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EP4488073A1 - Valuable document having a security element with an interference layer stack and testing method - Google Patents

Valuable document having a security element with an interference layer stack and testing method Download PDF

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Publication number
EP4488073A1
EP4488073A1 EP24179738.0A EP24179738A EP4488073A1 EP 4488073 A1 EP4488073 A1 EP 4488073A1 EP 24179738 A EP24179738 A EP 24179738A EP 4488073 A1 EP4488073 A1 EP 4488073A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
layer
value document
security element
absorber
authenticity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24179738.0A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Thomas Happ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Original Assignee
Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH filed Critical Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Publication of EP4488073A1 publication Critical patent/EP4488073A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42DBOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/30Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • B42D25/36Identification or security features, e.g. for preventing forgery comprising special materials
    • B42D25/378Special inks
    • B42D25/382Special inks absorbing or reflecting infrared light
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42DBOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/20Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof characterised by a particular use or purpose
    • B42D25/29Securities; Bank notes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42DBOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/30Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • B42D25/328Diffraction gratings; Holograms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42DBOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/30Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • B42D25/36Identification or security features, e.g. for preventing forgery comprising special materials
    • GPHYSICS
    • G07CHECKING-DEVICES
    • G07DHANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/06Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency using wave or particle radiation
    • G07D7/12Visible light, infrared or ultraviolet radiation

Definitions

  • the invention relates to a value document with a value document substrate and a security element applied thereto with an interference layer stack which gives the security element an optically variable appearance when visually observed in reflection.
  • the invention also includes a method for checking such a value document.
  • Data storage media such as valuables or identification documents, but also other valuable items, such as branded goods, are often provided with security elements for security purposes. These allow the authenticity of the data storage media to be verified and at the same time serve as protection against unauthorized reproduction.
  • optically variable security elements are often used, whose special visual effect, for example a color shift effect, can be identified by a viewer with the naked eye without any additional aids.
  • level 1 features are often subject to so-called “harvesting” attacks, in which a counterfeiter removes (“harvests”) the security element from a genuine document and sticks it onto a fake, for example a photocopy, in order to visually enhance it.
  • Foil-based security elements often do not traditionally carry machine-readable features, so that the replacement of such a foil-based security element with a counterfeit cannot be easily detected by machine.
  • a foil-based security element is printed with an IR absorber, for example in non-metallized areas, the absence of the genuine security element on a value document can be detected with IR remission sensors, but a counterfeit with the transferred (genuine) foil is assessed as genuine.
  • the invention is based on the object of specifying a generic value document that avoids the disadvantages of the prior art and in which, in particular, a value document manipulated by a detachment attack can be reliably recognized by machine.
  • the invention is also intended to provide a testing method for value documents secured in this way.
  • the invention includes a value document with a value document substrate and a security element applied to the substrate, wherein the security element contains an interference layer stack which gives the security element an optically variable appearance when visually observed in reflection.
  • the interference layer stack provides a characteristic IR signature as a first authenticity feature of the value document.
  • the value document substrate contains on its surface a background layer containing an IR absorber, which is arranged at least partially beneath the security element.
  • the value document substrate itself may consist of paper, such as in the case of paper banknotes or visas.
  • the value document substrate can be made of a polymer, e.g. polycarbonate or polypropylene, or of a polymer composite.
  • paper-polymer hybrid composite materials such as laminated paper layers can also be used as a value document substrate.
  • the first and second authenticity features together form an authenticity mark that can be checked by machine using infrared technology, and the absence or incompleteness of this indicates that the value document has been manipulated.
  • the absence of the first or second authenticity feature can be used to conclude that the value document has been manipulated.
  • both the donor document with a detached security element and the recipient document with a transferred, genuine security element can be recognized as manipulated.
  • the adhesion of the background layer containing the IR absorber to the substrate is higher than the adhesion to the security element, so that the second authenticity feature remains essentially completely on the value document substrate when the security element is removed.
  • Substantially complete means that more than 90%, more than 94% and in particular more than 98% of the IR absorber remains on the value document substrate.
  • the base layer is preferably formed by a primer layer or a print.
  • the background layer is preferably formed by a paper primer.
  • a paper primer or a suitable print can form a particularly close bond with the value document substrate, so that when the security element is detached, an adhesion break occurs at the interface with the underlying background layer and the security element is removed without the background layer.
  • the background layer is arranged partly below and partly next to the security element. The presence of the IR absorber can then also be detected in areas next to the security element.
  • the background layer is arranged completely beneath the security element.
  • the latter has the advantage that no additional space is required on the valuable document for the additional protection provided by the IR absorber and authenticity can be checked independently of the print design of the valuable document.
  • the interference layer stack is formed by a color-shifting thin-film element.
  • the thin-film element can, for example, have a three-layer structure consisting of an absorber layer, a dielectric spacer layer and a reflector layer, or a five-layer structure consisting of a first absorber layer, a first dielectric spacer layer, a second absorber layer, a second dielectric spacer layer and a reflector layer.
  • Five-layer structures offer the particular advantage of additional degrees of freedom in optical design, as they enable the generation of different IR spectral profiles and thus different IR signatures with a similar or identical visual appearance. allow. An observed visual effect, for example a certain color change when tilting the security element, cannot therefore be used to easily determine the IR signature of the interference layer stack, so that reproducing the effect is very difficult.
  • the reflector layer is preferably opaque and can consist of aluminum, for example.
  • the absorber layer or layers are advantageously formed by semi-transparent chrome layers.
  • the dielectric spacer layers can consist in particular of SiO 2 .
  • the security element advantageously contains a metal layer, which is preferably formed by the reflector layer of the interference layer stack.
  • the metal layer it is also possible for the metal layer to be an additional layer arranged above or below the interference layer stack.
  • the metal layer of the security element is advantageously structured at least in some areas.
  • the metal layer of the security element can have a structured part area with narrow metallic bars, narrow metallic lines and/or metallic patterns and/or characters of low line thickness, the area coverage of the metal layer in the said structured part area preferably being below 20%, in particular below 15% or even below 10%.
  • the narrow metal structures therefore allow greater design freedom for the designer without impairing the technical function of the security element during authenticity testing.
  • the geometric extension of the The area of the structured sub-area is preferably selected such that it has an area of at least 8 mm 2 , preferably at least 20 mm 2 . In this case, the presence of the IR absorber in the subsurface layer can be reliably detected even with inexpensive IR sensors, which may only have a limited spatial resolution in the millimeter range.
  • the IR absorber of the base layer is advantageously essentially transparent or white in the visible spectral range and is therefore visually inconspicuous. While the IR absorber can in principle absorb both spectrally broadly and spectrally narrow-band, IR absorbers that absorb broadly in the near infrared range (NIR) from 700 nm to 1500 nm, in particular in the range from 750 nm to 1100 nm, are currently particularly preferred.
  • NIR near infrared range
  • Suitable IR absorbers can be found, for example, in the publication WO 2007/060133 A1 , the disclosure of which is incorporated into the present application in this respect.
  • suitable IR absorbers are iron(II) or copper(II) compounds with an Fe2+ ion or a Cu2+ ion in a suitable chemical environment, where a suitable chemical environment is, for example, a phosphate ion or a polyphosphate ion or, more generally, a group containing phosphorus and oxygen.
  • a suitable chemical environment is, for example, a phosphate ion or a polyphosphate ion or, more generally, a group containing phosphorus and oxygen.
  • Such IR absorbers absorb over a broad band in the NIR range from 700 nm to 1100 nm, but are essentially transparent or white in the visible spectral range and have at most a slightly yellowish, greenish or bluish tint. The presence of the IR absorber in the background layer is therefore hardly visually
  • IR absorbers are the ones sold under the name LUMOGEN-S by BASF Corporation, 100 Park Ave., Florham Park, NJ 07932.
  • IR substances described in the publication GB 2 168 372 disclosed IR-absorbing materials which are invisible or transparent in the visible range of the electromagnetic spectrum and which are described in the publication US 6,926,764 disclosed IR marking substances. These IR marking substances are substituted naphthalocyanines, phthalocyanines, metal-containing phthalocyanines or poly-substituted phthalocyanines. Thiophenol-substituted copper phthalocyanines, in particular para-toluenethiol-persubstituted copper phthalocyanines, are preferred.
  • the security element contains a relief structure arranged below the interference layer stack.
  • the relief structure can be formed in particular by a micromirror arrangement with directionally reflecting micromirrors, in particular a micromirror arrangement with non-diffractive mirrors.
  • the relief structure can also be formed by a diffractive diffraction structure, in particular a hologram structure, nanostructure or diffractive, blazed grating.
  • the security element can show a movement effect or a three-dimensional appearance in addition to the color shift effect of the interference layer stack and can therefore be visually enhanced and its security against forgery increased.
  • the security element contains a film layer, in particular a film layer that is transparent in the visible spectral range and advantageously also in the near infrared.
  • the security element advantageously covers a continuous opening in the value document substrate with the film layer.
  • the security element can be built up on a transfer film during production, which after the Transfer of the security element to the value document is removed again.
  • Fig. 1 shows a schematic top view of a banknote 10, on whose paper substrate 12 a security element in the form of a partially metallized foil strip 14 is applied.
  • Figure 2 shows a cross-section of banknote 10 in the area of the security element along line II-II of Fig. 1 .
  • the film strip 14 contains a film carrier 16, for example a thin PET film, e.g. 4 ⁇ m - 40 ⁇ m thick, transparent in the visible and near-infrared spectral ranges, which is provided with a color-shifting interference layer stack 20 in a partial area 18.
  • the interference layer stack 20 is formed by a three-layer thin film interference layer system with a reflector layer 22, for example an opaque aluminum layer, a dielectric spacer layer 24, for example a 420 nm thick SiO 2 layer, and an absorber layer, for example an 8 nm thick chromium layer.
  • the interference layer stack 20 When viewed in reflection, the interference layer stack 20 not only has interference maxima in the visually visible spectrum from 380 nm to 780 nm, but also shows interference maxima in the near infrared between 780 nm and 3000 nm. These NIR interference maxima are intrinsically linked to the layer structure responsible for the visual color shift effect of the interference layer stack 20, in particular the specific thickness of the dielectric spacer layer 24, and are equally present for all security elements with this layer structure, so that the interference layer stack 20 provides a characteristic IR signature as a first authenticity feature.
  • a base layer 30 is applied to the paper substrate 12 under and partly also next to the film strip 14, which is mixed with an IR absorber 32 and which can be in the form of a paper primer or a print.
  • the base layer 30 has a high level of adhesion to the paper substrate 12, in particular the adhesion of the base layer 30 to the paper substrate 12 is higher than to the film strip 14.
  • the IR absorber 32 is ideally transparent in the visible spectral range and has at most a slight tint.
  • the presence of the background layer 30 is therefore visually inconspicuous, so that the position and extent of the background layer 30 in Fig. 1 are only indicated with dashed lines.
  • the background layer 30 offset with the IR absorber 32 forms a second authenticity feature of the banknote 10, and the first and second authenticity features together form an authenticity mark of the value document that can be checked by machine using infrared radiation.
  • the complete presence and correct position of the two authenticity features can serve as proof of the authenticity of the banknote 10, while the absence of one of the two authenticity features or a deviating position or extent of one of the authenticity features indicates that the banknote 10 has been manipulated.
  • FIG. 3 in (a) a section of the unmanipulated banknote 10 with four measuring tracks 40, 42, 44, 46, in which the IR remission of the banknote 10 is measured spectrally resolved by an IR sensor during the authenticity check.
  • a measurement of the IR remission at several different wavelengths allows the characteristic IR signature of the interference layer stack 20 from the IR signature of other interference layer stacks with different layer structures and in particular from the IR remission of IR absorber materials.
  • Figure 3(b) shows schematically the measurement result on banknote 10 in the four measuring tracks of the Fig. 3(a)
  • the measuring tracks 40 and 46 lie outside the partial area 18 provided with the interference layer stack in an infrared-transparent area of the carrier film 16. In these measuring tracks, the sensor therefore detects the IR remission 50 of the IR absorber 32 of the background layer 30 both below and next to the film strip 14.
  • the measuring tracks 42, 44 also cover the partial area 18 with the interference layer stack 20.
  • the sensor measures the IR remission 50 of the IR absorber 32 of the background layer 30.
  • the sensor only detects the characteristic IR signature 52 of the interference layer stack 20, while the IR absorber 32 located below the film strip 14 is shielded by the metallic reflection layer 22 of the interference layer stack 20 and does not contribute to the IR signal.
  • the positions and sizes of the areas with recorded IR remission 50 or IR signature 52 in the four measuring tracks 40-46 are then compared with expected positions and sizes and the banknote is assessed as genuine if they match.
  • the IR signature generated by the layer sequence of the interference layer stack 20 and thus the first authenticity feature is inevitably removed from the banknote 10.
  • the background layer 30 with the IR absorber 32 remains essentially completely on the paper substrate 12 of the donor banknote due to its high adhesion to the paper substrate 12 even when the film strip 14 is removed.
  • FIG. 4 now shows in (a) a section of a manipulated banknote 10-V1, in which the foil strip 14 detached from the genuine banknote 10 was transferred to an unauthorized substrate 12-V, for example a photocopy.
  • the background layer remaining on the original paper substrate 12 was not transferred during the removal attack and is therefore not present on the substrate 12-V.
  • Figure 4(b) shows schematically the measurement result on the manipulated banknote 10-V1 during the authenticity test in the four measuring tracks of the Fig. 3
  • the measuring tracks 40, 46 which lie outside the partial area 18, no IR signal is detected due to the absence of the background layer 30 and the IR absorber 32.
  • the characteristic IR signature 52 of the transferred interference layer stack 20 is recorded, but the IR remissions of the IR absorber to the right and left of the interference stack 20 are missing in these measuring tracks.
  • Figure 5 shows in (a) a section of another manipulated banknote 10-V2, in which the paper substrate 12 of the donor banknote was provided with a counterfeit foil strip 14-V in the area of the background layer 30 after the original foil strip 14 had been removed.
  • Figure 5(b) shows schematically the measurement result on the manipulated banknote 10-V2 during the authenticity test in the four measuring tracks of the Fig. 3 .
  • the sensor measures the IR remission 50 of the IR absorber 32 of the background layer 30 is recorded both below and next to the foil strip 14-V. Since the banknote 10-V2 contains the original paper substrate 12, the measured IR remission 50 corresponds to the expected remission.
  • the IR signature 54 of the counterfeit film strip 14-V is recorded instead of the expected IR signature 52.
  • the determined position of the partial area 18, in particular relative to the position of the background layer 30, deviates from the expected position.
  • Fig. 6 schematically a banknote 10 with a background layer 30 provided with an IR absorber 32 and a film strip 80 arranged on the background layer 30 in cross section
  • Fig. 7 shows in (a) a section of a banknote 10 with such a foil strip 80 in plan view and in (b) the spatially resolved, corresponding IR signal measured by an IR sensor.
  • the background layer 30 is located exclusively under, but not next to, the foil strip 80. This has the advantage that no additional space is required on the banknote 10 for the combined protection provided by the first and second authenticity features, and that the authenticity of the banknote can be checked locally in the area of the foil strip 80, regardless of the print design of the banknote.
  • foil strip 80 in the design of the Fig. 6 provided with a more complex interference layer stack 60, namely with a 5-layer thin film interference layer system, which has an opaque aluminum layer as reflector layer 62, a 280 nm thick dielectric SiO 2 layer as second dielectric spacer layer 64, a 3 nm thick chromium layer as second absorber layer 66, a 140 nm thick dielectric SiO 2 layer as first dielectric spacer layer 68 and a 5 nm thick chromium layer as first absorber layer 70.
  • a 5-layer thin film interference layer system which has an opaque aluminum layer as reflector layer 62, a 280 nm thick dielectric SiO 2 layer as second dielectric spacer layer 64, a 3 nm thick chromium layer as second absorber layer 66, a 140 nm thick dielectric SiO 2 layer as first dielectric spacer layer 68 and a 5 nm thick chromium layer as first absorber layer 70.
  • Such 5-layer systems allow additional degrees of freedom
  • the aluminum layer 62 of the interference layer stack 60 is only present in the form of narrow metal webs 84 in a first partial area 82 of the film strip 80, so that the partial area 82 is largely transparent.
  • the film strip is essentially opaque, the aluminum layer 62 is present over the entire surface except for narrow recesses 88.
  • the surface coverage of the metallization in the partial area 86 is above 80%, preferably above 90%.
  • Fig. 7 shows an example design in (a) in which the narrow metal bars 84 in the partial area 82 form a regular square grid and in two places the value number "10" executed with a narrow line width.
  • the recesses 88 form a geometric shape or pattern.
  • the area coverage of the metallization is below 20% in the partial area 82, but above 80% in the partial area 86.
  • the IR detection is not impaired by the metallic webs 84 or the narrow recesses 88. Rather, the sensor continuously detects the IR remission 50 of the IR absorber 32 in the partial area 82 and the IR signature 56 of the interference layer stack 60 in the partial area 86.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wertdokument (10) mit einem Wertdokumentsubstrat (12) und einem auf das Substrat aufgebrachten Sicherheitselement (14), das einen Interferenzschichtstapel (20) enthält, der dem Sicherheitselement (14) bei visueller Betrachtung in Reflexion ein optisch variables Erscheinungsbild verleiht. Dabei stellt der Interferenzschichtstapel (20) als ein erstes Echtheitsmerkmal eine charakteristische IR-Signatur bereit und enthält das Wertdokumentsubstrat (12) als ein zweites Echtheitsmerkmal auf seiner Oberfläche eine mit einem IR-Absorber (32) versetzte Untergrundschicht (30), die zumindest teilweise unterhalb des Sicherheitselements (14) angeordnet ist. Das erste und zweite Echtheitsmerkmal bilden dabei zusammen ein im Infraroten maschinell prüfbares Echtheitskennzeichen, dessen Fehlen oder Unvollständigkeit eine Manipulation des Wertdokuments (10) anzeigt.The invention relates to a value document (10) comprising a value document substrate (12) and a security element (14) applied to the substrate, which contains an interference layer stack (20) which gives the security element (14) an optically variable appearance when viewed in reflection. The interference layer stack (20) provides a characteristic IR signature as a first authenticity feature, and the value document substrate (12) contains, as a second authenticity feature, a background layer (30) on its surface which is provided with an IR absorber (32) and is arranged at least partially beneath the security element (14). The first and second authenticity features together form an authenticity mark that can be machine-verified in the infrared, the absence or incompleteness of which indicates tampering with the value document (10).

Description

Die Erfindung betrifft ein Wertdokument mit einem Wertdokumentsubstrat und einem darauf aufgebrachten Sicherheitselement mit einem Interferenzschichtstapel, der dem Sicherheitselement bei visueller Betrachtung in Reflexion ein optisch variables Erscheinungsbild verleiht. Die Erfindung enthält auch ein Verfahren zur Prüfung eines solchen Wertdokuments.The invention relates to a value document with a value document substrate and a security element applied thereto with an interference layer stack which gives the security element an optically variable appearance when visually observed in reflection. The invention also includes a method for checking such a value document.

Datenträger, wie Wert- oder Ausweisdokumente, aber auch andere Wertgegenstände, wie etwa Markenartikel, werden zur Absicherung oft mit Sicherheitselementen versehen, die eine Überprüfung der Echtheit der Datenträger gestatten und die zugleich als Schutz vor unerlaubter Reproduktion dienen.Data storage media, such as valuables or identification documents, but also other valuable items, such as branded goods, are often provided with security elements for security purposes. These allow the authenticity of the data storage media to be verified and at the same time serve as protection against unauthorized reproduction.

Zu diesem Zweck werden oft optisch variable Sicherheitselemente eingesetzt, deren besonderer visueller Effekt, beispielsweise ein Farbkippeffekt, von einem Betrachter mit bloßem Auge ohne weitere Hilfsmittel identifiziert werden kann. Derartige Level-1-Merkmale sind allerdings häufig sogenannten "Harvesting"-Angriffen ausgesetzt, bei denen ein Fälscher das Sicherheitselement von einem echten Dokument ablöst ("erntet") und auf eine Fälschung, beispielsweise eine Fotokopie aufklebt, um diese dadurch optisch aufzuwerten.For this purpose, optically variable security elements are often used, whose special visual effect, for example a color shift effect, can be identified by a viewer with the naked eye without any additional aids. However, such level 1 features are often subject to so-called "harvesting" attacks, in which a counterfeiter removes ("harvests") the security element from a genuine document and sticks it onto a fake, for example a photocopy, in order to visually enhance it.

Es besteht daher ein Bedarf an technischen Lösungen, mit denen solcherma-βen manipulierte Banknoten und andere Wertdokumente zuverlässig im Rahmen der maschinellen Bearbeitung/Sortierung erkannt werden können.There is therefore a need for technical solutions that can reliably detect banknotes and other valuable documents that have been manipulated in this way during machine processing/sorting.

Folienbasierte Sicherheitselemente tragen herkömmlich oft keine maschinenlesbaren Merkmale, so dass das Ersetzen eines solchen folienbasierten Sicherheitselements durch eine Fälschung maschinell nicht ohne Weiteres nachweisbar ist.Foil-based security elements often do not traditionally carry machine-readable features, so that the replacement of such a foil-based security element with a counterfeit cannot be easily detected by machine.

Wird zur Abhilfe ein folienbasiertes Sicherheitselement beispielsweise in nicht metallisierten Bereichen mit einem IR-Absorber bedruckt, so kann das Fehlen des echten Sicherheitselements auf einem Wertdokument zwar mit IR-Remissionssensoren erkannt werden, eine Fälschung mit der transferierten (echten) Folie wird allerdings als echt bewertet.If, to remedy this, a foil-based security element is printed with an IR absorber, for example in non-metallized areas, the absence of the genuine security element on a value document can be detected with IR remission sensors, but a counterfeit with the transferred (genuine) foil is assessed as genuine.

In der Druckschrift WO 2023/285000 A1 wurde daher vorgeschlagen, sowohl das Substrat einer Banknote als auch ein aufgebrachtes Sicherheitselement mit Sicherheitskomponenten zu versehen, die in Kombination ein charakteristisches Signal bereitstellen. Das Fehlen des Kombinationssignals stellt dann einen starken Hinweis auf eine erfolgte Manipulation dar. Insbesondere werden dabei zwei unterschiedliche, in spektral getrennten Bereichen absorbierende IR-Absorber verwendet, um das Substrat bzw. die Folie zu markieren. Dies verlangt einerseits die Integration eines IR-Absorbers in transparente, nicht-metallisierte Bereiche des Folienelements, was größere demetallisierte Bereiche erfordert und damit eine erhebliche Beschränkung des Foliendesigns darstellt. Darüber hinaus stellt eine Kombination zweier spektral getrennter IR-Absorber in der Praxis eine nicht unerhebliche Hürde dar, da die meisten IR-Absorber breitbandig absorbieren und daher in dem limitierten Spektralbereich der üblicherweise verwendeten, preisgünstigen IR-Sensoren (750 nm bis 1050 nm) spektral überlappen.In the printed publication WO 2023/285000 A1 It was therefore proposed to provide both the substrate of a banknote and an applied security element with security components that, when combined, provide a characteristic signal. The absence of the combination signal then represents a strong indication that manipulation has taken place. In particular, two different IR absorbers that absorb in spectrally separate areas are used to mark the substrate or the foil. On the one hand, this requires the integration of an IR absorber in transparent, non-metallized areas of the foil element, which requires larger demetallized areas and thus represents a considerable limitation of the foil design. In addition, a combination of two spectrally separate IR absorbers represents a significant hurdle in practice, since most IR absorbers absorb over a broad band and therefore spectrally overlap in the limited spectral range of the commonly used, inexpensive IR sensors (750 nm to 1050 nm).

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Wertdokument anzugeben, das die Nachteile des Stands der Technik vermeidet und bei dem insbesondere ein durch einen Ablöseangriff manipuliertes Wertdokument maschinell zuverlässig erkannt werden kann. Die Erfindung soll auch ein Prüfverfahren für solchermaßen abgesicherte Wertdokumente bereitstellen.Based on this, the invention is based on the object of specifying a generic value document that avoids the disadvantages of the prior art and in which, in particular, a value document manipulated by a detachment attack can be reliably recognized by machine. The invention is also intended to provide a testing method for value documents secured in this way.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by the features of the independent claims. Further developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Die Erfindung enthält ein Wertdokument mit einem Wertdokumentsubstrat und einem auf das Substrat aufgebrachten Sicherheitselement, wobei das Sicherheitselement einen Interferenzschichtstapel enthält, der dem Sicherheitselement bei visueller Betrachtung in Reflexion ein optisch variables Erscheinungsbild verleiht.The invention includes a value document with a value document substrate and a security element applied to the substrate, wherein the security element contains an interference layer stack which gives the security element an optically variable appearance when visually observed in reflection.

Der Interferenzschichtstapel stellt dabei als ein erstes Echtheitsmerkmal des Wertdokuments eine charakteristische IR-Signatur bereit.The interference layer stack provides a characteristic IR signature as a first authenticity feature of the value document.

Das Wertdokumentsubstrat enthält als ein zweites Echtheitsmerkmal des Wertdokuments auf seiner Oberfläche eine mit einem IR-Absorber versetze Untergrundschicht, die zumindest teilweise unterhalb des Sicherheitselements angeordnet ist.As a second authenticity feature of the value document, the value document substrate contains on its surface a background layer containing an IR absorber, which is arranged at least partially beneath the security element.

In einem ersten Anwendungsfall kann das Wertdokumentsubstrat selbst aus Papier bestehen, wie beispielsweise im Fall von Papierbanknoten oder Visa. In einem anderen Anwendungsfall, wie beispielsweise im Fall von Polymerbanknoten, Ausweisen oder Führerscheinen kann das Wertdokumentsubstrat aus einem Polymer, z.B. aus Polycarbonat oder Polypropylen oder aus einem Polymerverbund bestehen. In weiteren Anwendungsfällen können auch Papier-Polymer-Hybridverbundmaterialien wie z.B. laminierte Papierschichten als Wertdokumentsubstrat zum Einsatz kommen.In a first application, the value document substrate itself may consist of paper, such as in the case of paper banknotes or visas. In another application, such as in the case of polymer banknotes, For ID cards or driving licenses, the value document substrate can be made of a polymer, e.g. polycarbonate or polypropylene, or of a polymer composite. In other applications, paper-polymer hybrid composite materials such as laminated paper layers can also be used as a value document substrate.

Das erste und zweite Echtheitsmerkmal bilden dabei zusammen ein im Infraroten maschinell prüfbares Echtheitskennzeichen, dessen Fehlen oder Unvollständigkeit eine Manipulation des Wertdokuments anzeigt. Insbesondere kann aus dem Fehlen des ersten oder zweiten Echtheitsmerkmals auf eine Manipulation des Wertdokuments geschlossen werden. Wie weiter unten genauer erläutert, können bei der Erfindung sowohl das Spender-Dokument mit einem abgelösten Sicherheitselement, als auch das Empfänger-Dokument mit einem transferierten, echten Sicherheitselement als manipuliert erkannt werden.The first and second authenticity features together form an authenticity mark that can be checked by machine using infrared technology, and the absence or incompleteness of this indicates that the value document has been manipulated. In particular, the absence of the first or second authenticity feature can be used to conclude that the value document has been manipulated. As explained in more detail below, with the invention both the donor document with a detached security element and the recipient document with a transferred, genuine security element can be recognized as manipulated.

Mit besonderem Vorteil ist dabei die Haftung der mit IR-Absorber versetzen Untergrundschicht zum Substrat höher als die Haftung zum Sicherheitselement, so dass das zweite Echtheitsmerkmal bei einem Ablösen des Sicherheitselements im Wesentlichen vollständig auf dem Wertdokumentsubstrat verbleibt.It is particularly advantageous that the adhesion of the background layer containing the IR absorber to the substrate is higher than the adhesion to the security element, so that the second authenticity feature remains essentially completely on the value document substrate when the security element is removed.

"Im Wesentlichen vollständig" bedeutet dabei, dass mehr als 90%, mehr als 94% und insbesondere mehr als 98% des IR-Absorbers auf dem Wertdokumentsubstrat verbleibt."Substantially complete" means that more than 90%, more than 94% and in particular more than 98% of the IR absorber remains on the value document substrate.

Die Untergrundschicht ist bevorzugt durch eine Primerschicht oder einen Aufdruck gebildet. Im Falle eines Wertdokumentsubstrates aus Papier wird die Untergrundschicht bevorzugt durch einen Papierprimer gebildet. Ein Papierprimer oder ein geeigneter Aufdruck können eine besonders innige Verbindung mit dem Wertdokumentsubstrat eingehen, so dass es bei einem Ablösen des Sicherheitselements zu einem Adhäsionsbruch an der Grenzfläche zur darunterliegenden Untergrundschicht kommt und das Sicherheitselement ohne die Untergrundschicht entfernt wird.The base layer is preferably formed by a primer layer or a print. In the case of a value document substrate made of paper, The background layer is preferably formed by a paper primer. A paper primer or a suitable print can form a particularly close bond with the value document substrate, so that when the security element is detached, an adhesion break occurs at the interface with the underlying background layer and the security element is removed without the background layer.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Untergrundschicht teilweise unterhalb und teilweise neben dem Sicherheitselement angeordnet. Das Vorliegen des IR-Absorbers kann dann auch in Bereichen neben dem Sicherheitselement nachgewiesen werden.In an advantageous embodiment, the background layer is arranged partly below and partly next to the security element. The presence of the IR absorber can then also be detected in areas next to the security element.

Bei einer anderen, ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung ist die Untergrundschicht vollständig unterhalb des Sicherheitselements angeordnet. Letzteres hat den Vorteil, dass für die zusätzliche Absicherung durch den IR-Absorber kein zusätzlicher Platz auf dem Wertdokument benötigt wird und eine Echtheitsprüfung unabhängig vom Druckdesign des Wertdokuments erfolgen kann.In another, equally advantageous embodiment, the background layer is arranged completely beneath the security element. The latter has the advantage that no additional space is required on the valuable document for the additional protection provided by the IR absorber and authenticity can be checked independently of the print design of the valuable document.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Interferenzschichtstapel durch ein farbkippendes Dünnschichtelement gebildet. Das Dünnschichtelement kann beispielsweise einen Dreischichtaufbau aus Absorberschicht, dielektrischer Abstandsschicht und Reflektorschicht aufweisen, oder auch einen Fünfschichtaufbau aus erster Absorberschicht, erster dielektrischer Abstandsschicht, zweiter Absorberschicht, zweiter dielektrischer Abstandsschicht und Reflektorschicht aufweisen. Fünfschichtaufbauten bieten als besonderen Vorteil zusätzliche Freiheitsgrade im optischen Design, da sie die Erzeugung unterschiedlicher IR-Spektralverläufe und damit unterschiedliche IR-Signaturen bei ähnlichem oder gleichem visuellen Erscheinungsbild erlauben. Aus einem beobachteten visuellen Effekt, beispielsweise einem bestimmten Farbwechsel beim Kippen des Sicherheitselements kann daher nicht ohne Weiteres auf die IR-Signatur des Interferenzschichtstapels geschlossen werden, so dass eine Nachstellung des Effekts stark erschwert ist.In an advantageous embodiment, the interference layer stack is formed by a color-shifting thin-film element. The thin-film element can, for example, have a three-layer structure consisting of an absorber layer, a dielectric spacer layer and a reflector layer, or a five-layer structure consisting of a first absorber layer, a first dielectric spacer layer, a second absorber layer, a second dielectric spacer layer and a reflector layer. Five-layer structures offer the particular advantage of additional degrees of freedom in optical design, as they enable the generation of different IR spectral profiles and thus different IR signatures with a similar or identical visual appearance. allow. An observed visual effect, for example a certain color change when tilting the security element, cannot therefore be used to easily determine the IR signature of the interference layer stack, so that reproducing the effect is very difficult.

Die Reflektorschicht ist vorzugsweise opak ausgebildet und kann beispielsweise aus Aluminium bestehen. Die Absorberschicht oder Absorberschichten sind vorteilhaft durch semitransparente Chromschichten gebildet. Die dielektrischen Abstandsschichten können insbesondere aus SiO2 bestehen.The reflector layer is preferably opaque and can consist of aluminum, for example. The absorber layer or layers are advantageously formed by semi-transparent chrome layers. The dielectric spacer layers can consist in particular of SiO 2 .

Mit Vorteil enthält das Sicherheitselement eine Metallschicht, die vorzugsweise durch die Reflektorschicht des Interferenzschichtstapels gebildet ist. Es ist allerdings auch möglich, dass die Metallschicht eine zusätzliche, über oder unter dem Interferenzschichtstapel angeordnete Schicht darstellt.The security element advantageously contains a metal layer, which is preferably formed by the reflector layer of the interference layer stack. However, it is also possible for the metal layer to be an additional layer arranged above or below the interference layer stack.

Die Metallschicht des Sicherheitselements ist vorteilhaft zumindest in Teilbereichen strukturiert. Insbesondere kann die Metallschicht des Sicherheitselements einen strukturierten Teilbereich mit schmalen metallischen Stegen, schmalen metallischen Linien und/oder metallischen Mustern und/oder Zeichen geringer Strichstärke aufweisen, wobei die Flächendeckung der Metallschicht in dem genannten strukturierten Teilbereich vorzugsweise unterhalb von 20%, insbesondere unterhalb von 15% oder sogar unterhalb von 10% liegt. Es hat sich nämlich überraschend herausgestellt, dass die IR-Detektion einer darunterliegenden Untergrundschicht durch solche schmale Metallstrukturen nicht wesentlich beeinträchtigt wird. Die schmalen Metallstrukturen erlauben daher einen größeren Gestaltungsspielraum für den Designer ohne die technische Funktion des Sicherheitselements bei der Echtheitsprüfung zu beeinträchtigen. Die geometrische Ausdehnung des strukturierten Teilbereichs ist vorzugsweise derart gewählt, dass er eine Fläche von mindestens 8 mm2, bevorzugt mindestens 20 mm2 aufweist. In diesem Fall kann auch mit preisgünstigen IR-Sensoren, die gegebenenfalls nur eine limitierte Ortsauflösung im Millimeterbereich aufweisen, zuverlässig das Vorliegen des IR-Absorbers in der Untergrundschicht erkannt werden.The metal layer of the security element is advantageously structured at least in some areas. In particular, the metal layer of the security element can have a structured part area with narrow metallic bars, narrow metallic lines and/or metallic patterns and/or characters of low line thickness, the area coverage of the metal layer in the said structured part area preferably being below 20%, in particular below 15% or even below 10%. It has surprisingly been found that the IR detection of an underlying background layer is not significantly impaired by such narrow metal structures. The narrow metal structures therefore allow greater design freedom for the designer without impairing the technical function of the security element during authenticity testing. The geometric extension of the The area of the structured sub-area is preferably selected such that it has an area of at least 8 mm 2 , preferably at least 20 mm 2 . In this case, the presence of the IR absorber in the subsurface layer can be reliably detected even with inexpensive IR sensors, which may only have a limited spatial resolution in the millimeter range.

Der IR-Absorber der Untergrundschicht ist im sichtbaren Spektralbereich vorteilhaft im Wesentlichen transparent bzw. weiß und damit visuell unauffällig. Während der IR-Absorber grundsätzlich sowohl spektral breit als auch spektral schmalbandig absorbieren kann, sind gegenwärtig IR-Absorber, die im Nahinfrarotbereich (NIR) von 700 nm bis 1500 nm, insbesondere im Bereich von 750 nm bis 1100 nm, breitbandig absorbieren, besonders bevorzugt.The IR absorber of the base layer is advantageously essentially transparent or white in the visible spectral range and is therefore visually inconspicuous. While the IR absorber can in principle absorb both spectrally broadly and spectrally narrow-band, IR absorbers that absorb broadly in the near infrared range (NIR) from 700 nm to 1500 nm, in particular in the range from 750 nm to 1100 nm, are currently particularly preferred.

Geeignete IR-Absorber können beispielsweise der Druckschrift WO 2007/060133 A1 entnommen werden, deren Offenbarung insoweit in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird. Als IR-Absorber kommen beispielsweise Eisen(II)- oder Kupfer(II)-Verbindung mit einem Fe2+-lon oder einem Cu2+-lon in einer geeigneten chemischen Umgebung in Frage, wobei eine geeignete chemische Umgebung beispielsweise ein Phosphation oder ein Polyphosphation oder, allgemeiner, eine Phosphor und Sauerstoff enthaltende Gruppe ist. Solche IR-Absorber absorbieren breitbandig im NIR-Bereich von 700 nm bis 1100 nm, sind im sichtbaren Spektralbereich aber im Wesentlichen transparent bzw. weiß und weisen höchstens eine leicht gelbliche, grünliche oder bläuliche Tönung auf. Das Vorhandensein des IR-Absorbers in der Untergrundschicht ist daher visuell kaum erkennbar.Suitable IR absorbers can be found, for example, in the publication WO 2007/060133 A1 , the disclosure of which is incorporated into the present application in this respect. Examples of suitable IR absorbers are iron(II) or copper(II) compounds with an Fe2+ ion or a Cu2+ ion in a suitable chemical environment, where a suitable chemical environment is, for example, a phosphate ion or a polyphosphate ion or, more generally, a group containing phosphorus and oxygen. Such IR absorbers absorb over a broad band in the NIR range from 700 nm to 1100 nm, but are essentially transparent or white in the visible spectral range and have at most a slightly yellowish, greenish or bluish tint. The presence of the IR absorber in the background layer is therefore hardly visually recognizable.

Ebenfalls als IR-Absorber geeignet sind die unter dem Namen LUMOGEN-S von BASF Corporation, 100 Park Ave., Florham Park, NJ 07932 vertriebenen IR-Substanzen, die in der Druckschrift GB 2 168 372 offenbarten IRabsorbierenden Materialien, die im sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums unsichtbar oder transparent sind, und die in der Druckschrift US 6,926,764 offenbarten IR-Markierungsstoffe. Bei diesen IR-Markierungsstoffen handelt es sich um substituierte Naphthalocyaline, Phthalocyanine, Metall enthaltende Phthalocyanine oder poly-substituierte Phthalocyanine. Bevorzugt sind dabei Thiophenol-substituierte Kupfer-Phthalocyanine, insbesondere para-Toluolthiol-persubstituierte Kupfer-Phthalocyanine.Also suitable as IR absorbers are the ones sold under the name LUMOGEN-S by BASF Corporation, 100 Park Ave., Florham Park, NJ 07932. IR substances described in the publication GB 2 168 372 disclosed IR-absorbing materials which are invisible or transparent in the visible range of the electromagnetic spectrum and which are described in the publication US 6,926,764 disclosed IR marking substances. These IR marking substances are substituted naphthalocyanines, phthalocyanines, metal-containing phthalocyanines or poly-substituted phthalocyanines. Thiophenol-substituted copper phthalocyanines, in particular para-toluenethiol-persubstituted copper phthalocyanines, are preferred.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung enthält das Sicherheitselement eine unterhalb des Interferenzschichtstapels angeordnete Reliefstruktur. Die Reliefstruktur kann insbesondere durch eine Mikrospiegelanordnung mit gerichtet reflektierenden Mikrospiegeln gebildet sein, insbesondere eine Mikrospiegelanordnung mit nicht-diffraktiv wirkenden Spiegeln. Die Reliefstruktur kann aber auch durch eine diffraktive Beugungsstruktur, insbesondere eine Hologrammstruktur, Nanostruktur oder diffraktive, geblazte Gitter gebildet sein. Durch solche Reliefstrukturen kann das Sicherheitselement zusätzlich zu dem Farbkippeffekt des Interferenzschichtstapels einen Bewegungseffekt oder ein dreidimensionales Erscheinungsbild zeigen und daher visuell aufgewertet sowie seine Fälschungssicherheit erhöht werden.In an advantageous development of the invention, the security element contains a relief structure arranged below the interference layer stack. The relief structure can be formed in particular by a micromirror arrangement with directionally reflecting micromirrors, in particular a micromirror arrangement with non-diffractive mirrors. However, the relief structure can also be formed by a diffractive diffraction structure, in particular a hologram structure, nanostructure or diffractive, blazed grating. Through such relief structures, the security element can show a movement effect or a three-dimensional appearance in addition to the color shift effect of the interference layer stack and can therefore be visually enhanced and its security against forgery increased.

In vorteilhaften Ausgestaltungen enthält das Sicherheitselement eine Folienlage, insbesondere eine im sichtbaren Spektralbereich und vorteilhaft zusätzlich im nahen Infrarot transparente Folienlage. Das Sicherheitselement deckt mit der Folienlage vorteilhaft eine durchgehende Öffnung in dem Wertdokumentsubstrat ab. In anderen Gestaltungen kann das Sicherheitselement bei der Herstellung auf einer Transferfolie aufgebaut werden, welche nach dem Transfer des Sicherheitselements auf das Wertdokument wieder abgezogen wird.In advantageous embodiments, the security element contains a film layer, in particular a film layer that is transparent in the visible spectral range and advantageously also in the near infrared. The security element advantageously covers a continuous opening in the value document substrate with the film layer. In other embodiments, the security element can be built up on a transfer film during production, which after the Transfer of the security element to the value document is removed again.

Die Erfindung enthält auch ein Verfahren zur Prüfung eines Wertdokuments der beschriebenen Art, bei dem

  • das Wertdokument zumindest im Bereich des Sicherheitselements an mehreren Orten mit Infrarotstrahlung beaufschlagt und die remittierte IR-Strahlung erfasst wird,
  • anhand der erfassten remittierten IR-Strahlung das Vorliegen der charakteristischen IR-Signatur des ersten Echtheitsmerkmals und das Vorliegen der IR-Antwort des IR-Absorbers des zweiten Echtheitsmerkmals jeweils ortsaufgelöst ermittelt wird, und
  • auf Grundlage des Vorhandenseins und der ermittelten Verteilung des ersten und zweiten Echtheitsmerkmals die Echtheit des Wertdokuments bewertet wird.
The invention also includes a method for checking a value document of the type described, in which
  • the value document is exposed to infrared radiation at several locations, at least in the area of the security element, and the remitted IR radiation is recorded,
  • based on the detected remitted IR radiation, the presence of the characteristic IR signature of the first authenticity feature and the presence of the IR response of the IR absorber of the second authenticity feature are each determined in a spatially resolved manner, and
  • the authenticity of the value document is assessed on the basis of the presence and the determined distribution of the first and second authenticity features.

Insbesondere kann dabei geprüft werden, ob sowohl das erste als auch das zweite Echtheitsmerkmal vorliegen und beim Fehlen eines der beiden Echtheitsmerkmale auf eine Manipulation des Wertdokuments geschlossen werden. Selbst wenn beide Echtheitsmerkmale vorliegen, kann aus einer von der erwarteten Ortsverteilung abweichenden Verteilung der Echtheitsmerkmale auf eine Manipulation geschlossen werden.In particular, it can be checked whether both the first and the second authenticity feature are present and if one of the two authenticity features is missing, it can be concluded that the value document has been manipulated. Even if both authenticity features are present, a distribution of the authenticity features that deviates from the expected spatial distribution can be used to conclude that the document has been manipulated.

Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maßstabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die Anschaulichkeit zu erhöhen.Further embodiments and advantages of the invention are explained below with reference to the figures, in which a true-to-scale and true-to-proportion reproduction was omitted in order to increase clarity.

Es zeigen:

Fig. 1
schematisch eine Banknote nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in Aufsicht,
Fig. 2
einen Querschnitt der Banknote der Fig. 1 entlang der Linie II-II,
Fig. 3
in (a) einen Ausschnitt der unmanipulierten Banknote der Fig. 1 zusammen mit vier Messspuren für die Echtheitsprüfung, und in (b) schematisch das Messergebnis in den vier Messspuren von (a),
Fig. 4
in (a) einen Ausschnitt einer manipulierten Banknote, bei der ein abgelöster Folienstreifen auf ein nicht autorisiertes Substrat transferiert wurde, und in (b) schematisch das Messergebnis in den vier Messspuren von (a),
Fig. 5
in (a) einen Ausschnitt einer anderen manipulierten Banknote, bei der das Papiersubstrat einer Spender-Banknote nach dem Ablösen des originalen Folienstreifens mit einem gefälschten Folienstreifen versehen wurde, und in (b) schematisch das Messergebnis in den vier Messspuren von (a),
Fig. 6
schematisch eine Banknote nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung im Querschnitt, und
Fig. 7
in (a) eine Aufsicht auf eine Banknote nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 6 und in (b) ortsaufgelöst das von einem IR-Sensor erfassbare zugehörige IR-Signal.
They show:
Fig. 1
schematically a banknote according to an embodiment of the invention in plan view,
Fig. 2
a cross-section of the banknote of the Fig. 1 along line II-II,
Fig. 3
in (a) a section of the untampered banknote of the Fig. 1 together with four measuring tracks for authenticity testing, and in (b) schematically the measurement result in the four measuring tracks of (a),
Fig. 4
in (a) a section of a manipulated banknote in which a detached foil strip was transferred to an unauthorized substrate, and in (b) schematically the measurement result in the four measuring tracks of (a),
Fig. 5
in (a) a section of another manipulated banknote, in which the paper substrate of a donor banknote was provided with a counterfeit foil strip after the original foil strip was removed, and in (b) schematically the measurement result in the four measuring tracks of (a),
Fig. 6
schematically a banknote according to another embodiment of the invention in cross section, and
Fig. 7
in (a) a view of a banknote according to the embodiment of the Fig. 6 and in (b) the spatially resolved IR signal that can be detected by an IR sensor.

Die Erfindung wird nun am Beispiel von Banknoten erläutert. Fig. 1 zeigt dazu eine schematische Aufsichtsdarstellung einer Banknote 10, auf deren Papiersubstrat 12 ein Sicherheitselement in Form eines teilweise metallisierten Folienstreifens 14 aufgebracht ist. Figur 2 zeigt einen Querschnitt der Banknote 10 im Bereich des Sicherheitselements entlang der Linie II-II der Fig. 1.The invention will now be explained using the example of banknotes. Fig. 1 shows a schematic top view of a banknote 10, on whose paper substrate 12 a security element in the form of a partially metallized foil strip 14 is applied. Figure 2 shows a cross-section of banknote 10 in the area of the security element along line II-II of Fig. 1 .

Der Folienstreifen 14 enthält einen Folienträger 16, beispielsweise eine dünne z. B. 4 µm - 40 µm dicke, im sichtbaren und im nahinfraroten Spektralbereiche transparente PET-Folie, die in einem Teilbereich 18 mit einem farbkippenden Interferenzschichtstapel 20 versehen ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Interferenzschichtstapel 20 durch ein dreischichtiges Dünnfilminterferenzschichtsystem mit einer Reflektorschicht 22, beispielsweise einer opaken Aluminiumschicht, einer dielektrischen Abstandsschicht 24, beispielsweise einer 420 nm dicken SiO2-Schicht und einer Absorberschicht, beispielsweise einer 8 nm dicken Chromschicht gebildet.The film strip 14 contains a film carrier 16, for example a thin PET film, e.g. 4 µm - 40 µm thick, transparent in the visible and near-infrared spectral ranges, which is provided with a color-shifting interference layer stack 20 in a partial area 18. In the exemplary embodiment shown, the interference layer stack 20 is formed by a three-layer thin film interference layer system with a reflector layer 22, for example an opaque aluminum layer, a dielectric spacer layer 24, for example a 420 nm thick SiO 2 layer, and an absorber layer, for example an 8 nm thick chromium layer.

Der Interferenzschichtstapel 20 weist bei Betrachtung in Reflexion nicht nur Interferenzmaxima im visuell sichtbaren Spektrum von 380 nm bis 780 nm auf, sondern zeigt auch Interferenzmaxima im nahen Infrarot zwischen 780 nm und 3000 mm. Diese NIR-Interferenzmaxima sind intrinsisch mit dem für den visuellen Farbkippeffekt des Interferenzschichtstapels 20 verantwortlichen Schichtaufbau, insbesondere der konkreten Dicke der dielektrischen Abstandsschicht 24 verknüpft und ist für alle Sicherheitselemente mit diesem Schichtaufbau gleichermaßen vorhanden, so dass der Interferenzschichtstapel 20 als ein erstes Echtheitsmerkmal eine charakteristische IR-Signatur bereitstellt.When viewed in reflection, the interference layer stack 20 not only has interference maxima in the visually visible spectrum from 380 nm to 780 nm, but also shows interference maxima in the near infrared between 780 nm and 3000 nm. These NIR interference maxima are intrinsically linked to the layer structure responsible for the visual color shift effect of the interference layer stack 20, in particular the specific thickness of the dielectric spacer layer 24, and are equally present for all security elements with this layer structure, so that the interference layer stack 20 provides a characteristic IR signature as a first authenticity feature.

Wie am besten in Fig. 2 erkennbar, ist auf das Papiersubstrat 12 unter und teilweise auch neben dem Folienstreifen 14 eine Untergrundschicht 30 aufgebracht, die mit einem IR-Absorber 32 versetzt ist und die insbesondere in Form eines Papierprimers oder eines Aufdrucks vorliegen kann. Die Untergrundschicht 30 weist dabei eine hohe Haftung zum Papiersubstrat 12 auf, insbesondere ist die Haftung der Untergrundschicht 30 zum Papiersubstrat 12 höher als zum Folienstreifen 14.How best in Fig. 2 As can be seen, a base layer 30 is applied to the paper substrate 12 under and partly also next to the film strip 14, which is mixed with an IR absorber 32 and which can be in the form of a paper primer or a print. The base layer 30 has a high level of adhesion to the paper substrate 12, in particular the adhesion of the base layer 30 to the paper substrate 12 is higher than to the film strip 14.

Der IR-Absorber 32 ist im sichtbaren Spektralbereich idealerweise transparent und weist höchstens eine leichte Tönung auf. Das Vorhandensein der Untergrundschicht 30 ist daher visuell unauffällig, so dass die Lage und Ausdehnung der Untergrundschicht 30 in Fig. 1 nur mit gestrichten Linien angedeutet sind.The IR absorber 32 is ideally transparent in the visible spectral range and has at most a slight tint. The presence of the background layer 30 is therefore visually inconspicuous, so that the position and extent of the background layer 30 in Fig. 1 are only indicated with dashed lines.

Die mit dem IR-Absorber 32 versetzte Untergrundschicht 30 bildet ein zweites Echtheitsmerkmal der Banknote 10, und das erste und zweite Echtheitsmerkmal bilden zusammen ein im Infraroten maschinell prüfbares Echtheitskennzeichen des Wertdokuments. Bei einer Echtheitsprüfung kann das vollständige Vorliegen und die korrekte Position der beiden Echtheitsmerkmale als Beleg für die Echtheit der Banknote 10 dienen, während das Fehlen eines der beiden Echtheitsmerkmale oder eine abweichende Position bzw. Ausdehnung eines der Echtheitsmerkmale eine Manipulation der Banknote 10 anzeigt.The background layer 30 offset with the IR absorber 32 forms a second authenticity feature of the banknote 10, and the first and second authenticity features together form an authenticity mark of the value document that can be checked by machine using infrared radiation. In an authenticity check, the complete presence and correct position of the two authenticity features can serve as proof of the authenticity of the banknote 10, while the absence of one of the two authenticity features or a deviating position or extent of one of the authenticity features indicates that the banknote 10 has been manipulated.

Zur Illustration zeigt Fig. 3 in (a) einen Ausschnitt der unmanipulierten Banknote 10 mit vier Messspuren 40, 42, 44, 46, in denen bei der Echtheitsprüfung die IR-Remission der Banknote 10 durch einen IR-Sensor spektral aufgelöst gemessen wird. Eine Messung der IR-Remission bei mehreren verschiedenen Wellenlängen erlaubt es dabei, die charakteristische IR-Signatur des Interferenzschichtstapels 20 von der IR-Signatur anderer Interferenzschichtstapel mit unterschiedlichem Schichtaufbau und insbesondere von der IR-Remission von IR-Absorbermaterialien zu unterscheiden.For illustration purposes, Fig. 3 in (a) a section of the unmanipulated banknote 10 with four measuring tracks 40, 42, 44, 46, in which the IR remission of the banknote 10 is measured spectrally resolved by an IR sensor during the authenticity check. A measurement of the IR remission at several different wavelengths allows the characteristic IR signature of the interference layer stack 20 from the IR signature of other interference layer stacks with different layer structures and in particular from the IR remission of IR absorber materials.

Figur 3(b) zeigt schematisch das Messergebnis an der Banknote 10 in den vier Messspuren der Fig. 3(a). Die Messspuren 40 und 46 liegen außerhalb des mit dem Interferenzschichtstapel versehenen Teilbereichs 18 in einem infrarottransparenten Bereich der Trägerfolie 16. In diesen Messspuren wird daher von dem Sensor die IR-Remission 50 des IR-Absorbers 32 der Untergrundschicht 30 sowohl unterhalb als auch neben dem Folienstreifen 14 erfasst. Figure 3(b) shows schematically the measurement result on banknote 10 in the four measuring tracks of the Fig. 3(a) The measuring tracks 40 and 46 lie outside the partial area 18 provided with the interference layer stack in an infrared-transparent area of the carrier film 16. In these measuring tracks, the sensor therefore detects the IR remission 50 of the IR absorber 32 of the background layer 30 both below and next to the film strip 14.

Die Messspuren 42, 44 erfassen auch den Teilbereich 18 mit dem Interferenzschichtstapel 20. Rechts und links neben dem Interferenzschichtstapel 20 wird von dem Sensor die IR-Remission 50 des IR-Absorbers 32 der Untergrundschicht 30 gemessen. Im Teilbereich 18 erfasst der Sensor dagegen nur die charakteristische IR-Signatur 52 des Interferenzschichtstapels 20, während der unterhalb des Folienstreifens 14 liegende IR-Absorber 32 von der metallischen Reflexionsschicht 22 des Interferenzschichtstapels 20 abgeschirmt wird und keinen Beitrag zum IR-Signal liefert.The measuring tracks 42, 44 also cover the partial area 18 with the interference layer stack 20. To the right and left of the interference layer stack 20, the sensor measures the IR remission 50 of the IR absorber 32 of the background layer 30. In the partial area 18, however, the sensor only detects the characteristic IR signature 52 of the interference layer stack 20, while the IR absorber 32 located below the film strip 14 is shielded by the metallic reflection layer 22 of the interference layer stack 20 and does not contribute to the IR signal.

Die Positionen und Größen der Bereiche mit erfasster IR-Remission 50 bzw. IR-Signatur 52 in den vier Messspuren 40-46 werden dann mit erwarteten Positionen und Größen verglichen und die Banknote bei Übereinstimmung als echt bewertet.The positions and sizes of the areas with recorded IR remission 50 or IR signature 52 in the four measuring tracks 40-46 are then compared with expected positions and sizes and the banknote is assessed as genuine if they match.

Bei einem Ablöseangriff ("Harvesting"), bei dem der Interferenzschichtstapel 20 mit seinem visuellen Farbkippeffekt von der Banknote 10 entfernt wird, wird unweigerlich auch die durch die Schichtfolge des Interferenzschichtstapels 20 erzeugte IR-Signatur und damit das erste Echtheitsmerkmal von der Banknote 10 entfernt. Auf der anderen Seite verbleibt die Untergrundschicht 30 mit dem IR-Absorber 32 aufgrund ihrer hohen Haftung zum Papiersubstrat 12 auch beim Ablösen des Folienstreifens 14 im Wesentlichen vollständig auf dem Papiersubstrat 12 der Spender-Banknote zurück.In a harvesting attack, in which the interference layer stack 20 with its visual color shift effect is removed from the banknote 10, the IR signature generated by the layer sequence of the interference layer stack 20 and thus the first authenticity feature is inevitably removed from the banknote 10. On the other hand, the background layer 30 with the IR absorber 32 remains essentially completely on the paper substrate 12 of the donor banknote due to its high adhesion to the paper substrate 12 even when the film strip 14 is removed.

Figur 4 zeigt nun in (a) einen Ausschnitt einer manipulierten Banknote 10-V1, bei der der von der echten Banknote 10 abgelöste Folienstreifen 14 auf ein nicht autorisiertes Substrat 12-V, beispielsweise eine Fotokopie, transferiert wurde. Die auf dem ursprünglichen Papiersubstrat 12 zurückgebliebene Untergrundschicht wurde bei dem Ablöseangriff nicht mitübertragen und liegt auf dem Substrat 12-V daher nicht vor. Figure 4 now shows in (a) a section of a manipulated banknote 10-V1, in which the foil strip 14 detached from the genuine banknote 10 was transferred to an unauthorized substrate 12-V, for example a photocopy. The background layer remaining on the original paper substrate 12 was not transferred during the removal attack and is therefore not present on the substrate 12-V.

Figur 4(b) zeigt schematisch das Messergebnis an der manipulierten Banknote 10-V1 bei der Echtheitsprüfung in den vier Messspuren der Fig. 3. In den Messspuren 40, 46, die außerhalb des Teilbereichs 18 liegen, wird wegen des Fehlens der Untergrundschicht 30 und des IR-Absorbers 32 kein IR-Signal erfasst. Figure 4(b) shows schematically the measurement result on the manipulated banknote 10-V1 during the authenticity test in the four measuring tracks of the Fig. 3 In the measuring tracks 40, 46, which lie outside the partial area 18, no IR signal is detected due to the absence of the background layer 30 and the IR absorber 32.

In den Messspuren 42, 44, die den Teilbereich 18 mit dem Interferenzschichtstapel 20 schneiden, wird die charakteristische IR-Signatur 52 des transferierten Interferenzschichtstapels 20 erfasst, es fehlen in diesen Messspuren allerdings die IR-Remissionen des IR-Absorbers rechts und links neben dem Interferenzstapel 20.In the measuring tracks 42, 44, which intersect the partial area 18 with the interference layer stack 20, the characteristic IR signature 52 of the transferred interference layer stack 20 is recorded, but the IR remissions of the IR absorber to the right and left of the interference stack 20 are missing in these measuring tracks.

Bei einem Vergleich der Positionen und Größen der Bereiche mit erfasster IR-Remission 50 bzw. IR-Signatur 52 in den vier Messspuren 40-46 kann aufgrund des Fehlens der IR-Remission 50 in den allen vier Messspuren klar auf eine Manipulation der Banknote 10-V1 geschlossen werden.When comparing the positions and sizes of the areas with recorded IR remission 50 or IR signature 52 in the four measuring tracks 40-46, it can be clearly concluded that the banknote 10-V1 has been manipulated due to the absence of the IR remission 50 in all four measuring tracks.

Figur 5 zeigt in (a) einen Ausschnitt einer weiteren manipulierten Banknote 10-V2, bei der das Papiersubstrat 12 der Spender-Banknote nach dem Ablösen des originalen Folienstreifens 14 im Bereich der Untergrundschicht 30 mit einem gefälschten Folienstreifen 14-V versehen wurde. Figure 5 shows in (a) a section of another manipulated banknote 10-V2, in which the paper substrate 12 of the donor banknote was provided with a counterfeit foil strip 14-V in the area of the background layer 30 after the original foil strip 14 had been removed.

Oftmals werden für derartige Fälschungen einfache Fotokopien oder gedruckte Streifen ohne Farbkippeffekt verwendet, die folglich keine spezifische IR-Signatur 54 erzeugen. Selbst bei aufwendigeren Fälschungen mit Farbkippeffekt ist dem Fälscher die genaue Schichtdicke der dielektrischen Abstandsschicht 24 nicht bekannt, so dass der Interferenzschichtstapel des gefälschten Folienstreifens 14-V im Teilbereich 18 selbst bei vergleichbarem visuellem Erscheinungsbild eine andere IR-Signatur 54 erzeugen wird als der originale Folienstreifen 14, wie in der Figur durch eine unterschiedliche Schraffur angedeutet. Zudem sind dem Fälscher möglicherweise die genaue Position des Folienstreifens auf der Banknote und/oder die Bedeutung der genauen Ausrichtung des Interferenzschichtelements relativ zur Untergrundschicht 30 nicht bekannt, so dass die Position des Teilbereichs 18 gegenüber der Originalbanknote 10 verändert sein kann, wie in Fig. 5(a) ebenfalls gezeigt.Often, simple photocopies or printed strips without a color shift effect are used for such counterfeits, which consequently do not produce a specific IR signature 54. Even in the case of more complex counterfeits with a color shift effect, the counterfeiter does not know the exact layer thickness of the dielectric spacer layer 24, so that the interference layer stack of the counterfeit foil strip 14-V in the partial area 18 will produce a different IR signature 54 than the original foil strip 14, even with a comparable visual appearance, as indicated in the figure by a different hatching. In addition, the counterfeiter may not know the exact position of the foil strip on the banknote and/or the significance of the exact alignment of the interference layer element relative to the background layer 30, so that the position of the partial area 18 may be different from the original banknote 10, as shown in Fig. 5(a) also shown.

Figur 5(b) zeigt schematisch das Messergebnis an der manipulierten Banknote 10-V2 bei der Echtheitsprüfung in den vier Messspuren der Fig. 3. In den Messspuren 40, 46, die außerhalb des Teilbereichs 18 liegen, wird von dem Sensor die IR-Remission 50 des IR-Absorbers 32 der Untergrundschicht 30 sowohl unterhalb als auch neben dem Folienstreifen 14-V erfasst. Da die Banknote 10-V2 das originale Papiersubstrat 12 enthält, entspricht die gemessene IR-Remission 50 der erwarteten Remission. Figure 5(b) shows schematically the measurement result on the manipulated banknote 10-V2 during the authenticity test in the four measuring tracks of the Fig. 3 . In the measuring tracks 40, 46, which lie outside the partial area 18, the sensor measures the IR remission 50 of the IR absorber 32 of the background layer 30 is recorded both below and next to the foil strip 14-V. Since the banknote 10-V2 contains the original paper substrate 12, the measured IR remission 50 corresponds to the expected remission.

In den Messspuren 42, 44, die den Teilbereich 18 mit dem Interferenzschichtstapel 20 schneiden, wird allerdings anstelle der erwarteten IR-Signatur 52 die IR-Signatur 54 des gefälschten Folienstreifens 14-V erfasst. Darüber hinaus weicht die ermittelte Position des Teilbereichs 18, insbesondere relativ zur Lage der Untergrundschicht 30 von der erwarteten Position ab.However, in the measuring tracks 42, 44, which intersect the partial area 18 with the interference layer stack 20, the IR signature 54 of the counterfeit film strip 14-V is recorded instead of the expected IR signature 52. In addition, the determined position of the partial area 18, in particular relative to the position of the background layer 30, deviates from the expected position.

Durch einen Vergleich der Positionen und Größen der Bereiche mit erfasster IR-Remission 50 bzw. IR-Signatur 54 mit den erwarteten Positionen und Grö-βen und durch einen Vergleich der IR-Signatur 54 mit der erwarteten, korrekten IR-Signatur 52 kann auch hier klar auf eine erfolgte Manipulation der Banknote 10-V2 geschlossen werden.By comparing the positions and sizes of the areas with recorded IR remission 50 or IR signature 54 with the expected positions and sizes and by comparing the IR signature 54 with the expected, correct IR signature 52, it can also be clearly concluded that the 10-V2 banknote has been manipulated.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Abwandlungen werden nun mit Bezug auf Fig. 6 und 7 erläutert, wobei sich versteht, dass nicht alle in diesen Figuren gezeigten Abwandlungen gleichzeitig vorgenommen werden müssen.Further advantageous embodiments and modifications will now be described with reference to Fig. 6 and 7 explained, it being understood that not all variations shown in these figures need to be made simultaneously.

Als besonders attraktiv hat sich die Kombination einer mit IR-Absorber versehenen Untergrundschicht unterhalb eines optisch variablen Sicherheitselements in Verbindung mit schmalen demetallisierten Aussparungen im metallhaltigen Interferenzschichtaufbau und/oder mit überwiegend transparenten Bereichen mit feinen metallisierten Stegen, Linien, Zeichen oder Mustern herausgestellt. Überraschenderweise beeinträchtigen solche feinen Metallstrukturen die Erfassung des darunterliegenden IR-Absorbers kaum, während auf der anderen Seite schmale demetallisierte Aussparungen die Erfassung der IR-Signatur des Interferenzschichtstapels kaum beeinflussen.The combination of a background layer with an IR absorber underneath an optically variable security element in conjunction with narrow demetallized recesses in the metal-containing interference layer structure and/or with predominantly transparent areas with fine metallized bars, lines, characters or patterns has proven to be particularly attractive. Surprisingly, such fine metal structures hardly affect the detection of the underlying IR absorber, while on the other hand, narrow demetallized recesses hardly affect the detection of the IR signature of the interference layer stack.

Zur Illustration zeigt Fig. 6 schematisch eine Banknote 10 mit einer mit einem IR-Absorber 32 versehenen Untergrundschicht 30 und einem auf der Untergrundschicht 30 angeordneten Folienstreifen 80 im Querschnitt, und Fig. 7 zeigt in (a) einen Ausschnitt einer Banknote 10 mit einem solchen Folienstreifen 80 in Aufsicht und in (b) ortsaufgelöst das von einem IR-Sensor gemessene, zugehörige IR-Signal.For illustration purposes, Fig. 6 schematically a banknote 10 with a background layer 30 provided with an IR absorber 32 and a film strip 80 arranged on the background layer 30 in cross section, and Fig. 7 shows in (a) a section of a banknote 10 with such a foil strip 80 in plan view and in (b) the spatially resolved, corresponding IR signal measured by an IR sensor.

Bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 6 und 7 liegt die Untergrundschicht 30 ausschließlich unter, aber nicht neben dem Folienstreifen vor 80 vor. Dies hat den Vorteil, dass für die kombinierte Absicherung durch das erste und zweite Echtheitsmerkmal kein zusätzlicher Platz auf der Banknote 10 benötigt wird, und dass die Echtheit der Banknote unabhängig vom Druckdesign der Banknote lokal im Bereich des Folienstreifens 80 geprüft werden kann.In the examples of the Fig. 6 and 7 the background layer 30 is located exclusively under, but not next to, the foil strip 80. This has the advantage that no additional space is required on the banknote 10 for the combined protection provided by the first and second authenticity features, and that the authenticity of the banknote can be checked locally in the area of the foil strip 80, regardless of the print design of the banknote.

Als weitere Besonderheit ist der Folienstreifen 80 bei der Ausgestaltung der Fig. 6 mit einem komplexeren Interferenzschichtstapel 60 versehen, nämlich mit einem 5-schichtigen Dünnfilminterferenzschichtsystem, das als Reflektorschicht 62 eine opake Aluminiumschicht, als zweite dielektrische Abstandsschicht 64 eine 280 nm dicke dielektrische SiO2-Schicht, als zweite Absorberschicht 66 eine 3 nm dicke Chromschicht, als erste dielektrische Abstandsschicht 68 eine 140 nm dicke dielektrische SiO2-Schicht und als erste Absorberschicht 70 eine 5 nm dicke Chromschicht aufweist. Solche 5-Schichtsysteme ermöglichen zusätzliche Freiheitsgrade im optischen Design, da sie die Erzeugung unterschiedlicher IR-Spektralverläufe und damit unterschiedlicher IR-Signaturen bei ähnlichen oder gleichen visuellen Farbkippeffekten erlauben. Ein potentieller Fälscher kann daher aus dem visuellen Farbkippeffekt nicht auf die IR-Signatur des Interferenzschichtstapels 60 schließen.Another special feature is the foil strip 80 in the design of the Fig. 6 provided with a more complex interference layer stack 60, namely with a 5-layer thin film interference layer system, which has an opaque aluminum layer as reflector layer 62, a 280 nm thick dielectric SiO 2 layer as second dielectric spacer layer 64, a 3 nm thick chromium layer as second absorber layer 66, a 140 nm thick dielectric SiO 2 layer as first dielectric spacer layer 68 and a 5 nm thick chromium layer as first absorber layer 70. Such 5-layer systems allow additional degrees of freedom in optical design, since they allow the generation of different IR spectral profiles and thus different IR signatures with similar or identical visual color shift effects. A potential counterfeiter cannot therefore deduce the IR signature of the interference layer stack 60 from the visual color shift effect.

Als weitere Besonderheit liegt die Aluminiumschicht 62 des Interferenzschichtstapels 60 in einem ersten Teilbereich 82 des Folienstreifens 80 nur in Form schmaler Metallstege 84 vor, so dass der Teilbereich 82 weitgehend transparent ist. Im Teilbereich 86 ist der Folienstreifen dagegen im Wesentlichen opak, die Aluminiumschicht 62 liegt dort bis auf schmale Aussparungen 88 vollflächig vor. Die Flächendeckung der Metallisierung liegt dabei im Teilbereich 86 oberhalb von 80%, bevorzugt oberhalb von 90%.As a further special feature, the aluminum layer 62 of the interference layer stack 60 is only present in the form of narrow metal webs 84 in a first partial area 82 of the film strip 80, so that the partial area 82 is largely transparent. In the partial area 86, however, the film strip is essentially opaque, the aluminum layer 62 is present over the entire surface except for narrow recesses 88. The surface coverage of the metallization in the partial area 86 is above 80%, preferably above 90%.

Fig. 7 zeigt hierzu in (a) ein beispielhaftes Design, bei dem die schmalen Metallstege 84 im Teilbereich 82 ein regelmäßiges quadratisches Raster und an zwei Stellen die mit schmaler Strichbreite ausgeführte Wertzahl "10" bilden. Im Teilbereich 86 bilden die Aussparungen 88 eine geometrische Form oder ein Muster. Die Flächendeckung der Metallisierung liegt im Teilbereich 82 dabei unterhalb von 20%, im Teilbereich 86 dagegen oberhalb von 80%. Fig. 7 shows an example design in (a) in which the narrow metal bars 84 in the partial area 82 form a regular square grid and in two places the value number "10" executed with a narrow line width. In the partial area 86, the recesses 88 form a geometric shape or pattern. The area coverage of the metallization is below 20% in the partial area 82, but above 80% in the partial area 86.

Wie Fig. 7(b) illustriert, wird die IR-Detektion durch die metallischen Stege 84 bzw. die schmalen Aussparungen 88 nicht beeinträchtigt. Vielmehr erfasst der Sensor im Teilbereich 82 durchgehend die IR-Remission 50 des IR-Absorbers 32 und im Teilbereich 86 durchgehend die IR-Signatur 56 des Interferenzschichtstapels 60.How Fig. 7(b) illustrated, the IR detection is not impaired by the metallic webs 84 or the narrow recesses 88. Rather, the sensor continuously detects the IR remission 50 of the IR absorber 32 in the partial area 82 and the IR signature 56 of the interference layer stack 60 in the partial area 86.

Claims (14)

Wertdokument mit einem Wertdokumentsubstrat und einem auf das Substrat aufgebrachten Sicherheitselement, das einen Interferenzschichtstapel enthält, der dem Sicherheitselement bei visueller Betrachtung in Reflexion ein optisch variables Erscheinungsbild verleiht, wobei - der Interferenzschichtstapel als ein erstes Echtheitsmerkmal eine charakteristische IR-Signatur bereitstellt, - das Wertdokumentsubstrat als ein zweites Echtheitsmerkmal auf seiner Oberfläche eine mit einem IR-Absorber versetzte Untergrundschicht enthält, die zumindest teilweise unterhalb des Sicherheitselements angeordnet ist, - wobei das erste und zweite Echtheitsmerkmal zusammen ein im Infraroten maschinell prüfbares Echtheitskennzeichen bilden, dessen Fehlen oder Unvollständigkeit eine Manipulation des Wertdokuments anzeigt. A value document comprising a value document substrate and a security element applied to the substrate, which contains an interference layer stack which gives the security element an optically variable appearance when visually observed in reflection, wherein - the interference layer stack provides a characteristic IR signature as a first authenticity feature, - the value document substrate contains, as a second authenticity feature on its surface, a background layer mixed with an IR absorber, which is arranged at least partially below the security element, - whereby the first and second authenticity features together form an authenticity mark that can be checked by machine using infrared technology, the absence or incompleteness of which indicates a manipulation of the value document. Wertdokument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haftung der mit IR-Absorber versetzten Untergrundschicht zum Substrat höher ist als die Haftung zum Sicherheitselement, so dass das zweite Echtheitsmerkmal bei einem Ablösen des Sicherheitselements im Wesentlichen vollständig auf dem Wertdokumentsubstrat verbleibt,Value document according to claim 1, characterized in that the adhesion of the background layer mixed with IR absorber to the substrate is higher than the adhesion to the security element, so that the second authenticity feature remains essentially completely on the value document substrate when the security element is detached, Wertdokument nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Untergrundschicht durch einen Aufdruck oder eine Primerschicht, insbesondere einen Papierprimer gebildet ist.A value document according to claim 1 or 2, characterized in that the background layer is formed by a print or a primer layer, in particular a paper primer. Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Untergrundschicht vollständig unterhalb des Sicherheitselements angeordnet ist.Value document according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the background layer is arranged completely beneath the security element. Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Interferenzschichtstapel ein farbkippendes Dünnschichtelement, insbesondere mit einem Dreischichtaufbau aus Absorberschicht, dielektrischer Abstandsschicht und Reflektorschicht, oder mit einem Fünfschichtaufbau aus erster Absorberschicht, erster dielektrischer Abstandsschicht, zweiter Absorberschicht, zweiter dielektrischer Abstandsschicht und Reflektorschicht aufweist.Value document according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the interference layer stack has a color-shifting thin-film element, in particular with a three-layer structure comprising an absorber layer, a dielectric spacer layer and a reflector layer, or with a five-layer structure comprising a first absorber layer, a first dielectric spacer layer, a second absorber layer, a second dielectric spacer layer and a reflector layer. Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement eine Metallschicht enthält, die vorzugsweise durch die Reflektorschicht des Interferenzschichtstapels gebildet ist.Value document according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the security element contains a metal layer, which is preferably formed by the reflector layer of the interference layer stack. Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschicht des Sicherheitselements zumindest in Teilbereichen strukturiert ist.Value document according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the metal layer of the security element is structured at least in partial areas. Wertdokument nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschicht des Sicherheitselements einen strukturierten Teilbereich mit schmalen metallischen Stegen, schmalen metallischen Linien und/oder oder metallischen Mustern geringer Strichstärke aufweist, wobei vorzugsweise die Fläche des strukturierten Teilbereichs mindestens 8 mm2, besonders bevorzugt mindestens 20 mm2 beträgt und die Flächendeckung der Metallschicht in dem genannten strukturierten Teilbereich vorzugsweise unterhalb von 20 % liegt.A value document according to claim 7, characterized in that the metal layer of the security element has a structured partial area with narrow metallic webs, narrow metallic lines and/or metallic patterns of low line width, wherein preferably the area of the structured partial area is at least 8 mm 2 , particularly preferably is at least 20 mm 2 and the area coverage of the metal layer in the said structured partial area is preferably below 20 %. Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, der IR-Absorber im sichtbaren Spektralbereich im Wesentlichen weiß oder transparent ist.Value document according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that the IR absorber is substantially white or transparent in the visible spectral range. Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der IR-Absorber im Nahinfrarotbereich von 700 nm bis 1100 nm breitbandig absorbiert.Value document according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that the IR absorber absorbs broadband in the near infrared range from 700 nm to 1100 nm. Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement eine unterhalb des Interferenzschichtstapels angeordnete Reliefstruktur enthält, wobei die Reliefstruktur vorzugsweise durch eine Mikrospiegelanordnung mit gerichtet reflektierenden Mikrospiegeln gebildet ist, insbesondere mit nicht-diffraktiv wirkenden Spiegeln, oder durch eine diffraktive Beugungsstruktur, insbesondere eine Hologrammstruktur, Nanostruktur oder diffraktive, geblazte Gitter gebildet ist.Value document according to at least one of claims 1 to 10, characterized in that the security element contains a relief structure arranged below the interference layer stack, wherein the relief structure is preferably formed by a micromirror arrangement with directionally reflecting micromirrors, in particular with non-diffractive mirrors, or by a diffractive diffraction structure, in particular a hologram structure, nanostructure or diffractive, blazed grating. Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement eine Folienlage enthält, insbesondere eine im sichtbaren Spektralbereich und vorteilhaft zusätzlich im nahen Infrarot transparente Folienlage.Value document according to at least one of claims 1 to 11, characterized in that the security element contains a film layer, in particular a film layer that is transparent in the visible spectral range and advantageously additionally in the near infrared. Wertdokument nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement mit der Folienlage eine durchgehende Öffnung in dem Wertdokumentsubstrat abdeckt.Value document according to claim 12, characterized in that the security element with the film layer covers a continuous opening in the value document substrate. Verfahren zur Prüfung eines Wertdokuments nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem - das Wertdokument zumindest im Bereich des Sicherheitselements an mehreren Orten mit Infrarotstrahlung beaufschlagt und die remittierte IR-Strahlung erfasst wird, - anhand der erfassten remittierten IR-Strahlung das Vorliegen der charakteristischen IR-Signatur des ersten Echtheitsmerkmals und das Vorliegen der IR-Antwort des IR-Absorbers des zweiten Echtheitsmerkmals jeweils ortsaufgelöst ermittelt wird, und - auf Grundlage des Vorhandenseins und der ermittelten Verteilung des ersten und zweiten Echtheitsmerkmals die Echtheit des Wertdokuments bewertet wird. Method for checking a value document according to one of claims 1 to 13, in which - the value document is exposed to infrared radiation at several locations, at least in the area of the security element, and the remitted IR radiation is recorded, - the presence of the characteristic IR signature of the first authenticity feature and the presence of the IR response of the IR absorber of the second authenticity feature are determined in a spatially resolved manner based on the detected remitted IR radiation, and - the authenticity of the value document is assessed on the basis of the presence and the determined distribution of the first and second authenticity features.
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