專利名稱：安全文檔電路的制作方法
安全文檔電路
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及安全設(shè)備，并且特別涉及公共識別安全設(shè)備，其用于防御復(fù)制和偽造如安全文檔的物品，包括鈔票、旅行支票、債券共享證書、ID卡、護照、安全通行證、票、印花稅票、真實性證書和安全標簽。相關(guān)技術(shù)的說明一直存在對保護安全或有價文檔免受偽造和未授權(quán)再現(xiàn)的興趣。這優(yōu)選地通過使用公共識別安全特征(即可以在沒有額外幫助的情況下容易地確定的安全特征)完成。公知的一類公共安全特征是水印。這些通常 在發(fā)射的光中可以容易地識別，并且顯示預(yù)定的圖形或數(shù)值。公共安全特征/設(shè)備的另一個例子是公共安全線。所述線通常由塑料材料制造，并且在紙張制造期間插入到紙張中。這些線通常非常細，并且當在發(fā)射的光中觀察安全文檔時可見為黑線。此外，已知金屬化安全帶或線，它們通常提供有全息圖，所述全息圖從不同的視角顯示不同的視覺印象，如彩色效果或信息。通常，至少一部分安全線安排在安全文檔的表面上，使得它容易地可見。很多上面列出的安全特征以前是偽造者的障礙，但是今天更容易復(fù)制。因此，需要通過已知偽造技術(shù)難以復(fù)制的可供選擇的公共安全特征。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明建立在電致變色(eIectronchromic)顯示器(EC-顯示器)的新的、有有益使用的理解上，該使用提供如下所述的許多優(yōu)點。本發(fā)明涉及例如使用電磁場可影響電磁元件作為安全特征。作為電氣化學(xué)還原(reduction)和/或氧化反應(yīng)的結(jié)果，電致變色材料展示顏色變化或光強度變化。電致變色材料可以作為固體出現(xiàn)，或者作為分子、中性或離子核素(species)存在于電解液中。這些材料已經(jīng)用于電致變色單元的創(chuàng)造，其中電荷的通過導(dǎo)致材料中顏色的變化。電致變色顯示器或電致變色單元在不同種類的電致變色設(shè)備中使用，并且可以區(qū)別這些設(shè)備的兩個主要類別。兩個類別主要在電致變色單元的元素的排列上相互不同。第一類電致變色設(shè)備利用夾層(sandwich)結(jié)構(gòu)，并且用于這樣的應(yīng)用中，如汽車窗戶、建筑物窗戶、太陽鏡、大廣告牌、具有可變反射系數(shù)的鏡子、遮陽篷頂?shù)取Ｔ谶@類電致變色設(shè)備中，連續(xù)的電致變色材料和電解液層(以及其它層，如離子存儲材料)被限制在兩個電極之間，所述電極完全覆蓋電致變色材料和電解液層。對要使用的電致變色設(shè)備，至少所述電極之一必須是透明的以讓光通過設(shè)備。這個要求通過使用電極材料(如銦摻雜錫氧化物(ITO)、二氧化錫或氟摻雜二氧化錫)滿足。這些應(yīng)用中使用的電致變色材料不同，但是通?；谥亟饘傺趸?，如WO3或?qū)щ娋酆衔锶缇郾桨?polyaniline)或聚卩比咯(polypyrrole)。導(dǎo)電電致變色聚合物聚(3,4-亞乙基二氧噻吩，
3,4-ethylendioxythiophene) (PEDOT)已經(jīng)吸引了很多研究，并且已經(jīng)實現(xiàn)并入該集合體的夾層設(shè)備。第二類電致變色設(shè)備旨在提供用于在柔軟的支持物(support)上的實現(xiàn)電可更新顯示器。美國專利6587250描述這樣的顯示器，包括電子傳導(dǎo)材料、電致變色材料、兩個電極和固化電解液。該顯示器允許經(jīng)由電解液對電致變色材料尋址，使得電極結(jié)構(gòu)不受以下要求的限制，所述要求是為了出現(xiàn)電致變色效果，提供電壓的電極應(yīng)該與電致變色材料直接電接觸。如何設(shè)計和制造這類電致變色顯示器以及合適的材料的更詳細示例可以在美國專利6587 250、美國專利6 642 069以及美國專利申請10/505 573中找到，在此通過引用合并它們。根據(jù)其第一方面，本發(fā)明涉及包含天線、整流器和EC顯示器的安全文檔電路，其中安排所述天線從外部源接收電磁(EM)輻射，并且將它轉(zhuǎn)換為電能。安排所述整流器從所 述天線接收電能，并且將所述能量轉(zhuǎn)換為整流電流。安排所述電致變色顯示器從所述整流器接收整流電流，并且響應(yīng)于所述整流電流改變它的電致變色狀態(tài)，以便指示例如安全文檔的真實性。使用EC顯示器是有好處的，因為可以給予其幾乎任何或者至少多種二維形狀，廉價地產(chǎn)生，通常環(huán)境友好地、并且可能使用傳統(tǒng)制造工藝(如印刷技術(shù)和例如滾動印刷)制造。通過傳統(tǒng)印刷技術(shù)，如絲網(wǎng)印刷、凹板印刷、膠印、噴墨印刷和苯胺印刷，或者如在“Modern Coating and Drying Technology” (1992), eds E D Cohen 和 E B Gutoff, VCHPublishers Inc, New York, NY, USA中說明的淋涂(coating)技術(shù),如刮涂法、刮墨刀淋涂(doctor blade coating)、擠壓涂敷(extrusioncoating)和幕式淋涂(curtain coating),不同組件可以沉積在支持物上。在使用導(dǎo)電聚合物作為電子傳導(dǎo)材料的本發(fā)明的那些實施例中，也可以通過如電聚合、UV聚合、熱聚合和化學(xué)聚合的方法，通過在原處聚合沉積該材料。作為用于成圖或形成組件的這些添加技術(shù)的替換，也可能使用減去(subtractive)方法，如通過化學(xué)或氣體蝕刻、通過如刮、刻、擦或磨的機械手段、或者通過任何其它本領(lǐng)域中已知的減去方法的材料的局部破壞。根據(jù)其第二方面，本發(fā)明涉及安全文檔，它包含如上所述的安全文檔電路。換句話說，安全文檔電路集成在安全文檔中或安全文檔上，使得安全文檔的真實性可以通過使用電磁場(EM-field)驗證。電磁場激活EC顯示器，使得其顏色改變。優(yōu)選地安排EC顯示器，使得當在反射和/或透射中觀察安全文檔時，顏色的變化可以視覺地檢測?？梢越?jīng)由多種方法在安全文檔上或安全文檔中提供安全文檔電路。例如可以依靠印刷或附著(adhesion)在安全文檔上直接提供電路。替代地，電路首先安排在載體上，該載體隨后集成到安全設(shè)備中。安全設(shè)備隨后集成到安全文檔中或安全文檔上。關(guān)于本發(fā)明的第四個方面將更詳細地說明這個可供選擇的方法。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，安全文檔電路集成到基于紙和/或塑料的安全文檔基底上或安全文檔基底中?；蛘撸梢栽诎踩臋n的孔(aperture)提供安全文檔電路的顯示器。根據(jù)一個實施例，提供覆蓋安全文檔電路的保護層。優(yōu)選地，保護層由耐用的材料制造，并且甚至更優(yōu)選的保護層由耐用、透明的材料(如塑料薄片或印刷的清漆層)制造。清漆的印刷是有好處的，因為它便利在安全文檔上局部地應(yīng)用保護層。
根據(jù)其第三個方面，本發(fā)明涉及安全設(shè)備，安排該安全設(shè)備以集成到安全文檔中。安全設(shè)備包含其上安排安全文檔電路的安全設(shè)備層或載體。這是有好處的，因為當在安全設(shè)備層上已經(jīng)安排電路的組件互相電接觸時，它便利在安全文檔中或安全文檔上的電路集成。有好處的是，安全設(shè)備是自包的，因為這使能夠方便地集成安全文檔電路到安全文檔中或安全文檔上。根據(jù)安全設(shè)備層由基于紙和/或塑料的材料制造的一個示例，材料優(yōu)選地從以下的組選擇，該組包含聚對苯二甲酸乙二醇酯；聚萘二羧酸乙二醇酯；聚乙烯；聚偏二氟乙烯，聚丙烯；紙；涂料紙，如涂覆有樹脂、聚乙烯或聚丙烯；紙薄片；紙板；波紋紙板；玻璃和聚碳酸酯。這些材料也可以構(gòu)成用于安全文檔基底的基礎(chǔ)。有利的是，安排安全設(shè)備使得它可以使用已知的用于插入金屬薄片、線等的技術(shù)，集成或插入到安全設(shè)備中或安全設(shè)備上。安全設(shè)備層應(yīng)該優(yōu)選地具有適合的性質(zhì)，如足夠高的熔點和抗扯強度，以便便利使用傳統(tǒng)的紙?zhí)幚矸椒ǖ陌踩O(shè)備的集成。根據(jù)一個例子，在寬的帶上提供電路，該帶插入或應(yīng)用到安全文檔基底?？蛇x地，安排帶或安全設(shè)備層，使得EC顯示器位于安全文檔基底的縫隙或窗口中。適合的技術(shù)在EP059056、W00039391和W09308327中進一步描述。根據(jù)另一個例子，安全設(shè)備層是安全線，該安全線全部或部分地插入到安全文檔基底?；蛘?，安全設(shè)備層是應(yīng)用到安全文檔基底的表面上的金屬薄片或條紋。根據(jù)一個實施例，優(yōu)選地在連續(xù)的拉長的安全設(shè)備層上順序地安排若干安全文檔電路，該安全設(shè)備層基底可選地纏繞在例如卷軸上，使得便利例如包含安全文檔電路的安全文檔的大規(guī)模生產(chǎn)。根據(jù)更進一步的實施例，在安全設(shè)備層上以這樣的間隔安排安全文檔電路，使得至少兩個電路可以集成到計劃的安全文檔中或安全文檔上。這是有利的，因為它增加安全安排的冗余。根據(jù)另外的實施例，安全文檔電路沿安全設(shè)備層等間隔。替代地，安全文檔電路可以沿安全設(shè)備層以不規(guī)則的間隔安排。根據(jù)其第四個方面，本發(fā)明涉及使安全設(shè)備如上所述安排的方法。安全文檔的產(chǎn)生優(yōu)選地包含以下步驟提供第一和第二安全設(shè)備層；在所述第一安全設(shè)備層上安排導(dǎo)電材料的天線；在所述第一和第二安全設(shè)備層的任何一個上安排導(dǎo)電材料的整流器；在所述第一和第二安全設(shè)備層的任何一個上安排電致變色顯示器；在至少所述第一安全設(shè)備層上安排導(dǎo)電材料的電導(dǎo)體，以及附接所述第一安全設(shè)備層到所述第二安全設(shè)備層，使得至少所述第一和第二層已經(jīng)互相附接之后，所述整流器電連接到所述天線和所述電致變色顯示器。根據(jù)一個實施例，依靠如附著或印刷的添加方法，在安全設(shè)備層上安排所述天線、整流器、電導(dǎo)體和/或電致變色顯示器。根據(jù)一個實施例，依靠如蝕刻或刮擦的減去方法，在安全設(shè)備層上安排所述天線、整流器、電導(dǎo)體和/或電致變色顯示器。根據(jù)一個實施例，依靠添加和減去方法的組合，在安全設(shè)備層上安排所述天線、整流器、電導(dǎo)體和電致變色顯示器中的至少一個。例如，使用至少一個基本連續(xù)的導(dǎo)電材料層提供所述安全文檔層之一，其中所述天線、整流器、電導(dǎo)體和/或電致變色顯示器的至少一部分通過根據(jù)預(yù)定模式移除部分所述連續(xù)層?？蛇x地，包含在所述安全設(shè)備層之一中的傳導(dǎo)層可以噴涂防腐蝕層，優(yōu)選地以便避免傳導(dǎo)層的腐蝕。因此，可以在傳導(dǎo)層的頂部應(yīng)用包含例如鋁的抗氧化層，以便阻止其氧化。根據(jù)一個實施例，所述天線、整流器、電導(dǎo)體和/或電致變色顯示器中的一個或更多在所述第一安全設(shè)備層上形成，并且其它組件在所述第二安全設(shè)備層上形成。其后，兩個安全設(shè)備層互相附接，使得安排第一安全設(shè)備層的至少一個組件與第二安全設(shè)備層上安排的至少一個組件互相電連接?？蛇x地，可以在所述安全設(shè)備層之一上提供附著層。其后，通過互相接觸，所述第一和第二安全設(shè)備層互相附接。通過施加到所述層的壓力和熱量，可以便利各層的附著。替代地，所有組件在所述第一安全設(shè)備層上形成，并且可選地由如薄片或清漆的保護層覆蓋，該保護層與所述安全文檔相比具有與所描述的相同的性質(zhì)。根據(jù)其第五個方面，本發(fā)明涉及制造安全紙的方法，其中在連續(xù)的造紙工藝期間，將如上所述的安全設(shè)備合并到紙中以產(chǎn)生這樣的紙，從該紙可以得到多張基本相同的紙，印刷該紙時，形成基本相同的安全文檔，如鈔票或真實性證書。安全文檔電路本質(zhì)上，本發(fā)明提供安全文檔電路，可以使用任何有用的EM輻射源激活該安全文檔電路或相互作用，該EM輻射源能夠發(fā)射適合的EM場，即這樣的EM場，優(yōu)選地在希望的時間周期內(nèi)，可以接收該EM場并且轉(zhuǎn)換為足夠強的電流以便影響EC顯示器。因此，安全文檔的驗證不需要特別制造的驗證單元。提供有所述安全設(shè)備電路的安全文檔例如可以使用適合的公共或家庭的EM輻射源(如發(fā)送DECT (數(shù)字增強無繩通信)基站或者甚至運行的微波爐)驗證；其中已經(jīng)安排了安全文檔。此外，手持設(shè)備可以用作EM輻射源，并且優(yōu)選地是手持無線設(shè)備，如移動電話或PDA (個人數(shù)字助理)。在上下文中，手持設(shè)備是這樣的事物，當拿在用戶手中時，設(shè)計其工作而沒有單獨的支持物。在上下文中，無線設(shè)備是依靠發(fā)射的輻射通信的設(shè)備，該輻射是例如在空氣中傳播。EM輻射源的另外的示例包括例如來自主設(shè)備的泄露場。與上述設(shè)備相比，這些通常發(fā)射較弱的EM場，因此當使用這樣的設(shè)備時，通常將花更長的時間直到顯示器被改變。顯示器的開關(guān)、改變或顏色變化典型地是漸進的過程，該過程依賴于施加到顯示器的電壓，并且更具體地依賴于顯示器的電化學(xué)反應(yīng)的速度。換句話說，接收的EM場越強，顯示器開關(guān)或改變顏色越快。因此，對本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯然的是安全文檔電路的天線應(yīng)該優(yōu)選地、但不必須適配計劃的EM輻射源，以便盡可能多地轉(zhuǎn)換接收的EM輻射。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，安排安全文檔電路天線或能量收獲天線，以接收由移動電話通信系統(tǒng)或DECT電話系統(tǒng)或其它EM場通信系統(tǒng)使用的頻帶，例如由2nd或代移 動電話通信系統(tǒng)使用的頻帶。例如可以安排天線接收大約800MHz到大約1900MHz范圍內(nèi)的頻率。也可以設(shè)計天線用于接收在另一個頻帶的EM輻射，如大約40Hz到大約70Hz之間，并且優(yōu)選地大約是50和/或大約60Hz，即通常用于主設(shè)備的頻率。存在很多其它可能的頻率范圍，如大約450MHz (NMT)，以及用于CDMA、WLAN和WIFI的不同頻率范圍，以及大約I到5GHz之間的頻率范圍，例如從大約2GHz到大約3GHz，優(yōu)選地大約2. 4GHz或大約3. IGHz0
可選地，EM輻射源可以安排在激活單元內(nèi)，優(yōu)選地具有平的上表面和具有用于與壁上插座連接的繩，該壁上插座用于EM輻射源的供電。當要鑒別安全文檔時，將它放在激活單元附近，并且優(yōu)選地與激活單元的平的上表面接觸。根據(jù)一個具體示例，使用這樣的激活單元，它具有平的上表面，并且包含印刷在平面電路板上的天線。電路板天線的發(fā)射頻率優(yōu)選地為安排在安全文檔上的天線優(yōu)化。此外，激活單元的表面面積優(yōu)選地具有與安全文檔相同的面積，并且激活單元優(yōu)選地小于IOcm高，更優(yōu)選的是小于5cm高，最優(yōu)選的是小于3cm高。此外，優(yōu)選地安排激活單元放置在桌子等上。對于大多數(shù)天線設(shè)計，存在預(yù)定的頻率間隔，在該頻率間隔中EM源和天線之間的能量傳遞最有效。然而，能量通常也可以在其它頻率傳遞，雖然效率較低。換句話說，當使用相同的天線時，可以使用大約40Hz和大約2000Hz之間的頻率用于顯示器的激活。為了 EM顯示器接收到盡可能多的能量，天線和能量源優(yōu)選地互相保持在短距離之內(nèi)。換句話說，當為了高頻輻射源(如2nd*3riR移動電 話頻率)使用設(shè)計天線時，經(jīng)典的遠場條件通常將不適用于天線，因為天線保持在天線的近場或極端近場內(nèi)。有利的是，設(shè)計安全文檔電路，使得顯示器只受這樣的輻射源的影響，該輻射源位于安全文檔附近，或者距離安全文檔在IOcm內(nèi)，或者優(yōu)選地在5cm內(nèi)，或者更優(yōu)選地在Icm內(nèi)，使得顯示器不會無意地受到背景輻射或背景噪聲的影響。根據(jù)一個實施例，安排天線為半波長偶極子天線。有利的是，這對應(yīng)于對于制造直接了當?shù)脑O(shè)計。根據(jù)另一個實施例，安排天線為半波長折疊偶極子天線。這是有好處的，因為這便利以更受約束的方式安排天線。如本領(lǐng)域中已知的，偶極子天線可以以不同的方式折疊。天線可以例如以平角折疊，例如以彎曲的形狀。根據(jù)一個示例，給予天線彎曲的形狀或方波的形狀，具有恒定或變化的幅度?？蛇x地，一個或若干天線折疊可以是鈍的、尖銳的或圓的。根據(jù)一個示例，部分或全部安排天線，使得它形成一個或幾個字，優(yōu)選地草書寫的，使得至少天線的一大部分由連續(xù)的材料構(gòu)成。換句話說，天線可以成形為簽字、連合活字或任何視覺可識別的設(shè)計，該設(shè)計優(yōu)選地由一片連續(xù)的傳導(dǎo)材料制造。發(fā)明者已經(jīng)明白可以使用任何整流裝置，該整流裝置在EM輻射源的頻率范圍內(nèi)給出調(diào)整電流的凈貢獻，并且該整流裝置電流在希望的時間范圍內(nèi)(10秒內(nèi)以及優(yōu)選地5秒內(nèi)，以及更優(yōu)選地I秒內(nèi))，足夠改變EC顯示器。作為示例，可以使用一個或幾個有機二極管或無機二極管，使得例如實現(xiàn)半波或全波整流。根據(jù)一個例子，使用倍壓器電路作為整流裝置。根據(jù)一個實施例，電致變色設(shè)備是動態(tài)的，并且在移除或關(guān)閉能量源至少10秒之后已經(jīng)回復(fù)到它的初始狀態(tài)。有利的是整流器很薄，在100微米以下，優(yōu)選地在10到30微米的范圍內(nèi)，使得它能夠容易地與薄的安全文檔如鈔票集成。假如接收的EM輻射具有合適的頻率范圍，則可以使用一個或幾個印刷的有機半導(dǎo)體二極管，例如如由Soeren Steudel等人在“50MHzrectifier based on an organic diode，，，NaturePublishing Group 24, vol 4, 2005 年 8月中描述的那樣構(gòu)成該二極管。替代地，可以使用芯片類型整流器，該整流器可以通過粘合附接到安全文檔或安全設(shè)備層。根據(jù)一個實施例，安排所述電路為薄層，該薄層順序地安排在公共平面中。這是有利的，因為它便利安全文檔電路安排在薄安全文檔(如鈔票)中或薄安全文檔上。優(yōu)選地，整流器與所述天線和所述EC顯示器串行安排。根據(jù)一個實施例，至少一部分將所述整流器連接到所述EC顯示器和所述天線的電導(dǎo)體由有機材料構(gòu)成，并且優(yōu)選地由可印刷的有機材料(如導(dǎo)電聚合物)構(gòu)成。根據(jù)一個示例，電導(dǎo)體的第一部分由金屬制造，以及導(dǎo)體的第二部分由導(dǎo)電有機材料制造，例如，將整流器連接到天線的電導(dǎo)體由導(dǎo)電無機材料制造，以及安排將整流器連接到EC顯示器的電導(dǎo)體是導(dǎo)電聚合物。替代地，將連接整流器連接到顯示器的電導(dǎo)體的一部分由金屬制造，而另一部分由導(dǎo)電有機材料制造。根據(jù)一個示例，印刷一個或更多電路組件。根據(jù)一個實施例，在反射和/或不透明層上安排顯示器，以便增強顯示器的可見性。根據(jù)一個實施例，該層優(yōu)選地具有無光(matt)白色，替代地，該層具有反射表面。有利的是，所述層是將顯示器連接到整流器和天線的電導(dǎo)體的一部分，優(yōu)選地是金屬導(dǎo)體。 根據(jù)一個實施例，EC顯不器包含-至少一個電致變色元件，包含⑴至少一種材料，該材料至少在一種氧化狀態(tài)導(dǎo)電，以及(ii)至少一種電致變色材料，其中所述材料⑴和(ii)可以相同或不同，-與所述電致變色元件具有離子接觸的固化電解液層，-導(dǎo)電材料的至少一個背面部分，與所述電致變色元件在空間上分離，并且與所述電解液電接觸，以及-用于提供跨越所述電解液的電壓差的裝置。通過調(diào)整跨越所述電解液的電壓差，可以控制改變所述電致變色元件的顏色的電化學(xué)反應(yīng)。優(yōu)選地，所述背面部分包含電化學(xué)活性材料，使得在所述電致變色元件和所述背面部分之間施加電壓差時，開始氧化還原反應(yīng)。因此，所述電致變色材料被氧化，而所述背面部分被還原，或者相反。在一些實施例中，電解液是連續(xù)層的形式，背面層和電致變色層連接到該連續(xù)層，導(dǎo)致動態(tài)設(shè)備，在該動態(tài)設(shè)備中，所述電壓差的建立導(dǎo)致顏色變化，該顏色變化在移除電壓時反轉(zhuǎn)。在本發(fā)明的其它實施例中，提供這樣的電致變色顯示器，在該電致變色顯示器中，導(dǎo)電材料的三個空間分離的部分由連續(xù)的電解液互相離子連接，其中安排至少所述中間部分是電致變色材料。然后這個設(shè)備中離子的傳導(dǎo)中斷，使得施加跨越電解液的電壓導(dǎo)致還原和氧化反應(yīng)，該還原和氧化反應(yīng)在移除電壓時不反轉(zhuǎn)。因此，顯示器的這樣的實施例的這些加速器似的性質(zhì)使各狀態(tài)之間的雙穩(wěn)切換可能。在本發(fā)明的實施例中，提供電致變色顯示器，其中電致變色顯示器包含至少一種其它電致變色材料，或者其中背面包含電致變色材料以補充電致變色元件中的所述電致變色材料。這使可能使用多于一種顏色實現(xiàn)顯示器，例如一種顏色產(chǎn)生的氧化反應(yīng)以及一種顏色產(chǎn)生的還原反應(yīng)在顯示器的不同位置同時發(fā)生。作為另一示例，可以設(shè)計這樣的氧化還原反應(yīng)，該反應(yīng)在相同的位置但是不同的施加電壓處引起不同顏色。在固化電解液內(nèi)或在電致變色元件內(nèi)可以提供這個更進一步的電致變色材料，然后該固化電解液或電致變色元件例如包含電致變色氧化還原對。在本發(fā)明的一些優(yōu)選實施例中，導(dǎo)致電致變色元件中顏色變化的電場以動態(tài)方式產(chǎn)生，使得可以實現(xiàn)具有動畫或時間分離(time separated)效果的顯示器。根據(jù)一個實施例，這由給電致變色材料形成圖案(pattern)來實現(xiàn),其中優(yōu)選地在兩個電致變色部分之間安排窄的不導(dǎo)電部分?？蛇x地，在所述電致變色元件的兩個電致變色部分之間安排不導(dǎo)電部分，使得相對于所述背面部分形成外部電致變色部分，該外部電致變色部分至少部分包含內(nèi)部電致變色部分。安排電解液使得它將所述外部和內(nèi)部電致變色部分離子連接到所述背面部分。所述內(nèi)部和外部電致變色部分有利地施加到相同的電勢。當跨越所述電解液施加適合的電壓或電勢差時，外部電致變色部分在所述內(nèi)部電致變色部分之前反應(yīng)。換句話說，實現(xiàn)了時間分離的視覺效果。仍然換句話說，顯示器的第一部分與顯示器的另一部分相比以更高的速率切換，安排該顯示器的另一部分與所述顯示器的第一部分空間分離?？蛇x地，可以使用多于一個獨立尋址的背面部分，并且這些可以以剪裁的方式定位，以便在顯示器中創(chuàng)建動畫元件。不同和變化的電勢可以施加到這些元件，引起電解液中可變的電場，通過其可以控制動畫效果?？梢詫崿F(xiàn)這些動畫效果而不需要可單獨尋址的像 素或段。根據(jù)另一實施例，安排包含EC顯示器的自控制電路，使得空間上互相分離的不同顯示器元件以時間分離的方式自動切換。關(guān)于這個發(fā)明，“自控制”電路意味著電路展現(xiàn)動畫或時間分離效果而不需要任何變化的控制電勢。換句話說，當足夠高的電勢差施加到電路時，在一個時間切換一個EC顯示器元件，使得預(yù)定的時間段之后，第一顯示器元件已經(jīng)比電路的其它(各)顯示器元件切換到更大程度。根據(jù)一個示例，電致變色顯示器包含電致變色和電化學(xué)活性材料的第一部分；電致變色和電化學(xué)活性材料的第二部分；該第一和第二部分互相電分離；電致變色和電化學(xué)活性材料的背面部分，該背面部分與所述第一和第二部分都電分離。此外，電解液層將所述背面部分與所述第一和第二部分都離子連接；其中在所述背面部分和所述第二部分的超過一側(cè)上的所述第二部分之間，空間上安排所述第一部分，使得所述第一部分包含所述第二部分。上面的安排是有利的，因為與電致變色材料的所述第二部分的切換相比，它允許電致變色材料的所述第一部分的時間分離的切換。換句話說，與所述第二部分相比，所述第一部分最初和在相同的時間間隔期間切換到更大程度。根據(jù)第二示例，電致變色顯示器包含第一像素和第二像素，每個像素具有互相電分離的電致變色層和背面層、以及固化電解液，該電解液將所述電致變色層和所述背面層離子連接。所述第一像素和所述第二像素的背面層分別電連接到第一柵極電極和第二柵極電極，并且所述第一像素的電致變色層將第一源極電極電連接到第一漏極電極，而所述第二像素的電致變色層將第二源極電極電連接到第二漏極電極。此外，每個像素包含電化學(xué)活性材料的切換部分，其電安排在所述源極電極和所述漏極電極之間，該切換部分與所述固化電解液直接離子接觸。此外，在第一接觸部分和第二接觸部分之間安排阻抗裝置，并且電連接到第一接觸部分和第二接觸部分。所述第一漏極電極連接到所述第二柵極電極；并且所述第一漏極電極和第二柵極電極都連接到所述阻抗裝置的所述第一接觸部分。此外，安排所述第一像素的所述源極和柵極電極，以接收和維持第一電勢差；安排所述第二像素的所述源極電極和所述阻抗裝置的所述第二接觸部分，以接收和維持第二電勢差。換句話說，上面電路背后的基本原理是安排所述第一和第二像素，使得所述第一像素的電化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致跨越所述第二像素的電解液的電勢差的增大，該增大導(dǎo)致所述第二像素的增強的電化學(xué)反應(yīng)。因此，在所述顯示器的初始狀態(tài)，與所述第二像素電化學(xué)反應(yīng)速度相比，所述第一像素以更高的速度電化學(xué)反應(yīng)。在隨后的階段，當跨越所述第二像素的電解液的電壓差充分增 大時，所述第二像素的電化學(xué)反應(yīng)速度與所述初始狀態(tài)相比大得多。隨后，所述第一和第二像素完全反應(yīng)，所述第一和第二像素的所述漏極和源極電極之間的電勢差分別基本相等，并且像素通常反應(yīng)到基本相同的數(shù)量。當所述第一像素的所述漏極和源極電極之間的阻抗增大時，通過利用分壓的原理可以提供上面的基本原理，該分壓用于實現(xiàn)跨越第二像素的電解液的希望的電勢提高。因此，根據(jù)一個示例，選擇所述電化學(xué)材料、所述阻抗裝置和所述電壓差，使得在所述第一和第二像素的初始狀態(tài)，與跨越所述阻抗裝置相比，像素的源極和漏極電極之間的電勢下降更低，并且使得所述電化學(xué)活性材料的電化學(xué)反應(yīng)時，所述切換部分的阻抗增大。上面的實施例是有利的，因為它允許所述第一像素和所述第二像素的時間分離的切換。根據(jù)一個示例在所述第一切換部分的非活性狀態(tài)，所述第一電致變色層與所述第二電致變色層相比，以更高的速度電化學(xué)反應(yīng)；并且電化學(xué)反應(yīng)改變顏色并且增大所述第一切換部分的阻抗，使得所述第二柵極電極和所述第二源極電極之間的電荷載體的流量增大。當阻抗的增大足夠高時，所述第二像素的切換部分進入活性狀態(tài)，其中所述第二電致變色材料以高得多的速度電化學(xué)反應(yīng)，該電化學(xué)反應(yīng)改變所述第二電致變色材料的顏色。定義電化學(xué)活性根據(jù)本發(fā)明，“電化學(xué)活性”元件是一片包含具有導(dǎo)電性的有機材料的材料，通過改變所述有機材料的氧化還原狀態(tài)可以電化學(xué)改變該材料。電化學(xué)活性元件通常與電解液離子接觸，并且電化學(xué)活性元件可以進而與由相同或不同材料構(gòu)成的電極集成。電致變色元件關(guān)于本發(fā)明的“電致變色元件”是連續(xù)的幾何體，它可以加工為不同形狀，并且由一種材料或各材料的組合構(gòu)成。(各)材料可以是有機的或無機的，分子的或聚合的。這樣的電致變色元件，不管它是由一種材料構(gòu)成，還是多于一種材料的全體，兼有下面的性質(zhì)至少一種材料在至少一種氧化狀態(tài)導(dǎo)電，并且至少一種材料是電致變色，即作為材料內(nèi)的電化學(xué)氧化還原反應(yīng)的結(jié)果展現(xiàn)顏色變化?？蛇x地，電致變色元件可以包含電化學(xué)活性材料。電致變色顯示器關(guān)于本發(fā)明的“電致變色顯示器”是包含至少一種電致變色元件的設(shè)備，安排該設(shè)備使得電致變色元件的顏色變化在反射和/或發(fā)射中視覺上可檢測。固化電解液對于本發(fā)明的目的，“固化電解液”意味著電解液，該電解液在使用它的溫度足夠堅硬，使得其中的大塊中的粒子/薄片由于電解液的粘性/剛性基本固定不動，以及使得它不流動和泄漏。在優(yōu)選的情況下，這樣的電解液具有合適的流變學(xué)性質(zhì)，從而允許例如通過傳統(tǒng)的印刷方法，在完整的薄片中或圖案中的支持物上迅速應(yīng)用這種材料。沉積之后，在溶劑蒸發(fā)時或因為化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)，電解液配方應(yīng)該固化，該化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)由額外的化學(xué)反應(yīng)物或由物理作用導(dǎo)致，如由紫外線照射、紅外線或微波輻射、冷卻或任何其它這樣作用。固化電解液優(yōu)選地包括水的或包含凝膠體的有機溶劑，如白明膠或聚合凝膠體。然而，固體聚合電解液也考慮，并且落入本發(fā)明的范圍。此外，該定義也包含液態(tài)電解液溶液，該液態(tài)電解液溶液浸透或以任何其它方式由合適的基體材料(如紙、織物或多孔聚合物)保留。在本發(fā)明的一些實施例中，該材料事實上是其上安排電致變色設(shè)備的支持物，使得支持物形成電致變色設(shè)備的操作的完整部分。
電極根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備中的“電極”是由導(dǎo)電材料構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。此外，在本發(fā)明的上下文中，電極通常不與EC顯示器的電解液直接接觸。但是，電極連接到例如EC顯示器的背面部分或電致變色部分，該部分依次與電解液直接接觸。通過在最靠近背面部分的電極或布線中感應(yīng)第一電勢，以及在最靠近電致變色元件的電極或布線中感應(yīng)不同電勢，產(chǎn)生固化電解液層內(nèi)的電場，并且優(yōu)選地維持足夠長的時間周期，用于產(chǎn)生希望的顏色變化。層根據(jù)一個實施例，安全文檔電路具有薄片結(jié)構(gòu)，并且包含不同材料的“層”。這些層可以是連續(xù)的或形成圖案的，并且可以互相應(yīng)用(自支持設(shè)備)或支持(被支持設(shè)備)。此外，術(shù)語層旨在包含相同平面中所有相同的材料，不管這個材料以這樣的方式形成圖案還是中斷，從而在平面中形成不連續(xù)的“島(island)”。安全文檔電路優(yōu)選地具有平面的配置。直接電接觸兩個部分(例如背面元件和電解液)之間的直接物理接觸(公共接口)，其允許通過該接口交換電荷。通過接口的電荷交換可以包含電傳導(dǎo)部分之間的電子的傳遞、離子傳導(dǎo)部分之間離子的傳遞，或者電流和離子流之間的轉(zhuǎn)換，該電荷交換依靠在例如背面元件和電極之間或電極和電致變色元件之間的接口的電化學(xué)，或者通過容性電流的出現(xiàn)，該容性電流是由于在這樣的接口的赫爾姆霍茨(Helmholtz)層的充電。動態(tài)顯示器在本發(fā)明的某些實施例中，提供“動態(tài)顯示器”。這樣的顯示器中的(各)電致變色元件中的顏色變化在移除能量源時反轉(zhuǎn)。這可以例如由與所述電致變色元件并行安排電容實現(xiàn)。雙穩(wěn)顯示器在本發(fā)明的某些實施例中，提供“雙穩(wěn)顯示器”。這樣的設(shè)備中的(各)電致變色元件中顏色變化的效果在移除外部電壓之后保持。顏色變化當引用“顏色變化”時，這也意味著包括光密度或反射系數(shù)的變化，使得“顏色變化”例如考慮從藍到紅、藍到無色、無色到藍、深綠到淺綠、灰到白或深灰到淺灰等的變化。材料優(yōu)選地,固化電解液包含粘合劑(binder)。優(yōu)選的是該粘合劑具有膠凝性質(zhì)。粘合劑優(yōu)選地從這樣的組選擇，該組包含白明膠、白明膠衍生物、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚(乙烯基吡咯烷酮)、多醣、聚丙烯酰胺、聚氨酯、聚氧化丙烯、聚氧化乙烯、聚(苯乙烯磺酸)和聚(乙烯醇)、以及其鹽和共聚物；并且可任選地是交聯(lián)的。如果使用的粘合劑是白明膠，則固化電解液優(yōu)選地還包含離子鹽，優(yōu)選地是硫酸鎂。固化電解液優(yōu)選地還包含吸濕鹽(如氯化鎂)以維持其中的水份。在優(yōu)選實施例中，電致變色顯示器包含電致變色聚合物作為電致變色材料，該電致變色聚合物在至少一個氧化狀態(tài)導(dǎo)電，并且可選地也包含聚陰離子化合物。用于本發(fā)明的電致變色設(shè)備的電致變色元件的電致變色聚合物優(yōu)選地從這樣的組選擇，該組包含電致變色聚噻吩(polythiophene)、電致變色聚卩比咯(polypyrrole)、電致變色聚苯胺(polyaniline)、電致變色聚異硫雜萘化合物(polyisothianaphthalene)、電致變色聚亞苯基亞乙烯基及其共聚物，如由J C Guatafsson等在Solid State Ionics 69,145-152 (1994)中、Handbook of01igo-and Polythiophenes, Ch 10.8, Ed D Fichou,ffiley-VCH, Weinhem (1999)、由 P Schottland 等在 Macromolecules，33，7051-7061 (2000)中、Technology MapConductive Polymers, SRI Consulting(1999)、由 M Onoda 在、Journal of theElectrochemical Society, 141, 338-341(1994)中、由 M Chandrasekar 在Conducting Polymers, Fundamentals and Applications, a Practical Approach,KluwerAcademic Publishers,Boston (1999)中以及由 A J Epstein 等在MacromolChem,MacromolSymp, 51, 217-234 (1991)中描述的。在優(yōu)選實施例中，電致變色聚合物是3，4-二烷氧基噻吩(3,4-dialkoxythiophene)聚合物或共聚物,其中所述兩個燒氧基可以相同或不同，或者共同表示可選替代的氧-亞燒基-氧(oxy-alkylene-oxy)橋。在最優(yōu)選的實施例中，電致變色聚合物是從這樣的組選擇的3，4_ 二烷氧基噻吩的聚合物或共聚物，該組包含聚(3，4_亞甲基二氧基噻吩)、聚(3，4_亞甲基二氧基噻吩)衍生物、聚(3，4_亞乙基二氧基噻吩)、聚(3，4-亞乙基二氧基噻吩)衍生物、聚(3，4-亞丙基二氧基噻吩)、聚(3，4-亞丙基二氧基噻吩)衍生物、聚(3，4_亞丁基二氧基噻吩)、聚(3，4_亞丁基二氧基噻吩)衍生物以及其共聚物。然后聚陰離子化合物優(yōu)選地是聚(苯乙烯磺酸鹽)。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易意識到的，在本發(fā)明的替代實施例中，電致變色材料包含任何非聚合物材 料、不同的非聚合物材料的組合或者聚合物材料與非聚合物材料的組合，它們在至少一個氧化狀態(tài)展示傳導(dǎo)性以及電致變色行為。例如，可以使用導(dǎo)電材料和電致變色材料的合成物，如導(dǎo)電粒子如錫氧化物、ITO或ATO粒子和聚合物或非聚合物電致變色材料，如聚苯胺(polyaniline)、聚批咯(polypyrrole)、聚噻吩(polythiophene)、氧化鎳、聚乙烯基二茂鐵(polyvinylferrocene)、聚雙卩比唳(polyviologen)、氧化鶴、氧化銥、氧化鑰和普魯士藍(亞鐵氰化物)。作為本發(fā)明的設(shè)備中使用的電致變色元件的非限制性例子，可以提到一片PED0T-PSS，是導(dǎo)電的并且電致變色的；一片具有Fe2+/SCf的PEDOT-PSS，PED0T-PSS是導(dǎo)電的并且電致變色的，而？62+/^0是額外的電致變色成分(見下面)；絕緣聚合基體中的導(dǎo)電ITO粒子的連續(xù)網(wǎng)絡(luò)組成的片，與電致變色冊3涂層直接電接觸；絕緣聚合基體中的導(dǎo)電ITO粒子的連續(xù)網(wǎng)絡(luò)組成的片，與電解液中溶解的電致變色成分接觸。如上所述，為了實現(xiàn)具有多于一種顏色的顯示器，電致變色顯示器可以包含更多的電致變色材料?？梢栽陔娭伦兩蚬袒娊庖簝?nèi)提供該更多的電致變色材料，該電致變色材料然后例如包含電致變色氧化還原系統(tǒng)，如氧化還原對一方是無色Fe2+和SCN_離子，另一方是紅色Fe3+(SCN) (H2O)5聯(lián)合體(complex)。作為進一步的非限制性示例，這樣的材料可以從不同的吩嗪(phenazine)(如DMPA-5，10- 二氫-5，10- 二甲基吩嗪、DEPA-5，10- 二氫-5，10- 二乙基吩嗪和D0PA-5，10- 二氫_5，10- 二辛基吩嗪)選擇，從TMPD-N, N，N’，N’ -四甲基萘二胺、TMBZ-N，N，N’，N’ -四甲基對二氨基聯(lián)苯、TTF-四硫富瓦烯、鄰二氮雜菲-鐵絡(luò)合物(p-ethoxychrysoidine)、S紅A、二苯胺、對-乙氧基_2,4_ 二氨基偶氮苯、亞甲基藍、不同的靛青和酚藏花紅以及其混合物選擇。金屬薄片(foil):提供帶有施加的反射安全設(shè)備的安全文檔越來越普遍。這樣的設(shè)備通常稱為金屬薄片，并且包含單色金屬的、彩色金屬的、顏色變化的、全息的或衍射的效果。這樣的金屬薄片典型地由熱金屬薄片轉(zhuǎn)移過程應(yīng)用。可以在US4728377中找到示例熱傳遞全息金屬薄片構(gòu)造的描述。雖然該描述應(yīng)用于全息金屬薄片，但是所有熱轉(zhuǎn)移金屬薄片具有相似的基本構(gòu)造。S卩，它們包含犧牲聚合物載體層，通常是提供有用釋放層的聚乙烯對苯二酸鹽(PET)或聚丙烯。在這個釋放層上應(yīng)用要轉(zhuǎn)移的金屬薄片設(shè)備。這可以是例如至少單個真空沉積反射增強層(金屬的或高折射率材料)的一個或多個，或者多個真空沉積層，或者堆漆(embossed lacquer)。在要轉(zhuǎn)移的層上應(yīng)用熱熔化黏合劑。然后通過使載體結(jié)構(gòu)與基底接觸，使得粘合層與基底表面接觸，并且然后加熱和加壓，轉(zhuǎn)移金屬薄片。熱和壓力激活粘合層，并且將金屬薄片粘連到基底。由于釋放層的存在，金屬薄片和基底之間的粘連強度大于載體和金屬薄片之間的粘連強度，因此便利載體層的移除，只在基底上留下非常薄的金屬薄片層。已經(jīng)在W003054297和EP723501中描述了替代的金屬薄片結(jié)構(gòu)的使用。在這里金屬薄片要應(yīng)用在洞(hole)上，該洞在基底制造期間或之后在基底中形成。因為金屬薄片要在洞上擴展，所以需要提供具有額外的機械強度的金屬薄片結(jié)構(gòu)。為此目的，如上所述使用基本相同的金屬薄片結(jié)構(gòu)，但是在載體和金屬薄片之間不提供釋放層。因此一旦應(yīng)用了金屬薄片，載體層不移除并且永久保留在適當位置。盡管已經(jīng)在使用熱熔化黏合劑的環(huán)境中描述了上面的示例，但是也已知的是使用壓力敏感黏合劑應(yīng)用金屬薄片。可以在EP1002640和EP1323543中發(fā)現(xiàn)這樣的金屬薄片結(jié)構(gòu)的示例。在這兩個示例中，使用犧牲載體 ，然而應(yīng)該注意在載體永久保留在適當位置的地方，壓力敏感黏合劑的使用也是可適用的。線(thread):公知的是提供具有全部或部分地嵌入的安全線的安全紙?，F(xiàn)代的安全線典型地包含聚合物載體，在該聚合物載體上提供提供一個或更多額外的材料層。額外的安全層例如包括，一個或更多脫金屬(demetallization)圖案、衍射結(jié)構(gòu)、薄膜干涉結(jié)構(gòu)、機器可讀傳導(dǎo)或磁層、液晶材料、閃光材料、熱致變色材料、光致變色材料或冷光材料。在安全紙的制造期間插入安全線。已經(jīng)開發(fā)了幾種方法用于安全線插入?，F(xiàn)今使用的最常見方法在EP059056中描述。其描述了制造有窗線紙的方法。在安全造紙業(yè)內(nèi)通?？梢岳斫獾氖怯写鞍踩埵悄切┌€的紙，該線交替地暴露或嵌入在安全紙的一面。EP059056描述了在圓筒模具造紙機上制造有窗線紙的方法。該技術(shù)涉及印壓圓筒模具覆蓋層(cover)，并且使不滲透的伸長的安全元件與印壓的模具覆蓋層的升高區(qū)域接觸，在接觸進入點進入一桶水性原料之前。在不滲透的安全元件與印壓的升高區(qū)域密切接觸的地方，不能出現(xiàn)纖維沉積物。在從圓筒模具覆蓋層完全地形成和層疊(couch)紙之后，接觸點作為暴露區(qū)域出現(xiàn)，該暴露區(qū)域最終在鈔票的一面上形成在反射光中可見的窗。類似地，可以在W09308327中發(fā)現(xiàn)用于制造包含有窗線的安全紙的方法，該窗線在長網(wǎng)造紙機上產(chǎn)生。最近已經(jīng)存在在紙中嵌入更寬安全線的趨勢。在EP860298內(nèi)描述了防偽造紙，該紙合并了具有2_和4_之間寬度的寬的不滲透安全條。該紙是多重設(shè)計，具有在單獨紙機上產(chǎn)生的至少兩個紙層。安全條嵌入在第一板層中，并且具有沿邊緣的穿孔，該穿孔允許排水以及因此沿線的邊緣的紙纖維的沉積。在升高的區(qū)域進入紙原料桶之前，在印壓的圓筒模具覆蓋層上的升高區(qū)域上放下條的前面，以便在接觸區(qū)域中創(chuàng)建暴露的條的窗口。升高區(qū)域的寬度比條的寬度窄，以允許通過條的穿孔由紙纖維滲入。然而，條的寬度是如此大以致于在紙的背面形成的紙在條的區(qū)域中具有以任意的孔的形式的缺點。普通紙的第二板層獨立形成，并且這兩個碾壓在一起并進一步處理，第二板層從而掩飾了第一板層背面的缺點，并且提供至少一個同質(zhì)的紙表面。在另一個實施例中，在第一板層的前面上碾壓第三個板層以完全嵌入安全條。在另一個實施例中，選擇條的寬度是如此寬以致在第一質(zhì)板層的背面上沒有紙形成，從而在背面上提供連續(xù)的暴露區(qū)域。在升高的區(qū)域進入紙原料桶之前，條的前面放在模具覆蓋層上的連續(xù)的升高區(qū)域上，以在前面提供連續(xù)的暴露區(qū)域。然后碾壓紙的第二板層到第一板層以形成完成的安全紙，并且在一面給出同質(zhì)的紙層，并且在另一面給出連續(xù)的暴露的條?？?aperture):現(xiàn)在安全紙的制造中，甚至更近的發(fā)展允許在造紙期間插入很寬的帶，這在W000039391中描述。在插入過程期間，可能形成完全透明的窗口，或者如安全紙工業(yè)中已知的孔。W000039391描述制造單個板層紙的方法，該紙可以具有至少部分地嵌入在其中的寬的伸長的安全線。這個的實現(xiàn)通過隱蔽(即用不透水的材料密封)多孔支持物表面的一個或更多選擇的區(qū)域，圍繞隱蔽的區(qū)域?qū)⒓埨w維的第一層沉積到多孔支持物表面，使不透水的伸長的安全線與支持物表面的隱蔽區(qū)域接觸，使得至少伸長的安全線的邊 緣在沉積層上面，并且將紙纖維的另一層沉積到第一層和不透水的條上，從而安全地將伸長的安全線的邊緣嵌入在紙內(nèi)。隱蔽的區(qū)域是不透水的，在伸長的安全線放在其上之前，這基本上阻止了其上纖維的沉積。因此，在伸長的安全線的各邊緣之間的中間區(qū)域中基本上沒有紙纖維沉積在伸長的安全線的一面上，從而在紙的第一表面上暴露伸長的安全線的連續(xù)的區(qū)域。另外，在紙的第二表面中形成多個離散的半透明或透明的窗(孔)，在該表面中暴露伸長的安全線。安全文檔關(guān)于本發(fā)明，術(shù)語安全文檔包含鈔票、旅行支票、債券、股票、ID卡、ATM卡、護照、安全通行證、票、真實性證書、安全標簽和商標保護商品如標簽、懸掛標簽、擺動標簽、撕扯帶或安全包裝，用于保護藥品、高價值奢侈品、生活消費品、運動裝、時髦衣服等的目的。這個列表不是窮盡的。具體的示例是電子護照，它包含IC芯片，其中可以存儲個人信息如姓名、國籍、出生日期和生物信息。除了電子護照中的IC芯片，安全文檔可以用作額外的安全特征。安全文檔基底可以由任何適合的材料制造，如紙或塑料或其結(jié)合，安全文檔優(yōu)選地由柔軟的材料制造。根據(jù)一個實施例，提供表面涂層給基于紙的安全文檔基底的表面，使得降低了紙的粗糙，和/或增強了紙的耐久力。這個技術(shù)對照像紙、裝飾紙等是公知的。傳統(tǒng)上，鈔票在基于紙的基底上生產(chǎn)。鈔票紙基底通常使用棉纖維制造，但是可以使用其它的紡織品或木纖維以及這些的結(jié)合。澳大利亞是世界上第一個完全轉(zhuǎn)換為塑料鈔票的國家。從1996年5月15日起，所有面額的流通中的澳大利亞貨幣是塑料的。根據(jù)一個示例，這些基底包含每個面上印刷了無光白墨水的兩個涂層的75微米BOPP核(二軸朝向聚丙烯核)。無光墨水是選擇性印刷，以便留下核的區(qū)域不噴涂以形成透明的窗。然后，這個噴涂的基底可以以與紙基底相同的方式印刷。關(guān)于鈔票的上述材料同等地可以適用于任何安全文檔。有利的是，安全文檔基底的厚度適合打算的應(yīng)用。安全文檔基底優(yōu)選地提供有適合的涂層，并且例如塑料基底可以可選地提供有墨水接受涂層，以改善墨水和/或安全設(shè)備電路和/或安全設(shè)備層的粘合。通常，權(quán)利要求中使用的所有術(shù)語要根據(jù)它們在技術(shù)領(lǐng)域的一般意思解釋，除非在這里另外明確定義的。當引用所述元件、設(shè)備、組件、裝置、步驟等的至少一個例子時，所有對“一 / 一個/該(a/an/the)[元件、設(shè)備、組件、裝置、步驟等]”的引用要開放地解釋，除非另外明確地陳述。從下面的信息的公開，從權(quán)利要求以及附圖，本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點將出現(xiàn)?，F(xiàn)在將參考附圖只作為示例描述優(yōu)選實施例。


圖Ia是頂視圖，它根據(jù)本發(fā)明的一個實施例示意性地圖示EM輻射的發(fā)射機以及安全文檔電路。圖la’是根據(jù)本發(fā)明的實施例的安全文檔電路的頂視圖；圖2a_2f圖示不同的天線配置，它們適合在如關(guān)于圖Ia中描述的安全文檔電路中使用；圖3a_3c是頂視圖，它們示意性地說明在如關(guān)于圖Ia和la’中描述的安全文檔電路中使用的電致變色顯示器的不同安排。圖3c’是圖3c中示出的顯示器的側(cè)視圖。圖4a是頂視圖，其示意性圖示電致變色顯示器的另一個實施例。圖4b是表不關(guān)于圖4a中描述的顯不器的符號。圖4c是描述這樣安排的電路圖，憑借該安排四個分離的顯示器元件以時間分離的方式切換，如關(guān)于圖4a中描述的安排每個顯示器元件。圖4d是一個實際的實施例的示意性頂視圖，該實施例實現(xiàn)關(guān)于圖4c中描述的原理。圖5a和5b分別是安全文檔和安全設(shè)備的示意性頂視圖，該安全文檔提供有安全文檔電路。圖6a和6b是制造安全設(shè)備的不同方法的示意性側(cè)視圖。圖7是安全文檔電路的示意性頂視圖，該安全文檔電路集成到安全文檔中，使得顯示其孔。
具體實施例方式圖Ia是圖示電磁輻射發(fā)射機190以及根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的安全文檔電路100的示意性頂視圖，電路100由虛線圍繞。安排電路100以接收并轉(zhuǎn)換至少一部分發(fā)射的電磁輻射，用于激活包含在所述電路100中的電致變色顯示器130。安全文檔電路另外包含天線或能量收獲設(shè)備110和整流器120。三個組件110、120、130串行電連接，使得整流器耦合到并且串行安排在天線110和電致變色顯示器130之間；并且電致變色顯示器130耦合到并且串行安排在天線110和整流器120之間。安排天線110以轉(zhuǎn)換接收的電磁輻射為電流；安排整流器120以接收所述電流并將它轉(zhuǎn)換為調(diào)整的電流；以及安排電致變色顯示器以接收所述的調(diào)整的電流，并且響應(yīng)于此改變它的顏色。雖然整流器120圖示為二極管，但是可以使用提供如上所述的足夠的凈貢獻的任何整流裝置。例如，可以使用合適的二極管橋或電壓倍增器電路。圖la’是如關(guān)于圖IA中描述的安全文檔電路100’的照片，具有平面配置，其中在線圈天線110’內(nèi)部安排電致變色顯示器130’和二極管120’。與半波偶極天線相比，線圈天線通常具有提供更多能量給電路的優(yōu)點。 圖2a_2d’示意性地圖示不同的天線安排。在圖2a_2d’的各圖中，到整流器和顯示器的連接點分別由兩個點211、212指示。如上所述，優(yōu)選地但不必須安排天線的長度，使得天線210a是半波偶極天線。參考圖2a，天線包括傳導(dǎo)材料(例如銅)的兩條直線。根據(jù)替代性的實施例圖2b，天線210b對應(yīng)于半波折疊偶極天線。根據(jù)替代性的實施例圖2c，天線210c對應(yīng)于折疊偶極天線，具有彎曲的折疊，該折疊具變化的幅度。可選地，彎曲的天線可以具有恒定的幅度。根據(jù)另一個替代性的實施例圖2d和2d’，天線具有連續(xù)但不規(guī)則的形狀，并且圖示為例如草書書寫的(多個)字。替代性地，可以安排天線為線圈天線，如圖la’中示意性圖示的。本質(zhì)上，可以給予天線任何形狀，只要它能夠收獲足夠的能量以使顯示器在希望的時間限制內(nèi)改變顏色圖2e和2f表示按比例繪制的兩個天線安排，并且其中兩個點之間的最短距離對應(yīng)于1mm。天線可以在寬的頻率范圍上使用，但是特別適用于在大約900MHz的頻率的遠場情況。圖2e和2f分別圖示偶極天線和折疊偶極天線。圖3a圖示顯示器的一個實施例，其中顯示器顯示數(shù)值(例如100)?？梢园才棚@示器以顯示任何希望的字、符號、圖形等。顯示器包含夾在電極(未顯示)之間的電致變色材料和電解液，其中至少一個電極是透明的。可以安排顯示器的不同的區(qū)域331、332、333同時或者以時間分離的方式切換。在后一種情況下，一部分顯示器在另一部分顯示器切換到相同程度之前首先切換。時間分離可以如上所述由適當?shù)匕才烹娐穼崿F(xiàn)，或者通過使用具有不同響應(yīng)時間的不同材料實現(xiàn)。圖3b圖示電化學(xué)活性的電致變色顯示器330’的基本元件。元件包含電化學(xué)活性和電致變色材料的電致變色部分334，優(yōu)選的是電化學(xué)活性材料的背面部分335、以及安排在之間的固化電解液336，其部分地覆蓋并且離子連接所述背面部分334和所述電致變色部分335。由電解液336覆蓋的所述電致變色部分的表面至少基本上對應(yīng)于希望顏色改變的區(qū)域。顏色改變不嚴格地限制在由電解液覆蓋的區(qū)域，但是可以稍微傳播到未覆蓋的區(qū)域。電化學(xué)反應(yīng)以及因此的顏色變化通常在最靠近背面部分的邊緣337開始?？蛇x地，假如在顏色變化已經(jīng)擴展到不希望那么遠之前，中斷電化學(xué)反應(yīng)，那么與希望的顏色改變的區(qū)域相比，電解液可以覆蓋更大的區(qū)域。優(yōu)選地，電解液覆蓋背面部分335的足夠大的區(qū)域，使得足夠的材料可以反應(yīng)，從而通過電解液中離子的傳輸平衡電致變色部分的反應(yīng)。在操作中，當跨越所述電解液336施加足夠的電壓差時，例如通過施加第一電壓到所述電致變色部分334以及第二電壓到背面部分，實現(xiàn)所述電致變色部分的氧化或者還原反應(yīng)?？蛇x地，在所述背面部分335發(fā)生相應(yīng)的電化學(xué)反應(yīng)。換句話說，如果所述電致變色部分334被氧化，那么所述背面部分335優(yōu)選地被還原，反之亦然。可選地，電致變色部分由所述電解液(例如背面部分)離子連接到其的材料不是電化學(xué)活性的。圖3c是頂視圖，它基于關(guān)于圖3b中描述的原理，示意地性圖示電化學(xué)活性的電致變色顯示器的替換性實施例。根據(jù)這個實施例，提供電致變色和電化學(xué)活性材料的第一和第二部分301、302。所述第一和第二部分由第一隔離裝置303互相電分離。提供離子連接所述第一和第二部分301、302的電解液336。由電解液覆蓋的區(qū)域由虛線指示。如圖3c’中所示，由所述電解液336覆蓋的所述第一部分301的區(qū)域稱為活性部分。這個活性部分包含第一活性元件304，該第一活性元件304由第二隔離裝置306與第二活性元件305電分離。此外，由所述電解液覆蓋的所述第二部分302的區(qū)域稱為背面部分307。所述第一和第二活性部分304、305每個連接到各電極，該電極可以是一個連續(xù)的電極308。背面部分也連接到各電極309。所述電極308、309可以是電致變色和電化學(xué)活性材料301、302的所述第一和第二部分的各部分。施加第一電勢Pl到所述第一電極308，施加第二電勢P2到所述第二電極309，并且電勢差足夠高以便實現(xiàn)所述第一活性部分的顏色變化。由于所述第二隔離裝置304以及電解液中得到的電勢的分布，第一和第二活性部分將以關(guān)于時間很好分離的方式切換。如果所述第一和第二活性元件304、305未連接到一個連續(xù)的電極，而是連接到兩個電分離的電極；那么與所述第一和第二活性元件304、305之間的電勢差相比，所述背面部分和所述第一和第二活性部分的任何一個的電勢差充分地更大。有利的是，在所述第一和所述第二活性元件304、305之間安排所述第二隔離裝置306，使得關(guān)于所述背面部分307所述第一活性元件包含所述第二活性元件；如圖3c所圖示的。
根據(jù)所述第一和第二活性元件304、305的一個實施例，通過在優(yōu)選地連續(xù)的一片電化學(xué)活性的、電致變色的和導(dǎo)電材料GnPEDOT-PSS)中提供兩條過氧化線303、306，所述電極308、309和所述背面部分307全部形成?？梢越o予所述第一和第二活性元件304、305任何希望的形狀，如例如箭頭或星，而不是圖3c圖示的方塊。不依賴于使用哪些形狀，如果希望所述第一和第二元件的清楚的時間分離的切換，那么所述第一活性元件應(yīng)該優(yōu)選地包含所述第二活性元件。在時間分離的切換期間，所述第一活性元件304與所述第二活性元件305相比，以更高的速度電化學(xué)反應(yīng)。圖3c’是關(guān)于圖3C中描述的電致變色顯示器的示意性頂視圖。圖3C’圖示在所述電致變色和電化學(xué)活性材料的頂部應(yīng)用電解液337。優(yōu)選地，隔離裝置303、306是不導(dǎo)電的或者至少基本上不導(dǎo)電。圖4a圖示根據(jù)本發(fā)明的像素的一個實施例。像素包含電連接到源極電極I和漏極電極5的電致變色層10。哪些電極分別是源極電極和漏極電極嚴格地說由施加的電勢確定。所述電致變色層也包含控制部分或切換部分13，該控制部分或切換部分13空間上和電氣上安排在所述源極和漏極電極1、5之間。安排控制部分使得當它電化學(xué)反應(yīng)時，它的導(dǎo)電性增強或減弱。因此，所述電極1、5之間的電流可以由控制部分13電化學(xué)反應(yīng)控制。因此，控制部分不需要是電致變色的，只要它的導(dǎo)電性可以電化學(xué)地改變。根據(jù)一個實施例，所述電致變色層具有伸長的形狀，該形狀在所述源極和漏極電極1、5之間伸展。安排背面層21與所述電致變色層相鄰并且電分離，以及安排固化電解液30，使得它將所述背面層21離子連接到所述電致變色層10和其切換部分13。所述電解液層最好覆蓋所述電致變色層10，并且與其直接物理接觸。此外，所述背面層電連接到柵極電極2?？梢园才烹姌O1、2、5為任何傳導(dǎo)材料。所述電致變色層還包含活性部分14?；钚圆糠挚梢跃哂腥魏味S形狀，但是優(yōu)選地具有符號(如點、圓片盤或星)的形狀，安排該活性部分14在所述切換部分13和所述背面層之間。所述背面層21優(yōu)選地包含或部分圍繞所述活性部分14，使得可以實現(xiàn)所述活性部分14的同質(zhì)的顏色變化?？蛇x地，所述活性部分14由橋接部分11電連接到所述控制部分。換句話說，所述第一部分10可以包含活性部分14、控制部分13和橋接部分11，該橋接部分將所述控制部分13電連接到活性部分14。根據(jù)一個實施例，安排電解液30，使得它離子連接所述第一部分和第二部分14、21，并且覆蓋所述活性、橋接和控制部分14、11、13。當施加跨越所述電解液30的合適的電勢時，例如通過在所述柵極電極2實現(xiàn)第一電勢，以及在所述源極電極5第二電勢，開始電化學(xué)反應(yīng)，該電化學(xué)反應(yīng)改變顏色并且增大所述活性部分14的阻抗。電化學(xué)反應(yīng)通常在最靠近所述第二部分的所述第一部分14的那部分開始。因此，在隔離裝置52開始的電化學(xué)反應(yīng)的前部向橋接部分11傳播。換句話說，活性部分14優(yōu)選地具有這樣的幾何形狀，該幾何形狀對應(yīng)于要顯示的符號，例如圓盤或星。幾何形狀優(yōu)選地由所述隔離裝置52定義。通過擴展橋接部分的長度，直到控制部分切換的時間將增加，反之亦然。因此，橋接部分不必要是電致變色的，只是允許電化學(xué)反應(yīng)的前部在其中傳播。這個顯示器的切換通常不稱為時間分離的，因為活性、橋接和控制部分14、11、13 通過電解液覆蓋的元件互相電連接。根據(jù)一個示例，電致變色顯示器430優(yōu)選地通過提供一個連續(xù)的材料層制造，該材料層是電致變色的、導(dǎo)電的和電化學(xué)活性的，該材料優(yōu)選地構(gòu)成矩形的主要部分、伸長的布線部分和橋接部分11，該橋接部分11將所述主要部分連接到所述布線部分。布線部分構(gòu)成所述控制部分13以及所述源極和漏極電極1、5。可以在所述主要部分中安排過氧化的連續(xù)的不交叉線52，在所述橋接部分開始和結(jié)束，使得它將所述主要部分分割為所述活性部分14和所述第二部分21，即兩個電分離的部分。其后，提供電解液，該電解液覆蓋至少所述活性部分14、所述橋接部分11、所述控制部分13、以及優(yōu)選地所述第二部分21的相同大小的區(qū)域。圖4b對應(yīng)于用于電路圖中建議的符號,對應(yīng)于圖4a中圖不的最右邊的設(shè)備。圖4c示意性圖示電路圖，其中四個像素以時間分離的并且順序的方式更新或切換，使得第一像素481的顏色在第二像素482的顏色之前基本改變，該第二像素482的顏色在第三像素483的顏色之前基本改變，該第三像素483的顏色在第四像素484的顏色以相同的方式改變之前基本改變。根據(jù)一個實施例，如關(guān)于圖4a中描述的安排每個像素。所述第一像素281的漏極電極205和所述第二像素282的柵極電極206連接到第一阻抗裝置232的第一接觸部分207，使得提供第一接口 260。所述第一阻抗裝置232安排在第一接觸部分207和第二接觸部分或第二電極204之間。所述第二像素282的漏極電極208以及第二阻抗裝置R2的第一接觸部分407電連接到所述第三像素的柵極電極402，使得提供第二接口 261。此外，所述第三像素283的漏極電極405以及第三阻抗裝置333的第一接觸部分409電連接到所述第四像素的柵極電極406，使得提供第三接口 262。四個各自的第一電勢施加到所述像素481、482、483、484的各源極電極201、203、401、403。四個各自的第二電勢施加到所述阻抗裝置232、332、333、334的各第二接觸部分204、404、504、604。此外，第三電勢施加到所述第一像素281的柵極電極202。優(yōu)選地安排所述電勢和所述阻抗裝置，使得在初始狀態(tài)，與所述第一接口 260和所述第三電極203之間的電勢下降相比，所述第一接口 260和所述第一電極201之間的電勢下降更小。此外，與所述第三和第四電極203、204之間的電勢下降相比，所述第一和第二電極201、202之間的電勢下降更低。以相應(yīng)的方式安排其它像素。因此，與各第二、第三和第四像素482、483、484的電致變色材料相比，所述第一像素281的電致變色材料10最初在更大的程度上和以更高的速度電化學(xué)反應(yīng)。電化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變或改變顏色，并且增大所述第一像素482的切換部分11的阻抗。由于這個增大的阻抗，在所述第一公共接口 260的電勢將增大，并且更多的電荷載體將在所述第一公共接口 260和所述第二像素482的電致變色層之間流動。最終，這將增大所述第二像素482的所述源極和漏極電極之間的阻抗，使得所述第三像素的切換或顏色改變將完成。隨后，所述第三像素483的所述源極和漏極電極之間的阻抗由于另一個電化學(xué)反應(yīng)充分增大，使得所述第四像素的切換或顏色改變將發(fā)生。根據(jù)替代性的實施例，所有或一些所述阻抗裝置R1-R4阻抗基本相等，一些或所有所述源極電極201、203、401、403連接到第一公共電勢VI，和/或一些或所有所述第二接觸部分204、404、504、604連接到第二公共電勢V2。所述第一像素481的柵極電極202優(yōu)選地連接到所述第二公共電勢V2。阻抗裝置的合適的電勢差和阻抗值由用于所述像素的材料確定。換句話說，給出下面的參數(shù)值用于顯示器的一個特定配置。關(guān)于權(quán)利要求的范圍，這些值應(yīng)該視為非限制性示例，并且考慮到給出的示例的描述，技術(shù)人員沒困難選擇其它合適的參數(shù)值用于顯示器元件。根據(jù)一個示例，所述電化學(xué)活性材料是PED0T:PSS。固化電解液的所述層包含結(jié) 合傳導(dǎo)性增強成分(即鹽以及表面活性劑、濕的并形成薄膜的藥劑)的有機聚合物，并且電解液安排在頂部并與所述電化學(xué)活性材料片物理接觸。此外，各阻抗R1-R4的值大約是150k0hm,并且在未反應(yīng)的狀態(tài)，每個像素的柵極和源極電極之間的阻抗大約是IMOhm，并且每個像素的漏極和源極電極之間的阻抗大約是3k0hm。換句話說，如果電勢差大約是5V，那么在260的電勢最初是O. IV。在完全切換的狀態(tài)，當施加的電勢(V2-V1)是5V時，所述源極和漏極電極之間的阻抗(R通道)是680k0hm。此外，在接口 260(P-260)的電勢是4. IV。R1-R4的阻抗基本保持相同。對于上述具體示例，在完全切換的狀態(tài)下的源極和漏極電極之間的阻抗依賴于以下面的方式施加的電勢差V2-V1 P-260 R 通道(完全切換)5V4. IV 680k0hm4V3. IV 515k0hm3V2. IV 350k0hm2VI. IV 180k0hm通常，需要0.5V的電勢差以便實現(xiàn)電化學(xué)反應(yīng)。圖4d是頂視圖，其示意性圖示這樣的實際示例關(guān)于圖4a描述的那類的若干顯示器元件如何能夠互相電連接，如關(guān)于圖4c描述的，提供這樣的時間分離的切換。這個示例包含六個顯示器元件，其中安排兩個額外的顯示器元件和兩個阻抗裝置作為圖4C中所示的電路的一部分的繼續(xù)或重復(fù)。阻抗裝置、電致變色層和背面層由這樣的線定義，該線由刀在導(dǎo)電和電化學(xué)活性的材料的連續(xù)層中切割。這些切割由圖4D中的線指示。注意電解液的應(yīng)用部分的輪廓被指示為虛線的多邊形。六個阻抗裝置安排為由所述直線定義的彎曲。第一和第六彎曲由各箭頭32指示。第一和第六活性部分由各箭頭14指示。第一、第四和第六電解液由各箭頭30指示。在各顯示器元件中，每個電解液覆蓋各活性部分、橋接部分和控制部分，以及一部分周圍的背面層。施加負電勢到所述連續(xù)電致變色層的一部分，該電致變色層是所述像素的源部分或源極電極的擴展。施加正電勢到所述連續(xù)層的一部分，該連續(xù)層是所述背面部分或所述柵極電極的擴展。根據(jù)一個實施例，所述負和正電壓之間的電勢差是大約5V。當施加電壓時，如果電壓足夠高，那么一個像素每次切換具有大約I秒的時間差。
當移除電壓時，由于逆電化學(xué)反應(yīng)，所有像素切換回它們的最初顏色。如果再次接通電壓，那么像素將再以時間分離的方式切換。上述顯示器只是示例，可以容易地修正并結(jié)合以提供顯示器的希望的功能或外觀。圖5a圖不如關(guān)于圖Ia描述安排的安全設(shè)備電路500,在安全文檔基底550上提供該安全設(shè)備電路500。依靠例如印刷和/或粘合技術(shù)，可以在基底上的任何地方安排電路。根據(jù)一個實施例，電路占據(jù)安全文檔基底的主要部分，根據(jù)替換性的實施例，電路占據(jù)小于一半，優(yōu)選地小于四分之一，并且更優(yōu)選地小于安全文檔基底的10%。如上所述，安全文檔基底可以是安全文檔中的頂層或中間層，該層可見或由例如額外的層隱藏。根據(jù)一個實施例，在安全文檔中或安全文檔上應(yīng)用電路之前，全 部完成安全文檔。獨立于它安排在安全文檔中或安全文檔上，電致變色顯示器在它的狀態(tài)之一，即當它被激活時，或者當它被去激活時，優(yōu)選地總是對人眼是可見的。因此，可以安排顯示器，使得它的顏色褪去以響應(yīng)于接收的EM場。因此，在電致變色顯示器在它的未激活狀態(tài)對人眼不可見的情況下，例如因為它由不足夠透明的層覆蓋，和/或因為顯示器自身是透明的，和/或因為顯示器和周圍區(qū)域之間的對比度差不夠，至少在背面照明或發(fā)射中，例如與圍繞顯示器的區(qū)域的顏色相比作為更暗的區(qū)域，顯示器在它的激活狀態(tài)優(yōu)選地對人眼是可見的。替代地，可以在載體上安排安全文檔電路，該載體隨后集成到安全文檔中或安全文檔上。圖5b是包含安全文檔電路500’的安全設(shè)備580的示意性圖示，該安全文檔電路500’安排在載體581上。根據(jù)這個實施例，天線510、整流器520和電致變色顯示器530安排在安全設(shè)備的第一層581上。可以根據(jù)上述的任何實施例安排電路和顯不器?？蛇x地，關(guān)于圖5a和5b描述的電路可以具有平面配置，并且可以由保護層覆蓋。此外，通過如關(guān)于圖5a描述的直接附接在安全文檔基底上，或者通過如關(guān)于圖4b描述的首先提供在安全設(shè)備層上，該安全設(shè)備隨后集成到安全文檔中，可以在相同的安全文檔上安排若干安全設(shè)備電路。另外，參考如關(guān)于圖5a描述的直接安排在安全文檔基底上的電致變色顯示器，以及如關(guān)于圖5b描述的首先在載體上安排的電致變色顯示器，電致變色顯示器可以安排在所述安全文檔的窗口或孔中。根據(jù)一個實施例，在相同的安全文檔上安排幾個電路，并且在安全文檔的窗口中只有一個顯示器可見。根據(jù)一種產(chǎn)生發(fā)明的安全設(shè)備的方法，提供載體或第一安全文檔層，其上提供如關(guān)于圖I描述安排的安全設(shè)備電路。圖6a示意性圖示這個安排的側(cè)視圖。根據(jù)這個實施例，安排第一安全文檔層681為聚丙烯層，其具有15到25微米之間的厚度，并且該層用具有5到10微米之間厚度的鋁薄片層683噴涂。通過移除鋁薄片層683的適當?shù)牟糠謽?gòu)成天線和安全設(shè)備電路的導(dǎo)體。可選地，鋁層優(yōu)選地噴涂有具有I到5微米之間厚度的抗腐蝕保護層682。另外，整流器620附接到與天線電接觸的安全文檔層681和減去形成的鋁導(dǎo)體。其后，通過印刷至少一片電致變色材料，使得一或兩片與所述鋁導(dǎo)體的至少兩部分電接觸，在第一安全文檔層681上提供電致變色顯示器630?？蛇x地，用具有15到20微米之間厚度的額外的聚丙烯層686，或者如具有3到10微米之間厚度的清漆上層684的保護層，覆蓋安全文檔電路680。優(yōu)選地提供具有I到5微米厚度的粘合噴涂685給額外的聚丙烯層686，以便便利聚丙烯層附著在所述第一安全文檔層和/或其上的組件上。
圖6b示意性圖示根據(jù)制造方法的另一個實施例的側(cè)視圖。這種方法和關(guān)于圖6a描述的方法之間的差別是整流器620’和電致變色顯示器630’安排在第二安全設(shè)備層686上。第二安全設(shè)備層優(yōu)選地是塑料的或基于紙的基底，例如具有15到25微米之間，優(yōu)選地大約20微米厚度的聚丙烯基底。通過添加的方法，可以在第二層上提供整流器和顯示器?？蛇x地，可以進而提供具有I到5微米之間厚度的粘合層685給所述第二層，以便便利附著在所述第一層和/或其上的組件上。其后，依靠已知的技術(shù)，第一和第二安全設(shè)備層以這樣的方式互相附接，使得在所述整流器620’和天線610’之間，電致變色顯示器630’和整流器620’之間，以及天線610’和所述電致變色顯示器630’之間提供電接觸。替代地，所述第一和第二安全設(shè)備層681、686每個包含組件(例如整流器)的一部分，安排該部分，使得一旦兩層互相附接，就形成希望的整流能力。圖7圖示在安全文檔750中安排安全設(shè)備的一種方法，例如如關(guān)于圖6a的描述制造該安全設(shè)備。安全設(shè)備在連續(xù)的造紙工藝期間，作為中間層集成在安全文檔中，使得設(shè)備 沿安全文檔的機器方向“B”擴展?！癆”指示文檔的交叉方向。部分安全設(shè)備通過包含在文檔中的窗口 702可見。如關(guān)于圖4a的描述安排電致變色顯示器。根據(jù)這個實施例，存在六個按行排列的顯示器元件，在安全文檔的每個窗口或孔702中一個。一旦使一個能量源(如移動電話的發(fā)射天線)靠近安全文檔，例如距離安全設(shè)備的天線I到6厘米的距離，天線的EM場足夠切換顯示器元件，例如以時間分離的方式。替代地，所有顯示器可以切換而沒有中間延遲。優(yōu)選地，安全設(shè)備的插入至少在機器方向上登記，使得便利在安全文檔的窗口或孔中電致變色顯示器元件的中心調(diào)整。上面已經(jīng)參考若干明確公開的實施例大體上描述了本發(fā)明。然而，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易意識到的，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，除了上面公開的那些之外的實施例同樣是可能的，如由權(quán)利要求所定義的。
權(quán)利要求
1.一種安全文檔電路，包含 天線，安排來從外部源接收EM輻射，并且將它轉(zhuǎn)換為電能； 整流器，安排來從所述天線接收電能，并且將所述能量轉(zhuǎn)換為整流的電流；以及 電致變色顯示器，安排來從所述整流器接收整流的電流，并且響應(yīng)于所述整流的電流改變其電致變色狀態(tài)，以便指示安全文檔的真實性。
2.根據(jù)任何一個前面的權(quán)利要求所述的電路，安排該電路來接收和整流從無線設(shè)備發(fā)射的EM輻射，所述無線設(shè)備優(yōu)選地是手持無線設(shè)備，更優(yōu)選的是手持無線通信設(shè)備，最優(yōu)選的是PDA或移動電話。
3.根據(jù)任何一個前面的權(quán)利要求所述的電路，安排該電路來接收和整流EM輻射，該EM輻射具有對應(yīng)于由無線通信系統(tǒng)使用的頻率的頻率，更優(yōu)選的是對應(yīng)于由移動電話通信系統(tǒng)使用的頻率的頻率，甚至更優(yōu)選的是對應(yīng)于由第二代或第三代移動電話通信系統(tǒng)使用的頻率的頻率。
4.根據(jù)任何一個前面的權(quán)利要求所述的電路，安排該電路來接收和整流從家用設(shè)備發(fā)射的EM輻射，所述家用設(shè)備優(yōu)選的是手持家用設(shè)備。
5.根據(jù)任何一個前面的權(quán)利要求所述的電路，其中安排整流器來整流具有大約50到60Hz之間的頻率的交流電。
6.根據(jù)任何一個前面的權(quán)利要求所述的電路，其中所述天線是偶極天線，并且更理想的是半波偶極天線。
7.根據(jù)任何一個前面的權(quán)利要求所述的電路，其中所述天線是折疊偶極天線。
8.根據(jù)任何一個前面的權(quán)利要求所述的電路，其中電路具有平面配置。
9.根據(jù)任何一個前面的權(quán)利要求所述的電路，其中所述天線、所述整流器和所述EC顯示器至少之一具有平面配置。
10.根據(jù)任何一個前面的權(quán)利要求所述的電路，其中所述電致變色顯示器是雙穩(wěn)的。
11.根據(jù)任何一個前面的權(quán)利要求所述的電路，其中在所述天線和所述EC顯示器之間串行安排所述整流器。
12.根據(jù)任何一個前面的權(quán)利要求所述的電路，還包含導(dǎo)體，所述導(dǎo)體將所述EC顯示器電連接到所述整流器，其中至少一部分所述導(dǎo)體包含導(dǎo)電材料，并且優(yōu)選的是導(dǎo)體有機聚合物。
13.根據(jù)任何一個前面的權(quán)利要求所述的電路，其中所述電致變色顯示器包含 第一和第二電化學(xué)活性元件，它們互相電分離； 電解液，安排來與所述第一和所述第二電化學(xué)活性元件的至少一部分離子接觸。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電路，其中安排至少電化學(xué)活性元件之一響應(yīng)于所述整流的電流改變其的氧化還原狀態(tài)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的電路，其中至少一部分所述電解液夾在所述第一和所述第二電化學(xué)活性元件之間。
16.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的電路，其中安排所述第一和所述第二電化學(xué)活性元件在公共平面中。
17.根據(jù)任何一個前面的權(quán)利要求所述的電路，其中天線具有以下的形狀視覺可讀的文本、草書、連合活字、簽名或可識別的設(shè)計。
18.根據(jù)任何一個前面的權(quán)利要求所述的電路，其中安排整流器來整流具有I和5GHz之間的頻率的交流電。
19.根據(jù)任何一個前面的權(quán)利要求所述的電路，其中天線具有視覺可讀的簽名的形狀。
20.根據(jù)任何一個前面的權(quán)利要求所述的電路，其中電致變色顯示器包括 第一像素(481)和第二像素(482)，每個具有互相電分離的電致變色層(11)和背面層(21)，以及固化電解液(30)，該固化電解液(30)分別離子連接所述第一和第二像素的所述電致變色層(11)和所述背面層(21)， 其中所述第一像素(481)和所述第二像素(482)的背面層(21)分別電連接到第一柵極電極(202)和第二柵極電極(206)； 所述第一像素(481)的電致變色層(11)將第一源極電極(201)電連接到第一漏極電極(205)， 所述第二像素的電致變色層(11)將第二源極電極(203)電連接到第二漏極電極(208)； 每個像素包含電化學(xué)活性材料(13)的切換部分，所述切換部分電安排在所述源極電極(201、203)和所述漏極電極(205、208)之間，所述切換部分與所述固化電解液(30)直接離子接觸；以及 阻抗裝置(232)，安排在第一接觸部分(207)和第二接觸部分(204)之間并且電連接到第一接觸部分(207)和第二接觸部分(204)； 所述第一漏極電極(205)連接到所述第二柵極電極(206);并且所述第一漏極電極和第二柵極電極(205、206)都連接到所述阻抗裝置的所述第一接觸部分(207)，其中安排所述第一像素的所述源極和柵極電極(201、202)接收和保持第一電勢差；并且安排所述第二像素的所述源極電極(203)和所述阻抗裝置的所述第二接觸部分(204)接收和保持第二電勢差；使得依靠所述第一像素(481)的所述源極和漏極電極(201、205)之間阻抗的增大，跨越所述第二像素(482)的電解液的電壓差是可控的。
21.根據(jù)任何一個前面的權(quán)利要求所述的電路，其中電致變色顯示器包含 電致變色和電化學(xué)活性材料的第一部分(304)； 電致變色和電化學(xué)活性材料的第二部分(305)； 該第一和第二部分(304、305)互相電分離； 電致變色和電化學(xué)活性材料的背面部分(307)，該背面部分與所述第一和第二部分(304,305)電分離；以及 電解液層，該電解液層離子連接所述背面部分(307)和所述第一和第二部分(304、305)； 其中在所述第二部分(305)的超過一個面上的所述背面部分(307)和所述第二部分(305)之間，在空間上安排所述第一部分(304)。
22.—種安全文檔，包含根據(jù)權(quán)利要求I所述的電路。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的安全文檔，該安全文檔由從包含紙和塑料以及其結(jié)合的組選擇的材料制造。
24.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的安全文檔，其中所述安全文檔是鈔票、護照、身份文件、旅行支票、債券、股票、安全通行證、票、印花稅票或真實性證書。
25.根據(jù)權(quán)利要求20-22中任何一個所述的安全文檔，其中所述電致變色顯示器安排在所述安全文檔的孔或窗口中。
26.—種包含根據(jù)權(quán)利要求I所述的電路的安全設(shè)備，該安全設(shè)備由第一安全設(shè)備層承載，安排該安全設(shè)備與安全文檔集成。
27.根據(jù)權(quán)利要求24所述的安全設(shè)備，其中所述安全設(shè)備層由基于塑料的材料制造，并且優(yōu)選的是基于透明聚合物的材料。
28.根據(jù)權(quán)利要求24或25所述的安全設(shè)備，其中所述安全設(shè)備層還包含第二基底，安排該第二基底使得安排所述天線、整流器和顯示器夾在所述基底之間。
29.根據(jù)權(quán)利要求24-26中任何一個所述的安全設(shè)備，其中所述安全設(shè)備是自包含的。
30.根據(jù)權(quán)利要求24-27中任何一個所述的安全設(shè)備，該安全設(shè)備在4到100毫米寬之間，并且優(yōu)選的在6到30毫米寬之間。
31.根據(jù)權(quán)利要求24-28中任何一個所述的安全設(shè)備，該安全設(shè)備在30到150毫米長，并且優(yōu)選的是短于100毫米，并且更優(yōu)選的是長于60毫米。
32.根據(jù)權(quán)利要求24-29中任何一個所述的安全設(shè)備，其中安全設(shè)備層的厚度在5到40微米之間，并且優(yōu)選的在15到25微米之間。
33.根據(jù)權(quán)利要求24-30中任何一個所述的安全設(shè)備，其中安全設(shè)備的厚度小于100微米，優(yōu)選的是小于70微米，更優(yōu)選的是小于60微米，甚至更優(yōu)選的是小于50微米，以及甚至更優(yōu)選的是小于40微米，以及最優(yōu)選的是小于30微米。
34.根據(jù)權(quán)利要求24-31中任何一個所述的安全設(shè)備，其中所述安全文檔是由紙或塑料制造的有價文檔。
35.根據(jù)權(quán)利要求24-32中任何一個所述的安全設(shè)備，其中所述天線、所述整流器和所述顯示器具有平面配置。
36.一種用于在連續(xù)的造紙工藝期間在安全文檔中集成的帶，其包含連續(xù)的順序安排的安全設(shè)備，每個設(shè)備如權(quán)利要求24描述的安排。
37.根據(jù)權(quán)利要求34所述的帶，該帶繞在轉(zhuǎn)軸上。
38.一種制造安全紙的方法，包含步驟通過連續(xù)造紙工藝在安全文檔中或安全文檔上集成安全設(shè)備，所述安全文檔如權(quán)利要求24中定義的安排。
39.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中所述安全設(shè)備在連續(xù)造紙工藝期間集成到紙中以生產(chǎn)這樣的紙，從該紙能夠得到多個基本相同的紙片，當印刷時，該紙片構(gòu)成基本相同的安全文檔，如鈔票。
40.根據(jù)權(quán)利要求36或37所述的方法，其中使用圓筒模具造紙機來生產(chǎn)具有孔或窗口的紙，在每個孔或窗口中存在一部分安全文檔。
41.根據(jù)權(quán)利要求36-38中任何一個所述的方法，其中安全設(shè)備連續(xù)地位于兩卷筒紙之間，該兩卷筒紙層壓在一起以產(chǎn)生安全紙。
42.根據(jù)權(quán)利要求36-39中任何一個所述的方法，其中安全設(shè)備集成在紙的第一板層中或第一板層上，該紙的第一板層隨后附接到紙的第二板層。
43.一種產(chǎn)生如權(quán)利要求24中定義的安全設(shè)備的方法，包含以下步驟 提供第一和第二安全設(shè)備層； 在所述第一安全設(shè)備層上安排導(dǎo)電材料的天線；在所述第一和第二安全設(shè)備層中任何一個上安排導(dǎo)電材料的整流器； 在所述第一和第二安全設(shè)備層中任何一個上安電致變色顯示器； 在至少所述第一安全設(shè)備層上安排導(dǎo)電材料的電導(dǎo)體，以及 附接所述第一安全設(shè)備層到所述第二安全設(shè)備層，使得至少在所述第一和第二層已經(jīng)互相附接之后，所述整流器電連接到所述天線和所述電致變色顯示器。
44.根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其中安排所述天線、安排所述整流器、安排所述電致變色顯示器和安排所述電導(dǎo)體的步驟中至少一個包含在各安全設(shè)備層上印刷導(dǎo)電材料的步驟。
45.根據(jù)權(quán)利要求41或42所述的方法，其中 提供所述第一和第二安全設(shè)備層的所述步驟還包含用導(dǎo)電材料的至少一個連續(xù)層提供至少一個所述安全設(shè)備層，以及 安排所述天線、安排所述整流器、安排所述電致變色顯示器和安排所述電導(dǎo)體的步驟中至少一個包含這樣的步驟優(yōu)選地通過機械或電化學(xué)裝置，從所述至少一個連續(xù)層移除部分導(dǎo)電材料。
46.根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，其中提供抗氧化層給所述至少一個連續(xù)層中的至少一個。
47.根據(jù)權(quán)利要求41到44中任何一個所述的方法，還包含步驟在所述層互相附接之前，在所述第一和第二安全設(shè)備層中任何一個的頂部提供粘合劑。
48.根據(jù)權(quán)利要求45所述的方法，其中所述粘合劑依靠印刷提供。
49.根據(jù)權(quán)利要求41到46中任何一個所述的方法，其中在所述第一安全設(shè)備層上安排所述整流器、所述電致變色顯示器和所述導(dǎo)體。
50.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其中所述第二安全設(shè)備層是保護層，優(yōu)選的是塑料過層壓層或清漆層。
51.根據(jù)權(quán)利要求41到48中任何一個所述的方法，其中在所述第二安全設(shè)備層上安排所述整流器和電致變色顯示器。
52.一種鑒別安全文檔的方法，包含以下步驟 提供包含EM輻射接收裝置的安全文檔； 在所述安全文檔的接收范圍內(nèi)，從EM輻射設(shè)備發(fā)射EM輻射； 使用所述安全文檔上安排的裝置接收所述EM輻射； 使用所述安全文檔上安排的裝置，將所述接收的EM輻射轉(zhuǎn)換為整流的電流； 提供所述整流的電流給所述安全文檔上安排的電致變色顯示器； 依靠所述整流的電流，改變所述顯示器的電致變色狀態(tài)；以及 視覺識別所述顯示器的改變的電致變色狀態(tài)。
53.根據(jù)權(quán)利要求50所述的方法，其中所述發(fā)射EM輻射的步驟包含激活無線通信設(shè)備的天線、使得其發(fā)射EM輻射的步驟。
54.根據(jù)權(quán)利要求50或51所述的方法，其中所述激活天線的步驟包含激活手持設(shè)備的天線，所述手持設(shè)備優(yōu)選的是PDA或移動電話。
55.根據(jù)權(quán)利要求50到52中任何一個所述的方法，其中所述改變所述顯示器的電致變色狀態(tài)的步驟包含以時間分離的方式，在所述顯示器的兩個或更多部分改變所述顯示器的電致變色狀態(tài)，安排各部分在空間上互相分尚。
56.—種電磁場可影響的電致變色兀件作為安全特征的使用。全文摘要
安全文檔如鈔票的真實性通過使用安排在文檔中或上的安全特征驗證，該安全特征包含天線，安排該天線以從外部能量源接收EM輻射；整流器，安排該整流器以從天線接收電能，并且將它轉(zhuǎn)換為調(diào)整的電流；以及電致變色顯示器，安排該電致變色顯示器以改變它的電致變色狀態(tài)以響應(yīng)所述調(diào)整的電流。因此，提供能夠改變它的外觀以響應(yīng)EM輻射的安全特征，該安全特征包含顯示器，能夠給予該顯示器多種二維形狀。
文檔編號G07D7/12GK102630323SQ200880014756
公開日2012年8月8日 申請日期2008年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月4日
發(fā)明者佩特羅內(nèi)拉·諾伯格, 安娜·馬爾姆斯特羅姆, 拉斯-奧洛夫·亨納達爾, 斯塔芬·諾德林德, 王欣, 菲利普·G·庫珀, 詹姆斯·P·斯內(nèi)林, 馬茨·羅伯特森 申請人:德拉魯國際有限公司