ES2628821T3 - Producto de seguridad o producto valioso que tiene un elemento de seguridad electroluminoscente y método para la producción del mismo - Google Patents

Producto de seguridad o producto valioso que tiene un elemento de seguridad electroluminoscente y método para la producción del mismo Download PDF

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Markus Tietke
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Abstract

Producto de seguridad o producto de valor (100), que tiene un elemento de seguridad electroluminiscente pasivo (10), que comprende un componente electroluminiscente inducido por campo (20)(componente EL), en el que dicho componente EL (20) contiene un componente electroluminiscente (30), que está dispuesto entre dos electrodos (22, 24) y que comprende por lo menos un colorante electroluminiscente incrustado en un material dieléctrico transparente, caracterizado porque la capa compuesta (30) consiste en una sola capa, que se une directamente a los electrodos (22, 24).

Description

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Producto de seguridad o producto valioso que tiene un elemento de seguridad electroluminoscente y metodo para la produccion del mismo
Descripcion
[0001] La invencion se refiere a un producto de seguridad o de valor con un elemento de seguridad electroluminiscente. Ademas, la invencion se refiere al procedimiento de produccion correspondiente.
Antecedentes tecnologicos
[0002] Los productos de seguridad y/o de valor, como por ejemplo documentos personales, permisos de entrada, documentacion de vehfculos de motor, billetes de banco, sellos, timbres fiscales, visados, billetes o tarjetas bancarias caractensticas de seguridad en general, tienen generalmente caractensticas definidas que hacen mas diffcil la falsificacion o incluso la imposibilitan. en relacion con las caractensticas de seguridad reconocibles por las personas, se pueden dividir en opticas, tactiles y caractensticas de seguridad espedficas acusticas. Los documentos de seguridad y/o de valor explicados en mas detalle a continuacion tienen una caractenstica de seguridad optica.
[0003] El documento DE 10 2009 038 904 A1 describe productos de seguridad o de valor con un elemento de seguridad electroluminiscente que se materializa como un diodo luminoso organico (OLED). El OLED descrito en el mismo se encapsula en una estructura especial sandwich para protegerse de las influencias ambientales. OLEDs requieren relativamente altos voltajes de funcionamiento de modo que, o bien son necesarias conexiones para una alimentacion de tension externa o se ha de integrar reservas energeticas debidamente disenadas para la produccion de la tension de funcionamiento en el producto de seguridad o de valor. Se ha de tener en cuenta tambien que OLEDs conocidos pueden operarse bajo voltaje de corriente continua, de modo que en la fuente de alimentacion pasiva sena necesario un rectificador. Por otra parte, los dispositivos OLED son sensibles a la tension mecanica y por lo tanto se usan en productos de valor y de seguridad, en particular billetes de banco, los puntos fuertes Briefm y entradas restringidas aserrados. Bajo tension mecanica pueden ocurrir microfisuras en la encapsulacion y, ya que los elementos activos de los OLEDs, en particular el electrodo, no tienen capas de proteccion adicionales, se puede reducir o completamente eliminar muy rapidamente la funcionalidad del elemento de construccion por la entrada de humedad y oxfgeno. Por ultimo, para el funcionamiento de OLEDs convencionales, se ha de realizar una funcion de trabajo relativamente alta, lo que entre otras cosas influye en la eleccion del material para los electrodos. Sena ventajoso, por tanto, proporcionar un producto de seguridad o de valor con un elemento de seguridad electroluminiscente, que supera las desventajas antes mencionadas de la tecnica anterior o al menos las reduce.
[0004] El documento DE 196 45 084 A1 da a conocer un producto de seguridad o de valor de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1.
Resumen de la invencion
[0005] Al menos algunas de las limitaciones del estado de la tecnica pueden ser subsanadas o reducidas con la ayuda de un producto de seguridad o de valor de acuerdo con la invencion con un elemento de seguridad electroluminiscente pasivo. El elemento de seguridad electroluminiscente comprende un componente electroluminiscente de campo inducido (componente EL). El componente EL comprende una capa adhesiva electroluminiscente dispuesta entre dos electrodos, los cuales tienen al menos un colorante electroluminiscente incrustado en un material transparente dielectrico. La capa adhesiva consiste en una sola capa, la cual esta directamente adyacente a los electrodos.
La invencion se basa en el hallazgo de que para productos de seguridad o de valor, el uso de un elemento de seguridad pasivo electroluminiscente es suficiente para que se realice como componente electroluminiscente de campo inducido. Dicho de otro modo, el producto de seguridad o de valor comprende como elemento de seguridad optico un componente EL, el cual se puede impulsar inductivamente a la emision de luz. Componentes EL se configuran de tal modo que los colorantes electroluminiscentes se incrustan en una matriz dielectica, de modo que no sea necesaria una encapsulacion adicional del elemento de seguridad general. Es mas, los componentes EL pueden operarse con corriente alterna, de modo que pueda tener lugar un suministro de energfa sencilla y pasiva a traves de una antena integrada en el producto de seguridad o de valor. Finalmente, no son necesarias tensiones altas para el funcionamiento de componentes EL y por ello la eleccion del material de electrodos es sustancialmente variable, do modo que se puede renunciar, por ejemplo, sustancias fragiles u oxidacion de sustancias sensibles al agua. Un componente EL de este tipo puede ser un llamado componente FIPEL (en ingles, field-induced polymer electroluminescente FIPEL), en el que un polfmero sirve como matriz dielectrica.
[0006] El dispositivo EL de acuerdo con la invencion contiene una capa adhesiva electroluminiscente dispuesta entre dos electrodos, la cual solo consiste de una unica capa de matriz dielectrica con colorante electroluminescente incrustado. La capa es directamente adyacente a los electrodos. El montaje del componente EL de acuerdo con la invencion es, por lo tanto, muy compacto y se limita a pocos elementos sustanciales, de modo que se prevea una forma de realizacion muy robusta para la aplicacion en documentos de seguridad y de valor. Adicionalmente, se facilita considerablemente el procedimiento de produccion.
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[0007] El principio de funcionamiento de un dispositivo EL inducido por el campo, en particular un componente FIPEL, es conocido en la tecnica anterior y se describe por ejemplo en el documento EP 2 078 068 B1. El componente EL tiene una capa adhesiva dispuesta entre dos electrodos, la cual comprende al menos un colorante electroluminiscente incrustado en un material (de polfmero) dielectrico transparente. Generalmente, se aplican aditivos a la capa adhesiva, los cuales sirven para fortalecer el campo electrico generado por la aplicacion de tension entre los electrodos.
[0008] Los aditivos adecuados en el sentido antes mencionado incluyen en particular nanotubos de carbono (CNTs) cuya adicion aumenta significativamente la luminancia de los colorantes electroluminiscentes. Otros aditivos adecuados se pueden extraer de los parrafos [0028] a [0039] de EP 2078068 B1, cuyo contenido se incorpora en su totalidad por referencia.
[0009] Colorantes electroluminiscentes adecuados para el componente EL inducido por campo comprenden compuestos inorganicos, organicos o organometalicos o puntos cuanticos. En particular, el colorante electroluminiscente es un compuesto organico u organometalico que se emplea en OLEDs para los mismos fines.
[0010] Ejemplos de colorantes adecuados no polimericos organicos y organometalicos (las denominadas moleculas
pequenas) incluyen N,N-difenilanilina y sus derivados, 9-H-floureno y sus derivados, antraceno y sus derivados, 4,4'- bis[(9-etilo-3-carbazoilo)-vinilenilo)]-antraceno, 9,10-bis(9-etilo-3-carbazovinileno)-1,1’-bifenilo, 4,4’-
bis(difenilvinilenilo)-bifenilo, 1,4-bis(9-etilo-3-carbazovinileno)-2-metoxi-5-(2-tilhexiloxi)-benceno, 4,4’-
bis(difenilvinilenilo)-antraceno 1,4-bis(9-etilo-3-carbazovinileno)-9,9-dihexilo-fluoreno, 9,9,9’,9’, 9",9"-Hexakis(hexilo)- 2,7’,2’,7"-trifluoreno, penta- y heptafloureno analogico y, 9,9,9’,9’,9",9"-Hexakis(octilo)-2,7’,2’,7"-trifluoreno penta- y heptafloureno analogico, 3,7-bis(9,9-di-n-hexilo-floureno-2-ilo)-dibenzotiofeno-S-S-dioxido, 2,7-bis[7-(9,9-di-n- hexilfloureno-2-ilo)-dibenzotiofeno-S-S-dioxido-3-ilo]-9,9-di-n-hexilfluoreno, tetra(2-metilo-8-hidroxiquinolinato)borato, tetra(8-hidroxiquinolinato)borato, bis(8-hidroxiquinolina)zinc, bis(2-metilo-8-hidroxiquinolina)zinc, tris(benzoilacetona)- mono(fenantrolina)europio(III), tris(benzoilmetano)mono(fenantrolina)europio(III), tris(benzoilmetano)mono(5-
aminofenantrolina)europio (III), tris(naftilmetano)mono(fenantrolina)europio(III),
tris(difenilmetano)mono(fenantrolina)europio(III), tris[di(4-(2-(2-etoxietoxi)etoxi)bencilo-
metano)]mono(fenantrolina)europio(III), tris(dibenzoilmetano)mono (4,7-difenilfenantrolina)europio(III), bis(2-metilo- quinolinolato)(fenolato)aluminio(III) (vgl. Y. QIU et al., J. Appl. Phys. 39: 1151-1153 (2000)), tris(8- hidroxiquinolinato)aluminio (III) (vgl. J. Kalinowski et al, Chemical Physics Letters 380 (5-6): 710-715 (2003)), tris(8- hidroxiquinolinato)galio(III), platino(III)[2-(4,6-difluorofenilo)piridininato-N,C2)(acetilo-acetonato), iridio(III)bis(2-(4,6- difluorofenilo)piridinato-N,C2) iridio(III)tris(2-(4-tolilo)piridinato-N,C2, iridio(III)bis(2-(2’-benzotienilo)piridinato-
NC3’)(acetilacetonato), tris(1-fenilo-isoquinolina)(III), bis(1-fenilisoquinolina)(acteilacetonato)iridio(III),
iridio(III)bis(dibenzo[f,h]-quinoxalina)(acetilacenton), iridio(III)bis(2-metildibenzo[f,h]quinoxalina)(acetilacetonato), bis(2-(9,9-dibutilfluorenilo)-1-isoquinolina(acetilacetonato)iridio(II I )bis(2-(9,9-dihexilfluorenilo)-1- piridina(acetilacetonato)iridio(III), tris(3-metilo-1-fenilo-4-trimetilo-acetilo-5-pirazolina)(terbio(III), tetrafenilporfirina, tetrafenilbutadieno, tris(2-fenilpiridina)iridio(III), derivados de tris(2-fenilpiridina)iridio(III) que se metilizan o halogenan una o dos veces en el anillo de fenilo en cualquier posicion, o en particular se fluoran, bis(2-fenilpiridina)iridio, platino-octaetilporfina, compuestos basados en europio-tris(dibenzoilmetano), tales como europio- tris(dibenzoilmetano)-(dipirido(3,2a-2’,3’-c)fenazina), europio-tris(dibenzoilmetano)-(1,10-fenantrolina), europio- tris(dibenzoilmetano)-(2-(2-piridilo)benzoxazol), europio-tris(dibenzoilmetano)-(2-(2-piridilo)benzotiazol), terbio- (acetilacetona)3-(1,10-fenantrolina), dimetilftalato (DMP), N,N-bis(4-metilo-fenilo)-4-anilina, y colorantes descritos en S. Schrade, Proc. SPIE, Photonic Material and Devices, V 2003, 4991, 45.
[0011] Ejemplos de colorantes organicos polimericos incluyen poli(p-fenileno-vinileno) (PPV), derivados de poli(p-
fenileno-vinilos) sustituidos por alquilo, particularmente dialquilo, por ejemplo dimetilo, dietilo o dibutilo (sustituidos en posicion para), poli[2-metoxi-5-(3,7-dimetiloctiloxi)-p-fenileno-vinileno] y derivados, poli[2-metoxi-5-(2’-etilhexiloxi)-p- fenileno-vinileno] y derivados, polifluoreno, poli(9,9-dialquilflourenil-2,7-diilo), y derivados, en particular poli(9,9- dioctilflourenilo-2,7-diilo), poli[9,9-di(2-etilo-hexilo)-floureno,2,7-diilo] o poli(9,9-di{2-[2-(2-metoxi-
etoxi)etoxi]etilo}fluorenilo-2,7-diilo) y derivados, poli-N-vinilcarbazol, poli(p-fenileno), sustituido de alquilo, en particular de 2,5-dialquilo, por ejemplo derivados de poli(p-fenilo) sustituido de dimetilo, dietilo o dibutilo, poli[2-(6- ciano-6-metilo-heptiloxi)-1,4-fenileno], poli(2,5-dioctilo-1,4-fenileno) y derivados, poli(espirofloureno), espiro(floureno- benzofloureno) polfmeros basados en espirofloureno, tales como los descritos en el documento US 7.524.567 B2 o H. Becker et al., Proc. SPIE 4464:49-58 (2002), poli(p-fenileno) y poli(floureno) como se describen en R. Fiesel et al, Angew. Chem. 108:2233 (1996), politiofeno, y sus derivados, asf como copolfmeros mono- o di-sustituidos segun A. Holmes et al., Proc. SPIE 4464:42-48 (2002). Como copolfmeros adecuados se pueden nombrar, por ejemplo, poli[9,9-dioctilo-2,7-divinileno-flourenilo)-alt-co(9,10-antraceno)], poli[9,9-dioctilo-2,7-divinilo-flourenilo)-alt-co{2- metoxi-5-(2-etilhexiloxi)-1,4-fenileno}], poli[(9,9-dioctilflourenilo-2,7-diilo)-co-(1,4-vinileno-fenileno)], poli[(9,9- dioctilflourenilo-2,7-diilo)-co-1,4-benzo-{2,1 ’-3}-tiadiazol)], poli[(9,9-dihexilflourenilo-2,7-diilo)-co-(2-metoxi-5-{2-
etilhexiloxi}-1,4-fenileno)], poli[(9,9-dihexilflourenilo-2,7-diilo)-co-(2,5-9-xileno)], poli[(9,9-di(3,3’-N,N’-trimetilamonio)- propilfluorenilo-2,7-diilo)-alt-(9,9-dioctilflourenilo-2,7-diilo)], poli[(9,9-dioctilflourenilo-2,7-diilo)-co-(N,N’-difenilo)-N,N’- di(p-butilo-oxifenilo)-1,4-diaminobenceno)] y poli[(9,9- dioctilflourenilo-2,7-diilo)-co-(1,4-benzo-{2,1’,3}-tiadiazol)] (9:1) y derivados.
[0012] En el contexto de la invencion se consideran como puntos cuanticos todos los materiales que tienen
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intervalos de banda, por ejemplo energfa de excitones en el area de 1,5 a 3,5 eV. Materiales tfpicos son CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, HgS, HgSe, HgTe CdZ-nSe, CdSeS, InAs, InP, GaAs, GaP, InGaAs, InGaP, generalmente tambfen todos los materiales semiconductores que se pueden emplear en el campo de diodos de luminescencia, en particular semiconductores del grupo III/V compuesto con elementos del grupo III Al, Ga e In, asf como elementos N, P, As y Sb del grupo V. Los elementos anteriores pueden constituirse combinaciones binarias, ternaria y cuaternaria (y tambien de mayor complejidad) en cualquier combinacion, con lo que la relacion molar de los elementos del grupo III a los elementos del grupo V se establece en 1:1. Para todos los materiales, tambien son posibles dotaciones con atomos, los cuales no pertenecen a ninguno de los grupos de elementos mencionados. Ademas, se puede emplear tambien partfculas de nucleo/cascara, por ejemplo, CdSe/ZnS. Otros materiales incluyen nanopartfculas de fosforo que estan dopadas con un elemento de tierra rara. Diversos puntos cuanticos libres de Cd son disponibles, por ejemplo, de la compama Nanoco Technologies Ltd., Manchester, Reino Unido, Strem Chemicals Inc. o de la compama Aldrich Materials Science.
[0013] Otros ejemplos de colorantes adecuados se extraen de los parrafos [0040] a [0045] EP 2 078 068 B1, cuyo contenido queda incorporado completamente por referencia.
[0014] El colorante electroluminiscente es preferiblemente pre-seleccionado de tal manera que una distancia HOMO/LUMO se situa en el intervalo de 1/5 a 3/5 eV. Esto facilitara un funcionamiento pasivo del dispositivo EL. Voltajes para el funcionamiento del dispositivo EL, y, en particular el dispositivo FIPEL, son preferentemente en el rango de 106 hasta 108 V/m.
[0015] La matriz dielectrica en la que se incrustan el colorante y opcionalmente el aditivo, es un material dielectrico transparente, particularmente un polfmero. Ejemplos de materiales polimericos adecuados para el medio ambiente incluyen fluoruro de polivinilo (PVF), politetrafluoroetileno (PTFE) y polimetacrilato (PMA), policarbonato (PC), en particular policarbonato de bisfenol A, Polietilenteroftalato (PET), cuyos derivados, tales como PET modificado por glicol (PETG), Polietilenaftalato (PEN), cloruro de polivinilo (PVC), butiral de polivinilo (PVB), polimetacrilato de metilo (PMMA), poliimida (PI), alcohol polivinilico (PVA), poliestireno (PS), fenol de polivinilo (PVP), polipropileno (PP), polietileno (PE), elastomeros termoplasticos (TPE), en poliuretano termoplastico particular (TPU), copolfmero de acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS), asf como derivados de los mismos. Otros materiales de matriz adecuados se dan en el parrafo [0049] EP 2078068 B1 y EP 0688839 A2, en particular, el ligante de la formula (I), cuyo contenido se incorpora aqrn por referencia.
[0016] Como material de electrodo y material para los componentes adicionales del circuito (pistas conductoras, antenas, etc.), se pueden emplear metales, oxidos metalicos, materiales carbonosos conductores y polfmeros conductores. Metales particularmente adecuados incluyen Au, Ag, Al y Cu. Para la produccion de electrodos transparentes y pistas conductoras son especialmente adecuados oxidos metalicos transparentes, tales como oxido de indio de estafo (ITO), oxido de zinc de indio (IZO), oxido de antimonio de zinc (OIT), oxido de indio dotado con antimonio, oxido de indio y estafo dotado con antimonio (IATO) y oxido de estafo dotado con antimonio (ATO). Como materiales carbonosos se utilizan preferiblemente grafito o negro de carbon. Pohmeros conductores incluyen, en particular, la polianilina (PANI) y sonderes especialmente preferiblemente poli-3,4-poliestirolsulfonato de etilenodioxitiofeno (PEDOT: PSS). De estos materiales (en particular, con el uso de materiales a nanoescala) se producen soluciones imprimibles/suspensiones. Los polfmeros conductores son particularmente preferidos debido a que tienen una baja fragilidad y son imprimibles.
[0017] Una seleccion de los materiales utilizados para el dispositivo EL, en particular, del aditivo, de los aditivos, de los electrodos del circuito integrado y la matriz dielectrica, se lleva a cabo preferiblemente desde el punto de vista de la capacidad de impresion.
[0018] Ademas, el elemento de seguridad comprende preferiblemente una antena que esta incrustada en el producto de seguridad o de valor y esta conectado de modo electricamente conductor a los electrodos. Preferiblemente, sin embargo, los propios electrodos estan configurados de forma geometrica de modo que puedan actuar como antenas - los electrodos son, por tanto, una parte integral de la antena. Segun otra realizacion preferida de la invencion, se disponen la antena y el dispositivo EL en el mismo sustrato, pero no estan vinculados entre sf en un primera estado de modo electricamente conductor. Sin embargo, la antena y el dispositivo EL comprenden superficies de contacto que se encuentran una contra la otra en un segundo estado, y asf generan una conexion electrica. El cambio entre los estados primero y segundo puede lograr de este modo que el sustrato, por ejemplo un billete de banco, se pliega en una ubicacion definida. Una frecuencia de impulso de la antena se puede predeterminar libremente y depende en gran medida de la configuracion espedfica del dispositivo EL, es decir, de la estructura de la capa adhesiva y del material compuesto y los materiales elegidos para la matriz dielectrica, tinte electroluminiscente, electrodos y aditivos. Se prefiere particularmente disefar el dispositivo EL y la antena de modo que la frecuencia de impulso de la antena comprenda un estandar RFID. La inductancia L de la antena y la capacidad C del dispositivo EL forman aqrn un circuito oscilatorio. La frecuencia de resonancia de este drculo de
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oscilacion paralela se calcula de modo simple: . Con ello, los dos componentes se dimensionan preferiblemente de tal modo que la frecuencia resonante del circuito resonante a la frecuencia de impulso corresponde a la frecuencia de la fuente de impulso. De esta manera se pueden emplear fuentes de impulso ya disponibles en el mercado. Ademas, de este modo no son necesarios diodos adicionales o elementos de rectificador para la operacion del elemento de seguridad. Las etiquetas RFID conocidas funcionan en el area de onda larga a 125 a 134 KHz, de onda corta a 13,56 MHz (es decir protocolo NFC), UHF a 865 a 869 MHz (frecuencias Europeas) en relacion a 950 MHz (bandas de frecuencia americanas US y asiaticas) o SHF a 2,54 GHz y 5,8 GHz. En otras palabras, el suministro comparable de energfa sin contacto puede tener lugar de forma analoga al proceso de RFID conocido, en el que el acoplamiento de un dispositivo de lectura por un campo magnetico de corto alcance alterno produce ondas de radio de alta frecuencia. Ejemplos de esto, de como tal acoplamiento puede realizarse en productos de seguridad o de valor, se pueden extraer entre otros del documento DE 10 2010 003 853 A1.
[0019] Segun otra forma de realizacion preferida de la invencion, el colorante se dispone en la capa adhesiva del componente EL de acuerdo con un patron predeterminable. En otras palabras, el material de color esta estructurado en la capa adhesiva. De esta forma, sfmbolos u otra informacion se pueden visualizar de manera sencilla. Alternativamente, se cubre una region de emision de luz del dispositivo con un enmascaramiento estructurado adicional. La luz emitida desde la capa adhesiva, la luz, se aisla por lo tanto en partes por el enmascaramiento, de modo que, a su vez, y de una manera muy simple, se pueden exponer sfmbolos e informacion en la estructuracion del enmascaramiento predeterminado. En un desarrollo adicional de la ultima realizacion, uno de los propios electrodos forma el enmascaramiento. Dicho de otro modo, se puede omitido un enmascaramiento adicional y se estructura en consecuencia un electrodo no transparente para la visualizacion de sfmbolos o informacion.
[0020] Los productos de valor y/o de seguridad de acuerdo con la invencion, incluyen, por ejemplo, pasaportes, tarjetas de identidad, permisos de conducir, tarjetas de control de entrada u otras tarjetas de identidad, permisos de circulacion, documentos de registro de vehfculos, visa, cheques, dinero en efectivo, en particular billetes de banco, cheques , tarjetas bancarias, de credito o de pago en efectivo, tarjetas de cliente, tarjetas de salud, tarjetas inteligentes, tarjetas de identidad corporativa, credenciales, tarjetas de socio, de regalo o de compra, conocimientos de embarque, caracteres de control, sellos, tiques, fichas (de juego), certificados o etiquetas adhesivas (por ejemplo, para la seguridad del producto). Preferiblemente, se emplean en los billetes de banco y visa. El elemento de seguridad electroluminiscente utilizado en la invencion puede ser, por ejemplo, en forma de pegatina, etiqueta o similar, conectandose de manera no desmontable a un precursor del producto de valor o de seguridad, para formar el producto de seguridad o de valor. El elemento de seguridad se puede realizar preferentemente en un parche de plastico, tal como una tira de holograma o parche de holograma.
[0021] El elemento de seguridad puede ser cuadrado. En este caso, el elemento de seguridad tiene preferiblemente un tamano de 1 mm x 1 mm a 100 mm x 100 mm, mas preferiblemente un tamano de 7 mm x 7 mm a 12 mm x 12 mm, por ejemplo 10 mm x 10 mm. Sin embargo, tambien son posibles formas redondas, ovaladas, rectangulares, en forma de estrella o de otro tipo. Preferiblemente, el miembro de seguridad a lo largo de la dimension mas grande tiene un tamano de 1 mm a 100 mm, mas preferiblemente de 7 mm a 12 mm, y a lo largo de la dimension mas reducida un tamano de 1 mm a 100 mm, mas preferiblemente de 7 mm a 12 mm.
[0022] El producto de valor o de seguridad puede ser en particular una tarjeta inteligente. El producto de valor o de
seguridad se puede integrar adicionalmente en un ID 1, ID 2, ID 3 o en cualquier otro formato no normalizado
estandar, por ejemplo en forma de folleto, tal como en forma de pasaporte, o por ejemplo en forma de tarjeta.
Productos de valor o de seguridad son a menudo laminados de mas de una hoja, que se han unido entre sf bajo calor y bajo presion elevada. Estos productos deben cumplir con los requisitos particulares normalizados, preferiblemente ISO 10373, ISO/IEC 7810 e ISO 14443. Las capas de documentos consisten, en particular, de un material de soporte que es adecuado para la laminacion.
[0023] El producto de valor o de seguridad se puede producir en su totalidad o en parte sobre la base de un polfmero, el cual se selecciona de un grupo que comprende policarbonato (PC), en particular bisfenol A- policarbonato, tereftalato de polietileno (PET), cuyos derivados, tal como PET modificado por glicol (PETG),
polietilennaftalato (PEN), cloruro de polivinilo (PVC), butiral de polivinilo (PVB), polimetilmetacrilato (PMMA),
poliimida (PI), alcohol polivimlico (PVA), poliestireno (PS), fenol de polivinilo (PVP), polipropileno (PP), polietileno (PE), elastomeros termoplasticos (TPE), en particular poliuretano termoplastico (TPU), copolfmero de acrilonitrilo- butadieno-estireno (ABS) y sus derivados, y/o papel y/o carton y/o vidrio y/o metal y/o ceramica. Ademas, el producto tambien puede estar hecho de varios de estos materiales. Preferiblemente se compone de PC o PC/TPU/PC. A los polfmeros se pueden anadir aditivos habituales, tales como en particular agentes dispersantes, colorantes y estabilizadores. El producto puede comprender ademas un protector o capa de acabado. El producto se genera de 3 a 12 documentos, preferiblemente de 4 a 10 capas/folios de documentos, por lo que se puede imprimir capas/folios de documentos individuales. Un laminado formado de esta manera se puede recubrir con una capa protectora o de acabado. Las llamadas capas superiores formadas de este modo protegen una caractenstica de seguridad y/o otorgan al documento la resistencia a la abrasion requerida. La caractenstica de seguridad se ubica preferiblemente en una de las capas /folios internos.
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[0024] Un ejemplo para un proceso de impresion para la fabricacion de una capa adhesiva-policarbonato para un producto de valor y de seguridad se puede encontrar en el documento DE 10 2007 052 947 A1.
[0025] Otro aspecto de la invencion consiste en proporcionar un proceso para la produccion del producto seguridad o de valor descrito anteriormente. El metodo se distingue por el hecho de que el componente EL es producido por un proceso de impresion. Se puede recurrir a metodos de impresion convencionales, tales como el metodo de serigraffa. Un ejemplo de un producto de valor o de seguridad se puede extraer fabricado por una tecnica de impresion se puede extraer de DE 10 2007 052 947 A1. Analogo al procedimiento descrito, la capa compuesta del componente El se puede generar en particular. Los materiales necesarios para la produccion del componente del componente EL se establecen como tinta, la cual se aplica en el proceso de impresion en una placa de impresion.
Breve descripcion de las figuras
[0026] La presente invencion se describe en mas detalle con referencia a realizaciones ejemplares y los dibujos adjuntos. En los dibujos:
Figura 1 es una seccion esquematica a traves de un elemento de seguridad electroluminescente pasivo con un componente EL inducido por campo que no se incluye en el ambito de la presente invencion;
Figura 2 es una seccion esquematica por un elemento de seguridad electroluminescente pasivo con un componente EL inducido por campo segun una realizacion;
Figura 3 es un producto de valor o de seguridad de acuerdo con la invencion con un elemento de seguridad electroluminiscente pasivo;
Figurans 4A bis 4C, 5A bis 5C, 6, 7A, 7B, 8 y 9 son realizaciones adicionales del elemento de seguridad electroluminiscente pasivo segun la invencion; y
Figura 10 es un billete de banco con una variante adicional del elemento de seguridad electroluminescente pasivo segun la invencion.
Descripcion detallada de la invencion
[0027] La Figura 1 representa - muy esquematicamente - una vista a traves de un elemento de seguridad electroluminiscente 10 en un producto de valor o de seguridad, la cual no se incluye en la configuracion del componente EL 20 de acuerdo con la invencion. El elemento de seguridad 10 se aplica a un sustrato 12, el cual a su vez es parte del producto de seguridad o de valor que no se muestra aquL De acuerdo con la presente realizacion, el sustrato 12 consiste de un material transparente, a traves del cual sale luz generada en el elemento de seguridad 10.
[0028] El elemento de seguridad 10 comprende aqrn un componente electroluminiscente polimerico 20 inducido por campo (componente FIPEL). Este ultimo incluye en su lado orientado al substrato 12 un electrodo transparente 22, asf como un contraelectrodo 24 adicional igualmente transparente. Entre los dos electrodos 22, 24 esta dispuesto una capa de material compuesto electroluminiscente 30. La capa adhesiva de material compuesto 30, a su vez contiene una sub-capa 32 hecha de un material de polfmero dielectrico transparente en el que se incorpora un tinte electroluminiscente con aditivos que mejoran el campo electrico. La capa compuesta 30 comprende ademas otras dos subcapas 34, 36 hechas de un material dielectrico de polfmero transparente, que protegen la subcapa 32 en los electrodos 22, 24. Mediante la aplicacion de una tension de CA en la capa parcial 36, se genera la luz que sale por la capa parcial transparente 36 y el electrodo transparente 22, asf como el sustrato transparente 12.
[0029] La Figura 2 muestra una forma de realizacion de la invencion del componente de FIPEL 20 en una vista en seccion muy esquematica. En relacion con la forma de realizacion de la Figura 1, la capa compuesta 30 se genera de forma diferente entre los electrodos 22 y 24. La capa compuesta 30 consiste aqrn solo de una sola capa de un material de polfmero transparente dielectrico, en el cual se incorpora el tinte electroluminescente y un aditivo.
Forma de realizacion - Elaboracion de un componente de FIPEL
[0030] El dispositivo FIPEL preparado de acuerdo con esta forma de realizacion comprendfa un primer electrodo transparente de ITO, un segundo electrodo de oro y una capa compuesta dispuesta entre los dos electrodos. Los dos electrodos se imprimieron de una manera convencional, es decir, se aplicaron partfculas de escala nanometrica del material de electrodo. En primer lugar, se imprimio una tinta que contema oxido de indio y estano sobre un sustrato transparente hecho de policarbonato para producir el primer electrodo. Al primer electrodo se aplico la capa compuesta por medio de un metodo de impresion. Por ultimo, el segundo electrodo se formo en el proceso de impresion con una tinta que contiene partfculas de oro. Los ejemplos de las capas de electrodos tambien se pueden aplicar en el metodo convencional, es decir, ITO mediante pulverizacion catodica y oro por evaporacion termica.
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[0031] En concreto, se produjo una capa compuesta en base a un material de polfmero transparente dielectrico - aqm un derivado de policarbonato. En el material polfmero transparente se incorpora una sustancia electroluminescente:
[0032] Se produjo una mezcla de 17,5 % en peso del derivado de policarbonato (una mezcla de 149,0 g (0,65 moles) de bisfenol A (2,2-bis(4-hidroxifenilo)-propano y 107,9 g (0,35 mol) de 1,1-bis(4-hidroxifenilo) 3,3,5- trimetilciclohexano) y 82,5% en peso de una solucion de acuerdo con la siguiente tabla:
Componente
% en peso
Mesitileno (1,3,5-trimetilbenceno)
2,40
1 -Metoxi-2-propanol
34,95
1,2,4-Trimetilbenceno
10,75
Etilo-3-etoxipropion ato
33,35
Cumeno
0,10
Disolvente de nafta
18,45
[0033] A 90 % en peso de esta mezcla se anadieron 10 % en peso de una solucion del material electroluminiscente con agitacion (2,5 % en peso de iridio(III)tris(2-(4-tolil)piridinato-N,C2) en tolueno). Se aplico la tinta por serigraffa para la produccion de la capa compuesta. Se puede producir espesores de capa homogenas de aproximadamente 1 pm.
[0034] La Figura 3 muestra un producto de seguridad o de valor segun la invencion en una forma espedfica. El producto de seguridad o de valor 100 se implementa aqm como una tarjeta inteligente e incluye el elemento de seguridad electroluminescante pasivo 10 con un componente de FIPEL 20, como se describio a modo de ejemplo en la Figura 2 y/o puede disenarse espedficamente de acuerdo con la forma de realizacion anterior. El elemento de seguridad 10 tambien tiene una antena 40 en la que estan conectados los dos electrodos del dispositivo FIPEL 20. Con un lector 50 adecuado, la antena 40 se estimula y se induce la tension necesaria para el funcionamiento del componente FIPEL 20. De este modo, la capa compuesta electroluminescente del componente FIPEL 20 forma la capacidad y los electrodos como antena la capacitancia.
[0035] El area de emision del componente FIPEL 20 tiene adicionalmente enmascaramiento 60 para la estructuracion de la emision de luz, de modo que, a modo de ejemplo, la palabra OK tras la activacion del elemento de seguridad electroluminiscente 10 se muestra de modo brillante.
[0036] Las Figuras 4A a 4C ilustran tres representaciones parciales de las etapas del proceso de fabricacion de un elemento de seguridad. El primer electrodo 22 mostrado en la Figura 4A tiene un contorno abierto en forma anular con un devanado. De acuerdo con esta realizacion, el primer electrodo 22 forma al mismo tiempo un bucle de antena y con ello la inductancia.
[0037] En otras palabras, se puede omitir en este caso una antena separada. Los primeros electrodos 22 pueden estar hechos de ITO.
[0038] La capa compuesta electroluminiscente 30 se aplica posteriormente al primer electrodo 22, la cual consiste unicamente de una sola capa de matriz dielectrica, por ejemplo una matriz de PVC/PS con tinte electroluminiscente incrustado, por ejemplo IrPPy3 (Figura 4B).
[0039] Por ultimo, el segundo electrodo 24, por ejemplo de plata, se aplica a la capa de material compuesto 30 (Figura 4C). La estructura puede lograrse, por supuesto, tambien en el orden inverso, comenzando asf con el segundo electrodo 24a. En este caso, el electrodo 24 puede consistir por ejemplo de ITO y el electrodo 22 de plata.
[0040] Las Figuras 5A a 5C ilustran tambien en tres vistas parciales los pasos del proceso de fabricacion de un elemento de seguridad. La preparacion se realiza de forma analoga a la realizacion mostrada en el ejemplo de procedimiento de las Figuras 4A a 4C. Los dos electrodos 22, 24 forman aqm semi-drculos montados que resultan en una bobina con el numero de espiras 1. Los dos electrodos 22, 24 por lo tanto actuan de nuevo como una antena.
[0041] La Fig. 6 muestra un componente EL 20 de un elemento de seguridad en el que los electrodos 22, 24 tienen espiras ciegas adicionales 25. Estas espiras ciegas 25 aumentan la capacidad del circuito resonante y por lo tanto
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reducen con ello la inductancia necesaria para la realizacion de la frecuencia de resonancia y el acoplamiento optimal de energfa.
[0042] Las Figuras 7A y 7B muestran otro ejemplo de ejemplo de un componente EL 20 con un metodo de produccion aun mas simplificado. Aqm, el componente EL se produce en solo dos etapas de procedimiento 20: un primer paso de aplicacion del electrodo (Figura 7A) y una segunda etapa de aplicacion del material de la capa de material compuesto (Figura 7B). La capa de material compuesto electroluminiscente 30 de este modo no esta cubierta por los electrodos superior e inferior 22, 24, pero la capa de material compuesto 30 se aplica directamente a los electrodos 22, 24. Aqm, los extremos de los conductores de la antena anular 40 constituyen los electrodos 22, 24. Para ello, se requiere una pequena distancia de los electrodos 22, 24 entre 100 nm y 1000 nm. La capa de material compuesto 30 entre los electrodos 22, 24 forma con ello la capacidad del componente EL 20.
[0043] La Figura 8 muestra una continuacion de la forma de realizacion del componente 20 mostrada en la Figura 7B. Los dos electrodos 22, 24 tienen cada uno un contorno en forma dentada, disponiendose en forma entrelazada, do modo que se forme un paso estrecho se forma con el curso en forma de meandro. Una anchura del canal se encuentra entre 100 nm y 1000 nm. Como resultado, se agranda tanto la region luminosa como la capacidad necesaria con respecto a la forma de realizacion de la Figura 7B.
[0044] Para aumentar aun mas la energfa acoplada en el componente EL 20, se puede aplicar una antena amplificadora adicional 50 con dos superficies de electrodo 51 modificadas como electrodos (Figura 9). En el estado desplegado ilustrado, las dos superficies de contacto 51 de la antena amplificadora 50 un condensador. El dispositivo EL 20 incluye superficies de contacto complementarias en sus electrodos 22, 24. Despues del plegado, las superficies de contacto 51 de la antena amplificadora 50 se colocan en las superficies de contacto del componente EL 20 y asf proporcionan una conexion electrica de los componentes. Por medio de la antena amplificada 50 se puede lograr una iluminacion mas fuerte del elemento de seguridad o se puede realizar una distancia mayor desde aparato lector.
[0045] La Figura 10 muestra un billete de banco de 100 que tiene un elemento de seguridad pasivo en el que estan dispuestos la antena 40 y el componente EL 20 separados espacialmente en el sustrato. La antena 40 y los electrodos 22, 24 tienen superficies de contacto 51, 52 dispuestas complementariamente. La antena 40, los electrodos 22, 24 y superficies de contacto 51, 52 pueden ser creados en una etapa de fabricacion comun. El diseno geometrico de la antena 40 puede pues ser mucho mas independiente de la posicion del dispositivo EL 20 y por lo general se pueden realizar mas espiras de antena. El circuito del componente EL 20 solo se cierra mediante un plegado del billete de banco y se puede activar por la introduccion en un lector. En este caso, las superficies de contacto 5a, 52 permiten una conexion electrica de la antena 40 y el componente EL 20. De este modo se puede sustancialmente evitar una iluminacion no deseada y una posible degradacion del componente EL 20.

Claims (10)

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    Reivindicaciones
    1. Producto de seguridad o producto de valor (100), que tiene un elemento de seguridad electroluminiscente pasivo (10), que comprende un componente electroluminiscente inducido por campo (20)(componente EL), en el que dicho componente EL (20) contiene un componente electroluminiscente (30), que esta dispuesto entre dos electrodos (22, 24) y que comprende por lo menos un colorante electroluminiscente incrustado en un material dielectrico transparente, caracterizado porque la capa compuesta (30) consiste en una sola capa, que se une directamente a los electrodos (22, 24).
  2. 2. Producto de seguridad o producto valioso segun la reivindicacion 1, en el que el elemento de seguridad (10) comprende una antena (40), que esta incrustada en el producto de seguridad o producto valioso (100) y esta conectada de modo electricamente conductora a los electrodos (22, 24).
  3. 3. Producto de seguridad o producto valioso segun la reivindicacion 2, en el que una frecuencia de excitacion de la antena (40) se ajusta a una norma RFID.
  4. 4. Producto de seguridad o producto valioso segun la reivindicacion 2, en el que los electrodos (22, 24) son un componente integral de la antena (40).
  5. 5. Producto de seguridad o producto de valor segun la reivindicacion 1, en el que el colorante
    electroluminiscente es un compuesto organico o metalico organico.
  6. 6. Producto de seguridad o producto valioso segun la reivindicacion 5, en el que el colorante
    electroluminiscente comprende un intervalo HOMO/LUMO en el intervalo de 1,5 a 3,5 eV.
  7. 7. Producto de seguridad o producto valioso segun la reivindicacion 1, en el que el colorante
    electroluminiscente esta dispuesto en la capa compuesta (30) de acuerdo con un dibujo predefinible.
  8. 8. Producto de seguridad o producto valioso segun la reivindicacion 1, en el que una region emisora de luz del componente EL (20) esta cubierta por una capa de enmascaramiento estructurada (60).
  9. 9. Producto de seguridad o producto valioso segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el componente EL (20) es un componente FIPEL.
  10. 10. Metodo para producir un producto de seguridad o producto de valor (100) que tiene un elemento de seguridad electroluminiscente pasivo (10) que comprende un componente electroluminiscente inducido en campo (20)(componente EL), en el que dicho componente EL (20) contiene un componente electroluminiscente (30), que esta comprendido entre dos electrodos (22, 24) y que comprende al menos un colorante electroluminiscente embebido en un material dielectrico transparente, y en el que la capa compuesta (30) consiste solamente en una sola capa, en donde dicho componente El (20) esta dispuesto mediante un procedimiento de impresion, caracterizado porque la capa compuesta se une directamente a los electrodos.
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