DE10214371A1

DE10214371A1 - Wert- oder Sicherheitsdokument mit einer Schaltung

Info

Publication number: DE10214371A1
Application number: DE10214371A
Authority: DE
Inventors: Dieter Sauter; Anett Bailleu; Konstantin Poetschke; Oliver Muth; Daniel Grammlich; Manfred Paeschke; Arnim Franz-Burgholz; Benedikt Ahlers
Original assignee: Bundesdruckerei GmbH
Current assignee: Bundesdruckerei GmbH
Priority date: 2002-01-10
Filing date: 2002-03-30
Publication date: 2003-07-31
Also published as: DE50212457D1; DE10214370A1; DE10214369A1; AU2002352256A1; ATE399651T1; DE20200358U1; DE10214369B4; WO2003057502A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wert- oder Sicherheitsdokument 1, wie zum Beispiel eine Banknote, einen Personalausweis, Führerschein, Briefmarke, Eintrittskarte, Wertmarke, Aktie, Etikett oder eine Verpackung mit einer Schaltung, wobei zumindest ein Element 2, 3, 4, 5 der Schaltung auf das Wert- oder Sicherheitsdokument 1 aufgedruckt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Wert- oder Sicherheitsdokument mit einer Schaltung sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Wert- oder Sicherheitsdokuments. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Überprüfung eines Wert- oder Sicherheitsdokuments.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Wert- oder Sicherheitsdokumente, wie zum Beispiel Banknoten, Personalausweise, Führerscheine, Briefmarken, Eintrittskarten, Wertmarken, Kreditkarten, Scheckkarten, Aktien, Verpackungen und dergleichen, mit Sicherheitsmerkmalen zu versehen, die die Fälschung oder unautorisierte Modifikation solcher Dokumente erschweren oder gar unmöglich machen. Als "Dokument" wird in diesem Sinne im weiteren auch ein Produkt bezeichnet, welches mit einem entsprechenden Sicherheitsmerkmal versehen ist.
Zu den bekannten Sicherheitsmerkmalen gehören Wasserzeichen. Solche Wasserzeichen werden im Gegenlicht sichtbar und zeigen dann ein bestimmtes Motiv oder eine Wertzahl, wie zum Beispiel den Nennwert der betreffenden Banknote.
Ein weiteres Sicherheitsmerkmal ist der Sicherheitsfaden. Die Sicherheitsüberprüfung findet hierbei so statt, dass im Gegenlicht eine dunklere Linie sichtbar werden muss.
Des Weiteren ist es bekannt, Spezial-Folienstreifen mit Sicherheitsmerkmalen, wie zum Beispiel Hologrammen aufzubringen. Die Hologramme ermöglichen beispielsweise, dass beim Kippen einer Banknote, je nach dem Betrachtungswinkel, unterschiedliche Symbole oder Zahlen erscheinen.
Ferner ist zur Realisierung von Sicherheitsmerkmalen die Verwendung von Perlglanzstreifen bekannt. Beim Kippen der Banknote wird hierbei ein zum Beispiel goldfarbener Streifen sichtbar, in dem ein Symbol und die jeweilige Wertzahl zu erkennen sind. Ein solcher Perlglanzstreifen ist zum Beispiel auf dem 20 EURO Schein vorhanden.
Bei den genannten Sicherheitsmerkmalen handelt es sich um sogenannte "Public Features", das heißt, um solche Sicherheitsmerkmale, die für jedermann ohne die Zuhilfenahme von speziellen Geräten überprüfbar sind und ohne dass besondere Kenntnisse erforderlich sind.
Ferner sind aus dem Stand der Technik auch Wert- oder Sicherheitsdokumente bekannt, die eine Schaltung aufweisen:
Aus DE 695 09 783 T2 ist eine Wertkarte bekannt, die ein dünnes Gehäuse aufweist, in dem sich Tonerzeugungsmittel zur Erzeugung eines vorgewählten Tonmusters befinden. In dem Gehäuse befindet sich ferner eine Stromquelle, um die Tonerzeugungsmittel mit elektrischem Strom zu versorgen.
Aus der DE 198 18 710 A1 ist eine Grußkarte bekannt, die ein Mikrophon zur Aufnahme einer Sprachnachricht aufweist. Die Grußkarte hat ferner einen Lautsprecher zur Wiedergabe der aufgenommenen Sprachnachricht. Die zur Realisierung der entsprechenden Schaltung erforderlichen elektrischen Bauelemente werden durch Drähte miteinander verschaltet.
Aus der DE 42 20 762 A1 ist eine Geburtstagskarte mit Bildanzeigefunktion bekannt. Auf der Karte sind hierzu ein Flüssigkeitskristalldisplay sowie weitere diskrete Bauelemente angeordnet, die über Drähte miteinander verschaltet sind.
Aus der US 4,763,927 ist ein Sicherheitsdokument bekannt, in dem sich ein Sicherheitsinlay mit piezoelektrischen Eigenschaften befindet. Das Vorhandensein dieses Inlays kann durch Kontaktierung von Außen geprüft werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde ein verbessertes Wert- oder Sicherheitsdokument und ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines Wert- oder Sicherheitsdokuments zu schaffen. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Vorrichtung zur Überprüfung des Sicherheitsmerkmals eines Wert- oder Sicherheitsdokuments zu schaffen.
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche jeweils gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass durch das Aufdrucken einer Schaltung auf das Wert- oder Sicherheitsdokument diese einen integralen Bestandteil des Wert- oder Sicherheitsdokuments bildet und praktisch nicht von diesem getrennt werden kann. Dies bietet ein besonders hohes Maß an Sicherheit gegen Manipulationen.
Die drucktechnische Aufbringung einer Schaltung hat ferner den Vorteil, dass der Gebrauch des Wert- oder Sicherheitsdokuments nicht durch in das Wert- oder Sicherheitsdokument eingebrachte diskrete Bauelemente behindert wird, wie dies im Stand der Technik oftmals der Fall ist. Dies ermöglicht auch Applikationen für Wert- oder Sicherheitsdokumente, bei denen die Dokumente üblicherweise geknickt oder gefaltet werden, wie dies zum Beispiel bei Geldscheinen der Fall ist.
Von weiterem besonderen Vorteil ist, dass die Erfindung die Realisierung eines Systems auf dem Wert- oder Sicherheitsdokument erlaubt. Dieses System kann mit einer aktiven oder einer passiven Energiequelle ausgestattet sein, die die Energie zur Aktivierung des auf dem Wert- oder Sicherheitsdokument befindlichen Sicherheitsmerkmals liefert. Auf diese Art und Weise lassen sich insbesondere Public Features realisieren.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat das Wert- oder Sicherheitsdokument zumindest eine Trägerschicht aus Papier oder einer Kunststofffolie. Auf diese Trägerschicht wird eine Schaltung mittels eines Druckverfahrens aufgebracht. Als Druckverfahren eignen sich insbesondere Tintenstrahldruckverfahren, Siebdruck, Hochdruck, Tiefdruck und Flachdruck.
Zur Realisierung von Leiterbahnen oder anderen elektrisch leitfähigen Strukturen der Schaltung wird eine elektrisch leitfähige Druckfarbe verwendet. Als elektrisch leitfähige Druckfarbe eignet sich zum Beispiel ein elektrisch leitfähiges Polymer. Solche elektrisch leitfähigen Polymere sind an sich aus dem Stand der Technik bekannt (vgl. Hans Hofstraat "Will Polymer Electronics Change the Electronics Industry?", Polytronic 2001, Conference Proceedings).
Ferner können erfindungsgemäß isolierende und/oder dielektrische und/oder hochpermeable und/oder piezoelektrische Druckfarben zur Realisierung von Schaltungsstrukturen verwendet werden. Auch Druckfarben mit diesen genannten Eigenschaften sind an sich aus dem Stand der Technik bekannt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beinhaltet die Schaltung eine aktive Energiequelle in Form einer gedruckten Batterie. Die Herstellung einer solchen gedruckten Batterie erfolgt mittels Mehrschichtdruck von elektrisch aktiven Substanzen, wie zum Beispiel Lithiumpolymeren.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der Energiequelle um eine passive Energiequelle, wie zum Beispiel eine Solarzelle oder um eine Antenne.
Solarzellen können zum einen über sehr dünne Folien auf die Trägerschicht appliziert werden oder zum anderen durch die Verwendung an sich bekannter Druckverfahren (vgl. Plastic Solar Cells", Adv. Funct. Mater. 2001, 11, No. 1, February, Seite 15 bis 26).
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden Widerstände und/oder Transistoren und/oder Spulen und/oder Halbleiterbauelemente und/oder Kondensatoren drucktechnisch aufgebracht. Dies ist insbesondere für die Realisierung eines funktionellen Systems auf dem Wert- oder Sicherheitsdokument als integralem Bestandteil des Dokuments besonders vorteilhaft.
Vorzugsweise erfolgt das Drucken von Kondensatoren, Spulen und pn- Übergängen durch Mehrschichtdruck, wobei für die verschiedenen Schichten jeweils Druckfarben mit unterschiedlichen elektrischen Eigenschaften verwendet werden, um das gewünschten Bauelement zu realisieren.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung befindet sich auf dem Wert- oder Sicherheitsdokument eine Spule, die an eine passive Energiequelle, wie zum Beispiel eine Solarzelle angeschlossen ist. Zur Überprüfung der Echtheit des Dokuments wird dieses mittels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung geprüft. Hierzu wird beispielsweise gepulstes Licht auf die Solarzelle gestrahlt, so dass die Spule ein entsprechendes gepulstes magnetisches Feld erzeugt. Dieses magnetische Feld wird mit einer Hall-Sonde erfasst. Entspricht eine erfasste Feldeigenschaft einer vorgegebenen Feldeigenschaft, so wird das Dokument als echt eingestuft.
Im weiteren werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wert- oder Sicherheitsdokuments mit einem auf dem Dokument realisierten System,
Fig. 2 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur drucktechnischen Herstellung einer Spule mittels eines Mehrschichtdruckverfahrens,
Fig. 3 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur drucktechnischen Herstellung eines Kondensators,
Fig. 4 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Kondensators mit einem Mehrschichtdruckverfahren,
Fig. 5 eine Schaltung des Wert- oder Sicherheitsdokuments mit einem Schwingkreis und einer LED,
Fig. 6 eine Schaltung des Wert- oder Sicherheitsdokuments mit einem Lautsprecher,
Fig. 7 eine Schaltung des Wert- oder Sicherheitsdokuments mit einer Antenne als passiver Energiequelle und einem Schwingkreis,
Fig. 8 eine Schaltung des Wert- oder Sicherheitsdokuments mit einem Schwingkreis und einem RC-Glied,
Fig. 9 eine Ausführungsform des Wert- oder Sicherheitsdokuments mit einer Solarzelle und einer Spule sowie ein Blockdiagramm einer Ausführungsform einer Vorrichtung zur Überprüfung des Sicherheitsmerkmals des Dokuments.
Die Fig. 1 zeigt ein Dokument 1. Bei dem Dokument 1 handelt es sich um ein Wert- oder Sicherheitsdokument, wie zum Beispiel eine Banknote, eine Briefmarke, einen Personalausweis, Reisepass, Führerschein, Etikett oder dergleichen. Auf dem Dokument 1 befindet sich eine gedruckte Schaltung mit einer Ausgabe- oder Sendeeinheit 2 und einer Energiequelle 3.
Bei der Energiequelle 3 handelt es sich um eine aktive oder um eine passive Energiequelle. Beispielsweise kann die Energiequelle 3 als aktive Energiequelle in Form einer aufgedruckten Batterie realisiert sein.
Im Gegensatz zu einer Batterie entzieht eine passive Energiequelle der Umgebung Energie, um diese in eine andere Energieform umzuwandeln. Zur Realisierung einer solchen passiven Energiequelle kann die Energiequelle 3 als Solarzelle oder als Antenne ausgebildet sein.
Die Energiequelle 3 ist mit der Einheit 2 über die Leitungen 4 und 5 verbunden. Über die Leitungen 4 und 5 wird die Energie von der Energiequelle 3 an die Einheit 2 übertragen.
Zumindest die Leitungen 4 und 5 sind auf das Dokument 1 aufgedruckt. Vorzugsweise ist jedoch das gesamte Systems bestehend aus der Ausgabe- oder Sendeeinheit 2, der Energiequelle 3 sowie der Leitungen 4 und 5 auf das Dokument 1 aufgedruckt.
Hierfür werden verschiedene Druckfarben unterschiedlicher elektrischer Eigenschaften verwendet. Die Druckfarben werden vorzugsweise in einem Mehrschichtdruckverfahren auf das Dokument 1 in verschiedenen Schichten aufgebracht, um so elektrische und/oder elektronische Bauelemente in der Einheit 2 und/oder der Energiequelle 3 zu realisieren. Dabei können an sich aus dem Stand der Technik bekannte Druckverfahren, wie zum Beispiel Tintenstrahldruckverfahren, Siebdruck, Hochdruck, Tiefdruck und Flachdruck verwendet werden.
Die Leitungen 4 und 5 sowie weitere leitfähige Strukturen der Schaltung werden mittels leitfähiger Druckfarbe erzeugt, die in einem oder mehreren Druckgängen aufgebracht wird. Elektrisch isolierende Druckfarbe wird unter anderem als Isolationsschicht zwischen elektrisch leitfähigen Schichten eines in Mehrschichtdrucktechnik hergestellten elektrischen oder elektronischen Bauelements verwendet. Darüber hinaus kann Druckfarbe mit dielektrischen Eigenschaften beispielsweise zur Herstellung von Kondensatoren und Druckfarbe mit magnetischen Eigenschaften, insbesondere hochpermeable Druckfarbe, zur Herstellung von Spulen verwendet werden. Mittels Druckfarbe, die piezoelektrische Partikel beinhaltet, lassen sich ferner Piezoelemente aufdrucken.
Für den Fall, dass die Energiequelle 3 als Batterie ausgebildet ist, kommen bevorzugt elektrisch aktive Substanzen, wie Lithium-Polymere zum Einsatz, die durch Mehrschichtdruck über- oder nebeneinander aufgebracht werden, um ein elektrochemisches Element zu realisieren.
Handelt es sich bei der Energiequelle 3 dagegen um eine Solarzelle, so kommen bevorzugt leitfähige Polymere wie zum Beispiel Polyanilin zum Einsatz. Von besonderem Vorteil ist dabei, dass sich unter Verwendung solcher leitfähiger Polymere Solarzellen drucktechnisch mittels Mehrschichtdruck herstellen lassen. Die Elektroden, die photosensitive Schicht, die Isolatorschicht und gegebenenfalls weitere Schichten der Solarzelle werden dabei durch Aufdrucken einer Druckfarbe der jeweils erforderlichen elektrischen Eigenschaft realisiert. Von besonderem Vorteil ist dabei, dass eine derart hergestellte Solarzelle sehr flexibel und biegsam ist und sich somit nahtlos in das Dokument 1 integriert.
Alternativ kann die Energiequelle 3 auch durch eine Solarzelle realisiert werden, die sich auf einer sehr dünnen Folie befindet. Die auf der dünnen Folie befindliche Solarzelle wird auf das Dokument 1 appliziert und von den Leitungen 4 und 5 kontaktiert.
Der Einsatz von mit leitfähigen Polymeren gedruckten Solarzellen wird jedoch auch deshalb bevorzugt, da diese im Vergleich zu Silizium-Solarzellen bei Einstrahlung von Sonnenlicht auch unter schlechten Beleuchtungsverhältnissen ein im Verhältnis höheren Wirkungsgrad besitzen. Dies macht gedruckte Solarzellen ideal für sogenannte "Indoor-Applications".
Die Einheit 2 beinhaltet ein oder mehrere elektrische und 1 oder elektronische Bauelemente. Hierbei kann es sich beispielsweise um Widerstände, Spulen, Kondensatoren sowie aktive Bauelemente, insbesondere Halbleiter- Bauelemente wie elektronische Schalter, Leuchtdioden und integrierte Schaltkreise, handeln. Die drucktechnische Realisierung solcher Bauelemente erfolgt vorzugsweise jeweils mittels ein oder mehreren drucktechnisch auf das Dokument 1 aufgebrachten Schichten von Druckfarbe, wobei für verschiedene Schichten Druckfarben unterschiedlicher elektrischer oder elektronischer Eigenschaften eingesetzt werden. Dies wird im Weiteren insbesondere mit Bezugnahme auf die Fig. 2, 3 und 4 näher erläutert.
Die Einheit 2 beinhaltet ferner ein oder mehrere elektrische oder elektronische Bauelemente zur Realisierung eines Sicherheitsmerkmals. Hierzu wird zumindest ein Teil der von der Energiequelle 3 gelieferten elektrischen Energie in nicht elektrische Energie umgewandelt, die von dem betreffenden Bauelement abgestrahlt wird. Das Sicherheitsmerkmal wird dabei beispielsweise über einen primären oder sekundären physikalischen und/oder chemischen Effekt aktiviert, so dass sich eine überprüfbare Eigenschaft verändert.
Beispielsweise kann es sich bei den betreffenden Bauelement um einen akustischen Verbraucher handeln, das heißt, die von der Energiequelle 3 gelieferte Energie wird zumindest teilweise zur Erzeugung von Schallwellen verwendet.
Eine Möglichkeit ist dabei die Verwendung eines sogenannten Faltlautsprechers. Die Herstellung eines Faltlautsprechers in Folienstärke ist an sich aus dem Stand der Technik bekannt.
Alternativ handelt es sich bei dem Bauelement um elektrolumineszente Farbstoffe oder Pigmente. Solche Farbstoffe können im elektrischen Feld angeregt werden und kehren unter Lichtemission wieder in ihren Grundzustand zurück. Ein solches elektrolumineszentes Element lässt sich erfindungsgemäß durch Aufdrucken eines elektrolumineszenten Farbstoffes realisieren. Alternativ oder zusätzlich kommen thermochrome Farbstoffe und/oder elektrochrome Farbstoffe zum Einsatz, die ebenfalls aufgedruckt werden oder mittels dünner Folien appliziert werden.
Ferner können auch Polarisationseffekte auf der Basis magnetischer Pigmente zur Realisierung eines Sicherheitsmerkmals genutzt werden. Dabei wird die Polarisation von paramagnetischen Pigmenten in einem elektrischen Feld genutzt. Alternativ kommen Liquid Christal Polymers (LCP) hierfür zum Einsatz.
Ferner lässt sich auch eine LED oder mehrere LEDs zur Realisierung eines Sicherheitsmerkmals verwenden. Besonders geeignet sind hierfür organische LEDs, sogenannte OLEDs. Die Herstellung solcher OLEDs ist an sich bekannt aus "OLED Matrix Displays: Technology and Fundamentals", Polytronic 2001, Conference Procedings, Oktober 21-24, 2001.
Besonders vorteilhaft ist dabei, dass sich OLEDs auch drucktechnisch mittels der genannten Druckverfahren herstellen lassen.
Die Fig. 2 zeigt eine drucktechnisch hergestellte Spule sowie die drucktechnische Herstellung einer solchen Spule in einem Mehrschichtdruckverfahren. Auf das Dokument 1 wird zunächst in einem ersten Druckgang eine Anzahl von Spulenwindungshälften 6 mittels elektrisch leitfähiger Druckfarbe aufgebracht.
Danach wird in einem zweiten Druckgang eine Schicht 7 aus elektrisch isolierender Druckfarbe aufgedruckt. Diese überdeckt den größten Teil der Spulenwindungshälften 6, jedoch nicht die Endbereich 8 der Spulenwindungshälften 6. Danach wird eine Schicht 9 von Druckfarbe mit einer hohen Permeabilität aufgedruckt. Diese befindet sich in einem mittleren Bereich der Spulenwindungshälfte 6 und dient zur Realisierung des Spulenkerns.
In einem nachfolgenden Druckgang wird eine Schicht 10 mit elektrisch isolierender Druckfarbe aufgebracht. Diese Schicht 10 überdeckt die Schicht 9 und auch die Spulenwindungshälfte 6 jedoch wiederum nicht die Endbereiche 8 der Spulenwindungshälfte 6. Auf diese Art und Weise wird die Schicht 9 von den isolierenden Schichten 7 und 10 eingebettet, so dass die Schicht 9 von der Spulenwindungshälfte 6 elektrisch isoliert ist. Schließlich wird die Spulenwindungshälfte 11 aufgedruckt. Dies erfolgt so, dass die Endbereiche 12 der Spulenwindungshälfte 11 die Endbereiche 8 der Spulenwindungshälfte 6 überlappen und diese somit elektrisch kontaktieren. Auf diese Art und Weise wird also eine Spule drucktechnisch hergestellt und zwar mit einem Mehrschichtdruckverfahren unter Verwendung von elektrisch leitfähiger Druckfarbe, elektrisch isolierender Druckfarbe und Druckfarbe einer hohen Permeabilität. Durch Aufdrucken einer weiteren Spule z. B. neben oder über der in der Fig. 2 gezeigten Spule, lässt sich so auch ein gedruckter Transformator realisieren.
Die Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform des Dokuments 1 mit einem drucktechnisch hergestellten Kondensator. Der Kondensator hat die beiden Elektroden 13. Sowohl die Elektroden 13 als auch die Leitungen 4 und 5, die die Elektroden 13 kontaktieren, werden mittels einer leitfähigen Druckfarbe aufgedruckt. Dies kann in einem einzigen Druckgang erfolgen.
Zwischen die Elektroden 13 wird, vorzugsweise anschließend, in einem anderen Ausführungsbeispiel bei einem geeigneten Druckverfahren gleichzeitig mit den Elektroden, ein Dielektrikum 14 gedruckt, und zwar mittels einer Druckfarbe mit hohem ε_r. Vorzugsweise ist diese Druckfarbe elektrisch isolierend, um einen Kurzschluss mit den Elektroden 13 zu vermeiden. Alternativ können jeweils an den Elektroden 13 Isolatoren mittels elektrisch isolierender Druckfarbe eingedruckt werden.
Die Fig. 4 zeigt einen weiteren Kondensator auf einer Ausführungsform des Dokuments 1. Der Kondensator hat eine Elektrode 15, die in derselben Ebene wie die Leitung 4 auf das Dokument 1 mittels elektrisch leitfähiger Druckfarbe aufgedruckt wird. Darüber folgt eine Schicht 16 aus elektrisch isolierender Druckfarbe, die die Elektrode 15 zum größten Teil überdeckt.
Schließlich wird die Elektrode 17 des Kondensators durch Aufdrucken einer weiteren elektrisch leitfähigen Schicht mittels elektrisch leitfähiger Druckfarbe realisiert. Dies kann gleichzeitig mit dem Drucken der Leitung 5 erfolgen, welche die Elektrode 17 kontaktiert. Auf diese Art und Weise erhält man einen mittels Mehrschichtdruckverfahren hergestellten Kondensator auf dem Dokument 1.
Eine weitere alternative Ausführungsform eines solchen Kondensators ist das Aufdrucken der Elektroden des Kondensators auf unterschiedlichen Seiten des Dokuments 1; in diesem Fall bildet das Dokument 1 selbst als Träger der Schaltung das Dielektrikum für den Kondensator.
Die Fig. 5, 6, 7 und 8 zeigen weitere verschieden Ausführungsbeispiele des Dokuments 1 für Schwingkreisapplikationen auf der Basis von gedruckten Bauelementen zur Verifikation von Sicherheitsmerkmalen.
In der Ausführungsform der Fig. 5 hat das Dokument 1 eine aktive Energiequelle in Form einer gedruckten Batterie 18. Die Einheit 2 beinhaltet in diesem Fall einen Schwingkreis 19 sowie ein Bauelement 20 zur Realisierung eines Sicherheitsmerkmals.
Der Schwingkreis 19 beinhaltet einen gedruckten ohmschen Widerstand 21, eine gedruckte Spule 22 und einen gedruckten Kondensator 23. Der Widerstand 21, die Spule 22 und der Kondensator 23 sind parallel geschaltet.
Bei dem Bauelement 20 handelt es sich um eine LED 24, die parallel zu dem Schwingkreis 19 geschaltet ist. Der Schwingkreis 19 wird über die Leitungen 4 und 5 von der Batterie 18 mit elektrischer Energie versorgt. Durch das Schwingen des Schwingkreises 19 blinkt die LED 24 mit einer charakteristischen Blinkfrequenz, die der Schwingfrequenz des Schwingkreises entspricht. Auf diese Art und Weise wird also ein optisch wahrnehmbares Sicherheitsmerkmal realisiert.
In der Ausführungsform der Fig. 6 beinhaltet das Dokument 1 eine Solarzelle 26 als passive Energiequelle. Dagegen ist als Bauelement 20 zur Realisierung eines Sicherheitsmerkmals in der Einheit 2 ein Faltlautsprecher 25 vorgesehen. Der Faltlautsprecher 25 wird über die Leitungen 4 und 5 von der Solarzelle 26 mit elektrischer Energie versorgt, sobald Licht auf die Solarzelle 26 fällt. Mit Hilfe des Faltlautsprecher 25 ist also ein akustisch wahrnehmbares Sicherheitsmerkmal gegeben.
Die Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform des Dokuments 1, in der eine gedruckte Antenne 27 als Energiequelle 3 dient. Eine gedruckte Antenne 27 lässt sich beispielsweise durch eine mittels leitfähiger Druckfarbe aufgedruckte Leiterbahn realisieren.
Die Einheit 2 beinhaltet in der Ausführungsform der Fig. 7 einen Serienschwingkreis 28 bestehend aus einem Widerstand 29, einer Spule 30 und einem Kondensator 31. Zur akustischen Ausgabe dient in diesem Fall an Stelle des Faltlautsprechers 25 (vgl. Fig. 6) ein Piezoschallsender 32. Ein solcher Piezoschallsender 32 lässt sich durch Aufdrucken einer Druckfarbe mit piezoelektrischen Partikeln realisieren.
Der Piezoschallsender 32 ist an den Serienschwingkreis 28 geschaltet. Sobald elektromagnetische Energie in die Antenne 27 eingekoppelt wird, beginnt der Serienschwingkreis 28 zu schwingen, so dass der Piezoschallsender 32 eine entsprechende akustische Welle absendet. Auch auf diese Art und Weise ist also ein akustisch wahrnehmbares Sicherheitsmerkmal gegeben.
Die Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform des Dokuments 1, wobei die Energiequelle 3 wiederum durch eine Solarzelle 26 realisiert ist. Das Sicherheitsmerkmal ist - wie bei der Ausführungsform der Fig. 5 - durch eine LED 24 gegeben, die mit einem Schwingkreis verbunden ist. In dem hier betrachteten Ausführungsbeispiel besteht der Schwingkreis aus der Parallelschaltung von Widerstand 21, Spule 22 und Kondensator 23 sowie aus der Serienschaltung von Kondensator 31 und Widerstand 29. Sobald Licht auf die Solarzelle 26 fällt, liefert diese Energie an den Schwingkreis, so dass er zu schwingen beginnt und Energie an die LED 24 liefert. Die LED 24 blinkt dann mit einer charakteristischen Frequenz.
Die Fig. 9 zeigt eine Ausführungsform des Dokuments 1 mit einer Solarzelle 26 und einer Spule 22, die über die Leitungen 4 und 5 mit der Solarzelle 26 verbunden ist. Das Dokument 1 befindet sich innerhalb oder in dem Bereich einer Vorrichtung, die eine Lichtquelle 33 aufweist, sowie eine Hall-Sonde 34.
Die Lichtquelle 33 und die Hall-Sonde 34 sind mit einer Steuerung 35 verbunden. Die Steuerung 35 ist ferner mit einem Speicher 36 verbunden, der zur Speicherung einer vorgegebenen Feldstärke und/oder zur Speicherung eines vorgegebenen zeitlichen Verlaufs der Feldstärke dient. Ferner ist die Steuerung 35 mit einer Ausgabeeinheit 37 zur Ausgabe eines akustischen oder optischen Signals verbunden.
Die Steuerung 35 schaltet zunächst die Lichtquelle 33 ein, so dass die Solarzelle 26 mit Licht bestrahlt wird. Daraufhin liegt eine Spannung an den Leitungen 4 und 5 an, so dass durch die Spule 22 ein elektrisches Feld mit einer bestimmten Feldstärke erzeugt wird. Diese Feldstärke wird von der Hall- Sonde 34 gemessen und der Messwert wird analog oder digital an die Steuerung 35 übertragen.
Die Steuerung 35 vergleicht dann den gemessenen Feldstärkewert mit dem in dem Speicher 36 abgelegten Feldstärkewert. Wenn beide Feldstärkewerte hinreichend genau übereinstimmen, so gilt das Dokument 1 als echt. Die Echtheit des Dokuments 1 wird dann über die Ausgabe 37 für einen Benutzer signalisiert.
Alternativ oder zusätzlich kann von der Steuerung 35 auch der nach dem Einschalten der Lichtquelle 33 von der Hall-Sonde 34 gemessene zeitliche Verlauf der Feldstärke mit einer entsprechenden Feldstärkenkennlinie des Speichers 36 verglichen werden. Ergibt sich eine hinreichende Übereinstimmung des gemessenen zeitlichen Verlaufs und des in dem Speicher 36 abgelegten zeitlichen Verlaufs, so gilt das Dokument 1 wiederum als echt und es erfolgt eine entsprechende Ausgabe über die Ausgabeeinheit 37.
Ferner ist es auch möglich, dass die Steuerung 35 die Lichtquelle 33 ständig in einem Pulsbetrieb ansteuert, so dass von der Hall-Sonde 34 den einzelnen Pulsen entsprechende Feldstärkewerte geliefert werden. In dieser Betriebsart kann die Vorrichtung ständig eingeschaltet bleiben, so dass man nur noch das Dokument 1 unter die Lichtquelle 33 halten muss, um unmittelbar über die Ausgabeeinheit 37 die Information zu erhalten, ob das Dokument 1 echt ist oder nicht.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Wert- oder Sicherheitsdokument eine zumindest teilweise auf den Schaltungselementen aufgebrachte Schutzschicht auf, die die Schaltungselemente vor Umwelteinflüssen schützen soll. Die Schutzschicht besteht vorzugsweise aus Kunststoff. In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Schutzschicht auch teilweise transparent und/oder elektrisch isolierend ausgebildet sein. Die Schutzschicht kann aufgedruckt werden oder auflaminiert werden.
Durch die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung werden Wert- oder Sicherheitsdokumente mit Sicherheitsmerkmalen geschaffen, die vor allem als Public-Feature Sicherheitsmerkmale eingesetzt werden können. Bezugszeichenliste 1 Dokument
2 Einheit
3 Energiequelle
4 Leitung
5 Leitung
6 Spulenwindungshälfte
7 Schicht
8 Endbereich
9 Schicht
10 Schicht
11 Spulenwindungshälfte
12 Endbereich
13 Elektrode
14 Dielektrikum
15 Elektrode
16 Schicht
17 Elektrode
18 gedruckte Batterie
19 Schwingkreis
20 Bauelement
21 Widerstand
22 Spule
23 Kondensator
24 LED
25 Faltenlautsprecher
26 Solarzelle
27 Antenne
28 Serienschwingkreis
29 Widerstand
30 Spule
31 Kondensator
32 Piezo-Schallsender
33 Lichtquelle
34 Hall-Sonde
35 Steuerung
36 Speicher
37 Ausgabeeinheit

Claims

1. Wert- oder Sicherheitsdokument mit einer Schaltung,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest ein Element (2, 3, 4, 5) der Schaltung auf das Wert- oder Sicherheitsdokument (1) aufgedruckt ist.

2. Wert- oder Sicherheitsdokument nach Anspruch 1, bei dem es sich um eine Banknote, einen Personalausweis, Führerschein, Briefmarke, Eintrittskarte, Wertmarke, Aktie, Etikett oder um eine Verpackung oder dergleichen handelt.

3. Wert- oder Sicherheitsdokument nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Dokument zumindest eine Trägerschicht für die Schaltung aus Papier aufweist.

4. Wert- oder Sicherheitsdokument nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, wobei das Dokument zumindest eine Trägerschicht für die Schaltung aus einer Kunststofffolie aufweist.

5. Wert- oder Sicherheitsdokument nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Schaltung zumindest teilweise mittels einer leitfähigen Druckfarbe realisiert ist.

6. Wert- oder Sicherheitsdokument nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, wobei die Schaltung zumindest teilweise durch eine isolierende und/oder dielektrische Druckfarbe realisiert ist.

7. Wert- oder Sicherheitsdokument nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, wobei die Schaltung zumindest teilweise durch eine Druckfarbe mit magnetischen Eigenschaften realisiert ist, vorzugsweise mittels einer hochpermeablen Druckfarbe.

8. Wert- oder Sicherheitsdokument nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, wobei die Schaltung eine gedruckte Energiequelle beinhaltet.

9. Wert- oder Sicherheitsdokument nach Anspruch 8, wobei es sich bei der Energiequelle um eine aktive oder um eine passive Energiequelle handelt.

10. Wert- oder Sicherheitsdokument nach Anspruch 8 oder 9, wobei es sich bei der Energiequelle um einen gedruckte Batterie (18) oder um eine gedruckte Solarzelle (26) oder um eine Antenne (27) handelt.

11. Wert- oder Sicherheitsdokument nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10, wobei die Schaltung zumindest ein aus mehreren Druckschichten bestehendes Bauelement beinhaltet.

12. Wert- oder Sicherheitsdokument nach Anspruch 11, wobei es sich bei dem Bauelement um einen Kondensator oder um eine Spule oder um einen Transistor handelt.

13. Wert- oder Sicherheitsdokument nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12, wobei die Schaltung einen Schwingkreis aus gedruckten Bauelementen beinhaltet.

14. Wert- oder Sicherheitsdokument nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 13, wobei die Schaltung zur Realisierung eines Sicherheitsmerkmals ausgebildet ist.

15. Wert- oder Sicherheitsdokument nach Anspruch 14, wobei die Schaltung zur Realisierung des Sicherheitsmerkmals ein gedrucktes Bauelement beinhaltet.

16. Wert- oder Sicherheitsdokument nach Anspruch 15, wobei es sich bei dem gedruckten Bauelement um ein Bauelement mit einer elektroluminiszierenden Eigenschaft, eine Leuchtdiode (24) oder um einen akustischen Schallsender (25, 32) handelt.

17. Verfahren zur Herstellung eines Wert- oder Sicherheitsdokuments mit folgenden Schritten:

- Zurverfügungstellung eines Trägers aus Papier und/oder Kunststofffolie für das Dokument (1),

- Aufdrucken einer elektrischen und/oder elektronischen Schaltung auf den Träger mit einer Druckfarbe.

18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei der Druck mittels eines oder mehrerer der folgenden Verfahren erfolgt: Tintenstrahldruck, Siebdruck, Hochdruck Tiefdruck oder Flachdruck.

19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, wobei eine leitfähige Druckfarbe verwendet wird.

20. Verfahren nach Anspruch 17, 18 oder 19, wobei eine elektrisch isolierende und/oder dielektrische Druckfarbe verwendet wird.

21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 17 bis 20, wobei eine Druckfarbe mit einer magnetischen Eigenschaft, vorzugsweise eine hochpermeable Druckfarbe, oder eine Druckfarbe mit einer piezoelektrischen Eigenschaft verwendet wird.

22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 17 bis 21, wobei zumindest ein elektrisches oder elektronisches Bauelement der Schaltung mittels eines Mehrschichtdruckverfahrens hergestellt wird.

23. Verfahren nach Anspruch 22, wobei die Herstellung einer Spule mit den folgenden Schritten erfolgt:

a) Aufdrucken einer Anzahl von ersten Spulenwindungshälften (6) mittels einer elektrisch leitfähigen Druckfarbe auf den Träger,

b) Aufdrucken einer elektrisch isolierenden Druckfarbe (7) auf die ersten Spulenwindungshälften, so dass die ersten Spulenwindungshälften zumindest teilweise von der elektrisch isolierenden Druckfarbe überdeckt werden,

c) Aufdrucken von zweiten Spulenwindungshälften (11) mittels einer elektrisch leitfähigen Druckfarbe, so dass die ersten und zweiten Spulenwindungshälften jeweils in einem Endbereich (8, 12) einen elektrischen Kontakt ausbilden.

24. Verfahren nach Anspruch 23, wobei eine Druckfarbe (9) mit hoher Permeabilität über die ersten Spulenwindungshälften gedruckt wird, bevor die zweiten Spulenwindungshälften gedruckt werden.

25. Verfahren nach Anspruch 22, wobei die Herstellung eines Kondensators mit den folgenden Schritten erfolgt:

a) Aufdrucken einer ersten Kondensatorelektrode (15) mittels einer elektrisch leitfähigen Druckfarbe,

b) Aufdrucken einer elektrisch isolierenden Druckfarbe (16) mit dielektrischen Eigenschaften,

c) Aufdrucken einer zweiten Kondensatorelektrode (17) mittels einer elektrisch leitfähigen Druckfarbe.

26. Vorrichtung zur Überprüfung eines Wert- oder Sicherheitsdokuments mit

- Mitteln (22) zur Erfassung einer Eigenschaft eines von einem Wert- oder Sicherheitsdokument abgestrahlten Feldes, insbesondere eines magnetischen, elektromagnetischen oder Schallfeldes,

- Mitteln (35, 36) zum Vergleich der Eigenschaft mit einer vorgegebenen Eigenschaft,

- Mitteln (37) zur Abgabe eines Signals in Abhängigkeit von dem Vergleich.

27. Vorrichtung nach Anspruch 26, wobei es sich bei der Eigenschaft um eine Feldstärke des Feldes handelt.

28. Vorrichtung nach Anspruch 26, wobei es sich bei der Eigenschaft um eine zeitliche Änderung der Feldstärke des Feldes handelt.

29. Vorrichtung nach Anspruch 26, 27 oder 28 mit Mitteln (33) zur Lieferung von Energie an das Wert- oder Sicherheitsdokument, wobei es sich bei der Energie vorzugsweise um Licht oder um eine hochfrequente elektromagnetische Welle handelt.

30. Vorrichtung nach Anspruch 29 mit Mitteln (35) zum Pulsen der Mittel zur Lieferung der Energie.