FLUORESCENTE QUE EMITE LUZ INFRARROJA.

Fósforo que emite luz infrarroja representado por una fórmula química:

(A1-x-yNdxYby)VO4, donde A representa por lo menos un elemento seleccionado entre el itrio (Y), gadolinio (Gd), lutecio (Lu) y lantano (La);

x e y satisfacen respectivamente las condiciones: 0,01=x=0,3 y 0,01=y=0,4, con la condición de que (x+y)=0,5 y 0,2=(y/x)=6

Substancia fluorescente que emite luz infrarroja.

Campo técnico

La presente invención se refiere a un fósforo que emite luz infrarroja en un rango de la luz infrarroja.

Precedentes de la invención

En los últimos años, se han conocido procedimientos para determinar si las tarjetas de crédito y artículos de marca o similares son falsos, y para evitar la falsificación de las tarjetas de crédito y artículos de marca. Se conoce, por ejemplo, un dispositivo de lectura óptica como uno de dichos procedimientos. En el dispositivo de lectura óptica, se imprimen marcas o similares usando una tinta que contiene un fósforo que no se observa a simple vista y que da lugar a una marca de imagen latente. La marca de imagen latente se irradía con luz visible o luz infrarroja para excitar el fósforo. Se recibe la luz infrarroja emitida por el fósforo, y que resulta difícilmente observable a simple vista, y se detecta así la marca de la imagen latente.

Debido a que la marca de la imagen latente para juzgar lo que es real y lo que es falso no resulta visible fácilmente a simple vista según este procedimiento, el falsificador raramente imprime esta marca de imagen latente, y las tarjetas y artículos falsificados o alterados se pueden detectar de manera fidedigna. Además, puesto que solamente un fabricante de tarjetas genuino y el fabricante de los artículos conoce los contenidos de la marca de la imagen latente, resulta muy difícil falsificar o alterar las tarjetas o similares.

Como tal fósforo, se conocen muchos fósforos que contienen neodimio (Nd) e iterbio (Yb), por ejemplo Ca₁₀(PO₄)₆F₂:Nd,Yb, Ca₈ La₂(PO₄)₆O₂:Nd,Yb, YAlO₃:Nd,Yb, Y₃ Al₅O₁₂:Nd,Yb, (Y,La,Lu)PO₄:Nd,Yb, (Nd,Yb)P₃O₉, (Nd,Yb)P₅O₁₄, (Li,Na,K)(Nd,Yb)P₄O₁₂, K₃(Nd,Yb)P₂O₈, Na(Nd,Yb)(WO₄)₂, Na₅(Nd,Yb)(WO₄)₄, Na(Nd,Yb) (MoO₄)₂, Na₅(Nd,Yb)(MoO₄)₄, Na₂(Nd,Yb)Mg₂(VO₄)₃, (Al,Cr)₃(Nd,Yb)(BO₃)₄, Na₅(Nd,Yb)(Si,Ge)O₃)₄, Na₃ (Nd,Yb)(Si,Ge)₂O₇, (Nd,Yb)MgAl₁₁O₉ y un material preparado reemplazando una parte del neodimio (Nd) y el iterbio (Yb) y que tiene la composición anterior con, por lo menos, un elemento seleccionado entre, por ejemplo, Y, Sc, La, Ce, Gd, Lu, Ga, In, Sb, y Bi como el elemento que puede tener la trivalencia y que no tiene absorción en un rango de longitud de onda desde 800 nm hasta 1000 nm (por ejemplo, ver los documentos de las patentes 1 a 4).

De entre estos fósforos, por ejemplo, el fósforo Na₅(Nd,Yb)(MoO₄)₄ se ha usado a menudo para evitar las falsificaciones en vistas a la intensidad, la sensibilidad y la conformidad de la emisión con un fotoreceptor.

        Documento Patente 1: Patente Japonesa puesta a disposición del público nº 54-33634 (páginas 2,3)

        Documento Patente 2: Patente Japonesa puesta a disposición del público nº 54-100991 (páginas 1-3)

        Documento Patente 3: Patente Japonesa puesta a disposición del público nº 3-288984 (páginas 2)

        Documento Patente 4: Patente Japonesa nº 3438188 (páginas 1,2)

La patente W081/93510 describe un fósforo que emite luz roja según la fórmula ABX-VO como YTmVO₄ usado como tinta para papel de seguridad.

Descripción de la invención

Sin embargo, puesto que una parte de los elementos de la composición del huésped del fósforo anterior son metales alcalinos, el fósforo se disuelve fácilmente con humedad y, en particular, esta tendencia se vuelve más intensa en una atmósfera ácida y, de este modo, la intensidad de la emisión se puede reducir de manera significativa.

Además, el fósforo tiene el problema de que es necesaria una intensificación adicional para que se pueda detectar una pequeña cantidad de fósforo, con el fin de que el fósforo por si mismo resulte todavía más difícil de detectar a simple vista.

La presente invención se ha llevado a cabo con vistas a estos problemas, y es un objetivo de la presente invención proporcionar un fósforo que emita luz infrarroja y que tenga estabilidad química y alta intensidad de emisión.

Un fósforo que emite luz infrarroja de la reivindicación 1 representado por una fórmula química: (A_1-x-yNd_xYb_y)VO₄, donde A representa por lo menos un elemento seleccionado entre el itrio (Y), gadolinio (Gd), lutecio (Lu) y lantano (La);

x e y satisfacen respectivamente las condiciones: 0,01=x=0,3 y 0,01=y=0,4, con la condición de que (x+y)=0,5 y 0,2=(x/y)=6.

Un fósforo que emita luz infrarroja y que tenga estabilidad química y alta intensidad de emisión se prepara fijando la cantidad x de neodimio (Nd) y la cantidad y de iterbio (Yb) en el margen anterior en la fórmula química antes indicada.

Aquí, si la cantidad x del neodimio (Nd) supera 0,3 da lugar a una reducción de la intensidad de la emisión debido a bloqueo por la concentración. Si la cantidad x es inferior a 0,01 se tiene una concentración insuficiente del neodimio como activador y, en conjunto, la intensidad de la emisión se reduce.

También, de manera similar, si la cantidad y del iterbio (Yb) supera 0,4 da lugar a una reducción de la intensidad de la emisión debido a bloqueo por la concentración. Si la cantidad y es inferior a 0,01, de manera similar se tiene una concentración insuficiente del iterbio como activador y, en conjunto, la intensidad de la emisión se reduce.

Además, cuando x+y, que representa la cantidad total de neodimio y de iterbio, supera 0,5, la concentración de un activador respecto a un huésped se aumenta de manera excesiva y, por tanto, la intensidad de la emisión se reduce.

Además, cuando y/x, que representa la relación molar del iterbio respecto al neodimio, es menor de 0,2, la cantidad del iterbio que tiene el papel de conversión de la energía interna en emisión, resulta deficiente en comparación con la cantidad de neodimio que tiene el papel principal de absorción de la energía de la luz desde el exterior. Por consiguiente, puesto que se considera que la eficiencia de transmisión de la energía absorbida por el neodimio respecto al iterbio se reduce, la intensidad de la emisión también se reduce.

Por el contrario, cuando y/x es superior a 6, la cantidad del neodimio resulta deficiente en comparación con la del iterbio y, por consiguiente, se considera que la cantidad de energía absorbible resulta deficiente. En conjunto, la intensidad de la emisión se reduce.

Tal como se describe anteriormente, la cantidad x del neodimio se establece como 0,01=x=0,3; la cantidad y del iterbio se establece como 0,01=y=0,4; x+y, que representa la cantidad total de neodimio y de iterbio se establece como 0,5 o inferior; y y/x, que representa la relación molar del iterbio respecto al neodimio, se establece como 0,2=(y/x)=6, y de este modo se puede obtener un fósforo que emite luz infrarroja con una intensidad de emisión alta.

Según la reivindicación 2, se proporciona un fósforo que emite luz infrarroja tal como se establece en la reivindicación 1, en donde x e y, respectivamente, satisfacen los requerimientos: x=0,2 e y=0,15, con la condición de que (x+y)=0,3 y 0,5=(y/x)=2,5.

Se prepara un fósforo que emite luz infrarroja y que tiene una intensidad de emisión superior estableciendo la cantidad x de neodimio (Nd), y la cantidad y de iterbio (Yb) en el rango antes indicado, en la fórmula química anterior.

Según el fósforo que emite luz infrarroja de la reivindicación 1, el fósforo que emite luz infrarroja se representa mediante la fórmula química:...

1. Fósforo que emite luz infrarroja representado por una fórmula química: (A_1-x-yNd_xYb_y)VO₄, donde A representa por lo menos un elemento seleccionado entre el itrio (Y), gadolinio (Gd), lutecio (Lu) y lantano (La);

x e y satisfacen respectivamente las condiciones: 0,01=x=0,3 y 0,01=y=0,4, con la condición de que (x+y)=0,5 y 0,2=(y/x)=6.

2. Fósforo que emite luz infrarroja según la reivindicación 1, en la que x e y satisfacen respectivamente las condiciones de: x=0,2 e y=0,15, con la condición de que (x+y)=0,3 y 0,5=(y/x)=2,5.

3. Tinta que comprende un fósforo según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, el cual emite una luz infrarroja cuando se irradía con luz.

4. Lámina u otro artículo marcado con una tinta o fósforo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, de manera que cuando el artículo se irradía con luz, la marca emite luz infrarroja.

5. Artículo según la reivindicación 4 en el que el artículo es una etiqueta de tejido.

6. Tinta según la reivindicación 3, lámina o artículo según la reivindicación 4, o etiqueta de tejido según la reivindicación 5, en los que el fósforo emite luz cuando se irradía con luz visible.

7. Tinta según la reivindicación 3, lámina o artículo según la reivindicación 4, o etiqueta de tejido según la reivindicación 5, en los que el fósforo emite luz cuando se irradía con luz visible naranja.

8. Tinta según la reivindicación 3, lámina o artículo según la reivindicación 4, o etiqueta de tejido según la reivindicación 5, en los que el fósforo emite luz cuando se irradía con luz infrarroja.