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防伪有价凭证和验证其真实性的方法

阅读:609发布:2023-02-10

专利汇可以提供防伪有价凭证和验证其真实性的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及有价凭证的防伪并预期用于防伪印刷品如所有类型的有价凭证的真实性的仪器验证中。本发明取得了提高有价凭证的防伪 水 平的技术效果。所述有价凭证具有含 荧光 化合物的标记,所述荧光化合物同时具有斯托克斯和反斯托克斯荧光并具有如下组成:Ln1-x-y-zYbxEryCezMeICMeIIIDP1-DO4+D/2-C,其中:MeI-Li或Na,MeIII-W或Mo,Ln-Y,La,Gd,0.1≤x≤0.9,0.005≤y≤0.2,0.0001≤z≤0.01,0.001≤c≤0.1,0.001≤d≤0.1;或具有如下组成的化合物:Ln2-x-y-zYbxEryCezO2S,其中:Ln-Y,La,Gd,0<x≤0.2,0.1≤y≤0.4,0.0001≤z≤0.005;或具有如下组成的化合物:Ln2-x-y-zErγCezO2S,其中:Ln-Y,La,Gd,0<x≤0.2,0.1≤y≤0.4,0.0001≤z≤0.005。所述标记可通过印刷如胶印产生。验证具有所有上述特征的有价凭证的真实性的方法包括:通过测定并随后分析斯托克斯和反斯托克斯线的强度与激发 辐射 的功率 密度 相关的程度,来检测有价凭证上隐藏的防伪标记。,下面是防伪有价凭证和验证其真实性的方法专利的具体信息内容。

1.一种防伪有价凭证如钞票、税标、邮票、护照、运输凭证、驾驶执照、身份证、纸证券行卡或类似凭证,其具有至少一个层并包含设置于所述凭证的表面上和/或引入于所述凭证中的隐藏的安全标记,其中所述安全标记含至少一种掺杂有稀土元素的离子的具有晶体结构的无机荧光化合物,所述化合物同时具有反斯托克斯和斯托克斯荧光,特征在于,为提供所述标记的荧光化合物在0.6-2.5μm范围内的特定的光谱响应、斯托克斯/反斯托克斯荧光带的特定的强度比、荧光带的强度与激发辐射的功率密度相关的特定程度、以及在施加和移除所述激发辐射后荧光带的特定的产生和衰减行为,所述荧光化合物为具有如下组成的化合物:
I VI
Ln1-x-y-zYbxEryCezMeCMe DP1-DO4+D/2-C,
I
其中:Me 为元素周期表第1主族的元素(Li或Na),
VI
Me 为元素周期表第6副族的元素(W或Mo),
Ln-Y,La,Gd
0.1≤x≤0.9
0.005≤y≤0.2
0.0001≤z≤0.01
0.001≤c≤0.1
0.001≤d≤0.1;
或具有如下组成的化合物:
Ln2-x-y-zYbxEryCezO2S
其中:
Ln-Y,La,Gd,
0<x≤0.2
0.1≤y≤0.4
0.0001≤z≤0.005;
或具有如下组成的化合物:
Ln2-x-y-zErγCezO2S,
其中:
Ln-Y,La,Gd,
0<x≤0.2
0.1≤y≤0.4
0.0001≤z≤0.005。
2.根据权利要求1的有价凭证,其特征在于,所述无机荧光化合物包含尺寸范围为
0.01μm到100μm、优选1μm到10μm的颗粒。
3.根据权利要求1或2的有价凭证,其特征在于,所述安全标记通过印刷、优选通过胶印提供。
4.根据权利要求1或2的有价凭证,其特征在于,所述安全标记包括几何图、扭索状要素、图形和字母数字符号、形成编码或表示其任意组合。
5.一种验证根据权利要求1-5中的任一项的有价凭证的真实性的方法,所述方法包括:通过测定并随后分析斯托克斯/反斯托克斯荧光线发射谱带的特定强度比的斯托克斯和反斯托克斯的强度与激发辐射的功率密度相关的程度,来检测所述有价凭证上隐藏的安全标记。
6.根据权利要求5的验证有价凭证的真实性的方法,其中所述有价凭证的真实性的分析包括:测定并随后分析所述荧光化合物的其他特征,例如在0.6-2.5μm的光谱范围内的光谱响应、斯托克斯/反斯托克斯荧光带的强度比、以及施加和移除所述激发辐射后荧光产生和衰减的行为。

说明书全文

防伪有价凭证和验证其真实性的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及有价凭证的防伪以及防伪印刷品如钞票、空白纸证券、税标、邮票、标签等的仪器鉴别

背景技术

[0002] 验证具有隐藏的安全特征的钞票的真实性的最有效、最实用的方法是评估安全标记中或钞票和有价凭证的基底中所含荧光化合物的次级发射性。由于可提供隐藏的安全要素和非接触式验证法,故这种方法非常有效并确保高平防护。
[0003] 鉴于上述优势,基于使用各种无机荧光化合物的隐藏的安全特征已在钞票高速清分及真实性验证中得到广泛的应用。
[0004] 已知的无机荧光化合物包括基于稀土元素的活化剂如活化的硫化镧磷光体(US 3948798A1,1976)。所公开的磷光体不走市场且已过时,其众所周知并易于得到,因此不能用于有价凭证的防伪。
[0005] WO 81/03507A1,1981公开了一种具有真实性标记的纸证券,所述真实性标记具有含稀土金属的离子的晶体结构。发射吸收和光激发发生在可见和近红外区,所述近红外区含其中荧光化合物仅发射的透明区。同一文件还公开了一种验证纸证券的真实性的方法,所述方法的特征在于,将激发和荧光发射分成若干具有特定带宽的频带;测定荧光发射,并将所得测定值的阵列用作鉴别标准。在荧光参数的整个组合中,真实性验证仅分析了荧光光谱带的强度。
[0006] 但现有技术不足以防假冒,这是因为单单基于稀土元素的荧光物质的发射光谱不是其独特的特征;人们已充分研究了荧光光谱并可通过稀土金属活化剂的原子中能级的排列来确定。因此,包含类似活化剂的模仿物即便具有不同的组成也可能在特定的光谱带中具有相似或完全相同的荧光光谱。
[0007] 另一纸证券(WO 81/03508A1,1981)包含荧光鉴别特征,其中荧光物质含磷光体和一种或多种吸收剂;所述吸收剂的吸收光谱将改变所述磷光体在可见和红外区中的激发和荧光光谱。鉴别标准为引起的荧光和激发光谱的改变而不是荧光光谱。该文件还公开了一种鉴别纸证券的方法,所述方法包括测定荧光或激发光谱,同时将它们分成若干光谱频道。
[0008] 该现有技术的缺点与前一个相似。此外,由于该文件对所用磷光体/吸收剂比率的许可数量不均匀性未提及,故要成功模仿该现有技术,存在通过机械混合已知并可得到的分别具有相似的荧光和吸收光谱的磷光体和吸收剂来模仿该现有技术这一先决条件。
[0009] 在一种具有荧光鉴别特征的纸证券(WO 81/03509A1,1981)中,荧光在窄波长范围内激发并在相同范围内发生。核实纸证券的真实性的方法包括提供辐射引起的光激发并观察激发或荧光特性,其中所述激发在荧光发射附近的光谱中进行,其中所述荧光发射在接近激发区的光谱区中衰减。
[0010] 该现有技术监测荧光衰减特性,使得这种方法与其他现有技术显著不同。但在这种情况下纸证券的保护未得到改进,这是因为缺乏对荧光性质的组合的监测,所述组合还包括其他荧光参数如激发光谱、荧光光谱、光谱带强度比和其他参数。此外使用的是常规荧光物质,故可易于找到模仿物。
[0011] WO 81/03510A1,1981描述了一种具有由荧光物质提供的鉴别特征的纸证券,所述荧光物质仅在不可见区具有荧光光谱,激发也通过不可见光进行;还描述了不显眼地验证纸证券的方法,其中使纸证券受到不可见区的光源激发,并通过检测器基于波长或弛豫时间分析不可见区中的荧光发射。
[0012] 该现有技术依赖于其他领域中熟知的荧光化合物的使用;因此其不能解决加强有价凭证的防伪这一任务。
[0013] 最相关的现有技术是WO 2007/003531A1,11.01.2007,其公开了一种用于防伪凭证中的具有发光安全特征的纸证券,所述安全特征包括由掺杂有至少两种类型的离子的稀土氧硫化物构成的主晶格。该发光材料具有反斯托克斯和斯托克斯发光。该发光材料含两种发光材料组分,其一方面利用镱/钬另一方面利用镱/铒以不同的比率进行共掺杂。
[0014] 该现有技术的缺点包括使用熟知的荧光物质作为安全特征。如前面所提到的,熟知的荧光物质是造假者可暗中得到的;且其性质的组合已熟知并已被仔细研究过,这将便于找寻和猜出模仿物。
[0015] 由于该现有技术中描述的安全特征的荧光光谱是常规的并仅取决于掺杂剂(稀土元素REE的离子)的性质,故含所述元素的物质的荧光或吸收的光谱分析的信息值低,在初步确定出安全标记中所用的REE类型后,潜在的造假者可能容易地猜出模仿物,并如上面所提到的,该模仿物可能具有与真实物质明显不同的组成。

发明内容

[0016] 本发明的目的和技术效果是通过使用现有技术中未知并具有将提供有价凭证的独特鉴别的视觉和计算机可读性质的组合的荧光物质来改进有价凭证的防伪水平。
[0017] 所述目的和技术效果在包含隐藏的套印和/或引入的安全标记的一层或多层有价凭证如钞票、税标、邮票、护照、运输凭证、驾驶执照、身份证、有价凭证、行卡或类似的防伪凭证中实现,所述安全标记含至少一种掺杂有稀土元素的离子的具有晶体结构的无机荧光化合物,所述化合物同时具有反斯托克斯和斯托克斯荧光,所述凭证的特征在于,为提供所述标记的荧光化合物在0.6-2.5μm范围内的特定的光谱响应、斯托克斯/反斯托克斯荧光带的特定的强度比、荧光带的强度与激发辐射的功率密度相关的特定程度、以及在施加和移除所述激发辐射后荧光带的特定的产生和衰减行为,所述荧光化合物为具有如下组成的化合物:
[0018] Ln1-x-y-zYbxEryCezMeICMeVIDP1-DO4+D/2-C,
[0019] 其中:MeI为元素周期表第1主族的元素(Li或Na),
[0020] MeVI为元素周期表第6副族的元素(W或Mo),
[0021] Ln-Y,La,Gd
[0022] 0.1≤x≤0.9
[0023] 0.005≤y≤0.2
[0024] 0.0001≤z≤0.01
[0025] 0.001≤c≤0.1
[0026] 0.001≤d≤0.1;
[0027] 或具有如下组成的化合物:
[0028] Ln2-x-y-zYbxEryCezO2S
[0029] 其中:
[0030] Ln-Y,La,Gd,
[0031] 0<x≤0.2
[0032] 0.1≤y≤0.4
[0033] 0.0001≤z≤0.005;
[0034] 或具有如下组成的化合物:
[0035] Ln2-x-y-zEryCezO2S,
[0036] 其中:
[0037] Ln-Y,La,Gd,
[0038] 0<x≤0.2
[0039] 0.1≤y≤0.4
[0040] 0.0001≤z≤0.005。
[0041] 此外,所述有价凭证中的安全标记可通过印刷如胶印提供。
[0042] 所述目的和技术效果还在验证具有所有上述内在特征的有价凭证的真实性的独特方法中实现。所述方法包括通过测定并随后分析斯托克斯和反斯托克斯荧光线的强度与激发辐射的功率密度相关的程度,来检测所述有价凭证上隐藏的安全标记。
[0043] 应强调,这样的测定和分析来获得关于使用现有技术中未知的新化合物的标记的技术效果是首次进行的。
[0044] 与现有技术公开大不相同,本发明依赖于现有技术中早先未知的荧光物质的使用,限定这类荧光物质的荧光参数的组合在现有技术文件中尚无公开,故单独或组合地使用现有技术公开无法模仿。
[0045] 对安全标记的鉴别中使用的特定参数如激发光谱、荧光光谱带比率、荧光带强度与激发辐射的功率密度的相关性、荧光产生和衰减的行为的组合的分析将显著地阻碍潜在的造假者猜出模仿物,这是因为在这种情况下,需要找到化学性质特别接近且不仅具有相似的荧光或激发带而且限定荧光的参数的整个组合都要相似的荧光物质。

具体实施方式

[0046] 实施例1
[0047] 一种有价凭证具有由无色胶印油墨制得并含10%的荧光化合物Y1.69Ce0.01Er0.3O2S的隐藏的安全标记,所述荧光化合物包含尺寸范围在3μm到5μm之间的颗粒。
[0048] 标记荧光化合物的特征通过验证有价凭证的真实性的方法确定,所述方法包括:通过测定然后分析标记的荧光化合物在0.6-2.5μm的光谱范围内的特定光谱响应、斯托克斯/反斯托克斯荧光带的特定强度比、荧光强度与激发辐射的功率密度相关的特定程度、以及施加和移除激发辐射后荧光带产生和衰减的特定行为,来检测有价凭证上隐藏的安全标记。
[0049] 应指出,有价凭证的真实性也可用新物质的其他经测定和分析的特征(参数)验证。
[0050] 根据本发明,所述荧光化合物具有如下特征的组合:
[0051] -斯托克斯和反斯托克斯发光光谱的曲线形状与铒离子的荧光光谱对应;
[0052] -荧光光谱带强度比与激发辐射的光谱含量的相关性在表1中示出;
[0053] -1.5-1.6μm光谱区中斯托克斯荧光衰减动学由2.0μs的响应时间决定;
[0054] -在波长1549nm、功率至少20mW的激光的激发下,可视觉观察到反斯托克斯绿色荧光。
[0055] 表1
[0056]0.98-1.04μm光谱带强度,% 1.5-1.6μm光谱带强度,%
用813nm、25mW激光激发 0.3 7.0
用965nm、25mW激光激发 3.6 2.0
用1549nm、25mW激光激发 1 17
[0057] 注:在上表中,取标准荧光化合物Y1.7Er0.3O2S的光谱带的强度为100%。
[0058] 实施例2
[0059] 一种有价凭证具有由无色胶印油墨制得并含20%的荧光化合物Y0.5575Yb0.4Er0.01Ce0.0075Li0.025Mo0.05P0.95O4的隐藏的安全标记,所述荧光化合物包含尺寸范围在5μm到10μm之间的颗粒。
[0060] 所述化合物具有如下特征的组合:
[0061] -斯托克斯和反斯托克斯发光光谱的曲线形状与铒离子的荧光光谱对应;
[0062] -荧光光谱带强度比与激发辐射的光谱含量的相关性在表2中示出;
[0063] -在波长965nm、功率20mW的激光的激发下,可见范围内反斯托克斯发光线的强度不超过已知化合物Y0.59Yb0.4Er0.01PO4的强度的15%。
[0064] 表2
[0065]0.98-1.04μm光谱带强度,% 1.5-1.6μm光谱带强度,%
用813nm、25mW激光激发 - -
用965nm、25mW激光激发 43 124
[0066] 注:在上表中,取标准荧光化合物Y0.59Yb0.4Er0.01PO4的光谱带的强度为100%。
[0067] 实施例3
[0068] 一种有价凭证具有由无色胶印油墨制得并含15%的荧光化合物Y0.9Yb0.9Ce0.01Er0.2O2S的隐藏的安全标记,所述荧光化合物包含尺寸范围在1μm到3μm之间的颗粒。
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