EP3079919B1

EP3079919B1 - Sicherheitsdokument mit verdecktem sicherheitsmerkmal

Info

Publication number: EP3079919B1
Application number: EP14809654.8A
Authority: EP
Inventors: Stefan TRÖLENBERG; Jörg Fischer; Olga Kulikovska
Original assignee: Bundesdruckerei GmbH
Current assignee: Bundesdruckerei GmbH
Priority date: 2013-12-10
Filing date: 2014-12-10
Publication date: 2019-09-11
Anticipated expiration: 2034-12-10
Also published as: DE102013225516A1; EP3079919A2; WO2015086711A3; DE102013225516B4; WO2015086711A2

Description

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitsdokument und ein Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitsdokuments, welches unter vorgegebenen Umgebungsbedingungen ein Gebiet umfasst, welches einen einheitlichen Farbeindruck herruft, in dem jedoch zwei unterschiedliche Druckinformationen gespeichert sind. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Verifizieren eines solchen Sicherheitsdokuments.
Aus dem Stand der Technik sind Sicherheitsdokumente bekannt, in welchen unterschiedliche Informationen in einem Gebiet gespeichert sind, die aufgrund der hervorgerufenen Farbeindrücke der zwei Druckinformationen nicht voneinander unterschieden werden können. Ein Beispiel hierfür ist ein Bedrucken des Gebiets mit der ersten und der zweiten Druckinformation, die das Gebiet vollflächig ausfüllen und mit metameren Farben bedruckt sind. Metamere Farben sind solche Farben, die zwar bei Beleuchtung mit weißem Licht eines Schwarzkörperstrahlers denselben Farbeindruck auf einen menschlichen Betrachter hervorrufen, deren spektral aufgelöste Remissionsspektren bei einer Betrachtung unter Weißlichtanregung jedoch unterscheidbar sind. Wird das Remissionslicht über einen Farbfilter geführt oder erfolgt eine Anregung während der Betrachtung nicht mit einem kontinuierlichen Weißlichtspektrum, sondern mit einem Lichtspektrum, in dem bestimmte Anregungswellenlängen fehlen, so lassen sich die mit unterschiedlichen metameren Farben gedruckten Informationen aufgrund der dann unterschiedlichen hervorgerufen Farbeindrücke unterscheiden.
Über ein solches Merkmal ist es möglich, verdeckte Informationen in einem Dokument zu speichern, welche bei einer Verifikation dahingehend geprüft werden können, ob diese tatsächlich vorhanden sind. Darüber hinaus kann der Inhalt der ersten und zweiten Druckinformation selbstverständlich zusätzlich ausgewertet und in eine Verifikationsentscheidung mit einbezogen werden.
Merkmale, welche für eine Verifikation genutzt werden können und somit eine Absicherung gegenüber einem unautorisierten Duplizieren oder Herstellen, einem Verfälschen oder Ähnlichem bieten, werden als Sicherheitsmerkmale bezeichnet. Dokumente, welche mindestens ein Sicherheitsmerkmal aufweisen, werden als Sicherheitsdokumente bezeichnet. Sicherheitsdokumente umfassen u.a. Ausweise, Führerscheine, Identitätskarten, aber auch Banknoten, Postwertzeichen, Visa sowie gegenüber Fälschung gesicherten Etiketten und Verpackungen, Eintrittskarten oder Ähnliches.
Im Stand der Technik sind zum einen Drucktinten oder Druckfarben bekannt, welche Pigmente enthalten, die Licht bestimmter Wellenlängen absorbieren und anderer Wellenlängen reflektieren oder remittieren. Hierdurch wird von einem solchen Pigment ein Farbeindruck hervorgerufen. Im verdruckten Zustand auf einem Dokument besitzt die Tinte eine Körperfarbe. Der Farbeindruck ist von dem Farbpigment selbst abhängig. Herkömmliche Druckfarben, die für einen Farbdruck von Sicherheitsdokumenten verwendet werden, gehören zu diesen Druckfarben.
Aus dem Stand der Technik sind jedoch auch Druckfarben bekannt, deren Farbeindruck über in der Druckfarbe enthaltene Nano- oder Mikroteilchen herbeigeführt wird, die zueinander ausgerichtet in einer kristallartigen Struktur angeordnet sind.
Aus der EP 2 463 111 sind solche Druckfarben bekannt. Dort sind Druckfarben beschrieben, die in einem Druckmedium eine Vielzahl von Teilchen aufweisen, die in dem Medium dispergiert sind und elektrische oder magnetische Eigenschaften aufweisen, sodass diese bei Anwendung eines elektrischen oder magnetischen Feldes sich zueinander in einer Kristallstruktur ausrichten. Diese Kristallstruktur sorgt dafür, dass sich Licht bestimmter Wellenlängen nur entlang bestimmter Richtungen oder gar nicht in der Kristallstruktur ausbreiten kann und entsprechend reflektiert wird. Hierüber wird ein Farbeindruck aufgrund des wellenlängenselektiv reflektierten Lichts hervorgerufen. Im Gegensatz zu einer Körperfarbe kann hier von einer Strukturfarbe gesprochen werden.
Aus der DE 10 2009 024 447 A1 ist ein Sicherheitselement mit einem durch ein externes Magnetfeld veränderbaren optischen Erscheinungsbild bekannt. Es ist beschrieben, dass das Sicherheitselement eine Vielzahl von Mikrokapseln aufweist, die eine Suspension aus einer Trägerflüssigkeit und magnetischen Nanopartikeln enthalten, welche in einem externen Magnetfeld in den Mikrokapseln reversibel einen photonischen Kristall ausbilden.
Aus der WO 2010/142391 A1 ist ein Sicherheitselement mit einem durch ein externes Magnetfeld veränderbaren optischen Erscheinungsbild bekannt. Es ist vorgesehen, dass das Sicherheitselement eine Vielzahl von Mikrokapseln aufweist, die eine Suspension aus einer Trägerflüssigkeit und magnetischen Nanopartikeln enthalten, welche in einem externen Magnetfeld eines Magnets in den Mikrokapseln reversibel einen photonischen Kristall ausbilden.
Aus der WO 2009/074284 A2 ist ein optisch variables Sicherheitselement zur Absicherung von Wertgegenständen mit einer optisch variablen Farbschicht bekannt, die erste, optisch variable Effektpigmente zur Erzeugung eines betrachtungswinkelabhängigen visuellen Eindrucks enthält, und die zweite, durch ein äußeres Magnetfeld reversibel ausrichtbare Effektpigmente enthält, wobei der Grad der Ausprägung des betrachtungswinkelabhängigen visuellen Eindrucks der optisch variablen Effektpigmente von der Orientierung der magnetisch ausrichtbaren Effektpigmente relativ zur Ebene der Farbschicht abhängt.
Aus der WO 2010/142553 A1 ist ein Sicherheitsmerkmal zur Absicherung von Wertdokumenten mit einer Vielzahl von Mikrokapseln bekannt, die jeweils eine Wand aufweisen und in denen jeweils ein flüssiges Medium enthalten ist, in dem mehrere magnetische Partikel verteilt sind, die in dem flüssigen Medium beweglich sind und deren Anordnung innerhalb der Mikrokapsel durch Einwirkung eines Magnetfelds veränderbar ist, wobei die magnetischen Partikel dazu ausgebildet sind, sich innerhalb der Mikrokapsel so anzuordnen, dass sie eine lichtbeugende regelmäßige Struktur bilden.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Sicherheitsdokument, ein neuartiges Verfahren zur Verifikation eines Sicherheitsdokuments und ein Verfahren zur Herstellung des Sicherheitsdokuments anzugeben, welche ein neuartiges Sicherheitsmerkmal umfassen, in dem eine verdeckte Information speicherbar ist.

Grundgedanke der Erfindung

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, in einem Sicherheitsdokument ein Gebiet auszubilden, in welchem eine erste Druckinformation und eine zweite Druckinformation so verdruckt werden, dass unter vorgegeben Umgebungsbedingungen, beispielsweise vorgegebenen Bedingungen hinsichtlich eines elektrischen Feldes und eines magnetischen Feldes im Bereich des bedruckten Gebiets, ein einheitlicher Farbeindruck bei einer Weißlichtbetrachtung mit Licht eines Schwarzkörperstrahlers entsteht. Diese zwei Druckinformationen werden mit einer unterschiedlichen Tinten oder Druckfarben aufgebracht. Die zweite Druckinformation wird hierbei mit einer Tinte oder Druckfarbe gedruckt, welche eine Strukturfarbe aufweist, deren hervorgerufener Farbeindruck über eine Anregung veränderbar ist und zwar so, dass sich ein Farbeindruck der Strukturfarbe der zweiten Druckinformationen während der Einwirkung der Anregung von dem Farbeindruck der ersten Druckinformationen und dem Farbeindruck unterscheidet, den die Strukturfarbe der zweiten Druckinformationen im nicht angeregten Zustand, d.h. dem Zustand bei vorgegebenen Umgebungsbedingungen, aufweist. Ein so ausgebildetes Dokument lässt sich dann darüber verifizieren, dass unter vorgegebenen Umgebungsbedingungen, beispielsweise hinsichtlich eines elektrischen Felds und/oder eines magnetischen Felds im Bereich des Gebiets in dem Sicherheitsdokument, ein einheitlicher Farbeindruck für die erste Druckinformation und die zweite Druckinformation festgestellt wird, der eine Unterscheidung der ersten Druckinformation und der zweiten Druckinformation aufgrund der hervorgerufenen Farbeindrücke nicht möglich macht. Somit werden einen homogenen, einheitlichen Farbeindruck hervorrufende Flächen in dem Gebiet vorgefunden. In einer Abbildung dieses Gebiets ist somit ein einheitlicher homogener Farbeindruck für die erste Druckinformation und die zweite Druckinformation festzustellen. Wird das Gebiet vollflächig mit der ersten und der zweiten Farbinformation bedruckt, so ist bei den vorgegebenen Umgebungsbedingungen eine farblich einheitlich homogene Fläche erfassbar.
Ändert man nun die Umgebungsbedingungen im Sicherheitsdokument und erfasst eine weitere Abbildung, so tritt zumindest an jenen Stellen, an denen die zweite Druckinformation aufgebracht ist, eine Änderung des hervorgerufenen Farbeindrucks auf, da die Strukturfarbe, mit der die zweite Druckinformation ausgebildet ist, sich unter der Anregung bei den veränderten Umgebungsbedingungen so verändert, dass ein abweichender Farbeindruck hervorgerufen wird. Die erste Druckinformation wird hinsichtlich des Farbeindrucks nicht oder abweichend zu der zweiten Druckinformation verändert. Beim Auswerten werden somit erste Bereiche und zweite Bereiche gesucht, welche in der ersten Abbildung einen identischen Farbeindruck hervorrufen, jedoch in der weiteren Abbildung, die während des Einwirkens einer Anregung zur Veränderung des Farbeindrucks der zweiten Druckinformation erfasst wird, einen voneinander abweichenden Farbeindruck hervorrufen und wobei die zweiten Bereiche in der während des Einwirkens einer Anregung erfassten Abbildung einen Farbeindruck aufweisen, der von dem Farbeindruck in der Abbildung abweicht, die bei den vorgegebenen Umgebungsbedingungen erfasst ist. Werden diese Bereiche nicht aufgefunden, so kann in einer einfachen Verifikation das Dokument als nicht echt klassifiziert werden. Wichtig ist, dass die Änderung des Farbeindrucks der zweiten Druckinformation über eine Strukturänderung in der Strukturfarbe und nicht über andere Effekte verursacht ist. Der Farbeindruck beruht somit nur auf den Remissions- und/oder Transmissionseigenschaften des Dokuments. Ein durch Lichtemission hervorgerufener Farbeindruck wird hiervon unterschieden. Die Anregung der Strukturfarbe ist so beschaffen, dass diese keine Lichtemission der Strukturfarbe auslöst. Die Strukturfarbe wirkt immer passiv in der Weise, dass der Farbeindruck nicht durch ein Erzeugen von Photonen bedingt wird, sondern lediglich durch die wellenlängenselektive Lichtreflexion und/oder Lichttransmission.

Definitionen

Eine Zubereitung, welche zum Drucken von Informationen verwendet werden kann, wird auch als Tinte oder Druckfarbe bezeichnet.
Eine Zubereitung, deren im verdruckten Zustand hervorgerufener Farbeindruck durch Pigmente hervorgerufen wird, welche bestimmte Wellenlängen des Lichts unabhängig von Umgebungsbedingungen absorbieren und/oder remittieren/reflektieren, werden als Körperfarben bezeichnet.
Druckzubereitungen bzw. Druckfarben oder Tinten, deren Farbeindruck im verdruckten Zustand dadurch hervorgerufen wird, dass eine Vielzahl von Teilchen in einer kristallartigen regelmäßigen Struktur angeordnet sind, sodass sich eine Lichtausbreitung einzelner Wellenlängen durch die Kristallstruktur nur in bestimmten Richtungen oder gar nicht möglich ist und hierüber ein Farbeindruck hervorgerufen wird, werden als Strukturfarben bezeichnet.
Aus dem Stand der Technik, insbesondere der EP 2 463 111 A2 sind Druckzubereitungen bekannt, welche Strukturfarben sind. Dort sind Druckzubereitungen beschrieben, welche eine Vielzahl von Nano- oder Mikroteilchen umfassen, die elektrische oder magnetische Eigenschaften aufweisen, welche sich in einem elektrischen oder magnetischen Feld relativ zueinander in einer kristallartigen regelmäßigen Struktur anordnen. Dort ist beschrieben, dass die kristallartigen Strukturen photonische Kristalle sein können. Ein photonischer Kristall ist eine regelmäßige periodische Struktur, welche aufgrund quantenmechanischer Effekte eine Lichtausbreitung für einzelne oder eine Mehrzahl von Wellenlängen begünstigt oder unterbindet. Hierdurch entsteht ein Farbeindruck des entsprechenden photonischen Kristalls.
Strukturfarben, die bei einer Anregung einen veränderten Farbeindruck aufweisen, sind ebenfalls in der EP 2 463 111 A2 beschrieben. Diese können so ausgebildet sein, dass die Druckzubereitung Mikrokapseln umfasst, welche ein Substrat einschließen, in welchem wiederum eine Vielzahl kolloidaler Teilchen angeordnet ist, welche erneut eine elektrische oder magnetische Eigenschaft aufweisen und sich in einem elektrischen oder magnetischen Feld relativ zueinander zu einem Kristall oder einer kristallartigen Struktur anordnen. Dort ist beschrieben, dass die kolloidalen Teilchen beispielsweise geladene Teilchen sein können, welche beispielsweise Aluminium, Kupfer, Silber, Zinn, Titan, Wolfram, Zirkon, Zink, Silizium, Eisen, Nickel, Kobold oder Ähnliches umfassen. Die Teilchen können ferner eine Substanz aufweisen, welche ein Polymermaterial enthält, beispielsweise Polystyren (PS), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylen Tereftalat (PET) usw. Gemäß anderen Ausführungen können nicht geladene Teilchen mit einem geladenen Material beschichtet sein. Beispielsweise können Teilchen mit metallinorganischen Oxiden wie Siliziumoxid SiO_x, Titanoxid TiO_x usw. beschichtet sein. Aber auch mit Polymermaterialen beschichtete, mit Ionen Austauschharzen beschichtete Teilchen und viele mehr können verwendet werden. In der EP 2 463 111 A2 ist eine Vielzahl von beispielhaften Ausführungen beschrieben.
Die Substanz, in der die kolloidalen Teilchen in den Mikrokapseln angeordnet sind, kann ein Phasenübergangsmaterial sein. Dies bedeutet, dass das Material in unterschiedlichen Phasen vorliegen kann, welche eine unterschiedliche Viskosität aufweisen. Abhängig von der Phase, in der sich die Substanz befindet, können sich die kolloidalen, darin dispergierten Teilchen bei äußerer Anregung zu einer Kristallstruktur ausrichten oder nicht. Ebenso ist es möglich, dass eine Kristallstruktur, die bei äußerer Anregung in einer Phase der Substanz herbeigeführt wird, durch eine Änderung der Phase der Substanz "eingefroren" wird, sodass die Kristallstruktur auch nach dem Entfernen/Entfernen der Anregung zur Ausrichtung der kolloidalen Teilchen erhalten bleibt.
Bei anderen Ausführungsformen bleibt die Viskosität der Substanz in den Mikrokapseln, in der die kolloidalen Teilchen dispergiert sind, welche sich bei Anlegen eines elektrischen oder magnetischen Feldes zu einer Kristallstruktur anordnen, immer erhalten.
Ein elektrorheologisches Fluid ist ein Fluid, dessen Viskosität über eine elektrische Feldstärke einstellbar oder steuerbar ist. In einem Raum, in dem kein elektrisches Feld anliegt, besitz ein elektrorheologisches Fluid eine niedrige Viskosität. Darin dispergierte kolloidale Teilchen besitzen somit eine hohe Mobilität. Wird ein elektrisches Feld angelegt, steigt die Viskosität stark an, so dass eine Mobilität von darin dispergierten Teilchen stark eingeschränkt oder unterbunden wird.
Ein magnetorheologisches Fluid ist ein Fluid, dessen Viskosität über eine magnetische Feldstärke einstellbar oder steuerbar ist. In einem Raum, in dem kein magnetisches Feld anliegt, besitz ein magnetorheologisches Fluid eine niedrige Viskosität. Darin dispergierte kolloidale Teilchen besitzen somit eine hohe Mobilität. Wird ein magnetisches Feld angelegt, steigt die Viskosität stark an, so dass eine Mobilität von darin dispergierten Teilchen stark eingeschränkt oder unterbunden wird.
Als feldfrei wird ein Raum bezeichnet in dem weder ein elektrisches noch ein magnetisches Feld vorhanden sind. Im Sinne der hier beschriebenen Gegenstände wird darunter das Nichtvorhandensein eines äußeren gezielt eingestellten elektrischen oder magnetischen Felds verstanden. Ein Feld, welches durch intrinsisch in einem Gegenstand vorhandene magnetische Teilchen oder elektrisch geladenen Teilchen verursacht wird, wird hierbei unbetrachtet gelassen. Ebenso wird die durch das Erdmagnetfeld verursachte magnetische Feldstärke als unbeachtlich angesehen, so dass ein Raum trotz des vorhandenen Erdmagnetfelds feldfrei ist, wenn kein zusätzliches magnetisches Feld in dem Raum vorhanden ist.
Wird die Ausrichtung der kolloidalen Teilchen nur durch das elektrische Feld herbeigeführt, so wird der Raum als feldfrei angesehen, wenn kein elektrische Feld vorhanden ist, selbst dann, wenn beispielsweise eine magnetische Feld anliegt, um ein magentorheologisches Fluid in dem Raum hinsichtlich seiner Viskosität zu beeinflussen.
Analoges gilt für den Fall, dass ein magnetisches Feld zum Ausrichten der kolloidalen Teilchen verwendet wird und ein elektrisches Feld zum Steuern der Viskosität eines elektrorheologischen Fluids genutzt wird. Der Raum ist dann feldfrei, wenn kein "äußeres" Magnetfeld mit einer Feldstärke in dem Raum existiert, die größer als die Feldstärke des Erdmagnetfelds ist.

Bevorzugte Ausführungsformen

Ein erfindungsgemäßes Sicherheitsdokument ist in Anspruch 1 definiert und umfasst ein Gebiet, in welchem eine erste Druckinformation und eine zweite Druckinformation gespeichert sind, welche unter vorgegebenen Umgebungsbedingungen einen identischen Farbeindruck hervorrufen, sodass unter den vorgegebenen Umgebungsbedingungen ein homogener, einheitlicher Farbeindruck für die erste Druckinformation und die zweite Druckinformation in dem Gebiet hervorgerufen wird und die erste Druckinformation und die zweite Druckinformation aufgrund des hervorgerufenen Farbeindrucks nicht unterscheidbar sind, wobei vorgesehen ist, dass die zweite Druckinformation mittels einer Tinte/Druckfarbe ausgebildet ist, welche eine Strukturfarbe aufweist, deren hervorgerufener Farbeindruck über eine Anregung veränderbar ist. Unter den vorgegebenen Umgebungsbedingungen wird ein Satz von Zustandsgrößen wie Temperatur, Lichteinstrahlung, Betrachtungswinkel, aber insbesondere auch eine elektrische Feldstärke, eine magnetische Feldstärke sowie deren Richtung, Homogenität, mögliche Gradienten und Ähnliches verstanden. Der Vorteil eines so ausgeführten Sicherheitsdokuments besteht darin, dass unter den vorgegebenen Umgebungsbedingungen die erste und zweite Druckinformation nicht unterscheidbar und somit nicht getrennt wahrnehmbar sind. Insbesondere wenn die vorgegebenen Umgebungsbedingungen mit Normalbedingungen übereinstimmen, d.h. einer Temperatur um die 21 °C in einen feldfreien Raum herrscht, und eine Betrachtung bei einer Beleuchtung mit Weißlicht eines Schwarzkörperstrahlers vorgenommen wird, so sind die erste und die zweite Druckinformation nicht getrennt wahrnehmbar. Dass überhaupt unterschiedliche Informationen vorhanden sind, ist im Sicherheitsdokument unter diesen Bedingungen nicht entnehmbar. Wird hingegen die Strukturfarbe, mit welcher die zweite Druckinformation ausgebildet ist, über eine Anregung verändert, beispielsweise dadurch, dass ein elektrisches oder magnetisches Feld im Bereich des Sicherheitsdokuments bzw. des Gebiets erzeugt wird, in dem die erste und zweite Druckinformation gespeichert sind, so bildet sich oder verändert sich eine Kristallstruktur und hierüber die Transmissions- und/oder Remissionseigenschaften oder Reflexionseigenschaften der Strukturfarbe dahingehend, dass nur Licht von einzelnen Wellenlängen oder gar keiner Wellenlänge des sichtbaren Spektralbereichs und nur unter einzelnen Richtungen durch die Kristallstruktur transmittiert werden und für die anderen Wellenlängen oder Richtungen eine Reflexion stattfindet. Die mit der Strukturfarbe, mit der die zweite Druckinformation gedruckt ist, ist so gewählt und ausgebildet, dass sich ein Farbeindruck der zweiten Druckinformation von dem Farbeindruck der ersten Druckinformation bei Vorliegen einer Anregung, d.h. geeignet veränderten Umgebungsbedingungen, abhebt.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die erste Druckinformation mittels einer weiteren Strukturfarbe ausgebildet ist, deren hervorgerufener Farbeindruck ebenfalls über die Anregung veränderbar ist, wobei die weitere Strukturfarbe, mit der die erste Druckinformation ausgebildet ist, während des Einwirkens derselben Anregung aufgrund einer hervorgerufenen Veränderung einer inneren Struktur einen Farbeindruck aufweist, der von dem Farbeindruck der zweiten Druckinformation verschieden ist. Beide Druckinformationen sind erfindungsgemäß mittels Strukturfarben ausgebildet, die sich jedoch bei Anregung unterschiedlich verhalten. Beide Strukturfarben weisen kolloidale Teilchen auf, welche unterschiedliche Durchmesser oder Größen aufweisen, oder bei denen sich alternativ oder zusätzlich die Substanzen, in denen die Teilchen dispergiert sind, hinsichtlich ihrer Eigenschaften unterscheiden.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Verifizieren eines solchen Sicherheitsdokuments ist in Anspruch 8 definiert.
Das Verifikationsverfahren ermöglicht es auf zuverlässige Weise, Sicherheitsdokumente, die das oben beschriebene Sicherheitsmerkmal nicht aufweisen, als nicht echt zu identifizieren.
Ein solches Sicherheitsdokument lässt sich mit dem in Anspruch 17 definierten erfindungsgemäßen Verfahren herstellen.
Bei einer nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die erste Druckinformation mit einer Tinte oder Druckfarbe ausgebildet, deren Farbeindruck über Pigmente bestimmt ist, die eine Körperfarbe aufweisen. Bei dieser Ausführungsform verändert sich der Farbeindruck der ersten Information nicht. Der Farbeindruck in den ersten Bereichen aller erfassten Abbildungen ist unabhängig von den Umgebungsbedingungen immer gleich, d.h. anregungsunabhängig.
Die erste Druckinformation und die zweite Druckinformation können so aufgedruckt werden, dass diese nebeneinander verdruckt werden und einander höchstens an den Kanten, an denen die mit den unterschiedlichen Druckinformationen bzw. unterschiedlichen Tinten bedruckten Flächen aneinander grenzen, überlappen.
Bei anderen Ausführungsformen kann jedoch vorgesehen sein, dass beispielsweise die erste Druckinformation vollflächig in dem Gebiet verdruckt wird und die zweite Druckinformation in Teilflächen, welche nicht das gesamte Gebiet abdecken, mit der die eine Strukturfarbe aufweisenden Drucktinte darüber gedruckt werden. Die erste Druckinformation kann mit Farbpigmenten, die in einer nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform eine Körperfarbe aufweisen, oder in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform mittels einer weiteren Strukturfarbe ausgebildet sein.
Bei anderen Ausführungsformen kann auch zuerst die zweite Druckinformation teilflächig aufgedruckt und die erste Druckinformation anschließend vollflächig über das Gebiet verdruckt werden. Unabhängig davon, ob die Druckinformation bzw. die damit bedruckten Flächen einander überlappen, sind immer erste Bereiche und zweite Bereiche auffindbar, welche unter veränderten Umgebungsbedingungen einen unterschiedlichen Farbeindruck aufweisen. Die beim Verifizieren aufgefundenen ersten Bereiche müssen nicht notwendigerweise die gesamte Fläche bedecken, die in dem Gebiet mit der ersten Druckinformation bedruckt ist. Bei einer nicht erfindungsgemäßen Variante, bei der die erste Druckinformation mit Farbpigmenten gedruckt ist, die eine Körperfarbe aufweisen, sind immer erste Bereiche auffindbar, deren Farbeindruck sich auch beim Verändern der Umgebungsbedingungen nicht ändert. Zusätzlich sind bei einem echten Sicherheitsdokument zweite Bereiche auffindbar, die bei Änderung der Umgebungsbedingungen ihren Farbeindruck verändern.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Gebiet ein geschlossenes zusammenhängendes Gebiet, welches als Ganzes eine einfache geometrische Struktur, beispielsweise ein Quadrat, ein Rechteck, ein Dreieck, einen Kreis, eine Ellipse, einen Stern oder Ähnliches als Grundfläche aufweist.
Bevorzugt sind die Strukturfarbe und, sofern vorhanden, auch zusätzlich oder alternativ die weitere Strukturfarbe, so ausgebildet, dass diese Mikrokapseln umfassen, in welchen kolloidale Teilchen, beispielsweise kolloidale Nanoteilchen, enthalten sind, die mittels eines elektrischen und/oder eines magnetischen Felds zueinander ausrichtbar sind, um eine Kristallstruktur zu schaffen und/oder zu verändern, wobei Abstände zwischen den Teilchen maßgeblich für den Farbeindruck der jeweiligen Strukturfarbe sind. Ähnlich wie Farbpigmente liefern somit die Mikrokapseln mit den darin enthaltenen Nanoteilchen, welche sich unter geeigneten Umgebungsbedingungen in einer Kristallstruktur anordnen, den Farbeindruck der jeweiligen Strukturfarbe bzw. jeweiligen Strukturtinte. Solche Mikrokapseln lassen sich auf einfache Weise mit einer Vielzahl von chemischen Zusatzstoffen zu Drucktinten verarbeiten, welche die gewünschten Eigenschaften für ein Verdrucken einer solchen Tinte bereitstellen und somit angepasst an einen entsprechenden Druckprozess und das zu bedruckende Substrat abgestimmt werden können. Im verdruckten Zustand ist die Substanz in den Mikrokapseln so beschaffen, dass diese unter geeigneten Umgebungsbedingungen eine Mobilität der darin enthaltenen kolloidalen Teilchen gewährleistet, um eine Ausrichtung der kolloidalen Teilchen in einem elektrischen und/oder magnetischen Feld zu ermöglichen, sodass eine Strukturänderung der kolloidalen Teilchen als Gesamtheit möglich ist.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung des Verifikationsverfahrens werden somit beim Ändern der Umgebungsbedingungen ein elektrisches Feld und/oder ein magnetisches Feld in dem Sicherheitsdokument erzeugt und/oder verändert. Diese Veränderung muss zumindest in dem Gebiet, in dem die erste und die zweite Druckinformation verdruckt sind, herbeigeführt werden. Die kolloidalen Teilchen sind vorzugsweise geladen oder paramagnetisch. Je nach dieser Ausgestaltung können sie über ein elektrisches Feld oder ein magnetisches Feld zum Ausbilden einer kristallstrukturähnlichen Anordnung "angeregt" werden. Elektrisch geladene Teilchen richten sich beispielsweise in einem elektrischen Feld aus und versuchen, sich (positiv geladene Teilchen) entlang oder (negativ geladene Teilchen) entgegen der elektrischen Feldlinien zu bewegen. Aufgrund des Einschlusses in der Mikrokapsel sind die kolloidalen Teilchen jedoch hinsichtlich ihrer Bewegung eingeschränkt. Da die kolloidalen Teilchen darüber hinaus alle zumindest dasselbe Ladungsvorzeichen, vorzugsweise dieselbe Ladung, aufweisen und sich gleichartige Ladungen abstoßen, wirkt diese Abstoßungskraft der durch das angelegte Feld hervorgerufenen gerichteten Kraft entgegen. Hierdurch kommt es zur Ausbildung eines Kristallgitters durch die kolloidalen Teilchen. Die Größe der Feldstärke beeinflusst das Verhältnis zwischen der durch das Feld induzierten Kraft und der Abstoßungskraft der Teilchen und hierüber einen Zwischenteilchenabstand in dem Kristallgitter, welcher wiederum für die optischen Eigenschaften in der Wechselwirkung mit Licht verantwortlich ist.
Das Verifikationsverfahren sieht somit vor, dass beim Herbeiführen der vorgegebenen Umgebungsbedingungen im Sicherheitsdokument und beim Ändern der Umgebungsbedingungen ein elektrisches Feld und/oder ein magnetisches Feld im Sicherheitsdokument verändert werden.
Bei einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die in den Mikrokapseln enthaltenen kolloidalen Teilchen in einer Kristallstruktur angeordnet sind, welche zu einem Farbeindruck im sichtbaren Wellenlängenbereich führt, wenn die Mikrokapseln sich in einem feldfreien Raum befinden, und durch die erste Druckinformation und die zweite Druckinformation der gleiche Farbeindruck bei einer Auflichtbetrachtung im feldfreien Raum hervorgerufen wird. Bei einer solchen Ausführungsform ist das Sicherheitsmerkmal, welches über die mit unterschiedlichen Tinten eingebrachten Druckinformationen in dem einen Gebiet realisiert ist, bei einer Betrachtung des Sicherheitsdokuments im feldfreien Raum nicht verifizierbar und auch nicht erkennbar. Erst bei einem Ausbilden eines elektrischen Feldes oder magnetischen Feldes in dem Gebiet des Sicherheitsdokuments findet eine Änderung der Kristallstruktur der kolloidalen Teilchen statt und hierüber die Änderung der optischen Eigenschaften, welche den Farbeindruck verändern.
Bei einem Verifikationsverfahren ist dementsprechend vorgesehen, dass beim Herbeiführen der vorgegebenen Umgebungsbedingungen in dem Sicherheitsdokument ein hinsichtlich eines elektrischen Feldes und/oder eines magnetischen Feldes feldfreier Raum geschaffen wird.
Bei anderen Ausführungsformen sind die Mikrokapseln so beschaffen, dass die in den Mikrokapseln enthaltenen Nanoteilchen nicht in einer Kristallstruktur angeordnet sind, welche zu einem Farbeindruck im sichtbaren Wellenlängenbereich führt, wenn die Kapseln sich in einem feldfreien Raum befinden.
Die erste Druckinformation ist bei einer Ausführungsform mit einer Tinte gedruckt, welche bei den vorgegebenen Umgebungsbedingungen einen Farbeindruck im sichtbaren Wellenlängenbereich hervorruft. Die vorgegebenen Umgebungsbedingungen sind mit einem bestimmten vorgegebenen elektrischen und/oder magnetischen Feld verknüpft, welches einen identischen Farbeindruck bei der Strukturfarbe der zweiten Druckinformation bewirkt. Entsprechend wird bei der Verifikation eines solchen Sicherheitsdokuments beim Herbeiführen der vorgegebenen Umgebungsbedingungen ein vorgegebenes elektrisches und/oder magnetisches Feld in dem einen Gebiet erzeugt. Gegenüber diesen vorgegebenen Umgebungsbedingungen wird dann eine Veränderung durch ein Erhöhen der Feldstärke ausgeführt, welche dann zu einer Änderung der Kristallstruktur zumindest in der einen Strukturfarbe der zweiten Druckinformation führt, die im sichtbaren Wellenlängenbereich einen anderen Farbeindruck für die zweite Druckinformation hervorruft. Magnetische Feldstärken zum Bewirken solcher Änderungen liegen typischerweise im Bereich von 5 mT bis 30 mT.
Bei einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein Dokumentkörper des Sicherheitsdokuments mindestens zwei Elektroden aufweist und die zweite Druckinformation zwischen den mindestens zwei Elektroden angeordnet ist. Hierdurch ist es besonders einfach möglich, in dem Gebiet, in dem die zweite Druckinformation verdruckt ist, ein elektrisches Feld auszubilden. Vorzugsweise sind die Elektroden mit Kontakten verbunden, welche an eine oder unterschiedliche Oberflächen des Dokumentkörpers geführt sind, um über ein Anlegen einer Spannung an die Kontakte das elektrische Feld zwischen den Elektroden auszubilden.
Bei einer Weiterbildung oder alternativen Ausgestaltung des Sicherheitsdokuments kann zusätzlich/alternativ eine Spulenstruktur in dem Dokumentkörper ausgebildet sein, welche beispielsweise das Gebiet, in dem die erste und zweite Druckinformation verdruckt sind, umschließt. Die Anschlüsse der Spule können erneut auf Kontakte an einer oder verschiedenen Oberflächen geführt sein, sodass über die Kontakte ein Strom in die Spule eingespeist werden kann, der ein magnetisches Feld im Gebiet, in dem die erste und zweite Druckinformation verdruckt sind, erzeugt.
Ein Verifikationsverfahren kann weitere Verbesserungen aufweisen. Bei einer nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform ist vorgesehen, dass zusätzlich Veränderungen der Umgebungsbedingungen vorgenommen werden und zusätzliche Abbildungen erfasst werden und mit der ersten und der mindestens einen weiteren Abbildung ausgewertet werden und die Auswertung der zusätzlichen Abbildungen zusätzlich für jede der zusätzlichen Abbildungen ein Suchen von ersten Bereichen, welche ihren Farbeindruck gegenüber der ersten Abbildung nicht verändern, und zweiten Bereichen umfasst, welche in der ersten Abbildung den identischen Farbeindruck wie die ersten Bereiche hervorrufen, jedoch in der jeweiligen zusätzlichen Abbildung einen abweichenden Farbeindruck hervorrufen, und beim Fällen der Verifikationsentscheidung ein Dokument als nicht echt klassifiziert wird, wenn nicht in mindestens einer der zusätzlichen Abbildungen ebenfalls erste Bereiche, welche ihren Farbeindruck gegenüber der ersten Abbildung nicht verändern, und zweite Bereiche aufgefunden werden, welche in der mindestens einen der zusätzlichen Abbildungen einen Farbeindruck aufweisen, der von dem Farbeindruck dieser zweiten Bereiche in der ersten Abbildung verschieden ist.
Bildet man diese nicht erfindungsgemäße Ausführungsform weiter, so können die zweiten Bereiche der weiteren Abbildung und der mindestens einen zusätzlichen Abbildung, in der zweite Bereiche aufgefunden sind, hinsichtlich der Farbeindrücke ausgewertet werden und überprüft werden, ob sich diese zwischen der weiteren und der zusätzlichen Abbildung unterscheiden. Unterscheiden sich diese trotz Änderung der Umgebungsbedingungen nicht, so kann das Dokument als nicht echt klassifiziert werden. Entspricht die Farbänderung jedoch einer erwarteten Farbänderung, so kann das Dokument als echt klassifiziert werden.
Bei Ausführungsformen, bei denen die erste Druckinformation mit der weiteren Strukturfarbe gedruckt ist, kann diese Auswertung auch auf die erwarteten Farbänderungen der ersten Bereiche bei den verschiedenen Umgebungsbedingungen zusätzlich oder alternativ angewendet werden. Hierbei werden in der weiteren Abbildung und gegebenenfalls den zusätzlichen Abbildungen erste Bereiche gesucht, die sich hinsichtlich ihres Farbeindrucks von dem der zweiten Bereiche in der jeweiligen Abbildung und dem Farbeindruck in der ersten Abbildung unterscheiden.
Bei einer anderen Weiterbildung oder bei einer anderen alternativen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass beim Auswerten geprüft wird, ob die gefundenen zweiten Bereiche der mindestens einen weiteren Abbildung räumlich mit aufgefundenen zweiten Bereichen der zusätzlichen Abbildung zusammenfallen und beim Fällen der Verifikationsentscheidung ein Dokument als nicht echt klassifiziert wird, wenn die zweiten Bereiche der mindestens einen weiteren Abbildung und der mindestens einen zusätzlichen Abbildung nicht räumlich zusammenfallen. Hierdurch kann eine Verifikationssicherheit weiter erhöht werden. Darüber hinaus ist ein solcher Effekt beispielsweise durch ein nachgestelltes Sicherheitsmerkmal, welche eine Elektrolumineszenz aufweist, nicht ohne weiteres nachbildbar.
Die Verifikation kann dadurch noch weiter verbessert werden, dass für aufgefundene zweite Bereiche eine Mustererkennung vorgenommen wird und hierbei eine Information abgeleitet wird und die abgeleitete Information mit einer vorgegebenen Information verglichen wird und beim Fällen der Verifikationsentscheidung ein Dokument als nicht echt klassifiziert wird, wenn die abgeleitete Information nicht mit der vorgegebenen Information übereinstimmt. Wird eine Übereinstimmung erzielt, kann auch eine positive Verifikationsentscheidung gefällt werden. Das Ableiten einer Information kann beispielsweise darin bestehen, dass über die Mustererkennung alphanumerische Zeichen ermittelt werden, die durch die zweite Druckinformation dargestellt sind und diese alphanumerischen Zeichen mit vorgegebenen alphanumerischen Zeichen verglichen werden. Bei der Mustererkennung können aber auch geometrische Figuren wie Kreise, Dreiecke, Rauten, Trapeze oder Ähnliches als Informationsgehalt abgeleitet werden.
Bei einer weiteren Ausführungsform können alternativ oder zusätzlich der Farbeindruck oder die Farbeindrücke der gefundenen zweiten Bereiche mit erwarteten Farbeindrücken verglichen werden und kann beim Fällen der Verifikationsentscheidung ein Dokument als nicht echt klassifiziert werden, wenn die Farbeindrücke des einen oder der mehreren zweiten Bereiche nicht im Rahmen der vorgegebenen Toleranzen mit den erwarteten Farbeindrücken übereinstimmen. Es kann beispielsweise ein erfasster Farbverlauf bei steigender elektrischer oder magnetischer Feldstärke mit einem erwarteten Farbverlauf verglichen werden. Ist die erste Druckinformation mit der weiteren Strukturfarbe gedruckt, kann eine analoge Auswertung für die ersten Bereiche ausgeführt werden.
Einen noch höheren Verifikationsschutz erhält man mit einer Ausführungsform, bei der die in den Mikrokapseln enthaltene Substanz oder die enthaltenen Substanzen unterschiedliche Phasenzustände annehmen kann oder können, welche eine unterschiedliche Viskosität aufweisen oder eine unterschiedliche Beweglichkeit der kolloidalen Teilchen herbeiführen. Beispielsweise ist bei einer Ausführungsform vorgesehen, dass die Mikrokapseln eine Substanz enthalten, welche ihre Viskosität abhängig von einer inneren Energie verändert. Dem Fachmann sind aus dem Stand der Technik Substanzen bekannt, welche beispielsweise ihre Viskosität bei Erhöhen der inneren Energie deutlich steigern. Hierzu gehören beispielsweise elektrorheologische und magnetorheologische Fluide. In andere Substanzen findet ein temperaturabhängiger Phasenübergang von einer festen Phase zu einer flüssigen Phase bei einer Schmelz- oder Erstarrungstemperatur statt, welche beispielsweise im Temperaturbereich von 35° C bis 50 ° C liegt. Die kolloidalen Teilchen sind dann bei normalen Umgebungstemperaturen im Bereich von etwa 21 °C in der Substanz immobil und werden von dieser "festgehalten". Bei einer solchen Ausführungsform sind dann selbst beim Anliegen eines elektrischen oder magnetischen Feldes die kolloidalen Teilchen hinsichtlich ihrer gegenseitigen Ausrichtung unveränderlich, sodass weder eine Kristallstruktur herbeigeführt noch verändert werden kann. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, einen bestimmten Farbeindruck "zu speichern", der mit einer bestimmten Feldstärke korrespondiert, die in der Mikrokapsel vorherrschte, als der Phasenübergang von der niedrigen Viskosität im flüssigen Aggregatszustand zu der hohen Viskosität im festen Aggregatszustand stattgefunden hat. Dementsprechend ist eine Verifikation, welche eine Farbänderung über ein Ändern des elektrischen oder magnetischen Feldes herbeiführt, nur erfolgreich, wenn zusätzlich beispielsweise die Temperatur des Sicherheitsdokuments in dem Gebiet erhöht wird. Bei einem elektrorheologischen Fluid ist eine Veränderung der Kristallstruktur trotz Änderung des eine Ausrichtung bezweckenden Magnetfelds nur möglich, sofern kein äußeres elektrisches Feld in den Mikrokapseln existiert. Bei einem magnetorheologischen Fluid gilt entsprechend, dass über ein elektrisches Feld eine Ausrichtung nur erreicht werden kann, wenn kein magnetische Feld anliegt, d.h. ein ausreichend hohes Magnetfeld unterbindet eine Umordnung der kolloidalen Teilchen in einem elektrischen Feld.
Eine Ausführungsform des Verifikationsverfahrens sieht somit vor, dass beim Herbeiführen der vorgegebenen Umgebungsbedingungen eine Temperatur des Sicherheitsdokuments oberhalb einer vorgegebenen Schmelztemperatur der Substanz in den Mikrokapseln herbeigeführt oder aufrechterhalten wird. Andere Ausführungsformen können vorsehen, dass beim Herbeiführen der Umgebungsbedingungen und Verändern der Umgebungsbedingungen zunächst die Umgebungsbedingungen hinsichtlich des elektrischen und magnetischen Feldes wie vorgegeben eingestellt und variiert werden, jedoch eine Temperatur des Sicherheitsdokuments unterhalb einer Schmelztemperatur der Substanz in den Mikrokapseln gehalten wird und ein erster Satz von Abbildungen erfasst wird, der die erste Abbildung sowie die mindestens eine weitere Abbildung oder die erste Abbildung, die mindestens eine weitere und die zusätzlichen Abbildungen umfasst, die bei der Temperatur unterhalb der Temperaturschwelle erfasst und ausgewertet werden, und anschließend in dem Sicherheitsdokument eine Temperatur oberhalb der Schmelztemperatur der Substanz in den Mikrokapseln herbeigeführt wird und das Herbeiführen und Variieren der Umgebungsbedingungen im Hinblick auf das elektrische und/oder magnetische Feld erneut ausgeführt werden und erneut ein Satz von Abbildungen erfasst wird, der eine erste Abbildung sowie die mindestens eine weitere Abbildung oder eine erste Abbildung, mindestens eine weitere Abbildung und zusätzliche Abbildungen umfasst, die analog zu dem ersten Satz von Abbildungen erfasst und ausgewertet werden, und beim Fällen der Verifikationsentscheidung das Sicherheitsdokument als nicht echt verifiziert wird, wenn in den Abbildungen des ersten Satzes von Abbildungen erste und zweite Bereiche ermittelbar sind und ein Dokument ebenfalls als nicht echt klassifiziert wird, wenn zwar in dem ersten Satz von Abbildungen keine ersten und zweiten Bereiche gefunden werden, jedoch bei der Auswertung des zweiten Satzes von Abbildungen ein Ergebnis hervorgerufen wird, welches bei der Auswertung nur eines Satzes von Abbildungen bei einer hervorgegebenen Temperatur zu einem Einstufen des Sicherheitsdokuments als nicht echt führen würde. Unterhalb der vorgegebenen Temperaturschwelle darf somit kein farbverändernder Effekt aufgefunden werden. Oberhalb der Temperaturschwelle müssten jedoch alle oben bereits erwähnten unterschiedlichen Verifikationsschritte, sofern sie ausgeführt werden, erfolgreich sein, um nicht zu einer Einstufung und Klassifizierung als nicht echtes Sicherheitsdokument zu führen.
Es versteht sich, dass nur solche Verifikationsschritte erfolgreich sein müssen, die für das Sicherheitsdokument sinnvoll sind. Ist bei einem echten nicht erfindungsgemäßen Sicherheitsdokument die erste Druckinformation mittels Pigmenten ausgefüllt, die eine Körperfarbe aufweisen, können keine Verifikationsschritte, die eine Änderung des Farbeindrucks der ersten Bereiche prüfen "erfolgreich" sein.
Sind die ersten Druckinformationen mit der weiteren Strukturfarbe gedruckt ist, so ist auch hier eine Substanz in den Mikrokapseln zu wählen, die eine annähernd gleiche Schmelztemperatur oder annähernd gleiche Phasenübergangsbedingung aufweist. Die beiden Abbildungsserien sollten einmal für eine Temperatur erfasst werden, die unterhalb beider Schmelztemperaturen liegt, und einmal für eine Temperatur, die oberhalb beider Schmelztemperaturen liegt.
Analog kann ein Verifikationsverfahren ausgestaltet sein, wenn ein elektrorheoloisches Fluid oder ein magnetorheologisches Fluid als Substanz in den Mikrokapseln verwendet wird. Der Feldfreiheit bezüglich eines elektrischen Felds bei einem elektrorheologischen Fluid und die Feldfreiheit bezüglich eines magnetischen Felds bei einem magnetorheologischne Fluid entsprechen der flüssigen Phase in dem obigen Beispiel.
Somit sieht eine Ausführungsform des Verifikationsverfahren vor, dass beim Herbeiführen der Umgebungsbedingungen und Verändern der Umgebungsbedingungen zum einen die Umgebungsbedingungen hinsichtlich des elektrischen oder magnetischen Felds, welches zur Veränderung des Farbeindrucks der Strukturfarbe verwendet wird, wie vorgegeben eingestellt und variiert werden, jedoch ein physikalischer Parameter der Umgebungsbedingungen in dem Sicherheitsdokument so eingestellt wird, dass eine Substanz, in der kolloidale Teilchen dispergiert sind, welche über eine Ausrichtung zueinander in einer kristallartigen Struktur einen Farbeindruck der Strukturfarbe prägen, eine Mobilität dieser Teilchen unterbindet oder stark einschränkt, und ein erster Satz von Abbildungen, der die erste Abbildung sowie die mindestens eine weitere Abbildung oder die erste Abbildung, die mindestens eine weitere Abbildung und die zusätzlichen Abbildungen umfasst, erfasst und ausgewertet wird, und zum andern der physikalische Parameter gemäß der vorgegebenen Umgebungsbedingungen in dem Sicherheitsdokument eingestellt wird, sodass die Mobilität der in der Substanz dispergierten kolloidalen Teilchen, welche über eine Ausrichtung zueinander in der kristallartigen Struktur den Farbeindruck der Strukturfarbe prägen, für eine Umordnung und Ausrichtung gegeben ist, und das Herbeiführen und Variieren der Umgebungsbedingungen im Hinblick auf das elektrische oder magnetische Feld, welches zur Veränderung des Farbeindrucks der Strukturfarbe verwendet wird, ebenso ausgeführt werden und ein zweiter Satz von Abbildungen, der eine erste Abbildung sowie die mindestens eine weitere Abbildung oder eine erste Abbildung, mindestens eine weitere Abbildung und zusätzliche Abbildungen umfasst, analog zu dem ersten Satz von Abbildungen erfasst und ausgewertet wird,
und beim Fällen der Verifikationsentscheidung das Sicherheitsdokument als nicht echt verifiziert wird, wenn in den Abbildungen des ersten Satzes von Abbildungen erste und zweite Bereiche ermittelbar sind, und ein Dokument ebenfalls als nicht echt klassifiziert wird, wenn zwar in dem ersten Satz von Abbildungen keine ersten und zweiten Bereiche aufgefunden werden jedoch bei der Auswertung des zweiten Satzes von Abbildungen ein Ergebnis aufgefunden wird, welches bei der Auswertung nur eines Satzes von Abbildungen bei einer Wahl des physikalischen Parameters gemäß der vorgegebenen Umgebungsbedingungen zu einem Einstufen des Sicherheitsdokuments als nicht echt führen würde.
Bei einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein metamerer Farbeindruck der ersten Druckinformation und der zweiten Druckinformation bei den vorgegebenen Umgebungsbedingungen auftritt, wobei bei den vorgegebenen Umgebungsbedingungen die Strukturfarbe mit der die zweite Druckinformation ausgebildet ist und die weitere Strukturfarbe mit der die erste Druckinformation ausgebildet ist, ihren Farbeindruck bei den vorgegebenen Umgebungsbedingungen jeweils aufgrund einer durch eine äußere Anregung gemäß der vorgegeben Umgebungsbedingungen verursachten Struktur der jeweiligen Nano- und/oder Mikroteilchen Teilchen aufweisen, wobei die Struktur bei den vorgegebenen Umgebungsbedingungen sich jeweils von einer Struktur bei Feldfreiheit unterscheiden. Dieses bedeutet, dass der metamere Farbeindruck bei vorgegebenen Umgebungsbedingungen hervorgerufen wird, bei denen beide Strukturfarben eine farbverursachende Struktur der Mikro- oder Nanoteilchen aufweisen, die durch ein elektrisches und/oder magnetisches Feld bedingt sind, welches von Null verschieden ist. Die vorgegebenen Umgebungsbedingungen sind somit so ausgewählt und festgelegt, dass die elektrische und/oder magnetische Feldstärke jeweils die Strukturfarben in einen veränderten Farbzustand gegenüber dem Farbzustand versetzen, der bei Feldfreiheit herrscht. Dieses erfordert eine präzise Abstimmung und Auswahl der Strukturfarben, da diese unterschiedlich auf die äußeren Anregungen reagieren müssen, jedoch dennoch bei den vorgegebenen Umgebungsbedingungen, bei denen keine Feldfreiheit herrscht, einen metameren Farbeindruck hervorrufen. Dieser ist jeweils durch die Kristallstruktur der sich bei Anregung anordnenden Teilchen verursacht und somit durch einen "echten" Strukturfarbeffekt verursacht. Der metamere Farbeindruck wird bei vorgegebenen Umgebungsbedingungen, bei denen keine Feldfreiheit vorherrscht, aufgrund der Strukturfarbeffekte der Strukturfarbe und der weiteren Strukturfarbe hervorgerufen. Beim Verifizieren wird geprüft, ob bei den vorgegebenen Umgebungsbedingungen der metamere Farbeindruck entsteht. Bei abweichenden Umgebungsbedingungen, vorzugsweise bei Feldfreiheit, sind die erste und zweite Druckinformation hingegen unterscheidbar, da die Strukturfarbe und die weitere Strukturfarbe unterschiedlich sind.
Wird dieser Effekt beobachtet wird ein Sicherheitsdokument als echt verifiziert. Eine Fälschung ist sehr schwer, da zwei optimal abgestimmte verschiedene Strukturfarben benötigt werden.
Sind die vorgegebenen Umgebungsbedingungen nicht bekannt, kann über eine Variation der Umgebungsbedingungen geprüft werden, ob ein metamerer Farbeindruck bei Umgebungsbedingungen eintritt, bei denen keine Feldfreiheit vorherrscht.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen:

Fig. 1a-1c: schematisch eine Mikrokapsel mit darin enthaltenen koilloidalen Nanoteilchen nach einer ersten Ausführungsform im feldfreien Raum (Fig. 1a), bei niedriger Feldstärke (Fig. 1b) und bei höherer Feldstärke (Fig. 1c);
Fig. 2a-2c: schematisch eine weitere Mikrokapsel in einer anderen Ausführungsform im feldfreien Raum (Fig. 2a), im Raum mit geringer Feldstärke (Fig. 2b) und im Raum mit höherer Feldstärke (Fig. 2b);
Fig. 3a-3f: schematisch eine weitere Mikrokapsel mit darin enthaltenen kolloidalen Nanoteilchen bei einer Temperatur unterhalb einer Schmelztemperatur im feldfreien Raum (Fig. 3a), mit geringer Feldstärke (Fig. 3b), mit höherer Feldstärke (Fig. 3c) und bei einer Temperatur oberhalb einer Schmelztemperatur im feldfreien Raum (Fig. 3d), im Raum bei geringer Feldstärke (Fig. 3e) und bei noch höherer Feldstärke (Fig. 3f);
Fig. 4a-4d: schematische Ansichten eines Gebiets bei unterschiedlichen Feldstärken, welches mit einer ersten und mit einer zweiten Druckinformation bedruckt ist, wobei die zweite Druckinformation mit einer Strukturfarbe gedruckt ist gemäß einer nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform;
Fig. 5a-5d: weitere schematische Ansichten eines Gebiets bei unterschiedlichen Feldstärken, welche mit einer ersten und einer zweiten Druckinformation bedruckt ist, wobei die zweite Druckinformation mit einer anderen Strukturfarbe bedruckt ist gemäß einer nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform;
Fig. 6a -6d: weitere schematische Ansichten noch einer anderen nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform eines bedruckten Gebiets bei unterschiedlichen Feldstärken, in welches eine erste und eine zweite Druckinformation gedruckt sind, wobei die zweite Druckinformation mit einer Strukturfarbe gedruckt ist;
Fig. 7a-7f: schematische Ansichten noch eines weiteren Gebiets einer nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform, in welches erste und zweite Druckinformationen verdruckt sind, wobei die zweite Druckinformation mit einer Strukturfarbe gedruckt ist, die ihre Strukturänderung bei Anregung der Eigenschaft nur bei einer Temperatur oberhalb einer Schmelztemperatur zeigt, wobei die Fig. 7a bis 7c Ansichten bei unterschiedlichen Feldstärken bei einer Temperatur unterhalb der Schmelztemperatur und Fig. 7d bis 7f entsprechende Ansichten bei der Temperatur oberhalb der Schmelztemperatur zeigen;
Fig. 8: eine schematische Explosionszeichnung eines nicht erfindungsgemäßen Sicherheitsdokuments; und
Fig. 9a, 9b: schematische Ansichten des nicht erfindungsgemäßen Sicherheitsdokuments nach Fig. 8 bei unterschiedlichen Feldstärken.

Anhand der Fig. 1a bis 1c, 2a bis 2c und 3a bis 3f soll schematisch die Wirkungsweise von unterschiedlichen Strukturfarben exemplarisch erläutert werden, welche jeweils Mikrokapseln 10 enthalten. Gleiche technische Merkmale sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Eine Strukturfarbe enthält eine Vielzahl solcher Mikrokapseln, die für den Farbeindruck der Strukturfarbe verantwortlich sind. Die Mikrokapseln 10 weisen jeweils eine Hülle 11 auf, welche eine transparente Substanz 12 mit darin enthaltenen kolloidalen Teilchen, z.B. Nanoteilchen 13, einschließt. Die Hülle 11 ist aus einem transparenten Material gebildet. Das Substrat 12 ist ebenfalls transparent und stellt einen Fluid dar, in dem sich die Nanoteilchen 13 bei den Ausführungsformen nach Fig. 1a bis 1d, 2a bis 2d bewegen können. Die Nanoteilchen sind beispielsweise Cluster aus Eisenoxid mit einer geladenen Schicht oder auch Kunststoffnanokügelchen mit einer geladenen Beschichtung. In anderen Ausführungsformen können es auch paramagnetische Teilchen sein. Hinsichtlich konkreter Ausgestaltungen sowohl der Hüllen, der darin enthaltenen Substanzen und der Nanoteilchen wird insbesondere auf die EP 2 463 111 A2 verwiesen. Darüber hinaus sind Strukturfarben, welche solche Mikrokapseln enthalten, auch von der Firma Nanobrick, Gyeonggi-do, Korea zu beziehen.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 sind die kolloidalen Nanoteilchen im feldfreien Raum unregelmäßig angeordnet. Die Kapseln weisen keine besondere optische Eigenschaft auf, sodass diese den Farbeindruck der Strukturfarbe, in der sie enthalten sind, nicht wesentlich prägen. Diese kann somit beispielsweise als nahezu transparent im verdruckten Zustand angesehen werden. Wird ein elektrisches Feld mit einer Feldstärke E1 angelegt, so richten sich die geladenen Nanoteilchen zueinander aus und bilden eine gitterartige Kristallstruktur 15. Da die Nanoteilchen selbst eine Ladung tragen, führt dies zu einer Abstoßung untereinander. Ein Verhältnis der elektrischen Feldstärke E1 zu der eigenen Abstoßung aufgrund der Ladung bestimmt einen Gitterabstand der Nanoteilchen.
Die so gebildete Kristallstruktur weist Eigenschaften eines photonischen Kristalls auf. In diesen ist für einige Wellenlängen eine Propagation nur entlang bestimmter Raumrichtungen möglich. Für andere Wellenlängen ist unter Umständen eine Propagation in keiner Raumrichtung möglich. Dies bedeutet, dass sämtliches Licht dieser Wellenlänge und aus allen Einfallseinrichtungen reflektiert wird. Hierdurch wird die Farbigkeit der Mikrokapsel bedingt. Im dargestellten Beispiel in Fig. 1b wird beispielsweise bei einer Beleuchtung mit weißem Licht eines Schwarzkörperstrahlers eine rote Wellenlängenkomponente reflektiert. Wird die elektrische Feldstärke gesteigert auf einen Wert E2 > E1, so wird ein Abstand zwischen den Nanoteilchen verringert, da das Verhältnis zwischen der Kraft aufgrund des äußeren elektrischen Feldes und der Abstoßungskraft zwischen den gleichgeladenen Nanoteilchen ein anderes Verhältnis erhält. Hierdurch ändert sich die Kristallstruktur, sodass jetzt beispielsweise aus dem weißen Licht eines Schwarzkörperstrahlers eine blaue Komponente reflektiert wird, sodass die Mikrokapsel für einen blauen Farbeindruck sorgt.
In den Fig. 2a bis 2c ist eine andere Ausführung von Mikrokapseln 10 schematisch dargestellt. Diese unterscheiden sich dadurch, dass die kolloidalen Teilchen bereits im feldfreien Raum in der Mikrokapsel 10 eine Kristallstruktur 15 aufweisen, sodass aus dem weißen Licht eines Schwarzkörperstrahles eine rote Farbkomponente reflektiert wird. Wird die Feldstärke erhöht, verringert sich der Abstand zwischen den Teilchen im Kristallgitter, sodass jetzt eine grüne Farbkomponente reflektiert wird. Wird die Feldstärke weiter erhöht (Fig. 2c) wird der Gitterabstand noch geringer, sodass nun erneut wieder eine blaue Farbkomponente reflektiert wird.
In Fig. 3 ist wieder eine andere Ausgestaltung von Mikrokapseln 10 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform weist die Substanz in der Mikrokapsel 10 bei unterschiedlichen Temperaturen eine deutlich unterschiedliche Viskosität auf. Unterhalb einer Schmelztemperatur TS ist eine Mobilität der kolloidalen Teilchen stark eingeschränkt, sodass diese selbst bei Anlegen eines schwachen elektrischen Feldes mit Feldstärke E1 oder einer stärkeren Feldstärke E2 (vergleiche Fig. 3b und 3c) sich die Kristallstruktur nicht ändert. Bei dieser Ausführungsform ist die Kristallstruktur unabhängig von der elektrischen Feldstärke unverändert so, dass beispielsweise aus dem weißen Licht eines Schwarzkörperstrahlers rotes Licht reflektiert wird. Wird hingegen die Temperatur oberhalb einer Schmelztemperatur eingestellt, so wird die Substanz flüssig, sodass die Teilchen bei Anliegen eines elektrischen Feldes E1 (Fig. 3e) oder eines stärkeren elektrischen Feldes E2 (Fig. 3f) eine Kristallgitterstruktur mit jeweils geringeren Teilchenabständen ausbilden, sodass beispielsweise grünes Licht bei einem schwachen elektrischen Feld E1 und blaues Licht bei einem stärkeren elektrischen Feld E2 reflektiert werden.
Die Ausführungsform der Fig. 3a bis 3f ist für eine Substanz beschrieben, die einen temperaturabhängigen Phasenübergang besitzt. Nutzt man ein magnetorheologisches Fluid als Substanz, so erhält man ein analoges Verhalten. Das im Zusammenhang mit den Figuren 3d bis 3f beschriebene Verhalten zeigt eine solche Ausführungsform, wenn satt der physikalischen Größe Temperatur die physikalische Größe Magnetfeldstärke verwendet wird, wobei ein magnetfeldfreier Raum oder magnetfeldfreier Zustand mit der Situation korrespondiert, in der die Temperatur oberhalb der Schmelztemperatur liegt. Die Situation der Fig. 3a bis 3c tritt auf, wenn ein ausreichend hohes Magnetfeld anliegt, so dass die Viskosität der Substanz in den Mikrokapseln stark erhöht ist.
Analoges gilt bei Einsatz eines elektrorheologischen Fluids zusammen mit magnetischen Teilchen, welche durch ein Magnetfeld ausgerichtet werden. Hierbei übernimmt die elektrische Feldstärke die Steuerung der Viskosität des elektrorheologischen Fluids und stellt somit die physikalische Größe dar, die analog zu der Temperatur in dem obigen Beispiel ist. Eine geringe elektrische Feldstärke entspricht einer Temperatur oberhalb der Schmelztemperatur und eine hohe elektrische Feldstärke einer Temperatur unterhalb der Schmelztemperatur.
Nutzt man die beschriebenen Mikrokapseln in einer Drucktinte, so weist diese eine sogenannte Strukturfarbe auf. In Fig. 4a bis 4d sind vier schematische Ansichten eines Gebiets eines Sicherheitsdokuments schematisch dargestellt. In Fig. 4a ist eine Legende für die vermittelten Farbeindrücke angegeben, die für alle Fig. 4a bis 7f gilt. In das Gebiet 20 sind eine erste Information 21 und eine zweite Information 22 gedruckt. Bei der nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform nach Fig. 4a bis 4d sind die erste Information 21 und die zweite Information 22 nebeneinander gedruckt. Die zweite Druckinformation bildet exemplarisch den Buchstaben "A" aus. Die restliche Fläche des Gebiets 20 ist durch die erste Druckinformation 21 belegt.
Bei dieser Ausführungsform ist eine Strukturtinte verwendet, welche Mirkokapseln ähnlich zu denen der Fig. 1a umfasst. Im feldfreien Raum ist daher die zweite Druckinformation dadurch zu erkennen, dass das entsprechend bedruckte Gebiet farblos oder transparent ist. Die erste Druckinformation weist hingegen beispielsweise einen roten Farbeindruck auf. In einem schwachen elektromagnetischen Feld bildet sich eine Kristallstruktur aus den kolloidalen Teilchen in den Mikrokapseln aus, sodass diese ebenfalls rotes Licht reflektieren. In diesem Zustand sind die erste Druckinformation und die zweite Druckinformation nicht unterscheidbar. Diese Bedingungen sind für dieses Sicherheitsdokument die vorgegebenen Umfeldbedingungen. Wird das elektrische Feld gesteigert, so verringert sich der Teilchenabstand in der Kristallgitterstruktur, wobei der Abstand zwischen den Teilchen mit zunehmender Feldstärke abnimmt (vergleiche Fig. 4c und 4d), sodass entsprechend jene Bereiche (zweite Bereiche 24), welche mit der zweiten Druckinformation 22 bedruckt sind, einen abweichenden Farbeindruck aufweisen, nämlich einen grünen bzw. blauen Farbeindruck.
Um dieses Sicherheitsdokument zu verifizieren, wird zunächst die schwache Feldstärke eingestellt, um festzustellen, ob ein einheitliches Gebiet entsteht, in dem aufgrund der Farbigkeit keine ersten und zweiten Bereiche wahrnehmbar sind. Dies ist bei dem in Fig. 4b dargestellten Beispiel der Fall.
Anschließend wird die elektrische Feldstärke verändert und werden weitere Abbildungen erfasst, die schematisch Fig. 4c oder Fig. 4d dargestellt sind. Sucht man hierin Bereiche, die ihre Farbigkeit nicht verändert haben, so sind dies die ersten Bereiche 23, die nach wie vor rot sind. Darüber hinaus treten zweite Bereiche 24 auf, die den Buchstaben "A" ausbilden, welche in den Fig. 4c und 4e einen abweichenden Farbeindruck gegenüber denselben Bereichen in der Fig. 4b aufweisen. Wird diese Abweichung festgestellt, so kann dieses zur Verifikation herangezogen werden.
Führt man eine Mustererkennung der zweiten Bereiche 24 aus, so würde hier eine Information in Form des Buchstaben "A" abgeleitet, die dann mit einer Vorgabe verglichen werden kann. Wird der Buchstabe "A" erwartet, so kann eine positive Verifikationsentscheidung gefällt werden. Würde ein anderer Buchstabe, beispielsweise der Buchstabe "B" erwartet, jedoch der Buchstabe "A" abgeleitet, so würde dies zu einer negativen Verifikationsentscheidung führen.
In den Fig. 5a bis 5d ist eine weitere nicht erfindungsgemäße Ausführungsform schematisch dargestellt. Gezeigt sind die Ansichten eines Gebiets eines Sicherheitsdokuments für unterschiedliche Feldstärken. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der nach Fig. 4a bis 4d dadurch, dass das gesamte Gebiet 20 vollflächig mit der ersten Druckinformation 21 bedruckt ist und die zweite Druckinformation, welche erneut eine Fläche bedeckt, welche einen Großbuchstaben "A" darstellt, darüber gedruckt ist. Erneut sind Mikrokapseln enthalten, welche jenen nach Fig. 1a bis 1c gleichen. Im feldfreien Raum ist somit die Drucktinte mit den Mikrokapseln nahezu transparent, sodass der einheitliche homogene Farbeindruck einzig und allein durch die erste Druckinformation hervorgerufen wird. Unter den vorgegebenen Umgebungsbedingungen nimmt dann die Strukturfarbe denselben Farbeindruck ein wie die erste Druckinformation. Dies ist in Fig. 5b gezeigt. Wird die Feldstärke weiter erhöht, treten Farbveränderungen der mit der zweiten Druckinformation 22 bedruckten zweiten Bereiche 24 zum Grünen und Blauen auf, was in den Fig. 5c und 5d dargestellt ist.
In den Fig. 6a bis 6d ist eine weitere nicht erfindungsgemäße Ausführungsform dargestellt. Bei dieser Ausführungsform weist die zweite Druckinformation 22, welche mit der Strukturfarbe gedruckt ist, bereits im feldfreien Raum die Strukturfarbe Rot auf, welche identisch zu der Körperfarbe der ersten Druckinformation 21 gewählt wird. Im feldfreien Raum ergibt sich erneut ein homogener einheitlicher Farbeindruck für das gesamte Gebiet 20. Wird die Feldstärke erhöht, tritt in jenen Bereichen 24, die mit der zweiten Druckinformation 22 und entsprechender Tinte bedruckt sind, welche eine Strukturfarbe aufweist, der Buchstabe "A" in unterschiedlichen Farben über grün zu blau hin auf. Für die Verifikation kann somit zusätzlich ausgewertet werden, ob in den mehreren erfassten Abbildungen Fig. 6b bis 6d für Umgebungsbedingungen, die nicht den vorgegebenen Umgebungsbedingungen entsprechend, jeweils zweite Bereiche 24 erfasst werden, die einen abweichenden Farbeindruck in der jeweiligen Abbildung zu dem entsprechenden Farbeindruck in der Abbildung Fig. 6a, welche bei den vorgegebenen Umgebungsbedingungen erfasst ist, aufweisen. In diesem Fall sind die vorgegebenen Umgebungsbedingungen beim Erfassen der Abbildung 6a gegeben. Zum einen kann ausgewertet werden, ob die in den unterschiedlichen Figuren 6b bis 6d erfassten zweiten Bereiche deckungsgleich in allen Figuren sind. Ebenso kann alternativ oder zusätzlich ausgewertet werden, ob der sich ergebende Farbverlauf einem erwarteten Farbverlauf entspricht.
In den Fig. 7a bis 7f ist eine nicht erfindungsgemäße Ausführungsform gezeigt, bei der die Drucktinte, welche eine Strukturfarbe aufweist, ähnlich zu den Mikrokapseln ausgebildet ist, wie sie im Zusammenhang mit den Fig. 3a bis 3f erläutert ist. Solange die Temperatur unterhalb der Schmelztemperatur ist, zeigt das Gebiet 20 einen einheitlich homogenen Farbeindruck sowohl im feldfreien Raum (Fig. 7a) als auch bei gesteigerten elektrischen Feldstärken (Fig. 7b und 7c). Wird hingegen die Temperatur über eine Schmelztemperatur erhöht, so ist zwar im feldfreien Raum erneut ein einheitlich homogenes Gebiet hinsichtlich des Farbeindrucks erfasst. Bei erhöhten Feldstärken (Fig. 7e und 7f) treten jedoch deutlich die zweiten Bereiche 24, welche den Buchstaben "A" ausbilden, hervor. Hier kann die Verifikation zusätzlich eine Überprüfung umfassen, ob bei einer Temperatur unterhalb einer Schmelztemperatur trotz Änderung des elektrischen Feldes keine Farbänderung zu erkennen ist, oberhalb der Schmelztemperatur jedoch die Farbänderung bei Änderung des elektrischen Feldes auftritt.
Wie oben bereits erwähnt können andere Ausführungsformen, welche als Substanz in den Mikrokapseln der Strukturfarbe ein elektrorheologisches oder magnetorheologisches Fluid aufweisen, analog ausgebildet sein. An die Stelle der physikalischen Größe Temperatur tritt jeweils die elektrische Feldstärke für ein elektrorheologisches Fluid und die magnetische Feldstärke für ein magnetorheologisches Fluid, wobei jeweils eine niedrige Feldstärke mit der Temperatur oberhalb der Schmelztemperatur korrespondiert und eine hohe Feldstärke mit der geringen Temperatur unterhalb der Schmelztemperatur. Zum Ausrichten der kolloidalen Teilchen wird bei einem elektrorheologischen Fluid ein Magnetfeld und bei einem magnetorheologischen Fluid eine elektrisches Feld analog zu dem oben beschriebenen Fall einer Substanz mit einem temperaturabhängigen Phasenübergang verwendet.
In Fig. 8 ist schematisch eine Explosionszeichnung eines Sicherheitsdokuments dargestellt. Das Sicherheitsdokument 30 umfasst insgesamt fünf Substratschichten 31-35 in der dargestellten Ausführungsform. Lediglich die obersten beiden Substratschichten 31, 32 müssen transparent ausgebildet sein, um die erste Druckinformation 21 und die zweite Druckinformation 22 in dem Gebiet 20 erkennen zu können, welche auf das mittlere Substrat 33 aufgedruckt ist. Auf die an die mittlere Substratschicht 33 angrenzende Substratschichten 32 und 34 ist jeweils eine elektrisch leitfähige flächige oder auch gitterartig ausgebildete Struktur als Elektrode 41, 42 aufgebracht. Beispielsweise kann eine solche Elektrode 41, 42 transparent mittels Zinksulfit ausgebildet werden. Möglich ist jedoch auch, dass die auf der Substratschicht 34 unterhalb der Druckinformationen angeordnete Elektrode 42 als Metallschicht oder Metallgitter ausgebildet ist. Sind die Gitterlinien fein genug gewählt, kann auch die Elektrode 41 auf der Substratschicht 32 auch mittels metallischer Drähte oder opaker leitfähiger Druckstrukturen in Form eines Gitters ausgebildet werden, das eine hohe Lichttransmission im Bereich von oberhalb 50 % bis vorzugsweise 90 % im sichtbaren Wellenlängenbereich aufweist. Besonders bevorzugt wird jedoch eine transparente Elektrode verwendet. Die Elektroden 41, 42 sind durch die verschiedenen Substratschichten mit Kontakten 51, 52 auf der obersten Substratschicht 31 im zusammengefügten Zustand kontaktiert. Entsprechende Elektroden 53, 54 sind entsprechend mit einer leitfähigen Struktur in Form einer Spule auf der mittleren Substratschicht 33 kontaktiert. Diese umschließt das Gebiet 20. Wird ein Strom durch die Leiterschleife 55 geführt, so entsteht ein Magnetfeld in dem Bereich des Gebiets 20. So können Teilchen, welche paramagnetisch sind, zu einer Kristallstruktur ähnlich wie geladene Teilchen über ein elektrisches Feld ausgerichtet werden.
Die oberste und unterste Substratschicht 31, 35 dienen im Wesentlichen als Schutzschichten. Alle Substratschichten 31, 35 werden vorzugsweise über ein Hochtemperaturlaminationsverfahren zusammengefügt. Es versteht sich, dass zusätzliche weitere Sicherheitsmerkmale in das Sicherheitsdokument 30 in beliebiger Kombination integriert werden können, beispielsweise Sicherheitsdrucke, Hologramme, andere beugende Strukturen, elektronische Schaltungen usw.
In Fig. 9a ist eine Draufsicht auf das Sicherheitsdokument 30 im feldfreien Raum dargestellt. Bei dieser Ausführungsform besteht die zweite Druckinformation 22 in einer kreisförmigen Struktur. Diese ist nicht zu erkennen, da die Strukturfarbe im feldfreien Raum denselben Farbeindruck wie die Pigmentfarbe aufweist, mit der die erste Druckinformation 21 im Rest des Gebiets 20 gedruckt ist. Wird hingegen eine Spannung an die Elektroden 41, 42 angelegt, so bildet sich in dem Gebiet 20 zwischen den Elektroden 41, 41 ein elektrisches Feld aus. Hierdurch ändert sich die Kristallstruktur der zweiten Druckinformation und ändert sich deren Farbe. Der zweite Bereich 24 (der Kreis) tritt deutlich gegenüber dem ersten Bereich 23, in dem die Pigmentfarbe verdruckt ist, hervor. Eine Verifikation des Sicherheitsdokuments ist hierüber zuverlässig und einfach möglich. Bei der anhand der Fig. 8 und Fig. 9a bis 9b beschriebenen Ausführungsformen sind in dem Sicherheitsdokument Elektroden und eine Spule vorhanden, um eine Feldstärke in dem Gebiet 20 variieren zu können. Ebenso können anderen Ausführungsformen nur eine der beiden Anregungsmöglichkeiten oder keine dieser Möglichkeiten umfassen. Die elektrische und/oder magnetische Feldstärke können auch auf beliebige andere Weise, in einem Prüfgerät oder einfach mittels eines Magneten, etc. hergestellt werden.
Wird als Substanz ein magnetorheologisches Fluid eingesetzt, in dem die kolloidalen Teilchen dispergiert sind, so kann eine Kristallstrukturausbildung oder -änderung bei Variation des elektrischen Feldes nur bei Nichtvorliegen eines magnetischen Feldes beobachtet werden. Wird ein Magnetfeld in dem Gebiet 20 erzeugt, so findet ein Phasenübergang in der Substanz statt. Die Viskosität sinkt drastisch.
Ähnliches gilt für magnetische kolloidale Teilchen in einem elektrorheologischen Fluid. Zur Verifikation werden bei Einsatz eines magnetorheologischen Fluids zwei Sätze von Abbildungen bei unterschiedlichem elektrischem Feld einmal ohne anliegendes Magnetfeld und einmal mit anliegendem Magnetfeld erfasst und ausgewählt. Bei anliegendem Magnetfeld sind keine Farbänderungen abhängig vom elektrischen Feld zu beobachten. Analoges gilt beim Einsatz eines elektrorheologischen Fluids bei Vertauschung von elektrischen und magnetischen Feldern.
Bei den beschriebenen nicht erfindungsgemäßen Ausführungsformen der Figurenbeschreibung 4 bis 9 wird jeweils davon ausgegangen, dass die erste Druckinformation mit einer Druckfarbe oder Drucktinte ausgebildet ist, die ausschließlich Pigmente aufweist, welche eine Körperfarbe aufweisen. Die einzelnen Ausführungsformen können analog jedoch erfindungsgemäß auch so ausgestaltet werden, dass die erste Druckinformation mit einer weiteren Strukturfarbe ausgebildet wird oder ist, welche bei den vorgegebenen Umgebungsbedingungen denselben Farbeindruck wie die eine Strukturfarbe aufweist, mit der die zweiten Druckinformationen gedruckt sind, jedoch bei einer Änderung der Umgebungsbedingungen eine Farbänderung zeigt, die von der Farbänderung der einen Strukturfarbe verschieden ist. Abweichungen dieser alternativen Ausführungsformen treten nur in der Hinsicht auf, dass die ersten Bereiche in der weiteren Abbildung und gegebenenfalls, sofern zusätzliche Abbildungen erfasst werden oder sind, in den zusätzlichen Abbildungen einen Farbeindruck aufweisen, der sich von dem Farbeindruck in der einen Abbildung unterscheidet. Erste und zweite Bereiche lassen sich dennoch voneinander trennen, da diese bei denselben Umgebungsbedingungen, die von den vorgegebenen Umgebungsbedingungen verschieden sind, unterschiedliche Farbeindrücke aufweisen und zusätzlich unterschiedliche Farbänderungen gegenüber der einen Abbildung aufweisen, die bei den vorgegebenen Umgebungsbedingungen erfasst ist. In dieser einen Abbildung, die bei den vorgegebenen Umgebungsbedingungen erfasst ist, sind die beiden Druckinformationen aufgrund des Farbeindrucks nicht unterscheidbar.
Es versteht sich, dass lediglich beispielhafte Ausführungsformen beschrieben sind und eine Vielzahl von Modifikationen möglich ist. Die in den einzelnen Ausführungsbeispielen beschriebenen Merkmale können kombiniert werden, um weitere Sicherheitsmerkmale mit vielfältigen unterschiedlichen Eigenschaften zu schaffen, soweit dies durch den Schutzbereich der Ansprüche umfasst ist.

Bezugszeichenliste

10: Mikrokapsel
11: Hülle
12: Substanz
13: kolloidale Teilchen
15: Gitterstruktur
20: Gebiet
21: erste Druckinformation
22: zweite Druckinformation
23: erster Bereich
24: zweiter Bereich
30: Sicherheitsdokument
31 - 35: Substratschichten
41, 42: Elektroden
51 - 54: Kontakte
55: Leiterschleife

Claims

Sicherheitsdokument (30) umfassend ein Gebiet (20), in welchem eine erste Druckinformation (21) und eine zweite Druckinformation (22) gespeichert sind, welche unter vorgegebenen Umgebungsbedingungen einen identischen Farbeindruck hervorrufen, sodass unter den vorgegebenen Umgebungsbedingungen ein homogener einheitlicher Farbeindruck für die erste Druckinformation (21) und die zweite Druckinformation (22) in dem Gebiet (20) hervorgerufen wird und die erste Druckinformation (21) und die zweiten Druckinformation (22) aufgrund des hervorgerufenen Farbeindrucks nicht unterscheidbar sind,
wobei
die zweite Druckinformation (22) mittels einer Tinte ausgebildet ist, welche eine Strukturfarbe aufweist, deren hervorgerufener Farbeindruck über eine Anregung veränderbar ist, wobei die Strukturfarbe, mit der die zweite Druckinformation ausgebildet ist, während des Einwirkens der Anregung aufgrund einer hervorgerufenen Veränderung einer inneren Struktur einen Farbeindruck aufweist, der von dem Farbeindruck der ersten Druckinformation verschieden ist, wobei die erste Druckinformation (21) mittels einer weiteren Strukturfarbe ausgebildet ist, deren hervorgerufener Farbeindruck ebenfalls über die Anregung veränderbar ist, wobei die weitere Strukturfarbe, mit der die erste Druckinformation ausgebildet ist, während des Einwirkens derselben Anregung aufgrund einer hervorgerufenen Veränderung einer inneren Struktur einen Farbeindruck aufweist, der von dem Farbeindruck der zweiten Druckinformation verschieden ist, wobei die Strukturfarbe und die weitere Strukturfarbe kolloidale Teilchen aufweisen, welche unterschiedliche Durchmesser oder Größen aufweisen oder alternativ oder zusätzlich sich die Substanzen, in denen die Teilchen dispergiert sind, hinsichtlich ihrer Eigenschaften unterscheiden.
Sicherheitsdokument (30) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturfarbe und/oder die weitere Strukturfarbe Mikrokapseln (10) umfasst, in welchen kolloidale Teilchen einhalten sind, die mittels eines elektrischen Feld und/oder eines magnetischen Feld zueinander ausrichtbar sind, um eine Kristallstruktur zu schaffen und/oder zu verändern, wobei Abstände zwischen den Teilchen maßgeblich für den Farbeindruck der jeweiligen Strukturfarbe sind.
Sicherheitsdokument (30) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die kolloidalen Teilchen geladen sind oder paramagnetisch sind.
Sicherheitsdokument (30) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrokapseln (10) eine Substanz (11) einhalten, welche ihre Viskosität abhängig von einer inneren Energie verändert.
Sicherheitsdokument nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Mikrokapseln enthaltenen kolloidalen Teilchen in einer Kristallstruktur angeordnet sind, welche zu einem Farbeindruck im sichtbaren Wellenlängenbereich führt, wenn die Mikrokapseln (10) sich in einem feldfreien Raum befinden, und durch die erste Druckinformation (21) und durch die zweite Druckinformation (22) der gleiche Farbeindruck bei einer Auflichtbetrachtung im feldfreien Raum hervorgerufen wird.
Sicherheitsdokument (30) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Mikrokapseln (11) enthaltenen kolloidalen Teilchen nicht in einer Kristallstruktur angeordnet sind, welche zu einem Farbeindruck im sichtbaren Wellenlängenbereich führt, wenn die Mikrokapseln (11) sich in einem feldfreien Raum befinden.
Sicherheitsdokument (30) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dokumentkörper mindestens zwei Elektroden (41, 42) aufweist und die zweite Druckinformation (22) zwischen den mindestens zwei Elektroden (41, 42) angeordnet ist.
Verfahren zum Verifizieren des Sicherheitsdokuments (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, welches ein Gebiet (20) aufweist, in welchem eine erste Druckinformation (21) und eine zweite Druckinformation (22) gespeichert sind, welche unter vorgegebenen Umgebungsbedingungen einen identischen Farbeindruck hervorrufen, sodass unter den vorgegebenen Umgebungsbedingungen ein homogener einheitlicher Farbeindruck für die erste Druckinformation (21) und die zweite Druckinformation (22) in dem Gebiet (20) hervorgerufen wird und die erste Druckinformation (21) und die zweiten Druckinformation (22) aufgrund des hervorgerufenen Farbeindrucks nicht unterscheidbar sind, umfassend die Schritte:
Herbeiführen der vorgegebenen Umgebungsbedingungen in dem in einem der Ansprüche 1 bis 7 definierten Sicherheitsdokument (30) und Erfassen einer ersten Abbildung;

Verändern der Umgebungsbedingungen in dem in einem der Ansprüche 1 bis 7 definierten Sicherheitsdokument (30) und

Erfassen mindestens einer weiteren Abbildung;

Auswerten der ersten und der mindestens einen weiteren Abbildung, wobei das Auswerten ein Suchen von ersten Bereichen und zweiten Bereichen umfasst, welche in der ersten Abbildung den identischen Farbeindruck hervorrufen, jedoch in der mindestens einen weiteren Abbildung einen voneinander abweichenden Farbeindruck hervorrufen und, von denen die zweiten Bereiche in der mindestens einen weiteren Abbildung einen Farbeindruck aufweisen, der von dem identischen Farbeindruck der ersten und zweiten Bereiche in der ersten Abbildung verschieden ist;

Fällen einer Verifikationsentscheidung abhängig von der Auswertung, wobei das Sicherheitsdokument (30) als nicht echt klassifiziert wird, wenn keine ersten und zweiten Bereiche mit den angegebenen Eigenschaften aufgefunden sind, wobei ein Dokument als nicht echt klassifiziert wird, wenn erste Bereiche in der weiteren Abbildung denselben Farbeindruck hervorrufen wie in der ersten Abbildung.
Verifikationsverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass beim Ändern der Umgebungsbedingungen eine elektrisches Feld und/oder ein magnetisches Feld im Sicherheitsdokument (30) verändert wird.
Verifikationsverfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche Veränderungen der Umgebungsbedingungen vorgenommen werden und zusätzliche Abbildungen erfasst und mit der ersten und der mindestens einen weiteren Abbildung ausgewertet werden, und die Auswertung der zusätzlichen Abbildungen zusätzlich für jede der zusätzliche Abbildungen ein Suchen von ersten Bereichen, welche ihren Farbeindruck gegenüber der ersten Abbildung verändern, und zweiten Bereichen umfasst, welche in der ersten Abbildung den identischen Farbeindruck wie die ersten Bereiche hervorrufen, jedoch in der jeweiligen zusätzlichen Abbildung einen abweichenden Farbeindruck gegenüber dem Farbeindruck der ersten Bereiche in der ersten Abbildung und dem Farbeindruck der ersten Bereiche in der jeweiligen zusätzlichen Abbildung hervorrufen; und
beim Fällen der Verifikationsentscheidung ein Dokument (30) als nicht echt klassifiziert wird, wenn nicht in mindestens einer der zusätzlichen Abbildungen ebenfalls erste Bereiche, welche ihren Farbeindruck gegenüber der ersten Abbildung verändern, und zweite Bereiche existieren, welche in der mindestens einen der zusätzlichen Abbildungen einen Farbeindruck aufweisen, der von dem Farbeindruck dieser zweiten Bereiche in der ersten Abbildung verschieden ist.
Verifikationsverfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass beim Auswerten geprüft wird, ob die aufgefundenen zweiten Bereiche der mindestens einen weiteren Abbildung räumlich mit aufgefundenen zweiten Bereichen der zusätzlichen Abbildungen zusammenfallen, und beim Fällen der Verifikationsentscheidung ein Dokument (30) als nicht echt klassifiziert wird, wenn die zweiten Bereiche der mindesten einen weiteren Abbildung und mindestens einen der zusätzlichen Abbildungen nicht räumlich zusammenfallen.
Verifikationsverfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass für aufgefundene zweite Bereiche eine Mustererkennung vorgenommen wird und hierbei eine Information abgeleitet wird, und die abgeleitete Information mit einer vorgegebenen Information verglichen wird und beim Fällen der Verifikationsentscheidung ein Dokument (30) als nicht echt klassifiziert wird, wenn die abgeleitete Information nicht mit der vorgegebenen Information übereinstimmt.
Verifikationsverfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Farbeindruck oder die Farbeindrücke der gefundenen zweiten Bereiche mit erwarteten Farbeindrücken vergleichen werden und beim Fällen der Verifikationsentscheidung ein Dokument (30) als nicht echt klassifiziert wird, wenn die Farbeindrücke der zweiten Bereiche nicht im Rahmen vorgegebener Toleranzen mit den erwarteten Farbeindrücken übereinstimmen.
Verifikationsverfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass beim Herbeiführen der vorgegebenen Umgebungsbedingungen eine Temperatur im Sicherheitsdokument oberhalb einer vorgegeben Schmelztemperatur herbeigeführt oder aufrecht erhalten wird, wobei die vorgegebene Schmelztemperatur mit der Schmelztemperatur einer Substanz korrespondiert, welche in Mikrokapseln einer Strukturfarbe und/oder einer weiteren Strukturfarbe enthalten ist und in der kolloidale Teilchen dispergiert sind, deren Anordnung in einer gitterartigen Struktur den Farbeindruck der Strukturfarbe und/oder weiteren Strukturfarbe bedingt.
Verifikationsverfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass beim Herbeiführen der Umgebungsbedingungen und Verändern der Umgebungsbedingungen zum einen die Umgebungsbedingungen hinsichtlich des elektrischen oder magnetischen Felds, welches zur Veränderung des Farbeindrucks der Strukturfarbe verwendet wird, wie vorgegeben eingestellt und variiert werden, jedoch ein physikalischer Parameter der Umgebungsbedingungen in dem Sicherheitsdokument (30) so eingestellt wird, dass eine Substanz, in der kolloidale Teilchen dispergiert sind, welche über eine Ausrichtung zueinander in einer kristallartigen Struktur einen Farbeindruck der Strukturfarbe prägen, eine Mobilität dieser kolloidalen Teilchen unterbindet oder stark einschränkt, und ein erster Satz von Abbildungen, der die erste Abbildung sowie die mindestens eine weitere Abbildung oder die erste Abbildung, die mindestens eine weitere Abbildung und die zusätzlichen Abbildungen umfasst, erfasst und ausgewertet wird, und zum andern der physikalischer Parameter gemäß der vorgegebenen Umgebungsbedingungen in dem Sicherheitsdokument (30) eingestellt wird, sodass die Mobilität von in dieser Substanz dispergierten kolloidalen Teilchen, welche über eine Ausrichtung zueinander in einer kristallartigen Struktur einen Farbeindruck der Strukturfarbe prägen, für eine Umordnung oder Ausrichtung gegeben ist, und das Herbeiführen und Variieren der Umgebungsbedingungen im Hinblick auf das elektrische oder magnetische Feld, welches zur Veränderung des Farbeindrucks der Strukturfarbe verwendet wird, ebenso ausgeführt werden und ein zweiter Satz von Abbildungen, der eine erste Abbildung sowie die mindestens eine weitere Abbildung oder eine erste Abbildung, mindestens eine weitere Abbildung und zusätzliche Abbildungen umfasst, analog zu dem ersten Satz von Abbildungen erfasst und ausgewertet wird, und beim Fällen der Verifikationsentscheidung das Sicherheitsdokument (30) als nicht echt verifiziert wird, wenn in den Abbildungen des ersten Satzes von Abbildungen zweite Bereiche ermittelbar sind, und ein Dokument ebenfalls als nicht echt klassifiziert wird, wenn zwar in dem ersten Satz von Abbildungen keine zweiten Bereiche aufgefunden werden jedoch bei der Auswertung des zweiten Satzes von Abbildungen ein Ergebnis aufgefunden wird, welches bei der Auswertung nur eines Satzes von Abbildungen bei einer Wahl des physikalischen Parameters gemäß der vorgegebenen Umgebungsbedingungen zu einem Einstufen des Sicherheitsdokuments als nicht echt führen würde.
Verifikationsverfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass beim Herbeiführen der vorgegebenen Umgebungsbedingungen im Sicherheitsdokument (30) ein hinsichtlich eines elektrischen Felds und/oder eines magnetischen Felds feldfreier Raum geschaffen wird.
Verfahren zum Herstellen des Sicherheitsdokuments (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, umfassend die Schritte:
Bedrucken eines Gebiets (20) mit einer ersten Druckinformation (21) und mit einer zweiten Druckinformation (22), welche unter vorgegebenen Umgebungsbedingungen einen identischen Farbeindruck hervorrufen, sodass unter den vorgegebenen Umgebungsbedingungen ein homogener einheitlicher Farbeindruck für die erste Druckinformation (21) und die zweite Druckinformation (22) in dem Gebiet (20) hervorgerufen wird und die erste Druckinformation (21) und die zweiten Druckinformation (22) aufgrund des hervorgerufenen Farbeindrucks nicht unterscheidbar sind, wobei die erste Druckinformation (21) und die zweite Druckinformation (22) mittels unterschiedlicher Tinten ausgebildet werden und

die zweite Druckinformation (22) mittels einer Tinte gedruckt wird, welche eine Strukturfarbe aufweist, deren hervorgerufener Farbeindruck über eine Anregung veränderbar ist, wobei die Strukturfarbe immer passiv wirkt in der Weise, dass der Farbeindruck nicht durch ein Erzeugen von Photonen bedingt wird, sondern lediglich durch die wellenlängenselektive Lichtreflexion und/oder Lichttransmission, wobei die erste Druckinformation mittels einer weiteren Strukturfarbe ausgebildet wird, deren hervorgerufener Farbeindruck ebenfalls über die Anregung veränderbar ist, wobei die weitere Strukturfarbe, mit der die erste Druckinformation ausgebildet ist, während des Einwirkens derselben Anregung aufgrund einer hervorgerufenen Veränderung einer inneren Struktur einen Farbeindruck aufweist, der von dem Farbeindruck der zweiten Druckinformation verschieden ist, wobei

die Strukturfarbe und die weitere Strukturfarbe kolloidale Teilchen aufweisen, welche unterschiedliche Durchmesser oder Größen aufweisen oder alternativ oder zusätzlich sich die Substanzen, in denen die Teilchen dispergiert sind, hinsichtlich ihrer Eigenschaften unterscheiden.