DE69718826T2 - SECURITY DOCUMENT AND METHOD WHICH INVISIBLE CODED MARKINGS USES - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft das Anbringen einer Markierung auf einem Substrat oder anderen Gegenstand, die für das unbewehrte menschliche Auge unsichtbar ist, aber unter Verwendung einer Vorrichtung erfaßt werden kann, die Licht im sichtbaren Spektrum und nahen Infrarotspektrum erzeugt. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zum Kodieren von Information auf einem Substrat unter Verwendung einer im nahen Infrarot fluoreszierenden Verbindung und zum Nachweisen der Verbindung.The present invention relates to applying a mark to a substrate or other object that is invisible to the unaided human eye but can be detected using a device that generates light in the visible and near infrared spectrum. The invention further relates to a method for encoding information on a substrate using a near infrared fluorescent compound and for detecting the compound.
Die Verhinderung von Betrug, Nachahmung und Diebstahl von Waren, wie etwa Automobilen, Booten, Motorrädern, Fahrrädern, Kunst, Sammlergegenständen und wichtigen Dokumenten, wie etwa Finanzinstrumenten (Aktien, Anleihen, Sicherheitspapiere, Schecks und Banknoten) und von Regierungen ausgegebenen Papieren (Pässe, Führerscheine und Personalausweise), ist ein lange bestehendes Problem in der Gesellschaft gewesen. Der Stand der Technik ist angefüllt mit vielen Versuchen, solchen Betrug, Nachahmung und Diebstahl durch Anbringen sichtbarer und/oder unsichtbarer Identifizierungsmarkierungen auf den Waren und Dokumenten abzuschrecken oder zu vermeiden. Solche Identifizierungsmarkierungen sind offen oder an verdeckten Stellen angebracht worden. Zum Beispiel offenbart U.S.-Patent Nr. 4,239,261, erteilt für Richardson am 16. Dezember 1980, ein Mikromarkierungsetikett, das auf einen Gegenstand aufgebracht wird. Die Markierung oder das Etikett ist hergestellt aus einer dünnen Platte aus im allgemeinen klarem Kunststoffmaterial, das typischerweise durchsichtig ist oder mit einer spezifischen Farbe, falls erforderlich, angefärbt sein kann. Die Dicke des Materials beträgt etwa 25,4 um (0,001 inch) bis 50,8 um (0,002 inch) (1 bis 2 mills) mit einer Gesamtabmessung im Bereich von etwa 0,726 auf 0,726 mm (0,0286 auf 0,0286 inch). Die genauen Abmessungen der Markierung oder das Etikett können variiert werden, um Platzanforderungen zu füllen oder optische Auflösungs- oder optische Definitionsbeschränkungen von Photoreproduktionsausrüstungen zu eliminieren. Die Fläche der Markierung ist aufgeteilt in separate digitale Flächen, in die homogene oder digitale Markierungen gesetzt werden, um einen spezifischen Code zu bezeichnen, um das Objekt zu identifizieren. Der Nachteil dieser Markierung ist, daß sie auf der Oberfläche des Substrates verbleibt. Die Markierung kann abgedeckt, abgeschlagen oder ausgelöscht werden, wobei in diesem Falle die Markierung oder das Etikett ihre/seine Wirksamkeit verliert.Preventing fraud, counterfeiting, and theft of goods such as automobiles, boats, motorcycles, bicycles, art, collectibles, and important documents such as financial instruments (stocks, bonds, securities, checks, and banknotes) and government-issued papers (passports, driver's licenses, and identity cards) has been a long-standing problem in society. The art is replete with many attempts to deter or prevent such fraud, counterfeiting, and theft by placing visible and/or invisible identification markings on the goods and documents. Such identification markings have been placed overtly or in covert locations. For example, U.S. Patent No. 4,239,261, issued to Richardson on December 16, 1980, discloses a micromarker label that is applied to an object. The mark or label is made from a thin sheet of generally clear plastic material which is typically transparent or may be colored with a specific color if required. The thickness of the material is about 25.4 µm (0.001 inch) to 50.8 µm (0.002 inch) (1 to 2 mills) with an overall dimension in the range of about 0.726 by 0.726 mm (0.0286 by 0.0286 inch). The exact dimensions of the mark or label can be varied to fill space requirements or to eliminate optical resolution or optical definition limitations of photoreproduction equipment. The area of the mark is divided into separate digital areas into which homogeneous or digital marks are placed to designate a specific code to identify the object. The disadvantage of this mark is that it remains on the surface of the substrate. The mark can be covered, chipped or erased, in which case the mark or label loses its effectiveness.
U.S.-Patent Nr. 5,083,814, erteilt für Guinta et al. am 28. Januar 1992, offenbart ein Sicherheitsverfahren zum Anbringen einer Sicherheitsmarkierung an einem Automobil, Boot und dergleichen. Das Verfahren umfaßt ein landesweites Netzwerk autorisierter Händler, die mit Input- und Output-Einrichtungen versorgt werden, wie etwa Computer, Monitor und Hand-Markierungseinrichtung. Durch Verwendung spezifizierter Ortsdaten, die von einer zentralen Verarbeitungseinheit geliefert werden, bringt der Händler auf die Oberfläche des Automobils einen vertraulichen und unsichtbaren Registrierungscode auf.U.S. Patent No. 5,083,814, issued to Guinta et al. on January 28, 1992, discloses a security method for applying a security marking to an automobile, boat, and the like. The method involves a nationwide network of authorized dealers who are provided with input and output devices such as a computer, monitor, and hand-held marking device. Using specified location data provided by a central processing unit, the dealer applies a confidential and invisible registration code to the surface of the automobile.
In vielen Drucktechnologieanwendungen ist es notwendig, ein Original von einer Kopie oder Fälschung zu unterscheiden. Mit modernen Kopiertechniken kann gedrucktes Material nach Belieben reproduziert werden und ist praktisch nicht vom Original unterscheidbar, insbesondere wenn die Kopie auf einem Substrat gedruckt wird, das dem Original ähnlich ist. Es ist gut bekannt, daß verschiedene Mittel und Verfahren vorgeschlagen worden sind zum verdeckten Markieren und Identifizieren von Gegenständen, um das Kopieren des Originals zu umgehen und jemanden davon wirtschaftlich abzuhalten. Typischerweise verwendeten solche Mittel und Verfahren Tinten oder Farben, die fluoreszieren, wenn sie einer ultravioletten Lichtquelle ausgesetzt werden. Solche einfachen Fluoreszenzmarkierungen, die im Zusammenhang mit ultraviolettem Licht verwendet werden, liefern einen dramatischen Effekt, da die Markierung, die gegenüber Licht im sichtbarem Spektrum von 400 bis 700 Nanometern anscheinend unsichtbar ist, unter ultravioletter Strahlung hellfluoreszierend wird. U.S.-Patent Nr. 4,736,425, erteilt für Jalon am 5. April 1988, offenbart zum Beispiel ein zweistufiges Markierungsverfahren für wichtige Dokumente, wie etwa Sicherheitspapiere, Bankrechnungen, Schecks, Anteile, Briefmarken und dergleichen, um Fälschung zu verhindern und das Dokument zu authentizieren. Im ersten Schritt des Markierungsverfahrens werden ein oder mehrere Elemente, die ein Chelat bilden, in oder auf dem Sicherheitspapier abgeschieden. Die Elemente werden so ausgewählt, daß das Chelat erst später gebildet wird. Im zweiten Schritt des Verfahrens wird das Chelat durch Abscheiden der fehlenden Komponenten auf dem Papier gebildet, um die Synthese des Chelats zu bewirken. Die fehlenden Elemente werden zum Papier mittels einer wässerigen alkoholischen Abscheidung zugegeben. Demgemäß ist es möglich, die Liganden im ersten Schritt und die Metall-Ionen im zweiten Schritt abzuscheiden, oder umgekehrt. Die chelatisierten Verbindungen werden mit Metallen und Seltenerdelementen gebildet und sind unter Sonnenlicht unsichtbar, sind aber fluoreszierend, wenn sie ultravioletten Lichtstrahlen ausgesetzt werden.In many printing technology applications, it is necessary to distinguish an original from a copy or counterfeit. With modern copying techniques, printed material can be reproduced at will and is virtually indistinguishable from the original, particularly when the copy is printed on a substrate similar to the original. It is well known that various means and methods have been proposed for covertly marking and identifying objects to circumvent and economically deter someone from copying the original. Typically, such means and methods have used inks or paints that fluoresce when exposed to an ultraviolet light source. Such simple fluorescent markings used in conjunction with ultraviolet light provide a dramatic effect because the marking, apparently invisible to light in the visible spectrum of 400 to 700 nanometers, becomes brightly fluorescent under ultraviolet radiation. For example, U.S. Patent No. 4,736,425, issued to Jalon on April 5, 1988, discloses a Two-step marking process for important documents such as security papers, bank bills, checks, shares, stamps and the like to prevent forgery and authenticate the document. In the first step of the marking process, one or more elements forming a chelate are deposited in or on the security paper. The elements are selected so that the chelate is formed later. In the second step of the process, the chelate is formed by depositing the missing components on the paper to effect synthesis of the chelate. The missing elements are added to the paper by means of an aqueous alcoholic deposition. Accordingly, it is possible to deposit the ligands in the first step and the metal ions in the second step, or vice versa. The chelated compounds are formed with metals and rare earth elements and are invisible under sunlight but are fluorescent when exposed to ultraviolet light rays.
Dieses Verfahren ist nachteilig, weil, beim Durchführen des ersten Schrittes, Sorgfalt notwendig ist, um sicherzustellen, daß die abgeschiedenen Lösungen auf den richtigen pH für das Chelat, wenn gebildet, eingestellt sind. Zweitens muß ein signifikanter Überschuß des Liganden vorliegen, um das Chelat zu bilden.This method is disadvantageous because, in carrying out the first step, care is necessary to ensure that the deposited solutions are adjusted to the correct pH for the chelate, if formed. Second, a significant excess of the ligand must be present to form the chelate.
U.S.-Patent Nr. 4,591,707, erteilt für Stenzel et al. am 27. Mai 1986, offenbart die Verwendung eines Stempels auf Finanzpapier, wie etwa Banknoten, Währung und dergleichen. Der Stempel ist eine Beschichtung auf der äußeren Oberfläche des Papiersubstrats, die durch Vakuumabscheidungstechniken aufgebracht wird, wie etwa Verdampfung oder Kathodensputtering, in der Form eines Musters, von Streifen oder Figuren.U.S. Patent No. 4,591,707, issued to Stenzel et al. on May 27, 1986, discloses the use of a stamp on financial paper, such as banknotes, currency, and the like. The stamp is a coating on the outer surface of the paper substrate, applied by vacuum deposition techniques, such as evaporation or cathodic sputtering, in the form of a pattern, stripes, or figures.
U.S.-Patent Nr. 3,614,430, erteilt für Berler am 19. Oktober 1971, offenbart ein Verfahren zum elektronischen Wiedererlangen kodierter Information, die auf einem im wesentlichen durchscheinenden Substrat gedruckt ist. Tinte, die verwendet wird, um die Information zu kodieren, fluoresziert, wenn sie ultraviolettem Licht ausgesetzt wird. Die Fluoreszenz wird photoelektrisch durch das durchscheinende Substrat erfaßt. Eine Lasereinrichtung interpretiert dann die kodierte Information und kann weiter einen gewünschten Output relativ zur kodierten Information vorformen.U.S. Patent No. 3,614,430, issued to Berler on October 19, 1971, discloses a method for electronically retrieving encoded information printed on a substantially translucent substrate. Ink used to encode the information fluoresces when exposed to ultraviolet light. The fluorescence is photoelectrically detected by the translucent substrate. A laser device interprets then the encoded information and can further preform a desired output relative to the encoded information.
U.S.-Patent Nr. 3,933,094, erteilt für Murphy et al. am 20. Januar 1976, offenbart ein Substrat, wie etwa einen Geschäftsantwortumschlag, mit darauf gedruckter Barcode- Information. Der Barcode wird auf das Substrat unter Verwendung mehrere Tinten gedruckt, die eine Farbe aufweisen, die, in Kombination mit dem Substrat ein Druckkontrastsignal liefert, das beträchtlich niedriger ist als 50 Prozent, wenn gemessen im Wellenlängenbereich von 800 bis 900 Nanometern. Zugesetzt zur Tinte wird eine metallische Verbindung, die ausreichend ist, um das Druckkontrastsignal der Tinte und des Substrats auf wenigstens 50 Prozent zu erhöhen.U.S. Patent No. 3,933,094, issued to Murphy et al. on January 20, 1976, discloses a substrate, such as a business reply envelope, with bar code information printed thereon. The bar code is printed on the substrate using a plurality of inks having a color that, in combination with the substrate, provides a print contrast signal that is considerably lower than 50 percent when measured in the wavelength range of 800 to 900 nanometers. Added to the ink is a metallic compound sufficient to increase the print contrast signal of the ink and substrate to at least 50 percent.
U.S.-Patent Nr. 4,504,084, erteilt für Miehe et al. am 12. November 1991, offenbart ein Verfahren zum Markieren von Originalen, so daß Kopien von den Originalen unterschieden werden können. Das Verfahren schließt die Verwendung eines Bandes mit einem Druckmedium zum Drucken des Originals ein. Das Band schließt eine Substanz in der Form einer Markierung ein, die, bei Gebrauch, eine unsichtbare unterscheidbare Markierung erzeugt, die nur durch Verwendung eines speziellen Scanners erkennbar ist.U.S. Patent No. 4,504,084, issued to Miehe et al. on November 12, 1991, discloses a method of marking originals so that copies can be distinguished from the originals. The method involves using a ribbon with a printing medium to print the original. The ribbon includes a substance in the form of a marker which, in use, creates an invisible distinguishable mark that is only detectable by using a special scanner.
U.S.-Patent Nr. 5,514,860, erteilt für Berson am 7. Mai 1996, offenbart ein Dokument mit kodierten oder verschlüsselten Daten, die auf ein durchsichtiges Band aufgedruckt sind. Die Daten werden unter Verwendung einer unsichtbaren Tinte aufgedruckt. Die Tinte wird nur sichtbar, wenn sie ultraviolettem Licht oder Infrarotlicht ausgesetzt wird, in Abhängigkeit von den in der Tinte verwendeten Farbstoffen.U.S. Patent No. 5,514,860, issued to Berson on May 7, 1996, discloses a document with encoded or encrypted data printed on a transparent ribbon. The data is printed using an invisible ink. The ink only becomes visible when exposed to ultraviolet light or infrared light, depending on the dyes used in the ink.
U.S.-Patent Nr. 5,514,860, erteilt für Auslander et al. am 6. August 1996, offenbart einen Barcode mit mehr Information als ein Standard-Barcode, durch Drucken eines Oberschicht- und Unterschicht-Barcodes. Die Tinte, die verwendet wird, um den unteren Barcode zu drucken, ist eine reguläre Tinte, die im sichtbaren Bereich des Spektrums, d. h. zwischen 400 und 700 Nanometern, absorbiert. Der Oberschicht-Barcode wird unter Verwendung einer Tinte gedruckt, die für das nackte Auge unsichtbar ist. Die verwendeten unsichtbaren Tinten beruhen auf Komplexen von Seltenerdelementen, wie etwa Eu, Tb, Sm, Dy, Lu, und verschiedenen Chelatbildnern, um chromophore Liganden zu erzeugen, die im ultravioletten und blauen Spektralbereich absorbieren. Der untere Barcode wird mit einer ersten Anregungsquelle, die eine erste Wellenlänge emittiert, mit einem ersten Sensor abgelesen und der Oberschicht-Barcode wird mit einer zweiten Anregungsquelle, die eine zweite Wellenlänge emittiert, mit einem zweiten Sensor gelesen.U.S. Patent No. 5,514,860, issued to Auslander et al. on August 6, 1996, discloses a bar code with more information than a standard bar code by printing an upper layer and lower layer bar code. The ink used to print the lower bar code is a regular ink that is in the visible region of the spectrum, i.e. between 400 and 700 nanometers. The top layer barcode is printed using an ink that is invisible to the naked eye. The invisible inks used rely on complexes of rare earth elements such as Eu, Tb, Sm, Dy, Lu, and various chelating agents to create chromophoric ligands that absorb in the ultraviolet and blue spectral range. The bottom barcode is read with a first excitation source emitting a first wavelength with a first sensor and the top layer barcode is read with a second excitation source emitting a second wavelength with a second sensor.
DE-A-35 14 852 offenbart eine Briefmarke, die ein Papier- oder Kunststoffsubstrat und eine Kleberschicht auf besagtem Substrat, um die Briefmarke auf eine Trägerunterlage zu kleben, umfaßt, wobei die Kleberschicht Markierungsmaterial enthält, das in den sichtbaren oder infraroten Spektralbereichen angeregt werden kann und auch in diesen Spektralbereichen emittiert, wobei besagte Markierungssubstanz durch das Substrat nachweisbar ist.DE-A-35 14 852 discloses a postage stamp comprising a paper or plastic substrate and an adhesive layer on said substrate for adhering the stamp to a carrier base, the adhesive layer containing marking material which can be excited in the visible or infrared spectral regions and also emits in these spectral regions, said marking substance being detectable by the substrate.
In allen Systemen, die Fluoreszenz verwenden, um die kodierten Markierungen hervorzuheben, ist es erforderlich, daß es ein Ablesesystem oder einen Scanner gibt, der die fluoreszierenden Verbindungen anregen wird. Das fluoreszierende Licht wird anschließend zum Detektor zurückreflektiert, gesammelt und in ein elektrisches Stromsignal übersetzt, das proportional zur Lichtintensität und zur belichteten Fläche ist. Das elektrische Signal wird anschließend dekodiert und in einer vorbestimmten Art und Weise verwendet. Der Nachteil dieser Systeme, die eine ultraviolette fluoreszierende Tinte verwenden, ist, daß viele Materialien und Substrate, wie etwa Farbstoffe, Farben und Beschichtungen, Aufheller oder andere Verbindungen aufweisen, die mit der ultravioletten Lichtabsorption beträchtlich interferieren. Überdies müssen die Tintenmarkierungen oder kodierten Markierungen nahe an der Oberfläche des Substrats angebracht werden. Somit sind die Markierungen hochempfindlich dagegen, leicht zerkratzt oder unter Verwendung eines leicht verfügbaren Ultraviolett-Scanners erfaßt zu werden.In all systems that use fluorescence to highlight the coded marks, it is necessary that there be a reading system or scanner that will excite the fluorescent compounds. The fluorescent light is then reflected back to the detector, collected and translated into an electrical current signal that is proportional to the light intensity and the exposed area. The electrical signal is then decoded and used in a predetermined manner. The disadvantage of these systems that use an ultraviolet fluorescent ink is that many materials and substrates, such as dyes, paints and coatings, contain brighteners or other compounds that significantly interfere with ultraviolet light absorption. Moreover, the ink marks or coded marks must be placed close to the surface of the substrate. Thus, the marks are highly sensitive to being easily scratched or detected using a readily available ultraviolet scanner.
Daher besteht ein Bedürfnis nach einer unsichtbaren Markierung, die auf einem Substrat angebracht werden kann, die im wesentlichen vor Nachweis durch sichtbares und ultraviolettes Licht verborgen werden kann, aber auch ein Mittel zum Nachweis zur Authentizität des Dokumentes liefern kann. Es besteht auch ein Bedürfnis nach einer unsichtbaren Markierung, die auf einem Substrat angebracht und davor geschützt werden kann, unabsichtlich abgerieben, verkratzt oder entfernt zu werden.Therefore, there is a need for an invisible mark that can be applied to a substrate that can be substantially hidden from detection by visible and ultraviolet light, but can also provide a means of proving the authenticity of the document. There is also a need for an invisible mark that can be applied to a substrate and protected from being accidentally rubbed off, scratched or removed.
Die vorliegende Erfindung beruht auf der Verwendung einer Verbindung, die fluoresziert, wenn sie sichtbarer Strahlung und naher Infrarotstrahlung mit einer Wellenlänge von etwa 650 nm bis etwa 1100 nm ausgesetzt wird. Die Verbindungen sind normalerweise sowohl für das unbewaffnete menschliche Auge unter normalen Beleuchtungsbedingungen als auch, wenn sie Bestrahlung mit ultraviolettem Licht ausgesetzt werden, unsichtbar.The present invention is based on the use of a compound that fluoresces when exposed to visible radiation and near infrared radiation having a wavelength of about 650 nm to about 1100 nm. The compounds are normally invisible both to the naked human eye under normal lighting conditions and when exposed to ultraviolet light irradiation.
Die vorliegende Erfindung überwindet die Nachteile des Standes der Technik durch Bereitstellung eines Substrates und Verwendung einer Verbindung, die bei einer höheren Wellenlänge als etwa 650 nm fluoresziert, um Zeichen oder kodierte Information darauf zu drucken. Die Verbindung ist geschützt und vor Nachweis verborgen durch eine oder mehrere Schichten eines Materials, das Licht in den Bereichen sichtbarer und ultravioletter Wellenlängen im wesentlichen absorbiert, reflektiert und/oder streut.The present invention overcomes the disadvantages of the prior art by providing a substrate and using a compound that fluoresces at a wavelength higher than about 650 nm to print characters or encoded information thereon. The compound is protected and hidden from detection by one or more layers of a material that substantially absorbs, reflects and/or scatters light in the visible and ultraviolet wavelength ranges.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Anbringen kodierter Information auf einem Substrat, wobei die Information vor visuellem und ultraviolettem Nachweis verborgen ist. Das Verfahren schließt die Schritte des Aufbringens einer unsichtbaren kodierten Markierung auf ein Substrat unter Verwendung einer Verbindung, die bei einer höheren Wellenlänge als etwa 680 nm fluoresziert, und Überziehen der Verbindung mit einer Materialschicht, die Licht in den sichtbaren und ultravioletten Wellenlängenbereichen im wesentlichen absorbiert, reflektiert und/oder streut, ein. Das Verfahren kann weiter einschließen, daß die Verbindung einer Anregungsstrahlung ausgesetzt wird, so daß die Verbindung eine Fluoreszenz erzeugt, und daß die Fluoreszenz durch die absorbierende oder reflektierende Schicht erfaßt wird.Another aspect of the invention is a method of applying encoded information to a substrate, wherein the information is hidden from visual and ultraviolet detection. The method includes the steps of applying an invisible encoded marking to a substrate using a compound that fluoresces at a wavelength greater than about 680 nm, and coating the compound with a layer of material that substantially absorbs, reflects and/or scatters light in the visible and ultraviolet wavelength ranges. The method may further include exposing the compound to excitation radiation so that the compound produces fluorescence and detecting the fluorescence by the absorbing or reflecting layer.
Unerwarteterweise ist entdeckt worden, daß eine Verbindung, die bei einer höheren Wellenlänge als etwa 650 nm fluoresziert, mit einer Materialschicht überzogen werden kann, die Licht sowohl in den sichtbaren als auch ultravioletten Wellenlängenbereichen reflektiert, streut oder absorbiert, und, wenn sie einer Anregungsstrahlung ausgesetzt wird, in ausreichendem Maße fluoreszieren wird, um durch die Überzugsschicht erfaßt zu werden. Dies ist überraschend, da es die unsichtbaren Tinten, die im Stand der Technik verwendet worden sind, erforderlich machten, in Nähe zur Anregungsstrahlung gebracht zu werden, oder erforderlich machten, daß das Substrat durchscheinend ist, wodurch ermöglicht wurde, daß wenigstens etwas sichtbares Licht durch das Substrat hindurchtrat.Unexpectedly, it has been discovered that a compound that fluoresces at a wavelength higher than about 650 nm can be coated with a layer of material that reflects, scatters or absorbs light in both the visible and ultraviolet wavelength regions and, when exposed to stimulating radiation, will fluoresce sufficiently to be detected by the coating layer. This is surprising since the invisible inks that have been used in the prior art have required that they be brought into proximity to the stimulating radiation or have required that the substrate be translucent, thereby allowing at least some visible light to pass through the substrate.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine unsichtbare Sicherheitsmarkierung auf einem Substrat unter Verwendung einer fluoreszierenden Verbindung bereitzustellen, wobei die Markierung vor Licht in den sichtbaren und ultravioletten Wellenlängen im wesentlichen verborgen ist.It is an object of the invention to provide an invisible security marking on a substrate using a fluorescent compound, wherein the marking is substantially hidden from light in the visible and ultraviolet wavelengths.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Aufbringen kodierter Information auf einem Substrat bereitzustellen, wobei die Information vor visuellem und ultraviolettem Nachweis im wesentlichen verborgen ist.It is a further object of the invention to provide a method for applying encoded information to a substrate, wherein the information is substantially hidden from visual and ultraviolet detection.
Diese und weitere Aufgaben der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen von Figuren vollständiger deutlich werden, wobei:These and other objects of the invention will become more fully apparent from the following detailed description of the invention taken in conjunction with the accompanying drawings of figures, in which:
Fig. 1 ist eine Draufsicht eines typischen Umschlages mit darauf aufgedruckter Information und mit einer unsichtbaren kodierten Markierung auf der Innenseite des Umschlages, die zu Zwecken der veranschaulichenden Beschreibung der Erfindung gezeigt ist.Figure 1 is a plan view of a typical envelope with information printed thereon and with an invisible coded marking on the inside of the envelope, shown for purposes of illustrative description of the invention.
Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht des Umschlages in der Ebene 2-2 von Fig. 1, die die unsichtbare kodierte Markierung veranschaulicht, die zwischen zwei Schichten von lichtabschirmendem Material angeordnet ist.Figure 2 is a cross-sectional view of the envelope taken along line 2-2 of Figure 1, illustrating the invisible encoded marking disposed between two layers of light-shielding material.
Fig. 3 ist eine Draufsicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, bei der kodierte Information auf ein separates Substrat, wie etwa ein Etikett, gedruckt ist, das dann auf einem Dokument, wie etwa einer Kreditkarte, einem Führerschein und dergleichen, befestigt wird.Figure 3 is a plan view of another embodiment of the invention in which encoded information is printed on a separate substrate, such as a label, which is then affixed to a document such as a credit card, driver's license, and the like.
Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, bei der das Dokument mehr als eine Schicht umfaßt und kodierte Information auf eine Schicht aufgedruckt und mit einer zweiten Schicht überzogen ist.Fig. 4 is a cross-sectional view of another embodiment of the invention in which the document comprises more than one layer and encoded information is printed on one layer and coated with a second layer.
Gemäß dem breiten Konzept der Erfindung weist ein Substrat, wie etwa ein Blatt Papier, ein Sicherheitsdokument, eine Metalloberfläche, eine Kreditkarte F oder ein Umschlag, eine unsichtbare Markierung auf, die kodierte Information für Sicherheits- und/oder Authentizierungszwecke enthält. Die unsichtbare Markierung ist auf dem Substrat unter Verwendung einer Tinte oder einer anderen geeigneten Markierungszusammensetzung aufgedruckt, die eine fluoreszierende Verbindung enthält, die gegenüber Strahlung mit einer Wellenlänge im Bereich von etwa 650 Nanometern (nm) bis 1100 nm und vorzugsweise von etwa 680 nm bis etwa 900 nm liegt. Die Markierung kann durch eine Trennschicht hindurch erfaßt werden, die die Markierung überzieht.According to the broad concept of the invention, a substrate, such as a sheet of paper, a security document, a metal surface, a credit card F or an envelope, has an invisible marking containing encoded information for security and/or authentication purposes. The invisible marking is printed on the substrate using an ink or other suitable marking composition containing a fluorescent compound that is sensitive to radiation having a wavelength in the range of about 650 nanometers (nm) to 1100 nm and preferably from about 680 nm to about 900 nm. The marking can be detected through a separating layer that coats the marking.
Nunmehr bezugnehmend auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile in allen Ansichten bezeichnen, zeigen FIGS. 1 und 2 ein Substrat, veranschaulicht als ein Geschäftsumschlag 10, mit sichtbar aufgedruckten Freimachung vermerken auf wenigstens einer Außenfläche desselben. Der Umschlag 10 weist im allgemeinen zwei planare Außenflächen auf, die beide genutzt werden können, um darauf Informationen aufzudrucken oder anzubringen, die Wir richtige Zustellung notwendig sind. Zu Zwecken der Veranschaulichung wird jedoch nur die vordere Oberfläche 12 dargestellt und beschrieben. Der Umschlag 10 schließt auch ein Innenteil 14 ein, das verwendet wird, um die Inhalte des Umschlages aufzunehmen. Man sollte verstehen, daß, wenn Bezug genommen wird auf physische Beziehungen der verschiedenen beschriebenen Komponenten, solche Ausdrücke wie vorderer" hinterer" innerer" äußerer" oberer" unterer" links", "rechts" oder dergleichen, ausschließlich Bezug nehmen auf die in den Zeichnungen dargestellte Ausrichtung. Tatsächliche Ausführungsformen können abweichen. Man soll außerdem verstehen, daß die hierin beschriebene Erfindung nicht so auf die bestimmten dargestellten Ausführungsformen beschränkt ist. Die vordere Oberfläche 12 weist eine Fläche auf, die zum Anbringen des Namens, der Adresse, der Stadt, des Staates, der Postleitzahl, des Empfängers sowie jeder weiteren wesentlichen Information, die verwendet werden kann, um die richtige Bestimmung richtig zu identifizieren, verwendet wird. Der Umschlag 10 schließt weiter eine unsichtbare aufgedruckte oder kodierte Information 16 ein, dargestellt als ein Barcode, die auf der Innenseite 14 des Umschlages 10 oder auf einem Teil des Umschlaginhaltes, nicht dargestellt, aufgedruckt ist. Gemäß der Erfindung wird die kodierte Information 16 auf den Umschlag unter Verwendung einer Tinte aufgedruckt, die unter normalen Bedingungen und unter sichtbaren und ultraviolettem Licht unsichtbar ist, um für das unbewaffnete menschliche Auge nicht nachweisbar zu sein. Die kodierte Information 16 ist nur zu Veranschaulichungszwecken dargestellt. Die Information ist so dargestellt, daß sie zur unteren rechten Ecke des Umschlages 10 hin erscheint, kann aber an jeder Stelle auf dem Umschlag 10 angeordnet werden, einschließlich in dem Bereich, der normalerweise für das Schreiben des Namens, der Adresse etc. des Empfängers reserviert ist.Referring now to the drawings, wherein like reference numerals designate like or corresponding parts throughout the several views, FIGS. 1 and 2 show a substrate, illustrated as a business envelope 10, having visible printed postage indicia on at least one exterior surface thereof. The envelope 10 generally has two planar exterior surfaces, either of which may be used to have information printed or affixed thereto necessary for proper delivery. However, for purposes of illustration, only the front surface 12 is shown and described. The envelope 10 also includes an interior member 14 used to contain the contents of the envelope. It should be understood that when referring to physical relationships of the various components described, such terms as "front,""back,""inside,""outside,""top,""bottom,""left,""right," or the like, refer solely to the orientation illustrated in the drawings. Actual embodiments may vary. It should also be understood that the invention described herein is not so limited to the particular embodiments illustrated. The front surface 12 includes an area used for affixing the name, address, city, state, zip code, recipient, and any other essential information that can be used to properly identify the proper destination. The envelope 10 further includes invisible printed or encoded information 16, illustrated as a bar code, printed on the inside surface 14 of the envelope 10 or on a portion of the envelope contents, not shown. According to the invention, the encoded information 16 is printed on the envelope using an ink that is invisible under normal conditions and under visible and ultraviolet light so as to be undetectable to the naked human eye. The encoded information 16 is shown for illustrative purposes only. The information is shown to appear towards the lower right hand corner of the envelope 10, but may be printed at any location on the Envelope 10, including in the area normally reserved for writing the recipient's name, address, etc.
Obgleich die kodierte Information 16 als ein Barcode dargestellt ist, kann die kodierte Information eine Signatur, ein Symbol und/oder ein alphanumerischer Code sein. Im allgemeinen ist ein Barcode ein Satz von schwarzen Balken und weißen Zwischenraumlinien, der alphanumerische Information in binärer Form darstellt. Es gibt mehrere unterschiedliche Arten von Barcodes, aber in jedem wird eine Zahl, ein Buchstabe oder ein anderes Zeichen durch eine bestimmte Anzahl von Balken und Zwischenräumen gebildet. Der dargestellte Barcode 16 schließt eine horizontale Reihe von vertikal länglichen Balken ein, die in einer vorbestimmten Anordnung gedruckt sind, um die kodierte Information zu schaffen. Der Barcode kann eine beträchtliche Menge detaillierter Daten liefern, die solche Informationen einschließen können, wie etwa Postleitzahl, Straßenadresse, Name des Empfängers und weitere Informationen, wie sie notwendig sein können, um den Umschlag richtig zu sortieren und zu verarbeiten. Gemäß der Erfindung erscheint die kodierte Information 16 auf der Innenseite 14 des Umschlages 10, so daß ein Teil des Umschlages als eine Barriere oder Trennschicht 18 zwischen der Anregungsquelle und der fluoreszierenden Verbindung wirkt. Auf diese Weise ist der Barcode 16 außerdem vor Verschmieren oder vor unabsichtlichem Entfernen geschützt.Although the encoded information 16 is shown as a bar code, the encoded information may be a signature, a symbol and/or an alphanumeric code. In general, a bar code is a set of black bars and white space lines that represent alphanumeric information in binary form. There are several different types of bar codes, but in each, a number, letter or other character is formed by a specific number of bars and spaces. The illustrated bar code 16 includes a horizontal series of vertically elongated bars printed in a predetermined arrangement to create the encoded information. The bar code may provide a considerable amount of detailed data, which may include such information as zip code, street address, recipient's name and other information as may be necessary to properly sort and process the envelope. According to the invention, the encoded information 16 appears on the inside 14 of the envelope 10 so that a portion of the envelope acts as a barrier or separating layer 18 between the excitation source and the fluorescent compound. In this way, the bar code 16 is also protected from smearing or from accidental removal.
Um die Vertraulichkeit des Inhaltes zu schützen, sind die meisten, wenn nicht alle Umschläge aus Papier hergestellt, das im wesentlichen gegenüber sichtbarer und ultravioletter Strahlung undurchlässig ist. In Abhängigkeit von der gewünschten Verwendung kann das Substrat jedoch irgendein geeignetes Material sein, auf das gedruckt werden kann, und kann einen breiten Bereich von natürlichen Materialien, synthetischen Materialien oder Kombinationen derselben einschließen. Das Substrat kann zum Beispiel aus Papier, Pappe, Gewebe (gewebt und nicht-gewebt), Textilstoffen, Kunstoffilmen und ausgeformten Kunststoffgegenständen hergestellt sein oder, im Falle einer Automobil- oder Industrieanwendung, aus verschiedenen Metallblechen oder metallischen Folien, wie etwa Fe, Al, Ni, Cu, verschiedenen metallischen Legierungen, Glas und Kombinationen der obigen. Nunmehr wieder Bezug nehmend auf Umschlag 10 kann das Papier Feinpostpapier, kalandergefärbtes Papier, gelbes Papier, Transparentpapier, kohlefreies Kopierpapier oder jedes andere Papier geeigneter Dicke und Druckqualitäten sein. Ein Kunststoffsubstrat kann jede Vielzahl von Polymermaterialien sein, wie etwa Nylon, Polyester, Polyolefine, wie etwa Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol oder dergleichen.To protect the confidentiality of the contents, most if not all envelopes are made of paper that is substantially opaque to visible and ultraviolet radiation. However, depending on the desired use, the substrate may be any suitable material on which to print and may include a wide range of natural materials, synthetic materials, or combinations thereof. The substrate may, for example, be made of paper, cardboard, fabrics (woven and non-woven), textiles, plastic films, and molded plastic articles, or, in the case of an automotive or industrial application, various metal sheets or foils such as Fe, Al, Ni, Cu, various metallic alloys, glass, and combinations of the above. Referring again now to Envelope 10 paper may be bond paper, calendered paper, yellow paper, tracing paper, carbonless copy paper, or any other paper of suitable thickness and printing qualities. A plastic substrate may be any of a variety of polymeric materials such as nylon, polyester, polyolefins such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, or the like.
Das verwendete Papiersubstrat kann optische Aufheller enthalten, die eine blaugefärbte Fluoreszenz erzeugen, wenn sie ultraviolettem Licht ausgesetzt werden. Alternativ kann der Umschlag 10 eine Beschichtung oder einen Farbstoff enthalten, der Licht in den sichtbaren und ultravioletten Wellenlängen entweder reflektiert oder absorbiert. Pearleszierende Pigmente, wie etwa IRIODIN, können zum Beispiel auf die Oberfläche des Umschlages gegeben werden, um dem Umschlag eine Farbe zu verleihen, aber immer noch Transparenz oder Durchlässigkeit gegenüber Infrarotstrahlung zu erhalten. Dies beeinträchtigt weder die Abscheidung oder Kodierung der Information noch den anschließenden Nachweis der Datenmarkierungen. Das Substrat ist im wesentlichen gegenüber sichtbarer und ultravioletter Strahlung undurchsichtig und blockiert wünschenswerterweise mehr als 50% der Strahlung, die auf das Substrat auftrifft. Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff "blockiert", daß die auftreffende Strahlung vom Substrat reflektiert wird, vom Substrat absorbiert wird oder in irgendeiner Weise abgeschwächt wird, um im wesentlichen zu verhindern, daß Lichtstrahlung im sichtbaren und ultravioletten Spektrum auf den Inhalt des Umschlages trifft. Wünschenswerterweise blockiert das Substrat mehr als 75% der auftreffenden Strahlung und am wünschenswertesten blockiert das Substrat mehr als 90% der auftreffenden sichtbaren und ultravioletten Strahlung. Das Substrat sollte jedoch im wesentlichen durchlässig gegenüber Licht mit einer Wellenlänge von etwa 650 nm bis etwa 1100 nm sein. Ein Fachmann wird verstehen, daß das Substrat allein oder in Kombination mit anderen Verbindungen oder Beschichtungen auf dem Substrat wirken kann, um die Lichtstrahlung vor Auftreffen auf den Inhalt des Umschlages zu blockieren. Solche Kombinationen werden als innerhalb des Schutzumfanges der hierin beschriebenen Erfindung liegend angesehen.The paper substrate used may contain optical brighteners that produce a blue-colored fluorescence when exposed to ultraviolet light. Alternatively, the envelope 10 may contain a coating or dye that either reflects or absorbs light in the visible and ultraviolet wavelengths. For example, pearlescent pigments such as IRIODIN may be added to the surface of the envelope to impart color to the envelope but still maintain transparency or transmissivity to infrared radiation. This does not interfere with the deposition or encoding of the information or the subsequent detection of the data marks. The substrate is substantially opaque to visible and ultraviolet radiation and desirably blocks more than 50% of the radiation that strikes the substrate. As used herein, the term "blocked" means that the incident radiation is reflected by the substrate, absorbed by the substrate, or attenuated in some way to substantially prevent light radiation in the visible and ultraviolet spectrum from striking the contents of the envelope. Desirably, the substrate blocks more than 75% of the incident radiation, and most desirably, the substrate blocks more than 90% of the incident visible and ultraviolet radiation. However, the substrate should be substantially transparent to light having a wavelength of about 650 nm to about 1100 nm. One skilled in the art will understand that the substrate can act alone or in combination with other compounds or coatings on the substrate to block light radiation from striking the contents of the envelope. Such combinations are considered to be within the scope of the invention described herein.
Die Tinte, die verwendet wird, um die kodierte Information aufzudrucken, ist gegenüber dem unbewehrten Auge unter sowohl sichtbaren als auch ultravioletten Lichtquellen unsichtbar. Eine bevorzugte Tinte ist beschrieben in den U.S.-Patenten Nrn. 5,614,008, erteilt für Escano et al. am 25. März 1997, und 5,423,432, erteilt für Krutak et al. am 13. Juni 1995, beide gemeinsam übertragen auf den gegenwärtigen Inhaber. Im allgemeinen enthält die Tinte der vorliegenden Erfindung von etwa 1 ppm bis etwa 10%, gewichtsbezogen, einer fluoreszierenden Verbindung. Vorzugsweise enthält die Tinte von etwa 1 ppm bis etwa 5%, gewichtsbezogen, und bevorzugter von etwa 5 ppm bis etwa 1%, gewichtsbezogen, einer fluoreszierenden Verbindung. Die fluoreszierende Verbindung, die in der Tinte vorliegt, absorbiert nahe Infrarotstrahlung und erzeugt eine Fluoreszenz mit einer Wellenlänge, die größer ist als die absorbierte. Das Fluorophor für nahes Infrarot erzeugt eine Fluoreszenz mit einer Wellenlänge von mehr als 650 nm, bevorzugt mehr als 680 nm und bevorzugter von etwa 690 nm bis etwa 900 nm.The ink used to print the encoded information is invisible to the naked eye under both visible and ultraviolet light sources. A preferred ink is described in U.S. Patent Nos. 5,614,008, issued to Escano et al. on March 25, 1997, and 5,423,432, issued to Krutak et al. on June 13, 1995, both commonly assigned to the present assignee. Generally, the ink of the present invention contains from about 1 ppm to about 10%, by weight, of a fluorescent compound. Preferably, the ink contains from about 1 ppm to about 5%, by weight, and more preferably from about 5 ppm to about 1%, by weight, of a fluorescent compound. The fluorescent compound present in the ink absorbs near infrared radiation and produces fluorescence at a wavelength greater than that absorbed. The near infrared fluorophore produces fluorescence at a wavelength greater than 650 nm, preferably greater than 680 nm, and more preferably from about 690 nm to about 900 nm.
Die Tinte kann auf das Substrat unter Verwendung jeder herkömmlichen Druckervorrichtung oder jeden herkömmlichen Druckverfahrens aufgebracht werden. Die fluoreszierende Tintenzusammensetzung kann zum Beispiel einbezogen sein in ein Tintenband, das in einer Standard-Schreibmaschine verwendet wird, oder in einer zeitgemäßeren Flüssigtinte- Druckvorrichtung, wie etwa einem Tintenstrahldrucker.The ink may be applied to the substrate using any conventional printing device or printing process. For example, the fluorescent ink composition may be incorporated into an ink ribbon used in a standard typewriter or in a more modern liquid ink printing device such as an inkjet printer.
Eine Vorrichtung, die zur Anregung und zum Nachweis der fluorophoren Verbindung brauchbar ist, ist in größerem Detail in dem vorgenannten U.S.-Patent 5,423,432 beschrieben. Im allgemeinen weist eine solche Vorrichtung eine Lichtquelle auf, die Strahlung in den sichtbaren und nahen Infrarotbereichen emittieren kann, die das Fluorophor in der Tinte anregt. Die Vorrichtung schließt auch einen Wellenlängenselektor und für nahes IR empfindlichen Photodetektor ein, die den Fachleuten bekannt sind. Die Ausgabe des Photodetektors wird an ein Regelausgleichsverstärker weitergeleitet, dessen Ausgabe an ein digitales Multimeter mit integriertem Schaltkreis weitergeleitet wird.A device useful for exciting and detecting the fluorophoric compound is described in more detail in the aforementioned U.S. Patent 5,423,432. Generally, such a device includes a light source capable of emitting radiation in the visible and near infrared regions that excites the fluorophore in the ink. The device also includes a wavelength selector and near IR sensitive photodetector, which are well known to those skilled in the art. The output of the photodetector is fed to a closed loop amplifier, the output of which is fed to an integrated circuit digital multimeter.
Nunmehr bezugnehmend auf Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung als eine Kreditkarte 30 dargestellt. Herkömmlicherweise trägt die Karte 30, eingeprägt auf einer ihrer Oberflächen, die Routine- und Kundeninformation, wie etwa die Ausgabenummer, Validierungsdaten, Kartenbesitzer und dergleichen. Die Karte 30 kann außerdem ein oder mehrere holographische Bilder, nicht dargestellt, einschließen, die im allgemeinen auf der Vorderfläche der Karte 30 eingeschlossen sind, um Kopieren und Betrug zu verhindern. Die Kreditkarte 30 kann aus einer einzigen Schicht oder mehreren Schichten eines polymeren Materials aufgebaut sein. Die Kreditkarte 30 schließt einen Bereich 32, typischerweise auf der Rückseite, ein, wo der Besitzer mit seinem/ihrem Namen unterschreibt. Die beschreibbare Oberfläche des Unterschriftsbereichs 32 kann aus einer Beschichtung oder einen mit einem Kleber aufgebrachten Etikett bestehen. Die unsichtbare kodierte Information ist im Unterschriftsbereich 32 angeordnet. Wenn nur eine Beschichtung auf den Unterschriftsbereich 32 aufgebracht wird, wird die unsichtbare kodierte Information vorzugsweise auf der Oberfläche der Karte 30 aufgedruckt, bevor die Beschichtung aufgebracht wird, kann aber auch in die Beschichtungszusammensetzung einbezogen werden. In dem Fall, wo ein Etikett verwendet wird, wird die unsichtbare kodierte Information auf dem Substrat gedruckt und mit der Klebebeschichtung überzogen.Referring now to Fig. 3, another embodiment of the invention is shown as a credit card 30. Conventionally, the card 30 carries, embossed on one of its surfaces, routine and customer information such as the issue number, validation data, card owner, and the like. The card 30 may also include one or more holographic images, not shown, generally included on the front surface of the card 30 to prevent copying and fraud. The credit card 30 may be constructed of a single layer or multiple layers of a polymeric material. The credit card 30 includes an area 32, typically on the back, where the owner signs his/her name. The writable surface of the signature area 32 may consist of a coating or a label applied with an adhesive. The invisible encoded information is located in the signature area 32. If only a coating is applied to the signature area 32, the invisible encoded information is preferably printed on the surface of the card 30 before the coating is applied, but may also be included in the coating composition. In the case where a label is used, the invisible encoded information is printed on the substrate and coated with the adhesive coating.
Bezugnehmend auf Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht einer alternativen Ausführungsform 40 der Erfindung veranschaulicht. Die unsichtbare Verbindung 16 mit dem Fluorophor wird auf das Substrat 42 aufgedruckt und anschließend mit einer Überzugsschicht 44 überzogen. Die Überzugsschicht 44 kann ein dauerhaftes Material sein, wie etwa Farbe, Tinte, oxidativ trocknender Lack, physikalisch trocknender Lack, Schellack und dergleichen, oder ein temporärer Überzug, wie etwa Reif oder Eis. Der Überzug 44 kann eine Dicke im Bereich von etwa 2,54 um (0,0001 inch) bis etwa 2,54 cm (1 inch) aufweisen. Vorzugsweise weist der Überzug eine Dicke von etwa 25,4 um (0,001 inch) bis etwa 0,95 cm (0,375 inch) auf. Der Überzug 44 ist gegenüber der Anregungsstrahlung durchlässig und insbesondere gegenüber der Wellenlänge, die erfaßt werden soll. Vorteilhafterweise erfordern die fluoreszierenden Verbindung, die in der Praxis der Erfindung brauchbar sind, nicht, daß das Anregungslicht auf die Oberfläche, die die Zusammensetzung enthält, projiziert wird, lind können stattdessen eine oder mehrere Schichten aufweisen, die die Verbindung von der Anregungslichtquelle trennen.Referring to Fig. 4, a cross-sectional view of an alternative embodiment 40 of the invention is illustrated. The invisible compound 16 with the fluorophore is printed on the substrate 42 and then coated with a coating layer 44. The coating layer 44 may be a permanent material such as paint, ink, oxidative drying varnish, physically drying varnish, shellac, and the like, or a temporary coating such as frost or ice. The coating 44 may have a thickness ranging from about 2.54 µm (0.0001 inch) to about 2.54 cm (1 inch). Preferably, the coating has a thickness of about 25.4 µm (0.001 inch) to about 0.95 cm (0.375 inch). The coating 44 is transparent to the excitation radiation and particularly to the wavelength to be detected. Advantageously, the fluorescent compounds useful in the practice of the invention do not require that the excitation light be directed to the surface containing the composition, and may instead have one or more layers separating the compound from the excitation light source.
Dokumente, Zulassungspapiere, Kreditkarten und andere Gegenstände mit unsichtbarem Sicherheitsmarkierungen der vorliegenden Erfindung haben ein Vorteil gegenüber Dokumenten nach dem Stand der Technik, die unsichtbare Markierungen einbezogen haben könnten, da die Verbindung bei Wellenlängen fluoresziert, die im wesentlichen durchlässig für Materialien ist, die sichtbare und ultraviolette Strahlung blockieren würden. Obgleich wir nicht an diese Theorie gebunden sein wollen, glauben wir, daß die größere Leichtigkeit, mit der Licht der längeren Wellenlängen ein streuendes Medium durchdringen kann, ein Ergebnis der Wellenlängenabhängigkeit des Streuphänomens ist. Solche Lichtstreuung wird im allgemeinen als Rayleigh-Mie-Streuung bezeichnet. Als ein Ergebnis sind Bilder, die unter sichtbarem und ultraviolettem Licht betrachtet werden, signifikant undeutlicher als Bilder, die durch nahes Infrarotlicht erzeugt werden. Die Verfahren nach dem Stand der Technik beruhten auf dem Kontrastprinzip, bei dem es wünschenswert war, eine hohe Reflexionskraft vom Substrat und eine sehr niedrigere Reflexionskraft von der kodierten Information zu erreichen, um das Erfassen der kodierten Information sicherzustellen. Wenn es somit einen unzureichenden Kontrast zwischen dem Substrat und der kodierten Information gab, lieferte die Abtastvorrichtung keine befriedigende Reaktion, um die Information zu lesen oder zu identifizieren. Vorteilhafterweise ist es nicht länger notwendig, sich auf die Reflexionskraft vom Substrat zu stützen, um die kodierte Information zu lesen.Documents, registration papers, credit cards and other items with invisible security markings of the present invention have an advantage over prior art documents that may have included invisible markings because the compound fluoresces at wavelengths that are substantially transparent to materials that would block visible and ultraviolet radiation. Although we do not wish to be bound by this theory, we believe that the greater ease with which light of the longer wavelengths can penetrate a scattering medium is a result of the wavelength dependence of the scattering phenomenon. Such light scattering is commonly referred to as Rayleigh-Mie scattering. As a result, images viewed under visible and ultraviolet light are significantly less clear than images produced by near infrared light. The prior art methods were based on the contrast principle, where it was desirable to achieve a high reflectivity from the substrate and a very low reflectivity from the encoded information to ensure detection of the encoded information. Thus, if there was insufficient contrast between the substrate and the encoded information, the scanning device did not provide a satisfactory response to read or identify the information. Advantageously, it is no longer necessary to rely on the reflectivity from the substrate to read the encoded information.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Markieren eines Dokumentes mit einem unsichtbarem Freimachungsvermerk oder einer kodierten Information. Das Verfahren schließt die Schritte ein, daß eine unsichtbare, Markierung auf ein Substrat aufgebracht wird, unter Verwendung einer Zusammensetzung, die die ober diskutierte fluorophore Verbindung enthält, und daß die Verbindung mit einer Materialschicht überzogen wird, die Lichtstrahlung im sichtbaren und ultravioletten Spektrum im wesentlichen absorbiert oder reflektiert. Vorteilhafterweise verbirgt die Abdeckschicht, wenn Dokumente oder andere Gegenstände wie etwa Autos, Boote, Motorräder, Fahrräder und dergleichen unter Verwendung einer fluoreszierenden Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung markiert werden, die Markierungsverbindung vor sichtbarer und ultravioletter Strahlung. Die Abdeckschicht ist im wesentlichen durchlässig gegenüber Strahlung mit einer höheren Wellenlänge als 680 nm. Die kodierte Information kann erfaßt werden, indem die fluoreszierende Verbindung einer angemessenen Anregungsstrahlung ausgesetzt wird, im allgemeinen von etwa 650 nm bis etwa 1100 nm, so daß die Verbindung eine Fluoreszenz erzeugt. Die Fluoreszenz wird dann durch die Abdeckschicht hindurch unter Verwendung eines geeigneten Detektors erfaßt.Another aspect of the present invention is a method of marking a document with an invisible indicium or encoded information. The method includes the steps of applying an invisible indicium to a substrate using a composition containing the fluorophoric compound discussed above, and coating the compound with a layer of material that substantially absorbs or reflects light radiation in the visible and ultraviolet spectrum. Advantageously, when documents or other objects such as cars, boats, motorcycles, bicycles and the like are labeled using a fluorescent compound according to the present invention, the labeling compound from visible and ultraviolet radiation. The cover layer is substantially transparent to radiation having a wavelength longer than 680 nm. The encoded information can be detected by exposing the fluorescent compound to appropriate excitation radiation, generally from about 650 nm to about 1100 nm, such that the compound produces fluorescence. The fluorescence is then detected through the cover layer using a suitable detector.
Die folgenden Beispiele werden vorgelegt, um die vorliegende Erfindung weiter zu veranschaulichen, und sind nicht dazu gedacht, den Schutzumfang der hierin beschriebenen Erfindung zu beschränken.The following examples are presented to further illustrate the present invention and are not intended to limit the scope of the invention described herein.
Eine Tintenformulierung mit 60 ppm eines Fluorophors wurde gemäß U.S.-Patent Nr. 5,614,008 hergestellt. Die Tinte wurde verwendet, um einen unsichtbaren Barcode auf gefülltem Hochglanzpapier, das typischerweise in Zeitschriften verwendet wird, aufzudrucken. Das Papier wurde so gefaltet, daß der unsichtbare Code auf einer Seite lag, die dem Umschlag zugewandt war. Unter Verwendung des modifizierten Scanners Accu-Sort Model 55 mit einem 9000-DRX-Decoder wurde der Barcode ohne weiteres durch den Umschlag erfaßt.An ink formulation containing 60 ppm of a fluorophore was prepared according to U.S. Patent No. 5,614,008. The ink was used to print an invisible bar code on filled glossy paper typically used in magazines. The paper was folded so that the invisible code was on a side facing the cover. Using a modified Accu-Sort Model 55 scanner with a 9000-DRX decoder, the bar code was readily read through the cover.
Eine Tintenformulierung mit 100 ppm eines Fluorophors wurde hergestellt wie im Beispiel 1 oben. Ein unsichtbarer Code wurde anschließend auf das Substrat aufgedruckt und mit einem Hot-Melt-Kleber auf Kautschukbasis überzogen. Der unsichtbare Code wurde durch das Substrat und den Kleber erfaßt.An ink formulation containing 100 ppm of a fluorophore was prepared as in Example 1 above. An invisible code was then printed onto the substrate and Coated with rubber-based hot-melt adhesive. The invisible code was captured by the substrate and the adhesive.
Eine Tintenformulierung mit 100 ppm eines Fluorophors wurde hergestellt wie in Beispiel 1 oben. Ein unsichtbarer Code wurde anschließend auf das Substrat aufgedruckt und mit einem Kleber aus Acrylemulsion überzogen. Der unsichtbare Code wurde durch das Substrat und den Kleber hindurch erfaßt.An ink formulation containing 100 ppm of a fluorophore was prepared as in Example 1 above. An invisible code was then printed onto the substrate and coated with an acrylic emulsion adhesive. The invisible code was detected through the substrate and adhesive.
Zwei Behälter mit einem Fassungsvermögen von 0,946 Liter (ein Quart) aus hochdichtem Polyethylen wurden mit einer unsichtbaren Markierung bedruckt. Die Behälter wurden anschließend mit Trockeneis und Aceton gefüllt und über ein Becken gestellt, das heißes Wasser enthielt. Die Behälter wurden für eine ausreichenden Dauer abgesenkt, um eine Eisschicht auf dem Behälter mit einer Dicke von etwa 0,3 cm zu etwa 0,95 cm (etwa 1/8 zu etwa 3/8 Inch) zu erzeugen. Unter Verwendung eines Scanners, wie beschrieben in Beispiel 1 oben, wurde der unsichtbare Code durch die Reifschicht hindurch dekodiert.Two one-quart high density polyethylene containers were printed with an invisible marking. The containers were then filled with dry ice and acetone and placed over a basin containing hot water. The containers were lowered for a time sufficient to create a layer of ice on the container about 1/8 by about 3/8 inch thick. Using a scanner as described in Example 1 above, the invisible code was decoded through the layer of frost.
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