WO2015163788A1 - Multilayered product containing carrier with protective markings, and method for determining authenticity of product - Google Patents

Multilayered product containing carrier with protective markings, and method for determining authenticity of product Download PDF

Info

Publication number
WO2015163788A1
WO2015163788A1 PCT/RU2015/000208 RU2015000208W WO2015163788A1 WO 2015163788 A1 WO2015163788 A1 WO 2015163788A1 RU 2015000208 W RU2015000208 W RU 2015000208W WO 2015163788 A1 WO2015163788 A1 WO 2015163788A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
radiation
luminescence
intensity
change
stimulating
Prior art date
Application number
PCT/RU2015/000208
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Аркадий Владимирович ТРАЧУК
Андрей Борисович КУРЯТНИКОВ
Игорь Васильевич ПАВЛОВ
Александр Игоревич МОЧАЛОВ
Алексей Витальевич САЛУНИН
Георгий Валентинович КОРНИЛОВ
Александр Михайлович ШИРИМОВ
Галина Сергеевна БАРАНОВА
Александра Александровна ТОРГАШОВА
Виктор Андреевич ВОРОБЬЕВ
Ошир Яизгилович МАНАШИРОВ
Николай Андреевич ШАВАРД
Юрий Алексеевич ПОРТНЯГИН
Original Assignee
Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Гознак" (Фгуп "Гознак")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Гознак" (Фгуп "Гознак") filed Critical Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Гознак" (Фгуп "Гознак")
Publication of WO2015163788A1 publication Critical patent/WO2015163788A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M3/00Printing processes to produce particular kinds of printed work, e.g. patterns
    • B41M3/14Security printing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42DBOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/20Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof characterised by a particular use or purpose
    • B42D25/21Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof characterised by a particular use or purpose for multiple purposes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42DBOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/20Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof characterised by a particular use or purpose
    • B42D25/29Securities; Bank notes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42DBOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/40Manufacture
    • B42D25/405Marking
    • B42D25/415Marking using chemicals
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/08Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code using markings of different kinds or more than one marking of the same kind in the same record carrier, e.g. one marking being sensed by optical and the other by magnetic means
    • G06K19/10Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code using markings of different kinds or more than one marking of the same kind in the same record carrier, e.g. one marking being sensed by optical and the other by magnetic means at least one kind of marking being used for authentication, e.g. of credit or identity cards
    • G06K19/14Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code using markings of different kinds or more than one marking of the same kind in the same record carrier, e.g. one marking being sensed by optical and the other by magnetic means at least one kind of marking being used for authentication, e.g. of credit or identity cards the marking being sensed by radiation

Definitions

  • the invention relates to multilayer products from various materials using phosphors, including paper, polymer, and to the field of protection of products from counterfeiting and is intended for instrumental determination of the authenticity of protected printing products, such as banknotes and letterhead paper, labels, excise and postage stamps, payment and identification documents, as well as passports and travel documents.
  • Examples of such parametric effects include the dependence of the UV luminescence of a substance on the temperature applied to it, or the angle of rotation of the plane of polarization of linearly polarized radiation under the influence of external electric field, or a reversible change in the color of a substance under the influence of heat and light.
  • the difficulty in creating such signs often lies in the need to reliably evaluate the parameters of interest of the sign under heterogeneous exposure under conditions of a limited time interval, or with a small content of the measured substance with the simultaneous presence of interfering factors (interference), i.e. with a small signal to noise ratio.
  • interfering factors i.e. with a small signal to noise ratio.
  • the proposed solution is based on the well-known physical phenomena of photostimulation (“flash”) and optical quenching of photoluminescence, which are fundamental in nature, and are described below.
  • Inorganic compounds having photostimulated quenching are known in the art. luminescence in the visible range of the spectrum. Examples of their compositions are shown in Table 1.
  • e c is the electron in the conduction band
  • ap v is the hole in the valence band.
  • the efficiency of the luminescent compounds ZnS - Cu, Me, O is limited primarily by incomplete absorption of the recorded luminescent radiation, which is not more than 10-15%.
  • the currently known optically sensitive luminescent compounds based on zinc sulfide are designed to detect only quenching of visible luminescence when exposed to radiation in the region from 0.7 to 2.7 ⁇ m.
  • the main disadvantage of these compounds which completely excludes the possibility of their use as luminescent compounds with photostimulated quenching of luminescence upon excitation by radiation in the range from 0.7 to 2.7 ⁇ m and stimulation by UV radiation, is the absence of ions in their composition that provide, when excited by radiation in the range from 0.7 to 2.7 ⁇ m, Stokes or anti-Stokes IR luminescence in the specified area.
  • small electron traps can play the role of quenching centers. With decreasing temperature, the time spent by electrons in them increases, and therefore the possibility of recombination of the latter with holes increases.
  • the degree of quenching that is, the fraction of nonradiative transitions, depends on the density of the excitation power.
  • quenchers or sensitizers spatially located near the luminescence centers, it is possible to purposefully organize channels for selecting charge carriers from the luminescence centers or vice versa of the inflow. In both cases, modulation of stationary photoluminescence is observed. (negative - quenching, positive - synergistic flare-up). Moreover, when applying only electromagnetic oscillations corresponding to the frequency (wavelength), no change in the intensity of the luminescence signal is observed at all.
  • this solution does not provide the necessary level of security due to the availability of these luminescent compounds in the free market. Also, this solution does not have the property of changing the intensity of luminescent radiation when exposed to stimulating radiation.
  • the disadvantage of this method is the intrinsic photoluminescence of nanodiamonds in the visible spectrum, and the depth of modulation of its intensity by the microwave field is small, which requires the use of highly sensitive methods of analysis, high concentrations of the substance and exposure to the document by intense fields.
  • the objective of the proposed invention is to increase the level of security, providing the possibility of expert or machine determination of the authenticity of the product based on the use of the security feature of the integrated principle of operation.
  • Protective marking can be performed using a luminescent inorganic compound with a crystalline structure based on rare-earth elements, characterized by the ability to Stokes or anti-Stokes luminescence outside the visible range of the optical spectrum, which is carried out under the influence of exciting radiation lying in the first spectral range, and modulation of the indicated luminescence by stimulating radiation lying in the second spectral range, and modulation occurs without changing the spectral composition of the initial luminescent radiation.
  • the particle size of the inorganic luminescent compound is preferably from 0.01 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the product is characterized by the fact that when at least one part of the surface of the protective marking is exposed to modulating radiation, the luminescence intensity, the rate of ignition and attenuation of the spectral bands of luminescence reversibly change.
  • the product can be made in the form of a banknote, excise stamp, postage stamp, passport, travel document, driver’s license, identity card, security, plastic card, label, payment document.
  • Protective marking can be performed on the surface of the medium by printing, for example, offset or metallographic printing.
  • Protective marking can be introduced into the paper or polymer mass, or into the surface layer of paper or polymer, or applied as an adhesive layer between the inner layers of the multilayer product.
  • Protective marking is preferably made in the form of geometric figures, guilloche elements, graphic or alphanumeric characters.
  • a method for determining the authenticity of the product which consists in the fact that they produce pulsed or variable excitation radiation in the first spectral band, fix the intensity of the luminescent radiation in the phase of ignition or attenuation, produce stimulating radiation in the second spectral band, record the change in the intensity of luminescent radiation in the phase of ignition or attenuation.
  • a method for determining the authenticity of an article is also described, which consists in the fact that they produce pulsed or variable exciting radiation in the first spectral band, fix the temporal parameters of luminescence in the phase of acceleration or attenuation, produce stimulating radiation in the second spectral band, record the change in temporal parameters of luminescence in the phase acceleration or attenuation.
  • the problem is also solved by the method of determining the authenticity of the product, which consists in the fact that they produce exposure to exciting radiation in the first spectral band, and the change in the intensity of the exciting radiation over time is described by a harmonic function or the sum of harmonic functions, fix the change luminescence intensities, parameters proportional to the degree of distortion of the initial harmonic signal are calculated, the source of stimulating radiation in the second spectral band is turned on, and the change in parameter values is recorded.
  • the problem is also solved by the method of determining the authenticity of the product, which consists in the fact that they produce exposure to exciting radiation, sequentially change the wavelength of the stimulating radiation, fix the dependence of the intensity of the luminescent radiation on the wavelength of the stimulating radiation.
  • the problem is also solved by the method of determining the authenticity of the product, which consists in the fact that they stimulate the radiation in the first spectral band, fix the luminescence level, stimulate the radiation in the second spectral band, change the power of the stimulating radiation, and fix the dependence of the intensity of the luminescent radiation on the intensity of the stimulating radiation.
  • the advantages of the proposed invention are based on the use of a complex feature of authenticity, consisting in a certain reaction to a double exposure to the material of the protective labeling, and not manifested in other generally available materials (imitators) known from the prior art.
  • the protective marking it is necessary to ensure its safety at least during the period of authentication, and at most during the period of circulation of the product.
  • the most promising is the application of protective information, which is temporary in nature.
  • information can be applied to the product for use in a short period of time, that is, it is applied and stored on the product only during its verification cycle on a counting and sorting machine or at an ATM. After checking the information, it can naturally disappear, for example, collapse under the influence of environmental components (temperature, humidity, pressure, magnetic fields, light, etc.).
  • One of the options for implementing the proposed invention is to increase the level of security, providing the possibility of expert or machine authentication, with the possibility of multiple verification of the authenticity of the product, eliminating the inadvertent detection of hidden information between verification cycles.
  • the problem is solved by the method of authenticating the product, which consists in detecting changes in the luminescence intensity of the composite material in the areas of protective markings treated with stimulating radiation, and latent image and / or information thus applied are recorded.
  • the advantages of the proposed invention are based on the use of a complex feature of authenticity, consisting in a specific reaction to a double exposure to the material of the protective labeling, and not manifested in other generally available materials (imitators) known from the prior art.
  • the product in the form of a banknote contains on the front side a colorless protective marking of a rectangular shape made by the offset printing method.
  • the protective marking contains 80% of the binder, and 20% of an inorganic luminescent compound based on yttrium oxysulfide activated by ytterbium and cerium in the form of particles ranging in size from 2 to 5 microns.
  • the protective markings When the protective markings are exposed to stimulating radiation in the spectral range of 330–370 nm, optical quenching of the indicated luminescence is observed, the luminescence intensity changing according to a given law depending on the intensity of the stimulating radiation, and only the intensity of the spectral bands of luminescence, and not its spectral composition, changes. After removing stimulating UV radiation, the luminescence intensity is restored.
  • the product in the form of an excise stamp contains on the front side a colorless protective marking of a rectangular shape made by offset printing.
  • the protective marking contains 80% of a binder and 10% of an inorganic luminescent compound based on yttrium oxysulfide activated by holmium and cerium in the form of particles ranging in size from 1 to 3 microns.
  • the Stokes luminescence of holmium ions is observed in the main spectral band of 1, 18 nm with a luminescence ignition rate characterized by a time constant of 1 ms.
  • the luminescence intensity is restored, the speed the spectral band acceleration and decay, characterized by the luminescence time constant, take the previously indicated initial value.
  • the totality of the measured parameters including the luminescence spectrum, the dependence of the intensity of the spectral bands not only on the exciting, but also on the modulating radiation, as well as the change in the rate of rise and decay of the luminescence depending on the intensity of the modulating radiation, can be instrumentally measured, and thus established the authenticity of the product.
  • the protective marking contains 80% of the binder, and 20% of an inorganic luminescent compound based on yttrium oxysulfide activated by ytterbium and cerium in the form of particles ranging in size from 2 to 5 microns.
  • the protective marking surface When the protective marking surface is continuously treated with exciting pulsed laser radiation in the range of 930 - 970 nm, the Stokes luminescence of ytterbium ions is observed in two main spectral bands in the range of 0.98 - 1, 02 nm.
  • a random code is generated on the marking surface, which can be read out in the process of determining the authenticity of a banknote.
  • the described method for checking the authenticity of a banknote including the application and reading of a random code due to exposure to a substance labeling with stimulating radiation and analysis, the set of measured parameters, including the luminescence spectrum, the dependence of the intensity of the spectral bands on the exciting and stimulating radiation, can be implemented instrumentally, and thus banknote authenticity can be established.
  • the invention is applicable in the field of protection of products from counterfeiting and allows the manufacture of multilayer products from various materials using phosphors, including paper, polymer, as well as instrumental authentication of protected printing products, such as banknotes and letterhead paper, labels, excise and postal stamps, payment and identification documents, as well as passports and travel documents.

Abstract

The invention relates to the field of protecting products against counterfeiting and is intended for using an instrument for determining the authenticity of printed products to be protected, such as banknotes and securities forms, labels, excise stamps and postage stamps, payment and identification documents, and also passports and travel documents. The aim and technical solution of the proposed invention consist in creating a product containing a carrier with hidden security markings applied to the surface thereof, wherein the markings are carried out using a luminescent inorganic compound having a crystalline structure based on rare earth elements, characterized in being capable of Stokes or Anti-Stokes luminescence outside of the visible range of the optical spectrum, carried out under the influence of an excitation radiation which is within a first spectral range, and under a second influence on said luminescence by a stimulating radiation which is within a second spectral range, and characterized in that the intensity of the luminescence can change without changing the spectral composition thereof. The proposed technical solutions and methods for controlling authenticity provide for a high level of counterfeiting protection for a valuable document.

Description

МНОГОСЛОЙНОЕ ИЗДЕЛИЕ, СОДЕРЖАЩЕЕ НОСИТЕЛЬ С ЗАЩИТНОЙ МАРКИРОВКОЙ, И СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОДЛИННОСТИ ИЗДЕЛИЯ Область техники  MULTILAYERED PRODUCT CONTAINING A MEDIA WITH PROTECTIVE LABELING AND A METHOD FOR DETERMINING THE PRODUCT'S AUTHENTICITY
Изобретение относится к многослойным изделиям из различных материалов с использованием люминофоров, в том числе бумажных, полимерных и к области защиты изделий от подделки и предназначено для приборного определения подлинности защищаемых полиграфических изделий, таких как банкноты и бланки ценных бумаг, этикетки, акцизные и почтовые марки, платежные и идентификационные документы, а также паспорта и проездные документы.  The invention relates to multilayer products from various materials using phosphors, including paper, polymer, and to the field of protection of products from counterfeiting and is intended for instrumental determination of the authenticity of protected printing products, such as banknotes and letterhead paper, labels, excise and postage stamps, payment and identification documents, as well as passports and travel documents.
Предшествующий уровень техникиState of the art
В последнее время, с ростом конкуренции среди производителей защищенной полиграфической продукции, а также неуклонным ростом технических возможностей потенциальных подделыциков, все большую актуальность получают комплексные защитные признаки. Под такими защитными признаками принято понимать технические решения, у которых при проведении приборного контроля подлинности проверяются не один, а два или более связанных заданным образом параметров, или оценивается определенная реакция на два или более одновременно заданных воздействия. Recently, with increasing competition among manufacturers of security printing products, as well as a steady increase in the technical capabilities of potential counterfeiters, complex security features have become increasingly relevant. By such protective features it is customary to understand technical solutions in which, during instrument control, authenticity is checked not one but two or more parameters related in a specified way, or a certain reaction to two or more simultaneously specified actions is evaluated.
В качестве примеров таких параметрических воздействий можно привести зависимость УФ люминесценции вещества от приложенной к нему температуры, или угол разворота плоскости поляризации линейно поляризованного излучения под воздействием внешнего электрического поля, или обратимое изменение цвета вещества под воздействием тепла и света. Examples of such parametric effects include the dependence of the UV luminescence of a substance on the temperature applied to it, or the angle of rotation of the plane of polarization of linearly polarized radiation under the influence of external electric field, or a reversible change in the color of a substance under the influence of heat and light.
Трудность создания таких признаков часто заключается в необходимости надежно оценивать интересующие параметры признака при разнородном воздействии в условиях ограниченного временного интервала, или при незначительном содержании измеряемого вещества при одновременном присутствии мешающих факторов (помех), т.е. при малом отношении сигнала к шуму.  The difficulty in creating such signs often lies in the need to reliably evaluate the parameters of interest of the sign under heterogeneous exposure under conditions of a limited time interval, or with a small content of the measured substance with the simultaneous presence of interfering factors (interference), i.e. with a small signal to noise ratio.
С другой стороны, для усложнения химического и/или элементного контроля веществ, входящих в защитную маркировку, необходимо минимизировать их весовое (процентное) количество в общем составе. К тому же, частым требованием к защитным признакам для приборного и машинного контроля подлинности является их скрытость, то есть труднообнаружимость общедоступными методами. В связи с этим, практический интерес для создания комплексных защитных признаков в первую очередь представляют решения, не проявляющие свои свойства в видимом диапазоне спектра, что существенно усложняет задачу.  On the other hand, to complicate the chemical and / or elemental control of substances included in the protective label, it is necessary to minimize their weight (percentage) amount in the total composition. In addition, a frequent requirement for security features for instrument and machine authentication is their secrecy, that is, hardly detectable by generally accessible methods. In this regard, the practical interest in creating complex security features is primarily represented by solutions that do not exhibit their properties in the visible range of the spectrum, which significantly complicates the task.
Данные противоречия, и широкий спектр общедоступных веществ, известных из уровня техники и доступный на рынке, определяют необходимость поиска и создания новых защитных признаков комплексного принципа действия.  These contradictions, and a wide range of generally available substances known from the prior art and available on the market, determine the need to search for and create new protective features of an integrated principle of action.
Предлагаемое решение основано на известных физических явлениях фотостимуляции («вспышки») и оптического тушения фотолюминесценции, носящих фундаментальный характер, и описанных ниже.  The proposed solution is based on the well-known physical phenomena of photostimulation (“flash”) and optical quenching of photoluminescence, which are fundamental in nature, and are described below.
Из уровня техники известны неорганические соединения, обладающие фотостимулированным тушением люминесценции в видимом диапазоне спектра. Примеры их составов приведены в Таблице 1. Inorganic compounds having photostimulated quenching are known in the art. luminescence in the visible range of the spectrum. Examples of their compositions are shown in Table 1.
Таблица 1. Table 1.
Figure imgf000005_0002
Figure imgf000005_0002
Из представленных соединений к числу практически важных следует отнести составы ZnS - Cu, Me, С1, где Me = Со2+ для тушения и Me = Pb2+, Sm3+ или Мп2+ для вспышки. Исследования спектров ИК чувствительности, спектров вспышки (зеленой для РЬ2+, красной для Sm3+ и оранжевой для Мп2+), а также кинетики послесвечения видимой люминесценции показали, что эти соединения работают по следующей схеме: Of the compounds represented by the number of practically important compositions should include ZnS - Cu, Me, C1, where Me = Co 2+ extinguishing and Me = Pb 2+, Sm 3+ or Mn 2+ flash. Studies of IR sensitivity spectra, flash spectra (green for Pb 2+ , red for Sm 3+ and orange for Mn 2+ ), as well as the kinetics of afterglow of visible luminescence showed that these compounds work according to the following scheme:
Cu послесвечение тушение
Figure imgf000005_0001
— » Me + hv вспышка
Cu afterglow quenching
Figure imgf000005_0001
- »Me + hv flash
где ес - электрон в зоне проводимости, a pv - дырка в валентной зоне. Величина световой суммы, запасаемой в таких люминесцентных соединениях при оптимальных условиях УФ возбуждения, достигает 1014-1015 квантов-см"2, т.е. соизмерима с полным количеством примесных центров на глубине проникновения возбуждающего излучения (- 50 мкм для
Figure imgf000006_0001
= 365 нм и ССи~3- 1017см"3). Вместе с тем эффективность люминесцентных соединений ZnS - Си, Me, О ограничена в первую очередь неполным поглощением регистрируемого люминесцентного излучения, которое составляет не более 10-15%.
where e c is the electron in the conduction band, ap v is the hole in the valence band. The amount of light accumulated in such luminescent compounds under optimal conditions of UV excitation reaches 10 14 -10 15 quanta-cm "2 , i.e., it is comparable with the total number of impurity centers at the penetration depth of the exciting radiation (- 50 μm for
Figure imgf000006_0001
= 365 nm and C Cu ~ 3-10 17 cm "3 ). At the same time, the efficiency of the luminescent compounds ZnS - Cu, Me, O is limited primarily by incomplete absorption of the recorded luminescent radiation, which is not more than 10-15%.
Таким образом, известные к настоящему времени оптически чувствительные люминесцентные соединения на основе сульфида цинка предназначены для регистрации только тушения видимой люминесценции при воздействии излучения в области от 0,7 до 2,7 мкм. Основным недостатком этих соединений, полностью исключающем возможность их использования в качестве люминесцентных соединений с фотостимулированным тушением люминесценции при возбуждении излучением в диапазоне от 0,7 до 2,7 мкм и стимуляции УФ излучением, является отсутствие в их составе ионов, обеспечивающих при возбуждении излучением в диапазоне от 0,7 до 2,7 мкм стоксовую или антистоксовую ИК люминесценцию в указанной области.  Thus, the currently known optically sensitive luminescent compounds based on zinc sulfide are designed to detect only quenching of visible luminescence when exposed to radiation in the region from 0.7 to 2.7 μm. The main disadvantage of these compounds, which completely excludes the possibility of their use as luminescent compounds with photostimulated quenching of luminescence upon excitation by radiation in the range from 0.7 to 2.7 μm and stimulation by UV radiation, is the absence of ions in their composition that provide, when excited by radiation in the range from 0.7 to 2.7 μm, Stokes or anti-Stokes IR luminescence in the specified area.
В связи с этим для решения поставленной задачи были разработаны новые классы соединений, обеспечивающих фотостимулированное тушение полученной при возбуждении люминесценции в заданной области спектра за счет воздействия излучения в области длин волн от 350 до 650 нм.  In this regard, to solve this problem, new classes of compounds have been developed that provide photostimulated quenching of the luminescence obtained by excitation in a given region of the spectrum due to radiation exposure in the wavelength range from 350 to 650 nm.
Рассмотрим физические предпосылки возможности синтеза таких люминесцентных соединений. Эффект оптического тушения инфракрасным излучением видимой люминесценции неорганических соединений на основе сульфида цинка, объясняется в литературе исходя из упрощенной зонной модели. В такой модели РЖ тушение люминесценции связано с высвобождением дырок с ионизированных возбуждением УФ излучением центров свечения в валентную зону с последующей их безызлучательной рекомбинацией на центрах свечения, образованных специально введенными примесными ионами-тушителями. Ситуация в основном остается такой же, если тушителем является не дырочная, а глубокая электронная ловушки. Здесь происходит рекомбинационное взаимодействие примесных центров, обладающих обычно эффективными зарядами противоположных знаков. Дырка, освобожденная тепловыми колебаниями из центра свечения, мигрирует к центру тушения, захватившему электрон и рекомбинирует с ним. Кроме этого, роль центров тушения могут играть мелкие электронные ловушки. При понижении температуры увеличивается время пребывания в них электронов, а поэтому и возможность рекомбинации последних с дырками. Степень тушения, то есть доля безызлучательных переходов, зависит от плотности мощности возбуждения. Как и в случае взаимодействия двух центров свечения это объясняется тем, что с увеличением интенсивности возбуждающего излучения скорость рекомбинации растет быстрее (пропорционально Na-n - где Na число ионизованных центров, п - число свободных электронов), чем скорость освобождения дырок с ионизированных центров тушения. В результате эффект тушения изменяется. Степень тушения также зависит от длительности импульсов стимулирующего излучения (τ). Очевидно, что если длительность импульса (τ) будет меньше времени захвата дырок, на ионизированных центрах свечения, то дырки не будут успевать вернуться на вышеуказанные центры. Let us consider the physical prerequisites for the possibility of synthesizing such luminescent compounds. The effect of optical quenching by infrared radiation of the visible luminescence of inorganic compounds based on zinc sulfide is explained in the literature on the basis of a simplified zone model. In such a RG model, luminescence quenching is associated with the release of holes with emission centers ionized by UV radiation into the valence band, followed by their nonradiative recombination at the emission centers formed by specially introduced impurity quenching ions. The situation basically remains the same if the quencher is not a hole trap, but a deep electron trap. Here the recombination interaction of impurity centers occurs, which usually have effective charges of opposite signs. A hole freed by thermal vibrations from the center of luminescence migrates to the quenching center that has captured the electron and recombines with it. In addition, small electron traps can play the role of quenching centers. With decreasing temperature, the time spent by electrons in them increases, and therefore the possibility of recombination of the latter with holes increases. The degree of quenching, that is, the fraction of nonradiative transitions, depends on the density of the excitation power. As in the case of the interaction of two luminescence centers, this is explained by the fact that with an increase in the intensity of the exciting radiation, the recombination rate grows faster (proportionally to N a -n - where N a is the number of ionized centers, n is the number of free electrons) than the rate of hole release from ionized centers extinguishing. As a result, the quenching effect changes. The degree of quenching also depends on the duration of the stimulating radiation pulses (τ). Obviously, if the pulse duration (τ) is less than the time of hole capture, on ionized centers of illumination, the holes will not have time to return to the above centers.
Из приведенного следует, что необходимыми условиями создания люминесцентных соединений с фотостимулированным тушением («модуляцией») люминесценции при воздействии УФ излучения в области длин волн 300-650 нм являются следующие:  From the above it follows that the necessary conditions for the creation of luminescent compounds with photostimulated quenching (“modulation”) of luminescence when exposed to UV radiation in the wavelength range of 300-650 nm are as follows:
- присутствие в составе соединений редкоземельных ионов или их пар (например Yb - Но), обеспечивающих при возбуждении излучением лазеров в диапазоне от 370 до 1550 нм стоксовую и антистоксовую ИК люминесценцию в области 700 - 2500 нм;  - the presence in the composition of compounds of rare-earth ions or their pairs (for example, Yb - Ho), which, when excited by laser radiation in the range from 370 to 1550 nm, provide Stokes and anti-Stokes IR luminescence in the region of 700 - 2500 nm;
присутствие в составе соединений ионов, образующих в запрещенной зоне донорные уровни (глубокие электронные ловушки) с малой вероятностью освобождения находящихся на них электронов. Образование подобного рода ловушек может быть достигнуто за счет частичного гетеровалентного замещения катионов матрицы пигмента другими ионами, обладающие большим сечением захвата электронов;  the presence in the composition of compounds of ions forming donor levels in the band gap (deep electron traps) with a low probability of release of the electrons located on them. The formation of such traps can be achieved by partial heterovalent substitution of cations of the pigment matrix by other ions, which have a large electron capture cross section;
- присутствие в составе пигмента ионов, образующих в запрещенной зоне кристалла пигмента акцепторные уровни (глубокие дырочные ловушки). Образование подобного типа ловушек может быть достигнуто за счет частичного гетеровалентного замещения катионов матрицы пигмента другими ионами, обладающие большим сечением захвата дырок.  - the presence in the pigment of ions that form acceptor levels (deep hole traps) in the band gap of the pigment crystal. The formation of this type of traps can be achieved due to the partial heterovalent substitution of cations of the pigment matrix by other ions, which have a large hole capture cross section.
Подбором тушителей или сенсибилизаторов пространственно расположенных вблизи центров люминесценции возможно целенаправленно организовать каналы отбора носителей заряда от центров люминесценции или наоборот притока. В обоих случаях наблюдается модуляция стационарной фотолюминесценции (отрицательная - тушение, положительное - синергетическое разгорание). При этом при подаче только электромагнитных колебаний соответствующих частоте (длине волны) изменения интенсивности сигнала люминесценции не наблюдается вовсе. By selecting quenchers or sensitizers spatially located near the luminescence centers, it is possible to purposefully organize channels for selecting charge carriers from the luminescence centers or vice versa of the inflow. In both cases, modulation of stationary photoluminescence is observed. (negative - quenching, positive - synergistic flare-up). Moreover, when applying only electromagnetic oscillations corresponding to the frequency (wavelength), no change in the intensity of the luminescence signal is observed at all.
Используя указанный подход, возможно синтезировать люминесцентные соединения с модуляцией стационарной стоксовой и антистоксовой люминесценцией на основе неорганических веществ - сульфиды, оксиды, оксисульфиды, фосфаты, композиционные соединения щелочноземельных, редкоземельных элементов имеющие как рекомбинационный так и внутрицентровой механизм люминесценции.  Using this approach, it is possible to synthesize luminescent compounds with modulation of stationary Stokes and anti-Stokes luminescence based on inorganic substances - sulfides, oxides, oxysulfides, phosphates, composite compounds of alkaline-earth, rare-earth elements having both a recombination and intracenter luminescence mechanism.
Из уровня техники известно решение US 43871 12 А, описывающее техническое решение, использующее для приборного контроля подлинности ценных документов неорганических люминесцентных соединений с редкоземельными ионами, обладающих антистоксовой люминесценции в видимом диапазоне спектра.  The prior art solution is US 43871 12 A, describing a technical solution that uses for instrument control the authenticity of valuable documents inorganic luminescent compounds with rare earth ions having anti-Stokes luminescence in the visible spectrum.
На современном этапе данное решение не обеспечивает необходимого уровня защищенности из-за доступности указанных люминесцентных соединений в свободной продаже. Также указанное решение не обладает свойством изменения интенсивности люминесцентного излучения при воздействии стимулирующим излучением.  At the present stage, this solution does not provide the necessary level of security due to the availability of these luminescent compounds in the free market. Also, this solution does not have the property of changing the intensity of luminescent radiation when exposed to stimulating radiation.
Также известно решение US 4047033 А, описывающее техническое решение для приборного контроля подлинности ценного документ на основе использования неорганических соединений с редкоземельными ионами на основе соединения Sr S, обладающего вспышечной (фотостимулируемой) люминесценцией в видимом диапазоне оптического спектра.  Also known is the solution US 4047033 A, which describes a technical solution for instrument control of the authenticity of a valuable document based on the use of inorganic compounds with rare earth ions based on the Sr S compound having flash (photostimulated) luminescence in the visible optical spectrum.
Данное решение опирается на люминесцентные соединения, широко известные из уровня техники. Его существенным недостатком также является использование видимого диапазона спектра при регистрации признака. This solution relies on luminescent compounds widely known in the art. Him a significant drawback is the use of the visible range of the spectrum when registering a sign.
Наиболее близким к предложенному изобретению является способ защиты документов, ценных бумаг или изделий с помощью наноалмазов с активными NV центрами. Данное решение основано на использовании комплексного воздействия - изменения интенсивности фотолюминесценции под действием СВЧ поля (RU 2357866).  Closest to the proposed invention is a method of protecting documents, securities or products using nanodiamonds with active NV centers. This solution is based on the use of complex effects - changes in the intensity of photoluminescence under the influence of the microwave field (RU 2357866).
Недостатком способа является собственная фотолюминесценция наноалмазов в видимом диапазоне спектра, причём глубина модуляции её интенсивности СВЧ полем имеет небольшую величину, что требует применения высокочувствительных методов анализа, высоких концентраций вещества и воздействия на документ интенсивными полями.  The disadvantage of this method is the intrinsic photoluminescence of nanodiamonds in the visible spectrum, and the depth of modulation of its intensity by the microwave field is small, which requires the use of highly sensitive methods of analysis, high concentrations of the substance and exposure to the document by intense fields.
Раскрытие изобретения Disclosure of invention
Задачей предложенного изобретения является повышение уровня защищенности, обеспечение возможности экспертного или машинного определения подлинности изделия на основе использования защитного признака комплексного принципа действия.  The objective of the proposed invention is to increase the level of security, providing the possibility of expert or machine determination of the authenticity of the product based on the use of the security feature of the integrated principle of operation.
Поставленная задача решается за счет применения неорганических люминесцентных соединений, не известных из существующего уровня техники, а также использования в качестве области люминесценции спектральных диапазонов, лежащих вне видимого диапазона спектра (УФ, или ИК диапазоны).  The problem is solved through the use of inorganic luminescent compounds not known from the prior art, as well as the use as a luminescence region of the spectral ranges lying outside the visible range of the spectrum (UV, or IR ranges).
Защитная маркировка может быть выполнена с использованием люминесцентного неорганического соединения с кристаллической структурой на основе редкоземельных элементов, характеризующегося способностью к стоксовой или антистоксовой люминесценции вне видимого диапазона оптического спектра, осуществляющейся под воздействием возбуждающего излучения, лежащего в первом спектральном диапазоне, и модуляции указанной люминесценции стимулирующим излучением, лежащим во втором спектральном диапазоне, причем модуляция происходит без изменения спектрального состава исходного люминесцентного излучения. Protective marking can be performed using a luminescent inorganic compound with a crystalline structure based on rare-earth elements, characterized by the ability to Stokes or anti-Stokes luminescence outside the visible range of the optical spectrum, which is carried out under the influence of exciting radiation lying in the first spectral range, and modulation of the indicated luminescence by stimulating radiation lying in the second spectral range, and modulation occurs without changing the spectral composition of the initial luminescent radiation.
Размер частиц неорганического люминесцентного соединения предпочтительно составляет от 0,01 мкм до 100 мкм.  The particle size of the inorganic luminescent compound is preferably from 0.01 μm to 100 μm.
Изделие характеризуется тем, что при воздействии по меньшей мере на один участок поверхности защитной маркировки модулирующим излучением на данном участке обратимо меняются интенсивность люминесценции, скорость разгорания и затухания спектральных полос люминесценции.  The product is characterized by the fact that when at least one part of the surface of the protective marking is exposed to modulating radiation, the luminescence intensity, the rate of ignition and attenuation of the spectral bands of luminescence reversibly change.
Изделие может быть выполнено в виде банкноты, акцизной марки, почтовой марки, паспорта, проездного документа, водительских прав, удостоверения личности, ценной бумаги, пластиковой карты, этикетки, платежного документа.  The product can be made in the form of a banknote, excise stamp, postage stamp, passport, travel document, driver’s license, identity card, security, plastic card, label, payment document.
Защитная маркировка может быть выполнена на поверхности носителя полиграфическим способом, например офсетной или металлографской печатью.  Protective marking can be performed on the surface of the medium by printing, for example, offset or metallographic printing.
Защитная маркировка может быть введена в бумажную или полимерную массу, или в поверхностный слой бумаги или полимера, или нанесена в составе клеевого слоя между внутренними слоями многослойного изделия.  Protective marking can be introduced into the paper or polymer mass, or into the surface layer of paper or polymer, or applied as an adhesive layer between the inner layers of the multilayer product.
Защитная маркировка предпочтительно выполнена в виде геометрических фигур, гильоширных элементов, графических или цифро-буквенных символов.  Protective marking is preferably made in the form of geometric figures, guilloche elements, graphic or alphanumeric characters.
Поставленная задача решается также описываемым способом определения подлинности изделия, 00208 The problem is also solved by the described method for determining the authenticity of the product, 00208
10 10
охарактеризованного выше, который заключается в том, что производят воздействие постоянным возбуждающим излучением в первой спектральной полосе, фиксируют уровень люминесценции, затем производят воздействие постоянным стимулирующим излучением во второй спектральной полосе, фиксируют изменение интенсивности излучения люминесцентного излучения под действием стимулирующего излучения. described above, which consists in the fact that they produce constant excitation radiation in the first spectral band, the luminescence level is fixed, then they produce constant stimulating radiation in the second spectral band, and the change in the intensity of the luminescent radiation under the influence of stimulating radiation is recorded.
Описан способ определения подлинности изделия, заключающийся в том, что производят воздействие импульсным или переменным возбуждающим излучением в первой спектральной полосе, фиксируют интенсивность люминесцентного излучения в фазе разгорания или затухания, производят воздействие стимулирующим излучением во второй спектральной полосе, фиксируют изменение интенсивности люминесцентного излучения в фазе разгорания или затухания.  A method for determining the authenticity of the product is described, which consists in the fact that they produce pulsed or variable excitation radiation in the first spectral band, fix the intensity of the luminescent radiation in the phase of ignition or attenuation, produce stimulating radiation in the second spectral band, record the change in the intensity of luminescent radiation in the phase of ignition or attenuation.
Также описан способ определения подлинности изделия, заключающийся в том, что производят воздействие импульсным или переменным возбуждающим излучением в первой спектральной полосе, фиксируют временные параметры люминесценции в фазе разгорания или затухания, производят воздействие стимулирующим излучением во второй спектральной полосе, фиксируют изменение временных параметров люминесценции в фазе разгорания или затухания.  A method for determining the authenticity of an article is also described, which consists in the fact that they produce pulsed or variable exciting radiation in the first spectral band, fix the temporal parameters of luminescence in the phase of acceleration or attenuation, produce stimulating radiation in the second spectral band, record the change in temporal parameters of luminescence in the phase acceleration or attenuation.
Поставленная задача решается также способом определения подлинности изделия, который заключается в том, что производят воздействие возбуждающим излучением в первой спектральной полосе, причем изменение интенсивности возбуждающего излучения во времени описывается гармонической функцией или суммой гармонических функций, фиксируют изменение интенсивности люминесценции, рассчитывают параметры, пропорциональные степени искажения исходного гармонического сигнала, включают источник стимулирующего излучения во второй спектральной полосе, фиксируют изменение значений параметров. The problem is also solved by the method of determining the authenticity of the product, which consists in the fact that they produce exposure to exciting radiation in the first spectral band, and the change in the intensity of the exciting radiation over time is described by a harmonic function or the sum of harmonic functions, fix the change luminescence intensities, parameters proportional to the degree of distortion of the initial harmonic signal are calculated, the source of stimulating radiation in the second spectral band is turned on, and the change in parameter values is recorded.
Поставленная задача решается также способом определения подлинности изделия, который заключается в том, что производят воздействие возбуждающим излучением, последовательно изменяют длину волны стимулирующего излучения, фиксируют зависимость интенсивности люминесцентного излучения от длины волны стимулирующего излучения.  The problem is also solved by the method of determining the authenticity of the product, which consists in the fact that they produce exposure to exciting radiation, sequentially change the wavelength of the stimulating radiation, fix the dependence of the intensity of the luminescent radiation on the wavelength of the stimulating radiation.
Поставленная задача решается также способом определения подлинности изделия, который заключается в том, что производят воздействие возбуждающим излучением в первой спектральной полосе, фиксируют уровень люминесценции, производят воздействие стимулирующим излучением во второй спектральной полосе, изменяют мощность стимулирующего излучения, фиксируют зависимость интенсивности люминесцентного излучения от интенсивности стимулирующего излучения.  The problem is also solved by the method of determining the authenticity of the product, which consists in the fact that they stimulate the radiation in the first spectral band, fix the luminescence level, stimulate the radiation in the second spectral band, change the power of the stimulating radiation, and fix the dependence of the intensity of the luminescent radiation on the intensity of the stimulating radiation.
Преимущества предложенного изобретения основаны на использовании комплексного признака подлинности, заключающемся в определенной реакции на двойное воздействие на материал защитной маркировки, и не проявляющееся в иных общедоступных материалах (имитаторах), известных из уровня техники.  The advantages of the proposed invention are based on the use of a complex feature of authenticity, consisting in a certain reaction to a double exposure to the material of the protective labeling, and not manifested in other generally available materials (imitators) known from the prior art.
Также в области приборного контроля определения подлинности ценных документов особый интерес представляют технические решения, которые могут использовать определенную информацию о проверяемом документе, и при этом не только недоступны потенциальному фальшивомонетчику, но скрыты и от населения. Also in the field of instrument control for determining the authenticity of valuable documents of particular interest are technical solutions that can use certain information about the document being verified, and at the same time are not only unavailable potential counterfeiter, but hidden from the public.
В случае нанесения на защитную маркировку некоторой неслучайной информации, необходимо обеспечить её сохранность как минимум в течение срока проверки подлинности, и как максимум - в течение срока обращения изделия. В связи с этим, наиболее перспективным представляется нанесение защитной информации, которая носит временный характер. Например, информация может наноситься на изделие для использования в малом периоде времени, то есть наноситься и сохраняться на изделии только во время цикла его проверки на счетно-сортировальной машине или в банкомате. После проверки информации, она может естественным образом пропадать, например, разрушаться под действием составляющих внешней среды (температуры, влажности, давления, магнитных полей, света и т.д.).  If some non-random information is applied to the protective marking, it is necessary to ensure its safety at least during the period of authentication, and at most during the period of circulation of the product. In this regard, the most promising is the application of protective information, which is temporary in nature. For example, information can be applied to the product for use in a short period of time, that is, it is applied and stored on the product only during its verification cycle on a counting and sorting machine or at an ATM. After checking the information, it can naturally disappear, for example, collapse under the influence of environmental components (temperature, humidity, pressure, magnetic fields, light, etc.).
Одним из вариантов реализации предложенного изобретения является повышение уровня защищенности, обеспечение возможности экспертного или машинного определения подлинности с возможностью многократной проверки подлинности изделия, исключающей непреднамеренное обнаружение скрытой информации между циклами проверки.  One of the options for implementing the proposed invention is to increase the level of security, providing the possibility of expert or machine authentication, with the possibility of multiple verification of the authenticity of the product, eliminating the inadvertent detection of hidden information between verification cycles.
Поставленная задача решается за счет способа контроля подлинности изделия, заключающегося в том, что производят обнаружение изменения интенсивности люминесценции композиционного материала на участках защитной маркировки, обработанных стимулирующим излучением, и фиксируют нанесенное таким образом скрытое изображение и/или информацию.  The problem is solved by the method of authenticating the product, which consists in detecting changes in the luminescence intensity of the composite material in the areas of protective markings treated with stimulating radiation, and latent image and / or information thus applied are recorded.
Преимущества предложенного изобретения основаны на использовании комплексного признака подлинности, заключающемся в определенной реакции на двойное воздействие на материал защитной маркировки, и не проявляющееся в иных общедоступных материалах (имитаторах), известных из уровня техники. The advantages of the proposed invention are based on the use of a complex feature of authenticity, consisting in a specific reaction to a double exposure to the material of the protective labeling, and not manifested in other generally available materials (imitators) known from the prior art.
Дополнительным условием является возможность нанесения и считывания скрытой информации, которая генерируется случайным образом, а проявляется и считывается с использованием двойного воздействия непосредственно в процессе машинного контроля и, таким образом, не может быть воспроизведена сознательно.  An additional condition is the possibility of applying and reading hidden information, which is randomly generated, but appears and is read using double exposure directly in the process of machine control and, therefore, cannot be reproduced consciously.
Лучший пример осуществления изобретения The best example of carrying out the invention
Пример 1. Example 1
Изделие в виде банкноты, содержит на лицевой стороне бесцветную защитную маркировку прямоугольной формы, выполненную способом офсетной печати.  The product in the form of a banknote contains on the front side a colorless protective marking of a rectangular shape made by the offset printing method.
Защитная маркировка содержит 80% связующего, и 20% неорганического люминесцентного соединения на основе оксисульфида иттрия, активированного иттербием и церием в виде частиц размером от 2 до 5 мкм.  The protective marking contains 80% of the binder, and 20% of an inorganic luminescent compound based on yttrium oxysulfide activated by ytterbium and cerium in the form of particles ranging in size from 2 to 5 microns.
При обработке участков защитной маркировки возбуждающим импульсным лазерным излучением в диапазоне 930 - 970 нм наблюдается стоксовая люминесценция ионов иттербия в двух основных спектральных полосах в диапазоне 0,98 - 1,02 нм.  When processing areas of protective markings with exciting pulsed laser radiation in the range of 930 - 970 nm, the Stokes luminescence of ytterbium ions is observed in two main spectral bands in the range of 0.98 - 1.02 nm.
При воздействии на участки защитной маркировки стимулирующим излучением в спектральном диапазоне 330— 370 нм наблюдается оптическое тушение указанной люминесценции, причем интенсивность люминесцении изменяется по заданному закону в зависимости от интенсивности стимулирующего излучения, причем изменяется только интенсивность спектральных полос люминесценции, а не её спектральный состав. После снятия стимулирующего УФ излучения, интенсивность люминесценции восстанавливается. When the protective markings are exposed to stimulating radiation in the spectral range of 330–370 nm, optical quenching of the indicated luminescence is observed, the luminescence intensity changing according to a given law depending on the intensity of the stimulating radiation, and only the intensity of the spectral bands of luminescence, and not its spectral composition, changes. After removing stimulating UV radiation, the luminescence intensity is restored.
Таким образом, совокупность измеряемых параметров, включая спектр люминесценции, зависимость интенсивности спектральных полос не только от возбуждающего, но и от модулирующего излучения, может быть инструментально измерена, и таким образом установлена подлинность банкноты. Пример 2.  Thus, the totality of the measured parameters, including the luminescence spectrum, the dependence of the intensity of the spectral bands not only on the exciting, but also on the modulating radiation, can be instrumentally measured, and thus the authenticity of the banknote is established. Example 2
Изделие в виде акцизной марки, содержит на лицевой стороне бесцветную защитную маркировку прямоугольной формы, выполненную способом офсетной печати.  The product in the form of an excise stamp contains on the front side a colorless protective marking of a rectangular shape made by offset printing.
Защитная маркировка содержит 80% связующего и 10% неорганического люминесцентного соединения на основе оксисульфида иттрия, активированного гольмием и церием в виде частиц размером от 1 до 3 мкм.  The protective marking contains 80% of a binder and 10% of an inorganic luminescent compound based on yttrium oxysulfide activated by holmium and cerium in the form of particles ranging in size from 1 to 3 microns.
При обработке участков защитной маркировки возбуждающим импульсным лазерным излучением в диапазоне 930 - 970 нм наблюдается стоксовая люминесценция ионов гольмия в основной спектральной полосе 1 , 18 нм со скоростью разгорания люминесценции, характеризующимся постоянной времени 1 мс.  When processing areas of protective markings with exciting pulsed laser radiation in the range of 930 - 970 nm, the Stokes luminescence of holmium ions is observed in the main spectral band of 1, 18 nm with a luminescence ignition rate characterized by a time constant of 1 ms.
При воздействии на участки защитной маркировки стимулирующим излучением в спектральном диапазоне 330 - 370 нм наблюдается оптическое тушение указанной люминесценции. При этом изменяется по заданному закону в зависимости от интенсивности стимулирующего излучения только интенсивность спектральной полосы люминесценции, и скорость её разгорания и затухания, но не её спектральный состав.  When exposed to areas of protective markings with stimulating radiation in the spectral range 330 - 370 nm, optical quenching of the indicated luminescence is observed. In this case, only the intensity of the spectral band of the luminescence, and the speed of its acceleration and attenuation, but not its spectral composition, varies according to a given law depending on the intensity of the stimulating radiation.
После снятия стимулирующего УФ излучения, интенсивность люминесценции восстанавливается, скорости разгорания и затухания спектральной полосы, характеризующиеся постоянной времени люминесценции принимают указанное ранее первоначальное значение. After removing the stimulating UV radiation, the luminescence intensity is restored, the speed the spectral band acceleration and decay, characterized by the luminescence time constant, take the previously indicated initial value.
Таким образом, совокупность измеряемых параметров, включая спектр люминесценции, зависимость интенсивности спектральных полос не только от возбуждающего, но и от модулирующего излучения, а также изменение скорости разгорания и затухания люминесценции в зависимости от интенсивности модулирующего излучения, могут быть инструментально измерена, и таким образом установлена подлинность изделия.  Thus, the totality of the measured parameters, including the luminescence spectrum, the dependence of the intensity of the spectral bands not only on the exciting, but also on the modulating radiation, as well as the change in the rate of rise and decay of the luminescence depending on the intensity of the modulating radiation, can be instrumentally measured, and thus established the authenticity of the product.
Пример 3. Example 3
Способ контроля подлинности изделия в виде банкноты, которое содержит на лицевой стороне бесцветную защитную маркировку прямоугольной формы, выполненную способом офсетной печати.  A method for checking the authenticity of a product in the form of a banknote, which contains on the front side a colorless protective marking of a rectangular shape, made by the offset printing method.
Защитная маркировка содержит 80% связующего, и 20% неорганического люминесцентного соединения на основе оксисульфида иттрия, активированного иттербием и церием в виде частиц размером от 2 до 5 мкм.  The protective marking contains 80% of the binder, and 20% of an inorganic luminescent compound based on yttrium oxysulfide activated by ytterbium and cerium in the form of particles ranging in size from 2 to 5 microns.
При сплошной обработке поверхности защитной маркировки возбуждающим импульсным лазерным излучением в диапазоне 930 - 970 нм наблюдается стоксовая люминесценция ионов иттербия в двух основных спектральных полосах в диапазоне 0,98 - 1 ,02 нм.  When the protective marking surface is continuously treated with exciting pulsed laser radiation in the range of 930 - 970 nm, the Stokes luminescence of ytterbium ions is observed in two main spectral bands in the range of 0.98 - 1, 02 nm.
При избирательном воздействии на некоторые участки защитной маркировки стимулирующим излучением в спектральном диапазоне 330 - 370 нм наблюдается оптическое тушение указанной люминесценции, причем интенсивность люминесцении изменяется по заданному закону в зависимости от интенсивности стимулирующего излучения, причем изменяется только интенсивность спектральных полос люминесценции, а не её спектральный состав. When selectively exposed to some areas of the protective markings with stimulating radiation in the spectral range 330 - 370 nm, optical quenching of the indicated luminescence is observed, the luminescence intensity changing according to a given law depending on the intensity of the stimulating radiation, and only the intensity changes spectral bands of luminescence, and not its spectral composition.
При избирательном воздействии стимулирующим излучением на поверхности маркировки формируется случайный код, который может быть считан в процессе определения подлинности банкноты.  During selective exposure to stimulating radiation, a random code is generated on the marking surface, which can be read out in the process of determining the authenticity of a banknote.
После снятия стимулирующего УФ излучения, интенсивность люминесценции восстанавливается, и нанесенный случайный код разрушается.  After removing the stimulating UV radiation, the luminescence intensity is restored, and the applied random code is destroyed.
Описанный способ контроля подлинности банкноты, включающий нанесение и считывание случайного кода за счет воздействия на вещество маркировки стимулирующим излучением и анализа совокупность измеряемых параметров, включая спектр люминесценции, зависимость интенсивности спектральных полос от возбуждающего, и от стимулирующего излучения, может быть инструментально реализован, и таким образом может быть установлена подлинность банкноты. Промышленная применимость  The described method for checking the authenticity of a banknote, including the application and reading of a random code due to exposure to a substance labeling with stimulating radiation and analysis, the set of measured parameters, including the luminescence spectrum, the dependence of the intensity of the spectral bands on the exciting and stimulating radiation, can be implemented instrumentally, and thus banknote authenticity can be established. Industrial applicability
Изобретение применимо в области защиты изделий от подделки и позволяет изготовлять многослойные изделия из различных материалов с использованием люминофоров, в том числе бумажных, полимерных, а также проводить приборное определение подлинности защищаемых полиграфических изделий, таких как банкноты и бланки ценных бумаг, этикетки, акцизные и почтовые марки, платежные и идентификационные документы, а также паспорта и проездные документы.  The invention is applicable in the field of protection of products from counterfeiting and allows the manufacture of multilayer products from various materials using phosphors, including paper, polymer, as well as instrumental authentication of protected printing products, such as banknotes and letterhead paper, labels, excise and postal stamps, payment and identification documents, as well as passports and travel documents.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ CLAIM
1. Многослойное изделие, содержащее носитель со скрытой защитной маркировкой, нанесенной на его поверхность, причём маркировка выполнена с использованием люминесцентного неорганического соединения с кристаллической структурой на основе редкоземельных элементов, характеризующегося способностью к стоксовой или антистоксовой люминесценции вне видимого диапазона оптического спектра, осуществляющейся под воздействием возбуждающего излучения, лежащего в отличающемся от него втором спектральном диапазоне, и обладающего способностью к изменению интенсивности указанной люминесценции стимулирующим излучением, лежащим в третьем спектральном диапазоне, и отличающейся тем, что изменение интенсивности люминесценции происходит без изменения спектрального состава ее излучения, причем при приложении к маркировке стимулирующего излучения во втором спектральном диапазоне, изменение интенсивности люминесценции под воздействием возбуждающего излучения в первом спектральном диапазоне осуществляется за счет оптического тушения люминесцентного излучения либо за счет фотостимулирования люминесцентного излучения. 1. A multilayer product containing a carrier with a hidden protective marking deposited on its surface, and the marking is made using a luminescent inorganic compound with a crystalline structure based on rare earth elements, characterized by the ability to Stokes or anti-Stokes luminescence outside the visible range of the optical spectrum, carried out under the influence of the exciting radiation lying in a different second spectral range, and having the ability to a change in the intensity of said luminescence by stimulating radiation lying in the third spectral range, and characterized in that the change in luminescence intensity occurs without changing the spectral composition of its radiation, and when applied to the marking of stimulating radiation in the second spectral range, the luminescence intensity changes under the influence of exciting radiation in the first the spectral range is due to optical quenching of luminescent radiation or due to photos stimulation of luminescent radiation.
2. Изделие по п. 1 , отличающееся тем, что размер частиц неорганического соединения составляет от 0,01 мкм до 100 мкм. 2. The product according to claim 1, characterized in that the particle size of the inorganic compound is from 0.01 μm to 100 μm.
3. Изделие по любому из п.п. 1 , 2, отличающееся тем, что оно представляет собой банкноту, акцизную марку, почтовую марку, паспорт, проездной документ, водительские права, удостоверение личности, ценную бумагу, пластиковую карту, этикетку, платежный документ. 3. The product according to any one of paragraphs. 1, 2, characterized in that it consists of a banknote, excise stamp, postage stamp, passport, travel document, driver’s license, identification card, security, plastic card, label, payment document.
4. Изделие по п. 3, отличающееся тем, что защитная маркировка выполнена полиграфическим способом. 4. The product according to p. 3, characterized in that the protective marking is made by the printing method.
5. Изделие по п. 3, отличающееся тем, что защитная маркировка введена в бумажную или полимерную массу, или нанесена в виде слоя на поверхность бумаги или полимера, или нанесена в составе клеевого слоя между внутренними слоями многослойного изделия. 5. The product according to claim 3, characterized in that the protective marking is introduced into the paper or polymer mass, or applied as a layer on the surface of the paper or polymer, or applied as an adhesive layer between the inner layers of the multilayer product.
6. Изделие по п. 3, отличающееся тем, что защитная маркировка выполнена в виде геометрических фигур, гильоширных элементов, графических или цифро-буквенных символов. 6. The product according to p. 3, characterized in that the protective marking is made in the form of geometric figures, guilloche elements, graphic or alphanumeric characters.
7. Изделие по п. 3, отличающееся тем, что защитная маркировка выполнена скрытой, и неразличима на поверхности носителя при наблюдении на отражение в видимом диапазоне при диффузном освещении. 7. The product according to claim 3, characterized in that the protective marking is made hidden and indistinguishable on the surface of the carrier when observing the reflection in the visible range under diffuse lighting.
8. Способ определения подлинности изделия, заключающийся в том, что производят воздействие постоянным возбуждающим излучением в первой спектральной полосе, фиксируют уровень люминесценции, затем производят воздействие постоянным стимулирующим излучением во второй спектральной полосе, и фиксируют изменение интенсивности излучения люминесцентного излучения при одновременном воздействии возбуждающего и стимулирующего излучения. 8. The method of determining the authenticity of the product, which consists in the fact that they produce constant excitation radiation in the first spectral band, fix the luminescence level, then they produce constant stimulating radiation in the second spectral band, and record the change in the radiation intensity of the luminescent radiation under the influence of the exciting and stimulating radiation.
9. Способ определения подлинности многослойного изделия по п. 8, отличающийся тем, что производят воздействие возбуждающим излучением, последовательно изменяют длину волны стимулирующего излучения, фиксируют зависимость интенсивности люминесцентного излучения от длины волны стимулирующего излучения. 9. A method for determining the authenticity of a multilayer product according to claim 8, characterized in that it produces an effect of exciting radiation, sequentially changes the wavelength of stimulating radiation, fixes dependence of the luminescent radiation intensity on the wavelength of stimulating radiation.
10. Способ определения подлинности изделия по п. 8, отличающийся тем, что производят воздействие возбуждающим излучением в первой спектральной полосе, фиксируют уровень люминесценции, производят воздействие стимулирующим излучением во второй спектральной полосе, изменяют мощность стимулирующего излучения, фиксируют зависимость интенсивности люминесцентного излучения от интенсивности стимулирующего излучения. 10. The method of determining the authenticity of the product according to claim 8, characterized in that they produce stimulating radiation in the first spectral band, fix the luminescence level, produce stimulating radiation in the second spectral band, change the power of stimulating radiation, and fix the dependence of the intensity of luminescent radiation on the intensity of the stimulating radiation.
11. Способ по любому из п.п. 8 - 10, отличающийся тем, что производят обнаружение изменения интенсивности люминесценции композиционного материала на участках защитной маркировки, обработанных стимулирующим излучением, и фиксируют нанесенное таким образом скрытое изображение и/или информацию. 11. The method according to any one of paragraphs. 8 to 10, characterized in that a change in the luminescence intensity of the composite material is detected in the protective marking areas treated with stimulating radiation, and the latent image and / or information thus applied are recorded.
12. Способ определения подлинности изделия заключающийся в том, что производят воздействие импульсным или переменным возбуждающим излучением в первой спектральной полосе, фиксируют интенсивность люминесцентного излучения в фазе разгорания или затухания, производят воздействие импульсным или переменным стимулирующим излучением во второй спектральной полосе, и фиксируют изменение интенсивности люминесцентного излучения в фазе разгорания или затухания. 12. The method of determining the authenticity of the product is that they produce exposure to pulsed or variable excitation radiation in the first spectral band, fix the intensity of the luminescent radiation in the phase of acceleration or attenuation, produce exposure to pulsed or variable stimulating radiation in the second spectral band, and record the change in the intensity of the luminescent radiation in the phase of acceleration or attenuation.
13. Способ определения подлинности изделия по п. 12, отличающийся тем, что производят воздействие импульсным возбуждающим излучением в первой спектральной полосе, фиксируют временные параметры люминесценции в фазе разгорания или затухания, производят воздействие стимулирующим излучением во второй спектральной полосе, фиксируют изменение временных параметров люминесценции в фазе разгорания или затухания. 13. The method of determining the authenticity of the product according to p. 12, characterized in that they produce exposure to pulsed exciting radiation in the first spectral band, fix the temporal parameters of luminescence in phase flare-up or decay, produce stimulating radiation in the second spectral band, record a change in the temporal parameters of luminescence in the flare-up or damping phase.
14. Способ определения подлинности изделия по п. 12, отличающийся тем, что производят воздействие возбуждающим излучением в первой спектральной полосе, причем изменение интенсивности возбуждающего излучения во времени описывается гармонической функцией или суммой гармонических функций, фиксируют изменение интенсивности люминесценции, рассчитывают параметры, пропорциональные степени искажения исходного гармонического сигнала, включают источник стимулирующего излучения во второй спектральной полосе, фиксируют изменение значений параметров. 14. The method for determining the authenticity of the product according to p. 12, characterized in that it produces an excitation radiation in the first spectral band, wherein the change in the intensity of the excitation radiation in time is described by a harmonic function or the sum of harmonic functions, a change in the luminescence intensity is recorded, parameters proportional to the degree of distortion are calculated the initial harmonic signal, include a source of stimulating radiation in the second spectral band, fix the change in the values of the pairs ametres.
15. Способ по любому из п.п. 12-14, отличающийся тем, что производят обнаружение изменения интенсивности люминесценции композиционного материала на участках защитной маркировки, обработанных стимулирующим излучением, и фиксируют нанесенное таким образом скрытое изображение и/или информацию. 15. The method according to any one of paragraphs. 12-14, characterized in that a change in the luminescence intensity of the composite material is detected in the protective marking areas treated with stimulating radiation, and the latent image and / or information thus applied is recorded.
PCT/RU2015/000208 2014-04-23 2015-04-02 Multilayered product containing carrier with protective markings, and method for determining authenticity of product WO2015163788A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014116205 2014-04-23
RU2014116205/05A RU2567068C1 (en) 2014-04-23 2014-04-23 Determination of laminar article authentication

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015163788A1 true WO2015163788A1 (en) 2015-10-29

Family

ID=54332841

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2015/000208 WO2015163788A1 (en) 2014-04-23 2015-04-02 Multilayered product containing carrier with protective markings, and method for determining authenticity of product

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2567068C1 (en)
WO (1) WO2015163788A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2720464C1 (en) * 2019-04-02 2020-04-30 Общество с ограниченной ответственностью "Группа "ЭПОС" Method of marking anti-counterfeit object, method of identifying marking and marking identification device
RU2730491C1 (en) * 2019-06-27 2020-08-24 Акционерное общество Научно-производственное предприятие "Интеграл" Inorganic luminescent compound, marking using inorganic luminescent compound and information medium using inorganic luminescent compound
WO2023200369A1 (en) * 2022-04-11 2023-10-19 Акционерное общество "Гознак" (АО "Гознак") Multi-layered structure for protecting identification documents

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2261479C2 (en) * 2000-01-10 2005-09-27 Сикпа Холдинг С.А. Product authentication method
RU2379195C1 (en) * 2008-11-25 2010-01-20 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Гознак" (Фгуп "Гознак") Valuable document with counterfeit protection and method for detection of its authenticity

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4387112A (en) * 1980-10-23 1983-06-07 Blach Rodney J Article identification process and articles for practice thereof
DE102005032831A1 (en) * 2005-06-30 2007-01-04 Bundesdruckerei Gmbh Holmium-doped anti-Stokes phosphors and security features with these phosphors
RU2390535C2 (en) * 2008-03-07 2010-05-27 Общество с ограниченной ответственностью научно-производственная фирма "ЛЮМ" Infrared luminophor based on yttrium oxysulphide
RU2401860C2 (en) * 2008-04-18 2010-10-20 Общество с ограниченной ответственностью научно-производственная фирма "ЛЮМ" Yttrium oxysulphide-based multifunctional anti-stokes luminophor with long afterglow
RU2379192C1 (en) * 2008-11-18 2010-01-20 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Гознак" (Фгуп "Гознак") Valuable document with counterfeit protection, method for verification of valuable document authenticity and device for verification of counterfeit-protected valuable document authenticity
RU2430414C1 (en) * 2010-02-08 2011-09-27 Михаил Юрьевич Кваша Device for reading luminescent symbols and images

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2261479C2 (en) * 2000-01-10 2005-09-27 Сикпа Холдинг С.А. Product authentication method
RU2379195C1 (en) * 2008-11-25 2010-01-20 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Гознак" (Фгуп "Гознак") Valuable document with counterfeit protection and method for detection of its authenticity

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MANASHIROV O. IA. ET AL.: "Sravnitelnoe issledovanie razlichnykh klassov liuminoforov, aktivirovannykh ionami Yb3+, pri IK-vozbuzhdenii", VESTNIK IUZHNOGO NAUCHNOGO TSENTRA RAN, vol. 8, no. 4, 2012, pages 38 - 49 *
POZDNIAKOV E.I.: "Sintez i issledovanie IK-liuministsentsii tverdykh rastvorov (Y1-xYbx)3AL5012 pri lazernom vozbuzhdenii''.", MATERIALY ELEKTRONNOI TEKHNIKI., 2013, pages 19 - 22 *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2567068C1 (en) 2015-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9250183B2 (en) Luminescent materials, articles incorporating luminescent materials, and methods for performing article authentication
US8759794B2 (en) Articles, methods of validating the same, and validation systems employing decay constant modulation
US4463970A (en) Security paper having camouflage materials to protect its authenticity features
EP2751548B1 (en) Articles with confounded emission characteristics and methods and apparatus for their authentication
EP2805288B1 (en) Multi wavelength excitation/emission authentication and detection scheme
EP2513248B1 (en) Controlling the detectability of an article and method for authenticating the article
KR20140056274A (en) Luminescent phosphor compounds, articles including such compounds, and methods for their production and use
BRPI0920678B1 (en) SECURITY MARK BASED ON LUMINESCENCE EMITTING MATERIALS, VALUE OR SECURITY DOCUMENT AND PROCESS FOR VERIFICATION OF A SECURITY MARK
WO2010064956A1 (en) Value document and a method and device for verifying the authenticity thereof
RU2379195C1 (en) Valuable document with counterfeit protection and method for detection of its authenticity
WO2015163788A1 (en) Multilayered product containing carrier with protective markings, and method for determining authenticity of product
RU2365511C2 (en) Important document
RU2526211C2 (en) Counterfeit-proof valuable document and method for determining its authenticity
RU2368013C2 (en) Valuable document
JP2013196165A (en) Identification medium and ink for identification
RU2561073C1 (en) Article having carrier with protective labelling and method of authenticating article
RU2614980C1 (en) Security marking and product containing this marking
US20120153184A1 (en) Luminescent phosphor-containing materials, and methods for their production and use in authenticating articles
JP5817210B2 (en) Authenticity identification medium and identification method of authenticity identification medium
RU2720464C1 (en) Method of marking anti-counterfeit object, method of identifying marking and marking identification device
RU2536748C1 (en) Product containing paper or polymer carrier with protecting marking, and method of determining authenticity of product
AU2012300280B2 (en) Articles with confounded emission characteristics and methods and apparatus for their authentication

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15783516

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15783516

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1