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Title:
OPTICALLY VARIABLE SECURITY ATTRIBUTE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/076778
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an optically variable security attribute for documents, securities, banknotes, packagings, and goods. The aim of the invention is to provide an optically variable security attribute having concealed detectable attributes in order to increase the security against counterfeiting. To this end, the invention provides an optically variable security attribute comprising diffractive structures that consist of an electrically conductive polymer and of at least one supporting film (1), a protective layer (7), a lacquer coat (3), and a reflecting layer (4), and the electrically conductive polymer is a polyethylene dioxythio polystyrene sulfonate (PEDT/PSS) arranged on different layers.

Inventors:
PUTTKAMMER FRANK (DE)
Application Number:
PCT/DE2000/001908
Publication Date:
December 21, 2000
Filing Date:
June 14, 2000
Export Citation:
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Assignee:
WHD ELEKTRON PRUEFTECH GMBH (DE)
PUTTKAMMER FRANK (DE)
International Classes:
B41M3/14; B42D15/00; B42D25/328; B42D25/36; B42D25/40; B42D25/29; D21H21/48; G02B5/18; G03H1/18; G06K19/06; G07D7/00; (IPC1-7): B41M3/14; B42D15/00; B42D15/10; D21H21/48; G07D7/00
Foreign References:
EP0753623A21997-01-15
Other References:
"POLYTHIOPHENE ZUR HERSTELLUNG VON AUSLESBAREN MARKIERUNGEN", RESEARCH DISCLOSURE,GB,INDUSTRIAL OPPORTUNITIES LTD. HAVANT, no. 380, 1 December 1995 (1995-12-01), pages 787, XP000549810, ISSN: 0374-4353
Attorney, Agent or Firm:
Heitsch, Wolfgang (Göhlsdorfer Strasse 25 g Jeserig, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Optisch variables Sicherheitsmerkmal mit diffraktiven Strukturen, bestehend aus einem elektrisch leitenden Polymer und mindestens einer Trägerfolie (1), einer Schutzschicht (7), einer Lackschicht (3) und einer Reflexionsschicht (4), dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch leitende Polymer ein an unterschiedlichen Lagen angeordnetes Poly ethylendioxythiophenpolystyrolsulfonat (PEDT/PSS) ist.
2. Optisch variables Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das PEDT/PSS an den unterschiedlichen Lagen des Sicherheitsmerkmals ein funktionel les Design bildet.
3. Optisch variables Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeich net, dass sich das Design des PEDT/PSS und ein funktionelles Design (6) der Reflexi onsschicht (4) gegenseitig bildlich oder durch Überbrückung von Unterbrechungen zwi schen elektrisch leitfähigen Zonen funktionell zu einem prüfbaren Ganzen ergänzen.
4. Optisch variables Sicherheitsmerkmal nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das PEDT/PSS als mindestens eine zusammenhängende Fläche auf die Trägerfolie (1) aufgebracht ist.
5. Optisch variables Sicherheitsmerkmal nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das PEDT/PSS als eine Fläche auf die Trägerfolie (1) aufgebracht ist, die durch mindestens eine linienartige Unterbrechung geteilt ist.
6. Optisch variables Sicherheitsmerkmal nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das PEDT/PSS als mindestens eine Linie auf die Trä gerfolie (1) aufgebracht ist.
7. Optisch variables Sicherheitsmerkmal nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das PEDT/PSS punktförmig auf die Trägerfolie (1) auf gebracht ist.
8. Optisch variables Sicherheitsmerkmal nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das PEDT/PSS vorzugsweise nach der Formulierung CPP 105 Anwendung findet.
Description:
Optisch variables Sicherheitsmerkmal Die Erfindung betrifft ein optisch variables Sicherheitsmerkmal für Dokumente, Wertpapiere, Banknoten, Verpackungen und Waren.

Die Fälschungssicherheit von Dokumenten, Wertpapieren, Banknoten, Verpackungen und Produkten konnte durch die Einführung von optisch variablen Sicherheitsmerkmalen in ent- scheidender Weise verbessert werden. Eine Art der optisch variablen Sicherheitsmerkmale sind Hologramme, deren humanvisuell erkennbare Informationen beim Betrachten unter ver- schiedenen Blickwinkeln Veränderungen unterliegen. Dieser Effekt bot einen guten Kopier- schutz, da die winkelabhängigen Veränderungen durch ein Kopiergerät nicht nachgeahmt werden konnten.

Derartige Hologramme bestehen üblicherweise aus einer Trägerfolie, einer Schicht aus härt- barem Lack, in die diffraktive Strukturen geprägt sind, sowie aus einer Reflexions-und einer zusätzlichen Schutzschicht. Die Reflexionsschicht ist bei Hologrammen als eine im Hochva- kuum aufgedampfte, hochbrillante Metallisierung ausgeführt, die zur Prüfung der Echtheit zusätzlich ein funktionelles Design in Form von humanvisuell erkennbaren oder humanvisuell nicht erkennbaren, demetallisierten Stellen enthalten kann. Diese demetallisierten Stellen können die Form von Zeichen, Buchstaben oder geometrischen Figuren besitzen.

Die zur Herstellung von Hologrammen erforderlichen technologischen Einrichtungen sowie Analysegeräte zum Erkennen von Mikroschriften und Mikro-Design stehen gegenwärtig selbst Fälschern wohlfeil zur Verfügung, so dass das Bestreben nach einer Erhöhung der Fäl- schungssicherheit durch die Einführung weiterer, möglichst verdeckter, detektierbarer Merk- male besteht.

Aus der DE 298 07 638 ist dazu bekannt geworden, die Prägefolie eines Hologramms, die mit einem oder mehreren Sicherheitsmerkmalen versehen ist, mit einer zusätzlichen humanvisuell erkennbaren, individualisierenden Kennzeichnung auszustatten. Diese Kennzeichnung ge- schieht unter anderem durch das Abtragen einer vorhandenen Reflexionsschicht, wobei die entstandenen Unterbrechungen zur Kennzeichnung dienen.

Aus der DE 40 30 493 geht ferner hervor, dass bei einem mehrschichtigen Datenträger ein optisch variables Element aufgebracht ist, bei dem nachträglich eingebrachte, humanvisuell erkennbare Zusatzinformationen, beispielsweise ein Muster für ein funktionelles Design, vor- handen sind, die dem optischen Effekt überlagert sind.

Schließlich werden in der DE 39 32 505 Datenträger mit Beugungsstrukturen beschrieben, deren Standardinformationen durch zusätzliche Maßnahmen in humanvisuell erkennbarer Weise veränderbar sind, beispielsweise durch das Abtragen der Metallschicht.

Als detektierbares Merkmal sind durch die DE 44 19 089 und DE 44 19 173 magnetisierbare Glanzpigmente und Glanzpigmentmischungen bekannt geworden, die sich zur Erzeugung dreidimensionaler optischer Effekte durch die Einwirkung von Magnetfeldern während oder nach ihrer Applikation im noch flüssigen Anwendungsmedium eignen. Sie basieren auf mehr- fach beschichteten, plättchenförmigen, nichtferromagnetischen metallischen Substraten und finden Anwendung in Lacken und Druckfarben. Unter anderem sollen sie kostspielige Holo- gramme ersetzen können, jedoch ist der erzielbare Farbumschlag noch zu gering. Ebenso wird in der DE 195 15 988 beschrieben, dass Glanzpigmente zum Einfärben von Lacken, Tinten und Druckfarben verwendet werden.

In der DE 33 08 31 wird außerdem dargestellt, dass bei Hologrammen die üblicherweise als Reflexionsschicht verwendete metallische Folie auch durch ein Vakuum-Aufdampfen bezie- hungsweise durch das Aufbringen dünner Aluminiumschichten hergestellt werden kann. Eine weitere Möglichkeit besteht durch ein geschildertes Gießverfahren. Bei dem Versuch, das Hologramm von dem Wertpapier zu entfernen, kolabieren die dünnen Metallschichten und das Hologramm unterliegt einer Zerstörung.

Ferner ist aus Research Disclosure, Dez. 1995/787 bekannt, dass sich aus geeigneten Polythi- ophenen, beispielsweise 3,4-Polyethylendioxythiophen helle bis für das Auge nicht sichtbare Markierungen herstellen lassen. Sie absorbieren Licht im Nahinfrarotbereich, während sie im sichtbaren Licht weitgehend transparent sind. Eine weitere Möglichkeit des Auslesens der Polythiophenmarkierungen basiert auf ihrer elektrischen Leitfähigkeit. Mit geeigneten Elekt- rodenanordnungen können die Unterschiede im Oberflächenwiderstand zwischen dem nicht- leitfähigen Träger und den leitfähigen Markierungen registriert werden.

Weiter ist aus der EP 753 623 bekannt, einen Sicherheitsbogen herzustellen, der als. Fäl- schungsschutz ein elektrisch leitendes Element enthält. Das leitende Element besteht aus ei- nem Polythiophen-Polymer. In ähnlicher Weise werden Metallpigmente enthaltende Druck- farben genannt.

Schließlich beschreibt die DE 38 43 075 eine Anordnung in einem Sicherheitsdokument mit einem Sicherheitsfaden, der eine metallische Beschichtung enthält. In unmittelbarer Nähe zu dieser Beschichtung ist eine Schicht mit elektrisch leitfähigen Pigmenten beziehungsweise eine Schicht aus einem auf Grund seiner Molekularstruktur elektrisch leitfähigen Kunststoff vorgesehen. Diese Schicht dient zur Überbrückung eventueller Unterbrechungen der metalli- schen Beschichtung des Sicherheitsfadens.

Der Verwendungszweck der Hologramme als ein Sicherheitsmerkmal für einzelne Gegens- tände, seien es Wertpapiere oder Waren, setzt deren Herstellung in großen Stückzahlen an überwiegend großindustriellen Anlagen und zu einem möglichst geringen Preis voraus. Durch die gegenwärtig praktizierten technologischen Herstellungsverfahren sind dem aber Grenzen gesetzt.

Aufgabe der Erfindung ist es, zur Erhöhung der Fälschungssicherheit ein optisch variables Sicherheitsmerkmal mit verdeckten, detektierbaren Merkmalen auszustatten, wobei trotz ihrer Einführung die Herstellung ausreichend schnell und kostengünstig gestaltbar sein soll.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 sowie deren spe- zielle in den Unteransprüchen dargelegte Ausführungsformen gelöst. Die Merkmale der Er- findung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und der Zeichnung her- vor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Un- terkombinationen schutzfähige Ausführungen darstellen, für die hier Schutz beansprucht wird. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.

Die erfindungsgemäße Lösung gewährt den Vorteil, optisch variable Sicherheitsmerkmale mit verdeckten, detektierbaren Merkmalen auszustatten, die humanvisuell nicht erkennbar sind und sich entweder bildhaft darstellen lassen oder durch Überbrückung von Unterbrechungen funktionell zu einem prüfbaren Ganzen ergänzen. Zugleich ergibt sich in überraschender Wei- se der Vorteil eines kontinuierlich ablaufenden, zeitsparenden und kostengünstigen Verfah- rens zur Herstellung von optisch variablen Sicherheitsmerkmalen.

In den zugehörigen Zeichnungen zeigen : Fig. 1 bis 3-den unterschiedlichen schematischen Aufbau eines optisch variablen Sicher- heitsmerkmals, zum Teil mit einem funktionellen Design 6 in der Reflexionsschicht 4.

In den Fig. 1 bis 3 wird in einer schematischen Darstellung der unterschiedliche Aufbau eines optisch variablen Sicherheitsmerkmals, beispielsweise eines Hologramms, bestehend aus ei- ner Trägerfolie 1, einer Schicht aus PEDT/PSS (Polyethylendioxythiophenpolystyrolsulfonat) 2, einer härtbaren Lackschicht 3, vorzugsweise als Träger von diffraktiven Strukturen, einer Reflexionsschicht 4, einer Schutzschicht 7 und einer Klebschicht 5.

In Fig. 2 ist dargestellt, dass die Reflexionsschicht 4 ein funktionellen Design 6 in Form von Unterbrechungen enthält.

Fig. 3 lässt das Fehlen der Klebschicht 5 erkennen. Diese Art Aufbau eines optisch variablen Sicherheitsmerkmals ist für den Fall vorgesehen, dass auf dem zu applizierenden Untergrund bereits eine Klebschicht vorhanden ist.

Die Funktion des erfindungsgemäßen optisch variablen Sicherheitsmerkmals ist folgende : Mit dem Wissen, dass die Reflexionsschicht 4 ein funktionelles Design 6 in der Form einer Mik- roschrift oder anderer humanvisuell nicht mehr erkennbaren Unterbrechungen enthalten kann, ist es Fälschern in kurzer Zeit auch möglich, in ein optisch variables Sicherheitsmerkmal ein solches funktionelles Design 6 einzubringen. Zur Erhöhung der Fälschungssicherheit ist auf die Trägerfolie 1 ein elektrisch leitender Merkmalsstoff in Form einer Schicht aus PEDT/PSS 2 als ein transparentes, elektrisch leitendes Polymer aufgebracht. Diese Schicht aus dem PEDT/PSS 2 ist humanvisuell nicht erkennbar und nur durch den Nachweis ihrer elektrischen Leitfähigkeit detektierbar.

Die Schicht aus dem PEDT/PSS 2 kann ein funktionelles Design bilden und wird dazu auf die Trägerfolie 1 als eine zusammenhängende Fläche beziehungsweise als eine durch eine linien- artige Unterbrechung geteilte Fläche aufgetragen. Im ersten Fall erkennt man die Leitfähigkeit der Fläche, im zweiten Fall prüft man die elektrische Unterbrechung der sonst elektrisch lei- tenden Fläche. Die Schicht aus dem PEDT/PSS 2 kann aber auch als eine Linie beziehungs- weise als mehrere, nebeneinander verlaufende, gerade oder geschwungene Linien auf die Trä- gerfolie 1 aufgebracht sein. In einem solchen Fall ist mit Prüfmitteln das Muster der Linien zu erkennen und gegebenenfalls auszuwerten. Ähnlich den Linien kann die Schicht aus dem PEDT/PSS 2 auch die Form von Punkten annehmen. Die Leitfähigkeit der Schicht aus

PEDT/PSS 2 ist entweder durch die Art des Aufbringens oder durch die Art seiner speziellen Formulierung einstellbar.

Die Reflexionsschicht 4 enthält das funktionelle Design 6 in Form von Unterbrechungen.

Vorzugsweise folgen diese humanvisuell nicht mehr erkennbaren Unterbrechungen der Re- flexionsschicht 4 der bildhaften Gestaltung der diffraktiven Strukturen des Hologramms. Sie sind auf diese Weise schwieriger auffindbar.

Das funktionelle Design in dem PEDT/PSS 2 und das funktionelle Design 6 der Reflexions- schicht 4 sind vorteilhafterweise in benachbarten Ebenen angeordnet. In diesem Fall wirken Teile des funktionellen Designs in dem PEDT/PSS 2 und das funktionelle Design 6 der Re- flexionsschicht 4 derart zusammen, dass Unterbrechungen in der Reflexionsschicht 4 über- brückt werden. Auf diese Art ergibt sich trotz der Unterbrechungen in der Reflexionsschicht 4 eine maschinell auswertbare Kodierung. Sind das PEDT/PSS 2 und die Reflexionsschicht 4 in voneinander getrennten Ebenen angeordnet, ist vorteilhafterweise ihr Design derart gestaltet, dass sie erst zusammen ein vollständiges Bild ergeben, das mit entsprechenden Prüfmitteln erkennbar ist.

Das PEDT/PSS 2 zeigt im Vergleich zu anderen organischen Leitern, wie die bisher bekann- ten Polythiophene sowie Polypyrrol oder Polyanilin, wesentlich bessere Eigenschaften. Es zeigt eine höhere Transmission im sichtbaren Licht. Es ergibt transparente, farblose bis leicht blau gefärbte Beschichtungen. In Abhängigkeit von den Herstellungsbedingungen lassen sich minimale Oberflächenwiderstände erzielen. Es besitzt eine bessere Hydrolysebeständigkeit, gute Licht-und Temperaturbeständigkeiten, eine hohe Absorption im Bereich von 900-2000 nm sowie kein Absorptionsmaximum im Bereich des sichtbaren Lichts bis 800 nm.

Erfindungsgemäß wird das PEDT/PSS 2 in der Form einer wässrigen Dispersion aufgetragen.

Diese Form des Auftragens fügt sich in die Technologie der Herstellung derartiger Sicher- heitsmerkmale derart ein, dass keine Unterbrechungen in dem laufenden Produktionsprozeß eintreten.

In einer für bestimmte Anwendungsfälle vorteilhaften Variante wird auf die dafür vorgesehe- nen Lagen des optisch variablen Sicherheitsmerkmals das PEDT/PSS 2 in seiner monomeren Vorstufe als ein 3,4-Ethylendioxythiophen (EDT) aufgetragen und anschließend mit einem Oxidationsmittel, nämlich Eisen-III-Touluolsulfonatlösung in n-Butanol, zu PEDT/PSS 2 polymerisiert.