WO2009097980A2 - Sicherheitselement - Google Patents

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WO2009097980A2
WO2009097980A2 PCT/EP2009/000451 EP2009000451W WO2009097980A2 WO 2009097980 A2 WO2009097980 A2 WO 2009097980A2 EP 2009000451 W EP2009000451 W EP 2009000451W WO 2009097980 A2 WO2009097980 A2 WO 2009097980A2
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WO
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security element
layer
scattering
element according
area
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Thomas Birsztejn
Markus Gerigk
Ludger BRÜLL
Andreas BÄCKER
Ralf IMHÄUSER
Simon Vougioukas
Nils Winkler
Rainer Mackowiak
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Bayer Technology Services Gmbh
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Priority to JP2010545383A priority patent/JP2011514548A/ja
Priority to US12/865,578 priority patent/US20110018253A1/en
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    • B42D25/465—Associating two or more layers using chemicals or adhesives
    • B42D25/47—Associating two or more layers using chemicals or adhesives using adhesives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Definitions

  • the invention relates to a security element, the use of the security element for the identification and authentication of objects and for the protection against counterfeiting and a method for the identification and authentication of objects based on the security element according to the invention.
  • a well-known representative of the bar codes is the code EAN 8, which is defined in the international standard ISO / TEC 15420. It encodes a sequence of 8 digits in the form of bars and gaps of different widths. Typically, the bars are coated with a black ink on a white support, e.g. the packaging of the object to be marked or printed on the object itself.
  • bar codes In addition to the described code EAN 8, there are numerous other barcodes that encode not only numbers but also letters, special characters and control characters. Further, some codes contain error detection and error correction characters which allow to detect and in part even correct errors in the signal transmission.
  • a further development of the bar codes represent the 2D codes, in which the information is not only one-dimensional, but optically coded in two dimensions. A subset of the 2D codes form the so-called matrix codes.
  • a known representative is e.g. the Data Matrix Code defined in the International Standard ISO / IEC 16022.
  • Optical codes can be created easily and at a very low cost (pressure) and are fast and robust in capturing. They are ideal for identifying objects suitable.
  • optical codes are suitable for object tracking (track & trace).
  • An object for example, is assigned a unique number so that the object can be identified at each station in the logistics chain and thus the movement of the object from one station in the logistics chain to another tracked.
  • optical codes do not provide forgery protection because they are easy to copy and reproduce.
  • Security elements are preferably inseparably connected to the objects to be protected. The attempt to separate the security elements from the object preferably leads to their destruction, so that the security elements can not be misused.
  • the authenticity of an object can be verified by the presence of one or more security elements.
  • the method of verifying the authenticity of an object is referred to herein as authentication.
  • Optical security elements such as e.g. Watermarks, specialty inks, guilloche patterns, micro-typefaces and holograms are established worldwide.
  • An overview of optical security elements, which are particularly but not exclusively suitable for document protection, is published in the following book: Rudolf L. van Renesse, Optical Document Security, Third Edition, Artech House Boston / London, 2005 (pp 63-259).
  • WO2005088533 (A1) describes a method with which objects can be identified and authenticated on the basis of their characteristic surface structure. The method comes without additional means such as security elements that are connected to the objects from.
  • a laser beam is focused on the surface of the object, across the surface moves (scanning) and detected by means of photodetectors at different points of the surface at different angles different degrees of scattered rays.
  • the detected scattered radiation is characteristic of a variety of different materials and is very difficult to imitate because it is due to coincidences in the production of the object.
  • paper-like objects have a production-related nature Fiber structure unique to each manufactured object.
  • the scatter data for the individual objects are stored in a database in order to be able to authenticate the object at a later time. For this purpose, the object is measured again and the scatter data compared with the stored reference data.
  • a disadvantage of the method is that an extensive database for the scatter data of all captured objects must be created.
  • the database must have a high storage capacity in order to be able to store the large amount of data of scatter data of a large number of objects.
  • the access time to the data in the database must be fast because the collected scatter data for authentication must be compared to all reference data in the database (1: n match) to find the correct record.
  • not every object has a surface that is accessible to a method according to WO2005088533 (A1).
  • the object is to provide a solution for identifying and authenticating objects that is applicable to a wide variety of different objects that are easy to implement existing IT infrastructures can be built, which ensures a high protection against counterfeiting and which is also still cost-effective.
  • this object can be achieved by a security element which is irreversibly connected to an object and which comprises a code area and a scatter area, the code area being used to identify the object on the basis of an optical code and the scatter area for authenticating the object characteristic scattered radiation due to random characteristics is used.
  • the subject of the present invention is therefore a security element in the form of a self-adhesive label for attaching the security element to an object, with
  • the security element comprises a code area and a visually marked spreading area, the code area having an optical code and the spreading area having randomly distributed and / or oriented scattering centers which, upon irradiation of the Scattering with electromagnetic radiation for the
  • Security element cause characteristic and unique scatter signal.
  • Identification is the process that is used to uniquely recognize an object. If an object is uniquely recognized, it can be uniquely assigned or it can be uniquely assigned to the detected object. For example, An item (object) can be assigned a price or its destination. The identification takes place on the basis of characteristics characterizing the object and distinguishing from other objects.
  • Authentication is the process of verifying (verifying) an alleged identity.
  • the authentication of objects, documents, or data is the assertion that they are authentic - that is, they are unchanged, not copied or faked originals.
  • the authentication also takes place on the basis of features characterizing the object and distinguishing from other objects.
  • the features for identification and the features for authentication of an object are provided by the security element according to the invention.
  • the code area includes the characteristics required for identification.
  • the code area comprises at least one optical code, e.g. a barcode or 2D code or other optically machine readable code.
  • the optical code preferably encodes a unique identification number for the security element. On the basis of the identification number, a unique association between the security element and e.g. an entry in a database, a file containing a characteristic scatter signal for reference, or any other real or virtual object.
  • the optical code is preferably printed with a dark color on a light background. Likewise, an inverse representation is conceivable in which the optical code is printed in light color on a dark background.
  • the size of the code area is determined by the size of the optical code used. Usually, the size of the code area is in the range between 50 mm 2 and 1000 mm 2 .
  • the security element according to the invention comprises more than one code area and / or more than one optical code.
  • the scattering range of the security element according to the invention is characterized in that it generates a characteristic scattered signal upon irradiation with electromagnetic radiation.
  • Scattering is understood to mean that electromagnetic radiation impinging on a scattering area in the form of a bundle is reflected in different directions. While a parallel beam is reflected when hitting a plane mirror and is reflected back as a parallel beam at a defined angle, incident radiation in the case of the scattering range is reflected by a plurality of scattering centers in different directions.
  • the scattering centers of the scattering range of a security element according to the invention are subject to a random distribution and / or orientation.
  • Random distribution and / or orientation means that the position of individual scattering centers and / or the orientation of individual scattering centers can not be foreseen by the production process.
  • the location and / or orientation of individual Scattering centers are subject to random fluctuations in the manufacturing process. The location and / or orientation of individual scattering centers can therefore not be easily reproduced. This fact is due to the high level of protection afforded by the security feature according to the invention: it can be adjusted only at great expense.
  • the random distribution and / or orientation provides for individualization: each security element is unique (individual) due to the random distribution and / or orientation of the scattering centers, which manifests itself in a unique, characteristic scattered signal when irradiated with electromagnetic radiation.
  • the scattering centers of a security element according to the invention preferably have a size of 1 square micrometer to 0.001 square millimeters.
  • the scattering centers may be formed by pigments (e.g., titanium dioxide) or fibers (e.g., pulp).
  • the scattering centers of a security element according to the invention are preferably provided by a fibrous material which has a production-related random fiber structure which causes a characteristic scattered radiation upon irradiation with electromagnetic radiation.
  • a fiber structure is e.g. in paper, cardboard or textiles.
  • a paper is used as the pulp.
  • electromagnetic radiation having at least one wavelength in the range of 300 nm to 1000 nm is scattered by the scattering range of the security element according to the invention.
  • the scattering area is visually identified in a preferred embodiment of the security element according to the invention. This makes it clear to a user at which point an authentication takes place based on the characteristic scatter signal. A user thus knows which location of the security element according to the invention must be presented to a device for automatic authentication.
  • the visual identification is furthermore such that it can also be used by the device for machine authentication as a positioning mark for the detection of the scattering area.
  • the scattering range can be made visually recognizable, for example, by framing with a solid line.
  • the size of the scattering range is in the range between 50 mm 2 and 1000 mm 2 .
  • the code area is preferably rectangular, with the corners being rounded. It is also conceivable to perform the scattering area square, round, elliptical, oval, triangular, pentagonal or generally n-shaped.
  • code area and scatter area are spatially separated from one another. However, it is also conceivable that they overlap completely or partially or that one area completely covers the other.
  • the security element according to the invention is preferably designed as a self-adhesive label in order to be able to be attached to a multiplicity of different objects.
  • a self-adhesive label is understood to mean a flat composite which has an adhesive layer which allows a bond between the label and an object by means of adhesion.
  • a flat body here means a body whose spatial extent (thickness) is smaller by at least a factor of 10, preferably at least by a factor of 50, than the two remaining spatial dimensions (length, width).
  • Composite means a body of two or more interconnected materials. The connection between the materials preferably takes place via lamination and / or adhesion.
  • the security element according to the invention has a layer structure of at least four layers: an adhesive layer, a fiber-containing layer, a print layer and a protective layer.
  • the security element according to the invention is connected to an object.
  • the adhesive layer is adapted to the material properties of the object in order to achieve a good connection between the security element and the object.
  • the fibrous-containing layer comprises at least one fibrous material which serves for receiving printing ink (dyes, pigments) and at the same time provides randomly distributed and / or oriented scattering centers.
  • the security element has a protective layer which is directed to the outside world and protects the lower layers from harmful environmental influences (moisture, mechanical stress, UV radiation, etc.).
  • the protective layer is transparent to at least a portion of visible electromagnetic radiation to view the printing layer, to machine read the optical code and to irradiate the scattering area with electromagnetic radiation and to be able to receive a characteristic scattering signal.
  • the protective layer for electromagnetic radiation having at least one wavelength in the range of 300 nm to 1000 nm is transparent.
  • Transparency is understood to mean that the proportion of electromagnetic radiation having at least one wavelength which penetrates the layer is greater than the sum of
  • Transmittance of the layer is thus greater than 50%, with transmittance the
  • Ratio of the intensity of the electromagnetic radiation with at least one wavelength, which passes through the layer based on the intensity of the electromagnetic radiation with the at least one wavelength, which is incident on the layer to understand.
  • the individual layers within the security element according to the invention do not necessarily extend over the entire security element. For example, not all areas of the pulp are printed. In particular, the spreading area is not printed.
  • the printing layer thus does not extend over the entire cross-section of a security element according to the invention.
  • the layers along the layer sequence are not necessarily spatially separated from one another. For example, the print layer will to a certain extent penetrate into the fiber structure of the pulp and form a layer comprising pulp and print layer.
  • FIG. 1 An example of a layer sequence in a security element according to the invention is shown in FIG.
  • the layer sequence shown is a lowermost adhesive protective layer, an adhesive layer, a fibrous-containing layer, a printing layer, a protective layer.
  • a layer of adhesive protection is usually applied below the adhesive layer.
  • This adhesive protective layer protects against unwanted adhesion of the adhesive layer with any objects.
  • the adhesive protective layer is removed before attaching the security element according to the invention to an object.
  • the adhesive protective layer usually also serves as a carrier material for one or more security elements.
  • label-shaped security elements are held in large numbers on a support.
  • the label-shaped security elements are held on a carrier tape which is rolled up into a roll. It is also conceivable to store a plurality of security elements on arched carriers. From the carriers, the security elements can be applied to objects by machine or manually.
  • As a carrier films are usually used.
  • the uniqueness of inventive security elements allows the individualization of objects with which they are connected. Therefore, the security element according to the invention preferably has features that prevent non-destructive detachment from an object.
  • the attempt to remove a security element according to the invention from an object leads to the destruction of the security element, so that it becomes unusable. This prevents the security element, which gives an object measurable individuality, from being transferred to another object and thus misused.
  • the security feature according to the invention has a separating layer.
  • the adhesive layer for bonding to an object and the separation layer are matched to one another such that the forces which hold the separation layer together are weaker than the forces which hold the security element and an object together via the adhesive layer.
  • the attempt to remove the security element from the object therefore, leads rather to a separation of the separation layer than to a detachment of the adhesive layer from the object.
  • the separating layer accordingly represents a predetermined breaking point.
  • the separating layer is formed from a fibrous material which irreversibly tears along the layer and thereby forms clear traces of crack indicating a separation attempt.
  • the security element according to the invention has a layer which undergoes an irreversible color change on exceeding and / or falling below a certain temperature limit (color change layer).
  • the irreversible color change occurs at least 5 Kelvin below the upper temperature limit of the effective adhesive area and / or at least 5 Kelvin above the lower temperature limit of the effective Kle area.
  • the security element according to the invention has a color change layer, which makes the optical code illegible when it exceeds or falls below a certain temperature limit. It is conceivable, for example, for the color change layer to undergo discoloration when it exceeds or falls short of the temperature limit and corresponds to the hue of the optical code. Is the Color change layer attached below or above the optical code, the discoloration causes the optical code can not be discriminated from its environment, he is no longer mechanically detectable.
  • optical code itself makes a change in color, which means that it no longer visually emphasizes its surroundings.
  • the preferably combination of the irreversible color change when exceeding and / or falling below a temperature limit with the functionality of the optical code has the advantage that an attack attempt can be detected by machine during read operation of the optical code, without further means for the detection of an attack attempt are necessary.
  • the security element according to the invention has punches which, in the case of a detachment attempt of the security element, lead from an object to a division of the security element. By punching thus a replacement of the security element as a whole of an object is difficult / prevented. Forces acting on the security element during a detachment attempt are purposefully channeled through the punches and lead to a division of the security element.
  • the division of the security element is preferably irreversible, e.g. can be achieved that the punches do not lead through all layers of the security element, so that in a division, a layer in which no punching is present, through the division undergoes irreversible, recognizable separation (destruction).
  • the security element according to the invention has a plurality of said features which prevent a reversible detachment of the security element from an object or indicate a detachment attempt.
  • the security element according to the invention can be round, elliptical, oval or n-square. But it is also any other arbitrary form conceivable.
  • the size of the inventive security element is between 100 mm 2 and 10,000 mm 2 .
  • the security element according to the invention can be combined with further security features known from the prior art, such as, for example, watermarks, special inks, guilloche patterns, micro-typefaces and holograms.
  • the security element according to the invention permits the use of the IT infrastructure already available for optical codes.
  • the security element according to the invention is simple and intuitive to use, inexpensive and offers a high protection against counterfeiting.
  • the present invention furthermore relates to the use of the security element according to the invention for the identification and / or authentication of objects and for the protection against counterfeiting.
  • the security element according to the invention is connected by means of the adhesive layer with an object. Since the security element according to the invention is designed as a self-adhesive label, it can be connected to a large number of different objects. Thus, it also makes such objects accessible for identification / authentication by a method according to WO2005088533 (A1), which would otherwise not be suitable for a method according to WO2005088533 (A1) due to their surface condition.
  • the mere presence of the security element according to the invention on an object indicates the authenticity of the corresponding object and thus serves to protect against counterfeiting. Based on the presence of the security element on the object, a human being can recognize that it is most likely an authentic object because the security element can not be removed from one object and transferred to another object.
  • the security element according to the invention is used on an object for identifying and authenticating objects.
  • the security element according to the invention is detected prior to attachment to an object.
  • detection is meant that the characteristic scatter signal is determined by the scattering range of the security element according to the invention and stored in the form of an electronically and mechanically processable file, wherein before or after storage, a link between the file containing the characteristic scatter signal and the optical code or a by means of optical code printed on the security element identification number.
  • the security element is registered. It carries an optical code associated with a file containing the characteristic scatter signal. This file is referred to here as a reference record.
  • the reference data set may contain the entire characteristic scattering signal in digitized form; but it can also contain only a part, for example a characteristic pattern within the signal, a so-called fingerprint.
  • the security element according to the invention After the security element according to the invention has been detected / registered, it is attached to an object. Since it can not be removed from the object without destroying it, it gives the object an individual identification number (optical code) and a unique characteristic for authentication (characteristic scatter signal).
  • the use of the security element according to the invention for the identification and authentication as well as for the counterfeit protection of an object comprises at least the steps:
  • steps (I) to (FV) are carried out in the order mentioned, wherein the order of steps (II) and (JS) can also be changed.
  • step (I) the characteristic scattering signal of the security element according to the invention is determined. The determination takes place by irradiation of the scattering range with electromagnetic radiation having at least one wavelength in the range of 300 nm to 1000 nm and detection of part of the radiation reflected by the scattering range at different angles. The determination of the characteristic scattering signal preferably takes place by means of a method according to WO2005088533 (A1).
  • the security elements can be detected quickly after their manufacture. Captured security elements can be generated and stored in advance and attached to an object as needed.
  • the method for identifying and authenticating objects by means of the security element according to the invention is likewise an object of the present invention.
  • the method according to the invention comprises at least the following steps:
  • the identification and authentication of an object is preferably carried out by machine.
  • Step (A) is for identifying the object based on the optical code.
  • the reading of the optical code in step (A) can be done with a corresponding commercial scanner for the optical code used.
  • the result is usually an identification number for the object.
  • optical codes refer to the extensive literature on the decoding of optical codes (eg C. Demant, B. Streicher-Abel, P. Waszkewitz, Industrial Image Processing, Springer-Verlag, 1998, p. 133 ff, J. Rosenbaum, Barcode, Verlagtechnik Berlin, 2000, p. 84 ff).
  • the characteristic scattering signal does not have to be compared with all the scattered signals of objects that have been detected at an earlier point in time.
  • the information about the identity of the object can be used to selectively select one or more stray signals from previously detected objects.
  • the reference data set comprises one or more selectively selected scatter signals, which has been determined at an earlier point in time and stored in the form of machine-processable data preferably in a database. Ideally, the reference data set includes only a single leakage signal.
  • the determination of the reference data record can be effected, for example, by the identification number referring to one or more entries in a database in which the reference data record and / or individual scatter signals are stored.
  • step (B) the characteristic scattering signal of the security element according to the invention is determined.
  • the determination takes place by irradiation of the scattering range with electromagnetic radiation having at least one wavelength in the range from 300 nm to 1000 nm and detection of the radiation reflected from the scattering range at different angles.
  • the determination of the characteristic scattering signal preferably takes place by means of a method according to WO2005088533 (A1).
  • step (A) and step (B) can be reversed.
  • step (C) the detected leakage signal is compared with all the leakage signals of the reference data set from step (A) (authentication). It is determined that scattering signal that is identical to the currently determined scatter signal in all probability. By identifying the object based on the optical code on the security element, the corresponding reference data set can be determined very quickly. The authentication can thus take place in a fast 1: n comparison of the currently recorded scatter data with the reference data record, where n preferably lies in the range from 1 to 1000.
  • the characteristic leakage signal will not match 100% with a leakage signal from the reference data set. The reason for this is, for example, the fact that the security element according to the invention undergoes an aging process and the characteristic scattering signal changes as a result of environmental influences.
  • a threshold value S is set. If the degree of correspondence between the characteristic scattering signal and a scatter signal of the reference data record is, for example, S or more, then a match is deemed to be given; if the degree of agreement is below S, the compared data records are considered different.
  • the determined characteristic scattering signal is present in the same way as the scattering signals of the reference data record in machine-processable form, ie generally as a number table. The comparison of the data sets can be made on the basis of the complete number table or on the basis of characteristic features from the number table.
  • step (D) a message is issued regarding the authenticity of the object depending on the result of the comparison in step (C).
  • a message can be sent as to whether the object is an authentic object or a forgery. It is possible, for example, to use a light signal for this purpose: if the data sets compared in step (C) are in agreement, it is obviously not a forgery and, for example, a green light lights up; If the data sets compared in step (C) do not match, it is obviously a forgery and, for example, a red light comes on. Alternatively, an acoustic signal or other message which can be grasped with the human senses, conceivable. Furthermore, it is possible to output the degree of coincidence via a printer, monitor or the like.
  • FIG. 1 shows schematically a preferred embodiment of the security element (1) according to the invention comprising a code region (2) and a scattering region (3).
  • the code area (2) comprises an optical code in the form of a bar code printed in dark hue on a light background.
  • the scattering area (3) is indicated by a frame of a solid line. Scatter area (3) and code area (2) are spatially separated.
  • the security element according to the invention in FIG. 1 is round. The diameter in the present example is between 40 and 60 mm. In addition to the elements shown (scattering area, code area, framing), further elements are conceivable, in particular the printing with text, images and characters.
  • FIG. 2 shows schematically the layer structure of a preferred embodiment of the security element according to the invention (a) in cross section, (b) in cross section in an exploded view.
  • the layer sequence starting with the lowest layer is: an adhesive protection layer (10), an adhesive layer (11), a layer comprising a pulp (12), a print layer (13) and a protective layer (14).
  • the fibrous layer (12) fulfills in the present case in addition to the provision of a predetermined breaking point in a separation attempt (separation layer) nor the function of providing randomly distributed and / or oriented scattering centers and the function of recording for the printing ink (printing layer).
  • FIG 3 shows schematically the introduction of punched in a security element (1) according to the invention.
  • punches there are three types of punches: radial safety punches (20) in the edge region of the security element, wavy safety punches (21) which run over the security element and an outer contour puncture (22) in the edge region of the security element.
  • FIG. 4 shows schematically with reference to three examples which layers of a security element according to the invention can be affected by a punching. Further possibilities of punching are conceivable.
  • the layer sequence from FIG. 2 serves as a layer sequence by way of example.
  • the punching (31) runs through the protective layer, the print layer and the fibrous material layer. It is conceivable to perform the punching even through the adhesive layer.
  • a punching on the type of punching (31) means that the security element can not be replaced as a whole of an object.
  • a peel attempt would lead to the division of the security element along the punching lines.
  • the punching (31) shown has the disadvantage that it passes through the protective layer. This could, for example, moisture penetrate into the layers below and cause damage.
  • the punching (32) passes through the print layer, the fibrous layer and the adhesive layer.
  • the protective layer is not affected and can therefore fully fulfill its function.
  • the protective layer would rupture (irreversible damage), which would be recognizable and would indicate a detachment attempt.
  • the punching (33) runs partially only through the fibrous layer. A peel test would be recognizable by the irreversible damage in the pulp and protective layer.
  • FIG. 5 schematically shows the layer structure of the preferred embodiment of a security element according to the invention from example 1 (details see example 1).
  • FIG. 6 shows the characteristic scattering signal of the preferred embodiment of a security element according to the invention from Example 1, measured according to the method described in Example 2.
  • the lower area (41) is formed by the special paper 7110 from 3M (3M 7110 litho paper, white).
  • This special paper is a composite material that already includes the layer sequence adhesive protective layer, adhesive layer and fibrous layer.
  • the adhesive layer is a strongly adhering acrylate adhesive whose adhesion to the substrate (eg polyethylene or polypropylene) according to the manufacturer is higher than the strength of the fibrous layer.
  • the fibrous layer acts as a release layer, which ruptures during a separation attempt.
  • the special paper 7110 is temperature resistant in the range of -40 ° C to 175 ° C.
  • the matt surface allows the printing and thus provides the surface for the
  • the fiber structure of the fiber unique for each area of the specialty paper, ensures
  • the primer (42) serves for better adhesion of printing ink.
  • the primer used here was the product Indigo Topaz 10 Solution MPS-2056-42 from Hewlett Packard.
  • the primer was applied over the entire surface of the special paper by known printing techniques (e.g., digital printing).
  • a color change layer 43 and a print layer 44 are applied by known printing techniques (e.g., digital printing).
  • the color change layer (43) consists of a temperature-sensitive envelope color, which causes an irreversible color change when a temperature of about 120 ° C from transparent to black is exceeded.
  • the cover color used is commercially available under the name ThermaFlag W / B from the manufacturer Flexo & Gravure Ink.
  • the envelope color is preferably printed only in the code area (unlike in FIG.
  • the optical code is printed by known printing techniques (e.g., digital printing).
  • the conclusion of the composite forms a protective layer (45).
  • a PET Overlam RP35 laminate from UPM Raflatac was applied as a protective film by means of known lamination processes.
  • FIG. 5 (a) shows the course of the punches in the security element (40).
  • the radial security punches (22) and the outer contour punching (22) extend as schematically shown in Fig. 5 (a) through all the layers, with only the adhesive protective layer (lower part of area (41)) is excluded from the punching.
  • the wave-shaped security punches (21) run only through the special paper, here too the adhesive protective layer is excluded from the punching.
  • Example 2 Measuring the characteristic leakage signal of a security element according to the invention
  • the characteristic scattering signal of the inventive security element from Example 1 was measured.
  • the security element according to the invention had the shape, the dimensions and the spatial distribution of code area and scattering area according to FIG. 1 and punching according to FIG. 3, wherein the spreading area was not affected by punching.
  • a device according to FIG. 1 from WO 2005088533 (A1) was used, with a Flexpoint® laser of the type FP-65/5 (wavelength 650 nm, maximum power 5 mW) and Si-NPN phototransistors of the type FT-65. 30 of the company STM as detectors.
  • the beam profile of the laser on the security element was liminal with a length of 2 mm and a width of 20 ⁇ m.
  • the rigid array of laser and detectors was guided at a constant speed (about 2 cm / second) across the long side of the beam profile over a range of 1.5 cm of the scattering area.
  • FIG. 6 shows the intensity / of the scattered radiation detected at a detector (detector 16b from FIG. 1 of WO2005088533 (A1)) as a function of the travel path x in arbitrary units.
  • the scatter signal is unique for each individual security element according to the invention and can therefore be used for authentication.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement zur Identifizierung und Authentifizierung von Objekten. Es wird in Form eines selbstklebendes Etikett mit einem Objekt verbunden. Es weist Merkmale auf, die ein zerstörungsfreies Ablösen des Sicherheitselements von einem Objekt wirksam verhindern. Das Sicherheitselement weist einen optischen Code zur Identifizierung auf. Ferner verfugt es über zufällige herstellungsbedingte Merkmale, mittels derer eine Authentifizierung ermöglicht wird: bei Bestrahlung mit elektromagnetischer Strahlung bewirkt ein Streubereich des Sicherheitselements ein charakteristisches Streusignal. Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung des Sicherheitselements zur Identifizierung und Authentifizierung von Objekten sowie zum Schutz vor Fälschungen und ein Verfahren zur Identifizierung und Authentifizierung von Objekten anhand des erfindungsgemäßen Sicherheitselements.

Description

Sicherheitselement
Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement, die Verwendung des Sicherheitselements zur Identifizierung und Authentifizierung von Objekten sowie zum Schutz vor Fälschungen und ein Verfahren zur Identifizierung und Authentifizierung von Objekten anhand des erfindungsgemäßen Sicherheitselements.
Die automatisierte Erkennung von Objekten mittels optischer Methoden ist nach dem Stand der Technik bekannt. Jedem geläufig sind z.B. Strichcodes, die auf Waren und / oder Verpackungen aufgebracht sind, und die eine maschinelle Identifizierung der Waren zur Ermittlung z.B. des Preises erlauben.
Ein bekannter Vertreter der Strichcodes ist der Code EAN 8, der in der internationalen Norm ISO/TEC 15420 definiert ist. Er kodiert eine Folge von 8 Ziffern in Form von verschieden breiten Balken und Lücken. In der Regel werden die Balken mit einer schwarzen Druckfarbe auf einen weißen Träger, z.B. die Verpackung des zu kennzeichnenden Objekts oder auf das Objekt selbst gedruckt.
Neben dem beschriebenen Code EAN 8 gibt es zahlreiche weitere Strichcodes, die neben Ziffern auch Buchstaben, Sonderzeichen und Steuerzeichen kodieren. Ferner enthalten einige Codes Fehlererkennungs- und Fehlerkorrekturzeichen, die es erlauben, Fehler in der Signalübertragung zu erkennen und teilweise sogar zu korrigieren. Eine Weiterentwicklung der Strichcodes stellen die 2D-Codes dar, in denen die Information nicht nur eindimensional, sondern in zwei Dimensionen optisch kodiert ist. Eine Untergruppe der 2D-Codes bilden die so genannten Matrix-Codes. Ein bekannter Vertreter ist z.B. der Data Matrix Code, der in der internationalen Norm ISO/IEC 16022 definiert ist.
Im Folgenden seien maschinenlesbare optische Codes wie die genannten Strichcodes, 2D- Codes und Matrix-Codes aber auch OCR-Text (OCR = Optical Character Recognitioή) oder ähnliche optisch maschinell lesbare Codes unter dem Oberbegriff optische Codes zusammengefasst.
Optische Codes lassen sich einfach und äußerst kostengünstig erstellen (Druck) und sind schnell und robust in der Erfassung. Sie sind zur Identifizierung von Objekten ideal geeignet. Insbesondere sind optische Codes für die Objektverfolgung (track & trace) geeignet. Dabei wird einem Objekt z.B. eine eindeutige Nummer zugeordnet, so dass das Objekt an jeder Station in der Logistikkette identifiziert und damit die Bewegung des Objekts von einer Station der Logistikkette zu einer anderen verfolgt werden kann.
Optische Codes bieten jedoch keinen Fälschungsschutz, da sie sich einfach kopieren und reproduzieren lassen.
Ausweise, Banknoten, Produkte etc. werden heute zur Fälschungssicherung mit Elementen versehen, die nur mit Spezialwissen und / oder hohem technischen Aufwand nachgemacht werden können. Solche Elemente werden hier als Sicherheitselemente bezeichnet. Sicherheitselemente sind bevorzugt untrennbar mit den zu schützenden Objekten verbunden. Der Versuch, die Sicherheitselemente vom Objekt zu trennen, führt bevorzugt zu deren Zerstörung, damit die Sicherheitselemente nicht missbraucht werden können.
Die Echtheit eines Objekts kann anhand des Vorhandenseins eines oder mehrerer Sicherheitselemente überprüft werden. Das Verfahren zur Überprüfung der Echtheit eines Objekts wird hier als als Authentifizierung bezeichnet.
Optische Sicherheitselemente wie z.B. Wasserzeichen, Spezialtinten, Guilloche-Muster, Mikroschriften und Hologramme sind weltweit etabliert. Eine Übersicht über optische Sicherheitselemente, die insbesondere aber nicht ausschließlich für den Dokumentenschutz geeignet sind, gibt das folgende Buch: Rudolf L. van Renesse, Optical Document Security, Third Edition, Artech House Boston/London, 2005 (S. 63-259).
In WO2005088533(Al) ist ein Verfahren beschrieben, mit dem Objekte anhand ihrer charakteristischen Oberflächenstruktur identifiziert und authentifiziert werden können. Das Verfahren kommt dabei ohne zusätzliche Mittel wie z.B. Sicherheitselemente, die mit dem Objekten verbunden sind, aus. Bei dem Verfahren wird ein Laserstrahl auf die Oberfläche des Objekts fokussiert, über die Oberfläche bewegt (scanning) und mittels Fotodetektoren die an unterschiedlichen Stellen der Oberfläche unter verschiedenen Winkeln unterschiedlich stark gestreuten Strahlen detektiert. Die erfasste Streustrahlung ist charakteristisch für eine Vielzahl von unterschiedlichen Materialien und lässt sich nur sehr schwer nachahmen, da sie auf Zufälligkeiten bei der Herstellung des Objekts zurückzuführen ist. Zum Beispiel weisen papierartige Objekte eine herstellungsbedingte Faserstruktur auf, die für jedes hergestellte Objekt einzigartig ist. Die Streudaten zu den einzelnen Objekten werden in einer Datenbank gespeichert, um zu einem späteren Zeitpunkt das Objekt authentifizieren zu können. Hierzu wird das Objekt erneut vermessen und die Streudaten mit den gespeicherten Referenzdaten verglichen.
Die zufälligen Merkmale des Objekts, derer sich das Verfahren WO2005088533(Al) bedient, bewirken einen sehr hohen Fälschungsschutz. Nachteilig an dem Verfahren ist jedoch, dass eine umfangreiche Datenbank für die Streudaten aller erfassten Objekte angelegt werden muss. Die Datenbank muss auf der einen Seite eine hohe Speicherkapazität aufweisen, um die hohen Datenmengen von Streudaten einer großen Zahl von Objekten speichern zu können. Auf der anderen Seite muss die Zugriffszeit auf die Daten in der Datenbank schnell sein, da die erfassten Streudaten für eine Authentifizierung mit allen Referenzdaten in der Datenbank verglichen werden müssen (1 :n- Abgleich), um den richtigen Datensatz zu finden. Ferner verfügt nicht jedes Objekt über eine Oberfläche, die einem Verfahren gemäß WO2005088533(Al) zugänglich ist.
Es lässt sich somit festhalten, dass es nach dem Stand der Technik verschiedene Verfahren und Vorrichtungen zur Identifizierung und zur Authentifizierung von Objekten gibt. Verfahren und Vorrichtungen zur Identifizierung mittels optischer Codes sind jedoch aufgrund der einfachen Fälschbarkeit der zur Identifizierung herangezogenen Merkmale nicht zum Fälschungsschutz und nicht zur Authentifizierung von Objekten geeignet. Umgekehrt weist das Authentifizierverfahren aus WO2005088533(Al) zwar einen sehr hohen Fälschungsschutz auf, es ist jedoch aufgrund der hohen Datenmengen und den damit verbundenen hohen Anforderungen an das IT-Backend-System (Datenbank, Netzwerk) nicht für die Identifizierung und Objektverfolgung (track & trace) geeignet. Ferner ist das Verfahren nicht für alle Objekte anwendbar.
Es stellt sich damit ausgehend vom bekannten Stand der Technik die Aufgabe, die Vorteile von optischen Codes mit den Vorteilen einer Authentifizierung anhand zufälliger Merkmale zu kombinieren. Es stellt sich die Aufgabe, eine Lösung für die Identifizierung und Authentifizierung von Objekten bereitzustellen, die für eine große Vielfalt unterschiedlicher Objekte anwendbar ist, die einfach zu implementieren ist, die auf vorhandene IT-Infrastrukturen aufgebaut werden kann, die einen hohen Fälschungsschutz gewährleistet und die zudem noch kostengünstig ist.
Überraschend wurde gefunden, dass diese Aufgabe durch ein Sicherheitselement gelöst werden kann, das irreversibel mit einem Objekt verbunden wird, und das einen Codebereich und einen Streubereich umfasst, wobei der Codebereich zur Identifizierung des Objekts anhand eines optischen Codes und der Streubereich zur Authentifizierung des Objekts anhand charakteristischer Streustrahlung infolge zufallsbedingter Merkmale herangezogen wird.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein Sicherheitselement in Form eines selbstklebenden Etiketts zur Anbringung des Sicherheitselements an ein Objekt, mit
Mitteln, die ein zerstörungsfreies Ablösen des Sicherheitselements vom Objekt verhindern, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement einen Codebereich und einen visuell markierten Streubereich umfasst, wobei der Codebereich einen optischen Code aufweist und der Streubereich zufällig verteilte und / oder orientierte Streuzentren aufweist, die bei Bestrahlung des Streubereichs mit elektromagnetischer Strahlung ein für das
Sicherheitselement charakteristisches und einzigartiges Streusignal bewirken.
Unter Identifizierung wird der Vorgang verstanden, der zum eindeutigen Erkennen eines Objekts dient. Ist ein Objekt eindeutig erkannt, kann es eindeutig zugeordnet werden oder es kann eine eindeutige Zuordnung zu dem erkannten Objekt vorgenommen werden. Z.B. kann einer identifizierten Ware (Objekt) ein Preis oder sein Bestimmungsort zugeordnet werden. Die Identifizierung erfolgt anhand von das Objekt kennzeichnenden und von anderen Objekten unterscheidenden Merkmalen.
Unter Authentifizierung wird der Vorgang der Überprüfung (Verifikation) einer behaupteten Identität verstanden. Die Authentifizierung von Objekten, Dokumenten oder Daten ist die Feststellung, dass diese authentisch sind - es sich also um unveränderte, nicht kopierte oder nachgemachte Originale handelt.
Wie die Identifizierung erfolgt auch die Authentifizierung anhand von das Objekt kennzeichnenden und von anderen Objekten unterscheidenden Merkmalen. Die Merkmale zur Identifizierung und die Merkmale zur Authentifizierung eines Objekts werden durch das erfindungsgemäße Sicherheitselement bereitgestellt.
Der Codebereich umfasst die Merkmale, die zur Identifizierung erforderlich sind. Dazu umfasst der Codebereich mindestens einen optischen Code, z.B. einen Strichcode oder 2D- Code oder einen anderen optisch maschinell auslesbaren Code. Der optische Code kodiert vorzugsweise eine für das Sicherheitselement eindeutige Identifikationsnummer. Anhand der Identifikationsnummer kann eine eindeutige Zuordnung zwischen dem Sicherheitselement und z.B. einem Eintrag in einer Datenbank, einer Datei, welche ein charakteristisches Streusignal als Referenz beinhaltet, oder einem sonstigen realen oder virtuellen Gegenstand vorgenommen werden. Der optische Code ist bevorzugt mit dunkler Farbe auf hellem Hintergrund aufgedruckt. Ebenso ist eine inverse Darstellung denkbar, bei der der optische Code in heller Farbe auf dunklem Hintergrund gedruckt ist.
Die Größe des Codebereichs wird durch die Größe des verwendeten optischen Codes bestimmt. Üblicherweise liegt die Größe des Codebereichs im Bereich zwischen 50 mm2 und 1000 mm2.
Es ist denkbar, dass das erfindungsgemäße Sicherheitselement mehr als einen Codebereich und / oder mehr als einen optischen Code umfasst.
Der Streubereich des erfindungsgemäßen Sicherheitselements ist dadurch gekennzeichnet, dass er bei Bestrahlung mit elektromagnetischer Strahlung ein charakteristisches Streusignal erzeugt. Unter Streuung wird verstanden, dass elektromagnetische Strahlen, die in Form eines Bündels auf einen Streubereich auftreffen, in verschiedene Richtungen zurückgeworfen werden. Während ein paralleles Strahlenbündel beim Auftreffen auf einen ebenen Spiegel reflektiert und dabei als paralleles Strahlenbündel in einem definierten Winkel zurückgeworfen wird, wird auftreffende Strahlung im Fall des Streubereichs von einer Vielzahl von Streuzentren in verschiedene Richtungen zurückgeworfen.
Dabei unterliegen die Streuzentren des Streubereichs eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements einer zufälligen Verteilung und / oder Orientierung. Unter zufälliger Verteilung und / oder Orientierung wird verstanden, dass die Lage einzelner Streuzentren und / oder die Orientierung einzelner Streuzentren durch den Herstellungsprozess nicht vorhersehbar eingestellt werden kann. Die Lage und / oder Orientierung einzelner Streuzentren unterliegt zufälligen Schwankungen beim Herstellungsprozess. Die Lage und / oder die Orientierung einzelner Streuzentren kann daher nicht einfach reproduziert werden. Auf dieser Tatsache beruht der hohe Schutz, den das erfindungsgemäße Sicherheitsmerkmal bietet: es lässt sich nur unter sehr hohem Aufwand nachstellen. Weiterhin sorgt die zufällige Verteilung und / oder Orientierung für eine Individualisierung: jedes Sicherheitselement ist aufgrund der zufälligen Verteilung und / oder Orientierung der Streuzentren einzigartig (individuell), was sich bei Bestrahlung mit elektromagnetischer Strahlung in einem einzigartigen, charakteristischen Streusignal zeigt.
Die Streuzentren eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements haben bevorzugt eine Größe von 1 Quadratmikrometer bis 0,001 Quadratmillimeter. Die Streuzentren können durch Pigmente (z.B. Titandioxid) oder Fasern (z.B. Zellstoff) gebildet werden.
Die Streuzentren eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements werden bevorzugt durch einen Faserstoff bereitgestellt, der eine herstellungsbedingte zufällige Faserstruktur aufweist, die bei Bestrahlung mit elektromagnetischer Strahlung eine charakteristische Streustrahlung bewirkt. Eine solche Faserstruktur liegt z.B. in Papier, Pappe oder Textilien vor. Bevorzugt wird als Faserstoff ein Papier eingesetzt.
Bevorzugt wird elektromagnetische Strahlung mit mindestens einer Wellenlänge im Bereich von 300 nm bis 1000 nm von dem Streubereich des erfindungsgemäßen Sicherheitselements gestreut.
Der Streubereich ist in einer bevorzugten Ausfuhrungsform des erfindungsgemäßen Sicherheitselements visuell kenntlich gemacht. Hierdurch wird einem Benutzer deutlich gemacht, an welcher Stelle eine Authentifizierung anhand des charakteristischen Streusignals erfolgt. Ein Benutzer weiß somit, welche Stelle des erfindungsgemäßen Sicherheitselements einer Vorrichtung zur maschinellen Authentifizierung präsentiert werden muss. Die visuelle Kenntlichmachung ist weiterhin so beschaffen, dass sie auch von der Vorrichtung zur maschinellen Authentifizierung als Positioniermarkierung für die Detektion des Streubereichs verwendet werden kann.
Der Streubereich kann z.B. durch Umrahmung mit einer durchgezogenen Linie visuell kenntlich gemacht werden. Die Größe des Streubereichs liegt im Bereich zwischen 50 mm2 und 1000 mm2. Der Codebereich ist bevorzugt rechteckig ausgeführt, wobei die Ecken abgerundet sein können. Es ist auch denkbar, den Streubereich quadratisch, rund, elliptisch, oval, dreieckig, fünfeckig oder allgemein n-eckig auszuführen.
In einer bevorzugten Ausführungsform liegen Codebereich und Streubereich räumlich getrennt voneinander vor. Es ist jedoch auch denkbar, dass sie sich ganz oder teilweise überlappen oder dass ein Bereich den anderen vollständig umfasst.
Das erfindungsgemäße Sicherheitselement ist bevorzugt als selbstklebendes Etikett ausgeführt, um an eine Vielzahl von unterschiedlichen Objekten angebracht werden zu können. Unter einem selbstklebenden Etikett wird ein flacher Verbund verstanden, der eine Klebeschicht aufweist, die eine Verbindung zwischen Etikett und einem Objekt mittels Klebung ermöglicht. Unter einem flachen Körper ist hier ein Körper zu verstehen, dessen eine räumliche Ausdehnung (Dicke) mindestens um den Faktor 10, bevorzugt mindestens um den Faktor 50 kleiner ist als die zwei übrigen räumlichen Ausdehnungen (Länge, Breite). Unter Verbund wird ein Körper aus zwei oder mehr miteinander verbundenen Materialien verstanden. Die Verbindung zwischen den Materialien kommt bevorzugt über Lamination und / oder Klebung zustande.
Das erfindungsgemäße Sicherheitselement weist eine Schichtstruktur von mindestens vier Schichten auf: eine Klebeschicht, eine faserstoffhaltige Schicht, eine Druckschicht und eine Schutzschicht.
Mit der Klebeschicht wird das erfindungsgemäße Sicherheitselement mit einem Objekt verbunden. Die Klebeschicht wird an die Materialeigenschaften des Objekts angepasst, um eine gute Verbindung von Sicherheitselement und Objekt zu bewirken.
Die faserstoffhaltige Schicht umfasst mindestens einen Faserstoff, der zur Aufnahme von Druckfarbe (Farbstoffe, Pigmente) dient und der gleichzeitig zufällig verteilte und / oder orientierte Streuzentren bereitstellt.
In der Druckschicht sind Farbpigmente und / oder Farbstoffe eingebracht, die den optischen Code innerhalb des Codebereichs und gegebenenfalls weitere Druckbilder, Schriften, Logos etc. bilden. Das erfindungsgemäße Sicherheitselement weist eine Schutzschicht auf, die zur Außenwelt gerichtet ist und die unteren Schichten vor schädlichen Umwelteinflüssen (Feuchtigkeit, mechanische Beanspruchung, UV-Strahlung, etc.) schützt. Die Schutzschicht ist für mindestens einen Teil sichtbarer elektromagnetischer Strahlung transparent, um die Druckschicht betrachten, den optischen Code maschinell auslesen und den Streubereich mit elektromagnetischer Strahlung bestrahlen und ein charakteristisches Streusignal empfangen zu können. Bevorzugt ist die Schutzschicht für elektromagnetische Strahlung mit mindestens einer Wellenlänge im Bereich von 300 nm bis 1000 nm transparent.
Unter Transparenz wird verstanden, dass der Anteil der elektromagnetischen Strahlung mit mindestens einer Wellenlänge, der die Schicht durchdringt, größer ist als die Summe der
Anteile der elektromagnetischen Strahlung mit mindestens einer Wellenlänge, die von der
Schicht absorbiert werden oder an den Grenzflächen der Schicht reflektiert werden. Der
Transmissionsgrad der Schicht ist also größer als 50%, wobei unter Transmissionsgrad das
Verhältnis der Intensität der elektromagnetischen Strahlung mit mindestens einer Wellenlänge, die durch die Schicht hindurchgeht, bezogen auf die Intensität der elektromagnetischen Strahlung mit der mindestens einen Wellenlänge, die auf die Schicht auftrifft, zu verstehen ist.
Die einzelnen Schichten innerhalb des erfindungsgemäßen Sicherheitselements erstrecken sich nicht zwangsläufig über das gesamte Sicherheitselement. Zum Beispiel werden nicht alle Bereiche des Faserstoffs bedruckt. Insbesondere wird der Streubereich nicht bedruckt. Die Druckschicht erstreckt sich damit nicht über den gesamten Querschnitt eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements. Ferner sind die Schichten entlang der Schichtenfolge nicht zwingend räumlich voneinander scharf separierbar. Zum Beispiel wird die Druckschicht zu einem gewissen Anteil in die Faserstruktur des Faserstoffs eindringen und eine Schicht umfassend Faserstoff und Druckschicht bilden.
Ein Beispiel einer Schichtfolge bei einem erfindungsgemäßen Sicherheitselement ist in Figur 2 dargestellt. Der Einfachheit halber erstrecken sich alle Schichten in Figur 2 über das gesamte Sicherheitselement, obwohl dies in der Realität üblicherweise nicht der Fall sein wird. Die gezeigte Schichtenfolge ist: eine unterste Klebeschutzschicht, eine Klebeschicht, eine faserstoffhaltige Schicht, eine Druckschicht, eine Schutzschicht.
Weitere Schichten neben den genannten Schichten sind denkbar.
Zur Handhabung ist unterhalb der Klebeschicht üblicherweise eine Klebeschutzschicht angebracht. Diese Klebeschutzschicht schützt vor ungewollter Verklebung der Klebeschicht mit irgendwelchen Gegenständen. Die Klebeschutzschicht wird vor der Anbringung des erfindungsgemäßen Sicherheitselements an einem Objekt entfernt. Die Klebeschutzschicht dient üblicherweise auch als Trägermaterial für ein oder mehrere Sicherheitselemente. Üblicherweise werden etikettenförmige Sicherheitselemente in großer Zahl auf einem Träger gehalten. Üblicherweise werden die etikettenförmigen Sicherheitselemente auf einem Trägerband gehalten, das zu einer Rolle aufgerollt ist. Es ist auch denkbar, eine Vielzahl an Sicherheitselementen auf bogenförmigen Trägern zu lagern. Von den Trägern können die Sicherheitselemente maschinell oder manuell auf Objekte appliziert werden. Als Träger werden üblicherweise Folien eingesetzt.
Weiterhin ist denkbar, dass zwischen der Druckschicht und der Schutzschicht eine weitere Klebeschicht eingebracht ist, welche die Schutzschicht mit dem Faserstoff und der Druckschicht verbindet.
Die Einzigartigkeit erfindungsgemäßer Sicherheitselemente erlaubt die Individualisierung von Objekten, mit denen sie verbunden werden. Daher weist das erfindungsgemäße Sicherheitselement vorzugsweise Merkmale auf, die eine zerstörungsfreie Ablösung von einem Objekt verhindern. Der Versuch, ein erfindungsgemäßes Sicherheitselement von einem Objekt zu entfernen, führt zur Zerstörung des Sicherheitselements, so dass es unbrauchbar wird. Auf diese Weise wird verhindert, dass das Sicherheitselement, das einem Objekt messbare Individualität verleiht, auf ein anderes Objekt übertragen und so missbraucht wird.
Merkmale zum Schutz vor Übertragung eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements auf ein anderes Objekt werden durch die Schichten, ihre Kombination und durch Stanzungen gebildet. In einer bevorzugten Ausfuhrungsform weist das erfindungsgemäße Sicherheitsmerkmal eine Trennschicht auf. Die Klebeschicht zur Verklebung mit einem Objekt und die Trennschicht sind so aufeinander abgestimmt, dass die Kräfte, welche die Trennschicht zusammenhalten, schwächer sind als die Kräfte, welche das Sicherheitselement und ein Objekt über die Klebeschicht zusammenhalten. Der Versuch, das Sicherheitselement von dem Objekt zu entfernen, führt daher eher zu einer Auftrennung der Trennschicht als zu einer Ablösung der Klebeschicht vom Objekt. Die Trennschicht stellt demnach eine Sollbruchstelle dar. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sicherheitselements ist die Trennschicht aus einem Faserstoff gebildet, der irreversibel entlang der Schicht auseinanderreißt und dabei deutliche Rissspuren bildet, die einen Ablöseversuch anzeigen.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das erfindungsgemäße Sicherheitselement eine Schicht auf, die bei Über- und / oder Unterschreitung einer bestimmten Temperaturgrenze eine irreversible Farbänderung erfährt (Farbänderungsschicht).
Es ist bekannt, dass Klebeschichten nur innerhalb eines begrenzten Temperaturbereichs ihre Klebkraft ausüben können (wirksamer Klebebereich). Bei tiefen Temperaturen kann der Kleber spröde und damit brüchig werden; bei hohen Temperaturen kann der Kleber aufweichen. Dies ermöglicht einem potenziellen Fälscher, durch Temperaturänderung oberhalb oder unterhalb des Bereichs, in dem die Klebeschicht wirksam ist, eine Ablösung des Sicherheitselements von einem Objekt vorzunehmen. Daher führt ein solcher Versuch bei dem erfindungsgemäßen Sicherheitselement zu einer irreversiblen sichtbaren Veränderung des Sicherheitselements, die den Angriffsversuch anzeigt.
Bevorzugt tritt die irreversible Farbänderung mindestens 5 Kelvin unterhalb der oberen Temperaturgrenze des wirksamen Klebebereichs und / oder mindestens 5 Kelvin oberhalb der unteren Temperaturgrenze des wirksamen Klebereichs auf.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das erfindungsgemäße Sicherheitselement eine Farbänderungsschicht auf, die bei Über- und / oder Unterschreitung einer bestimmten Temperaturgrenze den optischen Code unleserlich macht. Es ist z.B. denkbar, dass die Farbänderungsschicht bei Über- und / oder Unterschreitung der Temperaturgrenze eine Verfärbung erfährt, die dem Farbton des optischen Codes entspricht. Ist die Farbänderungsschicht unterhalb oder oberhalb des optischen Codes angebracht, so führt die Verfärbung dazu, dass der optische Code nicht mehr von seiner Umgebung diskriminiert werden kann, er nicht mehr maschinell erfassbar ist.
Ebenso ist es denkbar, dass der optische Code selbst eine Farbänderung vornimmt, die dazu führt, dass er sich nicht mehr von seiner Umgebung visuell hervorhebt.
Die vorzugsweise Verknüpfung der irreversiblen Farbänderung bei Über- und / oder Unterschreitung einer Temperaturgrenze mit der Funktionalität des optischen Codes hat den Vorteil, dass ein Angriffsversuch maschinell beim Auslesevorgang des optischen Codes detektiert werden kann, ohne dass weitere Mittel für die Detektion eines Angriffsversuchs notwendig sind.
In einer bevorzugten Ausfuhrungsform weist das erfindungsgemäße Sicherheitselement Stanzungen auf, die bei einem Ablöseversuch des Sicherheitselements von einem Objekt zu einer Teilung des Sicherheitselements führen. Durch die Stanzungen wird also eine Ablösung des Sicherheitselements als Ganzes von einem Objekt erschwert/verhindert. Kräfte, die bei einem Ablöseversuch auf das Sicherheitselement einwirken, werden durch die Stanzungen gezielt kanalisiert und führen zu einer Teilung des Sicherheitselements. Die Teilung des Sicherheitselements ist bevorzugt irreversibel, was z.B. dadurch erreicht werden kann, dass die Stanzungen nicht durch alle Schichten des Sicherheitselements führen, so dass bei einer Teilung eine Schicht, in der keine Stanzung vorhanden ist, durch die Teilung eine irreversible, erkennbare Auftrennung (Zerstörung) erfährt.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das erfindungsgemäße Sicherheitselement mehrere der genannten Merkmale auf, die eine reversible Ablösung des Sicherheitselements von einem Objekt verhindern oder einen Ablöseversuch anzeigen.
Das erfindungsgemäße Sicherheitselement kann rund, elliptisch, oval oder n-eckig ausgeführt sein. Es ist aber auch jede andere beliebige Form denkbar. Die Größe des erfmdungsgemäßen Sicherheitselements beträgt zwischen 100 mm2 und 10.000 mm2.
Das erfindungsgemäße Sicherheitselement lässt sich mit weiteren, aus dem Stand der Technik bekannten Sicherheitsmerkmalen wie z.B. Wasserzeichen, Spezialtinten, Guilloche-Mustern, Mikroschriften und Hologrammen kombinieren. Das erfindungsgemäße Sicherheitselement erlaubt die Verwendung der für optische Codes bereits verfügbaren IT-Infrastruktur.
Das erfindungsgemäße Sicherheitselement ist einfach und intuitiv einsetzbar, kostengünstig und bietet einen hohen Fälschungsschutz.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist weiterhin die Verwendung des erfindungsgemäßen Sicherheitselements zur Identifizierung und / oder Authentifizierung von Objekten sowie zum Schutz vor Fälschung.
Dazu wird das erfindungsgemäße Sicherheitselement mittels der Klebeschicht mit einem Objekt verbunden. Da das erfindungsgemäße Sicherheitselement als selbstklebendes Etikett ausgeführt ist, kann es mit einer Vielzahl unterschiedlicher Objekte verbunden werden. Damit macht es auch solche Objekte für eine Identifizierung/Authentifizierung nach einem Verfahren gemäß WO2005088533(Al) zugänglich, die aufgrund ihrer Oberflächenbeschaffenheit ansonsten nicht für ein Verfahren gemäß WO2005088533(Al) geeignet wären.
Allein das Vorhandensein des erfindungsgemäßen Sicherheitselements auf einem Objekt deutet die Echtheit des entsprechenden Objekts an und dient damit dem Fälschungsschutz. Anhand des Vorhandenseins des Sicherheitselement auf dem Objekt kann ein Mensch erkennen, dass es sich sehr wahrscheinlich um ein authentisches Objekt handelt, da das Sicherheitselement nicht von einem Objekt entfernt und auf ein anderen Objekt übertragen werden kann.
Durch eine spezielle Form, Farbe, Bedruckung und / oder das Vorhandensein anderer visuell erfassbarer Merkmale ist es einem Menschen möglich, ohne Hilfsmittel eine Offensichtlichkeitsprüfung hinsichtlich der Echtheit des Objekts vorzunehmen. Weiterhin kann ein Mensch ohne Hilfsmittel erkennen, ob das erfindungsgemäße Sicherheitselement Gegenstand eines Angriffversuchs gewesen ist: ggf. liegt eine Farbveränderung oder eine erkennbare Rissbildung vor.
Ferner dient das erfindungsgemäße Sicherheitselement an einem Objekt zur Identifizierung und Authentifizierung von Objekten. In einer bevorzugten Ausfuhrungsform wird das erfindungsgemäße Sicherheitselement vor der Anbringung an einem Objekt erfasst. Unter Erfassung wird verstanden, dass das charakteristische Streusignal vom Streubereich des erfindungsgemäßen Sicherheitselements ermittelt und in Form einer elektronisch und maschinell verarbeitbaren Datei gespeichert wird, wobei vor während oder nach der Speicherung eine Verknüpfung zwischen der Datei enthaltend das charakteristische Streusignal und dem optischen Code bzw. einer mittels optischem Code auf dem Sicherheitselements aufgedruckten Identifikationsnummer erfolgt. Auf diese Weise ist das Sicherheitselement registriert. Es trägt einen optischen Code, der mit einer Datei verknüpft ist, welche das charakteristische Streusignal enthält. Diese Datei wird hier als Referenzdatensatz bezeichnet. Der Referenzdatensatz kann das gesamte charakteristische Streusignal in digitalisierter Form enthalten; es kann aber auch nur einen Teil, z.B. ein charakteristisches Muster innerhalb des Signals, einen so genannten Fingerabdruck enthalten. Nachdem das erfindungsgemäße Sicherheitselement erfasst / registriert worden ist, wird es an einem Objekt angebracht. Da es nicht zerstörungsfrei wieder vom Objekt entfernt werden kann, verleiht es dem Objekt eine individuelle Nummer zu Identifizierung (optischer Code) und ein einzigartiges charakteristisches Merkmal zur Authentifizierung (charakteristisches Streusignal). Die Verwendung des erfindungsgemäßen Sicherheitselements zur Identifizierung und Authentifizierung sowie zum Fälschungsschutz eines Objekts umfasst mindestens die Schritte:
(I) Ermittlung des charakteristischen Streusignals des Sicherheitselements,
(H) Verknüpfung des charakteristischen Streusignals mit dem optischen Code des Sicherheitselements,
(HT) Speicherung des charakteristischen Streusignals in Form einer maschinenverarbeitbaren Datei,
(IV) Anbringung des Sicherheitselements an einem Objekt.
Bevorzugt werden die Schritte (I) bis (FV) in der genannten Reihenfolge durchgeführt, wobei die Reihenfolge der Schritte (II) und (JS) auch getauscht werden kann. In Schritt (I) wird das charakteristische Streusignal des erfindungsgemäßen Sicherheitselements ermittelt. Die Ermittlung erfolgt durch Bestrahlung des Streubereichs mit elektromagnetischer Strahlung mit mindestens einer Wellenlänge im Bereich von 300 nm bis 1000 nm und Detektion eines Teils der vom Streubereich unter verschiedenen Winkeln zurückgeworfenen Strahlung. Vorzugsweise erfolgt die Ermittlung des charakteristischen Streusignals mittels eines Verfahrens gemäß WO2005088533(Al).
Erfindungsgemäß erfolgt die Erfassung des Sicherheitselements vor der Anbringung an einem Objekt. Dies hat u.a. einen Geschwindigkeits- und Kostenvorteil. Die Sicherheitselemente können direkt nach ihrer Herstellung schnell erfasst werden. Erfasste Sicherheitselemente können auf Vorrat generiert und gelagert werden und bei Bedarf an einem Objekt angebracht werden.
Das Verfahren zur Identifizierung und Authentifizierung von Objekten anhand des erfindungsgemäßen Sicherheitselements ist ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst mindestens die folgenden Schritte:
(A) Auslesen eines optischen Codes auf dem Sicherheitselement und Bestimmung eines Referenzdatensatzes,
(B) Ermittlung des charakteristischen Streusignals des Sicherheitselements,
(C) Vergleich des charakteristischen Streusignals mit dem Referenzdatensatz,
(D) Ausgabe einer Mitteilung hinsichtlich der Authentizität des Objekts in
Abhängigkeit des Ergebnisses des Vergleichs in Schritt (C).
Die Identifizierung und Authentifizierung eines Objekts erfolgt bevorzugt maschinell.
Schritt (A) dient der Identifizierung des Objekts anhand des optischen Codes. Das Auslesen des optischen Codes in Schritt (A) kann mit einem entsprechenden handelsüblichen Scanner für den verwendeten optischen Code erfolgen. Das Ergebnis ist üblicherweise eine Identifikationsnummer für das Objekt. Bezüglich Details zu optischen Codes sei auf die umfangreiche Literatur zur Dekodierung von optischen Codes verwiesen (z.B. C. Demant, B. Streicher-Abel, P. Waszkewitz, Industrielle Bildverarbeitung, Springer-Verlag, 1998, S. 133 ff, J. Rosenbaum, Barcode, Verlag Technik Berlin, 2000, S. 84 ff). Ist das Objekt identifiziert, wird seine Identität verifiziert. Im Unterschied zu dem in WO2005088533(Al) beschriebenen Verfahren muss das charakteristische Streusignal nicht mit allen zu Streusignalen von Objekten, die zu einem früheren Zeitpunkt erfasst worden sind, verglichen werden. Die Information über die Identität des Objekts kann genutzt werden, um gezielt ein oder mehrere Streusignale von früher erfassten Objekten auszuwählen. Der Referenzdatensatz umfasst ein oder mehrere gezielt ausgewählte Streusignale, die zu einem früheren Zeitpunkt ermittelt und in Form maschinell verarbeitbarer Daten vorzugsweise in einer Datenbank gespeichert worden ist. Im Idealfall umfasst der Referenzdatensatz nur ein einziges Streusignal.
Die Bestimmung des Referenzdatensatzes kann zum Beispiel dadurch erfolgen, dass die Identifikationsnummer auf einen oder mehrere Einträge in einer Datenbank verweist, in dem der Referenzdatensatz und/oder einzelne Streusignale gespeichert sind.
In Schritt (B) wird das charakteristische Streusignal des erfindungsgemäßen Sicherheitselements ermittelt. Die Ermittlung erfolgt durch Bestrahlung des Streubereichs mit elektromagnetischer Strahlung mit mindestens einer Wellenlänge im Bereich von 300 nm bis 1000 nm und Detektion der vom Streubereich unter verschiedenen Winkeln zurückgeworfenen Strahlung. Vorzugsweise erfolgt die Ermittlung des charakteristischen Streusignals mittels eines Verfahrens gemäß WO2005088533(Al).
Die Reihenfolge von Schritt (A) und Schritt (B) kann vertauscht werden.
hi Schritt (C) wird das ermittelte Streusignal mit allen Streusignalen des Referenzdatensatzes aus Schritt (A) verglichen (Authentifizierung). Es wird dasjenige Streusignal ermittelt, das mit dem aktuell bestimmten Streusignal aller Wahrscheinlichkeit nach identisch ist. Durch die Identifikation des Objekts anhand des optischen Codes auf dem Sicherheitselement lässt sich der entsprechende Referenzdatensatz sehr schnell ermitteln. Die Authentifizierung kann somit in einem schnellen 1 :n-Abgleich der aktuell erfassten Streudaten mit dem Referenzdatensatz erfolgen, wobei n bevorzugt im Bereich von 1 bis 1000 liegt. In der Regel wird das charakteristische Streusignal nicht zu 100% mit einem Streusignal aus dem Referenzdatensatz übereinstimmen. Ursache hierfür ist zum Beispiel die Tatsache, dass das erfindungsgemäße Sicherheitselement einem Alterungsprozess unterliegt und sich das charakteristische Streusignal infolge von Umwelteinflüssen verändert. Weiterhin ist es bei der Ermittlung des Streusignals nicht immer möglich, exakt denselben Bereich zu bestrahlen, so dass ggf. bei jedem Authentifizierungsvorgang ein leicht variierendes Streusignal ermittelt wird. In der Regel wird daher ein Schwellenwert S festgelegt. Beträgt der Grad der Übereinstimmung zwischen dem charakteristischen Streusignal und einem Streusignal des Referenzdatensatzes z.B. S oder mehr, so gilt eine Übereinstimmung als gegeben, liegt der Grad der Übereinstimmung unterhalb von S, so gelten die verglichenen Datensätze als verschieden. Das ermittelte charakteristische Streusignal liegt so wie die Streusignale des Referenzdatensatzes in maschinenverarbeitbarer Form vor, d.h. in der Regel als Zahlentabelle. Der Vergleich der Datensätze kann auf Basis der vollständigen Zahlentabelle oder auf Basis von charakteristischen Merkmalen aus der Zahlentabelle erfolgen. Hierfür können z.B. bekannte Verfahren des Pattern Matching eingesetzt werden, bei denen nach Ähnlichkeiten zwischen den Datensätzen gesucht wird (siehe z.B. Image Analysis and Processing: 8th International Conference, ICIAP '95, San Remo, Italy, September 13-15, 1995. Proceedings (Lecture Notes in Computer Science), WO 2005088533(Al), WO2006016114(Al), C. Demant, B. Streicher-Abel, P. Waszkewitz, Industrielle Bildverarbeitung, Springer-Verlag, 1998, S. 133 ff, J. Rosenbaum, Barcode, Verlag Technik Berlin, 2000, S. 84 ff, US 7333641 B2, DE10260642 Al, DE10260638 A1. EP1435586B1).
In Schritt (D) erfolgt die Ausgabe einer Mitteilung hinsichtlich der Authentizität des Objekts in Abhängigkeit des Ergebnisses des Vergleichs in Schritt (C).
In Schritt (D) kann z.B. eine Mitteilung erfolgen, ob es sich bei dem Objekt um ein authentisches Objekt oder eine Fälschung handelt. Es ist z.B. möglich, hierfür ein Lichtsignal zu verwenden: gelten die in Schritt (C) verglichenen Datensätze als übereinstimmend, handelt es sich offensichtlich um keine Fälschung und es leuchtet z.B. ein grünes Lämpchen auf; gelten die in Schritt (C) verglichenen Datensätze als nicht übereinstimmend, handelt es sich offensichtlich um eine Fälschung und es leuchtet z.B. ein rotes Lämpchen auf. Alternativ ist auch ein akustisches Signal oder eine andere Mitteilung, die mit den menschlichen Sinnen erfassbar ist, denkbar. Weiterhin ist es möglich, den Grad der Übereinstimmung über einen Drucker, Monitor oder Ähnlichem auszugeben.
Das erfindungsgemäße Sicherheitselement wird nachfolgend anhand von Figuren und Beispielen näher erläutert, ohne es jedoch hierauf zu beschränken.
Figur 1 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausfuhrungsform des erfindungsgemäßen Sicherheitselements (1) umfassend einen Codebereich (2) und einen Streubereich (3). Der Codebereich (2) umfasst einen optischen Code in Form eines Strichcodes, der in dunklem Farbton auf hellem Hintergrund gedruckt ist. Der Streubereich (3) wird durch einen Rahmen aus einer durchgezogenen Linie kenntlich gemacht. Streubereich (3) und Codebereich (2) sind räumlich voneinander getrennt. Das erfindungsgemäße Sicherheitselement in Figur 1 ist rund ausgeführt. Der Durchmesser liegt im vorliegenden Beispiel zwischen 40 und 60 mm. Neben den dargestellten Elementen (Streubereich, Codebereich, Umrahmung) sind weitere Elemente denkbar, insbesondere die Bedruckung mit Text, Bildern und Zeichen.
Figur 2 zeigt schematisch den Schichtaufbau einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sicherheitselements (a) im Querschnitt, (b) im Querschnitt in einer Explosionsdarstellung. Die Schichtenfolge beginnend mit der untersten Schicht ist: eine Klebeschutzschicht (10), eine Klebeschicht (11), eine Schicht umfassend einen Faserstoff (12), eine Druckschicht (13) und eine Schutzschicht (14). Die Faserstoffschicht (12) erfüllt im vorliegenden Fall neben der Bereitstellung einer Sollbruchstelle bei einem Ablöseversuch (Trennschicht) noch die Funktion der Bereitstellung von zufallig verteilten und / oder orientierten Streuzentren und die Funktion der Aufnahme für die Druckfarbe (Druckschicht).
Figur 3 zeigt schematisch die Einführung von Stanzungen in einem erfindungsgemäßen Sicherheitselement (1). In dieser Ausführungsform liegen drei Typen von Stanzungen vor: radiale Sicherheitsstanzungen (20) im Randbereich des Sicherheitselements, wellenförmige Sicherheitsstanzungen (21), die über das Sicherheitselement verlaufen und eine Außenkonturstanzung (22) im Randbereich des Sicherheitselements.
Figur 4 zeigt schematisch anhand von drei Beispielen, welche Schichten eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements von einer Stanzung betroffen sein können. Weitere Möglichkeiten von Stanzungen sind denkbar. Als Schichtenfolge dient beispielhaft die Schichtenfolge aus Figur 2. Die Stanzung (31) verläuft durch die Schutzschicht, die Druckschicht und die Faserstoffschicht. Es ist denkbar, die Stanzung auch noch durch die Klebeschicht durchzuführen. Eine Stanzung nach Art der Stanzung (31) führt dazu, dass das Sicherheitselement nicht als Ganzes von einem Objekt abgelöst werden kann. Ein Ablöseversuch würde zur Teilung des Sicherheitselements entlang der Stanzlinien führen. Die gezeigte Stanzung (31) hat den Nachteil, dass sie durch die Schutzschicht verläuft. Dadurch könnte z.B. Feuchtigkeit in die weiter unten liegenden Schichten eindringen und Schädigungen verursachen. Die Stanzung (32) verläuft durch die Druckschicht, die Faserstoffschicht und die Klebeschicht. Hier ist die Schutzschicht nicht betroffen und kann daher ihre Funktion voll erfüllen. Ferner würde bei einem Ablöseversuch die Schutzschicht zerreißen (irreversible Schädigung), was erkennbar wäre und einen Ablöseversuch kenntlich machen würde. Die Stanzung (33) verläuft partiell nur durch die Faserstoffschicht. Ein Ablöseversuch wäre erkennbar an den irreversiblen Schädigungen in der Faserstoff- und Schutzschicht.
Figur 5 zeigt schematisch den Schichtaufbau der bevorzugten Ausführungsform eines erfmdungsgemäßen Sicherheitselements aus Beispiel 1 (Details siehe Beispiel 1).
Figur 6 zeigt das charakteristische Streusignal der bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements aus Beispiel 1, gemessen nach dem in Beispiel 2 beschriebenen Verfahren.
Beispiel 1 - Herstellung und Aufbau eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements
Der Aufbau einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sicherheitselements ist schematisch in Figur 5 (b) in Form einer Explosionszeichnung dargestellt.
Der untere Bereich (41) wird durch das Spezialpapier 7110 der Firma 3M (3M 7110 Lithopapier, weiß) gebildet. Dieses Spezialpapier ist ein Verbundmaterial, das bereits die Schichtfolge Klebeschutzschicht, Klebeschicht und Faserstoffschicht umfasst. Die Klebeschicht ist ein stark anhaftender Acrylatklebstoff, dessen Haftkraft zum Untergrund (z.B. Polyethylen oder Polypropylen) nach Herstellerangaben höher ist als die Festigkeit der Faserstoffschicht. Damit wirkt die Faserstoffschicht als Trennschicht, die bei einem Ablöseversuch aufreißt.
Das Spezialpapier 7110 ist im Bereich von -40°C bis 175°C temperaturbeständig. Die matte Oberfläche ermöglicht die Bedruckung und stellt damit die Oberfläche für die
Bedruckung mit einem optischen Code (und ggf. weiteren Druckbildern) bereit.
Gleichzeitig sorgt die für jeden Bereich des Spezialpapiers einzigartige Faserstruktur des
Spezialpapiers für die Bereitstellung von zufällig orientierten und / oder verteilten
Streuzentren, so dass eine Bestrahlung des Spezialpapiers mit elektromagnetischer Strahlung mit mindestens einer Wellenlänge im Bereich von 300 nm bis 1000 nm ein charakteristisches Streusignal ergibt, das eine Authentifizierung des Sicherheitselements
(bzw. des mit dem Sicherheitselement verbundenen Objekts) ermöglicht.
Der Primer (42) dient zur besseren Haftung von Druckfarbe. Hier wurde als Primer das Produkt Indigo Topaz 10 Solution MPS-2056-42 der Firma Hewlett Packard eingesetzt. Der Primer wurde mittels bekannter Drucktechniken (z.B. Digitaldruck) vollflächig auf das Spezialpapier aufgetragen. Auf den Primer (42) sind eine Farbänderungsschicht (43) und eine Druckschicht (44) mittels bekannter Drucktechniken (z.B. Digitaldruck) aufgetragen. Die Farbänderungsschicht (43) besteht aus einer temperatursensitiven Umschlagsfarbe, die einen irreversiblen Farbumschlag bei Überschreiten einer Temperatur von etwa 120°C von transparent nach schwarz bewirkt. Die verwendete Umschlagsfarbe ist unter dem Namen ThermaFlag W/B vom Hersteller Flexo&Gravure Ink. kommerziell erhältlich. Die Umschlagsfarbe wird bevorzugt nur im Codebereich aufgedruckt (anders als in Fig. 5 dargestellt). Auf die Umschlagsfarbe wird der optische Code mittels bekannter Drucktechniken (z.B. Digitaldruck) gedruckt. Den Abschluss des Verbundes bildet eine Schutzschicht (45). Hier wurde als Schutzfolie ein Laminat PET Overlam RP35 der Firma UPM Raflatac mittels bekannter Laminierverfahren aufgebracht.
Figur 5 (a) zeigt den Verlauf der Stanzungen in dem Sicherheitselement (40). Es sind gemäß Figur 3 drei Stanzungstypen vorhanden: radiale Sicherheitsstanzungen (20), wellenförmige Sicherheitsstanzungen (21) und eine Außenkonturstanzung (22). Die radialen Sicherheitsstanzungen (22) und die Außenkonturstanzung (22) verlaufen wie in Fig. 5 (a) schematisch gezeigt durch alle Schichten, wobei lediglich die Klebeschutzschicht (unterer Teil von Bereich (41)) von der Stanzung ausgenommen ist. Die wellenförmigen Sicherheitsstanzungen (21) verlaufen lediglich durch das Spezialpapier, wobei auch hier die Klebeschutzschicht von der Stanzung ausgenommen ist.
Beispiel 2 - Messen des charakteristischen Streusignals eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements
Mittels des in WO2005088533(Al) beschriebenen Verfahrens wurde das charakteristische Streusignal des erfindungsgemäßen Sicherheitselements aus Beispiel 1 gemessen. Das erfindungsgemäße Sicherheitselement hatte die Form, die Ausmaße und die räumliche Verteilung von Codebereich und Streubereich gemäß Figur 1 und Stanzungen gemäß der Figur 3, wobei der Streubereich nicht von Stanzungen betroffen war.
Zur Messung des Streusignals wurde eine Vorrichtung gemäß Figur 1 aus WO 2005088533(Al) verwendet, mit einem Flexpoint® Laser des Typs FP-65/5 (Wellenlänge 650 nm, maximale Leistung 5 mW) und Si-NPN-Fototransistoren des Typs FT-30 der Firma STM als Detektoren.
Das Strahlprofil des Lasers auf dem Sicherheitselement war limenförmig mit einer Länge von 2 mm und einer Breite von 20 μm. Die starre Anordnung aus Laser und Detektoren wurde mit konstanter Geschwindigkeit (etwa 2 cm / Sekunde) quer zur langen Seite des Strahlprofils über einen Bereich von 1,5 cm des Streubereichs geführt.
Figur 6 zeigt die Intensität / der an einem Detektor (Detektor 16b aus Figur 1 der WO2005088533(Al)) erfassten Streustrahlung als Funktion des Verfahrwegs x in willkürlichen Einheiten. Das Streusignal ist für jedes einzelne erfindungsgemäße Sicherheitselement einzigartig und kann daher zur Authentifizierung herangezogen werden.
Bezugszeichen
1 etikettenförmiges Sicherheitselement
2 Codebereich, umfassend einen optischen Code in Form eines Strichcodes 3 Streubereich, visuell markiert durch eine Umrahmung mit einer durchgezogenen Linie
10 Klebeschutzschicht
11 Klebeschicht 12 faserstoffhaltige Schicht
13 Druckschicht
14 Schutzschicht
20 radiale Sicherheitsstanzung
21 wellenförmige Sicherheitsstanzung 22 Außenkonturstanzung
31 Stanzung durch Schutzschicht, Druckschicht und faserstoffhaltige Schicht
32 Stanzung durch Druckschicht, faserstoffhaltige Schicht und Klebeschicht
33 Stanzung partiell durch die faserstoffhaltige Schicht 41 Spezialpapier 7110 der Firma 3M 42 Primer Indigo Topaz 10 Solution MPS-2056-42 der Firma Hewlett Packard
43 Umschlagsfarbe ThermaFlag W/B der Firma Flexo&Gravure Ink.
44 Druckfarbe
45 Schutzschicht PET Overlam RP35 der Firma UPM Raflatac

Claims

Patentansprüche
1. Sicherheitselement in Form eines selbstklebenden Etiketts zur Anbringung des Sicherheitselements an ein Objekt, mit Mitteln, die ein zerstörungsfreies Ablösen des Sicherheitselements vom Objekt verhindern, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement einen Codebereich und einen visuell markierten Streubereich umfasst, wobei der Codebereich einen optischen Code umfasst, und wobei der Streubereich zufällig verteilte und / oder orientierte Streuzentren aufweist, die bei Bestrahlung des Streubereichs mit elektromagnetischer Strahlung ein für das Sicherheitselement charakteristisches und einzigartiges Streusignal bewirken.
2. Sicherheitselement nach einem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Mittel, die ein zerstörungsfreies Ablösen des Sicherheitselements vom Objekt verhindern, durch mindestens eine Trennschicht, Sicherheitsstanzungen und / oder eine Farbänderungsschicht, die eine irreversible Farbveränderung bei Über- und / oder Unterschreiten einer Temperaturgrenze bewirkt, gebildet werden.
3. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 oder 2, mindestens umfassend eine
Klebeschicht, mit der das Sicherheitselement mit einem Objekt verbunden werden kann, eine Faserstoffschicht, welche zufallig verteilte und / oder orientierte Streuzentren bereitstellt, die bei Bestrahlung mit elektromagnetischer Strahlung ein charakteristisches Streusignal bewirken, eine Druckschicht, die den optischen Code umfasst und eine Schutzschicht.
4. Sicherheitselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffschicht als Trennschicht wirkt.
5. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Streubereich und Codebereich räumlich voneinander getrennt sind.
6. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Streubereich und Codebereich einander mindestens teilweise überlappen.
7. Verwendung des Sicherheitselements nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Identifizierung und Authentifizierung eines Objekts.
8. Verwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement in einem ersten Schritt durch Ermittlung des charakteristischen Streusignals erfasst wird und in einem zweiten nachfolgenden Schritt mit einem Objekt verbunden wird.
9. Verfahren zur Identifizierung und Authentifizierung eines Objekts anhand eines
Sicherheitselements nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mindestens umfassend die folgenden Schritte:
(A) Auslesen eines optischen Codes auf dem Sicherheitselement und Bestimmung eines Referenzdatensatzes,
(B) Ermittlung des charakteristischen Streusignals des Sicherheitselements,
(C) Vergleich des charakteristischen Streusignals mit dem Referenzdatensatz,
(D) Ausgabe einer Mitteilung hinsichtlich der Authentizität des Objekts in Abhängigkeit des Ergebnisses des Vergleichs in Schritt (C).
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