ES2808573T3 - Recubrimiento encubierto para la autenticación de materiales - Google Patents

Abstract

Una característica de seguridad para autenticar un artículo que comprende: al menos un material emisor (22) que genera una emisión (10) dentro de una banda de emisión (12) en respuesta a una primera excitación; y al menos un material absorbente (24) que sufre un cambio en las características de absorción de una primera característica de absorción (14) a una segunda característica de absorción (16) dentro de al menos una porción de dicha banda de emisión (12) en respuesta a una segunda excitación, en donde dicho cambio en dichas características de absorción (14, 16) provoca un cambio no visible, detectable por máquina en dicha emisión (10).

Description

DESCRIPCIÓN

Recubrimiento encubierto para la autenticación de materiales

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere en general a marcas de seguridad detectables. Más específicamente, la presente invención se refiere a marcas codificadas ópticamente, formadas por al menos un emisor y al menos un absorbedor, que exhiben una primera emisión en respuesta a una primera excitación del emisor y un cambio en esa emisión en respuesta a la excitación del absorbedor de tal manera que varias combinaciones de materiales emisores y absorbentes crean una respuesta legible por máquina que no puede ser detectada por el ojo humano.

La falsificación y la imitación se han convertido en preocupaciones importantes en la economía y el mercado modernos. Si bien las actividades fraudulentas como la falsificación de moneda y la imitación de firmas o escritura a mano son comunes, los métodos de creación y perfeccionamiento de imitaciones y documentos falsificados se han vuelto más fáciles y accesibles con la llegada de la impresión y el procesamiento informático altamente especializados. Dados los avances y la reducción en el costo de la tecnología informática y las técnicas de impresión, la incidencia de imitaciones, documentos falsificados y otras actividades fraudulentas han aumentado. Esto es problemático en que innumerables áreas de la sociedad actual de alta tecnología requieren y dependen de la certificación, autenticación y protección de documentos, artículos, monedas u otros materiales de gran valor para evitar fraudes y falsificaciones.

Un problema similar existe en una variedad de contextos. Además de proteger contra la falsificación de moneda, la autenticación de documentos o materiales valiosos también afecta muchas facetas de la economía. Los sellos de autenticación, como visas o matasellos, por ejemplo, están sujetos a uso fraudulento e imitación. También puede crearse una amplia variedad de productos y bienes de consumo como sustitutos de reemplazos baratos o bienes del mercado gris. Los notarios públicos usan un sello en relieve para autenticar documentos notariados. Las licencias de conducir, pasaportes y otra identificación fotográfica contienen hologramas y microimpresiones. Los recuerdos deportivos y las tiendas minoristas usan etiquetas y sellos holográficos para ayudar a demostrar la autenticidad. Incluso los diseñadores de moda ahora incluyen dispositivos de autenticación en sus prendas para evitar que se hagan pasar por productos de diseño.

Una desventaja de la mayoría de las características de seguridad tradicionales es que son visibles y conocidas en todo el mundo. Si un falsificador es consciente de que hay un hilo de seguridad en una factura o una marca de agua en un documento, la replicación de la función de seguridad es más fácil. Una vez que una característica se da a conocer al público, un falsificador puede comenzar a desarrollar estrategias y soluciones específicas para superar las protecciones de seguridad proporcionadas por la característica específica.

Como resultado, para garantizar la autenticidad de ciertos documentos, se han desarrollado tintas específicas. Estas tintas incorporan productos incoloros, es decir, invisibles a simple vista a la luz visible, pero que pueden observarse iluminándolos con una luz que tiene una longitud de onda particular, como la ultravioleta, que da lugar a la fluorescencia o fosforescencia de la tinta, lo que a su vez las hace visible, o haciéndolos reaccionar con otros productos haciéndolos visibles a simple vista. Típicamente, cuando la exposición a la luz particular (UV) se detiene y después de un tiempo muy corto, la tinta vuelve a su apariencia invisible inicial. El tipo de compuesto responsable de este fenómeno absorbe la luz a una determinada longitud de onda y la reemite a una longitud de onda más alta durante el tiempo de exposición.

Más recientemente, han aparecido productos que cambian el espectro de absorción bajo el efecto de la luz. Estos productos se denominan tintas fotocrómicas. Generalmente, dichas tintas fotocrómicas son invisibles bajo condiciones normales de iluminación y se hacen visibles, es decir, que tienen, por ejemplo, un color azul o verde, después de la iluminación bajo luz ultravioleta. Así, por ejemplo, un documento en el que las inscripciones se hacen con tinta azul o verde sobre un fondo cubierto por una tinta fotocrómica no puede fotocopiarse. Por lo tanto, cuando el documento se expone a la radiación de la fotocopiadora, el fondo del documento se tiñe de azul o verde y las inscripciones hechas con tinta normal ya no pueden distinguirse del fondo. Del mismo modo, las tintas termocrómicas se utilizan como marcas de autenticación. Al igual que las tintas fotocrómicas, las tintas termocrómicas son invisibles en condiciones normales y se hacen visibles, es decir, que tienen, por ejemplo, un color azul o verde, cuando se aplica una fuente de calor. La dificultad en el uso de estos materiales es que operan solo para cambiar una respuesta de absorción. Dado que los cambios están destinados a ser muy sutiles y no detectables visualmente, esto crea la necesidad de introducir sondas que creen una iluminación en la banda espectral de interés para determinar si está ocurriendo el cambio de absorción.

La dificultad de todas estas tecnologías es que sus respuestas son limitadas y una vez que se conoce su función y ubicación, un falsificador puede replicarlas sin gran dificultad.

Por consiguiente, existe la necesidad de marcas encubiertas codificadas ópticamente, formadas por al menos un emisor y al menos un absorbedor, que exhiban una primera emisión en respuesta a una primera excitación del emisor y un cambio en esa emisión en respuesta a la excitación del absorbedor de tal manera que varias combinaciones de materiales emisores y absorbentes crean una respuesta legible por máquina que el ojo humano no puede detectar.

El documento EP2028017A2 divulga un dispositivo de seguridad para sustratos de seguridad. El dispositivo comprende una primera y una segunda capa fluorescente, que son incoloras a la luz del día normal y cada una exhibe diferentes colores visibles bajo luz UV.

El documento US 2011/140002A1 divulga una marca que incluye materiales fotoluminiscentes y proporciona el desplazamiento de la energía de excitación. Un primer material absorbe una longitud de onda de excitación y emite una longitud de onda en respuesta. Un segundo material absorbe la longitud de onda emitida y emite una longitud de onda.

El documento US 2006/237541A1 divulga una partícula de pigmento que incluye un núcleo que tiene un material fluorescente, y una cubierta que rodea el núcleo, la cubierta que incluye un material fotocrómico. El material fotocrómico que tiene una primera propiedad óptica en una primera fuente de luz y una segunda propiedad óptica en una segunda fuente de luz, la segunda propiedad óptica atenúa una radiación emitida desde el material fluorescente. El documento US3714181A divulga una clase de fosforescente que puede usarse como recubrimiento en, por ejemplo, ventanas. El fosforescente es fotocrómico y fosforescente cuando se irradia con luz UV y puede transmitir luz en el rango de 200 a 2.000 nanómetros.

Breve resumen de la invención

La presente invención proporciona una característica de seguridad para autenticar un artículo como se define en la reivindicación 1. La presente descripción divulga modalidades de sistemas y métodos para la autenticación de documentos y productos que no entran dentro del alcance de las reivindicaciones, usando marcas codificadas ópticamente, formadas por al menos un emisor y al menos un absorbedor, que exhiben una primera emisión en respuesta a una primera excitación del emisor y un cambio en esa emisión en respuesta a la excitación del absorbedor, de modo que varias combinaciones de materiales emisores y absorbentes crean una respuesta legible por máquina que no puede ser detectada por el ojo humano. Las marcas codificadas se proporcionan en forma de recubrimientos visibles o invisibles que exhiben una o más respuestas emisoras y/o absorbentes excitadas que exhiben cambios acumulativos en la respuesta emisiva que son detectables por máquina.

Las diversas modalidades de la presente invención se usan para la autenticación y protección de artículos, incluidos documentos seguros que incluyen billetes de banco, documentos de identificación, visas y sellos fiscales, así como diversos productos de consumo.

El cambio en la emisión es el resultado del cambio en la característica de absorción del segundo material tras la excitación. La emisión en el alcance de la presente invención puede ser fluorescencia, fosforescencia o conversión ascendente, mientras que el material de cambio de absorción puede ser fotocrómico, termocrómico, electrocrómico, magnetocrómico y/o mecanocrómico. Además, la presente invención puede usar combinaciones de cualquiera de los anteriores.

Modalidades de la invención incluyen recubrimientos en donde el emisor y el absorbedor están mezclados. Las modalidades adicionales pueden incluir capas de recubrimiento en donde el emisor está en un primer recubrimiento y el absorbedor está en un segundo recubrimiento. Todavía otras modalidades proporcionan tintas, hilos de seguridad, planchetes y/o fibras formadas de acuerdo con la descripción en este documento. Todavía otras modalidades de la presente invención incluyen imágenes codificadas impresas usando bandas alternas de emisor y recubrimiento de emisor/absorbedor para crear un código legible por máquina.

Por lo tanto, un objeto de la presente invención es proporcionar marcas encubiertas codificadas ópticamente, formadas a partir de al menos un emisor y al menos un absorbedor, que exhiben una primera emisión en respuesta a una primera excitación del emisor y un cambio en esa emisión en respuesta a la excitación del absorbedor de tal manera que varias combinaciones de materiales emisores y absorbentes crean una respuesta legible por máquina que no puede ser detectada por el ojo humano.

Esta descripción divulga además una máquina y un método para excitar los materiales de recubrimiento de la presente invención y luego medir y comparar las firmas de absorción o emisión de los materiales para verificar la autenticidad de un producto recubierto.

Estos, junto con otros objetivos de la invención, unido a diversas características de novedad que caracterizan la invención, se señalan con particularidad en las reivindicaciones anexas a la presente y que forman parte de esta descripción. Para una mejor comprensión de la invención, sus ventajas operativas y los objetivos específicos alcanzados por sus usos, debe hacerse referencia a los dibujos adjuntos y al material descriptivo en el que se ilustra una modalidad preferida de la invención.

Breve descripción de los dibujos

En los dibujos que ilustran el mejor modo contemplado actualmente para llevar a cabo la presente invención:

la Figura 1 es un gráfico ilustrativo de la respuesta de los materiales emisores y absorbentes de acuerdo con la presente invención;

la Figura 2 es un gráfico ilustrativo de la respuesta de los materiales emisores y absorbentes de acuerdo con una disposición alternativa de la presente invención;

las Figuras 3-5 representan diversas disposiciones de capas que contienen emisores y/o absorbedores de acuerdo con la presente invención;

la Figura 6 representa una característica de seguridad formada por tinta;

la Figura 7 representa características de hilos de seguridad y de seguridad de fibra;

la Figura 8 representa las características de seguridad de un planchete;

la Figura 9 representa una vista en sección transversal de una característica de seguridad de fibra; y la Figura 10 representa una característica de seguridad de código gráfico de acuerdo con la presente invención.

Descripción detallada de la invención

La invención se entenderá más completamente a través de la siguiente descripción detallada, que debe leerse junto con los dibujos adjuntos. Si bien en el presente documento se divulgan modalidades detalladas de la invención, debe entenderse que las modalidades divulgadas son meramente a modo de ejemplo de la invención, que puede realizarse de diversas formas. Por lo tanto, los detalles funcionales específicos divulgados en el presente documento no deben interpretarse como limitantes, sino simplemente como una base para las reivindicaciones y como una base representativa para enseñar a un experto en la técnica a emplear de manera diversa la invención en prácticamente cualquier modalidad adecuadamente detallada.

En general, se divulgan modalidades de sistemas y métodos para la autenticación de documentos y productos utilizando marcas codificadas ópticamente, formadas por al menos un emisor y al menos un absorbedor, que exhiben una primera emisión en respuesta a una primera excitación del emisor y un cambio en esa emisión en respuesta a la excitación del absorbedor, de modo que varias combinaciones de materiales emisores y absorbentes crean una respuesta legible por máquina que no puede ser detectada por el ojo humano. Las marcas codificadas se proporcionan en forma de recubrimientos visibles o invisibles que exhiben una o más respuestas emisoras y/o absorbentes excitadas que exhiben cambios acumulativos en la respuesta emisiva que son detectables por máquina. El sistema de autenticación divulgado está destinado a la autenticación de productos que incluyen un sustrato que ha sido recubierto o incrustado con los materiales de la presente invención, incluidos documentos seguros como billetes de banco, documentos de identificación, visas y sellos fiscales. La tecnología también puede usarse para autenticar una variedad de diferentes productos de consumo y bienes consumibles que se utilizan en relación con electrodomésticos y similares. Alternativamente, la característica de seguridad puede construirse como un planchete, hilo de seguridad o un planchete para agregar a sustratos tales como, por ejemplo, papel.

Como puede verse mejor en la Figura 1, la presente invención incluye una característica de seguridad para autenticar un artículo que comprende, al menos, un material emisor que genera una emisión 10 dentro de una banda de emisión 12 en respuesta a una primera excitación y al menos un material absorbente que experimenta un cambio de una primera característica de absorción 14 a una segunda característica de absorción 16 dentro de al menos una porción de la banda de emisión 12 del material emisor en respuesta a una segunda excitación. Como resultado, el cambio en las características de absorción provoca un cambio no aparente en la emisión. En otras palabras, en respuesta a una primera estimulación, el material emisor genera una emisión, a medida que se aplica una segunda estimulación, el absorbedor sufre un cambio que cambia sus características de absorción en relación con la banda de emisión, lo que resulta en un cambio no visible en la banda de emisión. Sin embargo, este cambio no visible que representa un cambio de 5% o menos en el nivel de emisión es detectable por máquina para permitir que un detector verifique la autenticidad de la característica de seguridad. Esto es particularmente ventajoso en comparación con la técnica anterior en que la respuesta resultante es un cambio en la emisión y no simplemente absorción, eliminando así la necesidad de que las sondas ubiquen si realmente está ocurriendo un cambio.

Se prefiere que el al menos un emisor dentro de la presente invención se seleccione del grupo que consiste en: materiales fluorescentes, materiales fosforescentes, materiales de conversión ascendente y combinaciones de los mismos. A este respecto, la primera excitación sería una excitación que consiste en la aplicación de energía del tipo, longitud de onda y amplitud suficiente para provocar que dicho material emisor genere una emisión. De manera similar, el al menos un emisor puede incluir más de un emisor como se representa en la Figura 2, en donde un primer emisor fluorescente 10a y un emisor de conversión ascendente 10b crean respuestas de emisión respectivas cuando se aplican energía ultravioleta y un diodo de bombeo de 980 nm. Estos emisores crean emisiones en sus respectivas bandas de emisión 12a y 12b. Como puede observarse, el absorbedor sufre un cambio de un estado no excitado 14 a un estado excitado 16 en relación con las bandas de emisión 12a y 12b de los emisores 10a y 10b, dando como resultado un cambio de emisión no visible.

Un experto en la materia debería apreciar que el cambio legible por máquina que se detecta puede ser una detección de la emisión a través de toda la banda de emisión en su conjunto o en uno o más puntos preseleccionados más estrechos de la banda de emisión.

Se prefiere además que el al menos un absorbedor se seleccione del grupo que consiste en: materiales fotocrómicos, materiales termocrómicos, materiales electrocrómicos, materiales magnetocrómicos, materiales mecanocrómicos y combinaciones de los mismos. La excitación de los materiales anteriores se consigue aplicando energía del tipo apropiado para inducir el cambio en el material absorbente. Está dentro del alcance de la presente invención que la primera energía de estimulación apropiada para crear una emisión es diferente en tipo y/o amplitud de la segunda energía de estimulación apropiada para inducir un cambio en el absorbedor. Además, sin embargo, es posible que las energías de estimulación primera y segunda sean del mismo tipo y, en cambio, solo varíen en amplitud. Un experto en la materia también debería apreciar que, si bien las figuras de este documento representan un absorbedor que sirve para disminuir la emisión después de que se induce el cambio, hay algunos materiales en la categoría de absorbentes que de hecho sufrirán un cambio que dará como resultado una reducción en sus características de absorción cuando se energiza. Como resultado, dichos materiales causarían un cambio no visible en forma de un aumento en el nivel de emisión.

En una modalidad como se representa en la Figura 3, la característica de seguridad se forma como un recubrimiento 18 sobre un sustrato 20. El recubrimiento 18 está formado para incluir tanto el material emisor 22 como el material absorbente 24 en un único recubrimiento. Alternativamente, como se representa en la Figura 4, la característica de seguridad se aplica en dos recubrimientos superpuestos, un primer recubrimiento 18a que contiene el material emisor 22 que recubre el sustrato 20 y un segundo recubrimiento 18b que contiene el material absorbente 24 aplicado sobre el primer recubrimiento 18a. Aún más, en la Figura 5, si un sustrato 20a tiene suficiente reflectividad, entonces el recubrimiento 18b que contiene el material absorbente 24 puede colocarse adyacente al sustrato 20a con el recubrimiento 18b que contiene el material emisor 22 colocado sobre el mismo.

Además está dentro del alcance de la presente invención proporcionar un recubrimiento en donde uno o más materiales emisores se combinan con uno o más materiales absorbentes que forman un cambio que crea una firma encubierta y detectable por máquina cuando se excita adecuadamente usando la combinación y el nivel correctos de estímulos de energía.

En una modalidad, el proceso de autenticación incluye detectar un tiempo requerido para que el material absorbente se relaje a su estado original después de la aplicación si se termina la energía de excitación. Dado que el tiempo de relajación para estos materiales depende tanto del material como del soporte en el que está incrustado el material, el tiempo de relajación proporciona la autenticación del soporte y los porcentajes de composición relativa también. En una modalidad ilustrativa de la presente invención en la Figura 6, un sustrato 20 está recubierto con los materiales emisores y absorbentes descritos anteriormente en forma de tinta o colorante 26. El recubrimiento de tinta o colorante 26 contiene un material emisor que está incrustado con uno o más materiales absorbentes. Además, la tinta o el colorante 26 pueden usarse para formar marcas. Cuando se aplica la primera energía de excitación, la tinta o el colorante 26 crean una emisión y, en una segunda excitación, el absorbedor provoca un cambio en la emisión global para proporcionar la verificación de la presencia o falta del recubrimiento auténtico.

En la Figura 7, la característica de seguridad puede observarse como un hilo de seguridad 28 o fibras 30 dentro del sustrato 20. En el caso de las fibras 30 o hilos de seguridad 28, la sección transversal completa puede ser una composición que contenga tanto el emisor como el absorbedor. Alternativamente, como se ve en la Figura 9, la fibra 30 puede tener un núcleo 34 y una funda 36 de manera que el núcleo 34 contiene preferiblemente el material emisor 22 y la funda 36 contiene preferiblemente los materiales absorbentes 24.

En la Figura 8 puede observarse que un sustrato 20 puede tener planchetes 32 en el mismo, de manera que los planchetes 32 estén formados para responder de acuerdo con la presente invención. En el caso de los planchetes 32, el planchete se reviste como se describió anteriormente en relación con sustratos recubiertos o se forma para incluir los materiales emisores y absorbentes integralmente en ellos.

En otra modalidad más, como se ve en la Figura 10, la presente invención puede tener la forma de una característica o código gráfico que se crea usando bandas alternas de un recubrimiento 38 que contiene el material emisor 22 y un recubrimiento 40 que contiene tanto el material emisor 22 como el absorbente 24. Cuando se aplica energía de excitación, toda la superficie y las bandas alternas parecen ser una única característica sólida e ininterrumpida. Sin embargo, como puede observarse a continuación, la emisión real de las bandas de recubrimiento da como resultado niveles de emisión altos y bajos detectados a lo largo de la longitud del sustrato. Si bien este recubrimiento visualmente parece ser monolítico, cuando se escanea con una máquina, aparece un código de barras codificado que en realidad está formado por líneas ligeramente más brillantes y oscuras en un patrón que no es visible para el ojo.

Si bien la invención se ha descrito con referencia a modalidades ilustrativas, los expertos en la materia entenderán que pueden hacerse otros cambios, omisiones y/o adiciones sin apartarse del alcance de la invención. Además, pueden hacerse muchas modificaciones para adaptar una situación o material particular a las enseñanzas de la invención sin apartarse del alcance de la misma. Por lo tanto, se pretende que la invención no se limite a la modalidad particular divulgada para llevar a cabo esta invención, sino que la invención incluirá todas las modalidades que caen dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas. Además, a menos que se indique específicamente, cualquier uso de los términos primero, segundo, etc., no denota ningún orden o importancia, sino que los términos primero, segundo, etc. se usan para distinguir un elemento de otro.

Claims (16)

REIVINDICACIONES

1. Una característica de seguridad para autenticar un artículo que comprende:

al menos un material emisor (22) que genera una emisión (10) dentro de una banda de emisión (12) en respuesta a una primera excitación; y

al menos un material absorbente (24) que sufre un cambio en las características de absorción de una primera característica de absorción (14) a una segunda característica de absorción (16) dentro de al menos una porción de dicha banda de emisión (12) en respuesta a una segunda excitación, en donde dicho cambio en dichas características de absorción (14, 16) provoca un cambio no visible, detectable por máquina en dicha emisión (10).

2. La característica de seguridad de la reivindicación 1, que comprende además: dicho material emisor (22) y dicho material absorbente (24) dispuestos dentro de un recubrimiento (18) sobre un sustrato (20).

3. La característica de seguridad de la reivindicación 1, que comprende además:

dicho material emisor (22) en un primer recubrimiento (18a) sobre un sustrato (20); y

dicho material absorbente (24) en un segundo recubrimiento (18b) sobre dicho sustrato (20).

4. La característica de seguridad de la reivindicación 1, en donde dicho cambio no visible detectable por máquina es un cambio detectable por máquina en dicho nivel de emisión (10) de 5% o menos.

5. La característica de seguridad de la reivindicación 1, en donde dicho al menos un material emisor (22) se selecciona del grupo que consiste en: materiales fluorescentes, materiales fosforescentes, materiales de conversión ascendente y combinaciones de los mismos.

6. La característica de seguridad de la reivindicación 1, en donde dicho al menos un material absorbente (24) se selecciona del grupo que consiste en: materiales fotocrómicos, materiales termocrómicos, materiales electrocrómicos, materiales magnetocrómicos, materiales mecanocrómicos y combinaciones de los mismos.

7. La característica de seguridad de la reivindicación 1, en donde dicha característica de seguridad es un planchete (32).

8. La característica de seguridad de la reivindicación 7, en donde dicho planchete (32) está incorporado en un material de sustrato (20).

9. La característica de seguridad de la reivindicación 1, en donde dicha característica de seguridad es un hilo de seguridad (28).

10. La característica de la reivindicación 9, en donde dicho hilo de seguridad (28) está incorporado en un material de sustrato (20).

11. La característica de seguridad de la reivindicación 1, en donde dicha característica de seguridad es una fibra (30).

12. La característica de seguridad de la reivindicación 11, en donde dicha fibra (30) tiene un núcleo (34) que contiene dicho material emisor (22) y una funda (36) que rodea dicho núcleo (34) que contiene dicho material absorbente (24).

13. La característica de seguridad de la reivindicación 1, en donde dicha característica de seguridad es una disposición de materiales sobre o en un sustrato (20).

14. La característica de seguridad de la reivindicación 13, en donde dicha disposición es una disposición de tiras de recubrimiento que contiene dicho material emisor (22) sobre un sustrato (20), una porción de dichas tiras incluye además dicho material absorbente (24).

15. La característica de seguridad de la reivindicación 14, en donde dicha disposición, cuando se excita, aparece visualmente como un gráfico sólido, dicho material absorbente (24) crea un patrón detectable por máquina dentro del gráfico sólido.

16. La característica de seguridad de la reivindicación 15, en donde dicho patrón detectable es un código de barras.