DE102004059465A1

DE102004059465A1 - Erkennungssystem

Info

Publication number: DE102004059465A1
Application number: DE102004059465A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Clemens; Walter Fix; Andreas Ullmann; Werner Reinhart
Original assignee: PolyIC GmbH and Co KG
Current assignee: Leonhard Kurz Stiftung and Co KG; PolyIC GmbH and Co KG
Priority date: 2004-12-10
Filing date: 2004-12-10
Publication date: 2006-06-14
Also published as: WO2006061002A1; MX2007006438A; AU2005313716B2; US20090237248A1; TW200634653A; TWI329840B; KR20070090912A; KR101151601B1; EP1828963B1; CN101076814A; JP2008523479A; US7940159B2; CA2590622C; EP1828963A1; AU2005313716A1; CA2590622A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement in Form eines flexiblen, mehrschichtigen Folienkörpers sowie ein Erkennungssystem mit einem derartigen Sicherheitselement. Das Sicherheitselement weist eine Empfangseinheit (61) zum Empfangen eines eine spezifische Kodierung enthaltenen elektromagnetischen Verifikationssignals (7) von einer Verifikationseinrichtung, eine Ausgabeeinheit (66) zur Ausgabe eines Freigabesignals und eine aktive und/oder passive organische Bauelemente aufweisende Freischalteelektronik (63, 64, 65) auf. Die Freischalteelektronik (63, 64, 65) überprüft, ob ein von der Empfangseinheit empfangenes Signal die spezifische Kodierungen enthält oder nicht enthält und steuert die Ausgabeeinheit (66) zur Ausgabe des Freigabesignals an, wenn das von der Empfangseinheit (61) empfangene Signal die spezifische Kodierung enthält.

Description

Die Erfindung betrifft ein Erkennungssystem sowie ein Sicherheitselement in Form eines flexiblen, mehrschichtigen Folienkörpers zur Verwendung in einem Erkennungssystem.

Es ist bekannt, mittels sogenannter RFID-Transponder (RFID = Radio Frequency Identification) Waren, Artikel oder Sicherheitsdokumente mit elektronisch auslesbaren Informationen zu versehen. Üblicherweise bestehen derartige RFID-Transponder im wesentlichen aus zwei Komponenten, einer Antenne und einem Siliziumchip. Antenne und Siliziumchip sind auf einem gemeinsamen Trägersubstrat montiert und mittels Kontaktierung elektrisch miteinander verbunden. Der von der Basisstation gesendete RF-Träger (RF-Radio Frequency) wird zur Basisstation rückgekoppelt und auf das rückgekoppelte Signal eine Identifizierungs-Information aufmoduliert.

Weiter ist in DE 101 41 440 C1 ein RFID-Transponder beschrieben, der – mit Ausnahme der Antenne – im wesentlichen aus organischen Bauelementen aufgebaut ist.

Das von einer Basisstation abgesendete Trägersignal wird in einen Antennen-Schwingkreis des RFID-Transponders eingekoppelt und sodann die induzierte Spannung gleichgerichtet. Die gleichgerichtete Spannung versorgt einen Logik-IC des RFID-Transponders, der einen Modulations-Transistor ansteuert. Der Modulations-Transistor wird von dem Logik-IC mit einer die Identifizierungs-Information darstellende Bit-Folge angesteuert, so dass die Dämpfung des Schwingkreises entsprechend dem binären Signal moduliert wird. Das sich hierdurch ändernde Abstrahlverhalten der Antenne wird von der Basisstation detektiert und als Antwortsignal des RFID-Transponders erfasst.

Organische Schaltkreise sind wesentlich langsamer als herkömmliche Schaltkreise auf Silizium-Basis, da organische Halbleiter in der Regel geringere Ladungsträgerbeweglichkeit als Silizium aufweisen und organische Feldeffekt-Transistoren auf dem Prinzip der Ladungsträger-Akkumulation, nicht dem Prinzip der Ladungsträger-Inversion basieren, worauf eine im Vergleich zu Silizium-Transistoren geringere Schaltgeschwindigkeit und ein unterschiedliches Schaltverhalten (z.B. Wechselspannungsuntauglichkeit) resultiert. Dies schränkt das Anwendungsgebiet von aus organischen Bauelementen zusammengesetzten Elektronikschaltungen ein und fordert – im Vergleich zu herkömmlichen auf Silizium-Technologie basierten Schaltkreisen – neuartige Schaltungskonzepte.

In WO 00/07151 wird weiter die Anwendung der RFID-Technologie zur Sicherung von Wertpapieren, beispielsweise Banknoten, Schecks, Aktien und dergleichen beschrieben. Das vom RFID-Transponder ausgesendete Ausgangssignal, das die Indentifizierungs-Informationen enthält, stellt ein Echtheitsmerkmal dar und wird zur Überprüfung der Echtheit des Sicherheitsdokuments überprüft. Das Ausgangssignal, das der RFID-Transponder bei Einkoppelung der Trägerfrequenz ausstrahlt, enthält z.B. die individuelle Seriennummer des Sicherheitsdokuments, die im Weiteren auch auf dem Sicherheitsdokument aufgedruckt ist. Durch Überprüfen dieser beiden Informationen wird festgestellt, ob es sich bei dem Sicherheitsdokument um eine Fälschung handelt oder nicht.

Ebenso wird in EP 1 134 694 A1 das Aufbringen eines Transponders auf ein Sicherheitsdokument beschrieben. Auch hier dient der Transponder als Merkmal zur Erkennung von Fälschungen oder zur Ortung des Dokuments.

Weiter beschreibt WO 03/057501 A1 auf ein Wert- oder Sicherheitsdokument eine elektronische Schaltung aufzubringen, wobei zumindest ein Element der elektronischen Schaltung auf das Wert- oder Sicherheitsdokument aufgedruckt ist. Dieser Aufdruck kann hierbei mittels elektrisch leitfähiger Druckfarben erfolgen.

Die elektronische Schaltung weist hierbei eine Energiequelle in Form einer gedruckten Batterie, einer Solarzelle oder einer Antenne auf. Weiter weist die elektronische Schaltung eine Ausgabeeinrichtung auf, beispielsweise eine LED. Eine Vorrichtung zur Überprüfung des Wert- oder Sicherheitsdokuments erfasst die Eigenschaften des von dieser Ausgabeeinrichtung abgestrahlten Feldes, vergleicht die Eigenschaften mit vorgegebenen Eigenschaften und bestimmt so, ob das Wert- oder Sicherheitsdokument echt ist oder nicht.

Ähnlich wie bei der oben beschriebenen Applizierung eines RFID-Transponders auf einem Sicherheitsdokument wird so ein vom Sicherheitsdokument ausgestrahltes Identifikationssignal zur Bestimmung der Echtheit des Sicherheitsdokuments überprüft.

Nachteilig bei derartigen Verfahren ist hierbei, dass die Überprüfung der Echtheit der Sicherheitsdokumente nur mit technisch aufwendigen Vorrichtungen durchführbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Erkennungssystem, insbesondere zur Erkennung der Echtheit von Sicherheitsdokumenten anzugeben.

Diese Aufgabe wird von einem Sicherheitselement in Form eines flexiblen, mehrschichtigen Folienkörpers gelöst, das eine Empfangseinheit zum Empfang eines eine spezifische Codierung enthaltenden elektromagnetischen Verifikationssignals von einer Verifikationseinrichtung, eine Ausgabeeinheit zur Ausgabe eines Freigabesignals und eine zumindest teilweise aus aktiven und/oder passiven organischen Bauelementen aufgebaute Freischalteelektronik aufweist, wobei die Freischalteelektronik so ausgestaltet ist, dass sie überprüft, ob ein von der Empfangseinheit empfangenes Signal die spezifische Codierung enthält oder nicht enthält und die Ausgabeeinheit zur Ausgabe des Freigabesignals ansteuert, wenn das von der Empfangseinheit empfangene Signal die spezifische Codierung enthält. Diese Aufgabe wird weiter von einem Erkennungssystem mit einer Verifikationseinrichtung und mindestens einem Sicherheitselement in Form eines flexiblen mehrschichtigen Folienkörpers gelöst, bei dem die Verifikationseinrichtung mit einer Sendeeinrichtung zum Aussenden eines eine spezifische Codierung enthaltenden elektro-magnetischen Verifikationssignals versehen ist und das Sicherheitselement eine Empfangseinheit zum Empfang des Verifikationssignals, eine Ausgabeeinheit zur Ausgabe eines Freigabesignals und eine zumindest teilweise aus aktiven und/oder passiven organischen Bauelementen aufgebaute Freischalteelektronik aufweist, die überprüft, ob ein von der Empfangseinheit empfangenes Signal die spezifische Codierung enthält oder nicht enthält und die Ausgabeeinheit zur Ausgabe des Freigabesignals ansteuert, wenn das von der Empfangseinheit empfangene Signal die spezifische Codierung enthält.

Durch die Erfindung wird es ermöglicht, Sicherheitsmerkmale bereit zu stellen, die sowohl ein hohes Maß an Fälschungssicherheit bieten, als auch kostengünstig hergestellt werden können und mit geringem Zeit- und Kostenaufwand auf ihre Echtheit überprüft werden können. Die Überprüfung der Sicherheitselemente gestaltet sich hierbei besonders einfach. Es ist beispielsweise nicht notwendig, eine von dem Sicherheitselement ausgegebene, unter Umständen eine Vielzahl von Ziffern umfassende Seriennummer zu überprüfen. Die Überprüfung des Sicherheitsmerkmals ist selbst für den Laien schnell und mit geringem Aufwand machbar. Das Sicherheitselement besteht aus einem flexiblen, mehrschichtigen Folienkörper mit aktiven und/oder passiven organischen Bauelementen, so dass eine Nachahmung des Sicherheitsmerkmals mittels allgemein zugänglicher Technologien, beispielsweise mittels elektronischer Schaltkreise basierend auf Silizium-Technologie, nur mit hohem Aufwand machbar oder zumindest sofort erkennbar ist.

Weiter ergibt sich durch die Erfindung die Möglichkeit, durch Erhöhung der Komplexität der Verifikationseinrichtung die Fälschungssicherheit im nachhinein ohne Vornahme von Änderungen in den Sicherheitselementen zu verbessern, beispielsweise in dem die Reaktion des Sicherheitselementes auf Änderungen des Verifikationssignals hin überprüft wird. Zur Erhöhung des Schutzes vor Fälschungen ist es somit nicht notwendig, eine Vielzahl von sich bereits im Umlauf befindlichen Sicherheitselementen zu ersetzen. Weiterhin kann hierdurch eine abgestufte Überprüfung des Sicherheitsmerkmals in Abhängigkeit von den jeweiligen Anforderungen realisiert werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen bezeichnet.

Die Verifikationseinrichtung kann zusätzlich über sensorische Elemente zur Erfassung von Einflüssen wie Druck, Temperatur, Feuchtigkeit verfügen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn als Ausgabeeinheit eine optische Ausgabeeinheit zur Ausgabe eines optischen Freigabesignals verwendet wird. Die Ausgabeeinheit weist beispielsweise ein oder mehrere elektrochrome Elemente, thermochrome Elemente, elektrophoretische Elemente oder flüssigkristalline Elemente (liquid Crystal = LC) oder organische Leuchtdioden auf. Das Freigabesignal ist so unmittelbar und eindeutig von dem Betrachter erfassbar. Weiter ist es auch möglich, das Freigabesignal akustisch oder über den Tastsinn, beispielsweise durch ein Piezo-Element oder einen Lautsprecher, olfaktorisch (z.B. Geruchssinn) oder thermisch (abkühlendes oder erhitzendes Elementes) dem Benutzer zu vermitteln. Weiter besteht die Möglichkeit, das Freigabesignal als maschinenlesbare Information auszugeben, die von der Verifikationseinrichtung erfasst werden kann. Es ist beispielsweise möglich, als Freigabesignal ein elektromagnetisches Signal auszugeben, dass von einem Empfänger (Antenne, Fotosensor, ...) der Verifikationseinrichtung erfasst werden kann. Eine Ausgabe eines elektrischen Signals über leitfähige Kontakte ist ebenfalls möglich. Weiter können die oben genannten Ausführungsvarianten miteinander kombiniert werden.

Die Empfangseinheit des Sicherheitselements weist vorzugsweise eine Antennenstruktur auf, die aus einer strukturierten elektrisch leitfähigen Schicht zum Empfang des elektromagnetischen Verifikationssignals besteht. Die Antennenstruktur ist hierbei in ihrer Größe und Formgebung an den von dem Verifikationssignal verwendeten Frequenzbereich und Kopplungsmethode angepasst. Weiter ist es hier auch möglich, zwei oder mehr Antennen, beispielsweise für unterschiedliche Frequenzen, vorzusehen. Verwendbare Frequenzbereiche sind z.B. 125–135 MHz, 13–14 MHz, 6–8 MHz, 20–40 MHz, 860–950 MHz oder 1,7–2,5 GHz. Die elektromagnetische Kopplung kann induktiv, kapazitiv oder durch Dipolwechselwirkung erfolgen, dies hängt vom Sender, der Antenne und dem Abstand zwischen Sender und Antenne ab. Als RF-Quellen können speziell hierfür aufgebaute Sender oder auch RFID Sender, Mobilfunk-Endgeräte, Funk-Schnittstellen, RF Fernsehsignale, sowie Infrarot- (IR) und UV- Quellen verwendet werden.

Weiter ist es auch möglich, dass das elektromagnetische Verifikationssignal im Bereich des sichtbaren Lichtes, im Infrarot-Bereich oder UV-Bereich liegt und die Empfangseinheit mit entsprechenden Sensoren, beispielsweise einer Fotodiode oder Solarzelle, zum Empfang einer derartigen elektro-magnetischen Strahlung versehen ist. Vorzugsweise sind solche Sensoren zumindest teilweise aus organischen Schichten aufgebaut.

Die Freischalteelektronik besteht vorzugsweise aus einer oder mehreren drucktechnisch erzeugten Schichten, die Schichten aus organisch leitfähigen und/oder halbleitenden Materialien umfassen. Die Freischalteelektronik umfasst hierbei vorzugsweise passive organische Bauelemente, beispielsweise organische Dioden, sowie aktive organische Bauelemente, beispielsweise organische Feldeffekttransistoren oder organische Speicherelemente.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung überprüft die Freischalteelektronik das von der Empfangseinheit empfangene Signal daraufhin, ob die Signalform des Signals der speziellen Codierung entspricht. Im einfachsten Fall überprüft die Freischalteelektronik hierzu die Frequenz und/oder die Amplitude des empfangenen Signals daraufhin, ob es einem vorbestimmten Wert entspricht. Im einfachsten Fall ist die Codierung somit allein durch eine bestimmte weitgehend festliegende RF-Trägerfrequenz gegeben. So bestimmt die Freischalteelektronik beispielsweise mittels eines Bandpasses und eines nachgeschalteten Fensterdiskriminators, ob das empfangene Signal Signalanteile (einer vorbestimmten Feldstärke) in einem vorbestimmten Frequenzbereich besitzt. Durch Parallelschaltung mehrere derartige Schaltungen, die unter Umständen mittels eines Logik-Gatters miteinander verbunden sind, lässt sich das Vorliegen komplexer Signalformen unter Verwendung organischer Bauelemente überprüfen.

Weiter ist es möglich, dass die Freischalteelektronik das von der Empfangseinheit empfangene Signal daraufhin überprüft, aus welcher Richtung das Signal auf das Sicherheitselement trifft und die Ausgabeeinheit zur Ausgabe des Freigabesignals nur dann ansteuert, wenn das von der Empfangseinheit empfangene Signal aus einer vorbestimmten Richtung auf das Sicherheitselement trifft. So ist es beispielsweise möglich, dass die Empfangseinheit mehrere, in einer Phased-Array Anordnung angeordnete Antennenstrukturen aufweist, die mit der Freischalteelektronik verbunden sind. Nach Auswertung der von den verschiedenen Antennenstrukturen empfangenen Signale ist es der Freischalteelektronik möglich, die Einfallsrichtung des Verifikationssignals zu bestimmen. Das Freigabesignal wird nur dann ausgegeben, wenn das Sicherheitselement in einer speziellen Position zur Verifikationseinrichtung gehalten wird. Wird beispielsweise das Sicherheitselement gedreht, so leuchtet eine ein Freigabesignal ausgebende organische Leuchtdiode oder etwaiges anderes Ausgabelement nur unter einer speziellen Winkelposition zur Verifikationseinrichtung auf.

Gemäß eines weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiels der Erfindung erfolgt die Ausgabe des Freigabesignals nur dann, wenn eine vorbestimmte Kombination von verschiedenartigen, erfassbaren Eingangssignalen vorliegt. Das Verifikationssignal besteht so aus einer speziellen Kombination von verschiedenartigen Eingangssignalen, beispielsweise RF + Licht, Licht + Druck oder RF, IR + Temperatur. Die Freischaltelektronik überprüft die Kombination der Eingangssignale daraufhin, ob sie die spezifische Kodierung, z.B die spezifische Kombination, enthält oder nicht enthält und steuert die Ausgabeeinheit entsprechend an.

Gemäß eines weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung überprüft die Freischalteelektronik das von der Empfangseinheit empfangene Signal daraufhin, ob die Änderung der Signalform des Signals der speziellen Codierung entspricht. So überprüft die Freischalteelektronik beispielsweise, ob die Änderung der Frequenz, der Phase und/oder der Amplitude des empfangenen Signals vorbestimmten Werten entspricht. Beispielsweise ermittelt die Freischalteelektronik mittels der oben beschriebenen Baugruppe in bestimmten Zeitabständen die Signalstärke in bestimmten Frequenzbändern, vergleicht diese mit bestimmten Schwellwerten und speichert das so gewonnene Signal in einem als Zwischenspeicher dienenden Schieberegister. Durch den Vergleich des in dem Schieberegister gespeicherten Signalmusters mit einem in einem organischen Speicher gespeicherten Signalmuster wird sodann bestimmt, ob die Änderung der Signalform des empfangenen Signals der speziellen Codierung entspricht.

Weiter ist es auch möglich, dass die Freischalteelektronik das von der Empfangseinheit empfangene Signal demoduliert und ein in dem demodulierten Signal enthaltenes Codewort daraufhin überprüft, ob es der speziellen Codierung entspricht. Das von der Empfangseinheit empfangene Signal wird so beispielsweise einem Tiefpass zugeführt, in ein binäres Signal gewandet und mit einem in einem organischen Speicher gespeicherten vorbestimmten Code verglichen.

Das Sicherheitselement weist weiter eine Energieversorgungseinheit zur Speisung der Freischalteelektronik und der Ausgabeeinheit auf. Die Energieversorgungseinheit besteht beispielsweise aus einer Batterie, einer Solarzelle, oder auch aus einer Antenne mit nachgeschaltetem Gleichrichtung und Speicherkondensator zur Einkopplung eingestrahlter HF-Energie (HF = High Frequency).

Weiter können auch verschiedene Energieversorgungseinheiten kombiniert werden, z. B. wiederaufladbare Batterien mit Solarzellen. Es ist hierbei vorteilhaft, all diese Elemente in dem mehrschichtigen Folienkörper zu integrieren.

Weiter ist es auch möglich, dass das Sicherheitselement optional eine Sensoreinheit aufweist, mittels der beispielsweise Druck, Temperatur oder Feuchtigkeit erfasst und als Eingangssignal der Freischalteelektronik zugeführt werden. Das Aussenden des Freigabesignals erfolgt sodann auch in Abhängigkeit von den von diesen Sensoren ermittelten Werten.

Im Folgenden wird die Erfindung beispielhaft anhand mehrerer Ausführungsbeispiele durch Zuhilfenahme der beiliegenden Zeichnungen erläutert.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Erkennungssystems mit einer Verifikationseinrichtung und einem Sicherheitselement.
2 zeigt ein Blockdiagramm des Sicherheitselements nach 3.
3 zeigt eine schematische Darstellung des Aufbaus eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements.
1 zeigt ein Erkennungssystem mit einer Verifikationseinrichtung 1, mit einem zu sichernden Gegenstand 2 und mit einem Sicherheitselement 3.
Bei dem zu sichernden Gegenstand 2 handelt es sich um ein Sicherheitsdokument wie beispielsweise ein ID-Dokument oder eine Banknote, ein Produkt, eine Produktverpackung oder Produktumhüllung. Auf den zu sichernden Gegenstand 2 ist das Sicherheitselement 3 beispielsweise durch Heißprägen, Kaschieren, Aufkleben oder Laminieren aufgebracht. Das Sicherheitselement 3 wird so beispielsweise auf ein Trägermaterial des zu sichernden Gegenstand oder auf die Produktoberfläche selbst, beispielsweise auf Papier, Pappe, beschichtetes Papier, einen Kunststoff, eine Kunststofffolie z. B. aus Polyester oder PVC, oder eine beschichtete Folie appliziert. Weiter ist es auch möglich, das das Sicherheitselement 3 in den zu sichernden Gegenstand integriert wird, beispielsweise indem das Sicherheitselement zwischen zwei Kunststoffschichten des zu sichernden Gegenstandes einlaminiert wird.
Das Sicherheitselement 3 besteht aus einem mehrschichtigen, flexiblen Folienkörper mit ein oder mehreren elektrischen Funktionsschichten. Die elektrischen Funktionsschichten des Folienkörpers bestehen aus (organisch) leitfähigen Schichten, organisch halbleitenden Schichten, und/oder aus organischen Isolatorschichten, die, zumindest teilweise in strukturierter Form, übereinander angeordnet sind. Neben diesen elektrischen Funktionsschichten umfasst der mehrschichtige Folienkörper optional noch ein oder mehrere Trägerschichten, Schutzschichten, Dekorlagen, Haftvermittlungsschichten oder Klebeschichten.
Die elektrisch leitfähigen Funktionsschichten bestehen vorzugsweise aus einer leitfähigen, strukturierten Metallisierung, vorzugsweise aus Gold oder Silber. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, diese Funktionsschichten aus einem anorganischen elektrisch leitfähigen Material auszubilden, beispielsweise aus Indium-Zinn-Oxid, oder aus einem leitfähigen Polymer, beispielsweise aus Polyanilin oder Polypyrol.
Die organische halbleitende Funktionsschichten bestehen beispielsweise aus konjungierten Polymeren, wie Polythiophenen, Polythienylenvinylenen oder Polyfluorenderivaten, die aus Lösung durch Spin-Coating, Rakeln oder Bedrucken aufgebracht werden. Als organische Halbleiterschicht eignen sich auch sog. „small molecules", d.h. Oligomere wie Sexithiophen oder Pentacen, die durch eine Vakuumtechnik aufgedampft werden. Diese organischen Schichten werden bevorzugt durch ein Druckverfahren (Tiefdruck, Siebdruck, Tampondruck) bereits partiell oder musterförmig strukturiert aufgebracht. Dazu sind die für die Schichten vorgesehenen organischen Materialien als lösbare Polymere ausgebildet, wobei der Begriff des Polymers hierbei, wie weiter oben bereits beschrieben, auch Oligomere und „small moleculs" einschließt.
Die Verifikationsseinrichtung 1 weist eine Sendeeinrichtung 11 auf, die ein eine spezifische Kodierung enthaltendes elektromagnetisches Verifikationssignal 4 aussendet. Bei der Verifikationseinrichtung 1 kann es sich um ein spezielles, für die Überprüfung der Echtheit des Sicherheitselements 3 entwickeltes Gerät handeln. Es ist jedoch auch möglich, dass es sich bei der Verifikationseinrichtung um ein lediglich zusätzlich für diesen Zweck genutztes Gerät handelt. So kann es sich bei der Verifikationseinrichtung 1 beispielsweise um ein Mobilfunkendgerät, Computer oder PDA (=Personal Digital Assistant) handelt. Die Sendeeinrichtung wird in diesem Fall von einem GSM/UMTS Transceiver oder einem Transceiver für einer Funkschnittstelle für den Nahbereich, beispielsweise Bluetooth, gebildet.
Durch die Interaktion der elektrischen Funktionsschichten des Sicherheitselements 3 werden beim Auftreffen des elektromagnetischen Verifikationssignals 4 auf das Sicherheitselement 3 die im Folgenden anhand von 2 beschriebenen elektrischen Funktionen des Sicherheitselements 3 erbracht.
2 zeigt eine elektrisch-funktionelle, schematische Darstelle des Sicherheitselements 3 mit verschiedenen in dem Sicherheitselement 3 implementierten elektrischen Funktionsgruppen 31 bis 35.
Wie in 2 angedeutet, bilden die Funktionsgruppen 31 bis 35 vorzugsweise getrennte Systeme, die über elektrische Kontaktpunkte miteinander verbunden sind.
Die elektrische Funktionsgruppe 31 ist eine Empfangseinheit 31 zum Empfang des Verifikationssignals 4. Wird als Verifikationssignal 4 ein RF Signal verwendet, so besteht die Funktionsgruppe 31 aus einer an den Frequenzbereich und die beabsichtigte Kopplungsmethode des Verifikationssignals 4 angepasste Antennenstruktur. Diese wird von ein oder mehreren strukturierten, elektrisch leitfähigen Schichten oder Schichtbereichen des mehrschichtigen flexiblen Folienkörpers gebildet.
Die elektrische Funktionsgruppe 34 weist eine oder mehrere Sensor auf, die zusätzliche Eingangssignale erfassen. Diese Sensoren erfassen hierbei beispielsweise Druck, Temperatur, sichtbares Licht, UV- Strahlung oder IR-Strahlung und leiten ein die erfassten Größen wiedergebendes elektrisches Signal an die Funktionsgruppe 34 weiter. Auf die Funktionsgruppe 34 könnte auch verzichtet werden.
Die elektrische Funktionsgruppe 35 ist eine Energieversorgungseinheit. Auf die elektrische Funktionsgruppe 35 kann auch verzichtet werden, falls die in der Funktionsgruppe 31 eingekoppelte Energie des Verifikationssignals 4 zum Betrieb der übrigen Funktionsgruppen 32, 33 und u. U. 34 verwendet wird.
Die elektrische Funktionsgruppe 33 ist eine Ausgabeeinheit 33 zur Ausgabe eines Freigabesignals. Bevorzugt umfasst die Funktionsgruppe 33 ein elektrochromes Element, ein thermochromes Element, ein elektrolumeneszentes Element, ein elektrophosphoreszierendes Element, ein Flüssigkristall-Element oder eine organische Leuchtdiode, die auf ein entsprechendes elektrisches Eingangssignal ein optisches Freigabesignal ausgeben. Die elektrische Funktionsgruppe 33 wird so im Regelfall von 3 oder mehr übereinanderliegenden Schichten oder Schichtbereichens des flexiblen mehrschichten Folienkörpers gebildet, die zwei strukturierte elektrisch leitfähige Elektrodenschichten und zumindest eine dazwischenliegende, optisch aktive Schicht umfassen. Es ist hierbei auch möglich, dass die elektrische Funktionsgruppe 33 zwei oder mehr derartige, miteinander verschaltete Elemente aufweist. Zusätzlich kann die Funktionsgruppe 33 auch ein Piezo-Element zur Erzeugung eines Schallsignals oder eines taktil erfassbaren Signals und/oder ein Element zur Erzeugung eines thermisch oder durch den Geruchssinn erfassbaren Signals aufweisen.
Die elektrische Funktionsgruppe 32 ist eine Freischaltelektronik, die eine oder mehrere aktive und/oder passive, miteinander verschalte organische Bauelemente umfasst. Die elektrische Funktionsgruppe 32 wird so von mindestens 3 übereinanderliegenden Schichten oder Schichtbereichens des flexiblen mehrschichten Folienkörpers gebildet, die zumindest zwei strukturierte elektrisch leitfähige Elektrodenschichten und mindestens eine dazwischenliegende elektrische Funktionsschicht aufweisen. Hierdurch werden ein oder mehrere aktive und/oder passive, miteinander verschaltene organische Bauelemente gebildet. Die Freischalteelektronik umfasst hierbei vorzugsweise passive organische Bauelemente, beispielsweise organische Dioden, sowie aktive organische Bauelemente, beispielsweise organische Feldeffekttransistoren oder organische Speicherelemente.
Die durch die Verschaltung der elektrischen Bauelemente der Funktionsgruppe 32 realisierte Freischalteelektronik überprüft, ob ein von der Funktionsgruppe 31 empfangenes Signal die spezifische Codierung enthält oder nicht enthält und steuert die Funktionsgruppe 33 zur Ausgabe des Freigabesignals an, wenn das von der Funktionsgruppe 31 empfangene Signal die spezifische Codierung enthält.
Im einfachsten Fall bildet die Funktionsgruppe 32 zusammen mit der Funktionsgruppe 31 einen von einer Antenne und einem organischen Kondensator gebildeten selektiven Schwingkreis, der nur mit einer ganz speziellen Frequenz-/Frequenzbandbreite angeregt werden kann. Für den Fall der geeigneten Frequenz wird ein optisches Element des Funktionsgruppe durch einen von der Funktionsgruppe 33 angelegten Strom oder Spannung verändert. Vorzugsweise wird das optische Element hierbei durch einen Gleichstrom oder eine Gleichspannung verändert, die durch organische Bauelemente, z. B. einer organischen Diode, erzeugt werden. Die Funktionsgruppe 32 kann hierbei weiter einen als Fensterdiskriminator verschalteten organischen Feldeffekttransistor aufweisen, der die Funktionsgruppe 32 ansteuert. Dieser organische Feldeffekttransistor kann hierbei weiter mit ein oder mehreren vorgelagerten, einen weiteren Bandpass realisierenden organischen Bauelemente, einer der Energieversorgung oder der Selektierung weiterer Frequenzen dienenden zusätzlichen Koppelantenne oder einer sonstigen Energieversorgung verbunden sein.
3 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren elektrisch-funktionellen Ausgestaltung des Sicherheitselements 3.
3 zeigt eine Sendeeinrichtung 5, ein Verifikationssignal 5 und mehrere, durch die Interaktion der elektrischen Funktionsschichten des mehrschichtigen Folienkörpers implementierte und miteinander verbundene elektrische Bauelemente 61 bis 66. Durch die in 3 gewählte Darstellung wird die räumliche Anordnung dieser elektrischen Bauelemente zu einer vertikalen Schnittebene des mehrschichtigen Folienkörpers angedeutet.
Bei dem Bauelement 61 handelt es sich um eine Antenne. Bei dem Bauelement 62 handelt es sich um einen organischen Kondensator. Die Bauelemente 63 und 64 bilden einen, z. B. eine organische Diode und einen organischen Feldeffekttransitor aufweisenden organischen Gleichrichter. Das Bauelement 65 ist ein organisches Schaltungselement, das eine Logik-Operation implementiert.
Wie in 3 angedeutet, Ändert sich die Signalform, hier die Amplitude, des von der Sendeeinrichtung 5 auf das Sicherheitselement abgestrahlten elektromagnetischen Signals.
Der von den Bauelementen 61 und 62 gebildete selektive Schwingkreis ist so ausgelegt, dass er von dem. Sender 5 nur mit einer bestimmten Frequenz oder innerhalb eines spezifischen, eng begrenzten Frequenzbandes angeregt werden kann. Die an dem Schwingkreis anliegende Spannung wird über den organischen Gleichrichter abgegriffen und dem organischen Schaltungselement 65 zugeführt. Das in dem Signal 7 mittels Amplitudenmodulation kodiert enthaltene spezifische Codewort wird von dem organischen Schaltungselement 65 daraufhin überprüft, ob sie einem vorzugsweise in einem organischen Speicher abgespeicherten vorbestimmten Codewort entspricht. Diese Überprüfung wird vorzugsweise durch ein Schieberegister und ein mit diesem und dem organischen Speicher verbundenen Komparator mit nachgeschaltetem, als Treiber fungierenden organischen Feldeffekttransistor realisiert. Ist dies der Fall, so wird ein Strom oder eine Spannung an das Bauelement 66 angelegt, bei dem es sich um ein optisches Element handelt.
Durch die angelegten Strom oder die angelegte Spannung ändern sich die optischen Eigenschaften des Bauelements 66, so dass in das von dem Bauelement 66 reflektierte Licht ein dem Benutzer erkennbares Freigabesignal kodiert ist.

Claims

Sicherheitselement (3) in Form eines flexiblen mehrschichtigen Folienkörpers, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement (3) eine Empfangseinheit (31) zum Empfang eines eine spezifische Codierung enthaltenen elektromagnetischen Verifikationssignals (4) von einer Verifikationseinrichtung (1), eine Ausgabeeinheit (33) zur Ausgabe eines Freigabesignals und eine aktive und/oder passive organische Bauelemente aufweisende Freischalteelektronik (32) enthält, wobei die Freischalteelektronik (32) so ausgestaltet ist, dass sie überprüft, ob ein von der Empfangseinheit (31) empfangenes Signal die spezifische Codierung enthält oder nicht enthält und die Ausgabeeinheit (33) zur Ausgabe des Freigabesignals ansteuert, wenn das von der Empfangseinheit empfangene Signal die spezifische Codierung enthält.
Sicherheitselement (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabeeinheit (33) eine optische Ausgabeeinheit zur Ausgabe eines optischen Freigabesignals ist.
Sicherheitselement (3) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabeeinheit (33) mindestens ein elektrochromes Element, ein thermochromes Element, ein elektrolumeneszentes Element oder ein elektrophoretisches Element aufweist.
Sicherheitselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabeeinheit mindestens ein Flüssigkristall-Element aufweist.
Sicherheitselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabeeinheit mindestens eine organische Leuchtdiode aufweist.
Sicherheitselement nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabeeinheit ein Piezo-Element zur Erzeugung eines Schallsignals oder eines taktil erfassbaren Signals aufweist.
Sicherheitselement nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabeeinheit zur Erzeugung eines thermisch oder durch den Geruchssinn erfassbaren Signals ausgestaltet ist.
Sicherheitselement nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangseinheit (31) eine Antennenstruktur bestehend aus einer strukturierten elektrisch leitfähigen Schicht zum Empfang des elektromagnetischen Verifikationssignals umfasst.
Sicherheitselement nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Freischalteelektronik (32) das von der Empfangseinheit (31) empfangene Signal daraufhin überprüft, ob die Signalform des Signals (4) der speziellen Codierung entspricht, insbesondere die Frequenz und/oder die Amplitude des Signals (4) einen vorbestimmten Wert besitzt.
Sicherheitselement nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Freischalteelektronik (51) das von der Empfangseinheit (31) empfangene Signal daraufhin überprüft, aus welcher Richtung das Signal auf das Sicherheitselement (3) trifft und die Ausgabeeinheit (33) zur Ausgabe des Freigabesignals ansteuert, wenn das von der Empfangseinheit (31) empfangene Signal aus einer vorbestimmten Richtung auf das Sicherheitselement (3) trifft.
Sicherheitselement nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Freischalteelektronik (52) das von der Empfangseinheit (31) empfangene Signal daraufhin überprüft, ob die Änderung der Signalform des Signals der speziellen Codierung entspricht, insbesondere die Änderung der Frequenz, Phase und/oder der Amplitude des Signals vorbestimmten Werten entspricht.
Sicherheitselement nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Freischalteelektronik (53) das von der Empfangseinheit (31) empfangene Signal daraufhin überprüft, ob ein in dem modulierten Signal enthaltenes Codewort der speziellen Codierung entspricht, insbesondere ob dieses Codewort mit einem in einem Speicher des Sicherheitselements gespeicherten vorbestimmten Codewort übereinstimmt.
Sicherheitselement nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Freischalteelektronik (32) aktive und/oder passive organische Bauelemente umfasst.
Sicherheitselement nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Freischalteelektronik (32) eine oder mehrere drucktechnisch erzeugte Schichten aus organischen leitfähigen und/oder halbleitenden Materialien umfasst.
Sicherheitselement nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement weiter eine Energieversorgungseinheit (35) aufweist.
Sicherheitselement nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement (3) weiter eine Sensoreinheit (34) aufweist.
Sicherheitselement nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangseinheit (39), die Ausgabeeinheit (33) und die Freischalteelektronik (32) getrennte Systeme bilden, die über elektrische Kontaktpunkte miteinander verbunden sind.
Erkennungssystem, dadurch gekennzeichnet, dass das Erkennungssystem eine Verifikationseinrichtung (1) mit einer Sendeeinheit (11) zum Aussenden eines eine spezifische Kodierung enthaltenden elektromagnetischen Verifikationssignals (4) und mindestens ein Sicherheitselement (3) in Form eines flexiblen, mehrschichtigen Folienkörpers aufweist, das eine Empfangseinheit (31) zum Empfangen des Verifikationssignals, eine Ausgabeeinheit (33) zur Ausgabe eines Freigabesignals und eine aktive und/oder passive organische Bauelemente aufweisende Freischalteelektronik (32) enthält, wobei die Freischalteelektronik (32) so ausgestaltet ist, dass sie überprüft, ob ein von der Empfangseinheit (31) empfangenes Signal die spezifische Kodierung enthält oder nicht enthält und die Ausgabeeinheit zur Ausgabe des Freigabesignals ansteuert, wenn das von der Empfangseinheit empfangene Signal die spezifische Kodierung enthält.