[发明专利]光致发光铁掺杂的锡酸钡材料、安全墨组合物及其安全特征

说明书

本发明提供吸收紫外(UV)线且展现强的近红外(NIR)发光的光致发光铁掺杂的锡酸钡材料。此类材料与已知的BaSnO₃和铁掺杂的锡酸钡材料相比展现增加的积分光致发光强度，因此它们特别适用于具有改善的防伪性的光致发光安全墨组合物和透明的隐性安全特征的生产，它们可用于保护文档和物品以防伪造和违法复制。

技术领域

本发明涉及安全特征以及它们在保护文档和物品以防伪造和违法复制方面的用途的领域。特别地，本发明涉及吸收紫外(UV)线且展现强的近红外(NIR)发光的光致发光锡酸钡材料的领域。此类材料特别适用于具有改善的防伪性的安全墨组合物和隐性(covert)安全特征的生产。

背景技术

随着彩色复印件和印刷品的品质的持续改善以及试图保护不具有可复制的效果以防伪造、篡改或违法复制的安全文档例如纸币、有价文档或卡、交通票或卡、税贴纸(taxbanderols)和产品标签，常规实践为在这些文档中引入各种安全手段。安全手段的典型实例包括包含光学可变颜料、磁性或可磁化薄膜干涉颜料、干涉涂覆颗粒、热致变色颜料、光致变色颜料，发光、红外线吸收、紫外线吸收或磁性化合物的防伪安全线，窗，纤维，乩板(planchettes)，箔，贴标，全息图，水印，安全墨。

光致发光材料在安全文档印刷领域中的使用在本领域中是已知的：参见例如R.L:van Renesse的Optical Document Security(光学安全文档)，第三版，2005年，第98-102页。光致发光材料是能够在用外部电磁辐射激发时发射在红外(IR)、可见(VIS)和/或紫外(UV)光谱中的可检测量的辐射线的材料。

典型地，用于生产有价或安全文档领域中的安全特征的光致发光材料在UV光谱范围中吸收且在VIS光谱范围中发射。这种行为通过一旦暴露于UV辐射则在VIS光谱范围中发射的无机和有机材料二者来展现。因而，安全特征是通过使用UV灯且用裸眼观察发光可检测的。

大的斯托克斯位移材料在UV光谱范围中吸收但不在VIS光谱范围中吸收，并在NIR或IR光谱范围中发射，因此需要用于诱导和检测其发光的特殊设备，这些材料已被发现特别可用于隐性安全特征的生产，即无法通过肉眼鉴定、但是取决于检测或读取设备，例如电子鉴定仪器用于其鉴定的安全特征的生产。

Mizoguchi等人描述了具有大的斯托克斯位移的NIR发光锡酸钡(J.Am.Chem.Soc.2004,126,9796)。Mizoguchi等人描述的锡酸钡(BaSnO₃)在380nm激发时，展现出中心在905nm处的宽的发光，但不展现在VIS光谱范围中的发光。Ba_1-xSr_xSnO₃系列也描述了发光发射。观察到NIR发射峰的强度随着锶含量的增加而降低，因此BaSnO₃展现出最强的发射强度。

包含在UV线照射时在NIR或IR光谱范围内发射的光致发光材料的隐性安全特征的鉴定技术在检测相对不复杂的伪造和假冒产品方面非常有效。然而，具有适当资源和仪器的个人可能能够对鉴定系统进行逆向设计和/或采用光谱测定技术以确定一些光致发光材料的组分。光致发光材料可能随后被复制并应用于不是真品的文件或物品，从而危害由特定光致发光材料可提供的鉴定益处。因此，尽管已经开发了在UV光谱范围内吸收并在IR光谱范围内发射的光致发光材料以生产高安全性的隐性安全特征，但是仍期望进一步开发光致发光材料，这可使伪造和假冒活动更加困难，和/或可证明有利于鉴定特别感兴趣的物品和文档。