专利名称：有价文件的编码系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于待保护物件的编码。
背景技术：
为了给防伪纸提供易于机器读取的编码，印刷物WO 01/48311中提出了为防伪纸设置至少两类斑纹纤维(mottling fiber)，它们在其发光性质方面是不同的。在各个情况下，仅有所述不同斑纹纤维中的一种位于防伪纸的确定未受覆盖的局部区域中，从而该局部区域的几何结构和斑纹纤维的存在与否可以产生编码。然而，由此可产生的几何结构的数量受到限制，因为防伪纸上可利用的空间非常有限。
发明内容
鉴于此，本发明针对提出一种编码的问题，该编码的编码可能性数量增加。
所提出的问题可以通过具有主权利要求的特征的编码进行解决。本发明有利的发展是从属权利要求的主题。
根据本发明，该编码具有至少一对彼此相关的发光物质，所述至少一对彼此相关的发光物质具有在可见光谱范围之外的共同发射范围内发射的第一和第二发光物质。第一和第二发光物质的发射光谱在所述发射范围的至少一个子范围上重叠，从而第一发光物质的发射光谱在特征上由第二发光物质的发射光谱补充。这提供了高质量和高安全性的编码，其中彼此补充的光发射的光谱分辨率仅可以利用巨大的技术努力才能获得。同时，大量编码可以通过可能的多对发光物质的多样性而产生。
在有利的实施例中，两发光物质的共同发射范围从约750nm延伸至约2500nm，优选地从约800nm延伸至2200nm，尤其优选地从约1000nm延伸至约1700nm。如果与编码相关的光发射位于约1000nm以上的范围内，其就排除了由市场上可获得的硅基红外检测器进行的相对简单的检测。
在优选实施例中，第一和/或第二发光物质是基于掺杂的主晶格形成的。所述发光物质可以通过例如直接辐照至发光离子的吸收带并且所述发光离子由此发射而受到激励。在优选的变形中，也可以使用吸收性主晶格或者所谓的感光剂(sensitizer)，所述感光剂吸收激励辐射并将其转移至发光离子，然后发光离子自身以其特征波长进行发射。显然，主晶格和/或掺杂剂对于两特征物质可以不同，以获得不同激励和/或发射范围。
在优选实施例中，主晶格在可见光谱范围内吸收，并且可选地，其在高达约1.1μm的近红外范围内附加地吸收。可以由光源(例如，卤素灯、闪光灯、LED、激光或者氙弧灯)高效地进行激励，从而仅需要少量的发光物质。少量物质防止潜在的伪造者对所使用的物质进行检测。如果主晶格在高达约1100nm的近红外下吸收，就可以抑制掺杂剂离子的易于检测的发射谱线，而仅保留在更加难以检测的更大波长下的发射。
在备选的优选实施例中，使用即使在可见光谱范围内也吸收的发光物质，优选地在可见光谱范围的大部分上，尤其优选地在近红外区域内。那么，在那些更易于接近的光谱范围内的发射也得以抑制。
在本发明编码的有利变形中，第一和/或第二发光物质是基于掺杂有稀土元素的主晶格的发光物质。可以在此使用的掺杂剂特别是钕、铒、钬、铥、镱、镨、镝或者所述元素的组合。
根据另一有利变形，第一和/或第二发光物质是基于掺杂有发色团(chromophore)的主晶格的发光物质，所述发色团是从钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜和锌组成的一组中选择出来的。WO 02/070279中所述的掺杂剂和主晶格也可以适于用作本发明编码中的发光物质。至少一种主晶格可以掺杂有多个发色团。显而易见，可以将这两种变形进行组合，即，一种发光物质是基于稀土掺杂的主晶格形成的，而另一种发光物质是基于掺杂有发色团的主晶格形成的。
主晶格可以具有例如钙钛矿型结构或者石榴石型结构。至少一种主晶格也可以由混合晶体形成。主晶格和掺杂剂的其他可能的实施例在EP-B-0 052624或者EP-B-0 053 124中得到了说明，在这一方面，本申请包括其公开内容。
根据本发明编码的优选实施例，第一和第二发光物质是基于不同主晶格形成的，所述主晶格具有不同强度的晶体场并分别掺杂有相同掺杂剂。在掺杂剂处晶体场的影响导致其电子能级相对于未受扰动状态移动。因为移动量对于不同能级发生变化，从而根据晶体场的强度和对称性，在电子能级的能量范围上产生移动，并由此在发射谱线的位置上也产生移动。如果为第一和第二发光物质选用相同掺杂剂，则通过适当选择具有不同强度晶体场的主晶格就可以按照受控的方式调整相关发射谱线相对于未受扰动发射的小的移动。
第一和第二发光物质的发光光谱补充地重叠的所述子范围优选地具有200nm或更小的宽度，优选地具有100nm或更小的宽度。在优选实施例中，所述子范围从约850nm延伸至约970nm。在其他同样有利的实施例中，该子范围从约920nm延伸至约1060nm，或者从约1040nm延伸至约1140nm，或者从约1100nm延伸至约1400nm，优选地从约1100nm延伸至约1250nm，尤其优选地从约1120nm延伸至约1220nm，或者从约1300nm延伸至约1500nm，或者从约1400nm延伸至约1700nm。
第一和第二发光物质在所述子范围内有利地具有至少一个发射谱线，在各个情况下，该发射谱线的位置具有约50nm或更小的间距，优选地具有约30nm或更小的间距，特别优选地具有约20nm或更小的间距，尤其优选地具有约10nm或更小的间距。发射谱线之间的此类小间距显著防止了检测到存在两种不同发光物质。在优选实施例中，发射谱线是窄带，并特别具有约50nm或更小的半宽(half-width)，优选地具有约30nm或更小的半宽，特别优选地具有约20nm或更小的半宽，尤其优选地具有约10nm或更小的半宽。
根据本发明有利的发展，编码包括其他发光物质，其具有位于所述子范围之外的至少一个发射谱线。该发射谱线优选地位于可见光谱范围之外，特别位于1100nm以上的红外光谱范围内。根据本发明，“红外光谱范围”应当理解为从750nm至更长的波长范围，优选从800nm至更长的波长范围。
编码也可以具有多对彼此关联的发光物质，所述发光物质可以分别按照所述方式形成。所述多对发光物质优选地彼此一致，从而两发光物质的发射光谱补充地重叠的子范围对于不同对添加剂是不同的。
也可以提供其他发光物质，其进一步补充本发明的成对的发光物质。从而，附加的发光物质可以在光谱的相同子范围内发射，并且进一步补充本发明的成对的发光物质的发射光谱。
通过不同掺杂剂和主晶格的变形和组合，可以产生多对发光物质或者发光物质混合物的多样性，其有关编码的发射谱线在各个情况下在不同光谱子范围内补充地重叠。这允许形成非常紧凑的编码，其在待保护物件上占据非常小的空间，同时具有高信息密度。编码可以通过在本发明的发射光谱的子范围内是否存在单种或几种发光物质形成，或者通过在不同子范围内是否存在单种或几种发光物质形成。
特别地，待保护的物件可以是有价文件，例如钞票、股票、债券、证书、息票、支票、高质量入场券、信用卡、身份证、护照和其他证明文件，以及用于生产此类有价文件的防伪纸。
至少一种发光物质可以印刷在有价文件上。多种发光物质，例如一对彼此关联的发光物质也可以在印刷油墨中一起印刷在有价文件上。为此而使用的印刷油墨可以是透明的，或者包括附加的着色剂，但是其一定不能妨碍发光物质的检测。优选地，它们在发光物质的激励范围和受观察的发射范围内具有透明区域。
有价文件优选地包括基片，其由印刷的或未印刷的棉纤维纸、棉/合成纤维纸、纤维素纸或者涂覆的、印刷的或未印刷的塑料膜形成。也可以使用层叠的多层基片。
一种或更多发光物质也可以结合于有价文件的体积中，特别是有价文件的基片中。将发光物质向纸基的体积中的结合可以通过例如印刷物EP-A 0659 935和DE 101 20 818中所述的方法进行。在这一方面，上述印刷物的公开内容包含于本申请中。
或者，发光物质也可以在纸张成形前任意地添加于造纸原料中。
下文中，将结合
本发明的进一步实施例和优点。为了清楚起见，附图没有按照实际尺寸和比例示出。
附图表述如下图1是根据本发明一个实施例的具有编码的待保护物件的示意图，以及图2是可用于图1的编码的不同发光物质的示意性发射图样。
具体实施例方式
图1示出待保护物件10，其设置有根据本发明一个实施例的编码11。
编码11包括两对彼此关联的发光物质12、13和14、15，在受到激励后，它们在1000和1500nm之间的红外光谱范围进行发射，在各个情况下，所进行的发射在子范围内彼此补充地重叠，下文中将对其进行更详细说明。沿着给定几何图案的具有第一对发光物质12、13的区域16，具有第二对发光物质14、15的区域17以及不具有发光物质的区域18的布置使得可以通过编码11表示任何信息，例如产品代码。
发光物质12和13分别基于钕掺杂主晶格而形成，并且分别具有在约1064nm范围内的发射谱线，如图2的左手部分所示。然而，两发光物质12、13基于不同主晶格而形成，其在钕离子的位置上产生不同强度的晶体场。
如上所述，对于所述两种发光物质，晶体场和钕离子之间的相互作用导致相对于未受扰动值轻微移动的发射谱线22或23。在该实施例中，第一发光物质12的发光图样22的峰值位置位于1065nm波长处，第二发光物质13的发光图样23的峰值位置位于约1090nm处。
如图2中可清楚看出的，两发光光谱22、23在约1000纳米至约1150纳米的子范围内彼此重叠，从而第一发光物质12的发射光谱22由第二发光物质13的发射光谱23补充。由于两条谱线之间的小距离，所以在先前不知道所采用的物质的情况下，实际上不能通过包络的发射曲线识别出存在两发光物质12和13，从而编码具有高的防伪性能。因为光谱是由不同矩阵产生，其中发光离子位于不同晶体场中，从而，单独而言，不存在产生相同发射光谱的矩阵。
图2的中间部分示出在1150至1250nm波长下与之相关的子范围内第二对发光物质的发光物质14和15的发射图样24和25。在该实施例中，各个发光物质14、15分别基于掺杂有发色团的主晶格而形成，所述发色团是从钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜和锌组成的一组中选择出来的。与第一对发光物质相同地，在没有进一步信息的情况下，实际上不可能通过两发光物质14、15的光发射的包络线推导出所使用的发光物质的类型。
作为进一步的示例，图2的右手部分示出了上述发光物质12和13在约1300nm波长下的光发射。在此，其结果也是紧靠在一起的狭窄发射谱线32和33，其共同的光发射仅可以通过高分辨率检测器进行分离。
除了两对发光物质12、13和14、15之外，编码11也可以包括其他发光物质，在受到激励后，所述其他发光物质在1100nm以上的波长下发射。发射波长是一致的(coordinate)，从而不落入第一或者第二对发光物质的重叠范围内。在一定区域内是否存在其他发光物质同样也可以用于编码，从而增加了编码可能性的数量。
图1所示的编码可用以产生例如三进制代码，其中状态“0”由不具有发光物质的区域表示，状态“1”由具有第一对发光物质12、13的区域表示，状态“2”由具有第二对发光物质14、15的区域表示。
这允许紧凑编码，其将高信息密度及小空间需求相结合。显而易见，使用上述其他发光物质或者使用上述类型的其他对发光物质允许更加密集的编码。
权利要求
1.一种具有至少一对彼此相关的发光物质的编码，所述至少一对彼此相关的发光物质具有在可见光谱范围之外的共同发射范围内发射的第一和第二发光物质，第一和第二发光物质的发射光谱在所述发射范围的至少一个子范围上重叠，从而第一发光物质的发射光谱在特征上由第二发光物质的发射光谱补充。
2.如权利要求1所述的编码，其特征在于，所述发射范围从约750nm延伸至约2500nm，优选地从约800nm延伸至约2200nm，尤其优选地从约1000nm延伸至约1700nm。
3.如权利要求1或2所述的编码，其特征在于，第一和/或第二发光物质是基于掺杂的主晶格形成的。
4.如权利要求1至3中至少一项所述的编码，其特征在于，第一和/或第二发光物质是基于掺杂有稀土元素的主晶格形成的。
5.如权利要求4所述的编码，其特征在于，主晶格掺杂有钕、铒、钬、铥、镱、镨、镝或者所述元素的组合。
6.如权利要求1至5中至少一项所述的编码，其特征在于，第一和/或第二发光物质是基于掺杂有发色团的主晶格形成的，所述发色团是从钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜和锌组成的一组中选择出来的。
7.如权利要求6所述的编码，其特征在于，所述至少一种主晶格掺杂有多个发色团。
8.如权利要求3至7中至少一项所述的编码，其特征在于，所述至少一种主晶格是由混合晶体形成的。
9.如权利要求3至8中至少一项所述的编码，其特征在于，第一和第二发光物质是基于不同主晶格形成的，所述主晶格具有不同强度的晶体场并分别掺杂有相同掺杂剂。
10.如权利要求1至9中至少一项所述的编码，其特征在于，第一和第二发光物质的发射谱线补充地重叠的所述子范围具有200nm或更小的宽度，优选地具有100nm或更小的宽度。
11.如权利要求1至10中至少一项所述的编码，其特征在于，第一和第二发光物质的发射光谱补充地重叠的所述子范围从约850nm延伸至约970nm，或者从约920nm延伸至约1060nm，或者从约1040nm延伸至约1140nm，或者从约1100nm延伸至约1400nm，优选地从约1100nm延伸至约1250nm，尤其优选地从约1120nm延伸至约1220nm，或者从约1300nm延伸至约1500nm，或者从约1400nm延伸至约1700nm。
12.如权利要求1至11中至少一项所述的编码，其特征在于，第一和第二发光物质在所述子范围内具有至少一个发射谱线，在各个情况下，所述发射谱线的位置具有约30nm或更小的间距，优选地具有约20nm或更小的间距，尤其优选地具有约10nm或更小的间距。
13.如权利要求1至12中至少一项所述的编码，其特征在于，编码包括其他发光物质，其具有位于所述子范围之外的至少一个发射谱线。
14.如权利要求13所述的编码，其特征在于，所述至少一个发射谱线位于可见光谱范围之外，该发射谱线优选地位于1100nm以上的红外光谱范围内。
15.如权利要求1至14中至少一项所述的编码，其特征在于，编码系统具有如权利要求1至14所述的多对彼此关联的发光物质。
16.如权利要求15所述的编码，其特征在于，一对第一和第二发光物质的发射光谱彼此补充地重叠的子范围对于不同对的彼此关联的发光物质是不同的。
17.如权利要求1至16中至少一项所述的编码，其特征在于，编码具有至少第二发光物质，其同样在光谱的所述子范围内发射，并且第一和/或第二发光物质的发射光谱在特征上补充。
18.一种用于有价文件的编码系统，该有价文件具有至少一对彼此关联的发光物质，所述至少一对彼此相关的发光物质具有在可见光谱范围之外的共同发射范围内发射的第一和第二发光物质，第一和第二发光物质的发射光谱在所述发射范围的至少一个子范围上重叠，从而第一发光物质的发射光谱在特征上由第二发光物质的发射光谱补充，并且待区分的有价文件设置有不同的第一和/或第二发光物质。
全文摘要
本发明涉及具有至少一对彼此关联的发光物质的编码(11)，所述至少一对彼此关联的发光物质(12，13，14，15)具有在可见光谱范围之外的共同发射范围内发光的第一和第二发光物质。第一和第二发光物质的发射光谱在已知发射范围的至少一个子范围上重叠，从而第一发光物质的发射光谱由第二发光物质的发射光谱补充。
文档编号B42D15/00GK1867459SQ200480029779
公开日2006年11月22日 申请日期2004年10月5日 优先权日2003年10月8日
发明者托马斯·吉林, 沃尔夫冈·劳舍尔 申请人:德国捷德有限公司