KR20070064611A - 발광 특성을 갖는 가치 증서 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 발광 보안 특성물 시스템, 상기 발광 보안 특성물을 갖는 기질, 및 장치 그리고 발광 보안 특성물을 검사하기 위한 방법에 관한 것이다.
본 발명은, 무엇보다, 보안 특성물이, 여기 방사선에 반응하여 대응하는 중첩 방출 피크를 생성하는 적어도 두 개의 발광 재료를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은, 여기(excitation)시에 보안 물질이 발광 방사선을 방출하는 발광 보안 특성물(feature)에 관한 것이다.
본 발명은 또한 상기 발광 보안 특성물을 갖는 기질에 관한 것이다.
본 발명은 또한, 예를 들면 결정될 기질의 인증(authenticity)을 허가하기 위해, 기질의 발광성 보안 특성물을 검사하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
지폐에 표시를 하기 위한 발광 물질의 이용은 얼마 동안 공지되어 왔다. 특히, 보안의 대상에 상이한 발광 물질들을 동시에 이용하는 이러한 독립적인 표식들 또한 상호 독립적으로 평가되어 왔다. 이에 대한 전제조건은, 이 상이한 물질들이 상이한 스펙트럼 범위에서 방출되는 것이다. 특히, 업 컨버전(up conversion) 발광 재료 또는 유로퓸-도핑 이트륨 바나듐산염 또는 망간-도핑 실리케이트 등의, 자외광 또는 적외광으로 여기 시에 가시적으로 방출하는 물질들이 이용되었다.
해당 대상을 안전하게 지키기 위해, 발광성 재료는 지지 재료상에 인쇄되거나 그 안에 편입되며, 예를 들면 보안 쓰레드(thread)나 반점(mottling) 섬유 등의 보안 소자 또는 종이 내에 가공되었다.
심지어는 수 개의 발광 물질이 동시에 이용되는 경우에도, 물질들의 개별적 인 방출은 상호 독립적으로 평가되거나, 또는 발광이 중첩되면 평가는 완전히 불가능하였다. 이는 위조범들이, 첫째로, 스펙트럼상으로 멀리 떨어져 위치한 단일의 발광 스펙트럼 띠를 검출하고, 나아가, 단순히 유사한 물질로 이를 모조하는 것을 더 용이하게 하였다.
또 다른 공지의 아이디어는, 구별 가능한 코딩의 수를 증가시키기 위해, 코딩에 대해 상이한 스펙트럼의 중첩에 대해 명확히 분리된 발광 스펙트럼 띠의 존부를 이용하는 것이다. 따라서 상이한 코딩들은, 예를 들면 액면가(denomination) 또는 통화(currency)까지도 구별될 수 있게 한다. 그러나, 명확하게 분리된 발광 스펙트럼 띠에 의한 스펙트럼 코딩은, 역시, 위조범이 이를 쉽게 분석하고, 수 개의 화폐를 분석하는 경우에 또한, 예를 들면 개별 액면가에 대한, 코딩을 쉽게 결정할 수 있다는 단점이 있다.
EP 1 182 048은, 발광 특성물의 방출이 이미 코딩되어 있고 상기 방출이 참조 스펙트럼과 비교되는, 보안 증서를 인증하는 방법의 예를 개시한다.
이러한 접근 외에도, 화폐를 자동으로 검사하기 위한 다양한 다른 시스템이 존재한다. 전과 같이 화폐를 발행하는 중앙 은행뿐만이 아니라, 시중 은행 및 무역상들 또한, 계수 장치, 분류 장치 또는 금전 예금 장치 또는 자동 판매기 등의, 화폐를 자동으로 검사하는 장치를 점점 사용하게 되어, 수년 사이에 관련 센서가 점차 널리 확산되었다.
그러나 은행 분야 외에서조차 때때로 고품질의 화폐 센서가 보급되는 추세는, 또한 위조범들이 이러한 센서들을 점점 더 획득 가능하게 하고 상기 센서의 측 정 신호를 평가함으로써 위조물을 적합하게 적응시킬 수 있게 하는 문제점을 내포하고 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, WO 97/39428은, 종이에 혼입되거나 또는 도포된 두 개의 상이한 물질의 혼합물을 포함하는 높은 보안 특성물, 및 또 다른 물질을 포함하는 낮은 보안 특성물을 화폐가 함유하는 것을 제안하고 있다. 설명에 의하면, 높은 보안 특성물은, 은행 등의 높은 보안 영역에서 검사되고, 반면에 낮은 보안 특성물은, 공개적으로 접근 가능한 자동 판매기 등의 낮은 보안 영역에서 검사된다.
그러나 상이한 보안 카테고리에 대한 상이한 특성물 물질의 혼입은 적합한 특성물 물질을 적절히 선택하기 위한 노력을 증가시키며, 따라서 관련 가치 증서의 생성에 대한 수고가 증가된다.
따라서 화폐 센서의 확산으로 인한 상술한 문제점들을 함께 고려한, 통화 위조를 안전하게 방지하기 위한 대안적인 시스템이 요구된다.
본 발명의 문제는 따라서 화폐 또는 다른 보안 증서의 위조 보안을 강화하는 것이다.
본 발명의 문제는 주 청구항 및 다른 독립 청구항에 의해 해결된다.
후술하는 설명에서 서술된 실시형태 및 종속 청구항의 특성은, 이들 상호를 또는 주 청구항들의 실질적 내용을 조합하여 또는 상호 독립적으로 유리하게 이용될 수 있다는 것을 강조한다.
본 발명에 따른 기질은 전형적으로 화폐 또는 수표 등의 보안 증서, 여권 등의 종이 및/또는 폴리머로 구성된 가치 증서, ID 또는 신용카드 등의 보안 카드, 사치품을 안전하게 지키기 위한 라벨 등이다.
본 발명에 따르면, 기질에 대한 정의는 또한 보안 문서가 되기 전의 가능한 중간 생성물을 포함한다. 이는, 예를 들면 보안 특성물을 갖는 지지 재료로서 보안이 적용될 마지막(end) 기질에 도포되거나 혼입된다. 예를 들면, 지지 재료는 보안 특성물을 갖는 보안 쓰레드 등의 필름 소자일 수 있다. 지지 재료 그 자체는, 화폐 등의 대상에 공지된 방법으로 연결되어 있다.
본 발명에 따르면, "보안 특성물을 갖는 기질"이라는 표현은, 보안 특성물이 모든 종류의 방법으로 기질에 연결되어 있다는 것을 의미한다. 이는 다음과 같은 방법에 의한다.
보안 특성물은, 예를 들면 인쇄, 분사(spraying), 퍼짐(spreading) 등에 의해 직접적으로, 또는 이 특성물을 갖는 또 다른 재료를 기질에 접착하거나 적층하는 것 등에 의해 간접적으로 기질에 도포될 수 있다.
대안으로, 보안 특성물은, 기질 그 자체에, 즉, 종이 또는 폴리머 기질의 볼륨 내에 혼입될 수 있다. 예를 들면, 보안 특성물은 제지(papermaking)하는 동안 종이 펄프와 혼합될 수 있으며, 또는 필름의 압출 동안 플라스틱에 첨가될 수 있다.
"방사선"이라는 용어는 가시(VIS) 광선에 한정되지 않고, 적외선(IR) 또는 근적외선(NIR) 스펙트럼 또는 UV 스펙트럼에서의 방사선 등의 다른 종류의 방사선을 포함한다. 상기 종류의 방사선의 조합 또한 "방사선"이라는 용어로 의도된다. 이는 여기된 방사선 및 방출된 방사선에 모두 적용된다.
바람직하게는, 비가시(invisible) 스펙트럼 영역에서의 방사선에 의해, 특히 바람직하게는, IR, NIR 또는 UV 방사선 또는 이들의 조합에 의해 여기가 일어난다.
"반응 신호"라는 용어는, 여기 방사선으로 조사된 경우 발광 보안 특성물에 의해 방출된 방사선을 말한다. 반응 신호는 전형적으로 비가시 스펙트럼에 위치하며, 예를 들면 IR, NIR 및/또는 UV 스펙트럼 또는 그 조합에서 나타날 수 있다. 반응 신호는 방출 스펙트럼의 형태로, 즉 발광 강도 대 방출 파장으로 나타난다.
또는, 반응 신호는 여기 스펙트럼, 즉 발광 강도 대 여기 파장의 형태로 나타난다.
본 발명의 또 다른 실시형태 및 이점들은 후술하는 설명 및 도면에서 발견할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 기질의 개략적인 묘사이다.
도 2는 이러한 기질에 연결되어, 발광 보안 특성물을 판독하기 위한 판독 장치의 개략도를 도시한다.
도 3은 이러한 발광성 보안 특성물의 반응 신호의 개략적인 예를 나타낸다.
도 4는 발광성 보안 특성물의 반응 신호의 다른 개략적인 예를 나타낸다.
도 5는 발광성 보안 특성물의 반응 신호의 다른 개략적인 예를 나타낸다.
도 6은 발광성 보안 특성물의 반응 신호의 또 다른 개략적인 예를 나타낸다.
개론
도 1은, 기질(10)을 나타내며, 여기에서는 예로서 화폐이다.
상술한 바와 같이, 기질(10)은, 보안이 적용될 마지막 기질에 연결된 필름 또는 쓰레드 등의 지지 재료의 형태로, 중간 생성물에 대한 기질을 포함한, 유사한 다른 어떤 형태도 가능하다. 기질(10)은 발광 보안 특성물(100)을 포함한다.
특성물(100)은 상술한 어떤 방법으로도 기질(10)에 연결될 수 있다.
특성물(100)은, 여기 방사선에 반응하여, 발광 방사선을 방출하는 발광 특성 물질을 포함한다. 이러한 반응은, 여기 및/또는 반응의 스펙트럼 분포(예를 들면, 파장 범위에서의 반응 강도의 분포)에 근거한, 정보를 포함한다.
발광
특성물의
재료
발광성 보안 특성물(100)은 바람직하게는, 그 방출 및/또는 여기 스펙트럼이 상이하고 반응 신호가 스펙트럼 상에서 인접한, 적어도 두 개의 발광 재료를 포함한다.
발광성 물질의 여기 및 방출은 UV, VIS 및/또는 IR에서 발생할 수 있다. 이하에서 IR은 또한 NIR을 포함한다.
예를 들면, 유로퓸-도핑 이트륨 바나듐산염(Eu:YVO4), 망간-도핑 실리케이트 등과 같이, UV에서 여기되고 가시 스펙트럼 범위에서 방출하는 물질이 이용될 수 있다. 또한, 가시선에서 여기되고 가시선에서 방출되는 발광성 물질을 이용하는 것도 가능하다. 또한, 가시선에서 여기되고 적외선에서 방출되는 물질을 이용하는 것도 가능하다. 또한, 업 컨버전(up conversion) 발광 재료와 같은, 적외선에서 여기되고 가시선에서 방출되는 물질을 이용하는 것도 가능하다. UV에서 여기되고 또한 UV에서 방출하는 발광성 물질이 바람직하다. 적외선에서 여기되고 적외선에서 방출되는 물질이 더 바람직하다.
UV
에서의 여기 -
VIS
에서의 방출(
UV
-
VIS
)의 예:
이하는, 자외선(UV)에서 여기되고 가시선(VIS)에서 방출하는 물질로서의 발명에 따라 이용될 수 있다.
| 화합물 | 방출 피크 : λmax[nm] |
| Mn:Zn2SiO4 | 520 |
| Ag,Ni:ZnS | 460 |
| Eu:YVO4 | 632 |
| Eu:킬레이트 | 600 |
| Mn,Pb:CaSiO3 | 610 |
| Mn:KMgF3 | 596 |
| Pr:Y2O2S | 515 |
| Tb:Y2O2S | 544 |
| Tb:La2O2S | 548 |
| Ce:Y2SiO5 | 415 |
| Dy:YVO4 | 570 |
| Ti:Ba2P2O7 | 500 |
VIS
에서의 여기 -
IR
에서의 방출(
VIS
-
IR
)의 예:
이하는, 가시선(VIS)에서 여기되고 적외선(IR)에서 방출하는 물질로서 본 발명에 따라 이용될 수 있다.
Er:Gd2O2S,
Er:NaYW2O6,
Yb,Er:CaF2
상기 물질들은 약 550nm에서 여기되고 약 1100nm에서 방출한다.
IR
에서의 여기 -
VIS
에서의 방출(
IR
-
VIS
)의 예:
적외선(IR)에서 여기되고 가시선(VIS)에서 방출하는 물질은 소위 업 컨버전 물질이다. 본 발명에 따라서 다음이 이용될 수 있다.
Yb,Er:Y2O2S,
Yb,Er:YVO4,
Yb,Er:ZBLAN 유리.
UV
에서의 여기 -
UV
에서의 방출(
UV
-
UV
)의 예:
이하는, 자외선(UV)에서 여기되고 자외선(UV)에서 방출하는 물질로서 본 발명에 따라서 이용될 수 있다.
Ce:YPO4 (380nm에서 방출 피크)
Pr:GdBO3 (312nm에서 방출 피크)
Ce:SrAl12O19 (305nm에서 방출 피크)
Pb:BaSi2O5 (350nm에서 방출 피크)
Eu:SrBeO7 (370nm에서 방출 피크)
IR
에서의 여기 -
IR
에서의 방출(
IR
-
IR
)의 예:
이하는, 적외선(IR)에서 여기되고 적외선(IR)에서 방출하는 물질로서 본 발명에 따라서 이용될 수 있다.
Er:CaF2
Er:LiYF4
Er:KY(WO4)2
Er:YAG
이들은 약 850nm에서 여기되고 약 1500nm에서 방출한다.
이와 마찬가지로, 이하를 이용하는 것도 가능하다.
Nd:Y3Ga5O12
Nd:KY(WO4)2
Nd:SrAl12O19
Nd:ZBLAN
이들은 약 800nm에서 여기된다.
이와 마찬가지로, 이하를 이용하는 것도 가능하다.
Pr:SrMoO4, 약 1040nm에서 방출,
V:MgF2, 약 1122nm에서 방출, 및
Ni:MgO, 약 1314nm에서 방출.
특히, 본 발명에 따라 이용되는 물질은, 매트릭스 내에 발광체(luminophore)를 갖는 발광 물질이다. 발광체는 이온 또는 분자일 수 있다.
발광체는 특히 바람직하게는 희토류 원소, 예를 들면, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, 또는 그밖에 Bi, Pb, Ni, Sn, Sb, W, Tl, Ag, Cu, Zn, Ti, Mn, Cr 또는 V의 이온, 그리고 유기 발광체 또는 이들의 조합이다.
발광체의 예는 표 2에 리스트로 나타낸 형광체(fluorophore)들이다. 여기 파장 및 방출 피크에 대해 언급된 값은, 형광체가 매립된 매트릭스에 따라 강하게 좌우되기 때문에(용매 전환, solvent shift), 대략적인 값이다.
| 형광체 | 여기 파장 | 방출 피크 |
| 로다민(Rhodamine) 6G | 520nm | 560nm |
| 로다민 700 | 645nm | 644nm |
| 카바진(Carbazine) 720 | 650 | 670 |
| IR 125 | 800 | 850 |
| IR 144 | 760 | 850 |
| HDITCI | 780 | 830 |
유기 발광체의 다른 예는, 테르페닐(terphenyl), 쿼터페닐(quarterphenyl), 퀸퀴페닐(quinquephenyl), 섹시페닐(sexiphenyl), 옥사졸(oxazole), 페닐푸란(phenylfuran), 옥사디아졸(oxadiazoke), 스틸벤(stilbene), 카르보스티릴(carbostyryl), 쿠마린(coumarine), 스티릴-벤젠(styryl-benzene), 술파플라빈(sulfaflavine), 카르보시아닌-이오다이드(carbocyanin-iodide), 플루오레세인(fluoresceine), 플루오로롤(fluororole), 포다민(fhodamine), 술포로다민(sulforhodamine), 옥사진(oxazine), 카르바진, 피리딘(pyridine), 헥사시아닌(hexacyanine), 스티릴(styryls), 프탈로시아닌(phthalocyanine), 나프탈로시아닌(naphtalocyanine), 헥사디벤조시아닌(hexadibenzocyanine), 디카르보시아닌(dicarbocyanine)이다.
선택적으로, 안정성이 적용에 충분하지 않으면, 유기 발광체는 적절한 방법에 의해 안정화되어야 한다.
매트릭스는 특히 무기 호스트 격자이며, YAG, ZnS, YAM, YAP, AlPO5 제올라이트, Zn2SiO4, YVO4, CaSiO3, KMgF3, Y2O2S, La2O2S, Ba2P2O7, Gd2O2S, NaYW2O6, SrMoO4, MgF2, MgO, CaF2, Y3Ga5O12, KY(WO4)2, SrAl12O19, ZBLAN, LiYF4, YPO4, GdBO3, BaSi2O5, SrBeO7 등이다.
PMMA, PE, PVB, PS, PP 등의 유기 매트릭스들이 또한 특히 적합하다.
바람직하게는, 무기 매트릭스에 희토류 원소를 갖는 무기 발광성 물질이 이용된다. 특히 다음의 물질이 이용될 수 있다.
RE:A2O3, 여기서
RE는 Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고,
A는 Y, La, Gd, Lu, Sc, Al, Hf의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타낸다.
RE:A2O2S, 여기서
RE는 Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고,
A는 Y, La, Gd, Lu의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타낸다.
RE:ADO4, 여기서
RE는 Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고,
A는 Zn, Sn의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내며,
D는 Si, Ge의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타낸다.
RE:A5D(EO4)3 또는 RE:A2D(EO4)2, 여기서
RE는 각각 Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고,
A는 각각 Ca, Sr, Ba의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내며,
D는 각각 F, Cl, OH의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고,
E는 각각 P, Sb, Bi, V, Nb, Ta의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타낸다.
RE:A3D, 여기서
RE는 Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고,
A는 Li, Na, K의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내며,
D는 P, Sb, Bi, V, Nb, Ta의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타낸다.
RE:A3D2- xE3 + xO12, 여기서 0≤x≤2 이고,
RE는 Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내며,
A는 Y, La, Gd, Lu의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고,
D는 Al, Ga, Tl, Sc, Fe, Cr의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내며,
E는 Al, Ga, Tl, Fe의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타낸다.
RE:ADO4, 여기서
RE는 Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내며,
A는 Ca, Sr, Ba, Pb의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고,
D는 Cr, Mo, W, S, Se, Te의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타낸다.
Re:AD(EO4)2, 여기서,
RE는 Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내며,
A는 Li, Na, K의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고,
D는 Y, La, Gd, Lu의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내며,
E는 P, Cr, Mo, W, S, Se, Te의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타낸다.
RE:A2DO8, 여기서,
RE는 Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내며,
A는 Y, La, Gd, Lu의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고,
D는 Cr, Mo, W, S, Se, Te의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타낸다.
RE:ADE2O6, 여기서,
RE는 Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내며,
A는 Li, Na, K의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고,
D는 Y, La, Gd, Lu의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내며,
E는 Mo, W의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타낸다.
RE:ADO4, 여기서,
RE는 Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내며,
A는 Ce, Y, La, Gd, Lu의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고,
D는 P, V, Sb, Nb, Ta의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타낸다.
RE:A2DEO8, 여기서,
RE는 Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내며,
A는 Y, La, Gd, Lu의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고,
D는 Si, Ge, Sn의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내며,
E는 Cr, Mo, W의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타낸다.
RE:AD5O14, 여기서,
RE는 Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내며,
A는 Y, La, Ce, Gd, Lu의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고,
D는 P를 나타낸다.
RE:AD12O19, 여기서,
RE는 Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내며,
A는 Y, La, Ce, Gd, Lu의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고,
D는 Al, Ga, Tl, Sc의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타낸다.
RE:AD4O7, 여기서,
RE는 Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내며,
A는 Ca, Sr, Ba, Mg의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고,
D는 Al, B의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타낸다.
RE:ADO5, 여기서,
RE는 Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내며,
A는 Y, La, Gd, Lu, Sc의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고,
D는 Si, Ge의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타낸다.
RE:ADTiO6, 여기서,
RE는 Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내며,
A는 Y, La, Gd, Lu, Sc의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고,
D는 Nb, Ta의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타낸다.
RE:AF2 또는 RE:AD2E2G3O12 또는 RE:A2DG2O7, 여기서,
RE는 각각 Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고,
A는 각각 Ca, Sr, Ba의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내며,
D는 각각 Mg, Ca, Sr의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고,
E는 각각 Y, La, Ce, Gd, Lu의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내며,
G는 각각 Si, Ge, Sn의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타낸다.
RE:ADO4, 여기서,
RE는 Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고,
A는 Li, Na, K의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내며,
D는 P, Nb의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타낸다.
RE:AE 또는 RE:ADE2 또는 RE:AO, 여기서,
RE는 각각 Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Cu, Ag, Mn, Pb, Ni의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고,
A는 각각 Zn, Cd의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내며,
D는 각각 Zn, Cd의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고,
E는 각각 S, Se의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타낸다.
Ti:ADSiO3, 여기서,
A는 Mg, Ca, Sr의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고,
D는 Mg, Ca, Sr의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타낸다.
Ti:AD2O7, 여기서,
A는 Mg, Ca, Sr, Ba의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고,
D는 P, Sb의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타낸다.
RE:A3D3O9, 여기서,
RE는 Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고,
A는 Y, La, Gd, Lu의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내며,
D는 Al, Ga, Sc의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타낸다.
RE:A3(DO4)2, 여기서,
RE는 Cu, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고,
A는 Mg, Ca, Sr, Ba의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내며,
D는 P, Sb, Bi, V, Nb, Ta의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타낸다.
X:A5D(EO4)3 또는 X:A2D(EO4)2 또는 X:AG2Al16O27, 여기서,
X는 각각 Mn, Eu의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고,
A는 각각 Ca, Sr, Ba의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내며,
D는 각각 F, Cl, OH의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고,
E는 각각 P, Sb, Bi, V, Nb, Ta의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내며,
G는 Mg, Ca, Sr, Ba의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타낸다.
Mn:A3D, 여기서,
A는 Li, Na, K의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고,
D는 P, Sb, Bi, V, Nb, Ta의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타낸다.
Mn:AD(EO4) 또는 Mn:A2EO4 또는 Mn:GEO4, 여기서,
A는 각각 Zn을 나타내고,
D는 Be, Mg, Ca, Sr, Ba의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내며,
E는 각각 Si, Ge, Sn, Ti, Zr의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고,
G는 Ge, Sn의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타낸다.
Mn:A3(DO4), 여기서,
A는 Zn을 나타내고,
D는 P, Sb, Bi, V, Nb, Ta의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타낸다.
Mn:ADO3, 여기서,
A는 Mg, Ca, Sr, Ba의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고,
D는 Si, Ge, Sn의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타낸다.
Eu:AB4O7 또는 Eu:A2P2O7, 여기서,
A는 각각 Mg, Ca, Sr, Ba의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타낸다.
Eu:AB4O7 또는 Eu:ASO4 또는 Eu:A4Al14O25 또는 Eu:AAl2Si2O8, 여기서,
A는 각각 Mg, Ca, Sr, Ba의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타낸다.
Eu:AD3(EO4)2, 여기서,
A는 Mg, Ca, Sr, Ba의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고,
D는 Mg, Ca, Sr, Ba의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내며,
E는 P, Sb, Bi, V, Nb, Ta의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타낸다.
Pb:AD2O5 또는 Pb:ADO3, 여기서,
A는 각각 Mg, Ca, Sr, Ba의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고,
D는 각각 Si, Ge, Sn의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소이다.
Pb:A2DSiO7 또는 Pb:ASiO3 또는 Pb:ASi2O7 또는 Pb:A3Si2O7, 여기서,
A는 각각 Mg, Ca, Sr, Ba의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고,
D는 Mg, Zn의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타낸다.
Pb:ADO4, 여기서,
A는 Mg, Ca, Sr, Ba의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고,
D는 Cr, Mo, W의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타낸다.
Bi:A3ECl6, 여기서,
A는 Li, Na, K, Cs의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고,
E는 Y, La, Ce, Gd, Lu의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타낸다.
Bi:ABO3, 여기서,
A는 Sc, Y, La의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타낸다.
Bi:ADB4O12, 여기서,
A는 Y, La, Ce, Gd, Lu의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고,
D는 Al, Ga, Tl의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타낸다.
Bi:ADAlO4 또는 Bi:DOCl 또는 Bi:D2O3, 여기서,
A는 각각 Mg, Ca, Sr, Ba의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고,
D는 각각 Y, La, Ce, Gd, Lu의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타낸다.
Bi2Al4O9 또는 Bi4AlGe3O12
Bi:ADO4, 여기서,
A는 Y, La, Gd, Lu의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고,
D는 P, V, Sb, Nb, Ta의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타낸다.
Sn:A3(DO4)2 또는 Sn:A2D2O7, 여기서,
A는 각각 Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Al의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고,
D는 각각 P, Sb, Bi, V, Nb, Ta의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타낸다.
Sb:A5D(EO4)3 또는 Sb:A5- xD1 -x(EO4)3(SbO)x, 여기서 0≤x≤0.1이고,
A는 각각 Ca, Sr, Ba의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고,
D는 각각 F, Cl, OH의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내며,
E는 P, Sb, Bi, V, Nb, Ta의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타낸다.
W:AWO4, 여기서,
A는 Mg, Ca, Sr, Ba의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타낸다.
Tl:A(DO4)2, 여기서,
A는 Mg, Ca, Sr, Ba, Zn의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고,
D는 P, Sb, Bi, V, Nb, Ta의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타낸다.
Ni:AO, 여기서,
A는 Mg, Ca의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타낸다.
V:AF2, 여기서,
A는 Mg, Ca, Sr의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타낸다.
V:A2D3F19, 여기서,
A는 Mg, Ca, Sr, Ba의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고,
D는 Y, La, Gd, Lu의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타낸다.
V:AD5O14, 여기서,
A는 Y, La, Gd, Lu, Ce의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고,
D는 P, Sb의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타낸다.
V:ADE4O12, 여기서,
A는 Li, Na, K의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고,
D는 Y, La, Gd, Lu, Ce의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내며,
E는 P, Sb의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타낸다.
V:AD4(EO4)3O, 여기서,
A는 Mg, Ca, Sr, Ba의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고,
D는 Y, La, Gd, Lu의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고,
E는 Si, Ge, Sn, Pb의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타낸다.
RE:유리, 여기서,
RE는 Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb의 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내며,
유리는 ZBLAN, AZF, Ca-알루미네이트-유리, 플루오라이드 유리, 플루오르포스페이트(fluorphosphate) 유리, 실리케이트-유리, 설파이드(sulfide)-유리, 포스페이트(phosphate)-유리, 게르마네이트-유리를 나타낸다.
유기 시스템을 생성하는 예
본 발명에 따라 이용될 수 있는 유기 발광 물질을 생성하기 위해, 유기 매트릭스 내에 형광체가 용해되며, 완전히 중합되고 동결-분쇄(freeze-ground)된다. 이렇게 생성된 안료는, 또한 인쇄 잉크를 제공하기 위해 선택적으로 TiO2를 첨가하고 바인더와 혼합함으로써 처리될 수 있다.
또는, 제1 단계에서 언도핑된 매트릭스가 분말의 형태로 생성될 수 있으며, 제2 단계에서 형광체와 함께 압력솥(autoclave) 내의 압력 하에서 처리될 수 있다.
가능한 발광체 및 매트릭스 중에서, 발광체로서의 희토류 원소는, 바람직하게는 유기 매트릭스와 조합된 유기 발광체 및 무기 매트릭스와 조합된다.
그러나, 예를 들면 희토류 원소가 이 유기 케이지(cage) 내에 혼입됨으로써, 킬레이트를 발광 물질로서 이용하는 것도 또한 생각할 수 있다.
본 발명에 따른 방출 스펙트럼 중첩을 생성하기 위해, 희토류 기반의 시스템이 바람직하게 이용된다. 이는 호스트 격자, 소위 "매트릭스" 내로 삽입되는 희토류 이온의 발광성에 근거한 시스템이다.
중첩되는 방출 스펙트럼을 갖는 적어도 두 개의 발광 물질은 바람직하게는 동일한 매트릭스와 상이한 발광체를 갖거나, 또는 선택적으로, 동일한 발광체와 상이한 매트릭스를 갖는다.
상이한 호스트 격자 내에 한 개의 발광체만을 사용하는 경우, 호스트 격자는 결정학적 구조 및/또는 화학적 조성에서 달라질 수 있다.
호스트 격자의 결정학적 구조 및/또는 화학적 조성의 변경은, 그러나, 상기 발광 물질의 스펙트럼에 매우 작은 정도의 차이만을 야기하여, 본 발명에 따라 이들은 스펙트럼 상에 중첩된다.
매트릭스는 먼저 동일한 화학적 조성(예를 들면, 일반적으로 상이한 함유량(content)을 갖는, 동일한 화학 원소로부터 생성됨)과 상이한 결정학적 구조를 가질 수 있다.
이러한 매트릭스는 화학적으로 매우 유사하지만 결정학적 구조가 상이한 매트릭스 패밀리를 형성한다. 이러한 패밀리의 예는 YAG(Y aluminum garnet Y3Al5O12) 매트릭스 및 YAM(monoclinic yttrium aluminate Y4Al2O9) 매트릭스를 포함한다.
위조범이 화학적 분석에 의해 발광 특성물을 결정하여 이 특성물을 모조함으로써 기질을 위조하려고 시도하면, 그 개별 원소를 분석하는 것은 가능할 수도 있으나 대응하는 매트릭스의 결정학적 구조는 도외시될 것이다. 위조범은 발광 특성물에 하나의 매트릭스만이 존재한다고 추측할 것이다. 특성물을 재생성하는 경우에 위조범이 인증 특성물 내의 상이한 매트릭스의 대응하는 결정학적 구조를 도외시하면, 모조된 발광 특성물은 적어도 두 개의 발광 재료를 함유하지 않고 하나만 함유할 것이다.
다음으로, 매트릭스는 동일한 결정학적 구조, 상이한 화학적 조성을 가질 수 있다.
예를 들면 O, N, C, Y, Al, Fe, Cr, P, W, Si, Zn, Gd, Ga, S, La, Ca로부터 선택된 원자 또는 원자 그룹을 포함하는, 주어진 결정학적 구조에 대해, 이러한 매트릭스가 생성될 수 있다.
유리하게는, 본 발명에 따르면 협대역 발광 물질이 이용될 수 있다. 특히 이로운 실시형태에서는, 광대역 방사선을 방출하고 협대역 발광 물질과 동일한 파장 범위에서 발광하는 발광 물질과 상기 협대역 발광 물질이 조합된다. 사용될 수 있는 광대역 발광 물질은 무기 또는 유기 물질 모두 가능하다. 물론, 본 발명에 따르면, 광대역 발광만을 나타내는 물질을 이용하는 것도 가능하다.
현재 가능한 많은 수의 발광 물질로부터, 적어도 두 개의 물질의 방출 스펙트럼이 스펙트럼 상에서 중첩되도록, 해당 발광 물질이 선택된다. 도 4는, 단일의 스펙트럼 띠를 갖는 몇 개의 물질이 조합되어 발광 특성물(100)을 형성하는, 스펙트럼(발광 강도 대 파장)을 개략적으로 나타내며, 전체 발광 특성의 포락선(envelope)이 파선으로 나타난다.
이러한 시스템은 상용의 분광계를 이용하여 스펙트럼이 정확하게 분리될 수 없으며, 특히 그 안에 함유된 발광 물질이 보안 애플리케이션에 대해 낮은 농도로 보안 특성물에 결합되어 존재하고, 나아가 짧은 특정 시간만이 허용되는 경우에는 더욱 그러하다. 스펙트럼의 중첩으로 인해, 적절하게 분리된 개별 스펙트럼 대신에, 해석이 매우 곤란한, 불완전한 또는 스펙트럼상에 적절하게 구조화되지 않은(광대역 포락선) 스펙트럼이 분석되어 산출된다. 이러한 광대역 포락선은 도 4에서 점선으로 나타난다. 이상적인 경우에, 단일의 물질 자체의 식별은 불가능하다. 이는 위조범이 이러한 본 발명의 조합을 해석하고 분석하는 것을 매우 곤란하게, 또는 불가능하게 한다.
본 발명에 따르면, "스펙트럼의 중첩"이라는 용어는, 실질적으로 중첩되는 적어도 두 개의 상이한 물질의 스펙트럼 띠를 말하는 것이며, 즉, 이 스펙트럼 띠들은 상호 독립적으로 분석될 수 없다. 따라서, 개별적인 스펙트럼 띠를 완전히 분리하는 것은 불가능하다. 측정 해상도(resolution)는 일반적으로 10 내지 15nm이다.
"광대역"이라는 용어는, 구조화되지 않아서 중첩된 스펙트럼의 세부 스펙트럼이 분해(resolved)되지 않는(예를 들면, 도 4의 점선 참조), 광대역 포락선에 의해 나타나는 반응 신호를 말한다.
"협대역"이라는 용어는 스펙트럼 지문에 의해 나타나는 반응 신호를 말하며, 즉, 중첩되는 스펙트럼의 세부 스펙트럼이 분석될 수 있다(도 4의 파선). 좁은 스펙트럼 밴드는, 예를 들면 유기 시스템 또는 UV-VIS 시스템에 관하여, 바람직하게는 약 50nm 이하의 FHWM을 갖는다. 더 바람직하게는, 좁은 스펙트럼 밴드는, 예를 들면 희토류 시스템에 관하여, 약 15nm 이하의 FHWM을 갖는다.
또는, 방출 스펙트럼의 중첩 대신에 여기 스펙트럼의 중첩이 이용될 수 있다.
다른 이로운 실시형태에서는, 방출 스펙트럼뿐만이 아니라 여기 스펙트럼 또한 중첩된다.
보안 특성물의 두 물질이 스펙트럼 상에서 중첩되는 경우뿐만 아니라, 물질의 개수가 더 증가하는 경우에, 보안 특성물의 복잡도는 더 증가할 수 있다. 이는 넓은 파장 범위에 걸치는 발광 보안 특성물의 제공을 가능하게 한다. 이 파장 범위 내에서는, 상이한 스펙트럼으로 인하여 많은 상이한 코딩의 조합이 생성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 적어도 두 개의 스펙트럼의 중첩이 적어도 하나의 스펙트럼 범위에 존재한다. 이 영역은 또한 이하에서 중첩 영역으로 칭할 것이다.
물론, 상기 중첩 영역이 이 중첩 영역과 중첩되지 않는 또 다른 스펙트럼과 조합되도록 전체 스펙트럼을 형성하는 것도 가능하다. 상기 또 다른 스펙트럼의 스펙트럼 밴드는 따라서 제1 중첩 영역에 직접 인접하거나 아니면 이로부터 이격되어 있는 다른 스펙트럼 영역에 위치한다. 이 또 다른 스펙트럼은 그 자체가 상이한 물질의 중첩 스펙트럼의 조합을 다시 포함하여 제2 중첩 영역이 존재하도록 할 수 있으며, 아니면 단일 물질의 스펙트럼일 수 있다.
또 다른 실시형태에서는, 방금 언급한 둘 이상의 스펙트럼 범위를 조합하는 것도 가능하다.
그러나 직접 인접하지 않고 파장 범위만큼 떨어져 있는 스펙트럼 범위를 조합하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 하나의 스펙트럼 범위는 가시선에 위치하는 반면에 다른 스펙트럼 범위는 적외선에 위치한다. 여기서는, UV 방사선으로 여기 / 가시선에서 방출, 그리고 가시선에서 여기 / 적외선에서 방출과 같이, 두 스펙트럼 범위를 여기시키는 데 상이한 방사선을 이용하는 것이 특히 바람직하다.
두 개의 발광 물질을 갖는 무기 보안
특성물의
예(
UV
에서 여기 -
VIS
에서 방출):
일 실시형태에서는, Mn:Zn2SiO4 분말이 Pr:Y2O2S 분말과 혼합되고, 제지하는 동안 종이 펄프에 첨가된다. 완료된 종이에 UV 방사선을 조사하면, Mn:Zn2SiO4는 520nm에서, Pr:Y2O2S는 515nm에서 발광한다.
세 개의 발광 물질을 갖는 무기 보안
특성물의
예(
UV
에서 여기 -
VIS
에서 방출):
또 다른 실시형태에서는, Tb:La2O2S 분말, Tb:Y2O2S 분말 및 Ag,Ni:ZnS 분말이 혼합된다. 분말 혼합물은 인쇄 잉크에 가공되고 보안 종이 상에 인쇄된다. UV 방사선을 조사하면, 세 합성물은 테이블에 나타난 값에서 발광하여, 세 개의 발광 스펙트럼 밴드가 중첩된다.
세 개의 발광 물질을 갖는 무기 보안
특성물의
예(
IR
에서 여기 -
IR
에서 방출):
또 다른 실시형태에서는, Er:LaPO4 분말, Er:GdPO4 분말 및 Er:CePO4 분말이 혼합된다. 발광 물질은 동일한 발광체를 갖지만 상이한 매트릭스를 갖는다. 분말 혼합물은 인쇄 잉크에 가공되고 보안 종이에 인쇄된다. 이 인쇄물을 IR 방사선으로 조사하면, 세 합성물은, 세 개의 발광 스펙트럼 밴드가 중첩되는, IR에서 발광한다.
두 개의 발광 물질을 갖는 무기 보안
특성물의
예(
IR
에서 여기 -
IR
에서 방출):
또 다른 실시형태에서는, Er:YAl12O19 분말 및 Er:GdAl12O19 분말이 혼합된다. 발광 물질은 동일한 발광체를 갖지만 상이한 매트릭스를 갖는다. 분말 혼합물은 인쇄 잉크에 가공되고 보안 종이 상에 인쇄된다. 이 인쇄물을 IR 방사선으로 조사하면, 두 합성물은 IR에서 발광하여, 발광 스펙트럼 밴드가 중첩된다.
본 발명에 따르면, 선택적으로, 상이한 물질들이 상이한 스펙트럼 범위에서의 방사선에 의해 여기되고/여기되거나 상이한 스펙트럼 범위에서 방출하도록 발광 물질을 조합하는 것, 예를 들면 UV에서 여기되고 VIS에서 방출하는 물질이, 가시선에서 여기되고 가시선에서 방출하는 물질과 조합될 수 있도록 발광 물질을 조합하는 것도 가능하다. 이러한 물질 조합의 스펙트럼 범위가 인접하면, 스펙트럼 분리가 단일의 원소로 수행될 수 있기 때문에, 매우 컴팩트한 센서가, 예를 들면, 이 조합의 모든 파장 범위에 걸치는 분광기 또는 필터 시스템이 제조될 수 있다.
본 발명에 따르면, 단일 물질의 중첩된 조합이 상기 파장 범위의 적어도 하나에 위치한다. 처음에는, 이러한 하나의 스펙트럼 범위에서의 중첩된 조합이 또 다른 스펙트럼 범위의 순수한 스펙트럼(즉, 순수한 물질의 스펙트럼)과 조합되는 것이 가능하다. 이에 의해 구분 가능한 단일 물질의 수가 현저하게 증가할 수 있어, 현재 이용가능한 시스템상의 보안이 또한 증가한다.
세 가지 발광 물질을 갖는 무기 보안
특성물의
예(
UV
에서 여기 -
UV
및
VIS
에서 방출):
CE:YPO4 분말(약 380nm에서 방출 피크), Ti:Ba2P2O7 분말(약 500nm에서 방출 피크) 및 Mn,Pb:CaSiO3 분말(약 610nm에서 방출 피크)이 혼합된다. 분말 혼합물은 인쇄 잉크에 가공되고 보안 종이 상에 인쇄된다. 인쇄물을 조사하면 세 개의 합성물은 UV 및 VIS에서의 정해진 값에서 발광하여, Ti:Ba2P2O7 및 Mn,Pb:CaSiO3의 발광 스펙트럼 밴드는 VIS에서 중첩되는 반면, Ce:YPO4는 다른 스펙트럼 범위(UV)에서 단일 물질로서 발광한다. 단일 물질의 변화에 의해, 가능한 시스템의 수가 시스템적으로 증가하는 것이 가능하다. 그러나, 또한, 양쪽의 스펙트럼 범위, 즉 UV에서도 중첩되는 조합을 이용하는 것도 고려할 수 있다.
본 발명에 따른 확장은, 마찬가지로 발광 물질의 이용 가능한 스펙트럼 범위 전체에 걸친 경계선에서, 중첩되는 단일 물질이 위치한 두 개 이상의 파장 범위를 조합하는 것이다. 그러면, 각 단일 스펙트럼 범위에 대해, 적어도 하나의 스펙트럼 영역이 중첩되는 스펙트럼을 나타내는 한, 중첩되는 스펙트럼의 조합이 이용될지 또는 단일 물질이 이용될지가 선택될 수 있다.
여기 및/또는 방출 스펙트럼이 인접하지 않고 파장 범위만큼 떨어져 있는 물질들이 조합되면, 예를 들면 UV에서의 여기 / VIS에서의 방출이, VIS에서의 여기 / IR에서의 방출과 조합되면, 본 발명에 따라 보안을 증가시킬 수 있는 특별한 이점이 있다.
여기에 두 스펙트럼 범위를 여기시키기 위해 상이한 기술이 이용되면 특별한 이점이 있다. 또한 검출기 기술에 있어서도 동일한 것이 가능하며, 여기 측면 및 방출 측면에 대해서도 가능하다. 유사하게 이는 또한 NIR 또는 IR에서도 적용 가능하다. 예를 들면, 실리콘으로 구성된 검출기로 검출 가능하거나 또는 더 이상 검출 불가능한, 1100nm 이하 또는 이상의 파장이 시스템에 이용될 수 있다. 이러한 시스템을 완전하게 검출하기 위한 노력은 종래의 시스템을 통해 상당히 증가하였다.
이 시스템이, 일반적으로 그렇듯이 전개되는 협대역 선이 중첩하지 않아 이들이 스펙트럼 상으로 더 잘 분리될 수 있도록 상호 조합되는 것이 아니라, 단지 협대역 선이 중첩되도록 조합되면, 분석 및 모조에 대한 보호가 더 향상된다.
하지만, 상술한 협대역 발광 시스템이, 동일한 파장 범위에서 발광하는 매우 광대역의 발광 시스템과 조합되면 특별한 이점이 있다. 특히, 여기서는 유기 형광 시스템에 대해 언급하지만, 광대역 방사선을 방출하는 무기 시스템, 예를 들면 공지의 시스템 ZnS:Cu 또한 가능하다.
중첩하는 여기 및 방출 스펙트럼의 예
본 발명의 실시형태에 따르면, 세 개의 발광 물질 Mn:MgGa2O4(21), EuSr2P2O7(22) 및 YNBO4:TB(23)가 조합된다. 예를 들면 이 발광 물질은 제지하는 동안 분말의 형태로 종이 펄프에 첨가되거나, 아니면 인쇄 잉크를 제조하기 위한 바인더와 혼합될 수 있다.
도 6은 세 발광 물질의 방출 스펙트럼(실선, whole line)과 함께 여기 스펙트럼(파선)을 나타낸다. Eu:Sr2P2O7의 방출 피크는 약 450nm에, Mn:MgGa2O4의 방출 피크는 약 500nm에, 그리고 YNBO4:Tb의 방출 피크는 약 545nm에 있다.
상이한 파장의 광원으로 발광 물질을 조사하고 어떤 방사선이 발광을 유발(trigger)하는지 확정함으로써 여기 스펙트럼이 생성된다. 본 실시예에서는 254 및 365nm에서 방출하는 두 개의 UV 램프, 그리고 380,400 및 420nm에서 방출하는 세 개의 LED가 이용된다. 특정 반응 신호가 결정될 수 있도록 상이한 광원이 샘플 상에 교대로 비춘다.
방금 언급한 물질의 이용으로, 여기 및 방출 스펙트럼 모두 중첩되어, 양 스펙트럼이 모두 본 발명의 평가에 이용될 수 있다
평가에 대해, 대응하는 스펙트럼 범위에서 신호의 존부만이 결정될 수 있으며, 또는 이용자에 따라 개별적인 스펙트럼의 분해도 가능하다. 따라서, 중앙 은행은 예를 들면 여기 및 방출 스펙트럼 모두를 분해할 수 있으며, 반면에, 예를 들면 시중 은행은 여기 스펙트럼을 분해할 수 있지만 방출 스펙트럼은 분해하지 못하고 따라서 500nm 근처의 범위에서 포락선(30, 점-파선)만을 측정할 수 있다. 자동 판매기 제조 업자에 대해서는, 방출 포락선(30) 및 여기 포락선(31)의 정보만이 이용 가능하다.
중첩 및
비중첩
방출 스펙트럼의
응용례
:
상이한 액면가의 통화를 구별하고 추가로 상이한 검사 권한을 갖는 상이한 검사 회사를 제공하는 것이 바람직한 경우, 이는 예를 들면 다음과 같은 시스템에 의해 얻어질 수 있다.
| 액면가 | Ce:YPO4 | Ce:Y2SiO5 | Ti:Ba2P2O7 | Mn,Pb:CaSiO3 |
| 제1 스펙트럼 범위 | 제2 스펙트럼 범위 | |||
| 10 | + | + | - | - |
| 20 | + | + | + | - |
| 30 | + | + | - | + |
| 40 | + | + | + | + |
| 50 | + | - | + | + |
상이한 액면가는, 근본적으로 표 3에 리스트로 나타난 발광 물질의 존재(+) 또는 부재(-)에 의해 구분된다. CeYPO4는 380nm의 방출 피크를 가지며, Ce:Y2SiO5는 415nm의 방출 피크, TiBa2P2O7은 500nm의 방출 피크, 그리고 Mn,Pb:CaSiO3는 610nm의 방출 피크를 갖는다. 따라서 두 스펙트럼 범위는, 약 300 내지 450nm에 미치는 제1 스펙트럼 범위 및 약 450 내지 650nm에 미치는 제2 스펙트럼 범위로 상호 한정된다.
액면가 10은 제1 스펙트럼 범위 내의 두 개의 중첩하는 스펙트럼에 의해 특정되며, 제2 스펙트럼 범위에는 아무런 신호도 존재하지 않는다.
액면가 20은 제1 스펙트럼 범위 내의 두 개의 중첩하는 스펙트럼에 의해 특정되며, Ti:Ba2P2O7의 단일 스펙트럼 밴드가 제2 스펙트럼 범위에 추가로 존재한다.
액면가 30은 제1 스펙트럼 범위 내의 두 개의 중첩하는 스펙트럼에 의해 특정되며, Mn,Pb:CaSiO3의 단일 스펙트럼 밴드가 제2 스펙트럼 범위에 추가로 존재한다.
액면가 40은 제1 스펙트럼 범위 및 제2 스펙트럼 범위 내 양쪽 모두에 존재하는, 두 개의 중첩하는 스펙트럼에 의해 특정된다.
액면가 50은 Ce:YPO4의 단일 스펙트럼 밴드에 의해 특정되며, 동시에 두 개의 중첩하는 스펙트럼이 제2 스펙트럼 범위 내에 존재한다.
개별 스펙트럼 범위에 대한 어떤 정보를 이용자에게 전달할지 선택하는 것은 시스템 공급자에게 달렸다. 예를 들면, 중앙 은행에는 중첩하는 스펙트럼과 중첩하지 않는 스펙트럼의 특정 존재에 관한 모든 정보가 주어질 수 있다. 따라서 중앙 은행은 어떤 단일 스펙트럼 밴드 및/또는 중첩하는 스펙트럼이 존재하는지 확인할 수 있을 것이다. 이 정보로부터 존재 가능 코딩이 추가로 선택될 수 있을 것이다. 시중 은행에는 일부 정보만 주어질 수 있다. 예를 들면, 시중 은행은 액면가 10 및 40의 제1 스펙트럼 범위에서는 중첩하는 스펙트럼을 분해할 수 있지만, 액면가 40에 대한 제2 스펙트럼 범위에서는 포락선만을 측정할 수 있다. 자동 판매기의 제조 업자는, 예를 들면, 더 적은 정보에 대한 접근 권한을 갖는다. 따라서 이들은 어떤 액면가에 대해서도 중첩하는 스펙트럼의 분해를 수행할 수 없으며, 제1 및/또는 제2 스펙트럼 범위에서의 신호의 존재 또는 부재만을 확인할 수 있을 뿐이다. 이용자에 대해 정보를 더 감소시키는 것이 바람직한 경우, 제1 및 제2 스펙트럼 범위에서의 신호를 갖는 액면가에 대해, 오로지 하나의 범위에 대한 포락선에 관한 정보만 전달하는 것이 가능하다.
예를 들면 단일의 스펙트럼 범위에서 또 다른 발광 물질을 이용하고, 또 다른 스펙트럼 범위를 이용하며, 더미 매트리스를 이용함으로써, 조합의 가능성은 더 증가할 수 있으며, 따라서 다수의 응용에 대한 배타적인 코딩이 이용 가능하다.
코딩:
본 발명의 또 다른 사상에 따르면, 예상 반응 신호의 복합 표시(representation)는 하나 이상의 스펙트럼 밴드을 포함할 수 있다.
상기 복합 표시의 스펙트럼 밴드는, 저장된 복합 표시의 스펙트럼 밴드에 의해 형성된 코드와 비교되는 코드를 형성할 수 있다.
이 코드는 단일 스펙트럼 밴드의 특정 파장에 근거할 수 있다.
또는, 코드는 스펙트럼 밴드의 특정 강도에 근거할 수 있다.
코드는 또한 파장 및 강도 모두에 근거하여 전개될 수 있다.
또한, 코드를 방출 스펙트럼 및/또는 여기 스펙트럼의 스펙트럼 밴드에만 근거하는 것도 가능하다.
바람직하게는, 상이한 매트릭스에서 단 하나의 희토류 이온에만 근거한 희토류 시스템 또한, 본 발명의 시스템에 대해 이용될 수 있다. 발광 스펙트럼을 갖는 일반적인 코딩에 대해 이러한 차이는 너무 작아서 상호 독립적인 단일 물질로의 완전한 분리가 불가능하다.
하지만, 본 발명의 시스템에서는, 상이한 매트릭스에서 희토류 이온의 스펙트럼의 중첩이 정확하게 코딩을 위해 이용될 수 있다.
가장 간단한 경우에서, 발명의 조합은, 희토류 원소에 매립된 두 개의 상이한 매트릭스로 삽입된 희토류 원소로 구성된다. 여기서, 이러한 종류의 코딩은 방출 스펙트럼 또는 여기 스펙트럼 중 어느 것(또는 둘 다)으로든 수행될 수 있다. 이들은 매우 협대역의 스펙트럼을 가지며, 상이한 파장 범위에서 매우 다양한 상이한 발명의 조합이 전체 시스템에 조합될 수 있어, 이 특성물 시스템의 복잡도 및 위조범에 대한 보안을 상당히 향상시키기 때문에, 이러한 종류의 코딩에 희토류 이온이 특히 적합하다는 것이 정확한 분석으로 나타나 있다.
수 개의 여기 파장을 갖는 발광
특성물
본 발명의 시스템의 보안은 방출 스펙트럼뿐만이 아니라 여기 스펙트럼이 중첩할 때에 더 향상될 수 있다.
이러한 경우에, 두 개의 독창적으로 중첩하는 시스템이 조정되도록 제공되어, 여기 파장 λ1으로의 여기에 대하여 주어진 방출 스펙트럼이 조정될 수 있다. 이는 주어진 허용치 내에서, 방출 스펙트럼이 주어진 방출 스펙트럼에 대응한다는 것을 의미하도록 의도된다. 이 경우에 여기 스펙트럼이 상이한, 상이한 군(batch)의 단일 물질이 이용되면 특히 유리하다.
예를 들면 분말의 입자 크기 분포가 서로 다르기 때문에, 이것은 동일하거나 유사한 화학 성질(chemistry)로 가능하다. 상이한 군의 가치 증서는 상이한 군의 물질로 표시된다. 상이한 군의 가치 증서를 분석을 통해, λ1과는 다른 파장 λ으로 여기에 대하여 증서의 방출 스펙트럼이 달라진다는 것이 확인되고, 이로써 코딩의 계통을 분석으로부터 보호한다. 특정 파장 λ1으로의 여기에 대해서만 시스템은 정의된 방출 스펙트럼을 보여준다. 일반적이지 않은 여기 파장이 시스템 검출에 이용되면, 시스템의 분석이 더 곤란해진다.
상이한 여기 파장으로 상호 "조정"된, 상이한 독창적인 조합에 의하여, 본 발명의 시스템의 보안은 더 향상될 수 있다.
단일 물질 A1, A2, A3를 포함하는 두 개의 독창적인 조합 K(1,2) = αA1+βA2+γA3이 조합되면, 단일 물질 A1 및 A2의 방출 스펙트럼이 여기 파장 λ1에서 주어진 방출 스펙트럼을 나타내고, 반면에 단일 물질 A2 및 A3의 방출 스펙트럼은 여기 파장 λ2에서 주어진 방출 스펙트럼을 나타낼 수 있다. 지수 α, β 및 γ는 물질의 함유량을 나타낸다. 여기 스펙트럼이 다른, 상이한 군의 단일 물질 A1, A2 및 A3가 조합될 수 있다.
생성 동안, 파장 λ1에서 여기가 일어나는 경우에(만), 모든 군의 A1 및 A2에 대한 주어진 규칙성에 단일 물질 A1 및 A2의 중첩 스펙트럼이 대응하고, 반면에, λ1이 아닌 파장 λ2에서 여기가 일어나는 경우에(만), 모든 군의 A2 및 A3에 대한 주어진 규칙성에 단일 물질 A2 및 A3의 중첩하는 방출 스펙트럼이 대응한다.
이 목적을 달성하기 위해, 광원, 예를 들면 이하의 도 2에서 더 정확하게 설명될 광원(20)은, 적어도 두 여기 파장 λ1 및 λ2을 방출해야 한다. 세 개보다 많은 단일 물질로 확장하는 것도 제한 없이 가능하다.
마찬가지로 이 원칙은 코딩이 방출 스펙트럼으로 수행되지 않고 여기 스펙트럼으로 수행되는 경우에도 응용할 수 있다. 이 경우에는, 이를 통해 단일 물질이 상호 조정될 수 있는 적어도 두 개의 파장으로 반응(R)이 검출되어야 한다.
비활성 더미 매트릭스
어떤 경우에도, 발광 특성물은 적어도 하나의 비활성 더미 매트릭스를 더 포함할 수 있다.
이러한 비활성 더미 매트릭스는 발광 특성물의 화학적 분석을 수행하려는 위조범을 더 혼란시킬 수 있는 이점이 있다. 비활성 더미 매트릭스는, 예를 들면 매트릭스 재료만으로, 즉 발광체를 함유하지 않는 매트릭스만으로 구성된다. 결과적으로 비활성 더미 매트릭스는, 여기 방사선에 노출되는 경우에 어떤 발광 효과도 나타내지 않는다. 대신, 더미 매트릭스는 발광 물질과 동일한 발광체를 함유하지만, 소위 발광 켄처(quencher)의 소량 첨가에 의해 더미 매트릭스 내의 발광체의 발광은 완전히 방지된다.
이러한 비활성 더미 매트릭스는 위조범에 의한 특성물의 분석 결과에 강한 효과를 미치지만 특성물의 스펙트럼 방출 특성에는 어떤 영향도 미치지 않는다.
발광 특성물 내의 하나 이상의 비활성 더미 매트릭스는, 다른 실시형태에서, 발광체를 함유하고 광학적으로 활성화된 매트릭스(들)와는 상이할 수 있다.
발광체의 방출 특성의 스펙트럼상의 분석 외에도, 인증을 검사하기 위하여, 보안 특성물의 화학적 조성 또한 원소 분석에 의해 결정될 수 있다.
보안을 더욱 향상시키기 위해, 인증 특성으로서 결정학적 구조가 더 이용될 수 있다. 특히 비활성 더미 매트릭스의 상세한 분석이 기질의 인증 확인을 위해 적합할 수 있다.
바람직한 실시형태에서는, 보안 특성물은 적어도 두 개의 비활성 더미 매트릭스를 포함하며, 상기 비활성 더미 매트릭스는, 상술한 바와 같이 상세한 분석에 의해 결정될 수 있는 코드를 형성한다.
더미 매트릭스의 예 및 그 응용
표 4에서는, 세 개의 상이한 액면가의 통화(XY)를 위해, 한 개 또는 두 개의 더미 매트릭스와 조합된 상이한 발광 물질이 이용된다.
| 액면가 | 물질 1 | 물질 2 | 물질 3 |
| 10 | Yb,Er:Y2O2S (발광 물질) | YVO4 (더미 매트릭스) | ZBLAN (더미 매트릭스) |
| 20 | Yb,Er,Dy:Y2O2S (더미 매트릭스) | Yb,Er:YVO4 (발광 물질) | ZBLAN (더미 매트릭스) |
| 30 | Y2O2S (더미 매트릭스) | Yb,Er:YVO4 (발광 물질) | Yb,Er:ZBLAN (발광 물질) |
액면가 10은 발광 물질로서 Yb,Er:Y2O2S, 및 더미 매트릭스로서 작용하는 두 개의 또 다른 물질, 즉 YVO4 및 ZBLAN을 함유한다. 후자는 스스로 발광하지 않는다.
액면가 20은 더미 매트릭스인 ZBLAN 및 Yb,Er,Dy:Y2O2S와 함께 발광 물질 Yb,Er:YVO4를 함유한다. 액면가 10의 물질 1과 비교하여, 액면가 20의 물질 1은 추가로 켄쳐로서 작용하는 DY를 함유하므로, 액면가 20의 물질 1은 발광성을 나타내지 않는다.
액면가 30은 두 개의 발광 물질 및 하나의 더미 매트릭스를 함유한다.
상이한 액면가에 사용된 모든 물질은 유리하게도 매우 유사하므로, 위조의 시도는 상당히 더 곤란해진다.
본 실시예는 더미 매트릭스의 사용을 주로 예시한다. 본 발명의 다른 구현을 위해서, 발광 물질은 중첩하는 영역을 갖도록 선택되어야 한다. 표 4에 나타난 발광 물질은 따라서 적합한 방식으로 보충되거나 대체될 수 있다.
발광
특성물의
도포 방법
도포(application)는, 예를 들면 특성 물질을 분말 혼합물로서 기질(종이, 폴리머 기질, 폴리머 코팅 포함, 종이 코팅 포함, 판지(cardboard), 패치(patch), 쓰레드, 스티커, 스크린 인쇄 소자) 내에 혼입하여 이루어진다. 여기서 문제는 안료의 혼합물을 인코딩 정보가 보존되도록 혼입하는 데 있다.
이하의 처리 단계는 특성 물질의 도포에 대한 것이다.
분말 혼합물을 생성하기 위해, 분말이 미가공(raw) 분말로서 제공되고, 믹서에 의해 건조한 공정으로 혼합된다. 여기서, 혼화성(miscibility)을 개선시키기 위해 첨가물을 첨가하는 것도 유용할 수 있다.
중요한 것은, 혼합 후에 분말 혼합물이 적절한 혼합물에 존재하는 코드를 고려하여 검사되는 것, 즉, 스펙트럼이 소정의 허용치 내로 소정의 스펙트럼에 대응하는 것이다.
이를 위해, 실험실 규모에서, 양적 비교를 가능하게 하는 보안 요소 또는 다른 해당 요소(예를 들면 닥터 블레이드 호일(foil))가 생성되고, 표준과 비교된다.
그러면, 제지 공장에서, 분말이 대형 용기에 분사되고 계속하여 적절한 방식으로 종이 펄프에 첨가된다.
혼입 동안의 품질 제어
기질 내로의 혼입 공정이 모니터링되며, 즉, 유통되고 있는 화폐를 검사하기 위해 이하에 기술되는 것보다 더 명확하게 측정 가능한 검출기가 일반적으로 기질 또는 종이 망(web)에 걸쳐 이동하고 이것이 올바른 코드임을 입증한다. 이 버전에서 검출기는 단지 소정의 인코딩을 갖는 측정된 인코딩 또는 그 품질의 대응을 나타낼 수 있을 뿐이지만 이는 방식을 제어하거나 조정하는 데에 간섭하지 않는다.
혼입 동안 분말의 개별 물질들의 분리(segregation)를 방지하기 위해, 미터링(metering) 스테이션이 실행될 수 있으며, 이 스테이션은 이하의 기능을 가정한다: 분말의 각 개별 물질에 대해, 농축액이 생성되고, 이는 미터링 스테이션에서 상이한 탱크에 채워진다. 다시 검출기를 사용하여, 제어 시스템을 통해 개별 물질이 정확하게 분배되어 있는지 확인한다.
또 다른 설계로서, 분말의 주 분량이 준비된 혼합물로서 채워지고 목표값으로부터의 편차(deviation)만이 미터링 스테이션을 통해 공급되는 것을 생각할 수 있다. 이 결과로서, 목적을 맞추기 위한 분말의 분량만이 제공되어야 하기 때문에, 이러한 미터링 스테이션은 더 복잡한 설계로 될 수 있다.
이 섹션의 끝에서는, 두 개의 특정 예가 더 자세하게 설명될 것이다.
상세한
실시예
1:
Cu:ZnS는, λ=365nm로의 여기에서 방출 스펙트럼 S1_365(λ)를 갖는, UV에서 여기하고, 황색-녹색 파장 범위에서 광대역 방출을 하는 발광 시스템이다.
반면에 Mn:ZnSiO4는, λ=365nm로의 여기에서 방출 스펙트럼 S2_365(λ)를 갖는, UV에서 여기하고, 적색에서 방출하는 발광 시스템이다.
이 두 개의 개별 물질은, 예를 들면 발광 인쇄에서, 정확한 소정의 농도 비율로 조합되며, 소정의 제한 내에서 파라미터 α 및 β를 선택함으로써 S_tot(λ)=α*S1_365(λ)+β*S2_365(λ)가 달성되기 위한 스펙트럼이 조정되는 방법으로 비율이 조정된다.
가장 단순한 경우로, 이 시스템은 일반적인 여기 파장인 365nm에서 한정된 방출 스펙트럼에 이르도록 조정된다. 그러나 나아가, 일반적이지 않은 파장, 예를 들면 254nm가 이용되어도, 또한 개별 물질의 발광 방출에 이르게 되는 것을 생각할 수 있으며, 이 발명의 실질적 내용이다.
발명의 문제의 해결에 대하여 유리하게, 상이한 전하(charge)로 특정 물질들(예를 들면 Cu:ZnS)이 이용될 수 있으며, λ=365nm 및 λ=254nm에서의 방출 스펙트럼의 비율 A(365nm)/A(254nm)이 상이한 전하에 대해 달라진다. 이는, 예를 들면 어닐링 시간 등의 제조 조건을 제어하거나, 적절한 입자 크기를 선택하는 것에 의해 달성될 수 있다. 따라서, 254nm의 여기 파장에서의 강도 값은 일정하게 유지될 수 있으며, 반면에 365nm에서는 변화한다.
이러한 시스템을 분석하는 경우에는, 시스템 파장(여기서는 254nm)으로의 여기에서 결과가 항상 동일한 스펙트럼 s_tot(λ)=α´*S1_254(λ)+β´*S2_254(λ)가 되도록 품질 제어가 조정되더라도, 단지 하나의 파장(여기서는 365nm)으로 조명하는 경우에 인코딩은 완전히 상이하게 나타난다. 이 방법으로 더 큰 수의 BN을 분석하는 경우에, 상이한 스펙트럼이 명백해지며, 위조범에게 어떻게 비율을 정확하게 조정해야 하는지가 불분명해진다.
상세한
실시예
2:
실시예 1을 더 확장하여, 추가로 다른 물질, 예를 들면 Ag,Ni:ZnS이 조합될 수 있다. 여기서 다른 발광 스펙트럼의 중첩이 나타난다.
이러한 추가적인 조합으로, 소정 개수의 물질로 더 많은 수의 인코딩이 생성될 수 있다. 이에 더해, 시스템을 모조하려고 하는 공격자는 어떤 파장에서 스펙트럼이 상호 조정되는지 인식할 수 없기 때문에, 시스템은 더더욱 복잡해진다.
여기서 논의되는 실시예 2에서는, 다수의 파장이 물론 이용될 수 있으며, 즉, 예를 들면 먼저의 두 시스템(실시예 1로부터의)은 254nm에서 상호 조정되며, 반면에 세 번째 시스템(Ag가 함께 도핑된)이 365nm의 파장에서 먼저의 두 개 중 하나로 조정된다. 또한, 세 시스템 모두 동일한 파장에서 상호 조정되는 것도 가능하다.
발광
특성물의
검사
도 2는 특성물(100) 등을 검사하기 위한 장치를 예로서 매우 개략적으로 나타낸다. 이러한 장치는 예를 들면 화폐 계수 장치 또는 화폐 분류 장치, 화폐 예금 기계 또는 화폐 디스펜서 또는 자동 판매기 또는 핸드헬드 검사 기기 등에 사용될 수 있다.
도 2에서는 특성물(100)을 갖는 기질(10), 즉, 예를 들면 화폐(10)가 여기 방사선(E)에 의해 조사되며, 여기 방사선은 하나의 광원(20) 또는 다수의 광원(20)에 의해 방출된다. 방사선에 노출되면, 특성물(100)은 발광 방사선의 형태로 반응 신호(R)를 방출한다.
이 반응 신호(R), 즉 화폐(10)로부터 나오는 방사선은, 상이한 스펙트럼 영역에서 측정을 허용하기 위한 하나 또는 다수의 센서를 포함하는, 바람직하게는 분광계를 갖는, 검출기(30)에 의해 측정된다. 검출기(30)는, 발광 반응 신호(R)에 의해 얻어진 정보를 평가할 수 있는 처리 유닛(31)에 연결된다. 실제 화폐의 예상 반응 신호 또는 그로부터 얻어지는 수량이 참조 신호로서 저장되는 저장 유닛(32)에, 처리 유닛(31)이 연결된다.
예를 들면 검사된 화폐(10)의 액면가 및/또는 인증을 결정하기 위한 목적으로, 반응 신호(R)는 처리 유닛(31)에서 참조 신호로서 작용하고 저장 유닛(32)에 저장된 소정의 반응 신호 또는 얻어진 수량과 비교된다.
여기서 판독 장치(1)는, 용도에 따라, 검출기(30)만을 포함하거나, 또는 선택적으로 구성요소 20, 31, 32를 하나의 하우징 내에 더 포함할 수 있다.
상이한 보안 카테고리에 따른 검출
본 발명의 본질적인 사상의 하나는, 상이한 보안 카테고리를 갖는 영역에서 동일한 발광 보안 특성물의 검사가, 상이한 보안 카테고리에 대한 상이한 센서 파라미터를 이용하여, 상이한 방법으로 수행된다는 것이다.
상이한 보안 카테고리에 대한 보안 특성물로서 상이한 물질이 이용되는 공지의 시스템 WO 97/39428과는 대조적으로, 본 발명에 따르면 모든 보안 카테고리에 대해 동일한 발광 물질이 이용될 수 있으나, 물질은, 상이한 보안 카테고리의 영역에서의 이용자에 의해 상이한 방법으로 검사되어야 한다.
본 발명에 따르면, 중앙 은행에 의해 특정된 각각의 표준에 따라, 센서 제작자는, 일반적으로 높은 보안을 요구하지 않고 모든 사람이 자유롭게 액세스 가능한 자동 판매기를 생산하는 등의 낮은 보안 카테고리의 영역에 대한 용도를 위한 고객들에게, 예를 들면 높은 보안 카테고리를 갖는 시중의 은행 등의 고객에 대해 센서 제작자가 제공하는 센서보다 낮은 스펙트럼 해상도를 갖는, 화폐의 발광 방사선을 측정할 수 있는 센서만을 제공할 수 있다.
따라서, 유통되는 화폐를 검사하기 위한, 중앙 은행(가장 높은 보안 카테고리)에 의해 사용되는 고품질 센서는 이들에게 독점적으로 제공되며, 이들의 승인 없이는 이러한 센서는 다른 기관에는 제공될 수 없다.
본 발명의 이러한 방식에 의해, 정확한 검사에 대한 지식과 이 센서들에 의해 이용되는 평가 방법을 갖는, 높은 보안 카테고리 영역에 이용되는 센서에 대한 위조범의 액세스가 거부된다.
그 결과로서, 특히, 중앙 은행에 의해 사용되는 센서를 고려하는 식으로 위조범이 자신의 화폐 위조물을 개조하는 것은 불가능하다. 그 결과로서, 중앙 은행에서 자동으로 검사하는 경우에도 검출되지 않는 "완벽한" 위조물의 제작이 효율적으로 방지될 수 있다.
본 시스템의 구현을 위한 상이한 예들이 이하에 상세하게 설명될 것이며, 이들이 상호 조합되어 유리하게 이용되는 것 또한 가능하다.
단순 모드 및 복합 모드에 각각 이용되는 여기 방사선(E)은, 동일한 파장을 가질 필요는 없다. 바람직하게는, 여기 방사선은 IR 또는 UV 방사선이다. 모드에 따라 상이한 파장의 방사선이 또한 사용될 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면, 상이한 파장에서 광원(20)이 여기하는 것도 제공될 수 있다. 광원은 또한, 기질(10)에 조합물로서 함유되어 있는, 상이한 특성 물질 내의 발광체를, 각각의 경우에 가장 적합한 파장에서 여기하는 데 이용될 수 있다. 바람직하게는, 이러한 목적을 위하여 광원(20)이 이용되며, 광원은 이격된 파장 범위에서만 두드러지게 방출한다.
실시예
:
보안 특성물(100)이 예를 들면 Eu:BaMg2Al11O27(약 430nm에서 방출 최대값) 및 Ce:YAG(약 500nm에서 발광 최대값, 매우 광대역)의 조합물이면, 자동 판매기 등의 낮은 보안 카테고리의 영역에서 이용되는 판독 장치가 파장 λ=365nm로 여기되는 경우에만 반응 신호, 즉 방출된 발광 방사선을 측정하고, 이를 이 여기 파장에 특정된 참조 신호와 비교하도록 제공될 수 있다.
이와는 반대로, 중앙은행 등의 높은 보안 카테고리의 영역에서 사용되는 판독 장치만이, 예를 들면 254nm의 다른 여기 파장 λ에서 방출된 발광 방사선을 측정하고 이를 이 여기 파장에 특정된 참조 신호와 비교하도록 제공될 수 있다.
높은 보안 판독 장치가 여기하는 파장에 대한 정보를 높은 보안 영역으로 제한하는 것에 의해, 또한 낮은 보안 카테고리의 액세스가 용이한 판독 장치를 이용하는 경우에, 중앙 은행이 발광 방사선을 254nm에서 측정한다는 사실에 대하여 위조범이 어떤 정보도 얻지 못한다는 사실에 기인하여, "완벽한" 위조물을 만들어 내는 것이 상당히 더 곤란해진다.
본 발명의 또 다른 사상에 따라, 상술한 바와 같이 발광 특성물(100)은, 여기 방사선(E)에 의해 여기된 경우에 반응으로서 개별적인 발광 스펙트럼 밴드를 생성하는, 예를 들면 적어도 두 개의 발광 재료를 포함할 수 있다.
실제로 측정된 스펙트럼 밴드는, 최고 품질의 센서를 이용하는 경우에도 소정의 비소멸(non-vanishing) 폭을 가지며, 개별 스펙트럼 밴드는 아직 하나의 연속적인 스펙트럼이 될 정도로 흐릿해져 있지는 않고, 따라서 스펙트럼의 상세가 보존된다. 해상도를 더 감소시키는 경우, 남는 것은 도 4에 나타난 광대역 포락선(점선) 뿐이다.
이 포락선은 단순화된 광대역 반응 신호를 나타내며, 반면에 개별 스펙트럼 밴드의 개별 주파수-분해 표시는 동일한 반응 신호의 복합 표시로서 보일 수 있다. 단순화된 광대역 반응 신호의 해상도는 낮아서 반응 신호의 개별 스펙트럼 밴드가 분해되지 않고, 단지 주어진 파장 범위에 걸쳐 평균화된 반응 신호만이 측정된다.
즉 본 발명에 따라 특성물의 반응신호가 측정될 수 있다.
- 낮은 해상도의 단순 표시로서, 이는 개별 스펙트럼 밴드를 분해하지 않은 단지 포락선으로서의 광대역 스팩트럼을 나타낸다. 또는
- 복합 표시로서, 이는 주파수 분해 방식으로 개별 스펙트럼 밴드를 나타낸다. 나아가, 특성물의 반응 신호의 복합 표시는, 실제로 반응 신호에 함유되어 있는 스펙트럼 밴드의 일부만을 분해하거나, 또는 이 스펙트럼 중 단 하나만을 분해하는 것이 가능하다.
이에 따르면, 다음과 같이 발광 특성물을 측정하는 것이 가능하다.
- 단순 모드로, 이는 낮은 보안 카테고리에 해당하고 예를 들면 자동 판매기에 대한 센서에 사용되며, 반응 신호는 단지 광대역 스펙트럼으로서 판독되고 광대역 스펙트럼에 의해 표시되는 예상 반응 신호의 단순 표시와 비교된다. 그리고/또는
- 복합 모드로, 이는 예를 들면 중앙 은행 및/또는 시중 은행의 센서에서만 사용되는 높은 보안 카테고리에 해당하며, 반응 신호의 적어도 하나의 스펙트럼 밴드는 개별 주파수-분해 방식으로 판독되고, 이 반응은 더 복잡한, 즉 더 높게 분해된, 하나의 스펙트럼 밴드를 적어도 포함하는 예상 반응 신호의 표시와 비교된다.
이 두가지 모드 외에도 상이한 보안 카테고리에 해당하는 또 다른 모드들이 존재할 수 있다. 예를 들면, 더 높은 스펙트럼 해상도로 측정하고/측정하거나 시중 은행 또는 자동 판매기의 생산자에게 제공되는 센서보다 더 많은 수의 개별 스펙트럼 밴드를 측정하는 센서가 중앙 은행에 대해서만 제공될 수 있다.
단순 모드는 단일의 검출기만을 요하며 예를 들면 낮은 비용의 광대역 센서로 수행될 수 있는 반면에, 복합 모드는 더 높은 분해 검출기로만 수행될 수 있으며, 이는 또한 반응 신호의 개별 스펙트럼 밴드를 식별할 수 있다.
또 다른 모드 중 하나는 예를 들면 다음과 같은 경우로, 중앙 은행은, 측정 가능한 전체 파장 범위에 걸쳐 완전히 고분해된 스펙트럼으로서 반응 신호를 확인할 수 있다. 시중 은행은, 예를 들면, 제1 스펙트럼 부분 영역만을 분해할 수 있는 반면에, 제2 스펙트럼 부분 영역에서는 신호의 존부만을 측정할 수 있을 뿐이고 이를 분해하지는 못한다. 자동 판매기 또는 계산대의 생산자는, 예를 들면, 제2 스펙트럼 부분 영역에 대한 정보만을 수신할 수 있다. 유리하게는, 방금 언급한 그룹은 신호의 존부만을 측정할 수 있고 이를 분해하지는 못할 수도 있다.
실시예
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보안 특성물(100)이, 예를 들면 370nm에서 스펙트럼 밴드를 갖는 Eu:SrB4O7 및 350nm에서 스펙트럼 밴드를 갖는 Pb:BaSi2O5의 조합물이면, 중앙 은행에 사용되는 판독 장치만이 몇 나노미터의 해상도를 갖는 분광기를 이용하여, 보안 특성물에 두 개의 물질이 존재함을 결정할 수 있다..
시중 은행 또는 자동 판매기의 생산자는 약 360nm의 발광의 존재만을 결정할 수 있고, 스펙트럼 형상은 결정할 수 없으며, 특히 Eu:SrB4O7과 Pb:BaSi2O5를 구별할 수 없는, 분광기를 갖는 판독 장치만을 제공받는다.
이와는 달리, 만약 시중은행 및 자동 판매기의 생산자의 판독 장치에 분광기가 장착되어 있으면, 이는 명백하게 낮은, 예를 들면 30-50nm의 해상도로 제공되며, 따라서 이는 보안 특성물의 스펙트럼, 즉 Eu:SrB4O7과 Pb:BaSi2O5의 스펙트럼을 구별할 수 없다. 이 수단에 의한 중첩하는 스펙트럼의 조합에 대한 정보는 중앙 은행의 영역에만 제한된다.
위조범들은 일반적으로, 단순 모드에 따라 낮은 해상도로밖에 측정할 수 없는 이러한 검출기에 대해서만 접근 권한을 갖기 때문에, 본 발명의 방식은 위조범에 의한 보안 특성물의 위조를 훨씬 더 어렵게 만든다.
앞서 언급한 바와 같이, 상이한 해상도에 의한 스펙트럼 코스의 결정은, 상이한 영역의 이용을 위한 판독 장치(1)를 제공함으로써 한편으로 달성될 수 있으며, 이 판독장치는, 예를 들면 상이하게 설계된 회절 격자에 기인한 상이한 해상도를 갖는다. 이 상이한 센서 파라미터는, 따라서, 판독 장치(1)의 상이한 설계에 의해 발생한다.
또는, 원칙적으로 상이한 영역에서의 용도로 제공되는 판독 장치(1)는 동일한 설계이며, 또한 예를 들면 동일한 회절 격자, 측정된 신호의 상이한 평가에만 존재하는 상이한 측정 정확도를 갖는다. 이는, 예를 들면 단순한 검사 모드를 수행하기 위한 낮은 보안 카테고리의 검출기(30)의 프로세서 유닛(31)에서 소프트웨어 제어되어, 도 5의 곡선(16)에 따라 측정된 값만이 평가되는 반면에, 복잡한 검사 모드를 수행하기 위한 높은 보안 카테고리의 검출기(30)의 프로세서 유닛(31)의 소프트웨어가 도 5의 그래프(15)에 따른 스펙트럼을 평가한다는 의미일 수 있다.
즉, 단순 모드는 따라서 고분해 검출기에 의해서도, 이 경우에는, 신호가 참조 신호로서 저장된 단순 표시와 비교되기 전에 반응을 광대역 신호(예를 들면 해상도-감소 폴딩)로 변환하는 것에 의해서도, 수행될 수 있다. 따라서, 센서에는 고분해 참조 신호가 있으면 안되며, 보안에 대해 덜 중요한 광대역 신호만이 있어야 한다.
여기서, 바람직하게는, 이용되는 영역의 보안 카테고리에 따라 상이한 센서 파라미터, 즉, 단순한 또는 복합적인 검사 모드가 릴리스(release)될 수 있다. 센서 제작자는, 예를 들면 검출기(30) 및 프로세서 유닛(31)을 갖는 판독 장치(1)를 제공할 수 있으며, 이는 낮은 보안을 요하는 영역용의 단순한 검사와 함께 높은 보안 영역용의 복잡한 검사 모두를 수행할 수 있다.
릴리싱은 소프트웨어에 의해 수행되기 때문에 상이한 영역의 용도에 대해 프로세서 유닛(31)의 특정 소프트웨어 기능이 릴리스되거나 락(lock)될 수 있어서, 예를 들면 높은 보안 카테고리의 영역에서만 발광의 측정이 높은 해상도(예를 들면 도 5의 곡선(15))로 수행될 수 있고, 낮은 보안 카테고리의 영역에서는 낮은 해상도(예를 들면 도 5의 곡선(16))로의 측정만이 수행될 수 있다. 특히 이 경우에는, 참조 신호는 바람직하게는 센서 내에 인코딩된 형태로 저장될 수 있다.
실시예
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Eu:SrB4O7 및 Pb:BaSi2O5로 만들어진 보안 특성물(100)의 상술한 예와 함께, 예를 들면 모든 해당 판독 장치에서, 2nm의 해상도를 갖는 분광기가 이용될 것이지만, 중앙 은행에서 이용되는 판독 장치에만 평가 소프트웨어가 설치되어, 이 해상도로 획득된 특정 값을 평가할 수 있다. 모든 다른 센서들은 프로세서 유닛 내에 평가 소프트웨어를 가질 것이며, 이는 2nm의 높은 해상도로 측정된 데이터를 낮은 해상도로 변환하며, 그때까지는 평가되지 않는다.
모든 다른 실시예에서 평가 소프트웨어는 일반적으로 인코딩되어 판독 장치에 저장되므로, 위조범은 낮은 보안을 위해 설계된 판독 장치를 이용하는 것에 의해서 보안 특성물(100)의 구성물에 대한 정확한 상세 내용을 획득할 수 없다.
나아가, 이는 적어도 높은 보안 카테고리에 따라 판독 장치(1)가 검사를 수행하는 경우에 인증이 수행되어야 할 때에 이점이 있다. 이는 높은 보안 카테고리에 따라 독점적으로 검사를 수행할 수 있는 판독 장치와 함께 릴리스 가능한 소프트웨어 기능을 갖는 판독 장치 모두에 적용될 수 있다.
실시예
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여기서의 인증을 위해, 예를 들면 판독 장치(1)의 이용자의 보안 카테고리가 검사될 수 있다. 이용자는 칩 카드, 생체 ID 또는 핀-엔트리(PIN-entry)에 의해 자신을 인증할 수 있다.
복합 모드에서, 판독기의 판독 유닛은, 바람직하게는 여러 개의 협대역 검출기를 포함하며, 각각의 협대역 검출기는 스펙트럼의 협대역 영역에서의 반응 신호의 일부의 검출에 적합하다.
결과적으로, 복합 모드에서, 반응은 협대역 반응 신호의 합으로서 판독된다. 스펙트럼을 구성하는 각각의 협대역 파장 범위는, 연속적인 또는 불연속적인 방식으로, 즉 지역적인 방식으로만 파장 스펙트럼을 커버할 수 있다. 바람직하게는, 협대역 파장 범위는 폭 10nm이다.
높은 보안 카테고리에 대응하는 복합 모드에서, 결과적으로 반응 신호는, 특히 바람직하게는 협대역 반응 신호의 양으로 표시되며, 각 협대역 반응 신호는 개별 협대역 검출기에 의하여 측정된다.
복합 모드에서는 적어도 하나의 반응 신호(R)의 스펙트럼 밴드가 개별적으로 측정되고, 협대역 반응 신호(R)는 예상 반응 신호의 복합 표시와 비교되며, 이 예상 반응 신호는 예상 협대역 반응 신호에 의해 형성되고 적어도 하나의 스펙트럼 밴드, 즉 참조 신호를 포함하며, 이 참조 신호는 단순 모드의 개별 참조 신호보다 더 높은 해상도를 갖는다.
양쪽 모드(단순 모드 및 복합 모드)에서는 모두, 적어도 하나의 여기 방사선(E)에 의해 기질이 조사되며, 이 여기 방사선에 대한 반응 특성물의 발광 반응이 측정되고, 반응 신호는 예상 표시, 즉 반응 신호의 예상 참조 신호와 비교된다(여기서의 표시는 모드에 따라 단순 또는 복합이다).
측정된 반응 신호(R)를 저장된 표시(단순 또는 복합)와 비교함으로써, 반응 신호(R)에 함유된 정보의 인증이 식별될 수 있고, 따라서 검사된 화폐(10)의 인증이 검증된다.
실시예
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보안 특성물(100)이, 예를 들면 845nm에서 스펙트럼 밴드를 갖는 Er:CaF2 및 862nm에서 스펙트럼 밴드를 갖는 Er:YAG의 조합이면, 중앙 은행에서 사용된 판독 장치에서만 복잡한 검사 모드를 수행하기 위한 필터를 갖는 두 개의 협대역 검출기가 이용되며, 이들은 각각 약 15nm의 폭의 스펙트럼 범위로 측정한다. 제1 협대역 검출기는 840 내지 855nm의 범위를 측정하며, 제2 협대역 검출기는 855 내지 870nm의 범위를 검출한다.
이 두 개의 협대역 검출기의 신호를 평가함으로써, 예를 들면 소정의 참조 값에 대한 두 협대역 검출기의 신호 강도의 관계를 결정함으로써, 화폐의 인증이 완료된다.
하지만, 자동 판매기에서 사용된 센서가, 840 내지 855nm 범위의 신호 강도에 대한 855 내지 870nm 범위의 신호 강도의 정확한 관계의 측정 없이 포락선만을 측정하는 경우, (855 내지 870nm)에 대한 (840 내지 855nm) 범위 내의 신호 관계의 정확한 조정이, 화폐(10)의 보안 특성물(100)의 특유한, 그리고 정확하게 관측되어야 하는 인증 특성을 나타내는 것임을, 최대 자동 판매기에 사용된 센서에 대한 접근 권한만을 얻을 수 있는 위조범은 인식할 수 없다.
상술한 바와 같이, 반응 신호(R)를 평가하는 경우에, 한편으로 측정된 반응 신호는 예상 반응 신호와 비교되어, 화폐(10)의 인증을 검사할 수 있다.
반면에, 반응 신호는, 또한 기질(10)에 연결되어, 예를 들면 검사된 화폐(10)의 액면가 또는 일련 번호로서의 또 다른 정보를 나타낼 수 있다. 측정된 신호가 예상 반응 신호에 대응하는 경우에만, 그리고 추가로, 또 다른 정보, 예를 들면 반응 신호에 의해 표시되는 액면가-특정 정보가 다른 검사로 인해 알게 되는 액면가에 대응하는 경우에만, 기질(10)의 인증이 확정된다.
실시예
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보안 특성물(100)이, 선택적으로는 다른 기질과 조합되어, 520nm에서 스펙트럼 밴드를 갖는 Mn:Zn2SiO4 및 380nm에서 스펙트럼 밴드를 갖는 Ce:YPO4를 가지면, Mn:Zn2SiO4와 Ce:YPO4 사이의 분량 비율 및 이에 따른 해당 반응 신호가 액면가에 특유하게 상이하게 선택될 수 있다.
중앙 은행의 판독 장치가, 예를 들면 화폐(10)의 치수 및/또는 인쇄 화상의 검사로부터 액면가를 결정하면, 520nm에 대한 380nm에서의 신호 강도의 비율이, 이전에 결정된 액면가에 대해 특정된 분량에 실제로 대응하는지가 검사될 수 있다. 그렇지 않으면, 이것은 위조물이다.
실시예
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그러나, 직전에 언급한 실시예와 함께, 먼저 520nm에 대한 380nm에서의 신호 강도의 비율을 결정하는 것으로부터 액면가를 결정하고, 선택적으로, 그 후에만 다른 평가, 예를 들면 다른 검사에 의한 액면가의 결정이 수행될 수도 있다.
인코딩된 발광
특성물의
검사
특히, 낮은 보안 레벨의 영역에서 사용되는 단순 모드에서는, 이 영역에서 사용되는 검출기는 인코딩된 스펙트럼 또는 인코딩된 스펙트럼들(여기 스펙트럼 및/또는 방출 스펙트럼)을 판독하고, 특정 스펙트럼 시그내쳐, 즉 화폐로 가능한 몇 개의 코드 중 하나인지를 검사할 수 있으나, 반면에, 몇 개의 가능한 인코딩 중 실제로 어떤 것이 존재하는지 확인하는 것은 불가능한 방법이 제공될 수 있다.
실시예
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예를 들면 이 단순 모드에서는, 개별 스펙트럼 밴드(P)의 종류를 결정할 수 없고, 따라서 이 포락선에 적합한 수 개의 가능한 인코딩 중에서 실제로 어떤 인코딩이 존재하는지는 결정할 수 없으면서, 낮은 스펙트럼 해상도(예를 들면 도 4의 점선에 따라)로 측정된 전체 스펙트럼의 포락선의 형태가 소정의 코스를 갖는지를 검사할 수 있다.
즉, 특히 단순 모드에서는, 인코딩은 부분적으로(만) 결정될 수 있으며, 즉 판독된 인코딩이 실제 화폐의 소정의 인코딩의 부분 분량(즉 패밀리)에 할당가능한지를 검사할 수 있으나, 반면에 정확하게 어떤 인코딩인지는 결정될 수 없다.
실시예
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600nm에 의한 중첩 영역을 갖는, Eu:YVO4(632nm), Mn,Pb:CaSiO3(610nm) 및 Mn:KMgF3(596nm)로 만들어진 보안 특성물(100)의 예와 함께, 상이한 인코딩에 대한 개별 물질의 분량 비율이 상이하게 선택될 수 있다.
중앙 은행에서 사용되고 예를 들면, 10nm의 해상도에서 작동하며 따라서 세 물질의 개별 스펙트럼 밴드를 구별할 수 있는 고보안 판독 장치는, 세 개의 개별 스펙트럼 밴드 파장 596nm, 632nm 및 610nm의 신호 강도의 비율을 정확하게 구별할 수 있다. 이러한 판독 장치를 갖기 때문에, 예를 들면 액면가 특정의 개별적인 인코딩이 구별될 수 있다.
그러나 시중 은행에 대해서는, 예를 들면, 50nm의 해상도로만 측정하거나 평가하고 따라서 단지 약 600nm 영역에서의 발광의 존재만을 결정할 수 있어 이 인코딩 시스템에 대해 가능한 인코딩의 존재만을 결정할 수 있는 센서만이 제공되며, 이는 개별 인코딩을 구별할 수는 없다.
상술한 바와 같이, 복합 모드에서는, 즉 높은 보안 레벨의 영역에서 검사하는 경우에는, 충분히 정확한 방식으로 반응 신호(R)를 측정함으로써 정확한 코드가 결정되어, 이를 실제 화폐의 소정의 인코딩에 할당할 수 있거나 또는 이것이 실제 화폐의 인코딩이 아님을 결정할 수 있다.
2 파장 범위 검출
단순 모드에서 수행되었는지 또는 복합 모드에서 수행되었는지와 관계없이, 상이한 파장 범위에서 반응 신호(R)의 측정이 수행될 수 있다.
도 3은 두 파장 범위(D1 및 D2)를 나타낸다. 도 3은 반응 신호(R), 즉 각각 여기된 경우에 특성물(100)의 방출 스펙트럼의 파장에 따른 신호 강도의 또 다른 예의 개략도를 나타낸다. 이 스펙트럼은 특정 파장에서 발광 스펙트럼 밴드(P)를 갖는다. 스펙트럼 밴드는, 도 3에 개략적으로 나타난 바와 같이, 수평 파장길이 축을 따라 폭을 갖지 않는, 이상화(idealize)된 스펙트럼 밴드이다. 실제 반응은, 도 4의 예에 나타난 바와 같이, 당연히 특정 폭을 갖고 스펙트럼상에서 상호 중첩한 스펙트럼 밴드를 나타낸다.
실시예
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파장 범위(D1 및 D2) 사이의 경계는 바람직하게는 실리콘 검출기의 밴드 가장자리에 의해 정의된다. 이 밴드 가장자리는 약 1100nm에 놓여있다. 실리콘 검출기는 쉽게 접근 가능하고 잘 알려졌으며, 반면에 실리콘 검출기의 밴드 가장자리 위의 높은 파장에 대해서는 상당히 더 복잡하고 고비용의 검출 기술이 이용되어야 한다. 나아가, 이들은 액세스가 곤란하여, 위조범으로부터의 보호에 이점이 있다.
반응 신호(R)의 단순 표시는 바람직하게는 실리콘 검출기의 밴드 가장자리 너머까지 확장한다.
이 경우에, 검출기의 센서 유닛은, 반응 신호(R)의 파장 스펙트럼을 완전히 판독할 수 있도록(단순 모드 또는 복합 모드에서 사용되는 경우 모두) 적응되어야 한다.
상술한 경우의 반응 신호(R)의 단순 표시에서는, 실리콘 검출기를 갖는 위조범은 반응 신호가 광대역 포락선을 갖는 특성물을 측정하려고 하며, 이는 실리콘 검출기가 감지할 수 있는 스펙트럼 영역으로 제한된다.
이 경우에 위조범은 예상 스펙트럼의 단순 표시를 완전히 측정하는 것이 불가능하다.
또는, 반응 신호(R)의 단순 표시는 적어도 두 개의 예상 반응 신호의 단순 표시로 구성되며, 각각의 예상 반응 신호의 단순 표시는, 바람직하게는 파장 범위만큼 상호 이격되어 정의된다.
예를 들면 두 개의 단순 표시가, 하나는 임계값 아래의 제1 영역에 있고 다른 하나는 임계값 이상의 제2 영역에 있는 것을 관찰하는 것이 가능하다.
실시예
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임계값은 일반적으로 이용가능한 실리콘 검출기의 밴드 가장자리에 대응할 수 있다.
단순 모드에 대해 설명된 방법은 복합 모드에 대해서도 수행될 수 있다. 실리콘 검출기의 밴드 가장자리 너머의 스펙트럼 밴드의 측정의 곤란성 외에도, 각각의 개별 스펙트럼 밴드는 추가로 주파수-분해 방식 등으로서 측정되어야 한다.
결과적으로, 반응 신호(R)의 복합 표시를 하나의 단일 스펙트럼으로서, 또한 각각의 반응의 복합 표시가 특정의, 바람직하게는 파장 범위만큼 상호 이격되도록 정의되는 높은 주파수 해상도를 갖는 예상 반응 신호의 적어도 두 개의 복합 표시(D1, D2)로서 저장하는 것이 가능하다.
또 다른 본 발명의 예시로서, 도 5는 상이한 스펙트럼 해상도를 갖는 두 개의 상이한 검출기(30)로 측정 가능한 동일한 특성물(100)의 발광 스펙트럼(R), 즉, 발광 방사선의 파장(λ)에 대한 측정된 방사선 강도(I)의 종속을 개략적으로 나타낸다. 연속적인 곡선(15)은 높은 해상도로 측정된 발광 스펙트럼(R)을 나타내며, 점선으로 된 곡선(16)은 낮은 해상도로 측정된 발광 스펙트럼(R)을 나타낸다.
실시예
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검사될 특성물은 두 발광 물질(A 및 B)의 혼합물이 된다. 나타나는 스펙트럼 영역에서 물질(A)은 예를 들면 λA1에서 메인 최대값을 갖고 λA2에서 2차 최대값을 갖는다. 나타나는 스펙트럼 영역에서 물질(B)은 파장 λB1에서 단일의 최대값만을 가지며, 스펙트럼상에서 구성요소(A)의 최대값 λA1으로부터 약간만 떨어져 있다. 파장 λA1 및 λB1의 영역에서 두 물질(A 및 B)은 따라서 강하게 중첩하는 스펙트럼을 갖는다.
이러한 물질(A 및 B)의 스펙트럼 중첩은, 곡선(15)에 따라 높은 해상도로 측정할 때에만 파장 λA1 및 λB1의 영역에서의 측정 곡선의 정교한 구조가 획득될 수 있게 된다. 낮은 해상도로 곡선(16)에 따라 측정하는 경우에는, 파장 λA1과 λB1 사이의 영역에서 강도(I)의 차이가 분해 방식으로 더 이상 획득되지 않으며, 예를 들면 λA및 λB에서의 상이한 최대값 등의 정교한 구조의 스펙트럼에 대해서 자세히 결정할 수 없고, 단지 전체 스펙트럼(16)의 포락선만이 측정된다.
특히, 파장 λB1의 영역에서의 물질(B)의 발광 강도가 파장 λA1의 영역에서의 물질(A)보다 명백히 낮은 경우에는, 높은 해상도(곡선 15)로 측정하는 경우에만 검사된 특성 물질이 물질(A) 뿐만이 아니라 물질(B) 또한 함유하는 경우와의 차이를 구별할 수 있다.
따라서, 바람직하게는 높은 보안 카테고리에 따라 검사하는 경우에만 스펙트럼 분리, 즉 여러 상이한 물질을 함유하는 발광 특성물에서 단일 요소(A 및 B)의 결정이 수행될 수 있다.
본 발명에 따르면, 높은 보안 카테고리의 영역에서의 이용자에 대해서 높은 해상도를 갖는 판독 장치가 제공되고, 낮은 보안 카테고리의 영역에서의 이용자에 대해서는 낮은 해상도의 판독 장치만이 제공되면, 높은 보안 카테고리를 갖는 이용 영역에서만 강하게 중첩된 스펙트럼을 갖는 물질들(A 및 B) 사이의 구별이 이루어질 수 있는 반면에, 이러한 구별은 측정 곡선(16)에 따른 낮은 해상도로는 불가능하다.
이에 의해, 높은 보안 카테고리를 갖는 이용 영역에서만 검사되는 화폐 내의 두 상이한 물질(A 및 B)의 존재에 대한 정보가 얻어질 수 있는 반면에, 낮은 보안 카테고리를 갖는 영역에서는 낮은 측정 정확도 때문에 이 정보는 본질적으로 인식될 수 없다.
단순 또는 복합 모드를 수행하기 위한 상이한 판독 장치(1)는 보안 카테고리에 따라 상이한 스펙트럼 해상도로 측정할 뿐만이 아니라, 추가로 또는 택일적으로 다른 스펙트럼 영역에서도, 도 5에서의 특별한 예와 같이, 높은 보안 카테고리를 갖는 판독 장치(1)만이, 스펙트럼 상에서 이격된 2차 최대값(λA2)와 함께 메인 최대값(λA1,λB1)을 획득할 수 있는, 파장 범위(DλH)에서 측정이 가능하다.
이와는 반대로, 낮은 보안 카테고리의 모든 판독 장치(1)는 더 작은 파장 범위(dλN)에서만 측정 또는 평가가 가능하며, 이 범위에서는 2차 최대값인 파장(λA2)은 포함되지 않는다. 이 측정 범위가 배제되므로, λA1 및 λA2에서의 최대값의 상대적인 강도의 비교가 가능하지 않은 한, 위조범은 물질(A)의 실제 존재도 물질(B)의 실제 존재도 결론지을 수 없다. 이는, 물질(B)의 첨가의 존부에 따라 상당히 변화하는, 강도 비율(I(λA1)/I(λA2))이 결정되는 경우에만 가능하다. 제한된 스펙트럼 측정 범위(dλN) 및 낮은 해상도로 측정한 경우의 유사한 스펙트럼 반응 때문에, 물질들(A 및 B)의 구별은, 근본적으로 불가능하다.
이 때문에, 실제 화폐(BN)의 보안 특성물이 물질들(A 및 B)을 모두 함유하고 파장(λA2)에서도 최대값을 가져야 한다는 정보는, 높은 보안 영역에서의 이용에만 제한된다.
실시예
:
보안 특성물(100)이, 예를 들면 다른 것들 중에, 520nm의 스펙트럼 밴드를 갖는 Mn:Zn2SiO4 및 380nm에서 스펙트럼 밴드를 갖는 Ce:YPO4를 가지면, 중앙 은행의 높은 보안 카테고리의 판독 장치(1)만이 380nm 및 520nm의 양 파장 범위에서 측정하는 반면에, 자동 판매기에서는, 예를 들면 낮은 보안 카테고리의 판독 장치만이 이용되어, 450 내지 550nm의 범위에서 측정한다.
이 때문에, 기껏해야 낮은 보안 카테고리의 판독 장치에 대한 접근 권한이 있는 위조범은, 판독 장치의 신호의 평가로부터는 380nm에서 방출하는 Ce:YPO4의 첨가의 존재를 알 수 없다.
이 또 다른 실시예는, 이러한 물질의 정확한 조성이 특별히 비밀로 유지되어 위조물의 제작이 더 곤란하기 때문에, 본 발명이 특히 기질(10)에 함유된, 조합된 특성 물질의 검사에 대해 이점이 있다는 것을 보여준다.
다른 검사 방법
앞에서는 몇 가지 상이한 검사 방법이 설명되었다. 그러나, 추가로 또 다른 대안 또는 보정을 생각할 수 있다.
본 발명의 또 다른 사상에 의하면, 검출기(30)에서 다단계 검사가 수행될 수도 있다. 이는 제1 단계에서 낮은 해상도로 단순 모드에서의 측정을 평가하고, 이어지는 단계에서 높은 보안으로 복합 모드에서의 측정을 평가하는 것에 의해 달성될 수 있다.
제1 단계에서는, 예를 들면, 낮은 해상도로(단순 모드에서의 측정에 따라) 중첩하는 스펙트럼의 포락선(16)만이 결정될 수 있어, 제1 평가를 수행한다. 예를 들면 중첩하는 스펙트럼을 갖는 수 개의 물질(A,B)을 함유하는 발광 특성물(100)을 검사하는 것에 대해서, 제1 단계에서는 발광 물질들의 일반적인 존재만이 결정되고, 예를 들면 특정 그룹의 물질 및/또는 인코딩 등은 이 검사 단계에서는 여전히 결정되지 않는다.
이는, 예를 들면 특정 스펙트럼 영역에서의 발광 방사선의 존재만이 검출됨으로써 달성될 수 있다.
이 단계에서 예상된 반응 신호가 측정되지 않으면, 검사는 중단된다.
이와는 달리, 제 2단계(복합 모드에서의 측정에 따라)에서는 반응 신호의 중첩이 실제로 입증된다. 즉, 이것이 실제로, 상호 중첩하고 발광 특성물의 개별 물질들의 수 개의 단일 스펙트럼으로 각각 구성되어 있는 소정의 스펙트럼 중 하나인지 여부가 결정된다. 이는 예를 들면, 분해 방식으로 획득되고 검사된 반응 신호(R)(예를 들면, 복합 표시에 따르면 도 5의 곡선(15)의 단일 스펙트럼 밴드)의 적어도 하나의 스펙트럼 밴드 또는 수 개의 스펙트럼 밴드에 의해 달성될 수 있다.
실시예
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앞에서는, 상이한 인코딩에 대한 개별 물질의 분량 비가 상이하게 선택된, Eu:YVO4(632nm), Mn,Pb:CaSiO3(610nm) 및 Mn:KMgF3(596nm)를 함유하는 보안 특성물(100)의 예가 기술되었다.
중앙 은행에서 사용된 판독 장치는, 예를 들면 15nm의 해상도로 작동하며, 또한 세 물질의 개별 스펙트럼 밴드를 구별할 수 있는 분광기를 갖는 것을 가정할 수 있다. 나아가, 예를 들면 550 내지 640nm의 범위 내에서 통합적으로 측정하는 필터를 갖는 광대역 검출기를 가질 수도 있다. 광대역 검출기의 신호의 단순 신속한 평가로부터, 신호가 소정의 참조값 아래에 있는 경우에는 위조물로 결론지어질 수 있다. 그러면 개별 스펙트럼 밴드 596nm, 632nm 및 610nm의 세 파장에서의 분광기의 신호 강도 및 그 상호 비율이 결정되는 복잡한 방법에 의한 이후의 단계가 더 이상 필요하지 않다. 이 때문에 평가는 가속화될 수 있다.
나아가, 상기에서는, 수 개의 상이한 스펙트럼 영역에서 단순 또는 복합 모드로 측정이 수행될 수 있다는 점이 언급되었다. 특히 이 경우에는, 모든 발광 파장 범위에 대한 여기가 상이한 여기 파장으로 일어날 뿐만 아니라, 모든 발광 파장 범위에 대한 여기가 동일한 여기 파장으로 일어날 수도 있다.
또한, 여기 스펙트럼은 인코딩된, 즉 광원(20)이 일정한 신호를 방출하지 않고, 시간적으로 변조된(modulated), 여기 방사선(E)일 수도 있다. 이와 함께, 반응 신호(R) 또한, 개별 특성 물질들 또는 특성 물질 조합들에 대해 특징지어진 방법으로 변조될 수 있다.
또한, 예를 들면, 복합 모드에서의 측정과 함께 한 파장 범위에서의 고해상도 측정이 다른 파장 범위에서의 더 낮은 해상도 측정과 조합될 수도 있다. 이는, 예를 들면, 발광 특성물(100)을 형성하는 물질의 조합 내에서의 특히 중요한 특정의 특성 물질만을 개별적으로 결정하는 것에 사용될 수도 있다.
앞서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 상이한 보안 카테고리 영역에 대해 상이한 검출기가 제공된다는 사실에 특징이 있다. 낮은 보안 영역에서는 검사는 단순 모드에서만 수행될 수 있으며, 예를 들면 반응 신호(R)의 포락선만이 검사되며, 복합 모드의 높은 보안 영역에서는 예를 들면 포락선을 측정하는 경우에는 인식할 수 없는 반응 신호(R)의 개별 스펙트럼 밴드(P)가 또한 확인될 수 있다.
그러나, 이용 영역에 따라 또는 해당 보안 카테고리에 따라 동일한 특성물(100)의 다른 특성의 검사될 수도 있다.
실시예
:
예를 들면 자동 판매기 등의 낮은 보안 영역에서의 용도로, 예를 들면 발광 신호의 포락선 등의 특성 물질의 특정 광학 특성만이 검사될 수 있으며, 반면에 높은 보안 영역, 즉, 예를 들면 중앙 은행에서는, 또한 보안 특성물(100)의 다른 광학 특성 및/또는 다른 특성, 예를 들면 자기 특성 등이 검사될 수 있다.
따라서, 예를 들면, 발광 검사를 자기 검사와 조합하면, 높은 보안 카테고리를 갖는 판독 장치(1)만이 자기의 측정을 수행할 수 있거나, 또는 낮은 보안 카테고리의 판독 장치보다 높은 정확도로 측정을 수행할 수 있다.
이미 언급한 바와 같이, 측정은 다른 방법으로 수행될 수 있으며, 상이한 정확도로 측정되는 것뿐만이 아니라, 상이한 스펙트럼 해상도, 또는 상이한 스펙트럼 영역으로도 가능하다. 보안 카테고리에 따라, 측정은 또한 화폐 표면의 상이한 영역에서 수행될 수 있다.
Claims (56)
- 가치 증서 시스템, 특히 통화 시스템으로서,한정된 서브 그룹으로 세분되는 대량의 개별 증서를 포함하며, 각 서브 그룹은 상기 서브 그룹의 모든 개별 증서에 대해 공통적인, 보이지 않지만 기계 판독이 가능한 코딩을 가지며, 상이한 서브 그룹의 코딩은 서로 다르며, 상기 코딩은 중첩하는 스펙트럼 밴드를 갖는, 적어도 두 개의 발광 재료에 의해 형성되는 스펙트럼 코딩인 것을 특징으로 하는 가치 증서 시스템.
- 기질(10)의 보안 등급을 향상시키기 위하여 상기 기질(10)과 연결된 발광 보안 특성물(100)로서,상기 특성물은 정보를 갖는 발광 반응을 방출할 수 있으며, 상기 보안 특성물은, 여기 방사선(E)에 대한 반응(R)으로서, 대응하는 중첩 스펙트럼 밴드(P)를 생성하는, 적어도 두 개의 발광 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 보안 특성물.
- 청구항 2에 있어서,상기 발광 재료는, 매트릭스 내에 적어도 하나의 발광체를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 보안 특성물.
- 청구항 3에 있어서,상기 발광 재료는, 상이한 발광체와 동일한 매트릭스를 갖거나, 또는 상이한 매트릭스와 동일한 발광체를 갖는 것을 특징으로 하는 발광 보안 특성물.
- 청구항 3 또는 4에 있어서,상기 상이한 매트릭스는, 실질적으로 동일한 화학 원소들로부터 제조되고 상이한 결정학적 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 발광 보안 특성물.
- 청구항 3 또는 4에 있어서,상기 상이한 매트릭스는, 실질적으로 동일한 결정학적 구조를 갖지만 상이한 화학 원소들로부터 제조되는 것을 특징으로 하는 발광 보안 특성물.
- 청구항 2 내지 6 중 적어도 한 항에 있어서,상기 특성물은, 발광체와 조합되지 않은, 또는 발광체가 아무런 발광 특성을 보이지 않도록 발광체와 조합된, 적어도 하나의 비활성 더미 매트릭스를 포함하여, 이 비활성 더미 매트릭스가 조사(irradiation)에 대해서 어떠한 발광 효과도 나타내지 않는 것을 특징으로 하는 발광 보안 특성물.
- 청구항 7에 있어서,상기 비활성 더미 매트릭스 또는 매트릭스들은, 발광체와 조합된 매트릭스 또는 매트릭스들과 상이한 것을 특징으로 하는 발광 보안 특성물.
- 청구항 2 내지 8 중 적어도 한 항에 있어서,상기 특성물은, 적어도 두 개의 비활성 더미 매트릭스를 포함하며, 상기 비활성 더미 매트릭스는 코드를 형성하는 것을 특징으로 하는 발광 보안 특성물.
- 청구항 2 내지 9 중 적어도 한 항에 있어서,상기 발광 재료의 적어도 일부의 스펙트럼 밴드는 코드를 형성하는 것을 특징으로 하는 발광 보안 특성물.
- 청구항 2 내지 10 중 적어도 한 항에 있어서,여기(excitation) 시에, 상기 특성물은, 일부는 실리콘 검출기의 밴드 가장자리 아래의 스펙트럼 영역에서, 그리고 일부는 실리콘 검출기의 밴드 가장자리 위의 스펙트럼 영역에서 방출하는 것을 특징으로 하는 발광 보안 특성물.
- 청구항 2 내지 11 중 적어도 한 항에 따른 발광 보안 특성물(100)을 갖는 기질(10).
- 화폐(10)와 같은 기질(10)의 발광 보안 특성물(100)을 검사하는 방법으로서,- 적어도 하나의 여기 방사선(E)으로 기질(10)을 조사하는 단계,- 상기 기질로부터 발광 반응 신호(R)를 측정하는 단계,- 상기 반응 신호(R)를 예상 반응 신호와 비교하는 단계를 포함하며,상기 측정된 반응 신호는 중첩하는 스펙트럼 밴드(P)를 갖고, 상기 반응 신호는,- 단순 모드로서, 낮은 보안 카테고리에 해당하고, 상기 측정된 반응 신호는 광대역 반응 신호로서 측정되며, 상기 반응 신호는, 광대역 스펙트럼에 의해 정의되는, 낮은 해상도를 갖는 상기 예상 반응 신호의 단순 표시와 비교되는, 단순 모드, 및/또는- 복합 모드로서, 높은 보안 카테고리에 해당하고, 상기 측정된 반응 신호는 협대역 반응 신호의 세트로서 측정되며, 상기 측정된 반응 신호의 상기 스펙트럼 밴드 중 적어도 하나는 개별적으로 분해되어 측정되고, 상기 협대역 측정 반응 신호는, 예상 협대역 반응 신호에 의해 형성되고 적어도 하나의 스펙트럼 밴드를 포함하는, 높은 해상도를 갖는 예상 반응 신호의 복합 표시와 비교되는, 복합 모드에 따라 판독될 수 있는, 발광 보안 특성물 검사 방법.
- 청구항 13에 있어서,상기 예상 반응 신호의 복합 표시는, 하나보다 많은 스펙트럼 밴드를 포함하는, 발광 보안 특성물 검사 방법.
- 청구항 13 또는 14에 있어서,상기 예상 반응 신호의 복합 표시는, 상기 예상 반응 신호의 복합 표시의 스펙트럼 밴드에 근거한 코드를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 보안 특성물 검사 방법.
- 청구항 13 내지 15 중 적어도 한 항에 있어서,상기 코드는, 상기 예상 반응 신호에서의 스펙트럼 밴드의 해당 파장에 근거하는 것을 특징으로 하는 발광 보안 특성물 검사 방법.
- 청구항 15 또는 16에 있어서,상기 코드는, 상기 예상 반응 신호에서의 스펙트럼 밴드의 해당 강도에 근거하는 것을 특징으로 하는 발광 보안 특성물 검사 방법.
- 청구항 13 내지 17 중 적어도 한 항에 있어서,상기 단순 모드는, 상기 예상 반응 신호의 적어도 하나의 단순 표시를 검출함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 발광 보안 특성물 검사 방법.
- 청구항 18에 있어서,상기 예상 반응 신호의 적어도 하나의 단순 표시는, 실리콘 검출기의 밴드 가장자리 아래의 스펙트럼 영역에 존재하는 것을 특징으로 하는 발광 보안 특성물 검사 방법.
- 청구항 18에 있어서,상기 예상 반응 신호의 적어도 하나의 단순 표시는, 실리콘 검출기의 밴드 가장자리의 스펙트럼 범위를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 보안 특성물 검사 방법.
- 청구항 18에 있어서,상기 단순 모드는, 상이한, 바람직하게는 이격된 파장 범위(D1, D2)에서, 상기 예상 반응 신호의 적어도 두 개의 단순 표시를 검출함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 발광 보안 특성물 검사 방법.
- 청구항 13 내지 21 중 적어도 한 항에 있어서,상기 예상 반응 신호의 적어도 하나의 단순 표시는, 실리콘 검출기의 밴드 가장자리 아래의 제1 파장 범위(D1)에서 정의되고, 상기 예상 반응 신호의 다른 단순 표시는, 적어도 부분적으로 실리콘 검출기의 밴드 가장자리 위에 존재하는 제2 파장 범위(D2)에서 정의되는 것을 특징으로 하는 발광 보안 특성물 검사 방법.
- 청구항 13 내지 22 중 적어도 한 항에 있어서,상기 복합 모드는, 상기 예상 반응 신호의 적어도 하나의 복합 표시를 검출함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 발광 보안 특성물 검사 방법.
- 청구항 23에 있어서,상기 예상 반응 신호의 적어도 하나의 복합 표시는, 실리콘 검출기의 밴드 가장자리의 스펙트럼 범위를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 보안 특성물 검사 방법.
- 청구항 22 또는 24에 있어서,상기 예상 반응 신호의 적어도 하나의 복합 표시는, 실리콘 검출기의 밴드 가장자리 아래의 스펙트럼 영역에 존재하는 것을 특징으로 하는 발광 보안 특성물 검사 방법.
- 청구항 13 내지 25 중 적어도 한 항에 있어서,상기 복합 모드는, 상이한, 바람직하게는 이격된 파장 범위(D1, D2)에서, 상기 예상 반응 신호의 적어도 두 개의 복합 표시를 검출함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 발광 보안 특성물 검사 방법.
- 청구항 26에 있어서,상기 예상 반응 신호의 적어도 하나의 복합 표시는, 실리콘 검출기의 밴드 가장자리 아래의 제1 파장 영역(D1)에 존재하고, 상기 예상 반응 신호의 다른 복합 표시는, 적어도 부분적으로는 실리콘 검출기의 밴드 가장자리 위에 존재하는 제2 파장 범위(D2)에 존재하는 것을 특징으로 하는 발광 보안 특성물 검사 방법.
- 청구항 13 내지 27 중 적어도 한 항에 있어서,상기 여기 방사선(E)의 파장은, 단순 모드와 복합 모드에서 다른 것을 특징으로 하는 발광 보안 특성물 검사 방법.
- 청구항 13 내지 28 중 적어도 한 항에 있어서,상기 여기 방사선(E)은 IR 방사선인 것을 특징으로 하는 발광 보안 특성물 검사 방법.
- 청구항 13 내지 29 중 적어도 한 항에 있어서,상기 예상 반응 신호는, 예상 반응 신호와의 비교에 의해 기질(10)의 인증을 허용하는 정보에 대응하는 것을 특징으로 하는 발광 보안 특성물 검사 방법.
- 청구항 13 내지 30 중 적어도 한 항에 있어서,상기 예상 반응 신호는, 기질(10)의 액면가 및/또는 일련 번호에 대해 특정되는 것을 특징으로 하는 발광 보안 특성물 검사 방법.
- 청구항 13 내지 31 중 적어도 한 항에 있어서,상기 예상 반응 신호는, 제1 검출 시스템으로 측정 가능한 제1 스펙트럼 범 위(D1)에서 일부를 갖고, 다른 검출 시스템으로 측정 가능한 다른 스펙트럼 범위(D2)에서 다른 일부를 갖는 것을 특징으로 하는 발광 보안 특성물 검사 방법.
- 청구항 32에 있어서,상기 제1 스펙트럼 범위(D1)는, 실리콘 검출기의 밴드 가장자리 아래에만 배타적으로 존재하고, 상기 제2 스펙트럼 범위(D2)는 적어도 부분적으로 실리콘 검출기의 밴드 가장자리 위에 존재하는 것을 특징으로 하는 발광 보안 특성물 검사 방법.
- 청구항 13 내지 33 중 적어도 한 항에 있어서,검출기(30)에서 다단계 검사가 수행되는 것을 특징으로 하는 발광 보안 특성물 검사 방법.
- 청구항 13 내지 34 중 적어도 한 항에 있어서,검출기(30)에서, 제1 검사 단계에서 낮은 해상도로 상기 측정된 반응 신호의 평가가 수행되고, 이어지는 검사 단계에서 높은 해상도의 복합 모드에서 상기 측정된 반응 신호의 평가가 수행되는 것을 특징으로 하는 발광 보안 특성물 검사 방법.
- 청구항 13 내지 35 중 적어도 한 항에 있어서,검출기(30)에서, 제1 검사 단계에서 중첩하는 스펙트럼 영역을 갖는 수 개의 물질을 포함하는 발광 보안 특성물(100)의 일반적인 존재만이 검사되고, 이어지는 검사 단계에서 상기 발광 보안 특성물(100)의 물질 중 적어도 하나가 결정되는 것을 특징으로 하는 발광 보안 특성물 검사 방법.
- 청구항 13 내지 36 중 적어도 한 항에 있어서,상기 발광 보안 특성물(100)은, 상이한 파장에서 하나 이상의 광원(20)에 의해 여기되는 것을 특징으로 하는 발광 보안 특성물 검사 방법.
- 청구항 13 내지 37 중 적어도 한 항에 있어서,상기 발광 보안 특성물(100)은, 시간 변조된 여기 방사선(E)에 의해 여기되어 발광하는 것을 특징으로 하는 발광 보안 특성물 검사 방법.
- 청구항 13 내지 38 중 적어도 한 항에 있어서,발광 방사선의 측정 또는 이 측정의 평가시에, 측정 또는 평가는 상이한 스펙트럼 해상도로 상이한 파장 범위에서 수행되는 것을 특징으로 하는 발광 보안 특성물 검사 방법.
- 청구항 13 내지 39 중 적어도 한 항에 있어서,상기 보안 특성물(100)은, 통화 시스템의 상이한 액면가 및/또는 일련번호 등의 상이한 기질들 사이의 구별을 허용하는 코딩을 구성하고, 이미 공지된 코딩의 존부만이 단순 모드에서 검사될 수 있고, 특정 타입의 코딩은 복합 모드에서만 검사될 수 있는 것을 특징으로 하는 발광 보안 특성물 검사 방법.
- 청구항 13 내지 40 중 적어도 한 항에 있어서,기질(10)의 발광 보안 특성물(100)의 검사에 있어서, 상기 특성물은, 높은 보안 카테고리의 영역과 비교하여 낮은 보안 카테고리 영역에서는 상이한 파장에서 여기되는 것을 특징으로 하는 발광 보안 특성물 검사 방법.
- 발광 보안 특성물을 제조하는 방법으로서,- 중첩하는 스펙트럼 밴드(P)를 갖는 적어도 두 개의 발광 재료를 개별적으로 합성하는 단계,- 상기 재료를 소정의 크기를 갖는 분말 안료로 분쇄하는 단계,- 상기 안료를 혼합하여 균질의 혼합물을 획득하는 단계를 포함하는 발광 보안 특성물 제조 방법.
- 발광 보안 특성물을 갖는 기질을 제조하는 방법으로서,- 중첩하는 스펙트럼 밴드(P)를 갖는 적어도 두 개의 발광 재료를 개별적으로 합성하는 단계,- 상기 재료를 소정의 크기를 갖는 분말 안료로 분쇄하는 단계,- 상기 안료를 혼합하여 균질의 혼합물을 획득하는 단계,- 혼합물을 상기 기질(10) 내에, 및/또는 위에 적재(deposit)하는 단계를 포함하는 기질 제조 방법.
- 청구항 1에 따른 가치 증서 시스템을 제조하는 방법으로서,- 각 서브 그룹에 대하여 적어도 두 개의 발광 재료를 선택하여, 상기 각 서브 그룹에 대해 특정한 코딩을 형성하는 단계 및- 상기 서브 그룹에 대해 특정적으로 선택된 상기 재료를, 상기 각 서브 그룹의 개별 증서 내에, 및/또는 위에 적재하는 단계를 포함하는 가치 증서 시스템 제조 방법.
- 청구항 44에 있어서,상기 적재 단계는 상기 코딩을 측정함으로써 모니터링되는 것을 특징으로 하는 가치 증서 시스템 제조 방법.
- 청구항 45에 있어서,상기 발광 재료의 적량은, 상기 모니터링의 결과에 따라 조정되는 것을 특징으로 하는 가치 증서 시스템 제조 방법.
- 기질(10)의 발광 보안 특성물(100)을 검사하는 판독 장치로서, 특히 청구항 13 내지 41 중 적어도 한 항에 따른 방법에 대한 판독 장치로서, 상기 판독 장치 는, 여기 시에 상기 보안 특성물(100)의 반응 신호를 판독하는 검출기(30)를 포함하고, 상기 검출기(30)는 실리콘 검출기의 밴드 가장자리 위의 스펙트럼 밴드를 측정하는 하나 이상의 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 판독 장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 발광 재료는, 매트릭스 내에 적어도 하나의 발광체를 포함하는 것을 특징으로 하는 가치 증서 시스템.
- 청구항 48에 있어서,적어도 두 개의 발광 재료는, 상이한 발광체와 동일한 매트릭스를 갖거나, 또는 상이한 매트릭스와 동일한 발광체를 갖는 것을 특징으로 하는 가치 증서 시스템.
- 청구항 48 또는 49에 있어서,상기 상이한 매트릭스는, 실질적으로 동일한 화학 원소들로부터 제조되고 상이한 결정학적 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 가치 증서 시스템.
- 청구항 48 또는 49에 있어서,상기 상이한 매트릭스는, 실질적으로 동일한 결정학적 구조를 갖지만 상이한 화학 원소들로부터 제조되는 것을 특징으로 하는 가치 증서 시스템.
- 청구항 1, 48 내지 51 중 적어도 한 항에 있어서,상기 시스템은, 발광체와 조합되지 않거나, 또는 발광체가 어떠한 발광 특성도 나타내지 않도록 발광체와 조합된, 적어도 하나의 비활성 더미 매트릭스를 포함하여, 조사 시에 상기 비활성 더미 매트릭스가 어떠한 발광 효과도 나타내지 않는 것을 특징으로 하는 가치 증서 시스템.
- 청구항 52에 있어서,상기 비활성 더미 매트릭스 또는 매트릭스들은, 발광체와 조합된 매트릭스 또는 매트릭스들과 상이한 것을 특징으로 하는 가치 증서 시스템.
- 청구항 1, 48 내지 53 중 적어도 한 항에 있어서,상기 시스템은, 적어도 두 개의 비활성 더미 매트릭스를 포함하며, 상기 비활성 더미 매트릭스는 코드를 형성하는 것을 특징으로 하는 가치 증서 시스템.
- 청구항 1, 48 내지 54 중 적어도 한 항에 있어서,상기 발광 재료의 적어도 일부 스펙트럼 밴드는 코드를 형성하는 것을 특징으로 하는 가치 증서 시스템.
- 청구항 1, 48 내지 55 중 적어도 한 항에 있어서,상기 시스템은, 여기 시에, 부분적으로는 실리콘 검출기의 밴드 가장자리 아래의 스펙트럼 범위에서 방출하고, 부분적으로는 실리콘 검출기의 밴드 가장자리 위의 스펙트럼 범위에서 방출하는 것을 특징으로 하는 가치 증서 시스템.
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