrochromic active layer is sandwiched, de ⁇ ren color contrast changes as a function of the applied voltage between the conductive layers.
  • 2005 032 081.3 known. These can be varied by simple chemical manipulations, for example by attaching various subgroups and / or by selecting suitable fillers and / or their amount, which in addition can show optoelectrical activity.
  • an electrochromic system has an extremely simple electro-optical readout of the characteristic (electro-optic) properties of the electrochromically active layer;
  • an electrochromic active layer can easily be integrated into a product or packaging because it can be used with trem small thicknesses, high mechanical flexibility and breakage stability can be produced;
  • the production costs of an electrochromic device are very low, for example via mass production in the printing process, and finally the coupling of the two separately and independently readable features (optical and electrical) is an unsurpassed protection against plagiarism.
  • a simple test with a power supply of 1.5 volts and a simple appearance of color change can be verified by a color table.
  • the so-called electrical transient in a handheld instrument can be evaluated as a characteristic variable together with the absorption spectrum and / or the reflective color spectrum and identified as a unique function. Due to the low angular dependence of the reflective properties, tilting, which can occur during handling of the reading device, is irrelevant.
  • Both features can be automatically detected and checked within a few seconds with a single handheld reader .
  • the characteristic features of the electrochromic active layer can be generated simply by varying the subgroups in the preparation of the dyes but also for the skilled artisan virtually impossible to identify without high analysis effort and difficult to imitate by the complex synthesis process.
  • Another way to manipulate the characteristic features of the electrochromic active layer is by selecting the optical fillers of the electrochromic active material. This also offers great protection against imitation.
  • FIG. 1 shows the color change from white to blue which is macroscopically visible and, secondly, it can be verified by means of a wavelength measurement (graphic in FIG. 1).
  • FIG. 1 shows by means of a reflection measurement that an optical feature, for example a reflection spectrum and / or color recognition of an electrochromic device, is characteristic of the material composition of the electrochromically active formulation.
  • an optical feature for example a reflection spectrum and / or color recognition of an electrochromic device
  • FIG. 2 shows the measurement of the electrical transient. It is done with a simple ammeter, where the current density is plotted over time. This electrical transient is characteristic of any electrochromic system.
  • the electrical characteristic of the electrical transient is the characteristic feature of a time-dependent electrical measurement of an electrochromic device.
  • the organic electrochromic device can be irreversibly transferred to another state during reading or checking, so that it can be checked whether the goods have been paid and released.
  • the hitherto conventional electronic security systems could retail replaced by simple day ⁇ to.
  • the invention relates to security features, which comprise an organic ⁇ ULTRASONIC electrochromic device and the application of electro- trochromer devices as a security feature.
  • Two independent measurable quantities serve to prove the authenticity of the product. The readability is possible with simple Handlesegerä ⁇ th in seconds.

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Abstract

Die Erfindung betrifft Sicherheitsmerkmale, die ein organisches elektrochromes Bauelement umfassen und die Anwendung elektrochromer Bauelemente als Sicherheitsmerkmal. Zwei unabhängige messbare Größen (z.B. Absorptions - oder Reflexionsspektrum und die elektrische Transiente des elektrochromen Bauelements) dienen dabei zum Nachweis der Echtheit des Produktes. Die Auslesbarkeit ist mit einfachen Handlesegeräten in Sekundenschnelle möglich.

Description

Beschreibung
SICHERHEITSMERKMAL, WELCHES AUF EINEM ELEKTROCHROMEN BAUELEMENT BERUHT
Die Erfindung betrifft Sicherheitsmerkmale, die ein organi¬ sches elektrochromes Device umfassen und die Anwendung elek- trochromer Devices als Sicherheitsmerkmal.
Für den Schutz von Produkten vor Fälschungen (Plagiatschutz) werden heute - je nach Bedarf, Schutzumfang und Nutzungsart sowie den Anforderungen an die Kostenstruktur - unterschiedliche optische und elektronische Systeme eingesetzt. Optische Systeme sind meist passiv ausgelegt und beruhen auf speziel¬ len reflektiven Effekten (Hologramme, UV-Reflexion etc.)
Andere Sicherheitsmerkmale sind bekannt, beispielsweise ein¬ fache passive Systeme wie Wasserzeichen, Silberstreifen, Hologramme oder ähnliches. Es gibt aber auch aktive Systeme für den Nachahmungsschutz wie beispielsweise fernabfragbare ver- schlüsselte Sicherheitsmerkmale auf Basis von Silizium- Schaltungen. Außerdem werden auch biometrische, z.B. DNA basierte Systeme zum Plagiatschutz entwickelt insbesondere von der Firma Identif.
Die elektronischen Systeme zum Plagiatschutz arbeiten mit komplexen - Silizium basierten - Schaltungen und Verschlüsselungslogarithmen, die häufig nach gewisser Zeit entschlüsselt werden und daher keine längerfristige Schutzwirkung bieten.
Aufgabe der Erfindung ist daher, ein opto-elektronisches Sys¬ tem zum Plagiatschutz zur Verfügung zu stellen, das zuverlässig und langfristig Schutzwirkung bietet.
Gegenstand der Erfindung ist ein organisches elektrochromes Bauelement, ein charakteristisches Reflexions- bzw. Absorpti¬ onsspektrum und/oder ein charakteristisches Merkmal einer beispielsweise auch zeitabhängigen) elektrischen Messung aufweisend, das in ein Produkt oder in eine Verpackung als Si- cherheitsmerkmal integriert ist. Weiterhin ist Gegenstand der Erfindung die Verwendung eines organischen elektrochromen Bauelements, ein charakteristisches Reflexions- bzw. Absorp¬ tionsspektrum und/oder ein charakteristisches Merkmal einer beispielsweise auch zeitabhängigen elektrischen Messung aufweisend als Sicherheitsmerkmal.
Der Aufbau einfacher organischer elektrochromer Bauelemente ist beispielsweise aus der DE 10 2005 046 960.4 bekannt, zwischen zwei leitfähigen Elektrodenschichten wird sandwichartig zumindest eine elektrochrom aktive Schicht gelegt, de¬ ren Farbkontrast sich in Abhängigkeit der angelegten Spannung zwischen den leitfähigen Schichten ändert.
Materialien für elektrochrome Schichten sind aus der DE 10
2005 032 081.3 bekannt . Diese lassen sich durch einfache che¬ mische Manipulationen variieren, beispielsweise durch Anhängen verschiedener Nebengruppen und/oder durch Auswahl geeigneter Füllstoffe und/oder deren Menge, die zudem opto- elektrische Aktivität zeigen können.
Bisherige passive Plagiatschutzsysteme bieten oft nur ein Merkmal als Identifikation für Echtheit. Der Schutz durch die Verwendung eines elektrochromen Device basiert auf der Prü- fung zweier unabhängiger Merkmale, die in Kombination einen eindeutigen kaum fälschbaren Nachweis der Echtheit liefern.
Zudem ist es sehr aufwändig ein elektrochromes System zu re¬ produzieren .
Durch den Einsatz elektrochromer Systeme als Sicherheitsmerkmale können viele Vorteile dieser Systeme nutzbar gemacht werden : Zum einen hat ein elektrochromes System eine extrem einfache elektro-optische Auslesung der charakteristischen (elektroop- tischen) Eigenschaften der elektrochrom aktiven Schicht; zum Zweiten ist eine elektrochrom aktive Schicht einfach in ein Produkt oder eine Verpackung integrierbar, weil sie mit ex- trem kleinen Dicken, hoher mechanischer Flexibilität und Bruchstabilität herstellbar ist; zum Dritten sind die Her¬ stellungskosten eines elektrochromen Device sehr gering, beispielsweise über Massenfertigung im Druckprozess, und schließlich ist die Kopplung der beiden separat und unabhängig auslesbaren Merkmale (optisch und elektrisch) ein unerreicht guter Plagiatschutz.
Zum Auslesen kann beispielsweise ein einfacher Test mit einer Stromversorgung von 1,5 Volt und ein einfacher Anschein der Farbänderung (z.B. von transparent nach rot) anhand einer Farbtabelle verifiziert werden. Zusätzlich lässt sich die so genannte elektrische Transiente in einem Handmessgerät als charakteristische Größe zusammen mit dem Absorptionsspektrum und/oder dem reflektiven Farbspektrum auswerten und als eindeutige Funktion identifizieren. Aufgrund der geringen Win- kelabhängikeit der reflektiven Eigenschaften ist eine Verkippung, wie sie bei der Handhabung des Lesegerätes auftreten kann, unerheblich.
Beide Merkmale können binnen weniger Sekunden mit einem einzigen Handlesegerät vollautomatisch erfasst und geprüft wer¬ den .
Die kostengünstige Verfügbarkeit von mobilen und/oder fest installierten Farbsensoren macht eine einfache Realisierung möglich .
Die charakteristischen Merkmale der elektrochrom aktiven Schicht lassen sich einfach durch Variation der Nebengruppen bei der Herstellung der Farbstoffe erzeugen aber auch für den versierten Fachmann praktisch nicht ohne hohen Analyseaufwand zu identifizieren und durch den aufwändigen Syntheseprozess schwierig nachzuahmen.
Eine weitere Möglichkeit, die charakteristischen Merkmale der elektrochrom aktiven Schicht zu manipulieren ist durch Wahl der optischen Füllstoffe des elektrochrom aktiven Materials. Auch dadurch ist ein großer Schutz vor Nachahmung geboten.
Die Figuren zeigen zwei Messungen zur Prüfung einer elektro- chrom aktiven Schicht: Zum einen zeigt Figur 1 den Farbumschlag von weiß nach blau, der makroskopisch sichtbar ist und zum zweiten lässt er sich über eine Wellenlängenmessung (Graphik in der Figur 1) verifizieren.
Figur 1 zeigt anhand einer Reflexionsmessung, dass ein optisches Merkmal, beispielsweise eine Reflexionsspektrum und/oder Farberkennung eines elektrochromen Device charakteristisch für die Materialzusammensetzung der elektrochrom aktiven Formulierung ist. Neben dem Reflexionsspektrum kann aber auch ein Farbsensor eingesetzt werden, der innerhalb eines Zeitraums von einigen ms die Farbwerte der verfärbten elektrochromen Schicht erfasst, mit Referenzwerten vergleicht und über eine einstellbare Toleranzroutine die Echtheit über¬ prüft .
Figur 2 zeigt die Messung der elektrischen Transiente. Sie erfolgt mit einem einfachen Strommesser, bei dem die Stromdichte über die Zeit aufgetragen wird. Diese elektrische Transiente ist charakteristisch für jedes elektrochrome Sys- tem.
Das elektrische Merkmal der elektrischen Transiente ist das charakteristische Merkmal einer zeitabhängigen elektrischen Messung eines elektrochromen Device.
Durch das Anlegen einer Spannung von beispielsweise 1,5VoIt an das elektrochrome Device für einen Zeitraum von 0.1s, 0.2s, oder Is und das gleichzeitige Erfassen des transienten Stroms für wenige Sekunden auch über die kurze Beschaltung hinaus, liefert einen für die elektrochrom aktive Formulie¬ rung charakteristischen zeitlichen Stromverlauf. Mit diesen einfachen Nachweismethoden lässt sich auf unabhängige Weise doppelt überprüfen, ob das aus dem organischen elektrochromen Bauelement gebildete Sicherheitsmerkmal au¬ thentisch und/oder echt ist .
Nach einer weiteren Ausführungsform lässt sich das organische elektrochrome Bauelement irreversibel beim Auslesen oder Überprüfen in einen anderen Zustand überführen, so dass überprüft werden kann, ob die Ware bezahlt und entsichert wurde. Dadurch könnten die bislang üblichen elektronischen Sicherheitssysteme im Einzelhandel durch einfache tags ersetzt wer¬ den .
Sicherheitsmerkmal mit elektrochromem Device
Die Erfindung betrifft Sicherheitsmerkmale, die ein organi¬ sches elektrochromes Device umfassen und die Anwendung elek- trochromer Devices als Sicherheitsmerkmal. Zwei unabhängige messbare Größen dienen dabei zum Nachweis der Echtheit des Produktes. Die Auslesbarkeit ist mit einfachen Handlesegerä¬ ten in Sekundenschnelle möglich.

Claims

Patentansprüche
1. Organisches elektrochromes Bauelement mit zumindest einer elektrochrom aktiven organischen Schicht zwischen zwei leit- fähigen Schichten, ein charakteristisches Reflexions- oder Absorptionsspektrum und ein charakteristisches Merkmal einer elektrischen Messung aufweisend, das in ein Produkt oder in eine Verpackung als Sicherheitsmerkmal integriert ist.
2. Organisches elektrochromes Bauelement nach Anspruch 1, bei dem die charakteristischen Merkmale durch einfache Veränderung der Nebengruppen der Verbindungen oder elektrisch und/oder optisch aktiven Füllstoffen einstellbar sind.
3. Organisches elektrochromes Bauelement nach einem der An¬ sprüche 1 oder 2, bei dem die charakteristischen Merkmale durch ein (Hand-) Lesegerät vollautomatisch erfassbar sind.
4. Organisches elektrochromes Bauelement nach einem der vor- stehenden Ansprüche, das durch Farbsensoren auslesbar ist.
5. Verwendung eines organischen elektrochromen Bauelement, ein charakteristisches Reflexions- bzw. Absorptionsspektrum und/oder ein charakteristisches Merkmal einer (ggf. auch zeitabhängigen) elektrischen Messung aufweisend als Sicherheit smerkmal .
PCT/EP2007/058576 2006-08-21 2007-08-17 Sicherheitsmerkmal, welches auf einem elektrochromen bauelement beruht WO2008022972A1 (de)

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