ES2359641T3 - ELECTRONIC SECURITY MEANS FOR SECURITY DOCUMENTS USING AN ELECTROCHEMICAL CELL. - Google Patents

Abstract

Security document comprising substrate means (1) and at least one electronic security means (6), wherein the security document also comprises at least two contact points each electrically connected to said electronic security means (6), but electrically isolated from each other. The security document can be manufactured by providing said contact points and said electronic security means (6) on said substrate means (1). It is particularly useful for checking its authenticity, wherein said contact points are electrically connected to each other by connecting the surfaces of said contact points via an electrically conductive material and a status change of said electronic security means is observed.

Description

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN BACKGROUND OF THE INVENTION

1.one.

Campo de la invención  Field of the Invention

La presente invención se refiere a medios de seguridad electrónica para documentos de seguridad tales como billetes de banco, pasaportes, talonarios de cheques, etc., y más preferiblemente a medios de seguridad electrónica que comprenden medios de indicador (tales como cristales líquidos, o tinta electrónica microencapsulada) para proporcionar un cambio de indicador visible cuando la piel humana entra en contacto con el documento de seguridad. The present invention relates to electronic security means for security documents such as banknotes, passports, checkbooks, etc., and more preferably to electronic security means comprising indicator means (such as liquid crystals, or ink microencapsulated electronics) to provide a visible indicator change when human skin comes in contact with the security document.

2.2.

Descripción de la técnica relacionada  Description of the related technique

El uso de características de seguridad de autenticación propia para producir documentos sirve para protegerlos frente a su reproducción no autorizada por falsificadores. Esto es necesario, en particular, para títulos tales como billetes de banco, cheques, cheques de viaje, acciones, etc. También es necesario garantizar los papeles que no tengan un valor monetario directo, tales como papeles de identificación, pasaportes, etc., frente a copias no autorizadas. The use of own authentication security features to produce documents serves to protect them against unauthorized reproduction by counterfeiters. This is necessary, in particular, for securities such as banknotes, checks, travelers checks, stocks, etc. It is also necessary to guarantee papers that do not have a direct monetary value, such as identification papers, passports, etc., against unauthorized copies.

En particular, en el caso de los títulos, que se hacen circular diariamente, por ejemplo, billetes de banco, un falsificador puede tener éxito al copiar el contenido del documento grabado ópticamente, por ejemplo, la imagen impresa óptica de los billetes de banco, de una manera aparentemente precisa. Una protección frente a esto es la característica de autenticidad contenida en el papel de seguridad, usado para producir los documentos, como resultado de la estructura conferida al papel de seguridad durante su fabricación cuya característica de autenticidad supuestamente no puede copiar en la práctica un falsificador con los medios disponibles para éste. Además, se conoce la aplicación de marcas de agua o la introducción de un hilo de seguridad dentro del papel. Estas medidas convencionales, sin embargo, ya no pueden considerarse satisfactorias en vista de los avances de los medios de trabajo empleados por los falsificadores. En particular, en el caso de regiones en crisis política global los grupos que conducen las guerras o incluso países enteros emplean la falsificación como arma. Por consiguiente, los recursos empleados para la falsificación son correspondientemente grandes. In particular, in the case of securities, which are circulated daily, for example, banknotes, a forger can succeed in copying the contents of the optically recorded document, for example, the optical printed image of the banknotes, in a seemingly precise way. A protection against this is the characteristic of authenticity contained in the security paper, used to produce the documents, as a result of the structure conferred on the security paper during its manufacture whose authenticity characteristic supposedly cannot copy in practice a counterfeiter with the means available to it. In addition, the application of watermarks or the introduction of a security thread into the paper is known. These conventional measures, however, can no longer be considered satisfactory in view of the advances in the means of work employed by counterfeiters. In particular, in the case of regions in global political crisis, the groups that lead the wars or even entire countries use counterfeit as a weapon. Consequently, the resources used for counterfeiting are correspondingly large.

El documento EP 1 431 062 sugiere documentos de seguridad que comprenden medios de sustrato, medios de suministro de potencia eléctrica incorporada, tales como células fotovoltaicas, y medios de seguridad electrónica que usan dichos medios de suministro de potencia incorporada. Sin embargo la característica de seguridad no puede activarla el usuario de la característica, en caso necesario. Además una característica de seguridad de ese tipo está limitada por la capacidad de los medios de suministro de potencia y/o la disponibilidad de la fuente de generación de potencia correspondiente. EP 1 431 062 suggests security documents comprising substrate means, built-in electrical power supply means, such as photovoltaic cells, and electronic security means using said built-in power supply means. However, the security feature cannot be activated by the user of the feature, if necessary. In addition, such a safety feature is limited by the capacity of the power supply means and / or the availability of the corresponding power generation source.

El documento CN 1 184 303 describe una característica contra la falsificación que consiste en una fuente de alimentación, un circuito controlador y activador y un indicador de panel. El indicador se produce mediante tecnología de semiconductores y procesamiento fino y se dice que es difícil de falsificar. Sin embargo el uso de tecnología de semiconductores y la necesidad de un controlador de indicador y un circuito activador limitará el tamaño, flexibilidad y durabilidad de este dispositivo. Document CN 1 184 303 describes an anti-counterfeit feature consisting of a power supply, a controller and activator circuit and a panel indicator. The indicator is produced using semiconductor technology and fine processing and is said to be difficult to counterfeit. However, the use of semiconductor technology and the need for an indicator controller and an activator circuit will limit the size, flexibility and durability of this device.

El documento US 6 369 793 da a conocer un sistema de indicador para revistas, publicidad, juguetes, tarjetas de felicitación, fundas de CD, etc. Dicho sistema de indicador incluye un indicador impreso formado sobre un sustrato que está conectado eléctricamente a una batería impresa, que se forma sobre el mismo sustrato. El indicador puede ser electrocrómico, termocrómico, electroluminiscente o eletroforético. La batería impresa es una célula electroquímica húmeda convencional con una capa de separación impermeable a electrolitos entre la capa de ánodo y la capa de cátodo. Una vez que se retira la capa de separación la batería se activa, permitiendo el funcionamiento del indicador. Pueden introducirse conmutadores de almohadilla táctil convencionales para permitir que se encienda o se apague el indicador después de haberse activado la célula. Document US 6 369 793 discloses an indicator system for magazines, advertising, toys, greeting cards, CD covers, etc. Said indicator system includes a printed indicator formed on a substrate that is electrically connected to a printed battery, which is formed on the same substrate. The indicator can be electrochromic, thermochromic, electroluminescent or eletrophoretic. The printed battery is a conventional wet electrochemical cell with an electrolyte impermeable separation layer between the anode layer and the cathode layer. Once the separation layer is removed, the battery is activated, allowing the indicator to function. Conventional touch pad switches can be introduced to allow the indicator to turn on or off after the cell has been activated.

El sistema de indicador del documento US 6 369 793 se ve afectado por el uso de una célula electroquímica convencional, que requiere un electrolito húmedo encapsulado, llevando a limitaciones en cuanto al espesor con el que podría fabricarse el dispositivo y limitaciones en la flexibilidad y durabilidad del dispositivo. El espesor total de este dispositivo es entre aproximadamente 125 micras y aproximadamente 250 micras, dando como resultado un dispositivo que es mucho más espeso de lo aceptable para muchos documentos de seguridad, especialmente billetes de banco. The indicator system of US 6 369 793 is affected by the use of a conventional electrochemical cell, which requires an encapsulated wet electrolyte, leading to limitations as to the thickness with which the device could be manufactured and limitations in flexibility and durability Of the device. The total thickness of this device is between about 125 microns and about 250 microns, resulting in a device that is much thicker than acceptable for many security documents, especially banknotes.

Otro inconveniente de un sistema de indicador de este tipo es su alta rigidez y dureza. Doblar y plegar repetidamente un sistema de indicador de este tipo tal como durante el uso diario de un billete de banco llevaría a una deslaminación de la estructura de ánodo / electrolito húmedo / cátodo multicapa y/o a la formación de fisuras dentro de una o más de dichas capas, lo que a su vez daría como resultado una fuga de la célula electroquímica y una ruptura de la célula. Another drawback of such an indicator system is its high rigidity and hardness. Repeatedly folding and folding such an indicator system such as during the daily use of a banknote would lead to a delamination of the anode / wet electrolyte / multilayer cathode structure and / or the formation of fissures within one or more of said layers, which in turn would result in an electrochemical cell leak and a cell rupture.

Además ha de considerarse que los conmutadores de almohadilla táctil convencionales comprenden una o más partes mecánicamente móviles, que crean o rompen las conexiones en el circuito con la activación. Sin embargo el uso de partes mecánicamente móviles no es factible dentro de los documentos de seguridad que se doblan y se pliegan repetidamente durante su uso diario. In addition, conventional touch pad switches must be considered to comprise one or more mechanically movable parts, which create or break the connections in the circuit with activation. However, the use of mechanically mobile parts is not feasible within the security documents that are folded and folded repeatedly during daily use.

El documento US 4.623.598 se refiere a una batería plana en la que un elemento de generación plano se sella y se reviste con una película de revestimiento y tanto los terminales positivos como negativos se instalan sobre una superficie o bien de la parte superior o la inferior del mismo. Los colectores positivos y negativos están separados entre sí, pero están conectados eléctricamente entre sí a través de un electrolito, tal como una solución electrolítica. La batería es comparativamente delgada y tiene una alta capacidad por unidad de área. Sin embargo, el documento US US 4,623,598 refers to a flat battery in which a flat generation element is sealed and coated with a coating film and both the positive and negative terminals are installed on a surface either of the top or the bottom of it. The positive and negative collectors are separated from each other, but they are electrically connected to each other through an electrolyte, such as an electrolyte solution. The battery is comparatively thin and has a high capacity per unit area. However, the US document

4.623.598 no menciona ningún campo posible de aplicación. 4,623,598 does not mention any possible field of application.

El documento WO A1 03/057500 también da a conocer el estado de la técnica. WO A1 03/057500 also discloses the state of the art.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN SUMMARY OF THE INVENTION

El objetivo principal de la presente invención es proporcionar una característica de seguridad manifiesta más flexible y fiable para documentos garantizados que pueda autenticarse por un miembro del público en general, y que tenga propiedades mejoradas contra falsificaciones. Además la característica de seguridad debe ser altamente flexible, comparablemente pequeña en espesor y muy duradera. The main objective of the present invention is to provide a more flexible and reliable manifest security feature for secured documents that can be authenticated by a member of the general public, and that has improved anti-counterfeit properties. In addition, the safety feature must be highly flexible, comparatively small in thickness and very durable.

Llevando a cabo estos y otros objetos de la presente invención, se proporciona un documento de seguridad que comprende medios de sustrato y al menos un medio de seguridad electrónica, comprendiendo también dicho documento de seguridad al menos dos puntos de contacto cada uno conectado eléctricamente a dichos medios de seguridad electrónica, pero aislados eléctricamente entre sí. De ese modo se pone a disposición una característica de seguridad manifiesta altamente flexible y fiable para documentos garantizados que puede autenticarse por un miembro del público en general de una manera bastante simple, y que tiene propiedades mejoradas contra falsificaciones. By carrying out these and other objects of the present invention, a security document is provided comprising substrate means and at least one electronic security means, said security document also comprising at least two contact points each electrically connected to said electronic security means, but electrically isolated from each other. This makes a highly flexible and reliable manifest security feature available for secured documents that can be authenticated by a member of the general public in a fairly simple way, and that has improved anti-counterfeit properties.

En particular, la característica de seguridad del documento puede activarse por el usuario creando un contacto eléctrico, tal como un contacto con la piel a través de las superficies de al menos dos puntos de contacto. Esto da como resultado la generación y/o el flujo de cantidades pequeñas de potencia eléctrica que hacen funcionar los medios de seguridad electrónica e indican la característica de seguridad. In particular, the security feature of the document can be activated by the user by creating an electrical contact, such as a skin contact through the surfaces of at least two contact points. This results in the generation and / or flow of small amounts of electrical power that operate the electronic security means and indicate the safety feature.

Además, la presente invención supera las limitaciones de tamaño, flexibilidad y durabilidad de los indicadores electro-ópticos, fuentes de alimentación eléctricas e interconexiones eléctricas convencionales. El documento de seguridad de la presente invención es extremadamente delgado, puesto que el espesor de la fuente de alimentación y/o conmutador se dicta solamente por el tamaño de los puntos de contacto. Además el documento de seguridad de la presente invención muestra una flexibilidad bastante alta, y una durabilidad bastante alta, particularmente en comparación con sistemas de indicador que comprenden células electroquímicas convencionales que contienen un ánodo, un cátodo y un electrolito húmedo y/o conmutadores de almohadilla táctil convencionales que tienen partes mecánicamente móviles. In addition, the present invention overcomes the limitations of size, flexibility and durability of electro-optical indicators, electrical power supplies and conventional electrical interconnections. The security document of the present invention is extremely thin, since the thickness of the power supply and / or switch is dictated only by the size of the contact points. In addition, the security document of the present invention shows quite high flexibility, and quite high durability, particularly in comparison to indicator systems comprising conventional electrochemical cells containing an anode, a cathode and a wet electrolyte and / or pad switches. Conventional touch that have mechanically mobile parts.

Especialmente las variaciones adecuadas del documento de seguridad de la presente invención se describen en las reivindicaciones de los productos dependientes. Especially suitable variations of the security document of the present invention are described in the claims of the dependent products.

Las reivindicaciones del procedimiento describen procedimientos particularmente adecuados para la fabricación del documento de seguridad de la presente invención y las reivindicaciones de uso se refieren a maneras particularmente favorables de usar el documento de seguridad de la presente invención. The claims of the process describe particularly suitable procedures for the manufacture of the security document of the present invention and the claims for use refer to particularly favorable ways of using the security document of the present invention.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

La figura 1 es una vista en planta que ilustra una realización preferida del documento de seguridad de la presente invención. Figure 1 is a plan view illustrating a preferred embodiment of the security document of the present invention.

La figura 2 es una vista en perspectiva (con el espesor de los componentes muy mejorado) de una realización preferida del documento de seguridad de la presente invención. Figure 2 is a perspective view (with the greatly improved thickness of the components) of a preferred embodiment of the security document of the present invention.

La figura 3 es una vista en planta de una realización preferida del documento de seguridad de la presente invención activada por la humedad de la piel humana preferiblemente actuando como un electrolito. Fig. 3 is a plan view of a preferred embodiment of the security document of the present invention activated by moisture from human skin preferably acting as an electrolyte.

La figura 4 es una vista en planta de una realización preferida del documento de seguridad de la presente invención que muestra una disposición interdigitada de los elementos de ánodo y cátodo. Figure 4 is a plan view of a preferred embodiment of the security document of the present invention showing an interdigitated arrangement of the anode and cathode elements.

La figura 5 es una vista en planta de una realización preferida del documento de seguridad de la presente invención en la que cuatro conjuntos de puntos de contacto, preferiblemente cuatro células electroquímicas se activan simultáneamente usando el contacto con la yema del dedo de una sola mano. Figure 5 is a plan view of a preferred embodiment of the security document of the present invention in which four sets of contact points, preferably four electrochemical cells, are activated simultaneously using contact with the fingertip of one hand.

La figura 6 es una vista en sección transversal de un indicador de tinta electroforética tal como se usa en una realización preferida de la presente invención. Figure 6 is a cross-sectional view of an electrophoretic ink indicator as used in a preferred embodiment of the present invention.

La figura 7a y 7b son vistas en planta de una realización preferida de la presente invención en dos estados activos diferentes, de manera que la imagen de indicador electroforético se invierte en un estado activo en comparación con el segundo estado activo. Figure 7a and 7b are plan views of a preferred embodiment of the present invention in two different active states, so that the electrophoretic indicator image is reversed in an active state compared to the second active state.

La figura 8a y 8b son vistas en planta de una realización preferida de la presente invención en dos estados activos diferentes, de manera que la imagen de indicador electroforético se invierte en un estado activo en comparación con el segundo estado activo. Figure 8a and 8b are plan views of a preferred embodiment of the present invention in two different active states, so that the electrophoretic indicator image is inverted in an active state compared to the second active state.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Lo siguiente es una descripción detallada de la presente invención. Proporciona un documento de seguridad que comprende medios de sustrato y al menos un medio de seguridad electrónica. La expresión “documento de seguridad”, tal como se usa en el presente documento se refiere a todo tipo de documentos que contienen al menos una característica que puede usarse para evitar su falsificación proporcionando autenticación, identificación o clasificación del documento. En particular, incluyen billetes de banco, pasaportes, talonarios de cheques, carnés de identidad, tarjetas de crédito y/o tarjetas de débito. The following is a detailed description of the present invention. It provides a security document comprising substrate means and at least one electronic security means. The term "security document", as used herein, refers to all types of documents that contain at least one feature that can be used to prevent counterfeiting by providing authentication, identification or classification of the document. In particular, they include banknotes, passports, checkbooks, identity cards, credit cards and / or debit cards.

Según la presente invención el documento de seguridad también comprende al menos dos puntos de contacto cada uno conectado eléctricamente a dichos medios de seguridad electrónica, pero aislados eléctricamente entre sí. A este respecto la expresión “conexión eléctrica” se refiere a una conexión a través de un material que tiene preferiblemente una resistividad ρ inferior a 106 Ω · cm, muy preferiblemente inferior a 10-2 Ω · cm, cuando se mide a 25ºC. A modo de comparación, dos artículos estarán “aislados eléctricamente entre sí” si no hay conexión eléctrica entre dichos artículos, en particular a través de un material que tenga una resistividad ρ inferior a 106 Ω · cm, cuando se mide a 25ºC. According to the present invention, the security document also comprises at least two contact points each electrically connected to said electronic security means, but electrically isolated from each other. In this regard, the term "electrical connection" refers to a connection through a material that preferably has a resistivity ρ less than 106 Ω · cm, most preferably less than 10-2 Ω · cm, when measured at 25 ° C. By way of comparison, two articles will be "electrically isolated from each other" if there is no electrical connection between said articles, in particular through a material having a resistivity ρ less than 106 Ω · cm, when measured at 25 ° C.

El documento de seguridad de la presente invención está adaptado preferiblemente para comprobar su autenticidad conectando eléctricamente los puntos de contacto y observando un cambio de estado de dichos medios de seguridad electrónica. Por consiguiente la superficie de los puntos de contacto se expone preferiblemente para contacto eléctrico de modo que dichos puntos de contacto puedan conectarse eléctricamente entre sí conectando las superficies de dichos puntos de contacto a través de un material eléctricamente conductor, preferiblemente a través de un material que tiene una resistividad ρ inferior a 106 Ω · cm, muy preferiblemente inferior a 10-2 Ω · cm, cuando se mide a 25ºC. The security document of the present invention is preferably adapted to verify its authenticity by electrically connecting the contact points and observing a change of state of said electronic security means. Therefore the surface of the contact points is preferably exposed for electrical contact so that said contact points can be electrically connected to each other by connecting the surfaces of said contact points through an electrically conductive material, preferably through a material that it has a resistivity ρ less than 106 Ω · cm, most preferably less than 10-2 Ω · cm, when measured at 25 ° C.

Además al menos dos puntos de contacto se sitúan preferiblemente uno al lado de otro con una separación de 0,01 cm a 1,00 cm entre dichos puntos de contacto para permitir una conexión eléctrica a través de la yema del dedo. In addition at least two contact points are preferably placed side by side with a separation of 0.01 cm to 1.00 cm between said contact points to allow an electrical connection through the fingertip.

Las posiciones de los puntos de contacto en el documento de seguridad pueden elegirse principalmente de manera libre. Simplemente es importante que los puntos de contacto estén aislados eléctricamente entre sí y que pueda lograrse una conexión eléctrica conectando los puntos de contacto a través de un material eléctricamente conductor. Sin embargo es una ventaja particular que al menos se proporcionen dos puntos de contacto en el mismo lado de dicho documento de seguridad para facilitar la aplicación del material eléctricamente conductor y en particular para permitir la formación de una conexión eléctrica a través de un solo dedo. The positions of the contact points in the security document can be chosen mainly freely. It is simply important that the contact points are electrically isolated from each other and that an electrical connection can be achieved by connecting the contact points through an electrically conductive material. However, it is a particular advantage that at least two contact points are provided on the same side of said security document to facilitate the application of the electrically conductive material and in particular to allow the formation of an electrical connection through a single finger.

En otra realización especialmente preferida de la presente invención al menos un punto de contacto está situado en la parte anterior del documento de seguridad y al menos un punto de contacto está situado en la parte posterior del documento de seguridad, preferiblemente en estrecha proximidad entre sí para permitir la formación de una conexión eléctrica a través de una pinza eléctricamente conductora, tal como el dedo pulgar y el dedo índice de una mano humana. In another especially preferred embodiment of the present invention at least one contact point is located at the front of the security document and at least one contact point is located at the rear of the security document, preferably in close proximity to each other for allow the formation of an electrical connection through an electrically conductive clamp, such as the thumb and index finger of a human hand.

Según una realización preferida adicional de la invención se sitúa sobre el sustrato una pluralidad de conjuntos comprendiendo cada uno al menos dos puntos de contacto estando los conjuntos conectados eléctricamente en una configuración en serie o conectados eléctricamente en una configuración en paralelo, o una combinación de tanto la configuración en serie como en paralelo. Un miembro del público en general puede entonces usar las yemas de los dedos de una o más manos para activar simultáneamente una pluralidad de conjuntos. Una configuración en serie de células proporcionará una tensión superior mientras que una configuración en paralelo de células permitirá que las células hagan funcionar el indicador con una demanda de corriente superior. According to a further preferred embodiment of the invention, a plurality of assemblies are each placed on the substrate, each comprising at least two contact points, the assemblies being electrically connected in a series configuration or electrically connected in a parallel configuration, or a combination of both Serial configuration as in parallel. A member of the general public can then use the fingertips of one or more hands to simultaneously activate a plurality of sets. A series configuration of cells will provide a higher voltage while a parallel configuration of cells will allow the cells to operate the indicator with a higher current demand.

Por tanto en una realización especialmente preferida el documento de seguridad comprende al menos dos conjuntos que comprenden al menos dos puntos de contacto y al menos un medio de seguridad electrónica, en el que en cada en cada conjunto dichos puntos de contacto están cada uno conectado eléctricamente a dichos medios de seguridad electrónica, pero en el que en cada conjunto dichos puntos de contacto están aislados eléctricamente entre sí (configuración en paralelo). A este respecto al menos un conjunto comprende preferiblemente al menos un ánodo y al menos un cátodo que tienen un potencial electroquímico diferente. Therefore, in a particularly preferred embodiment, the security document comprises at least two sets comprising at least two contact points and at least one electronic security means, in which in each set said contact points are each electrically connected to said electronic security means, but in which in each set said contact points are electrically isolated from each other (parallel configuration). In this regard at least one assembly preferably comprises at least one anode and at least one cathode having a different electrochemical potential.

En otra realización especialmente preferida comprende al menos cuatro puntos de contacto, estando el primer punto de contacto y el cuarto punto de contacto cada uno conectado eléctricamente a dichos medios de seguridad electrónica, pero aislados eléctricamente entre sí, y estando el segundo punto de contacto conectado eléctricamente al tercer punto de contacto, pero aislado eléctricamente del primer y el cuarto punto de contacto (configuración en serie). A este respecto al menos dos puntos de contacto tienen preferiblemente un potencial electroquímico diferente (ánodo y cátodo). In another especially preferred embodiment, it comprises at least four contact points, the first contact point and the fourth contact point each being electrically connected to said electronic security means, but electrically isolated from each other, and the second contact point being connected electrically to the third contact point, but electrically isolated from the first and the fourth contact point (serial configuration). In this respect at least two contact points preferably have a different electrochemical potential (anode and cathode).

En principio no hay restricciones particulares sobre el material de los puntos de contacto usados en la presente invención. Sin embargo, los puntos de contacto comprenden preferiblemente un material eléctricamente conductor que tiene preferiblemente una resistividad ρ inferior a 106 Ω · cm, muy preferiblemente inferior a 10-2 Ω · cm, cuando se mide a 25ºC. Además se prefiere que comprendan metales dentro de la serie galvánica de metales. Además, los puntos de contacto comprenden preferiblemente al menos un polímero conductor. Se puede hallar información adicional con respecto al material de los puntos de contacto en la bibliografía técnica, tal como Falbe et al. “Römpp-Lexikon Chemie” 10ª Edición, Stuttgart, Nueva York, Thieme 1997, palabra clave “Galvanische Elemente” (células galvánicas), “elektrisch leitfähige Polymere” (polímeros eléctricamente conductores) y las referencias citadas en los mismos. In principle there are no particular restrictions on the material of the contact points used in the present invention. However, the contact points preferably comprise an electrically conductive material that preferably has a resistivity ρ less than 106 Ω · cm, most preferably less than 10-2 Ω · cm, when measured at 25 ° C. It is further preferred that they comprise metals within the galvanic series of metals. In addition, the contact points preferably comprise at least one conductive polymer. Additional information regarding the material of the contact points can be found in the technical literature, such as Falbe et al. "Römpp-Lexikon Chemie" 10th Edition, Stuttgart, New York, Thieme 1997, keyword "Galvanische Elemente" (galvanic cells), "elektrisch leitfähige Polymere" (electrically conductive polymers) and the references cited therein.

Las superficies de los puntos de contacto se dejan preferiblemente expuestas al entorno. En tales circunstancias, será evidente para los expertos en la técnica que los materiales se elegirán preferiblemente de modo que experimenten un deslustre y corrosión mínimas durante el uso diario del documento de seguridad. The surfaces of the contact points are preferably left exposed to the environment. In such circumstances, it will be apparent to those skilled in the art that the materials will preferably be chosen so that they experience minimal tarnish and corrosion during the daily use of the safety document.

En otra realización preferida, una capa muy delgada de electrolito de polímero sólido se deposita por separado sobre los puntos de contacto (es decir el electrolito no conecta ambos puntos de contacto) de manera que los materiales estén protegidos del entorno. Se prefiere un electrolito de polímero, ya que éste no impactará perjudicialmente en la flexibilidad deseada de la invención. La conductividad iónica del electrolito de polímero sólido necesita solamente ser muy baja, es decir, equivalente o mejor que la conductividad iónica de la piel humana. Los electrolitos de polímero consisten en sales disueltas en polímeros (por ejemplo, poli(óxido de etileno), PEO). Para una buena conductividad iónica estos electrolitos de polímero se preparan habitualmente en un estado amorfo y contienen especies iónicas móviles tales como iones litio o iones plata. En estos casos las conductividades pueden ser del orden de 10-3 S/m. Puesto que estas conductividades son mucho mayores que las exhibidas por la piel humana, estos recubrimientos de electrolito de polímero sólidos no impiden el funcionamiento de esta invención. Tal como entenderán los expertos en la técnica, son posibles diversos materiales de punto de contacto y diversos recubrimientos de electrolito sólidos adecuados, y éstos se consideran cubiertos por esta invención. In another preferred embodiment, a very thin layer of solid polymer electrolyte is deposited separately on the contact points (ie the electrolyte does not connect both contact points) so that the materials are protected from the environment. A polymer electrolyte is preferred, since it will not adversely impact the desired flexibility of the invention. The ionic conductivity of the solid polymer electrolyte only needs to be very low, that is, equivalent or better than the ionic conductivity of human skin. Polymer electrolytes consist of salts dissolved in polymers (for example, poly (ethylene oxide), PEO). For good ionic conductivity these polymer electrolytes are usually prepared in an amorphous state and contain mobile ionic species such as lithium ions or silver ions. In these cases the conductivities can be of the order of 10-3 S / m. Since these conductivities are much greater than those exhibited by human skin, these solid polymer electrolyte coatings do not impede the operation of this invention. As those skilled in the art will understand, various contact point materials and various suitable solid electrolyte coatings are possible, and these are considered covered by this invention.

En la presente invención los puntos de contacto están cada uno conectado eléctricamente a los medios de seguridad electrónica, preferiblemente a través de una o más pistas eléctricamente conductoras. A este respecto las pistas eléctricamente conductoras pueden hacerse de cualquier material eléctricamente conductor, pero preferiblemente tienen una resistividad ρ inferior a 106 Ω · cm, muy preferiblemente inferior a 10-2 Ω · cm, cuando se mide a 25ºC. El uso de pistas de cobre ha demostrado ser particularmente ventajoso. In the present invention the contact points are each electrically connected to the electronic security means, preferably through one or more electrically conductive tracks. In this respect the electrically conductive tracks can be made of any electrically conductive material, but preferably they have a resistivity ρ less than 106 Ω · cm, most preferably less than 10-2 Ω · cm, when measured at 25 ° C. The use of copper tracks has proved particularly advantageous.

Según una primera realización especialmente preferida de la presente invención al menos dos puntos de contacto tienen el mismo potencial electroquímico, preferiblemente cuando se mide a 25ºC. Muy preferiblemente están hechos del mismo material. Los puntos de contacto de este tipo forman un conmutador. El circuito puede hacerse conectando eléctricamente dichos puntos de contacto a través de un material eléctricamente conductor, tal como la piel humana. Por otro lado el circuito se interrumpirá al retirar dicho material eléctricamente conductor. According to a first especially preferred embodiment of the present invention at least two contact points have the same electrochemical potential, preferably when measured at 25 ° C. Most preferably they are made of the same material. Contact points of this type form a switch. The circuit can be made by electrically connecting said contact points through an electrically conductive material, such as human skin. On the other hand the circuit will be interrupted when removing said electrically conductive material.

El documento de seguridad de esta realización particular comprende preferiblemente uno o más medios de generación de potencia, y en particular al menos una batería y/o al menos una célula fotovoltaica. Información adicional con respecto a los medios de generación de potencia puede encontrarse en la bibliografía técnica, tal como Falbe et al. “Römpp-Lexikon Chemie” 10ª Edición, Stuttgart, Nueva York, Thieme 1997, palabra clave “Batterien” (baterias), “Solarzellen” (células solares) y las referencias citadas en los mismos. The security document of this particular embodiment preferably comprises one or more power generating means, and in particular at least one battery and / or at least one photovoltaic cell. Additional information regarding power generation means can be found in the technical literature, such as Falbe et al. "Römpp-Lexikon Chemie" 10th Edition, Stuttgart, New York, Thieme 1997, keyword "Batterien" (batteries), "Solarzellen" (solar cells) and references cited therein.

Una disposición particular preferida de esta realización comprende al menos dos conjuntos de puntos de contacto y medios de generación de potencia, comprendiendo cada conjunto preferiblemente al menos dos puntos de contacto. A particular preferred arrangement of this embodiment comprises at least two sets of contact points and power generating means, each set preferably comprising at least two contact points.

En una segunda realización especialmente preferida de la presente invención al menos dos puntos de contacto del documento de seguridad tienen un potencial electroquímico diferente, preferiblemente cuando se mide a 25ºC. Por consiguiente el documento de seguridad de esta realización comprende al menos un ánodo y al menos un cátodo cada uno conectado eléctricamente a dichos medios de seguridad electrónica, pero aislados eléctricamente entre sí, es decir los medios de seguridad electrónica están conectados a una célula electroquímica que comprende al menos material activo de polo positivo (cátodo) y al menos un material activo de polo negativo (ánodo) pero faltando un electrolito conectando eléctricamente dicho ánodo y dicho cátodo. In a second especially preferred embodiment of the present invention at least two contact points of the security document have a different electrochemical potential, preferably when measured at 25 ° C. Accordingly, the security document of this embodiment comprises at least one anode and at least one cathode each electrically connected to said electronic security means, but electrically isolated from each other, that is, the electronic security means are connected to an electrochemical cell which it comprises at least active positive pole material (cathode) and at least one active negative pole material (anode) but lacking an electrolyte electrically connecting said anode and said cathode.

Cada célula electroquímica requiere un electrolito para cerrar el circuito eléctrico para la provisión de potencia eléctrica, pero no necesariamente tienen que estar encapsuladas dentro de la célula. El electrolito puede proporcionarse en la célula cuando se requiere el funcionamiento y se retira completamente después del funcionamiento para dejar de nuevo los materiales de ánodo y de cátodo secos que no interaccionan ni se degradan. Para requisitos de corriente eléctrica extremadamente baja, tales como la presente invención, este electrolito puede estar en forma de humedad (por ejemplo sudor) contenido en la superficie de la piel humana. Each electrochemical cell requires an electrolyte to close the electrical circuit for the provision of electrical power, but they do not necessarily have to be encapsulated within the cell. The electrolyte can be provided in the cell when operation is required and is completely removed after operation to leave again the anode and cathode materials dry that do not interact or degrade. For extremely low electrical current requirements, such as the present invention, this electrolyte may be in the form of moisture (eg sweat) contained in the surface of human skin.

Este tipo de célula tiene la ventaja de no tener ningún electrolito químico. Es, en efecto, simplemente dos electrodos antes de tocarse, y en realidad no pueden clasificarse como una célula en este estado. No hay problemas con el desecho químico, desecamiento o fuga del electrolito. Puede realizarse en muchas formas y tamaños, con muchas configuraciones diferentes. Es de peso extremadamente ligero y muestra un perfil muy bajo, requiriéndose para su funcionamiento un espesor de material total de solamente 10 µm o inferior. This type of cell has the advantage of not having any chemical electrolyte. It is, in effect, simply two electrodes before touching each other, and in reality they cannot be classified as a cell in this state. There are no problems with chemical waste, drying or electrolyte leakage. It can be made in many shapes and sizes, with many different configurations. It is extremely lightweight and shows a very low profile, requiring a total material thickness of only 10 µm or less for operation.

En una disposición particularmente preferida de esta realización un sistema electroquímico simple basado en el par galvánico zinc-cobre en una solución salina es apropiado para la aplicación pretendida, con zinc como el material de ánodo y cobre como el material de cátodo. Esto es un sistema galvánico simple que se usa normalmente en laboratorios para demostrar el concepto de electricidad; no se usa ampliamente en aplicaciones comerciales debido a la baja energía, potencia y tensión de funcionamiento, que genera. Sin embargo, debido a los requisitos de corriente, potencia y energía extremadamente bajos de los medios de seguridad electrónica usados preferiblemente en la presente invención, tales como indicadores electroforéticos, una célula electroquímica delgada basada en este par electroquímico es adecuada como fuente de alimentación para los medios de seguridad electrónica. In a particularly preferred arrangement of this embodiment a simple electrochemical system based on the zinc-copper galvanic pair in a saline solution is suitable for the intended application, with zinc as the anode material and copper as the cathode material. This is a simple galvanic system that is normally used in laboratories to demonstrate the concept of electricity; It is not widely used in commercial applications due to the low energy, power and operating voltage it generates. However, due to the extremely low current, power and energy requirements of the electronic security means preferably used in the present invention, such as electrophoretic indicators, a thin electrochemical cell based on this electrochemical pair is suitable as a power source for the electronic security means.

En una segunda disposición particular preferida de la presente realización el cátodo comprende MnO2, preferiblemente junto con el negro de carbón para aumentar la conductividad del cátodo. El ánodo comprende preferiblemente zinc. In a second particular preferred arrangement of the present embodiment the cathode comprises MnO2, preferably together with carbon black to increase the conductivity of the cathode. The anode preferably comprises zinc.

En una tercera disposición particular preferida de la presente realización el cátodo comprende oxihidróxido de níquel y el ánodo comprende zinc. In a third particular preferred arrangement of the present embodiment the cathode comprises nickel oxyhydroxide and the anode comprises zinc.

En una cuarta disposición particular preferida de la presente realización el cátodo comprende oxihidróxido de níquel y el ánodo comprende hierro. In a fourth particular preferred arrangement of the present embodiment the cathode comprises nickel oxyhydroxide and the anode comprises iron.

La forma real de los puntos de contacto no es crítica y puede ser de forma cuadrada, rectangular, redonda u ovalada, por ejemplo. Sin embargo, el uso de un diseño interdigitado de los puntos de contacto, preferiblemente al menos un ánodo y al menos un cátodo ha demostrado ser particularmente ventajoso. The actual shape of the contact points is not critical and can be square, rectangular, round or oval, for example. However, the use of an interdigitated design of the contact points, preferably at least one anode and at least one cathode has proven to be particularly advantageous.

Los medios de seguridad electrónica del documento de seguridad no están particularmente limitados y pueden ser cualquiera conocido en la técnica. Sin embargo, es particularmente ventajoso que los medios de seguridad sean una característica de seguridad manifiesta, cuando se activan. La expresión “característica manifiesta”, tal como se usa en el presente documento se refiere a una característica que puede verificar de manera sencilla un miembro del público en general usando sólo la propia característica, y sin necesidad de un aparato adicional. Las características en las que la característica sólo puede leerse mediante un aparato de máquina especial son las denominadas “características encubiertas” que no se prefieren para los fines de la presente invención. The electronic security means of the security document are not particularly limited and may be any known in the art. However, it is particularly advantageous for security means to be a manifest security feature, when activated. The term "manifest characteristic", as used herein refers to a characteristic that can be easily verified by a member of the general public using only the characteristic itself, and without the need for an additional apparatus. The characteristics in which the characteristic can only be read by a special machine apparatus are the so-called "covert features" which are not preferred for the purposes of the present invention.

Además, los medios de seguridad electrónica son preferiblemente medios de indicador de baja potencia que tienen un consumo de potencia eléctrica de preferiblemente 10-5 W o inferior. Por ejemplo, si el contenido en humedad dentro de la piel humana se usa como un electrolito para una célula electroquímica, la fuente de alimentación tendrá una impedancia interna superior que es del orden de 105 a 106 Ω. La corriente eléctrica que puede atraerse de la fuente de alimentación es en consecuencia muy baja y es del orden de 10-5 a 10-6 A. La tensión de potencial de la fuente de alimentación depende tanto de la naturaleza de los materiales de ánodo como de cátodo usados en la célula electroquímica, y el número de células conectadas eléctricamente en serie entre sí. Para la realización particular de la invención que usa la célula galvánica de cobre-zinc, la tensión de potencial puede oscilar desde aproximadamente 0,3 V para una sola célula hasta aproximadamente 1,6 V para cuatro células en serie activadas por un solo usuario. In addition, the electronic security means are preferably low power indicator means having an electrical power consumption of preferably 10-5 W or less. For example, if the moisture content within human skin is used as an electrolyte for an electrochemical cell, the power supply will have a higher internal impedance that is on the order of 105 to 106 Ω. The electrical current that can be drawn from the power supply is consequently very low and is of the order of 10-5 to 10-6 A. The potential voltage of the power supply depends on both the nature of the anode materials and of cathode used in the electrochemical cell, and the number of electrically connected cells in series with each other. For the particular embodiment of the invention using the galvanic copper-zinc cell, the potential voltage may range from about 0.3 V for a single cell to about 1.6 V for four serial cells activated by a single user.

Los medios de seguridad electrónica particularmente adecuados para los fines de la presente invención incluyen medios de indicador de tinta electroforética y/o medios de indicador de cristal líquido Electronic security means particularly suitable for the purposes of the present invention include electrophoretic ink indicator means and / or liquid crystal indicator means

El tipo de medio de sustrato usado en la presente invención no es crítico. Sin embargo se prefiere el uso de medios de sustrato que comprendan papel, plástico, polímero, láminas metálicas elementales, láminas de aleación metálica y/o papel sintético. The type of substrate medium used in the present invention is not critical. However, the use of substrate media comprising paper, plastic, polymer, elementary metal sheets, metal alloy sheets and / or synthetic paper is preferred.

El documento de seguridad de la presente invención es comparativamente delgado y su espesor es preferiblemente menor que 100 µm. En una realización especialmente preferida, el espesor total de los puntos de contacto, preferiblemente al menos un ánodo y al menos un cátodo, sin incluir el espesor del sustrato, está aproximadamente entre 10 y 50 µm. El espesor de las interconexiones entre la fuente de alimentación y el indicador está preferiblemente en el intervalo de desde aproximadamente 1 hasta 30 µm. El espesor de los medios de seguridad electrónica, sin incluir los medios de sustrato, depende del tipo de medio de seguridad realmente usado, pero preferiblemente está en el intervalo de desde 25 hasta 300 µm. The security document of the present invention is comparatively thin and its thickness is preferably less than 100 µm. In a particularly preferred embodiment, the total thickness of the contact points, preferably at least one anode and at least one cathode, not including the thickness of the substrate, is approximately between 10 and 50 µm. The thickness of the interconnections between the power supply and the indicator is preferably in the range of from about 1 to 30 µm. The thickness of the electronic security means, not including the substrate means, depends on the type of security means actually used, but preferably is in the range of from 25 to 300 µm.

Los procedimientos para la producción de un documento de seguridad de la presente invención son obvios para el experto. Los medios de sustrato se proporcionan preferiblemente con los puntos de contacto, en particular el ánodo y el cátodo y los medios de seguridad electrónica, en los que todos los componentes, incluyendo los medios de seguridad electrónica, pueden estar impresos sobre un sustrato común. Alternativamente, para sustratos que no son compatibles con las técnicas de fabricación requeridas para los medios de seguridad electrónica, la fuente de alimentación y las interconexiones pueden imprimirse sobre el sustrato mientras que el montaje de indicador completo pueda unirse posteriormente al sustrato. En este último caso, la conexión eléctrica se realizará garantizando que las almohadillas de contacto impresas expuestas sobre el sustrato se alinean con las almohadillas de contacto en los medios de seguridad electrónica. The procedures for the production of a security document of the present invention are obvious to the expert. The substrate means are preferably provided with the contact points, in particular the anode and cathode and the electronic security means, in which all the components, including the electronic security means, can be printed on a common substrate. Alternatively, for substrates that are not compatible with the manufacturing techniques required for electronic security means, the power supply and interconnections can be printed on the substrate while the complete indicator assembly can be subsequently attached to the substrate. In the latter case, the electrical connection will be made by ensuring that the printed contact pads exposed on the substrate are aligned with the contact pads in the electronic security means.

En una realización específica de la presente invención las pistas conductoras y/o los puntos de contacto, en particular el ánodo y el cátodo, se depositan sobre el sustrato usando una técnica de deposición sin corriente eléctrica. En esta técnica una tinta catalítica espacialmente formulada se imprime sobre el sustrato en un patrón deseado. Luego el sustrato se sumerge en una solución química que contiene iones del metal que va a depositarse. Con el transcurso del tiempo, se produce la deposición sin corriente eléctrica del metal sobre las áreas del sustrato impresas con tinta catalítica. Esta técnica es ventajosa en comparación con otros procedimientos para producir las pistas eléctricamente conductoras y los puntos de contacto deseados, tal como impresión de tintas cargadas con metal, puesto que la técnica produce material depositado con una densidad que está muy próxima a la del material a granel. Además, esta técnica es ventajosa con respecto a una impresión convencional de tintas cargadas porque la adhesión del material depositado en el sustrato es superior. La técnica de deposición sin corriente eléctrica anteriormente mencionada se describe en detalle en la solicitud de patentes WO 02/099163 y es adecuada para una gama de sustratos (tal como el poliéster, polipropileno, papel sintético, tela de ligamento fino y policarbonato) y una gama de metales depositados (incluyendo cobre, níquel, cobalto, hierro, estaño y una variedad de aleaciones magnéticas y no magnéticas). Sin embargo, la presente invención no descarta otros procedimientos de depositar materiales eléctricamente conductores y/o materiales activos anódicos o catódicos. Otros procedimientos incluyen impresión (tal como impresión serigráfica e impresión en huecograbado) de tintas cargadas con partículas, procedimientos de electrodeposición, deposición química en fase de vapor, bombardeo catódico y procedimientos de película resistente al grabado con ácido, de los que todos se conocen por los expertos en la técnica. In a specific embodiment of the present invention the conductive tracks and / or the contact points, in particular the anode and the cathode, are deposited on the substrate using a deposition technique without electric current. In this technique a spatially formulated catalytic ink is printed on the substrate in a desired pattern. Then the substrate is immersed in a chemical solution that contains ions of the metal to be deposited. With the passage of time, the deposition without electric current of the metal takes place on the substrate areas printed with catalytic ink. This technique is advantageous compared to other methods for producing the electrically conductive tracks and the desired contact points, such as printing of inks loaded with metal, since the technique produces deposited material with a density that is very close to that of the material to bulk. In addition, this technique is advantageous with respect to a conventional printing of loaded inks because the adhesion of the material deposited on the substrate is superior. The above-mentioned electric current deposition technique is described in detail in patent application WO 02/099163 and is suitable for a range of substrates (such as polyester, polypropylene, synthetic paper, fine ligament fabric and polycarbonate) and a range of deposited metals (including copper, nickel, cobalt, iron, tin and a variety of magnetic and non-magnetic alloys). However, the present invention does not rule out other methods of depositing electrically conductive materials and / or anodic or cathodic active materials. Other procedures include printing (such as screen printing and gravure printing) of inks charged with particles, electrodeposition procedures, chemical vapor deposition, cathodic bombardment and acid etch resistant film procedures, of which all are known by Those skilled in the art.

Para comprobar la autenticidad del documento de seguridad de la presente invención los puntos de contacto, preferiblemente el ánodo y el cátodo, se conectan eléctricamente entre sí conectando las superficies de dichos puntos de contacto a través de un material eléctricamente conductor que tenga preferiblemente una resistividad ρ inferior a 106 Ω · cm, muy preferiblemente inferior a 10-2 Ω · cm, cuando se mide a 25ºC y se observa un cambio de estado de dichos medios de seguridad electrónica. A este respecto se usa preferiblemente un electrolito. Los medios de seguridad electrónica se activan mediante dicha adición de un material eléctricamente conductor al documento de seguridad. En esta invención se requiere el material eléctricamente conductor para solamente tener un nivel muy bajo de conductividad iónica, puesto que para los indicadores de tipo electroforético, tales como tintas electroforéticas microencapsuladas o indicadores de tipo cristal líquido electroforético, solamente se requiere un nivel muy bajo de corriente eléctrica para el funcionamiento del indicador. De hecho, se ha descubierto que las propiedades de transporte de la superficie de la piel humana es suficiente para satisfacer la conductividad iónica requerida, (incluso es suficiente piel “seca”) para el funcionamiento de medios de seguridad electrónica, en particular de indicadores electroforéticos. Por consiguiente el uso de un electrolito que comprende agua, preferiblemente de solución salina y/o la humedad de la piel humana es particularmente favorable. To check the authenticity of the security document of the present invention the contact points, preferably the anode and the cathode, are electrically connected to each other by connecting the surfaces of said contact points through an electrically conductive material that preferably has a resistivity ρ less than 106 Ω · cm, most preferably less than 10-2 Ω · cm, when measured at 25 ° C and a change of state of said electronic safety means is observed. An electrolyte is preferably used in this regard. The electronic security means are activated by said addition of an electrically conductive material to the security document. In this invention the electrically conductive material is required to only have a very low level of ionic conductivity, since for electrophoretic type indicators, such as microencapsulated electrophoretic inks or electrophoretic liquid crystal type indicators, only a very low level of electric current for the operation of the indicator. In fact, it has been found that the surface transport properties of human skin is sufficient to meet the required ionic conductivity, (even "dry" skin is sufficient) for the operation of electronic safety means, in particular electrophoretic indicators . Therefore the use of an electrolyte comprising water, preferably of saline solution and / or the moisture of human skin is particularly favorable.

En una realización especialmente preferida de la presente invención la activación se logra por la humedad de la piel humana, de manera que cuando se retire el contacto con la piel de las superficies de punto de contacto el documento de seguridad vuelve inmediatamente de nuevo a un estado no activado. Otras formas de electrolito, líquido o de otro modo, tales como esponjas que contienen humedad o gel electrolítico, pueden introducirse en los puntos de contacto para conmutar el documento de seguridad de un estado no activo a un estado activo, y retirándose posteriormente, por ejemplo secando, para conmutar el documento de seguridad de nuevo a un estado no activo, y se contempla que éstas entran dentro del alcance de la presente invención. In a particularly preferred embodiment of the present invention, activation is achieved by moisture from human skin, so that when contact with the skin is removed from the contact point surfaces the security document immediately returns to a state again. not activated Other forms of electrolyte, liquid or otherwise, such as sponges containing moisture or electrolytic gel, can be introduced at the contact points to switch the security document from a non-active state to an active state, and subsequently withdrawn, for example drying, to switch the security document back to a non-active state, and it is contemplated that these fall within the scope of the present invention.

En referencia ahora a las figuras, se comentarán varias realizaciones preferidas de la invención que comprenden, cada una, una célula electroquímica seca. La figura 1 es una vista en planta de una primera realización particular de la presente invención. El material 2 de cátodo y el material 3 de ánodo están impresos preferiblemente en el sustrato 1 y constituyen la célula electroquímica seca. Los medios 6 de seguridad electrónica, preferiblemente un indicador, que puede ser a modo de ejemplo un indicador de cristal líquido electroforético o un indicador de tinta electroforética microencapsulada, están o bien impresos o bien, en un proceso separado, adheridos a los medios 1 de sustrato. El material 2 de cátodo y el material 3 de ánodo están conectados eléctricamente a través de las pistas 4 y 5 de interconexión eléctricamente conductoras preferiblemente impresas en los medios 1 de sustrato a los medios 6 de seguridad electrónica. No hay ningún electrolito entre el cátodo 2 y el ánodo 3 y no hay conexión eléctrica directa entre el cátodo 2 y el ánodo 3 excepto a través del indicador 6 electroforético. Como tal, la figura 1 es una vista de una realización preferida de la presente invención en un estado no activo. Referring now to the figures, several preferred embodiments of the invention will be discussed, each comprising a dry electrochemical cell. Figure 1 is a plan view of a first particular embodiment of the present invention. The cathode material 2 and the anode material 3 are preferably printed on the substrate 1 and constitute the dry electrochemical cell. The electronic security means 6, preferably an indicator, which can be by way of example an electrophoretic liquid crystal indicator or a microencapsulated electrophoretic ink indicator, are either printed or, in a separate process, adhered to the means 1 of substratum. The cathode material 2 and the anode material 3 are electrically connected through the electrically conductive interconnecting tracks 4 and 5 preferably printed on the substrate means 1 to the electronic security means 6. There is no electrolyte between cathode 2 and anode 3 and there is no direct electrical connection between cathode 2 and anode 3 except through the electrophoretic indicator 6. As such, Figure 1 is a view of a preferred embodiment of the present invention in a non-active state.

En una realización específica de la presente invención, mostrada en la figura 2 en una vista en perspectiva con el espesor de los componentes depositados muy aumentado para mayor claridad, las pistas 4 y 5 eléctricamente conductoras están formadas preferiblemente por cobre y se depositan preferiblemente usando la técnica de deposición sin corriente eléctrica. Las pistas eléctricamente conductoras pueden imprimirse antes o después de imprimir el indicador 6 sobre el sustrato o unirlo al sustrato, pero en cada caso se realiza una conexión eléctrica con los medios de seguridad electrónica. Como alternativa, y conduciendo potencialmente a un documento de seguridad más robusto, las pistas de conducción de electrodo se depositan durante las etapas apropiadas de la fabricación del indicador, tal como se explicará a continuación. El material 2 de cátodo está formado preferiblemente por cobre y también se deposita preferiblemente usando la técnica de deposición sin corriente eléctrica. Éste puede depositarse simultáneamente con la deposición de las pistas eléctricamente conductoras. In a specific embodiment of the present invention, shown in Figure 2 in a perspective view with the thickness of the deposited components greatly increased for clarity, the electrically conductive tracks 4 and 5 are preferably formed of copper and are preferably deposited using the deposition technique without electric current. The electrically conductive tracks can be printed before or after printing the indicator 6 on the substrate or joining it to the substrate, but in each case an electrical connection is made with the electronic security means. As an alternative, and potentially leading to a more robust security document, the electrode conduction tracks are deposited during the appropriate stages of manufacturing the indicator, as will be explained below. The cathode material 2 is preferably formed of copper and is also preferably deposited using the deposition technique without electric current. This can be deposited simultaneously with the deposition of electrically conductive tracks.

El espesor del cobre depositado usando esta técnica de deposición es preferiblemente aproximadamente 5 µm, lo que se considera adecuado para la presente invención aunque pueden usarse las técnicas de electrodeposición para aumentar adicionalmente el espesor del cobre en las pistas conductoras y el cátodo según se requiera. En esta realización específica una capa delgada de cobre 7 también se deposita preferiblemente, usando la técnica de deposición sin corriente eléctrica, en la ubicación de ánodo y ésta puede depositarse simultáneamente con la deposición de las pistas conductoras y el cátodo. A continuación se deposita el material 3 de zinc encima de esta primera capa de cobre en la ubicación de ánodo preferiblemente mediante impresión serigráfica usando una tinta con un contenido en sólidos en volumen de zinc entre el 40% y el 60%. Puede añadirse material en polvo conductor fino a esta tina, tal como polvo de negro de carbón, para aumentar la conductividad de la tinta con contenido en zinc. Se comprende que puede usarse cualquier procedimiento de impresión para depositar una tinta con contenido en sólidos de este tipo. En esta realización particular el espesor de las pistas conductoras es del orden de 5 µm, el espesor del elemento de cátodo es aproximadamente 5 µm y el espesor del material de zinc es aproximadamente 15 µm. The thickness of the copper deposited using this deposition technique is preferably about 5 µm, which is considered suitable for the present invention although electrodeposition techniques can be used to further increase the thickness of the copper in the conductive tracks and the cathode as required. In this specific embodiment a thin layer of copper 7 is also preferably deposited, using the deposition technique without electric current, at the anode location and this can be deposited simultaneously with the deposition of the conductive tracks and the cathode. The zinc material 3 is then deposited on top of this first copper layer at the anode location preferably by screen printing using an ink with a solids content in volume of zinc between 40% and 60%. Fine conductive powder material can be added to this tub, such as carbon black powder, to increase the conductivity of zinc-containing ink. It is understood that any printing method can be used to deposit an ink containing solids of this type. In this particular embodiment the thickness of the conductive tracks is of the order of 5 µm, the thickness of the cathode element is about 5 µm and the thickness of the zinc material is about 15 µm.

En una realización adicional de la presente invención el ánodo de zinc se deposita mediante electrodeposición encima de la capa 7 de cobre en la ubicación 3 de ánodo; durante este proceso de electrodeposición las demás áreas de cobre se cubren preferiblemente para evitar la deposición de zinc en otros lugares. Pueden depositarse materiales de ánodo alternativos encima de la capa de cobre. De manera similar, un material de cátodo diferente, es decir, por ejemplo, más activo positivamente dentro de la serie galvánica que el cobre (tal como la plata), puede depositarse en la ubicación de cátodo, y tales florituras se consideran cubiertas por la presente invención. In a further embodiment of the present invention the zinc anode is deposited by electrodeposition on top of the copper layer 7 at the anode location 3; during this electrodeposition process the other areas of copper are preferably covered to avoid the deposition of zinc in other places. Alternative anode materials can be deposited on top of the copper layer. Similarly, a different cathode material, that is, for example, more positively active within the galvanic series than copper (such as silver), can be deposited at the cathode location, and such flourishes are considered covered by the present invention

Pueden usarse otros materiales eléctricamente conductores para las interconexiones entre la célula galvánica y el indicador, y pueden usarse otros materiales de ánodo y cátodo, metálicos u otros, tal como será familiar para los expertos en la técnica del diseño de células electroquímicas. Other electrically conductive materials may be used for interconnections between the galvanic cell and the indicator, and other anode and cathode materials, metallic or other, may be used, as will be familiar to those skilled in the art of electrochemical cell design.

En una realización preferida de la invención la humedad contenida en la piel humana se usa como electrolito. En referencia a la figura 3, piel humana biológicamente activa (es decir, piel humana que comprende al menos algo de agua, tal como la piel de un ser humano vivo), en forma de la superficie interna de un dedo pulgar o un dedo 8 de un miembro del público en general, se presiona sobre las superficies del cátodo 2 y del ánodo 3. En esta situación se dice que la invención está en un estado activo. El contenido de humedad de la piel humana actúa como un electrolito para la célula de manera que la célula genera un potencial eléctrico y permite que fluya una cantidad muy pequeña de corriente eléctrica. Con un diseño específico de la célula y una elección cuidadosa del indicador el potencial y la corriente generados son suficientes para hacer funcionar los medios de seguridad electrónica. El contenido de humedad y la salinidad de la piel humana pueden variar en gran medida de una persona a otra, incluso antes de considerar las condiciones ambientales y físicas. Para una conductividad de corriente continua (cc) y bajas frecuencias la impedancia eléctrica de la piel humana está dominada por la capa más externa (capa córnea) de la capa de epidermis de la piel. El espesor de esta capa puede variar entre 10 µm y 1 mm según la cantidad de protección y/o agarre requerido por un área del cuerpo. Por ejemplo, las manos se usan normalmente para agarrar objetos, lo que requiere que las palmas de las manos estén cubiertas con una capa córnea gruesa (aproximadamente de 200 µm de espesor). De manera similar, la planta del pie es propensa a lesionarse, y así está protegida con una capa de capa córnea muy gruesa (aproximadamente 1 mm de espesor). Esta capa de capa córnea puede actuar como un electrolito en estado sólido con solamente algunos iones libres requeridos para la conductancia de cc. Las células de la capa de capa córnea pueden absorber agua y esto tiene un efecto considerable en la conductividad eléctrica de la piel humana. La conductividad eléctrica de la piel humana, a una frecuencia de medición de 1 hercio, puede variar entre aproximadamente 10-7 S/m para una piel seca hasta aproximadamente 10-5 S/m para una piel húmeda; y un valor de resistencia típico medido entre dos puntos de contacto es ~105 Ω cm2. In a preferred embodiment of the invention the moisture contained in human skin is used as an electrolyte. Referring to Figure 3, biologically active human skin (i.e., human skin comprising at least some water, such as the skin of a living human being), in the form of the inner surface of a thumb or a finger 8 of a member of the general public, it is pressed on the surfaces of cathode 2 and anode 3. In this situation it is said that the invention is in an active state. The moisture content of human skin acts as an electrolyte for the cell so that the cell generates an electrical potential and allows a very small amount of electrical current to flow. With a specific design of the cell and a careful choice of the indicator the potential and current generated are sufficient to operate the electronic security means. The moisture content and salinity of human skin can vary greatly from one person to another, even before considering environmental and physical conditions. For a direct current (dc) conductivity and low frequencies the electrical impedance of human skin is dominated by the outermost layer (horny layer) of the skin's epidermis layer. The thickness of this layer can vary between 10 µm and 1 mm depending on the amount of protection and / or grip required by an area of the body. For example, hands are normally used to grab objects, which requires that the palms of the hands be covered with a thick cornea layer (approximately 200 µm thick). Similarly, the sole of the foot is prone to injury, and is thus protected with a very thick layer of horny layer (approximately 1 mm thick). This layer of corneal layer can act as a solid state electrolyte with only some free ions required for the DC conductance. Corneal layer cells can absorb water and this has a considerable effect on the electrical conductivity of human skin. The electrical conductivity of human skin, at a measurement frequency of 1 hertz, can vary between approximately 10-7 S / m for dry skin to approximately 10-5 S / m for moist skin; and a typical resistance value measured between two contact points is ~ 105 Ω cm2.

Para una realización particular preferida usando cobre como el material de cátodo y zinc como el material de ánodo, puede predecirse que el potencial eléctrico generado por la célula mediante el uso de la humedad de la piel como electrolito a partir de la serie galvánica de metales en solución salina sea aproximadamente de 0,6 V a 0,7 V. El potencial generado en un voltímetro digital con una impedancia interna de 106 Ω para esta realización de la invención es aproximadamente 0,5 V con la presión de un dedo seco a través de las muestras de cobre y zinc. La resistencia interna de esta célula activada se estima que es de aproximadamente 0,4 megaohmios. Por consiguiente, la célula tiene una resistencia interna alta y solamente es adecuada para hacer funcionar dispositivos que presentan una resistencia bastante superior a la célula, y que requieren una corriente eléctrica muy pequeña para su funcionamiento. Por este motivo, los indicadores electroforéticos, que son de naturaleza capacitiva y tienen una resistencia de cc alta, son particularmente adecuados para su funcionamiento directo a partir de estas células galvánicas activadas por la piel. Será evidente para los expertos en la técnica que otros tipos de indicadores pueden ser compatibles con tales fuentes de alimentación, y por tanto estas se contemplan como que se encuentran dentro del alcance de la presente invención. La mejora de la salinidad del electrolito y del contenido de humedad reducirá la resistencia interna de la célula, mejorando así su capacidad como fuente de corriente. For a particular preferred embodiment using copper as the cathode material and zinc as the anode material, it can be predicted that the electrical potential generated by the cell by using skin moisture as an electrolyte from the galvanic series of metals in saline solution is approximately 0.6 V to 0.7 V. The potential generated in a digital voltmeter with an internal impedance of 106 Ω for this embodiment of the invention is approximately 0.5 V with the pressure of a dry finger across of copper and zinc samples. The internal resistance of this activated cell is estimated to be approximately 0.4 megaohms. Consequently, the cell has a high internal resistance and is only suitable for operating devices that have a much higher resistance than the cell, and which require a very small electrical current for operation. For this reason, electrophoretic indicators, which are capacitive in nature and have a high DC resistance, are particularly suitable for direct operation from these skin-activated galvanic cells. It will be apparent to those skilled in the art that other types of indicators may be compatible with such power supplies, and therefore these are contemplated as being within the scope of the present invention. The improvement of electrolyte salinity and moisture content will reduce the internal resistance of the cell, thus improving its capacity as a current source.

En una realización adicional de la invención los materiales de ánodo y de cátodo se depositan en un patrón interdigitado tal como se muestra en la figura 4. Los dedos de la disposición de peine del ánodo 9 se ajustan entre los dedos de la disposición de peine del cátodo 10. Puede usarse cualquier número de dedos y la separación entre el ánodo y el cátodo puede ser de cualquier distancia pero está limitada por la resolución de los diversos procedimientos de impresión y deposición mencionados anteriormente. Esta disposición tiene la ventaja de que la célula activada (es decir, cuando se presiona la piel humana a través de la disposición interdigitada) tiene una resistencia interna menor y por tanto podrá producir más corriente en una carga dada, en comparación con la realización mostrada en la figura 1. Muchas otras disposiciones geométricas del ánodo y del cátodo son posibles y éstas se consideran cubiertas por esta invención. In a further embodiment of the invention the anode and cathode materials are deposited in an interdigitated pattern as shown in Figure 4. The fingers of the comb arrangement of the anode 9 fit between the fingers of the comb arrangement of the cathode 10. Any number of fingers may be used and the separation between the anode and the cathode may be any distance but is limited by the resolution of the various printing and deposition procedures mentioned above. This arrangement has the advantage that the activated cell (that is, when the human skin is pressed through the interdigitated arrangement) has a lower internal resistance and therefore may produce more current at a given load, compared to the embodiment shown in Figure 1. Many other geometric arrangements of the anode and cathode are possible and these are considered covered by this invention.

Para varios tipos de indicadores electroforéticos (tal como se comentará más adelante), se requiere una tensión de potencial superior a la que proporcionaba la célula galvánica sencilla descrita anteriormente para hacer funcionar el indicador. Pueden lograrse tensiones superiores, en cierta medida, cambiando la naturaleza del ánodo y del cátodo a materiales, respectivamente, más activos negativamente y más activos positivamente. Sin embargo, otra opción es disponer las células eléctricamente en serie, tal como se muestra en la vista en planta en la figura 5. En esta realización particular de la invención cuatro de las células galvánicas están dispuestas eléctricamente en serie de manera que el polo negativo (preferiblemente un ánodo de zinc) de una célula está en contacto eléctrico con el polo positivo de la célula siguiente (preferiblemente un cátodo de cobre). For various types of electrophoretic indicators (as will be discussed later), a potential voltage greater than that provided by the simple galvanic cell described above is required to operate the indicator. Higher stresses can be achieved, to some extent, by changing the nature of the anode and cathode to materials, respectively, more negatively active and more positively active. However, another option is to arrange the cells electrically in series, as shown in the plan view in Figure 5. In this particular embodiment of the invention four of the galvanic cells are electrically arranged in series so that the negative pole (preferably a zinc anode) of a cell is in electrical contact with the positive pole of the next cell (preferably a copper cathode).

En la práctica, para que los potenciales de la tensión de las células en serie se sumen, las células no deben compartir el mismo electrolito, tal como es el caso para esta realización particular de la invención. Sin embargo, la piel humana presenta una impedancia relativamente grande entre dos puntos (por ejemplo dos dedos, o dos manos). Esto, conjuntamente con el hecho de que un indicador con una impedancia extremadamente alta se conecta a las células, permite conectar las células en serie mientras que comparten efectivamente el mismo electrolito. La impedancia de la piel entre las yemas de los dedos separa los electrolitos con una impedancia que sea mayor que cada impedancia de célula individual, y por tanto no deriva la célula. En esta realización particular, las cuatro células conectadas en serie, activadas simultáneamente por cuatro yemas de los dedos de una mano, proporcionan una diferencia de potencial de 1,6 V. Esto es superior a lo que proporciona una sola célula pero, tal como se esperaba, no iguala completamente la suma del potencial proporcionado por cuatro células que se hacen funcionar individualmente. In practice, for the voltage potentials of the cells in series to add up, the cells must not share the same electrolyte, as is the case for this particular embodiment of the invention. However, human skin has a relatively large impedance between two points (for example two fingers, or two hands). This, together with the fact that an indicator with an extremely high impedance is connected to the cells, allows the cells to be connected in series while effectively sharing the same electrolyte. The impedance of the skin between the fingertips separates the electrolytes with an impedance that is greater than each individual cell impedance, and therefore does not derive the cell. In this particular embodiment, the four cells connected in series, activated simultaneously by four fingertips of one hand, provide a potential difference of 1.6 V. This is greater than what a single cell provides but, as I expected, it does not fully match the sum of the potential provided by four cells that are operated individually.

En una realización particular preferida de la presente invención, puede usarse un indicador 11 electroforético impreso, mostrado en una vista en sección transversal en la figura 6, como el indicador 6 en la característica de autoautenticación. El indicador comprende un sustrato 12 que también puede ser el mismo que los medios 1 de sustrato. A continuación se forma una capa 13 de electrodo en la capa de sustrato. Esta capa de electrodo inferior puede imprimirse, usando por ejemplo una tinta de plata, o depositarse usando la técnica de deposición sin corriente eléctrica descrita anteriormente y tal como se menciona en la solicitud de patente WO 02/099163. La capa de electrodo inferior puede imprimirse simultáneamente con una de las pistas eléctricas (4 ó 5) y de esta manera se facilita la conexión entre la célula electroquímica seca y el indicador. Otros procedimientos para formar la capa de electrodo también serán evidentes para los expertos en la técnica, y estos se contemplan como que se encuentran dentro del alcance de esta invención. A continuación se forma una capa 14 electroforética encima de la capa de electrodo mediante impresión por ejemplo, aunque se considera que otros procedimientos de deposición están cubiertos por la presente invención. Una capa electroforética adecuada estaría compuesta por, por ejemplo, tinta electrónica. La tinta electrónica puede constituir partículas cargadas microencapsuladas dentro de un portador de tinta. Además, la tinta electrónica puede estar compuesta por cualquier suspensión de partículas de pigmento eléctricamente polarizables o cargadas eléctricamente contenidas en un portador de tinta o fluido, y se contempla que esto entra dentro del alcance de la presente invención. Finalmente, se forma una capa 15 de electrodo transparente sobre la capa electroforética. Preferiblemente el material de electrodo transparente es óxido de indio y estaño (ITO) aunque pueden usarse otros materiales conductores transparentes y se contempla que entran dentro del alcance de la presente invención. La capa de electrodo transparente puede depositarse por medio de un proceso de bombardeo catódico o deposición a vacío, pero preferiblemente, para la presente invención, las tintas de ITO se depositan usando un proceso de impresión (según la patente estadounidense n.º 5421926). Puede llevarse a cabo la impresión de la capa 15 de electrodo superior simultáneamente con la impresión de la pista (5 ó 4) eléctrica restante de manera que se facilite la conexión eléctrica a la célula electroquímica. Cuando se aplica una tensión con una primera polaridad a través de los electrodos 13 y 15 se genera un campo eléctrico dentro de la capa 14 electroforética. El campo eléctrico ejerce una fuerza sobre las partículas de pigmento, que se mueven hacia el electrodo transparente, produciendo así el color del pigmento para el visualizador In a particular preferred embodiment of the present invention, a printed electrophoretic indicator 11 may be used, shown in a cross-sectional view in Figure 6, as the indicator 6 in the self-authentication feature. The indicator comprises a substrate 12 which can also be the same as the substrate means 1. An electrode layer 13 is then formed in the substrate layer. This lower electrode layer can be printed, using for example a silver ink, or deposited using the deposition technique without electric current described above and as mentioned in patent application WO 02/099163. The lower electrode layer can be printed simultaneously with one of the electric tracks (4 or 5) and in this way the connection between the dry electrochemical cell and the indicator is facilitated. Other procedures for forming the electrode layer will also be apparent to those skilled in the art, and these are contemplated as being within the scope of this invention. An electrophoretic layer 14 is then formed on top of the electrode layer by printing for example, although other deposition procedures are considered to be covered by the present invention. A suitable electrophoretic layer would be composed of, for example, electronic ink. Electronic ink may constitute microencapsulated charged particles within an ink carrier. In addition, the electronic ink may be composed of any suspension of electrically polarizable or electrically charged pigment particles contained in an ink or fluid carrier, and it is contemplated that this falls within the scope of the present invention. Finally, a transparent electrode layer 15 is formed on the electrophoretic layer. Preferably the transparent electrode material is indium tin oxide (ITO) although other transparent conductive materials can be used and are contemplated to fall within the scope of the present invention. The transparent electrode layer may be deposited by means of a cathodic bombardment or vacuum deposition process, but preferably, for the present invention, ITO inks are deposited using a printing process (according to US Patent No. 5421926). The printing of the upper electrode layer 15 can be carried out simultaneously with the printing of the remaining electric track (5 or 4) so that the electrical connection to the electrochemical cell is facilitated. When a voltage with a first polarity is applied across the electrodes 13 and 15 an electric field is generated within the electrophoretic layer 14. The electric field exerts a force on the pigment particles, which move towards the transparent electrode, thus producing the color of the pigment for the display.

16. Cuando se aplica una tensión con polaridad opuesta a los electrodos 13 y 15, las partículas de pigmento se atraen al electrodo inferior de manera que se observa el color del colorante de la tinta. Es preferible que las partículas sean ligeras con coeficientes de dispersión elevados (tal como es el caso del dióxido de titanio) en un medio de tinta de colorante oscuro. Puesto que el indicador se comporta eléctricamente como un condensador, solamente se requiere una pequeña cantidad de potencia para el funcionamiento del indicador. Debido a que el indicador es de naturaleza capacitiva, y al hecho de que el cambio de indicador yace en el movimiento de partículas dentro de un medio fluido, hay un tiempo limitado tomado por el indicador para cambiar de estado que depende de la tensión de potencial aplicada al indicador. Se ha encontrado que para la observación de un cambio de color de un indicador de este tipo en el plazo de un periodo de tiempo razonable (<20 segundos) la tensión de potencial aplicada requerida fue de aproximadamente 1 voltio. Tensiones menores pueden lograrse reduciendo la separación entre los electrodos 13 y 15 puesto que esto dará lugar a un campo eléctrico superior dentro de la capa electroforética. Puede encontrarse información adicional con respecto a los indicadores electroforéticos que usan tintas electrónicas en la patente estadounidense n.º 5604027, patente estadounidense n.º 5872552, patente estadounidense n.º 6323989, patente estadounidense n.º 6480182 y patente estadounidense n.º 6665042. 16. When a voltage with opposite polarity is applied to electrodes 13 and 15, the pigment particles are attracted to the lower electrode so that the color of the ink dye is observed. It is preferable that the particles are light with high dispersion coefficients (such as titanium dioxide) in a dark dye ink medium. Since the indicator behaves electrically like a capacitor, only a small amount of power is required for the operation of the indicator. Because the indicator is capacitive in nature, and the fact that the indicator change lies in the movement of particles within a fluid medium, there is a limited time taken by the indicator to change state that depends on the potential voltage. applied to the indicator. It has been found that for the observation of a color change of an indicator of this type within a reasonable period of time (<20 seconds) the applied potential voltage required was approximately 1 volt. Lower voltages can be achieved by reducing the separation between electrodes 13 and 15 since this will result in a higher electric field within the electrophoretic layer. Additional information regarding electrophoretic indicators using electronic inks can be found in U.S. Patent No. 5604027, U.S. Patent No. 5872552, U.S. Patent No. 6323989, U.S. Patent No. 6480182 and U.S. Patent No. 6665042 .

En una realización particular de la presente invención, mostrada en la figura 7a, dos indicadores 17 y 18 electroforéticos adyacentes y cuatro células electroquímicas secas se configuran de manera que cuando se activan dos de las células electroquímicas (cuando el usuario presiona las yemas de los dedos a través de cada una de las células simultáneamente, y las dos células electroquímicas restantes están en el estado no activo) se dota un indicador 17 de una polaridad negativa y el otro indicador 18 adyacente de una polaridad positiva. Esto tiene el efecto de hacer que un indicador aparezca negro y el otro aparezca blanco, mejorando de ese modo el contraste con respecto al visualizador. En la figura 7a la pista 19 eléctrica se conecta con el electrodo 12 inferior del indicador electroforético que es común tanto para tanto el indicador 17 como para el indicador 18. La pista 20 eléctrica se conecta al electrodo 15 superior del indicador 17 electroforético y la pista 21 eléctrica se conecta al electrodo 15 superior del indicador 18 electroforético. Por tanto en la figura 7a las dos células electroquímicas inferiores se activan de manera que la mitad izquierda del indicador electroforético sea negra mientras que la mitad derecha del indicador electroforético sea blanca. Se invierte la polaridad de las dos células superiores de esta realización particular de manera que cuando están activadas (y las dos células inferiores están en el estado no activo), tal como se muestra en la figura 7b, se invierte la imagen en el indicador de manera que la mitad izquierda del indicador electroforético sea blanca mientras que la mitad derecha del indicador electroforético sea negra. In a particular embodiment of the present invention, shown in Figure 7a, two adjacent electrophoretic indicators 17 and 18 and four dry electrochemical cells are configured such that when two of the electrochemical cells are activated (when the user presses the fingertips through each of the cells simultaneously, and the two remaining electrochemical cells are in the non-active state) an indicator 17 of a negative polarity and the other adjacent indicator 18 of a positive polarity are provided. This has the effect of making one indicator appear black and the other one appears white, thereby improving the contrast with respect to the display. In Fig. 7a the electric track 19 is connected to the lower electrode 12 of the electrophoretic indicator which is common for both the indicator 17 and the indicator 18. The electric track 20 is connected to the upper electrode 15 of the electrophoretic indicator 17 and the track 21 electrical is connected to the upper electrode 15 of the electrophoretic indicator 18. Therefore, in Figure 7a the two lower electrochemical cells are activated so that the left half of the electrophoretic indicator is black while the right half of the electrophoretic indicator is white. The polarity of the two upper cells of this particular embodiment is reversed so that when activated (and the two lower cells are in the non-active state), as shown in Figure 7b, the image is reversed in the indicator of so that the left half of the electrophoretic indicator is white while the right half of the electrophoretic indicator is black.

En realidad no se requiere la conexión al electrodo inferior de este indicador electroforético, puesto que el potencial aplicado a los electrodos superiores de los indicadores electroforéticos siempre tendrá como referencia el electrodo inferior común de los indicadores 17 y 18. Como tal, puede observarse el mismo efecto mediante las configuraciones mostradas en la figura 8a y 8b: la pista 22 eléctrica se conecta al electrodo 15 superior del indicador 17 electroforético y la pista 23 eléctrica se conecta al electrodo 15 superior del indicador 18 electroforético. Podría considerarse una pluralidad de células con diferentes polaridades, cada una conectada a diferentes elementos dentro del indicador electroforético y se contempla que esto está cubierto por la presente invención. Cada célula electroquímica podría activarse, al hacer contacto con la piel a través de los elementos de ánodo y de cátodo de cada célula, individualmente o en combinaciones que están diseñan para dar lugar a una característica de indicador particular. De esta manera, se mejora la complejidad de la característica para proporcionar una característica que es más difícil de falsificar. In reality, the connection to the lower electrode of this electrophoretic indicator is not required, since the potential applied to the upper electrodes of the electrophoretic indicators will always have as reference the common lower electrode of indicators 17 and 18. As such, the same can be observed Effect through the configurations shown in Figure 8a and 8b: the electric track 22 is connected to the upper electrode 15 of the electrophoretic indicator 17 and the electric track 23 is connected to the upper electrode 15 of the electrophoretic indicator 18. A plurality of cells with different polarities could be considered, each connected to different elements within the electrophoretic indicator and it is contemplated that this is covered by the present invention. Each electrochemical cell could be activated, by making contact with the skin through the anode and cathode elements of each cell, individually or in combinations that are designed to give rise to a particular indicator characteristic. In this way, the complexity of the feature is improved to provide a feature that is more difficult to falsify.

Será evidente para los expertos en la técnica que las tensiones y las corrientes bajas generadas por las células electroquímicas activadas por la piel pueden usarse para hacer funcionar otros tipos de indicadores. A modo de ejemplo, los indicadores a base de cristal líquido también son electroforéticos porque la aplicación de una tensión al indicador crea un campo eléctrico, que provoca una rotación u otro movimiento de moléculas o partículas dentro del indicador. Como tal, los indicadores de cristal líquido requieren corrientes eléctricas muy bajas y pueden ser adecuados para el funcionamiento con las células electroquímicas activadas por la piel, de impedancia elevada descritas en esta invención. A modo de ejemplo adicional, solamente se requiere un nivel muy bajo de corriente eléctrica, del orden de diez microamperios, para iluminar un solo píxel de un diodo emisor de luz a base de polímero, y estos pueden por tanto también ser adecuados para su funcionamiento con las células electroquímicas activadas por la piel. Se contempla que el funcionamiento de otros tipos de indicadores usando estas células electroquímicas activadas por la piel entra dentro del alcance de la presente invención. It will be apparent to those skilled in the art that the voltages and low currents generated by skin-activated electrochemical cells can be used to operate other types of indicators. As an example, liquid crystal based indicators are also electrophoretic because the application of a voltage to the indicator creates an electric field, which causes a rotation or other movement of molecules or particles within the indicator. As such, liquid crystal indicators require very low electrical currents and may be suitable for operation with the skin-activated, high-impedance electrochemical cells described in this invention. As a further example, only a very low level of electrical current, of the order of ten microamps, is required to illuminate a single pixel of a polymer-based light emitting diode, and these may therefore also be suitable for operation. with electrochemical cells activated by the skin. It is contemplated that the operation of other types of indicators using these skin-activated electrochemical cells falls within the scope of the present invention.

En principio, las disposiciones específicas mostradas también pueden usarse cuando los puntos de contacto tienen el mismo potencial electroquímico, y preferiblemente se hacen del mismo material. Para hacer funcionar los medios de seguridad electrónica el documento de seguridad también comprende preferiblemente medios de generación de potencia y/o los medios de generación de potencia se conectan preferiblemente al documento de seguridad cuando se realiza el contacto eléctrico entre los puntos de contacto. Se prefiere particularmente el uso de medios de generación de potencia ubicado en el documento de seguridad. In principle, the specific arrangements shown can also be used when the contact points have the same electrochemical potential, and preferably are made of the same material. In order to operate the electronic security means the security document also preferably comprises power generation means and / or the power generation means are preferably connected to the security document when the electrical contact between the contact points is made. Particularly preferred is the use of power generating means located in the security document.

Claims (37)

REIVINDICACIONES

1. one.

Documento de seguridad que comprende medios de sustrato y al menos un medio de seguridad electrónica, en el que el documento de seguridad también comprende al menos dos puntos de contacto cada uno conectado eléctricamente a dichos medios de seguridad electrónica, pero aislados eléctricamente entre sí, caracterizado porque los puntos de contacto comprenden un material eléctricamente conductor y porque al menos dos puntos de contacto tienen un potencial electroquímico diferente. Security document comprising substrate means and at least one electronic security means, in which the security document also comprises at least two contact points each electrically connected to said electronic security means, but electrically isolated from each other, characterized because the contact points comprise an electrically conductive material and because at least two contact points have a different electrochemical potential.

2. 2.

Documento de seguridad según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho documento de seguridad es un billete de banco, un pasaporte, un talonario de cheques, un carné de identidad, una tarjeta de crédito o una tarjeta de débito. Security document according to claim 1, characterized in that said security document is a banknote, a passport, a checkbook, an identity card, a credit card or a debit card.

3. 3.

Documento de seguridad según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el documento de seguridad está adaptado para comprobar su autenticidad conectando eléctricamente los puntos de contacto y observando un cambio de estado de dichos medios de seguridad electrónica. Security document according to claim 1 or 2, characterized in that the security document is adapted to verify its authenticity by electrically connecting the contact points and observing a change of state of said electronic security means.

4. Four.

Documento de seguridad según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos dos puntos de contacto están situados uno al lado de otro con una separación de 0,01 cm a 1,00 cm entre dichos puntos de contacto. Security document according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least two contact points are located next to each other with a separation of 0.01 cm to 1.00 cm between said contact points.

5. 5.

Documento de seguridad según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dichos puntos de contacto pueden conectarse eléctricamente entre sí conectando las superficies de dichos puntos de contacto a través de un material eléctricamente conductor. Security document according to at least one of the preceding claims, characterized in that said contact points can be electrically connected to each other by connecting the surfaces of said contact points through an electrically conductive material.

6. 6.

Documento de seguridad según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos dos puntos de contacto están situados en el mismo lado de dicho documento de seguridad. Security document according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least two contact points are located on the same side of said security document.

7. 7.

Documento de seguridad según al menos una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque al menos un punto de contacto está situado en la parte anterior del documento de seguridad y al menos un punto de contacto está situado en la parte posterior del documento de seguridad. Security document according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that at least one contact point is located at the front of the security document and at least one contact point is located at the rear of the security document.

8. 8.

Documento de seguridad según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho documento de seguridad comprende al menos dos conjuntos que comprenden al menos dos puntos de contacto y al menos un medio de seguridad electrónica, en el que en cada conjunto dichos puntos de contacto están cada uno conectado eléctricamente a dichos medios de seguridad electrónica, pero en el que en cada conjunto dichos puntos de contacto están aislados eléctricamente entre sí. Security document according to at least one of the preceding claims, characterized in that said security document comprises at least two sets comprising at least two contact points and at least one electronic security means, wherein in each set said contact points they are each electrically connected to said electronic security means, but in which in each set said contact points are electrically isolated from each other.

9. 9.

Documento de seguridad según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho documento de seguridad comprende al menos cuatro puntos de contacto, en el que el primer punto de contacto y el cuarto punto de contacto están cada uno conectado eléctricamente a dichos medios de seguridad electrónica, pero aislados eléctricamente entre sí, y en el que el segundo punto de contacto está conectado eléctricamente al tercer punto de contacto, pero aislado eléctricamente del primer y del cuarto punto de contacto. Security document according to at least one of the preceding claims, characterized in that said security document comprises at least four contact points, wherein the first contact point and the fourth contact point are each electrically connected to said security means electronically, but electrically isolated from each other, and wherein the second contact point is electrically connected to the third contact point, but electrically isolated from the first and fourth contact points.

10. 10.

Documento de seguridad según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los puntos de contacto comprenden un material eléctricamente conductor. Security document according to at least one of the preceding claims, characterized in that the contact points comprise an electrically conductive material.

11. eleven.

Documento de seguridad según la reivindicación 11, caracterizado porque dichos puntos de contacto comprenden metales dentro de la serie galvánica de metales. Security document according to claim 11, characterized in that said contact points comprise metals within the galvanic series of metals.

12. 12.

Documento de seguridad según la reivindicación 10 u 11, caracterizado porque dichos puntos de contacto comprenden al menos un polímero eléctricamente conductor. Security document according to claim 10 or 11, characterized in that said contact points comprise at least one electrically conductive polymer.

13. 13.

Documento de seguridad según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos un punto de contacto comprende un recubrimiento electrolítico. Security document according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least one contact point comprises an electrolytic coating.

14. 14.

Documento de seguridad según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los puntos de contacto muestran resistencia a la oxidación y/o el deslustre de la exposición al entorno atmosférico. Safety document according to at least one of the preceding claims, characterized in that the contact points show resistance to oxidation and / or tarnish of exposure to the atmospheric environment.

15. fifteen.

Documento de seguridad según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho documento de seguridad comprende pistas eléctricamente conductoras que conectan dicho ánodo y dicho cátodo a dichos medios de seguridad electrónica. Security document according to at least one of the preceding claims, characterized in that said security document comprises electrically conductive tracks connecting said anode and said cathode to said electronic security means.

16. 16.

Documento de seguridad según al menos una de las reivindicaciones 10 a 15, caracterizado porque al menos dos puntos de contacto tienen el mismo potencial electroquímico. Security document according to at least one of claims 10 to 15, characterized in that at least two contact points have the same electrochemical potential.

17. 17.

Documento de seguridad según la reivindicación 16, caracterizado porque el documento de seguridad comprende medios de generación de potencia. Security document according to claim 16, characterized in that the security document comprises means for generating power.

18. 18.

Documento de seguridad según la reivindicación 17, caracterizado porque dicho documento de seguridad comprende una batería o una célula fotovoltaica. Security document according to claim 17, characterized in that said security document comprises a battery or a photovoltaic cell.

19. 19.

Documento de seguridad según la reivindicación 16 ó 17, en el que el documento de seguridad comprende al menos dos conjuntos de puntos de contacto y medios de generación de potencia. Security document according to claim 16 or 17, wherein the security document comprises at least two sets of contact points and power generating means.

20. twenty.

Documento de seguridad según al menos una de las reivindicaciones 10 a 15, caracterizado porque al menos dos puntos de contacto tienen un potencial electroquímico diferente. Security document according to at least one of claims 10 to 15, characterized in that at least two contact points have a different electrochemical potential.

21. twenty-one.

Documento de seguridad según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dichos medios de seguridad electrónica son una característica de seguridad manifiesta. Security document according to at least one of the preceding claims, characterized in that said electronic security means are a manifest security feature.

22. 22

Documento de seguridad según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dichos medios de seguridad electrónica son unos medios de indicador de baja potencia. Security document according to at least one of the preceding claims, characterized in that said electronic security means are low power indicator means.

23. 2. 3.

Documento de seguridad según la reivindicación 13, caracterizado porque dichos medios de indicador de baja potencia son medios de indicador de tinta electroforética y/o medios de indicador de cristal líquido. Security document according to claim 13, characterized in that said low power indicator means are electrophoretic ink indicator means and / or liquid crystal indicator means.

24. 24.

Documento de seguridad según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dichos medios de sustrato comprenden papel, plástico, polímero, láminas metálicas elementales, láminas de aleación metálica y/o papel sintético. Security document according to at least one of the preceding claims, characterized in that said substrate means comprise paper, plastic, polymer, elementary metal sheets, metal alloy sheets and / or synthetic paper.

25. 25.

Documento de seguridad según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque su espesor es menor que 100 µm. Security document according to at least one of the preceding claims, characterized in that its thickness is less than 100 µm.

26. 26.

Procedimiento para la producción de un documento de seguridad según al menos una de las reivindicaciones anteriores, en el que dichos puntos de contacto y dichos medios de seguridad electrónica se proporcionan en dichos medios de sustrato. Process for the production of a security document according to at least one of the preceding claims, wherein said contact points and said electronic security means are provided in said substrate means.

27. 27.

Procedimiento según la reivindicación 26, caracterizado porque dichos puntos de contacto se imprimen sobre dichos medios de sustrato. Method according to claim 26, characterized in that said contact points are printed on said substrate means.

28. 28.

Procedimiento según la reivindicación 26 ó 27, caracterizado porque dichos puntos de contacto se depositan sobre dichos medios de sustrato usando una deposición sin corriente eléctrica, bombardeo catódico y/o deposición a vacío. Method according to claim 26 or 27, characterized in that said contact points are deposited on said substrate means using a deposition without electric current, cathodic bombardment and / or vacuum deposition.

29. 29.

Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 26 a 28, caracterizado porque las pistas eléctricamente conductoras se depositan sobre dichos medios de sustrato mediante el uso de deposición sin corriente eléctrica, bombardeo catódico y/o deposición a vacío. Method according to at least one of claims 26 to 28, characterized in that the electrically conductive tracks are deposited on said substrate means by means of the use of deposition without electric current, cathodic bombardment and / or vacuum deposition.

30. 30

Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 26 a 29, caracterizado porque las pistas eléctricamente conductoras se imprimen sobre dichos medios de sustrato mediante el uso de tintas conductoras. Method according to at least one of claims 26 to 29, characterized in that the electrically conductive tracks are printed on said substrate means by means of the use of conductive inks.

31. 31.

Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 26 a 30, caracterizado porque dichos puntos de contacto y las pistas eléctricamente conductoras se proporcionan simultáneamente. Method according to at least one of claims 26 to 30, characterized in that said contact points and electrically conductive tracks are provided simultaneously.

32. 32

Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 26 a 31, caracterizado porque dichos medios de seguridad electrónica se proporcionan antes o después de proporcionar dichos puntos de contacto. Method according to at least one of claims 26 to 31, characterized in that said electronic security means are provided before or after providing said contact points.

33. 33.

Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 17 a 23, caracterizado porque dichos medios de seguridad electrónica y/o dichos puntos de contacto se proporcionan sobre ambos lados de dicho documento de seguridad. Method according to at least one of claims 17 to 23, characterized in that said electronic security means and / or said contact points are provided on both sides of said security document.

34. 3. 4.

Uso de un documento de seguridad según al menos una de las reivindicaciones 1 a 25 para comprobar su autenticidad, en el que dichos puntos de contacto se conectan eléctricamente entre sí conectando las superficies de dichos puntos de contacto a través de un material eléctricamente conductor y se observa un cambio de estado de dichos medios de seguridad electrónica. Use of a security document according to at least one of claims 1 to 25 to verify its authenticity, wherein said contact points are electrically connected to each other by connecting the surfaces of said contact points through an electrically conductive material and observes a change of state of said electronic security means.

35. 35

Uso según la reivindicación 34, caracterizado porque se usa un electrolito como dicho material eléctricamente conductor. Use according to claim 34, characterized in that an electrolyte is used as said electrically conductive material.

36. 36.

Uso según la reivindicación 35, caracterizado porque dicho electrolito comprende agua. Use according to claim 35, characterized in that said electrolyte comprises water.

37. 37.

Uso según la reivindicación 36, caracterizado porque dicho electrolito comprende humedad de la piel humana. Use according to claim 36, characterized in that said electrolyte comprises moisture from human skin.