DE102008008440A1 - security element - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement (12) zur Absicherung von Wertgegenständen, umfassend ein Substrat mit einer Vielzahl von Teilchen, die zur Darstellung mindestens zweier unterscheidbarer Informationszustände geeignet sind, wobei der Wechsel zwischen den Informationszuständen reversibel ist und unter der Wechselwirkung von einer äußeren mechanischen Kraft und der Schwerkraft auf das Substrat bewirkt wird.The invention relates to a security element (12) for securing valuables, comprising a substrate having a plurality of particles which are suitable for displaying at least two distinguishable information states, wherein the change between the information states is reversible and under the interaction of an external mechanical force and gravity is applied to the substrate.

Description

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement zur Absicherung von Wertgegenständen sowie einen mit dem Sicherheitselement ausgestatteten Datenträger. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Sicherheitselements sowie ein Verfahren zur Echtheitsprüfung eines Sicherheitselementes und eines Datenträgers.The The invention relates to a security element for securing valuables and a disk equipped with the security element. The invention further relates to a process for the preparation of a such security element as well as a method for checking the authenticity a security element and a volume.

Datenträger, wie Wert- oder Ausweisdokumente, aber auch andere Wertgegenstände, wie etwa Markenartikel, werden zur Absicherung oft mit Sicherheitselementen versehen, die eine Überprüfung der Echtheit des Datenträgers gestatten und die zugleich als Schutz vor unerlaubter Reproduktion dienen. Die Sicherheitselemente können beispielsweise in Form eines in eine Banknote eingebetteten Sicherheitsfadens, einer Abdeckfolie für eine Banknote mit Loch, eines aufgebrachten Sicherheitsstreifens, eines selbsttragenden Transferelements oder auch in Form eines direkt auf ein Wertdokument aufgedruckten Merkmalsbereichs ausgebildet sein.disk, like valuables or ID documents, but also other valuables, such as branded goods, are often hedged with security features provided a verification of the authenticity of the Data carrier allow and at the same time as protection against to serve unauthorized reproduction. The security elements can for example in the form of a security thread embedded in a banknote, a cover for a banknote with hole, an applied Security strip, a self-supporting transfer element or else in the form of a feature area printed directly on a document of value be educated.

Beispielsweise werden bei der Echtheitsabsicherung Sicherheitselemente eingesetzt, die beim Einbringen in ein magnetisches oder elektrisches Feld optisch erkennbare oder maschinell messbare Effekte produzieren. Diese Effekte können nur sehr schwer nachgeahmt werden und schützen vor unerlaubtem Kopieren. Aus der EP 1 747 906 A2 sind Sicherheitsdokumente mit Mikrokapseln bekannt, die beim Anlegen eines externen elektrischen oder magnetischen Feldes ihre Ausrichtung ändern und damit das Sicherheitselement optisch andern.For example, in the case of authenticity security, security elements are used which produce optically recognizable or mechanically measurable effects when introduced into a magnetic or electric field. These effects are very difficult to imitate and protect against unauthorized copying. From the EP 1 747 906 A2 Security documents are known with microcapsules that change their orientation when creating an external electric or magnetic field and thus visually change the security element.

Nachteilig an den im Stand der Technik beschriebenen Varianten ist, dass die Echtheitsprüfung nur möglich ist, wenn ein externes elektrisches oder magnetisches Feld zur Verfügung steht. Eine schnelle und einfache Prüfung ist somit nicht möglich.adversely in the variants described in the prior art is that the Authenticity testing is only possible if an external electric or magnetic field is available. A quick and easy test is therefore not possible.

Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Sicherheitselement der eingangs genannten Art weiter zu verbessern und insbesondere ein Sicherheitselement mit hoher Fälschungssicherheit zu schaffen, dessen Echtheit dennoch leicht überprüft werden kann.outgoing It is the object of the invention to provide a security element of the type mentioned above to improve and in particular a security element with high security against counterfeiting create, whose authenticity nevertheless easily checked can be.

Diese Aufgabe wird durch das Sicherheitselement mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Sicherheitselements, ein entsprechend ausgestatteter Datenträger sowie ein Verfahren zur Echtheitsprüfung eines Sicherheitselementes und eines Datenträgers sind in den nebengeordneten Ansprüchen angegeben. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.These Task is characterized by the security element with the characteristics of Main claim solved. A method for producing a Such security element, a suitably equipped Data carrier and a method for checking the authenticity a security element and a data carrier specified in the independent claims. further developments The invention is the subject of the dependent claims.

Gemäß der Erfindung umfasst ein gattungsgemäßes Sicherheitselement ein Substrat mit einer Vielzahl von Teilchen. Die Teilchen sind zur Darstellung mindestens zweier unterscheidbarer Informationszustände geeignet, wobei der Wechsel zwischen den Informationszuständen reversibel ist und unter der Einwirkung der Schwerkraft und gegebenenfalls einer äußeren mechanischen Kraft bewirkt wird.According to the Invention comprises a generic security element a substrate with a plurality of particles. The particles are to represent at least two distinguishable information states suitable, wherein the change between the information states is reversible and under the action of gravity and possibly an external one mechanical force is effected.

Die Gesamtheit der Teilchen stellt bei Einwirkung nur der Schwerkraft einen ersten Informationszustand dar. Bei zusätzlicher Einwirkung einer äußeren mechanischen Kraft stellt die Gesamtheit der Teilchen einen zweiten Informationszustand dar. Wird die Einwirkung der äußeren mechanischen Kraft verändert oder auch entfernt, so dass nur noch die Schwerkraft einwirkt, stellt die Gesamtheit der Teilchen beispielsweise den ersten Informationszu stand wieder dar oder geht in einen dritten, vom ersten und zweiten Informationszustand unterscheidbaren Informationszustand über.The The totality of the particles is only gravitational when acted upon a first information state. With additional Exposure of an external mechanical force provides the entirety of the particles represent a second information state. Will the impact of the external mechanical force changed or even removed, leaving only gravity acts, the entirety of the particles, for example, the first state of information again or goes into a third, Information state distinguishable from the first and second information states.

Unter einem Informationszustand wird gemäß der Erfindung Folgendes verstanden. Jedes Teilchen befindet sich in einem bestimmten ersten Zustand, der eine erste Teilinformation darstellt. Die Gesamtheit der ersten Teilinformationen aller Teilchen bildet einen ersten Informationszustand. Beim Einwirken einer äußeren Kraft ändert sich der jeweilige Zustand der Teilchen und jedes Teilchen vermittelt eine von der ersten Teilinformation unterscheidbare zweite Teilinformation. Die Gesamtheit der zweiten Teilinformationen ergibt dann den zweiten Informationszustand.Under an information state is according to the invention Understood the following. Every particle is in a particular one first state, which represents a first partial information. The totality The first partial information of all particles forms a first Information condition. When exposed to an external Force changes the respective state of the particles and each particle conveys a second one distinguishable from the first part information Partial information. The entirety of the second partial information results then the second information state.

Bei der äußeren mechanischen Kraft handelt es sich vorzugsweise um Kippen oder Schütteln.at it is the external mechanical force preferably by tilting or shaking.

Unter „Kippen" wird erfindungsgemäß die Rotation des Sicherheitselementes um eine beliebige Achse, vorzugsweise um eine durch das Sicherheitselement gelegte Achse verstanden.Under "tilting" According to the invention, the rotation of the security element around any axis, preferably one through the security element understood axis understood.

Beim Schütteln wird das Sicherheitselement auf einer Bahn vor und zurück bewegt werden, so dass sich eine Schüttelbewegung ergibt.At the Shaking is the security element on a train before and moved back, leaving a shaking motion results.

Die Teilchen, die beim Kippen einen Informationswechsel zeigen, sind drehbar gelagerten, ihre jeweilige Oberfläche setzt sich aus mindestens zwei unterscheidbaren Oberflächenbereichen zusammen und ihr jeweiliger Massenschwerpunkt entspricht nicht dem jeweiligen geometrischen Volumenschwerpunkt, so dass die Teilchen im Feld der Schwerkraft räumlich ausgerichtet sind.The Particles that show a change of information when tilted are rotatably mounted, their respective surface settles from at least two distinguishable surface areas together and their respective center of mass does not correspond to that respective geometric center of mass, so that the particles are spatially aligned in the field of gravity.

In bevorzugten Ausführungsformen ist der Informationswechsel bei einem Rotation- bzw. Kippwinkel von maximal 90°, besonders bevorzugt bei einem Rotation- bzw. Kippwinkel zwischen 30 und 60° beobachtbar. Beispielsweise bedeutet dies für einen Betrachter, für den der erste Informationszustand erkennbar ist, dass er nach dem Kippen des Sicherheitselementes um maximal 90° um eine geeignete Achse den zweiten Informationszustand erkennt. In einer erfindungsgemäßen besonders bevorzugten Ausführungsform kann beim Zurückkippen der erste Informationszustand wieder hergestellt werden.In preferred embodiments, the information change is observable at a rotation or tilt angle of at most 90 °, particularly preferably at a rotation or tilt angle between 30 and 60 °. For example, this means for one Viewer, for whom the first information state is recognizable that he recognizes after tilting the security element by a maximum of 90 ° about a suitable axis the second information state. In a particularly preferred embodiment according to the invention, the first information state can be restored when tilting back.

Vorzugsweise handelt es sich bei den Teilchen um Körper mit konkaven oder kugelförmigen Grenzflächen, bevorzugt um Kugeln, Zylinder, Tonnenkörper oder Ellipsoide, besonders bevorzugt um Kugeln.Preferably If the particles are bodies with concave or spherical interfaces, preferably around Balls, cylinders, barrel bodies or ellipsoids, especially preferably around balls.

Es versteht sich von selbst, dass unter die Bezeichnungen für die geometrischen Körper nicht nur der ideale Fall der perfekten geometrischen Ausgestaltung der Körper fällt, sondern auch Körper mit Abweichungen vom Ideal. Beispielsweise fällt unter den Begriff „Kugel" nicht nur die Kugel als geometrisch perfekter Körper, sondern auch kugelförmige Gebilde.It It goes without saying that under the names for The geometric body is not just the ideal case of the perfect geometric design of the body falls, but also bodies with deviations from the ideal. For example not just the term "bullet" Sphere as a geometrically perfect body, but also spherical structures.

Bei den Teilchen handelt es sich vorzugsweise um Mikroteilchen. Dies bedeutet, dass alle Größenabmessungen, wie z. B. Länge oder Durchmesser, im Mikrometerbereich liegen.at the particles are preferably microparticles. This means that all size dimensions, such. B. length or diameter, in the micrometer range.

Der Teilchendurchmesser einer erfindungsgemäßen Kugel beträgt vorzugsweise 200 μm oder weniger, bevorzug 50 μm oder weniger, besonders bevorzugt 10 bis 30 μm.Of the Particle diameter of a sphere according to the invention is preferably 200 μm or less, preferably 50 microns or less, more preferably 10 to 30 microns.

Die jeweiligen Oberflächen der Teilchen setzten sich aus mindestens zwei unterscheidbaren Oberflächenbereichen zusammen.The respective surfaces of the particles consisted of at least two distinguishable surface areas together.

Vorzugsweise nehmen die unterscheidbaren Oberflächenbereiche jeweils mindestens ein Drittel, vorzugsweise die Hälfte der Teilchenoberfläche ein. Besonders bevorzugt überlappen die Oberflächenbereiche nicht. Überlappen die Oberflächenbereiche nicht, hat dies den Vorteil, dass die Eigenschaften der Teiloberflächen besonders gut beobachtet werden können.Preferably take the distinguishable surface areas respectively at least one third, preferably half of the particle surface one. Particularly preferably, the surface areas overlap Not. Do not overlap the surface areas, this has the advantage that the properties of the sub-surfaces can be observed very well.

Selbstverständlich ist es möglich, auch mehr als zwei unterscheidbare Oberflächenbereiche auf der Teilchenoberfläche vorzusehen. So können ohne Weiteres auch drei oder vier unterscheidbare Oberflächenbereiche vorliegen.Of course It is also possible to have more than two distinguishable surface areas to provide on the particle surface. So can without further three or four distinguishable surface areas available.

Die Oberflächenbereiche sind vorzugsweise mit sehr einfachen Hilfsmitteln, besonders bevorzugt mit bloßem Auge unterscheidbar.The Surface areas are preferably very simple Aids, particularly preferably distinguishable to the naked eye.

Als einfache Hilfsmittel kommen z. B. Lupe, UV-Lampe, Polarisationsfilter und Ähnliches in Betracht.When simple tools come z. B. magnifier, UV lamp, polarizing filter and the like.

In einer weiteren Ausführungsform können die Oberflächenbereiche zusätzlich maschinell unterschieden werden. Die Unterscheidung kann hierbei über die maschinelle Vermessung der Eigenschaft erfolgen, die auch mit den einfachen Hilfsmitteln oder dem bloßen Auge wahrgenommen wird. Vorzugsweise unterscheiden sich die Oberflächenbereiche aber in einer weiteren, nur maschinell messbaren Eigenschaft.In In another embodiment, the surface areas additionally be differentiated by machine. The distinction can be done by machine measurement of the property, also with the simple tools or the bare one Eye is perceived. Preferably, the surface areas differ but in another, only mechanically measurable property.

Beispielsweise weist einer der Oberflächenbereiche oder mindestens zwei der Oberflächenbereiche magnetische, elektrische, lichtpolarisierende, im nichtsichtbaren Wellenlängenbereich absorbierende und/oder emittierende und ähnliche Eigenschaften auf.For example has one of the surface areas or at least two the surface areas magnetic, electrical, lichtpolarisierende, in the non-visible Wavelength range absorbing and / or emitting and similar properties.

Mit den zusätzlichen maschinell messbaren Eigenschaften können alle Teilchen oder auch nur ein Teil der Teilchen im Sicherheitselement versehen sein.With the additional machine measurable properties all particles or only part of the particles in the security element be provided.

Mithilfe der magnetischen und elektrischen Eigenschaften können die Teilchen zusätzlich gesteuert werden.aid of magnetic and electrical properties the particles are additionally controlled.

Besonders bevorzugt unterscheiden sich die mindestens zwei Oberflächenbereiche in einer nur mit bloßem Auge unterscheidbaren Eigenschaft und in einer nur maschinell messbaren Eigenschaft.Especially Preferably, the at least two surface areas differ in a property that can only be distinguished by the naked eye and in a property that can only be measured by machine.

Unter einer mit bloßem Auge unterscheidbaren Eigenschaft handelt es sich erfindungsgemäß um Eigenschaften, die ein Betrachter im sichtbaren Spektralbereich (VIS) wahrnehmen kann.Under a property distinguishable by the naked eye according to the invention to properties that a viewer can perceive in the visible spectral range (VIS).

Besonders bevorzugt unterscheiden sich die Oberflächenbereiche in spektralen Eigenschaften, wie Absorption, Emission und/oder Reflektion.Especially Preferably, the surface areas differ in spectral properties, such as absorption, emission and / or reflection.

Beispielsweise weist ein Teilchen zwei im sichtbaren Spektralbereich unterschiedliche Farben auf. Die Farbe kann durch Aufbringen eines Buntpigments erzeugt werden.For example a particle has two different in the visible spectral range Colors on. The color can be created by applying a colored pigment become.

Alternativ zeigen die mindestens zwei Oberflächenbereiche unterschiedliche Interferenzen aufgrund von Dünnschichtelementen oder LC-Beschichtungen, unterschiedliche Beugungsstrukturen oder Lumineszenzeigenschaften etc.alternative show the at least two surface areas different Interference due to thin-film elements or LC coatings, different diffraction structures or luminescence properties Etc.

Die unterscheidbaren Eigenschaften können auch beliebig kombiniert werden. So kann ein Oberflächenbereich z. B. mit einem Buntpigment, der andere Oberflächenbereich mit einem Lumineszenzstoff versehen sei.The distinguishable properties can also be combined arbitrarily become. Thus, a surface area z. B. with a Colored pigment, the other surface area with a luminescent substance be provided.

Die Eigenschaften eines Oberflächenbereiches können vollflächig den gesamten Oberflächenbereich einnehmen oder aber nur einen Teilbereich. Beispielsweise sind die Eigenschaften in Form eines Rasters oder in Form von anderen Mustern, Schriftzeichen oder Ziffern verteilt.The properties of a surface area can occupy the entire surface area over the whole area or only a partial area. For example, the properties are distributed in the form of a grid or in the form of other patterns, characters or numerals.

Die Oberflächeneigenschaften aller Teilchen können identisch sein. Selbstverständlich ist es auch möglich einen Teil der Teilchen mit anderen Eigenschaften auszustatten. So kann beispielsweise ein Teil der Teilchen die Farbkombination weiß-schwarz aufweisen, während andere Teilchen die Farbkombination blau-rot tragen.The Surface properties of all particles can be identical. Of course it is also possible to equip some of the particles with other properties. For example, part of the particles may be the color combination white-black, while other particles wear the color combination blue-red.

Bevorzugt werden die unterscheidbaren Oberflächenbereiche erzeugt, indem die Körperoberflächen partiell bedampft werden. Alternativ kann die Beschichtung auch durch „cold coating" erzeugt werden.Prefers the distinguishable surface areas are generated, by the body surfaces partially vaporized become. Alternatively, the coating can also by "cold coating "are generated.

Darüber hinaus entspricht der Massenschwerpunkt eines erfindungsgemäßen Teilchens nicht seinem geometrischen Volumenschwerpunkt. Dies bedeutet, dass sich das Teilchen im Feld der Schwerkraft räumlich ausrichtet.About that In addition, the center of mass corresponds to an inventive Particle not its geometric center of gravity. This means, that the particle spatially in the field of gravity aligns.

Der Massenschwerpunkt und der Volumenschwerpunkt fallen üblicherweise dann nicht zusammen, wenn die Dichteverteilung des Körpers inhomogen ist.Of the The center of gravity and the center of gravity usually fall then not together if the density distribution of the body is inhomogeneous.

Inhomogen Dichten erreicht man beispielsweise mittels einer partiellen Beschichtung mit geeignetem spezifischem Gewicht auf der Körperoberfläche.inhomogeneous Densities can be achieved, for example, by means of a partial coating with appropriate specific gravity on the body surface.

Aufgrund der resultierenden Dichteunterschiede richtet sich das Teilchen im Raum aus. Folglich richten sich auch die unterscheidbaren Oberflächenbereiche im Raum aus.by virtue of the resulting density differences, the particle is directed in the room. Consequently, the distinguishable surface areas are also addressed in the room.

Die partielle Beschichtung, die zu einer inhomogenen Dichteverteilung der Körper führt, kann bereits die Eigenschaften aufweisen, die die Oberflächenbereiche unterscheidbar macht. In diesem Fall sind die Bereiche mit unterschiedlicher Dichte und die unterscheidbaren Oberflächenbereiche identisch.The partial coating, resulting in an inhomogeneous density distribution the body performs, already can the properties have, which makes the surface areas distinguishable. In this case, the areas of different density and the distinguishable surface areas identical.

Unterscheiden sich die Oberflächenbereiche, aber haben die gleiche Dichte, ist eine zusätzliche Beschichtung mit geeignetem spezifischem Gewicht auf der Körperoberfläche aufzubringen.distinguish the surface areas, but have the same density, is an additional coating with suitable specific Apply weight on the body surface.

Wird eine zusätzliche Beschichtung aufgebracht, kann sich diese auch neben oder unterhalb der unterscheidbaren Oberflächenbereiche befinden. Vorzugsweise befindet sie sich unterhalb der partiellen Beschichtung, die die Oberflächenbereiche unterscheidbar macht.Becomes applied an additional coating, this can be also beside or below the distinguishable surface areas are located. Preferably, it is below the partial Coating that differentiates the surface areas power.

Die zusätzliche Beschichtung kann neben der Dichte beeinflussenden Eigenschaft noch zusätzliche sicherheitsrelevante Eigenschaften aufweisen, die z. B. nur maschinell messbar sind, wie Lumineszenz, Lichtpolarisation, Absorption, Emission, Reflexion, jeweils im UV und/oder IR etc.The additional coating can affect besides the density Feature even additional safety features have, z. B. can only be measured by machine, such as luminescence, Polarization of light, absorption, emission, reflection, each in the UV and / or IR etc.

Die Bereiche, in denen sich die Dichten unterscheiden, können unabhängig von den unterscheidbaren Oberflächenbereichen verteilt sein.The Areas where the densities differ can be regardless of the distinguishable surface areas be distributed.

In bevorzugten Ausführungsformen sind die Bereiche mit unterschiedlicher Dichte so angeordnet, dass sich die unterscheidbaren Oberflächenbereiche in der Dichte unterscheiden.In preferred embodiments are the areas with different Density arranged so that the distinguishable surface areas in differentiate the density.

Vorzugsweise ist die Dichte im Bereich des ersten Oberflächenbereiches größer oder kleiner als die Dichte des zweiten Oberflächenbereichs.Preferably is the density in the area of the first surface area greater or smaller than the density of the second Surface area.

Die Dichteverteilung aller Teilchen kann identisch sein. Selbstverständlich ist es auch möglich einen Teil der Teilchen mit anderen Dichteverteilungen auszustatten. So können sich beispielsweise bei einem Teil der Teilchen die Bereiche mit unterschiedlicher Dichte mit den unterscheidbaren Oberflächenbereichen decken, während bei anderen Teilchen die Bereiche mit unterschiedlicher Dichte nicht mit den unterscheidbaren Oberflächenbereichen übereinstimmen. Bei dieser Variante ist die Ausrichtung der Oberflächenbereiche zwischen den Teilchengruppen verschieden, so dass sich hieraus weitere attraktive optische Effekte ergeben.The Density distribution of all particles can be identical. Of course it is also possible to share some of the particles with others Equip density distributions. So, for example for some of the particles, the areas of different density Cover with the distinguishable surface areas while for other particles, the areas of different density are not coincide with the distinguishable surface areas. In this variant, the orientation of the surface areas different between the particle groups, so that there are more give attractive visual effects.

Der Massenschwerpunkt und der Volumenschwerpunkt einer Kugel fallen beispielsweise dann nicht zusammen, wenn sich die Dichten der beiden Hemisphären unterscheiden. Beispielsweise befindet sich eine entsprechend schwere Beschichtung auf einem Teil einer Hemisphärenoberfläche oder bedeckt die gesamte Hemisphäre. Vorzugsweise deckt sich einer der mindestens zwei Oberflächenbereiche mit der weniger dichten, der andere Oberflächenbereich mit der dichteren Hemisphäre.Of the Mass center of gravity and the center of gravity of a sphere fall For example, then not together when the densities of the two hemispheres differ. For example, there is a correspondingly heavy Coating on a part of a hemisphere surface or covers the entire hemisphere. Preferably covers one of the at least two surface areas with the less dense, the other surface area with the denser hemisphere.

Bei geeigneter Dichteverteilung im Bezug auf die Oberflächenbereiche richten sich die Teilchen so aus, dass der Betrachter die Oberflächenbereiche, die den ersten Informationszustand bilden, erkennt. Bei Kugeln, die beispielsweise eine schwarze und eine weiße Hemisphäre und alle die gleiche Dichteverteilung aufweisen, sieht der Betrachter beispielsweise nur die schwarzen Hemisphären. Wird das Sicherheitselement gekippt, werden die schwarzen Hemisphären abgedeckt und die weißen Hemisphären erscheinen.at suitable density distribution with respect to the surface areas the particles align so that the viewer can see the surface areas, which form the first information state recognizes. For balls, for example, a black and a white hemisphere and all have the same density distribution, the viewer sees for example, only the black hemispheres. Will that be Security element tilted, become the black hemispheres covered and the white hemispheres appear.

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 passende Ausrichtung des Sicherheitselementes im Feld der Schwerkraft entweder in eine undurchsichtige Position gebracht werden, in der die undurchsichtige Trennschicht in den einzelnen Teilchen senkrecht zur Blickrichtung steht. Durch eine andere Ausrichtung des Sicherheitselementes kann dafür gesorgt werden, dass die Blickrichtung auf die Teilchen um 90° versetzt ist und somit die undurchsichtigen Trennschichten in den Teilchen jeweils parallel zur Sichtrichtung des Betrachters liegen. Damit wird eine mittels der Teilchen aufgebaute Materialschicht durchsichtig, da der Betrachter wie durch einen Lamellenvorhang, dessen Lamellen parallel zur Blickrichtung des Betrachters ausgerichtet sind, zwischen den Trennschichten der Teilchen hindurchsehen kann.A particular effect can be achieved by using particles having two transparent hemispheres separated by an opaque layer. Such particles can by appropriate alignment of the security element in the field of gravity can be brought either in an opaque position in which the opaque separating layer in the individual particles is perpendicular to the line of sight. By a different orientation of the security element can be ensured that the viewing direction is offset to the particles by 90 ° and thus the opaque separation layers in the particles are each parallel to the viewing direction of the viewer. Thus, a layer of material built up by means of the particles becomes transparent, as the observer can see through between the separating layers of the particles as if through a lamellar curtain whose lamellae are oriented parallel to the viewing direction of the viewer.

Beispielsweise können bei senkrechter Aufsicht auf das Substrat die opaken Trennschichten parallel zum Substrat ausgerichtet sein und das Substrat erscheint undurchsichtig. Wird das Substrat um 90° gekippt und der Betrachter sieht wiederum senkrecht auf das Substrat, sind die Trennschichten senkrecht zum Substrat ausgerichtet und der Betrachter kann hindurchsehen. Ist das Sicherheitselement über einem Fenster angeordnet, kann der Betrachter hindurchsehen, ist das Sicherheitselement über einem Aufdruck auf einem opaken Untergrund aufgebracht, kann so der Aufdruck freigelegt werden.For example can be perpendicular to the substrate, the opaque Separation layers are aligned parallel to the substrate and the substrate appears opaque. If the substrate is tilted by 90 ° and the viewer again sees perpendicular to the substrate the separation layers aligned perpendicular to the substrate and the viewer can see through. Is the security element over a window arranged, the viewer can see through, is the security element over Applied to a print on an opaque surface, so can the print will be exposed.

Um eine reversible Ausrichtbarkeit der Teilchen zu gewährleisten, sind diese drehbar gelagert.Around to ensure a reversible alignability of the particles These are rotatably mounted.

Die drehbare Lagerung kann durch Einbettung der Teilchen in Mikrohohlräume erreicht werden. Jedes Teilchen befindet sich in einem eigenen Mikrohohlraum.The Rotatable storage can be achieved by embedding the particles in microvoids be achieved. Each particle is in its own microvoid.

Die Mikrohohlräume befinden sich direkt im Substrat oder in einer zusätzlichen Schicht.The Micro cavities are located directly in the substrate or in an additional layer.

Zur Herstellung eines Substrats, das in Mikrohohlräumen drehbar gelagerte Teilchen aufweist, werden beispielsweise Teilchen in ein Bindemittel eingebracht. Aus dem Bindemittel können Folien hergestellt werden, die die Teilchen enthalten. Anschließend wird eine das Polymer der Folie quellende Flüssigkeit, z. B. Öl oder ein hochsiedendes Lösungsmittel, zugegeben. Die so ausgelöste Quellung hat zur Folge, dass die Teilchen nun in einem Hohlraum liegen, der mit dem Quellmittel gefüllt ist.to Producing a substrate that rotates in microvoids Having stored particles, for example, particles in a Binder introduced. From the binder can slide be prepared containing the particles. Subsequently becomes a liquid which swells the polymer of the film, z. As oil or a high-boiling solvent, added. The resulting swelling has the consequence that the particles now lie in a cavity that is in contact with the swelling agent is filled.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Teilchen verkapselt und sind in der Verkapselung drehbar gelagert. Die Teilchen werden mit üblichen Verkapselungstechniken verkapselt.In In a preferred embodiment, the particles are encapsulated and are rotatably mounted in the encapsulation. The particles will be encapsulated with conventional encapsulation techniques.

Die Kapsel ist fest in das Substrat oder die zusätzliche Schicht eingebracht und selbst nicht drehbar gelagert. Die drehbare Lagerung des Teilchens wird beispielsweise von einer Flüssigkeit oder einem Gas bewirkt, die bzw. das mit in der Kapsel eingeschlossen ist und als eine Art „Schmiermittel" für das Teilchen in der Kapsel wirkt. Informationen zur Mikroverkapselung und der Weiterverarbeitung der Mikrokapseln können z. B. der EP 0 721 176 A2 entnommen werden.The capsule is firmly inserted into the substrate or the additional layer and itself not rotatably mounted. The rotatable storage of the particle is effected, for example, by a liquid or gas entrapped in the capsule which acts as a sort of "lubricant" for the particle in the capsule B. the EP 0 721 176 A2 be removed.

Die Teilchen, die beim Schütteln einen Informationswechsel zeigen, sind als transluzente Mikrokapseln ausgebildet. Die Mikrokapseln sind mit mindes tens zwei Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichte oder Oberflächenspannung befüllt.The Particles that shake off a change of information show, are designed as translucent microcapsules. The microcapsules are different with at least two liquids Density or surface tension filled.

Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung bedeutet "transluzent" dabei durchscheinend im Sinn einer gewissen oder vollständigen Lichtdurchlässigkeit und schließt somit auch Transparenz mit ein. Eine transluzente Schicht erlaubt es, die hinter bzw. unter ihr befindlichen Objekte wahrzunehmen, auch wenn durch die transluzente Schicht die Helligkeit der Objekte reduziert und/oder die Farbe der Objekte verändert sein kann. Ist die Lichtdurchlässigkeit einer Schicht dagegen so gering, dass die hinter bzw. unter ihr befindlichen Objekte nicht mehr erkennbar sind, ist sie nicht mehr transluzent, sondern wird als opak oder deckend bezeichnet.in the As used herein, "translucent" means translucent in the sense of a certain or complete Translucency and thus also excludes transparency with a. A translucent layer allows the behind or under perceive their objects, even if through the translucent Layer reduces the brightness of the objects and / or the color the objects can be changed. Is the light transmission a layer on the other hand so small that the behind or under it is no longer recognizable objects, it is no longer translucent, but is called opaque or opaque.

Aufgrund der unterschiedlichen Dichte oder Oberflächenspannung liegen die beiden Flüssigkeiten unter Einwirkung von Schwerkraft im entmischten Zustand vor. Werden die Teilchen geschüttelt, vermischen sich die beiden Flüssigkeiten. Lässt man die gemischten Flüssigkeiten in Ruhe, tritt Phasentrennung auf. Vorzugsweise erscheinen die entmischten Flüssigkeiten einem Betrachter als transluzente Flüssigkeit, während die vermischten Flüssigkeiten trüb erscheinen. Denkbar sind auch reversible Farbänderungen zwischen dem entmischten und vermischten Zustand.by virtue of of different density or surface tension the two fluids under the action of gravity in the unmixed state. If the particles are shaken, the two liquids mix. Leaves When the mixed fluids are at rest, phase separation occurs on. Preferably, the segregated liquids appear a viewer as a translucent liquid while the mixed liquids appear cloudy. Also conceivable are reversible color changes between the demixed and mixed state.

Der Informationswechsel ergibt sich aus den unterschiedlichen Zuständen „entmischt" und „vermischt". Der Informationswechsel ist vorzugsweise mit bloßem Auge erkennbar.Of the Change of information results from the different states "demixed" and "mixed." The information exchange is preferably with recognizable to the naked eye.

Beispielsweise handelt es sich bei den beiden Flüssigkeiten um Wasser und Öl.For example the two liquids are water and oil.

Vorzugsweise handelt es sich bei den Mikrokapseln um Körper mit konkaven oder kugelförmigen Grenzflächen, bevorzugt um Kugeln, Zylinder, Tonnenkörper oder Ellipsoide, besonders bevorzugt um Kugeln.Preferably If the microcapsules are bodies with concave or spherical interfaces, preferably around Balls, cylinders, barrel bodies or ellipsoids, especially preferably around balls.

Es versteht sich von selbst, dass unter die Bezeichnungen für die geometrischen Körper nicht nur der ideale Fall der perfekten geometrischen Ausgestaltung der Körper fällt, sondern auch Körper mit Abweichungen vom Ideal. Beispielsweise fällt unter den Begriff „Kugel" nicht nur die Kugel als geometrisch perfekter Körper, sondern auch kugelförmige Gebilde.It goes without saying that not only the ideal case of the perfect geometric design of the body falls under the designations for the geometric body, but also bodies with deviations from the ideal. For example, the term "ball" not only the ball as geomet perfect body, but also spherical formations.

Bei den Mikrokapseln liegen alle Größenabmessungen, wie z. B. Länge oder Durchmesser, im Mikrometerbereich.at the microcapsules are all size dimensions, such as B. length or diameter, in the micrometer range.

Der Kapseldurchmesser einer erfindungsgemäßen Kugel beträgt vorzugsweise 200 μm oder weniger, bevorzugt 50 μm oder weniger, besonders bevorzugt 10 bis 30 μm.Of the Capsule diameter of a ball according to the invention is preferably 200 μm or less, preferably 50 microns or less, more preferably 10 to 30 microns.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Mikrokapsel einen Durchmesser von ca. 50 μm, das innen liegende Teilchen einen Durchmesser von 40 μm auf.In a preferred embodiment, the microcapsule a diameter of about 50 microns, the internal particles a diameter of 40 microns.

Die Herstellung der Teilchen und Kapseln erfolgt nach bekannten Methoden wie Koarzervierung, Polymerisation/Polykondensation, „in situ"-Polymerisation, „emulsion-diffusion"-Technik, „Miniemulsion"-Polymerisation.The Production of the particles and capsules is carried out by known methods as co-cure, polymerization / polycondensation, "in in situ polymerization, emulsion-diffusion technique, miniemulsion polymerization.

Erfindungsgemäß wird eine Vielzahl von Teilchen eingesetzt.According to the invention used a variety of particles.

Die Teilchen können in das Substrat eingebettet sein oder auf dem Substrat in einer zusätzlichen Schicht aufgebracht sein.The Particles may be embedded in or on the substrate applied to the substrate in an additional layer be.

Die Teilchen bzw. Kapseln können über das Volumen des Substrates bzw. der zusätzlichen Schicht verteilt sein. Vorzugsweise liegen die Teilchen bzw. Kapseln in einer Ebene.The Particles or capsules can over the volume be distributed to the substrate or the additional layer. Preferably, the particles or capsules lie in one plane.

Vorzugsweise beträgt der Anteil der Teilchen bzw. Kapseln im Volumen des Substrates oder der zusätzlichen Schicht 5 Gew.-% bis 50 Gew.-%.Preferably is the proportion of particles or capsules in volume of the substrate or the additional layer 5 wt .-% to 50% by weight.

Die zusätzliche Schicht ist vorzugsweise eine Druckschicht. Die Teilchen werden dazu in Druckfarben eingearbeitet.The additional layer is preferably a print layer. The particles are incorporated into printing inks for this purpose.

Die zusätzliche Schicht ist besonders bevorzugt durch eine Siebdruckschicht oder Flexodruckschicht, in manchen Ausgestaltungen auch durch eine Stichtiefdruckschicht gebildet.The additional layer is particularly preferred by a Screen printing layer or flexographic printing layer, in some embodiments also formed by a gravure printing layer.

Beispielsweise umfasst eine Stichdruckfarbe 30 bis 40 Gew.-% Bindemittel und 10 bis 20 Gew.-% Teilchen. Zusätzlich sind die für Stichtiefdruckfarben üblichen Zusatzstoffe enthalten. Alle Komponenten ergänzen sich entsprechend zu 100 Gew.-%.For example includes a stitch ink 30 to 40 wt .-% binder and 10 to 20% by weight of particles. In addition, the for Intaglio inks usual additives contain. All Components complement each other corresponding to 100 wt .-%.

Beispielsweise umfasst eine Flexodruckfarbe 70 bis 90 Gew.-% Bindemittel und 10 bis 30 Gew.-% Teilchen. Zusätzlich können die für Flexodruckfarben üblichen Zusatzstoffe enthalten sein. Alle Komponenten ergänzen sich entsprechend zu 100 Gew.-%.For example For example, a flexographic ink comprises 70 to 90% by weight of binder and 10% by weight to 30% by weight of particles. In addition, the usual additives for flexographic printing inks be. All components complement each other accordingly to 100 Wt .-%.

Beispielsweise umfasst eine Siebdruckfarbe 70 bis 90 Gew.-% Bindemittel und 10 bis 30 Gew.-% Teilchen. Zusätzlich sind die für Siebdruckfarben üblichen Zusatzstoffe, wie Entschäumer und Vernetzer enthalten. Alle Komponenten ergänzen sich entsprechend zu 100 Gew.-%.For example For example, a screen printing ink comprises 70 to 90% by weight of binder and 10% by weight to 30% by weight of particles. In addition, the for Screen printing inks conventional additives, such as defoamers and crosslinkers included. All components complement each other corresponding to 100% by weight.

Die unterschiedlichen erfindungsgemäßen Teilchen können in einem Sicherheitselement beliebig kombiniert werden. So können Teilchen, die beim Kippen einen Informationswechsel zeigen, mit Teilchen, die beim Schütteln einen Informationswechsel zeigen, in einem Sicherheitselement vorliegen.The different particles of the invention can be arbitrarily combined in a security element. So can Particles that show a change of information when tilted, with Particles that show a change of information when shaken, present in a security element.

In weiteren Ausführungsvarianten ist ein Teil der Teilchen im Sicherheitselement nicht mehr zur Darstellung mindestens zweier Informationszustände geeignet. Vorzugsweise wird dieser Teil der Teilchen gezielt zerstört oder in seiner Beweglichkeit geändert.In Further variants are part of the particles in the security element no longer representing at least two Information states suitable. Preferably, this is Part of the particles intentionally destroyed or in its mobility changed.

Werden Teilchen gezielt zerstört, handelt es sich vorzugsweise um die Kapselsysteme. Wird die Kapsel mittels Wärme, Druck, UV-Licht oder Laser zerstört, z. B. durch Zerplatzen der Kapsel, ist bei den Kippsystemen der eingelagerte Körper nicht mehr drehbar gelagert. Auch eine Erhöhung der Viskosität der Kapselflüssigkeit, z. B. durch Vernetzung, stört die Drehbarkeit. Bei den Schüttelsystemen wird das Behältnis der Flüssigkeiten zerstört.Become Targeted destruction of particles is preferred around the capsule systems. If the capsule is replaced by heat, pressure, UV light or laser destroyed, z. B. by bursting the Capsule, is in the tilting systems of the stored body no longer rotatably mounted. Also, an increase in the viscosity of Capsule fluid, z. B. by networking, the bothers Rotation. In the shaking systems, the container destroys the liquids.

Besonders bevorzugt wird ein Laser zur Zerstörung der Kapseln eingesetzt, da hier besonders gezielt und in einfacher Weise Teilchen angesteuert und verändert werden können.Especially Preferably, a laser is used to destroy the capsules, because here particularly targeted and easily controlled particles and can be changed.

In anderen Ausführungsformen kann durch Erniedrigung der Viskosität der Kapselflüssigkeit erst die Drehbarkeit ausgelöst werden.In Other embodiments may be achieved by lowering the viscosity the capsule fluid only triggered the rotation become.

In diesen Varianten ist somit eine einfache Individualisierung des Sicherheitselements möglich.In these variants is thus a simple individualization of the Security elements possible.

Das erfindungsgemäße Sicherheitselement bietet einen attraktiven visuellen Effekt, nämlich einen vom Benutzer interaktiv erzeugten Informationswech sel, der ohne zusätzliche Hilfsmittel veranlasst und auch erkannt werden kann. In diesem Fall spricht man von einem sogenannten Humanmerkmal.The Security element according to the invention offers a attractive visual effect, namely one by the user interactive generated information exchange, without additional Aids can be initiated and recognized. In this case one speaks of a so-called human feature.

Als Substrat können verschiedenste Materialien eingesetzt werden. Vorzugsweise kommt jede Art von Papier in Betracht, insbesondere Baumwoll-Velinpapier. Selbstverständlich kann auch Papier eingesetzt werden, dass einen Anteil x an polymeren Material enthält, wobei x zwischen 0 und 100 Gew.-% liegen kann.When Substrate can be used a variety of materials. Preferably, any type of paper comes into consideration, in particular Cotton vellum. Of course you can also use paper can be used that contains a proportion x of polymeric material, where x can be between 0 and 100 wt .-%.

Das Substrat kann auch eine Kunststofffolie, wie etwa eine Polyesterfolie sein. Die Folie kann monoaxial oder biaxial gereckt sein. Eine Reckung der Folie führt unter anderem dazu, dass sie lichtpolarisierende Eigenschaften erhält, die als weiteres Sicherheitsmerkmal genutzt werden können.The substrate may also be a plastic film, such as a polyester film. The film can mo be stretched noaxially or biaxially. Stretching of the film leads, inter alia, to obtaining light-polarizing properties which can be used as a further security feature.

Das Substrat kann auch ein mehrschichtiger Verbund sein, der wenigstens eine Schicht aus Papier oder einem papierähnlichen Material enthält. Ein solcher Verbund, der auch als Substrat für Banknoten eingesetzt werden kann, zeichnet sich durch eine außerordentlich große Stabilität aus, die für die Haltbarkeit der Note bzw. des Datenträgers von großem Vorteil ist.The Substrate may also be a multilayer composite, at least a layer of paper or a paper-like material contains. Such a composite, also used as a substrate for Banknotes can be inserted, characterized by an extraordinarily Great stability for durability the note or the disk of great advantage is.

Als Substrat kann ferner ein mehrschichtiges, papierfreies Kompositmaterial eingesetzt werden, das insbesondere in manchen Klimaregionen der Erde mit Vorteil eingesetzt werden kann.When Substrate may further comprise a multilayer, paper-free composite material used in particular in some climatic regions of the Earth can be used with advantage.

Alle Substrate können Zusatzstoffe enthalten, die als Echtheitsmerkmale dienen können. Dabei kommen insbesondere Lumineszenzstoffe infrage, die im sichtbaren Wellenlängenbereich vorzugsweise transparent sind und in einem nichtsichtbaren Wellenlängenbereich durch geeignete Hilfsmittel, wie etwa eine UV- oder IR-Strahlung emittierende Quelle, angeregt werden können, um eine direkt sichtbare oder mit Hilfsmitteln nachweisbare Lumineszenzstrahlung zu erzeugen.All Substrates can contain additives that serve as authenticity features can serve. In particular, luminescent substances are used in question, preferably transparent in the visible wavelength range are and in a non-visible wavelength range through suitable auxiliaries, such as a UV or IR radiation emitting Source, can be stimulated to a directly visible or To produce with detectable detectable luminescent radiation.

Als Substrat kommt jedoch auch eine transparente oder transluzente Folie infrage. In diesem Fall kann das Sicherheitselement mit Vorteil in oder über einem Fensterbereich oder einer durchgehenden Öffnung eines Wertdokuments als Durchsichtssicherheitselement verwendet werden. Die Folie kann als ein eine Teilfläche des Substrats bedeckendes Patch oder als ein sich über die gesamte Länge oder Breite des Datenträgers erstreckender Streifen ausgebildet sein. Als Materialien für die Folie kommen in erster Linie die Kunststoffe PET (Polyethylenterephthalat), PBT (Polybutylenterephthalat), PEN (Polyethylennaphthalat), PP (Polypropylen), PA (Polyamid) und PE (Polyethylen) in Betracht. Die Folie kann ferner monoaxial oder biaxial gereckt sein, wie oben bereits erläutert.When Substrate, however, also comes a transparent or translucent film question. In this case, the security element can be beneficial in or over a window area or through opening a value document used as a see-through security element become. The film may be considered a partial surface of the substrate covering patch or as one over the entire length or width of the data carrier extending strip formed be. As materials for the film come first and foremost the plastics PET (polyethylene terephthalate), PBT (polybutylene terephthalate), PEN (polyethylene naphthalate), PP (polypropylene), PA (polyamide) and PE (polyethylene) into consideration. The film may also be monoaxial or biaxially stretched, as already explained above.

Eine Öffnung in einer Banknote kann bereits bei der Herstellung des für die Banknote verwendeten Sicherheitspapiers erzeugt werden und weist dann einen faserigen, unregelmäßigen Rand auf. Ein solcher Rand ist charakteristisch für bereits bei der Blattbildung hergestellte Öffnungen und kann nicht nachträglich erzeugt werden. Einzelheiten zur Herstellung derartiger unregelmäßiger Ränder können der Druckschrift WO 03/054297 A2 entnommen werden, deren Offenbarungsgehalt insoweit in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird. In anderen Ausgestaltungen wird die Öffnung erst nach der Papierherstellung durch Stanzen oder Schneiden, beispielsweise durch Laserstrahlschneiden erzeugt.An opening in a banknote can already be produced during the production of the security paper used for the banknote and then has a fibrous, irregular edge. Such an edge is characteristic of openings already made during sheet formation and can not be subsequently produced. Details of the preparation of such irregular edges of the document WO 03/054297 A2 are removed, the disclosure content of which is included in the present application in this respect. In other embodiments, the opening is produced only after the paper production by punching or cutting, for example by laser beam cutting.

Die Erfindung umfasst auch ein Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements zur Absicherung von Wertgegenständen, bei dem ein Substrat mit einer Vielzahl von Teilchen, die zur Darstellung mindestens zweier unter scheidbarer Informationszustände geeignet sind, versehen wird, wobei der Wechsel zwischen den Informationszuständen reversibel ist und unter der Wechselwirkung von einer äußeren mechanischen Kraft und der Schwerkraft auf das Substrat bewirkt wird. Die Teilchen werden vorzugsweise auf das Substrat aufgedruckt oder in das Substrat eingebracht.The The invention also includes a method for producing a security element for hedging valuables in which a substrate with a variety of particles that are at least representative two different information states are suitable, is provided, wherein the change between the information states is reversible and under the interaction of an outer mechanical force and gravity on the substrate causes becomes. The particles are preferably printed on the substrate or introduced into the substrate.

Die Erfindung umfasst weiter einen Datenträger, insbesondere ein Wertdokument, wie eine Banknote, einen Pass, eine Urkunde, eine Ausweiskarte oder dergleichen, der mit einem Sicherheitselement der beschriebenen Art ausgestattet ist. Das Sicherheitselement kann, insbesondere wenn es auf einem transparenten oder transluzenten Substrat vorliegt, auch in oder über einem Fensterbereich oder einer durchgehenden Öffnung des Datenträgers angeordnet sein.The Invention further comprises a data carrier, in particular a document of value, such as a banknote, a passport, a document, a Badge or the like, with a security element of equipped type is equipped. The security element can, especially if it is on a transparent or translucent Substrate present, even in or over a window area or a through opening of the data carrier be arranged.

Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maßstabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die Anschaulichkeit zu erhöhen.Further Embodiments and advantages of the invention will be Explained below with reference to the figures, in which representation waived a true scale and proportions reproduction was to increase the vividness.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine schematische Darstellung einer Banknote mit einem erfindungsgemäßen Sicherheitselement, 1 a schematic representation of a banknote with a security element according to the invention,

2 einen Querschnitt durch ein Sicherheitselement nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, 2 a cross section through a security element according to an embodiment of the invention,

3a, b, c ein Sicherheitselement nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Aufsichtsdarstellung wie in 2, 3a , b, c a security element according to an embodiment of the invention in a top view as in 2 .

4 einen Querschnitt durch ein Sicherheitselement nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, 4 a cross section through a security element according to an embodiment of the invention,

5a, b ein Sicherheitselement nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Aufsichtsdarstellung wie in 4 Die Erfindung wird nun am Beispiel einer Banknote erläutert. 1 zeigt dazu eine schematische Darstellung einer Banknote 10 mit einem Sicherheitselement in Form eines Folienstreifens 11, der auf das Banknotenpapier 13 transferiert wurde, und mit einem direkt auf das Banknotenpapier 13 aufgedruckten Sicherheitselement 12. Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf diese Sicherheitselemente und Banknoten beschränkt ist, sondern bei allen Arten von Sicherheitselementen eingesetzt werden kann, beispielsweise bei Etiketten auf Waren und Verpackungen oder bei der Absicherung von Dokumenten, Ausweisen, Passen, Kreditkarten, Gesundheitskarten und dergleichen. Bei Banknoten und ähnlichen Dokumenten kommen neben aufgedruckten Elementen beispielsweise auch Transferelemente, Sicherheitsfäden oder Sicherheitsstreifen und neben Aufsichtselementen auch Durchsichtselemente infrage. 5a , b a security element according to another embodiment of the invention in a top view as in 4 The invention will now be explained using the example of a banknote. 1 shows a schematic representation of a banknote 10 with a security element in the form of a foil strip 11 pointing to the banknote paper 13 was transferred, and with a directly on the banknote paper 13 printed security element 12 , It is understood that the invention is not is limited to these security elements and banknotes, but can be used in all types of security elements, such as labels on goods and packaging or in the security of documents, ID cards, passports, credit cards, health cards and the like. In bank notes and similar documents come in addition to printed elements, for example, transfer elements, security threads or security strips and supervisory elements in addition to see-through elements in question.

2 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie A-A durch das mit dem Folienstreifen 11 versehene BN-Papier 13. Der Streifen umfasst eine transluzente Kunststofffolie 21, in der in Mikrohohlräumen 22 die erfindungsgemäßen Teilchen 23, 25 eingelagert sind. Die Teilchen 23, 25 sind verkapselt und in ihrer Kapsel 24 frei drehbar gelagert. Die Kapsel 24 selbst ist nicht drehbar gelagert, sondern fest in der Folie verankert. 2 shows a cross section along the line AA through the with the film strip 11 provided BN paper 13 , The strip comprises a translucent plastic film 21 in microcavities 22 the particles of the invention 23 . 25 are stored. The particles 23 . 25 are encapsulated and in their capsule 24 freely rotatably mounted. The capsule 24 itself is not rotatably mounted, but firmly anchored in the film.

Bei den verkapselten Teilchen handelt es sich vorzugsweise um kugelförmige Mikroteilchen. Im Beispiel ist eine Kugelhemisphäre weiß, die andere Ku gelhemisphäre schwarz ausgestaltet. Zusätzlich weisen die schwarze bzw. weiße Hemisphäre unterschiedliche Dichten auf.at the encapsulated particles are preferably spherical Microparticles. In the example, a sphere hemisphere is white, the other hemisphere is black. additionally the black or white hemisphere have different Dense up.

Aufgrund der Schwerkraft und der nicht übereinstimmenden Volumen- und Massenschwerpunkte richten sich die Teilchen im Raum mit einer Vorzugsrichtung aus. Die Dichteverteilung einer ersten Gruppe von Teilchen 23 ist so ausgestaltet, dass die weiße Hemisphäre im Vergleich zur schwarzen Hemisphäre eine höhere Dichte aufweist und sich die Kugeln im Feld der Schwerkraft so ausrichten, dass die weißen Hemisphären in Richtung der Schwerkraft weisen. Die Dichteverteilung einer zweiten Gruppe von Teilchen 25 ist so ausgestaltet, dass die schwarze Hemisphäre im Vergleich zur weißen Hemisphäre eine höhere Dichte aufweist und sich die Kugeln im Feld der Schwerkraft so ausrichten, dass die schwarzen Hemisphären in Richtung der Schwerkraft weisen. Durch geschickte Anordnung der Teilchen 23 und 25 kann so über weiße und schwarze Bereiche eine zusätzliche Information in das Sicherheitselement eingebracht werden.Due to gravity and the mismatched centers of mass and mass, the particles in the space align with a preferred direction. The density distribution of a first group of particles 23 is designed in such a way that the white hemisphere has a higher density compared to the black hemisphere and the balls in the field of gravity align themselves in such a way that the white hemispheres point in the direction of gravity. The density distribution of a second group of particles 25 is designed so that the black hemisphere has a higher density compared to the white hemisphere and the balls in the field of gravity align themselves so that the black hemispheres point in the direction of gravity. By clever arrangement of the particles 23 and 25 can be introduced via white and black areas additional information in the security element.

Das Zustandekommen der reversiblen Änderung des visuellen Erscheinungsbilds des Sicherheitselements 11 wird nun mit Bezug auf die Aufsichtsdarstellungen der 3a, b und c genauer erläutert.The realization of the reversible change of the visual appearance of the security element 11 will now be with reference to the supervisory presentations of 3a , b and c explained in more detail.

3a zeigt einen Ausschnitt der Banknote mit dem auf das Banknotenpapier 13 aufgebrachten Sicherheitselementes 11 der 2 in Aufsicht. Die Ebene, in der die Banknote liegt, ist dabei senkrecht zur Schwerkraft ausgerichtet. Die Richtung, in die die Schwerkraft wirkt, ist durch Pfeil 35 angedeutet. Blickt ein Betrachter senkrecht auf die Banknote und zwar in Richtung der Wirkung der Schwerkraft, sieht er die durch die Schwerkraft ausgerichteten Teilchen 23, 25. Die Blickrichtung ist mit Pfeil 30 angedeutet. Die Teilchen 23 der ersten Gruppe sind mit der schwarzen Hemisphäre zum Be trachter orientiert, die Teilchen 25 der zweiten Gruppe mit der weißen Hemisphäre. Durch geeignete Anordnung der Teilchen 23 und 25 kann dem Betrachter eine komplexe Information vermittelt werden. Im vorliegenden Fall erscheint der Buchstabe „L" als weißer Buchstabe in schwarzem Umfeld. Die Gesamtheit aller Teilinformationen, die die Oberflächenbereiche der einzelnen Teilchen darstellen, gibt einen ersten Informationszustand wieder. 3a shows a section of the banknote with the on the banknote paper 13 applied security element 11 of the 2 in supervision. The plane in which the banknote lies is oriented perpendicular to the force of gravity. The direction in which gravity acts is indicated by arrow 35 indicated. If a viewer looks perpendicular to the banknote in the direction of the effect of gravity, he sees the gravitationally oriented particles 23 . 25 , The viewing direction is with arrow 30 indicated. The particles 23 The first group is oriented with the black hemisphere to the observer, the particles 25 the second group with the white hemisphere. By suitable arrangement of the particles 23 and 25 the viewer can be given complex information. In the present case, the letter "L" appears as a white letter in a black background The entirety of all partial information representing the surface areas of the individual particles represents a first state of information.

3b zeigt die um 90° um die Längsachse C-C (s. 1) gekippte Banknote 10. Die Ebene, in der die Banknote liegt, ist nun parallel zur Schwerkraft ausgerichtet. Die Richtung, in die die Schwerkraft wirkt, ist wieder durch Pfeil 35 angedeutet. Die Teilchen 23 und 25 behalten ihre räumliche Ausrichtung durch die Wirkung der Schwerkraft bei. Die schwarzen Hemisphären der Teilchen 23 und die weißen Hemisphären der Teilchen 25 weisen weiterhin entgegen die Richtung der Schwerkraft. Der Betrachter blickt wiederum senkrecht auf die Banknote und in diesem Falle auch senkrecht zur Richtung der Schwerkraft. Die Blickrichtung ist mit Pfeil 30 angedeutet. Durch das Kippen wurden für den Betrachter nun andere Teilbereiche der Teilchen Oberflächen freigelegt. So sieht der Betrachter in dieser Stellung der Banknote auf halb weiß und halb schwarz gefärbte Kugeln. Bei sehr kleinen Kugeln ergibt sich für den Betrachter ein Mischeffekt der beiden Farben, so dass die Kugeln scheinbar grau gefärbt sind. Die Fläche, die mit den Teilchen belegt ist erscheint dem Betrachter deshalb vollständig grau. Der Buchstabe „L" verschwindet. Die Gesamtheit aller Teilinformationen, die die Oberflächenbereiche der einzelnen Teilchen darstellen, gibt einen zweiten Informationszustand wieder. 3b shows the 90 ° about the longitudinal axis CC (s. 1 ) tilted banknote 10 , The plane in which the banknote lies is now aligned parallel to gravity. The direction in which the gravity acts is again by arrow 35 indicated. The particles 23 and 25 maintain their spatial alignment through the action of gravity. The black hemispheres of the particles 23 and the white hemispheres of the particles 25 continue to counteract the direction of gravity. The viewer again looks perpendicular to the banknote and in this case also perpendicular to the direction of gravity. The viewing direction is with arrow 30 indicated. Due to the tilting, other parts of the particle surfaces have now been exposed to the viewer. Thus, the viewer sees in this position of the banknote on half white and half black colored balls. For very small balls results for the viewer a blending effect of the two colors, so that the balls are apparently colored gray. The area occupied by the particles therefore appears completely gray to the viewer. The letter "L" disappears, and the entirety of all partial information representing the surface areas of the individual particles represents a second state of information.

3c zeigt die um weitere 90° um die Längsachse C-C (s. 1) gekippte Banknote 10. Insgesamt wurde die Banknote zu der in 3a gezeigten Lage um 180° gekippt. Die Ebene, in der die Banknote liegt, ist dabei wiederum senkrecht zur Schwerkraft ausgerichtet. Die Richtung, in die die Schwerkraft wirkt, ist durch Pfeil 35 angedeutet. Der Betrachter blickt wiederum senkrecht auf die Banknote aber nun entgegen der Richtung der Schwerkraft. Die Teilchen 23 und 25 behalten weiterhin ihre räumliche Ausrichtung durch die Wirkung der Schwerkraft bei. Die Blickrichtung ist mit Pfeil 30 angedeutet. Die Teilchen 23 der ersten Gruppe sind nun mit der weißen Hemisphäre zum Betrachter hin orientiert, die Teilchen 25 der zweiten Gruppe mit der schwarzen Hemisphäre. Der Buchstabe „L" erscheint nun schwarz in weißem Umfeld. Die Gesamtheit aller Teilinformationen, die die Oberflächenbereiche der einzelnen Teilchen darstellen, gibt einen dritten Informationszustand wieder. 3c shows the further 90 ° about the longitudinal axis CC (s. 1 ) tilted banknote 10 , Overall, the bill was added to the in 3a shown tilted position by 180 °. The plane in which the banknote lies is again aligned perpendicular to gravity. The direction in which gravity acts is indicated by arrow 35 indicated. The viewer looks in turn perpendicular to the banknote but now against the direction of gravity. The particles 23 and 25 continue to maintain their spatial alignment through the action of gravity. The viewing direction is with arrow 30 indicated. The particles 23 The first group is now oriented towards the viewer with the white hemisphere, the particles 25 the second group with the black hemisphere. The letter "L" appears now black in a white environment. The totality of all partial information representing the surface areas of the individual particles represents a third state of information.

Durch Zurückkippen der Banknote um jeweils 90° können wieder der erste und zweite Informationszustand hergestellt werden. Ein reversibler Wechsel zwischen den Zuständen ist also ohne Weiteres möglich.By Can tilt back the banknote by 90 ° again the first and second information state are produced. A reversible change between the states is so readily possible.

Durch Kippen der Banknote kann der Benutzer interaktiv und reversibel verschiedene Information sichtbar machen. Eine derartige interaktive Gestaltung hat für den Betrachter einen hohen Wiedererkennungswert und weist daher im Allgemeinen eine sehr hohe Fälschungssicherheit auf.By Tipping the banknote can make the user interactive and reversible make various information visible. Such an interactive Design has a high recognition value for the viewer and therefore generally has a very high security against counterfeiting on.

4 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie B-B durch das mit dem Sicherheitselement 12 versehene Banknotenpapier 13. Das Sicherheitselement ist in Form eines Quadrates als Druckschicht auf das Banknotenpapier aufgebracht. Die Druckschicht umfasst zumindest ein Bindemittel 40, in dem die erfindungsgemäßen Teilchen eingebracht sind. Bei den Teilchen handelt es sich um mit zwei Flüssigkeiten 42, 43 befüllte Kapseln 41. Unter der erfindungsgemäßen Druckschicht befindet sich ein weiterer Aufdruck 44. 4 shows a cross section along the line BB through the with the security element 12 provided banknote paper 13 , The security element is applied in the form of a square as a print layer on the banknote paper. The printing layer comprises at least one binder 40 , in which the particles according to the invention are introduced. The particles are with two liquids 42 . 43 filled capsules 41 , Under the printing layer according to the invention is another imprint 44 ,

5a zeigt das Sicherheitselement 12 der 4 in Aufsicht, wobei die beiden Flüssigkeiten 42, 43 im Ruhezustand entmischt vorliegen und somit einem Betrachter transluzent, vorzugsweise klar erscheinen. In entmischtem Zustand ist das Sicherheitselement 12 für einen Betrachter zumindest transluzent und er kann den zusätzlichen Aufdruck 44, hier in Form der Buchstaben „XY" erkennen. 5a shows the security element 12 of the 4 in supervision, the two liquids 42 . 43 be present in the dormant state and thus translucent, preferably clear to a viewer. In demixed state is the security element 12 for a viewer at least translucent and he can the additional imprint 44 , here in the form of the letters "XY" recognize.

Schüttelt der Betrachter die Banknote, mischen sich die Flüssigkeiten und ergeben eine trüb erscheinende Dispersion. Die zuerst mögliche Durchsicht wird gestört. Aufgrund der Eintrübung ist der Aufdruck nicht mehr erkennbar. Diesen Zustand zeigt 5b.If the observer shakes the banknote, the liquids mix and give a cloudy dispersion. The first possible review is disturbed. Due to the cloudiness the imprint is no longer recognizable. This state shows 5b ,

Wird die Banknote nicht mehr bewegt, entmischen sich die Flüssigkeiten wieder und eine Durchsicht, wie in 5a beschrieben, ist wieder möglich.If the bill is no longer moving, the liquids segregate again and a review, as in 5a described is possible again.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• - EP 1747906 A2 [0003] - EP 1747906 A2 [0003]
• - EP 0721176 A2 [0058] EP 0721176 A2 [0058]
• - WO 03/054297 A2 [0092] WO 03/054297 A2 [0092]

Claims (28)

Sicherheitselement zur Absicherung von Wertgegenständen umfassend – ein Substrat – mit einer Vielzahl von Teilchen, die zur Darstellung mindestens zweier unterscheidbarer Informationszustände geeignet sind, dadurch gekennzeichnet, dass – der Wechsel zwischen den Informationszuständen reversibel ist und – unter Einwirkung der Schwerkraft und gegebenenfalls einer äußeren mechanischen Kraft bewirkt wird.A security element for securing valuables comprising - a substrate - with a plurality of particles, which are suitable for representing at least two distinguishable information states, characterized in that - the change between the information states is reversible and - under the influence of gravity and optionally an external mechanical force is effected. Sicherheitselement nach Anspruch 1, wobei es sich bei der äußeren mechanischen Kraft um Kippen oder Schütteln handelt.A security element according to claim 1, wherein it is at the outer mechanical force to tilt or Shaking is acting. Sicherheitselement nach Anspruch 1 oder 2, wobei – die Teilchen drehbar gelagert sind, – sich deren jeweilige Oberfläche aus mindestens zwei unterscheidbaren Oberflächenbereichen zusammensetzt und – deren jeweiliger Massenschwerpunkt nicht dem jeweiligen geometrischen Volumenschwerpunkt entspricht, so dass die Teilchen im Feld der Schwerkraft räumlich ausgerichtet sind.A security element according to claim 1 or 2, wherein - the Particles are rotatably mounted, - their respective Surface of at least two distinguishable surface areas composed and - their respective center of mass does not correspond to the respective geometric volume center of gravity, so that the particles are spatially aligned in the field of gravity are. Sicherheitselement nach Anspruch 3, wobei die mindestens zwei Oberflächenbereiche mit bloßem Auge unterscheidbar sind.A security element according to claim 3, wherein the at least two surface areas distinguishable with the naked eye are. Sicherheitselement nach Anspruch 3 oder 4, wobei die mindestens zwei Oberflächenbereiche maschinell unterscheidbar sind.A security element according to claim 3 or 4, wherein the at least two surface areas are machine distinguishable are. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die Oberflächenbereiche unterschiedliche spektrale Eigenschaften, wie Absorption, Emission und/oder Reflektion, aufweisen.Security element according to at least one of the claims 3 to 5, wherein the surface areas are different spectral properties, such as absorption, emission and / or reflection, exhibit. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die Oberflächenbereiche unterscheidbare Farben, vorzugsweise im sichtbaren Spektralbereich (VIS) unterscheidbare Farben, aufweisen.Security element according to at least one of the claims 3 to 6, wherein the surface areas distinguishable Colors, preferably distinguishable in the visible spectral range (VIS) Colors, exhibit. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Teilchen verkapselt sind und in der Verkapselung drehbar gelagert sind.Security element according to at least one of the claims 1 to 7, wherein the particles are encapsulated and in the encapsulation are rotatably mounted. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei die mindestens zwei unterscheidbaren Oberflächenbereiche jeweils mindestens ein Drittel, vorzugsweise die Hälfte der Teilchenoberfläche einnehmen.Security element according to at least one of the claims 3 to 7, wherein the at least two distinguishable surface areas in each case at least one third, preferably half take the particle surface. Sicherheitselement nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Teilchen transluzente Mikrokapseln sind, die mit mindestens zwei Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichte oder Oberflächenspannung befüllt sind.A security element according to claim 1 or 2, wherein the particles are translucent microcapsules containing at least two liquids of different density or surface tension are filled. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Teilchen in das Substrat eingebettet sind oder auf das Substrat in einer zusätzlichen Schicht aufgebracht sind.Security element according to at least one of the claims 1 to 10, wherein the particles are embedded in the substrate or applied to the substrate in an additional layer are. Sicherheitselement nach Anspruch 11, wobei die zusätzliche Schicht ein Bindemittel oder eine Druckfarbe umfasst.A security element according to claim 11, wherein the additional Layer comprises a binder or an ink. Sicherheitselement nach Anspruch 11 oder 12, wobei die zusätzliche Schicht eine Siebdruckschicht oder eine Flexodruckschicht ist.A security element according to claim 11 or 12, wherein the additional layer is a screen printing layer or a Flexographic printing layer is. Sicherheitselement nach Anspruch 11 oder 12, wobei die zusätzliche Schicht eine Stichtiefdruckschicht ist.A security element according to claim 11 or 12, wherein the additional layer is a gravure printing layer. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei es sich bei den Teilchen und/oder Kapseln um Körper mit kugelförmigen Grenzflächen, bevorzugt um Kugeln, Zylinder, Tonnenkörper oder Ellipsoide, besonders bevorzugt um Kugeln, handelt.Security element according to at least one of the claims 1 to 14, wherein the particles and / or capsules are bodies with spherical interfaces, preferably around spheres, Cylinders, barrel bodies or ellipsoids, particularly preferred to balls, act. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei es sich bei den Teilchen um Mikroteilchen handelt.Security element according to at least one of the claims 1 to 15, where the particles are microparticles. Sicherheitselement nach Anspruch 15, wobei die Kugeln einen Durchmesser von weniger als 200 μm, bevorzugt von 50 μm oder weniger, besonders bevorzugt von 10 bis 30 μm aufweisen.A security element according to claim 15, wherein the balls a diameter of less than 200 microns, preferably from 50 microns or less, more preferably from 10 to 30 microns exhibit. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei einige der Teilchen so verändert sind, dass kein reversibler Informationswechsel möglich ist.Security element according to at least one of the claims 1 to 17, with some of the particles being so altered that no reversible change of information is possible. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei das Substrat eine transparente oder transluzente Folie umfasst.Security element according to at least one of the claims 1 to 18, wherein the substrate is a transparent or translucent Includes film. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei das Substrat Papier umfasst.Security element according to at least one of the claims 1 to 18, wherein the substrate comprises paper. Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements zur Absicherung von Wertgegenständen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 20, bei dem ein Substrat mit einer Vielzahl von Teilchen, die zur Darstellung mindestens zweier unterscheidbarer Informationszustände geeignet sind, versehen wird, wobei der Wechsel zwischen den Informationszuständen reversibel ist und unter der Wechselwirkung von einer äußeren mechanischen Kraft und der Schwerkraft auf das Substrat bewirkt wird.Method for producing a security element for the protection of valuables in accordance with of claims 1 to 20, wherein a substrate having a Variety of particles used to represent at least two distinguishable Information states are provided is provided, wherein the change between the information states is reversible is and under the interaction of an outer one mechanical force and gravity on the substrate causes becomes. Verfahren nach Anspruch 21, wobei die Teilchen auf das Substrat aufgedruckt, vorzugsweise mittels Siebdruck, Flexodruck oder im Stichtiefdruck aufgedruckt werden.The method of claim 21, wherein the particles comprise the substrate printed, preferably by screen printing, flexographic printing or imprinted in intaglio printing. Verfahren nach Anspruch 21, wobei die Teilchen in das Substrat eingebracht werden.The method of claim 21, wherein the particles in the substrate are introduced. Datenträger mit einem Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 20.Disk with a security element after one of claims 1 to 20. Datenträger nach Anspruch 24, wobei das Sicherheitselement in oder über einem Fensterbereich oder einer durchgehenden Öffnung des Datenträgers oder über einem Aufdruck angeordnet ist.The data carrier of claim 24, wherein the Security element in or over a pane or a through opening of the disk or over a print is arranged. Datenträger nach Anspruch 24 oder 25, wobei der Datenträger eine Banknote oder ein anderes Wertdokument, ein Pass, eine Urkunde oder eine Ausweiskarte ist.A data carrier according to claim 24 or 25, wherein the data carrier is a banknote or another document of value, is a passport, a certificate or an identity card. Verwendung eines Sicherheitselements nach einem der Ansprüche 1 bis 20 oder eines Datenträgers nach einem der Ansprüche 24 bis 26 zur Absicherung von Gegenständen beliebiger Art.Use of a security element after one of claims 1 to 20 or a data carrier according to one of claims 24 to 26 for hedging Objects of any kind. Verfahren zur Echtheitsprüfung, bei dem ein Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 20 oder ein Datenträger nach einem der Ansprüche 24 bis 26 gekippt oder geschüttelt wird, um einen Informationswechsel zu erzeugen.Method for checking the authenticity, in which A security element according to any one of claims 1 to 20 or a data carrier according to one of the claims 24 tipped or shaken to 26 to change information to create.