非周期性砖形体文件安全元件的制作方法
【专利说明】非周期性砖形体文件安全元件 发明领域
[0001] 本发明涉及文件安全领域并涉及用于文件和制品的防伪的安全元件，以及生产所 述安全元件的方法。
[0002] 发明背景
[0003] 价值文件如纸币通常是伪造的对象，即伪造者试图复制原始文件并使复制品流 通，由此获得其面值。身份证件和赋予权益的文件如信用卡、通行卡或公共交通权证通常是 篡改的对象，即从其正规拥有者偷取文件的伪造者试图用自己信息代替正规拥有者的个人 信息，以使用文件赋予的权益。
[0004] 以防止价值文件的伪造或者赋予身份和权益的文件的篡改为目标，通常的实践是 保护敏感信息和/或将各种安全手段结合在这些文件中。
[0005] 安全手段的典型实例包括包含光学可变颜料、磁性或可磁化薄膜干涉颜料、干涉 涂覆颗粒、热致变色颜料、光致变色颜料、发光的、红外线吸收性、紫外线吸收性或磁性化合 物的安全丝或条、窗、纤维、板、箔、贴花、全息图、水印、安全油墨。除这些安全手段外，使用 结合粗线和细线雕刻和可变雕刻深度的刻花板的雕版印刷方法用于安全文件领域中，特别 是纸币领域中。
[0006] 包含敏感信息（如个性化信息）的安全文件可通过将敏感信息用包含特定安全材 料如发光的、IR吸收性或磁性化合物的油墨印刷而保护。敏感信息的鉴定则可通过检查文 件关于所述安全材料的存在而检验。该检查也可在机器上，使用相应的鉴定装置，例如具有 发光检测器的UV灯、IR相机或磁读写装置进行。
[0007] 还提出安全文件的印迹下或印迹上部件或部分，其用于接收具有表示各自领域和 包含在它中的敏感信息的真实性的图案或标记的敏感个性化信息。
[0008] 例如，用于接收支票标题的名称和/或签名和/或待支付货币量的银行支票的真 实领域用渗色性油墨图案预印。用任何其它信息取代真实信息的尝试要求通过摩擦或化学 处理除去或删除真实信息，所述处理不可挽回地导致下面印刷图案的破坏、劣化、污损或渗 色，因此揭示出篡改企图。负责银行相应地检测出欺诈，不兑付该支票。
[0009] 作为选择，身份证件的敏感个性化信息可用包含特定安全材料如发光化合物的清 漆套印，或者将文件上的相应区用安全箔层压在上面。取代该被保护文件上的敏感信息的 尝试要求除去或再应用所述清漆或所述安全箔，这可能导致文件上的可见痕迹，因此在目 测检查时揭示出篡改企图。然而，通常容易通过目测检查证明的该篡改可能逃过通过相机 的机器检查，例如用于机场的自动化登记终端上的护照鉴定，简单的原因在于机器检查要 求可借助一些支撑运算法则检查以例如得到清晰的真/假结果的安全文件。目前该领域中 存在短缺。
[0010] 需要适用于证明安全文件上的篡改企图的改进安全元件，特别是机器可读的安全 元件。
[0011] 概述
[0012] 惊讶地发现上述问题可通过安全元件或装置以及显示或鉴定个性化安全文件上 的敏感信息的篡改的方法而克服。
[0013] 本文描述和要求保护的是包含二维非周期性准晶砖形体作为鉴定和防伪手段的 安全元件，所述砖形体以材料或材料改性的形式嵌入所述元件中或者嵌在所述元件上。
[0014] 本文描述和要求保护的还有本文所述安全元件作为文件的鉴定和防伪手段的用 途。
[0015] 本文描述和要求保护的还有包含本文所述安全元件的文件，特别是价值文件或价 值商品。
[0016] 本文描述和要求保护的还有保护文件以防伪造的方法，所述方法包括如下步骤： 将二维非周期性准晶砖形体以材料或材料改性的形式嵌入所述文件包含的所述安全元件 中或者所述安全文件上。
[0017] 附图简述
[0018] 本发明可借助以下图解释：
[0019] 图1例示了二维正方形晶格（G，基准矢量u，V)在线（Z)上的不相称 (non-commensurate)投影的原理。所得距离（a，b)的线性砖形体为非周期性，但是准晶的。
[0020] 图2a显示平面中的砖形体，例如由沿着三维立方晶格的本体对角线周期性投影 产生的砖形体。
[0021] 图2b显示平面中的砖形体，例如由三维立方晶格的一般非周期性投影产生的砖 形体。
[0022] 图3显示平面中的砖形体，例如由四维超立方晶格的投影产生的砖形体 (Amman-Beenker 砖形体）。
[0023] 图4显示平面中的砖形体，例如由5维超立方晶格在与晶格本体对角线直交的平 面上的投影产生的砖形体（Penrose砖形体）。
[0024] 图5显示图4的Penrose砖形体的傅里叶变换。
[0025] 图6a显不Kepler砖形体，其涉及Penrose砖形体并考虑原始对称性通过砖块 (tile)的改进而由它得到。
[0026] 图6b显示Kepler-Penrose砖形体，其涉及Penrose砖形体并考虑原始对称性通 过砖块的改进而由它得到。
[0027] 图6c阐述了 Roger Penrose提出的原始砖形体（黑线）与"Kite"和"菱 形" Penrose砖形体的相同性。
[0028] 图7显示平面中的砖形体，例如由6维超立方晶格在平面上的投影产生的砖形体， 其中砖块根据投影系列着色。
[0029] 图8显示平面中的砖形体，例如由9维超立方晶格在平面上的投影产生的砖形体， 阐述了可在较高维投影的砖形体中得到的复杂性。
[0030] 图9a示意性地显示用不可见的IR-Iuminescent Penrose砖形体套印的纸币。
[0031] 图9b显示图9a的所述Penrose砖形体在所述IR发光的激发下的发光响应。
[0032] 图10显示图9a中所示纸币的IR-发光的Penrose砖形体的傅里叶变换。
[0033] 图11示意性地显示具有用非周期性Ammann-Beenker砖形体套印的两个可感知信 息领域的银行支票。
[0034] 详述
[0035] 以下定义用于解释说明书中讨论和权利要求书中描述的术语的含义。
[0036] 如本文所用，冠词"a"表示一以及多于一，且不必然将其指示的名词限于单数。
[0037] 如本文所用，术语"和/或"意指可存在所述组的元素中的所有或仅一种。例如， "A和/或B"应意指"仅A，或者仅B，或者A和B"。
[0038] 如本文所用，术语"约"意指所述量或值可以为指示的值或者围绕它的一些其它 值。该短语意欲传达在所述值的±5%范围内的类似值促进本发明相同的结果或效果。
[0039] 如本文所用，表述"二维砖形体"指一种或多种具有确定尺寸和形状的表面元素的 任何平面、表面填充布置。在本著作的上下文中，这类表面元素也称为砖块。
[0040] 如本文所用，表述"非周期性砖形体"指不具有沿着砖形体平面中的至少一个方向 周期性重复的砖形体。
[0041] 如本文所用，术语"准晶"意指具有内部对称元素，例如旋转对称和/或镜面对称， 但缺乏平移对称（translational symmetry)，即至少沿着一个维度上是非周期性的二维砖 形体。准晶存在于自然中，如D. Shechtman等人，Phys. Rev.Lett.53，1951，（1984)首次描 述的。
[0042] 本文描述了包含植入安全元件表面的至少一部分中或其上的二维非周期性准晶 砖形体作为鉴定和/或防伪手段的安全元件，所述砖形体以材料或材料改性的形式嵌入所 述安全元件中或嵌到所述安全元件上。
[0043] 根据一个实施方案，砖形体以材料的形式嵌入所述安全元件中或嵌到所述安全元 件上，所述材料优选为元件上的由油墨或涂料组合物构成的层。
[0044] 适于本发明的油墨或涂料组合物优选包含基料和一种或多种选自如下的组分： UV-、可见光-和IR吸收性材料；UV-、可见光-和IR-发光材料；铁磁材料、亚铁磁材料及其 组合。所述一种或多种组分可作为颜料、染料或者作为任何成型材料嵌入。优选，本文所述 一种或多种组分为本领域中用于显性和隐性文件安全性标记目的的安全组分。安全特征可 分类为"隐性"安全特征和"显性"安全特征。隐性安全特征提供的保护依赖于这类特征难 以检测，通常要求专业设备和知识检测的概念，"显性"安全特征依赖于可容易用独立的人 感官检测的概念，例如这类特征可能是可见的和/或可借助触觉检测，同时仍难以生产和/ 或