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DE102021111065A1 - Security element for valuables with a one-way watermark - Google Patents

Security element for valuables with a one-way watermark Download PDF

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DE102021111065A1
DE102021111065A1 DE102021111065.3A DE102021111065A DE102021111065A1 DE 102021111065 A1 DE102021111065 A1 DE 102021111065A1 DE 102021111065 A DE102021111065 A DE 102021111065A DE 102021111065 A1 DE102021111065 A1 DE 102021111065A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
layer
light
watermark
security feature
security
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
DE102021111065.3A
Other languages
German (de)
Inventor
Benedikt Daumann
Thomas Bitzer
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.)
Leuchtstoffwerk Breitungen GmbH
Original Assignee
Leuchtstoffwerk Breitungen 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 Leuchtstoffwerk Breitungen GmbH filed Critical Leuchtstoffwerk Breitungen GmbH
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Priority to PCT/IB2022/053633 priority patent/WO2022229786A1/en
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Pending legal-status Critical Current

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement (100) zur Echtheitserkennung von Wertgegenständen, aufweisend mindestens ein als Wasserzeichen (101) wirkendes Element,Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das als Wasserzeichen (101) wirkende Element mindestens eine erste Schicht (A, P) aufweist, die einen Teil des auf das Wasserzeichen (101) strahlenden Lichtes (L) durch Extinktion absorbiert, und mindestens eine zweite Schicht (B) aufweist, die zumindest einen Teil durch die erste Schicht strahlenden Lichtes (L) konvertiert, wobei die erste Schicht (A, P) und die zweite Schicht (B) übereinander angeordnet sind, und wobei die Konversion Fluoreszenz und/oder Upkonversion (Photonen-Hochkonversion) ist, und mindestens eine dritte Schicht (C, P) aufweist, welche einen weiteren Teil des auf das Wasserzeichen (101) strahlenden Lichtes (L) durch Extinktion absorbiert, und die Konversion das Licht von einem Transmissionsbereich in Bezug auf Extinktion der ersten Schicht (A, P), in einen Transmissionsbereich in Bezug auf Extinktion der dritten Schicht (C, P) überführt, und wobei mindestens eine dieser Schichten (A, P, C, P') entweder Anregungslicht oder Emissionslicht der zweiten Schicht (B) absorbiertDiese Anordnung führt dazu, dass das Wasserzeichen nur von einer Seite aus sichtbar ist.The invention relates to a security element (100) for identifying the authenticity of valuables, having at least one element acting as a watermark (101). According to the invention, the element acting as a watermark (101) has at least one first layer (A, P) which has a part of the light (L) radiating onto the watermark (101) is absorbed by extinction, and has at least one second layer (B) which converts at least part of the light (L) radiating through the first layer, the first layer (A, P ) and the second layer (B) are arranged one on top of the other, and wherein the conversion is fluorescence and/or upconversion (photon upconversion), and at least a third layer (C, P) which has a further part of the watermark (101 ) Radiant light (L) absorbed by extinction, and the conversion of the light from a transmission area related to extinction of the first layer (A, P), into a transmiss ion region with respect to extinction of the third layer (C, P), and wherein at least one of these layers (A, P, C, P') absorbs either excitation light or emission light of the second layer (B) This arrangement results in the watermark only visible from one side.

Description

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement zur Echtheitserkennung von Wertgegenständen, aufweisend mindestens ein als Wasserzeichen wirkendes Element.The invention relates to a security element for identifying the authenticity of objects of value, having at least one element acting as a watermark.

Zur leichten Erkennung der Echtheit von Banknoten, Wertpapieren, Etiketten ist es bekannt, diese mit versteckten oder mit offenen Sicherheitsmerkmalen auszustatten. Versteckte Sicherheitsmerkmale erfordern in der Regel eine technische Vorrichtung, um diese Sicherheitsmerkmale auf Echtheit zu überprüfen. Offene Merkmale hingegen sind in der Regel mit den bloßen Sinnen und ohne Medienbruch überprüfbar.For easy identification of the authenticity of banknotes, securities, labels, it is known to equip them with hidden or open security features. Hidden security features generally require a technical device to check these security features for authenticity. Open characteristics, on the other hand, can usually be checked with the mere senses and without media disruption.

Übliche Sicherheitselemente zur Echtheitserkennung umfassen in der Regel die Messung von besonderen Materialeigenschaften oder technisch schwierige und nur mit viel Spezialwissen erzeugbare Materialkombinationen. Zu den Materialkombinationen zählen Fenster in Banknoten, die mit dem bloßen Auge als solche und ohne Medienbruch erkennbar sind. Auch ist es bekannt, Wasserzeichen einzubringen und mit dem Wasserzeichen korrespondierende Aufdrucke zu platzieren, wobei die relative Ausrichtung von Wasserzeichen und Aufdruck eine besonders hohe Fertigkeit beim Drucken erfordert. Da die Fälschung von Produkten ein sehr lukratives Geschäft für den Fälscher ist, besteht ein Wettlauf um stets neue Echtheitsmerkmale.Customary security elements for authenticity detection generally include the measurement of special material properties or material combinations that are technically difficult and can only be produced with a great deal of specialist knowledge. The material combinations include windows in banknotes that are recognizable as such with the naked eye and without media discontinuity. It is also known to introduce watermarks and to place imprints corresponding to the watermark, with the relative alignment of the watermark and imprint requiring a particularly high level of skill during printing. Since counterfeiting products is a very lucrative business for counterfeiters, there is always a race for new authenticity features.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Sicherheitsmerkmal zur Echtheitserkennung von Wertgegenständen zur Verfügung zu stellen. Das Sicherheitsmerkmal soll mit leicht verfügbaren Technologien objektiv überprüfbar sein.The object of the invention is therefore to provide a security feature for identifying the authenticity of valuables. The security feature should be objectively verifiable using readily available technologies.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird gelöst durch ein Sicherheitsmerkmal mit den Merkmalen nach Anspruch 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Sicherheitsmerkmals sind in den Unteransprüchen zu Anspruch 1 angegeben. In Anspruch 11 wird die Verwendung beansprucht und in Anspruch 12 wird ein Verfahren zur Überprüfung der Echtheit des Sicherheitsmerkmals beansprucht.The object according to the invention is achieved by a security feature with the features according to claim 1. Further advantageous configurations of the security feature are specified in the dependent claims of claim 1. Claim 11 claims the use and claim 12 claims a method for checking the authenticity of the security feature.

Nach der Erfindung ist vorgesehen, dass ein hinlänglich bekanntes Wasserzeichen, das beim Durchscheinen von Licht durch ein Papierblatt oder durch eine Folie sichtbar wird, nur von einer Seite aus sichtbar ist. Das Wasserzeichen verhält sich ähnlich wie eine optische Diode. Der allgemeine Gedanke ist, dass das als Wasserzeichen wirkende Element mindestens drei Schichten aufweist, die übereinander liegen. Eine erste Schicht und eine dritte Schicht absorbieren Licht, bevorzugt in komplementären Regionen des Spektrums, die nicht Deckungsgleich sind, und Licht in voneinander verschiedenen Teilen des Spektrums von UV-C bis NIR oder gar IR passieren lassen. Zumindest aber wirken die erste Schicht und die dritte Schicht als Deckschicht. Gemeinsam blockieren die beiden äußeren Schichten sichtbares Licht, wobei die äußeren Schichten noch Licht bzw. Restlicht durchscheinen lassen können, wie es bei z.B. bei Papier der Fall ist. Damit das als Wasserzeichen wirkende Element, also die Schichtfolge aus mindestens drei Schichten, nur von einer Seite aus erkennbar ist, konvertiert eine zweite Schicht, die zwischen der ersten Schicht und der dritten Schicht angeordnet ist, einfallendes Licht. Dabei kann die Konversion Fluoreszenz oder Upconversion sein. Der englische Begriff „Upconversion“ ist zur Beschreibung des Effektes der Photonen-Hochkonversion auch im deutschen Fachjargon üblich geworden.According to the invention, it is provided that a well-known watermark, which becomes visible when light shines through a sheet of paper or a foil, is only visible from one side. The watermark behaves similar to an optical diode. The general idea is that the element acting as a watermark has at least three layers, one on top of the other. A first layer and a third layer absorb light, preferentially in complementary regions of the spectrum that are not superimposed, and allow light to pass in different parts of the spectrum from UV-C to NIR or even IR. But at least the first layer and the third layer act as a cover layer. Together, the two outer layers block visible light, while the outer layers can still let light or residual light shine through, as is the case with paper, for example. So that the element acting as a watermark, ie the layer sequence consisting of at least three layers, can only be recognized from one side, a second layer, which is arranged between the first layer and the third layer, converts incident light. The conversion can be fluorescence or upconversion. The English term "upconversion" has also become common in German technical jargon to describe the effect of photon upconversion.

Bei der Fluoreszenz wird Licht in einem ersten Teil des Spektrums von UV-C über UV-B, UV-A, VIS bis hin zu NIR und IR konvertiert in Licht mit längeren Wellenlängen, mithin mit weniger Energie pro einzelnes Photon. Bei der Fluoreszenz, die sich innerhalb des sichtbaren Lichts (VIS) abspielt, ändert die Fluoreszenz die Farbe des Lichtes. Bekannt sind Fluoreszenzfarbstoffe und fluoreszierende Pigmente in Signalfarben, die durch Fluoreszenz Licht im UV-A-Bereich bis UV-B-Bereich in sichtbares Licht umwandeln. Weil die Intensität des gewandelten Lichts gegenüber der Umgebung heller ist und die Helligkeit scheinbar aus dem nichts kommt (aus dem nicht sichtbaren UV-Bereich), erscheinen Signalfarben so, als würden sie scheinbar selbst leuchten.With fluorescence, light in a first part of the spectrum from UV-C to UV-B, UV-A, VIS to NIR and IR is converted into light with longer wavelengths, and therefore with less energy per single photon. With fluorescence, which occurs within visible light (VIS), the fluorescence changes the color of the light. Fluorescent dyes and fluorescent pigments in signal colors are known which convert light in the UV-A range to UV-B range into visible light by fluorescence. Because the intensity of the converted light is brighter than the environment and the brightness seems to come out of nowhere (from the non-visible UV range), signal colors appear as if they were shining themselves.

Bei der Upconversion geschieht genau das Gegenteil. Licht mit einer längeren Wellenlänge wird durch einen Upconversionsfarbstoff oder durch ein Upconversionspigment in Licht mit kürzeren Wellenlängen umgewandelt, mithin mit mehr Energie pro einzelnes Photon. Die Upconversion verletzt nicht den Energieerhaltungssatz der Physik, weil zur Upconversion ein Farbstoff durch ein Photon angeregt wird und dieser Anregungszustand zumindest für eine kurze Zeit lang stabil ist. Eine weitere Anregung mit einem weiteren Photon führt schließlich zur Aussendung eines Photons mit mehr Energie als eines der anregenden Photonen, jedoch in der Regel mit weniger Energie als die Energie der beiden anregenden Photonen zusammen. Diese Upconversion ist ein anderer Effekt als das Pumpen von Lasern, der durch nicht-lineare Effekte bei der Anregung von optischen Materialen wie Oberwellen Licht mit kürzeren Wellenlängen erzeugt. Die Upconversion ist nicht sehr energieeffizient und die Ausbeute liegt für viele bekannte Upconversionsfarbstoffe im Bereich von 1% bis 2%. Diese Ausbeute reicht jedoch, um mit dem bloßen Auge sichtbare oder mit leicht verfügbarer Technik detektierbare Effekte zu erzeugen.Exactly the opposite happens with upconversion. Light with a longer wavelength is converted by an upconversion dye or pigment into light with shorter wavelengths, and therefore with more energy per single photon. Upconversion does not violate the law of conservation of energy in physics because a dye is excited by a photon for upconversion and this excited state is stable for at least a short time. A further excitation with another photon finally leads to the emission of a photon with more energy than one of the exciting photons, but usually with less energy than the energy of the two exciting photons combined. This upconversion is a different effect than laser pumping, which produces light with shorter wavelengths due to non-linear effects in the excitation of optical materials such as harmonics. Upconversion is not very energy efficient and yields range from 1% to 2% for many known upconversion dyes. However, this yield is sufficient to produce effects that are visible to the naked eye or detectable with readily available technology.

Das erfindungsgemäße Sicherheitsmerkmal mit dem Wasserzeichen, das nur von einer Seite aus sichtbar ist, funktioniert in dieser ersten Ausgestaltung dadurch, dass beispielsweise blaues Licht durch einen Rotfilter auf einer ersten Seite des Sicherheitsmerkmals in die Schichtenfolge eintritt. Nach dem Rotfilter, der ersten Schicht, trifft das Licht in einer zweiten Schicht beispielsweise auf den Fluoreszenz- oder Upconversionsfarbstoff oder das so wirkende Pigment. Dort wird das Licht beispielsweise durch Fluoreszenz in rotes Licht konvertiert. Dieses rote Licht kann wegen des Rotfilters in der ersten Schicht nur zu einer Seite aus der Schichtfolge austreten, wenn die dritte Schicht beispielsweise einen Blaufilter aufweist. Das Licht kann bei dieser Schichtfolge nicht rückwärts durch die Schichtfolge, weil das zur Anregung des Fluoreszenzfarbstoffs blaue Licht in der zweiten Schicht durch den Blaufilter in der dritten Schicht herausgefiltert wird. Selbst möglicherweise noch einfallendes UV-Licht, das auch noch durch Fluoreszenz gewandelt werden könnte, würde nicht zur ersten Seite austreten können, weil dort, in der ersten Schicht ein Rotfilter vorliegt.In this first configuration, the security feature according to the invention with the watermark, which is only visible from one side, functions in that, for example, blue light enters the layer sequence through a red filter on a first side of the security feature. After the red filter, the first layer, the light hits the fluorescent or upconversion dye or the pigment that acts in this way in a second layer. There, the light is converted into red light, for example by fluorescence. Because of the red filter in the first layer, this red light can only emerge from the layer sequence on one side if the third layer has a blue filter, for example. In this layer sequence, the light cannot go backwards through the layer sequence because the blue light in the second layer that is used to excite the fluorescent dye is filtered out by the blue filter in the third layer. Even possibly incident UV light, which could also be converted by fluorescence, would not be able to emerge on the first side because there, in the first layer, there is a red filter.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Figuren näher erläutert. Es zeigt:

  • 1 ein erfindungsgemäßes Sicherheitsmerkmal in einer Ansicht auf eine erste und auf eine zweite Seite vor einer Lichtquelle,
  • 2 eine Skizze mit Extinktionsspektren und Fluoreszenzspektren verschiedener Schichten in einem erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmal,
  • 3 Schichten eines erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmals mit voneinander gelösten Schichten in einem ersten Ausführungsbeispiel,
  • 4 Schichten eines erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmals mit voneinander gelösten Schichten in einem zweiten Ausführungsbeispiel,
  • 5 Schichten eines erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmals mit voneinander gelösten Schichten in einem dritten Ausführungsbeispiel,
  • 6 eine Skizze mit Extinktionsspektren und Fluoreszenzspektren der verschiedenen Schichten in dem dritten Ausführungsbeispiel aus 5,
  • 7 Verwendung des Sicherheitsmerkmals auf einem beispielhaften Geldschein,
  • 8 Verwendung des Sicherheitsmerkmals auf einem beispielhaften Konzertticket,
  • 9 Verwendung des Sicherheitsmerkmals auf einer beispielhaften Medikamentendose,
  • 10 Verwendung des Sicherheitsmerkmals auf einem beispielhaften Etikett für eine Ware.
The invention is explained in more detail with reference to the following figures. It shows:
  • 1 a security feature according to the invention in a view of a first and a second side in front of a light source,
  • 2 a sketch with extinction spectra and fluorescence spectra of different layers in a security feature according to the invention,
  • 3 Layers of a security feature according to the invention with layers separated from one another in a first exemplary embodiment,
  • 4 Layers of a security feature according to the invention with layers separated from one another in a second exemplary embodiment,
  • 5 Layers of a security feature according to the invention with layers separated from one another in a third exemplary embodiment,
  • 6 1 shows a sketch with extinction spectra and fluorescence spectra of the different layers in the third embodiment 5 ,
  • 7 use of the security feature on a sample banknote,
  • 8th use of the security feature on a sample concert ticket,
  • 9 Use of the security feature on an exemplary medicine box,
  • 10 Use of the security feature on a sample label for a product.

In 1 ist der äußere und sichtbare Effekt des nur einseitigen erkennbaren Wasserzeichens 101 dargestellt. Das Sicherheitsmerkmal 100 kann mit einer hinteren Seite 112 mit einer entsprechenden Lichtquelle mit Licht L angestrahlt werden. Dabei ist das Wasserzeichen 101 auf der vorderen Seite 111 sichtbar. Dreht man das Sicherheitsmerkmal jedoch um, so dass die hintere Seite 111 angestrahlt wird, so ist das Wasserzeichen 101 auf der hinteren Seite 112 (in 1 rechts) nicht sichtbar.In 1 shows the external and visible effect of the watermark 101 that can only be seen on one side. A rear side 112 of the security feature 100 can be illuminated with light L using a corresponding light source. The watermark 101 is visible on the front side 111. However, if the security feature is turned over so that the back side 111 is illuminated, the watermark 101 on the back side 112 (in 1 right) not visible.

In 2 ist das Prinzip der Erfindung an einem Beispiel skizziert. Diese Skizze mit Extinktionsspektren und Fluoreszenzspektren (in der Figur links) verschiedener Schichten A, B und C in einem erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmal zeigt, dass ungefiltertes Licht L von unten in die erste Schicht A eindringt. In oder auf der Schicht A ist ein Rot-/NIR-/IR-Filter in Form von Pigment 110 und/oder Farbstoff 120 vorhanden. Dieses Pigment 110 und/oder dieser Farbstoff 120 verhindert, dass rotes Licht, NIR-Licht und IR-Licht durch die folgenden Schichten treten kann. Das verbleibende, je nach Lage der Absorptionskante z.B. blaue Licht tritt durch die untere, erste Schicht A hindurch. Im hier gezeigten Beispiel tritt UV-A Licht ein. In oder auf der zweiten Schicht B ist ein Fluoreszenzfarbstoff und/oder ein Fluoreszenz-Pigment und/oder ein Upkonversionsfarbstoff und/oder ein Upkonversionspigment angeordnet. Diese Schicht wandelt oder konvertiert das hier beispielhaft eintretende UV-A-Licht in Rotlicht bis hin zu IR-Licht im NIR-Spektrum. Dieses gewandelte oder konvertierte Licht kann aufgrund des Rotfilters / NIR-Filters / IR-Filters in der ersten Schicht A nicht zurück reflektiert werden. Es kann aber durch die folgende dritte Schicht C treten, weil dort ein UV-/Blaufilter in Form von Pigment und/oder Farbstoff in oder auf der dritten Schicht C vorhanden ist. UV-Licht / blaues Licht kann nicht durch die Schichten treten, weil es durch den UV-/Blaufilter absorbiert wird. Insgesamt ist es nur möglich, dass UV-Licht / blaues Licht von unten in die Schichtfolge beginnend bei Schicht A eintritt und als rotes Licht / NIR-Licht die Schichtfolge nach oben verlässt. Ein anderer Lichtweg ist nicht möglich. Die drei Schichten A, B und C können optional mit Deckschichten P abgedeckt sein. Die Deckschichten P können sein Papier, Polymerfolie, aber auch Druckschichten mit Weißpigment, Druckfarben, Toner, Lack und/oder Tinte.In 2 the principle of the invention is outlined using an example. This sketch with extinction spectra and fluorescence spectra (on the left in the figure) of various layers A, B and C in a security feature according to the invention shows that unfiltered light L penetrates the first layer A from below. A red/NIR/IR filter in the form of pigment 110 and/or dye 120 is present in or on layer A. This pigment 110 and/or dye 120 prevents red light, NIR light and IR light from passing through the following layers. The remaining light, which is blue for example depending on the position of the absorption edge, passes through the lower, first layer A. In the example shown here, UV-A light enters. A fluorescent dye and/or a fluorescent pigment and/or an upconversion dye and/or an upconversion pigment is arranged in or on the second layer B. This layer transforms or converts the UV-A light entering here, for example, into red light up to IR light in the NIR spectrum. This transformed or converted light cannot be reflected back due to the red filter / NIR filter / IR filter in the first layer A. However, it can pass through the following third layer C, because there a UV/blue filter in the form of pigment and/or dye is present in or on the third layer C. UV light/blue light cannot pass through the layers because it is absorbed by the UV/blue filter. Overall, it is only possible for UV light/blue light to enter the layer sequence from below, starting with layer A, and to exit the layer sequence upwards as red light/NIR light. Another light path is not possible. The three layers A, B and C can optionally be covered with top layers P. The cover layers P can be paper, polymer film, but also print layers with white pigment, printing inks, toner, varnish and/or ink.

Das hier beschriebene Beispiel lässt UV-Licht / blaues Licht als konvertiertes rotes Licht / NIR-Licht passieren. Es sind, je nach Verfügbarkeit von Farbstoffen / Pigmenten und dazu korrespondierenden Fluoreszenz- oder Upkonversionsfarbstoffen, viele Kombinationen von Eintrittslicht zu Austrittslicht möglich. UV-C, UV-B oder UV-A-Strahlung kann anregen und als visuelles VIS-Licht oder als IR-Licht die Schichtfolge verlassen. Es ist aber auch möglich, dass Upkonversionsfarbstoffe und/oder -pigmente mit Licht längerer Wellenlänge angeregt werden und als Licht mit kürzerer Wellenlänge die Schichtfolge verlassen.The example described here lets UV light / blue light pass as converted red light / NIR light. Depending on the availability of dyes/pigments and the corresponding fluorescent or upconversion dyes, there are many combinations of input light and off step light possible. UV-C, UV-B or UV-A radiation can excite and leave the layer sequence as visual VIS light or as IR light. However, it is also possible for upconversion dyes and/or pigments to be excited with light having a longer wavelength and to leave the layer sequence as light having a shorter wavelength.

In 3 sind in einer Skizze Schichten eines erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmals 100 mit voneinander gelösten Schichten P, A, B, C, P' in einem ersten Ausführungsbeispiel gezeigt. Das Sicherheitselement 100 zur Echtheitserkennung von Wertgegenständen 500, 600, 700, 800, gezeigt in den 7, 8, 9 und 10, weist mindestens ein als Wasserzeichen 101 wirkendes Element auf. Dieses als Wasserzeichen 101 wirkende Element kann ein Druck mit fluoreszierenden und/oder upkonvertierenden Pigmenten oder Farbstoffen sein. Es ist auch möglich, dass das als Wasserzeichen 101 wirkende Element ein Aufdruck mit klassischen Druckfarben auf fluoreszierenden und/oder upkonvertierenden Pigmenten ist. Nach dem Gedanken der Erfindung ist ein mehrschichtiger Aufbau vorgesehen. Mindestens eine erste Schicht A absorbiert einen Teil des auf das Wasserzeichen 101 strahlenden Lichtes L durch Extinktion. Dabei strahlt das Licht L durch die optionalen Deckschichten P oder P' hindurch und wird gegebenenfalls durch die Filter in den Schichten, nämlich erste Schicht A, zweite Schicht B und/oder dritte Schicht C, in der Lichtzusammensetzung verändert. Mindestens eine zweite Schicht B konvertiert zumindest einen Teil des durch die erste Schicht A strahlenden Lichtes L. Dazu sind die erste Schicht A und die zweite Schicht B in dem Sicherheitsmerkmal übereinander angeordnet. Die stattfindende Konversion ist hierbei Fluoreszenz und/oder Upkonversion (Photonen-Hochkonversion). Mindestens eine dritte Schicht C absorbiert einen weiteren Teil des auf das Wasserzeichen 101 strahlenden Lichtes L durch Extinktion. Die Lagen der Absorptionsbanden bezüglich der Extinktion der ersten Schicht A und der dritten Schicht C sind voneinander verschieden. Damit Licht L durch das Sicherheitsmerkmal in einer Richtung hindurchscheinen kann, ist vorgesehen, dass die Konversion durch die zweite Schicht B das Licht L vom Transmissionsbereich in Bezug auf Extinktion der ersten Schicht A in den Transmissionsbereich in Bezug auf Extinktion der dritten Schicht C überführt. Damit der Effekt des nur einseitig sichtbaren oder detektierbaren Wasserzeichens eintritt, ist es notwendig, dass die erste Schicht A und/oder die dritte Schicht C entweder das Anregungslicht für den Fluoreszenz-Farbstoff / Upconversionsfarbstoff bzw. Fluorzeszenz-Pigment / Upconversions-Pigment in der zweiten Schicht B blockiert oder dessen Emissionslicht.In 3 a sketch shows layers of a security feature 100 according to the invention with layers P, A, B, C, P′ separated from one another in a first exemplary embodiment. The security element 100 for authenticity detection of valuables 500, 600, 700, 800 shown in FIGS 7 , 8th , 9 and 10 , has at least one element acting as a watermark 101 . This element acting as a watermark 101 can be a print with fluorescent and/or upconverting pigments or dyes. It is also possible that the element acting as a watermark 101 is an imprint with classic printing inks on fluorescent and/or up-converting pigments. According to the idea of the invention, a multi-layer structure is provided. At least a first layer A absorbs part of the light L radiating onto the watermark 101 by extinction. The light L radiates through the optional cover layers P or P′ and the light composition is optionally changed by the filters in the layers, namely first layer A, second layer B and/or third layer C. At least one second layer B converts at least part of the light L radiating through the first layer A. For this purpose, the first layer A and the second layer B are arranged one above the other in the security feature. The conversion that takes place here is fluorescence and/or upconversion (photon upconversion). At least a third layer C absorbs another part of the light L radiating onto the watermark 101 by extinction. The positions of the absorption bands with respect to the extinction of the first layer A and the third layer C are different from one another. So that light L can shine through the security feature in one direction, it is provided that the conversion through the second layer B transfers the light L from the transmission area with regard to the absorbance of the first layer A to the transmission area with regard to the absorbance of the third layer C. In order for the effect of the watermark that is only visible or detectable on one side to occur, it is necessary for the first layer A and/or the third layer C to contain either the excitation light for the fluorescent dye/upconversion dye or fluorescent pigment/upconversion pigment in the second Layer B blocks or its emission light.

Die verschiedenen Schichten, nämlich die mindestens erste Schicht A, die mindestens zweite Schicht B und die mindestens dritte Schicht C, weisen je nach Ausgestaltung des Sicherheitselements unterschiedliche Eigenschaften auf.The different layers, namely the at least first layer A, the at least second layer B and the at least third layer C, have different properties depending on the design of the security element.

In einer Ausgestaltung weist die mindestens eine erste Schicht A ein Pigment 110 auf. Durch das Pigment ist die mindestens eine erste Schicht A für den größten Teil des auf das Wasserzeichen 101 strahlenden Lichtes L opak. Dieser Teil des Lichtes tritt also nicht durch diese Schicht hindurch. Für einen weiteren Teil des auf das Wasserzeichen 101 strahlenden Lichtes L ist die erste Schicht A durchscheinend. Weil die Schicht Pigmente aufweist, ist sie nicht glasklar oder wie gefärbtes Glas, sondern das Licht scheint diffus hindurch.In one configuration, the at least one first layer A has a pigment 110 . The pigment makes the at least one first layer A opaque for most of the light L radiating onto the watermark 101 . So this part of the light does not pass through this layer. For a further part of the light L radiating onto the watermark 101, the first layer A is translucent. Because the layer contains pigments, it is not crystal clear or like colored glass, but the light shines through diffusely.

In oder auf der zweiten Schicht B befinden sich die fluoreszierenden und/oder upkonvertierenden (Photonen-Hochkonversion) Pigmente 110 oder Farbstoffe 120. Dabei ist es möglich, je nach Ausgestaltung Farbstoffe und/oder Pigmente zu wählen. Je nach weiterer Ausgestaltung ist es möglich, dass die dritte Schicht C ein Pigment und/oder einen Farbstoff aufweist, und dass die dritte Schicht C für den größten Teil des auf das Wasserzeichen 101 strahlenden Lichtes L opak ist, und wobei die dritte Schicht C für Licht aus der zweiten Schicht B durchscheinend ist. Wenn als dritte Schicht eine Deckschicht vorhanden ist, dann ist es möglich, dass die Deckschicht P aus Papier oder aus einer Polymerfolie besteht, aber auch als Druckschicht vorhanden ist mit Weißpigment, Druckfarbe, Toner, Lack und/oder Tinte.The fluorescent and/or upconverting (photon upconversion) pigments 110 or dyes 120 are located in or on the second layer B. Depending on the design, it is possible to select dyes and/or pigments. Depending on the further configuration, it is possible that the third layer C has a pigment and/or a dye, and that the third layer C is opaque for most of the light L radiating onto the watermark 101, and the third layer C for Light from the second layer B is translucent. If a top layer is present as the third layer, then it is possible for the top layer P to consist of paper or a polymer film, but also to be present as a printed layer with white pigment, printing ink, toner, varnish and/or ink.

In weiterer Ausgestaltung ist es auch möglich, dass die verschiedenen Schichten glasklar, jedoch gefärbt sind. Dazu kann die mindestens eine erste Schicht einen Farbstoff 120 in einer klaren Matrix aufweisen. Dazu ist die erste Schicht A für den größten Teil des auf das Wasserzeichen 101 strahlenden Lichtes L opak, aber die mindestens eine erste Schicht A ist für den Rest des auf das Wasserzeichen 101 strahlenden Lichtes L optisch klar.In a further embodiment, it is also possible for the various layers to be transparent but colored. For this purpose, the at least one first layer can have a dye 120 in a clear matrix. For this purpose, the first layer A is opaque for most of the light L shining on the watermark 101, but the at least one first layer A is optically clear for the rest of the light L shining on the watermark 101.

Der Fluoreszenzbereich und/oder der Upkonversionsbereich ist frei wählbar, soweit entsprechende Farbstoffe oder Pigmente verfügbar sind. Die Fluoreszenz kann durch UV-C-Strahlung von weniger als 280 nm Wellenlänge angeregt werden, durch UV-B-Strahlung von 280 nm bis 315 nm Wellenlänge und/oder durch UV-A-Strahlung mit einer Wellenlänge von 315 nm bis 380 nm. Es ist auch möglich, die Konversion im visuellen VIS-Bereich von 380 nm bis 780 nm anzuregen, wobei bei allen Anregungen durch Fluoreszenz die Wellenlänge des Lichts in Licht mit längeren Wellenlängen konvertiert wird. Schließlich können auch Upkonversionsfarbstoffe angeregt werden vom NIR-Bereich im Wellenlängenbereich von 780 nm bis 1.400 nm. Die Upkonversion kann auch stattfinden im VIS-Bereich zu kürzeren Wellenlängen, im UV-A-Bereich zu kürzeren Wellenlängen und im UV-B-Bereich zu kürzeren Wellenlängen. Den Ausführungsbeispielen gemein ist, dass sich die Extinktionsbereiche der äußeren Schichten so komplementieren, dass Licht L nicht ohne Konversion durch die mindestens eine zweite Schicht B durch die Schichtfolge hindurchtreten kann. Da die Konversion nur in eine Richtung funktioniert, ist damit der Weg durch die Schichten auch nur in eine Richtung möglich.The fluorescence range and/or the upconversion range can be freely selected, provided the appropriate dyes or pigments are available. The fluorescence can be excited by UV-C radiation with a wavelength of less than 280 nm, by UV-B radiation with a wavelength of 280 nm to 315 nm and/or by UV-A radiation with a wavelength of 315 nm to 380 nm. It is also possible to excite the conversion in the visual VIS region from 380 nm to 780 nm, with all excitations by fluorescence converting the wavelength of the light to longer wavelength light. Finally, upconversion dyes can also be excited from the NIR range in the wavelength range from 780 nm to 1,400 nm. Upconversion can also take place in the VIS range to shorter wavelengths, in the UV-A range to shorter wavelengths and in the UV-B range to shorter wavelengths. What the exemplary embodiments have in common is that the extinction ranges of the outer layers complement one another in such a way that light L cannot pass through the layer sequence through the at least one second layer B without being converted. Since the conversion only works in one direction, the path through the layers is only possible in one direction.

In 4 ist eine zu 3 verschiedene Ausführungsform des Sicherheitsmerkmals dargestellt. Hier ist der Druck eines Wasserzeichens 101 nicht in der zweiten Schicht B angeordnet, sondern es liegt hier als Schicht D auf der mindestens einen, ersten Schicht A auf. Es ist auch möglich, den Aufdruck des Wasserzeichens 101 als Schicht D auf die mindestens eine dritte Schicht C aufzulegen (hier nicht gezeigt). Optional ist es auch möglich, die Deckschichten P und P' als äußerste Schichten, einseitig oder beidseitig anzuordnen, um die inneren Schichten vor Abrieb zu schützen oder aber, um das Erscheinungsbild zu verändern, so dass die Filterschichten mit dem bloßen Auge nicht sichtbar sind.In 4 is one to 3 different embodiment of the security feature shown. Here the print of a watermark 101 is not arranged in the second layer B, but it lies here as layer D on the at least one, first layer A. It is also possible to place the imprint of the watermark 101 as layer D on the at least one third layer C (not shown here). Optionally, it is also possible to arrange the cover layers P and P' as the outermost layers, on one or both sides, in order to protect the inner layers from abrasion or to change the appearance so that the filter layers are not visible to the naked eye.

In 5 sind in einer Skizze Schichten eines erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmals 100 mit voneinander gelösten Schichten P, A, B, P' in einem dritten Ausführungsbeispiel gezeigt. Das Sicherheitselement 100 zur Echtheitserkennung von Wertgegenständen 500, 600, 700, 800, gezeigt in den 7, 8, 9 und 10, weist mindestens ein als Wasserzeichen 101 wirkendes Element auf. Dieses als Wasserzeichen 101 wirkende Element kann ein Druck mit fluoreszierenden und/oder upkonvertierenden Pigmenten oder Farbstoffen sein. Es ist auch möglich, dass das als Wasserzeichen 101 wirkende Element ein Aufdruck mit klassischen Druckfarben auf fluoreszierenden und/oder upkonvertierenden Pigmenten ist. Nach dem Gedanken der Erfindung ist ein mehrschichtiger Aufbau vorgesehen. Mindestens eine erste Schicht A absorbiert einen Teil des auf das Wasserzeichen 101 strahlenden Lichtes L durch Extinktion. Dabei strahlt das Licht L durch die optionalen Deckschichten P oder P' hindurch und wird durch den Filter in der ersten Schicht A und der zweiten Schicht B in der Lichtzusammensetzung verändert. Die mindestens eine zweite Schicht B konvertiert zumindest einen Teil des durch die erste Schicht A strahlenden Lichtes L. Dazu sind die erste Schicht A und die zweite Schicht B in dem Sicherheitsmerkmal übereinander angeordnet. Die stattfindende Konversion ist hierbei Fluoreszenz und/oder Upkonversion (Photonen-Hochkonversion). Damit Licht L durch das Sicherheitsmerkmal in einer Richtung hindurchscheinen kann, ist vorgesehen, dass die Konversion durch die zweite Schicht B das Licht L von einem Transmissionsbereich in Bezug auf Extinktion der ersten Schicht A in einen Transmissionsbereich in Bezug auf Extinktion der dritten Schicht P', hier eine Deckschicht, überführt. Die Deckschicht P' kann Papier sein, Polymerfolie, aber auch eine Druckschicht mit Weißpigment, Druckfarben, Toner, Lack und/oder Tinte.In 5 a sketch shows layers of a security feature 100 according to the invention with layers P, A, B, P′ separated from one another in a third exemplary embodiment. The security element 100 for authenticity detection of valuables 500, 600, 700, 800 shown in FIGS 7 , 8th , 9 and 10 , has at least one element acting as a watermark 101 . This element acting as a watermark 101 can be a print with fluorescent and/or upconverting pigments or dyes. It is also possible that the element acting as a watermark 101 is an imprint with classic printing inks on fluorescent and/or up-converting pigments. According to the idea of the invention, a multi-layer structure is provided. At least a first layer A absorbs part of the light L radiating onto the watermark 101 by extinction. The light L radiates through the optional cover layers P or P′ and the light composition is changed by the filter in the first layer A and the second layer B. The at least one second layer B converts at least part of the light L radiating through the first layer A. For this purpose, the first layer A and the second layer B are arranged one above the other in the security feature. The conversion that takes place here is fluorescence and/or upconversion (photon upconversion). So that light L can shine through the security feature in one direction, it is provided that the conversion through the second layer B takes the light L from a transmission area with regard to the extinction of the first layer A into a transmission area with regard to the extinction of the third layer P', here a top layer, transferred. The cover layer P' can be paper, polymer film, but also a printed layer with white pigment, printing inks, toner, lacquer and/or ink.

Die verschiedenen Schichten, nämlich die mindestens erste Schicht A, die mindestens zweite Schicht B und die mindestens dritte Schicht P', weisen je nach Ausgestaltung des Sicherheitselements unterschiedliche Eigenschaften auf.The different layers, namely the at least first layer A, the at least second layer B and the at least third layer P′, have different properties depending on the configuration of the security element.

In einer Ausgestaltung weist die mindestens eine erste Schicht A ein Pigment 110 auf. Durch das Pigment ist die mindestens eine erste Schicht A für den größten Teil des auf das Wasserzeichen 101 strahlenden Lichtes L opak. Dieser Teil des Lichtes tritt also nicht durch diese Schicht hindurch. Für einen weiteren Teil des auf das Wasserzeichen 101 strahlenden Lichtes L ist die erste Schicht A durchscheinend. Weil die Schicht Pigmente aufweist, ist sie nicht glasklar oder wie gefärbtes Glas, sondern das Licht scheint diffus hindurch.In one configuration, the at least one first layer A has a pigment 110 . The pigment makes the at least one first layer A opaque for most of the light L radiating onto the watermark 101 . So this part of the light does not pass through this layer. For a further part of the light L radiating onto the watermark 101, the first layer A is translucent. Because the layer contains pigments, it is not crystal clear or like colored glass, but the light shines through diffusely.

In oder auf der zweiten Schicht B befinden sich die fluoreszierenden und/oder upkonvertierenden (Photonen-Hochkonversion) Pigmente 110 oder Farbstoffe 120. Dabei ist es möglich, je nach Ausgestaltung Farbstoffe und/oder Pigmente zu wählen. Je nach weiterer Ausgestaltung ist es möglich, dass die dritte Schicht P' für Licht aus der zweiten Schicht B durchscheinend ist.The fluorescent and/or upconverting (photon upconversion) pigments 110 or dyes 120 are located in or on the second layer B. Depending on the design, it is possible to select dyes and/or pigments. Depending on the further configuration, it is possible for the third layer P′ to be translucent for light from the second layer B.

In weiterer Ausgestaltung ist es auch möglich, dass die verschiedenen Schichten glasklar, jedoch gefärbt sind. Dazu kann die mindestens eine erste Schicht einen Farbstoff 120 in einer klaren Matrix aufweisen. Dazu ist die erste Schicht A für den größten Teil des auf das Wasserzeichen 101 strahlenden Lichtes L opak, aber die mindestens eine erste Schicht A ist für den Rest des auf das Wasserzeichen 101 strahlenden Lichtes L optisch klar.In a further embodiment, it is also possible for the various layers to be transparent but colored. For this purpose, the at least one first layer can have a dye 120 in a clear matrix. For this purpose, the first layer A is opaque for most of the light L shining on the watermark 101, but the at least one first layer A is optically clear for the rest of the light L shining on the watermark 101.

Der Fluoreszenzbereich und/oder der Upkonversionsbereich ist frei wählbar, soweit entsprechende Farbstoffe oder Pigmente verfügbar sind. Die Fluoreszenz kann durch UV-C-Strahlung von weniger als 280 nm Wellenlänge angeregt werden, durch UV-B-Strahlung von 280 nm bis 315 nm Wellenlänge und/oder durch UV-A-Strahlung mit einer Wellenlänge von 315 nm bis 380 nm. Es ist auch möglich, die Konversion im visuellen VIS-Bereich von 380 nm bis 780 nm anzuregen, wobei bei allen Anregungen durch Fluoreszenz die Wellenlänge des Lichts in Licht mit längeren Wellenlängen konvertiert wird. Schließlich können auch Upkonversionsfarbstoffe angeregt werden vom NIR-Bereich im Wellenlängenbereich von 780 nm bis 1.400 nm. Die Upkonversion kann auch stattfinden im VIS-Bereich zu kürzeren Wellenlängen, im UV-A-Bereich zu kürzeren Wellenlängen und im UV-B-Bereich zu kürzeren Wellenlängen. Den Ausführungsbeispielen gemein ist, dass sich die Extinktionsbereiche der äußeren Schichten so komplementieren, dass Licht L nicht ohne Konversion durch die mindestens eine zweite Schicht B durch die Schichtfolge hindurchtreten kann. Da die Konversion nur in eine Richtung funktioniert, ist damit der Weg durch die Schichten auch nur in eine Richtung möglich.The fluorescence range and/or the upconversion range can be freely selected, provided the appropriate dyes or pigments are available. The fluorescence can be excited by UV-C radiation with a wavelength of less than 280 nm, by UV-B radiation with a wavelength of 280 nm to 315 nm and/or by UV-A radiation with a wavelength of 315 nm to 380 nm. It is also possible to excite the conversion in the visual VIS region from 380 nm to 780 nm, with all excitations by fluorescence converting the wavelength of the light to longer wavelength light. Finally, upconversion dyes can also be excited from the NIR range in the wavelength range from 780 nm to 1,400 nm. Upconversion can also take place in the VIS range to shorter wavelengths, in the UV-A range to shorter wavelengths and in the UV-B range to shorter wavelengths. What the exemplary embodiments have in common is that the extinction ranges of the outer layers complement one another in such a way that light L cannot pass through the layer sequence through the at least one second layer B without being converted. Since the conversion only works in one direction, the path through the layers is only possible in one direction.

In 6 ist das Prinzip der Erfindung nach der Ausgestaltung in 5 skizziert. Diese Skizze mit Extinktionsspektren und Fluoreszenzspektren (in der Figur links) verschiedener Schichten A und B in dem erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmal nach der dritten Ausgestaltung in 5 zeigt, dass ungefiltertes Licht L von unten in die erste Schicht A eindringt. In diesem Beispiel wird UV-A Licht als von unten in die Schichtfolge eintretendes Licht gewählt. In oder auf der Schicht A ist ein Rot-/NIR-/IR-Filter in Form von Pigment 110 oder Farbstoff 120 vorhanden. Dieses Pigment oder dieser Farbstoff verhindert, dass rotes Licht / IR-Licht durch die folgenden Schichten treten kann. Das verbleibende, je nach Lage der Absorptionskante z.B. UV-A-Licht tritt durch die untere, erste Schicht A hindurch. In oder auf der zweiten Schicht B ist ein Fluoreszenzfarbstoff, ein Fluoreszenz-Pigment, ein Upkonversionsfarbstoff oder ein Upkonversionspigment angeordnet. In 6 is the principle of the invention as embodied in 5 sketched. This sketch with extinction spectra and fluorescence spectra (on the left in the figure) of different layers A and B in the security feature according to the invention according to the third embodiment in 5 shows that unfiltered light L penetrates the first layer A from below. In this example, UV-A light is chosen as the light entering the layer sequence from below. A red/NIR/IR filter in the form of pigment 110 or dye 120 is present in or on layer A. This pigment or dye prevents red light / IR light from passing through the following layers. The remaining UV-A light, for example, depending on the position of the absorption edge, passes through the lower, first layer A. A fluorescent dye, a fluorescent pigment, an upconversion dye or an upconversion pigment is arranged in or on the second layer B.

Diese Schicht wandelt oder konvertiert das UV-A-Licht Licht in IR-Licht im NIR-Spektrum. Dieses gewandelte oder konvertierte Licht kann aufgrund des Rotfilters / NIR -/IR-Filters in der ersten Schicht A nicht zurück reflektiert werden. Es kann aber durch die folgende dritte Deckschicht P' treten. Die Schicht A kann optional mit einer Deckschicht P abgedeckt sein. Die Deckschichten P, P' können sein Papier, Polymerfolie, aber auch Druckschichten mit Weißpigment, Druckfarben, Toner, Lack und/oder Tinte.This layer converts or converts the UV-A light into IR light in the NIR spectrum. This transformed or converted light cannot be reflected back due to the red filter/NIR/IR filter in the first layer A. However, it can pass through the following third cover layer P'. Layer A can optionally be covered with a top layer P. The cover layers P, P' can be paper, polymer film, but also printing layers with white pigment, printing inks, toner, lacquer and/or ink.

Das hier beschriebene Beispiel lässt UV-A-Licht als konvertiertes rotes / NIR-Licht passieren. Es sind, je nach Verfügbarkeit von Farbstoffen / Pigmenten und dazu korrespondierenden Fluoreszenz- oder Upkonversionsfarbstoffen viele Kombinationen von Eintrittslicht zu Austrittslicht möglich. UV-C, UV-B oder UV-A-Strahlung kann anregen und als visuelles VIS-Licht oder als IR-Licht die Schichtfolge verlassen. Es ist aber auch möglich, dass Upkonversionsfarbstoffe oder - pigmente mit Licht längerer Wellenlänge angeregt werden und als Licht mit kürzerer Wellenlänge die Schichtfolge verlassen.The example described here allows UV-A light to pass as converted red/NIR light. Depending on the availability of dyes/pigments and the corresponding fluorescent or upconversion dyes, many combinations of input light and output light are possible. UV-C, UV-B or UV-A radiation can excite and leave the layer sequence as visual VIS light or as IR light. However, it is also possible for upconversion dyes or pigments to be excited with light having a longer wavelength and leave the layer sequence as light having a shorter wavelength.

In 7 ist eine Verwendung des Sicherheitsmerkmals 100 auf einem beispielhaften Geldschein 500 gezeigt. Das Sicherheitsmerkmal 100 ist dort angeordnet, wo bei vielen Geldscheinen 500 ein klassisches Wasserzeichen angeordnet ist, das von beiden Seiten des Geldscheines 500 aus gegen das Licht sichtbar ist.In 7 A use of the security feature 100 on an example bill 500 is shown. The security feature 100 is arranged where a classic watermark is arranged on many banknotes 500, which is visible from both sides of the banknote 500 against the light.

In 8 ist eine Verwendung des Sicherheitsmerkmals 100 auf einer beispielhaften Konzertkarte 600 gezeigt. Das Sicherheitsmerkmal 100 ist dort angeordnet, wo bei vielen Konzertkarten 600 ein Hologramm als Sicherheitsmerkmal angeordnet ist, das einseitig sichtbar ist.In 8th A use of the security feature 100 on an exemplary concert ticket 600 is shown. The security feature 100 is arranged where, in the case of many concert tickets 600, a hologram is arranged as a security feature, which is visible from one side.

In 9 ist eine Verwendung des Sicherheitsmerkmals 100 auf einer beispielhaften Medikamentendose gezeigt. Da viele Medikamentendosen gefärbt aber klar sind, kann das Sicherheitsmerkmal 100 entweder nur nach vorne oder nur durch die Medikamentendose hindurch angesehen werden.In 9 1 shows a use of the security feature 100 on an example medication container. Since many vials of medicine are colored but clear, the security feature 100 can be viewed either only from the front or only through the vial of medicine.

In 10 ist schließlich eine Verwendung des Sicherheitsmerkmals 100 auf einem beispielhaften Etikett für eine Ware gezeigt, hier ein Etikett für einen modernen Schuh. Anstelle des Schuhs kommen auch hochpreisige Waren in Betracht, wie Schmuck oder Uhren. Aber auch hochpreisige Lebensmittel können mit einem erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmals auf einem Etikett ausgezeichnet werden.In 10 Finally, a use of the security feature 100 is shown on an exemplary label for a product, here a label for a modern shoe. Instead of shoes, high-priced goods such as jewelery or watches can also be considered. However, high-priced foods can also be marked with a security feature according to the invention on a label.

Bezugszeichenlistereference list

100100
Sicherheitselementsecurity element
101101
Wasserzeichenwatermark
110110
Pigmentpigment
111111
erste Seitefirst page
112112
zweite Seitesecond page
120120
Farbstoffdye
500500
Banknotebank note
600600
Ticketticket
700700
Medikamentendosemedicine box
800800
Schuhshoe
AA
Schichtlayer
BB
Schichtlayer
CC
Schichtlayer
EE
Extinktionextinction
λλ
Wellenlängewavelength
LL
Lichtlight
PP
Deckschichttop layer
P'P'
Deckschichttop layer

Claims (12)

Sicherheitselement (100) zur Echtheitserkennung von Wertgegenständen (500, 600, 700, 800), aufweisend - mindestens ein als Wasserzeichen (101) wirkendes Element, dadurch gekennzeichnet, dass das als Wasserzeichen (101) wirkende Element - mindestens eine erste Schicht (A, P) aufweist, die einen Teil des auf das Wasserzeichen (101) strahlenden Lichtes (L) durch Extinktion absorbiert, und - mindestens eine zweite Schicht (B) aufweist, die zumindest einen Teil durch die erste Schicht strahlenden Lichtes (L) konvertiert, - wobei die erste Schicht (A, P) und die zweite Schicht (B) übereinander angeordnet sind, und - wobei die Konversion Fluoreszenz und/oder Upkonversion (Photonen-Hochkonversion) ist, und - mindestens eine dritte Schicht (C, P') aufweist, welche einen weiteren Teil des auf das Wasserzeichen (101) strahlenden Lichtes (L) durch Extinktion absorbiert, - die Konversion das Licht - von einem Transmissionsbereich in Bezug auf Extinktion der ersten Schicht (A, P), - in einen Transmissionsbereich in Bezug auf Extinktion der dritten Schicht (C, P') überführt, und wobei - mindestens eine dieser Schichten (A, P, C, P') entweder Anregungslicht oder Emissionslicht der zweiten Schicht (B) absorbiert.Security element (100) for authenticity detection of valuables (500, 600, 700, 800), having - at least one element acting as a watermark (101), characterized in that the element acting as a watermark (101) - has at least one first layer (A, P) which absorbs part of the light (L ) absorbed by extinction, and - has at least one second layer (B) which converts at least part of the light (L) radiating through the first layer, - the first layer (A, P) and the second layer (B) being arranged one above the other and - wherein the conversion is fluorescence and/or upconversion (photon upconversion), and - has at least one third layer (C, P') which transmits a further part of the light (L) radiating onto the watermark (101). absorbs absorbance, - the conversion converts the light - from a transmittance range in absorbance of the first layer (A, P), - into a transmittance range in absorbance of the third layer (C, P'), and where - m at least one of these layers (A, P, C, P') absorbs either excitation light or emission light of the second layer (B). Sicherheitselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wobei die Lagen der Absorptionsbanden bezüglich der Extinktion der ersten Schicht (A, P) und der dritten Schicht (C, P) voneinander verschieden sind.security element after claim 1 , characterized in that the positions of the absorption bands with regard to the extinction of the first layer (A, P) and the third layer (C, P) are different from one another. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schicht (A, P) ein Pigment (110) aufweist, und dass - die erste Schicht (A, P) für den größten Teil des auf das Wasserzeichen (101) strahlenden Lichtes (L) opak ist, und wobei - die erste Schicht (A, P) für einen weiteren Teil des auf das Wasserzeichen (101) strahlenden Lichtes (L) durchscheinend ist.Security element according to one of Claims 1 or 2 , characterized in that the first layer (A, P) has a pigment (110), and that - the first layer (A, P) is opaque for most of the light (L) radiating onto the watermark (101), and wherein - the first layer (A, P) is translucent for a further part of the light (L) radiating onto the watermark (101). Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass - die zweite Schicht (B) fluoreszierende und/oder upkonvertierende (Photonen-Hochkonversion) Pigmente (110) oder Farbstoffe (120) aufweist.Security element according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that - the second layer (B) has fluorescent and/or upconverting (photon upconversion) pigments (110) or dyes (120). Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Schicht (C, P) ein Pigment aufweist, und dass - die dritte Schicht (C, P) für den größten Teil des auf das Wasserzeichen (101) strahlenden Lichtes (L) opak ist, und wobei - die dritte Schicht (C, P) für Licht aus der zweiten Schicht (B) durchscheinend ist.Security element according to one of Claims 1 until 4 , characterized in that the third layer (C, P) comprises a pigment, and that - the third layer (C, P) is opaque for most of the light (L) radiating onto the watermark (101), and wherein - the third layer (C, P) is translucent to light from the second layer (B). Sicherheitselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schicht einen Farbstoff (120) aufweist, und dass - die erste Schicht (A, P) für den größten Teil des auf das Wasserzeichen (101) strahlenden Lichtes (L) opak ist, und wobei - die erste Schicht (A, P) für den Rest des auf das Wasserzeichen (101) strahlenden Lichtes (L) optisch klar ist.security element after claim 1 or 2 , characterized in that the first layer comprises a dye (120), and that - the first layer (A, P) is opaque to most of the light (L) radiating onto the watermark (101), and wherein - the first Layer (A, P) is optically clear for the rest of the light (L) radiating onto the watermark (101). Sicherheitsmerkmal nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass - die erste Schicht (A, P) ein Pigment (110) und/oder einen Farbstoff (120) aufweist, die in einem ersten Bereich von Licht (L) im Spektrum von UB-C, über UV-B, UV-A, VIS, bis NIR eine Extinktion von mindestens 50% aufweist, und dass - die dritte Schicht (C, P) ein Pigment (110) und/oder einen Farbstoff (120) aufweist, die in einem zweiten Bereich von Licht (L) im Spektrum von UV-C, über UV-B, UV-A, VIS, bis NIR eine Extinktion von mindestens 50% aufweist, und dass - die zweite Schicht (B) zwischen der ersten Schicht (A, P) und der dritten Schicht (C, P) angeordnet ist, und ein fluoreszierendes und/oder upkonvertierendes (Photonen-Hochkonversion) Pigment (110) und/oder einen fluoreszierenden und/oder upkonvertierenden (Photonen-Hochkonversion) Farbstoff (120) aufweist, welches/welcher Licht aus einem Transmissionsbereich der ersten Schicht (A, P) in einen Transmissionsbereich der dritten Schicht (C, P) überführt.Security feature according to one of Claims 1 until 6 , characterized in that - the first layer (A, P) has a pigment (110) and/or a dye (120) which is in a first range of light (L) in the spectrum from UB-C, through UV-B , UV-A, VIS, to NIR has an extinction of at least 50%, and that - the third layer (C, P) has a pigment (110) and/or a dye (120) which is in a second range of light (L) in the spectrum from UV-C, through UV-B, UV-A, VIS, to NIR has an extinction of at least 50%, and that - the second layer (B) between the first layer (A, P) and the third layer (C, P) is arranged, and a fluorescent and/or upconverting (photon upconversion) pigment (110) and/or a fluorescent and/or upconverting (photon upconversion) dye (120) which/which Light is transferred from a transmission area of the first layer (A, P) into a transmission area of the third layer (C, P). Sicherheitsmerkmal nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf der ersten Schicht (A, P) und/oder auf der zweiten Schicht (B) eine Deckschicht (P) aus Papier oder aus einer Polymerfolie angeordnet ist.Security feature according to one of Claims 1 until 7 , characterized in that on the first layer (A, P) and/or on the second layer (B) there is a cover layer (P) made of paper or of a polymer film. Sicherheitsmerkmal nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schicht (B) einen Wasserzeichenaufdruck mit fluoreszierenden und/oder upkonvertierenden Pigmenten oder Farbstoffen aufweist.Security feature according to one of Claims 1 until 8th , characterized in that the second layer (B) has a watermark imprint with fluorescent and/or upconverting pigments or dyes. Sicherheitsmerkmal nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wasserzeichenaufdruck auf der ersten Schicht (A, P), auf der dritten Schicht (C, P) und/oder auf einer weiteren Schicht (D) aufgebracht ist, wobei die weitere Schicht (D) auf der ersten Schicht (A, P) oder auf der dritten Schicht (C, P) angeordnet ist.Security feature according to one of Claims 1 until 9 , characterized in that a watermark is applied to the first layer (A, P), to the third layer (C, P) and/or to a further layer (D), the further layer (D) being on the first layer (A, P) or on the third layer (C, P). Verwendung eines Sicherheitsmerkmals nach den Ansprüchen 1 bis 10, für eine Banknote (500), für ein Wertpapier, für ein Dokument (600), für einen Aufkleber auf einer Flasche, wie einer Medikamentendose (700) oder für ein Etikett (800).Use of a security feature according to the claims 1 until 10 , for a banknote (500), for a security, for a document (600), for a sticker on a bottle, such as a medicine jar (700) or for a label (800). Verfahren zur Prüfung der Echtheit eines Wertgegenstands, aufweisend ein Sicherheitsmerkmal nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch - Bestrahlen einer ersten Seite (111) des Sicherheitsmerkmals (100) mit Licht (L) in einem vorbestimmten Wellenlängenbereich ausgesucht aus der Gruppe bestehend aus: UV-C, UV-B, UV-A, VIS und/oder NIR - Detektieren eines vorbestimmten Musters in Form eines Wasserzeichens (101) auf einer zweiten Seite (112) des Sicherheitsmerkmals in einem vorbestimmten Wellenlängenbereich ausgesucht aus der Gruppe bestehend aus: UV-C, UV-B, UV-A, VIS und/oder NIR, - Bestrahlen der zweiten Seite (112) des Sicherheitsmerkmals mit Licht (L) in einem vorbestimmten Wellenlängenbereich ausgesucht aus der Gruppe bestehend aus: UV-C, UV-B, UV-A, VIS und/oder NIR - Detektieren eines vorbestimmten Musters in Form eines Wasserzeichens (101) auf der ersten Seite (111) des Sicherheitsmerkmals (100) in einem vorbestimmten Wellenlängenbereich ausgesucht aus der Gruppe bestehend aus: UV-C, UV-B, UV-A, VIS und/oder NIR, - Ausgeben eines Signals, wenn die Detektion des vorbestimmten Musters (101) nur auf einer Seite (111, 112) des Sicherheitsmerkmals (100) positiv verlaufen ist.Method for checking the authenticity of an object of value, having a security feature according to one of Claims 1 until 10 , characterized by - irradiating a first side (111) of the security feature (100) with light (L) in a predetermined wavelength range selected from the group consisting of: UV-C, UV-B, UV-A, VIS and/or NIR - detecting a predetermined pattern in the form of a watermark (101) on a second side (112) of the security feature in a predetermined wavelength range selected from the group consisting of: UV-C, UV-B, UV-A, VIS and/or NIR, - Irradiating the second side (112) of the security feature with light (L) in a predetermined wavelength range selected from the group consisting of: UV-C, UV-B, UV-A, VIS and/or NIR - detecting a predetermined pattern in the form of a watermark (101) on the first side (111) of the security feature (100) in a predetermined wavelength range selected from the group consisting of: UV-C, UV-B, UV-A, VIS and/or NIR, - outputting a signal, if the detection of the predetermined pattern (101) was positive on only one side (111, 112) of the security feature (100).
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