Ценный документ с люминесцентными свойствами
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к средствам защиты ценных документов. Техническим результатом является повышение степени защиты. В заявке описана система люминесцентных защитных признаков, люминесцентный защитный признак, а также устройство и способ для проверки этого люминесцентного защитного признака. Система ценных документов включает в себя люминесцентные материалы, обладающие невидимым, но машиночитаемым спектральным кодом, образованным, по меньшей мере, двумя указанными материалами с перекрывающимися спектральными полосами в качестве отклика, при этом каждый материал представляет собой порошковый пигмент и содержит матрицу с внедренным люминофором. 8 н. и 47 з.п. ф-лы, 6 ил., 4 табл.
Реферат
Изобретение относится к люминесцентному защитному признаку, который под воздействием возбуждения испускает люминесцентное излучение.
Аналогичным образом настоящее изобретение относится к основе, снабженной вышеупомянутым люминесцентным защитным признаком.
Настоящее изобретение также относится к устройству и способу для проверки люминесцентного защитного признака основы, позволяющим, например, определить подлинность этой основы.
Известно применение люминесцентных веществ для маркировки банкнот. В частности, известна технология независимой оценки разных люминесцентных веществ в маркировке объекта при одновременном использовании нескольких разных люминесцентных веществ для его защиты от подделки. Предпосылкой для этого служил тот факт, что различные типы подобных веществ испускают излучение в разных спектральных диапазонах. В частности для этого использовались вещества, испускавшие излучение в видимом диапазоне спектра под воздействием ультрафиолетового или инфракрасного возбуждающего излучения, такие как люминофоры, длина волны возбуждающего излучения для которых больше длины волны индуцированного излучения, либо легированный европием ванадат иттрия или легированный марганцем силикат.
Для защиты соответствующего объекта люминесцентные материалы наносились методом печати на материал-подложку или включались в ее состав, например, вводились в состав бумаги или также в состав защитных элементов, таких как защитные нити или неравномерно окрашенные защитные волокна.
Однако даже при одновременном использовании нескольких люминофоров, их отдельные излучения оценивались независимо друг от друга, а когда спектры их излучений совпадали, такая оценка становилась полностью невозможной. Это облегчало жизнь фальсификаторам, во-первых, при выявлении расположенных вдали друг от друга одиночных спектральных полос люминесцентного излучения, и, во-вторых, при имитации таких спектральных полос при помощи сходных веществ.
Другая известная идея состоит в том, чтобы использовать наличие и отсутствие отчетливо обособленных спектральных полос люминесцентного излучения при наложении иных спектров излучения для кодирования с целью увеличить количество различимых кодов. Получаемые таким образом разнообразные коды позволяют, например, определять различные номиналы банкнот или виды валют. Однако такие спектральные коды с отчетливо обособленными полосами спектра люминесцентного излучения имеют недостаток, заключающийся в том, что фальсификатор вновь может легко проанализировать их и, исследовав несколько банкнот, может также легко определить код, например, использующийся в случае отдельных номиналов банкнот.
В публикации ЕР 1182048 описывается пример способа, используемого для определения подлинности ценного документа, в котором излучение люминесцентного свойства защиты уже является закодированным, а данное излучение сравнивается с контрольным спектром излучения.
Помимо данного подхода существует множество других систем для автоматической проверки банкнот. Применяемые для этих целей датчики в течение последних нескольких лет получили широкое распространение, поскольку, не только как это было прежде, лишь эмитирующие деньги центральные банки, но и все увеличивающееся количество коммерческих банков и торговых организаций стали применять устройства для автоматической проверки банкнот, такие как машины для пересчета денег, машины для сортировки денег, машины для приема денежных депозитов или торговые автоматы.
Такое разрастающееся за пределы банковского сектора распространение иногда весьма высококачественных датчиков для проверки банкнот имеет негативную сторону в том смысле, что фальсификаторы также в растущих объемах получают возможность приобретать такие датчики и могут, путем анализа сигналов измерений указанных аппаратов, соответствующим образом адаптировать свои подделки.
Для решения этой проблемы в публикации WO 97/39428 предлагается решение, согласно которому банкнота должна содержать средство высокой степени защиты, состоящее из смеси двух разных веществ, введенных в состав или нанесенных на бумагу, а также средство низкой степени защиты, состоящее из другого вещества. Описывается, что средство высокой степени защиты используется для проверки в таких требующих высокого уровня безопасности местах, как банки, в то время как средство низкой степени защиты используется для проверки лишь в таких не требующих высокого уровня безопасности местах, как установленные в общедоступных местах торговые автоматы.
Однако такое объединение веществ, обладающих различными защитными свойствами и применяющихся для разных категорий безопасности, увеличивает затраты, необходимые для соответствующего выбора веществ с должными свойствами и, таким образом, повышает затраты на производство соответствующих ценных документов.
Следовательно, существует необходимость в альтернативной системе обеспечения защиты банкнот от подделки, которая будет учитывать вышеупомянутые проблемы, возникающие в результате широкого распространения датчиков для проверки банкнот.
Исходя из вышеизложенного, в основу настоящего изобретения была положена задача повышения степени защиты от подделки банкнот или иных ценных документов.
Решение этой задачи достигается совокупностью признаков независимых пунктов формулы изобретения.
Необходимо подчеркнуть, что признаки зависимых пунктов формулы изобретения и варианты осуществления изобретения, изложенные в последующем описании, могут быть использованы в комбинации или также независимо друг от друга и от объекта независимых пунктов формулы изобретения.
Основами (подложками) в контексте настоящего изобретения обычно являются защищенные от подделки документы, такие как банкноты или чеки, ценные документы, изготовленные из бумаги и/или полимеров, такие как паспорта, защищенные от подделки карты, например идентификационные или кредитные карты, этикетки для защиты (от подделки или кражи) предметов роскоши и т.д.
Согласно настоящему изобретению определение термина "основа" также включает возможные промежуточные продукты, используемые при изготовлении защищенных от подделки документов. Такими продуктами могут быть, например, материалы-подложки с защитным признаком, которые применяются или входят в состав подлежащей защите от подделки конечной основы. Таким материалом-подложкой, например, может быть пленочный элемент, такой как нить безопасности с защитными свойствами. Этот материал-подложка крепится известным образом к защищаемому объекту, такому как банкнота.
Согласно настоящему изобретению формулировка "основа с защитным признаком" означает, что защитный признак соединен с основой любым возможным способом. Это делается следующим образом.
Защитный признак может быть нанесен на основу, например, напрямую при помощи печати, распыления, рассеивания по поверхности и т.д., либо опосредованно при помощи приклеивания или ламинирования - припрессовывания материала с таким защитным признаком к основе.
Альтернативным образом защитный признак может быть внедрен в саму основу, то есть он может быть включен в состав материала бумажной или полимерной основы. Например, защитный признак может быть смешан с бумажной массой в процессе производства бумаги, или он может быть добавлен к полимерному материалу при экструзии пленок.
Термин "излучение" не ограничивается видимым излучением (ВИ), но также включает другие виды излучения, такие как излучение в инфракрасной области (ИК), ближней (длинноволновой) инфракрасной области (БИК) или в ультрафиолетовой области (УФ) спектра. В данной заявке комбинация указанных видов излучения также определяется термином "излучения". Это относится как к излучению возбуждения, так и к индуцированному излучению.
Предпочтительно, чтобы возбуждение осуществлялось излучением в невидимых невооруженным глазом диапазонах спектра, и особенно предпочтительно, чтобы оно осуществлялось излучением в ИК-, БИК- или УФ-областях спектра или комбинацией таких излучений.
Термин "сигнал отклика" относится к излучению, которое испускается люминесцентным защитным признаком в ответ на воздействие, или облучение, возбуждающим излучением. Сигнал отклика обычно находится в невидимом диапазоне спектра и может быть представлен излучением, например, в ИК-, БИК- и/или УФ-областях спектра или комбинацией таких излучений. Сигнал отклика представлен в виде спектра излучения, т.е. зависимости интенсивности люминесценции от длины волны индуцированного излучения.
Альтернативным образом сигнал отклика может быть представлен в виде спектра возбуждения, т.е. зависимости интенсивности люминесцентного излучения от длины волны возбуждающего излучения.
Дальнейшие варианты осуществления настоящего изобретения и его преимущества рассматриваются в следующем описании, поясняемом чертежами, на которых показано:
на фиг.1 - схематическое изображение предлагаемой в изобретении основы,
на фиг.2 - схематическое изображение считывающего устройства, используемого для считывания данных излучения люминесцентного защитного признака, соединенного с такой основой,
на фиг.3 - пример сигнала отклика такого люминесцентного защитного признака в схематическом представлении,
на фиг.4 - следующий пример сигнала отклика люминесцентного защитного признака в схематическом представлении,
на фиг.5 - следующий пример сигнала отклика люминесцентного защитного признака в схематическом представлении и
на фиг.6 - еще один пример сигнала отклика люминесцентного защитного признака в схематическом представлении.
Общие замечания
На фиг.1 изображена основа 10, которая - в данном случае в качестве примера - является банкнотой 10.
Как было упомянуто выше, в виде основы 10 также может выступать любой другой объект, включая основы промежуточных продуктов в виде материала-подложки, такого как пленка или нить, соединенных с конечной основой, которая и подлежит защите. Основа 10 содержит люминесцентный защитный признак 100.
Защитный признак 100 может быть соединен с основой 10 любым из упомянутых выше способов.
Защитный признак 100 включает вещества с люминесцентными свойствами, которые испускают люминесцентное излучение в ответ на возбуждающее излучение. Такой сигнал отклика содержит информацию, основанную на спектральном распределении индуцированного и/или возбуждающего излучения (например, распределение интенсивности индуцированного излучения в диапазоне длин волн).
Материалы люминесцентного защитного признака
Предпочтительно, чтобы люминесцентный защитный признак 100 содержал по меньшей мере два люминесцентных материала, спектры излучения и/или возбуждения которых различны, а сигналы отклика находятся в смежных областях спектра.
Возбуждение и излучение материалов с люминесцентными свойствами может осуществляться в УФ-, ВИ- и/или ИК-областях спектра. При этом в дальнейшем описании ИК-область спектра также будет включать БИК-область.
В качестве примера могут использоваться вещества, возбуждаемые в УФ-области и излучающие в видимой области спектра, такие как легированный европием ванадат иттрия Eu:YVO4, легированный марганцем кремний и т.д. Также возможно использовать люминесцентные вещества, возбуждаемые в видимой области спектра и излучающие в видимой области. Далее также можно использовать вещества, возбуждаемые в видимой области и излучающие в инфракрасной области спектра. Также можно использовать вещества, возбуждаемые в инфракрасной области и излучающие в видимой области спектра, такие как люминофоры, длина волны излучения которых больше длины волны возбуждающего света. Предпочтительными являются люминесцентные вещества, возбуждаемые в УФ-области спектра и также излучающие в УФ-области. Вещества, возбуждаемые в инфракрасной области спектра и излучающие в инфракрасной области, также являются предпочтительными.
Примеры веществ, возбуждаемых УФ-излучением и люминесцирующих в видимой области спектра (УФ-ВИ):
Согласно настоящему изобретению следующие химические соединения могут использоваться в качестве веществ, возбуждаемых в ультрафиолетовой (УФ) и излучающих в видимой (ВИ) областях спектра (см.табл.1):
Таблица 1 | |
Химическое соединение | Максимум спектра излучения λмакс, нм |
Mn:Zn2SiO4 | 520 |
Ag,Ni:ZnS | 460 |
Eu:YVO4 | 632 |
Eu:хелат | 600 |
Mn,Pb:CaSiO3 | 610 |
Mn:KMgF3 | 596 |
Pr:Y2O2S | 515 |
Tb:Y2O2S | 544 |
Tb:La2O2S | 548 |
Ce:Y2SiO5 | 415 |
Dy:YVO4 | 570 |
Ti:Ba2P2O7 | 500 |
Примеры веществ, возбуждаемых видимым излучением и люминесцирующих в ИК-области спектра (ВИ-ИК):
Согласно настоящему изобретению следующие химические соединения могут использоваться в качестве веществ, возбуждаемых излучением в видимой области (ВИ) и излучающих в инфракрасной области спектра (ИК):
ErGd2O2S,
ErNaYW2O6,
Yb,Er:CaF2.
Указанные вещества возбуждаются на длине волны возбуждения, примерно равной 550 нм, и излучают на длине волны излучения, примерно равной 1100 нм.
Примеры веществ, возбуждаемых ИК-излучением и люминесцирующих в видимой области спектра (ИК-ВИ):
Вещества, возбуждаемые в инфракрасной (ИК) и излучающие в видимой области спектра (ВИ), являются так называемыми преобразователями излучения с повышением частоты. Согласно настоящему изобретению можно использовать следующие вещества:
Yb,Er:Y2O2S,
Yb,Er:YVO4,
Yb,Er:стекло ZBLAN.
Примеры веществ, возбуждаемых УФ-излучением и люминесцирующих в УФ-области спектра (УФ-УФ):
Согласно настоящему изобретению следующие химические соединения могут использоваться в качестве веществ, возбуждаемых в ультрафиолетовой (УФ) и излучающих в ультрафиолетовой (УФ) области спектра:
Ce:YPO4 (максимум спектра излучения на 380 нм),
Pr:GdBO3 (максимум спектра излучения на 312 нм),
Ce:SrAl12O19 (максимум спектра излучения на 305 нм),
Pb:BaSi2O5 (максимум спектра излучения на 350 нм),
Eu:SrBeO7 (максимум спектра излучения на 370 нм).
Примеры веществ, возбуждаемых ИК-излучением и люминесцирующих в ИК-области спектра (ИК-ИК):
Согласно настоящему изобретению следующие химические соединения могут использоваться в качестве веществ, возбуждаемых в инфракрасной (ИК) и излучающих в инфракрасной (ИК) области спектра:
ErCaF2Er:LiYF4,
Er:KY(WO4)2,
Er:YAG,
где указанные вещества возбуждаются на длине волны, примерно равной 850 нм, и излучают на длине волны, примерно равной 1500 нм.
Подобным образом возможно использовать
Nd:Y3Ga5O12,
Nd:KY(WO4)2,
Nd:SrAl12O19,
Nd: стекло ZBLAN,
где указанные вещества возбуждаются на длине волны, примерно равной 800 нм.
Также можно использовать:
Pr:SrMoO4 с излучением на длине волны, примерно равной 1040 нм,
V:MgF2 с излучением на длине волны, примерно равной 1122 нм, и
Ni:MgO с излучением на длине волны, примерно равной 1314 нм.
Согласно настоящему изобретению, в частности, необходимо использовать люминесцентные вещества, содержащие люминофор в матрице. Люминофорами могут быть ионы или молекулы.
Особенно предпочтительно использовать в качестве люминофоров редкоземельные элементы, такие как La, Се, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Но, Er, Tm, Yb, Lu, или же ионы Bi, Pb, Ni, Sn, Sb, W, Tl, Ag, Cu, Zn, Ti, Mn, Cr или V, равно как и органические люминофоры или любую комбинацию из указанных люминофоров.
Примеры люминофоров в виде флуорофоров перечислены в таблице 2. Указанные значения длин волн возбуждения и максимума спектра излучения являются приблизительными, поскольку эти значения сильно зависят от исходной матрицы, в которую флуорофоры внедрены (смещающий эффект растворителя).
Таблица 2 | ||
Флуорофор | Длина волны возбуждения, нм | Максимум спектра излучения, нм |
Родамин 6G | 520 | 560 |
Родамин 700 | 645 | 644 |
Карбазин 720 | 650 | 670 |
Иридий 125 | 760 | 850 |
Иридий 144 | 780 | 850 |
HDITCI* | 780 | 830 |
* 1,1',3,3,3',3'-гексаметил-4,4',5,5'-дибензо-2,2'-индотрикарбоцианин йодид |
Другими примерами органических люминофоров являются 3-фенилы, 4-фенилы, 5-фенилы, 6-фенилы, оксазолы, фенилфуран, оксадиазолы, стильбен, карбостирол, кумарин, стирол-бензол, сульфафлавин, карбоцианин-иодид, флуоресцеин, флуорол, родамин, сульфор-ходамин, оксазин, карбазин, пиридин, гексацианин, стирилы, фталоцианин, нафталоцианин, гексадибензоцианин, дикарбоцианин.
Как возможный вариант, органические люминофоры должны быть стабилизированы соответствующими методами, если их стабильность не является достаточной для применения.
В качестве матриц, в частности, применяются кристаллические решетки таких неорганических веществ, как YAG (алюмоиттриевый гранат), ZnS, YAM (моноклинный алюминат иттрия), YAP (иттрий-алюминиевый перовскит), цеолит типа AlPO5, Zn2SiO4, YVO4, CaSiO3, KMgF3, YaO2S, La2O2S, Ba2P2O7, Gd2O2S, NaYW2O6, SrMoO4, MgF2, MgO, CaF2, Y3Ga5O12, KY(WO4)2, SrAl12O19, ZBLAN, LiYF4, YPO4, GbBO3, BaSi2O5, SrBeO7 и т.д.
Также подходящими являются матрицы таких органических веществ, как полиметилметакрилат, полиэтилен, поливинилбутират, полистирол, полипропилен и т.д.
Предпочтительно использовать неорганические люминесцентные вещества, в матрицах которых присутствуют редкоземельные элементы. В частности можно использовать следующие вещества:
КЕ:A2O3,
где RE означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Се, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb,
А означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Y, La, Gd, Lu, Sc, Al, Hf.
RE: A2O3S,
где RE означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Се, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb,
А означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Y, La, Gd, Lu.
RE:ADO4,
где RE означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Се, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Но, Er, Tm, Yb,
А означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Zn, Sn,
D означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Si, Ge.
RE:A5D(EO4)3 или RE:A2D(EO4)2,
где RE в соответствующих случаях означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Се, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Но, Er, Tm, Yb,
А в соответствующих случаях означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Са, Sr, Ba,
D в соответствующих случаях означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей F, C1, ОН,
Е в соответствующих случаях означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Р, Sb, Bi, V, Nb, Та.
RE:A3D,
где RE означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Се, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Но, Er, Tm, Yb,
А означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Li, Na, К,
D означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Р, Sb, Bi, V, Nb, Та.
RE: A3D2-XE3+XO12, где 0<=х<=2, и
RE означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Се, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Но, Er, Tm, Yb,
А означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Y, La, Gd, Lu,
D означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Al, Ga, Tl, Sc, Fe, Cr,
Е означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей, Al, Ga, T1, Fe.
RE:ADO4,
где RE означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Се, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb,
А означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Са, Sr, Ва, Рb,
D означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Cr, Mo, W, S, Se, Те.
RE:AD(EO4)2,
где RE означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Се, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Но, Er, Tm, Yb,
А означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Li, Na, К,
D означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Y, La, Gd, Lu,
Е означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Р, Cr, Mo, W, S, Se, Те.
RE:A2DO8,
где RE означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Се, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Но, Er, Tm, Yb,
А означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Y, La, Gd, Lu,
D означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Cr, Mo, W, S, Se, Те.
RE:ADE2O6, где
RE означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Се, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Но, Er, Tm, Yb,
А означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Li, Na, К,
D означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Y, La, Gd, Lu,
Е означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Мо, W.
RE:ADO4, где
RE означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Се, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb,
А означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Се, Y, La, Gd, Lu,
D означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Р, V, Sb, Nb, Та.
RE:A2DEO8,
где RE означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Се, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Но, Er, Tm, Yb,
А означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Y, La, Gd, Lu,
D означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Si, Ge, Sn,
Е означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Cr, Мо, W.
RE:AD5O14,
где RE означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Се, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Но, Er, Tm, Yb,
А означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Y, La, Се, Gd, Lu,
D означает Р.
RE:AD12O19,
где RE означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Се, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Но, Er, Tm, Yb,
А означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Y, La, Се, Gd, Lu,
D означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Al, Ga, Tl, Sc.
RE:AD4O7,
где RE означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Се, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb,
А означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Са, Sr, Ba, Mg,
D означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Al, В.
RE:ADO5,
где RE означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Се, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Но, Er, Tm, Yb,
А означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Y, La, Gd, Lu, Sc,
D означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Si, Ge.
RE:ADTiO6,
где RE означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Се, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Но, Er, Tm, Yb,
А означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Y, La, Gd, Lu, Sc,
D означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Nb, Та.
RE:AF2 или RE:AD2E2G3O12, или RE:A2DG2O7, где
RE в соответствующих случаях означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Се, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Но, Er, Tm, Yb,
А в соответствующих случаях означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Са, Sr, Ba,
D в соответствующих случаях означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Mg, Са, Sr,
Е в соответствующих случаях означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Y, La, Се, Gd, Lu,
G в соответствующих случаях означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Si, Ge, Sn.
RE:ADO4,
где RE означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Се, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb,
А означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Li, Na, К,
D означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Р, Nb.
RE:AE или RE:ADE2, или RE:ADO,
где RE в соответствующих случаях означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Се, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Но, Er, Tm, Yb, Си, Ag, Mn, Pb, Ni,
А в соответствующих случаях означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Zn, Cd,
D в соответствующих случаях означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Zn, Cd,
Е в соответствующих случаях означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей S, Se.
Ti:ADSiO3,
где А означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Mg, Ca, Sr,
D означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Mg, Ca, Sr.
Ti:AD2O7,
где А означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Mg, Ca, Sr, Ва,
D означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Р, Sb.
РЕ:A3D3O9,
где RE означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Се, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Но, Er, Tm, Yb,
А означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Y, La, Gd, Lu,
D означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Al, Ga, Sc.
RE:А3(DO4)2,
где RE означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Cu, Се, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb,
А означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Mg, Ca, Sr, Ba,
D означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Р, Sb, Bi, V, Nb, Та.
λ:A5O(EO4)3 или X:A2D(EO4)2, или λ:AO2Al16O27,
где λ в соответствующих случаях означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Mn, Eu,
А в соответствующих случаях означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Ca, Sr, Ba,
D в соответствующих случаях означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей F, C1, ОН,
Е в соответствующих случаях означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Р, Sb, Bi, V, Nb, Та,
G означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Mg, Ca, Sr, Ba.
Мn:A2D,
где А означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Li, Na, К,
D означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Р, Sb, Bi, V, Nb, Та.
Mn:AD(EO4) или Mn:A2EO4 или Mn:GEO4,
где А в соответствующих случаях означает Zn,
D означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Be, Mg, Ca, Sr, Ba,
Е в соответствующих случаях означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Si, Ge, Sn, Ti, Zr,
G означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Ge, Sn.
Mn:А3(DO4),
где А означает Zn,
D означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Р, Sb, Bi, V, Nb, Та.
Mn:ADO3,
где А означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Mg, Ca, Sr, Ba,
D означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Si, Ge, Sn.
Eu:AB4O7 или Еu:A3P2O7,
где А в соответствующих случаях означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Mg, Ca, Sr, Ba.
Eu:AB4O7, или Eu:ASO4, или Eu:A4Al14O25, или Eu:AAl2Si2O8,
где А в соответствующих случаях означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Mg, Ca, Sr, Ba.
Eu:AD3(EO4)2,
где А означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Mg, Ca, Sr, Ba,
D означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Mg, Ca, Sr, Ba,
Е означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Р, Sb, Bi, V, Nb, Та.
Pb:AD2O5 или Pb:ADO3,
где А в соответствующих случаях означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Mg, Ca, Sr, Ba,
D в соответствующих случаях означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Si, Ge, Sn.
Pb:A2DSiO7, или Pb:ASiO3, или Pb:ASi2O7, или Pb:A3Si2O7,
где А в соответствующих случаях означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Mg, Ca, Sr, Ba,
D означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Mg, Zn.
Pb:ADO4,
где А означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Mg, Ca, Sr, Ba,
D означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Cr, Mo, W.
Bi:A3ECl6,
где А означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Li, Na, К, Cs,
Е означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Y, La, Се, Gd, Lu.
В1:АВО3,
где А означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Sc, Y, La.
Bi:ADB4O12,
где А означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Y, La, Се, Gd, Lu,
D означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Al, Ga, T1.
Bi:ADAlO4 или Bi:DOCl, или Bi:D2O3, где
А в соответствующих случаях означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Mg, Ca, Sr, Ba,
D в соответствующих случаях означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Y, La, Се, Gd, Lu.
Bi2Al4O9 или Bi4AlGe3O12
Bi:ADO4,
где А означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Y, La, Gd, Lu,
D означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Р, V, Sb, Nb, Та.
Sn:А3(DO4)2 или Sn:A2D2O7,
где А в соответствующих случаях означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Al,
D в соответствующих случаях означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Р, Sb, Bi, V, Nb, Та.
Sb:A5D(EO4)3 или Sb:A5-XD1-X(EO4)3(SbO)X, где 0<=х<=0,1, и
А в соответствующих случаях означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Са, Sr, Ba,
D в соответствующих случаях означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей F, Cl, ОН,
Е в соответствующих случаях означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Р, Sb, Bi, V, Nb, Та.
W:AWO4,
где А означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Mg, Са, Sr, Ba.
T1:A(DO4)2,
где А означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Mg, Са, Sr, Ba, Zn,
D означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Р, Sb, Bi, V, Nb, Та.
Ni:AO,
где А означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Mg, Са.
V:AF2,
где А означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Mg, Са, Sr.
V:A2D3F19,
где А означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Mg, Са, Sr, Ba,
D означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Y, La, Gd, Lu.
V:AD5O14,
где А означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Y, La, Gd, Lu, Се,
D означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Р, Sb.
V:ADE4O12,
где А означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Li, Na, К,
D означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Y, La, Gd, Lu, Ce,
Е означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Р, Sb.
Y:АВ4(EO4)3О,
где А означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Mg, Ca, Sr, Ba,
D означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Y, La, Gd, Lu,
Е означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Si, Ge, Sn, Pb.
RE:стекло,
где RE означает один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Се, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb,
стекло означает стекло ZBLAN, AZF, кальциево-алюминатное стекло, фторидное стекло, фторфосфатное стекло, силикатное стекло, сульфидное стекло, фосфатное стекло, германатное стекло.
Пример для получения органических систем:
Для получения органических люминесцентных веществ, которые могут быть использованы согласно настоящему изобретению, флуорофор растворяют в органической матрице, полностью полимеризируют и измельчают замораживанием. Полученные подобным образом пигменты могут быть подвергнуты дальнейшей обработке посредством необязательной добавки TiO2 и смешивания результата со связующим веществом с получением печатной краски.
Альтернативным образом на первой стадии может быть изготовлена беспримесная матрица в форме порошка, а затем, на второй стадии, она вместе с флуорофором будет подвергнута обработке под давлением в автоклаве.
Из числа возможных люминофоров и матриц предпочтительно использовать комбинации люминофоров в виде редкоземельных элементов и неорганические матрицы, и комбинации органических люминофоров с органическими матрицами.
Тем не менее, также допускается использование в качестве люминесцентного вещества хелатов, причем в этом случае, например, редкоземельный элемент внедряется в органическую матрицу.
Согласно настоящему изобретению для получения перекрывающихся спектров излучения предпочтительно использовать системы, базирующиеся на редкоземельных элементах. Эти системы основаны на люминесценции ионов редкоземельных элементов, помещенных в исходную кристаллическую решетку основного вещества, так называемую "матрицу".
Предпочтительно, чтобы по меньшей мере два люминесцентных вещества с перекрывающимися спектрами излучения имели одинаковые матрицы, но разные люминофоры, или же разные матрицы с одинаковым люминофором.
Если используется лишь один люминофор в разных кристаллических решетках основного вещества, то данные кристаллические решетки могут различаться по своей кристаллографической конфигурации и/или химическому составу.
Изменение кристаллографической структуры и/или химического состава кристаллической решетки основного вещества, однако, приводит лишь к незначительному различию спектров излучения указанных люминесцентных веществ, вследствие чего они перекрывают друг друга, согласно идее настоящего изобретения.
Во-первых, матрицы могут иметь одинаковый химический состав (например, могут быть получены из одинаковых химических элементов, обычно с различным содержанием указанных элементов), но при этом обладать разными кристаллографическими конфигурациями.
Такие матрицы образуют семейство матриц, которые весьма сходны друг с другом по химическому составу, но различаются по своей кристаллографической структуре. К примерам такого семейства можно отнести матрицы АИГ (алюмо-иттриевый гранат Y3Al5O12) и матрицы МАИ (моноклинный алюминат иттрия Y4Al2O9).
Если фальсификатор при помощи химического анализа попытается определить тип использованного люминесцентного вещества в целях подделки основы путем имитации данного вещества, то он, возможно, сможет проанализировать отдельные элементы, но соответствующую кристаллографическую конфигурацию матрицы учесть будет невозможно. Фальсификатор придет к предположению, что в люминесцентном веществе присутствует лишь одна матрица. Если, воспроизводя защитный признак, он не примет во внимание роль соответствующих кристаллографических структур разных матриц в определении подлинности проверяемого документа, то имитация люминесцентного защитного признака будет содержать не оба люминесцентных материала, а лишь один.
Во-вторых, матрицы могут обладать одинаковой кристаллографической конфигурацией, но иметь разный химический состав.
Такие матрицы могут быть получены для заданной кристаллографической структуры, включающей атомы или группы атомов, выбранные, например, из числа О, N, С, Y, Al, Fe, Cr, P, W, Si, Zn, Gd, Ga, S, La, Ca.