WO2015086709A2 - Security element and verification method having an excitation-dependent optical effect in the non-visible wavelength region - Google Patents

Security element and verification method having an excitation-dependent optical effect in the non-visible wavelength region Download PDF

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WO2015086709A2
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    • G07D7/04Testing magnetic properties of the materials thereof, e.g. by detection of magnetic imprint
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    • G07D7/12Visible light, infrared or ultraviolet radiation
    • G07D7/1205Testing spectral properties

Definitions

  • the invention relates generally to a security element with an excitation-dependent optical effect in the non-visible wavelength range, wherein the
  • Excitation is not irradiation of light, as well as a method for verifying such a security element.
  • the proposed security element comprises a recording material in which at least one volume hologram is stored, and at least two separately formed electrodes, to which a voltage can be applied and / or which can be charged, wherein the at least two electrodes and the recording material are formed and mutually are arranged, that when applying the voltage and / or an application of charges at least one local mechanical change, in particular deformation of the
  • Recording material occurs, so that a reconstruction of the volume hologram is at least locally changed, wherein at least one elastic element between the recording material and one of the at least two electrodes is arranged.
  • the document thus shows an electrically stimulable volume hologram.
  • An electrical voltage can influence an optical effect.
  • an occurrence of a disturbance of the reconstruction of the hologram is checked depending on the applied voltage.
  • Printing inks are known from EP 2 463 11 1, the color impression of which is brought about via microparticles contained in one color, which are aligned with one another and arranged in a crystal structure.
  • Wavelength can propagate only along certain directions or not at all in the crystal structure and is reflected accordingly. This causes a color impression due to the wavelength-selectively reflected light.
  • a body color can be spoken of a structural color, since a geometric arrangement of the colloidal particles is responsible for the expression of the color. It is known to use such structural colors for the manufacture of objects whose color impression is easily changeable to a human observer.
  • the invention is achieved by a security element having the features of patent claim 1 and a verification method having the features of patent claim 4.
  • the invention is based on the idea of further developing the structural colors known from the prior art, which have an optical effect similar to that of a photonic crystal, and to provide security elements therewith, in particular for value or security documents.
  • the properties of the colloidal particles are adjusted so that the optical interaction in the
  • Wavelength range occurs.
  • a size of the colloidal nanoparticles is adjusted, so that when forming a suitable electrical or
  • the security element is machine-readable and not visually recognizable. Counterfeiters easily “overlook” such "hidden” security elements that are not immediately visible, so that counterfeiting is due to the absence of the corresponding security elements
  • Entities having at least one security feature are called
  • any physically trained object that includes at least one security feature is a security element.
  • Security documents include i.a. Badges, driving licenses, identity cards, but also banknotes, postage stamps, visas and fake labels and cigarettes, tickets or the like.
  • Value documents are security documents to which a value is assigned, e.g.
  • Pigments which show emission of light as a result of excitation are referred to as luminescent pigments.
  • the emission caused by the excitation is referred to as luminescence, the excitation as luminescence excitation.
  • a preparation that can be used to print information is also referred to as ink or ink.
  • a preparation whose color impression produced in the printed condition is caused by pigments absorbing certain wavelengths of light independently of environmental conditions and / or excitation and / or
  • body colors remit / reflect are called body colors.
  • a color of light is determined by a wavelength of light.
  • a color is also called spectral color, as this is in the decomposition of a radiation which has light of a continuous wavelength spectrum in wavelength-selective
  • the visible wavelength range only covers the wavelength of about 380 nm to 780 nm, ie only wavelengths from this range cause a color impression in a human observer, it is assumed here that also light in the UV wavelength range with wavelengths less than 380 nm or in the IR Wavelength range with wavelengths greater than 780 nm has a color that corresponds to the respective wavelength.
  • the non-visible wavelength range includes UV light with wavelengths below 380 nm and IR light with wavelengths greater than 780 nm.
  • the decisive factor is that light from these wavelengths is optically imperceptible to humans.
  • Particularly preferred wavelength ranges of the invisible wavelength range include the wavelengths 190 nm to 380 nm and 780 nm to 1100 nm.
  • the light of these preferred ranges can be easily detected with silicon-based semiconductor detectors.
  • CMOS and CCD sensors can be used for the detection of non-visible light in the preferred wavelength ranges between 190 nm and 380 nm or 780 nm and 1100 nm.
  • white light is here considered an electromagnetic broadband radiation with a continuous wavelength spectrum, which includes the infrared
  • Wavelength range and the UV wavelength range includes.
  • printing preparations which are structural inks.
  • printing preparations comprising a plurality of nano- or microparticles having electrical or magnetic properties which are arranged in an electric or magnetic field relative to each other in a crystal-like regular structure.
  • the crystal-like structures can be photonic crystals.
  • a photonic crystal is a regular periodic structure that promotes or suppresses light propagation for single or multiple wavelengths due to quantum mechanical effects. This creates a color impression of the corresponding photonic crystal.
  • Structural inks which have a changed color impression upon excitation are likewise described in EP 2 463 11 1 A2. These may be designed such that the printing preparation comprises microcapsules which are a substrate or medium
  • the colloidal particles may be, for example, charged particles comprising, for example, aluminum, copper, silver, tin, titanium, tungsten, zirconium, zinc, silicon, iron, nickel, goblin or the like.
  • the particles may further comprise a substance having a
  • Polymer material includes, for example, polystyrene (PS), polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyvinyl chloride (PVC), polyethylene terephthalate (PET), etc.
  • PS polystyrene
  • PE polyethylene
  • PP polypropylene
  • PVC polyvinyl chloride
  • PET polyethylene terephthalate
  • Embodiments may charge uncharged particles with a charged material.
  • particles may be coated with metal inorganic oxides such as silicon oxide SiO x , titanium oxide TiO x , etc. But also with polymer materials
  • Coated particles coated with ion exchange resins and many more can be used.
  • EP 2 463 1 1 1 A2 a variety of exemplary
  • magnetic field are present.
  • this is understood to mean the absence of an externally specifically set electric or magnetic field.
  • a field caused by magnetic particles or electrically charged particles intrinsically present in an article is left unattended.
  • the magnetic field strength caused by the earth's magnetic field is considered to be insignificant, so that a space is field-free despite the existing geomagnetic field, if no additional magnetic field is present in the room.
  • this field is not considered intrinsic.
  • the space is considered to be field-free when no electric field is present, even if, for example, a magnetic field is applied to affect a magnetorheological fluid in the room in terms of its viscosity.
  • the space is field-free if there is no "external" magnetic field with a field strength in the space that is greater than the field strength of the earth's magnetic field.
  • Structure excitation in the structure color causes an influence of light having the wavelength ⁇ .
  • press ⁇ indicates that the structure excitation causes the structure color to influence light in the UV range.
  • Printing inks or inks which, in the case of a luminescence excitation, in particular an irradiation of UV light, emit an emission of light, i. a
  • Luminescence show, are referred to as luminescent.
  • a security structure formed on the substrate layer which is formed with a structure color comprising microcapsules in which colloidal particles are arranged, which can be arranged in a crystal-like structure by means of a structure excitation, which comprises forming an electric and / or magnetic field, or / and umordenbar, wherein the crystal-like structure on the structure excitation influenceable and / or adjustable reflection and / or transmission properties has for light, the microcapsules in the non-structure excited state for at least one wavelength in the non-visible wavelength range increased transmittance and reduced reflectivity and the microcapsules in the structure-excited state, in which an electrical and / or a magnetic field generated via the structure excitation exist in the region of the microcapsules, in comparison to the non-structurally excited state a reduced one
  • Structure color comprises microcapsules in which colloidal particles are contained, which by means of a structure excitation, which forming an electrical or / and magnetic field comprises, can be arranged to each other in a crystal-like structure and / or can be reorganized, wherein the crystal-like structure on the structure excitation influenceable and / or adjustable reflection and / or transmission properties for light, comprising the steps:
  • Wavelength range lies on the security element while the
  • Security element is in the structure-stimulated state
  • Security element is in the structure-stimulated state
  • Verification can be easily performed with a suitable light source emitting light in the non-visible wavelength region and a detection device which can detect light of the corresponding wavelength, and a detection device
  • a small proportion of the irradiated light intensity can be selected, since reflection of light in the non-visible wavelength range on a physically formed security element or security document generally does not take place. For example, a value of 10% of the irradiated intensity can be assumed for the expected reflection. However, a value of 30%, 50% or even 80% can be set. This depends inter alia on the layer thickness of the security structure, i. the printed structure color amount per area and the concentration of the microcapsules in the structure color.
  • a transmission value of 70% or 50% or even 30% can be set.
  • a much more reliable verification makes possible an embodiment in which additionally the non-structure-excited state of the security element is brought about, and while the security element is in the nonstructured state, light with the one wavelength is irradiated on the security element and while the security element in the not -structured state, the intensity of the light reflected at the security element of the one wavelength is detected and / or the intensity of the light transmitted through the security element of the one wavelength is detected,
  • the reflected intensity detected in the non-pattern excited state is used as the expected reflection intensity and / or the transmitted intensity detected in the non-pattern excited state is used as the expected transmission intensity, and the security element is verified as genuine only when the reflected intensity detected in the structure-excited state is greater than the expected reflection intensity and / or the transmitted intensity detected in the structure-excited state is smaller than the expected transmission intensity.
  • the effect of the pattern excitation on the interaction with the invisible light is clearly demonstrated.
  • Room area in which the security element is located This can be done for example by interrupting a current flow through a coil or other inductance, which generates a magnetic field in the region of the security feature as a structure excitation. Otherwise, alternatively or additionally, a voltage may be set to zero to "remove" an electric field caused by one or two electrodes.
  • Embodiment generating a magnetic and / or electric field in the space area in which the security element is located. Electrodes may be disposed adjacent to the space such that upon application of a voltage, an electric field is generated in the security element and in the microcapsules. In some embodiments, the electrodes are already disposed and integrated in a security document adjacent to the security element. By applying a voltage to contacts connected to the electrodes, an electric field can then be generated reliably.
  • a magnetic field can be generated via a coil structure. For example, spiral-shaped conductor structures can be formed in a security document surrounding the security element. A current can then be fed into the helical conductive structure via contacts guided on a surface of the security document, which generates a magnetic field.
  • the electrical and / or magnetic field can also be generated via external structures not coupled to the security element.
  • the magnetic field for example, by means of an approximation of a permanent magnet to the
  • Security element can be increased. By removing the permanent magnet, field freedom can be generated in the security element. Particularly preferred are magnets in mobile phones, as they generate strong magnetic fields for the comparatively compact design and are available everywhere and available.
  • a wavelength in the UV wavelength range is selected as the one wavelength and irradiated upon irradiation of light of one wavelength UV light.
  • the security element the structure color in the non-structure-excited state, the increased transmissivity and reduced reflectivity for at least one wavelength in the UV wavelength range and exists in the structure-excited state, the reduced transmissivity and the increased reflectivity for this at least one wavelength in the UV wavelength range.
  • the one wavelength is selected in the IR wavelength range and radiated when irradiating light of one wavelength IR light.
  • a security element is correspondingly designed in such a way that the structure color increases in the non-structure-excited state
  • a filtering of the reflected and / or transmitted light is carried out in order to select the one wavelength or a wavelength range which comprises the one wavelength.
  • a filter is between the security element and the
  • Photoluminescence caused by UV or IR radiation can then be distinguished from the reflection of UV or IR radiation.
  • the luminescent light is blocked by the filter and so can not falsify the transmission or reflection measurement.
  • such a selection is advantageous in order to distinguish the carried out UV or IR reflection of a triggered luminescence.
  • an electrical and / or magnetic field strength is changed in the spatial area in which the security element is located while the excited state is brought about, and the intensity of the light of the one wavelength reflected and / or detected at the security element is detected the intensity of the light transmitted through the security element of the one wavelength is repeatedly performed and a dependence of the detected intensities of the reflected light of a wavelength of the electric and / or magnetic field strength with an expected reflection intensity dependence and / or a dependence of the detected Intensities of the transmitted light of a wavelength of the electric and / or magnetic field strength in each case with an expected
  • an angle in the range between 10 ° and 40 °, measured against a surface normal of the substrate of the security element, is preferably selected.
  • the colloidal particles are not arranged in the structure-excited state to a lattice structure which reflects the light of a visible wavelength at all angles of incidence, can also
  • Angular dependence of the observed reflected intensity or the transmitted intensity at the at least one wavelength can be observed in the structure-excited state.
  • the security structure of the security element is structured laterally, for example in such a way that alphanumeric characters, pictograms or the like are printed on the substrate layer with the structure color and information is thus coded, the reflected intensity and / or transmitted intensity is dependent on spatially resolved detection from the structure excitation, the information stored by the structuring hidden information in the non-structure excited state and detectable in the structure-stimulated state.
  • the security element and also a security document for which one wavelength is transparent in the non-structure-excited state is preferred.
  • Detection of non-visible transmitted or reflected light may be via a substrate layer which contains luminescent agents which are not excitable with light in the visible wavelength range, but exhibit a luminescence upon irradiation with the light of a wavelength in the non-visible wavelength range.
  • 1 a - 1 c are schematic representations of a microcapsule of a structural color for
  • Fig. 2a - 2c is a schematic representation of microcapsules for explaining a
  • 3a shows schematic plan views of a security document with a
  • Structure color is used which contains microcapsules
  • FIG. 3b is a schematic sectional view of a security document according to FIG.
  • 4a, 4b are schematic representations of a security document similar to that of Figures 3a and 3b during a luminescence excitation without a structure excitation (4a) and with a structure excitation (4b).
  • Fig. 6a is a schematic diagram of the different
  • Fig. 6b is a schematic diagram of the for the different
  • FIG. 8 is a schematic flow diagram of a verification method.
  • Microcapsules 10 included. The same technical features are provided in the figures with the same reference numerals.
  • a structural ink contains a large number of such microcapsules, which are responsible for the color impression or the color of the structure color.
  • Each of the microcapsules 10 has a shell 11 containing a transparent substance 12 containing colloidal particles, e.g. Nanoparticles 13, includes.
  • the sheath 1 1 is formed of a transparent material.
  • the substance 12 is also transparent and represents a fluid in which the nanoparticles 13 in the
  • Embodiments of Fig. 1 a to 1 c, 2a to 2c can move.
  • the nanoparticles are, for example, clusters of iron oxide with a charged layer or else
  • Embodiments may also be paramagnetic particles.
  • the substances contained therein and the nanoparticles reference is made in particular to EP 2 463 11 1 A2.
  • structural inks containing such microcapsules and resulting in visible wavelength range dyeing are also available from Nanobrick, Gyeonggi-do, Korea.
  • the colloidal nanoparticles in the field-free space which is shown in Fig. 1 a, arranged irregularly.
  • the microcapsules 10 of the colloidal nanoparticles have no special optical property, so that they do not significantly influence the color impression of the structure color in which they are contained. This can thus be regarded, for example, as almost transparent in the printed state. If an electric field with a field strength E1 is applied, the charged nanoparticles align themselves to form a lattice-like crystal structure 15. This is shown in FIGS. 1 b and 1 c. Since the nanoparticles themselves carry a charge, this leads to a repulsion between them.
  • a ratio of the electric field strength E1 or E2 to the own repulsion due to the charge determines a lattice spacing of the nanoparticles. Another factor is the Particle size. If an interaction with light of a wavelength in the UV wavelength range is to be brought about, the particle size must be selected to be correspondingly small.
  • the crystal structure thus formed has characteristics of a photonic crystal. In this, for some wavelengths, propagation is only along certain
  • FIGS. 2a to 2c another embodiment of microcapsules 10 is shown schematically. These differ in that the colloidal particles already in the field-free space in the microcapsule 10 have a crystal structure 15, so that from the white light of a black body beam, for example, a color component of the far infrared (FIR) is reflected. As the field strength increases, the distance between the particles in the crystal lattice decreases, so that a near infrared (NIR) color component is now reflected. If the field strength is further increased (FIG. 2c), the grid spacing becomes even smaller, so that again a color component of the near infrared (NIR) is reflected again.
  • NIR near infrared
  • a security element 1 10 is applied as a security structure in the form of a printing with a here designated as IR structure color printing preparation.
  • IR structure color is a printing preparation, in which the structure-excited state is reflected by the microcapsules of the structure color IR light.
  • the security element is formed with the security structure as rectangular printing on a substrate. It is understood that any shape and graphics could be printed with the luminescent structure color.
  • Fig. 3b is a sectional view of the security document 100 is shown.
  • a document body which is formed from one or more substrate layers 160.
  • a surface 165 of one of the substrate layers 160 is printed with a structure color 210. This forms the security feature 1 10. There is one more about this
  • Covering layer 180 arranged, which for both light in the non-visible
  • Wavelength range is transparent.
  • the substrate layers 160 may be transparent or opaque or, for example, only in the region in which the surface 165 is printed with the structure color 210, a transparent window for the light from the non-visible wavelength range.
  • FIG. 4a shows on the left a schematic sectional drawing of a security document 100 with a security feature 110.
  • the security element 110 includes a security structure 15, which is printed with a structure color 210 on a surface 165 of a substrate layer 160.
  • the security structure 15 has a shape of a letter "A.” This is intended to indicate that information is stored via a lateral patterning.
  • the substrate layer 160 is joined to a document body 150 by a cover layer 180. This can for example via a lamination process.
  • the security document 100 is at least in the area of
  • Security elements 1 10 transparent for the light with a wavelength in the non-visible wavelength range. If, for example, the security element in the structurally excited state is to reflect light with a wavelength in the UV wavelength range, for example at 254 nm, then it is advantageous if at least the materials of the security document 100 except for the structure color 210 for light of the non-visible Wavelength, for example, for 254 nm, are transparent. In the non-structure excited state, the structure color 210 and thus the entire security element 1 10 is transparent to UV light with the wavelength 254 nm. In the illustrated embodiment, the entire Security document for the non-visible wavelength, here for example 254 nm, transparent.
  • the security document 100 and the security element 1 10 are in the situation shown in Fig. 4a in the non-structural state excited.
  • Security element is in a field-free space.
  • a UV lamp 300 With a UV lamp 300, light 120 of a non-visible wavelength, for example with a wavelength of 254 nm, is irradiated onto the security element 110.
  • reflected light 121 of a wavelength of the non-visible wavelength range is optionally passed through a filter 31 1 and then to a detection device 321st
  • the detection device 321 may be a photodiode which has a measurement sensitivity at the one wavelength of the incident light 120.
  • the detection device 321 may have an imaging or collection optics, not shown, to direct a plurality of photons on the photodiode.
  • a CCD camera or the like which also has a measuring capability for the one in the one wavelength of the incident light 120, i. which has a wavelength of the invisible wavelength range.
  • a CCD camera With a CCD camera, a spatially resolved detection of the intensity is possible.
  • the detection means may further alternatively or additionally comprise a conversion layer which converts incident light 121 of one non-visible wavelength into light 331 of another wavelength, preferably in the visible wavelength range.
  • the conversion layer may comprise a luminescent color with luminescent pigments. If, as in the example described, UV light of wavelength 254 nm is to be detected, then the reflected UV light 121 can be converted into light 331 in the visible wavelength range. This can be detected and evaluated by the human eye or a camera, for example a CCD-based camera.
  • a reflected image 201 does not show reflected light 121.
  • the intensity of the light in the non-visible wavelength range is indicated in each case by a snap-in density.
  • a contour 1 1 1 of the printed security structure 1 15 in the form of an "A" is only to indicate the position of the security structure 1 15 and the structure color 210, which forms the security structure 1 15 drawn.
  • the security element 1 15 in Figure 202 is not recognizable.
  • the transmitted light 122 is preferably passed through a filter 312 to a detection device 322.
  • the above with regard to the detection of the reflected light 121 is analogous to the detection of the transmitted light 122.
  • the filter 312 and the detection means 322 may be correspondingly identical to the filter 31 1 and the detection means 321, if the measurement is time-delayed in reflection and in transmission be executed. In some embodiments, only either a measurement is performed in reflection or in transmission. Also in this case, only one filter and one detection device are needed at a time.
  • a detected image 202 of the transmitted light of the non-visible wavelength is homogeneously bright. The existence of the security element can not be noticed.
  • FIG. 4b shows the security document and the detection situation according to FIG. 4a in the case where the security element is in the structurally excited state. This is indicated by E-field arrows 350.
  • a luminous "A" is indicated in the figure 201.
  • the incident UV light 121 is reflected: an intensity of the reflected light detected during the structure excitation is greater than the intensity of the reflected light which is responsible for the non-reflected light.
  • structure-inspired state of the structure color 210 of the security structure 1 15 is detected.
  • the shape "A" of the security structure 15 can be recognized as negative, ie, the lateral shape of the structure color 210 printed on the surface 165 of the substrate layer 160 can be recognized as a dark area against a light background of the transmitted UV light 122
  • the structure color 210 prevents in
  • the security element can be designed to interact with IR light.
  • the structure color and its colloidal particles as well as the structure excitation need only be adapted accordingly.
  • FIGS. 5a to 5e show the situation of FIGS. 4a and 4b for a sequence in which the intensity of the structure excitation is increased, for example the electric field strength. Measurements in reflection and in transmission are carried out for different excitation intensities. The respective detected intensities of the reflected non-visible light and the transmitted non-visible light are respectively shown in a spatially resolved representation. A strength of the excitation is schematically indicated in each case over a length of the field arrows causing E-field.
  • Excitation field strength increases monotonically from the situation of FIG. 5a to the situation of FIG. 5e.
  • the same behavior is shown as in FIG. 4a.
  • FIG. 5b From an excitation intensity, which is shown in FIG. 5b, for example, 30% of the incident light is reflected with the non-visible wavelength. The transmission decreases to 70%. If the excitation intensity is further increased, as shown in FIG. 5 c, the reflection increases to approximately 90% and the transmission decreases to approximately 10%.
  • FIG. 5d illustrates the situation in which the maximum reflection of the incident light with the non-visible wavelength takes place, for example ideally a reflection of 100%. The transmission then drops to 0%.
  • the reflection intensity and the transmission intensity are for a place of
  • Structure excitation intensity and a dependence of the transmission intensity on the structure excitation intensity can likewise be used to verify the security element. Only if the structure color is identical in its properties to a structure color with which authentic security elements are manufactured, the same dependence of the reflection or transmission results for the light of a selected wavelength length in the non-visible wavelength range, as expected becomes.
  • the procedure described with reference to FIGS. 5a to 5e can also be chosen in order to find the optimal structure excitation.
  • Fig. 7 is an exploded view of a security document is shown schematically.
  • the security document 30 comprises a total of five substrate layers 31 - 35 in the illustrated embodiment. Only the uppermost two substrate layers 31, 32 must be made transparent to light of a non-visible wavelength, in order to be able to execute reflection on the structure-enhanced security structure of the security element, which is printed on the middle substrate 33.
  • an electrically conductive planar or else grid-like structure is applied as the electrode 41, 42.
  • the electrode 41, 42 can be formed transparently by means of zinc sulfite.
  • the electrode 42 arranged on the substrate layer 34 below the safety structure 15 is designed as a metal layer or metal grid. If the grid lines are chosen fine enough, the
  • Electrode 41 can also be formed on the substrate layer 32 by means of metallic wires or opaque conductive printing structures in the form of a grid, which has a high light transmission in the range of above 50% to preferably 90% in the visible wavelength range. However, it is particularly preferable to use a transparent electrode.
  • the electrodes 41, 42 are different
  • Corresponding electrodes 53, 54 are correspondingly provided with a conductive structure in the form of a coil on the middle
  • Substrate layer 33 contacted. This encloses the safety structure 15. When a current is passed through the conductor loop 55, a magnetic field is created in the region of the safety structure 15. Thus, particles which are paramagnetic can be aligned to a crystal structure similar to charged particles via an electric field.
  • the uppermost and lowermost substrate layers 31, 35 serve essentially as
  • All substrate layers 31, 35 are preferably over
  • FIG. 8 schematically shows a flow chart of a verification method 500.
  • a security element is provided, for example, integrated in a security document 510.
  • field freedom in the area of the security element is brought about 520.
  • an irradiation of light with a wavelength in the non-visible wavelength range 530 takes place.
  • detection of the light with the wavelength possibly reflected by the security structure and / or transmitted through the security structure takes place in the non-visible
  • Wavelength range 540 instead.
  • a structure excitation is carried out 620, for example by generating an electric field in the region of the security element or else a
  • Security element must be exceeded. The same applies to the transmission, wherein the transmitted intensity detected in the structure-excited state must fall below a transmission intensity derived from the detected intensity of the non-structure-excited state in order to be able to verify the security element as genuine. Based on the comparison results or a verification decision is thus made 720, indicating whether the security element is real or not. Finally, the verification decision is issued 730. It turns out that in simple
  • Embodiments only the transmission or the reflection can be evaluated. It can also be applied to measurements in the non-structural state at all simple embodiments are dispensed with and a value can be specified as reflection intensity, which must be exceeded in the structure-stimulated state. The same applies to the transmission intensity to be undercut.

Abstract

The invention relates to a security element (110), comprising a substrate layer and a security structure (115) formed on the substrate layer, which is constructed having a structural color (210) comprising microcapsules (10) containing colloidal particles (13), which by means of a structural excitation comprising the creation of an electrical and/or magnetic field can be arranged and/or re-arranged in a crystal-like structure to each other. The crystal-like structure (15) has reflection and/or transmission properties for light that can be influenced and/or adjusted by way of the structural excitation. In a non-excited state, the microcapsules (10) have an increased transmission capability and reduced reflection ability for at least one wavelength in the non-visible wavelength region. In the structural excited state, in which an electrical and/or magnetic field generated by way of structural excitation exists in the region of the microcapsules (10), the microcapsules (10) have a reduced transmission capability and an increased reflection ability compared to the non-structural excited state. The invention further relates to a verification method.

Description

Sicherheitselement und Verifikationsverfahren mit einem anregungsabhängigen optischen Effekt im nicht sichtbaren Wellenlängenbereich  Security element and verification method with an excitation-dependent optical effect in the invisible wavelength range
Die Erfindung betrifft allgemein ein Sicherheitselement mit einem von einer Anregung abhängigen optischen Effekt im nicht-sichtbaren Wellenlängenbereich, wobei die The invention relates generally to a security element with an excitation-dependent optical effect in the non-visible wavelength range, wherein the
Anregung keine Einstrahlung von Licht ist, sowie ein Verfahren zum Verifizieren eines solchen Sicherheitselements. Excitation is not irradiation of light, as well as a method for verifying such a security element.
Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von Sicherheits- und Wertdokumenten mit Sicherheitsmerkmalen und Sicherheitselementen bekannt, die einen optischen Effekt bei der Wechselwirkung mit Licht im nicht-sichtbaren Wellenlängenbereich zeigen. So sind optische Elemente in Form von Hologrammen bekannt, die eine Beugung nur mit Licht im nicht-sichtbaren Wellenlängenbereich, beispielsweise dem IR-Wellenlängenbereich aufweisen. Andere Sicherheitselemente zeigen eine wellenlängenabhängige A variety of security and value documents with security features and security elements are known from the prior art, which show an optical effect when interacting with light in the non-visible wavelength range. Thus, optical elements in the form of holograms are known which have a diffraction only with light in the non-visible wavelength range, for example the IR wavelength range. Other security elements show a wavelength dependent
Transmission oder Reflexion. Transmission or reflection.
Aus der DE 10 2008 020 769 B3 ist ein elektrisch stimulierbares Sicherheitselement bekannt. Das vorgeschlagene Sicherheitselement umfasst ein Aufzeichnungsmaterial, in dem mindestens ein Volumenhologramm gespeichert ist, und mindestens zwei voneinander getrennt ausgebildete Elektroden, an die eine Spannung anlegbar ist und/oder die mit Ladung beaufschlagbar sind, wobei die mindestens zwei Elektroden und das Aufzeichnungsmaterial so ausgebildet und zueinander angeordnet sind, dass bei einem Anlegen der Spannung und/oder einer Beaufschlagung mit Ladungen zumindest eine lokale mechanische Veränderung, insbesondere Verformung, des From DE 10 2008 020 769 B3 an electrically stimulable security element is known. The proposed security element comprises a recording material in which at least one volume hologram is stored, and at least two separately formed electrodes, to which a voltage can be applied and / or which can be charged, wherein the at least two electrodes and the recording material are formed and mutually are arranged, that when applying the voltage and / or an application of charges at least one local mechanical change, in particular deformation of the
Aufzeichnungsmaterials eintritt, so dass eine Rekonstruktion des Volumenhologramms zumindest lokal verändert ist, wobei mindestens ein elastisches Element zwischen dem Aufzeichnungsmaterial und einer der mindestens zwei Elektroden angeordnet ist. Die Druckschrift zeigt somit ein elektrisch stimulierbares Volumenhologramm. Über eine elektrische Spannung kann ein optischer Effekt beeinflusst werden. Bei einer Verifikation wird beispielsweise ein Auftreten einer Störung der Rekonstruktion des Hologramms abhängig von der angelegten Spannung geprüft. Recording material occurs, so that a reconstruction of the volume hologram is at least locally changed, wherein at least one elastic element between the recording material and one of the at least two electrodes is arranged. The document thus shows an electrically stimulable volume hologram. An electrical voltage can influence an optical effect. In a verification, for example, an occurrence of a disturbance of the reconstruction of the hologram is checked depending on the applied voltage.
Aus der EP 2 463 1 1 1 sind Druckfarben bekannt, deren Farbeindruck über in einer Farbe enthaltene Mikroteilchen herbeigeführt wird, die zueinander ausgerichtet und in einer Kristallstruktur angeordnet sind. Dort sind Druckfarben beschrieben, die in einem Druckmedium eine Vielzahl von Teilchen aufweisen, die in dem Medium dispergiert sind und elektrische oder magnetische Eigenschaften aufweisen, sodass diese bei Anwendung eines elektrischen oder magnetischen Felds sich zueinander in einer Kristallstruktur ausrichten. Diese Kristallstruktur sorgt dafür, dass sich Licht einer bestimmten Printing inks are known from EP 2 463 11 1, the color impression of which is brought about via microparticles contained in one color, which are aligned with one another and arranged in a crystal structure. There are printing inks described in a Pressure medium having a plurality of particles which are dispersed in the medium and have electrical or magnetic properties, so that they align with each other in a crystal structure when using an electric or magnetic field. This crystal structure ensures that light of a particular
Wellenlänge nur entlang bestimmter Richtungen oder gar nicht in der Kristallstruktur ausbreiten kann und entsprechend reflektiert wird. Hierüber wird ein Farbeindruck aufgrund des wellenlängenselektiv reflektierten Lichts hervorgerufen. Im Gegensatz zu einer Körperfarbe kann hier von einer Strukturfarbe gesprochen werden, da eine geometrische Anordnung der kolloidalen Teilchen für die Ausprägung der Farbe verantwortlich ist. Bekannt ist eine Verwendung solche Strukturfarben zum Herstellen von Gegenständen, deren Farbeindruck auf einen menschlichen Betrachter einfach veränderbar ist. Wavelength can propagate only along certain directions or not at all in the crystal structure and is reflected accordingly. This causes a color impression due to the wavelength-selectively reflected light. In contrast to a body color can be spoken of a structural color, since a geometric arrangement of the colloidal particles is responsible for the expression of the color. It is known to use such structural colors for the manufacture of objects whose color impression is easily changeable to a human observer.
Es ist ein allgemeines Bestreben, Sicherheitsdokumente in der Weise fortzubilden, dass diese Sicherheitselemente und Merkmale enthalten, welche für Fälscher schwerer nachzuahmen und/oder zu manipulieren sind. It is a general endeavor to develop security documents in such a way that they contain security elements and features which are harder to imitate and / or manipulate for counterfeiters.
Der Erfindung liegt daher die technische Aufgabe zugrunde, ein neuartiges The invention is therefore based on the technical problem of a novel
Sicherheitselement und ein Verfahren zu schaffen, mit dem auf einfache Weise das Sicherheitselement verifizierbar ist. To provide security element and a method with which the security element is easily verifiable.
Die Erfindung wird durch ein Sicherheitselement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Verifikationsverfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 4 gelöst. The invention is achieved by a security element having the features of patent claim 1 and a verification method having the features of patent claim 4.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Further advantageous embodiments will become apparent from the dependent claims.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Strukturfarben, welche über einen optischen Effekt ähnlich dem eines photonischen Kristalls verfügen, weiterzubilden und hiermit Sicherheitselemente, insbesondere für Wertoder Sicherheitsdokumente, zu schaffen. Insbesondere werden die Eigenschaften der kolloidalen Teilchen so angepasst, dass die optische Wechselwirkung im The invention is based on the idea of further developing the structural colors known from the prior art, which have an optical effect similar to that of a photonic crystal, and to provide security elements therewith, in particular for value or security documents. In particular, the properties of the colloidal particles are adjusted so that the optical interaction in the
strukturangeregten Zustand der Strukturfarbe mit Licht im nicht-sichtbaren structure-stimulated state of the structure color with light in the non-visible
Wellenlängenbereich erfolgt. Insbesondere eine Größe der kolloidalen Nanoteilchen wird angepasst, so dass bei einem Ausbilden eines geeigneten elektrischen oder Wavelength range occurs. In particular, a size of the colloidal nanoparticles is adjusted, so that when forming a suitable electrical or
magnetischen Felds im Bereich der verdruckten Strukturfarbe eine Kristallgitterstruktur entsteht, welche eine Wechselwirkung mit Licht im UV-Wellenlängenbereich oder im IR- Wellenlängenbereich zeigt, jedoch seinen sichtbaren Eindruck im sichtbaren magnetic field in the area of the printed structure color, a crystal lattice structure is produced, which interacts with light in the UV wavelength range or in the IR range. Wavelength range shows, however, its visible impression in the visible
Wellenlängenbereich nicht verändert. Wavelength range not changed.
Man erhält hierdurch ein Sicherheitselement, welches nur mit Licht im nicht sichtbaren Wellenlängenbereich nachweisbar ist und zusätzlich von einer Anregung mit einem elektrischen oder magnetischen Feld abhängig ist. Der Aufwand, ein solches This gives a security element, which is detectable only with light in the non-visible wavelength range and is additionally dependent on an excitation with an electric or magnetic field. The effort, such
Sicherheitselement herzustellen, ist deutlich gesteigert, sodass eine Fälschung erschwert wird. Das Sicherheitselement ist maschinenlesbar und visuell nicht erkennbar. Von Fälschern werden solche„verdeckten", nicht sofort sichtbaren Sicherheitselemente leicht „übersehen", sodass Fälschungen an dem Fehlen des entsprechenden Making security element is significantly increased, so that a fake is difficult. The security element is machine-readable and not visually recognizable. Counterfeiters easily "overlook" such "hidden" security elements that are not immediately visible, so that counterfeiting is due to the absence of the corresponding security elements
Sicherheitselements und dem Fehlen des damit verknüpften Effekts bei einer Verifikation, z.B. an einer Grenzübergangsstelle, leicht erkannt werden können. Security elements and the absence of the associated effect in a verification, e.g. at a border crossing point, can be easily recognized.
Geschaffen wird somit ein neuartiges Sicherheitselement, welches mit einem neuartigen Verifikationsverfahren auf ein Vorhandensein und dessen Unversehrtheit überprüft werden kann. Thus, a novel security element is created, which can be checked for its presence and its integrity by means of a novel verification procedure.
Definition definition
Merkmale, welche für eine Verifikation genutzt werden können und somit eine Characteristics, which can be used for a verification and thus a
Absicherung gegenüber einem unautorisierten Duplizieren oder Herstellen, einem Hedge against unauthorized duplication or making, a
Verfälschen oder Ähnlichem bieten, werden als Sicherheitsmerkmale bezeichnet. Falsifying or the like are called security features.
Entitäten, welche mindestens ein Sicherheitsmerkmal aufweisen, werden als Entities having at least one security feature are called
Sicherheitselement bezeichnet. Somit ist jeder körperlich ausgebildete Gegenstand, der mindestens ein Sicherheitsmerkmal umfasst, ein Sicherheitselement. Security element called. Thus, any physically trained object that includes at least one security feature is a security element.
Dokumente, welche mindestens ein Sicherheitsmerkmal aufweisen, werden als Documents that have at least one security feature are called
Sicherheitsdokumente bezeichnet. Sicherheitsdokumente umfassen u.a. Ausweise, Führerscheine, Identitätskarten, aber auch Banknoten, Postwertzeichen, Visa sowie gegenüber Fälschung gesicherten Etiketten und Verkackungen, Eintrittskarten oder Ähnliches. Security documents called. Security documents include i.a. Badges, driving licenses, identity cards, but also banknotes, postage stamps, visas and fake labels and cigarettes, tickets or the like.
Wertdokumente sind Sicherheitsdokumente, denen ein Wert zugeordnet ist, z.B. Value documents are security documents to which a value is assigned, e.g.
Banknoten, Postwertzeichen etc. Pigmente, welche infolge einer Anregung, beispielsweise einer Einstrahlung von UV-Licht, Emission von Licht zeigen, werden als Lumineszenzpigment bezeichnet. Die durch die Anregung verursachte Emission wird als Lumineszenz bezeichnet, die Anregung als Lumineszenzanregung. Banknotes, postage stamps etc. Pigments which show emission of light as a result of excitation, for example exposure to UV light, are referred to as luminescent pigments. The emission caused by the excitation is referred to as luminescence, the excitation as luminescence excitation.
Eine Zubereitung, welche zum Drucken von Informationen verwendet werden kann, wird auch als Tinte oder Druckfarbe bezeichnet. A preparation that can be used to print information is also referred to as ink or ink.
Eine Zubereitung, deren im verdruckten Zustand hervorgerufener Farbeindruck durch Pigmente hervorgerufen wird, welche bestimmte Wellenlängen des Lichts unabhängig von Umgebungsbedingungen und/oder einer Anregung absorbieren und/oder A preparation whose color impression produced in the printed condition is caused by pigments absorbing certain wavelengths of light independently of environmental conditions and / or excitation and / or
remittieren/reflektieren, werden als Körperfarben bezeichnet. remit / reflect are called body colors.
Druckzubereitungen bzw. Druckfarben oder Tinten, deren Farbeindruck im verdruckten Zustand dadurch hervorgerufen wird, dass eine Vielzahl von Teilchen in einer Printing preparations or inks or inks whose color impression in the printed state is caused by the fact that a plurality of particles in one
kristallartigen regelmäßigen Struktur angeordnet sind, sodass eine Lichtausbreitung einzelner Wellenlängen durch die Kristallstruktur nur in bestimmten Richtungen oder gar nicht möglich ist und hierüber ein Farbeindruck hervorgerufen wird, werden als are arranged crystal-like regular structure, so that a light propagation of individual wavelengths through the crystal structure only in certain directions or not at all possible and this is a color impression is caused to be as
Strukturfarben bezeichnet. Structure colors designated.
Eine Farbe von Licht ist durch eine Welllänge des Lichts festgelegt. Eine solche Farbe nennt man auch Spektralfarbe, da diese beim Zerlegen einer Strahlung, welche Licht eines kontinuierlichen Wellenlängenspektrums aufweist, in wellenlängenselektive A color of light is determined by a wavelength of light. Such a color is also called spectral color, as this is in the decomposition of a radiation which has light of a continuous wavelength spectrum in wavelength-selective
Komponenten, diese Komponente jeweils einen für die selektierte Wellenlänge Components, this component one each for the selected wavelength
charakteristischen Farbeindruck hervorrufen. Obwohl der sichtbare Wellenlängenbereich nur die Wellenlänge von etwa 380 nm bis 780 nm umfasst, also nur Wellenlängen aus diesem Bereich bei einem menschlichen Betrachter einen Farbeindruck hervorrufen, wird hier davon ausgegangen, dass auch Licht im UV-Wellenlängenbereich mit Wellenlängen kleiner 380 nm oder im IR-Wellenlängenbereich mit Wellenlängen größer 780 nm eine Farbe aufweist, die mit der jeweiligen Wellenlänge korrespondiert. cause characteristic color impression. Although the visible wavelength range only covers the wavelength of about 380 nm to 780 nm, ie only wavelengths from this range cause a color impression in a human observer, it is assumed here that also light in the UV wavelength range with wavelengths less than 380 nm or in the IR Wavelength range with wavelengths greater than 780 nm has a color that corresponds to the respective wavelength.
Der nicht sichtbare Wellenlängenbereich umfasst UV-Licht mit Wellenlängen kleiner 380 nm und IR-Licht mit Wellenlängen größer 780 nm. Ausschlaggebend ist, dass Licht dieser Wellenlängen für den Menschen optisch nicht wahrnehmbar ist. Besonders bevorzugte Wellenlängenbereiche des nicht sichtbaren Wellenlängenbereichs umfassen die Wellenlängen 190 nm bis 380 nm und 780 nm bis 1 100 nm. Das Licht dieser bevorzugten Bereiche kann mit Halbleiterdetektoren auf Siliziumbasis einfach nachgewiesen werden. Somit können CMOS- und CCD-Sensoren für den Nachweis von nicht sichtbarem Licht in den bevorzugten Wellenlängenbereichen zwischen 190 nm und 380 nm bzw. 780 nm und 1 100 nm eingesetzt werden. The non-visible wavelength range includes UV light with wavelengths below 380 nm and IR light with wavelengths greater than 780 nm. The decisive factor is that light from these wavelengths is optically imperceptible to humans. Particularly preferred wavelength ranges of the invisible wavelength range include the wavelengths 190 nm to 380 nm and 780 nm to 1100 nm. The light of these preferred ranges can be easily detected with silicon-based semiconductor detectors. Thus, CMOS and CCD sensors can be used for the detection of non-visible light in the preferred wavelength ranges between 190 nm and 380 nm or 780 nm and 1100 nm.
Als weißes Licht wird hier eine elektromagnetische breitbandige Strahlung mit einem kontinuierlichen Wellenlängenspektrum angesehen, welches auch den infraroten As white light is here considered an electromagnetic broadband radiation with a continuous wavelength spectrum, which includes the infrared
Wellenlängenbereich und den UV-Wellenlängenbereich umfasst. Wavelength range and the UV wavelength range includes.
Aus dem Stand der Technik, insbesondere der EP 2 463 1 1 1 A2 sind Druckzubereitungen bekannt, welche Strukturfarben sind. Dort sind Druckzubereitungen beschrieben, welche eine Vielzahl von Nano- oder Mikroteilchen umfasst, die elektrische oder magnetische Eigenschaften aufweisen, welche sich in einem elektrischen oder magnetischen Feld relativ zueinander in einer kristallartigen regelmäßigen Struktur anordnen. Dort ist beschrieben, dass die kristallartigen Strukturen photonische Kristalle sein können. Ein photonischer Kristall ist eine regelmäßige periodische Struktur, welche aufgrund quantenmechanischer Effekte eine Lichtausbreitung für einzelne oder eine Mehrzahl von Wellenlängen begünstigt oder unterbindet. Hierdurch entsteht ein Farbeindruck des entsprechenden photonischen Kristalls. From the prior art, in particular EP 2 463 11 1 A2, printing preparations are known which are structural inks. There are described printing preparations comprising a plurality of nano- or microparticles having electrical or magnetic properties which are arranged in an electric or magnetic field relative to each other in a crystal-like regular structure. There it is described that the crystal-like structures can be photonic crystals. A photonic crystal is a regular periodic structure that promotes or suppresses light propagation for single or multiple wavelengths due to quantum mechanical effects. This creates a color impression of the corresponding photonic crystal.
Strukturfarben, die bei einer Anregung einen veränderten Farbeindruck aufweisen, sind ebenfalls in der EP 2 463 1 1 1 A2 beschrieben. Diese können so ausgebildet sein, dass die Druckzubereitung Mikrokapseln umfasst, welche ein Substrat oder Medium Structural inks which have a changed color impression upon excitation are likewise described in EP 2 463 11 1 A2. These may be designed such that the printing preparation comprises microcapsules which are a substrate or medium
einschließen, in welchem wiederum eine Vielzahl kolloidaler Teilchen angeordnet ist, welche eine elektrische oder magnetische Eigenschaft aufweisen und sich in einem elektrischen oder magnetischen Feld relativ zueinander zu einem Kristall oder einer kristallartigen Struktur anordnen. Dort ist beschrieben, dass die kolloidalen Teilchen beispielsweise geladene Teilchen sein können, welche beispielsweise Aluminium, Kupfer, Silber, Zinn, Titan, Wolfram, Zirkon, Zink, Silizium, Eisen, Nickel, Kobold oder Ähnliches umfassen. Die Teilchen können ferner eine Substanz aufweisen, welche ein in which in turn a plurality of colloidal particles are arranged, which have an electrical or magnetic property and arrange in an electric or magnetic field relative to each other to a crystal or a crystal-like structure. There, it is described that the colloidal particles may be, for example, charged particles comprising, for example, aluminum, copper, silver, tin, titanium, tungsten, zirconium, zinc, silicon, iron, nickel, goblin or the like. The particles may further comprise a substance having a
Polymermaterial enthält, beispielsweise Polystyren (PS), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylen Terephthalat (PET) usw. Gemäß anderen Ausführungen können nicht geladene Teilchen mit einem geladenen Material beschichtet sein. Beispielsweise können Teilchen mit metallanorganischen Oxiden wie Siliziumoxid SiOx, Titanoxid TiOx usw. beschichtet sein. Aber auch mit Polymermaterialen Polymer material includes, for example, polystyrene (PS), polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyvinyl chloride (PVC), polyethylene terephthalate (PET), etc. According to others Embodiments may charge uncharged particles with a charged material. For example, particles may be coated with metal inorganic oxides such as silicon oxide SiO x , titanium oxide TiO x , etc. But also with polymer materials
beschichtete, mit lonenaustauschharzen beschichtete Teilchen und viele mehr können verwendet werden. In der EP 2 463 1 1 1 A2 ist eine Vielzahl von beispielhaften Coated particles coated with ion exchange resins and many more can be used. In EP 2 463 1 1 1 A2, a variety of exemplary
Ausführungen beschrieben. Versions described.
Als feldfrei wird ein Raum bezeichnet, in dem weder ein elektrisches noch ein Field-free is a space in which neither an electric nor a
magnetisches Feld vorhanden sind. Im Sinne der hier beschriebenen Gegenstände wird darunter das Nichtvorhandensein eines äu ßeren gezielt eingestellten elektrischen oder magnetischen Felds verstanden. Ein Feld, welches durch intrinsisch in einem Gegenstand vorhandene magnetische Teilchen oder elektrisch geladenen Teilchen verursacht wird, wird hierbei unbetrachtet gelassen. Ebenso wird die durch das Erdmagnetfeld verursachte magnetische Feldstärke als unbeachtlich angesehen, so dass ein Raum trotz des vorhandenen Erdmagnetfelds feldfrei ist, wenn kein zusätzliches magnetisches Feld in dem Raum vorhanden ist. Bei einem Anlegen einer Spannung an Elektroden eines zur Ausbildung eines Feldes in dem Gegenstand, wird dieses Feld nicht als intrinsisch angesehen. magnetic field are present. For the purposes of the objects described here, this is understood to mean the absence of an externally specifically set electric or magnetic field. A field caused by magnetic particles or electrically charged particles intrinsically present in an article is left unattended. Similarly, the magnetic field strength caused by the earth's magnetic field is considered to be insignificant, so that a space is field-free despite the existing geomagnetic field, if no additional magnetic field is present in the room. Upon application of voltage to electrodes to form a field in the article, this field is not considered intrinsic.
Wird die Ausrichtung der kolloidalen Teilchen nur durch das elektrische Feld The orientation of the colloidal particles only by the electric field
herbeigeführt, so wird der Raum als feldfrei angesehen, wenn kein elektrisches Feld vorhanden ist, selbst dann, wenn beispielsweise ein magnetisches Feld anliegt, um ein magnetorheologisches Fluid in dem Raum hinsichtlich seiner Viskosität zu beeinflussen. brought about, the space is considered to be field-free when no electric field is present, even if, for example, a magnetic field is applied to affect a magnetorheological fluid in the room in terms of its viscosity.
Analoges gilt für den Fall, dass ein magnetisches Feld zum Ausrichten der kolloidalen Teilchen verwendet wird und ein elektrisches Feld zum Steuern der Viskosität eines elektrorheologischen Fluids genutzt wird. Der Raum ist dann feldfrei, wenn kein„äu ßeres" Magnetfeld mit einer Feldstärke in dem Raum existiert, die größer als die Feldstärke des Erdmagnetfelds ist. The same applies to the case where a magnetic field is used to align the colloidal particles and an electric field is used to control the viscosity of an electrorheological fluid. The space is field-free if there is no "external" magnetic field with a field strength in the space that is greater than the field strength of the earth's magnetic field.
Eine Feldstärke, welche eine Strukturanregung bewirkt, wird mit ESA bezeichnet. Ein nachgestellter Klammerausdruck (λ= A,R) oder (λ= λυν) drückt aus, dass die A field strength which causes a structure excitation is denoted by E S A. An adjusted parenthetical expression (λ = A, R ) or (λ = λυν) expresses that the
Strukturanregung in der Strukturfarbe eine Beeinflussung von Licht mit der Wellenlänge λ bewirkt. Beispielsweise drückt
Figure imgf000008_0001
λυν) aus, dass die Strukturanregung bewirkt, dass die Strukturfarbe Licht im UV-Bereich beeinflusst. Ε(λ= A,R) gibt an, dass die Strukturanregung bewirkt, dass die Strukturfarbe Licht mit einer Wellenlänge A,R im infraroten Wellenlängenbereich beeinflusst.
Structure excitation in the structure color causes an influence of light having the wavelength λ. For example, press
Figure imgf000008_0001
λυν) indicates that the structure excitation causes the structure color to influence light in the UV range. Ε (λ = A, R ) indicates that the Structure excitation causes the structure color to influence light with a wavelength A, R in the infrared wavelength range.
Druckzubereitungen bzw. Druckfarben oder Tinten, die bei einer Lumineszenzanregung, insbesondere eine Einstrahlung von UV-Licht, eine Emission von Licht, d.h. eine Printing inks or inks which, in the case of a luminescence excitation, in particular an irradiation of UV light, emit an emission of light, i. a
Lumineszenz, zeigen, werden als Lumineszenzfarben bezeichnet. Luminescence, show, are referred to as luminescent.
Als ein zeitaufgelöstes Erfassen eines Messwerts oder einer Größe wird das Erfassen dieses Messwerts oder dieser Größe zu unterschiedlichen aufeinanderfolgenden As a time-resolved detection of a measured value or a quantity, the detection of this measured value or this variable becomes different successive ones
Zeitpunkten verstanden. Time understood.
Bevorzugte Ausführungsformen Preferred embodiments
Das erfindungsgemäße Sicherheitselement mit anregungsabhängiger Wechselwinkung mit Licht im nicht-sichtbaren Wellenlängenbereich umfasst: The inventive security element with excitation-dependent alternating angle with light in the non-visible wavelength range comprises:
eine Substratschicht, und a substrate layer, and
eine auf der Substratschicht ausgebildete Sicherheitsstruktur, die mit einer Strukturfarbe ausgebildet ist, welche Mikrokapseln umfasst, in welchen kolloidale Teilchen enthalten sind, die mittels einer Strukturanregung, welche ein Ausbilden eines elektrischen oder/und magnetischen Felds umfasst, zueinander in einer kristallartigen Struktur anordenbar oder/und umordenbar sind, wobei die kristallartige Struktur über die Strukturanregung beeinflussbare und/oder einstellbare Reflexions- und/oder Transmissionseigenschaften für Licht aufweist, wobei die Mikrokapseln im nicht-strukturangeregten Zustand für mindestens eine Wellenlänge im nicht-sichtbaren Wellenlängenbereich ein gesteigertes Transmissionsvermögen und ein reduziertes Reflexionsvermögen aufweisen und die Mikrokapseln im strukturangeregten Zustand, in dem im Bereich der Mikrokapseln ein über die Strukturanregung erzeugtes elektrisches und/der ein magnetisches Feld existieren, im Vergleich zum nicht-strukturangeregten Zustand ein reduziertes a security structure formed on the substrate layer, which is formed with a structure color comprising microcapsules in which colloidal particles are arranged, which can be arranged in a crystal-like structure by means of a structure excitation, which comprises forming an electric and / or magnetic field, or / and umordenbar, wherein the crystal-like structure on the structure excitation influenceable and / or adjustable reflection and / or transmission properties has for light, the microcapsules in the non-structure excited state for at least one wavelength in the non-visible wavelength range increased transmittance and reduced reflectivity and the microcapsules in the structure-excited state, in which an electrical and / or a magnetic field generated via the structure excitation exist in the region of the microcapsules, in comparison to the non-structurally excited state a reduced one
Transmissionsvermögen und ein gesteigertes Reflexionsvermögen aufweisen. Transmittance and have an increased reflectivity.
Ein Verfahren zu zum Verifizieren eines Sicherheitselements, insbesondere eines Sicherheitselements in einem Sicherheitsdokument, wobei das Sicherheitselement eine mit einer Strukturfarbe ausgebildete Sicherheitsstruktur umfasst, und wobei die A method for verifying a security element, in particular a security element in a security document, wherein the security element comprises a security structure formed with a structure color, and wherein the
Strukturfarbe Mikrokapseln umfasst, in welchen kolloidale Teilchen enthalten sind, die mittels einer Strukturanregung, welche ein Ausbilden eines elektrischen oder/und magnetischen Felds umfasst, zueinander in einer kristallartigen Struktur anordenbar oder/und umordenbar sind, wobei die kristallartige Struktur über die Strukturanregung beeinflussbare und/oder einstellbare Reflexions- und/oder Transmissionseigenschaften für Licht aufweist, umfasst die Schritte: Structure color comprises microcapsules in which colloidal particles are contained, which by means of a structure excitation, which forming an electrical or / and magnetic field comprises, can be arranged to each other in a crystal-like structure and / or can be reorganized, wherein the crystal-like structure on the structure excitation influenceable and / or adjustable reflection and / or transmission properties for light, comprising the steps:
a) Herbeiführen des strukturangeregten Zustands des Sicherheitselements über ein Ausbilden eine elektrischen und/oder magnetischen Felds im Bereich des Sicherheitselements,  a) bringing about the structurally excited state of the security element by forming an electrical and / or magnetic field in the region of the security element,
b) Einstrahlen von Licht mit einer Wellenlänge, die im nicht-sichtbaren  b) irradiation of light with a wavelength that is in the non-visible
Wellenlängenbereich liegt, auf das Sicherheitselement, während das  Wavelength range lies on the security element while the
Sicherheitselement in dem strukturangeregten Zustand ist, und  Security element is in the structure-stimulated state, and
c) Erfassen einer Intensität des an dem Sicherheitselement reflektierten Lichts der einen Wellenlänge und/oder einer Intensität des durch das Sicherheitselement transmittierten Lichts der einen Wellenlänge, jeweils während das  c) detecting an intensity of the light reflected at the security element of the one wavelength and / or an intensity of the transmitted by the security element light of the one wavelength, each during the
Sicherheitselement in dem strukturangeregten Zustand ist, und  Security element is in the structure-stimulated state, and
d) Vergleichen der erfassten reflektierten Intensität im strukturangeregten Zustand mit einer erwarteten Reflexionsintensität und/oder Vergleichen der erfassten transmittierten Intensität im strukturangeregten Zustand mit einer erwarteten Transmissionsintensität der einen Wellenlänge;  d) comparing the detected reflected intensity in the structure-excited state with an expected reflection intensity and / or comparing the detected transmitted intensity in the structure-excited state with an expected transmission intensity of the one wavelength;
e) Verifizieren des Sicherheitselements als echt, wenn die im strukturangeregten Zustand erfasste reflektierte Intensität größer der erwarteten Reflexionsintensität ist und/oder die im strukturangeregten Zustand erfasste transmittierte Intensität kleiner der erwarteten Transmissionsintensität ist.  e) verifying the security element as true if the reflected intensity detected in the structure-excited state is greater than the expected reflection intensity and / or the transmitted intensity detected in the structure-excited state is smaller than the expected transmission intensity.
Geschaffen wird somit ein Sicherheitselement, welches besonders für Thus created is a security element, which is especially for
Sicherheitsdokumente und Wertdokumente geeignet ist, und ein verdecktes Security documents and documents of value is appropriate, and a covert
Sicherheitsmerkmal in der Weise darstellt, dass es ohne technische Hilfsmittel nicht erkennbar ist. In der Regel ist nicht einmal eine Existenz des Sicherheitselements erkennbar. Eine Verifikation kann einfach mit einer geeigneten Lichtquelle, welche Licht im nicht-sichtbaren Wellenlängenbereich emittiert, und einer Erfassungsvorrichtung, welche Licht der entsprechenden Wellenlänge erfassen kann, und einer Security feature in such a way that it is not recognizable without technical aids. As a rule, not even an existence of the security element is recognizable. Verification can be easily performed with a suitable light source emitting light in the non-visible wavelength region and a detection device which can detect light of the corresponding wavelength, and a detection device
Felderzeugungseinrichtung für die Strukturanregung erfolgen. Field generating device for the structure excitation done.
In der einfachsten Ausführungsform wird nur die Existenz einer erhöhten Reflexion der nicht sichtbaren Lichtstrahlung in Reflexion oder einer verringerten Transmission jeweils im angeregten Zustand des Sicherheitselements überprüft. Eine Prüfung der erhöhten Reflexion oder überhaupt auftretenden Reflexion des nicht sichtbaren Lichts wird bevorzugt, da eine gesteigerte Absorption im nicht-sichtbaren Wellenlängenbereich auch aus anderen Gründen in einem Sicherheitselement auftreten kann, so dass für eine abgesenkte oder niedrige Transmission des nicht-sichtbaren Lichts auch andere In the simplest embodiment, only the existence of an increased reflection of the invisible light radiation in reflection or a reduced transmission in the excited state of the security element is checked. An examination of the heightened Reflection or even occurring reflection of the non-visible light is preferred, since an increased absorption in the non-visible wavelength range can also occur for other reasons in a security element, so that for a lowered or low transmission of non-visible light and others
Ursachen vorliegen können. Als erwartete Reflexionsintensität kann ein kleiner Anteil der eingestrahlten Lichtintensität gewählt werden, da eine Reflexion von Licht im nicht sichtbaren Wellenlängenbereich an einem physisch ausgebildeten Sicherheitselement oder Sicherheitsdokument in der Regel nicht stattfindet. Beispielsweise kann für die erwartete Reflexion ein Wert von 10% der eingestrahlten Intensität angesetzt werden. Es kann jedoch auch ein Wert von 30%, 50% oder sogar 80 % festgelegt werden. Dieses ist unter anderem abhängig von der Schichtdicke der Sicherheitsstruktur, d.h. der verdruckten Strukturfarbmenge pro Fläche und der Konzentration der Mikrokapseln in der Strukturfarbe. Causes may be present. As the expected reflection intensity, a small proportion of the irradiated light intensity can be selected, since reflection of light in the non-visible wavelength range on a physically formed security element or security document generally does not take place. For example, a value of 10% of the irradiated intensity can be assumed for the expected reflection. However, a value of 30%, 50% or even 80% can be set. This depends inter alia on the layer thickness of the security structure, i. the printed structure color amount per area and the concentration of the microcapsules in the structure color.
Für die erwartete Transmissionsintensität kann ein Transmissionswert von 70 % oder 50% oder sogar 30% festgelegt werden. For the expected transmission intensity, a transmission value of 70% or 50% or even 30% can be set.
Eine sehr viel zuverlässigere Verifikation einmöglicht eine Ausführungsform, bei der zusätzlich der nicht-strukturangeregte Zustand des Sicherheitselements herbeigeführt wird, und während das Sicherheitselement im nicht-strukturangergeten Zustand ist, Licht mit der einen Wellenlänge auf das Sicherheitselement eingestrahlt wird und während das Sicherheitselement in dem nicht-strukturangeregten Zustand ist, die Intensität des an dem Sicherheitselement reflektierten Lichts der einen Wellenlänge erfasst wird und/oder die Intensität des durch das Sicherheitselement transmittierten Lichts der einen Wellenlänge erfasst wird, A much more reliable verification makes possible an embodiment in which additionally the non-structure-excited state of the security element is brought about, and while the security element is in the nonstructured state, light with the one wavelength is irradiated on the security element and while the security element in the not -structured state, the intensity of the light reflected at the security element of the one wavelength is detected and / or the intensity of the light transmitted through the security element of the one wavelength is detected,
und die im nicht-strukturangeregten Zustand erfasste reflektierte Intensität als erwartete Reflexionsintensität verwendet wird und/oder die im nicht-strukturangeregten Zustand erfasste transmittierte Intensität als erwartete Transmissionsintensität verwendet wird, wobei das Sicherheitselement nur als echt verifiziert wird, wenn die im strukturangeregten Zustand erfasste reflektierte Intensität größer als die erwartete Reflexionsintensität ist und/oder die im strukturangeregten Zustand erfasste transmittierte Intensität kleiner als die erwartete Transmissionsintensität ist. Bei einer solchen Ausführungsform wird eindeutig der Effekt der Strukturanregung auf die Wechselwirkung mit dem nichtsichtbaren Licht nachgewiesen. Zum Herbeiführen des nicht-angeregten Zustands wird eine Feldfreiheit in einem and the reflected intensity detected in the non-pattern excited state is used as the expected reflection intensity and / or the transmitted intensity detected in the non-pattern excited state is used as the expected transmission intensity, and the security element is verified as genuine only when the reflected intensity detected in the structure-excited state is greater than the expected reflection intensity and / or the transmitted intensity detected in the structure-excited state is smaller than the expected transmission intensity. In such an embodiment, the effect of the pattern excitation on the interaction with the invisible light is clearly demonstrated. To bring about the non-excited state, a field clearance in one
Raumbereich hergestellt, in dem sich das Sicherheitselement befindet. Dieses kann beispielsweise über ein Unterbrechen eines Stromflusses durch eine Spule oder andere Induktivität erfolgen, die ein magnetisches Feld im Bereich des Sicherheitsmerkmals als Strukturanregung erzeugt. Andernfalls kann alternativ oder zusätzlich eine Spannung auf null gesetzt werden, um ein elektrisches Feld, welches von einer oder zwei Elektroden verursacht ist, zu„entfernen". Room area in which the security element is located. This can be done for example by interrupting a current flow through a coil or other inductance, which generates a magnetic field in the region of the security feature as a structure excitation. Otherwise, alternatively or additionally, a voltage may be set to zero to "remove" an electric field caused by one or two electrodes.
Das Herbeiführen des strukturangeregten Zustands umfasst hingegen bei einer The induction of the structure-induced state, on the other hand, involves one
Ausführungsform das Erzeugen eines magnetischen und/oder elektrischen Felds in dem Raumbereich, in dem sich das Sicherheitselement befindet. Angrenzend an den Raum können Elektroden angeordnet sein, so dass über ein Anlegen einer Spannung ein elektrisches Feld in dem Sicherheitselement und in den Mikrokapseln erzeugt wird. Bei einigen Ausführungsformen sind die Elektroden in einem Sicherheitsdokument angrenzend an das Sicherheitselement bereits angeordnet und integriert. Über ein Anlegen einer Spannung an Kontakte, die mit den Elektroden verbunden sind, kann dann ein elektrisches Feld zuverlässig erzeugt werden. Ein magnetisches Feld kann über eine Spulenstruktur erzeugt werden. Beispielsweise können spiralförmige Leiterstrukturen in einem Sicherheitsdokument ausgebildet werden, die das Sicherheitselement umgeben. Über an eine Oberfläche des Sicherheitsdokuments geführte Kontakte kann dann ein Strom in die spiralförmige leifähige Struktur eingespeist werden, was ein magnetisches Feld erzeugt. Embodiment generating a magnetic and / or electric field in the space area in which the security element is located. Electrodes may be disposed adjacent to the space such that upon application of a voltage, an electric field is generated in the security element and in the microcapsules. In some embodiments, the electrodes are already disposed and integrated in a security document adjacent to the security element. By applying a voltage to contacts connected to the electrodes, an electric field can then be generated reliably. A magnetic field can be generated via a coil structure. For example, spiral-shaped conductor structures can be formed in a security document surrounding the security element. A current can then be fed into the helical conductive structure via contacts guided on a surface of the security document, which generates a magnetic field.
Das elektrische und/oder magnetische Feld können jedoch auch über externe nicht mit dem Sicherheitselement gekoppelte Strukturen erzeugt werden. Das magnetische Feld kann beispielsweise mittels eines Annäherns eines Permanentmagneten an das However, the electrical and / or magnetic field can also be generated via external structures not coupled to the security element. The magnetic field, for example, by means of an approximation of a permanent magnet to the
Sicherheitselement erhöht werden. Über ein Entfernen des Permanentmagneten kann eine Feldfreiheit in dem Sicherheitselement erzeugt werden. Besonders bevorzugt sind Magnete in Mobiltelefonen, da diese für die vergleichsweise kompakte Bauweise starke magnetische Felder erzeugen und überall vorhandnen und verfügbar sind. Security element can be increased. By removing the permanent magnet, field freedom can be generated in the security element. Particularly preferred are magnets in mobile phones, as they generate strong magnetic fields for the comparatively compact design and are available everywhere and available.
Bei einer Ausführungsform wird eine Wellenlänge im UV-Wellenlängenbereich als die eine Wellenlänge gewählt und beim Einstrahlen von Licht der einen Wellenlänge UV-Licht eingestrahlt. Bei einer Ausführungsform des Sicherheitselements weist die Strukturfarbe im nicht-strukturangeregten Zustand das gesteigerte Transmissionsvermögen und das reduzierte Reflexionsvermögen für mindestens eine Wellenlänge im UV- Wellenlängenbereich auf und existiert im strukturangeregten Zustand das reduzierte Transmissionsvermögen und das gesteigerte Reflexionsvermögen für diese mindestens eine Wellenlänge im UV-Wellenlängenbereich. In one embodiment, a wavelength in the UV wavelength range is selected as the one wavelength and irradiated upon irradiation of light of one wavelength UV light. In one embodiment of the security element, the structure color in the non-structure-excited state, the increased transmissivity and reduced reflectivity for at least one wavelength in the UV wavelength range and exists in the structure-excited state, the reduced transmissivity and the increased reflectivity for this at least one wavelength in the UV wavelength range.
Alternativ wird bei einer anderen Ausführungsform die eine Wellenlänge im IR- Wellenlängenbereich gewählt und beim Einstrahlen von Licht der einen Wellenlänge IR- Licht eingestrahlt. Ein Sicherheitselement ist entsprechend so ausgebildet, dass die Strukturfarbe im nicht-strukturangeregten Zustand das gesteigerte Alternatively, in another embodiment, the one wavelength is selected in the IR wavelength range and radiated when irradiating light of one wavelength IR light. A security element is correspondingly designed in such a way that the structure color increases in the non-structure-excited state
Transmissionsvermögen und das reduzierte Reflexionsvermögen für mindestens eine Wellenlänge im IR-Wellenlängenbereich aufweist und im strukturangeregten Zustand das reduzierte Transmissionsvermögen und das gesteigerte Reflexionsvermögen für diese mindestens eine Wellenlänge im IR-Wellenlängenbereich existiert. Transmittance and the reduced reflectivity for at least one wavelength in the IR wavelength range and in the structure-excited state, the reduced transmissivity and the increased reflectivity for this at least one wavelength in the IR wavelength range exists.
Um sicherzustellen, dass das nachgewiesene erfasste Licht mit der eingestrahlten Wellenlänge korrespondiert, ist bei einer Ausführungsform vorgesehen, dass eine Filterung des reflektierten und/oder transmittierten Lichts ausgeführt wird, um die eine Wellenlänge oder einen Wellenlängenbereich, der die eine Wellenlänge umfasst, zu selektieren. Ein solcher Filter ist zwischen dem Sicherheitselement und der In order to ensure that the detected detected light corresponds to the irradiated wavelength, in one embodiment it is provided that a filtering of the reflected and / or transmitted light is carried out in order to select the one wavelength or a wavelength range which comprises the one wavelength. Such a filter is between the security element and the
Erfassungseinrichtung angeordnet. Eine Photolumineszenz, die durch eine UV-oder IR- Einstrahlung verursacht ist, lässt sich dann von der Reflexion der UV- oder IR-Strahlung unterscheiden. Das Lumineszenzlicht wird von dem Filter blockiert und kann so die Transmissions- oder Reflexionsmessung nicht verfälschen. Insbesondere bei der Verifikation, bei der die Reflexionsintensität im nicht nicht-angeregten Zustand erfasst wird, ist eine solche Selektion vorteilhaft, um die erfolgte UV- oder IR-Reflexion von einer ausgelösten Lumineszenz zu unterscheiden. Detection device arranged. Photoluminescence caused by UV or IR radiation can then be distinguished from the reflection of UV or IR radiation. The luminescent light is blocked by the filter and so can not falsify the transmission or reflection measurement. In particular, in the verification in which the reflection intensity is detected in the non-excited state, such a selection is advantageous in order to distinguish the carried out UV or IR reflection of a triggered luminescence.
Bei einer Weiterbildung des Verfahrens wird während des Herbeiführens des angeregten Zustands, eine elektrische und/oder magnetische Feldstärke in dem Raumbereich, in dem sich das Sicherheitselement befindet, verändert, und ein Erfassen der Intensität des an dem Sicherheitselement reflektierten Lichts der einen Wellenlänge und/oder der Intensität des durch das Sicherheitselement transmittierten Lichts der einen Wellenlänge mehrfach ausgeführt und eine Abhängigkeit der erfassten Intensitäten des reflektierten Lichts der einen Wellenlänge von der elektrischen und/oder magnetischen Feldstärke mit einer erwarteten Reflexionsintensitätsabhängigkeit und/oder eine Abhängigkeit der erfassten Intensitäten des transmittierten Lichts der einen Wellenlänge von der elektrischen und/oder magnetischen Feldstärke jeweils mit einer erwarteten In a development of the method, an electrical and / or magnetic field strength is changed in the spatial area in which the security element is located while the excited state is brought about, and the intensity of the light of the one wavelength reflected and / or detected at the security element is detected the intensity of the light transmitted through the security element of the one wavelength is repeatedly performed and a dependence of the detected intensities of the reflected light of a wavelength of the electric and / or magnetic field strength with an expected reflection intensity dependence and / or a dependence of the detected Intensities of the transmitted light of a wavelength of the electric and / or magnetic field strength in each case with an expected
Transmissionsintensitätsabhängigkeit vergleichen und das Sicherheitselement nur als echt verifiziert, wenn die Abhängigkeit der erfassten reflektierten Intensitäten mit der erwarteten Reflexionsintensitätsabhängigkeit und/oder die Abhängigkeit der erfassten transmittierten Intensitäten mit der erwarteten Transmissionsintensitätsabhängigkeit übereinstimmen. Diese Weiterbildung ermöglicht es auch die„optimale" Feldstärke des elektrischen und oder magnetischen Felds empirisch aufzufinden, bei der eine maximale Wechselwirkung, d.h. eine maximale Reflexion an dem Sicherheitselement und/oder eine minimale Transmission des Lichts der einen nicht-sichtbaren Wellenlänge eintritt. Compare transmission intensity dependence and verify the security element only as true if the dependence of the detected reflected intensities with the expected reflection intensity dependence and / or the dependence of the detected transmitted intensities with the expected transmission intensity dependence match. This development also makes it possible to empirically find the "optimal" field strength of the electric and / or magnetic field at which a maximum interaction, i.e. a maximum reflection on the security element and / or a minimum transmission of the light of a non-visible wavelength occurs.
Eine Mehrfacherfassung der Intensitäten während des Herbeiführens kann auch nur vorgenommen werden, um die korrekte Strukturanregung empirisch zu vermitteln, ohne die Intensitätsabhängigkeit für die Verifikation auszuwerten. Multiple detection of the intensities during induction can also only be done to empirically mediate the correct structure excitation without evaluating the intensity dependence for verification.
Als Auftreffwinkel wird vorzugsweise ein Winkel im Bereich zwischen 10 ° und 40°, gemessen gegen eine Oberflächennormale des Substrats des Sicherheitselements, gewählt. Insbesondere bei Ausführungsformen, bei denen die kolloidalen Teilchen sich im strukturangeregten Zustand nicht zu einer Gitterstruktur anordnen, die das Licht der einen sichtbaren Wellelänge unter allen Auftreffwinkeln reflektiert, kann auch eine As the angle of incidence, an angle in the range between 10 ° and 40 °, measured against a surface normal of the substrate of the security element, is preferably selected. In particular, in embodiments in which the colloidal particles are not arranged in the structure-excited state to a lattice structure which reflects the light of a visible wavelength at all angles of incidence, can also
Winkelabhängigkeit der beobachteten reflektierten Intensität oder der transmittierten Intensität bei der mindestens einen Wellenlänge im strukturangeregten Zustand beobachtet werden. Angular dependence of the observed reflected intensity or the transmitted intensity at the at least one wavelength can be observed in the structure-excited state.
Wird die Sicherheitsstruktur des Sicherheitselements lateral strukturiert, beispielsweise in der Weise, dass mit der Strukturfarbe alphanumerische Zeichen, Piktogramme oder Ähnliches auf die Substratschicht gedruckt sind und so eine Information kodiert ist, so ist bei einer ortsaufgelösten Erfassung der reflektierten Intensität und/oder transmittierten Intensität abhängig von der Strukturanregung, die durch die Strukturierung gespeicherte Information im nicht strukturangeregten Zustand verborgen und im strukturangeregten Zustand erfassbar. If the security structure of the security element is structured laterally, for example in such a way that alphanumeric characters, pictograms or the like are printed on the substrate layer with the structure color and information is thus coded, the reflected intensity and / or transmitted intensity is dependent on spatially resolved detection from the structure excitation, the information stored by the structuring hidden information in the non-structure excited state and detectable in the structure-stimulated state.
Bevorzugt ist das Sicherheitselement und auch ein Sicherheitsdokument für die eine Wellenlänge im nicht-strukturangeregten Zustand transparent ist. Ein Nachweis nichtsichtbaren transmittierten oder reflektierten Lichts kann über eine Substratschicht erfolgen, die Lumineszenzmittel enthält, die mit Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich nicht anregbar sind, jedoch eine Lumineszenz bei Bestrahlung mit dem Licht der einen Wellenlänge im nicht-sichtbaren Wellenlängenbereich zeigen. The security element and also a security document for which one wavelength is transparent in the non-structure-excited state is preferred. Detection of non-visible transmitted or reflected light may be via a substrate layer which contains luminescent agents which are not excitable with light in the visible wavelength range, but exhibit a luminescence upon irradiation with the light of a wavelength in the non-visible wavelength range.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen: The invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Hereby show:
Fig. 1 a - 1 c schematische Darstellungen einer Mikrokapsel einer Strukturfarbe zum 1 a - 1 c are schematic representations of a microcapsule of a structural color for
Erläutern eines Strukturfarbeffekts, abhängig von einer Strukturanregung;  Explain a texture color effect, depending on a texture stimulus;
Fig. 2a - 2c eine schematische Darstellung von Mikrokapseln zur Erläuterung eines Fig. 2a - 2c is a schematic representation of microcapsules for explaining a
Strukturfarbeffekts bei einer zweiten Ausführungsform;  Structure color effect in a second embodiment;
Fig. 3a schematische Draufsichten auf ein Sicherheitsdokument mit einem 3a shows schematic plan views of a security document with a
Sicherheitselement nach einer ersten Ausgestaltung, bei dem eine  Security element according to a first embodiment, in which a
Strukturfarbe verwendet ist, die Mikrokapseln enthält;  Structure color is used which contains microcapsules;
Fig. 3b eine schematische Schnittansicht eines Sicherheitsdokuments nach Fig. FIG. 3b is a schematic sectional view of a security document according to FIG.
3a;  3a;
Fig. 4a, 4b schematische Darstellungen eines Sicherheitsdokuments ähnlich zu dem nach Fig. 3a und 3b während einer Lumineszenzanregung ohne eine Strukturanregung (4a) und mit einer Strukturanregung (4b); 4a, 4b are schematic representations of a security document similar to that of Figures 3a and 3b during a luminescence excitation without a structure excitation (4a) and with a structure excitation (4b).
Fig. 5abis 5e schematische Darstellungen ähnlich zu denen nach Fig. 4a und 4b, welche das optische Verhalten bei unterschiedlichen Anregungsstärken verdeutlichen; 5abis 5e schematic representations similar to those of Figure 4a and 4b, which illustrate the optical behavior at different excitation levels.
Fig. 6a eine schematische grafische Darstellung der für die unterschiedlichen Fig. 6a is a schematic diagram of the different
Anregungsstärken in den Fig. 5a bis 5e erfassten reflektierten Intensitäten;  Excitation strengths in the FIGS. 5a to 5e detected reflected intensities;
Fig. 6b eine schematische grafische Darstellung der für die unterschiedlichen Fig. 6b is a schematic diagram of the for the different
Anregungsstärken in den Fig. 5a bis 5e erfassten transmittierten  Excitation intensities detected in Figs. 5a to 5e transmitted
Intensitäten; Fig. 7 eine schematische Explosionszeichnung eines Sicherheitsdokuments mit einem Sicherheitselement; und intensities; 7 shows a schematic exploded view of a security document with a security element; and
Fig. 8 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verifikationsverfahrens. 8 is a schematic flow diagram of a verification method.
Anhand der Fig. 1 a bis 1 c und 2a bis 2c soll schematisch die Wirkungsweise von unterschiedlichen Strukturfarben exemplarisch erläutert werden, welche jeweils 1 a to 1 c and 2 a to 2 c, the mode of operation of different structural colors is to be explained schematically by way of example, which in each case
Mikrokapseln 10 enthalten. Gleiche technische Merkmale sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Eine Strukturfarbe enthält eine Vielzahl solcher Mikrokapseln, die für den Farbeindruck oder die Farbe der Strukturfarbe verantwortlich sind. Die Mikrokapseln 10 weisen jeweils eine Hülle 1 1 auf, welche eine transparente Substanz 12 mit darin enthaltenen kolloidalen Teilchen, z.B. Nanoteilchen 13, einschließt. Die Hülle 1 1 ist aus einem transparenten Material gebildet. Die Substanz 12 ist ebenfalls transparent und stellt ein Fluid dar, in dem sich die Nanoteilchen 13 bei den Microcapsules 10 included. The same technical features are provided in the figures with the same reference numerals. A structural ink contains a large number of such microcapsules, which are responsible for the color impression or the color of the structure color. Each of the microcapsules 10 has a shell 11 containing a transparent substance 12 containing colloidal particles, e.g. Nanoparticles 13, includes. The sheath 1 1 is formed of a transparent material. The substance 12 is also transparent and represents a fluid in which the nanoparticles 13 in the
Ausführungsformen nach Fig. 1 a bis 1 c, 2a bis 2c bewegen können. Die Nanoteilchen sind beispielsweise Cluster aus Eisenoxid mit einer geladenen Schicht oder auch Embodiments of Fig. 1 a to 1 c, 2a to 2c can move. The nanoparticles are, for example, clusters of iron oxide with a charged layer or else
Kunststoffnanokügelchen mit einer geladenen Beschichtung. In anderen Plastic nanospheres with a charged coating. In other
Ausführungsformen können es auch paramagnetische Teilchen sein. Hinsichtlich konkreter Ausgestaltungen sowohl der Hüllen, der darin enthaltenen Substanzen und der Nanoteilchen wird insbesondere auf die EP 2 463 1 1 1 A2 verwiesen. Darüber hinaus sind Strukturfarben, welche solche Mikrokapseln enthalten und zu Farbeindrücken im sichtbaren Wellenlängenbereich führen, auch von der Firma Nanobrick, Gyeonggi-do, Korea zu beziehen. Embodiments may also be paramagnetic particles. With regard to specific embodiments of both the sheaths, the substances contained therein and the nanoparticles, reference is made in particular to EP 2 463 11 1 A2. In addition, structural inks containing such microcapsules and resulting in visible wavelength range dyeing are also available from Nanobrick, Gyeonggi-do, Korea.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 a bis 1 c sind die kolloidalen Nanoteilchen im feldfreien Raum, der in Fig. 1 a dargestellt ist, unregelmäßig angeordnet. Die Mikrokapseln 10 der kolloidalen Nanoteilchen weisen keine besondere optische Eigenschaft auf, sodass diese den Farbeindruck der Strukturfarbe, in der sie enthalten sind, nicht wesentlich prägen. Diese kann somit beispielsweise als nahezu transparent im verdruckten Zustand angesehen werden. Wird ein elektrisches Feld mit einer Feldstärke E1 angelegt, so richten sich die geladenen Nanoteilchen zueinander aus und bilden eine gitterartige Kristallstruktur 15. Dieses ist in Fig. 1 b und 1 c gezeigt. Da die Nanoteilchen selbst eine Ladung tragen, führt dies zu einer Abstoßung untereinander. Ein Verhältnis der elektrischen Feldstärke E1 bzw. E2 zu der eigenen Abstoßung aufgrund der Ladung bestimmt einen Gitterabstand der Nanoteilchen. Ein weiterer Einflussfaktor ist die Teilchengröße. Soll eine Wechselwirkung mit Licht einer Wellenlänge im UV- Wellenlängenbereich herbeigeführt werden, muss die Teilchengröße entsprechend klein gewählt werden. In the embodiment of Fig. 1 a to 1 c, the colloidal nanoparticles in the field-free space, which is shown in Fig. 1 a, arranged irregularly. The microcapsules 10 of the colloidal nanoparticles have no special optical property, so that they do not significantly influence the color impression of the structure color in which they are contained. This can thus be regarded, for example, as almost transparent in the printed state. If an electric field with a field strength E1 is applied, the charged nanoparticles align themselves to form a lattice-like crystal structure 15. This is shown in FIGS. 1 b and 1 c. Since the nanoparticles themselves carry a charge, this leads to a repulsion between them. A ratio of the electric field strength E1 or E2 to the own repulsion due to the charge determines a lattice spacing of the nanoparticles. Another factor is the Particle size. If an interaction with light of a wavelength in the UV wavelength range is to be brought about, the particle size must be selected to be correspondingly small.
Die so gebildete Kristallstruktur weist Eigenschaften eines photonischen Kristalls auf. In diesem ist für einige Wellenlängen eine Propagation nur entlang bestimmter The crystal structure thus formed has characteristics of a photonic crystal. In this, for some wavelengths, propagation is only along certain
Raumrichtungen möglich. Für andere Wellenlängen ist unter Umständen eine Propagation in keiner Raumrichtung möglich. Dies bedeutet, dass sämtliches Licht dieser Wellenlänge und aus allen Einfallseinrichtungen reflektiert wird. Hierdurch wird die Farbigkeit der Mikrokapsel bedingt. Im dargestellten Beispiel in Fig. 1 b wird bei der Feldstärke E1 beispielsweise bei einer Beleuchtung mit„weißem" Licht eines Schwarzkörperstrahlers eine infrarote Wellenlängenkomponente reflektiert. Wird die elektrische Feldstärke gesteigert auf einen Wert E2 > E1 , so wird ein Abstand zwischen den Nanoteilchen verringert, da das Verhältnis zwischen der Kraft aufgrund des äußeren elektrischen Feldes und der Abstoßungskraft zwischen den gleichgeladenen Nanoteilchen ein anderes Verhältnis erhält. Hierdurch ändert sich die Kristallstruktur, sodass jetzt beispielsweise aus dem„weißen" Licht eines Schwarzkörperstrahlers eine UV-Komponente reflektiert wird, sodass die Mikrokapsel für eine Reflexion einen UV-Wellenlängenbereich zeigen und eine„UV-Farbe" aufweisen. Dieses ist in Fig. 1 c dargestellt. Spatial directions possible. For other wavelengths, propagation may not be possible in any direction. This means that all the light of this wavelength and from all the sinks is reflected. As a result, the color of the microcapsule is conditional. 1 b, an infrared wavelength component is reflected at the field strength E 1, for example when illuminated with "white" light from a black body radiator. because the ratio between the force due to the external electric field and the repulsive force between the similarly charged nanoparticles is given a different ratio, thereby changing the crystal structure so that, for example, the "white" light of a black body radiator reflects a UV component, so that the microcapsule show a UV wavelength range for a reflection and have a "UV color." This is shown in Fig. 1 c.
In den Fig. 2a bis 2c ist eine andere Ausführung von Mikrokapseln 10 schematisch dargestellt. Diese unterscheiden sich dadurch, dass die kolloidalen Teilchen bereits im feldfreien Raum in der Mikrokapsel 10 eine Kristallstruktur 15 aufweisen, sodass aus dem weißen Licht eines Schwarzkörperstrahles beispielsweise eine Farbkomponente des fernen Infrarot (FIR) reflektiert wird. Wird die Feldstärke erhöht, verringert sich der Abstand zwischen den Teilchen im Kristallgitter, sodass jetzt eine Farbkomponente des nahen Infrarot (NIR) reflektiert wird. Wird die Feldstärke weiter erhöht (Fig. 2c) wird der Gitterabstand noch geringer, sodass nun erneut wieder eine Farbkomponente des nahen Infrarot (NIR) reflektiert wird. In FIGS. 2a to 2c, another embodiment of microcapsules 10 is shown schematically. These differ in that the colloidal particles already in the field-free space in the microcapsule 10 have a crystal structure 15, so that from the white light of a black body beam, for example, a color component of the far infrared (FIR) is reflected. As the field strength increases, the distance between the particles in the crystal lattice decreases, so that a near infrared (NIR) color component is now reflected. If the field strength is further increased (FIG. 2c), the grid spacing becomes even smaller, so that again a color component of the near infrared (NIR) is reflected again.
Analog ist dieses auch auf den sichtbaren und UV-Wellenlängenbereich übertragbar. Analogously, this is also transferable to the visible and UV wavelength range.
In Fig. 3a ist schematisch die Draufsicht auf ein Sicherheitsdokument 100 gezeigt, auf dem ein Sicherheitselement 1 10 in Form einer Bedruckung mit einer hier als IR- Strukturfarbe bezeichneten Druckzubereitung als Sicherheitsstruktur aufgebracht ist. Als IR-Strukturfarbe wird eine Druckzubereitung bezeichnet, bei der im strukturangeregten Zustand durch die Mikrokapseln der Strukturfarbe IR-Licht reflektiert wird. Bei der dargestellten Ausführungsform ist das Sicherheitselement mit der Sicherheitsstruktur als rechteckige Bedruckung auf einem Substrat ausgebildet. Es versteht sich, dass jede beliebige Form und Grafik mit der Lumineszenzstrukturfarbe gedruckt werden könnte. In Fig. 3a, the plan view of a security document 100 is shown schematically, on which a security element 1 10 is applied as a security structure in the form of a printing with a here designated as IR structure color printing preparation. When IR structure color is a printing preparation, in which the structure-excited state is reflected by the microcapsules of the structure color IR light. In the illustrated embodiment, the security element is formed with the security structure as rectangular printing on a substrate. It is understood that any shape and graphics could be printed with the luminescent structure color.
In Fig. 3b ist eine Schnittansicht des Sicherheitsdokuments 100 gezeigt. Zu erkennen ist ein Dokumentkörper, welcher aus einer oder mehreren Substratschichten 160 ausgebildet ist. Eine Oberfläche 165 einer der Substratschichten 160 ist mit einer Strukturfarbe 210 bedruckt. Dieses bildet das Sicherheitsmerkmal 1 10 aus. Hierüber ist noch eine In Fig. 3b is a sectional view of the security document 100 is shown. Evident is a document body, which is formed from one or more substrate layers 160. A surface 165 of one of the substrate layers 160 is printed with a structure color 210. This forms the security feature 1 10. There is one more about this
Abdeckschicht 180 angeordnet, welche sowohl für Licht im nicht-sichtbaren Covering layer 180 arranged, which for both light in the non-visible
Wellenlängenbereich transparent ist. Die Substratschichten 160 können transparent oder opak ausgebildet sein oder beispielsweise auch nur im Bereich, in dem die Oberfläche 165 mit der Strukturfarbe 210 bedruckt ist, ein transparentes Fenster für die das Licht aus dem nicht-sichtbaren Wellenlängenbereich aufweisen. Wavelength range is transparent. The substrate layers 160 may be transparent or opaque or, for example, only in the region in which the surface 165 is printed with the structure color 210, a transparent window for the light from the non-visible wavelength range.
In Fig. 4a ist links eine schematische Schnittzeichnung eines Sicherheitsdokuments 100 mit einem Sicherheitsmerkmal 1 10 dargestellt. Das Sicherheitselement 1 10 umfasst eine Sicherheitsstruktur 1 15, welche mit einer Strukturfarbe 210 auf eine Oberfläche 165 einer Substratschicht 160 gedruckt ist. In einer Ebene senkrecht zur Zeichnungsebene weist die Sicherheitsstruktur 1 15 eine Form eines Buchstaben„A" auf. Dieses soll andeuten, dass über eine laterale Strukturierung eine Information gespeichert ist. Die Substratschicht 160 ist mit einer Abdeckschicht 180 zu einem Dokumentkörper 150 zusammengefügt. Dieses kann beispielsweise über ein Laminationsverfahren erfolgen. FIG. 4a shows on the left a schematic sectional drawing of a security document 100 with a security feature 110. The security element 110 includes a security structure 15, which is printed with a structure color 210 on a surface 165 of a substrate layer 160. In a plane perpendicular to the plane of the drawing, the security structure 15 has a shape of a letter "A." This is intended to indicate that information is stored via a lateral patterning.The substrate layer 160 is joined to a document body 150 by a cover layer 180. This can for example via a lamination process.
Verzugsweise ist das Sicherheitsdokument 100 zumindest im Bereich des Preferably, the security document 100 is at least in the area of
Sicherheitselements 1 10 transparent für das Licht mit einer Wellenlänge im nichtsichtbaren Wellenlängenbereich. Soll beispielsweise das Sicherheitselement im strukturangeregten Zustand durch die Strukturfarbe des Sicherheitselements Licht mit einer Wellelänge im UV-Wellenlängenbereich, beispielsweise bei 254 nm reflektieren, so ist es vorteilhaft, wenn zumindest die Materialien des Sicherheitsdokuments 100 bis auf die Strukturfarbe 210 für Licht der nicht-sichtbaren Wellenlänge, beispielsweise für 254 nm, transparent sind. Im nicht-strukturangeregten Zustand ist auch die Strukturfarbe 210 und somit das gesamte Sicherheitselement 1 10 transparent für UV-Licht mit der Wellenlänge 254 nm. In der dargestellten Ausführungsform ist das gesamte Sicherheitsdokument für die nicht-sichtbare Wellenlänge, hier beispielsweise 254 nm, transparent. Security elements 1 10 transparent for the light with a wavelength in the non-visible wavelength range. If, for example, the security element in the structurally excited state is to reflect light with a wavelength in the UV wavelength range, for example at 254 nm, then it is advantageous if at least the materials of the security document 100 except for the structure color 210 for light of the non-visible Wavelength, for example, for 254 nm, are transparent. In the non-structure excited state, the structure color 210 and thus the entire security element 1 10 is transparent to UV light with the wavelength 254 nm. In the illustrated embodiment, the entire Security document for the non-visible wavelength, here for example 254 nm, transparent.
Das Sicherheitsdokument 100 und das Sicherheitselement 1 10 befinden sich bei der in Fig. 4a dargestellten Situation im nicht-strukturangeregten Zustand. Das The security document 100 and the security element 1 10 are in the situation shown in Fig. 4a in the non-structural state excited. The
Sicherheitselement befindet sich in einem feldfreien Raum. Security element is in a field-free space.
Mit einer UV-Lampe 300 wird Licht 120 einer nicht-sichtbaren Wellenlänge, beispielsweise mit einer Wellenlänge von 254 nm, auf das Sicherheitselement 1 10 eingestrahlt. An dem Sicherheitselement 1 10 reflektiertes Licht 121 der einen Wellelänge des nicht-sichtbaren Wellenlängenbereichs wird optional über einen Filter 31 1 geführt und dann auf eine Erfassungseinrichtung 321 . Die Erfassungseinrichtung 321 kann im einfachsten Fall eine Photodiode sein, welche eine Messempfindlichkeit bei der einen Wellenlänge des eingestrahlten Lichts 120 aufweist. Die Nachweiseinrichtung 321 kann eine nicht dargestellte Abbildungs- oder Sammeloptik aufweisen, um eine Vielzahl von Photonen auf die Photodiode zu lenken. Andere Ausführungsformen können vorsehen, dass eine CCD- Kamera oder Ähnliches verwendet wird, welche ebenfalls eine Messfähigkeit für die eine in dem eine Wellenlänge des eingestrahlten Lichts 120, d.h. die eine Wellenlänge des nicht sichtbaren Wellenlängenbereichs aufweist. Mit einer CCD-Kamera ist eine ortsaufgelöste Erfassung der Intensität möglich. With a UV lamp 300, light 120 of a non-visible wavelength, for example with a wavelength of 254 nm, is irradiated onto the security element 110. At the security element 1 10 reflected light 121 of a wavelength of the non-visible wavelength range is optionally passed through a filter 31 1 and then to a detection device 321st In the simplest case, the detection device 321 may be a photodiode which has a measurement sensitivity at the one wavelength of the incident light 120. The detection device 321 may have an imaging or collection optics, not shown, to direct a plurality of photons on the photodiode. Other embodiments may provide that a CCD camera or the like is used, which also has a measuring capability for the one in the one wavelength of the incident light 120, i. which has a wavelength of the invisible wavelength range. With a CCD camera, a spatially resolved detection of the intensity is possible.
Die Erfassungseinrichtung kann ferner alternativ oder zusätzlich eine Konversionsschicht aufweisen, welche auftreffendes Licht 121 der einen nicht-sichtbaren Wellenlänge in Licht 331 einer anderen Wellenlänge, vorzugsweise im sichtbaren Wellenlängenbereich, umwandelt. Beispielsweise kann die Konversionsschicht eine Lumineszenzfarbe mit Lumineszenzpigmenten umfassen. Soll wie im beschriebenen Beispiel UV-Licht der Wellenlänge 254 nm nachgewiesen werden, so kann hierdurch das reflektierte UV-Licht 121 in Licht 331 im sichtbaren Wellenlängenbereich gewandelt werden. Dieses kann vom menschlichen Auge oder einer Kamera beispielsweise einer CCD-basierten Kamera erfasst und ausgewertet werden. The detection means may further alternatively or additionally comprise a conversion layer which converts incident light 121 of one non-visible wavelength into light 331 of another wavelength, preferably in the visible wavelength range. By way of example, the conversion layer may comprise a luminescent color with luminescent pigments. If, as in the example described, UV light of wavelength 254 nm is to be detected, then the reflected UV light 121 can be converted into light 331 in the visible wavelength range. This can be detected and evaluated by the human eye or a camera, for example a CCD-based camera.
Eine in Reflexion erfasste Abbildung 201 zeigt kein reflektiertes Licht 121 . Die Intensität des Lichts im nicht-sichtbaren Wellenlängenbereich (oder eine Intensität des hieraus erzeugten sichtbaren Lichts 331 ) ist jeweils über eine Sch raff urdichte angedeutet. Im nicht-strukturangeregten Zustand des Sicherheitselements 1 10 findet keine Reflexion des eingestrahlten Lichts 120 im nicht-sichtbaren Wellenlängenbereich statt. Eine Kontur 1 1 1 der gedruckten Sicherheitsstruktur 1 15 in Form eines„A" ist nur zum Andeuten der Position der Sicherheitsstruktur 1 15 und der Strukturfarbe 210, die die Sicherheitsstruktur 1 15 ausbildet, eingezeichnet. A reflected image 201 does not show reflected light 121. The intensity of the light in the non-visible wavelength range (or an intensity of the visible light 331 generated therefrom) is indicated in each case by a snap-in density. In the non-structural excited state of the security element 1 10 finds no reflection of the irradiated light 120 in the non-visible wavelength range instead. A contour 1 1 1 of the printed security structure 1 15 in the form of an "A" is only to indicate the position of the security structure 1 15 and the structure color 210, which forms the security structure 1 15 drawn.
Auch in Transmission ist das Sicherheitselement 1 15 in der Abbildung 202 nicht erkennbar. Auch das transmittierte Licht 122 ist vorzugsweise durch einen Filter 312 auf eine Erfassungseinrichtung 322 geführt. Das oben bezüglich der Erfassung des reflektierten Lichts 121 Ausgeführte gilt analog für die Erfassung des transmittierten Lichts 122. Der Filter 312 und die Erfassungseinrichtung 322 können entsprechend identisch zu dem Filter 31 1 und der Erfassungseinrichtung 321 sein, wenn die Messung in Reflexion und in Transmission zeitversetzt ausgeführt werden. Bei einigen Ausführungsformen wird auch nur entweder eine Messung in Reflexion oder in Transmission ausgeführt. Auch in diesem Fall werden jeweils nur ein Filter und eine Erfassungseinrichtung benötigt. Even in transmission, the security element 1 15 in Figure 202 is not recognizable. Also, the transmitted light 122 is preferably passed through a filter 312 to a detection device 322. The above with regard to the detection of the reflected light 121 is analogous to the detection of the transmitted light 122. The filter 312 and the detection means 322 may be correspondingly identical to the filter 31 1 and the detection means 321, if the measurement is time-delayed in reflection and in transmission be executed. In some embodiments, only either a measurement is performed in reflection or in transmission. Also in this case, only one filter and one detection device are needed at a time.
Eine erfasste Abbildung 202 des transmittierten Lichts der nicht-sichtbaren Wellenlänge ist homogen gleich hell. Die Existenz des Sicherheitselements kann nicht bemerkt werden. A detected image 202 of the transmitted light of the non-visible wavelength is homogeneously bright. The existence of the security element can not be noticed.
In Fig. 4b sind das Sicherheitsdokument und die Nachweissituation nach Fig. 4a für den Fall dargestellt, dass das Sicherheitselement sich in dem strukturangeregten Zustand befindet. Dieses ist über E-Feld-Pfeile 350 angedeutet. In Reflexion ist in der Abbildung 201 ein leuchtendes„A" zuerkennen. Im Bereich der Sicherheitsstruktur wird das eingestrahlte UV-Licht 121 reflektiert. Eine Intensität des während der Strukturanregung erfassten reflektierten Lichts ist größer als die Intensität des reflektierten Lichts, das für den nicht-strukturangeregten Zustand der Strukturfarbe 210 der Sicherheitsstruktur 1 15 erfasst ist. FIG. 4b shows the security document and the detection situation according to FIG. 4a in the case where the security element is in the structurally excited state. This is indicated by E-field arrows 350. In reflection, a luminous "A" is indicated in the figure 201. In the area of the safety structure, the incident UV light 121 is reflected: an intensity of the reflected light detected during the structure excitation is greater than the intensity of the reflected light which is responsible for the non-reflected light. structure-inspired state of the structure color 210 of the security structure 1 15 is detected.
Analog ist in Transmission die Form„A" der Sicherheitsstruktur 1 15 als negativ zu erkennen, d.h., die laterale Form der auf die Oberfläche 165 der Substratschicht 160 aufgedruckten Strukturfarbe 210 ist als dunkles Gebiet vor einem hellen Hintergrund des transmittierten UV-Lichts 122 zu erkennen. Die Strukturfarbe 210 verhindert im Analogously, in transmission the shape "A" of the security structure 15 can be recognized as negative, ie, the lateral shape of the structure color 210 printed on the surface 165 of the substrate layer 160 can be recognized as a dark area against a light background of the transmitted UV light 122 The structure color 210 prevents in
strukturangeregten Zustand eine Transmission des eingestrahlten Lichts mit der Structured state a transmission of the incident light with the
Wellenlänge 254 nm. Analog kann das Sicherheitselement für eine Wechselwirkung mit IR-Licht ausgebildet werden. Die Strukturfarbe und deren kolloidale Teilchen sowie die Strukturanregung müssen lediglich entsprechend angepasst werden. Wavelength 254 nm. Similarly, the security element can be designed to interact with IR light. The structure color and its colloidal particles as well as the structure excitation need only be adapted accordingly.
In Fig. 5a bis 5e ist die Situation der Figuren 4a und 4b für eine Sequenz dargestellt, bei der die Stärke der Strukturanregung gesteigert wird, beispielsweise die elektrische Feldstärke. Für verschieden Anregungsstärken sind jeweils Messungen in Reflexion und in Transmission ausgeführt. Die entsprechenden erfassten Intensitäten des reflektierten nicht-sichtbaren Lichts und des transmittierten nicht-sichtbaren Lichts sind jeweils in ortsaufgelöster Darstellung gezeigt. Eine Stärke der Anregung ist schematisch jeweils über eine Länge der das Feld bewirkenden E-Feldpfeile angedeutet. Die FIGS. 5a to 5e show the situation of FIGS. 4a and 4b for a sequence in which the intensity of the structure excitation is increased, for example the electric field strength. Measurements in reflection and in transmission are carried out for different excitation intensities. The respective detected intensities of the reflected non-visible light and the transmitted non-visible light are respectively shown in a spatially resolved representation. A strength of the excitation is schematically indicated in each case over a length of the field arrows causing E-field. The
Anregungsfeldstärke nimmt monoton von der Situation der Fig 5a zu der Situation der Fig 5e zu. Bei sehr geringer oder nicht vorhandener Strukturanregung in Fig. 5a zeigt sich dasselbe Verhalten wie in Fig. 4a. Auch bei einer sehr hohen Strukturanregung, die in Fig. 5e dargestellt ist, ist das Sicherheitselement nicht zu erkennen, d.h., es findet keine Reflexion des Lichts mit der nicht-sichtbaren Wellenlänge statt und somit auch keine Abschwächung in Transmission. Excitation field strength increases monotonically from the situation of FIG. 5a to the situation of FIG. 5e. In the case of very low or nonexistent structure excitation in FIG. 5a, the same behavior is shown as in FIG. 4a. Even with a very high structure excitation, which is shown in Fig. 5e, the security element is not visible, that is, there is no reflection of the light with the non-visible wavelength and thus no attenuation in transmission.
Ab einer Anregungsstärke, die in Fig. 5b dargestellt ist, wird beispielsweise 30% des eingestrahlten Lichts mit der nicht-sichtbaren Welllänge reflektiert. Die Transmission sinkt auf 70% ab. Bei weiterer Steigerung der Anregungsstärke, was in Fig. 5c dargestellt ist, steigt die Reflexion auf ca 90% und sinkt die Transmission auf etwa 10%. In Fig. 5d ist die Situation dargestellt, bei der die maximale Reflexion des eingestrahlten Lichts mit der nicht-sichtbaren Wellelänge stattfindet, beispielsweise idealerweise eine Reflexion von 100%. Die Transmission sinkt dann auf 0%. From an excitation intensity, which is shown in FIG. 5b, for example, 30% of the incident light is reflected with the non-visible wavelength. The transmission decreases to 70%. If the excitation intensity is further increased, as shown in FIG. 5 c, the reflection increases to approximately 90% and the transmission decreases to approximately 10%. FIG. 5d illustrates the situation in which the maximum reflection of the incident light with the non-visible wavelength takes place, for example ideally a reflection of 100%. The transmission then drops to 0%.
Die Reflexionsintensität und die Transmissionsintensität sind für einen Ort der The reflection intensity and the transmission intensity are for a place of
Sicherheitsstruktur des Sicherheitselements jeweils schematisch in Fig. 6a und 6b grafisch dargestellt. Eine solche Abhängigkeit der Reflexionsintensität von der Safety structure of the security element respectively shown schematically in Fig. 6a and 6b graphically. Such a dependence of the reflection intensity of the
Strukturanregungsstärke und eine Abhängigkeit der Transmissionsintensität von der Strukturanregungsstärke können ebenfalls zur Verifikation des Sicherheitselements herangezogen werden. Nur wenn die Strukturfarbe hinsichtlich ihren Eigenschaften identisch zu einer Strukturfarbe ist, mit der authentische Sicherheitselemente gefertigt werden, ergibt sich dieselbe Abhängigkeit der Reflexion oder Transmission für das Licht einer ausgewählten Wellelänge im nicht-sichtbaren Wellenlängenbereich, wie sie erwartet wird. Das zu den Fig. 5a bis 5e beschriebene Vorgehen kann auch gewählt werden, um die optimale Strukturanregung aufzufinden. Structure excitation intensity and a dependence of the transmission intensity on the structure excitation intensity can likewise be used to verify the security element. Only if the structure color is identical in its properties to a structure color with which authentic security elements are manufactured, the same dependence of the reflection or transmission results for the light of a selected wavelength length in the non-visible wavelength range, as expected becomes. The procedure described with reference to FIGS. 5a to 5e can also be chosen in order to find the optimal structure excitation.
In Fig. 7 ist schematisch eine Explosionszeichnung eines Sicherheitsdokuments dargestellt. Das Sicherheitsdokument 30 umfasst insgesamt fünf Substratschichten 31 -35 in der dargestellten Ausführungsform. Lediglich die obersten beiden Substratschichten 31 , 32 müssen für Licht einer nicht-sichtbaren Welllänge transparent ausgebildet sein, um Reflexion an der strukturangeregten Sicherheitsstruktur des Sicherheitselements ausführen zu können, welche auf das mittlere Substrat 33 aufgedruckt ist. Auf die an die mittlere Substratschicht 33 angrenzende Substratschichten 32 und 34 ist jeweils eine elektrisch leitfähige flächige oder auch gitterartig ausgebildete Struktur als Elektrode 41 , 42 aufgebracht. Beispielsweise kann eine solche Elektrode 41 , 42 transparent mittels Zinksulfit ausgebildet werden. Möglich ist jedoch auch, dass die auf der Substratschicht 34 unterhalb der Sicherheitsstruktur 1 15 angeordnete Elektrode 42 als Metallschicht oder Metallgitter ausgebildet ist. Sind die Gitterlinien fein genug gewählt, kann auch die In Fig. 7 is an exploded view of a security document is shown schematically. The security document 30 comprises a total of five substrate layers 31 - 35 in the illustrated embodiment. Only the uppermost two substrate layers 31, 32 must be made transparent to light of a non-visible wavelength, in order to be able to execute reflection on the structure-enhanced security structure of the security element, which is printed on the middle substrate 33. On the substrate layers 32 and 34 adjoining the middle substrate layer 33, an electrically conductive planar or else grid-like structure is applied as the electrode 41, 42. For example, such an electrode 41, 42 can be formed transparently by means of zinc sulfite. However, it is also possible that the electrode 42 arranged on the substrate layer 34 below the safety structure 15 is designed as a metal layer or metal grid. If the grid lines are chosen fine enough, the
Elektrode 41 auf der Substratschicht 32 auch mittels metallischer Drähte oder opaker leitfähiger Druckstrukturen in Form eines Gitters ausgebildet werden, das eine hohe Lichttransmission im Bereich von oberhalb 50 % bis vorzugsweise 90 % im sichtbaren Wellenlängenbereich aufweist. Besonders bevorzugt wird jedoch eine transparente Elektrode verwendet. Die Elektroden 41 , 42 sind durch die verschiedenen Electrode 41 can also be formed on the substrate layer 32 by means of metallic wires or opaque conductive printing structures in the form of a grid, which has a high light transmission in the range of above 50% to preferably 90% in the visible wavelength range. However, it is particularly preferable to use a transparent electrode. The electrodes 41, 42 are different
Substratschichten mit Kontakten 51 , 52 auf der obersten Substratschicht 31 im Substrate layers with contacts 51, 52 on the uppermost substrate layer 31 in
zusammengefügten Zustand kontaktiert. Entsprechende Elektroden 53, 54 sind entsprechend mit einer leitfähigen Struktur in Form einer Spule auf der mittleren assembled state contacted. Corresponding electrodes 53, 54 are correspondingly provided with a conductive structure in the form of a coil on the middle
Substratschicht 33 kontaktiert. Diese umschließt die Sicherheitsstruktur 1 15. Wird ein Strom durch die Leiterschleife 55 geführt, so entsteht ein Magnetfeld in dem Bereich der Sicherheitsstruktur 1 15. So können Teilchen, welche paramagnetisch sind, zu einer Kristallstruktur ähnlich wie geladene Teilchen über ein elektrisches Feld ausgerichtet werden. Substrate layer 33 contacted. This encloses the safety structure 15. When a current is passed through the conductor loop 55, a magnetic field is created in the region of the safety structure 15. Thus, particles which are paramagnetic can be aligned to a crystal structure similar to charged particles via an electric field.
Die oberste und unterste Substratschicht 31 , 35 dienen im Wesentlichen als The uppermost and lowermost substrate layers 31, 35 serve essentially as
Schutzschichten. Alle Substratschichten 31 , 35 werden vorzugsweise über ein Protective layers. All substrate layers 31, 35 are preferably over
Hochtemperaturlaminationsverfahren zusammengefügt. Es versteht sich, dass zusätzliche weitere Sicherheitsmerkmale in das Sicherheitsdokument 30 in beliebiger Kombination integriert werden können, beispielsweise Sicherheitsdrucke, Hologramme, andere beugende Strukturen, elektronische Schaltungen usw. In Fig. 8 ist schematisch ein Ablaufdiagramm eines Verifikationsverfahrens 500 gezeigt. Zunächst wird ein Sicherheitselement beispielsweise integriert in ein Sicherheitsdokument bereitgestellt 510. Anschließend wird eine Feldfreiheit im Bereich des Sicherheitselements herbeigeführt 520. Anschließend findet eine Einstrahlung von Licht mit einer Wellenlänge im nicht-sichtbaren Wellenlängenbereich 530 statt. Während Einstrahlung des Lichts mit einer Wellenlänge im nicht-sichtbaren Wellenlängenbereich findet eine Erfassung des durch des durch die Sicherheitsstruktur möglicherweise reflektierten und/oder durch die Sicherheitsstruktur transmittierten Lichts mit der Wellenlänge im nicht-sichtbaren High temperature lamination method joined together. It is understood that additional additional security features may be incorporated into the security document 30 in any combination, such as security prints, holograms, other diffractive structures, electronic circuits, etc. FIG. 8 schematically shows a flow chart of a verification method 500. First, a security element is provided, for example, integrated in a security document 510. Subsequently, field freedom in the area of the security element is brought about 520. Subsequently, an irradiation of light with a wavelength in the non-visible wavelength range 530 takes place. During irradiation of the light with a wavelength in the non-visible wavelength range, detection of the light with the wavelength possibly reflected by the security structure and / or transmitted through the security structure takes place in the non-visible
Wellenlängenbereich 540 statt. Während der Einstrahlung kann beispielsweise eine ortsaufgelöste Erfassung des reflektierten Lichts der einen Wellenlänge im nichtsichtbaren Wellenlängenbereich 541 erfolgen und/oder eine Erfassung des transmittierten Lichts der einen Wellenlänge im nicht-sichtbaren Wellenlängenbereich 542 oder beides. Anschließend wird eine Strukturanregung ausgeführt 620, beispielsweise durch Erzeugen eines elektrischen Felds im Bereich des Sicherheitselements oder auch eine Wavelength range 540 instead. During the irradiation, for example, a spatially resolved detection of the reflected light of the one wavelength in the non-visible wavelength range 541 and / or a detection of the transmitted light of the one wavelength in the non-visible wavelength range 542 or both. Subsequently, a structure excitation is carried out 620, for example by generating an electric field in the region of the security element or else a
magnetischen Felds, sodass eine Strukturanregung der Strukturfarbe der magnetic field, so that a structural excitation of the structure of the color
Sicherheitsstruktur des Sicherheitselements stattfindet. Erneut findet eine Einstrahlung des Lichts mit einer Wellenlänge im nicht-sichtbaren Wellenlängenbereich 630 und eine Erfassung von Licht der einen Wellenlänge im nicht-sichtbaren Wellenlängenbereich 640 statt. Diese kann eine ortsaufgelöste Erfassung des reflektierten Lichts 641 und/oder eine ortsaufgelöste Erfassung des transmittierten Lichts der einen Wellenlänge im nichtsichtbaren Wellenlängenbereich 642 sein. Die in den Verfahrensschritten 540 und 640 erfasste Intensitäten werden miteinander vergleichen 710. Hierbei dient die im nicht- strukturangeregten Zustand ermittelte Intensität des reflektierten Lichts der Wellenlänge im nicht-sichtbaren Wellenlängenbereich als erwartete Reflexionsintensität, welche von der Intensität des reflektierten Lichts im strukturangeregten Zustand des Security structure of the security element takes place. Once again there is an irradiation of the light with a wavelength in the non-visible wavelength range 630 and a detection of light of the one wavelength in the non-visible wavelength range 640. This can be a spatially resolved detection of the reflected light 641 and / or a spatially resolved detection of the transmitted light of the one wavelength in the non-visible wavelength range 642. The intensities detected in method steps 540 and 640 are compared with one another 710. In this case, the intensity of the reflected light of the wavelength in the non-visible wavelength range determined in the non-structure-excited state serves as the expected reflection intensity, which depends on the intensity of the reflected light in the structure-excited state of FIG
Sicherheitselements übertroffen werden muss. Für die Transmission gilt Analoges, wobei die im strukturangeregten Zustand erfasste transmittierte Intensität eine aus der erfassten Intensität des nicht-strukturangeregten Zustands abgeleitete Transmissionsintensität unterschreiten muss, um das Sicherheitselement als echt verifizieren zu können. Anhand des oder der Vergleichsergebnisse wird somit eine Verifikationsentscheidung getroffen 720, die angibt, ob das Sicherheitselement echt ist oder nicht. Abschließend wird die Verifikationsentscheidung ausgegeben 730. Es ergibt sich, dass in einfachen Security element must be exceeded. The same applies to the transmission, wherein the transmitted intensity detected in the structure-excited state must fall below a transmission intensity derived from the detected intensity of the non-structure-excited state in order to be able to verify the security element as genuine. Based on the comparison results or a verification decision is thus made 720, indicating whether the security element is real or not. Finally, the verification decision is issued 730. It turns out that in simple
Ausführungsformen nur die Transmission oder die Reflexion ausgewertet werden können. Ferner kann auch auf die Messungen im nicht-strukturangeregten Zustand bei ganz einfachen Ausführungsformen verzichtet werden und als Reflexionsintensität, die im strukturangeregten Zustand übertroffen werden muss, ein Wert vorgegeben werden. Analoges gilt für die zu unterbietende Transmissionsintensität. Embodiments only the transmission or the reflection can be evaluated. It can also be applied to measurements in the non-structural state at all simple embodiments are dispensed with and a value can be specified as reflection intensity, which must be exceeded in the structure-stimulated state. The same applies to the transmission intensity to be undercut.
Es versteht sich, dass hier lediglich beispielhafte Ausführungsformen beschrieben sind. Die in den unterschiedlichen Ausführungsformen beschriebenen Merkmale können in beliebiger Kombination zur Verwirklichung der Erfindung kombiniert werden. It is understood that only exemplary embodiments are described here. The features described in the different embodiments may be combined in any combination for realizing the invention.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
10 Mikrokapsel 10 microcapsule
1 1 Hülle  1 1 case
12 Substanz  12 substance
13 kolloidale Teilchen  13 colloidal particles
15 Gitterstruktur  15 grid structure
30 Sicherheitsdokument  30 security document
31 - 35 Substratschichten  31 - 35 substrate layers
41 , 42 Elektroden  41, 42 electrodes
51 - 54 Kontakte  51 - 54 contacts
55 Leiterschleife  55 conductor loop
100 Sicherheitsdokument  100 security document
1 10 Sicherheitselement  1 10 security element
1 1 1 Kontur der Sicherheitsstruktur  1 1 1 Contour of the safety structure
1 15 Sicherheitsstruktur  1 15 security structure
120 Lumineszenzanregung  120 luminescence excitation
121 reflektiertes Licht  121 reflected light
122 Transmittiertes Licht  122 transmitted light
150 Dokumentkörper  150 document bodies
160 Substratschichten  160 substrate layers
165 Oberfläche  165 surface
180 Abdeckschicht  180 cover layer
201 Abbildung (in Reflexion)  201 figure (in reflection)
202 Abbildung (in Transmission)  202 figure (in transmission)
210 Strukturfarbe (ohne Lumineszenzpigmente) 210 structure color (without luminescent pigments)
300 UV-Lampe 300 UV lamp
31 1 Filter  31 1 filter
312 Filter  312 filters
321 Erfassungseinrichtung  321 detection device
322 Erfassungseinrichtung  322 detection device
331 gewandeltes Licht  331 converted light
332 gewandeltes Licht  332 converted light
350 E-Feldpfeil  350 electric field arrow
500-730 Verfahrensschritte R Betrachtung in Reflexion/Auflicht 500-730 process steps R observation in reflection / incident light
T Betrachtung in Transmission/Durchlicht  T viewing in transmission / transmitted light
Ε(λ= A|R| λυν) (elektrische) Feldstärke der Strukturanregung, welche zu einer Ε (λ = A | R | λ υν ) (electric) field strength of the structure excitation , which leads to a
Kristallstruktur führt, die Licht der Wellenlänge A,R oder λυν beeinflusst A|R Wellelänge des infraroten Lichts Crystal structure that affects light of wavelength A, R or λ υν affects A | R Wavelength of the infrared light
λυν Wellelänge des UV-Lichts λ υν wave length of the UV light

Claims

Patentansprüche Patentansprüche Claims. Claims
1 . Sicherheitselement (1 10) mit anregungsabhängiger Wechselwinkung mit Licht im nichtsichtbaren Wellenlängenbereich umfassend  1 . Comprising security element (1 10) with excitation-dependent alternating angle with light in the non-visible wavelength range
eine Substratschicht, und  a substrate layer, and
eine auf der Substratschicht ausgebildete Sicherheitsstruktur (1 15), die mit einer Strukturfarbe (210) ausgebildet ist, welche Mikrokapseln (10) umfasst, in welchen kolloidale Teilchen (13) enthalten sind, die mittels einer Strukturanregung, welche ein Ausbilden eines elektrischen oder/und magnetischen Felds umfasst, zueinander in einer kristallartigen Struktur anordenbar oder/und umordenbar sind, wobei die kristallartige Struktur (15) über die Strukturanregung beeinflussbare und/oder einstellbare Reflexions- und/oder Transmissionseigenschaften für Licht aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass  a safety structure (1 15) formed on the substrate layer and formed with a structural ink (210) comprising microcapsules (10) in which colloidal particles (13) are contained, which by means of a structure excitation, which form an electrical or / and magnetic field, can be arranged in relation to each other in a crystal-like structure and / or can be remodeled, wherein the crystal-like structure (15) via the structure excitation influenceable and / or adjustable reflection and / or transmission properties for light, characterized in that
die Mikrokapseln (10) im nicht-strukturangeregten Zustand für mindestens eine Wellenlänge im nicht sichtbaren Wellenlängenbereich ein gesteigertes  the microcapsules (10) in the non-structure excited state for at least one wavelength in the non-visible wavelength range an increased
Transmissionsvermögen und ein reduziertes Reflexionsvermögen aufweisen und die Mikrokapseln (10) im strukturangeregten Zustand, in dem im Bereich der  Transmissionsvermögen and a reduced reflectance and the microcapsules (10) in the structure-excited state, in the field of
Mikrokapseln (10) ein über die Strukturanregung erzeugtes elektrisches und/der ein magnetisches Feld existieren, ein im Vergleich zum nicht-strukturangeregten Zustand ein reduziertes Transmissionsvermögen und ein gesteigertes  Microcapsules (10) an electrical and / or a magnetic field generated via the structure excitation exist, a reduced transmittance and an increased compared to the non-structure excited state
Reflexionsvermögen aufweisen.  Have reflectivity.
2. Sicherheitselement (1 10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die 2. Security element (1 10) according to claim 1, characterized in that the
Strukturfarbe (210) im nicht-strukturangeregten Zustand das gesteigerte  Structure color (210) in the non-structure excited state increased
Transmissionsvermögen und das reduzierte Reflexionsvermögen für mindestens eine Wellenlänge im UV-Wellenlängenbereich aufweist und im strukturangeregten Zustand das reduzierte Transmissionsvermögen und das gesteigerte  Transmittance and the reduced reflectivity for at least one wavelength in the UV wavelength range and in the structure-excited state, the reduced transmissivity and increased
Reflexionsvermögen für diese mindestens eine Wellenlänge im UV- Wellenlängenbereich existiert.  Reflectance for this at least one wavelength in the UV wavelength range exists.
3. Sicherheitselement (1 10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die 3. Security element (1 10) according to claim 1, characterized in that the
Strukturfarbe (210) im nicht-strukturangeregten Zustand das gesteigerte  Structure color (210) in the non-structure excited state increased
Transmissionsvermögen und das reduzierte Reflexionsvermögen für mindestens eine Wellenlänge im IR-Wellenlängenbereich aufweist und im strukturangeregten Zustand das reduzierte Transmissionsvermögen und das gesteigerte Transmittance and the reduced reflectivity for at least one wavelength in the IR wavelength range and in the structure excited Condition the reduced transmissivity and the increased
Reflexionsvermögen für diese mindestens eine Wellenlänge im IR- Wellenlängenbereich existiert. Reflectance for this at least one wavelength in the IR wavelength range exists.
Verfahren zu zum Verifizieren eines Sicherheitselements (1 10), welches eine mit einer Strukturfarbe (210) ausgebildete Sicherheitsstruktur (1 15) umfasst, wobei die Strukturfarbe (210) Mikrokapseln (10) umfasst, in welchen kolloidale Teilchen (13) enthalten sind, die mittels einer Strukturanregung, welche ein Ausbilden eines elektrischen oder/und magnetischen Felds umfasst, zueinander in einer A method of verifying a security element (110) comprising a security structure (15) formed with a structural color (210), the structural color (210) comprising microcapsules (10) in which colloidal particles (13) are contained by means of a structure excitation, which comprises forming an electrical and / or magnetic field, in relation to one another
kristallartigen Struktur anordenbar oder/und umordenbar sind, wobei die kristallartige Struktur (15) über die Strukturanregung beeinflussbare und/oder einstellbare Reflexions- und/oder Transmissionseigenschaften für Licht aufweist, umfassend die Schritte: crystal-like structure can be arranged and / or reorganized, wherein the crystal-like structure (15) via the structure excitation influenceable and / or adjustable reflection and / or transmission properties for light, comprising the steps:
a) Herbeiführen des strukturangeregten Zustands des Sicherheitselements (1 10) über ein Ausbilden eines elektrischen und/oder magnetischen Felds im Bereich des Sicherheitselements (1 10),  a) bringing about the structurally excited state of the security element (1 10) by forming an electrical and / or magnetic field in the region of the security element (1 10),
b) Einstrahlen von Licht mit einer Wellenlängen, die im nicht sichtbaren Wellenlängenbereich liegt, auf das Sicherheitselement (1 10), während das Sicherheitselement (1 10) in dem strukturangeregten Zustand ist, und c) Erfassen einer Intensität des an dem Sicherheitselement (1 10) reflektierten Lichts der einen Wellenlänge und/oder einer Intensität des durch das  b) irradiation of light having a wavelength which lies in the invisible wavelength range on the security element (1 10), while the security element (1 10) is in the structure-excited state, and c) detecting an intensity of the at the security element (10 ) reflected light of a wavelength and / or an intensity of the through the
Sicherheitselement (1 10) transmittierten Lichts der einen Wellenlänge, jeweils während das das Sicherheitselement (1 10) in dem strukturangeregten Zustand ist, und  Security element (1 10) transmitted light of the one wavelength, each while the security element (1 10) is in the structure excited state, and
d) Vergleichen der erfassten reflektierten Intensität im strukturangeregten Zustand mit einer erwarteten Reflexionsintensität und/oder Vergleichen der erfassten transmittierten Intensität im strukturangeregten Zustand mit einer erwarteten Transmissionsintensität;  d) comparing the detected reflected intensity in the structure-excited state with an expected reflection intensity and / or comparing the detected transmitted intensity in the structure-excited state with an expected transmission intensity;
e) Verifizieren des Sicherheitselements (1 10) als echt, wenn die im  e) verifying the security element (1 10) as genuine if the im
strukturangeregten Zustand erfasste reflektierte Intensität größer der erwarteten Reflexionsintensität ist und/oder die im strukturangeregten Zustand erfasste transmittierte Intensität kleiner der erwarteten Transmissionsintensität ist.  structure-excited state detected reflected intensity is greater than the expected reflection intensity and / or the detected in the structure-excited state transmitted intensity is smaller than the expected transmission intensity.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich der nicht-strukturangeregte Zustand des Sicherheitselements (1 10) herbeigeführt wird, und A method according to claim 4, characterized in that in addition, the non-structure-stimulated state of the security element (1 10) is brought about, and
während das Sicherheitselement (1 10) im nicht-strukturangergeten Zustand ist, Licht mit der einen Wellenlänge auf das Sicherheitselement (1 10) eingestrahlt wird und  while the security element (1 10) is in the non-structural energized state, light having the one wavelength is irradiated to the security element (1 10) and
während das Sicherheitselement (1 10) in dem nicht-strukturangeregten Zustand ist, die Intensität des an dem Sicherheitselement (1 10) reflektierten Lichts der einen Wellenlänge erfasst wird und/oder die Intensität des durch das Sicherheitselement (1 10) transmittierten Lichts der einen Wellenlänge erfasst wird,  while the security element (110) is in the non-structure excited state, the intensity of the light of the one wavelength reflected on the security element (110) is detected and / or the intensity of the light of the one wavelength transmitted by the security element (110) is detected,
und die im nicht-strukturangeregten Zustand erfasste reflektierte Intensität als erwartete Reflexionsintensität verwendet wird und/oder die im nicht- strukturangeregten Zustand erfasste transmittierte Intensität als erwartete Transmissionsintensität verwendet wird, wobei das Sicherheitselement (1 10) nur als echt verifiziert wird, wenn die im strukturangeregten Zustand erfasste reflektierte Intensität größer als die erwartete Reflexionsintensität ist und/oder die im strukturangeregten Zustand erfasste transmittierte Intensität kleiner als die erwartete Transmissionsintensität ist.  and the reflected intensity detected in the non-pattern excited state is used as the expected reflection intensity and / or the transmitted intensity detected in the non-pattern excited state is used as the expected transmission intensity, the security element (1-10) being verified as genuine only when the in-structure excited Condition detected reflected intensity is greater than the expected reflection intensity and / or detected in the structure-excited state transmitted intensity is less than the expected transmission intensity.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Filterung des reflektierten und/oder transmittierten Lichts ausgeführt wird, um die eine Wellenlänge oder einen Wellenlängenbereich, der die eine Wellenlänge umfasst, zu selektieren. 6. The method according to any one of claims 4 or 5, characterized in that a filtering of the reflected and / or transmitted light is carried out to select the one wavelength or a wavelength range comprising the one wavelength.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zum Herbeiführen des nicht-angeregten Zustands eine Feldfreiheit in einem 7. The method according to any one of claims 4 to 6, characterized in that to bring about the non-excited state, a field freedom in a
Raumbereich hergestellt wird, in dem sich das Sicherheitselement (1 10) befindet.  Space is made in which the security element (1 10) is located.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Herbeiführen des strukturangeregten Zustands das Erzeugen eines magnetischen und/oder elektrischen Felds in dem Raumbereich umfasst, in dem sich das 8. The method according to any one of claims 4 to 7, characterized in that the induction of the structure-induced state comprises generating a magnetic and / or electric field in the space region in which the
Sicherheitselement (1 10) befindet.  Security element (1 10) is located.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Wellenlänge im UV-Wellenlängenbereich gewählt wird und beim Einstrahlen von Licht der einen Wellenlänge UV-Licht eingestrahlt wird oder alternativ die eine Wellenlänge im IR-Wellenlängenbereich gewählt wird und beim Einstrahlen von Licht der einen Wellenlänge IR-Licht eingestrahlt wird. 9. The method according to any one of claims 4 to 8, characterized in that the one wavelength is selected in the UV wavelength range and when irradiated is irradiated by light of a wavelength UV light or alternatively, the one wavelength in the IR wavelength range is selected and irradiated upon irradiation of light of the one wavelength IR light.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass 10. The method according to any one of claims 4 to 9, characterized in that
während des Herbeiführens des angeregten Zustands, eine elektrische und/oder magnetische Feldstärke in dem Raumbereich, in dem sich das Sicherheitselement (1 10) befindet, verändert wird, und ein Erfassen der Intensität des an dem  during the induction of the excited state, an electric and / or magnetic field strength is changed in the space area in which the security element (110) is located, and detecting the intensity of the at
Sicherheitselement (1 10) reflektierten Lichts der einen Wellenlänge und/oder der Intensität des durch das Sicherheitselement (1 10) transmittierten Lichts der einen Wellenlänge mehrfach ausgeführt wird und eine Abhängigkeit der erfassten Intensitäten des reflektierten Lichts der einen Wellenlänge von der elektrischen und/oder magnetischen Feldstärke mit einer erwarteten  Security element (1 10) of reflected light of a wavelength and / or the intensity of the security element (1 10) transmitted light of a wavelength is repeatedly performed and a dependence of the detected intensities of the reflected light of a wavelength of the electrical and / or magnetic Field strength with an expected
Reflexionsintensitätsabhängigkeit und/oder eine Abhängigkeit der erfassten Intensitäten des transmittierten Lichts der einen Wellenlänge von der elektrischen und/oder magnetischen Feldstärke jeweils mit einer erwarteten  Reflection intensity dependence and / or a dependence of the detected intensities of the transmitted light of a wavelength of the electric and / or magnetic field strength in each case with an expected
Transmissionsintensitätsabhängigkeit vergleichen werden und das  Transmission intensity dependency will be compared and that
Sicherheitselement (1 10) nur als echt verifiziert wird, wenn die Abhängigkeit der erfassten reflektierten Intensitäten mit der erwarteten  Security element (1 10) is verified as true only if the dependence of the detected reflected intensities with the expected
Reflexionsintensitätsabhängigkeit und/oder die Abhängigkeit der erfassten transmittierten Intensitäten mit der erwarteten Transmissionsintensitätsabhängigkeit übereinstimmen.  Reflection intensity dependence and / or the dependence of the detected transmitted intensities with the expected transmission intensity dependence match.
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