Brevet FR2680423A1 — publié le 19930219

i DOCUMENT DE SECURITE A ELEMENT DE SECURITE INTEGRE ET SON PROCEDE DE FABRICATION La présente invention a pour objet un document de sécu- rité tel qu'un billet de banque, une carte d'identité ou analogue, comprenant un élément de sécurité plat qui est apte à une vérification d'authenticité à la fois visuelle et auto- matique. US-A-4 387 112 décrit de tels éléments de sécurité que l'on peut utiliser pour identifier à la fois visuellement et automatiquement un objet de valeur A cette fin, les substan- ces minérales luminescentes spéciales sont noyées dans des encres ou dans des fibres de sorte qu'elles présentent des effets de fluorescence ou de phosphorescence quand on les soumet à une excitation adéquate, par exemple au moyen d'un champ électrique, ces effets n'étant pas reproductibles avec des composés organiques usuels du commerce Lors de la véri- fication d'authenticité, la substance incorporée est d'abord excitée et l'on observe la décroissance de la phosphores- cence Par application d'un rayonnement infrarouge, de champs électriques ou analogues, l'énergie accumulée provoque alors une augmentation de la phosphorescence Cet altération dans le rayonnement émis sert de caractéristique d'authenticité. Cependant, ce procédé est très complexe et très élaboré en raison d'une part de la double irradiation et, d'autre part, des composés minéraux peu courants. L'invention a, en conséquence, pour but de proposer un élément de sécurité à usages multiples et que l'on puisse fabriquer économiquement en un grand nombre d'unités. Ce problème est résolu en ce que l'élément de sécurité est du type multicouches et présente des propriétés d'élec- troluminescence L'élément de sécurité qui est une bande de film électroluminescente multicouches dont la largeur est comprise entre 0, 4 et 0,2 mm et qui est noyé complètement dans le matériau du document de sécurité. L'élément de sécurité peut passer directement vers la surface du document par des ouvertures en forme de fenêtres, de sorte qu'il soit facilement identifiable en lumière inci- dente dans la zone de ces fenêtres. Selon un autre mode de réalisation, l'élément de sécu- rité est noyé dans le document de sécurité sur toute sa sur- face et comporte deux couches métalliques entre lesquelles est disposé un matériau électroluminescent L'élément de sécurité peut être combiné avec de l'information addition- nelle sous forme de caractères alphanumériques imprimés, ou bien avec une écriture en négatif, ou bien avec des colo- riages ou des impressions qui sont fluorescents sous une lumière ultraviolette. Le procédé selon l'invention pour fabriquer un élément de sécurité multicouches devant être incorporé dans un docu- ment de sécurité tel qu'un billet de banque, une carte d'i- dentité ou similaire, l'élément de sécurité étant apte à une vérification d'authenticité à la fois visuelle et automati- que, est caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivan- tes consistant à: revêtir un film en matière plastique d'un matériau métallique; imprimer avec une encre mélangée à un matériau électro- luminescent sur la face métallisée du film en bande; imprimer avec une encre thermoscellable dans les espa- ces non munies de matériau électroluminescent; revêtir un second film en matière plastique d'un maté- riau métallique; imprimer cette seconde couche métallique avec de l'en- cre thermoscellable; calandrer les deux films de sorte que le matériau élec- troluminescent soit scellé vis-à-vis de l'extérieur par le composé thermoscellable et les films; découper les films stratifiés en bandes, en commandant les couteaux pour qu'ils opèrent dans les espaces munis du composé thermoscellable. Les films plastiques peuvent être recouverts sous vide d'aluminium. Selon un autre mode de réalisation du procédé de l'in- vention, on munit les bandes d'encre électroluminescente de discontinuités ou interruptions donnant naissance à un champ d'informations codées consistant en des surfaces électrolu- minescentes Les films stratifiés sont coupés en bandes de 1,2 mm de largeur, ou bien les films stratifiés sont coupés en bandes dont la largeur est de quelques millimètres. Un autre procédé de fabrication selon l'invention d'un document de sécurité tel qu'une carte d'identité ou simi- laire, un élément de sécurité apte à une vérification d'au- thenticité à la fois visuelle et automatique étant incorporé dans le document de sécurité, caractérisé en ce qu'il compor- te les étapes suivantes consistant à: revêtir une texture d'une couche métallique; imprimer à plat d'une encre électroluminescente sur la couche métallique; revêtir cette couche électroluminescente d'une couche métallique; recouvrir cette couche métallique d'un film protecteur transparent. L'une des couches métalliques est au moins semi- perméable à la lumière et l'on munit la couche métallique appliquée de données imprimées. Selon un autre mode de réalisation du procédé, on pré- voit dans la couche métallique semi-perméable à la lumière des creux en forme d'écriture en négatif ou de symbole et on applique les couches métalliques et la couche électrolumi- nescente insérée entre elles sur la face arrière du document. L'électroluminescence est en rapport avec la fluores- cence et la phosphorescence d'une substance, qui est créée par application d'un champ électrique C'est seulement sur certaines substances ou composés que l'on peut observer l'é- lectroluminescence, car cette propriété est étroitement liée à la structure cristalline de la substance particulière. De telles substances ou composés sont noyés, selon l'invention, dans des fils de sécurité qui du fait de leur incorporation à des documents de sécurité présentent des caractéristiques de sécurité intrinsèques et augmentent, de ce fait, la protection de documents contre la falsification. L'utilisation de ce que l'on appelle des fils ou fila- ments de sécurité est communément connue dans le domaine de la fabrication des papiers de sécurité On emploie par exem- ple des fils en matière plastique métallisée en polyester, polyéthylène ou cellophane qui peuvent, en outre, être munis d'impressions fluorescentes en lumière ultraviolette De tels fils sont également connus supports de petits caractères microscopiques qui remplacent une métallisation ou s'y ajou- tent Enfin, on connaît aussi un grand nombre de fils à pro- priétés électroconductrices ou magnétiques A côté de tous ces matériaux pour fils de sécurité décrits, on connaît également de nombreuses combinaisons des effets dont on vient de parler. Le matériau selon l'invention, pour la fabrication de fils de sécurité électroluminescents offre par rapport aux fils de sécurité connus un grand nombre de propriétés avan- tageuses Pour les fils de sécurité électroluminescents, on peut non seulement contrôler leur simple existence mais aussi contrôler automatiquement ou par des techniques de mesure et reconnaître par vision à l'aide de moyens simples des pro- priétés physiques spécifiques Comme il est possible de faire que de tels fils émettent de la lumière en appliquant des ten- sions électriques, et que cette émission de lumière peut être réalisée dans les plages spéciales de longueur d'onde en choisissant de façon correspondante les pigments électrolu- minescents, l'oeil humain de même qu'un système de mesure électrique ou électronique sera capable de percevoir et d'é- valuer l'émission lumineuse Les caractéristiques de sécurité incorporées dans des fils de sécurité et décelables par une technique de mesure, comme une mesure de conductibilité élec- trique, une mesure magnétique ou analogues, étaient situées, jusqu'à présent, au-delà de la perception humaine et n'é- taient accessibles qu'à des systèmes de mesure. En outre, de tels matériaux sont généralement également électroconducteurs car des couches électroconductrices sont nécessaires dans le matériau des fils pour l'application de la tension électrique Cette conductivité électrique peut être utilisée comme caractéristique de contrôle supplémen- taire accessible aux techniques de mesure, à côté de l'élec- troluminescence, sans qu'il soit nécessaire d'apporter des changements à la structure des fils de sécurité Pour cette raison, on a la possibilité, en plus de la luminescence, d'inclure également la conductivité électrique comme critère d'authenticité pour la vérification automatique Dans un cas isolé, le contrôle peut également rester limité à l'une de ces caractéristiques Le fil électroluminescent selon l'in- vention présente aussi une combinaison avantageuse de pro- priétés décelables automatiquement ou par l'oeil humain. Les fils de sécurité selon l'invention sont fabriqués en feuilles qui sont coupées en bandes Dans un mode de réa- lisation préféré, deux feuilles en matière plastique sont munies chacune, sur une face, d'une mince couche d'aluminium. Sur l'une des couches métalliques, un matériau électrolumi- nescent à base de sulfure de zinc est imprimé en forme de bande Les feuilles en matière synthétique sont ensuite stra- tifiées de sorte que le matériau électroluminescent vienne se loger entre les couches métalliques Dans la dernière étape, cette feuille stratifiée est coupée en fils en correspondance avec les bandes électroluminescentes. En outre, les couches conductrices peuvent être, par des techniques spéciales, munies de ce que l'on appelle des écritures négatives ou des écritures en négatif que l'on peut concevoir en tant qu'interruption ou coupure de la couche conductrice Dans un mode de réalisation, une des couches électroconductrices est fortement opaque, c'est-à-dire qu'elle est conçue pour présenter une absorption optique d'au moins 80 % En variante, il est également possible de rendre les couches électroconductrices si minces qu'elles apparais- sent quasi-transparentes, ou de faire usage d'un matériau optiquement transparent pour les fabriquer Pour ce dernier procédé, conviennent par exemple des oxydes d'étain spéciale- ment dopés qui peuvent être métallisés par le vide en minces couches Des fils de ce type sont transparents et elles peu- vent, pour cette raison, être en plus pourvues de micro- impressions que la lumière U V rend fluorescentes. Les fils de sécurité selon l'invention peuvent être utilisés avantageusement également pour les cartes d'iden- tité Ces cartes peuvent consister en une combinaison de matériaux en matière plastique et de couches spéciales de papier, mais, le cas échéant, elles peuvent également être fabriquées en utilisant seulement des couches en matière plastique Dans des cas extrêmes, de telles cartes peuvent présenter sur toute leur surface une couche électrolumines- cente de sorte que l'application d'une tension électrique adéquate provoque l'émission de lumière par excitation sur toute la carte. D'autres buts, avantages et caractéristiques apparaî- tront à la lecture de la description de divers modes de réa- lisation de l'invention, faite à titre non limitatif et en regard du dessin annexé, o: la figure 1 représente un billet de banque à fil de sécurité intégré; la figure 2 illustre la structure de couche d'une feuille stratifiée pour la réalisation des fils de sécurité selon l'invention. La figure 1 représente un papier valeur 1 à fil de sécurité intégré 2 Le fil de sécurité peut être intégre complètement dans le matériau en papier, comme cela est in- diqué par les lignes tiretées, de sorte qu'il soit très dif- ficile de le déceler en lumière incidente Toutefois, le fil peut être également conçu comme étant ce que l'on appelle un de fil de sécurité à fenêtre Dans ce cas, la fil de sécurité est presque tissé dans le matériau en papier, c'est-à-dire qu'il passe directement à la surface du billet de banque, à certains intervalles, et il est facile à reconnaître à cet endroit là, même en lumière incidente. La structure particulière du fil de sécurité 2 selon l'invention est illustrée à la figure 2 Un film 3 en poly- ester, d'environ 25 pm d'épaisseur (par exemple du Hostaphan RG), est tout d'abord pourvu d'une très mince couche d'alu- minium métallique 4, sous vide La couche 4 est conçue de façon que l'on obtienne environ 70 à 80 % d'absorption optique dans le domaine spectrale du visible Sur la face de ce film muni de métal, on a imprimé sous forme de bande une encre 6 qui contient un matériau électroluminescent On utilise dans la longueur longitudinale du film des bandes dont la largeur est de 0,6 mm et qui sont séparées par des espaces de 0,6 mm de large par exemple Dans les espaces intercalaires, on imprime à l'aide d'un second cylindre d'impression des bandes d'une encre thermoscellable 5 Cette encre se compose d'une solution de 30 g de Vinnapas B 100/20 VL (fabriquée par Wacker AG) dans 70 g d'éthanol. Le matériau électroluminescent est fabriqué sur une base de sulfure de zinc selon une spécification (Electrolu- minescence and related effects, Henry F Ivey, New York, London 1963) Le matériau obtenu est moulu dans un liant polyamide jusqu'à une dimension particulaire comprise entre 2 et 5 pim On prépare le liant par dissolution de 25 g de Versamid 725 (fabriqué par Schering AG) dans un mélange de g d'éthanol et 35 g de benzène (point d'ébullition de 100 à 130 'C) On ajoute pour cela en morceaux obtenus par frot- tement 35 g du sulfure de zinc mentionné ci-dessus dans 100 g de solution. Un second film polyester 30 de la même épaisseur est soumis à un revêtement d'aluminium métallique, sous vide, de la façon décrite ci-dessus, et est ensuite soumis à une im- pression sur toute sa surface avec une laque thermoscellable selon la recette donnée plus haut Les deux films sont stratifiés ensemble à la chaleur et sous pression et ils sont alors coupés en fils de 1,2 mm de largeur La coupe est commandée de telle façon que les couteaux passent chaque fois dans les espaces intermédiaires munis des bandes thermoscel- lables On obtient de cette façon des fils à l'intérieur desquels est noyée la masse électroluminescente et qui sont étanches à l'égard de l'extérieur par les deux films et la masse thermoscellable De cette façon, la pénétration de l'humidité dans la substance électroluminescente est évitée, ce qui pourrait conduite à la dégradation prématurée de l'é- lectroluminescence. Si l'on applique le matériau électroluminescent dans ce but, et si l'on adapte la commande du couteau, on peut évi- demment également envisager d'autres largeurs de fils jusqu'à quelques millimètres De tels tronçons de fil plus larges analogues à des hologrammes sont applicables, par exemple, sur la face avant de documents. Egalement, la substance électroluminescente 6 ne doit impérativement pas être déposée sur le film polyester métal- lisé 3 sous la forme de bandes décrites plus haut Une va- riante possible consiste à prévoir des discontinuités ou interruptions de 1 à 6 mm à des intervalles réguliers à l'in- térieur des bandes (vue en direction longitudinale) L'encre thermoscellable 5 est alors imprimée à la fois entre les bandes électroluminescentes et sur les interruptions à l'in- térieur des bandes On obtient ainsi une grille d'encre ther- moscellable dont les lacunes contiennent des éléments élec- troluminescents de, par exemple, 0,6 mm de largeur, et qui s'étendent dans la direction longitudinale de l'impression sur des distances allant de quelques millimètres à quelques centimètres. Le second film 30 est préparé de la façon décrite préa- lablement et l'ensemble de la structure est stratifiée d'une façon connue. La modification du procédé a pour effet d'entourer la substance électroluminescente complètement sur les quatre côtés avec l'encre thermoscellable En découpant ce matériau de la façon ci-dessus décrite, le fil qui peut, de la même façon, avoir une largeur par exemple de 1,2 mm, réalise un modèle de champs électroluminescents, ce qui présente divers avantages Premièrement, si on découpe un morceau de par exemple 10 cm de longueur dans un tel fil, ce morceau est protégé également contre la pénétration de l'humidité Même si une couche électroluminescente est coupée accidentellement à l'extrémité frontale ou arrière du morceau et est, de ce fait, exposée, les champs intacts à l'intérieur de la pièce fonctionnent encore tout aussi bien qu'auparavant. Cette division en champ permet d'incorporer un code dans les fils On pourrait faire une division des champs, par exemple sous la forme d'un code à barre, d'un code morse ou sous tout autre code spécial support d'information. Un fil obtenu de la manière ci-dessus est excité par application d'une tension d'alimentation de 220 V à 50 Hz (en utilisant une résistance de protection de 10 k Ohms) de chaque côté du fil On obtient une intensité de champ d'environ 44 k V/cm Dans ces conditions, on observe une émission lumi- neuse 7 en bleu verdâtre à l'intérieur du fil que l'on iden- tifie à travers les minces couches métallisées sous vide 4, 40. L'application du fil de sécurité selon l'invention n'est pas limitée aux billets de banque, mais il peut être utilisé dans n'importe quel type de document de sécurité, y compris les cartes d'identité. Dans le cas particulier des cartes d'identité, on munit la carte sur sa surface d'une couche électroluminescente de sorte qu'en appliquant une tension correspondante, toute la carte soit soumise à une excitation de façon à émettre de la lumière La face supérieure de la texture de la carte est pourvue d'une couche électroconductrice et on imprime dessus le matériau électroluminescent Sur cette structure de stra- tifiée, on prévoit en plus un revêtement métallique Des couches de couverture totale de ce type peuvent être conçues par exemple de sorte qu'au moins l'une des couches métalli- ques soit semi-perméable à la lumière, et cette couche est alors garnie de données comme la face frontale de la carte. Enfin, cette face frontale est couverte d'une couche de ma- tière plastique transparente par thermoscellage Cependant, il se peut que l'on utilise aussi une couche électrolumines- cente au dos d'une telle carte que l'information appliquée soit utilisée ou non. Des combinaisons avec des propriétés supplémentaires sont également possibles dans le cas de telles cartes d'iden- tité Par exemple, une des couches électroconductrices peut être tournée vers la face frontale de la carte et elle peut porter des cavités formant une écriture en négatif ou un symbole correspondant Si on applique une tension à une telle carte, le symbole apparaît comme une image lumineuse sur la face avant de la carte. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. il REVENDICATIONS 1. Document de sécurité tel qu'un billet de banque, une carte d'identité ou similaire, comprenant un élément de sécurité plat, qui est apte à une vérification d'authenticité à la fois visuelle et automatique, caractérisé en ce que l'élément de sécurité est du type multicouches et présente des propriétés d'électroluminescence. 2. Document de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de sécurité est une bande de film électroluminescente multicouches ( 2). 3. Document de sécurité selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la bande de film électroluminescente ( 2) présente une largeur de 0,4 à 2 mm. 4. Document de sécurité selon l'une quelconque des revendications l à 3, caractérisé en ce que l'élément de sécurité ( 2) est complètement noyé dans le matériau du docu- ment. 5. Document de sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément de sécurité passe directement vers la surface du document par des ouvertures en forme de fenêtres, de sorte qu'il soit facilement identifiable en lumière incidente dans la zone de ces fenêtres. 6. Document de sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'élément de sécurité ( 2) est noyé dans le document ( 1) de sécurité sur toute sa surface. 7. Document de sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'élément de sécurité ( 2) comporte deux couches métalliques ( 4, 40) entre lesquelles est disposé un matériau ( 6) électroluminescent. 8. Document de sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'élément de sécurité ( 2) est combiné avec de l'information additionnelle sous forme de caractères alphanumériques imprimés. 9. Document de sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'élément de sécurité ( 2) est combiné avec une écriture en négatif. 10. Document de sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'élément de sécurité ( 2) est combiné avec des coloriages ou des impres- sions qui sont fluorescents sous une lumière ultraviolette. 11 Procédé pour fabriquer un élément de sécurité mul- ticouches devant être incorporé dans un document de sécurité tel qu'un billet de banque, une carte d'identité ou simi- laire, l'élément de sécurité étant apte à une vérification d'authenticité à la fois visuelle et automatique, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes consistant à: revêtir un film en matière plastique d'un matériau métallique; imprimer avec une encre mélangée à un matériau électro- luminescent sur la face métallisée du film en bande; imprimer avec une encre thermoscellable dans les espa- ces non munies de matériau électroluminescent; revêtir un second film en matière plastique d'un maté- riau métallique; imprimer cette seconde couche métallique avec de l'en- cre thermoscellable; calandrer les deux films de sorte que le matériau élec- troluminescent soit scellé vis-à-vis de l'extérieur par le composé thermoscellable et les films; découper les films stratifiés en bandes, en commandant les couteaux pour qu'ils opèrent dans les espaces munis du composé thermoscellable. 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que les films plastiques sont recouverts sous vide d'alu- minium. 13 Procédé selon la revendication 11 ou 12, caracté- risé en ce que l'on munit les bandes d'encre électrolumines- cente de discontinuités ou interruptions donnant naissance à un champ d'informations codées consistant en des surfaces électroluminescentes. 14 Procédé selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que les films stratifiés sont coupés en bandes de 1,2 mm de largeur. 15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que les films stratifiés sont coupés en bandes dont la largeur est de quelques millimètres. 16. Un procédé de fabrication d'un document de sécurité tel qu'une carte d'identité ou similaire, un élément de sécu- rité apte à une vérification d'authenticité à la fois visuelle et automatique étant incorporé dans le document de sécurité, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes consis- tant à: revêtir une texture d'une couche métallique; imprimer à plat d'une encre électroluminescente sur la couche métallique; revêtir cette couche électroluminescente d'une couche métallique; recouvrir cette couche métallique d'un film protecteur transparent. 17. Le procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'une des couches métalliques est au moins semi- perméable à la lumière. 18 Le procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'on munit la couche métallique appliquée de données imprimées. 19. Le procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'on prévoit dans la couche métallique semi-perméable à la lumière des creux en forme d'écriture en négatif ou de symbole. 20. Le procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'on applique les couches métalliques et la couche électroluminescente insérée entre elles sur la face arrière du document.