WO2021078407A1 - Sicherheitselement und wertdokument mit visuell und maschinell prüfbaren sicherheitsmerkmalen, die in räumlicher beziehung zueinander stehen - Google Patents

Sicherheitselement und wertdokument mit visuell und maschinell prüfbaren sicherheitsmerkmalen, die in räumlicher beziehung zueinander stehen Download PDF

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WO2021078407A1
WO2021078407A1 PCT/EP2020/025458 EP2020025458W WO2021078407A1 WO 2021078407 A1 WO2021078407 A1 WO 2021078407A1 EP 2020025458 W EP2020025458 W EP 2020025458W WO 2021078407 A1 WO2021078407 A1 WO 2021078407A1
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machine
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PCT/EP2020/025458
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Stefan Bichlmeier
Matthias Pfeiffer
Gerhard HAMPP
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Giesecke+Devrient Currency Technology Gmbh
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Definitions

  • Security element and value document with visually and machine checkable security features that are spatially related to one another
  • the invention relates to a security element in the form of a strip, thread or patch, which has a machine-readable code and at least one visually detectable, optically variable security feature, the machine-readable code consisting of at least two discrete code areas that are in a defined spatial relationship to one another and to the visually detectable, optically variable security feature.
  • the invention also relates to a document of value with a security element of this type applied in precise register, a method for producing the document of value, and a method for checking the authenticity of the document of value.
  • Documents of value are equipped with security elements that allow the authenticity of the document of value to be checked and serve as protection against forgery.
  • Documents of value are to be understood as meaning, in particular, banknotes, shares, identity documents, credit cards, certificates, insurance cards and documents generally at risk of forgery, for example also product security elements such as labels and packaging for high-quality products.
  • document of value includes not only finished, fit documents of value, but also preliminary stages of documents of value such as security papers that do not have all the features of a document of value that is fit for circulation, for example also security papers in sheet or roll form
  • security papers in sheet or roll form
  • security papers in sheet or roll form
  • threads, strips or patches that are applied to a document of value or in a Value documents are at least partially introduced, such as window security threads and pendulum security threads, or which are used to cover through openings in a value document.
  • Security elements have one or more security features, i.e. components with visually and / or mechanically verifiable properties, on the basis of which the authenticity of a document or another object can be determined.
  • optically variable security features are of increasing importance, i.e. the appearance of the security feature varies depending on the viewing angle. A movement effect is created when the viewing angle is continuously changed.
  • Optically variable security features are considered to be very forgery-proof, since the movement effects cannot be generated by conventional printing processes and cannot be "copied" when a security element is photocopied.
  • Examples of optically variable security features are micro-optical security features such as moiré magnifiers, holograms and thin-film elements
  • magnetic security features have typically been used for machine authentication.
  • Magnetic materials are however, they have the disadvantage that they have a strong inherent color, which is why they are clearly visible both in incident light and in transmitted light. Therefore, they can affect the appearance of other security features.
  • optically variable security features and security features to be viewed in transmitted light they have a very disruptive effect.
  • materials of other security features for example metallizations of holograms, can interact with magnetic security features or impair their readability.
  • optically variable security feature and the machine-readable security feature should not interfere with each other, i.e. neither the visual appearance and the visual effects of the optically variable security feature should be impaired by the machine-readable security feature, nor should the readability of the machine-readable code be visually testable security feature are disrupted.
  • the invention satisfies this need by means of a machine-readable code, which is located in at least two spatially separated areas of a security element, a first code area and a second Form code area, is arranged and based on at least one IR substance that absorbs in the IR wavelength range and is transparent in the visible wavelength range, the discrete code areas in a defined spatial relationship to each other and to at least one discrete security feature, which is a visually detectable, optically variable security feature.
  • the present invention provides a security element in the form of a strip, thread or patch with the features according to independent claim 1, a value document with the features according to independent claim 11, a method for producing the value document with the features according to independent claim 14 and a method for authenticity checking a value document with the features according to independent claim 15 ready.
  • a security element in the form of a strip, thread or patch with the features according to independent claim 1, a value document with the features according to independent claim 11, a method for producing the value document with the features according to independent claim 14 and a method for authenticity checking a value document with the features according to independent claim 15 ready.
  • the security element must be sufficiently transparent for visible light, at least in the area in which the optically variable security feature is located, in order to ensure the visual perceptibility of the optically variable security feature. It is also understood that the security element must have sufficient transparency for IR radiation in the detection wavelength range, at least in the areas in which the IR substance to be detected is located, in order to ensure the readability of the machine-readable code.
  • the present invention enables multicoding that is achieved by combining coding by means of at least one IR substance within a discrete code area and coding by the relative arrangement of at least two code areas to one another.
  • the IR substance used in accordance with the invention generates a characteristic IR signature, ie an absorption spectrum that can be used for the unambiguous characterization of the IR substance in question.
  • the wavelengths of, for example, can be evaluated
  • Absorption maxima and / or absorption minima the width of the absorption maxima and / or absorption minima, the slope or the change in the slope of a spectrum, and in the case of several absorption maxima or absorption minima, their distance from one another and / or their relative height to one another.
  • suitable IR substances must meet certain requirements. For reasons of good detectability, it is preferred that the IR-
  • Absorb substances in the IR range in the wavelength range from 700 nm to 2500 nm as strongly as possible.
  • Strong absorption in the near infrared range i.e. in the wavelength range from 700 nm to 1100 nm, is particularly desirable. This range is easily accessible with silicon photodetectors that are sensitive up to a wavelength of 1100 nm.
  • IR substances with broadband absorption in the IR range are preferred over IR substances with narrowband absorption.
  • the reason for this is that there is no IR color standard in the IR range that is comparable to the CIELAB standard. Therefore, the values that are measured with different detectors for a specific absorption of an IR substance can vary. The deviations are not significant in the case of broadband absorptions, they are very However, narrow-band absorptions are noticeable and could lead to an incorrect evaluation of the measured values measured with different detectors.
  • IR substances examples include iron (II) and copper (II) compounds with an Fe2 + ion or a Cu2 + ion in a suitable chemical environment, a suitable chemical environment for example a phosphate ion or a polyphosphate ion or, more generally, a phosphorus and oxygen containing group.
  • iron (II) and copper (II) compounds with an Fe2 + ion or a Cu2 + ion in a suitable chemical environment a suitable chemical environment for example a phosphate ion or a polyphosphate ion or, more generally, a phosphorus and oxygen containing group.
  • These IR substances absorbing broadband in the NIR range (700 nm to 1100 nm) are transparent in the visible range (400 nm to 700 nm) of the electromagnetic spectrum, whereby they have at most a slightly yellowish or bluish tint.
  • SICPATAFK Pigments of the printing inks sold by the company SICPA (SICPA SA, Ave de Florian 41, 1008 Prilly, Switzerland) under the trade name SICPATAFK are particularly preferred. These printing inks have been found to be particularly well suited for the purposes of the present invention. SICPATAFK® CBA and SICPATAFK® NFB have proven to be particularly suitable, both of which are almost colorless and therefore essentially invisible to an observer. SICPATAFK®-ETM, -SEE and -SEN can also be used advantageously.
  • IR-absorbing materials disclosed in GB 2168372 which are invisible or transparent in the visible range of the electromagnetic spectrum, can be named as further suitable IR substances, and the IR markers disclosed in US 6,926,764.
  • These IR marking substances are substituted phthalocyanines, naphthalocyanines, metal-containing phthalocyanines or poly-substituted phthalocyanines.
  • the type of application of the IR substances is in principle not restricted in any way, but is preferably carried out through formulation as printing inks, the inks being particularly preferably applied using the intaglio printing process.
  • the intaglio printing process has the advantage that inks with a high solids content can be used. This allows the use of IR substances which have only weak IR absorptions in the desired range, since they can be used in high concentration and thus generate sufficiently strong signals.
  • Suitable concentrations of IR substance are in the range from 5 to 70% by weight, preferably 10 to 50% by weight, and particularly preferably 20 to 50% by weight, based on the weight of the ink as a whole.
  • the usual printing ink components in particular intaglio printing ink components, which are known to a person skilled in the art, can be used.
  • the average particle size does not exceed 50 ⁇ m, preferably 20 ⁇ m, and particularly preferably 10 ⁇ m.
  • not only one IR substance is used for coding, but at least two IR substances.
  • each code area can be structured not only through different shapes and arrangements of the areas with IR substances, but also through a change between different IR substances and optionally through mixtures between different IR substances. If several IR substances are used, they must absorb in different IR wavelength ranges that can be distinguished from one another by machine.
  • the IR substances used in accordance with the invention are essentially transparent in the visible range of the electromagnetic spectrum (in the wavelength range from 400 nm to 700 nm). This has the advantage that they can also be used in combination with those security features in which visually clearly perceptible substances, such as strongly colored substances and / or magnetic substances, cannot be used. These are in particular optically variable security features which, as visually detectable security features, are particularly forgery-proof precisely because of their optical variability.
  • the optically variable security features include, for example, moiré magnifiers.
  • Moiré magnifiers are multilayer structures which comprise a focusing layer such as a lens arrangement, an image layer with an arrangement of picture elements, and typically also a spacer layer between the lens layer and the image layer.
  • the picture elements are enlarged or optically changed in some other way when viewed through the lenses.
  • Further functional layers and / or auxiliary layers can also be present.
  • Structure, materials and manufacture of security elements with Optically variable security features such as lens-based security features are known to a person skilled in the art. In this regard, reference is made to the explanations in the publications WO 2006/087138 A1, EP 2853 411 A1, WO 2017/097430 A1 and WO 2018/072881 A2.
  • optically variable security features are, for example, holograms and thin-film elements.
  • Liquid crystal layers can also be viewed as optically variable security features.
  • LEAD Longlasting Economical Anticopy Device
  • These security elements have functional layers on a carrier film, such as an embossed lacquer layer with a holographic security feature, metallized layers with colored or fluorescent imprints, layers with motifs recognizable in transmitted light, etc.
  • This functional layer structure also includes auxiliary layers such as pressure acceptance, adhesion promoter or protective layers.
  • LEAD security elements are available as T-LEAD security elements and as L-LEAD security elements.
  • T-LEAD security elements are designed as transfer elements, i.e. a transfer film is peeled off after the transfer onto the value document.
  • L-LEAD security elements contain a film which is transparent at least in the wavelength range of visible light and which remains in the security element structure.
  • L-LEAD security elements are preferably used to cover through openings in documents of value.
  • optically variable security features can be included in the machine-readable code, since the IR substances reduce the visual perceptibility of the optically do not interfere with variable security features.
  • the coding according to the invention can also be used with advantage in such multi-layered security elements as the above-mentioned LEAD security elements.
  • the materials used in the detection wavelength range of the coding must be transparent for the detection wavelengths.
  • a lack of transparency of certain layers for the detection wavelengths can, however, also be used deliberately in order to make certain parts of the code recognizable only under respectively defined conditions. For example, part of the code could only be recognizable when checked on one of the surfaces of a value document, while the other part of the code can only be detected when checked on the other surface of the value document.
  • the present invention uses several levels for securing or checking the authenticity of a document of value.
  • each security element has at least two discrete code areas, with each code area being able to be checked on its own.
  • the number of coding possibilities offered by a single discrete code area can be increased by using two, three or more different IR substances, or by using one or more UV-absorbing substances in addition to the IR substance or substances. If the coding is carried out by an additional UV-absorbing substance, the security element or value document materials used must of course also permit detection in the UV wavelength range.
  • the presence of at least two discrete code areas also makes it possible to use the spatial relationship of the code areas to one another for the authenticity check.
  • the code areas can for example be arranged along a security element at a defined distance from one another, a visually detectable security feature being arranged between two code areas.
  • a code area can be arranged between two visually detectable security features.
  • machine-testable code areas and visually detectable security features can also be arranged in the form of an array with a more or less regular arrangement of machine-testable and visually detectable security features that alternate with one another.
  • the combination of the machine-checkable code areas with the ophsch variable areas is of particular advantage if the ophsch variable areas not only serve to divert the attention of the viewer from the presence of machine-checkable security features and in particular from the relevance of their spatial arrangement, but also something that can be detected by machine Represent a feature that a potential forger must also place in a correct spatial relationship to the code areas.
  • the security element is applied in register to the value document substrate or partially into the value document substrate.
  • control features are used on the value document substrate, as is known in the prior art and is described, for example, in EP 1567714 B1.
  • machine-readable features are used as control features which are formed from the same IR substances that are also used to produce the code areas of the security elements according to the invention.
  • the control features are preferably also designed as discrete code areas which, together with the code areas of the security element, form an overall code whose authenticity check also checks the registration of code areas on the security element on the one hand and on the document of value substrate on the other hand.
  • Fig. 1 shows an embodiment of a security element according to the invention in a plan view
  • Fig. 2 shows an embodiment of a value document according to the invention in a plan view
  • FIGS. 3 to 7 partial views of embodiments of security elements according to the invention with optically variable security features and machine-readable security features, in cross section, and FIGS. 3 to 7
  • Fig. 8 shows an embodiment of a coding area of a security element according to the invention (strip) in a plan view.
  • Fig. 1 shows an embodiment of a fiction like a Classcoreele element in the form of a film strip in supervision.
  • the security element 1 has two discrete code areas 5, 5 ', which are identical in the embodiment provided, but can also be different.
  • the code of the code area 5 is formed by the printed lines or bars a, b, c, d, e, f, g, and the code of the code area 5 'is formed by the printed lines or bars a', b ', c ', d', e ', f, g' formed.
  • a printing ink with a substance absorbing in the IR range but transparent in the visible light range was used for printing.
  • the code that the code areas 5 and 5 'form is therefore machine-readable, but not visible to a viewer.
  • the visually detectable security feature is also arranged in pairs, ie there is an identical security feature 6, which like the security feature 6 ' occupies a defined area of the security element 1.
  • the areas 6, 6 ' are optically variable security features, for example moiré magnifiers, in the embodiment shown, identical optically variable security features.
  • the optically variable areas are referred to below as VIS areas because of their visual perceptibility.
  • the security element 1 shown has two discrete code areas 5, 5 'and two discrete VIS areas 6, 6', which are arranged alternately.
  • the invention also includes embodiments in which there are three or more code areas and three or more VIS areas that are in a defined spatial arrangement with respect to one another, for example are arranged alternately at certain distances from one another.
  • the VIS regions 6, 6 ′ also preferably contain an IR substance at a defined point which absorbs in the IR wavelength range and is transparent in the visible range. In Fig. 1 this is indicated by the points i, r, each in the center of the VIS areas 6, 6 '. This results in a reference point which makes it possible to also include the VIS areas 6, 6 'in the machine readout.
  • the type of IR substance (s) used in code area 5 the type of IR substance (s) used in code area 5 '
  • the exact type can be used for the machine authenticity check of the security element 1 shown
  • the center lines d, d ' are used to determine the distance d3.
  • the VIS areas 6, 6 ' also contain an IR substance which, by machine can be detected, there are a number of further possibilities to check the correct position of the security features of the security element 1, for example by determining the distances d1, d2, d4 and d5, which are illustrated in FIG.
  • Foil security elements have a stretchable substrate and are kept under tension, i.e. stretched, when they are applied or introduced onto / into a document of value substrate. If a forger tries to remove an original security element and use it to upgrade a forged value document, it is almost impossible to apply the individual security element to the forged value document under the same tension as was used in the authorized manufacturing process. Therefore, in the case of the forged document of value, the position of the individual security features with respect to one another is slightly but measurably changed.
  • the illustrated document of value 3 has two security elements according to the invention, a film strip 1 and a window security thread 4.
  • the film strip 1 is the security element described in connection with FIG. 1.
  • the window security thread 4 has on the surface of the document of value 3 visible areas 4 'as well as areas 4 "embedded in the document of value substrate.
  • the window security thread 4 also has discrete code areas and discrete VIS areas, which are arranged alternately with one another along the length of the security thread.
  • One of the VIS areas is a moiré magnifier, which represents a star motif
  • one of the VIS areas is a hologram, which is a The entire surface of the hologram area is additionally printed with an IR substance, and one of the stars of the star motif of the moiré magnifier is produced by a printing ink that contains an IR substance in addition to the visible pigments.
  • the code areas 4 ′′ each have three identical strips running transversely to the catching direction of the security thread, each of which was printed using the same IR substance.
  • the value document 3 shown in FIG. 2 has control features or security features on the surface on which the security element 1 or the VIS areas 4 'of the security thread 4 are exposed, which enable the security strip 1 or the window security thread to be attached or inserted in precise register 4 serve.
  • these are the security features 21, 21 ', and in the case of the window security thread 4 it is the security feature 22 and the control features 23, 24, 24', 24 ".
  • Security features and control features are both printed by means of a printing ink, the one Contains IR substance that is absorbed in the IR wavelength range and transparent in the visible range.
  • Security features and control features differ in that the security features are part of the overall code to be used for the authenticity check, while the control features are only used to apply the security elements in register.
  • the security element in the form of an “endless e- band and the value document substrate in web form are fed to one another.
  • Machine-readable control elements both on the security elements and on the value document substrate are detected by detectors, and information relating to their relative position to one another is transmitted to a control unit.
  • the control unit regulates the tension of the security element band in such a way that the band is either stretched or relaxed, so that control features on the security elements are in register with corresponding control elements on the value document substrate.
  • the security elements must therefore be stretchable to a certain extent, which is usually the case with security elements with optically variable security features, since they have transparent polymer substrates.
  • the relative spatial position of security features of a security element can of course be checked by machine, as was explained for the security strip 1 in connection with FIG. 1.
  • security thread 4 for example, the distance d6 between coding elements of adjacent code areas 4 ′′ or the distances between coding elements of code areas 4 and a machine-readable feature that is integrated in a VIS area could be checked by machine. to pick out certain machine-readable features within a machine-readable code and possibly within a VIS area and to use them to check the correctness of the exact location.
  • the security feature 1 for example, the length of the routes D1, D2, D3, D4 and D5 in combination with the inclination of the routes with respect to the longitudinal axis of the security element would come into consideration.
  • security element 4 would come into consideration, for example the length and possible inclination of the sections D6, D 7, D8, D9 and D10.
  • the distances D6 and D7 are the distances between the control features 24 or 24 'and the central star of the VIS area 4'. This star is also printed with an IR substance.
  • the distance D10 is the distance between an edge of the VIS area 4 ', which is intended to be printed on the surface with an IR substance, and the control feature 23. Furthermore, code areas such as the areas 5, 5 on the security element 1 and the areas 21, 21 'Form a code together on the value document substrate. During the machine authenticity check of the document of value, the code is read out at precisely defined points. If, in the case of a forgery, the areas are not in the exact positions intended for this, the code cannot be read out and the value document is revealed to be a forgery.
  • FIGS. 3 and 4 show embodiments of security elements according to the invention with a visually detectable, optically variable security feature and a machine-readable code which is arranged in two discrete code areas, in cross section.
  • a moiré magnifier is shown as an example of an optically variable security feature.
  • such a moiré magnifier consists of a layer of microlenses 11, an image layer 13, a spacer layer 12 between the image layer 13 and the microlenses 11, a functional layer 15 and an adhesive layer 16 for attachment to a document of value .
  • the image layer 13 consists of an embossing lacquer in which micro-depressions are embossed.
  • microimages In the case of moiré magnifiers, all of these microwells are filled with a colored substance and form image elements 14, so-called microimages.
  • the microlenses 11 and the microimages 14 each form a two-dimensional arrangement. When viewed through the microlenses 11, the microimages 14 enlarged or optically changed in some other way.
  • the image layer 13 and the layer with the focusing elements 11 together form the optically variable security feature.
  • the functional layer 15 can contain a magnetic security feature, for example.
  • the security element 2 according to the invention shown in FIG. 3 differs from security elements of the prior art in that it has alternating areas with microimages 14 (VIS areas) and code areas.
  • the code areas are achieved simply in that the microwells are not filled with a colored substance, but with an IR substance 17 which absorbs in the IR wavelength range and is transparent in the visible range.
  • areas with an IR substance there is no visually detectable, optically variable security feature, since the IR substance is transparent in the wavelength range of the visible spruce.
  • code areas 11 ' in which the microwells in the embossing lacquer layer 13 are filled with an IR substance 17, no image can be seen by a viewer, i.e. there is no visually detectable, optically variable security feature.
  • the microlenses can therefore also be omitted in the regions 11 ', as is shown in FIG. 4.
  • the security elements 2 shown in FIGS. 3 and 4 each have two visually detectable discrete characters and machine-readable discrete code areas which are arranged alternately with one another.
  • the security elements 2 can, however, also have more VIS areas and code areas which extend over the entire catches and / or width of the security element.
  • Figures 5 to 7 are representations similar to the representations of Figures 3 and 4.
  • Figures 5 to 7 show that the IR substances that absorb in the IR wavelength range and are transparent in the visible range, in principle in each layer within the layer structure Security elements 2 according to the invention can be arranged.
  • the security elements 2 shown in FIGS. 5 to 7 each contain two different IR substances 17, 18. In the security element 2 shown in FIG.
  • the two IR substances 17, 18 are in the functional layer 15, the security element 2, which is shown in FIG. 6, there is a first IR substance 17 in the functional layer 15 and a second IR substance 18 in the spacer layer 12, and in the case of the security element 2, which is shown in FIG. 7, there is a first IR substance 17 in the functional layer 15 and a second IR substance 18 in the adhesive layer 16.
  • the microimages 14 and / or the microlenses 11 are omitted.
  • the code area 25 shown is formed by a first IR substance 17, a second IR substance 18 and a mixture 19 of the two IR substances, the substances / substance mixture being printed in the form of bars of different widths. Areas 20 which are free of IR substance are located between the bars.
  • the present invention provides a check feature that is irreversibly lost as soon as the security element is removed from the value document, since the length of a security element, and thus the spatial Relationship between the discrete code areas, changed as soon as the security element is removed from the value document.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement (1) in Form eines Streifens, Fadens oder Patches, das einen maschinenlesbaren Code und mindestens ein visuell erfassbares, optisch variables Sicherheitsmerkmal (6) aufweist. Der maschinenlesbare Code ist in mindestens zwei räumlich voneinander getrennten Bereichen des Sicherheitselements, die einen ersten Codebereich (5) und einen zweiten Codebereich (51) bilden, angeordnet und basiert auf mindestens einer IR-Substanz, die im IR-Wellenlängenbereich absorbiert und im sichtbaren Bereich transparent ist. Das optisch variable Sicherheitsmerkmal (6) ist in einem dritten Bereich des Sicherheitselements angeordnet, der von dem ersten Codebereich (5) und dem zweiten Codebereich (51) räumlich getrennt ist und in einer räumlichen Beziehung zu dem ersten und dem zweiten Codebereich (5, 5') steht. Die Erfindung betrifft auch ein Wertdokument (3), welches das registergenau applizierte Sicherheitselement (1) aufweist, ein Verfahren zur Herstellung des Wertdokuments (3) sowie ein Verfahren zur Echtheitsprüfung des Wertdokuments (3).

Description

Sicherheitselement und Wertdokument mit visuell und maschinell prüfbaren Sicherheitsmerkmalen, die in räumlicher Beziehung zueinander stehen
Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement in Form eines Streifens, Fadens oder Patches, das einen maschinenlesbaren Code und mindestens ein visuell erfassbares, optisch variables Sicherheitsmerkmal aufweist, wobei der maschinenlesbare Code aus mindestens zwei diskreten Codebereichen besteht, die in einer definierten räumlichen Beziehung zueinander und zu dem visuell erfassbaren, optisch variablen Sicherheitsmerkmal stehen. Die Erfindung betrifft auch ein Wertdokument mit einem registergenau applizierten derartigen Sicherheitselement, ein Verfahren zur Herstellung des Wertdokuments, und ein Verfahren zur Echtheitsprüfung des Wertdokuments.
Wertdokumente werden mit Sicherheitselementen ausgestattet, die eine Überprüfung der Echtheit des Wertdokuments erlauben und als Fälschungsschutz dienen. Unter Wertdokumenten sind insbesondere Banknoten, Aktien, Ausweis dokumente, Kreditkarten, Urkunden, Versichertenkarten und allgemein fälschungsgefährdete Dokumente, beispielsweise auch Produktsicherungselemente wie Etiketten und Verpackungen für hochwertige Produkte zu verstehen. Der Begriff „Wertdokument", wie er hierin verwendet wird, umfasst dabei nicht nur fertiggestellte, umlauffähige Wertdokumente, sondern auch Vorstufen der Wertdokumente wie Sicherheitspapiere, die nicht alle Merkmale eines umlauffähigen Wertdokuments besitzen, beispielsweise auch Sicherheitspapiere in Bogen- oder Rollenform. Sicherheitselemente haben im Allgemeinen die Form von Fäden, Streifen oder Patches, die auf ein Wertdokument aufgebracht oder in ein Wertdokument zumindest teilweise eingebracht werden, wie beispielsweise Fenstersicherheitsfäden und Pendelsicherheitsfäden, oder die verwendet werden, um durchgehende Öffnungen in einem Wertdokument abzudecken.
Sicherheitselemente weisen ein oder mehrere Sicherheitsmerkmale auf, d.h. Komponenten mit visuell und/ oder maschinell überprüfbaren Eigenschaften, anhand derer die Echtheit eines Dokuments oder eines sonstigen Gegenstands festgestellt werden kann.
Von zunehmender Bedeutung sind Sicherheitsmerkmale mit optisch variablen Eigenschaften, d.h. das Erscheinungsbild des Sicherheitsmerkmals variiert je nach Betrachtungswinkel. Bei kontinuierlicher Veränderung des Betrachtungswinkels entsteht ein Bewegungseffekt. Optisch variable Sicherheitsmerkmale gelten als sehr fälschungssicher, da die Bewegungseffekte nicht durch übliche Druckprozesse erzeugt werden können und beim Fotokopieren eines Sicherheitselements nicht „mitkopiert" werden können. Beispiele für optisch variable Sicherheitsmerkmale sind mikrooptische Sicherheitsmerkmale wie Moire-Magnifier, Hologramme und Dünnschichtelemente
Die Echtheit von Wertdokumenten sollte nicht nur visuell, sondern auch maschinell prüfbar sein. Maschinelle Prüfbarkeit bietet ein hohes Sicherheitsniveau und ist in vielen Fällen auch zwingend erforderlich, beispielweise bei der Banknotenbearbeitung. Geräte wie automatische Zählmaschinen und Verkaufsautomaten müssen Denominationen erkennen und die Echtheit einer Banknote überprüfen können.
Bisher wurden zur maschinellen Echtheitsprüfung typischerweise magnetische Sicherheitsmerkmale verwendet. Magnetische Materialien sind jedoch mit dem Nachteil behaftet, dass sie eine starke Eigenfarbe aufweisen, weshalb sie sowohl im Auflicht als auch im Durchlicht gut sichtbar sind. Daher können sie das Erscheinungsbild anderer Sicherheitsmerkmale beeinträchtigen. Insbesondere bei optisch variablen Sicherheitsmerkmalen und im Durchlicht zu betrachtenden Sicherheitsmerkmalen wirken sie sich sehr störend aus. Andererseits können auch Materialien anderer Sicherheitsmerkmale, beispielsweise Metallisierungen von Hologrammen, mit magnetischen Sicherheitsmerkmalen wechselwirken bzw. deren Lesbarkeit beeinträchtigen.
Es besteht daher Bedarf an einem Sicherheitselement, das einen hohen Grad an Fälschungssicherheit aufweist und sowohl visuell als auch maschinell auf Echtheit geprüft werden kann.
Insbesondere besteht Bedarf an einem Sicherheitselement, das sowohl ein Si cherheitsmerkmal mit optisch variablen Eigenschaften als auch ein Sicherheitsmerkmal, das einen maschinell lesbaren Code bildet, aufweist.
Das optisch variable Sicherheitsmerkmal und das maschinell lesbare Sicher heitsmerkmal sollten einander nicht störend beeinflussen, d.h. es sollten weder das visuelle Erscheinungsbild und die visuellen Effekte des optisch variablen Sicherheitsmerkmals durch das maschinell lesbare Sicherheitsmerkmal beeinträchtigt werden, noch sollte die Auslesbarkeit des maschinell lesbaren Codes durch das visuell prüfbare Sicherheitsmerkmal gestört werden.
Die Erfindung befriedigt diesen Bedarf durch einen maschinenlesbaren Code, der in mindestens zwei räumlich voneinander getrennten Bereichen eines Sicherheitselements, die einen ersten Codebereich und einen zweiten Codebereich bilden, angeordnet ist und auf mindestens einer IR-Substanz basiert, die im IR- Wellenlängenbereich absorbiert und im sichtbaren Wellenlängenbereich transparent ist, wobei die diskreten Codebereiche in definierter räumlicher Beziehung zueinander und zu mindestens einem diskreten Sicherheitsmerkmal stehen, bei dem es sich um ein visuell erfassbares, optisch variables Sicherheitsmerkmal handelt.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Sicherheitselement in Form eines Streifens, Fadens oder Patches mit den Merkmalen gemäß unabhängigem Anspruch 1, ein Wertdokument mit den Merkmalen gemäß unabhängigem Anspruch 11, ein Verfahren zur Herstellung des Wertdokuments mit den Merkmalen gemäß unabhängigem Anspruch 14 und ein Verfahren zur Echtheitsprüfung eines Wertdokuments mit den Merkmalen gemäß unabhängigem Anspruch 15 bereit. Ausführungsformen der Erfindung sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen angegeben.
Es versteht sich, dass das Sicherheitselement mindestens in dem Bereich, in dem sich das optisch variable Sicherheitsmerkmal befindet, hinreichend transparent für sichtbares Licht sein muss, um die visuelle Erfassbarkeit des optisch variablen Sicherheitsmerkmals zu gewährleisten. Ebenso versteht es sich, dass das Sicherheitselement mindestens in den Bereichen, in denen sich die zu detektierende IR-Substanz befindet, eine ausreichende Transparenz für IR-Strahlung im Detektions Wellenlängenbereich besitzen muss, um die Auslesbarkeit des maschinenlesbaren Codes zu gewährleisten.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine Multicodierung, die erzielt wird durch Kombination einer Codierung mittels mindestens einer IR-Substanz innerhalb eines diskreten Codebereichs und einer Codierung durch die relative Anordnung von mindestens zwei Codebereichen zueinander. Die erfindungs gemäß verwendete IR-Substanz erzeugt eine charakteristische IR-Signatur, d.h. ein Absorptionsspektrum, das zur eindeutigen Charakterisierung der betreffenden IR-Substanz herangezogen werden kann. Ausgewertet werden können beispielsweise die Wellenlängen von
Absorptionsmaxima und/ oder Absorptionsminima, die Breite der Absorptionsmaxima und/ oder Absorptionsminima, die Steigung oder die Änderung der Steigung eines Spektrums, sowie bei mehreren Absorptionsmaxima bzw. Absorptionsminima deren Abstand voneinander und/ oder deren relative Höhe zueinander.
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeignete IR-Substanzen müssen bestimmte Anforderungen erfüllen. Aus Gründen einer guten Detektierbarkeit ist es bevorzugt, dass die IR-
Substanzen im IR-Bereich (im Wellenlängenbereich von 700 nm bis 2500 nm) möglichst stark absorbieren. Besonders wünschenswert ist eine starke Absorption im nahen Infrarotbereich (NIR-Bereich), d.h. im Wellenlängenbereich von 700 nm bis 1100 nm. Dieser Bereich ist gut zugänglich mit Silizium-Fotodetektoren, die bis zu einer Wellenlänge von 1100 nm empfindlich sind.
Ferner sind IR-Substanzen mit breitbandiger Absorption im IR-Bereich bevorzugt gegenüber IR-Substanzen mit schmalbandiger Absorption. Der Grund dafür ist, dass es im IR-Bereich keinen dem CIELAB-Standard vergleichbaren IR-Farbstandard gibt. Daher können die Werte, die mit verschiedenen Detektoren für eine bestimmte Absorption einer IR-Substanz gemessen werden, variieren. Die Abweichungen fallen bei eher breitbandigen Absorptionen nicht ins Gewicht, sind bei sehr schmalbandigen Absorptionen jedoch auffallend und könnten zu einer falschen Bewertung der mit unterschiedlichen Detektoren gemessenen Messwerte führen.
Beispiele für geeignete IR-Substanzen sind in der Druckschrift W02007/060133 Al angegeben. Insbesondere geeignet sind Eisen (II)- und Kupfer (Il)-Verbindungen mit einem Fe2+-Ion oder einem Cu2+-Ion in einer geeigneten chemischen Umgebung, wobei eine geeignete chemische Umgebung beispielsweise ein Phosphation oder ein Polyphosphation oder, allgemeiner, eine Phosphor und Sauerstoff enthaltende Gruppe ist. Diese breitbandig im NIR-Bereich (700 nm bis 1100 nm) absorbierenden IR- Substanzen sind im sichtbaren Bereich (400 nm bis 700 nm) des elektromagnetischen Spektrums transparent, wobei sie höchstens eine leicht gelbliche oder bläuliche Tönung aufweisen.
Besonders bevorzugt sind Pigmente der von der Firma SICPA (SICPA SA, Ave de Florian 41, 1008 Prilly, Schweiz) unter dem Handelsnamen SICPATAFK vertriebenen Drucktinten. Diese Drucktinten haben sich als besonders gut geeignet für die Zwecke der vorliegenden Erfindung erwiesen. Als ganz besonders geeignet haben sich SICPATAFK® CBA und SICPATAFK® NFB erwiesen, die beide nahezu farblos und daher für einen Betrachter im Wesentlichen unsichtbar sind. Auch SICPATAFK®-ETM, -SEE und -SEN sind vorteilhaft einsetzbar.
Als weitere geeignete IR-Substanzen können beispielhaft genannt werden LUMOGEN-S von BASF Corporation, 100 Park Ave., Florham Park, NJ 07932, die in GB 2168372 offenbarten IR-absorbierenden Materialien, die im sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums unsichtbar oder transparent sind, und die in US 6,926,764 offenbarten IR-Markierungsstoffe. Bei diesen IR-Markierungsstoffen handelt es sich um substituierte Phthalocyanine, Naphthalocyaline, Metall enthaltende Phthalocyanine oder poly-substituierte Phthalocyanine. Bevorzugt sind Thiophenol-substituierte Kupfer-Phthalocyanine, insbesondere para-Toluolthiol-persubstituierte Kupfer-Phthalocy anine.
Die Art der Auftragung der IR-Substanzen ist prinzipiell nicht in irgendeiner Weise beschränkt, erfolgt aber bevorzugt durch Formulierung als Drucktinten, wobei die Tinten besonders bevorzugt im Intaglio- Druckverfahren aufgebracht werden. Das Intaglio-Druckverfahren hat den Vorteil, dass Tinten mit hohem Feststoffgehalt verwendet werden können. Dies erlaubt die Verwendung von IR-Substanzen, die nur schwache IR- Absorptionen im gewünschten Bereich auf-weisen, da sie in hoher Konzentration eingesetzt werden können und somit ausreichend starke Signale erzeugen.
Geeignete Konzentrationen an IR-Substanz liegen im Bereich von 5 bis 70 Gew.%, bevorzugt 10 bis 50 Gew.%, und besonders bevorzugt 20 bis 50 Gew.%, bezogen auf das Gewicht der Tinte insgesamt. Im Übrigen können die üblichen Drucktinten-Bestandteile, insbesondere Intagliodrucktinten- Bestandteile, die einem Fachmann bekannt sind, verwendet werden.
Bei einer Aufbringung der IR-Substanzen im Intaglio-Druckverfahren sollte darauf geachtet werden, dass die Partikelgrößen im Mittel 50 gm, bevorzugt 20 gm, und besonders bevorzugt 10 gm nicht überschreiten. Es sollten keinerlei Partikel mit einer Größe von mehr als 100 gm vorhanden sein, da derartige Partikel aus der Gravur der Druckplatte heraus gewischt werden können. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird zur Codierung nicht nur eine IR-Substanz verwendet, sondern mindestens zwei IR-Substanzen. Auf diese Weise lässt sich jeder Codebereich nicht nur durch unterschiedliche Formen und Anordnungen der Bereiche mit IR-Substanz, sondern zusätzlich durch einen Wechsel zwischen verschiedenen IR-Substanzen und optional durch Mischungen zwischen verschiedenen IR-Substanzen, strukturieren. Werden mehrere IR-Substanzen verwendet, so müssen diese in verschiedenen IR-Wellenlängenbereichen absorbieren, die maschinell voneinander unterscheidbar sind.
Die erfindungs gemäß verwendeten IR-Substanzen sind im sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums (im Wellenlängenbereich von 400 nm bis 700 nm) im Wesentlichen transparent. Dies hat den Vorteil, dass sie auch in Kombination mit solchen Sicherheitsmerkmalen, bei denen visuell deutlich wahrnehmbare Substanzen, wie beispielsweise stark farbige Substanzen und/ oder magnetische Substanzen, nicht angewendet werden können, verwendbar sind. Dies sind insbesondere optisch variable Sicherheitsmerkmale, die als visuell erfassbare Sicherheitsmerkmale eben wegen ihrer optischen Veränderlichkeit besonders fälschungssicher sind.
Zu den optisch variablen Sicherheitsmerkmalen gehören beispielsweise Moire-Magnifier. Moire-Magnifier sind mehrschichtige Aufbauten, die eine fokussierende Schicht wie eine Linsenanordnung, eine Bildschicht mit einer Anordnung von Bildelementen, und typischerweise auch eine Abstandhalterschicht zwischen der Linsenschicht und der Bildschicht umfassen. Die Bildelemente werden bei Betrachtung durch die Linsen vergrößert oder in anderer Weise optisch verändert. Weitere Funktionsschichten und/ oder Hilfsschichten können zusätzlich vorhanden sein. Aufbau, Materialien und Herstellung von Sicherheitselementen mit optisch variablen Sicherheitsmerkmalen wie linsenbasierten Sicherheits merkmalen sind einem Fachmann bekannt. Diesbezüglich wird verwiesen auf die Erläuterungen in den Druckschriften WO 2006/087138 Al, EP 2853 411 Al, WO 2017/097430 Al und WO 2018/072881 A2.
Andere optisch variable Sicherheitsmerkmale sind beispielsweise Hologramme und Dünnschichtelemente. Auch Flüssigkristallschichten können als optisch variable Sicherheitsmerkmale betrachtet werden.
Als spezielles Beispiel sind sogenannte LEAD (Longlasting Economical Anticopy Device)-Sicherheitselemente zu erwähnen. Diese Sicherheitselemente weisen auf einer Trägerfolie Funktionsschichten wie eine Prägelackschicht mit einem holographischen Sicherheitsmerkmal, metallisierte Schichten mit farbigen oder fluoreszierenden Aufdrucken, Schichten mit im Durchlicht erkennbaren Motiven, etc. auf. Dieser Funktionsschicht- Aufbau umfasst auch Hilfsschichten wie Druckannahme-, Haftvermittler- oder Schutzschichten. LEAD-Sicherheitselemente sind als T- LEAD-Sicherheitselemente und als L-LEAD-Sicherheitselemente verfügbar. T-LEAD-Sicherheitselemente sind als Transferelemente ausgebildet, d.h. eine Transferfolie wird nach der Übertragung auf das Wertdokument abgezogen. L-LEAD-Sicherheitselemente enthalten eine zumindest im Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts transparente Folie, die im Sicherheitselement- Aufbau verbleibt. L-LEAD-Sicherheitselemente werden bevorzugt zur Abdeckung von durchgehenden Öffnungen in Wertdokumenten verwendet.
Bei den erfindungs gern äßen Sicherheitselementen können optisch variable Sicherheitsmerkmale in den maschinenlesbaren Code mit einbezogen werden, da die IR-Substanzen die visuelle Wahrnehmbarkeit des optisch variablen Sicherheitsmerkmals nicht stören. Auch in so vielschichtigen Sicherheitselementen wie den oben genannten LEAD-Sicherheitselementen kann die erfindungsgemäße Codierung mit Vorteil angewendet werden. Generell gilt für alle Sicherheitselemente, die eine erfindungsgemäße Codierung aufweisen, dass die verwendeten Materialien im Detektions- Wellenlängenbereich der Codierung für die Detektions Wellenlängen transparent sein müssen. Eine mangelnde Transparenz bestimmter Schichten für die Detektionswellenlängen kann jedoch auch bewusst genutzt werden, um bestimmte Teile des Codes nur unter jeweils definierten Bedingungen erkennbar zu machen. Beispielsweise könnte ein Teil des Codes nur bei Prüfung an einer der Oberflächen eines Wertdokuments erkennbar sein, während der andere Teil des Codes nur bei Prüfung an der anderen Oberfläche des Wertdokuments detektiert werden kann.
Die vorliegende Erfindung nutzt mehrere Ebenen zur Sicherung bzw. Prüfung der Echtheit eines Wertdokuments.
Zum einen besitzt jedes Sicherheitselement mindestens zwei diskrete Codebereiche, wobei jeder Codebereich für sich allein geprüft werden kann. Die Zahl der Codierungsmöglichkeiten, die ein einziger diskreter Codebereich bietet, kann erhöht werden durch Verwendung von zwei, drei oder mehr verschiedenen IR-Substanzen, oder indem zusätzlich zu der oder den IR-Substanzen eine oder mehrere UV-absorbierenden Substanzen verwendet werden. Erfolgt die Codierung durch eine zusätzliche UV- absorbierende Substanz, müssen die verwendeten Sicherheitselement- bzw. Wertdokumentmaterialien natürlich auch eine Detektion im UV- Wellenlängenbereich zulassen. Zum anderen ermöglicht es das Vorhandensein von mindestens zwei diskreten Codebereichen, auch die räumliche Beziehung der Codebereiche zueinander zur Echtheitsprüfung heranzuziehen. Die Codebereiche können beispielsweise entlang eines Sicherheitselements in einem definierten Abstand voneinander angeordnet sein, wobei zwischen zwei Codebereichen jeweils ein visuell erfassbares Sicherheitsmerkmal angeordnet ist.
Umgekehrt kann zwischen zwei visuell erfassbaren Sicherheitsmerkmalen jeweils ein Codebereich angeordnet sein. Bei einem Folienpatch, der eine erheblich größere Breite aufweist als ein Sicherheitsstreifen oder ein Sicherheitsfaden, können maschinell prüfbare Codebereiche und visuell erfassbare Sicherheitsmerkmale auch in Form eines Arrays mit mehr oder weniger regelmäßiger Anordnung einander abwechselnder maschinell prüfbarer und visuell erfassbarer Sicherheitsmerkmale angeordnet sein.
Die Kombination der maschinell prüfbaren Codebereiche mit den ophsch variablen Bereichen ist von besonderem Vorteil, wenn die ophsch variablen Bereiche nicht nur dazu dienen, die Aufmerksamkeit des Betrachters vom Vorhandensein maschinell prüfbarer Sicherheitsmerkmale und insbesondere von der Relevanz deren räumlicher Anordnung abzulenken, sondern selbst ein maschinell erfassbares Merkmal darstellen, das ein potentieller Fälscher ebenfalls in korrekte räumliche Beziehung zu den Codebereichen setzen muss.
Des Weiteren kann das Raster der maschinell prüfbaren Merkmale bzw. ihrer räumlichen Fage zueinander noch vergrößert werden, und die Fälschungssicherheit eines Wertdokuments noch weiter erhöht werden, wenn nicht nur auf dem Sicherheitselement, sondern auch auf oder in dem Substrat des Wertdokuments, das mit dem Sicherheitselement ausgestattet werden soll, diskrete Codebereiche vorgesehen werden. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Sicherheitselement registergenau auf das Wertdokumentsubstrat oder teilweise in das Wertdokumentsubstrat appliziert. Zur registergenauen Applizierung werden Kontrollmerkmale auf dem Wertdokumentsubstrat verwendet, wie es im Stand der Technik bekannt ist und beispielsweise in der EP 1567714 Bl beschrieben ist. Bei der vorliegenden Erfindung werden als Kontrollmerkmale maschinenlesbare Merkmale verwendet, die aus denselben IR-Substanzen gebildet werden, die auch zur Herstellung der Codebereiche der erfindungsgemäßen Sicherheitselemente verwendet werden. Bevorzugt sind die Kontrollmerkmale ebenfalls als diskrete Codebereiche ausgebildet, die zusammen mit den Codebereichen des Sicherheitselements einen Gesamtcode bilden, bei dessen Echtheitsprüfung auch die Registerhaltigkeit von Codebereichen auf dem Sicherheitselement einerseits und auf dem Wertdokumentsubstrat andererseits geprüft wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Die Figuren stellen jeweils beispielhafte Ausführungsformen dar, die keinesfalls als die Erfindung in irgendeiner Weise beschränkend verstanden werden sollen. Außerdem sind die Figuren lediglich schematische Darstellungen, die die realen Proportionen nicht wiederspiegeln, sondern nur der Veranschaulichung dienen. Es sind jeweils nur die zum Verständnis der Erfindung wesentlichen Merkmale dargestellt und es versteht sich, dass bei jeder Ausführungsform weitere Merkmale vorhanden sein können. Außerdem können Merkmale, die in verschiedenen Figuren dargestellt sind, miteinander kombiniert vorliegen.
Gleiche Bezugsziffern bezeichnen jeweils gleiche oder ähnliche Elemente.
Es zeigen: Fig. 1 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements in Aufsicht, Fig. 2 eine Ausführungsform eines erfindungs gern äßen Wertdo kuments in Aufsicht,
Figuren 3 bis 7 Teilansichten von Ausführungsformen erfindungsgemäßer Sicherheitselemente mit optisch variablem Sicherheits- merkmal und maschinenlesbarem Sicherheitsmerkmal, im Querschnitt, und
Fig. 8 eine Ausführungsform eines Codierungsbereichs eines er findungsgemäßen Sicherheitselements (Streifen) in Aufsicht. Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungs gern äßen Sicherheitsele ments in Form eines Folienstreifens in Aufsicht. Das Sicherheitselement 1 besitzt zwei diskrete Codebereiche 5, 5', die in der dar gestellten Ausführungsform identisch sind, aber auch verschieden sein können. Der Code des Codebereichs 5 wird von den aufgedruckten Linien bzw. Balken a, b, c, d, e, f, g gebildet, und der Code des Codebereichs 5' wird von den aufgedruckten Linien bzw. Balken a', b', c', d', e', f, g' gebildet. Zum Aufdrucken wurde eine Drucktinte mit einem im IR-Bereich absorbierenden, im Bereich des sichtbaren Lichts aber transparenten Stoff verwendet. Der Code, den die Codebereiche 5 bzw. 5' bilden, ist daher maschinenlesbar, aber für einen Betrachter nicht sichtbar. Die Codebereiche 5, 5' sind diskrete
Bereiche, die einen definierten Abstand voneinander haben und durch ein visuell erfassbares diskretes Zeichen 6 voneinander getrennt werden. Auch das visuell erfassbare Sicherheitsmerkmal ist paarig angeordnet, d.h. es gibt ein identisches Sicherheitsmerkmal 6, das wie das Sicherheitsmerkmal 6' einen definierten Bereich des Sicherheitselements 1 einnimmt. Die Bereiche 6, 6' sind optisch variable Sicherheitsmerkmale, beispielsweise Moire- Magnifier, in der dargestellten Ausführungsform identische optisch variable Sicherheitsmerkmale. Die optisch variablen Bereiche werden wegen ihrer visuellen Erfassbarkeit im Folgenden als VIS-Bereiche bezeichnet.
Das dargestellte Sicherheitselement 1 besitzt zwei diskrete Codebereiche 5, 5' und zwei diskrete VIS-Bereiche 6, 6', die alternierend angeordnet sind. Die Erfindung umfasst jedoch auch Ausführungsformen, bei denen drei oder mehr Codebereiche und drei oder mehr VIS-Bereiche vorhanden sind, die in definierter räumlicher Anordnung zueinander stehen, beispielsweise in bestimmten Abständen zueinander alternierend angeordnet sind.
Bevorzugt enthalten auch die VIS-Bereiche 6, 6' an einer definierten Stelle eine IR-Substanz, die im IR-Wellenlängenbereich absorbiert und im sichtbaren Bereich transparent ist. In Fig. 1 ist dies angedeutet durch die Punkte i, r, jeweils im Zentrum der VIS-Bereiche 6, 6'. Dadurch ergibt sich ein Bezugspunkt, der es ermöglicht, auch die VIS-Bereiche 6, 6' in die maschinelle Auslesung mit einzubeziehen.
Zur maschinellen Echtheitsprüfung des dargestellten Sicherheitselements 1 können beispielsweise herangezogen werden die Art der IR-Substanz(en), die in dem Codebereich 5 verwendet wurde, die Art der IR-Substanz(en), die in dem Codebereich 5' verwendet wurde, die genaue Lage, relative Dicke und Form der IR-Tintenbereiche a, b, c, d, e, f, g, a', b', c', d', e', f, und g', und der Abstand zwischen den diskreten Codebereichen 5, 5'. In der dargestellten Ausführungsform werden zur Ermittlung des Abstands d3 die Mittellinien d, d' herangezogen. Da in der dargestellten Ausführungsform auch die VIS-Bereiche 6, 6' eine IR-Substanz enthalten, die maschinell detektiert werden kann, ergibt sich eine Reihe weiterer Möglichkeiten, die korrekte Lage der Sicherheitsmerkmale des Sicherheitselements 1 zu überprüfen, beispielsweise durch Ermittlung der Abstände dl, d2, d4 und d5, die in Fig. 1 illustriert sind.
Die Einhaltung definierter Abstände zwischen bestimmten diskreten Bereichen eines Sicherheitselements ist nicht trivial.
Foliensicherheitselemente weisen ein dehnbares Substrat auf und werden bei der Aufbringung bzw. Einbringung auf/ in ein Wertdokumentsubstrat unter Spannung gehalten, d.h. gedehnt. Versucht ein Fälscher, ein originales Sicherheitselement abzulösen und zur Aufwertung eines gefälschten Wertdokuments zu verwenden, ist es nahezu unmöglich, das einzelne Sicherheitselement unter derselben Spannung auf das gefälschte Wertdokument aufzubringen, wie sie beim autorisierten Herstellungsverfahren angewendet wurde. Daher ist bei dem gefälschten Wertdokument die Lage der einzelnen Sicherheitsmerkmale zueinander geringfügig, aber messbar verändert.
Fig. 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Wertdokument 3 in Aufsicht auf eine seiner Oberflächen. Das dargestellte Wertdokument 3 weist zwei erfindungsgemäße Sicherheitselemente auf, einen Folienstreifen 1 und einen Fenstersicherheitsfaden 4. Der Folienstreifen 1 ist das im Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebene Sicherheitselement. Der Fenstersicherheitsfaden 4 besitzt an der Oberfläche des Wertdokuments 3 sichtbare Bereiche 4' sowie in das Wertdokumentsubstrat ein-gebettete Bereiche 4".
Auch der Fenstersicherheitsfaden 4 besitzt diskrete Codebereiche und diskrete VIS-Bereich, die entlang der Länge des Sicherheitsfadens einander abwechselnd angeordnet sind. In der dargestellten Ausführungsform sind die VIS-Bereiche 4' voneinander verschieden, während die Codebereiche 4" (die eingebetteten Bereiche) identisch sind. Einer der VIS-Bereiche ist ein Moire-Magnifier, der ein Sternenmotiv darstellt, und einer der VIS-Bereiche ist ein Hologramm, das ein Wellenmuster darstellt. Die gesamte Fläche des Hologrammbereichs ist zusätzlich mit einer IR-Substanz bedruckt, und einer der Sterne des Sternenmotivs des Moire-Magnifiers ist durch eine Druckfarbe erzeugt, die zusätzlich zu den sichtbaren Pigmenten eine IR- Substanz enthält.
Die Codebereiche 4" weisen in der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform des Sicherheitsfadens 4 jeweils drei identische, quer zur Fängsrichtung des Sicherheitsfadens verlaufende Streifen auf, die jeweils mittels derselben IR- Substanz aufgedruckt wurden.
Das in Fig. 2 dargestellte Wertdokument 3 weist auf der Oberfläche, auf der das Sicherheitselement 1 bzw. die VIS-Bereiche 4' des Sicherheitsfadens 4 exponiert sind, Kontrollmerkmale oder Sicherheitsmerkmale auf, die einer registergenauen Anbringung bzw. Einbringung des Sicherheitsstreifens 1 oder des Fenstersicherheitsfadens 4 dienen. Im Falle des Folienstreifens 1 sind dies die Sicherheitsmerkmale 21, 21', und im Falle des Fenstersicherheitsfadens 4 ist es das Sicherheitsmerkmal 22 und die Kontrollmerkmale 23, 24, 24', 24". Sicherheitsmerkmale und Kontrollmerkmale sind beide mittels einer Drucktinte aufgedruckt, die eine IR-Substanz enthält, die im IR- Wellenlängenbereich absorbiert und im sichtbaren Bereich transparent ist. Sicherheitsmerkmale und Kontrollmerkmale unterscheiden sich dadurch, dass die Sicherheitsmerkmale Teil des zur Echtheitsprüfung zu verwendenden Gesamtcodes sind, während die Kontrollmerkmale lediglich dem registergenauen Applizieren der Sicherheitselemente dienen. Das registergenaue Applizieren von Sicherheitselementen auf einem Wertdokument ist Stand der Technik und ist beispielsweise beschrieben in EP 1567714 Bl. Bezüglich des Einbringens eines Fenstersicherheitsfadens in ein Wertdokumentsubstrat wird auch verwiesen auf die Offenbarung in der Druckschrift EP 0059056 Al.
Beim registergenauen Applizieren eines Sicherheitselements auf ein Wertdokumentsubstrat werden das Sicherheitselement in Form eines „Endlose-Bands und das Wertdokumentsubstrat in Bahnform einander zugeführt. Maschinell lesbare Kontrollelemente sowohl auf den Sicherheitselementen als auch auf dem Wertdokumentsubstrat werden von Detektoren erfasst, und Informationen bezüglich ihrer relativen Lage zueinander werden an eine Kontrolleinheit übermittelt. Die Kontra lleinheit regelt die Spannung des Sicherheitselement-Bands in der Weise, dass das Band entweder gedehnt oder relaxiert wird, sodass Kontrollmerkmale auf den Sicherheitselementen im Register mit entsprechenden Kontra llelemen- ten auf dem Wertdokumentsubstrat sind. Die Sicherheitselemente müssen daher in einem gewissen Maß dehnbar sein, was bei Sicherheitselementen mit optisch variablen Sicherheitsmerkmalen in der Regel der Fall ist, da sie transparente Polymersubstrate aufweisen.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Wertdokument 3 gibt es zahlreiche maschinenlesbare Merkmale, die beim registergenauen Anbringen der Sicherheitselemente 1, 4 auf dem Wertdokumentsubstrat genutzt werden können. Für die registergenaue Positionierung des Sicherheitselements 1 bieten sich beispielsweise Eckpunkte der Codebereiche 21, 21' an, deren relative Lage zu einer der Linien der Codebereiche 5, 5' und/ oder des maschinenlesbaren Zentrums der VIS-Bereiche 6, 6' kontrolliert werden kann. Für die registergenaue Positionierung des Sicherheitselements 4 kann die relative Lage der Kontrollmerkmale 23, 24, 24', 24" oder die relative Lage des Codebereichs 22 zu den Codebereichen 4" oder zu maschinenlesbaren Merkmalen der VIS-Bereiche 4' kontrolliert werden. Im Falle des Ho logrammbereichs 4', der vollflächig mit einer IR-Substanz, die im IR- Wellenlängenbereich absorbiert und im sichtbaren Bereich transparent ist, bedruckt ist, können beispielsweise die Ränder dieses Bereichs als Kontrollmerkmal dienen.
Für die Echtheitsprüfung eines Wertdokuments, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, kann natürlich einerseits die relative räumliche Lage von Sicherheitsmerkmalen eines Sicherheitselements zueinander maschinell geprüft werden, wie es für den Sicherheitsstreifen 1 im Zusammenhang mit Fig. 1 erläutert wurde. Bei dem Sicherheitsfaden 4 könnte beispielsweise der Abstand d6 zwischen codierenden Elementen benachbarter Codebereiche 4" oder die Abstände zwischen codierenden Elementen der Codebereiche 4 und einem maschinenlesbaren Merkmal, das in einen VIS-Bereich integriert ist, maschinell geprüft werden. Es gibt natürlich zahlreiche weitere Möglichkeiten, bestimmte maschinenlesbare Merkmale innerhalb eines maschinenlesbaren Codes und ggf. innerhalb eines VIS-Bereichs herauszugreifen und für die Überprüfung der Korrektheit der genauen Lage zu verwenden.
Zusätzlich ist es aber auch möglich, die relative räumliche Lage von Sicherheitsmerkmalen des Sicherheitselements und des Wertdokumentsubstrats zueinander maschinell zu prüfen. Im Falle des Sicherheitsmerkmals 1 käme dafür beispielsweise die Länge der Strecken Dl, D2, D3, D4 und D5 in Kombination mit der Neigung der Strecken gegenüber der Längsachse des Sicherheitselements in Betracht. Bei dem Sicherheitselement 4 kämen analog beispielsweise Länge und eventuelle Neigung der Strecken D6, D 7, D8, D9 und D10 in Betracht. Die Strecken D6 und D7 sind die Abstände zwischen den Kontrollmerkmalen 24 bzw. 24' und dem mittigen Stern des VIS-Bereichs 4'. Dieser Stern ist zusätzlich mit einer IR-Substanz bedruckt. Die Strecke D10 ist der Abstand zwischen einem Rand des VIS-Bereichs 4', der sollflächig mit einer IR-Substanz bedruckt ist, und dem Kontrollmerkmal 23. Ferner können Codebereiche wie die Bereiche 5, 5 auf dem Sicherheitselement 1 und die Bereiche 21, 21' auf dem Wertdokumentsubstrat gemeinsam einen Code bilden. Bei der maschinellen Echtheitsprüfung des Wertdokuments wird der Code an genau definierten Stellen ausgelesen. Befinden sich die Bereiche im Falle einer Fälschung nicht an den exakt dafür vorgesehenen Positionen, kann der Code nicht ausgelesen werden, und das Wertdokument ist als Fälschung entlarvt.
Die Figuren 3 und 4 zeigen Ausführungsformen erfindungsgemäßer Sicher heitselemente mit visuell erfassbarem optisch variablem Sicherheitsmerkmal sowie einem maschinenlesbaren Code, der in zwei diskreten Codebereichen an-geordnet ist, im Querschnitt. Als Beispiel für ein optisch variables Sicherheitsmerkmal ist ein Moire-Magnifier dargestellt. Ein derartiger Moire- Magnifier besteht, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, aus einer Schicht aus Mikrolinsen 11, einer Bildschicht 13, einer Abstandhalterschicht 12 zwischen der Bildschicht 13 und den Mikrolinsen 11, einer Funktionsschicht 15 und einer Klebstoffschicht 16 zur Anbringung an einem Wertdokument. Die Bildschicht 13 besteht in der dargestellten Ausführungsform aus einem Prägelack, in den Mikrovertiefungen eingeprägt sind. Bei Moire-Magnifiern sind alle dieser Mikrovertiefungen mit einer farbigen Substanz gefüllt und bilden Bildelemente 14, sogenannte Microimages. Die Mikrolinsen 11 und die Microimages 14 bilden jeweils eine zweidimensionale Anordnung. Die Microimages 14 werden bei Betrachtung durch die Mikrolinsen 11 vergrößert oder in anderer Weise optisch verändert. Die Bildschicht 13 sowie die Schicht mit den fokussierenden Elementen 11 bilden zusammen das optisch variable Sicherheitsmerkmal. Die Funktionsschicht 15 kann beispielsweise ein magnetisches Sicherheitsmerkmal enthalten.
Das in Fig. 3 dargestellte erfindungsgemäße Sicherheitselement 2 unterscheidet sich von Sicherheitselementen des Stands der Technik dadurch, dass es abwechselnd Bereiche mit Microimages 14 (VIS-Bereiche) und Codebereiche aufweist. In der dargestellten Ausführungsform werden die Codebereiche einfach dadurch erzielt, dass die Mikrovertiefungen nicht mit einer farbigen Substanz gefüllt werden, sondern mit einer IR-Substanz 17, die im IR- Wellenlängenbereich absorbiert und im sichtbaren Bereich transparent ist. In Bereichen mit IR-Substanz gibt es kein visuell erfassbares, optisch variables Sicherheitsmerkmal, da die IR-Substanz im Wellenlängenbereich des sichtbaren Fichts transparent ist. In diesen Codebereichen 11', in denen die Mikrovertiefungen in der Prägelackschicht 13 mit einer IR-Substanz 17 gefüllt sind, ist für einen Betrachter kein Bild zu erkennen, d.h. es gibt kein visuell erfassbares, optisch variables Sicherheits merkmal. In den Bereichen 11' können die Mikrolinsen daher auch weggelassen werden, wie in Fig. 4 gezeigt ist.
Die in den Figuren 3 und 4 dargestellten Sicherheitselemente 2 besitzen jeweils zwei visuell erfassbare diskrete Zeichen und maschinenlesbare diskrete Codebereiche, die einander abwechselnd angeordnet sind. Die Sicherheitselemente 2 können jedoch auch mehr VIS-Bereiche und Codebereiche besitzen, die sich über die gesamte Fänge und/ oder Breite des Sicherheitselements erstrecken. Die Figuren 5 bis 7 sind Darstellungen ähnlich den Darstellungen der Figuren 3 und 4. Die Figuren 5 bis 7 zeigen, dass die IR-Substanzen, die im IR- Wellenlängenbereich absorbieren und im sichtbaren Bereich transparent sind, prinzipiell in jeder Schicht innerhalb des Schichtaufbaus eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements 2 angeordnet werden können. Die in den Figuren 5 bis 7 dargestellten Sicherheitselemente 2 enthalten jeweils zwei verschiedene IR-Substanzen 17, 18. Bei dem Sicherheitselement 2, das in Fig. 5 dargestellt ist, befinden sich die beiden IR-Substanzen 17, 18 in der Funktionsschicht 15, bei dem Sicherheitselement 2, das in Fig. 6 dargestellt ist, befindet sich eine erste IR-Substanz 17 in der Funktionsschicht 15 und eine zweite IR-Substanz 18 in der Abstandhalterschicht 12, und bei dem Sicherheitselement 2, das in Fig. 7 dargestellt ist, befindet sich eine erste IR- Substanz 17 in der Funktionsschicht 15 und eine zweite IR-Substanz 18 in der Klebstoffschicht 16. In der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform gibt es Überlappungsbereiche der IR-Substanzen 17, 18. Um erfindungsgemäße Codebereiche zu erzeugen, können in den Darstellungen der Figuren 5 bis 7 die Microimages 14 und/ oder die Mikrolinsen 11 weggelassen werden.
Fig. 8 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform eines Codebereichs eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements, in Aufsicht. Der dargestellte Codebereich 25 wird von einer ersten IR-Substanz 17, einer zweiten IR- Substanz 18 und einem Gemisch 19 der beiden IR-Substanzen gebildet, wobei die Substanzen/ das Substanzgemisch in Form unterschiedlich breiter Balken aufgedruckt sind. Zwischen den Balken befinden sich Bereiche 20, die frei von IR-Substanz sind.
Es versteht sich, dass die maschinenlesbaren Codes umso schwieriger zu fäl schen sind, je mehr IR-Substanzen verwendet werden, und je komplexere Formen die Codebereiche bzw. die Teilflächen, die innerhalb der einzelnen Codebereiche jeweils von einer IR-Substanz oder einem IR-Substanzgemisch bedeckt werden, haben. Auch die Erhöhung der Anzahl an Codebereichen führt zu einer Steigerung der Fälschungssicherheit. Die erfindungs gern äße Kombination von visuell erfassbaren optisch variablen Sicherheitsmerkmalen mit maschinenlesbaren Sicherheitsmerkmalen auf der Basis von IR-Substanzen ist für jede Art von Sicherheitselement bzw. Wertdokument geeignet, sofern darauf geachtet wird, dass in den Bereichen, die für eine Detektion der IR-Substanzen zugänglich sein müssen, keine Materialien verwendet werden, welche die zu messenden Intensitäten zu sehr abschwächen. Dies kann in der Regel leicht dadurch erreicht werden, dass die IR-Substanzen in oberflächennahen Bereichen eines Sicherheitselements vorgesehen werden. Durch die Einbeziehung einer räumlichen Komponente, der Anordnung von mindestens zwei diskreten Codebereichen relativ zueinander, sieht die vorliegende Erfindung ein Prüfmerkmal vor, das irreversibel verloren geht, sobald das Sicherheitselement von dem Wertdokument entfernt wird, da sich die Länge eines Sicherheitselements, und damit die räumliche Beziehung zwischen den diskreten Codebereichen, verändert, sobald das Sicherheitselement von dem Wertdokument entfernt wird.

Claims

P a te n t a n s p r ü c h e
1. Sicherheitselement in Form eines Streifens, Fadens oder Patches, aufweisend einen maschinenlesbaren Code und mindestens ein visuell erfassbares, optisch variables Sicherheitsmerkmal, wobei der maschinenlesbare Code in mindestens zwei räumlich voneinander getrennten Bereichen des Sicherheitselements, die einen ersten Codebereich und einen zweiten Codebereich bilden, angeordnet ist und auf mindestens einer IR-Substanz basiert, die im IR-Wellenlängenbereich absorbiert und im sichtbaren Wellenlängenbereich transparent ist, und wobei das optisch variable Sicherheitsmerkmal in einem dritten Bereich des Sicherheitselements angeordnet ist, der von dem ersten Codebereich und dem zweiten Codebereich räumlich getrennt ist und in einer räumlichen Beziehung zu dem ersten und dem zweiten Codebereich steht.
2. Sicherheitselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens ein weiteres visuell erfassbares, optisch variables Sicherheitsmerkmal aufweist, das in einem vierten Bereich des
Sicherheitselements angeordnet ist, der von dem ersten und dem zweiten Codebereich und dem dritten Bereich räumlich getrennt ist und in einer räumlichen Beziehung zu ihnen steht.
3. Sicherheitselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die räumliche Beziehung darin besteht, dass optisch variable Sicherheitsmerkmale und Codebereiche aufeinander folgend und einander abwechselnd angeordnet sind.
4. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Codebereich und der zweite Codebereich identisch sind oder sich zu einem Gesamtcode ergänzen.
5. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass auch der Bereich des optisch variablen Sicherheitsmerkmals mindestens eine IR-Substanz enthält, die im IR- Wellenlängenbereich absorbiert und im sichtbaren Bereich transparent ist, und die in räumlicher Beziehung zu dem ersten und/ oder zweiten Codebereich angeordnet ist.
6. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der maschinenlesbare Code von mindestens zwei verschiedenen IR-Substanzen gebildet wird, die maschinell unterscheidbar sind, wobei die verschiedenen IR-Substanzen in demselben oder in verschiedenen Codebereichen angeordnet sind.
7. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine IR-Substanz eine Eisen(II)- oder eine Kupfer (Il)-Verbindung ist.
8. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine IR-Substanz ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus den Tintenpigmenten der Drucktinten SICPATALK® - CBA, SICPATALK® - NFB, SICPATALK® - ETM, SICPATALK® - SEL, SICPATALK® - SEN und Mischungen davon.
9. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es außerdem mindestens ein UV-Strahlung absorbierendes Merkmal aufweist, das optional Teil des maschinenlesbaren Codes ist.
10. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das optisch variable Sicherheitsmerkmal ein Moire- Magnifier ist.
11. Wertdokument, wie Banknote, Ausweisdokument, Kreditkarte oder Urkunde, dadurch gekennzeichnet, dass es mit einem Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgestattet ist, wobei das Sicherheitselement registergenau appliziert ist.
12. Wertdokument nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich zu dem ersten und zweiten Codebereich des Sicherheitselements mindestens einen weiteren Codebereich aufweist, der auf mindestens einer IR-Substanz basiert, die im IR- Wellenlängenbereich absorbiert und im sichtbaren Bereich transparent ist, zu den Sicherheitsmerkmalen des Sicherheitselements in einer räumlichen Beziehung steht, und der zusammen mit dem ersten und dem zweiten Codebereich einen maschinenlesbaren Code bildet.
13. Wertdokument nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine IR-Substanz, auf der der weitere Codebereich basiert, eine IR-Substanz ist wie in Anspruch 7 oder 8 definiert.
14. Verfahren zur Herstellung eines Wertdokuments, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 10 registergenau auf ein Wertdokumentsubstrat appliziert wird oder registergenau teilweise in ein Wertdokumentsubstrat appliziert wird, wobei zum registergenauen Applizieren maschinenlesbare Sicherheitsmerkmale auf dem Sicherheitselement und dem Wertdokumentsubstrat herangezogen werden.
15. Verfahren zur Echtheitsprüfung eines Wertdokuments nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die relative räumliche Lage von Sicherheitsmerkmalen des Sicherheitselements zueinander und/ oder von Sicherheitsmerkmalen des Sicherheitselements und des Wertdokumentsubstrats zueinander geprüft werden.
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