Die Erfindung betrifft ein Foliensicherheitselement zur Absicherung von Wertgegenständen, mit einem Folienträger und einer zumindest bereichsweise auf den Folienträger aufgebrachten Selektionsschicht. Die Erfindung betrifft auch einen Datenträger mit einem solchen Foliensicherheitselement, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Foliensicherheitselements und ein Verfahren zur Prüfung eines solchen Foliensicherheitselements.

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. Um eine automatische Echtheitsprüfung und gegebenenfalls eine weitergehende sensorische Erfassung und Bearbeitung der damit versehenen Datenträger zu ermöglichen, sind die Sicherheitselemente oft maschinenlesbar ausgebildet.

Maschinenlesbare Sicherheitselemente liegen in der Regel in aufgedruckten Schichten vor, die leicht abgeschabt oder im Umlauf durch Abrasion verloren gehen können. Auch wird typischerweise nur das Vorhandensein oder Nicht-Vorhandensein eines maschinenlesbaren Stoffs als Echtheitsmerkmal eingesetzt. Solche Sicherheitselemente lassen sich relativ leicht fälschen, beispielsweise indem ein echtes Sicherheitselement von einem echten Datenträger entfernt und ganz oder teilweise auf ein anderes, beispielsweise unechtes Trägersubstrat aufgebracht wird.

Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein maschinenlesbares Sicherheitselement mit hoher Fälschungssicherheit und hoher Umlaufbeständigkeit anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Gemäß der Erfindung weist ein Foliensicherheitselement zur Absicherung von Wertgegenständen einen Folienträger und eine zumindest bereichsweise auf den Folienträger aufgebrachten Selektionsschicht auf.

Der Folienträger ist dabei aus einem extrudierbaren Kunststoff gebildet und ist in seinem Volumen mit einem maschinenlesbaren Eumineszenzmarker versetzt, der zur Abgabe von Lumineszenzstrahlung mit einer ersten Wellenlänge und einer zweiten, unterschiedlichen Wellenlänge, jeweils im IR-Spektralbereich ausgebildet ist.

Darüber hinaus ist die Selektions schicht ausgebildet, die Transmission von IR- Strahlung spektral selektiv zu hemmen, wobei die Hemmung der Transmission sich bei der ersten und der zweiten Wellenlänge um mindestens 10 Prozentpunkte unterscheidet.

Die Unterschiede in der Hemmung der Transmission werden in dieser Beschreibung in absoluten Prozentpunkten, also jeweils bezogen auf eine maximale Transmission von 100% angegeben. Die Transmission und die Hemmung der Transmission ergänzen sich dabei zu 100% . Beispielsweise kann die Transmission der Selektionsschicht bei der ersten Wellenlänge 70%, die Hemmung der Transmission also 30% betragen, während die Transmission bei der zweiten Wellenlänge 55%, die Hemmung der Transmission also 45% beträgt. In diesem Beispiel beträgt der Unterschied der Hemmung 45 - 30 = 15 Prozentpunkte. Vorteilhaft unterscheidet sich die Hemmung der Transmission bei der ersten und der zweiten Wellenlänge sogar um 15 Prozentpunkte oder mehr oder sogar um 20 Prozentpunkte oder mehr.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Selektionsschicht eine hohe Transmission von mehr als 50%, insbesondere mehr als 70% bei der Anregungswellenlänge des Lumineszenzmarkers auf. Dies ermöglicht es, die Lumineszenzanregung auch durch die Selektionsschicht hindurch vorzunehmen. Die erste und die zweite Wellenlänge unterscheiden sich bevorzugt um mindestens 30 nm, besonders bevorzugt um mindestens 50 nm, und ganz besonders bevorzugt um mindestens 100 nm.

Die erste und zweite Wellenlänge liegen beide vorteilhaft zwischen 750 nm und 2500 nm, bevorzugt zwischen 800 nm und 2200 nm. Konkret kann die erste Wellenlänge beispielsweise 1100 nm und die zweite Wellenlänge 1600 nm sein.

Der Luminszenzmarker umfasst vorteilhaft anorganische Pigmente, die mit Übergangselementen oder Seltenerdelementen, insbesondere Neodym, Ytterbium, Erbium, Thulium, Holmium oder mit Gemischen daraus dotiert sind. Der Luminszenzmarker liegt mit Vorteil in einem Anteil von 0,001% bis 10%, bevorzugt zwischen 0,001% und 0,1%, bezogen auf die Masse des Folienträgers vor.

Mit Vorteil ist der Luminszenzmarker auf eine Anregung im IR-Spektralbereich ausgelegt, es kommen aber auch Luminszenzmarker in Frage, die im sichtbaren oder UV- Spektralbereich anregbar sind.

Die Selektionsschicht ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung durch eine Metallschicht gebildet, wobei die Metallschicht nicht vollflächig, sondern nur bereichsweise vorliegt. Als metallische Materialien kommen insbesondere Al, Cr, Ag, Au, Cu, Ni, Sn oder Legierungen dieser Materialien in Frage. Die Metallschicht kann dabei zunächst vollflächig aufgebracht werden, beispielsweise durch Bedampfung, und anschließend wieder bereichs weise entfernt werden, beispielsweise mit Hilfe eines Waschverfahrens, eines Ätzverfahrens, oder einer Laserätzung. Die Metallschicht kann aber auch, beispielsweise mit einer Metallpigmentfarbe, gezielt nur in den gewünschten Bereichen aufgebracht werden. In einer anderen, ebenfalls vorteilhaften Gestaltung ist die Selektionsschicht durch eine IR- Absorberschicht mit anorganischen, metallorganischen oder organischen Pigmenten oder Farbstoffen gebildet. Die Pigmente können beispielsweise durch Oxide, Halogenide, Phosphate, Chalkogenide, Vanadate, Silicate oder Germana te von Übergangsmetallen (beispielsweise Zn, Ti, V, Gr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu) oder Seltenerdelemente (beispielsweise Ge, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb) gebildet sein. Vorteilhafte metallorganische Verbindungen sind beispielsweise Phtalocyanine oder Naphtalocyanine, geeignete organische Verbindungen sind beispielsweise CuH2Pc oder Porphyrine.

Die Selektionsschicht ist bevorzugt parallel zur Hauptebene der Folie auf der Folie aufgebracht, mit Vorteil mit einem Druckverfahren. Parallel zur Hauptebene der Folie bedeutet insbesondere, dass die Selektions schicht flächig auf der Folie angeordnet ist. Vorteilhaft wird die Selektions schicht dabei nicht vollflächig aufgebracht., sie kann alternativ aber auch zunächst vollflächig aufgebracht werden und nachfolgend geeignet strukturiert werden.

Der extrudierbare Kunststoff ist vorteilhaft Polyethylenterephthalat (PET), Polypropylen (PP), biaxial orientiertes Polypropylen (BOPP), Polyethylen (PE) oder ein Gemisch dieser Kunststoffe oder Laminat gleicher oder verschiedener derartiger Schichten.

Mit besonderem Vorteil ist der maschinenlesbare Lumineszenzmarker gleichmäßig in dem Folienträger verteilt. Gleichmäßig bedeutet dabei, dass die lokale Konzentration des maschinenlesbaren Lumineszenzmarkers sich von der mittleren Konzentration um nicht mehr als 10%, insbesondere um nicht mehr als 5% unterscheidet. Die lokale Konzentration ist hierbei insbesondere die Anzahl von Lumineszenzmarker-Teilchen, beispielweise Körnern, pro bestimmte Fläche, beispielsweise 1 mm ³ oder 10 mm ³ , Folienträger.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist das Foliensicherheitselement mit weiteren maschinenlesbaren Stoffen kombiniert, insbesondere mit einer Magnetcodierung, mit UV-Fluoreszenzstoffen, mit phosphoreszierenden Stoffen, mit optisch variablen Elementen und/ oder einem weiteren, auf der Oberfläche des Foliensicherheitselements angeordneten Lumineszenzmarker.

Wird das Foliensicherheitselement beispielsweise mit einer Magnetcodierung kombiniert, so können Magnetblöcke in einer blockhaften Codierung auf die Folie aufgedruckt sein. Die Magnetblöcke können sich dabei in Größe, Form, Höhe, Koerzitivität, Remanenz und/ oder dem eingesetzten Magnetstoff unterscheiden. Die Magnetblöcke stellen in diesem Fall zugleich einen Blocker oder eine Hemmung für den Lumineszenzmarker dar.

Das Foliensicherheitselement kann auch mit UV-Fluoreszenzstoffen kombiniert sein, wobei mindestens eine Fluoreszenzfarbe mindestens auf einer Seite des Folienträges mindestens bereichsweise aufgebracht ist. Es können auch zwei oder mehr Fluoreszenzfarben nebeneinander, übereinander oder ineinander verlaufend auf einer oder beiden Seiten des Folienträges aufgebracht sein.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das Foliensicherheitselement mit phosphoreszierenden Stoffen kombiniert, die bereichsweise oder vollflächig auf einer oder beiden Seiten des Folienträgers aufgebracht sind.

Mit Vorteil kann das Foliensicherheitselement auch mit einem weiteren Lumineszenzmarker kombiniert sein, der mindestens bereichsweise oder vollflächig auf einer oder beiden Seiten aufgebracht ist, wobei der weitere Lumineszenzmarker im IR-Bereich entweder elektromagnetische IR- Strahlung absorbiert oder aber für diese transparent ist.

Auch eine Kombination mit optisch variablen Elementen kommt vorteilhaft in Betracht. Dabei können insbesondere für farbkippende Effekte verwendbare Elemente, wie Flüssigkristalle, Dünnschicht-Bedampfungen, oder OVI-Pigmente, oder auch optisch variable Mikroreliefelemente, wie etwa Hologramme, Mikrospiegel, Mikrolinsen und dergleichen, eingesetzt werden.

Das Foliensicherheitselement wird bevorzugt mit einem mindestens einseitigen, bevorzugt beidseitigen Kleber zur besseren Verankerung im Papiersubstrat ausgestattet. Der Kleber ist dabei zweckmäßig wärmeaktivierbar und/ oder strahlungsaktivierbar.

In einer vorteilhaften, besonders einfach herzustellenden Gestaltung weist das Foliensicherheitselement nur eine einzige Selektionsschicht und keine weitere Reflexionsschicht auf.

In einer ebenfalls vorteilhaften Gestaltung ist allerdings vorgesehen, dass auf der der genannten Selektionsschicht gegenüberliegenden Seite des Folienträgers eine weitere Selektionsschicht angeordnet ist oder eine Reflexions schicht angeordnet ist, die im infraroten Spektralbereich der beiden genannten Wellenlängen im Wesentlichen insbesondere gleichförmig reflektiert.

Das Foliensicherheitselement kann nur eine einzige Folie, nämlich den genannten Folienträger enthalten, der Folienträger kann aber auch mit einer zweiten Folie beaufschlagt werden und kann eine oder mehrere Hilfs- oder Funktionsschichten aufweisen. Die Schichten können dabei transparent, transluzent oder opak sein. Die Schichten können Kunststoffe, Lacke, Metalle, Dielektrika, Kleber und/ oder weitere maschinenlesbare Stoffe aufweisen.

Das Foliensicherheitselement kann insbesondere als Sicherheitsfaden, Sicherheitsstreifen oder Patch ausgebildet sein.

Die Erfindung enthält auch einen Datenträger mit einem Foliensicherheitselement der beschriebenen Art. Das Foliensicherheitselement ist dabei bevorzugt registriert in den Datenträger eingebracht oder auf den Datenträger aufgebracht. Eine registrierte Einbringung ermöglicht eine Abstimmung des durch die Selektionsschicht gebildeten Codes auf die Nutzenlänge des Datenträgers. Dadurch wird die Absicherungswirkung gesteigert und auch die Anzahl der möglichen Codes deutlich erhöht.

Die Erfindung enthält weiter ein Verfahren zur Herstellung eines Foliensicherheitselements der beschriebenen Art. Bei dem Verfahren ist vorgesehen, dass ein extrudierbarer Kunststoff bereitgestellt und mit einem maschinenlesbaren Lumineszenzmarker versetzt wird, der zur Abgabe von Lumineszenzstrahlung mit einer ersten Wellenlänge und einer zweiten, unterschiedlichen Wellenlänge, jeweils im IR-Spektralbereich ausgebildet ist, der mit dem Lumineszenzmarker versetzte Kunststoff zu einer Folie extrudiert wird und aus der Folie ein Folienträger geschnitten wird, und der Folienträger mit einer Selektionsschicht versehen wird, die ausgebildet ist, die Transmission von IR-Strahlung spektral selektiv zu hemmen, wobei die Hemmung der Transmission sich bei der ersten und der zweiten Wellenlänge um mindestens 10 Prozentpunkte unterscheidet.

Die Erfindung enthält schließlich auch ein Verfahren zur Prüfung, insbesondere Echtheitsprüfung eines Foliensicherheitselements der beschriebenen Art, bei dem das Foliensicherheitselement mit Anregungsstrahlung beaufschlagt wird, um den Lumineszenzmarker zur Abgabe von Lumineszenzstrahlung anzuregen, die von dem Foliensicherheitselement emittierte Lumineszenzstrahlung in einem ersten Bereich, in dem die Selektionsschicht vorliegt und in einem zweiten Bereich, in dem die Selektionsschicht nicht vorliegt, erfasst wird, und die in dem ersten und zweiten Bereich erfasste Lumineszenzstrahlung bei der ersten und der zweiten Wellenlänge ausgewertet wird, um die Prüfung des Foliensicherheitselements vorzunehmen.

Insbesondere kann auf Grundlage der Auswertung entschieden werden, ob das geprüfte Foliensicherheitselement bzw. ein mit dem Foliensicherheitselement versehener Datenträger echt oder manipuliert bzw. gefälscht ist.

In einer vorteilhaften Verfahrens Variante erfolgt die Beaufschlagung des Foliensicherheitselements mit Anregungsstrahlung und die Erfassung der von dem Foliensicherheitselement emittierten Lumineszenzstrahlung auf gegenüberliegenden Seiten des Foliensicherheitselements. Die emittierte Lumineszenzstrahlung wird dabei zumindest bereichsweise durch die Selektionsschicht transmittiert.

Bei einer anderen, ebenfalls vorteilhaften Verfahrens Variante erfolgt die Beaufschlagung des Foliensicherheitselements mit Anregungsstrahlung und die Erfassung der von dem Foliensicherheitselement emittierten Lumineszenzstrahlung auf derselben Seite des Foliensicherheitselements. Die emittierte Lumineszenzstrahlung wird dabei zumindest bereichsweise durch die Selektionsschicht transmittiert, beispielsweise mit Hilfe einer im Foliensicherheitselement vorliegenden Reflexionsschicht, wie insbesondere mit Bezug auf das Ausführungsbeispiel der Fig. 9 genauer erläutert.

Bei der Extrusion der Folie kann dem Kunststoff neben dem Lumineszenzmarker ein IR transparenter dunkler Stoff beigemischt werden, so dass die Folie im sichtbaren Spektrum absorbiert, im IR Spektrum aber transparent ist. Es kann dann beispielsweise eine Flüssigkristallfarbe auf den Folienträger aufgebracht werden, die zu einem für den Betrachter wahrnehmbaren winkelabhängigen Farbwechsel führt.

Als Vorteile stellt das erfindungsgemäße Foliensicherheitselements insbesondere eine Erhöhung der Fälschungshürde, eine Erhöhung der Anzahl der zur Verfügung stehenden maschinenlesbaren Codierungen und eine Verbesserung der maschinellen Echtheitserkennung bereit. Bei einem Einsatz der Foliensicherheitselemente bei Banknoten wird auch die maschinelle Banknotenbearbeitung, insbesondere die Erkennung und Sortierung von unterschiedlichen Denominationen und/ oder Währungen verbessert.

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.

Es zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Banknote mit einem Sicherheitsfaden nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 schematisch den Sicherheitsfaden der Fig. 1 im Querschnitt,

Fig. 3 schematisch das Emissionsspektrum des verwendeten Lumineszenzmarkers und den Transmissionsverlauf der Selektionsschicht,

Fig. 4 einen Sicherheitsfaden nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer zusätzlich vollflächigen Selektionsschicht,

Fig. 5 einen Sicherheitsfaden nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 6 einen Sicher heits faden nach einer Weiterbildung der Erfindung mit einer zusätzlichen Magnetcodierung,

Fig. 7 einen Sicherheitsfaden nach einer Abwandlung der Fig. 6, bei dem die Magnetblöcke zusätzlich mit einer Metallpigmentfarbe überdruckt sind, Fig. 8 - 10 geeignete Messgeometrien für die Echtheitsprüfung erfindungsgemäßer Foliensicherheitselemente, wobei Fig. 8 die Anregung und Messung auf gegenüberliegenden Seiten eines Sicherheitsfadens zeigt, Fig. 9 die Anregung und Messung auf derselben Seite des Sicherheitsfadens zeigt und Fig. 10 eine Transmissionsgeometrie wie in Fig. 8, allerdings mit zusätzlicher interner Reflexion zeigt.

Die Erfindung wird nun am Beispiel von Sicherheitsfäden für Banknoten erläutert. Figur 1 zeigt dazu schematisch eine Banknote 10, die mit einem Sicherheitsfaden 12 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung versehen ist. Der Sicherheitsfaden 12 kann auf der Oberfläche der Banknote 10 angeordnet sein oder ganz oder teilweise in das Banknotenpapier eingebettet sein. Es versteht sich, dass erfindungsgemäße Foliensicherheitselemente beispielsweise auch in Form eines Sicherheitsstreifens, eines Sicherheitsbands oder eines Sicherheitspatches ausgebildet sein können.

Der Sicherheitsfaden 12 ist mit einer maschinenlesbaren, aber visuell ohne Hilfsmittel nicht erkennbaren Codierung 14 ausgestattet. Der Sicherheitsfaden 12 ist dabei registriert in das Substrat der Banknote 10 einbracht und die Codierung 14 ist auf die Höhe der Banknote abgestimmt. Dadurch wird die Anzahl der möglichen Codierungen gegenüber einer unregistrierten Einbringung deutlich erhöht und auch die Fälschungssicherheit verbessert.

Figur 2 zeigt den Sicherheitsfaden 12 der Fig. 1 schematisch im Querschnitt genauer. Der Sicherheitsfaden 12 besteht im einfachsten Fall aus einem mit einem Lumineszenzmarker versetzten Folienträger 20 und einer einseitig in Teilbereichen auf den Folienträger 20 aufgebrachten Selektions schicht 24.

Konkret ist der Folienträger 20 im Ausführungsbeispiel aus einem extrudierbaren

Kunststoff, wie etwa PET (Polyehthylenterephthalat) gebildet und ist in seinem Volumen gleichmäßig mit einem maschinenlesbaren Lumineszenzmarker 22 in Form einer Vielzahl pulverförmiger Partikel versetzt. Der Lumineszenzmarker 22 liegt dabei im Ausführungsbeispiel in einem Anteil von 0,02% bezogen auf die Masse des Folienträgers 20 vor.

Der Lumineszenzmarker 22 ist zur Abgabe von Lumineszenzstrahlung mit einer ersten charakteristischen Wellenlänge 32 (Fig. 3) und einer zweiten, unterschiedlichen charakteristischen Wellenlänge 34 ausgebildet, wobei sowohl die erste, also auch die zweite Wellenlänge im infraroten Spektralbereich liegen. Beispielsweise entspricht die erste Wellenlänge einem lokalen Emissionsmaximum des Lumineszenzmarkers bei etwa Xi = 1000 nm und die zweite Wellenlänge einem lokalen Emissionsmaximum bei etwa X2 = 1500 nm. Figur 3 zeigt schematisch das Emissionsspektrum 30 des Lumineszenzmarkers 22 mit den beiden lokalen Emissionsmaxima 32, 34 bei den Wellenlängen Xi und X2.

Die Selektionsschicht 24 ist im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 nur auf der Oberseite des Folienträgers 20 angeordnet und liegt auf der Oberseite auch nur in Teilbereichen 26 vor. Die Bereiche ohne Selektionsschicht 24 können anstatt mittendrin auch am jeweiligen äußeren Rand der Selektionsschicht ausgebildet sein, bilden aber insbesondere auch Aussparungen 28 in der Selektionsschicht 24, beispielsweise in Form einer alphanumerischen Zeichenfolge, um einen Negativtext im Sicherheitsfaden 12 zu erzeugen.

Die Selektionsschicht 24 ist auf den verwendeten Lumineszenzmarker 22 abgestimmt und ist so ausgebildet, dass sie die Transmission der vom Lumineszenzmarker 22 emittierten IR-Strahlung spektral selektiv hemmt. Die Hemmung der Transmission unterscheidet sich dabei bei der ersten und der zweiten Wellenlänge 32, 34 um mindestens 10 Prozentpunkte.

Zur Illustration ist in Fig. 3 neben dem Emissionsspektrum 30 auch der spektrale Verlauf 36 der Transmission der Selektions schicht 24 gezeigt. Wie der Figur zu entnehmen ist, beträgt die IR-Transmission der Selektions schicht 24 bei der ersten Wellenlänge Xi etwa 40%, die Hemmung der Transmission also entsprechend 60%. Bei der zweiten Wellenlänge X2 beträgt IR-Transmission der Selektionsschicht 24 etwa 60%, die Hemmung der Transmission entsprechend also 40%. Die Hemmung der IR-Transmission durch die Selektionsschicht 24 unterscheidet sich bei den beiden Wellenlängen somit um 20 Prozentpunkte.

Die Prüfung eines solchen Sicherheitsfadens auf Echtheit ist weiter unten mit Bezug auf die Figuren 8 bis 10 genauer beschrieben.

Figur 4 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung einen Sicherheitsfaden 40, der grundsätzlich wie der Sicherheitsfaden 12 der Fig. 2 aufgebaut ist, bei dem allerdings auf der Unterseite des Folienträgers zusätzlich eine vollflächige Selektionsschicht 42 aufgebracht ist. Die zusätzliche Selektionsschicht 42 kann die gleiche spektrale Selektivität wie die erste Selektionsschicht 24 aufweisen, kann aber auch eine andere spektrale Selektivität zeigen. Anstelle einer Selektionsschicht kann als zusätzliche Schicht 42 auch eine Reflexions schicht mit einer im Infraroten spektral im Wesentlichen gleichförmigen Reflexion vorgesehen sein. Relevant ist dabei insbesondere der Spektralbereich, der die erste und zweite Wellenlänge enthält. Durch eine Reflexion der emittierten Lu- mineszenzstrahlung an einer solchen Reflexionsschicht wird dann die spektrale Signatur der Lumineszenzstrahlung nicht verändert. Beispielsweise kann die Reflexionsschicht bei der ersten Wellenlänge Xi = 1100 nm eine Reflektivität von 80% und bei der zweiten Wellenlänge X2 = 1600 nm eine Reflektivität von 82% aufweisen, so dass beide Wellenlänge im Wesentlichen gleich stark reflektiert werden.

Die zusätzliche Schicht 42 kann bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ebenfalls nur bereichsweise vorgesehen und insbesondere mit Aussparungen 44 versehen sein, wie in Fig. 5 illustriert. Die zusätzliche Schicht 42 kann dabei sowohl durch eine spektral selektive Selektionsschicht, als auch durch eine spektral gleichförmig reflektierende Reflexionsschicht gebildet sein. Die Sicherheitsfäden können in einer Weiterbildung der Erfindung mit weiteren maschinenlesbaren Stoffen, wie etwa einer Magnetcodierung kombiniert sein. Zur Illustration zeigt Fig. 6 einen Sicherheitsfaden 50, der grundsätzlich wie der Sicherheitsfaden 12 der Fig. 2 aufgebaut ist, bei dem allerdings auf die Selektionsschicht 24 in einer blockhaften Codierung zusätzlich Magnetblöcke 52, 54 aus zwei unterschiedlichen Magnetstoffen aufgedruckt sind. Die Magnetblöcke 52, 54 bilden dabei eine zusätzliche Hemmung für die IR-Transmission des Eumineszenzmarkers 22.

Bei der Abwandlung der Fig. 7 sind die Magnetblöcke 52, 54 des Sicherheitsfadens 50 der Fig. 6 zusätzlich mit einer Metallpigmentfarbe 56 überdruckt. Es versteht sich, dass auch die zweiseitigen Gestaltungen der Figuren 4 und 5 mit maschinenlesbaren Stoffen, wie den Magnetcodierungen und dem Metallpigmentüberdruck der Fig. 6 und 7 kombiniert sein können. Die Magnetblöcke können dabei auf einer oder auch auf beiden Selektionsschichten (bzw. der Selektions schicht und der Reflexionsschicht) angeordnet sein.

Die Figuren 8 bis 10 illustrieren beispielhaft einige geeignete Messgeometrien für die Echtheitsprüfung erfindungsgemäßer Foliensicherheitselemente.

In einer ersten, in Fig. 8 gezeigten Messgeometrie wird ein auf der Vorderseite mit einer Selektionsschicht 24 versehener Sicherheitsfaden 12 eingesetzt, wie er beispielsweise in Fig. 2 gezeigt ist. Der Sicherheitsfaden 12 wird von der nicht beschichteten Rückseite her von einer Anregungslichtquelle 60 mit Anregungsstrahlung 62, beispielsweise IR- Strahlung, beaufschlagt, um die Lumineszenz des Lumineszenzmarkers 22 anzuregen. Auf der gegenüberliegenden Vorderseite des Sicherheitsfadens 12 wird die emittierte und gegebenenfalls von der Selektions schicht 24 gefilterte oder spektral veränderte Lumineszenzstrahlung 66 mit einem Sensor 64 aufgenommen und in einer Auswerteinheit weiterverarbeitet und bewertet. Genauer wird der gleichmäßig im Volumen des Folienträgers 20 vorliegende Lumineszenzmarker 22 durch die Anregungsstrahlung 62 zur Lumineszenz angeregt. Der Lumineszenzmarker 22 emittiert im Ausführungsbeispiel IR-Strahlung mit lokalen Emissionspeaks bei Xi = 1100 nm und X ₂ = 1600 nm mit einem bestimmten, durch das Emissionsspektrum 30 vorgegebenen Intens itätsverhältnis. Bei dem Lumineszenzmarker mit dem Emissionsspektrum der Fig. 3 beträgt das Intensitäts Verhältnis Lei der beiden Wellenlängen

Lei ⁼ I(X1)/I(X ₂ ) beispielsweise etwa 1,3.

In den Bereichen 28 des Sicherheitsfadens 12, in denen auf der Vorderseite keine Selektionsschicht 24 angeordnet ist, wird die emittierte Lumineszenzstrahlung auf dem Weg zum Sensor 64, insbesondere ungeachtet der zusätzliche Selektionsschicht 42, im Wesentlichen nicht verändert, so dass die Spektralverteilung der vom Sensor 64 aufgenommenen Lumineszenzstrahlung 66 dem Emissionsspektrum 30 der Fig. 3 entspricht. Als Referenzgröße des unveränderten Emissionsspektrums 30 kann insbesondere das Intensitätsverhältnis Leider Intensitäten der beiden Wellenlängen Xi und X ₂ herangezogen dienen.

In den Teilbereichen 26 mit der Selektionsschicht 24 wird die vom Lumineszenzmarker 22 emittierte Strahlung beim Durchtritt durch die Selektionsschicht spektral selektiv gehemmt und dadurch das Intensitätsverhältnis Lei verändert.

Im Ausführungs beispiel hat die Selektionsschicht 24 bei der Wellenlänge Xi eine IR- Transmission von 40% und bei der Wellenlänge X ₂ eine Transmission von 60% (Fig. 3), so dass die durch die Selektionsschicht 24 transmittierte Lumineszenzstrahlung 66 ein verändertes Intensitätsverhältnis

Lel/sel = (40% * I(X1))/(6O% * I(X ₂ )) = 2/3 * Lei « 0,66 * Lei aufweist. Das unterschiedliche Intensitätsverhältnis Lei bzw. I _re i/sei in den Bereichen mit bzw. ohne Selektionsschicht 24 stellt als zuverlässiges, für einen Fälscher jedoch nur schwer erkenn- und nachstellbares Echtheitskennzeichen dar.

Durch die Einbringung des Lumineszenzmarkers 22 in das Volumen des Folienträgers 20 wird darüber hinaus die Beständigkeit des Lumineszenzmarkers des Sicherheitsfadens 12 signifikant erhöht, da der im Inneren des Sicherheitsfadens vorliegende Merkmalsstoff nicht, wie bei herkömmlichen, aufgedruckten Merkmalsstoffen mit der Zeit abgeschabt werden kann.

Mit dem beschriebenen Verfahren kann auch eine Klassifikation von Banknoten vorgenommen werden. Beispielsweise können die verschiedenen Denominationen einer Banknotenserie mit Sicherheitsfäden ausgestattet werden, die im Volumen des Folienträgers denselben Lumineszenzmarker aufweisen, die aber mit unterschiedlichen Selektionsschichten mit unterschiedlichen Hemmungen der beiden charakteristischen Wellenlängen ausgestattet sind.

Beispielsweise kann anstelle der oben genannten Selektionsschicht 24 auch eine andere Selektionsschicht verwendet werden, die bei der Wellenlänge Xi eine IR-Transmission von 50% und bei der Wellenlänge Ä2eine Transmission von 90% aufweist, so dass die durch die Selektionsschicht transmittierte Lumineszenzstrahlung ein verändertes Intensitätsverhältnis

Lel/sel2 = (50% * I(X1))/(9O% * I(X ₂ )) = 5/9 * Lei « 0,55 * Lei aufweist. Die Erfassung und der Vergleich der Lumineszenzstrahlung in den Bereichen mit bzw. ohne Selektionsschicht erlaubt dann sowohl eine Echtheitsprüfung der Banknoten als auch eine Erkennung der jeweils vorliegenden Denomination. Beispielsweise gehört das veränderte Intensitätsverhältnis Lei/sei ~ 0,66 * Lei zu einer ersten Denomination, das veränderte Intensitätsverhältnis I _re i/sei2 ~ 0,55 * Lei zu einer zweiten Denomination. Figur 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Echtheitsprüfung an einem Sicherheitsfaden 40 in Reflexion erfolgen kann. Dies erlaubt einen besonderes einfachen Aufbau, da die Anregungsquelle 60 und der Sensor 64 nebeneinander, und sogar im selben Gerät angeordnet werden können. Zum Einsatz kommt hier ein Sicherheitsfaden 40, wie er beispielsweise in Fig. 4 gezeigt ist, mit einer Selektionsschicht 24 auf der Fadenvorderseite und einer spektral breitbandig gleichförmig reflektierenden Reflexionsschicht 42 auf der Fadenrückseite.

In der gezeigten Reflexionsgeometrie finden sowohl die Anregung des Lumineszenzmarkers 22 mit der Anregungslichtquelle 60, als auch die Erfassung der emittierten Lumineszenzstrahlung 66 mit dem Sensor 64 auf der Fadenvorderseite statt. Als Anregungsstrahlung 62 wird vorteilhaft IR-Strahlung einer Wellenlänge verwendet, für die die Selektionsschicht 24 weitgehend durchlässig ist.

Da die Reflexionsschicht 42 aufgrund ihrer breitbandig gleichförmigen Reflexion das Emissionsspektrum des Lumineszenzmarkers 22 nicht verändert, kann die Auswertung durch einen Vergleich der Intensitätsverhältnisse Lei, Lei/seiim Wesentlichen wie bei Fig. 8 beschrieben erfolgen.

Schließlich kommt bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 10 eine Transmissionsgeometrie mit einer zusätzlichen internen Reflexion zum Einsatz. Gezeigt ist ein Sicherheitsfaden ähnlich dem Sicherheitsfaden der Fig. 5 mit zwei, jeweils mit Aussparungen versehenen Selektionsschichten 24-1 und 24-2, die gleiche oder auch unterschiedliche spektral selektive Eigenschaften haben können.

Auch in dieser Geometrie wird durch die Anregungsstrahlung 62 der Anregungslichtquelle 60 der Lumineszenzmarker 22 zur Emission von Lumineszenzstrahlung mit den beiden Wellenlängen Xi und X2 angeregt. In den aus gesparten Bereichen 28 der Selektionsschicht 24-1 kann die erzeugte Lumineszenzstrahlung direkt zum Sensor 64 gelangen, während in den Bereichen 26 mit Selektionsschicht 24-1 die emittierte IR-Strahlung durch die obere Selektionsschicht läuft und von dieser spektral selektiv gehemmt wird, wie oben beschrieben.

Die erzeugte Lumineszenzstrahlung kann aber auch auf einem anderen Pfad zum Sen- sor 64 gelangen, nämlich indem sie zunächst an der oberen Selektions schicht 24-1 und dann an der unteren Selektions schicht 24-2 reflektiert wird, und erst danach durch einen ausgesparten Bereich 28 oder einen beschichteten Bereich 26 hindurch zum Sensor 64 laufen. Auch Mehrfachreflexionen im Inneren des Folienelements sind möglich. Durch eine geeignet gewählte spektral selektive Reflektivität der Selektions schichten 24-1, 24-2 kann durch diese internen Reflexionen die spektral selektive Hemmung verstärkt werden, und/ oder es können zusätzlich spektrale Signaturen in das Messsignal eingebracht werden.

Bezugszeichenliste

Banknote

Sicherheitsfaden

Codierung

Folienträger

Lumineszenzmarker

Selektions schicht

Teilbereiche mit Selektionsschicht

Aussparungen

Emissionsspektrum erste charakteristische Wellenlänge zweite charakteristische Wellenlänge Sicherheitsfaden zusätzlich Schicht

Sicherheitsfaden , 54 Magnetblöcke

Metallpigmentfarbe

Anregungslichtquelle

Anregungsstrahlung

Sensor emittierte Lumineszenzstrahlung