Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
SECURITY MARK COMPRISING A LIGHT-EMITTING DIODE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/086315
Kind Code:
A1
Abstract:
A product comprises a security-mark element containing a light-emitting diode.

Inventors:
BRABEC CHRISTOPH (DE)
WITTMANN GEORG (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/001623
Publication Date:
October 07, 2004
Filing Date:
February 19, 2004
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
SIEMENS AG (DE)
BRABEC CHRISTOPH (DE)
WITTMANN GEORG (DE)
International Classes:
B42D15/00; G07D7/00; G07D7/12; H01L51/42; (IPC1-7): G07D7/00; G07D7/12; H01L51/50; G09G3/32
Domestic Patent References:
WO2002080093A22002-10-10
Foreign References:
US20020140557A12002-10-03
US4913744A1990-04-03
US4773944A1988-09-27
Other References:
See also references of EP 1609121A1
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (München, DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche
1. Erzeugnis aufweisend ein Sicherheitsmerkmalelement (2), dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitsmerkmalelement (2) eine Licht emittierende Diode (21,22) aufweist.
2. Erzeugnis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Licht emittierende Diode (21,22) eine organische Licht emittierende Diode ist.
3. Erzeugnis nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Erzeugnis (1) einen Wandler (3) aufweist, um Umgebungsenergie in elektrische Energie für das Sicherheitsmerkmalelement (2) zu wandeln.
4. Erzeugnis nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandler (3) eine Solarzelle aufweist, insbesondere eine organische Solarzelle.
5. Erzeugnis nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitsmerkmalelement (2) in Dünnschichttechnik aufgebaut ist.
6. Erzeugnis nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitsmerkmalelement (2) unlösbar und/oder nur unter Zerstörung des Sicherheitsmerkmalelements lösbar mit dem Erzeugnis (1) verbunden ist.
7. Erzeugnis nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Erzeugnis einen Sensor aufweist, mit dem der Betrieb der Licht emittierenden Diode beeinflussbar ist.
8. Erzeugnis nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitsmerkmalelement (2) zumindest teilweise transparent und/oder semitransparent ist.
9. Erzeugnis nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Erzeugnis (1) ein Wertund/oder Sicherheitserzeugnis ist, insbesondere ein Wertund/oder Sicherheitsdokument.
10. Erzeugnis nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitsmerkmalelement (2) eine Vielzahl von Licht emittierenden Dioden (21,22) aufweist.
11. Erzeugnis nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitsmerkmalelement (2) individualisiert und/oder individualisierbar ist, indem zu einer Auswahl aus der Vielzahl von Licht emittierenden Dioden (21,22) gehörige Licht emittierende Dioden (21) verändert und/oder veränderbar sind.
12. Erzeugnis nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Auswahl gehörigen Licht emittierenden Dioden (21) verändert und/oder veränderbar sind, indem sie, insbesondere durch Zerstören, deaktiviert und/oder deaktivierbar sind.
13. Erzeugnis nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Auswahl gehörigen Licht emittierenden Dioden (21) durch Anlegen geeigneter Strom/Spannungsbedingungen verändert und/oder veränderbar sind.
14. Erzeugnis nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Auswahl gehörigen Licht emittierenden Dioden (21) durch Durchbrennen bei hoher Vorwärtsspannung verändert und/oder veränderbar sind.
15. Erzeugnis nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Auswahl gehörigen Licht emittierenden Dioden so verändert und/oder veränderbar sind, dass die Veränderung nur im Betrieb der Licht emittierenden Dioden (21) sichtbar ist.
16. Erzeugnis nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Auswahl gehörigen Licht emittierenden Dioden (21) durch Anlagen einer Rückwärtsspannung verändert und/oder veränderbar sind.
17. Erzeugnis nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückwärtsspannung5 V bis20 V beträgt.
18. Erzeugnis nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von Leuchtdioden (21,22) in einem Array angeordnet ist.
19. Vorrichtung mit Mitteln zum Individualisieren eines Sicherheitsmerkmalelements, das eine Vielzahl von Licht emittierenden Dioden aufweist, wobei durch die Mittel zum Individualisieren des Sicherheitsmerkmalelements zu einer Auswahl der Vielzahl von Licht emittierenden Dioden gehörige Licht emittierende Dioden veränderbar sind.
20. Verfahren zur Herstellung eines Erzeugnisses nach einem der Ansprüche 1 bis 18 oder einer Vorrichtung nach Anspruch 19.
21. Verfahren zum Individualisieren eines Sicherheitsmerkmalelements mit einer Vielzahl von Licht emittierenden Dioden, bei dem zu einer Auswahl der Vielzahl von Licht emittierenden Dioden gehörige Licht emittierende Dioden verändert werden.
Description:
Sicherheitsmerkmal mit einer Licht emittierenden Diode Bekannte Wert-und Sicherheitserzeugnisse enthalten unterschiedlichste Sicherheitsmerkmale, die durch verschiedene an und/oder in den Wert-und Sicherheitserzeugnissen angeordnete Elemente wie beispielsweise Wasserteichen realisiert sind.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein neues Sicherheitsmerkmal realisieren zu können. Insbesondere soll das Sicherheitsmerkmal besonders einfach individualisierbar sein.

Diese Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Erfindungen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Dementsprechend weist ein Erzeugnis ein Sicherheitsmerkmalelement, insbesondere zur Authentifizierung des Erzeugnisses, mit einer Licht emittierenden Diode (LED, Leuchtdiode) auf.

Die Licht emittierende Diode ist vorzugsweise eine organische Licht emittierende Diode. Bei einer organischen Licht emittierenden Diode ist insbesondere der Halbleiter ein organischer Halbleiter. Darüber hinaus können aber auch andere Bestandteile der organischen Licht emittierenden Diode wie beispielsweise die Elektroden aus organischem Material sein. Durch die Verwendung einer organischen Licht emittierenden Diode ergibt sich der Vorteil, dass die Licht emittierende Diode semitransparent und/oder in Drucktechnik herstellbar ist.

Der Betrieb der Licht emittierenden Diode kann mittels einer beispielsweise an oder in dem Erzeugnis angeordneten Batterie

erfolgen. Besonders günstig ist es allerdings, wenn das Erzeugnis einen Wandler aufweist, um Umgebungsenergie in elektrische Energie für den Betrieb der Licht emittierenden Diode des Sicherheitsmerkmalelements zu wandeln. Der Wandler ist vorzugsweise eine Solarzelle, insbesondere eine organische Solarzelle. Gerade eine solche organische Solarzelle lässt sich sehr günstig in Dünnschichttechnik realisieren, insbesondere drucken. Eine organische Solarzelle kann darüber hinaus auch integriert mit der Licht emittierenden Diode des Sicherheitsmerkmalelements hergestellt sein.

Um ein Ablösen und Wiederverwenden des Sicherheitsmerkmalelements auszuschließen, kann dieses, insbesondere durch Laminieren oder Aufdrucken, unlösbar und/oder nur unter Zerstörung des Sicherheitsmerkmalelements lösbar mit dem Erzeugnis verbunden sein.

Die Sicherheit lässt sich weiter erhöhen, wenn das Erzeugnis einen Sensor aufweist, insbesondere einen Sensor für Umwelteinflüsse, mit dem der Betrieb der Licht emittierenden Diode des Sicherheitsmerkmalelements beeinflussbar ist.

Sensoren für Umwelteinflüsse, die mit der Umwelt interagieren, sind beispielsweise Fotodetektoren, insbesondere für UV-Licht, Temperatursensoren und/oder Gassensoren.

Das Sicherheitsmerkmalelement ist vorzugsweise zumindest teilweise transparent und/oder semitransparent. Insbesondere ist die Licht emittierende Diode transparent und/oder semitransparent. So kann das Sicherheitsmerkmalelement besonders gut auf dem Erzeugnis versteckt werden.

Es lässt sich also ein verstecktes Sicherheitsmerkmal realisieren, das nur bei Betrieb der Licht emittierenden Diode wahrnehmbar ist.

Das Erzeugnis kann aus dem Sicherheitsmerkmalelement bestehen. Es ist aber auch möglich, dass das Sicherheitsmerkmalelement zu einem Erzeugnis in Form eines Wert-und/oder Sicherheitserzeugnisses gehört, insbesondere zu einem Wert-und/oder Sicherheitsdokument wie etwa einer Banknote, einem Scheckformular, einer Aktie, einem Personaldokument, einer Kredit-und/oder Scheckkarte, einem Ausweisdokument und dergleichen.

Vorzugsweise weist das Sicherheitsmerkmalelement eine Mehrzahl oder gar Vielzahl von Licht emittierenden Dioden auf, die jeweils die zuvor angesprochenen Eigenschaften haben können. Zur Realisierung besonders sicherer oder ästhetischer Sicherheitsmerkmalelemente kann die Vielzahl von Licht emittierenden Dioden in einem bestimmten Muster auf dem Erzeugnis verteilt sein. Auch die Verwendung Licht emittierender Dioden unterschiedlicher Farben ist vorteilhaft. Die Licht emittierenden Dioden können darüber hinaus auch in einem Array angeordnet und beschaltet sein, was eine besonders einfache Ansteuerung ermöglicht.

Für viele Erzeugnisse ist es wünschenswert, wenn ihr Sicherheitsmerkmal beispielsweise dem Erzeugnis oder seinem Eigentümer entsprechend individualisiert und/oder individualisierbar ist. Hierzu sollte dem Sicherheitsmerkmalelement eine entsprechende Codierung aufprägbar oder aufgeprägt sein. Dies lässt sich bei einem Sicherheitsmerkmalelement mit einer Vielzahl von LEDs realisieren, indem zu einer Auswahl aus der Vielzahl von Licht emittierenden Dioden gehörige Licht emittierende Dioden verändert und/oder veränderbar sind.

Die Veränderung der zu einer Auswahl aus der Vielzahl von Licht emittierenden Dioden gehörigen Licht emittierenden Dioden kann bereits bei der Herstellung des Erzeugnisses und/oder des Sicherheitsmerkmalelements vorgenommen werden.

Alternativ oder ergänzend ist es aber auch möglich, die Veränderung erst später durch einen Benutzer vorzusehen.

Vorzugsweise sind die zur Auswahl gehörigen Licht emittierenden Dioden verändert und/oder veränderbar, indem sie, insbesondere durch Zerstören, deaktiviert und/oder deaktivierbar sind. Wenn die Deaktivierung irreversibel ist, trägt dies zu einer erhöhten Sicherheit bei, da die Licht emittierende Diode nicht unautorisiert wieder in Betrieb genommen werden kann.

Ein Verändern oder Zerstören der Licht emittierenden Dioden kann beispielsweise durch geeignete thermische Einwirkung erfolgen. Vorteilhaft sind die zur Auswahl gehörigen Licht emittierenden Dioden aber durch Anlegen geeigneter Strom- /Spannungsbedingungen verändert und/oder veränderbar. Dazu lassen sich nämlich kostengünstig die ohnehin vorhandenen Zuleitungen zu den Licht emittierenden Dioden nutzen, die dazu lediglich entsprechend elektrisch kontaktiert werden müssen. Zur Veränderung der zur Auswahl aus der Vielzahl von Licht emittierenden Dioden gehörigen Licht emittierenden Dioden werden also vorzugsweise dieselben Kontakte benutzt, die auch verwendet würden, um diese Licht emittierenden Dioden zum Leuchten zu bringen.

Für die Veränderung geeignete Strom-/Spannungsbedingungen sind hohe Vorwärtsspannungen, die zu einem Durchbrennen der Licht emittierenden Dioden führen. Dies hat jedoch den Nachteil, dass die Licht emittierenden Dioden, auch während sie nicht betrieben werden, unschön als durchgebrannt erkennbar sind.

Vorzugsweise werden deshalb die zur Auswahl gehörigen Licht emittierenden Dioden so verändert, dass die Veränderung nur im Betrieb der Licht emittierenden Dioden sichtbar ist, und unsichtbar ist, wenn die Licht emittierenden Dioden ausgeschaltet sind. So lässt sich ein verstecktes

Sicherheitsmerkmal realisieren. Dazu sind die zur Auswahl gehörigen Licht emittierenden Dioden durch Anlegen, beispielsweise eines kurzen Strompulses bei einer Rückwärtsspannung veränderbar und/oder verändert. Die Rückwärtsspannung kann beispielsweise-5 V bis-20 V betragen.

Eine Vorrichtung zum Individualisieren eines Sicherheitsmerkmalelements, das eine Vielzahl von Licht emittierenden Dioden aufweist, verfügt dafür über entsprechende Mittel und ist entsprechend eingerichtet.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung ergeben sich aus den vorteilhaften Ausgestaltungen des Erzeugnisses.

In einem Verfahren zum Individualisieren eines Sicherheitsmerkmalelements mit einer Vielzahl von LEDs werden zu einer Auswahl der Vielzahl von Licht emittierenden Dioden gehörige Licht emittierende Dioden verändert. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens ergeben sich analog zu den vorteilhaften Ausgestaltungen des Erzeugnisses.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Dabei zeigt : Figur 1 ein Werterzeugnis mit einem Sicherheitsmerkmalelement.

In Figur 1 erkennt man ein Werterzeugnis 1 in Form einer Banknote, das ein Sicherheitsmerkmalelement 2 aufweist, das Licht emittierende Dioden 21,22 enthält, die in einem Feld in zwei Reihen untereinander angeordnet sind. Die in der oberen Reihe angeordneten Licht emittierenden Dioden 21 sind dabei durch Anlegen einer Rückwärtsspannung deaktiviert.

Solange keine der Licht emittierenden Dioden in Betrieb ist, ist die Deaktivierung der Licht emittierenden Dioden 21 der oberen Reihe unsichtbar, das heißt, für einen Betrachter ist

kein Unterschied zwischen den deaktivierten Licht emittierenden Dioden 21 der oberen Reihe und den Licht emittierenden Dioden 22 der unteren Reihe sichtbar.

Die für den Betrieb der Licht emittierenden Dioden notwendige Energie wird von einer organischen Solarzelle 3 gewandelt, die mit dem Sicherheitsmerkmalelement 2 integriert in Dünnschichttechnik aufgebaut ist. Fällt nun Licht auf die organische Solarzelle 3, so leuchten bei dem wie zuvor beschrieben individualisierten Sicherheitsmerkmalelement 2 nur die Licht emittierenden Dioden 22 der unteren Reihe auf, während die Licht emittierenden Dioden 21 der oberen Reihe weiterhin deaktiviert sind. So lässt sich beispielsweise einem Euro-Schein eine Länderkennung oder ein Herstellungsjahr aufprägen.

Ein entsprechendes Label in Form eines Sicherheitsmerkmalelements kann aber beispielsweise auch auf Flaschen, Verpackungen, Kleidern etc. aufgebracht oder darin integriert sein.

Allgemeiner betrachtet stellen Sicherheitsmerkmalelemente auf Basis organischer Elektronik aktive Sicherheitsmerkmale zur Verfügung, bei denen sich zu codierende Informationen individuell auf jedes Erzeugnis, insbesondere Dokument, abstimmen lassen. Ein Ausführungsbeispiel ist, wie schon beschrieben, eine Kombination einer organischen Solarzelle mit einer oder mehreren organischen Licht emittierenden Dioden, wobei die Kombination der leuchtenden Pixel, also der Licht emittierenden Dioden, die codierte Information enthält.

Polymersolarzellen und polymere Displays aus oder mit Licht emittierenden Dioden bzw. organische Solarzellen lassen sich kostengünstig durch gängige Druckprozesse oder aufwändiger durch PVD-Prozesse auf verschiedensten Substraten wie etwa Folien, Glas, Blechen, Papier etc. herstellen. Dabei ist es möglich, sowohl die Solarzelle als auch das Display, also die

Licht emittierenden Dioden, semitransparent oder komplett absorbierend herzustellen. Damit erfüllen diese beiden Anwendungen alle Anforderungen für die-versteckte Integration in ein Sicherheitsdokument.

Insbesondere können die genannten Erzeugnisse, wenn sie semitransparent ausgeführt werden, über einem etwaigen Schriftzug, Logo, Foto, Bild etc. aufgebracht werden, so dass sie als Sicherheitsmerkmale nicht erkannt werden können.

Ein organisches Dünnschichtdisplay aus Licht emittierenden Dioden mit einer organischen Solarzelle lässt sich also als verstecktes Sicherheitsmerkmal einsetzen. Im Detail kann eine Solarzelle eine Kombination von Licht emittierenden Dioden betreiben. Sowohl die Anordnung als auch die Farbe der einzelnen Licht emittierenden Dioden liefert das Sicherheitsmerkmal, das die codierte Information darstellt.

Eine individuelle Anordnung von Pixeln für jedes Merkmal würde einen hohen Produktionsaufwand bedeuten. Deshalb wird vorgeschlagen, dass für das Sicherheitsmerkmal ein Array von Licht emittierenden Dioden verwendet wird, dem dann erst nach der Herstellung, beispielsweise von den jeweiligen Anwendern, also Behörden, Ämtern, Chipkartenherstellern, die Information via PC aufgeprägt bzw. eingebrannt wird. Dies ist für organische Leuchtdiodenarrays, speziell Passivmatrixdisplays, durch einen technologisch überraschend einfachen Schritt durchführbar. Durch Anlagen bestimmter Strom- /Spannungsbedingungen wie beispielsweise kontinuierlichen und/oder gepulsten Rückwärtsspannungen in/ohne Kombination mit Temperatur und andere umwelteinflüssen, lassen sich einzelne Dioden irreversibel deaktivieren, ohne dass benachbarte Dioden oder auch der weitere Betrieb von nicht deaktivierten Dioden beeinträchtigt werden.

Dadurch bleibt die Herstellung des Sicherheitsmerkmal einfach und für alle Elemente gleich, bis die Information per PC und

Strom/Spannungsquelle codiert wird. Durch diese Art der Codierung ist es demnach möglich, alle Sicherheitsmerkmalelemente zunächst gleich herzustellen. Die codierte Information wird erst beim Endverbraucher per PC aufgeprägt. Das Aufprägen kann dabei so vorgenommen werden, dass es keine sichtbaren Spuren hinterlässt, das Sicherheitsmerkmal also noch immer versteckt bleibt. Das Aufprägen kann weiterhin so vorgenommen werden, dass die anderen, für den Betrieb des Sicherheitsmerkmalelements nötigen Bauelemente wie beispielsweise organische Solarzellen, Dünnschichtbatterien, Kondensatoren etc. nicht beeinflusst werden.

Für eine sehr weitgehende Individualisierung ist es im Rahmen der Erfindung durchaus vorstellbar, dass eine individuelle Sequenz von Leuchtdioden aus einem hochauflösenden Diodenarray durch Deaktivierung der anderen Pixel in Form von Licht emittierenden Dioden codiert und aktiviert wird. Das Array kann zum Beispiel 100 x 10 Pixel in Form von Licht emittierenden Dioden aufweisen. Durch die Auswahl von 10 Pixeln in Form von Licht emittierenden Dioden erhält man mehr als 1012 Codierungsmöglichkeiten. Auch eine entsprechende Codierung von Lottoscheinen durch Auswahl von"6 aus ag ebenso wie die Codierung von Informationen in Sicherheitsmerkmale für Dokumente, Chipkarten, Gehäuse von Elektronikgütern etc. ist vorstellbar.

Die auf organischen Leuchtdiodenarrays beruhenden aktiven Sicherheitsmerkmalelemente sind einfach zu überprüfen, eindeutig zu erkennen und schwierig zu fälschen, wobei sie bei einem bestimmten Umwelteinfluss, zum Beispiel beim Einstrahlen von intensivem Licht, einen für den Beobachter visuellen Reiz ausüben.

Durch das Sicherheitsmerkmalelement ergibt sich ein intelligentes, aktives Sicherheitsmerkmal, das nicht offensichtlich ist und in den nächsten Jahren mehr und mehr

Bedeutung im Dokumentenmarkt und im Chipkartenmarkt gewinnen wird. Dabei sind alle Anforderungen an ein solches Sicherheitsmerkmal erfüllt : - Kompatibel mit Dünnschichtproduktionstechnologieprozessen, - flexibel auf verschiedene Substrate aufbringbar, - leicht in bestehende Oberflächen integrierbar, - vom normalen Beobachter nicht als Sicherheitsmerkmal identifizierbar, - durch hohes Technologie-Know-how schwer nachzumachen.