[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sicherheitsmerkmal mit einem Leuchtstoff,
dass mit der Hilfe eines handelsüblichen Smartphone verifiziert werden kann. Die Erfindung
betrifft außerdem eine Anordnung zur Verifizierung eines Sicherheitsdokuments mit
einem solchen Sicherheitsmerkmal.
[0002] Aus dem Stand der Technik ist es seit langem bekannt, mit lumineszierenden Substanzen
(Leuchtstoffen)ausgestattete Sicherheitsmerkmale zum Schutz und zum Echtheitsnachweis
von Wert- und Sicherheitsdokumenten einzusetzen. Sie werden zumeist als sogenannte
Level-2-Merkmale verwendet. Ihre Anwesenheit kann über die mit einfachen Handgeräten
(UV- oder IR- Strahlungsquellen) anregbare und zumeist im sichtbaren Spektralbereich
erfolgende Emission der Leuchtstoffe nachgewiesen werden. Darüber hinaus dienen sie
dem Kopierschutz. Andererseits finden mit besonders hoher Fälschungssicherheit ausgestattete
lumineszierende Sicherheitsmerkmale aber auch als maschinell auslesbare Level-3-Merkmale
Anwendung. Die Echtheitsverifikation derartiger Merkmale ist in der Regel mit einem
hohen technischen Aufwand verbunden.
[0003] Sowohl im Bereich der Sicherheits- und Wertdokumente als auch im Bereich des Produktschutzes
gibt es ein zunehmendes Interesse an der Anwendung von Echtheitsmerkmalen, die eine
hohe Sicherheitsstufe (Level-2
+- bzw. Level-3-Charakteristik) aufweisen, sich aber mit geringem technischen Aufwand
prüfen lassen.
[0004] So ist aus der
WO 2012/083469 A1 eine Vorrichtung zur Authentifizierung von mit fotochromen Systemen markierten Dokumenten
bekannt. Das fotochrome Sicherheitsmerkmal zeigt unter Einwirkung einer Blitzlichtanregung
eine Farbänderung und/oder eine Formänderung. Es wird weiterhin beschrieben, dass
das Sicherheitsmerkmal auf Basis eines Retinalproteins ausgebildet ist.
[0005] Aus der
DE 10 2015 219 395 A1 ist ein Identifikationsmerkmal mit mindestens zwei in einer definiert begrenzten
Fläche angeordneten Identifikationselementen zur Identifikation eines Gegenstandes
bekannt. Nach dem Bestrahlen der Fläche mit sichtbarem Licht wird ein erstes, aus
Druckerfarbe oder Tinte bestehendes Identifikationselement visuell sichtbar und ein
zweites Identifikationselement nicht visuell sichtbar.
[0006] Die
EP 0 091 184 A1 nennt einen sulfidischen Leuchtstoff, welcher mit einer langen Nachleuchtzeit grünes
bis orangenes Licht emittiert. Dieser Leuchtstoff ist durch die allgemeine Formel
(Zn
1-x, Cd
x) S:eM
I', fM
III', gX' beschrieben, wobei M
I' aus Kupfer und Gold gewählt ist, M
III' aus Gallium und Indium gewählt ist, und X' aus Chlor, Brom, Jod, Fluor und Aluminium
gewählt ist.
[0007] Die
WO 02/071347 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Authentifizierung von Sicherheitsdokumenten
oder -gegenständen, welche eine lumineszierende Verbindung aufweisen. Die Verbindung
ist durch Anregungslicht anregbar.
[0008] Aus der
US 7,079,230 B1 ist ein Verfahren sowie eine Authentifikationseinrichtung zum Detektieren einer Authentifikationsmarkierung
bekannt.
[0009] Die
EP 1 672 568 A1 beschreibt fälschungssichere Sicherheitsetiketten sowie einen optischen Scanner zum
Beleuchten, Detektieren und Klassifizieren einer Probe bzw. des Sicherheitsetiketts.
[0010] In der
US 2010/0102250 A1 sind ein Verfahren und ein Gerät zur Authentifikation eines fotolumineszierenden
Sicherheitsmerkmals beschrieben.
[0011] Die
US 2016/0314374 A1 beschreibt eine Vorrichtung für ein portables Smart-Gerät sowie ein Verfahren zum
Authentifizieren eines zu authentifizierenden Objekts.
[0012] Aus der
US 2013/0153789 A1 ist ein lumineszierendes Material und Gegenständen mit diesem Material bekannt. Weiterhin
ist ein Verfahren zur Authentifikation der Gegenstände mit dem lumineszierenden Material
beschrieben. Das Material besteht aus einem ersten Partikel eines ersten anorganischen
Wirtsgitters mit mindestens einer ersten Substanz und einem zweiten Partikel eines
zweiten anorganischen Wirtsgitters mit mindestens einer zweiten Substanz.
[0013] Die
WO 2018/007444 A1 beschreibt ein Verfahren zum Authentifizieren einer Sicherheitsmarkierung sowie die
Sicherheitsmarkierung und ein Lesegerät, welches das Verfahren ausführen kann. Die
Sicherheitsmarkierung kann ein lang nachleuchtendes Lumineszenzlicht emittieren. Zum
Erzeugen und Erfassen der Emission kommt das Lesegerät mit CPU-Einheit und Speichereinheit,
beispielsweise ein Smartphone, zum Einsatz.
[0014] Die
WO 2013/012656 A1 offenbart verschiedene Leuchtstoffzusammensetzungen, die ein oder mehrere emittierende
Ionen sowie ein oder mehrere Störstellenionen umfassen. Ein emittierendes Ion ist
durch eine erste Abklingzeitkonstante im ungestörten Zustand gekennzeichnet. Die Störstellenionen
führen zu einem vorbestimmten Abklingverhalten mit einer veränderten Abklingzeit,
die größer Null und kleiner als die ungestörte Abklingzeit ist. Ein Authentifizierungssystem
ist für die Messung der Abklingzeit konfiguriert, wenn diese Leuchtstoffzusammensetzung
an einem Artikel angebracht ist.
[0015] Die
WO 2013/034471 A1 sowie die
DE 10 2011 082 174 A1 beschreiben eine Vorrichtung zum Erkennen eines Dokuments, das ein Leuchtstoff basiertes
Sicherheitsmerkmal mit so bezeichneten Wellenlängen-Konversionseigenschaften aufweist.
Dazu ist eine Lichterzeugungseinrichtung (beispielsweise eine LED- Blitzlichteinheit)
vorgesehen, welche das Sicherheitsmerkmal mit Anregungslicht bestrahlt, sowie eine
Bildaufnahmeeinrichtung (beispielsweise eine Digitalkamera eines mobilen Kommunikationsgerätes),
welche das vom Sicherheitsmerkmal emittierte Licht aufnehmen soll. Es hat sich aber
gezeigt, dass die offenbarten Leuchtstoffe regelmäßig Abklingzeiten aufweisen, die
eine Auswertung der Emission mit weit verbreiteten Geräten, insbesondere eine Echtheitsprüfung
mit der Hilfe handelsüblicher Smartphones nicht gestatten.
[0016] Die
WO 2013/034603 A1 beschreibt ein Verfahren zur Verifikation eines Sicherheitsdokuments mit einem Sicherheitsmerkmal
in Form eines fluoreszierenden Druckelements. Das Verfahren sieht vor, dass das Druckelement
mittels einer Lichtquelle angeregt wird und es in Folge dieser Anregung eine elektromagnetische
Strahlung emittiert, welche in einem weiteren Schritt mittels eines Sensors erfasst
werden kann. Durch einen Vergleich mit vorgegebenen Daten, werden die erfassten Daten
ausgewertet. Das Verifikationsergebnis wird in einem weiteren Schritt in Abhängigkeit
vom Ergebnis des Vergleichs ausgegeben. Insbesondere soll das Verfahren mit einem
Smartphone ausgeführt werden, wobei das Blitzlichtmodul des Smartphones als Anregungsquelle
und der Fotosensor der Kamera des Smartphones als Detektionseinheit zur Anwendung
kommen. Als Leuchtstoffe für das pigmentartige fluoreszierende Druckelement werden
anorganische Leuchtstoffe genannt, nämlich nitridische Leuchtstoffe; Europium-dotierte
Erdalkaliorthosilikat- und Erdalkalioxyorthosilikatleuchtstoffe; Cer-dotierte Seltenerdmetall-Aluminium-Gallium-Granat-Leuchtstoffe;
rotes Licht emittierendes (Ca,Sr)S:Eu
2+; und grünes Licht emittierendes SrGa
2S
4:Eu
2+. Bei den vorgeschlagenen Leuchtstoffen handelt es sich um äußerst schnell abklingende
sogenannte LED-Konversionsleuchtstoffe. Es hat sich aber gezeigt, dass es praktisch
nicht möglich ist, die Lumineszenzsignale dieser schnell abklingenden Leuchtstoffe
direkt während der Blitzlichtanregung sicher zu detektieren, weil die Lumineszenzsignale
im Vergleich zum Anregungslicht eine viel zu geringe Intensität aufweisen und von
dem intensitätsstarken anregenden Blitzlicht des Smartphones überdeckt werden.
[0017] Bei der praktischen Anwendung der im vorgenannten Stand der Technik beschriebenen
Leuchtstoffe haben sich zwei bislang ungelöste Probleme gezeigt. Diese vorbekannten
Leuchtstoffe werden regelmäßig als sogenannte Konversionsleuchtstoffe zur Herstellung
weißer LED verwendet, sodass diese Leuchtstoffe regelmäßig auch als strahlungswandelnde
Bestandteile in den Blitzlicht-LED der handelsüblichen Smartphones enthalten sind.
[0018] Das bedeutet, dass die Anregungsstrahlung der als Anregungsquelle verwendeten Blitzlichteinheiten
der Smartphones mit hoher Wahrscheinlichkeit dieselbe Lumineszenzsignale aufweist,
wie sie von dem zu untersuchenden Sicherheitsmerkmal erwartet werden. Ein sicherer
Echtheitsnachweis der mit derartigen Sicherheitsmerkmalen ausgestatteten Wert- und
Sicherheitsdokumente ist bereits aus diesem Grund ausgeschlossen.
[0019] Ein zweites Problem resultiert aus dem Umstand, dass die im Stand der Technik für
die Verwendung als Sicherheitsmerkmale benannten Leuchtstoffe in aller Regel ebenso
kurze Abklingzeiten im ns- bis µs-Bereich aufweisen, wie sie aus den genannten Gründen
auch für die Blitzlicht-LED zutreffend sind. Bei einer Anregung mit dem Blitzlicht
eines Smartphones werden die vom dem Sicherheitsmerkmal stammenden Emissionen entweder
durch das Blitzlicht vollständig überlagert oder sie sind bereits abgeklungen, bevor
die Bildaufnahme erfolgt.
[0020] Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht ausgehend vom Stand der Technik darin,
ein verbessertes leuchtstoffbasiertes Sicherheitsmerkmal zur Verfügung zu stellen,
welches allein mithilfe eines Smartphones oder eines vergleichbaren multifunktionalen,
weit verbreiteten Datenverarbeitungsgerätes verifizierbar ist. Eine weitere Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung zur Verifikation eines solchen Sicherheitsmerkmals
bereitzustellen.
[0021] Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe durch ein mit einem Smartphone verifizierbares,
leuchtstoffbasiertes Sicherheitsmerkmal gemäß dem beigefügten Anspruch 1 sowie durch
eine Anordnung zur Verifikation eines solchen Sicherheitsmerkmals gemäß dem beigefügten
nebengeordneten Anspruch 9.
[0022] Ein allgemeiner Lösungsgedanke für die genannte Aufgabenstellung, den die Erfindung
umsetzt, besteht zunächst darin, dass ein Sicherheitsmerkmal mit einem spezifischen
Leuchtstoff ausgerüstet wird, der die oben beschriebenen Probleme umgeht. Dieser Leuchtstoff
muss dazu derart konfiguriert sein, dass er einerseits mit einer Lichtquelle eines
Smartphones bzw. eines gleichartigen mobilen Datenverarbeitungsgerätes, also insbesondere
einer Blitzlicht-LED eines Smartphones, anregbar ist. Gleichzeitig muss der Leuchtstoff
eine solche Lumineszenzcharakteristik aufweisen, die es ermöglicht, die Lumineszenzsignale
auch nach Beendigung des Anregungsprozesses noch mit hoher Sicherheit mit der Hilfe
der Bilderfassungseinheit desselben Smartphones (mobilen Datenverarbeitungsgerätes)
detektieren zu können. Dies erfordert neben einer hohen Effizient der spektralen Anregbarkeit
und einer hohen Lumineszenzausbeute vor allem eine an die Ausnahmegeschwindigkeit
der Bilderfassungseinheit des Smartphones angepasste Abklingzeit des erfindungsgemäßen
Leuchtstoffes.
[0023] Durch die Erfindung wird ein zuverlässig auswertbares Sicherheitsmerkmal bereitgestellt,
welches es gestattet, exklusive Lumineszenzeigenschaften wie die spektrale Emissions-und
Abklingcharakteristik der zur Erstellung des Sicherheitsmerkmals verwendeten Spezialleuchtstoffe
als Echtheitskriterien in die Prüfung einzubeziehen. Zudem ist es von großem Vorteil,
dass die abklingenden Lumineszenzsignale des erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmals
weder während noch nach Beendigung der Anregung für das menschliche Auge sichtbar
sind. Es hat sich gezeigt, dass die Auswahlmöglichkeiten für die Bereitstellung geeigneter
Leuchtstoffe für die Realisierung der aufgezeigten erfinderischen Lösung stark eingeschränkt
sind. Dies trifft insbesondere auf die geforderte Abklingcharakteristik zu.
[0024] Die Erfindung stellt ein Level-3-Merkmal oder zumindest ein Merkmal mit Level-2+
Funktionalität bereit, wie es in Sicherheits- und Wertdokumenten zur Echtheitsverifizierung
eingesetzt werden kann. Derartige Merkmale sind für das menschliche Auge in aller
Regel, beispielsweise auch nach Anregung mit UV- oder IR-Lichtquellen unsichtbar.
Ihre Charakteristika können bisher nur mit hohem technischem Aufwand, beispielsweise
mit Hilfe von High Speed Sortiermaschinen geprüft werden. Durch die vorliegende Erfindung
wird erstmals eine Echtheitsprüfung solcher exklusiven Merkmale mit Hilfe handelsüblicher
Smartphones ermöglicht.
[0025] Das erfindungsgemäße Sicherheitsmerkmal kann auf oder in ein Wert- oder Sicherheitsdokument
appliziert werden und umfasst einen Leuchtstoff, der mit einer elektromagnetischen
Strahlung vorbestimmter Wellenlänge, wie sie von einer Beleuchtungseinheit eines Smartphones
erzeugbar ist, zur Lumineszenz angeregt werden kann, woraufhin der Leuchtstoff eine
von der Kameraeinrichtung eines Smartphones detektierbare Strahlung emittiert. Die
Emission des Leuchtstoffes weist eine Abklingzeit im ms-Bereich auf. Erfindungsgemäß
sind die Abklingzeiten im Bereich zwischen 1 bis 100 ms, bevorzugt im Bereich zwischen
5 bis 50 ms, nochmals bevorzugt zwischen 10 und 30 ms ausgewählt.
[0026] Der Abklingvorgang (Abklingprozess) kennzeichnet grundsätzlich die zeitabhängige
Abnahme der Intensität der von einem Leuchtstoff emittierten Strahlung. Dabei kann
die Abklingkurve häufig mit einer einfachen Exponentialgleichung der Form I = I
0e-(t/τ) beschrieben werden. Die darin enthaltene Abklingkonstante τ bezeichnet diejenige
Zeitdauer bis zu der die Intensität der Emission nach dem Abschalten der Anregungsquelle
36,79 % (= 1/e-tel) der Ausgangsintensität abgefallen ist. Es hat sich allerdings
erwiesen, dass nicht alle lumineszierenden Substanzen ein monoexponentielles Abklingen
aufweisen. Vielmehr resultieren aus der Überlagerung unterschiedlicher Relaxationsprozesse
gegebenenfalls auch multiexponentielle (beispielsweise bi- oder triexponentielle)
Abklingkurven.
[0027] Als eine besonders geeignete Leuchtstoffklasse für das Sicherheitsmerkmal haben sich
Ce
3+- und Mn
2+- codotierte Silikat-Granat-Leuchtstoffe (CSS) erwiesen, die mit der Formel: Ca
3Sc
2Si
3O
12:Ce
3+, Mn
2+
beschrieben werden können. Derartige Leuchtstoffe zeichnen sich durch eine hohe Absorptionsstärke
bei 450 nm, eine hohe Lumineszenzintensität und durch einen effizienten Energietransfer
zwischen den Ce
3+ und den Mn
2+ Ionen aus.
[0028] Gemäß einer alternativen Schreibweise kann der Leuchtstoff mit der Formel:
(Ca
1-xCe
x)
3(Sc
1-zMn
z)
2Si
3O
12
beschrieben werden, wobei auf der Grundlage der bekannten Ionenradien in der Fachliteratur
häufig davon ausgegangen wird, dass die Ce
3+ Ionen bevorzugt auf Ca
2+ und die Mn
2+ Ionen bevorzugt auf Sc
3+ Gitterpositionen eingebaut werden.
[0029] Bei experimentellen Untersuchungen wurde überraschenderweise festgestellt, dass phasenreine,
hocheffiziente und besonders stabile Ca
3Sc
2Si
3O
12:Ce
3+, Mn
2+ Leuchtstoffe vor allem dann gebildet werden, wenn bei der Berechnung der Einwaagen
der Ausgangsstoffe davon ausgegangen wird, dass die Mn
2+ Ionen sowohl auf Ca
2+ als auch auf Sc
3+ Plätzen in das Gitter eingebaut werden. Besonders gute Ergebnisse werden erzielt,
wenn die Einwaage- Berechnungen unter der Annahme erfolgen, dass etwa 75% der Mn
2+ Coaktivatoren die Ca
2+ und etwa 25% die Sc
3+ Ionen als Gitterbestandteile ersetzen.
[0030] Besonders bevorzugt ist der erfindungsgemäße Leuchtstoff durch folgende
allgemeine chemische Formel beschreibbar:
(Ca
1-x-yCe
xMn
y)
3(Sc
1-zMn
z)
2Si
3O
12
mit 0<x≤0,1; 0<y≤0,8; 0<z≤0,8
wobei ein y/z Verhältnis von ≈ 2 bevorzugt ist.
[0031] Unter Beachtung der stöchiometrischen Faktoren entspricht dies dem angegebenen Verhältnis
für die Besetzung der Ca
2+ bzw. Sc
3+ Gitterplätze durch Mn
2+ Coaktivatorionen.
[0032] Mit den beschriebenen Ca
3Sc
2Si
3O
12:Ce
3+,Mn
2+ Materialien werden besonders vorteilhafte Leuchtstoffe gemäß der Erfindung bereitgestellt,
die Emissionen mit Abklingzeiten zwischen 5 und 30 ms aufweisen und deren Lumineszenzsignale
auch nach Beendigung der Blitzlichtanregung mit hoher Sicherheit unter Verwendung
der Kameramodule handelsüblicher Smartphones detektiert werden können.
[0033] Die Emissionsspektren der erfindungsgemäßen Leuchtstoffe bestehen aus jeweils drei
Banden, die der direkten Lumineszenz der Ce
3+ Aktivatorionen (Bande mit einem λ
max von etwa 505 nm), sowie den über den Ce
3+ - Mn
2+ Energietransfer ermöglichten Emissionen der auf den unterschiedlichen Gitterplätzen
positionierten Mn
2+ Coaktivatoren zugeordnet werden können. Die Maxima der zuletzt genannten Emissionsbanden
liegen in etwa bei 570 nm (Mn
2+ auf Ca
2+ Platz) und bei etwa 700 nm (Mn
2+ auf Sc
3+ Platz) .
[0034] Die relativen Intensitäten der unterschiedlichen Emissionsbanden können über die
Konzentrationen der Aktivator- und Coaktivatorionen sowie über die jeweiligen Konzentrationsverhältnisse
variiert und eingestellt werden. Zudem weisen die einzelnen Emissionen unterschiedliche
spektrale Abklingzeiten auf. Während die Abklingzeit der quantenmechanisch erlaubten
Ce
3+ Emission im Nanosekunden-Bereich liegt, werden für die beiden aus quantenmechanisch
verbotenen optischen Übergängen resultierenden Mn
2+ Emissionsbanden Abklingzeiten im einstelligen (Mn
2+ auf Ca
2+ Platz) bzw. im zweistelligen Millisekunden-Bereich (Mn
2+ auf Sc
3+ Platz) erreicht.
[0035] Die Tatsache, dass sich die im grünen Spektralbereich anzutreffenden Emissionsbanden
mit Maxima bei etwa 505 und 570 nm aufgrund ihrer vergleichsweise großen Halbwertbreiten
in einem ausgeprägten Maße überlagern, führt auch zu einer Überlagerung der Abklingkurven
dieser Emissionen. Dennoch sind die modifizierten CSS-Leuchtstoffe durch unterschiedliche
spektrale Abklingkurven mit unterscheidbaren Abklingzeiten charakterisiert. Andererseits
ergibt sich aus dieser Konstellation, dass für den Fall, dass bei den Abklingmessungen
der gesamte sichtbare Spektralbereich detektiert wird, ein signifikanter Farbshift
der abklingenden Lumineszenz der Leuchtstoffe resultiert. Weiterhin hat sich gezeigt,
dass die einzelnen Emissionsbanden auf Grund ihrer charakteristischen Überlagerungen
keine monoexponentiellen Abklingkurven aufweisen. Charakteristisch sind vielmehr bi-
bzw. triexponentiellen Abklingkurven.
[0036] Das beschriebene spezielle Abklingverhalten trägt in hohem Maße zur Exklusivität
der erfindungsgemäßen Ca
3Sc
2Si
3O
12:Ce
3+,Mn
2+ Leuchtstoffe bei. Hinzu kommen weitere Eigenschaften, die diese Leuchtstoffe für
die Anwendung in lumineszierenden Sicherheitsmerkmalen, deren Anwesenheit und Echtheit
mit der Hilfe handelsüblicher Smartphones verifiziert werden kann, empfehlen. Zum
einen sind die benannten Leuchtstoffe im ultravioletten Spektralbereich praktisch
nicht anregbar und zum anderen ist die Körperfarbe der entsprechenden Lumineszenzpigmente
so beschaffen, dass sie leicht an die Farbdesigns der zu schützenden Sicherheits-
und Wertdokumente (Banknoten, Ausweise, Reisepässe, Führerscheine etc.) angepasst
bzw. von den zur Herstellung dieser Dokumente verwendetet Druckfarben überdeckt werden
kann. Das bedeutet, dass die Anwesenheit der als Sicherheitsmerkmal in die Sicherheitsdokumente
eingebrachten CSS:Ce
3+,Mn
2+ Leuchtstoffe vom Betrachter weder mit dem bloßen Auge noch unter Zuhilfenahme üblicher
UV-Anregungsquellen erkannt werden kann. Andererseits ist es eine besondere Ausführungsform
der Erfindung, dass bei UV-Anregung wirkungsvoll lumineszierende, schnell abklingende
Leuchtstoffe zu den nahezu ausschließlich im sichtbaren Spektralbereich emittierenden,
vorzugsweise bei 450 nm anregbaren Leuchtstoffen mit verzögertem Abklingverhalten
hinzugefügt werden. Die bei UV-Anregung deutlich wahrnehmbare stationäre Photolumineszenz
der entsprechenden Zusatzkomponenten kann als eine sicherheitserhöhende Maskierung
der in die Sicherheitsdokumente integrierten Sicherheitsmerkmale dienen.
[0037] Auch wenn die Auswahlmöglichkeiten für die Bereitstellung der für die Realisierung
der aufgezeigten erfinderischen Lösung benötigten Leuchtstoffe stark eingeschränkt
sind, gibt es neben den Ca
3Sc
2Si
3O
12:Ce
3+,Mn
2+ Leuchtstoffen doch einige weitere Materialien, die auf Grund ihres Abklingverhaltens
zur Herstellung von Sicherheitsmerkmalen eingesetzt werden könnten, aber nicht in
den Schutzbereich der Ansprüche fallen. In der nachfolgenden Tabelle sind einige der
auf ihre Eignung gemäß der Erfindung getesteten sowie nicht erfindungsgemäße Leuchtstoffkompositionen
einschließlich der für die erfinderische Anwendung relevanten Lumineszenzeigenschaften
zusammengestellt.
| Verbindung |
λem [nm] |
Abklingzeit τ [ms] |
Lumineszenzausbeute |
Anregbarkeit bei 450 nm |
| Ce3+/Eu2+-,Mn2+- coaktivierte Verbindungen |
|
|
hoch |
|
| Ca3SC2Si3O12: Ce3+,Mn2+ |
470 - 900 |
5-30 |
stark |
| Ca3Sc2Ge3O12: Ce3+,Mn2+ |
470 - 850 |
5-15 |
schwach |
| Sr3Sc2Ge3O12: Ce3+,Mn2+ |
470 -800 |
3-15 |
moderat |
| Ca9MgNa(PO4)7: Eu2+,Mn2+ |
500 - 750 |
~ 26 |
schwach - moderat |
| BaMg2Si2O7: Ce3+,Mn2+,Dy3+ |
570 - 800 |
5-10 |
schwach - moderat |
| BaMg2Si2O7: Mn2+,Dy3+ |
570 - 800 |
~ 5 |
schwach |
| CaSiO3: Eu2+,Mn2+ |
550 - 700 |
10-20 |
schwach - moderat |
| Ca2P2O7: Eu2+,Mn2+ |
400 - 660 |
10-20 |
schwach |
| Cr3+- aktivierte Verbindungen |
|
|
hoch |
|
| ZnGa2O4: Cr3+,Bi3+ |
650 - 770 |
5-10 |
moderat |
| Zn3Ga2SnO8: Cr3+,Bi3+ |
660 - 820 |
1-5 |
moderat |
| Mn4+-aktivierte Verbindungen |
|
|
hoch |
|
| BaGeF6: Mn4+ |
~ 634 |
~ 6 |
moderat |
| K2SiF6: Mn4+ |
~ 631 |
~8 |
moderat - stark |
[0038] Insbesondere enthält die Tabelle Angaben zu den gemessenen Maxima der jeweiligen
Emissionsbanden und zu den Abklingzeiten. Zur Bewertung der Lumineszenzausbeute und
der spektralen Anregbarkeit bei 450 nm wurde eine verbale Skalierung verwendet.
[0039] Bei den aufgeführten Leuchtstoffen handelt es sich im Wesentlichen um Ce
3+- und Mn
2+- codotierte Silikat-Granate bzw. Germanat-Granate, um mit Mn
2+- Ionen aktivierte und gegebenenfalls zusätzlich mit bestimmten Seltenerdionen (Ce
3+, Eu
2+, Dy
3+) coaktivierte komplexe silikatische oder phosphatisch Grundgitter, um Cr
3+- aktivierte Gallatverbindungen sowie um die Mn
4+- aktivierten Leuchtstoffe BaGeF
6:Mn
4+ und K
2SiF
6:Mn
4+.
[0040] Diese Auflistung besitzt keinen abschließenden Charakter.
[0041] In diesem Zusammenhang ist es als äußerst vorteilhaft zu betrachten, als geeignet
erscheinende Leuchtstoffe durch gezielte Veränderung ihrer chemischen Zusammensetzung,
d.h. durch gezielt vorgenommene Substitutionen im Kationen- und/oder Anionenteilgitter,
so zu modifizieren, dass sich ihre Lumineszenzeigenschaften, insbesondere ihre charakteristischen
Abklingzeiten, deutlich von den in der Fachliteratur beschriebenen Daten unterscheiden.
Auf diese Weise können die Exklusivität der verzögert abklingenden lumineszierenden
Materialien und die Fälschungssicherheit der entsprechenden Sicherheitsmerkmale deutlich
erhöht werden.
[0042] Eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass zur Erstellung
der Sicherheitsmerkmale Leuchtstoffmischungen verwendet werden, deren einzelne, vorzugsweise
exklusive Komponenten unterschiedliche und sensorisch unterscheidbare Abklingzeiten
aufweisen. Auch in diesem Falle resultiert eine Erhöhung der Fälschungssicherheit
der erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmale.
[0043] Bevorzugt weist der Leuchtstoff eine Abklingzeit im einstelligen oder zweistelligen
ms-Bereich auf, sodass die Emission des Leuchtstoffes mit einer Bilderfassungseinheit,
insbesondere mit einer Kamera eines Smartphones erfassbar ist. Aktuell bekannte Smartphone-Kameras
besitzen eine Bildfrequenz im Bereich von 240 fps (frames per second) bis zu 960 fps.
Höhere Bildfrequenzen sind vor allem in künftigen Geräten denkbar, was der Nutzung
der hier beschriebenen Erfindung aber nicht entgegensteht. Mit den derzeit bekannten
Bildfrequenzen ist durch die Smartphone-Kamera ein erstes Bild nach rund 4,2 ms bzw.
in Ausnahmefällen nach 1 ms aufzuzeichnen.
[0044] Die Bildfrequenz des eingesetzten Bildsensors (insbesondere Smartphone-Kamera) bestimmt
eine untere Grenze für die Abklingzeit der im Sinne der Erfindung einsetzbaren Leuchtstoffe.
Für den Fall, dass das Sicherheitsmerkmal im Sinne der Realisierung einer besonders
hohen Sicherheitsstufe vom menschlichen Auge nicht erkannt werden soll, ist eine obere
Grenze durch die Physiologie des menschlichen Sehvermögens vorgegeben. Insbesondere
soll die Abklingzeit des Leuchtstoffes in diesem Falle kleiner als 1 s sein, da ein
Nachleuchten des Leuchtstoffes, das länger als 1 s andauert vom menschlichen Normalbeobachter
wahrgenommen werden kann.
[0045] Erfindungsgemäß ist der Leuchtstoff ein Ce
3+ oder Mn
2+ co-dotierter Silikat-Granat-Leuchtstoff. Die stationäre Lumineszenz des Leuchtstoffes
weist bei Anregung mit dem Licht weiß emittierender LED, vorzugsweise bei einer Maximumswellenlänge
von 450 nm, ein breitbandiges Emissionsspektrums mit mehreren Emissionsmaxima im sichtbaren
Spektralbereich auf. Diese Maxima liegen bei etwa
505 nm (zuordenbar der Emission von Ce3+-Ionen auf dodekaedrischen Ca2+-Plätzen),
570 nm (zuordenbar der sensibilisierten Emission von Mn2+-Ionen auf dodekaedrischen Ca2+-Plätzen),
700 nm (zuordenbar der sensibilisierten Emission von Mn2+-Ionen auf oktaedrischen Sc3+-Plätzen).
Die spektralen Abklingzeiten der unterschiedlichen Emissionsbanden liegen in der aufgeführten
Reihenfolge im ns-, im einstelligen bzw. im zweistelligen ms-Bereich.
[0046] Bevorzugt liegt die Abklingzeit des Leuchtstoffes des Sicherheitsmerkmals im Bereich
von 1 ms bis 50 ms. Besonders bevorzugt weist der Leuchtstoff des Sicherheitsmerkmals
eine Abklingzeit von 10 ms bis 30 ms auf.
[0047] Damit das Sicherheitsmerkmal allein mittels eines Smartphones erfassbar ist, ist
der Leuchtstoff so konfiguriert, dass er im sichtbaren Spektralbereich, insbesondere
im blauen Spektralbereich anregbar ist, damit die Blitzlichtquelle des Smartphones
diese Anregungsstrahlung liefern kann. Weiterhin ist der Leuchtstoff so konfiguriert,
dass er im sichtbaren Spektralbereich emittiert, um abzusichern, dass er mit dem Kameramodul
eines handelsüblichen Smartphones erfassbar ist. Außerdem ist der Leuchtstoff so konfiguriert,
dass seine Lumineszenz nach Abschluss der Blitzlichtanregung im ms-Bereich abklingt,
sodass eine sichere Verifikation nach Beendigung der Anregung möglich ist.
[0048] Das weiße Licht einer Beleuchtungseinheit eines Smartphones wird durch eine LED erzeugt,
welche aus einem beispielsweise bei etwa 450 nm emittierenden LED-Halbleiterchip und
einem oder mehreren oberhalb des LED-Halbleiterchip platzierten LED-Konversionsleuchtstoffen
besteht. Diese Konversionsleuchtstoffe sind in der Lage, die Emission der blauen LED
anteilig in längerwellige sichtbare Lumineszenzstrahlung (breitbandige Emissionen
im grünen, gelben und roten Spektralbereich) mit einen Emissionsmaximum von beispielsweise
etwa 560 nm umzuwandeln. Das weiße Licht der als Beleuchtungseinheit handelsüblicher
Smartphones bereitstehenden LED resultiert aus der additiven Farbmischung der beschriebenen
einzelnen Lumineszenzkomponenten, wobei der blaue Spektralanteil die deutlich höhere
Intensität aufweist. Das bedeutet, dass der für die Bereitstellung des erfindungsgemäßen
Sicherheitsmerkmals verwendbare Leuchtstoff vorzugsweise so konfiguriert sein muss,
dass er insbesondere im Bereich zwischen 420 nm bis 470 nm eine hohe Effizienz der
spektralen Anregbarkeit aufweist. Besonders bevorzugt liegt das Maximum der spektralen
Anregbarkeit des Leuchtstoffes bei etwa 450 nm.
[0049] Zur Detektion der Lumineszenzsignale des Leuchtstoffes steht als Bilderfassungseinheit
die Smartphone-Kamera zur Verfügung. Bevorzugt ist die Bilderfassungseinheit mit einem
CMOS-Sensor und einem IR-Filter ausgestattet. Sie weist damit eine spektrale Empfindlichkeit
auf, die den gesamten sichtbaren Spektralbereich bis etwa 750 nm umfasst. Mittels
der Bilderfassungseinheit können Einzelbilder, Bildserien oder Videoaufnahmen aufgezeichnet
werden. Dies bedeutet für den zur Erstellung des Sicherheitsmerkmals verwendeten Leuchtstoff,
dass er so konfiguriert sein muss, dass nach der erfolgten Anregung mit möglichst
hoher Intensität bevorzugt im Spektralbereich zwischen 480 nm und 750 nm emittiert.
[0050] Das für die Verifikation des Sicherheitsmerkmals erfindungsgemäß verwendete mobile
Endgerät ist vorzugsweise ein herkömmliches Smartphone. Es ist für den Fachmann verständlich,
dass dieselbe Funktionalität auch in ein Tablet oder ein ähnliches multifunktionales
Datenverarbeitungsgerät integriert sein kann, wozu es mit einer Kamera mit Bilderfassungseinheit
und/oder Beleuchtungseinheit sowie einer Datenverarbeitungseinheit ausgerüstet sein
muss. Derartig gleich wirkende Geräte sollen von der Erfindung ebenfalls umfasst sein.
Bevorzugt ist die Datenverarbeitungseinheit ein Prozessor, insbesondere ein Mikroprozessor.
[0051] Bevorzugt ist der Leuchtstoff im Sicherheitsmerkmal so angeordnet, dass er ein Muster
bildet. Die Leuchtstoffpigmente sind bevorzugt als ein definiertes Muster auf einem
Träger aufgebracht. Das Muster kann als eine Form, beispielsweise ein Dreieck oder
ein Stern angeordnet sein. Alternativ kann das durch den Leuchtstoff gebildete Muster
des Sicherheitsmerkmals selbst Daten enthalten und als ein Code, beispielsweise eine
QR-Code, angeordnet sein. Die Leuchtstoffpigmente sind als Sicherheitsmerkmal beispielsweise
auf ein Sicherheitsdokument aufgedruckt. Das Aufdrucken oder Applizieren kann mit
bekannten Druckverfahren wie Tiefdruck, Flexodruck, Offsetdruck oder Siebdruck erfolgen.
Weiterhin kann der Leuchtstoff durch Beschichtungsverfahren oder Laminierungsverfahren
auf das Sicherheitsdokument aufgebracht oder in das Sicherheitsdokument eingebracht
werden. Bevorzugt ist die Korngrößenverteilung der Leuchtstoffpigmente an das jeweilige
Druck- und Applikationsverfahren angepasst.
[0052] Bevorzugt besitzt das Sicherheitsmerkmal, insbesondere der Leuchtstoff, eine hohe
Verarbeitungsstabilität. Insbesondere weist der Leuchtstoff eine hohe thermische und
mechanische Stabilität auf. Der Leuchtstoff weist vorzugsweise eine hohe Alterungsbeständigkeit
gegenüber Umwelteinflüssen auf. Die Stabilität und die Alterungsbeständigkeit sind
erforderlich, um eine sichere Verifizierbarkeit des Sicherheitsmerkmals über den gesamten
Lebenszyklus des Sicherheitsdokuments zu sichern.
[0053] Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmals, welches einen Leuchtstoff
umfasst, ist darin zu sehen, dass das Sicherheitsmerkmal aufgrund der speziell konfigurierten
Lumineszenzcharakteristika des Leuchtstoffes mittels eines Smartphone-Blitzlichts
anregbar und seine Emission durch die Smartphone-Kamera detektierbar ist, was eine
einfache, schnelle und anwenderfreundliche Verifizierung des Sicherheitsmerkmals ermöglicht.
Es kann eine Authentizitätsprüfung und/oder Integritätsprüfung erfolgen. Es hat sich
als vorteilhaft erwiesen, für die Bereitstellung des Sicherheitsmerkmals einen speziellen
Leuchtstoff mit Abklingzeiten im ms-Bereich auszuwählen, dessen Lumineszenzsignale
auch nach Beendigung des Anregungsprozesses noch sicher messbar sind. Die Verifikation
bezieht sich in vorteilhafter Weise nicht ausschließlich auf den Nachweis der Anwesenheit
des Sicherheitsmerkmals, sie schließt als Echtheitskriterien auch das Emissionsspektrum,
die konkrete Form der Abklingkurve (Abklingcharakteristik) und das durch die Leuchtstoffpigmente
ausgebildete Muster in die Echtheitsprüfung ein. Ein weiterer Vorteil des Sicherheitsmerkmals
besteht darin, dass es vom Menschen nicht visuell wahrgenommen werden kann.
[0054] Die erfindungsgemäße Anordnung umfasst ein erfindungsgemäßes Sicherheitsmerkmal in
einer der zuvor beschriebenen Ausführungen, welches auf ein Wert- oder Sicherheitsdokument
angebracht oder in ein Wert- und Sicherheitsdokument eingebracht ist. Außerdem umfasst
die Anordnung ein Smartphone, welches eine Beleuchtungseinheit, eine Bilderfassungseinheit
und eine Datenverarbeitungseinheit umfasst.
[0055] Es hat sich herausgestellt, dass ein vorteilhafter Lösungsansatz dafür, die abklingende
Lumineszenz der Leuchtstoffe nach Beendigung des Anregungsprozesse sicher messen zu
können, darin besteht, als Detektionsverfahren eine Kombination von Einzelblitz und
Serien- bzw. Videoaufnahmen anzuwenden, wobei die Zeitdauer der Serien- oder Videoaufnahmen
die des anregenden Blitzlichtes deutlich übertreffen muss.
[0056] Zugleich ist die Aufnahmedauer an die Abklingzeit des verwendeten Leuchtstoffes anzupassen.
Bei der letzten Aufnahme, also beim letzten Frame, sollte die Emissionsintensität
des Leuchtstoffes so wie vor der Blitzlichtanregung gleich Null sein. Dann kann dieser
Frame als Referenz für die Berechnung der Bilddifferenzen (B
1-R; B
2-R;... B
n-R) verwendet werden. Die Analyse der Bilddifferenzen, die vorzunehmende Kontrastanpassung
und die Berücksichtigung und Einbeziehung weiterer Verfahren zur Bildanalyse (Histogrammanalyse
der unterschiedlichen Farbkanäle) können als eine wesentliche Voraussetzung dafür
betrachtet werden, mit der Hilfe des Smartphones nicht nur die Anwesenheit eines ausgewählten
erfinderischen Leuchtstoffes nachzuweisen, sondern zugleich auch die spektrale Emissions-
und die exklusive Abklingcharakteristik zu verifizieren.
[0057] Weiterhin hat sich gezeigt, dass es äußerst vorteilhaft ist, bei der Echtheitsverifikation
des Sicherheitsdokumentes den Abstand zwischen dem Smartphone und dem zu prüfenden
Sicherheitsmerkmal möglichst gering zu halten. Auf diese Weise können die Intensität
Blitzlichtanregung erhöht und der störende Einfluss von Fremdlicht deutlich reduziert
werden. Insbesondere kann der Abstand zwischen der Detektionseinrichtung und dem Sicherheitsdokument
geringer als der Schafteinstellungsbereich des Smartphones gewählt werden; für die
Ausnahme und Verifizierung der diffusen Lumineszenzsignale werden keine scharfen Bilder
benötigt.
[0058] Das Smartphone ist beispielsweise mit einer App derart zu konfigurieren, dass für
die Verifikation des Sicherheitsmerkmals mindestens die folgenden Schritte ausgeführt
werden:
In einem ersten Verfahrensschritt wird das Sicherheitsmerkmal mittels der Beleuchtungseinheit
des Smartphones, vorzugsweise durch Auslösung eines Einzelblitzes des LED-Blitzlichtmodules
zur Lumineszenz angeregt, sodass das Sicherheitsmerkmal eine elektromagnetische Strahlung
im sichtbaren Spektralbereich emittiert.
[0059] In einem zweiten Verfahrensschritt werden parallel zur Einzelblitz-Anregung mittels
der Bilderfassungseinheit, also mit Hilfe des Kameramoduls des Smartphones, die nach
Beendigung der Anregung auftretenden abklingenden Lumineszenzsignale des Leuchtstoffes
des erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmals erfasst.
[0060] In einem weiteren Verfahrensschritt werden die Lumineszenzcharakteristika in den
erfassten Bildern mittels der Datenverarbeitungseinheit ausgewertet und mit Referenzdaten
verglichen, um das Sicherheitsmerkmals zu verifizieren und die Echtheit des Sicherheitsdokuments
zu bestätigen.
[0061] Weitere Einzelheiten, Vorteile und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung, unter
Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmals
auf einem Sicherheitsdokument in Gestalt einer Banknote;
- Fig. 2
- eine schematische Darstellung von Komponenten einer erfindungsgemäßen Anordnung zur
Verifikation des Sicherheitsmerkmals;
- Fig. 3
- eine schematische Darstellung des An- und Abklingverhaltens eines Leuchtstoffes des
Sicherheitsmerkmals bei Blitzlichtanregung;
- Fig. 4
- ein Ablaufplan zur Durchführung der Verifikation des Sicherheitsmerkmals mit der erfindungsgemäßen
Anordnung;
- Fig. 5
- ein Anregungsspektrum der 700 nm Emissionsbande eines erfindungsgemäßen Leuchtstoffes
gemäß Ausführungsbeispiel 1;
- Fig. 6
- ein Emissionsspektrum der bei 450 nm angeregten stationären Photolumineszenz des Leuchtstoffes
gemäß Ausführungsbeispiel 1;
- Fig. 7
- spektrale Abklingkurven der unterschiedlichen Emissionsbanden eines im Ausführungsbeispiel
1 beschriebenen erfinderischen Leuchtstoffes;
- Fig. 8
- ein Farbshift der über den gesamten sichtbaren Spektralbereich detektierten, abklingenden
Lumineszenz des Leuchtstoffes gemäß Ausführungsbeispiel 1, dargestellt anhand des
zeitlichen Verlaufes der x-y-Farbkoordinaten in der CIE- Normfarbtafel;
- Fig. 9
- Emissionsspektren der stationären Photolumineszenz der bei 450 nm angeregten Leuchtstoffe
gemäß der Ausführungsbeispiele 2 und 3;
- Fig. 10
- Abklingkurven der Hauptemissionsbanden der bei 450 nm angeregten Leuchtstoffe gemäß
der Ausführungsbeispiele 2 und 3;
[0062] Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Sicherheitsmerkmal 01, welches auf einem Wertdokument,
nämlich einem symbolisiert dargestellten Sicherheitsdokument 02 in Form einer Banknote
aufgebracht ist. Das Sicherheitsmerkmal dient dem Echtheitsnachweis des Sicherheitsdokuments
02. Das Sicherheitsmerkmal 01 weist hier eine Sternform auf. Es ist unterhalb eines
sichtbaren Merkmals 03, in diesem Fall des Nominalwertes der Banknote, positioniert.
Das Sicherheitsmerkmal 01 besteht aus einem mittels der Beleuchtungseinheit eines
Smartphones vorzugsweise im blauen Spektralbereich zur im ms-Bereich abklingenden
Lumineszenz anregbaren Leuchtstoff, wie er weiter oben im Rahmen der Erfindungsbeschreibung
offenbart wurde.
[0063] Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Anordnung zur Verifikation des Sicherheitsmerkmals
01, wobei das Sicherheitsmerkmal mittels einer Beleuchtungseinheit 04 einer Bildaufnahmeeinheit
06 eines mobilen Endgerätes, nämlich eines Smartphones 07, zur Lumineszenz angeregt
wird, indem die Beleuchtungseinheit 04 Anregungslicht, insbesondere weißes LED-Blitzlicht
08 mit einem spektralen Maximum von etwa 450 nm erzeugt. Das Blitzlicht 08 besitzt
eine Intensität I
A. Während der Anregung emittiert der Leuchtstoff des Sicherheitsmerkmals 01 eine stationäre
elektromagnetische Strahlung im sichtbaren Spektralbereich, welche nach dem Ende der
Anregung im ms-Bereich abklingt. Die abklingende Emission I
E des Leuchtstoffes wird mit einer Kamera 09 der Bildaufnahmeeinheit 06 des Smartphones
07 durch Auslösen einer Serien- oder Videoaufnahme detektiert. Weiterhin detektiert
die als Detektor arbeitende Kamera 09 eine auf das Sicherheitsmerkmal 01 und die Banknote
02 auftreffende und dort reflektierte Umgebungsstrahlung I
0 des Tages- oder Raumlichtes. Der Einfluss der Umgebungsstrahlung I
0 kann beim erfindungsgemäßen Verfahren dadurch gering gehalten werden, dass ein Abstand
d zwischen dem Sicherheitsmerkmal 01 und dem Smartphone 07 gering gehalten wird. Durch
den geringen Abstand d, der vorzugsweise unterhalb des Scharfstellungsbereichs der
Bildaufnahmeeinheit 06 liegt, schirmt das Smartphone 07 die Umgebungsstrahlung I
0 größtenteils ab. Für die sichere Verifizierung der diffusen Lumineszenzsignale des
Sicherheitsmerkmals werden nämlich keine scharfen Bildaufnahmen benötigt.
[0064] Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung des An- und Abklingverhaltens des Leuchtstoffes,
der im Sicherheitsmerkmal 01 verwendet wird. Im Diagramm ist eine Emissionskurve 11
des zur Lumineszenz angeregten Sicherheitsmerkmals 01 entlang einer Zeitachse t dargestellt.
Weiterhin ist eine Blitzlicht-Anregungskurve 12 entlang der Zeitachse aufgetragen.
Wird der Einzelblitz mittels des Smartphones 07 (Fig. 2) erzeugt, steigt die LED-Blitzlicht-Anregungskurve
12 steil an, hält ihr Niveau für kurze Zeit und sinkt dann im ns- bis µs-Bereich auf
null ab. Durch die elektromagnetische Strahlung des Blitzlichtes wird der Leuchtstoff
des Sicherheitsmerkmals 01 zur Lumineszenz angeregt, wobei dessen Emissionskurve 11
nahezu zeitgleich mit der Blitzlicht-Anregungskurve 12 ansteigt. Die Emission des
Leuchtstoffes 11 klingt nach Beendigung der Blitzlichtanregung 12 deutlich langsamer
als die anregende Strahlung der vorzugsweise mit weiß emittierenden LED ausgestatteten
Beleuchtungseinheit des Smartphones ab. Die Abklingzeit des Leuchtstoffes liegt erfindungsgemäß
im ms-Bereich.
[0065] Unterhalb der Zeitachse sind in Fig. 3 einzelne durch den Detektor 09 des Smartphones
07 (Fig. 2) erfasste Bilder 13 des Sicherheitsmerkmals 01 dargestellt. Die Bildaufnahmen
13 zeigen die abklingende Emissionsintensität des Sicherheitsmerkmals 01 anhand der
mit der Zeit geringer werdenden Helligkeit des beispielhaft verwendeten Stern-Musters.
Nach dem im Wesentlichen vollständigen Abklingen der Emission des Leuchtstoffes kann
als letztes Bild der aufgenommenen Bildfolge ein Referenzbild 14b erfasst werden.
Je nach Auswerteverfahren kann ein zusätzliches Referenzbild 14a (Startbild)auch vor
der Aktivierung der Anregungsstrahlung (Auslösen des Blitzes) aufgenommen werden.
Optional kann zur Absicherung der Verfügbarkeit eines für die Berechnung der Bilddifferenzen
erforderlichen Referenzbildes gegebenenfalls bereits vor dem Auslösen der für die
Detektion der abklingenden Lumineszenzsignale des Sicherheitsmerkmals entscheidenden
Serien- oder Videoaufnahmen als ein zusätzliches Referenzbild ein Startbild 14a aufgenommen
werden.
[0066] Fig. 4 zeigt in vereinfachter Form den prinzipiellen Ablauf der Verifikation des
Sicherheitsmerkmals 01 unter Anwendung der in Fig. 3 dargestellten Anordnung. In einem
Positionierungs-Schritt 41 wird das zu verifizierende Sicherdokument so positioniert,
dass es von der Bilderfassungseinheit des Smartphones sicher erfasst werden kann.
In einem optionalen Referenzprüfungs-Schritt 42 wird bereits vor dem Auslösen der
Blitzlichtanregung des Smartphones das Startbild 14a des Sicherheitsmerkmals erzeugt.
In einem Detektions-Schritt 43 wird mit Hilfe der Bildaufnahmeeinheit der Beleuchtungseinheit
des Smartphones ein Einzelblitz ausgelöst und eine Serienbild- bzw. Videoaufnahmen
ausgeführt, um die nach dem Ende der Blitzlichtanregung vorhandenen und im ms-Bereich
abklingenden Lumineszenzsignale des für die Erstellung des Sicherheitsmerkmals verwendeten
Leuchtstoffes aufzuzeichnen. Schließlich werden in einem Emissions-AnalyseSchritt
44 die aufgenommenen Bildserien sowie die Referenzaufnahmen mittels der Datenverarbeitungseinheit
verglichen. Neben der Berechnung der Bilddifferenzen und ihrer Analyse, werden dabei
weitere Methoden der Bildverarbeitung wie beispielsweise die Kontrastanpassung und
die Histogrammanalyse der unterschiedlichen Farbkanäle zur Anwendung gebracht, um
auf diese Weise sowohl die spektrale Emissions- als auch die exklusive Abklingcharakteristik
des erfindungsgemäß verwendeten Leuchtstoffes zu verifizieren. Durch den Vergleich
der berechneten Parameter mit den vorzugsweise im Datenspeicher des Smartphones hinterlegten
Echtheitsparametern des Sicherheitsmerkmals kann die Echtheit des geprüften Sicherheitsdokuments
in einem Freigabe-Schritt 45 bestätigt werden. Insbesondere kann durch die Verifikation
des Sicherheitsmerkmals auf dem Sicherheitsdokument die Authentizität und Integrität
des Sicherheitsdokuments bestätigt werden.
[0067] Fig. 5 zeigt ein Anregungsspektrum 121 der 700 nm Emissionsbande eines Leuchtstoffes
gemäß Ausführungsbeispiel 1. Zur Herstellung dieses Leuchtstoffs werden 0,2822 g CaCO
3, 0,5335 g Sc
2 (C
2O
4)
3·10, 723H
2O, 0,1803 g SiO
2, 0,0052 g CeO
2, und 0,0358 g MnC
2O
4·2H
2O durch Mörsern unter Zugabe von Aceton vollständig homogenisiert. Nach dem Verdampfen
des Lösungsmittel wird das trockene Pulvergemisch in einen Korundtiegel überführt.
Die Probe wird zuerst in einem Kammerofen bei 500 °C für 2 h in Luftatmosphäre vorkalziniert
und anschließend in einem Rohrofen bei 1400 °C für 4 h in 5% H
2/95%N
2 Atmosphäre geglüht. Das resultierende Produkt wird anschließend gesiebt. Dieser Leuchtstoff
weist die Formel (Ca
2,82Ce
0,03Mn
0,15)(Sc
1,95Mn
0,05)Si
3O
12 auf. Das Anregungsspektrum verdeutlicht, dass der beispielhafte erfinderische Leuchtstoff
eine maximale spektrale Anregbarkeit im Bereich von 440 bis 450 nm aufweist.
[0068] Fig. 6 zeigt ein entsprechendes Emissionsspektrum 111 des Leuchtstoffes gemäß Ausführungsbeispiel
1 bei 450 nm Anregung. Es zeigt sich, dass der über die Leuchtstoffzusammensetzung
und die gewählten Präparationsbedingungen speziell konfigurierte Leuchtstoff breitbandige
Emissionen über den gesamten sichtbaren Spektralbereich aufweist. Es werden drei Emissionsbanden
mit Maxima bei etwa 505 nm, 570 nm und etwa 700 nm sichtbar, wobei die Bande mit einem
Maximum von etwa 700 nm die höchste relative Intensität aufweist. Wie bereits beschrieben,
lassen sich diese Banden der direkten Lumineszenz der Ce
3+ Aktivatorionen (Ce
3+ auf Ca
2+-Platz), sowie den über den Ce
3+ - Mn
2+ Energietransfer ermöglichten Emissionen der auf den unterschiedlichen Gitterplätzen
positionierten Mn
2+ Coaktivatoren (Mn
2+ auf Ca
2+-Platz bzw. Mn
2+ auf
Sc
3+-Platz) zuordnen.
[0069] Fig. 7 zeigt die spektralen Abklingkurven der einzelnen Emissionsbanden. Die Kurve
1311 ist die Abklingkurve für die 505 nm Emission, die Kurve 1312 ist die Abklingkurve
für die 570 nm Emission, und die Kurve 1313 ist die Abklingkurve für die 700 nm Emission.
Es ist deutlich erkennbar, dass sich die spektralen Abklingkurven für die einzelnen
Emissionen signifikant unterscheiden. Wie bereits erläutert, wird für die Emission
mit einem Maximum von etwa 505 nm ein Abklingen im Nanosekunden-Bereich festgestellt,
während die Lumineszenzbanden mit Maxima von etwa 570 bzw. etwa 700 nm Abklingzeiten
im einstelligen bzw. im zweistelligen Millisekunden-Bereich aufweisen. Für den Fachmann
wird darüber hinaus sichtbar, dass die einzelnen Abklingkurven mit großer Wahrscheinlichkeit
nicht exponentiell verlaufen. Vielmehr scheinen die gemessenen Kurven multiexponentielle
Abklingcharakteristika aufzuweisen.
[0070] Fig. 8 veranschaulicht den Farbshift, der resultiert, wenn die abklingende Lumineszenz
über den gesamten sichtbaren Spektralbereich detektiert wird. Dabei zeigt die Fig.
8 zunächst eine schematische Darstellung einer CIE-Normfarbtafel 15 des CIE-Normvalenzsystems.
Das CIE-Normvalenzsystem wurde 1931 definiert, um eine Relation zwischen der menschlichen
Farbwahrnehmung und den physikalischen Ursachen des Farbreizes herzustellen und erfasst
typischerweise die Gesamtheit aller wahrnehmbaren Farben, wobei sich die Farbwahrnehmung
auf die eines definierten Normalbeobachters bezieht. Jede Farbe oder jedwedes Emissionsspektrum
eines Selbstleuchters wird in der CIE-Normwerttafel durch eine einzige x-y- Koordinate
abgebildet. Die Farbkoordinaten der in Abhängigkeit von der Zeit des Abklingens integral
gemessenen Lumineszenzsignale sind in der Fig. 8 anhand der mit den Bezugszeichen
140 bis 147 Elemente dargestellt. Gleichzeitig können die für einen Leuchtstoff gemäß
Ausführungsbeispiel 1 ermittelten Daten der nachfolgenden Tabelle entnommen werden.
| Bezugszeichen |
Abklingzeit in ms |
Farbkoordinaten |
| |
x |
y |
| 140 |
0 |
0,385 |
0,528 |
| 141 |
1 |
0,515 |
0,472 |
| 142 |
10 |
0,521 |
0,465 |
| 143 |
20 |
0,534 |
0,453 |
| 144 |
30 |
0,554 |
0,432 |
| 145 |
40 |
0,577 |
0,407 |
| 146 |
50 |
0,595 |
0,385 |
| 147 |
60 |
0, 603 |
0,374 |
[0071] Der tendenziell vom grünen in den roten Spektralbereich führende Farbshift resultiert
aus der Überlagerung der in der Fig. 6 dargestellten Emissionsbanden sowie aus den
Unterschieden und der Überlagerung der entsprechenden in der Fig. 7 dargestellten
Abklingkurven des erfindungsgemäßen Leuchtstoffes gemäß Ausführungsbeispiel 1. Das
beschriebene spezielle Abklingverhalten trägt in hohem Maße zur Exklusivität des erfindungsgemäßen
Ca
3Sc
2Si
3O
12:Ce
3+, Mn
2+-Leuchtstoffes bei.
[0072] Fig. 9 zeigt die Emissionsspektren 1123, 113 der stationären Photolumineszenz der
bei 450 nm angeregten Leuchtstoffe gemäß den Ausführungsbeispielen 2 und 3. Fig. 10
zeigt die zugehörigen Abklingkurven 132, 133 der Hauptemissionsbanden der bei 450
nm angeregten Leuchtstoffe gemäß der Ausführungsbeispiele 2 und 3.
[0073] Zur Herstellung des Leuchtstoffs nach Ausführungsbeispiel 2 werden 0,2898 g CaCO
3, 0,1362 g Sc
2O
3, 0,1803 g SiO
2, 0,0130 g Ce(NO
3)
3·6H
2O, 0,0179 g MnC
2O
4·2H
2O und 1,8170 g Tris(hydroxymethyl)aminomethan unter Rühren und Erhitzen auf einer
Heizplatte in einem Gemisch aus 10 ml Salpetersäure und 100 ml Wasser vollständig
gelöst. Anschließend wird die Flüssigkeit solange eingedampft, bis sich das übrig
bleibende Gel entzündet und ein schwarzer Schaum entsteht. Dieser Schaum wird zuerst
bei 150 °C in einem Trockenschrank getrocknet, danach fein gemörsert und in einen
Porzellantiegel überführt. In einem ersten Heizschritt wird das Gemisch zum Zwecke
der Zersetzung verbliebener organischer Restbestandteile für 2 h bei 1000 °C in der
Luftatmosphäre eines Kammerofens geglüht. Anschließend wird das nunmehr eine weiße
Körperfarbe aufweisende Glühgut mit zwei Massenprozent Borsäure vermengt und erneut
diesmal für 4 h bei 1300 °C in einer 5 %-igen Formiergas- Atmosphäre geglüht. Der
resultierende Leuchtstoff weist die Zusammensetzung (Ca
2,895Ce
0,03Mn
0,075) (Sc
1,975Mn
0,025)Si
3O
12 auf. Die Kurve 112 in der Fig. 9 zeigt das Emissionsspektrum dieses Leuchtstoffes.
In der Fig. 10 bezeichnet die Kurve 132 die Abklingkurve für diesen bevorzugt im grünen
Spektralbereich emittierenden Leuchtstoff.
[0074] Zur Herstellung des Leuchtstoffs gemäß Ausführungsbeispiel 3 mit der Zusammensetzung
(Ca
2,745Ce
0,03Mn
0,225) (Sc
1,925Mn
0,075)Si
3O
12 werden 0,2747 g CaCO
3, 0,1327 g Sc
2O
3, 0,1803 g SiO
2, 0,0130 g Ce(NO
3)
3·6H
2O, 0,0537 g MnC
2O
4·2H
2O und 1,8170 g Tris(hydroxymethyl)aminomethan unter Rühren und Erhitzen in einem Gemisch
aus 10 ml Salpetersäure und 100 ml Wasser gelöst. Anschließend wird die Flüssigkeit
eingedampft, bis sich das entstehende Gel entzündet. Der entstehende schwarze Schaum
wird bei 150 °C in einem Trockenschrank getrocknet, danach fein gemörsert und in einen
Porzellantiegel überführt. Nach einer ersten zweistündigen Glühung bei 1000 °C in
der Luftatmosphäre eines Kammerofens sowie dem anschließenden Hinzumischen von zwei
Massenprozent Borsäure zu dem abgekühlten Glühgut erfolgt eine erneute vierstündige
thermische Behandlung bei 1100 °C in einer 5 %-igen Formiergas-Atmosphäre. Das bei
450 nm Anregung gemessenen Emissionsspektrum des erhaltenen Leuchtstoffes ist in der
Kurve 113 der Fig. 9 dargestellt, die zugehörige Abklingkurve ist der Kurve 133 der
Fig. 10 zu entnehmen.
[0075] Die beiden Ausführungsbeispiele und die dazugehörigen Figuren zeigen noch einmal
mit aller Deutlichkeit, dass es sich bei den Ca
3Sc
2Si
3O
12:Ce
3+, Mn
2+- Leuchtstoffen um eine besonders geeignete Leuchtstoffklasse für die Ausbildung eines
erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmals handelt. Durch Variation der Leuchtstoffzusammensetzung
und der Präparationsbedingungen lassen sich zahlreiche exklusive Leuchtstoffkompositionen
mit unterschiedlichem Abklingverhalten und unterscheidbarer Emissionsspektren und
mit einer aus diesem Grunde ausgeprägt hohem Sicherheits- und Echtheitsniveau erstellen.
Die exklusiven Eigenschaften der zum Schutze von Wert- und Sicherheitsdokumenten in
der Form von Sicherheitsmerkmalen anwendbaren Leuchtstoffe können mit der Hilfe handelsüblicher
Smartphones sicher verifiziert werden.
Bezugszeichenliste
[0076]
- 01
- Sicherheitsmerkmal
- 02
- Sicherheitsdokument / Banknote
- 03
- Nominalwert
- 04
- Beleuchtungseinheit
- 05
- -
- 06
- Bildaufnahmeeinheit
- 07
- Smartphone
- 08
- Blitzlicht
- 09
- Kamera / Detektor
- 10
- -
- 11
- Emissionskurve
- 12
- Blitzlicht-Anregungskurve
- 13
- Bildaufnahme des Sicherheitsmerkmals 01
- 14a
- Startbild
- 14b
- Referenzbild
- 15
- CIE- Normalfarbtafel
- 41 - 45
- Verfahrensschritte
- 111
- Emissionsspektrum des Leuchtstoffs gemäß Ausführungsbeispiel 1
- 112
- Emissionsspektrum des Leuchtstoffs gemäß Ausführungsbeispiel 2
- 113
- Emissionsspektrum des Leuchtstoffs gemäß Ausführungsbeispiel 3
- 121
- Anregungsspektrum des Leuchtstoffs gemäß Ausführungsbeispiel 1
- 1311
- Abklingkurve für die 505 nm-Emission des Leuchtstoffes gemäß Ausführungsbeispiel 1
- 1312
- Abklingkurve für die 570 nm-Emission des Leuchtstoffes gemäß Ausführungsbeispiel 1
- 1313
- Abklingkurve für die 700 nm-Emission des Leuchtstoffes gemäß Ausführungsbeispiel 1
- 132
- Abklingkurve der vorwiegend grünen Emission des Leuchtstoffes gemäß Ausführungsbeispiel
2
- 133
- Abklingkurve der vorwiegend grünen Emission des Leuchtstoffes gemäß Ausführungsbeispiel
3
- 140 - 147
- x-y-Farbkoordinaten der abklingenden integralen Lumineszenz des Leuchtstoffes gemäß
Ausführungsbeispiel 1
1. Smartphone-verifizierbares Sicherheitsmerkmal mit einem Leuchtstoff, welcher durch
eine von einem Smartphone erzeugte sichtbare elektromagnetische Strahlung zur Lumineszenz
anregbar ist und eine Emission zeigt, welche mittels einer Bilderfassungseinheit des
Smartphones detektierbar ist, wobei der Leuchtstoff aus der folgenden Gruppe gewählt
ist:
- (Ca1-x-yCexMny)3(Sc1-z/Mnz)2Si3O12;
mit 0<x≤0,1; 0<y≤0,8; und 0<z≤0,8; und y/z ≈ 2;
- Ca3Sc2Si3O12:Ce3+, Mn2+;
und wobei der Leuchtstoff nach Beendigung der Anregung über eine Abklingzeit im Bereich
1 ms bis 100 ms die Emission zeigt.
2. Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Leuchtstoff nach Beendigung der Anregung eine Abklingzeit von 1 ms bis 50 ms,
bevorzugt eine Abklingzeit von 10 ms bis 30 ms aufweist, in welcher seine Emission
im sichtbaren Spektralbereich eine Lumineszenzcharakteristik aufweist, die von der
Bilderfassungseinheit des Smartphones detektierbar ist.
3. Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Leuchtstoff mittels einer weißes Licht abgebenden Blitzlicht-LED des Smartphones
zur Lumineszenz anregbar ist.
4. Sicherheitsmerkmal nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Leuchtstoff während der Abklingzeit im Spektralbereich zwischen 480 nm und 750
nm emittiert.
5. Sicherheitsmerkmal nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Leuchtstoff als eine Leuchtstoffmischung konfiguriert ist, deren Leuchtstoffkomponenten
nach Beendigung der Anregung unterschiedliche, sensorisch unterscheidbare Abklingzeiten
aufweisen.
6. Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtstoffmischung einen bei UV-Anregung lumineszierenden, schnell abklingende
Leuchtstoff enthält, dessen visuell wahrnehmbare stationäre Photolumineszenz als Maskierung
der Emission des als Sicherheitsmerkmal dienenden Leuchtstoffs wirkt.
7. Sicherheitsmerkmal nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Leuchtstoff als in einem Druckverfahren verarbeitungsfähige Leuchtstoffpigmente
gebildet ist.
8. Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtstoffpigmente ein vorbestimmtes Muster im Sicherheitsmerkmal abbilden.
9. Anordnung zur Verifikation eines Sicherheitsdokuments (02), umfassend:
- ein Sicherheitsmerkmal (01), welches am Sicherheitsdokument (02) angebracht ist,
einen zur Emission anregbaren Leuchtstoff enthält und gemäß einem der Ansprüche 1
bis 8 gestaltet ist,
- ein Smartphone (07) mit einer Beleuchtungseinheit (04) zum Anregen des Leuchtstoffs
des Sicherheitsmerkmals, mit einer Kamera (09) zum Erfassen der Emission des Leuchtstoffs
nach Abschluss der Anregung während einer vorbestimmten Abklingzeit durch Aufnahme
einer Bilderserie und mit einer Datenverarbeitungseinheit zur Auswertung der Bilderserie,
wobei die während der Abklingzeit erfasste Emission mit gespeicherten Referenzwerten
verglichen wird, um das Sicherheitsdokument zu verifizieren.
10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Applikation (App) auf dem Smartphone (07) installiert ist, welche die Beleuchtungseinheit
(04), die Kamera (09) und die Datenverarbeitungseinheit steuert.
11. Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem Smartphone und dem zu prüfenden Sicherheitsdokument kleiner
oder gleich dem Scharfeinstellungsbereich des Smartphones gewählt ist.
1. A security feature that can be verified by a smartphone, the security feature having
a luminescent material which can be excited to luminescence by visible electromagnetic
radiation generated by the smartphone, and which exhibits radiation that can be detected
by an image detection unit of the smartphone, wherein
the luminescent material is selected from the following group:
- (Ca1-x-yCexMny)3(Sc1-z/Mnz)2Si3O12;
with 0<x≤0.1; 0<y≤0.8; and 0<z≤0.8; and y/z≈2;
- Ca3Sc2Si3O12:Ce3+, Mn2+;
and wherein
after the excitation is over, the luminescent material exhibits radiation over a decay
time in the range of 1 ms to 100 ms.
2. Security feature according to claim 1, characterized in that after the excitation ends, the luminescent material has a decay time of 1 ms to 50
ms, preferably a decay time of 10 ms to 30 ms, in which the emission of the luminescent
material in the visible spectrum has a luminescence characteristic that can be detected
by the image detection unit of the smartphone.
3. Security feature according to Claim 1 to 2, characterized in that the luminescent material can be excited to luminescence by a flashing LED of the
smartphone that emits white light.
4. Security feature according to any one of Claims 1 to 3, characterized in that during the decay time, the luminescent material exhibits radiation in the spectral
range between 480 nm and 750 nm.
5. Security feature according to any one of Claims 1 to 4, characterized in that the luminescent material is configured as a luminescent material mixture, the luminescent
material components of which have different decay times after the excitation ends,
which can be distinguished by sensors.
6. Security feature according to Claim 5, characterized in that the luminescent material mixture comprises a luminescent material that luminesces
under UV excitation and decays quickly, the stationary, visually perceptible photoluminescence
of which acts as a mask for the emission of the luminescent material serving as a
security feature.
7. Security feature according to any one of Claims 1 to 6, characterized in that the luminescent material is formed as luminescent material pigments that can be processed
in a printing method.
8. Security feature according to claim 7, characterized in that the luminescent material pigments represent a predetermined pattern in the security
feature.
9. Arrangement for verifying a security document (02), comprising:
- a security feature (01), which is applied to the security document (02), contains
a luminescent material that can be excited to emission, and is designed according
to any of Claims 1 to 8,
- a smartphone (07) having an illumination unit (04) for exciting the luminescent
material of the security feature, having a camera (09) for detecting the emission
of the luminescent material during a predetermined decay time after the excitation
ends by recording an image sequence, and having a data processing unit for evaluating
the image sequence, wherein the radiation detected during the decay time is compared
with stored reference values in order to verify the security document.
10. Arrangement according to Claim 9, characterized in that an application (App) is installed on the smartphone (07), which application controls
the illumination unit (04), the camera (09), and the data processing unit.
11. Arrangement according to either of Claims 9 or 10, characterized in that the distance between the smartphone and the security document to be checked is selected
to be less than or equal to the focus range of the smartphone.
1. Caractéristique de sécurité vérifiable par smartphone comportant une substance luminescente,
qui est activée par un rayonnement électromagnétique visible généré par un smartphone
pour produire la luminescence et indique une émission, qui peut être détectée au moyen
d'une unité de capture d'image du smartphone, dans laquelle la substance luminescente
est choisie dans le groupe suivant :
- (Ca1-x-yCexMny)3(Sc1-z/Mnz)2Si3012;
avec 0<x≤0,1 : 0<y≤0,8 ; et 0<z≤0,8 ; et y/z ≈ 2;
- Ca3Sc2Si3012 : Ce3+, Mn2+ ;
et dans laquelle la substance luminescente présente une émission après la fin de l'excitation
pendant un temps de décroissance dans la plage de 1 ms à 100 ms.
2. Caractéristique de sécurité selon la revendication 1, caractérisée en ce que la substance luminescente présente un temps de décroissance de 1 ms à 50 ms, de préférence
un temps de décroissance de 10 ms à 30 ms, après la fin de l'excitation, pendant lequel
son émission dans le domaine spectral visible présente une caractéristique de luminescence,
qui est détectable par l'unité d'acquisition d'images du smartphone.
3. Caractéristique de sécurité selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la substance luminescente peut être excitée en luminescence au moyen d'une LED clignotante
du smartphone qui émet de la lumière blanche.
4. Caractéristique de sécurité selon une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la substance luminescente émet pendant le temps de décroissance dans le domaine spectral
compris entre 480 nm et 750 nm.
5. Caractéristique de sécurité selon une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la substance luminescente est réalisé sous la forme d'un mélange de substances luminescentes,
dont les composants de substance luminescente présentent des temps de décroissance
différents, reconnaissables sensoriellement après la fin de l'excitation.
6. Caractéristique de sécurité selon la revendication 5, caractérisée en ce que le mélange de substance luminescentes contient une substance luminescente qui devient
luminescente sous excitation UV et décroît rapidement, dont la photoluminescence stationnaire
visuellement perceptible agit comme masquage de l'émission de la substance luminescente
servant d'élément de sécurité.
7. Caractéristique de sécurité selon une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la substance luminescente est réalisée sous forme de pigments de substance luminescente
pouvant être traités dans le cadre d'un procédé d'impression.
8. Caractéristique de sécurité selon la revendication 7, caractérisé en ce que les pigments de substance luminescente tracent un motif prédéterminé dans l'élément
de sécurité.
9. Dispositif de vérification d'un document de sécurité (02), comprenant :
- une caractéristique de sécurité (01), qui est fixée sur le document de sécurité
(02), contient une substance luminescente qui peut être excitée pour émettre et est
configurée selon une des revendications 1 à 8,
- un smartphone (07) comportant une unité d'éclairage (04) pour exciter la substance
luminescente de l'élément de sécurité, comportant une caméra (09) pour capturer l'émission
de la substance luminescente après l'achèvement de l'excitation pendant un temps de
décroissance prédéterminé en enregistrant une série d'images, et comportant une unité
de traitement de données pour l'évaluation de la série d'images, dans lequel l'émission
enregistrée pendant le temps de décroissance est comparée aux valeurs de référence
mémorisées afin de vérifier le document de sécurité.
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'une application (app) est installée sur le smartphone (07), qui commande l'unité d'éclairage
(04), la caméra (09) et l'unité de traitement de données.
11. Dispositif selon une des revendications 9 à 10, caractérisé en ce que la distance entre le smartphone et le document de sécurité à contrôler est choisie
inférieure ou égale à la plage de mise au point du smartphone.