Elementos de seguridad legibles mediante máquina y productos que los contienen.

Un elemento de seguridad legible mediante máquina que comprende una mezcla de al menos dos pigmentos,

en el queun primer pigmento comprende una primera red o matriz anfitriona inorgánica que tiene un primer ión dopanteluminiscente que emite radiación electromagnética en una primera banda de longitud de onda de emisión, y un segundopigmento comprende una segunda red anfitriona inorgánica que tiene al menos dos dopantes en el que un primer dopantede la segunda red anfitriona inorgánica es el mismo que el primer ión dopante luminiscente y un segundo dopante es unión de tierra rara (i) capaz de ser excitado a través de transferencia de energía no radioactiva desde el primer dopante dela segunda red anfitriona inorgánica y (ii) emitir radiación electromagnética en una segunda banda de longitud de onda deemisión, en que la segunda banda de longitud de onda de emisión tiene una superposición despreciable con la primerabanda de longitud de onda de emisión y el segundo dopante reduce o apaga la emisión ampliamente desde el primerdopante de la segunda red anfitriona inorgánica en uno o más picos de emisión

Elementos de seguridad legibles mediante máquina y productos que los contienen

Antecedentes del invento

Este invento se refiere a elementos de seguridad legibles mediante máquina y a productos que los contienen. Los productos que requieren elementos de seguridad legibles mediante máquina incluyen, por ejemplo, documentos de valor (por ejemplo materiales de sustrato de papel y de plástico tales como billetes de banco, pasaportes, visados, y similares) , etiquetas, tiques y tarjetas de identidad.

Con el fin de impedir suplantaciones y falsificación, en la industria se han intentado construir productos, que debieran estar protegidos, con elementos de seguridad legibles mediante máquinas de tal modo que las personas no autorizadas no puedan cambiarlos o reproducirlos sin que se les detecte.

El uso de una red o matriz anfitriona dopada con iones de tierras raras es generalmente conocido dentro de la técnica. Estos compuestos pueden absorber radiación a una frecuencia, y emitir radiación a una frecuencia diferente, en la que la radiación se refiere a radiación UV, visible, próxima al infrarrojo e infrarroja. Cuando son irradiados con una longitud de onda de radiación dada, estos compuestos luminescen en una segunda longitud de onda y tal luminiscencia puede ser detectada por un detector. Tales compuestos luminescentes son denominados “luminóforos”, que pueden ser iones o compuestos.

Las redes anfitrionas dopadas con compuestos luminóforos tienen perfiles de absorción y emisión que son generalmente característicos del ión, pero modificados por los efectos de estar incorporados en una red anfitriona de sustancia luminiscente. Es posible medir tanto la absorción como la emisión con un equipo de laboratorio corriente.

Se prefiere distinguir los espectros producidos por el luminóforo para hacer más difícil que los falsificadores potenciales inviertan las características de seguridad de ingeniería. La emisión puede ser distinguida utilizando más de una red con metales raros y/o anfitriona.

El documento WO2006/024530 A1 describe el uso de al menos dos materiales luminiscentes con bandas de emisión espectral que se superponen como un sistema de característica de seguridad luminiscente. Preferiblemente, los materiales luminiscentes tienen la misma red anfitriona pero un luminóforo diferente o alternativamente una red anfitriona diferente con el mismo luminóforo, en el que el luminóforo puede ser un metal raro.

El documento WO2005/035271 A2 describe un sistema de codificación legible mediante máquina para documentos de seguridad que comprende una primera y una segunda sustancia luminiscentes las cuales son ambas luminiscentes en un intervalo de emisión común fuera del intervalo espectral visible. Los espectros de emisión de la primera y de la segunda sustancias luminiscentes se solapan en al menos un área parcial del intervalo de emisión conocido, de tal manera que el espectro de emisión de la primera sustancia luminiscente es suplementado de forma característica por el espectro de emisión de la segunda sustancia luminiscente, en que las sustancias luminiscentes pueden ser redes anfitrionas dopadas con metales raros.

Los espectros de emisión de luminóforos pueden ser disfrazados mediante el uso de materiales absorbentes. El espectro de absorción de un material absorbente se superpone o cubre el espectro de absorción del luminóforo y cambia de modo característico. Estos cambios pueden, por ejemplo, tener lugar “restringiendo” el intervalo espectral o “deformando” los espectros de excitación y/o de emisión. En el ejemplo más simple, tal restricción ocurre separando regiones de borde de los espectros, al tiempo que tal deformación puede ocurrir por amortiguación diseñada de regiones espectrales estrechas de espectros de banda ancha o eliminando áreas espectrales dadas.

El documento US 4451530 describe la alteración de espectros de emisión conocidos y la utilización de la porción alterada de forma característica para autenticación del documento de seguridad. El elemento de seguridad consiste de una red anfitriona inorgánica dopada con un luminóforo, tal como una tierra rara y uno o más materiales absorbentes tales como tintes que alteran el espectro de emisión del luminóforo restringiendo el intervalo espectral o deformando los espectros de excitación y/o de emisión.

El documento US 6506476 B1 describe el uso de una red anfitriona inorgánica dopada con al menos un metal raro, incluyendo tulio como una característica de autenticación para un documento de valor impreso. La característica de autenticación puede ser impresa sobre el documento de valor impreso o añadida en la pulpa del papel. La red anfitriona dopada absorbe ampliamente y es excitable en la región visible del espectro y es transparente en al menos parte del espectro infrarrojo. Con alta eficiencia, la red anfitriona transfiere la energía absorbida al tulio. Preferiblemente, el rendimiento cuántico de las sustancias luminiscentes se encuentra en el rango de entre el 50 y el 90%. Por absorción, la red anfitriona suprime las líneas de emisión del tulio que ocurren en las regiones visible y posiblemente próxima al

infrarrojo.

El documento US 6344261 B1 describe un documento de valor impreso con al menos una característica de autenticación en forma de una sustancia luminiscente basada en una red anfitriona dopada con al menos un metal raro. La red anfitriona absorbe ampliamente en la región visible completa del espectro, y contiene cromo como una sustancia absorbente. Esta absorción de banda muy ancha por la red anfitriona hace que las líneas del metal raro dopado que se encuentra en esta región sean suprimidas. Al mismo tiempo, una transferencia de energía tiene lugar desde la red anfitriona al metal raro dopado, por medio de la cual las emisiones por la sustancia luminiscente son inducidas. Una estimulación mucho más efectiva de los metales raros tiene lugar, conduciendo también a intensidades de emisión mayores.

El documento US 6479133 B1 describe el uso de una red anfitriona inorgánica, dopada con dos metales raros, tulio y holmio, como una característica de autenticación para un documento de valor impreso. La característica de autenticación puede estar integrada en una pulpa de papel o ser añadida a la tinta de impresión. La red anfitriona contiene componentes absorbentes de banda ancha y con elevada eficiencia, transfiere la energía absorbida al metal raro de dopaje. Preferiblemente, el rendimiento cuántico de las sustancias luminiscentes se encuentra en el rango del 50 y del 90%. El espectro de emisión del metal raro es influenciado de una manera característica por los componentes absorbentes.

El documento US 4463970 describe el uso de materiales de camuflaje, que pueden ser luminóforos, para impedir la detección del diseño de los materiales de marcación excitables indirectamente por medio de análisis de laboratorio químicos. Los materiales de marcado excitables son usados para registrar información en un código. Por ejemplo, la señal utilizada en la codificación que ha de ser ocultada puede implicar los espectros de emisión de materiales de camuflaje incluyendo luminóforos. Los materiales de camuflaje pueden ser emisores de banda ancha, por ejemplo luminóforos orgánicos. La señal característica del material de marcación excitable puede solo entonces ser observada como una pequeña punta añadida a los espectros de emisión. Alternativamente, pueden ser añadidos uno o más luminóforos de banda estrecha que emiten a longitudes de onda distintas de la señal que ha de ser medida y por ello el espectro de emisión es complejo.

Es conocido generalmente dentro de la técnica que pueden ser usadas dos sustancias luminiscentes como una característica de seguridad para un documento de valor impreso. Una sustancia luminiscente actúa como el absorbente y la otra sustancia luminiscente actúa como el emisor. Puede haber una transferencia de energía eficiente desde el absorbente al emisor.

El documento WO2006/099642 A1 describe el uso de dos sustancias luminiscentes inorgánicas en un elemento de seguridad para un documento de seguridad. La primera sustancia luminiscente es excitada por la radiación incidente. La energía es transferida entre la primera y la segunda sustancias luminiscentes, por lo que el rango de frecuencia de la excitación de una de las sustancias luminiscentes corresponde al rango de frecuencia de excitación... [Seguir leyendo]

1. Un elemento de seguridad legible mediante máquina que comprende una mezcla de al menos dos pigmentos, en el que un primer pigmento comprende una primera red o matriz anfitriona inorgánica que tiene un primer ión dopante luminiscente que emite radiación electromagnética en una primera banda de longitud de onda de emisión, y un segundo pigmento comprende una segunda red anfitriona inorgánica que tiene al menos dos dopantes en el que un primer dopante de la segunda red anfitriona inorgánica es el mismo que el primer ión dopante luminiscente y un segundo dopante es un ión de tierra rara (i) capaz de ser excitado a través de transferencia de energía no radioactiva desde el primer dopante de la segunda red anfitriona inorgánica y (ii) emitir radiación electromagnética en una segunda banda de longitud de onda de emisión, en que la segunda banda de longitud de onda de emisión tiene una superposición despreciable con la primera banda de longitud de onda de emisión y el segundo dopante reduce o apaga la emisión ampliamente desde el primer dopante de la segunda red anfitriona inorgánica en uno o más picos de emisión.

2. Un elemento de seguridad según la reivindicación 1, en el que el primer dopante absorbe radiación electromagnética en la región espectral UV, visible o infrarroja en una primera longitud de onda de absorción, y preferiblemente emite radiación electromagnética en la región espectral UV, visible o infrarroja en dicha primera banda de longitud de onda de emisión que está en una longitud de onda mayor que la longitud de onda de absorción del primer dopante.

3. Un elemento de seguridad según cualquier reivindicación precedente, en el que dicho primer luminiscente es un ión de tierra rara o un metal de transición.

4. Un elemento de seguridad según cualquier reivindicación precedente, en el que las longitudes de onda de la primera y segunda bandas de emisión están ambas en el intervalo IR.

5. Un elemento de seguridad según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que cada red anfitriona es ampliamente transparente en el espectro visible.

6. Un elemento de seguridad según cualquier reivindicación precedente, en el que las longitudes de onda de la primera y segunda bandas de emisión son diferentes en al menos 50 nm.

7. Un artículo que comprende un sustrato que soporta un elemento de seguridad de acuerdo con cualquier reivindicación precedente.

8. Un artículo según la reivindicación 7, en el que el elemento de seguridad está incorporado al cuerpo del sustrato, preferiblemente cuando el sustrato es papel.

9. Un artículo según la reivindicación 7, en el que el elemento de seguridad está previsto en una capa sobre el sustrato, preferiblemente como una capa discontinua, por ejemplo formando un diseño predeterminado sobre el sustrato.

10. Un artículo según la reivindicación 9, en el que la capa ha sido aplicada imprimiendo y en el que la capa comprende componentes de tinta.

11. Una tinta que comprende un vehículo, y una mezcla de al menos dos pigmentos, en la que cuando la tinta es aplicada a un sustrato para formar un elemento de seguridad, la mezcla es como se ha definido en la reivindicación 1.

12. Un método para detectar la presencia de un elemento de seguridad de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el elemento es irradiado con radiación incidente en una o más longitudes de onda que incluyen en una longitud de onda de absorción de un primer dopante/primer pigmento y en una longitud de onda de absorción de un primer dopante/segundo pigmento y la emisión es detectada en la primera banda de emisión y en la segunda banda de emisión mediante el uso de detectores.

13. Un método según la reivindicación 12, en el que se han usado detectores diferentes para detectar la primera y segunda emisiones, en que la radiación pasa opcionalmente a través de un filtro antes de alcanzar cada detector, estando cada filtro seleccionado de modo que permite la transmisión de una u otra de la primera y segunda emisiones y que impide la transmisión de la otra de la primera y segunda emisiones.

14. Un método según la reivindicación 12 ó 13, en el que la radiación incidente que excita el primer dopante en el primer pigmento y la radiación incidente que excita el primer dopante en el segundo pigmento son procedentes de fuentes diferentes.