DE10214369B4 - Value or security document with Seebeck or Peltier element - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Wert- oder Sicherheitsdokument sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Wert- oder Sicherheitsdokuments.The The invention relates to a value or security document and a Method for producing such a value or security document.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Wert- oder Sicherheitsdokumente, wie zum Beispiel Banknoten, Personalausweise, Führerscheine, Briefmarken, Eintrittskarten, Wertmarken, Kreditkarten, Scheckkarten, Aktien, Verpackungen und dergleichen, mit Sicherheitsmerkmalen zu versehen, die die Fälschung oder unautorisierte Modifikation solcher Dokumente erschweren oder gar unmöglich machen. Als „Dokument” wird in diesem Sinne im weiteren auch ein Produkt bezeichnet, welches mit einem entsprechenden Sicherheitsmerkmal versehen ist.Out In the prior art it is known to value or security documents, such as banknotes, identity cards, driving licenses, stamps, tickets, Tokens, credit cards, check cards, stocks, packaging and like to provide with security features that the fake or complicate unauthorized modification of such documents or impossible do. As a "document" is in this term further refers to a product which with a corresponding security feature is provided.
Zu den bekannten Sicherheitsmerkmalen gehören Wasserzeichen. Solche Wasserzeichen werden im Gegenlicht sichtbar und zeigen dann ein bestimmtes Motiv oder eine Wertzahl, wie zum Beispiel den Nennwert der betreffenden Banknote.To the known security features include watermarks. Such watermarks will be visible in the backlight and then show a particular motif or a value, such as the face value of the banknote concerned.
Ein weiteres Sicherheitsmerkmal ist der Sicherheitsfaden. Die Sicherheitsüberprüfung findet hierbei so statt, dass im Gegenlicht eine dunklere Linie sichtbar werden muss.One Another security feature is the security thread. The security check finds here so that in the backlight a darker line becomes visible got to.
Des Weiteren ist es bekannt, Spezial-Folienstreifen mit Sicherheitsmerkmalen, wie zum Beispiel Hologrammen aufzubringen. Die Hologramme ermöglichen beispielsweise, dass beim Kippen einer Banknote, je nach dem Betrachtungswinkel, unterschiedliche Symbole oder Zahlen erscheinen.Of Furthermore, it is known, special film strips with security features, such as applying holograms. The holograms enable for example, when tilting a banknote, depending on the viewing angle, different symbols or numbers appear.
Ferner ist zur Realisierung von Sicherheitsmerkmalen die Verwendung von Perlglanzstreifen bekannt. Beim Kippen der Banknote wird hierbei ein zum Beispiel goldfarbener Streifen sichtbar, in dem ein Symbol und die jeweilige Wertzahl zu erkennen sind. Ein solcher Perlglanzstreifen ist zum Beispiel auf dem 20 EURO Schein vorhanden.Further For the realization of security features, the use of Pearlescent strips known. When tilting the banknote is this For example, a gold-colored strip visible in which a symbol and the respective value number can be recognized. Such a pearlescent strip is for example on the 20 euro note available.
Aus
der
Aus
der
Das Dokument ”Polytronic: Chips von der Rolle”, Fraunhofer Magazin 4.2001, Seite 8 bis 12 beschäftigt sich ganz allgemein mit Kunststoffen, die in der Elektronik angewendet werden können. In dem Artikel werden eine Reihe von Anwendungen dieser Materialien erläutert und der aktuelle Stand der Forschung dargelegt.The Document "Polytronic: Chips from the roll ", Fraunhofer magazine 4.2001, pages 8 to 12 deals in general with Plastics that can be used in electronics. In The article will cover a number of applications of these materials explained and the current state of research.
Das
Dokument
Die
Druckschrift
Die
Druckschrift
Ferner sind aus dem Stand der Technik auch Wert- oder Sicherheitsdokumente bekannt, die eine Schaltung aufweisen.Further are also value or security documents from the prior art known, which have a circuit.
Aus
Aus
der
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In
der Druckschrift
In
der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein verbessertes Wert- oder Sicherheitsdokument und ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines Wert- oder Sicherheitsdokuments zu schaffen.Of the Invention is based on the object, an improved value or Security document and an improved method of manufacture of a value or security document.
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche jeweils gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.The The object underlying the invention is with the features the independent one claims each solved. Preferred embodiments of the invention are in the dependent claims specified.
Die
vorliegende Erfindung macht sich insbesondere den sogenannten Seebeck- oder Peltier-Effekt
zu Nutze:
Das Funktionsprinzip des Seebeck-Effekts beruht darauf,
dass zwischen zwei unterschiedlichen Metallen, die miteinander in
Kontakt gebracht werden, eine Potentialdifferenz entsteht, die man
als Kontaktpotential bezeichnet. Dieses Kontaktpotential ist temperaturabhängig.The present invention makes use of the so-called Seebeck or Peltier effect in particular:
The functional principle of the Seebeck effect is based on the fact that between two different metals, which are brought into contact with each other, a potential difference arises, which is called contact potential. This contact potential is temperature dependent.
Ein
Seebeck-Element lässt
sich dadurch realisieren, dass zumindest zwei Kontaktstellen zwischen
unterschiedlichen Metallen hergestellt werden, und diese Kontaktstellen
durch eine Leitung miteinander verbunden werden. Bringt man die
Kontaktstellen auf unterschiedliche Temperaturen Tc und
Th, so lässt
sich zwischen den Kontaktstellen eine Spannung U abgreifen, die
gegeben ist durch
Mittels des Seebeck-Effekts lässt sich also eine Spannung erzeugen, die erfindungsgemäß für die Spannungsversorgung einer Schaltung des Wert- oder Sicherheitsdokuments dienen kann.through of the Seebeck effect So generate a voltage according to the invention for the power supply a circuit of the value or security document can serve.
Der
Peltier-Effekt beruht auf einer Umkehrung des Seebeck-Effekts und
wird auch als thermoelektrische Kühlung bezeichnet. Hierzu wird über die Kontaktstellen
von zwei verschiedenen Leitern A und B eine elektrische Spannung
an gelegt. Die Spannung bewirkt, dass sich eine Temperaturdifferenz zwischen
den Kontaktstellen einstellt. Die Temperaturdifferenz T0 – T1 zwischen den beiden Kontaktstellen ergibt
sich wie folgt:
Wobei σ die spezifische elektrische Leitfähigkeit, λ die Wärmeleitfähigkeit und πA und πB die Peltier-Koeffizienten der Metalle A und B sind.Where σ is the specific electrical conductivity, λ the thermal conductivity and π A and π B are the Peltier coefficients of the metals A and B.
Erfindungsgemäß wird ein solches Peltier-Element zur Wandlung von elektrischer Energie in thermische Energie verwendet, um so ein Sicherheitsmerkmal zu realisieren bzw. anzusprechen.According to the invention is a Such Peltier element for the conversion of electrical energy in Thermal energy used to realize such a security feature or to address.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt dies so, dass mittels des Peltier-Elements die Temperatur eines Bimetall-Streifens verändert wird, welcher auf das Wert- oder Sicherheitsdokument beispielsweise aufgedruckt ist. Durch die Veränderung der Temperatur kommt es aufgrund der verschiedenen Wärmeausdehnungskoeffizienten der Metalle des Bimetallstreifens zu einer Verbiegung des Bimetallstreifens und damit zu einer Verformung des Wert- oder Sicherheitsdokuments.To a preferred embodiment of Invention, this is done so that by means of the Peltier element the Temperature of a bimetallic strip is changed, which on the Value or security document is printed, for example. By the change the temperature is due to the different thermal expansion coefficients the metals of the bimetallic strip to a bending of the bimetallic strip and thus to a deformation of the value or security document.
Beispielsweise kann ein solcher Bimetallstreifen längs auf eine Banknote gedruckt werden. Sobald die Spannungsquelle des Wert- oder Sicherheitsdokuments eingeschaltet wird, wird dadurch eine Temperaturdifferenz erzeugt, die dann aufgrund der verschiedenen Wärmeausdehnungskoeffizienten der Metalle dazu führt, dass sich die Banknote zusammenrollt.For example Such a bimetallic strip can be printed longitudinally on a banknote become. Once the voltage source of the value or security document is turned on, thereby creating a temperature difference, which then due to the different thermal expansion coefficients of the Causes metals, that the banknote curls up.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die aufgrund des Peltier-Effekts erzeugte Temperaturdifferenz für einen Farbumschlag benutzt. Hierzu wird ein Bereich des Wert- oder Sicherheitsdokuments mit einer thermochromen Farbe bedruckt oder es wird eine Folie mit einem thermochro men Farbstoff appliziert. Ändert sich die Temperatur aufgrund des Peltier-Effekts in dem Bereich der thermochromen Farbe, so führt dies zu einem Farbwechsel der thermochromen Farbpigmente. Dieser Effekt ist mit bloßem Auge sichtbar; es handelt sich also um ein sogenanntes „Public Feature”.According to another preferred embodiment of the invention, the temperature difference generated due to the Peltier effect is used for a color change. For this purpose, an area of the value or security document with a thermo color or a film is applied with a thermochromic dye. If the temperature changes due to the Peltier effect in the area of the thermochromic color, this leads to a color change of the thermochromic color pigments. This effect is visible to the naked eye; it is therefore a so-called "public feature".
Im weiteren werden bevorzugte Ausführungsbeispiele mit Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:in the Further preferred embodiments explained in more detail with reference to the drawings. Show it:
Die
Bei
der Energiequelle
Hierzu
beinhaltet die Energiequelle
Bei
der Ausgabe- oder Sendeeinheit kann es sich um ein beliebiges Sicherheitsmerkmal
handeln, welches elektrische Energie benötigt. Die Ausgabe- oder Sendeeinheit
Beispielsweise
hat die Ausgabe- oder Sendeeinheit eine Leuchtdiode, die sichtbares
Licht abstrahlt, sobald die Energiequelle
Besonders
vorteilhaft ist dabei, dass sich OLEDs auch drucktechnisch mittels
verschiedener Druckverfahren auf das Dokument
In
einer weiteren Ausführungsform
ist die Ausgabe- oder Sendeeinheit
Alternativ
ist die Ausgabe- oder Sendeeinheit
Ferner können auch Polarisationseffekte auf der Basis magnetischer Pigmente zur Realisierung eines Sicherheitsmerkmals genutzt werden. Dabei wird die Polarisation von paramagnetischen Pigmenten in einem elektrischen Feld genutzt. Alternativ kommen Liquid Christal Polymers (LCP) hierfür zum Einsatz.Further can also polarization effects on the basis of magnetic pigments for Realization of a security feature can be used. It will the polarization of paramagnetic pigments in an electric Field used. Alternatively, Liquid Christal Polymers (LCP) are used for this purpose.
Alternativ
kann die Ausgabe- oder Sendeeinheit
Für die Ausgabe-
oder Sendeeinheit
Besonders
vorteilhaft ist es, ein oder mehrere Elemente der auf das Dokument
Als elektrisch leitfähige Druckfarbe eignet sich zum Beispiel ein elektrisch leitfähiges Polymer. Solche elektrisch leitfähigen Polymere sind an sich aus dem Stand der Technik bekannt (vgl. Hans Hofstraat „Will Polymer Electronics Change the Electronics Industry?”, Polytronic 2001, Conference Proceedings).When electrically conductive Printing ink is suitable, for example, an electrically conductive polymer. Such electrically conductive Polymers are known per se from the prior art (see Hans Hofstraat "Will Polymer Electronics Change the Electronics Industry? ", Polytronic 2001, Conference Proceedings).
Auch
die Energiequelle
Das
Aufdrucken von zumindest Teilen der Schaltung auf dem Dokument
Als
Trägermaterial
für das
Dokument
Die
An
dem Bereich
In
einer Ausführungsform
befindet sich auf den Bereichen
Die
Metallpaste des Bereichs
Durch
Auflegen eines Fingers
Es
stellt sich daraufhin eine Temperatur T1 von
ca. 36° ein
während
die Temperatur T2 zum Beispiel 20° Raumtemperatur
trägt.
Aufgrund dieser Temperaturdifferenz erzeugt die Energiequelle
In
dem hier betrachteten Ausführungsbeispiel
weist die Ausgabe- oder Sendeeinheit
Je
nach der verwendeten Farbe
Wenn
der Farbumschlag nicht selbst-reversibel ist, kann ein solcher Farbumschlag
zurück
zu der Ausgangsfarbe dadurch provoziert werden, dass der Finger
Eine
alternative Verwendung des Dokuments
Die
beiden thermischen Energiequellen, das heißt der Finger
Auf
der anderen Seite wird die Kontaktfläche
In
einem weiteren Ausführungsbeispiel
kann der anhand von
Die
Der
Laserstrahl
Die
Zur Realisierung einer aktiven Energiequelle ist beispielsweise eine gedruckte Batterie geeignet. Die Herstellung einer solchen gedruckten Batterie erfolgt vorzugsweise mittels Mehrschichtdruck von elektrisch aktiven Substanzen, wie zum Beispiel Lithiumpolymeren.to Realization of an active energy source is for example one printed battery suitable. The production of such a printed Battery is preferably carried out by means of multi-layer printing of electrical active substances, such as lithium polymers.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der Energiequelle um eine passive Energiequelle, wie zum Beispiel eine Solarzelle oder um eine Antenne.To a further preferred embodiment if the energy source is a passive energy source, such as a solar cell or an antenna.
Solarzellen können zum einen über sehr dünne Folien auf die Trägerschicht appliziert werden oder zum anderen durch die Verwendung an sich bekannter Druckverfahren (vgl. Plastic Solar Cells'', Adv. Funct. Mater. 2001, 11, No. 1, February, Seite 15 bis 26).solar cells can on the one hand over very thin Films on the carrier layer be applied or the other by the use itself known printing process (see Plastic Solar Cells '', Adv. Funct Mater., 2001, 11, No. 1, February, pages 15 to 26).
Die
Energiequelle
Die
Ausgabe- oder Sendeeinheit
Zur Überprüfung des
Sicherheitsmerkmals
Die
Durch
diese Anordnung der Metallpasten
Sobald
eine Spannung anliegt, ändern
sich die Temperaturen an den Kontaktflächen
Oberhalb
der Kontaktfläche
Die
Wenn
eine elektrische Spannung über
die Leitungen
Alternativ
sind die Metallstreifen
In
einem weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung weisen mindestens ein Teil der sich auf dem Wert-
oder Sicherheitsdokument befindlichen und vorstehend beschriebenen
Elemente mindestens teilweise eine darüberliegende Schutzschicht auf,
die die Elemente vor Umwelteinflüssen
schützt. Eine
derartige Schutzschicht kann teilweise transparent und/oder isolierend
ausgebildet sein. Die Schutzschicht kann beispielsweise aus einem
Kunststoff bestehen. Die Schutzschicht kann durch einen zusätzlichen
Druckschritt oder durch Laminineren auf das Wert- oder Sicherheitsdokument
aufgebracht werden. Im Falle der Ausbildung analog zu dem Ausführungsbeispiel,
das anhand von
Durch die vorstehend angeführten Ausführungsbeispiele der Erfindung können sowohl Public-Feature-Sicherheitsmerkmal als auch maschinenlesbare Sicherheitsmerkmale realisiert werden. Es ist sogar möglich, beide Arten von Sicherheitsmerkmalen innerhalb eines Sicherheitsmerkmals anzuordnen.By the above embodiments of the invention both public feature security feature and machine-readable Security features are realized. It's even possible, both Types of security features within a security feature to arrange.
- 11
- Dokumentdocument
- 22
- Ausgabe- oder SendeeinheitOutput- or transmitting unit
- 33
- Energiequelleenergy
- 44
- Leitungmanagement
- 55
- Leitungmanagement
- 66
- BereichArea
- 77
- BereichArea
- 88th
- BereichArea
- 99
- Kontaktflächecontact area
- 1010
- Kontaktflächecontact area
- 1111
- FingersFingers
- 1212
- Farbecolour
- 1313
- externe Energiequelleexternal energy
- 1414
- Laserstrahllaser beam
- 1616
- Dokumentdocument
- 1717
- Energiequelleenergy
- 1818
- Leitungmanagement
- 1919
- Leitungmanagement
- 2020
- Ausgabe- oder SendeeinheitOutput- or transmitting unit
- 2121
- Peltier-ElementPeltier element
- 2222
- Sicherheitsmerkmalsafety feature
- 2323
- Trägercarrier
- 2424
- Metallpastemetal paste
- 2525
- Metallpastemetal paste
- 2626
- Kontaktflächecontact area
- 2727
- Kontaktflächecontact area
- 2828
- thermochrome Farbethermochromic colour
- 2929
- Metallstreifenmetal strips
- 3030
- Metallstreifenmetal strips
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