Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement für ein Sicherheitsdokument, ein Sicherheitsdokument mit einem solchen Sicherheitselement, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Sicherheitselements und ein Verfahren zur Prüfung der Echtheit eines Sicherheitsdokuments mit einem solchen Sicherheitselement gemäss Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche. Die Erfindung ist besonders für den Einsatz bei Banknoten geeignet.

Hintergrund

Sicherheitselemente werden typischerweise auf Sicherheitsdokumenten wie beispielsweise Banknoten, Ausweisen, Urkunden, Schecks, Kreditkarten und ähnlichem angebracht, um das Sicherheitsdokumeht gegen Fälschungen und/oder Verfälschungen zu sichern. Typische Sicherheitselemente sind zum Beispiel Wasserzeichen, Perforationen, Sicherheitsfäden, Hologramme und so weiter, welche schwer zu reproduzieren sind. In der Regel werden Sicherheitsdokumente mit einer Vielzahl von Sicherheitselementen versehen, die teilweise mit blossem Auge, teilweise erst mittels einer externen PrüfVorrichtung detektiert werden können z.B. durch Betrachten mit Auflicht, Durchlicht oder ultraviolettem Licht.

Aus der internationalen Patentanmeldung WO 03/089250 A2 ist es bekannt, ein Sicherheitselement vorzusehen, welches zumindest teilweise aus einem Material mit einer Vielzahl von in Mikrokapseln beweglich eingeschlossenen Teilchen besteht, die mittels eines elektrischen oder eines magnetischen Feldes in ihrer Lage und/oder Ausrichtung veränderbar sind und dadurch das op- tische Erscheinungsbild des Sicherheitselements verändern können. Die Teilchen bestehen aus mindestens zwei Teilen, die verschieben gefärbt sind und gleichzeitig verschiedene elektrische bzw. magnetische Eigenschaften besitzen. So können sie beispielsweise mit verschiedenen leitfähigen Druckfarben unter Formung einer strukturierten

Schicht bedruckt sein. Ein angelegtes elektrisches bzw. magnetisches Feld sorgt dann dafür, dass die Teilchen sich ausrichten und das Sicherheitselement in einer be- stimmten Färbung sichtbar ist. Ändert man die Feldrichtung, so kippen die Teilchen und die sichtbare Färbung ändert sich. Die Teilchen können auch in Form eines Pulvers vorliegen, wobei zwei verschiedene Sorten von Pulver-Teilchen verwendet werden, die unterschiedliche Far- ben und unterschiedliche elektrische Ladungen aufweisen. Die einzelnen Teilchen können auch als Pigmente einer Druckfarbe, Tinte oder einem anderen Färbungsmittel verwendet werden.

Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2009 023 982 AI ist ferner ein Sicherheitselement mit einem durch ein externes Magnetfeld veränderbaren visuellen Eindruck bekannt, das eine Vielzahl von Kern-Hülle-Teilchen enthält. Der Kern eines Kern-Hülle-Teilchens enthält ein magnetisches Fluid und eine visuell von dem magnetischen Fluid unterscheidbare, insbesondere feste, nichtmagnetische Phase, die innerhalb des Fluids beweglich ist. Zusätzlich kann der Kern magnetische Teilchen enthalten, die sich visuell von dem magnetischen Fluid und der nicht-magnetischen Phase unterscheiden. Wird das Si- cherheitselement einem magnetischen Feld ausgesetzt, so bewegen sich das magnetische Fluid und die magnetischen Teilchen entsprechend der Polarität des Feldes, was zu einer Verdrängung der nicht-magnetischen Phase und somit zu einer Farbänderung des Sicherheitselements führt. Die- se Farbänderung wird für Verifikationszwecke eingesetzt. Darstellung der Erfindung

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein alternatives, durch ein elektrisches oder magnetisches Feld optisch veränderbares Sicherheitselement für ein Sicher- heitsdokument bereitzustellen, welches insbesondere einfach herstellbar ist. Es ist ferner Aufgabe der Erfindung ein Sicherheitsdokument mit einem solchen Sicherheitselement, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Sicherheitselements und ein Verfahren zur Prüfung der Echtheit eines Sicherheitsdokuments mit einem solchen Sicherheitselement bereitzustellen.

Diese Aufgaben werden durch ein Sicherheitselement, ein Sicherheitsdokument, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Sicherheitselements und ein Verfahren zur Prüfung der Echtheit eines Sicherheitsdokuments mit einem solchen Sicherheitselement mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.

Das erfindungsgemässe Sicherheitselement um- fasst eine Vielzahl von Partikeln, die jeweils beweglich, z.B. um drei orthogonale Achsen drehbar, in einer Vielzahl von Verkapselungen im Sicherheitselement eingebracht sind. Dabei ist vorzugsweise ein Partikel pro Verkapse- lung untergebracht, allenfalls auch mehrere Partikel pro Verkapselung . Jeweils eine erste und eine zweite Seite eines Partikels sind magnetisch und/oder elektrisch unterschiedlich polarisiert, wobei die erste oder die zweite oder eine weitere Seite des Partikels mit einer ersten Beschichtung versehen ist. Durch die Anordnung der Beschichtung ist insbesondere eine vereinfachte Herstellung des Sicherheitsmerkmals ermöglicht und es ergeben sich eine Vielzahl an unterschiedlichen Möglichkeiten, an welcher Position das Partikel mit der Beschichtung versehen ist .

Die erste Beschichtung ist dabei vorzugsweise nicht-magnetisch bzw. nicht elektrisch leitend.

Die Partikel mit den jeweils zwei unterschiedlich magnetisch und/oder elektrisch polarisierten ersten und zweiten Seiten werden im Folgenden auch magnetisch bzw. elektrisch polarisierte Partikel genannt. Somit ist durch Anlegen eines elektrischen und/oder magnetischen Feldes eine Bewegung bzw. Ausrichtung der Parti- kel möglich und damit gleichzeitig eine Bewegung bzw. Ausrichtung der Beschichtung .

Bei den verwendeten Verkapselungen handelt es sich vorzugsweise um Mikroverkapselungen, d.h. um Umhüllungen von sehr kleinen Mengen von Partikeln (z.B. 1 Par- tikel pro Verkapselung) mittels einer Hülle bzw. Kapsel

(vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Mikroverkapselung, abgerufen am 22. Mai 2012). Insbesondere betragen die Mik- roverkapselungsdurchmesser (d.h. Durchmesser der Kapseln) dabei weniger als 25 μιη. Besonders bevorzugte Durchmesser liegen im Bereich von 15 μιη bis 25 μπν. Somit wird eine einfachere Handhabung (z.B. in Siebdruckverfahren) sowie eine grosse Kapselanzahl pro Flächeneinheit (und damit z.B. gute Druckauflösung) ermöglicht.

Die Verkapselungen bzw. die die Verkapselun- gen bildenden Kapseln sind vorzugsweise mindestens für eine optische Wellenlänge transparent ausgestaltet

(Transmission für diese Wellenlänge über 60%) . Insbesondere können die Verkapselungen auch für einen Wellenlängenbereich, z.B. den sichtbaren optischen Wellenlängenbe- reich, transparent ausgestaltet sein. Somit wird eine einfachere Prüfung des Sicherheitsmerkmals ermöglicht.

In der Verkapselung bzw. Kapsel ist ein gasförmiges oder flüssiges, vorzugsweise nicht-magnetisches bzw. nicht elektrisch leitendes Medium vorgesehen, in welchem die magnetisch und/oder elektrisch polarisierten Partikel frei beweglich sind. Als gasförmiges Medium kann beispielsweise Luft, als flüssiges Medium beispielsweise Öl eingesetzt werden. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform entspricht eine Dichte des Mediums in der Verkapselung ungefähr (d.h., relative Abweichung < +50%) einer Dichte des oder der Partikel in der Verkapselung. Somit wird eine Entmischung des Verkapselungsinhalts z.B. durch ein Absetzen der Partikel in der Verkapselung erschwert oder verhindert.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die erste Beschichtung mindestens eine der folgenden optischen Eigenschaften auf:

- Farbe, d.h. stärkere Absorption einer optischen Wellenlänge oder eines optischen Wellenlängenbereichs als einer anderen optischen Wellenlänge bzw. eines anderen optischen Wellenlängenbereichs,

- Reflektivität („Spiegelung") einer optischen Wellenlänge oder eines optischen Wellenlängenbereichs,

- Fluoreszenz und

- Phosphoreszenz.

Bei der optischen Eigenschaft „Farbe" kann es sich z.B. auch um eine Mischfarbe handeln, so dass sämtliche Farben insbesondere des RAL-Farbsystems erhalten werden können. Jedes Partikel kann zusätzlich selbst mindestens eine von der Beschichtung unterschiedliche optische Eigenschaft aufweisen, d.h. z.B. eine eigene Farbe.

Allgemein bezieht sich der Begriff „optische Eigenschaft" eines Objekts im Kontext dieser Beschreibung auf eine nachweisbare Wechselwirkung des Objekts mit auf das Objekt eingestrahltem Licht, d.h., eine Veränderung der Wellenlänge und/oder des Wellenvektors von eingestrahlten Lichtwellen, welche nach Wechselwirkung mit dem Objekt beobachtet werden kann.

Gemäss bevorzugter Ausgestaltung ist zumindest ein Teil der Partikel als Plättchen ausgestaltet. Das heisst, die Partikel sind flach (d.h. sie besitzen zwei gegenüberliegende Seitenflächen) und sind senkrecht zu diesen Seitenflächen überall ungefähr gleich dick (Abweichung < ±20% gegenüber einer durchschnittlichen Dicke) . Die Seitenflächen auf den zwei gegenüberliegenden Seiten besitzen je eine im Verhältnis zur Dicke sehr ausgedehnte Fläche (vgl. Duden - Deutsches Universalwörterbuch, 5. Auflage, Dudenverlag, Mannheim). Die erste Be- Schichtung ist bevorzugt auf einer als ausgedehnte Fläche ausgebildeten Seite aufgebracht. Die magnetisch und/oder elektrisch unterschiedlich polarisierten Seiten eines Plättchens können den gegenüberliegenden, als ausgedehnte Flächen ausgebildeten Seiten entsprechen. Alternativ können sie denjenigen gegenüberliegenden Seiten eines jeden Plättchens entsprechen, welche senkrecht zu den als ausgedehnte Flächen ausgebildeten Seiten angeordnet sind, d.h. die die als ausgedehnte Flächen ausgebildete Seiten miteinander verbinden. Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass neben plättchenförmigen Partikeln auch andere Partikelformen möglich sind, beispielsweise Würfel, Zylinder, (Doppel-) Kegel, Quader, ( Doppel-) Pyramiden etc .

Gemäss besonders bevorzugter Ausgestaltung sind wenigstens zwei Gruppen von verkapselten Partikeln vorgesehen, wobei bei der ersten Gruppe von verkapselten Partikeln die erste Beschichtung in Bezug auf die magnetisch und/oder elektrisch unterschiedlich polarisierten Seiten gegenüberliegend der ersten Beschichtung der zweiten Gruppe von verkapselten Partikeln angeordnet ist. Beispielsweise ist bei der ersten Gruppe die erste Beschichtung an einer elektrisch positiv polarisierten ersten Seite angeordnet und bei der zweiten Gruppe ist die erste Beschichtung an einer elektrisch negativ polarisierten zweiten Seite angeordnet. Somit können die Be- schichtungen der beiden Gruppen durch Anlegen eines Magnetfeldes bzw. elektrischen Feldes unterschiedlich ausgerichtet werden, was eine Echtheitsprüfung des Sicher- heitsmerkmals vereinfacht.

Grundsätzlich kann bei jedem Partikel auf der zweiten Seite, welche der mit der ersten Beschichtung versehenen ersten Seite gegenüberliegt, eine zweite nicht-magnetische bzw. nicht elektrisch leitende zweite Beschichtung vorgesehen sein, welche vorzugsweise unterschiedliche optische Eigenschaften aufweist als die erste Beschichtung. Beispielsweise kann die zweite Beschichtung (wie oben für die erste Beschichtung ausgeführt) eine Mischfarbe oder eine andere optische Eigenschaft aufweisen, welche sich allerdings von der Mischfarbe bzw. der optischen Eigenschaft der ersten Beschichtung unterschei- det .

Selbstverständlich können auch weitere Gruppen von verkapselten Partikeln vorgesehen sein, bei denen sich optische Eigenschaften (z.B. Farben) der Beschich- tungen oder der Partikel selbst von optischen Eigenschaf- ten derjenigen Beschichtungen oder derjenigen Partikel der im vorletzten Absatz genannten wenigstens zwei Gruppen von Partikeln unterscheiden.

Zusätzlich zu den magnetisch und/oder elektrisch unterschiedlich polarisierten Partikeln können in jeder Verkapselung bzw. Kapsel auch nicht-magnetische bzw. nicht elektrisch polarisierte Partikel vorgesehen sein, welche von den polarisierten Partikeln abweichende optische Eigenschaften (z.B. Farben) aufweisen können. Beispielsweise kann sich die Farbe einer nicht-magnetisch bzw. nicht elektrisch polarisierten Partikelgruppe von der Farbe der ersten Beschichtung und gegebenenfalls von der Farbe der zweiten Beschichtung unterscheiden. Somit bildet die Gruppe der nicht-magnetisch bzw. nicht elektrisch polarisierten Partikel eine „Grundfarbe", wohinge- gen die Orientierung der ersten und ggf. zweiten Beschichtung (en) durch Anlegen eines elektrischen bzw. magnetischen Feldes beeinflusst werden kann.

Bei einem Sicherheitsdokument mit einem Sicherheitselement gemäss der Erfindung werden dadurch, dass das Sicherheitselement einem magnetischen oder einem elektrischen Feld ausgesetzt wird, die magnetisch

und/oder elektrisch unterschiedlich polarisierten Partikel entsprechend des magnetischen bzw. elektrischen Feldes in ihrer Verkapselung ausgerichtet, was zu einer Än- derung der Orientierung der ersten und gegebenenfalls der zweiten Beschichtung (en) führt. Diese Orientierungsänderung der Beschichtung (en) hat eine Änderung von optischen Eigenschaften des Sicherheitselements zur Folge, die dazu eingesetzt werden können, die Echtheit des Sicherheitsdokuments zu überprüfen. Handelt es sich um Partikel unterschiedlicher magnetischer Polarität, wird ein homogenes oder inhomogenes magnetisches Feld eingesetzt. Handelt es sich um Partikel unterschiedlicher elektrischer Polarität wird ein homogenes oder inhomogenes elektrisches Feld eingesetzt. Eine Kombination ist ebenfalls möglich. Somit ist eine einfachere Überprüfung der Echtheit des Sicher- heitsdokuments gewährleistet.

Sind zwei Gruppen von verkapselten, magnetisch und/oder elektrisch unterschiedlich polarisierten Partikeln vorgesehen, bei denen bei der einen Gruppe die erste Beschichtung in Bezug auf die magnetisch und/oder elektrisch polarisierten Seiten gegenüber der ersten, vorzugsweise gleichfarbigen, Beschichtung der zweiten Gruppe liegt, lassen sich mittels des elektrischen Feldes bzw. Magnetfeldes bei Echtheit des Sicherheitsdokuments vordefinierte Muster erzeugen. Das Vorsehen von zwei Gruppen erhöht die Fälschungssicherheit des Sicherheitselements und somit des Sicherheitsdokuments. Je mehr Gruppen mit unterschiedlichen optischen Beschichtungen (also Beschichtungen mit unterschiedlichen optischen Eigenschaften, z.B. Farben) vorgesehen sind, desto komple- xere Muster können erzeugt werden, was wiederum die Fälschungssicherheit weiter erhöht. Auch durch den Einsatz von nicht-magnetisch bzw. nicht elektrisch polarisierten Partikeln mit abweichenden optischen Eigenschaften in der Verkapselung, die durch die sich bei Anlegen eines magne- tischen oder elektrischen Feldes in Richtung auf einen Pol bewegenden bzw. ausrichtenden, magnetisch und/oder elektrisch unterschiedlich polarisierten Partikel verdrängt werden, können zusätzliche optische Effekte (z.B. Färb- und Mustereffekte) erzielt werden und die Fäl- schungssicherheit kann somit weiter erhöht werden.

Zur Erzeugung eines magnetischen Feldes kann ein Magnet eingesetzt werden, wie er beispielsweise in einem Mobiltelefon eingesetzt werden kann. Ein solcher Magnet ist vorzugsweise relativ schwach, d.h. z.B. im Bereich von 0.0001 bis 0.5 Tesla, insbesondere im Bereich von 0.01 bis 0.1 Tesla. Elektrische Auslesefeldstärken liegen vorzugsweise im Bereich vom 1 bis 1000 V/m. D.h. auch im täglichen Gebrauch können Benutzer des Sicherheitsdokuments, bei dem es sich beispielsweise um eine Banknote handelt, auf einfache Weise dessen Echtheit prüfen. Bei mehreren polarisierten Partikeln in einer Ver- kapselung kann/können z.B. ein stärkerer Auslesemagnet bzw. ein stärkeres elektrisches Auslesefeld eingesetzt werden als bei einem polarisierten Partikel pro Verkapse- lung .

Ein weitere Möglichkeit stellt z.B. das „Schalten" eines Barcodes oder QR-Codes dar, welcher z.B. mittels eines Mobiltelefons oder eines anderen geeigneten Lesegeräts ausgelesen werden kann.

Zur Erzeugung eines magnetischen und/oder elektrischen Feldes können auf dem Sicherheitsdokument z.B. elektrisch leitfähige Schichten vorgesehen sein, an die eine Spannungsquelle angeschlossen wird. Eine Richtungsänderung des magnetischen Feldes bzw. des elektrischen Feldes führt zu einer entsprechenden Orientierungsund/oder Positionsänderung der magnetisch und/oder elekt- risch unterschiedlich polarisierten Partikel.

Nach dem erfindungsgemässen Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitselements gemäss der Erfindung werden in einem ersten Schritt elektrisch und/oder magnetisch unterschiedlich polarisierte Partikel auf ei- ner ersten Seite mit einer ersten Beschichtung versehen. Gegebenfalls wird zusätzlich zur ersten Beschichtung noch eine zweite Beschichtung mit vorzugsweise unterschiedlichen optischen Eigenschaften (z.B. Farbe) aufgebracht. Danach wird jedes Partikel verkapselt, wobei vor der Ver- kapselung nicht-magnetisch bzw. elektrisch polarisierte Partikel, die wiederum z.B. eine andere Farbe aufweisen können, dazugegeben werden können. Bevorzugt werden die elektrisch und/oder magnetisch unterschiedlich polarisierten Partikel vor dem Versehen mit der ersten Beschichtung in wenigstens zwei Gruppen eingeteilt, wobei bei der ersten Gruppe die erste Beschichtung in Bezug auf die unterschiedlich polarisierten Seiten der Partikel gegenüberliegend der ersten Beschichtung der zweiten Gruppe aufgebracht wird. Selbstverständlich können vor der Verkapselung noch weitere Gruppen aufbereitet werden, bei denen die magnetisch und/oder elektrisch unterschiedlich polarisierten Partikel mit Beschichtungen mit anderen optischen Eigenschaften (z.B. Farben) versehen werden.

Zur Herstellung der Partikel selbst können magnetisch und/oder elektrisch polarisierte und/oder po- larisierbare Körper (z.B. aus Celluloseacetat) in einer Flüssigkeit, insbesondere in einem flüssigem Polymer (z.B. Polypropylen) dispergiert werden. Danach wird die Flüssigkeit unter Einwirkung eines externen magnetischen und/oder elektrischen Feldes zu einer (dünnen) Folie ge- formt, beispielsweise durch Extrusion oder Kalandrieren. Durch das anliegende Feld werden die Körper polarisiert bzw. ausgerichtet. Danach wird die Folie, vorzugsweise bei immer noch anliegendem Feld, erstarrt. Die anliegenden Felder sind dabei vorzugsweise stärker als die oben beschriebenen „Auslesefelder", insbesondere z.B. im Bereich von 0.1 bis 5 Tesla bzw. 10 bis 10000 V/m. Die Folie ist vorzugsweise so dünn, dass möglichst nur eine „Schicht der Körper" in der Folie übereinander (d.h. in Richtung der Dicke der Folie) zu liegen kommt. Alternativ kann auch eine Schicht aus magnetisch und/oder elektrisch polarisierten und/oder polarisierbaren Körpern auf die bereits geformte Folie aufgebracht werden. Zur Erhöhung der Haftungsfähigkeit kann die Folienoberfläche dabei vorgängig z.B. mit Niederdruckplasma aktiviert werden. In einem nächsten Schritt wird mindestens eine erste Beschichtung, z.B. eine Farbe (z.B. Titanoxid oder Russ) , auf eine Seite der Folie aufgebracht. Danach wird die Fo- lie mit den Körpern zu Partikeln zerteilt (z.B. unter Kühlung mit flüssigem Stickstoff) , welche dann zwei magnetisch und/oder elektrisch unterschiedlich polarisierte Seiten sowie eine Beschichtung aufweisen. Sodann können die so gewonnenen Partikel nach dem Fachmann bekannten Verfahren verkapselt werden.

Das Sicherheitselement bzw. dessen verkapselte Partikel können danach zum Beispiel im Siebdruckverfahren oder im Offsetdruckverfahren auf das Sicherheitsdokument aufgebracht werden. Hierbei wird das Siebdruckverfahren bevorzugt, da sich damit verkapselte Partikel grösseren Durchmessers drucken lassen. Der Einsatz anderer Druckverfahren ist ebenfalls denkbar. Auch können di verkapselten Partikel vor dem Druck in ein Bindemittel gegeben worden sein.

Vorzugsweise wird das erfindungsgemässe Sicherheitselement im Bereich eines in dem Sicherheitsdoku ment vorgesehen lichtdurchlässigen bzw. transparenten Fensters aufgebracht, z.B. an dessen Vorderseite und/ode Rückseite, sodass z.B. die Farbänderung (en) des Sicherheitselements bei Anlegen eines magnetischen oder elektrischen Feldes umso deutlicher optisch sichtbar sind. Da mit wird die Fälschungssicherheit des Sicherheitsdokuments weiter erhöht.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und den anhand der Zeichnungen nachfolgend dargestellten Aus führungsbeispielen . Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines verkapselten, mit Beschichtungen versehenen magnetisch unterschiedlich polarisierten Partikels einer ersten Gruppe von Partikeln eines erfindungsgemässen Sicher- heitselements ,

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines verkapselten, mit Beschichtungen versehenen magnetisch unterschiedlich polarisierten Partikels einer zweiten Gruppe von Partikeln eines erfindungsgemässen Sicherheitselements,

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Verkapselung,

Fig. 4 eine schematische Darstellung der Herstellung eines ersten Bereichs eines erfindungsgemässen Sicherheitselements mit den in Figur 1 dargestellten verkapselten Partikeln,

Fig. 5 eine schematische Darstellung der Herstellung eines zweiten Bereichs eines erfindungsgemässen Sicherheitselements mit den in Figur 2 dargestellten verkapselten Partikeln,

Fig. 6 eine schematische Darstellung des Effekts des Anlegens eines magnetischen Feldes an ein er- findungsgemässes Sicherheitselement mit symbolisch hervorgehobenen verkapselten Partikeln der ersten und der zweiten Gruppe,

Fig. 7 die Darstellung der Figur 6 ohne symbolisch hervorgehobene verkapselte Partikel,

Fig. 8 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausgestaltung eines verkapselten, mit Beschich- tungen versehenen magnetisch und elektrisch unterschiedlich polarisierten Partikels einer ersten Gruppe von Partikeln eines erfindungsgemässen Sicherheitselements,

Fig. 9 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausgestaltung eines verkapselten, mit Beschich- tungen versehenen magnetisch und elektrisch unterschiedlich polarisierten Partikels einer zweiten Gruppe von Partikeln eines erfindungsgemässen Sicherheitselements,

Fig. 10 eine schematische Ansicht einer Verkapselung mit einer Mehrzahl von Partikeln,

Fig. 11 ein Sicherheitsdokument mit einem er- findungsgemässen Sicherheitselement ohne angelegtes Magnetfeld,

Fig. 12 das in Figur 11 dargestellte Sicherheitselement bei angelegtem Magnetfeld und Fig. 13 das in den Figuren 11 und 12 dargestellte Sicherheitselement in einer Seitenansicht.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder gleich wirkende Komponenten.

Weg(e) zur Ausführung der Erfindung Figur 1 zeigt ein Partikel in der Form eines Plättchens 1, welches an seinen beiden ausgedehnten Seitenflächen unterschiedlich polarisiert ist, d.h. eine Seitenfläche ist als Nordpol („N") und die andere Seitenfläche ist als Südpol („S") ausgebildet. Auf einer Seitenfläche ist eine erste Beschichtung 2 aufgebracht, die zum Beispiel die Farbe Rot hat. In der Figur 1 ist die erste Beschichtung 2 auf der Oberseite (Nordpol- Seitenfläche) des Plättchens 1 aufgebracht, wobei sich der Ausdruck „Oberseite" und entsprechend der Ausdruck „Unterseite" auf die Darstellung in den Figuren beziehen. Auf die Unterseite des Plättchens 1 ist vorzugsweise eine zweite Beschichtung 3 aufgebracht, deren Farbe sich von der Farbe ^' der ersten Beschichtung 2 unterscheidet. Beispielhaft ist die zweite Beschichtung 3 weiss. Das mit den Beschichtungen 2, 3 versehende Plättchen 1 ist frei beweglich in einem flüssigen Medium in einer Mikrokapsel 4 angeordnet. Die Dichte des Mediums entspricht dabei un- gefähr der Dichte des Partikels. Das verkapselte, mit den Beschichtungen 2, 3 versehende Plättchen 1 gemäss Figur 1 wird im Folgenden als verkapseltes Partikel A bezeichnet. Das Sicherheitselement der Erfindung umfasst eine erste Gruppe verkapselter Partikel mit verkapselten Partikeln A.

Figur 2 zeigt ein verkapseltes Partikel B, das sich von dem verkapselten Partikel A der Figur 1 nur dadurch unterscheidet, dass die Beschichtungen 2, 3 miteinander vertauscht angeordnet sind. D.h. die erste Be- Schichtung 2 ist auf der Unterseite des Plättchens 1 angeordnet und die zweite Beschichtung 3 ist auf der Oberseite des Plättchens 1 angebracht, wobei Nordpol und Süd- pol wie bei dem Plättchen 1 des in Figur 1 dargestellten verkapselten Partikels A angeordnet sind. Das Sicherheitselement der Erfindung umfasst vorzugsweise eine zweite Gruppe verkapselter Partikel mit verkapselten Par- tikeln B.

Figur 3 stellt eine Verkapselung 4 dar, wie sie bei den verkapselten Partikeln A und B der Figuren 1 und 2 eingesetzt wird. Die Verkapselung 4 kann zum Beispiel kugelförmig sein oder auch die Form eines El- lipsoids aufweisen. Sie ist mit einem gasförmigen oder flüssigen Medium gefüllt und weist eine nicht näher bezeichnete äussere Hülle auf, deren Wandstärke vorzugsweise zwischen 5% und 25% des Durchmessers des verkapselten Partikels A bzw. B beträgt.

Figur 4 zeigt rechterhand einen ersten Bereich 5.1 eines Sicherheitselements 5, welches bei entsprechendem Anlegen eines magnetischen Feldes beispielhaft ein Schweizer Kreuz zeigen soll. Der erste Bereich 5.1 repräsentiert den „roten Bereich" des Schweizer Kreu- zes. Die Begriffe „rechterhand" und „linkerhand" beziehen sich wieder auf die Darstellung in den Zeichnungen, von der Perspektive des Betrachters ausgehend. Linkerhand ist eine erste Gruppe von verkapselten Partikeln bestehend aus den verkapselten Partikeln A gezeigt. Durch entspre- chende Druckverfahren, insbesondere Siebdruck, wird die erste Gruppe bzw. werden die verkapselten Partikel A auf ein nicht dargestelltes Sicherheitsdokument aufgebracht, um einen ersten Bereich 5.1 eines Sicherheitselements (grau dargestellt) zu bilden. Bei Anlegen eines magneti- sehen Feldes entsprechender Ausrichtung drehen sich die mit den Beschichtungen 2, 3 versehenden Plättchen 1 der verkapselten Partikel A so, dass die rote, erste Be- schichtung 2 nach oben, vom Sicherheitsdokument weg zeigt, und somit für den Betrachter sichtbar wird. Beim Druck wird in diesem Beispiel das weisse Kreuz (der Bereich 5.2, vgl. Figur 5) ausgespart, d.h. nicht mit verkapselten Partikeln A versehen, da hier bei Anlegen eines magnetischen Feldes keine Rotfärbung gewünscht ist. Der Pfeil der Figur 4 repräsentiert den Druckvorgang.

Figur 5 zeigt rechterhand einen zweiten Bereich 5.2 des Sicherheitselements 5, der dem Bereich ent- spricht, der in diesem Beispiel bei Anlegen eines magnetischen Feldes das weisse Kreuz des Schweizer Kreuzes zeigt. Dieser zweite Bereich 5.2 (und nur dieser) wird mit verkapselten Partikeln B der zweiten Gruppe, ebenfalls vorzugsweise im Siebdruckverfahren, bedruckt. Beim Anlegen eines magnetischen Feldes in der gleichen Richtung/Ausrichtung wie bei Figur 4 drehen sich die mit den Beschichtungen 2, 3 versehenen Plättchen der verkapselten Partikel B nun derart, dass die weisse, zweite Beschich- tung 3 nach oben, vom Sicherheitsdokument weg zeigt, und somit für den Betrachter sichtbar wird. Dies ergibt sich daraus, dass beim verkapselten Partikel B die Beschichtungen 2, 3 gegenüber den Beschichtungen der verkapselten Partikel A vertauscht angeordnet sind. Der in Figur 4 dargestellte Bereich 5.1 wird nicht mit den verkapselten Partikeln B bedruckt. Auch in Figur 5 kennzeichnet der Pfeil den Druckvorgang.

In den Figuren 6 und 7 ist jeweils linkerhand das Sicherheitselement 5 ohne angelegtes magnetisches Feld dargestellt, wobei in Figur 6 zusätzlich symbolisch die verkapselten Partikel A, B des Sicherheitselements 5 gezeigt sind. Nach Anlegen eines - vorzugsweise externen - magnetischen Feldes entsprechender Richtung drehen sich die Plättchen 1 der verkapselten Partikel A, B derart, dass sich wie oben in Bezug auf die Figuren 4 und 5 be- reits angedeutet gemäss diesem Beispiel der Bereich 5.1 des Sicherheitselements 5 rot darstellt und der Bereich 5.2 des Sicherheitselements 5 weiss darstellt, sodass sich das Schweizer Kreuz ergibt, welches vor Anlegen des magnetischen Feldes nicht sichtbar war, da die Beschich- tungen zufällig orientiert waren. Das vorzugsweise externe magnetische Feld ist beispielhaft durch einen Magneten 6 dargestellt, dessen Südpol von oben kommend näher zu den Plättchen 1 angeordnet ist als dessen Nordpol, sodass sich die in den Figuren 1 und 2 dargestellten Plättchen

1, bei denen der Nordpol oben und der Südpol unten vorgesehen ist, im Wesentlichen waagerecht ausrichten, um das Schweizer Kreuz zu generieren. Ein Vertauschen der Polarität des Magnets führt - wie für den Fachmann offensichtlich - zu einer Inversion des Schweizer Kreuzes.

Die Figuren 8 und 9 zeigen verkapselte Partikel A' und B' mit einer alternative Ausgestaltung des Plättchens 1' . Bei dem Plättchen 1' sind Nordpol und Südpol gegenüberliegend an den als ausgedehnte Flächen ausgebildeten Seiten des Plättchens 1' vorgesehen. Die Be- schichtungen 2, 3 sind entsprechend auf dem Nordpol bzw. auf dem Südpol angeordnet. So ist bei dem verkapselten Partikel A' die erste Beschichtung 2 auf den Nordpol aufgebracht, während bei dem verkapselten Partikel B' die erste Beschichtung 2 auf den Südpol aufgebracht ist. Entsprechend ist bei dem verkapselten Partikel A' die zweite Beschichtung 3 auf dem Südpol aufgebracht, während bei dem verkapselten Partikel B' die zweite Beschichtung 3 auf dem Nordpol aufgebracht. Neben dem magnetisch polarisierten Nord- und Südpol sind an den Beschichtungen 2 und 3 noch elektrisch polarisierte Bereiche 10 (elektrisch positiv polarisiert, „+") und 11 (elektrisch negativ po- larisiert, „-") angeordnet. Somit ist auch durch ein Anlegen eines elektrischen Feldes eine Ausrichtung der Plättchen und somit eine Orientierung der Beschichtungen

2, 3 möglich.

Mit den verkapselten Partikeln A' und B' lässt sich unter anderem ein magnetischer und/oder elektrischer Jalousieeffekt erzielen, wenn die Partikel als Plättchen im oben definierten Sinn ausgestaltet und optisch nicht transparent sind. Unter einem nicht transparenten Partikel ist dabei ein Partikel zu verstehen, das höchstens 80%, insbesondere höchstens 50% des senkrecht zur ausgedehnten Fläche des Plättchens einfallenden

Lichts bei mindestens einer Wellenlänge im Bereich 10 μπι bis 400 nra, insbesondere 800 nm bis 400 nm, transmit- tiert. Wird z.B. bei einem Sicherheitselement, welches die verkapselten Partikel A' und B' enthält, ein Magnet mit einem seiner Pole seitlich der verkapselten Partikel angeordnet, so drehen sich die Plättchen in eine senkrechte Stellung und erlauben dem Betrachter - wie bei einer Jalousie in geöffneter Stellung - bei optisch transparentem Medium zwischen den Plättchen hindurchzusehen.

Ein entsprechender Effekt kann selbstverständlich auch mit den in den Figuren 1 und 2 dargestellten verkapselten Partikel A, B bei entsprechender Anordnung des Magneten erzielt werden. Entsprechend können mit den verkapselten Partikeln A' , B' flächige Muster wie das Schweizer Kreuz durch entsprechende Ausrichtung des Magnetfeldes dargestellt werden.

Die Figur 10 zeigt eine schematische Ansicht einer Verkapselung 4 mit einer Mehrzahl von Partikeln. Dabei sind verschiedene Partikel in einer einzigen Verkapselung 4 angeordnet, nämlich drei magnetisch polarisierte Plättchen aus Figur 1 und zusätzlich zwei elektrisch und magnetisch nicht polarisierte Plättchen, welche nur die Beschichtungen 2 und 3 aufweisen. Die letztgenannten Plättchen führen dann zu einer „Hintergrundfarbe", da ihre zufällige bzw. gleichverteilte Orientierung durch Anlegen eines Magnetfelds nicht beeinflussbar ist.

Der oben beschriebene „Jalousieeffekt" ist besonders auffällig, wenn das Sicherheitselement 5 im Bereich eines Fensters 7 eines Sicherheitsdokuments 8 angeordnet ist. Die Figuren 11, 12 und 13 zeigen ein Sicherheitsdokument 8 mit einem Fenster 7, in welchem das in den Figuren 4-7 dargestellte Sicherheitselement 5 angeordnet ist. Figur 11 zeigt das Sicherheitsdokument 8 ohne dass ein magnetisches Feld zum Überprüfen der Echtheit des Sicherheitsdokuments 8 angelegt ist.

Figur 12 zeigt das gleiche Sicherheitsdokument 8 wie Figur 11, allerdings ist nun ein (nicht dargestelltes) magnetisches Feld angelegt, welches zur Aus- richtung der verkapselten Partikel A, B des Sicherheitselements 5 führt, sodass das beispielhaft gewählte

Schweizer Kreuz erkennbar wird. Die Erkennbarkeit des Musters, welches das Sicherheitselement 5 bei angelegtem magnetischen Feld (und nur dann) für jeden visuell sichtbar zeigen soll, beweist die Echtheit des Sicherheitsdokuments 8.

Die Figur 13 zeigt das Sicherheitsdokument 8 aus den Figuren 11 und 12 in einer Seitenansicht. Dabei sind die Druckbereiche 5.1 und 5.2 aus den Figuren 4 und 5 auf unterschiedlichen Seiten des Fensters 7 erkenntlich.

In einer anderen - nicht gezeigten - Ausführungsform können die Druckbereiche 5.1 und 5.2 zwischen oder in Folien eines Fensters 7 angeordnet sein.

Selbstverständlich können die Beschichtungen 2, 3 auch Farben aus dem nicht für Menschen sichtbaren Bereich umfassen, zum Beispiel Farben, die nur bei Bestrahlung mit ultraviolettem oder Infrarot-Licht sichtbar werden. Neben dem Magneten sind für die Echtheitsprüfung dann noch zusätzliche entsprechende Bestrahlungseinrichtungen erforderlich wie Infrarot-Lampen bzw. Lichtquellen, die ultraviolettes Licht ausstrahlen. Andere optische Eigenschaften wie z.B. Fluoreszenz, Phosphoreszenz oder Spiegelung sind wie oben erwähnt ebenfalls möglich.

Statt eines externen Magneten kann für die Echtheitsprüfung selbstverständlich auch ein in dem Sicherheitsdokument selbst angeordneter Magnet, zum Beispiel eine magnetische Beschichtung eingesetzt werden, die beispielsweise durch Falten des Sicherheitsdokuments auf das Sicherheitselement aufgebracht wird. Auf der gegenüberliegenden Seite des Sicherheitsdokuments wäre dann nach dem Falten das vorher nicht erkennbare Muster des Sicherheitselements erkennbar.

Die obigen Ausführungen gelten gleichermassen für Sicherheitselemente mit elektrisch unterschiedlich polarisierten Partikel, deren Position und/oder Orientierung von einem angelegten elektrischen Feld abhängen.

Während in der vorliegenden Anmeldung bevorzugte Ausführungen der Erfindung beschrieben sind, ist klar darauf hinzuweisen, dass die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist und in auch anderer Weise innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche ausgeführt werden kann.