CN102630323A - 安全文档电路 - Google Patents
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Abstract
安全文档如钞票的真实性通过使用安排在文档中或上的安全特征验证,该安全特征包含:天线,安排该天线以从外部能量源接收EM辐射;整流器,安排该整流器以从天线接收电能,并且将它转换为调整的电流;以及电致变色显示器,安排该电致变色显示器以改变它的电致变色状态以响应所述调整的电流。因此,提供能够改变它的外观以响应EM辐射的安全特征,该安全特征包含显示器,能够给予该显示器多种二维形状。
Description
背景技术
本发明涉及安全设备,并且特别涉及公共识别安全设备,其用于防御复制和伪造如安全文档的物品,包括钞票、旅行支票、债券共享证书、ID卡、护照、安全通行证、票、印花税票、真实性证书和安全标签。
相关技术的说明
一直存在对保护安全或有价文档免受伪造和未授权再现的兴趣。这优选地通过使用公共识别安全特征(即可以在没有额外帮助的情况下容易地确定的安全特征)完成。公知的一类公共安全特征是水印。这些通常在发射的光中可以容易地识别,并且显示预定的图形或数值。
公共安全特征/设备的另一个例子是公共安全线。所述线通常由塑料材料制造,并且在纸张制造期间插入到纸张中。这些线通常非常细,并且当在发射的光中观察安全文档时可见为黑线。此外,已知金属化安全带或线,它们通常提供有全息图,所述全息图从不同的视角显示不同的视觉印象,如彩色效果或信息。通常,至少一部分安全线安排在安全文档的表面上,使得它容易地可见。
很多上面列出的安全特征以前是伪造者的障碍,但是今天更容易复制。因此,需要通过已知伪造技术难以复制的可供选择的公共安全特征。
发明内容
本发明建立在电致变色(electronchromic)显示器(EC-显示器)的新的、有有益使用的理解上,该使用提供如下所述的许多优点。本发明涉及例如使用电磁场可影响电磁元件作为安全特征。
作为电气化学还原(reduction)和/或氧化反应的结果,电致变色材料展示颜色变化或光强度变化。电致变色材料可以作为固体出现,或者作为分子、中性或离子核素(species)存在于电解液中。这些材料已经用于电致变色单元的创造,其中电荷的通过导致材料中颜色的变化。电致变色显示器或电致变色单元在不同种类的电致变色设备中使用,并且可以区别这些设备的两个主要类别。两个类别主要在电致变色单元的元素的排列上相互不同。
第一类电致变色设备利用夹层(sandwich)结构,并且用于这样的应用中,如汽车窗户、建筑物窗户、太阳镜、大广告牌、具有可变反射系数的镜子、遮阳篷顶等。在这类电致变色设备中,连续的电致变色材料和电解液层(以及其它层,如离子存储材料)被限制在两个电极之间,所述电极完全覆盖电致变色材料和电解液层。对要使用的电致变色设备,至少所述电极之一必须是透明的以让光通过设备。这个要求通过使用电极材料(如铟掺杂锡氧化物(ITO)、二氧化锡或氟掺杂二氧化锡)满足。这些应用中使用的电致变色材料不同,但是通常基于重金属氧化物,如WO3或导电聚合物如聚苯胺(polyaniline)或聚吡咯(polypyrrole)。导电电致变色聚合物聚(3,4-亚乙基二氧噻吩,3,4-ethylendioxythiophene)(PEDOT)已经吸引了很多研究,并且已经实现并入该集合体的夹层设备。
第二类电致变色设备旨在提供用于在柔软的支持物(support)上的实现电可更新显示器。美国专利6587250描述这样的显示器,包括电子传导材料、电致变色材料、两个电极和固化电解液。该显示器允许经由电解液对电致变色材料寻址,使得电极结构不受以下要求的限制,所述要求是:为了出现电致变色效果,提供电压的电极应该与电致变色材料直接电接触。如何设计和制造这类电致变色显示器以及合适的材料的更详细示例可以在美国专利6587 250、美国专利6 642 069以及美国专利申请10/505 573中找到,在此通过引用合并它们。
根据其第一方面,本发明涉及包含天线、整流器和EC显示器的安全文档电路,其中安排所述天线从外部源接收电磁(EM)辐射,并且将它转换为电能。安排所述整流器从所述天线接收电能,并且将所述能量转换为整流电流。安排所述电致变色显示器从所述整流器接收整流电流,并且响应于所述整流电流改变它的电致变色状态,以便指示例如安全文档的真实性。
使用EC显示器是有好处的,因为可以给予其几乎任何或者至少多种二维形状,廉价地产生,通常环境友好地、并且可能使用传统制造工艺(如印刷技术和例如滚动印刷)制造。
通过传统印刷技术,如丝网印刷、凹板印刷、胶印、喷墨印刷和苯胺印刷,或者如在“Modern Coating and Drying Technology”(1992),eds E D Cohen和E B Gutoff,VCH Publishers Inc,New York,NY,USA中说明的淋涂(coating)技术,如刮涂法、刮墨刀淋涂(doctor blade coating)、挤压涂敷(extrusioncoating)和幕式淋涂(curtain coating),不同组件可以沉积在支持物上。在使用导电聚合物作为电子传导材料的本发明的那些实施例中,也可以通过如电聚合、UV聚合、热聚合和化学聚合的方法,通过在原处聚合沉积该材料。作为用于成图或形成组件的这些添加技术的替换,也可能使用减去(subtractive)方法,如通过化学或气体蚀刻、通过如刮、刻、擦或磨的机械手段、或者通过任何其它本领域中已知的减去方法的材料的局部破坏。
根据其第二方面,本发明涉及安全文档,它包含如上所述的安全文档电路。换句话说,安全文档电路集成在安全文档中或安全文档上,使得安全文档的真实性可以通过使用电磁场(EM-field)验证。电磁场激活EC显示器,使得其颜色改变。优选地安排EC显示器,使得当在反射和/或透射中观察安全文档时,颜色的变化可以视觉地检测。
可以经由多种方法在安全文档上或安全文档中提供安全文档电路。例如可以依靠印刷或附着(adhesion)在安全文档上直接提供电路。替代地,电路首先安排在载体上,该载体随后集成到安全设备中。安全设备随后集成到安全文档中或安全文档上。关于本发明的第四个方面将更详细地说明这个可供选择的方法。
根据本发明的一个实施例,安全文档电路集成到基于纸和/或塑料的安全文档基底上或安全文档基底中。或者,可以在安全文档的孔(aperture)提供安全文档电路的显示器。
根据一个实施例,提供覆盖安全文档电路的保护层。优选地,保护层由耐用的材料制造,并且甚至更优选的保护层由耐用、透明的材料(如塑料薄片或印刷的清漆层)制造。清漆的印刷是有好处的,因为它便利在安全文档上局部地应用保护层。
根据其第三个方面,本发明涉及安全设备,安排该安全设备以集成到安全文档中。安全设备包含其上安排安全文档电路的安全设备层或载体。这是有好处的,因为当在安全设备层上已经安排电路的组件互相电接触时,它便利在安全文档中或安全文档上的电路集成。有好处的是,安全设备是自包含的,因为这使能够方便地集成安全文档电路到安全文档中或安全文档上。
根据安全设备层由基于纸和/或塑料的材料制造的一个示例,材料优选地从以下的组选择,该组包含:聚对苯二甲酸乙二醇酯;聚萘二羧酸乙二醇酯;聚乙烯;聚偏二氟乙烯,聚丙烯;纸;涂料纸,如涂覆有树脂、聚乙烯或聚丙烯;纸薄片;纸板;波纹纸板;玻璃和聚碳酸酯。这些材料也可以构成用于安全文档基底的基础。
有利的是,安排安全设备使得它可以使用已知的用于插入金属薄片、线等的技术,集成或插入到安全设备中或安全设备上。安全设备层应该优选地具有适合的性质,如足够高的熔点和抗扯强度,以便便利使用传统的纸处理方法的安全设备的集成。
根据一个例子,在宽的带上提供电路,该带插入或应用到安全文档基底。可选地,安排带或安全设备层,使得EC显示器位于安全文档基底的缝隙或窗口中。适合的技术在EP059056、WO0039391和WO9308327中进一步描述。根据另一个例子,安全设备层是安全线,该安全线全部或部分地插入到安全文档基底。或者,安全设备层是应用到安全文档基底的表面上的金属薄片或条纹。
根据一个实施例,优选地在连续的拉长的安全设备层上顺序地安排若干安全文档电路,该安全设备层基底可选地缠绕在例如卷轴上,使得便利例如包含安全文档电路的安全文档的大规模生产。根据更进一步的实施例,在安全设备层上以这样的间隔安排安全文档电路,使得至少两个电路可以集成到计划的安全文档中或安全文档上。这是有利的,因为它增加安全安排的冗余。根据另外的实施例,安全文档电路沿安全设备层等间隔。替代地,安全文档电路可以沿安全设备层以不规则的间隔安排。
根据其第四个方面,本发明涉及使安全设备如上所述安排的方法。安全文档的产生优选地包含以下步骤:
提供第一和第二安全设备层;
在所述第一安全设备层上安排导电材料的天线;
在所述第一和第二安全设备层的任何一个上安排导电材料的整流器;
在所述第一和第二安全设备层的任何一个上安排电致变色显示器;
在至少所述第一安全设备层上安排导电材料的电导体,以及
附接所述第一安全设备层到所述第二安全设备层,
使得至少所述第一和第二层已经互相附接之后,所述整流器电连接到所述天线和所述电致变色显示器。
根据一个实施例,依靠如附着或印刷的添加方法,在安全设备层上安排所述天线、整流器、电导体和/或电致变色显示器。根据一个实施例,依靠如蚀刻或刮擦的减去方法,在安全设备层上安排所述天线、整流器、电导体和/或电致变色显示器。根据一个实施例,依靠添加和减去方法的组合,在安全设备层上安排所述天线、整流器、电导体和电致变色显示器中的至少一个。
例如,使用至少一个基本连续的导电材料层提供所述安全文档层之一,其中所述天线、整流器、电导体和/或电致变色显示器的至少一部分通过根据预定模式移除部分所述连续层。
可选地,包含在所述安全设备层之一中的传导层可以喷涂防腐蚀层,优选地以便避免传导层的腐蚀。因此,可以在传导层的顶部应用包含例如铝的抗氧化层,以便阻止其氧化。
根据一个实施例,所述天线、整流器、电导体和/或电致变色显示器中的一个或更多在所述第一安全设备层上形成,并且其它组件在所述第二安全设备层上形成。其后,两个安全设备层互相附接,使得安排第一安全设备层的至少一个组件与第二安全设备层上安排的至少一个组件互相电连接。
可选地,可以在所述安全设备层之一上提供附着层。其后,通过互相接触,所述第一和第二安全设备层互相附接。通过施加到所述层的压力和热量,可以便利各层的附着。
替代地,所有组件在所述第一安全设备层上形成,并且可选地由如薄片或清漆的保护层覆盖,该保护层与所述安全文档相比具有与所描述的相同的性质。
根据其第五个方面,本发明涉及制造安全纸的方法,其中在连续的造纸工艺期间,将如上所述的安全设备合并到纸中以产生这样的纸,从该纸可以得到多张基本相同的纸,印刷该纸时,形成基本相同的安全文档,如钞票或真实性证书。
安全文档电路
本质上,本发明提供安全文档电路,可以使用任何有用的EM辐射源激活该安全文档电路或相互作用,该EM辐射源能够发射适合的EM场,即这样的EM场,优选地在希望的时间周期内,可以接收该EM场并且转换为足够强的电流以便影响EC显示器。因此,安全文档的验证不需要特别制造的验证单元。提供有所述安全设备电路的安全文档例如可以使用适合的公共或家庭的EM辐射源(如发送DECT(数字增强无绳通信)基站或者甚至运行的微波炉)验证;其中已经安排了安全文档。此外,手持设备可以用作EM辐射源,并且优选地是手持无线设备,如移动电话或PDA(个人数字助理)。在上下文中,手持设备是这样的事物,当拿在用户手中时,设计其工作而没有单独的支持物。在上下文中,无线设备是依靠发射的辐射通信的设备,该辐射是例如在空气中传播。EM辐射源的另外的示例包括例如来自主设备的泄露场。与上述设备相比,这些通常发射较弱的EM场,因此当使用这样的设备时,通常将花更长的时间直到显示器被改变。
显示器的开关、改变或颜色变化典型地是渐进的过程,该过程依赖于施加到显示器的电压,并且更具体地依赖于显示器的电化学反应的速度。换句话说,接收的EM场越强,显示器开关或改变颜色越快。因此,对本领域的技术人员显然的是:安全文档电路的天线应该优选地、但不必须适配计划的EM辐射源,以便尽可能多地转换接收的EM辐射。
根据本发明的一个实施例,安排安全文档电路天线或能量收获天线,以接收由移动电话通信系统或DECT电话系统或其它EM场通信系统使用的频带,例如由2nd或3rd代移动电话通信系统使用的频带。例如可以安排天线接收大约800MHz到大约1900MHz范围内的频率。也可以设计天线用于接收在另一个频带的EM辐射,如大约40Hz到大约70Hz之间,并且优选地大约是50和/或大约60Hz,即通常用于主设备的频率。存在很多其它可能的频率范围,如大约450MHz(NMT),以及用于CDMA、WLAN和WIFI的不同频率范围,以及大约1到5GHz之间的频率范围,例如从大约2GHz到大约3GHz,优选地大约2.4GHz或大约3.1GHz。
可选地,EM辐射源可以安排在激活单元内,优选地具有平的上表面和具有用于与壁上插座连接的绳,该壁上插座用于EM辐射源的供电。当要鉴别安全文档时,将它放在激活单元附近,并且优选地与激活单元的平的上表面接触。根据一个具体示例,使用这样的激活单元,它具有平的上表面,并且包含印刷在平面电路板上的天线。电路板天线的发射频率优选地为安排在安全文档上的天线优化。此外,激活单元的表面面积优选地具有与安全文档相同的面积,并且激活单元优选地小于10cm高,更优选的是小于5cm高,最优选的是小于3cm高。此外,优选地安排激活单元放置在桌子等上。
对于大多数天线设计,存在预定的频率间隔,在该频率间隔中EM源和天线之间的能量传递最有效。然而,能量通常也可以在其它频率传递,虽然效率较低。换句话说,当使用相同的天线时,可以使用大约40Hz和大约2000Hz之间的频率用于显示器的激活。
为了EM显示器接收到尽可能多的能量,天线和能量源优选地互相保持在短距离之内。换句话说,当为了高频辐射源(如2nd或3rd代移动电话频率)使用设计天线时,经典的远场条件通常将不适用于天线,因为天线保持在天线的近场或极端近场内。
有利的是,设计安全文档电路,使得显示器只受这样的辐射源的影响,该辐射源位于安全文档附近,或者距离安全文档在10cm内,或者优选地在5cm内,或者更优选地在1cm内,使得显示器不会无意地受到背景辐射或背景噪声的影响。
根据一个实施例,安排天线为半波长偶极子天线。有利的是,这对应于对于制造直接了当的设计。根据另一个实施例,安排天线为半波长折叠偶极子天线。这是有好处的,因为这便利以更受约束的方式安排天线。如本领域中已知的,偶极子天线可以以不同的方式折叠。天线可以例如以平角折叠,例如以弯曲的形状。根据一个示例,给予天线弯曲的形状或方波的形状,具有恒定或变化的幅度。可选地,一个或若干天线折叠可以是钝的、尖锐的或圆的。根据一个示例,部分或全部安排天线,使得它形成一个或几个字,优选地草书写的,使得至少天线的一大部分由连续的材料构成。换句话说,天线可以成形为签字、连合活字或任何视觉可识别的设计,该设计优选地由一片连续的传导材料制造。
发明者已经明白:可以使用任何整流装置,该整流装置在EM辐射源的频率范围内给出调整电流的净贡献,并且该整流装置电流在希望的时间范围内(10秒内以及优选地5秒内,以及更优选地1秒内),足够改变EC显示器。作为示例,可以使用一个或几个有机二极管或无机二极管,使得例如实现半波或全波整流。根据一个例子,使用倍压器电路作为整流装置。
根据一个实施例,电致变色设备是动态的,并且在移除或关闭能量源至少10秒之后已经回复到它的初始状态。
有利的是整流器很薄,在100微米以下,优选地在10到30微米的范围内,使得它能够容易地与薄的安全文档如钞票集成。假如接收的EM辐射具有合适的频率范围,则可以使用一个或几个印刷的有机半导体二极管,例如如由Soeren Steudel等人在“50MHz rectifier based on an organic diode”,NaturePublishing Group 24,vol 4,2005年8月中描述的那样构成该二极管。替代地,可以使用芯片类型整流器,该整流器可以通过粘合附接到安全文档或安全设备层。
根据一个实施例,安排所述电路为薄层,该薄层顺序地安排在公共平面中。这是有利的,因为它便利安全文档电路安排在薄安全文档(如钞票)中或薄安全文档上。优选地,整流器与所述天线和所述EC显示器串行安排。根据一个实施例,至少一部分将所述整流器连接到所述EC显示器和所述天线的电导体由有机材料构成,并且优选地由可印刷的有机材料(如导电聚合物)构成。根据一个示例,电导体的第一部分由金属制造,以及导体的第二部分由导电有机材料制造,例如,将整流器连接到天线的电导体由导电无机材料制造,以及安排将整流器连接到EC显示器的电导体是导电聚合物。替代地,将连接整流器连接到显示器的电导体的一部分由金属制造,而另一部分由导电有机材料制造。
根据一个示例,印刷一个或更多电路组件。
根据一个实施例,在反射和/或不透明层上安排显示器,以便增强显示器的可见性。根据一个实施例,该层优选地具有无光(matt)白色,替代地,该层具有反射表面。有利的是,所述层是将显示器连接到整流器和天线的电导体的一部分,优选地是金属导体。
根据一个实施例,EC显示器包含:
-至少一个电致变色元件,包含(i)至少一种材料,该材料至少在一种氧化状态导电,以及(ii)至少一种电致变色材料,其中所述材料(i)和(ii)可以相同或不同,
-与所述电致变色元件具有离子接触的固化电解液层,
-导电材料的至少一个背面部分,与所述电致变色元件在空间上分离,并且与所述电解液电接触,以及
-用于提供跨越所述电解液的电压差的装置。
通过调整跨越所述电解液的电压差,可以控制改变所述电致变色元件的颜色的电化学反应。
优选地,所述背面部分包含电化学活性材料,使得在所述电致变色元件和所述背面部分之间施加电压差时,开始氧化还原反应。因此,所述电致变色材料被氧化,而所述背面部分被还原,或者相反。
在一些实施例中,电解液是连续层的形式,背面层和电致变色层连接到该连续层,导致动态设备,在该动态设备中,所述电压差的建立导致颜色变化,该颜色变化在移除电压时反转。在本发明的其它实施例中,提供这样的电致变色显示器,在该电致变色显示器中,导电材料的三个空间分离的部分由连续的电解液互相离子连接,其中安排至少所述中间部分是电致变色材料。然后这个设备中离子的传导中断,使得施加跨越电解液的电压导致还原和氧化反应,该还原和氧化反应在移除电压时不反转。因此,显示器的这样的实施例的这些加速器似的性质使各状态之间的双稳切换可能。
在本发明的实施例中,提供电致变色显示器,其中电致变色显示器包含至少一种其它电致变色材料,或者其中背面包含电致变色材料以补充电致变色元件中的所述电致变色材料。这使可能使用多于一种颜色实现显示器,例如一种颜色产生的氧化反应以及一种颜色产生的还原反应在显示器的不同位置同时发生。作为另一示例,可以设计这样的氧化还原反应,该反应在相同的位置但是不同的施加电压处引起不同颜色。在固化电解液内或在电致变色元件内可以提供这个更进一步的电致变色材料,然后该固化电解液或电致变色元件例如包含电致变色氧化还原对。
在本发明的一些优选实施例中,导致电致变色元件中颜色变化的电场以动态方式产生,使得可以实现具有动画或时间分离(time separated)效果的显示器。根据一个实施例,这由给电致变色材料形成图案(pattern)来实现,其中优选地在两个电致变色部分之间安排窄的不导电部分。可选地,在所述电致变色元件的两个电致变色部分之间安排不导电部分,使得相对于所述背面部分形成外部电致变色部分,该外部电致变色部分至少部分包含内部电致变色部分。安排电解液使得它将所述外部和内部电致变色部分离子连接到所述背面部分。所述内部和外部电致变色部分有利地施加到相同的电势。当跨越所述电解液施加适合的电压或电势差时,外部电致变色部分在所述内部电致变色部分之前反应。换句话说,实现了时间分离的视觉效果。仍然换句话说,显示器的第一部分与显示器的另一部分相比以更高的速率切换,安排该显示器的另一部分与所述显示器的第一部分空间分离。
可选地,可以使用多于一个独立寻址的背面部分,并且这些可以以剪裁的方式定位,以便在显示器中创建动画元件。不同和变化的电势可以施加到这些元件,引起电解液中可变的电场,通过其可以控制动画效果。可以实现这些动画效果而不需要可单独寻址的像素或段。根据另一实施例,安排包含EC显示器的自控制电路,使得空间上互相分离的不同显示器元件以时间分离的方式自动切换。关于这个发明,“自控制”电路意味着电路展现动画或时间分离效果而不需要任何变化的控制电势。换句话说,当足够高的电势差施加到电路时,在一个时间切换一个EC显示器元件,使得预定的时间段之后,第一显示器元件已经比电路的其它(各)显示器元件切换到更大程度。
根据一个示例,电致变色显示器包含:电致变色和电化学活性材料的第一部分;电致变色和电化学活性材料的第二部分;该第一和第二部分互相电分离;电致变色和电化学活性材料的背面部分,该背面部分与所述第一和第二部分都电分离。此外,电解液层将所述背面部分与所述第一和第二部分都离子连接;其中在所述背面部分和所述第二部分的超过一侧上的所述第二部分之间,空间上安排所述第一部分,使得所述第一部分包含所述第二部分。
上面的安排是有利的,因为与电致变色材料的所述第二部分的切换相比,它允许电致变色材料的所述第一部分的时间分离的切换。换句话说,与所述第二部分相比,所述第一部分最初和在相同的时间间隔期间切换到更大程度。
根据第二示例,电致变色显示器包含:第一像素和第二像素,每个像素具有互相电分离的电致变色层和背面层、以及固化电解液,该电解液将所述电致变色层和所述背面层离子连接。所述第一像素和所述第二像素的背面层分别电连接到第一栅极电极和第二栅极电极,并且所述第一像素的电致变色层将第一源极电极电连接到第一漏极电极,而所述第二像素的电致变色层将第二源极电极电连接到第二漏极电极。此外,每个像素包含电化学活性材料的切换部分,其电安排在所述源极电极和所述漏极电极之间,该切换部分与所述固化电解液直接离子接触。此外,在第一接触部分和第二接触部分之间安排阻抗装置,并且电连接到第一接触部分和第二接触部分。所述第一漏极电极连接到所述第二栅极电极;并且所述第一漏极电极和第二栅极电极都连接到所述阻抗装置的所述第一接触部分。此外,安排所述第一像素的所述源极和栅极电极,以接收和维持第一电势差;安排所述第二像素的所述源极电极和所述阻抗装置的所述第二接触部分,以接收和维持第二电势差。
换句话说,上面电路背后的基本原理是:安排所述第一和第二像素,使得所述第一像素的电化学反应导致跨越所述第二像素的电解液的电势差的增大,该增大导致所述第二像素的增强的电化学反应。因此,在所述显示器的初始状态,与所述第二像素电化学反应速度相比,所述第一像素以更高的速度电化学反应。在随后的阶段,当跨越所述第二像素的电解液的电压差充分增大时,所述第二像素的电化学反应速度与所述初始状态相比大得多。随后,所述第一和第二像素完全反应,所述第一和第二像素的所述漏极和源极电极之间的电势差分别基本相等,并且像素通常反应到基本相同的数量。
当所述第一像素的所述漏极和源极电极之间的阻抗增大时,通过利用分压的原理可以提供上面的基本原理,该分压用于实现跨越第二像素的电解液的希望的电势提高。
因此,根据一个示例,选择所述电化学材料、所述阻抗装置和所述电压差,使得在所述第一和第二像素的初始状态,与跨越所述阻抗装置相比,像素的源极和漏极电极之间的电势下降更低,并且使得所述电化学活性材料的电化学反应时,所述切换部分的阻抗增大。
上面的实施例是有利的,因为它允许所述第一像素和所述第二像素的时间分离的切换。根据一个示例:在所述第一切换部分的非活性状态,所述第一电致变色层与所述第二电致变色层相比,以更高的速度电化学反应;并且电化学反应改变颜色并且增大所述第一切换部分的阻抗,使得所述第二栅极电极和所述第二源极电极之间的电荷载体的流量增大。当阻抗的增大足够高时,所述第二像素的切换部分进入活性状态,其中所述第二电致变色材料以高得多的速度电化学反应,该电化学反应改变所述第二电致变色材料的颜色。
定义
电化学活性:根据本发明,“电化学活性”元件是一片包含具有导电性的有机材料的材料,通过改变所述有机材料的氧化还原状态可以电化学改变该材料。电化学活性元件通常与电解液离子接触,并且电化学活性元件可以进而与由相同或不同材料构成的电极集成。
电致变色元件:关于本发明的“电致变色元件”是连续的几何体,它可以加工为不同形状,并且由一种材料或各材料的组合构成。(各)材料可以是有机的或无机的,分子的或聚合的。这样的电致变色元件,不管它是由一种材料构成,还是多于一种材料的全体,兼有下面的性质:至少一种材料在至少一种氧化状态导电,并且至少一种材料是电致变色,即作为材料内的电化学氧化还原反应的结果展现颜色变化。可选地,电致变色元件可以包含电化学活性材料。
电致变色显示器:关于本发明的“电致变色显示器”是包含至少一种电致变色元件的设备,安排该设备使得电致变色元件的颜色变化在反射和/或发射中视觉上可检测。
固化电解液:对于本发明的目的,“固化电解液”意味着电解液,该电解液在使用它的温度足够坚硬,使得其中的大块中的粒子/薄片由于电解液的粘性/刚性基本固定不动,以及使得它不流动和泄漏。在优选的情况下,这样的电解液具有合适的流变学性质,从而允许例如通过传统的印刷方法,在完整的薄片中或图案中的支持物上迅速应用这种材料。沉积之后,在溶剂蒸发时或因为化学交联反应,电解液配方应该固化,该化学交联反应由额外的化学反应物或由物理作用导致,如由紫外线照射、红外线或微波辐射、冷却或任何其它这样作用。固化电解液优选地包括水的或包含凝胶体的有机溶剂,如白明胶或聚合凝胶体。然而,固体聚合电解液也考虑,并且落入本发明的范围。此外,该定义也包含液态电解液溶液,该液态电解液溶液浸透或以任何其它方式由合适的基体材料(如纸、织物或多孔聚合物)保留。在本发明的一些实施例中,该材料事实上是其上安排电致变色设备的支持物,使得支持物形成电致变色设备的操作的完整部分。
电极:根据本发明的设备中的“电极”是由导电材料构成的结构。此外,在本发明的上下文中,电极通常不与EC显示器的电解液直接接触。但是,电极连接到例如EC显示器的背面部分或电致变色部分,该部分依次与电解液直接接触。通过在最靠近背面部分的电极或布线中感应第一电势,以及在最靠近电致变色元件的电极或布线中感应不同电势,产生固化电解液层内的电场,并且优选地维持足够长的时间周期,用于产生希望的颜色变化。
层:根据一个实施例,安全文档电路具有薄片结构,并且包含不同材料的“层”。这些层可以是连续的或形成图案的,并且可以互相应用(自支持设备)或支持(被支持设备)。此外,术语层旨在包含相同平面中所有相同的材料,不管这个材料以这样的方式形成图案还是中断,从而在平面中形成不连续的“岛(island)”。安全文档电路优选地具有平面的配置。
直接电接触:两个部分(例如背面元件和电解液)之间的直接物理接触(公共接口),其允许通过该接口交换电荷。通过接口的电荷交换可以包含电传导部分之间的电子的传递、离子传导部分之间离子的传递,或者电流和离子流之间的转换,该电荷交换依靠在例如背面元件和电极之间或电极和电致变色元件之间的接口的电化学,或者通过容性电流的出现,该容性电流是由于在这样的接口的赫尔姆霍茨(Helmholtz)层的充电。
动态显示器:在本发明的某些实施例中,提供“动态显示器”。这样的显示器中的(各)电致变色元件中的颜色变化在移除能量源时反转。这可以例如由与所述电致变色元件并行安排电容实现。
双稳显示器:在本发明的某些实施例中,提供“双稳显示器”。这样的设备中的(各)电致变色元件中颜色变化的效果在移除外部电压之后保持。
颜色变化:当引用“颜色变化”时,这也意味着包括光密度或反射系数的变化,使得“颜色变化”例如考虑从蓝到红、蓝到无色、无色到蓝、深绿到浅绿、灰到白或深灰到浅灰等的变化。
材料
优选地,固化电解液包含粘合剂(binder)。优选的是该粘合剂具有胶凝性质。粘合剂优选地从这样的组选择,该组包含:白明胶、白明胶衍生物、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚(乙烯基吡咯烷酮)、多醣、聚丙烯酰胺、聚氨酯、聚氧化丙烯、聚氧化乙烯、聚(苯乙烯磺酸)和聚(乙烯醇)、以及其盐和共聚物;并且可任选地是交联的。如果使用的粘合剂是白明胶,则固化电解液优选地还包含离子盐,优选地是硫酸镁。固化电解液优选地还包含吸湿盐(如氯化镁)以维持其中的水份。
在优选实施例中,电致变色显示器包含电致变色聚合物作为电致变色材料,该电致变色聚合物在至少一个氧化状态导电,并且可选地也包含聚阴离子化合物。用于本发明的电致变色设备的电致变色元件的电致变色聚合物优选地从这样的组选择,该组包含:电致变色聚噻吩(polythiophene)、电致变色聚吡咯(polypyrrole)、电致变色聚苯胺(polyaniline)、电致变色聚异硫杂萘化合物(polyisothianaphthalene)、电致变色聚亚苯基亚乙烯基及其共聚物,如由J C Guatafsson等在Solid State Ionics 69,145-152(1994)中、Handbook ofOligo-and Polythiophenes,Ch 10.8,Ed D Fichou,Wiley-VCH,Weinhem(1999)、由P Schottland等在Macromolecules,33,7051-7061(2000)中、Technology MapConductive Polymers,SRI Consulting(1999)、由M Onoda在Journal of theElectrochemical Society,141,338-341(1994)中、由M Chandrasekar在Conducting Polymers,Fundamentals and Applications,a Practical Approach,Kluwer Academic Publishers,Boston(1999)中以及由A J Epstein等在MacromolChem,Macromol Symp,51,217-234(1991)中描述的。在优选实施例中,电致变色聚合物是3,4-二烷氧基噻吩(3,4-dialkoxythiophene)聚合物或共聚物,其中所述两个烷氧基可以相同或不同,或者共同表示可选替代的氧-亚烷基-氧(oxy-alkylene-oxy)桥。在最优选的实施例中,电致变色聚合物是从这样的组选择的3,4-二烷氧基噻吩的聚合物或共聚物,该组包含:聚(3,4-亚甲基二氧基噻吩)、聚(3,4-亚甲基二氧基噻吩)衍生物、聚(3,4-亚乙基二氧基噻吩)、聚(3,4-亚乙基二氧基噻吩)衍生物、聚(3,4-亚丙基二氧基噻吩)、聚(3,4-亚丙基二氧基噻吩)衍生物、聚(3,4-亚丁基二氧基噻吩)、聚(3,4-亚丁基二氧基噻吩)衍生物以及其共聚物。然后聚阴离子化合物优选地是聚(苯乙烯磺酸盐)。如本领域的技术人员容易意识到的,在本发明的替代实施例中,电致变色材料包含任何非聚合物材料、不同的非聚合物材料的组合或者聚合物材料与非聚合物材料的组合,它们在至少一个氧化状态展示传导性以及电致变色行为。例如,可以使用导电材料和电致变色材料的合成物,如导电粒子如锡氧化物、ITO或ATO粒子和聚合物或非聚合物电致变色材料,如聚苯胺(polyaniline)、聚吡咯(polypyrrole)、聚噻吩(polythiophene)、氧化镍、聚乙烯基二茂铁(polyvinylferrocene)、聚双吡啶(polyviologen)、氧化钨、氧化铱、氧化钼和普鲁士蓝(亚铁氰化物)。作为本发明的设备中使用的电致变色元件的非限制性例子,可以提到:一片PEDOT-PSS,是导电的并且电致变色的;一片具有Fe2+/SCN-的PEDOT-PSS,PEDOT-PSS是导电的并且电致变色的,而Fe2+/SCN-是额外的电致变色成分(见下面);绝缘聚合基体中的导电ITO粒子的连续网络组成的片,与电致变色WO3涂层直接电接触;绝缘聚合基体中的导电ITO粒子的连续网络组成的片,与电解液中溶解的电致变色成分接触。
如上所述,为了实现具有多于一种颜色的显示器,电致变色显示器可以包含更多的电致变色材料。可以在电致变色元件或固化电解液内提供该更多的电致变色材料,该电致变色材料然后例如包含电致变色氧化还原系统,如氧化还原对:一方是无色Fe2+和SCN-离子,另一方是红色Fe3+(SCN)(H2O)5联合体(complex)。作为进一步的非限制性示例,这样的材料可以从不同的吩嗪(phenazine)(如DMPA-5,10-二氢-5,10-二甲基吩嗪、DEPA-5,10-二氢-5,10-二乙基吩嗪和DOPA-5,10-二氢-5,10-二辛基吩嗪)选择,从TMPD-N,N,N’,N’-四甲基萘二胺、TMBZ-N,N,N’,N’-四甲基对二氨基联苯、TTF-四硫富瓦烯、邻二氮杂菲-铁络合物(p-ethoxychrysoidine)、罂红A、二苯胺、对-乙氧基-2,4-二氨基偶氮苯、亚甲基蓝、不同的靛青和酚藏花红以及其混合物选择。
金属薄片(foil):提供带有施加的反射安全设备的安全文档越来越普遍。这样的设备通常称为金属薄片,并且包含单色金属的、彩色金属的、颜色变化的、全息的或衍射的效果。这样的金属薄片典型地由热金属薄片转移过程应用。可以在US4728377中找到示例热传递全息金属薄片构造的描述。虽然该描述应用于全息金属薄片,但是所有热转移金属薄片具有相似的基本构造。即,它们包含牺牲聚合物载体层,通常是提供有用释放层的聚乙烯对苯二酸盐(PET)或聚丙烯。在这个释放层上应用要转移的金属薄片设备。这可以是例如至少单个真空沉积反射增强层(金属的或高折射率材料)的一个或多个,或者多个真空沉积层,或者堆漆(embossed lacquer)。在要转移的层上应用热熔化黏合剂。然后通过使载体结构与基底接触,使得粘合层与基底表面接触,并且然后加热和加压,转移金属薄片。热和压力激活粘合层,并且将金属薄片粘连到基底。由于释放层的存在,金属薄片和基底之间的粘连强度大于载体和金属薄片之间的粘连强度,因此便利载体层的移除,只在基底上留下非常薄的金属薄片层。
已经在WO03054297和EP723501中描述了替代的金属薄片结构的使用。在这里金属薄片要应用在洞(hole)上,该洞在基底制造期间或之后在基底中形成。因为金属薄片要在洞上扩展,所以需要提供具有额外的机械强度的金属薄片结构。为此目的,如上所述使用基本相同的金属薄片结构,但是在载体和金属薄片之间不提供释放层。因此一旦应用了金属薄片,载体层不移除并且永久保留在适当位置。
尽管已经在使用热熔化黏合剂的环境中描述了上面的示例,但是也已知的是使用压力敏感黏合剂应用金属薄片。可以在EP1002640和EP1323543中发现这样的金属薄片结构的示例。在这两个示例中,使用牺牲载体,然而应该注意:在载体永久保留在适当位置的地方,压力敏感黏合剂的使用也是可适用的。
线(thread):公知的是:提供具有全部或部分地嵌入的安全线的安全纸。现代的安全线典型地包含聚合物载体,在该聚合物载体上提供提供一个或更多额外的材料层。额外的安全层例如包括,一个或更多脱金属(demetallization)图案、衍射结构、薄膜干涉结构、机器可读传导或磁层、液晶材料、闪光材料、热致变色材料、光致变色材料或冷光材料。
在安全纸的制造期间插入安全线。已经开发了几种方法用于安全线插入。现今使用的最常见方法在EP059056中描述。其描述了制造有窗线纸的方法。在安全造纸业内通常可以理解的是:有窗安全纸是那些包含线的纸,该线交替地暴露或嵌入在安全纸的一面。
EP059056描述了在圆筒模具造纸机上制造有窗线纸的方法。该技术涉及印压圆筒模具覆盖层(cover),并且使不渗透的伸长的安全元件与印压的模具覆盖层的升高区域接触,在接触进入点进入一桶水性原料之前。在不渗透的安全元件与印压的升高区域密切接触的地方,不能出现纤维沉积物。在从圆筒模具覆盖层完全地形成和层叠(couch)纸之后,接触点作为暴露区域出现,该暴露区域最终在钞票的一面上形成在反射光中可见的窗。
类似地,可以在WO9308327中发现用于制造包含有窗线的安全纸的方法,该窗线在长网造纸机上产生。
最近已经存在在纸中嵌入更宽安全线的趋势。在EP860298内描述了防伪造纸,该纸合并了具有2mm和4mm之间宽度的宽的不渗透安全条。该纸是多重设计,具有在单独纸机上产生的至少两个纸层。安全条嵌入在第一板层中,并且具有沿边缘的穿孔,该穿孔允许排水以及因此沿线的边缘的纸纤维的沉积。在升高的区域进入纸原料桶之前,在印压的圆筒模具覆盖层上的升高区域上放下条的前面,以便在接触区域中创建暴露的条的窗口。升高区域的宽度比条的宽度窄,以允许通过条的穿孔由纸纤维渗入。然而,条的宽度是如此大以致于在纸的背面形成的纸在条的区域中具有以任意的孔的形式的缺点。普通纸的第二板层独立形成,并且这两个碾压在一起并进一步处理,第二板层从而掩饰了第一板层背面的缺点,并且提供至少一个同质的纸表面。在另一个实施例中,在第一板层的前面上碾压第三个板层以完全嵌入安全条。在另一个实施例中,选择条的宽度是如此宽以致在第一质板层的背面上没有纸形成,从而在背面上提供连续的暴露区域。在升高的区域进入纸原料桶之前,条的前面放在模具覆盖层上的连续的升高区域上,以在前面提供连续的暴露区域。然后碾压纸的第二板层到第一板层以形成完成的安全纸,并且在一面给出同质的纸层,并且在另一面给出连续的暴露的条。
孔(aperture):现在安全纸的制造中,甚至更近的发展允许在造纸期间插入很宽的带,这在WO00039391中描述。在插入过程期间,可能形成完全透明的窗口,或者如安全纸工业中已知的孔。WO00039391描述制造单个板层纸的方法,该纸可以具有至少部分地嵌入在其中的宽的伸长的安全线。这个的实现通过隐蔽(即用不透水的材料密封)多孔支持物表面的一个或更多选择的区域,围绕隐蔽的区域将纸纤维的第一层沉积到多孔支持物表面,使不透水的伸长的安全线与支持物表面的隐蔽区域接触,使得至少伸长的安全线的边缘在沉积层上面,并且将纸纤维的另一层沉积到第一层和不透水的条上,从而安全地将伸长的安全线的边缘嵌入在纸内。隐蔽的区域是不透水的,在伸长的安全线放在其上之前,这基本上阻止了其上纤维的沉积。因此,在伸长的安全线的各边缘之间的中间区域中基本上没有纸纤维沉积在伸长的安全线的一面上,从而在纸的第一表面上暴露伸长的安全线的连续的区域。另外,在纸的第二表面中形成多个离散的半透明或透明的窗(孔),在该表面中暴露伸长的安全线。
安全文档
关于本发明,术语安全文档包含钞票、旅行支票、债券、股票、ID卡、ATM卡、护照、安全通行证、票、真实性证书、安全标签和商标保护商品如标签、悬挂标签、摆动标签、撕扯带或安全包装,用于保护药品、高价值奢侈品、生活消费品、运动装、时髦衣服等的目的。这个列表不是穷尽的。具体的示例是电子护照,它包含IC芯片,其中可以存储个人信息如姓名、国籍、出生日期和生物信息。除了电子护照中的IC芯片,安全文档可以用作额外的安全特征。
安全文档基底可以由任何适合的材料制造,如纸或塑料或其结合,安全文档优选地由柔软的材料制造。根据一个实施例,提供表面涂层给基于纸的安全文档基底的表面,使得降低了纸的粗糙,和/或增强了纸的耐久力。这个技术对照像纸、装饰纸等是公知的。
传统上,钞票在基于纸的基底上生产。钞票纸基底通常使用棉纤维制造,但是可以使用其它的纺织品或木纤维以及这些的结合。澳大利亚是世界上第一个完全转换为塑料钞票的国家。从1996年5月15日起,所有面额的流通中的澳大利亚货币是塑料的。根据一个示例,这些基底包含每个面上印刷了无光白墨水的两个涂层的75微米BOPP核(二轴朝向聚丙烯核)。无光墨水是选择性印刷,以便留下核的区域不喷涂以形成透明的窗。然后,这个喷涂的基底可以以与纸基底相同的方式印刷。
关于钞票的上述材料同等地可以适用于任何安全文档。有利的是,安全文档基底的厚度适合打算的应用。安全文档基底优选地提供有适合的涂层,并且例如塑料基底可以可选地提供有墨水接受涂层,以改善墨水和/或安全设备电路和/或安全设备层的粘合。
通常,权利要求中使用的所有术语要根据它们在技术领域的一般意思解释,除非在这里另外明确定义的。当引用所述元件、设备、组件、装置、步骤等的至少一个例子时,所有对“一/一个/该(a/an/the)[元件、设备、组件、装置、步骤等]”的引用要开放地解释,除非另外明确地陈述。从下面的信息的公开,从权利要求以及附图,本发明的其它目的、特征和优点将出现。现在将参考附图只作为示例描述优选实施例。
附图说明
图1a是顶视图,它根据本发明的一个实施例示意性地图示EM辐射的发射机以及安全文档电路。
图1a’是根据本发明的实施例的安全文档电路的顶视图;
图2a-2f图示不同的天线配置,它们适合在如关于图1a中描述的安全文档电路中使用;
图3a-3c是顶视图,它们示意性地说明在如关于图1a和1a’中描述的安全文档电路中使用的电致变色显示器的不同安排。
图3c’是图3c中示出的显示器的侧视图。
图4a是顶视图,其示意性图示电致变色显示器的另一个实施例。
图4b是表示关于图4a中描述的显示器的符号。
图4c是描述这样安排的电路图,凭借该安排四个分离的显示器元件以时间分离的方式切换,如关于图4a中描述的安排每个显示器元件。
图4d是一个实际的实施例的示意性顶视图,该实施例实现关于图4c中描述的原理。
图5a和5b分别是安全文档和安全设备的示意性顶视图,该安全文档提供有安全文档电路。
图6a和6b是制造安全设备的不同方法的示意性侧视图。
图7是安全文档电路的示意性顶视图,该安全文档电路集成到安全文档中,使得显示其孔。
具体实施方式
图1a是图示电磁辐射发射机190以及根据本发明的一个实施例的安全文档电路100的示意性顶视图,电路100由虚线围绕。安排电路100以接收并转换至少一部分发射的电磁辐射,用于激活包含在所述电路100中的电致变色显示器130。安全文档电路另外包含天线或能量收获设备110和整流器120。三个组件110、120、130串行电连接,使得整流器耦合到并且串行安排在天线110和电致变色显示器130之间;并且电致变色显示器130耦合到并且串行安排在天线110和整流器120之间。安排天线110以转换接收的电磁辐射为电流;安排整流器120以接收所述电流并将它转换为调整的电流;以及安排电致变色显示器以接收所述的调整的电流,并且响应于此改变它的颜色。虽然整流器120图示为二极管,但是可以使用提供如上所述的足够的净贡献的任何整流装置。例如,可以使用合适的二极管桥或电压倍增器电路。
图1a’是如关于图1A中描述的安全文档电路100’的照片,具有平面配置,其中在线圈天线110’内部安排电致变色显示器130’和二极管120’。与半波偶极天线相比,线圈天线通常具有提供更多能量给电路的优点。
图2a-2d’示意性地图示不同的天线安排。在图2a-2d’的各图中,到整流器和显示器的连接点分别由两个点211、212指示。如上所述,优选地但不必须安排天线的长度,使得天线210a是半波偶极天线。参考图2a,天线包括传导材料(例如铜)的两条直线。根据替代性的实施例图2b,天线210b对应于半波折叠偶极天线。根据替代性的实施例图2c,天线210c对应于折叠偶极天线,具有弯曲的折叠,该折叠具变化的幅度。可选地,弯曲的天线可以具有恒定的幅度。根据另一个替代性的实施例图2d和2d’,天线具有连续但不规则的形状,并且图示为例如草书书写的(多个)字。替代性地,可以安排天线为线圈天线,如图1a’中示意性图示的。本质上,可以给予天线任何形状,只要它能够收获足够的能量以使显示器在希望的时间限制内改变颜色。
图2e和2f表示按比例绘制的两个天线安排,并且其中两个点之间的最短距离对应于1mm。天线可以在宽的频率范围上使用,但是特别适用于在大约900MHz的频率的远场情况。图2e和2f分别图示偶极天线和折叠偶极天线。
图3a图示显示器的一个实施例,其中显示器显示数值(例如100)。可以安排显示器以显示任何希望的字、符号、图形等。显示器包含夹在电极(未显示)之间的电致变色材料和电解液,其中至少一个电极是透明的。可以安排显示器的不同的区域331、332、333同时或者以时间分离的方式切换。在后一种情况下,一部分显示器在另一部分显示器切换到相同程度之前首先切换。时间分离可以如上所述由适当地安排电路实现,或者通过使用具有不同响应时间的不同材料实现。
图3b图示电化学活性的电致变色显示器330’的基本元件。元件包含电化学活性和电致变色材料的电致变色部分334,优选的是电化学活性材料的背面部分335、以及安排在之间的固化电解液336,其部分地覆盖并且离子连接所述背面部分334和所述电致变色部分335。由电解液336覆盖的所述电致变色部分的表面至少基本上对应于希望颜色改变的区域。颜色改变不严格地限制在由电解液覆盖的区域,但是可以稍微传播到未覆盖的区域。电化学反应以及因此的颜色变化通常在最靠近背面部分的边缘337开始。可选地,假如在颜色变化已经扩展到不希望那么远之前,中断电化学反应,那么与希望的颜色改变的区域相比,电解液可以覆盖更大的区域。优选地,电解液覆盖背面部分335的足够大的区域,使得足够的材料可以反应,从而通过电解液中离子的传输平衡电致变色部分的反应。在操作中,当跨越所述电解液336施加足够的电压差时,例如通过施加第一电压到所述电致变色部分334以及第二电压到背面部分,实现所述电致变色部分的氧化或者还原反应。可选地,在所述背面部分335发生相应的电化学反应。换句话说,如果所述电致变色部分334被氧化,那么所述背面部分335优选地被还原,反之亦然。可选地,电致变色部分由所述电解液(例如背面部分)离子连接到其的材料不是电化学活性的。
图3c是顶视图,它基于关于图3b中描述的原理,示意地性图示电化学活性的电致变色显示器的替换性实施例。根据这个实施例,提供电致变色和电化学活性材料的第一和第二部分301、302。所述第一和第二部分由第一隔离装置303互相电分离。提供离子连接所述第一和第二部分301、302的电解液336。由电解液覆盖的区域由虚线指示。如图3c’中所示,由所述电解液336覆盖的所述第一部分301的区域称为活性部分。这个活性部分包含第一活性元件304,该第一活性元件304由第二隔离装置306与第二活性元件305电分离。此外,由所述电解液覆盖的所述第二部分302的区域称为背面部分307。所述第一和第二活性部分304、305每个连接到各电极,该电极可以是一个连续的电极308。背面部分也连接到各电极309。所述电极308、309可以是电致变色和电化学活性材料301、302的所述第一和第二部分的各部分。
施加第一电势P1到所述第一电极308,施加第二电势P2到所述第二电极309,并且电势差足够高以便实现所述第一活性部分的颜色变化。由于所述第二隔离装置304以及电解液中得到的电势的分布,第一和第二活性部分将以关于时间很好分离的方式切换。
如果所述第一和第二活性元件304、305未连接到一个连续的电极,而是连接到两个电分离的电极;那么与所述第一和第二活性元件304、305之间的电势差相比,所述背面部分和所述第一和第二活性部分的任何一个的电势差充分地更大。
有利的是,在所述第一和所述第二活性元件304、305之间安排所述第二隔离装置306,使得关于所述背面部分307所述第一活性元件包含所述第二活性元件;如图3c所图示的。
根据所述第一和第二活性元件304、305的一个实施例,通过在优选地连续的一片电化学活性的、电致变色的和导电材料(如PEDOT-PSS)中提供两条过氧化线303、306,所述电极308、309和所述背面部分307全部形成。
可以给予所述第一和第二活性元件304、305任何希望的形状,如例如箭头或星,而不是图3c图示的方块。不依赖于使用哪些形状,如果希望所述第一和第二元件的清楚的时间分离的切换,那么所述第一活性元件应该优选地包含所述第二活性元件。在时间分离的切换期间,所述第一活性元件304与所述第二活性元件305相比,以更高的速度电化学反应。
图3c’是关于图3C中描述的电致变色显示器的示意性顶视图。图3C’图示在所述电致变色和电化学活性材料的顶部应用电解液337。
优选地,隔离装置303、306是不导电的或者至少基本上不导电。
图4a图示根据本发明的像素的一个实施例。像素包含电连接到源极电极1和漏极电极5的电致变色层10。哪些电极分别是源极电极和漏极电极严格地说由施加的电势确定。所述电致变色层也包含控制部分或切换部分13,该控制部分或切换部分13空间上和电气上安排在所述源极和漏极电极1、5之间。安排控制部分使得当它电化学反应时,它的导电性增强或减弱。因此,所述电极1、5之间的电流可以由控制部分13电化学反应控制。因此,控制部分不需要是电致变色的,只要它的导电性可以电化学地改变。根据一个实施例,所述电致变色层具有伸长的形状,该形状在所述源极和漏极电极1、5之间伸展。安排背面层21与所述电致变色层相邻并且电分离,以及安排固化电解液30,使得它将所述背面层21离子连接到所述电致变色层10和其切换部分13。所述电解液层最好覆盖所述电致变色层10,并且与其直接物理接触。此外,所述背面层电连接到栅极电极2。可以安排电极1、2、5为任何传导材料。
所述电致变色层还包含活性部分14。活性部分可以具有任何二维形状,但是优选地具有符号(如点、圆片盘或星)的形状,安排该活性部分14在所述切换部分13和所述背面层之间。所述背面层21优选地包含或部分围绕所述活性部分14,使得可以实现所述活性部分14的同质的颜色变化。可选地,所述活性部分14由桥接部分11电连接到所述控制部分。换句话说,所述第一部分10可以包含活性部分14、控制部分13和桥接部分11,该桥接部分将所述控制部分13电连接到活性部分14。
根据一个实施例,安排电解液30,使得它离子连接所述第一部分和第二部分14、21,并且覆盖所述活性、桥接和控制部分14、11、13。当施加跨越所述电解液30的合适的电势时,例如通过在所述栅极电极2实现第一电势,以及在所述源极电极5第二电势,开始电化学反应,该电化学反应改变颜色并且增大所述活性部分14的阻抗。电化学反应通常在最靠近所述第二部分的所述第一部分14的那部分开始。因此,在隔离装置52开始的电化学反应的前部向桥接部分11传播。换句话说,活性部分14优选地具有这样的几何形状,该几何形状对应于要显示的符号,例如圆盘或星。几何形状优选地由所述隔离装置52定义。通过扩展桥接部分的长度,直到控制部分切换的时间将增加,反之亦然。因此,桥接部分不必要是电致变色的,只是允许电化学反应的前部在其中传播。
这个显示器的切换通常不称为时间分离的,因为活性、桥接和控制部分14、11、13通过电解液覆盖的元件互相电连接。
根据一个示例,电致变色显示器430优选地通过提供一个连续的材料层制造,该材料层是电致变色的、导电的和电化学活性的,该材料优选地构成矩形的主要部分、伸长的布线部分和桥接部分11,该桥接部分11将所述主要部分连接到所述布线部分。布线部分构成所述控制部分13以及所述源极和漏极电极1、5。可以在所述主要部分中安排过氧化的连续的不交叉线52,在所述桥接部分开始和结束,使得它将所述主要部分分割为所述活性部分14和所述第二部分21,即两个电分离的部分。其后,提供电解液,该电解液覆盖至少所述活性部分14、所述桥接部分11、所述控制部分13、以及优选地所述第二部分21的相同大小的区域。
图4b对应于用于电路图中建议的符号,对应于图4a中图示的最右边的设备。
图4c示意性图示电路图,其中四个像素以时间分离的并且顺序的方式更新或切换,使得第一像素481的颜色在第二像素482的颜色之前基本改变,该第二像素482的颜色在第三像素483的颜色之前基本改变,该第三像素483的颜色在第四像素484的颜色以相同的方式改变之前基本改变。根据一个实施例,如关于图4a中描述的安排每个像素。
所述第一像素281的漏极电极205和所述第二像素282的栅极电极206连接到第一阻抗装置232的第一接触部分207,使得提供第一接口260。所述第一阻抗装置232安排在第一接触部分207和第二接触部分或第二电极204之间。
所述第二像素282的漏极电极208以及第二阻抗装置R2的第一接触部分407电连接到所述第三像素的栅极电极402,使得提供第二接口261。此外,所述第三像素283的漏极电极405以及第三阻抗装置333的第一接触部分409电连接到所述第四像素的栅极电极406,使得提供第三接口262。
四个各自的第一电势施加到所述像素481、482、483、484的各源极电极201、203、401、403。四个各自的第二电势施加到所述阻抗装置232、332、333、334的各第二接触部分204、404、504、604。此外,第三电势施加到所述第一像素281的栅极电极202。
优选地安排所述电势和所述阻抗装置,使得在初始状态,与所述第一接口260和所述第三电极203之间的电势下降相比,所述第一接口260和所述第一电极201之间的电势下降更小。此外,与所述第三和第四电极203、204之间的电势下降相比,所述第一和第二电极201、202之间的电势下降更低。以相应的方式安排其它像素。因此,与各第二、第三和第四像素482、483、484的电致变色材料相比,所述第一像素281的电致变色材料10最初在更大的程度上和以更高的速度电化学反应。电化学反应转变或改变颜色,并且增大所述第一像素482的切换部分11的阻抗。由于这个增大的阻抗,在所述第一公共接口260的电势将增大,并且更多的电荷载体将在所述第一公共接口260和所述第二像素482的电致变色层之间流动。最终,这将增大所述第二像素482的所述源极和漏极电极之间的阻抗,使得所述第三像素的切换或颜色改变将完成。随后,所述第三像素483的所述源极和漏极电极之间的阻抗由于另一个电化学反应充分增大,使得所述第四像素的切换或颜色改变将发生。
根据替代性的实施例,所有或一些所述阻抗装置R1-R4阻抗基本相等,一些或所有所述源极电极201、203、401、403连接到第一公共电势V1,和/或一些或所有所述第二接触部分204、404、504、604连接到第二公共电势V2。所述第一像素481的栅极电极202优选地连接到所述第二公共电势V2。
阻抗装置的合适的电势差和阻抗值由用于所述像素的材料确定。换句话说,给出下面的参数值用于显示器的一个特定配置。关于权利要求的范围,这些值应该视为非限制性示例,并且考虑到给出的示例的描述,技术人员没困难选择其它合适的参数值用于显示器元件。根据一个示例,所述电化学活性材料是PEDOT:PSS。固化电解液的所述层包含结合传导性增强成分(即盐以及表面活性剂、湿的并形成薄膜的药剂)的有机聚合物,并且电解液安排在顶部并与所述电化学活性材料片物理接触。此外,各阻抗R1-R4的值大约是150kOhm,并且在未反应的状态,每个像素的栅极和源极电极之间的阻抗大约是1MOhm,并且每个像素的漏极和源极电极之间的阻抗大约是3kOhm。换句话说,如果电势差大约是5V,那么在260的电势最初是0.1V。在完全切换的状态,当施加的电势(V2-V1)是5V时,所述源极和漏极电极之间的阻抗(R通道)是680kOhm。此外,在接口260(P-260)的电势是4.1V。R1-R4的阻抗基本保持相同。
对于上述具体示例,在完全切换的状态下的源极和漏极电极之间的阻抗依赖于以下面的方式施加的电势差:
V2-V1 P-260 R通道(完全切换)
5V 4.1V 680kOhm
4V 3.1V 515kOhm
3V 2.1V 350kOhm
2V 1.1V 180kOhm
通常,需要0.5V的电势差以便实现电化学反应。
图4d是顶视图,其示意性图示这样的实际示例:关于图4a描述的那类的若干显示器元件如何能够互相电连接,如关于图4c描述的,提供这样的时间分离的切换。这个示例包含六个显示器元件,其中安排两个额外的显示器元件和两个阻抗装置作为图4C中所示的电路的一部分的继续或重复。阻抗装置、电致变色层和背面层由这样的线定义,该线由刀在导电和电化学活性的材料的连续层中切割。这些切割由图4D中的线指示。注意:电解液的应用部分的轮廓被指示为虚线的多边形。六个阻抗装置安排为由所述直线定义的弯曲。第一和第六弯曲由各箭头32指示。第一和第六活性部分由各箭头14指示。第一、第四和第六电解液由各箭头30指示。在各显示器元件中,每个电解液覆盖各活性部分、桥接部分和控制部分,以及一部分周围的背面层。
施加负电势到所述连续电致变色层的一部分,该电致变色层是所述像素的源部分或源极电极的扩展。施加正电势到所述连续层的一部分,该连续层是所述背面部分或所述栅极电极的扩展。根据一个实施例,所述负和正电压之间的电势差是大约5V。当施加电压时,如果电压足够高,那么一个像素每次切换具有大约1秒的时间差。
当移除电压时,由于逆电化学反应,所有像素切换回它们的最初颜色。如果再次接通电压,那么像素将再以时间分离的方式切换。
上述显示器只是示例,可以容易地修正并结合以提供显示器的希望的功能或外观。
图5a图示如关于图1a描述安排的安全设备电路500,在安全文档基底550上提供该安全设备电路500。依靠例如印刷和/或粘合技术,可以在基底上的任何地方安排电路。根据一个实施例,电路占据安全文档基底的主要部分,根据替换性的实施例,电路占据小于一半,优选地小于四分之一,并且更优选地小于安全文档基底的10%。如上所述,安全文档基底可以是安全文档中的顶层或中间层,该层可见或由例如额外的层隐藏。根据一个实施例,在安全文档中或安全文档上应用电路之前,全部完成安全文档。独立于它安排在安全文档中或安全文档上,电致变色显示器在它的状态之一,即当它被激活时,或者当它被去激活时,优选地总是对人眼是可见的。因此,可以安排显示器,使得它的颜色褪去以响应于接收的EM场。因此,在电致变色显示器在它的未激活状态对人眼不可见的情况下,例如因为它由不足够透明的层覆盖,和/或因为显示器自身是透明的,和/或因为显示器和周围区域之间的对比度差不够,至少在背面照明或发射中,例如与围绕显示器的区域的颜色相比作为更暗的区域,显示器在它的激活状态优选地对人眼是可见的。
替代地,可以在载体上安排安全文档电路,该载体随后集成到安全文档中或安全文档上。图5b是包含安全文档电路500’的安全设备580的示意性图示,该安全文档电路500’安排在载体581上。根据这个实施例,天线510、整流器520和电致变色显示器530安排在安全设备的第一层581上。可以根据上述的任何实施例安排电路和显示器。
可选地,关于图5a和5b描述的电路可以具有平面配置,并且可以由保护层覆盖。
此外,通过如关于图5a描述的直接附接在安全文档基底上,或者通过如关于图4b描述的首先提供在安全设备层上,该安全设备随后集成到安全文档中,可以在相同的安全文档上安排若干安全设备电路。
另外,参考如关于图5a描述的直接安排在安全文档基底上的电致变色显示器,以及如关于图5b描述的首先在载体上安排的电致变色显示器,电致变色显示器可以安排在所述安全文档的窗口或孔中。根据一个实施例,在相同的安全文档上安排几个电路,并且在安全文档的窗口中只有一个显示器可见。
根据一种产生发明的安全设备的方法,提供载体或第一安全文档层,其上提供如关于图1描述安排的安全设备电路。图6a示意性图示这个安排的侧视图。根据这个实施例,安排第一安全文档层681为聚丙烯层,其具有15到25微米之间的厚度,并且该层用具有5到10微米之间厚度的铝薄片层683喷涂。通过移除铝薄片层683的适当的部分构成天线和安全设备电路的导体。可选地,铝层优选地喷涂有具有1到5微米之间厚度的抗腐蚀保护层682。另外,整流器620附接到与天线电接触的安全文档层681和减去形成的铝导体。其后,通过印刷至少一片电致变色材料,使得一或两片与所述铝导体的至少两部分电接触,在第一安全文档层681上提供电致变色显示器630。可选地,用具有15到20微米之间厚度的额外的聚丙烯层686,或者如具有3到10微米之间厚度的清漆上层684的保护层,覆盖安全文档电路680。优选地提供具有1到5微米厚度的粘合喷涂685给额外的聚丙烯层686,以便便利聚丙烯层附着在所述第一安全文档层和/或其上的组件上。
图6b示意性图示根据制造方法的另一个实施例的侧视图。这种方法和关于图6a描述的方法之间的差别是整流器620’和电致变色显示器630’安排在第二安全设备层686上。第二安全设备层优选地是塑料的或基于纸的基底,例如具有15到25微米之间,优选地大约20微米厚度的聚丙烯基底。通过添加的方法,可以在第二层上提供整流器和显示器。可选地,可以进而提供具有1到5微米之间厚度的粘合层685给所述第二层,以便便利附着在所述第一层和/或其上的组件上。其后,依靠已知的技术,第一和第二安全设备层以这样的方式互相附接,使得在所述整流器620’和天线610’之间,电致变色显示器630’和整流器620’之间,以及天线610’和所述电致变色显示器630’之间提供电接触。替代地,所述第一和第二安全设备层681、686每个包含组件(例如整流器)的一部分,安排该部分,使得一旦两层互相附接,就形成希望的整流能力。
图7图示在安全文档750中安排安全设备的一种方法,例如如关于图6a的描述制造该安全设备。安全设备在连续的造纸工艺期间,作为中间层集成在安全文档中,使得设备沿安全文档的机器方向“B”扩展。“A”指示文档的交叉方向。部分安全设备通过包含在文档中的窗口702可见。如关于图4a的描述安排电致变色显示器。根据这个实施例,存在六个按行排列的显示器元件,在安全文档的每个窗口或孔702中一个。一旦使一个能量源(如移动电话的发射天线)靠近安全文档,例如距离安全设备的天线1到6厘米的距离,天线的EM场足够切换显示器元件,例如以时间分离的方式。替代地,所有显示器可以切换而没有中间延迟。
优选地,安全设备的插入至少在机器方向上登记,使得便利在安全文档的窗口或孔中电致变色显示器元件的中心调整。
上面已经参考若干明确公开的实施例大体上描述了本发明。然而,如本领域的技术人员容易意识到的,在本发明的范围内,除了上面公开的那些之外的实施例同样是可能的,如由权利要求所定义的。
Claims (56)
1.一种安全文档电路,包含:
天线,安排来从外部源接收EM辐射,并且将它转换为电能;
整流器,安排来从所述天线接收电能,并且将所述能量转换为整流的电流;以及
电致变色显示器,安排来从所述整流器接收整流的电流,并且响应于所述整流的电流改变其电致变色状态,以便指示安全文档的真实性。
2.根据任何一个前面的权利要求所述的电路,安排该电路来接收和整流从无线设备发射的EM辐射,所述无线设备优选地是手持无线设备,更优选的是手持无线通信设备,最优选的是PDA或移动电话。
3.根据任何一个前面的权利要求所述的电路,安排该电路来接收和整流EM辐射,该EM辐射具有对应于由无线通信系统使用的频率的频率,更优选的是对应于由移动电话通信系统使用的频率的频率,甚至更优选的是对应于由第二代或第三代移动电话通信系统使用的频率的频率。
4.根据任何一个前面的权利要求所述的电路,安排该电路来接收和整流从家用设备发射的EM辐射,所述家用设备优选的是手持家用设备。
5.根据任何一个前面的权利要求所述的电路,其中安排整流器来整流具有大约50到60Hz之间的频率的交流电。
6.根据任何一个前面的权利要求所述的电路,其中所述天线是偶极天线,并且更理想的是半波偶极天线。
7.根据任何一个前面的权利要求所述的电路,其中所述天线是折叠偶极天线。
8.根据任何一个前面的权利要求所述的电路,其中电路具有平面配置。
9.根据任何一个前面的权利要求所述的电路,其中所述天线、所述整流器和所述EC显示器至少之一具有平面配置。
10.根据任何一个前面的权利要求所述的电路,其中所述电致变色显示器是双稳的。
11.根据任何一个前面的权利要求所述的电路,其中在所述天线和所述EC显示器之间串行安排所述整流器。
12.根据任何一个前面的权利要求所述的电路,还包含导体,所述导体将所述EC显示器电连接到所述整流器,其中至少一部分所述导体包含导电材料,并且优选的是导体有机聚合物。
13.根据任何一个前面的权利要求所述的电路,其中所述电致变色显示器包含:
第一和第二电化学活性元件,它们互相电分离;
电解液,安排来与所述第一和所述第二电化学活性元件的至少一部分离子接触。
14.根据权利要求13所述的电路,其中安排至少电化学活性元件之一响应于所述整流的电流改变其的氧化还原状态。
15.根据权利要求13或14所述的电路,其中至少一部分所述电解液夹在所述第一和所述第二电化学活性元件之间。
16.根据权利要求13或14所述的电路,其中安排所述第一和所述第二电化学活性元件在公共平面中。
17.根据任何一个前面的权利要求所述的电路,其中天线具有以下的形状:视觉可读的文本、草书、连合活字、签名或可识别的设计。
18.根据任何一个前面的权利要求所述的电路,其中安排整流器来整流具有1和5GHz之间的频率的交流电。
19.根据任何一个前面的权利要求所述的电路,其中天线具有视觉可读的签名的形状。
20.根据任何一个前面的权利要求所述的电路,其中电致变色显示器包括:
第一像素(481)和第二像素(482),每个具有互相电分离的电致变色层(11)和背面层(21),以及固化电解液(30),该固化电解液(30)分别离子连接所述第一和第二像素的所述电致变色层(11)和所述背面层(21),
其中所述第一像素(481)和所述第二像素(482)的背面层(21)分别电连接到第一栅极电极(202)和第二栅极电极(206);
所述第一像素(481)的电致变色层(11)将第一源极电极(201)电连接到第一漏极电极(205),
所述第二像素的电致变色层(11)将第二源极电极(203)电连接到第二漏极电极(208);
每个像素包含电化学活性材料(13)的切换部分,所述切换部分电安排在所述源极电极(201、203)和所述漏极电极(205、208)之间,所述切换部分与所述固化电解液(30)直接离子接触;以及
阻抗装置(232),安排在第一接触部分(207)和第二接触部分(204)之间并且电连接到第一接触部分(207)和第二接触部分(204);
所述第一漏极电极(205)连接到所述第二栅极电极(206);并且所述第一漏极电极和第二栅极电极(205、206)都连接到所述阻抗装置的所述第一接触部分(207),其中安排所述第一像素的所述源极和栅极电极(201、202)接收和保持第一电势差;并且安排所述第二像素的所述源极电极(203)和所述阻抗装置的所述第二接触部分(204)接收和保持第二电势差;使得依靠所述第一像素(481)的所述源极和漏极电极(201、205)之间阻抗的增大,跨越所述第二像素(482)的电解液的电压差是可控的。
21.根据任何一个前面的权利要求所述的电路,其中电致变色显示器包含:
电致变色和电化学活性材料的第一部分(304);
电致变色和电化学活性材料的第二部分(305);
该第一和第二部分(304、305)互相电分离;
电致变色和电化学活性材料的背面部分(307),该背面部分与所述第一和第二部分(304、305)电分离;以及
电解液层,该电解液层离子连接所述背面部分(307)和所述第一和第二部分(304、305);
其中在所述第二部分(305)的超过一个面上的所述背面部分(307)和所述第二部分(305)之间,在空间上安排所述第一部分(304)。
22.一种安全文档,包含根据权利要求1所述的电路。
23.根据权利要求20所述的安全文档,该安全文档由从包含纸和塑料以及其结合的组选择的材料制造。
24.根据权利要求20或21所述的安全文档,其中所述安全文档是钞票、护照、身份文件、旅行支票、债券、股票、安全通行证、票、印花税票或真实性证书。
25.根据权利要求20-22中任何一个所述的安全文档,其中所述电致变色显示器安排在所述安全文档的孔或窗口中。
26.一种包含根据权利要求1所述的电路的安全设备,该安全设备由第一安全设备层承载,安排该安全设备与安全文档集成。
27.根据权利要求24所述的安全设备,其中所述安全设备层由基于塑料的材料制造,并且优选的是基于透明聚合物的材料。
28.根据权利要求24或25所述的安全设备,其中所述安全设备层还包含第二基底,安排该第二基底使得安排所述天线、整流器和显示器夹在所述基底之间。
29.根据权利要求24-26中任何一个所述的安全设备,其中所述安全设备是自包含的。
30.根据权利要求24-27中任何一个所述的安全设备,该安全设备在4到100毫米宽之间,并且优选的在6到30毫米宽之间。
31.根据权利要求24-28中任何一个所述的安全设备,该安全设备在30到150毫米长,并且优选的是短于100毫米,并且更优选的是长于60毫米。
32.根据权利要求24-29中任何一个所述的安全设备,其中安全设备层的厚度在5到40微米之间,并且优选的在15到25微米之间。
33.根据权利要求24-30中任何一个所述的安全设备,其中安全设备的厚度小于100微米,优选的是小于70微米,更优选的是小于60微米,甚至更优选的是小于50微米,以及甚至更优选的是小于40微米,以及最优选的是小于30微米。
34.根据权利要求24-31中任何一个所述的安全设备,其中所述安全文档是由纸或塑料制造的有价文档。
35.根据权利要求24-32中任何一个所述的安全设备,其中所述天线、所述整流器和所述显示器具有平面配置。
36.一种用于在连续的造纸工艺期间在安全文档中集成的带,其包含连续的顺序安排的安全设备,每个设备如权利要求24描述的安排。
37.根据权利要求34所述的带,该带绕在转轴上。
38.一种制造安全纸的方法,包含步骤:通过连续造纸工艺在安全文档中或安全文档上集成安全设备,所述安全文档如权利要求24中定义的安排。
39.根据权利要求36所述的方法,其中所述安全设备在连续造纸工艺期间集成到纸中以生产这样的纸,从该纸能够得到多个基本相同的纸片,当印刷时,该纸片构成基本相同的安全文档,如钞票。
40.根据权利要求36或37所述的方法,其中使用圆筒模具造纸机来生产具有孔或窗口的纸,在每个孔或窗口中存在一部分安全文档。
41.根据权利要求36-38中任何一个所述的方法,其中安全设备连续地位于两卷筒纸之间,该两卷筒纸层压在一起以产生安全纸。
42.根据权利要求36-39中任何一个所述的方法,其中安全设备集成在纸的第一板层中或第一板层上,该纸的第一板层随后附接到纸的第二板层。
43.一种产生如权利要求24中定义的安全设备的方法,包含以下步骤:
提供第一和第二安全设备层;
在所述第一安全设备层上安排导电材料的天线;
在所述第一和第二安全设备层中任何一个上安排导电材料的整流器;
在所述第一和第二安全设备层中任何一个上安电致变色显示器;
在至少所述第一安全设备层上安排导电材料的电导体,以及
附接所述第一安全设备层到所述第二安全设备层,使得至少在所述第一和第二层已经互相附接之后,所述整流器电连接到所述天线和所述电致变色显示器。
44.根据权利要求41所述的方法,其中安排所述天线、安排所述整流器、安排所述电致变色显示器和安排所述电导体的步骤中至少一个包含在各安全设备层上印刷导电材料的步骤。
45.根据权利要求41或42所述的方法,其中
提供所述第一和第二安全设备层的所述步骤还包含用导电材料的至少一个连续层提供至少一个所述安全设备层,以及
安排所述天线、安排所述整流器、安排所述电致变色显示器和安排所述电导体的步骤中至少一个包含这样的步骤:优选地通过机械或电化学装置,从所述至少一个连续层移除部分导电材料。
46.根据权利要求43所述的方法,其中提供抗氧化层给所述至少一个连续层中的至少一个。
47.根据权利要求41到44中任何一个所述的方法,还包含步骤:在所述层互相附接之前,在所述第一和第二安全设备层中任何一个的顶部提供粘合剂。
48.根据权利要求45所述的方法,其中所述粘合剂依靠印刷提供。
49.根据权利要求41到46中任何一个所述的方法,其中在所述第一安全设备层上安排所述整流器、所述电致变色显示器和所述导体。
50.根据权利要求47所述的方法,其中所述第二安全设备层是保护层,优选的是塑料过层压层或清漆层。
51.根据权利要求41到48中任何一个所述的方法,其中在所述第二安全设备层上安排所述整流器和电致变色显示器。
52.一种鉴别安全文档的方法,包含以下步骤:
提供包含EM辐射接收装置的安全文档;
在所述安全文档的接收范围内,从EM辐射设备发射EM辐射;
使用所述安全文档上安排的装置接收所述EM辐射;
使用所述安全文档上安排的装置,将所述接收的EM辐射转换为整流的电流;
提供所述整流的电流给所述安全文档上安排的电致变色显示器;
依靠所述整流的电流,改变所述显示器的电致变色状态;以及
视觉识别所述显示器的改变的电致变色状态。
53.根据权利要求50所述的方法,其中所述发射EM辐射的步骤包含激活无线通信设备的天线、使得其发射EM辐射的步骤。
54.根据权利要求50或51所述的方法,其中所述激活天线的步骤包含激活手持设备的天线,所述手持设备优选的是PDA或移动电话。
55.根据权利要求50到52中任何一个所述的方法,其中所述改变所述显示器的电致变色状态的步骤包含:以时间分离的方式,在所述显示器的两个或更多部分改变所述显示器的电致变色状态,安排各部分在空间上互相分离。
56.一种电磁场可影响的电致变色元件作为安全特征的使用。
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