Der Einsatz von Sicherheitselementen zum Schutz von Sicherheitsdokumen- ten ist in den verschiedensten Ausführungsformen seit langem bekannt. Un- ter dem Begriff"Sicherheitsdokument"ist hierbei jedes Dokument zu ver- stehen, welches in irgendeiner Weise gegen unerlaubte Angriffe gesichert werden soll. Je nach Art des Dokuments bzw. der Information, die dieses Dokument trägt, können Dokumente gegen verschiedene Angriffe zu si- chern sein.

Bestimmte Dokumente müssen in erster Linie gegen Fälschungen und/oder Verfälschungen gesichert werden. Zu diesen Dokumenten gehören bei- spielsweise Banknoten, Aktien, Wertpapiere, Ausweise, Urkunden, Zeugnis- se, Schecks oder nahezu jede andere Art amtlicher Schriftstücke. Bei einigen dieser Dokumente, beispielsweise bei Banknoten und Wertpapieren, steht dabei die Sicherung gegen Fälschung im Vordergrund. Unter Fälschung ist dabei jede Imitation des Originals, ganz gleich mit welchen Mitteln diese erreicht wird, zu verstehen. Dagegen müssen beispielsweise Schecks und Zeugnisse in erster Linie gegen eine Verfälschung des Inhalts gesichert wer- den, da in der Regel diese Dokumente nicht vollständig gefälscht werden, sondern vornehmlich die Gefahr besteht, dass der Inhalt in betrügerischer Weise verändert wird, indem z. B. Unterschriften gefälscht werden und Na- men oder Beträge ausgetauscht werden.

Typische Sicherheitselemente, die zur Vermeidung einer Fälschung in das Sicherheitspapier, auf dem das jeweilige Dokument gedruckt wird, oder in den Druck selbst eingebracht werden, sind beispielsweise Wasserzeichen,

Sicherheitsfäden, Melierfasern, Hologramme oder andere spezielle Druck- verfahren, die nur schwer nachahmbar sind. In der Regel werden die Sicher- heitsdokumente, wie z. B. Banknoten, mit einer Vielzahl von verschiedenen Sicherheitselementen ausgerüstet, die teilweise mit dem bloßen Auge, teilweise in speziellen Prüfeinrichtungen durch Betrachten der Stücke in Auflicht, Durchlicht oder ultraviolettem Licht geprüft werden können.

Trotz der Vielzahl von bereits existierenden verschiedenen Sicherheitsele- menten besteht fortwährend ein Bedarf an neuen, einfach zu kontrollieren- den, sicheren Nachweismitteln, mit denen die Echtheit eines Dokuments oder die Richtigkeit seiner Eintragung geprüft werden können.

Ein zweiter wesentlicher Sicherungspunkt ist die Absicherung gegen uner- laubte Kenntnisnahme und/oder Vervielfältigung der auf dem Dokument beschriebenen Informationen durch Unbefugte. Entsprechende Maßnahmen sind beispielsweise bei geheimen Unterlagen von Entwicklungsabteilungen, bei militärischen Dokumenten, bei Protokollen geheim zu haltender Bespre- chungen, z. B. bei diplomatischen Diensten etc. notwendig. Insbesondere ist es seit der weiten Verbreitung von allgemein verfügbaren, in den meisten Büros ohnehin befindlichen Kopiergeräten sowie mit fortschreitender Tech- nik im fotografischen Bereich ein Anliegen, die betreffenden Dokumente ge- gen ein unerlaubtes Fotokopieren oder Fotografieren zu sichern.

Auch in diesem Bereich gibt es bereits verschiedene bekannte Sicherheits- elemente. In den ersten Jahren nach der Entwicklung des Fotokopierers wurden beispielsweise geheime Dokumente mit einer roten, transparenten Folie oder Beschichtung bedeckt, welche das früher meist grüne Licht der Schwarzweißkopiergeräte absorbierte und so eine Kopie unmöglich machte.

Neben der Belästigung wegen der schwierigen Lesbarkeit derart abgesicher-

ter Dokumente besteht der Nachteil, dass die Dokumente nur gegen grünes Licht gesichert sind. Fotografische Abbildungen oder ein Kopieren mit mo- derneren Kopiergeräten mit weißem Licht sind dennoch möglich. Bei ande- ren Methoden wird auf das Dokument eine geprägte, transparente Folie auf- gebracht, welche wie eine Schar von Prismen arbeitet und die Richtung des Lichts ablenkt. Die Prismen können so ausgebildet werden, dass man senk- recht von oben nicht durch sie hindurch auf das Dokument sehen kann. Da- mit ist es sehr erschwert, eine Kopie anzufertigen. In neueren bekannten Ver- fahren werden fototrope Substanzen verwendet, um die Dokumente zu schützen. Dabei handelt es sich um chemische Verbindungen, deren Struktu- ren sich unter dem Einfluss des Lichts ändern. Sie nehmen dadurch eine an- dere Farbe an und können daher im Prinzip Dokumente gegen Kopieren sichern. Problematisch ist jedoch, dass solche fototropen Stoffe oft recht langsam reagieren, so dass die Kopie schneller erfolgt als das Umschalten der Stoffe. Ein anderes Problem ist, dass solche Stoffe nicht verhindern kön- nen, dass die Dokumente mit reduziertem Licht oder mit anderen Verfahren dennoch kopiert werden. Eine weitere Möglichkeit, unerlaubtes Kopieren zu verhindern, besteht darin, in die Kopiergeräte Einrichtungen einzubauen, welche Sicherheitsfäden, magnetische Merkmale oder andere Sicherungen im Papier des Originals erkennen und dann den Kopiervorgang sperren. Ein großer Nachteil solcher Methoden ist jedoch, dass dazu Einbauten in die Ge- räte erforderlich sind und dass diese Einbauten von halbwegs informierten Technikern leicht wieder ausgeschaltet werden können.

Auch im Bereich der Sicherung gegen unerlaubtes Lesen oder Kopieren von Sicherheitsdokumenten besteht daher noch ein erheblicher Bedarf nach neu- en Sicherheitselementen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine kostengünstige und einfa- che Alternative zu dem eingangs genannten Stand der Technik zu schaffen, welche je nach Art des Sicherheitsdokuments eine Absicherung gegen ver- schiedene Angriffsmöglichkeiten erlaubt.

Diese Aufgabe wird durch ein Sicherheitsdokument gemäß Patentanspruch 1 sowie durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 18 gelöst.

Die abhängigen Ansprüche enthalten jeweils vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.

Erfindungsgemäß wird hierbei ein Sicherheitsdokument mit einem Sicher- heitselement versehen, welches zumindest teilweise aus einem Material er- zeugt ist, das durch ein elektrisches oder magnetisches Feld optisch verän- derbar ist.

Durch die Verwendung eines Materials, dessen optische Eigenschaften durch ein elektrisches oder magnetisches Feld modifizierbar sind, kann das Sicher- heitselement auf schnelle Weise von einem optischen Zustand in einen ande- ren optischen Zustand geschaltet werden. Dabei bestehen unterschiedliche konkrete Ausgestaltungsmöglichkeiten, um das Dokument gegen verschie- dene Angriffe zu sichern. Dies wird im Folgenden noch anhand von Bei- spielen ausgeführt.

Vorzugsweise umfasst das optisch veränderbare Material eine Vielzahl von Teilchen, die mittels des elektrischen oder magnetischen Feldes in ihrer Lage und/oder Ausrichtung veränderbar sind. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, indem die Teilchen in Mikrokapseln eingeschlossen wer- den, wobei die Mikrokapseln mittels eines Quellungsmittels in einen aufge-

quollenen Zustand gebracht werden, so dass die Teilchen in den Mikrokap- seln beweglich gelagert sind.

Solche Materialien sind u. a. unter dem Stichwort"rotating balls"oder dem Markennamen Gyricon O der Firma XEROX bekannt geworden. Diese Teil- chen bestehen aus mindestens zwei Hälften, die verschieden gefärbt sind und gleichzeitig verschiedene elektrische Eigenschaften besitzen. Die Teil- chen können z. B. auf einer Seite weiß und elektrisch negativ geladen sein, auf der anderen Seite schwarz und elektrisch positiv geladen sein. Es ist aber auch jede andere Kombination von elektrischer Polarität und Farbe möglich.

Alle nach dem rotating ball-Prinzip arbeitenden Elemente können grund- sätzlich auch in einem magnetischen Feld ausgerichtet werden, wenn die Teilchen eine magnetische Polarität besitzen. Diese Teilchen werden in ei- nem geeigneten Bindemittel, beispielsweise in einem transparenten Silikon- Kautschuk, eingebettet. Aus dem Bindemittel können Folien hergestellt wer- den, welche die Teilchen enthalten. Anschließend wird eine das Polymer der Folie quellende Flüssigkeit, beispielsweise ein Öl oder ein hoch siedendes Lösemittel zugegeben. Die darauf folgende Quellung hat zur Folge, dass die Teilchen nun in einem Hohlraum, d. h. in ihrer eigenen Mikrokapsel frei lie- gen, die meist mit dem Quellungsmittel gefüllt ist. Alternativ ist es auch möglich, die Teilchen nicht direkt zu einer Folie zu formen, sondern einzelne Teilchen mit einer Hülle aus Polymer oder einem anderen Stoff zu versehen.

Die Technologie hierzu entspricht derjenigen, die zur Herstellung von Mi- krokapseln für selbstdurchschreibende Papiere verwendet wird. Wendet man das Quellungsmittel auf diese einzelnen Mikrokapseln an, so quellen auch diese und erlauben den darin enthaltenen Teilchen eine freie Beweg- lichkeit. Die in den Mikrokapseln eingeschlossenen Teilchen können dann wiederum mit einem Bindemittel auf eine Oberfläche aufgebracht werden.

Setzt man die in den Mikrokapseln frei beweglichen Teilchen einem elektri- schen oder magnetischen Feld aus, so werden sich die Teilchen entsprechend der Feldlinien ausrichten. Dabei drehen sich die Teilchen und wenden bei geeigneter Feldrichtung der Teilchen eine ihrer Seiten dem Betrachter zu, so dass dieser beispielsweise bei einem schwarzweiß gefärbten Teilchen mit passender Polarität entweder nur die schwarze oder nur die weiße Seite sieht und somit die Oberfläche des Materials für ihn weiß oder schwarz er- scheint. Anstelle einer kleinen Kugel können prinzipiell auch beliebige ande- re Teilchenformen, z. B. zylinderförmige Teilchen eingesetzt werden.

Ein besonderer Effekt lässt sich dadurch erreichen, dass Teilchen verwendet werden, welche zwei durchsichtige Hemisphären aufweisen, die durch eine undurchsichtige Schicht getrennt sind. Solche Teilchen können durch pas- sende Ausrichtung des elektrischen oder magnetischen Feldes entweder in eine undurchsichtige Position gebracht werden, in der die undurchsichtige Trennschicht in den einzelnen Teilchen senkrecht zur Blickrichtung steht.

Durch eine andere Anordnung des Feldes kann dafür gesorgt werden, dass sich die Teilchen um 90° gedreht ausrichten und somit die undurchsichtigen Trennschichten in den Teilchen jeweils parallel zur Sichtrichtung des Be- trachters liegen. Damit wird eine mittels der Teilchen aufgebaute Material- schicht durchsichtig, da der Betrachter wie durch einen Lamellenvorhang, dessen Lamellen parallel zur Blickrichtung des Betrachters ausgerichtet sind, zwischen den Trennschichten der Teilchen hindurchsehen kann.

Bei einer alternativen Ausführungsform wird in einzelne Mikrokapseln eine Vielzahl gefärbter Teilchen nach Art eines Pulvers eingelagert, wobei zwei verschiedene Sorten von Pulver-Teilchen verwendet werden, die unter- schiedliche Farben und unterschiedliche elektrische Ladungen aufweisen.

Ein angelegtes elektrisches Feld sorgt dann dafür, dass sich die eine Teil-

chensorte in Feldrichtung und die andere Sorte entgegen der Feldrichtung bewegt. Befinden sich mehrere solcher Mikrokapseln in einer Materialschicht nebeneinander, kann durch entsprechendes Anlegen eines Feldes folglich- von einer bestimmten Blickrichtung aus gesehen-die Farbe der Material- schicht geändert werden. Hierbei kann je nach Anwendungsfall jede beliebi- ge Kombination von Teilchenfarbe und elektrischer Polarität genutzt wer- den.

Die genannten optisch veränderbaren Materialien sind jeweils bistabil, d. h. die Teilchen bleiben in ihrer Lage und/oder Ausrichtung, bis ein neues Feld angelegt wird, das sie anders ausrichtet bzw. ihre Lage verändert.

Eine Anwendung finden diese Materialien derzeit bei der Herstellung von so genanntem"elektronischem Papier". Hierbei werden aus dem Material nach dem vorbeschriebenen Verfahren dünne Folien gebildet. Es wird dann ein System von dünnen, elektrisch leitenden Bahnen auf die Folie aufgebracht, damit an einzelnen Punkten der Folie lokal ein elektrisches Feld angelegt werden kann. Auf diese Weise können die einzelnen Punkte der Folie adres- siert werden. Die einzelnen elektrophoretischen Teilchen werden sich dann entsprechend dem Feld ausrichten und eine ihrer optischen Seiten nach oben kehren bzw. es wird innerhalb einer Mikrokapsel die entsprechende Teil- chensorte nach oben zur einen Elektrode und die andere Teilchensorte nach unten zur anderen Elektrode wandern, so dass dort ein Punkt mit einer ge- wünschten Farbe entsteht. Auf diese Weise können sichtbare Zeichen auf der Folie hervorgerufen werden. In der Praxis werden diese Materialien bereits zur Herstellung von elektronischen Preisschildern an Regalen in Supermärk- ten benutzt.

Es hat sich herausgestellt, dass sich solche in Mikrokapseln befindliche"rota- ting ball"-Teilchen oder Farbpulvergemische besonders gut eignen, um neu- artige und gut erkennbare Sicherheitselemente zu erzeugen. Dabei sind komplizierte Adressierungen oder andere zusätzliche umfangreiche Maß- nahmen bei der Herstellung nicht erforderlich. Es genügt vielmehr, dass das optisch veränderbare Material mit den Teilchen in funktionsfähiger Form auf das Dokument aufgebracht wird. Daher kann ein Sicherheitsdokument in herkömmlichen Arbeitsgängen, wie sie in der Drucktechnik üblich sind, mit den neuartigen erfindungsgemäßen Sicherungselementen versehen werden.

Hierzu können die einzelnen Teilchen beispielsweise einfach als Pigmente einer"Druckfarbe"verwendet werden, d. h. es wird ein optisch veränderba- res Material erzeugt, welches sich wie eine Druckfarbe verarbeiten lässt. Der Aufdruck des Materials auf das Dokument kann vollflächig erfolgen, um beispielsweise eine komplette Sicherheitsschicht aus dem Material zu erzeu- gen. Alternativ kann auch eine beliebige Information, d. h. beispielsweise ein Text, ein Symbol, ein Logo etc. mittels des Materials auf dem Dokument er- zeugt werden. Als Trägermaterial kann hierfür das übliche für das jeweilige Dokument verwendete Papier genutzt werden. Das optisch veränderbare Material kann genau wie jede andere Druckfarbe im Siebdruckverfahren, im Tiefdruckverfahren, im Stichtiefdruck oder jedem anderen zweckmäßigen Verfahren aufgebracht werden.

Gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel könnten dabei die Sicherheitsschicht und/oder die Informationen mittels eines bereits aktivier- ten optisch veränderbaren Material auf dem Sicherheitsdokument erzeugt werden, d. h. es werden zum Druck der Informationen oder der Sicherheits- schicht bereits in Mikrokapseln eingehüllte Teilchen verwendet. Die Mikro- kapseln enthalten dann schon das Quellungsmittel, in dem sich die Teilchen

bewegen. Nach dem Druck und der Trocknung des Materials entsteht direkt ein funktionsfähiges Sicherheitsmerkmal.

Bei einem alternativen bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Sicher- heitsschicht und/oder die Information zunächst mittels eines nicht aktivier- ten, optisch veränderbaren Materials auf dem Sicherheitsdokument erzeugt und das Sicherheitsdokument wird anschließend mit einem Quellungsmittel zur Aktivierung des optisch veränderbaren Materials behandelt. D. h. es wird zunächst nur eine"Druckfarbe"verwendet, welche die Teilchen in ihren Mi- krokapseln in nicht gequollener Form enthält. Nach dem Aufdruck und nach Trocknung des Aufdruck sind die einzelnen Teilchen fest in der Druckfarbe in unbeweglicher Fixierung und zufälliger Ausrichtung gebunden. Es wird dann die quellende Flüssigkeit, z. B. ein Öl, eine Silikonölzubereitung, ein hoch siedendes Lösungsmittel oder eine andere geeignete Flüssigkeit, auf das Dokument aufgebracht. Dieses Quellungsmittel dringt in die Druckfarbe ein und bringt sie zum Quellen. Dadurch bilden sich um die Teilchen die Zwischenräume, in denen sie nun unbeweglich liegen. Das Sicherungsele- ment ist dann funktionsfähig und kann durch elektrische oder magnetische Felder angeregt werden.

In einer weiteren bevorzugten Variante werden der Druckfarbe nicht nur die Teilchen in den Mikrokapseln beigemischt, sondern zusätzlich das Quel- lungsmittel in einer mikroverkapselten Form. Nach dem Trocknen des Mate- rials auf dem Dokument kann dann beispielsweise durch einen mechani- schen Druck eine Zerstörung der Mikrokapseln erreicht werden. Dadurch wird das Quellungsmittel frei und wirkt auf die Mikrokapseln der bewegli- chen Teilchen wie beschrieben ein. Mikroverkapselte Quellungsmittel wie hoch siedende Lösungsmittel sind aus der Produktion von selbstdurch- schreibenden Papieren bekannt.

In gleicher Weise können die Mikrokapseln mit den beweglichen Teilchen- ggf. mit den Mikrokapseln mit dem Quellungsmittel-nicht nur in Druck- farbe eingebracht werden, sondern auch in Tinten oder anderen Färbungs- mitteln, welche dann wie vorbeschrieben auf dem Dokument aufgebracht werden. Ebenso sind Realisierungen zur Herstellung von Inkjet-Tinten, Tonern für Kopierer, Laserdrucker etc. möglich.

Wie bereits erwähnt, ist es zur Absicherung eines Dokumentes mittels der erfindungsgemäßen Sicherheitselemente nicht notwendig, auf dem Doku- ment adressierende Leitungen anzulegen. Eine Prüfung kann erfolgen, in- dem das Sicherheitsdokument in ein externes elektrisches Feld eingebracht wird. Hat man beispielsweise ein Druckbild aus dem erfindungsgemäßen Material auf das Dokument aufgebracht, so kann dies einfach durch passen- des Anlegen des elektrischen Feldes in eine von zwei Positionen geschaltet werden, so dass das aufgebrachte Zeichen in einer bestimmten Färbung sichtbar wird. Ändert man die Feldrichtung, so ändert sich auch die Farbe des Zeichens. Gleiches kann auch durch ein einfaches Umdrehen des Doku- ments in dem Feld erreicht werden.

Entsprechende Prüfeinrichtungen mit elektrischen Feldern sind kostengün- stig und einfach herstellbar. Die Verwendung des Sicherheitselements eignet sich somit insbesondere auch für Massen-Sicherheitsdokumente, wie Bank- noten, da mittels eines kostengünstigen Geräts an jeder Einzahlungsstelle, wie z. B. Kaufhaus-oder Supermarktkassen, Tankstellen etc. eine Überprü- fung des Sicherheitselements auf der Banknote möglich ist.

In einer zusätzlichen Variante kann ein gedrucktes Sicherheitselement auch durch ein zeitlich variierendes elektrisches oder magnetisches Feld beein- flusst werden. Dies führt dazu, dass beispielsweise eine gedruckte Informa-

tion abwechselnd erscheint und wieder verschwindet oder sich in der Fläche bewegt. Auch hier ist es möglich, allein durch Bewegung des Dokuments im elektrischen Feld die Erscheinungsform des Zeichens zu verändern.

Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das Sicherheits- dokument mit einer zumindest teilweise elektrisch leitfähigen Schicht zum Anlegen eines elektrischen Feldes und/oder zum Abschirmen eines elektri- schen Feldes ausgestattet. Hierbei sind Kombinationen von verschiedenen elektrisch leitfähigen Schichten möglich, wobei die elektrisch leitfähigen Schichten auch strukturiert sein können.

Bei einer besonders bevorzugten Variante sind zumindest zwei leitfähige Schichten über einen vorzugsweise mikroelektrischen Schaltkreis leitend verbunden. Dieser Schaltkreis umfasst vorzugsweise eine Umschalteinheit, welche so ausgebildet ist, dass sie nur nach Erhalt eines Sicherheitscodes, beispielsweise eines Passwortes, eine leitende Verbindung in einen nicht lei- tenden Zustand oder umgekehrt umschaltet.

Durch die Verwendung solcher elektrisch leitfähiger Schichten bzw. Kombi- nationen von verschalteten elektrischen leitfähigen Schichten wird eine wei- tere Vielzahl von Variationsmöglichkeiten bei der konkreten Ausgestaltung der Sicherheitselemente zur Verfügung gestellt.

Zusätzliche Variationen können auch dadurch erzielt werden, dass das Ma- terial so aufgebaut ist, dass es erst durch Einstrahlung von Licht in einen Zu- stand verbracht wird, in dem es mittels eines elektrischen Feldes optisch ver- änderbar ist. So können beispielsweise die Teilchen des optisch veränderba- ren Materials durch Einstrahlung von Licht in den Zustand verbringbar sein, in dem sie mittels des elektrischen Feldes in ihrer Lage und/oder Ausrich-

tung veränderbar sind, d. h. es werden beispielsweise Teilchen verwendet, die erst bei Licht eine elektrische Polarität entwickeln. Hierzu bieten sich Teilchen an, die eine fotoelektrisch reagierende Seite besitzen. Solche Teil- chen werden sich in einem elektrischen Feld erst dann ausrichten lassen, wenn gleichzeitig Licht auf die Oberfläche fällt.

Alternativ können die Teilchen des optisch veränderbaren Materials in eine Substanz eingebettet werden, die bei Einstrahlung von Licht ein elektrisches Feld erzeugt. So kann beispielsweise das Bindemittel mit fotoelektrischen Polymeren gemischt werden, welche bei einer Belichtung eine elektrische Ladung entwickeln. Ebenso kann auch eine weitere Schicht auf das Sicher- heitsdokument aufgebracht werden, die bei Einstrahlung von Licht ein elek- trisches Feld erzeugt.

Wenn das Sicherheitselement dazu dient, eine Fälschung oder Verfälschung des Dokuments zu verhindern, ist es sinnvoll, dass ein optisch veränderbares Material verwendet wird, welches durch organische Medien und/oder Was- ser lösbar ist. Eine Manipulation an dem Sicherheitsdokument mit Chemika- lien und/oder Wasser führt dann zu einer Beschädigung des Sicherheitsele- ments, so dass die Manipulation bei einer späteren Überprüfung auffällt.

Da die diversen Varianten von Schichten und/oder Informationen aus op- tisch veränderbarem Material, von elektrisch leitfähigen Schichten und von photoelektrischen Materialien in beliebigen Kombinationen miteinander ge- nutzt werden können, gibt es eine nahezu unbeschränkte Anzahl von Varia- tionen, ein konkretes Sicherheitselement nach dem erfindungsgemäßen Ver- fahren zu schaffen. Das Sicherheitselement kann daher bezüglich seiner Ei- genschaften optimal an den jeweiligen Sicherungszweck angepasst werden.

Zur Erzeugung von fälschungssicheren Dokumenten bzw. nur schwer fälschbaren Dokumenten bieten sich insbesondere folgende Varianten an : In einer Variante haben die im Normalzustand sichtbare Seite der"rotating ball"-Teilchen des erfindungsgemäßen Materials und die umgebende Druck- farbe oder eine Untergrundfarbe eine ähnliche oder sogar gleiche Färbung.

Das Sicherheitselement wird dann nicht leicht bemerkt. Erst durch Anlegen des elektrischen Feldes kippen die Teilchen in ihren anderen Zustand, und das Sicherheitselement wird dann in eine andere-möglichst kontrastierende - Farbe geschaltet, so dass eine deutlich wahrnehmbare Änderung des Bildes erscheint. Dabei können durch passende Auswahl der jeweiligen Farben auf den beiden Hälften der Teilchen verschiedene Effekte erreicht werden. Wer- den z. B. ein fluoreszierender Stoff und ein nichtfluoreszierendes Material für die beiden Hälften eines Teilchens genutzt, so kann die gedruckte Informati- on oder Schicht in einer ersten Orientierung nur im UV-Licht sichtbar sein, in einer zweiten Ausrichtung jedoch im normalen Licht sichtbar sein. Ebenso ergeben auch nur verschieden fluoreszierende bzw. nichtfluoreszierende Seiten eine interessante, nur unter UV-Licht erkennbare Wirkung. Die glei- chen Effekte können durch entsprechende Farbpulverteilchen in einer Mi- krokapsel erzeugt werden.

Verschiedene Variationen ergeben sich durch die Verwendung eines Materi- als, welches sich von einem durchsichtigen in einen undurchsichtigen Zu- stand umschalten lässt. Bei der Verwendung von Teilchen mit transparenten Hemisphären und einer undurchsichtigen Zwischenschicht kann beispiels- weise die Zwischenschicht spiegelnd ausgestaltet sein, so dass in einer Aus- richtungsform eine spiegelnde Fläche entsteht und bei Anlegen eines elektri- schen Feldes in einer anderen Richtung ein sich unter der Schicht befindli- ches Druckbild erscheint.

Interessante Varianten lassen sich auch dadurch erzeugen, dass eine wenig oder nichtstrukturierte Beschichtung aus dem optisch veränderbaren Mate- rial mit einem elektrisch leitfähigen, durchsichtigen Material oder mit einer leitfähigen Druckfarbe bedruckt wird, wobei diese elektrisch leitfähige Schicht strukturiert ist. Auf diese Weise wird erreicht, dass ein an sich nicht oder wenig strukturiertes, externes elektrisches Feld durch die leitende Überdruckung in seiner Wirkung modifiziert wird. Es können so im Feld Strukturen oder Zeichen gebildet werden, die in der Beschichtung mit dem optisch veränderbaren Material nicht angelegt sind. Weiterhin ist es auch möglich, solche Zeichen durch Verwendung von strukturierten Elektroden in den Prüfgeräten zu erzeugen. So könnte beispielsweise ein bestimmtes Zeichen auf eine Ebene eines Sicherheitsdokuments gedruckt werden und dieses Druckbild dann mit einer Sicherheitsschicht aus dem erfindungsge- mäßen Material überdruckt werden, welches von einem undurchsichtigen in einen durchsichtigen Zustand umgeschaltet werden kann. Wird nun das Si- cherheitsdokument später in eine Prüfeinrichtung gelegt, welche an genau einer Stelle ein strukturiertes elektrisches Feld erzeugt, so wird nur in die- sem Bereich die Sicherheitsschicht von dem undurchsichtigen in den durch- sichtigen Zustand umgeschaltet und es kann so eine Überdeckung der Elek- trodenstrukturen mit dem unter der Sicherheitsschicht befindlichen Druck- bild geprüft werden.

Bei einem Ausführungsbeispiel wird ein durchsichtiger, strukturierter, lei- tender Überdruck mit einer vollflächig leitenden Schicht auf der Rückseite des Dokuments verbunden. Ein externes Feld wird zwischen den Schichten kurzgeschlossen und es erscheint dort keine Veränderung eines Bildes, wo- gegen bei entsprechender Positionierung des optisch veränderbaren Materi- als ringsum ein anderer optischer Eindruck durch das elektrische Feld er-

reicht wird. Andere beliebige Realisierungen mit Hilfe von elektrisch leitfä- higen Druckschichten sind ebenso möglich.

Besonders interessante Ausführungsformen ergeben sich, wenn man das erfindungsgemäße Verfahren mit anderen bekannten Sicherungsmitteln kombiniert. Beispielsweise bestehen holographische Elemente auf Banknoten häufig aus einem geprägten Kunstharz, welches mit metallischen Schichten hinterlegt ist. Solche Elemente können zusätzlich durch einen Aufdruck oder eine Umrahmung mit erfindungsgemäßen Schichten aufgewertet werden.

Benutzt man Sicherheitsfäden, so können diese transparent oder auch metal- lisiert sein. Durch Aufdruck eines erfindungsgemäßen Materials mit hinrei- chend feinen Teilchen können auf den Sicherheitsfäden Zeichen aufgebracht werden, die je nach Ausrichtung des elektrischen Feldes sichtbar oder un- sichtbar geschaltet werden können. Ebenso kann beispielsweise ein Sicher- heitsfaden selbst durchscheinend oder opak geschaltet werden, wenn er aus dem optisch veränderbaren Material erzeugt wird.

Für die Absicherung gegen Inhaltsverfälschung eines Sicherheitsdokuments bietet sich insbesondere eine Variante an, bei der eine zu sichernde Informa- tion auf eine erfindungsgemäße Sicherheitsschicht aufgebracht wird. So kann z. B. in einem Teil der Oberfläche eines Schecks, vorzugsweise im Betragsfeld, oder bei Reiseschecks, im Bereich der ersten Unterschrift, die erfindungsge- mäße Sicherheitsschicht aufgebracht sein. Die Farbe dieses Bereichs kann dabei von der Farbe des umgebenden Schecks verschieden sein. Vorzugs- weise ist sie aber sehr ähnlich oder identisch, so dass die erfindungsgemäße Beschichtung nicht bemerkt wird. Die in diesem Bereich aufzubringende In- formation, d. h. die Unterschrift oder der Betrag, werden dann über die Si- cherheitsschicht geschrieben oder gedruckt. Versucht nun ein Fälscher, ein im Original vorhandenes Zeichen durch Radieren zu entfernen, so wird er

damit zugleich einen Teil der Sicherheitsbeschichtung entfernen. Wenn die Untergrundfarbe mit derjenigen der Sicherheitsschicht übereinstimmt oder die Sicherheitsschicht transparent ist, wird er dies gar nicht bemerken. Wird dann das Sicherheitsdokument zur Prüfung in ein elektrisches oder magneti- sches Feld eingebracht, so fällt der radierte Teil jedoch sofort auf. Beispiels- weise könnten die Teilchen in der Sicherheitsschicht von ihrer nichtsicht- baren in eine schwarze Form umschalten, so dass dann der radierte Teil so- fort als helle Spuren in einer sonst schwarzen Umgebung erkennbar ist.

Bei Verwendung eines löslichen Bindemittels zur Erzeugung des erfin- dungsgemäßen Materials gilt das Gleiche auch bei Entfernen der Schrift mit- tels chemischer Verfahren. Es sind dann bei einer Prüfung in einem elektri- schen Feld Wischspuren erkennbar, wobei in der Regel Anteile des erfin- dungsgemäßen Materials auch in den umgebenden Bereich auf dem Doku- ment verwischt worden sind.

Zum Schutz eines Sicherheitsdokuments mit geheimen Informationen gegen unbefugtes Lesen oder Kopieren sind besonders folgende Varianten sinnvoll : In einer ersten Variante wird das zu schützende Dokument bzw. zumindest die Bereiche, welche die zu sichernden Informationen enthalten, mit einer Sicherheitsschicht bedeckt, welche sich durch das elektrische Feld von einem transparenten in einen undurchsichtigen Zustand umschalten lässt. Wird die Sicherheitsschicht durch Anlegen eines passenden Feldes in die opake Orien- tierung geschaltet, sind die Informationen auf dem Dokument nicht mehr sichtbar. Soll dann das Dokument verwendet werden, so muss es zunächst in einem elektrischen oder einem magnetischen Feld wieder in seinen sichtba- ren Zustand geschaltet werden.

Bei einer zweiten Variante werden die Informationen auf dem Sicherheits- dokument direkt in einer aus dem optisch veränderbaren Material beste- henden Farbe bzw. einer Tinte oder einem Toner ausgeführt. Diese enthält als Pigmente die mittels eines elektrischen Feldes in ihrer Lage und/oder Ausrichtung veränderbaren Teilchen. Hierfür können beispielsweise die ein- gangs genannten schwarzweißen Teilchen verwendet werden. Wird auf die- se Weise mit einer solchen Farbe, Tinte oder einem Toner ein Dokument auf weißem Untergrundpapier erstellt, so ist die Information in einem Zustand, in dem alle Teilchen so ausgerichtet sind, dass ihre weiße Seite vom Papier weg, d. h. nach oben gerichtet ist, nicht sichtbar. Wird das Dokument dage- gen in ein passendes elektrischen Feld eingebracht, schalten die Teilchen um und die Information stellt sich in schwarz auf einem weißen Untergrund dar.

Diese Ausführungsform bietet besondere Vorteile, wenn mehrfarbige Do- kumente erstellt werden müssen. Diese können durch Verwendung von Tin- ten, Druckfarben oder Toner erstellt werden, welche jeweils unterschiedlich gefärbte Teilchen aufweisen. Die Umschaltung in den sichtbaren oder nichtsichtbaren Zustand kann dabei für alle Teilchen gleichzeitig vorge- nommen werden.

Eine weitere, zusätzliche Sicherung lässt sich bei solchen Dokumenten errei- chen, indem elektrisch leitende, durchsichtige Schichten verwendet werden, mit denen das Dokument jeweils abgedeckt wird. In das Trägermaterial kann ein mikroelektrischer Schaltkreis eingebracht sein, der die beiden Schichten miteinander verbindet. Legt man dann von außen ein elektrisches Feld an in der Absicht, das Dokument sichtbar zu machen, so wirkt das an- gelegte Feld aufgrund der über den Schaltkreis verbundenen Schichten nicht auf das erfindungsgemäße Material, welches sich im feldfreien Raum zwi- schen den elektrisch leitfähigen Schichten befindet. Daher ist es nicht mög- lich, das Sicherheitsdokument in seinen lesbaren Zustand zu schalten. Wird

bei einem solchen ungeeigneten Versuch gleichzeitig der Schaltkreis beschä- digt und in einen permanent leitenden Zustand gebracht, so kann das Do- kument überhaupt nicht mehr gelesen werden.

Der Schaltkreis kann so ausgebildet sein, dass er zunächst durch einen Code bzw. ein Kennwort angesprochen werden muss und erst dann die leitende Verbindung beider Seiten unterbricht. Danach kann beispielsweise durch eine Kontaktierung der elektrisch leitfähigen Schichten mit einer Span- nungsquelle über diese elektrisch leitfähigen Schichten ein passendes elektri- sches Feld an das Dokument angelegt werden. Die Informationen werden dadurch wieder sichtbar geschaltet. Nach der Benutzung kann in gleicher Weise das Sicherheitsdokument durch Umpolen des Feldes in den unsicht- baren Zustand geschaltet und die leitende Verbindung zwischen den beiden elektrisch leitfähigen Schichten des Dokuments wieder herstellt werden.

Für einen Schutz gegen unbefugtes Kopieren bietet es sich auch an, zusätzli- che Materialien einzusetzen, beispielsweise als Bindemittel in dem erfin- dungsgemäßen Material oder auch als zusätzliche Schichten, welche bei ei- ner Bestrahlung mit Licht elektrische Felder aufbauen. Die elektrisch polari- sierten Teilchen werden sich dann nach dem durch die fotoelektrische La- dung erzeugten Feld ausrichten. Bei geeigneter Ausführung der Polarität der Teilchen in dem optisch veränderbaren Material, der Farbgebung und der fotoelektrischen Eigenschaften des zusätzlichen Materials kann erreicht wer- den, dass bei Überschreitung einer maximal erlaubten Helligkeit das Materi- al wunschgemäß in einen nichtsichtbaren Zustand umgeschaltet wird.

Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figu- ren anhand von Ausführungsbeispielen detailliert erläutert. Es stellen dar :

Figur 1 einen schematischen Teilquerschnitt durch ein erfindungsge- mäßes Sicherheitsdokument gemäß einem ersten Ausfüh- rungsbeispiel vor Einbringung in ein elektrisches Feld, Figur 2 einen schematischen Teilquerschnitt durch ein erfindungsge- mäßes Sicherheitsdokument nach dem ersten Ausführungsbei- spiel, jedoch in einem elektrischen Feld, Figur 3 einen schematischen Teilquerschnitt durch ein Sicherheitsdo- kument gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel in einem ersten Zustand, Figur 4 das Sicherheitsdokument gemäß Figur 3 in einem zweiten Zu- stand, Figur 5 einen schematischen Teilquerschnitt durch ein Sicherheitsdo- kument gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel, Figur 6 eine perspektivische Draufsicht auf ein Sicherheitsdokument gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel in einem struktu- rierten elektrischen Prüffeld.

Figur 1 stellt die Oberfläche eines Sicherheitsdokuments 1 dar, auf der durch einen Druckvorgang eine Sicherheitsschicht 2 aus dem erfindungsgemäßen Material M erzeugt wurde. Dabei kann es sich beispielsweise um eine un- strukturierte Sicherheitsschicht 2 handeln, welche die Oberfläche des Sicher- heitsdokuments 1 vollständig bedeckt.

Das Material M enthält hier in einem Bindemittel 6 eine Vielzahl von Mikro- kapseln 7, in welchen jeweils einzelne Teilchen 8 in einem Quellungsmittel schwimmend frei beweglich sind. Diese"Pigmentteilchen"8 sind elektrisch polar und weisen eine schwarze Seite und eine weiße Seite auf. Im Anfangs- zustand, ohne dass zuvor ein definiertes elektrisches Feld auf die Teilchen einwirkt, sind die Teilchen 8 statistisch ausgerichtet.

Figur 2 zeigt den Effekt, der auftritt, wenn dieses Sicherheitsdokument in ein elektrisches Feld E eingebracht wird. Es wird hier davon ausgegangen, dass die schwarze Hälfte der Teilchen 8 negativ und die weiße Hälfte positiv ge- laden ist. Die in den einzelnen Mikrokapseln 7 frei beweglich schwimmen- den, elektrophoretischen Teilchen 8 werden sich dann entsprechend ihrer Polarität nach dem angelegten elektrischen Feld E ausrichten. In Figur 2 ist das Feld 8 so angelegt, dass die Teilchen 8 alle mit ihrer schwarzen Hälfte nach oben weisen, so dass das Material M, d. h. die Sicherheitsschicht 2 von oben gesehen insgesamt schwarz erscheint.

Es ist zu beachten, dass in den Figuren aus Gründen der Übersichtlichkeit nur vereinzelt Mikrokapseln 7 mit Teilchen in der Sicherheitsschicht 2 darge- stellt sind. In der Realität sind die Teilchen 8 bzw. Mikrokapseln 7 relativ dicht innerhalb des Bindungsmittels 6 gepackt. Ebenso sind aus Gründen der besseren Darstellbarkeit die einzelnen Schichten nicht in den richtigen Grö- ßenverhältnissen zueinander abgebildet.

Auf einem weißen Untergrund-Papier würde die Sicherheitsschicht 2 als vollflächige schwarze Einfärbung des Papiers klar erkennbar sein. Wird das elektrische Feld umgedreht, drehen sich die weißen Hälften der Teilchen 8 nach oben und die Sicherheitsschicht 2 wird nahezu unsichtbar. Wird an- stelle einer vollflächigen Sicherheitsschicht 2 eine strukturierte Sicherheits-

schicht bzw. eine Information mit dem erfindungsgemäßen Material M auf- gedruckt, so kann mittels des elektrischen Feldes die Struktur bzw. Informa- tion zwischen einem sichtbaren und einem unsichtbaren Zustand hin-und hergeschaltet werden.

Die Figuren 3 und 4 zeigen eine weitere Variante. Der wesentliche Unter- schied zu den Ausführungsbeispielen gemäß Figuren 1 und 2 besteht hier darin, dass die einzelnen Teilchen 9 jeweils zwei aus durchsichtigem Materi- al bestehende Hälften aufweisen, die durch eine unsichtbare Mittelschicht voneinander getrennt sind. Bei der Ausrichtung gemäß Figur 3 ist somit die Sicherheitsschicht 2 undurchsichtig. Ein unter der Sicherheitsschicht 2 auf dem Dokument 1 aufgebrachter Aufdruck 10 mit einer bestimmten Informa- tion ist dann nicht sichtbar.

Figur 4 zeigt die Lage der Teilchen 8 bei einem um 90° gedrehten Feld. Hier stehen die undurchsichtigen Trennschichten innerhalb der Teilchen 8 senk- recht zur Oberfläche des Dokuments 1, so dass man von oben durch die Si- cherheitsschicht 2 hindurch sehen kann und die Information in der Druck- schicht 10 erkennbar wird.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 handelt es sich um eine etwas komplizierter aufgebaute Variante, bei der eine bestimmte Information mit dem erfindungsgemäßen, optisch veränderbaren Material M auf das Doku- ment 1 aufgebracht worden ist. Figur 5 zeigt hierbei einen Schnitt durch ei- nen aufgedruckten Buchstaben in stark vergrößerter Darstellung.

Im Einzelnen ist hier auf das Basismaterial des Dokuments 1 eine Unter- grundschicht 18, beispielsweise ein schwarzer oder dunkelgrauer Unter- grund, aufgedruckt. Darüber befindet sich eine Schicht 4, welche zur Dar-

stellung der Information 3 im Bereich der Buchstaben aus dem optisch ver- änderbaren Material M und in Randbereichen aus einem weiteren Material 5, beispielsweise eine herkömmliche Druckfarbe 5, erzeugt ist. Das Material M weist dabei wieder die in den Figuren 1 und 2 bereits dargestellten Teilchen 8 auf, die in Mikrokapseln 7 in einem Bindemittel 6 eingelagert sind. Diese Teilchen 8 bestehen hier aus einer weißen Hälfte und einer dunkel gefärbten Hälfte. Die dunkle Farbe 8 der Teilchen entspricht genau der Farbe des Farb- materials 5, welches die Information 3 umgibt. Auch die Untergrundschicht 18 weist diese Farbe auf.

In dem in Figur 5 dargestellten Zustand wird daher ein Betrachter, der von oben auf das Dokument 1 schaut, die durch das Material M in dem Umge- bungsmaterial 5 in der Schicht 4 aufgebrachten Informationen 3 nicht mehr erkennen können. Durch Anlegen eines passend elektrisch orientierten Fel- des können die Teilchen 8 umgedreht werden, so dass die Information 3 in Weiß auf einem dunklen Hintergrund und in dunkler Umgebung erscheint.

Um zu verhindern, dass die Information 3 auf dem Sicherheitsdokument 1 durch Anlegen eines äußeren elektrischen Feldes beliebig sichtbar gemacht werden kann, ist das Sicherheitsdokument 1 auf beiden Seiten mit jeweils einer Schicht 11,12 aus einem durchsichtigen leitfähigen Material, beispiels- weise einem leitfähigen Polymer oder Ähnlichem, beschichtet. Die beiden Schichten 11,12 sind über Leitungen 14,15 und einen mikroelektrischen Schaltkreis 13, welcher beispielsweise in dem Papier des Dokuments 1 un- tergebracht ist, kurzgeschlossen. Auf der Rückseite des Dokuments 1, d. h. auf der unteren elektrischen Schicht 11 befinden sich Kontaktflächen 17, wel- che ebenfalls über Leitung 16 mit dem Mikroschaltkreis 13 verbunden sind.

Durch Eingabe eines elektronischen Codes über diese Kontakte 17 an den Mikroschaltkreis 13 kann der Kurzschluss zwischen den beiden elektrisch

leitfähigen Schichten 11,12 aufgehoben werden. Es ist dann möglich, an die beiden Schichten 11,12 eine Spannung anzulegen und hierüber ein passen- des elektrisches Feld zu erzeugen, wodurch die Teilchen 8 innerhalb des Ma- terials M umgedreht werden und die Information 3 somit sichtbar wird.

Durch Umpolen des elektrischen Feldes, d. h. durch Umkehren der Span- nung an den beiden Schichten 11,12 werden die Teilchen 8 wieder in den in Figur 5 dargestellten Zustand zurückgeschaltet. Durch eine Eingabe eines weiteren Codes kann dann dafür gesorgt werden, dass der Mikroschaltkreis 13 die beiden elektrisch leitfähigen Schichten wieder kurzschließt. Auf diese Weise wird wieder ein unbefugtes Lesbarmachen des Sicherheitsdokuments durch Anlegen von Spannung an die leitfähigen Schichten 11, 12 verhindert, d. h. das Dokument 1 wird wieder gesichert.

Figur 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein Sicherheitsdokument 1 mit einer großflächigen Sicherheitsschicht 2 beschichtet ist. In der Prüfein- richtung wird hier ein äußeres strukturiertes Feld angelegt, in dem eine strukturierte metallische Elektrode 20 auf der Oberseite und eine vollflächige Gegenelektrode 19 auf der Unterseite verwendet werden. In der unstruktu- rierten Schicht 2 auf dem Sicherheitsdokument bildet sich dann genau die Struktur S der strukturierten Elektrode 20 ab.

Die in den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiele sind grundsätzlich auch für Teilchen mit magnetischer Polarität denkbar, die sich in einem ma- gnetischen Feld ausrichten lassen.