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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sicherung sensibler
Artikel und einen sensiblen Artikel, der Gegenstand eines solchen
Verfahrens ist.
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Die
Erfindung findet eine vorteilhafte Anwendung in der Herstellung
von Banknoten oder vertraulichen Dokumenten, kann aber auch in der
Herstellung von Echtheitsetiketten sensibler Produkte und in der
Sicherung beliebiger sensibler Produkte angewendet werden.
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Zahlreiche
Techniken sind bekannt, um einen Gegenstand mit einer Markierung
zu versehen, die für
den Betrachter nicht sichtbar ist, aber von einem Authentifizierungsgerät erkannt
werden kann.
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So
ist es bekannt, in Banknoten Markierungen zu integrieren, die für das bloße Auge
unsichtbar sind, jedoch spezifische optische, elektromagnetische
oder elektrische Eigenschaften besitzen, deren Vorliegen allein
geeignete Geräte
bestimmen können.
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Insbesondere
existieren Verfahren, die es ermöglichen,
in Banknotenpapier Fasern, zum Beispiel aus Metall, einzuarbeiten,
die spezifische elektrische oder elektromagnetische Eigenschaften
besitzen, die aus Entfernung von Geräten erkannt werden können, die
ein Signal zur Anregung der Fasern aussenden können und eine spezifische Signatur
der Fasern aufnehmen und erkennen können.
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Ein
Beispiel für
ein solches Verfahren ist in dem Patent
US 4 265 703 gegeben.
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So
können
die Fasern mittels Ablesung bei Höchstfrequenz (insbesondere
vom Typ Mikrowellen) oder durch Magnetfeldmessung (wobei die Fasern
eine spezifische magnetische Signatur liefern) nachweisbar sein.
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Derartige
Anordnungen bilden Sicherheitselemente für Banknoten, schließen aber
eine Fälschung
nicht mit absoluter Sicherheit aus, da es immer möglich ist,
dass Fälscher
Kenntnis von den Merkmalen der erwarteten Antwort der Banknoten bei
einer Anregung zur Authentifizierung haben und Markierungsmittel
entwickeln, die diese Merkmale reproduzieren.
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Außerdem wäre es unter
bestimmten Umständen
vorteilhaft, speziell einen gegebenen Satz von Banknoten oder sensiblen
Produkten durch eine spezifische Markierung zu kennzeichnen, um
diese Banknoten oder Gegenstände
weiterzuverfolgen, wenn sie einmal in Umlauf gebracht wurden.
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Dies
könnte
verwendet werden, um eine Rückverfolgbarkeit
des Weges des spezifischen Satzes herzustellen, zum Beispiel für statistische
Zwecke. So wäre
es vorstellbar, einen bestimmten Satz von Produkten, wie Parfumflakons,
mit einer solchen spezifischen Markierung zu versehen, um die geographische
Verteilung der Flakons aus diesem Satz sichtbar zu machen. Dies
könnte
ebenfalls für
die Markierung von bestimmten Sätzen
von Banknoten angewandt werden.
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Ein
Ziel der Erfindung ist es, eine Markierung von sensiblen Gegenständen, wie
Banknoten, mit einem erhöhten
Sicherheitsniveau verglichen mit den vorstehend genannten bekannten
Anordnungen zu ermöglichen.
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Ein
weiteres Ziel der Erfindung besteht darüber hinaus darin, für bestimmte
Sätze solcher
sensibler Gegenstände
die Herstellung einer Rückverfolgbarkeit
zu ermöglichen.
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Es
ist zu präzisieren,
dass aus dem Dokument
US 5 581
257 ein Hochfrequenzsystem zur automatischen Identifizierung
bekannt ist.
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Dieses
Dokument erwähnt
die Möglichkeit, die
Antwort des Dokumentes bei einer gegebenen Anregung zu verändern.
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Natürlich könnte man
in Betracht ziehen, ein solches System einzusetzen, um ein Sicherheitsdokument,
wie eine Banknote, zu kennzeichnen.
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Allerdings
kann sich die Integration eines Markers der in diesem Dokument beschriebenen
Art in ein Sicherheitsdokument als problematisch erweisen.
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Darüber hinaus
beschränkt
sich die
US 5 581 257 darauf,
die Möglichkeit
zu erwähnen,
die Antwort eines Markers zu "verändern" – typischerweise um diese Antwort
zu löschen.
In der
US 5 581 257 findet sich
kein Hinweis, der es erlauben würde,
die vorstehend dargestellten Ziele zu erreichen – insbesondere was die Herstellung
einer Rückverfolgbarkeit
für bestimmte
Sätze von
sensiblen Gegenständen
betrifft.
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Um
die vorgenannten Ziele zu erreichen betrifft die Erfindung gemäß einem
ersten Aspekt ein Verfahren zur Sicherung eines vertraulichen Dokuments
gemäß Anspruch
1.
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Bevorzugte
aber nicht einschränkende
Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens
sind die folgenden:
- • die Eigenschaftsänderung
wird ohne Kontakt mit dem Artikel bewirkt,
- • die
Eigenschaftsänderung
wird durch Aussetzen gegenüber
einem elektrischen oder magnetischen Feld realisiert,
- • der
Marker, von dem eine Eigenschaft verändert wird, ist in Form von
Metallfaserstücken
realisiert, die durch Verbindungen miteinander verbunden sind, welche
durch Aussetzen gegenüber
einem elektrischen oder magnetischen Feld geöffnet werden können,
- • die
veränderte
Eigenschaft ist mit einem Mikrowellen-Reflexionskoeffizienten verknüpft,
- • die
Verbindungen werden durch Mikroaktoren realisiert,
- • die
Verbindungen werden durch Strukturen realisiert, die durch Magnetostriktion
verformbar sind,
- • die
Eigenschaftsänderung
ist reversibel,
- • der
Artikel ist auf einem Papierträger
realisiert,
- • der
Marker, der eine charakteristische Antwort auf eine gegebene Anregung
zeigt, ist in den Artikel in Form von metallischen Fasern, Plättchen oder
Partikeln integriert,
- • der
Marker, der eine charakteristische Antwort auf eine gegebene Anregung
zeigt, ist in eine Druckfarbe des Artikels integriert,
- • der
Marker, der eine charakteristische Antwort auf eine gegebene Anregung
zeigt, ist in einen Sicherheitsfaden integriert, welcher wiederum
in den Artikel integriert ist,
- • die
Eigenschaftsänderung
ist kontrollierbar. Gemäß einem
zweiten Aspekt betrifft die Erfindung auch ein vertrauliches Dokument
gemäß Anspruch
13. Bevorzugte aber nicht einschränkende Merkmale des vertraulichen
Dokuments sind die folgenden:
- • die
Eigenschaftsänderung
wird durch Aussetzen gegenüber
einem elektrischen oder magnetischen Feld realisiert,
- • die
veränderte
Eigenschaft ist mit einem Mikrowellen-Reflexionskoeffizienten verknüpft,
- • die
Verbindungen werden durch Mikroaktoren realisiert,
- • die
Verbindungen werden durch Strukturen realisiert, die durch Magnetostriktion
verformbar sind,
- • der
Marker, der eine charakteristische Antwort auf eine gegebene Anregung
zeigt, ist in den Artikel in Form von metallischen Fasern, Plättchen oder
Partikeln integriert,
- • der
Marker, der eine charakteristische Antwort auf eine gegebene Anregung
zeigt, ist in eine Druckfarbe des Artikels integriert,
- • der
Marker, der eine charakteristische Antwort auf eine gegebene Anregung
zeigt, ist in einen Sicherheitsfaden integriert, welcher wiederum
in den Artikel integriert ist,
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Andere
Merkmale, Ziele und Vorteile der Erfindung gehen aus der Lektüre der nachfolgenden Beschreibung
bevorzugter Ausführungsformen
der Erfindung hervor, die in Bezug auf die Markierung von Banknoten
gemacht wird, aber es versteht sich, dass die Erfindung mit einem
beliebigen sensiblen Artikel durchgeführt werden kann.
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Wie
bereits dargelegt, ist es bekannt, Banknoten mit Markierungsmitteln
zu versehen, die für den
Betrachter nicht sichtbar sind, wie Metallfasern, deren Vorhandensein
in der Banknote nur durch ein geeignetes Gerät nachgewiesen werden kann.
Solche Fasern stellen so Sicherheitsmarker für die Banknote dar. Und es
ist möglich,
eine Banknote mit anderen Arten von Markern zu versehen, die eine
bestimmte physikalische, chemische oder sogar biologische Eigenschaft
aufweisen.
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Nachfolgend
wird eine Banknote beschrieben, die einen Sicherheitsmarker umfasst,
dessen charakteristische Antwort auf eine Anregungsemission auf
Wunsch erfindungsgemäß verändert werden kann.
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So
ist es gemäß einem
wesentlichen Aspekt der Erfindung möglich, eine bestimmte Banknote oder
einen bestimmten Satz Banknoten speziell zu behandeln, um die Antwort
der Banknoten aus dem Satz auf die Anregung durch das Authentifizierungsgerät zu verändern.
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Der
Metallfaden der Banknoten umfasst Metallfasern, deren elektrische
Leitfähigkeit
ein Authentifizierungsgerät
ermitteln kann.
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Um
in das Papier der Banknote eingearbeitet werden zu können und ästhetisch
akzeptabel zu sein, müssen
diese Fasern einen geeigneten Durchmesser (maximal 60 μm für ein Papier
mit einem Flächengewicht
in der Größenordnung
von 100 g/m2) haben, bei einer Länge, die
bis zu einigen Zentimetern betragen kann.
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Wird
eine Banknote, die solche Fasern enthält, einer Mikrowellenstrahlung
ausgesetzt, so wird ein Teil dieser Strahlung von den Fasern absorbiert, während der
nicht absorbierte Anteil reflektiert wird.
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Das
Verhältnis
zwischen dem reflektierten Anteil und dem absorbierten Anteil ist
von den Eigenschaften der Fasern, unter anderem von ihrem Durchmesser,
oder von einer charakteristischen Abmessung, ihrer Länge, und
von der Implantation der Fasern in der Banknote (Konzentration und
Verteilung der Fasern) abhängig.
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Es
ist somit möglich,
ein Authentifizierungsgerät
zu entwickeln, das mit Mitteln zur Emission von Mikrowellenstrahlung
und mit Mitteln zum Empfang und zur Messung des reflektierten Anteils
der Strahlung ausgestattet ist. Ein solches Gerät ermöglicht es, das Vorliegen der
Fasern in der Banknote und die Merkmale der oben dargelegten Fasern
zu beschreiben.
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Das
Verhältnis
zwischen reflektierter und absorbierter Mikrowellenenergie kann
demnach als repräsentativ
für eine
Mikrowellenleitfähigkeit
der Fasern angesehen werden. Und diese Leitfähigkeit ist direkt mit den
Eigenschaften der Fasern und insbesondere ihrer Länge verknüpft.
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Um
die Banknoten aus dem gewählten
Satz zu kennzeichnen, wird die Leitfähigkeit der in diesen bestimmten
Banknoten vorhandenen Fasern verändert,
indem ein Verfahren zur Veränderung
der Leitfähigkeit
durchgeführt
wird, das wie nachfolgend beschrieben aus Entfernung betrieben werden
kann.
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Um
eine solche Veränderung
der Leitfähigkeit
der Fasern zu realisieren wurden gemäß einer ersten Ausführungsform
wenigstens einige der Fasern aus zwei oder mehreren Faserstücken gebildet, wobei
die Faserstücke
durch Mikroaktoren paarweise miteinander verbunden sind.
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Ein
Mikroaktor ist eine Nanostruktur, die durch Vakuumbeschichtung (oder
gegebenenfalls ein anderes Verfahren, zum Beispiel elektrolytische Abscheidung)
aus Partikelschichten auf einem Substrat (zum Beispiel Silizium)
gebildet wird.
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Es
ist auch möglich,
den Zustand eines solchen Mikroaktors zu verändern, indem er einem elektrischen
Feld ausgesetzt wird. In Abhängigkeit
von den Eigenschaften des Mikroaktors kann der Grenzwert des elektrischen
Feldes, oberhalb welchem die Struktur des Mikroaktors verändert ist,
sehr gering sein.
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Im
Rahmen der Erfindung werden jedoch Mikroaktoren realisiert, deren
Struktur nur durch Einwirken eines elektrischen Feldes über einem
Grenzwert in der Größenordnung
von einigen zehn Volt, bevorzugt in der Größenordnung von 150 Volt verändert werden
kann.
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Insbesondere
werden die Mikroaktoren mit Hilfe von Masken derart abgeschieden,
dass zwei Faserstücke
verbunden werden.
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Die
Faserstücke
wurden ihrerseits durch Zerteilen einer Faser durch chemischen Angriff
gebildet, wobei diese Faser selbst durch Abscheidung eines elektrisch
leitfähigen
Metalls auf einem Substrat wie Silizium hergestellt wird.
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Solche
Beschichtungen können
eine Gesamtdicke in der Größenordnung
von einigen Mikrometern bis einigen zehn Mikrometern haben. Der chemische
Angriff kann je nach dem Metall, aus dem die Faser besteht, durch
Abscheidung von Säure oder
Kaliumcarbonat durchgeführt
werden.
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Auf
diese Weise werden Banknoten hergestellt, die eine unsichtbare Markierung
in Form von Metallfasern aufweisen, wobei die Eigenschaften dieser
unsichtbaren Markierung infolge der Aussetzung der Banknote gegenüber einem
den vorstehend genannten Grenzwert überschreitenden elektrischen Feld
verändert
werden können.
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Setzt
man diese Banknoten einem elektrischen Feld aus, dessen Wert diesen
Grenzwert überschreitet,
werden die Mikroaktoren so aktiviert, dass die Metallstücke voneinander
getrennt werden und die Leitfähigkeit
der Banknote dadurch verändert wird.
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Somit
wirken die Mikroaktoren wie Schalter, die durch Einwirken eines
elektrischen Feldes betätigt
werden können,
um die Antwort der Banknote auf die Einwirkung der Strahlung des
Authentifizierungsgerätes
zu verändern.
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In
Anbetracht der Höhe
des Grenzwertes des die Mikroaktoren betätigenden elektrischen Feldes wird
eine ungewollte Veränderung
der Struktur der Fasern und damit der Eigenschaften der Antwort
der Banknote verhindert.
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Gemäß einer
alternativen Ausführungsform können die
Mikroaktoren durch Strukturen ersetzt werden, die sich unter Einwirkung
eines Magnetfeldes, unter der Wirkung eines Magnetostriktionseffektes
geometrisch verformen.
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In
diesem Fall ist die Verformung dieser Strukturen in der Lage, die
Faserstücke
zu trennen, so dass die Leitfähigkeit
der Banknote ebenfalls infolge der Öffnung des "Schalters", den das verformbare Element darstellt,
verändert
wird.
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Die
Marker können
auch unter Verwendung einer Schicht aus ferroelektrischem Material
hergestellt werden, die auf einem flexiblen polymeren Träger abgeschieden
wird, der in Fasern, Drähte
oder jede andere Art von Partikel mit geringen Abmessungen (bis
einige zehn Mikrometer Dicke und einige mm2 Fläche) zerteilt
wird.
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Diese
Partikel können
dann direkt in das Gewebe des Banknotenpapiers oder in eine Druckfarbe der
Banknote integriert werden oder auch direkt auf der Banknote abgeschieden
werden (in diesem Fall können
sie mit einem Lack abgedeckt werden).
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Sie
können
auch ausgehend von einem Träger
aus Polymerfaden mit einem Durchmesser von einigen Mikrometern hergestellt
werden, auf welchem diese ferroelektrischen Materialien gefolgt
von ihren Schutzschichten abgeschieden wurden. Der Faden wird dann
seinerseits auf das Papier aufgetragen oder in das Gewebe der Banknote
integriert. Auf diese Weise werden die Eigenschaften der ferroelektrischen
Materialien mit denen der Fasern kombiniert.
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Es
wurde bereits erwähnt,
dass eine bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung die Sicherung von Banknoten betrifft; es ist jedoch,
wie gesagt, ebenfalls möglich,
die Erfindung auf andere Arten sensibler Gegenstände anzuwenden. Insbesondere können gemäß der Erfindung
Sicherheitsartikel oder -dokumente hergestellt werden, die nicht
auf einem Träger
aus Papier gefertigt sind, sondern auf einem Polymerträger (Banknote
mit polymerhaltigem Fasergewebe oder Träger von der Art einer Kreditkarte, Einfügen in einen
mit dem Träger
verbundenen Klebstoff).
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Es
ist demnach erfindungsgemäß möglich, einen
Satz von sensiblen Produkten, wie Banknoten, die mit einer unsichtbaren
Markierung versehen sind, speziell zu behandeln, um zur Unterscheidung
des betreffenden Satzes die Eigenschaften dieser Markierung zu verändern.
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Selbstverständlich ist
die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt.
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Die
Erfindung ermöglicht
insbesondere die Kontrolle der Eigenschaften der Antwort der Banknoten,
wenn die Fasern getrennt wurden.
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So
kann die Authentifizierung durch ein Gerät ergeben:
- • einen Wert
für eine
gültige,
aber nicht veränderte Banknote,
falls die Antwort der Banknote der Referenzantwort für eine gültige Banknote
entspricht, die in einem Speicher des Authentifizierungsgerätes gespeichert
ist,
- • einen
Wert für
eine gültige,
veränderte
Banknote (gültige
Banknote, die behandelt wurde, um sie spezifisch zu markieren),
wobei dieser Wert für eine
gültige,
veränderte
Banknote ebenfalls in einem Speicher des Authentifizierungsgerätes vordefiniert
ist und einen zweiten, vom ersten unterschiedlichen Referenzwert
darstellt,
- • oder
auch einen Wert für
eine ungültige
Banknote.
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Die
Behandlung zur Veränderung
der Antwort kann irreversibel oder aber reversibel sein.
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Darüber hinaus
kann die Behandlung wie in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen aus
Entfernung durchgeführt
werden (Aussetzen gegenüber
einem elektrischen oder magnetischen Feld) oder aber durch Kontakt
mit den zu verändernden
Banknoten oder Produkten.
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Schließlich, wenn
auch eine bevorzugte Anwendung der Erfindung darin besteht, eine
elektrische Antwort (die Metallfasern erzeugen eine Antennenwirkung,
um bestimmte Mikrowellen zu absorbieren und andere zu reflektieren)
zu verändern,
so kann die Antwort, deren Eigenschaften verändert werden sollen, auch magnetisch
sein (und die Veränderung
der Antwort kann in diesem Fall im Anlegen eines anregenden Magnetfeldes
bestehen, so dass eine Magnetresonanz erzeugt wird und die magnetischen
Eigenschaften der Marker, bei welchen es sich um weichmagnetische
Fasern handeln kann, zu verändern).
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Es
ist natürlich
möglich,
in Verbindung mit einem gleichen sensiblen Gegenstand elektrische
und magnetische Marker zu überlagern,
wobei in diesem Fall die Authentifizierungsgeräte Mittel umfassen können, um
die Marker des Gegenstandes anzuregen und nur ihre elektrische Antwort
oder nur ihre magnetische Antwort oder sowohl die elektrische als auch
die magnetische Antwort zu empfangen.
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In
diesem letzten Fall ist es möglich,
nur einen Antworttyp (elektrisch oder magnetisch) zu verändern, um
das Produkt zu unterscheiden, das man speziell weiterverfolgen will.