專利名稱：帶電活性聚合物電源和納米光學顯示的安全文件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及包括認證或驗證功能的安全文件。更具體地，本發(fā)明涉及一種安全裝置，其包括嵌入基體中的電回路和/或納米光學器件，其中所述電回路提供認證安全文件的驗證特征。
背景技術：
必須能夠驗證以確認其價值的安全文件的使用越來越常見，成為現(xiàn)代社會日常生活的一部分。例如，紙幣和其他安全文件(例如旅行支票和債券)為數(shù)億人日常使用，他們必須能夠被用戶驗證，以避免因欺詐和偽造所造成的損失。身份安全文件(例如護照、駕照和身份卡)廣泛使用，并且必須能夠準確地驗證以核實出示這些文件的個人的身份。類似地，其他有價值的安全文件(例如信用卡、支票和股份證書)在日常商務中交換，并且必須能夠準確地驗證以檢測和避免欺詐。因此，為了使得用戶以及執(zhí)法和政府機構能夠驗證安全文件，已經(jīng)開發(fā)了和安全文件一起使用的安全特征。用于安全文件的一種已知特征是，使得復制更困難，副本的檢測很可能包括無源式物理特征，其并入安全文件本身并且對未提示的用戶是可見的。這些性能包括水印、壓花、金屬線、全息圖、金屬箔片和其他類似的獨特、可見性能，其已經(jīng)在例如紙幣、護照和支票中普遍使用。不幸的是，高級的、不昂貴的打印和復印技術的進步使得造假者可能容易地、更確切地復制這些傳統(tǒng)的視覺驗證特征，這導致這些特征的失敗而不能確保安全文件的真實性。用于安全文件的另一種類型的已知驗證包括在安全文件中編碼有磁力、光學和/ 或無線電頻率可讀信息，以使用外部設備檢測和讀取。這種性能包括護照和信用卡上的可讀磁條、光學可讀特征例如是縮影或紫外熒光墨水和無線射頻識別發(fā)射器，他們均可以通過使用外部的閱讀和/或驗證裝置來讀取或驗證。不幸的是，技術進步也使得這種編碼安全特征相對容易地被造假者復制，例如復制磁卡條和使用不昂貴的高清縮印機，導致依賴這種已知編碼或機器可讀安全特征的安全文件的增高頻率的嚴重欺詐和造假。而且，依賴這種已知編碼或機器可讀安全特征需要外部設備來驗證，這阻礙了沒有(設備)幫助的用戶確定安全文件的真假。因此需要為安全文件研發(fā)其他的設計和性能，使得多種類型的用戶能夠驗證，能夠進行多種類型的使用，并且不能被詐騙者或造假者輕易或廉價復制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是，提供一種安全文件，其克服了現(xiàn)有技術的某些缺陷。本發(fā)明的另一個目的是，提供一種驗證安全文件的方法，其克服了現(xiàn)有技術的某些缺陷。本發(fā)明的又一個目的是，提供一種安全文件，其克服了現(xiàn)有技術的某些缺陷并且能夠以多種方式或模式驗證，包括無須額外或外部驗證設備的幫助而用戶可以自行驗證的安全文件。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供一種安全文件，其包括一嵌入文件基體的電回路 (electrical circuit)，其中該電回路包括一電源和一光學顯示器，該電源包括至少一電活性聚合物發(fā)電裝置，該光學顯示器包括至少一電致發(fā)光顯示元件和至少一納米孔陣列， 該納米孔陣列設置作為所述電致發(fā)光顯示元件的一層。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，提供一種安全文件，其包括一嵌入文件基體的電回路，其中該電回路包括，包括至少一電活性聚合物電容器的儲電裝置和發(fā)電裝置中的至少一個和一光學顯示器。該光學顯示器包括至少一電致發(fā)光顯示元件，該電致發(fā)光顯示元件包括至少一納米孔陣列，該納米孔陣列設置作為電致發(fā)光顯示元件的一層。根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例，提供一種驗證安全文件的方法，該安全文件包括一嵌入文件基體的電回路，其中該電回路包括至少一電活性聚合物發(fā)電裝置和一光學顯示器，該光學顯示器包括至少一電致發(fā)光顯示元件和至少一編碼的納米孔陣列，該納米孔陣列設置在電致發(fā)光顯示元件的表面上，該方法包括用聚焦的光束或者激光源照射所述編碼的納米孔陣列，所述光束或者激光源發(fā)射至少一預定波長的入射光；用一光電傳感器檢測所述入射光穿過所述納米孔陣列的穿過部分；分析所述傳感器檢測到的光的穿過部分的至少一個波長，以產(chǎn)生一檢測信號；以及，對比所述檢測信號和驗證信號，以對該安全文件進行驗證。根據(jù)本發(fā)明的再一個實施例，提供一種安全文件，其包括至少一安全線，該安全線包括一個或多個納米特征，該納米特征適于作為光學顯示，該光學顯示在該安全線內(nèi)包括至少一帶納米特征的圖案(pattern)區(qū)域，該納米特征適于產(chǎn)生至少一光學效果。結合附圖和詳細描述，本發(fā)明的進一步的優(yōu)點更明顯。


參考附圖描述本發(fā)明的安全文件。附圖中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的示例性安全文件的俯視圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的示例性安全文件的剖視示意圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的層狀電活性聚合物電回路部件的電子掃描電鏡(SEM)下的立體圖；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的包括一納米孔陣列顯示元件的安全文件的俯視圖；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的包括一納米孔陣列示意圖；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的驗證安全文件的裝置的示意圖，該安全文件包括一納米孔陣列。在不同視圖中類似的附圖標記代表相應的部分。 具體實施例根據(jù)一個實施例，本發(fā)明提供一種安全文件，其包括一在該文件內(nèi)的電回路并且包括多個驗證特征，該驗證特征供該安全文件的多模式驗證。一種驗證模式優(yōu)選包括該安全文件的自驗證而無須使用外部的設備，例如通過用戶的肉眼。其他驗證模式優(yōu)選包括一個或多個驗證模式，該驗證模式結合光學的、電子的和/或光電驗證設備的使用，以確認安全文件的真實性，例如通過事務處理性或核查性設備或者通過專家和/或安保人員來驗證。本發(fā)明的安全文件理論上適用于任何類型的安全文件，只要有在使用時能夠驗證安全文件的需求即可。例如但不限于，安全文件可以用于紙幣、身份文件、護照、證書、金融文件、 驗證證書、信用卡或其他有價值的紙件。在其他示例性實施例中，安全文件可以用于產(chǎn)品識別或驗證文件，例如藥品識別或藥品發(fā)放文件或設備，或者例如產(chǎn)品密封或驗證證書。尤其是，安全文件可以用于薄的柔性安全文件，其需要容易地以一種或多種方式容易地驗證?，F(xiàn)在參考附圖進一步描述本發(fā)明。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的示例性安全文件100的俯視圖。安全文件100優(yōu)選為薄的柔性片的形式，這種形式常用于常見的安全文件100，例如紙幣、護照、證書、身份文件、金融文件、認證證書和其他有價值的紙件。 安全文件100包括形成安全文件主干的文件基體112，安全文件的其他部件可以嵌入其中和/或其他部件可以固定在或者印制在其上?；w112可以由任何適當?shù)幕男纬?，例如纖維素和/或聚合物基的材料。特別地，聚合物基的基材包括但不限于聚丙烯、聚乙烯、聚酯(PET)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，可以用于形成基體112。在用作紙幣的特定實施例中，安全文件100和基體112優(yōu)選包括厚度小于400微米的薄片，優(yōu)選厚度100微米到200微米之間。但是，在其他應用中，安全文件100和基體112可以是任意適當?shù)暮穸龋瑫r優(yōu)選允許安全文件的柔性，這在這樣的應用中可能是期望的。安全文件100還可以包括嵌入或固定在基體112的電回路，由電連接的電活性聚合物和光學顯示安全文件元件形成。這種電連接的安全文件元件包括電活性的聚合物電源，如示例性電活性聚合物條102所示，和光學顯示元件104，如圖1中的示例性電致發(fā)光顯示元件104所示。電活性聚合物條102優(yōu)選包括層狀離子聚合物金屬復合(IPMC)材料并且可以設置為在機械變形電活性聚合物條102時發(fā)電，或者作為電活性聚合物電容器102來存儲電能，或者兩者?；蛘?，電活性聚合物條102的第一部分可以設置為在機械變形該條時發(fā)電，在一些實施例中，條102的第二電活性聚合物元件或部分109可以設為作為電活性聚合物電容器108來存儲電能。電活性聚合物條102可以設置為多種方式，可以依安全文件 100的設置和使用設置為多種幾何形狀。例如，條102可以是規(guī)則或不規(guī)則形狀，可以是相對基體112和安全文件100的基本上任何尺寸，包括寬度僅對應安全文件寬度和/或長度的一部分，或者該條在基體112或安全文件100的基本上整個寬度和/或長度上延伸。但是通常，電活性聚合物條102為規(guī)則形狀，例如矩形條102。電活性聚合物條102的厚度可以依安全文件的理想物理和電學性質(zhì)而變化，但是通常選為不超過相對于對安全文件100 和基體112的理想厚度，并使得安全文件100的理想柔性得以維持，同時足夠厚以提供理想的發(fā)電和/或儲電能力。因此，為了用于紙幣安全文件，電活性聚合物條102的厚度優(yōu)選在大約50至200微米。光電顯示元件104可以包括適當?shù)碾娭掳l(fā)光源，例如已知的電致發(fā)光顯示技術， 還可以包括至少一個納米孔陣列，該陣列集成為光學顯示元件104的至少一層。適當?shù)碾娭掳l(fā)光技術例如可以包括電熒光染料顯示、電致發(fā)光染料顯示、發(fā)光二極管顯示和有機發(fā)光二極管(OLED)顯示。適當?shù)碾娭掳l(fā)光顯示可以根據(jù)光電顯示元件104的理想光學性能和安全文件100的理想性能和意在應用來選擇。例如，在安全文件100為紙幣的應用中，優(yōu)選選擇薄的柔性電致發(fā)光顯示，例如0LED，其中OLED優(yōu)選厚度小于約100微米、需要很小能量就可以發(fā)光、為柔性并不會因安全文件100的彎曲或折疊而損壞。光學元件104也包括至少一個納米孔陣列，該陣列集成為光學顯示元件104的至少一層。所述至少一個納米孔陣列可以集成到光學顯示元件104中，成為光學顯示元件104的一個或多個孔、過濾器和優(yōu)選的透明表面電極。在優(yōu)選的實施例中，該納米孔陣列包括一金屬膜，該金屬膜包括一系列相對光學顯示元件104發(fā)射或傳輸?shù)墓獾膩啿ㄩL尺寸的納米孔或納米特征，該納米孔陣列還可以操作以改變光學顯示元件104發(fā)射或傳輸?shù)墓獾膹姸?。在一個實施例中，該納米孔陣列可以包括亞波長尺寸的納米孔或納米特征，其包括基本上圓形的孔，或者其他幾何形狀的孔或開口，例如矩形、三角形、多邊形、橢圓形、卵形或者不規(guī)則形狀或波浪形的孔或開口。在另一個實施例中，該納米孔陣列可以包括亞波長尺寸的納米孔或納米特征，其包括基本上細長形狀的開口，例如線形、狹縫形、弧形或彎曲形，其優(yōu)選基本上彼此平行朝向，以提供納米特征的光柵。在又一個實施例中，該納米孔陣列可以包括金屬膜或基體中的亞波長尺寸的納米特征，例如懸臂、凹槽、隆起、突起、凹部、波紋或文字、數(shù)字、符號形式的形狀，可選地在該金屬膜或基體上沒有孔。在一個替代實施例中，光學顯示元件104可以包括一個或多個納米孔陣列，該陣列只包括多個納米孔和/或納米特征，例如設置為一個或多個圖案的亞波長大小的納米孔 /或納米特征，以提供光學效果。在一個這樣的實施例中，圖案可以例如包括規(guī)則的、不規(guī)則的、周期性的、非周期性的和/或無規(guī)圖案的納米孔/或納米特征。在另一個這樣的實施例中，光學效果可以包括特征，例如隨著觀看者遠處移動，穿過納米孔陣列的顏色改變效果， 例如顏色從一種顏色變化到另一種或多種顏色，或者包括一種或多種特定顏色的光的準確的獨立的點，例如以可辨識的圖案或者圖片的形式。電活性聚合物元件102和光學顯示元件104可以電連接，以通過任何適當?shù)碾娺B接裝置在安全文件100內(nèi)形成一電回路。示例性的電連接裝置可以包括一個或多個嵌入或貼在安全文件100上的導電聚合物層，例如嵌入或貼在基體112上?；蛘?，其他適當?shù)碾娺B接裝置可以包括一個或多個薄的導電箔片層、印制和/或刻蝕的導電膜或?qū)щ妿?、?或其他已知的電連接裝置。優(yōu)選的適當?shù)碾娺B接裝置可以根據(jù)安全文件100的理想物理和電學性能而選擇，因此可以顯著小于安全文件100的厚度，并且以通常薄的柔性薄片的形式理想地柔性和耐用以用于安全文件。安全文件100還可選地包括其他電回路元件(未示出)， 其可以并入安全文件100內(nèi)的電回路。這種可選的額外的電回路元件可以包括電阻、電容、 二極管、三極管、開關等，它們可以設置為安全文件100內(nèi)的電回路的一部分。因此，這種可選的額外的電回路元件優(yōu)選適當?shù)乇　⑷嵝院湍陀?，以用于理想的安全文件應用。安全文?00可以包括額外的元件，以理想地提供和/或增強該安全文件100的驗證特征。在一個實施例中，安全文件100還包括一光電電源106。光電電源106可以包括一光電電池并可以電連接到安全文件100內(nèi)的電回路，例如連接到電活性聚合物元件102 和/或光電顯示元件104。光電電源106可以是功能性的，因此可以將光源照射在光電電源106的光電電池上的光能轉化為電能。這種由光電電源106產(chǎn)生的電能例如可以用以照亮光學顯示元件104，和/或存儲在電活性聚合物元件102。在特定實施例中，光電電源 106還優(yōu)選包括至少一納米孔陣列，該陣列集成為包括在光電電源106內(nèi)的光電電池的一層。這種集成的納米孔陣列優(yōu)選集成為光電電池的孔、過濾器和透明表面電極中的至少一個或多個，以相對照射在光電電源106上的外部光增強到達光電電池的光強，并因此提高光電電源106的效率。在一個實施例中，集成到光電電池或光電電源106的納米陣列可以包括亞波長大小的納米孔或納米特征，其包括基本上圓形的孔或者其他幾何形狀的孔或開口，例如矩形、三角形、多邊形、橢圓形、卵形或者不規(guī)則形狀或波紋形孔或開口。在另一實施例中，納米孔陣列可以包括亞波長大小的納米孔或納米特征，其包括基本上細長的開口， 例如線形、狹縫形、弧形或彎曲形，其優(yōu)選基本上彼此平行朝向，以提供納米特征的光柵。在一特定實施例中，多個亞波長大小或?qū)挾鹊幕旧掀叫械募{米狹縫可以成型或集成為電源 106的光電電池的一層，以作為納米光柵。在又一實施例中，該納米孔陣列可以包括金屬膜、 聚合物膜或其他具體基體材料中的亞波長尺寸的納米特征，所述材料成型為光電電源106 的一部分或集成到光電電源106，例如懸臂、凹槽、隆起、突起、凹部、波紋或文字、數(shù)字、符號形式的形狀，它們可能可選地在該金屬膜、聚合物膜或基體層上沒有孔延伸。在又一個實施例中，安全文件100還可以包括一納米級驗證特征或安全線110。納米級安全線Iio可以包括至少一嵌入安全文件100的納米孔陣列，例如在文件基體112中， 其包括一個或多個，優(yōu)選一系列，相對入射光源的至少一個波長的亞波長大小的納米孔或納米特征，它們設置為獨特的圖案以實現(xiàn)入射光傳輸通過納米陣列。與上述描述類似，在一個實施例中，所述至少一個納米孔陣列可以包括基本上圓形的納米孔或者其他幾何形狀的孔或開口，例如矩形、三角形、多邊形、橢圓形、卵形或者不規(guī)則形狀或波紋形孔或開口。在另一實施例中，該納米陣列可以包括亞波長大小的納米孔或納米特征，其包括基本上細長的開口，例如線形、狹縫形、弧形或彎曲形開口，其優(yōu)選基本上彼此平行朝向，以提供納米特征的光柵。在本發(fā)明的一個實施例中，納米級安全線110可以包括一納米孔陣列，該陣列優(yōu)選可以通過外部光源照射來讀取，以生成獨特的光圖案，該圖案可以被光電傳感器檢測和核對以驗證安全文件100。在另一方面，納米級安全線110可以包括設置為一定圖案的納米孔或納米特征的納米陣列，該圖案在高能顯微鏡瀏覽時是可見的并且是獨特的，例如在掃描電子顯微鏡下。在這一方面，納米陣列可以包括設置為一定圖案的納米孔或納米特征，以形成可辨識的圖片或“納米作品”，其可以在高能顯微鏡瀏覽時辨識，以驗證安全文件100。在又一實施例中，安全文件100還可以包括一個或多個額外的傳統(tǒng)安全特征114， 以結合上述的驗證特征進一步增強文件100的安全性。這種傳統(tǒng)的安全特征114可以包括例如安全線、微縮印制、全息圖片、光學變化效果和凸印和/或金屬箔片中的一個和多個。 這種傳統(tǒng)的安全特征114可以通過已知的方式驗證，例如用戶肉眼檢測和/或在光學放大下檢測。在根據(jù)本發(fā)明的又一實施例中，示例性的傳統(tǒng)安全特征114和一個或多個納米孔陣列可選地一起提供，或者示例性的傳統(tǒng)安全特征114包括一個或多個納米孔光學顯示元件，傳統(tǒng)安全特征例如但不限于安全線、微縮印制、全息圖片、光學變化效果和凸印和/或金屬箔片，該光學顯示元件包括集成到傳統(tǒng)安全特征114內(nèi)的納米孔陣列。例如，根據(jù)本發(fā)明的一個方面的安全線可以并入至少一個納米孔陣列，該陣列包括基本上圓形的納米孔或者其他幾何形狀的孔或開口，例如矩形、三角形、多邊形、橢圓形、卵形或者不規(guī)則形狀或波紋形孔或開口，或者他們的組合。在另一實施例中，納米孔陣列可以包括亞波長大小的納米孔或納米特征，其包括基本上細長的開口，例如線形、狹縫形、弧形或彎曲形開口，其優(yōu)選基本上彼此平行朝向，以提供納米特征的光柵。在又一實施例中，該納米孔陣列可以包括金屬膜或其他安全線基體中的亞波長尺寸的納米特征，例如懸臂、凹槽、隆起、突起、凹部、波紋或文字、數(shù)字、符號形式的形狀，它們可選地在該金屬膜或金屬線基體上沒有孔延伸。在這樣一個實施例中，亞波長尺寸的納米孔或納米特征可以設置為一種或多種圖案以提供光學效果，例如排列為包括規(guī)則、不規(guī)則、周期性、非周期性和/或隨機圖案的納米孔和/或納米特征。在根據(jù)本發(fā)明的其他實施例中，其他類型的傳統(tǒng)安全特征114可以包括一個或多個納米孔陣列，類似于上面所述，該陣列集成到傳統(tǒng)的安全特征內(nèi)，以提供獨特的、可辨識的光學效果來增強安全性并減弱造假的容易度。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，圖1所示的安全文件100最好可以被用戶以一種或多種方式驗證，該安全文件100包括一嵌入的電路和電活性聚合物102以及光學顯示元件 104。第一驗證模式最好包括通過機械式變形電活性聚合物條102來發(fā)電，其中電能通過所述電路傳導給光學顯示元件104并用來照亮光學顯示元件104，該光學顯示元件可以用戶肉眼看到，并且優(yōu)選提供獨特的照明圖案，例如用集成到光學顯示元件104的納米孔陣列生成以改變顯示照明。安全文件的用戶可以通過物理彎曲和/或壓安全文件104來使用第一驗證模式，以引起光學顯示元件104照亮，從而驗證該安全文件。這種第一驗證模式可以描述為自驗證，這是因為該安全文件由用戶驗證而無須借助于外部儀器或設備。第二驗證模式最好包括使用外部照射源來照射，和/或傳輸特定類型的光源(例如聚焦的光束或激光源)通過納米孔陣列驗證特征，以例如使用光電傳感器檢測。檢測到的光束隨后可以基于經(jīng)過納米孔陣列的檢測光的變化來核實，以驗證安全文件100。這種第二驗證模式可以用于通過例如自動化交易和/或檢驗裝置來驗證。第三驗證模式最好包括最好利用復雜的、昂貴的和/或限制的顯微鏡或影像設備 (例如掃描電子顯微鏡)來檢查嵌入安全文件100之內(nèi)或之上的一個或多個納米孔陣列的納米孔圖案。第三種驗證模式可以用于通過檢查例如由授權的政府、安全和/或執(zhí)法人員并入的納米-作品和/或其他納米孔陣列圖案來驗證安全文件100。因此，根據(jù)本發(fā)明的這個實施例的安全文件100最好包括多個驗證特征，這些驗證特征可以由一個或多個驗證模式來驗證該文件。現(xiàn)在參考圖2，示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的示例性安全文件200的剖視示意圖。安全文件200優(yōu)選為薄的柔性片，其用于許多類型的安全文件例如但不限于紙幣、護照、證書、身份文件、金融文件、驗證證書和其他有價值的紙件。類似于上面參考圖1所描述，安全文件200包括一文件基體212，安全文件200的其他部件可以嵌入其內(nèi)，或者其他部件可以例如貼在或者印在其上?；w212可以由任何適當?shù)幕男纬桑缋w維素和/或聚合物基的材料，尤其是聚乙烯聚合物材料。安全文件200和基體212可以為適當?shù)暮穸韧瑫r優(yōu)選允許安全文件200的柔性，這在特定實施例中是理想的。在用作紙幣的方面，安全文件200和基體212可以優(yōu)選包括厚度小于400微米的薄片，優(yōu)選厚度100微米到200微米之間。安全文件200還可以包括嵌入或附在基體212的電回路，其包括電連接的電活性聚合物電源208、電活性聚合物儲電元件202和OLED光學顯示元件204。在示出的本發(fā)明的實施例中，電活性聚合物電源208包括兩個薄的電活性聚合物條208，它們位于鄰近安全文件200的任一表面處，可以操作以在這些條機械變形時產(chǎn)生電能，例如通過彎曲或折疊安全文件200。任何適當?shù)?、響應機械變形產(chǎn)生電能的電活性聚合物均可以用于制成電活性聚合物條208，但是在特定實施例中，電活性聚合物條208優(yōu)選包括層狀離子聚合物金屬復合材料。電活性聚合物條208的厚度可以依安全文件200的理想的物理和電學性能而變化，但是在用于紙幣的典型應用中，電活性聚合物條208的厚度優(yōu)選在例如50到100微米之間。在圖2所示的實施例中，電活性聚合物儲電元件202包括兩個薄的電活性聚合物條202，它們位于鄰近安全文件的任一表面處，可以作為電容器操作以存儲電活性聚合物電源208產(chǎn)生的電能。但是在其他替代實施例中，儲電元件202可以包括單個聚合物部件或多個聚合物部件，該部件例如設置在安全文件200的其他構造中或者集成為電源208的一部分以產(chǎn)生和儲存電能。電活性聚合物儲電條202也可以有任何能夠儲電的適當?shù)木酆衔锊牧现瞥?。但是在特定實施例中，電活性聚合物儲電條202最好包括層狀離子聚合物金屬復合材料，該復合材料例如包括一中央的聚合物芯222和附在該聚合物芯222任一側的金屬薄膜電極2M和226。這種層狀離子聚合物金屬復合材料最好為非常薄的片，厚度低至 50微米，并且最好能夠提供儲電0. 1至1 μ F/cm(微法拉第/厘米)，同時例如提供柔性和放電率優(yōu)選8小時內(nèi)小于50%。因此，電活性聚合物儲電條202最好在安全文件200內(nèi)提供發(fā)電元件208所產(chǎn)生的電能的有效電容儲存，以理想的薄的柔性形式，以提供電能給光學顯示元件204。光學顯示元件204包括一示例性OLED顯示，其照明以在電活性聚合物儲電元件 202和/或電活性聚合物發(fā)電元件208供電時提供可以看到的光學顯示圖案。OLED顯示元件204包括一有機OLED電解質(zhì)層244和至少一包括納米孔圖案的納米孔陣列層M2，納米孔具有相對于該OLED顯示204發(fā)出的光的波長的亞波長尺寸。該OLED電解質(zhì)層244包括一個或多個有機電活性染料，該染料在通電時能發(fā)光，任何適當?shù)囊阎狾LED電解質(zhì)材料均可以形成OLED光學顯示204的電解質(zhì)層M4。納米孔陣列層242可以位于電解質(zhì)層244或 OLED顯示元件204的上部，使得其在OLED顯示204通電時能夠有效地改變OLED電解質(zhì)層 244發(fā)射的光。例如，納米孔陣列層242可以作為作為OLED顯示204的一個或多個可調(diào)節(jié)孔或過濾器。因此，OLED顯示元件204中的納米孔陣列層242最好能產(chǎn)生獨特的、可辨識的OLED顯示元件204發(fā)射的光的圖案，其對于用戶來說可以看到并且可以由用戶使用來驗證安全文件200。例如，納米孔陣列層242可以有效增加OLED顯示元件204發(fā)射的光的強度，或者有效改變OLED顯示元件204發(fā)射的光的顏色、圖案或其他參數(shù)，以生成獨特的、可辨識的圖案或者實現(xiàn)對于安全文件200的用戶可以看到的東西，并用于安全文件200的自驗證。在其他實施例中，可以使用替代類型的光學顯示，例如但不限于電致螢光染料顯示、 柔性發(fā)光二極管顯示和電致發(fā)光染料顯示，例如參考圖1的上述描述。在一特定實施例中，納米孔陣列層242可以集成為OLED顯示204的一個電極，也可以和一個或多個電極層結合使用，以通過電解質(zhì)對4傳輸電能并因此照亮OLED顯示204。 在進一步的優(yōu)選實施例中，納米孔陣列層242最好有相對于類似的沒有納米孔陣列的OLED 顯示的、對OLED顯示204發(fā)射的光的增強的效果，因此降低了要從該顯示204發(fā)射給定強度的光所需的電能，并因此降低了要產(chǎn)生給定強度的光的、必須由電活性聚合物發(fā)電元件 208產(chǎn)生的和由電活性聚合物儲電元件202儲存的電能的量，并且提高了電路的效率。
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安全文件還包括一開關元件216，其電連接到OLED顯示204以及電活性聚合物發(fā)電元件和儲電元件208和204之一。開關元件216可以用于控制對OLED顯示2041的電能供應的開和關，因此可以依用戶的需要而控制對顯示204的照明。在一特定實施例中，開關元件216可以包括一電活性聚合物開關，其可以通過對開關元件216施壓來激活，例如按壓和/或擠壓安全文件200，以激活開關并照亮OLED顯示204。在替代實施例中，其他適當?shù)牟牧弦部梢杂糜谥瞥砷_關材料，例如已知的壓電或接觸型開關，其可以提供為薄的元件，用于嵌入安全文件200的基體212內(nèi)。在又一替代實施例中，開關元件216可以從安全文件 200的電路中省略，OLED顯示的照明可以直接通過電活性聚合物發(fā)電元件和/或儲電元件 208和202來控制。圖2所示的安全文件200還包括一光伏電池206。光伏電池206包括一活性聚合物層264和至少一納米孔陣列層沈2。光伏電池206電連接到安全文件200內(nèi)的電回路， 并因此連接到電活性聚合物儲電元件202和/或直接連接到OLED顯示204。光伏電池206 可以操作以將來自照射在電池206的光聚合物層264上的光能轉化為電能，該電能可以用于對OLED顯示204供電，并增加電活性聚合物發(fā)電元件208產(chǎn)生的電能。光伏電池206產(chǎn)生的電能也可以存儲在電活性聚合物儲電元件202，以在以后用來照亮OLED顯示204，例如在用戶激活開關元件216的時候。納米孔陣列層262包括至少一納米孔陣列，該陣列包括相對照射在光伏電池206上的光的至少一個波長的亞波長尺寸的納米孔的圖案。納米孔陣列層262因此最好能相對照射在光伏電池206上的外部光的強度增加到達光聚合物264的光的強度，以對給定強度的入射光增加光電電池206的發(fā)電效率。在一個方面，納米孔陣列層262可以調(diào)節(jié)作為相對于光伏電池206上的入射光的可調(diào)節(jié)孔或過濾器。在一個優(yōu)選實施例中，納米孔陣列層262集成到光伏電池206的電路結構并作為光伏電池206的光學傳輸表面電極。因此，在這樣的優(yōu)選實施例中，納米孔陣列層262可以用來替換光伏電池的傳統(tǒng)的透明表面電極，例如氧化銦錫電極，并因此用于減小光伏電池206的整體厚度，這在用于薄的柔性安全文件200中是所期望的，例如在紙幣、護照、證書和其他有價值的紙件中。類似于參考圖1的上面的描述，安全文件200還包括一納米孔陣列安全線210，其包括至少一個納米孔陣列，相對于入射光源的至少一個波長該陣列包括一系列亞波長大小的納米孔。這樣納米孔可以排列成一獨特的圖案，以影響入射光穿過該納米孔陣列的傳輸， 或影響入射光被該納米孔陣列反射。在一個實施例中，納米孔陣列安全線210包括至少一納米孔陣列，該陣列可以通過一驗證設備讀取，例如通過外部光源照射該納米孔安全線以產(chǎn)生獨特的光圖案，該圖案可以被驗證設備內(nèi)的光電傳感器檢測和核實，以對安全文件200 進行驗證。在另一個實施例中，納米孔陣列安全線210包括一個和多個納米孔陣列，這些納米孔排列成一圖案，該圖案在高能顯微鏡瀏覽時可以看到而且是獨特的，例如是掃描電子顯微鏡，以形成可辨識的圖片或“納米作品”。這種在納米孔陣列安全線210內(nèi)的圖片或“納米作品”隨后可以由用戶在高能顯微鏡下瀏覽安全文件200而識別和核實，以驗證安全文件 200。參考圖3，示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的層狀電活性聚合物電回路部件300 的電子掃描電鏡(SEM)下的立體圖。層狀電活性聚合物300包括一電活性聚合物核心層 302和至少一電極層304，該電極層附在電活性聚合物核心層302的表面上。層狀電活性聚合物部件300可以用在本發(fā)明的安全文件內(nèi)作為電活性聚合物發(fā)電或儲電元件，或者作為開關元件，例如如上參考圖1和圖2所述。因此，層狀電活性聚合物300最好可以操作響應該部件300的機械變形以產(chǎn)生電能，或者作為電容器儲存電能，或者兩者。電活性聚合物層302優(yōu)選包括離子交換或離子聚合物材料，例如基于四氟乙烯、 聚乙烯和/或聚酰胺的離子聚合物。市場銷售的離子聚合物的例子有Ε. I. DuPont et Nemours公司銷售的NafionTM115和117。電活性聚合物300還優(yōu)選包括兩個電極層304，其附在電活性聚合物核心層302的相對的基本上平的表面上。每個電極層304包括導電材料， 并可以沉積或以其他方式成型在聚合物核心材料層302的表面，或者獨立成型或例如通過粘貼附在聚合物核心材料層302的表面。在一個方面，電極層304包括至少一種導電材料， 例如鉻、金、銀、鉬、銅、鋁、導電聚合物或它們的組合。在一個實施例中，電活性聚合物部件300成型為層狀離子聚合物金屬復合部件， 可以響應該部件300的機械變形在兩個電極層304之間產(chǎn)生電勢，例如在基本上垂直于電極層304的表面的方向上的機械變形，該變形可以例如由彎曲或折疊部件300而產(chǎn)生。在根據(jù)本發(fā)明的安全文件中，這種部件300因此可以用于從安全文件的機械變形和嵌入的部件300中產(chǎn)生電能，這種電能可以用于對光學顯示元件供電，例如照亮該光學顯示以用于驗證安全文件的目的。在這樣一個實施例中，聚合物核心層302可以包括水合的或非水合的離子聚合物材料，電極層304可以附到聚合物核心層302，例如將電極層304嵌入聚合物核心層302的表面，或者通過例如濺射、化學和/或氣相沉積將電極材料沉積在聚合物核心層302的表面，或者通過例如粘貼將預制的電極材料層貼在聚合物核心層302的表面。在第二實施例中，電活性聚合物材料300成型為層狀離子聚合物金屬復合部件， 可以作為電活性聚合物金屬復合電容器部件300來存儲電能，使得該部件300可以通過連接到電源或負載來分別充電或放電。在根據(jù)本發(fā)明的安全文件中，這種部件300因此可以用于存儲來自電源的電能，該電源例如是電活性聚合物發(fā)電部件或者光伏電池。隨后部件 300也能給電負載供電，該電負載例如是光學顯示元件，以照亮該光學顯示以用于驗證安全文件的目的。在這樣的一個實施例中，聚合物核心層302可以包括非水合的離子聚合物材料，例如非水合的基于四氟乙烯的離子聚合物，Nafion 115和117就是這樣的例子。每一電極層304可以附到聚合物核心層302表面，優(yōu)選通過將至少一種導電性金屬材料沉積在聚合物核心層302的表面，以形成電極層304。優(yōu)選地，所述至少一種導電性金屬材料通過例如離子濺射、化學沉積或氣相沉積沉積在聚合物核心層302上，以形成電極層304。在一特定實施例中，使用適當?shù)默F(xiàn)有濺射技術依次沉積第一層100納米厚的鉻和第二層300納米厚的金到非水合的離子聚合物核心層302，該核心層約50-150微米厚，以形成層狀離子聚合物金屬復合電容器部件中的電極層304和聚合物核心層302。在另一實施例中，層狀離子聚合物金屬復合電容器部件300嵌入根據(jù)本發(fā)明的安全文件，既可以發(fā)電又可以儲電， 以提供電能給安全文件的光學顯示元件。參考圖4，示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的包括一納米孔陣列顯示元件404的安全文件400的俯視圖。在一個實施例中，安全文件400可以基本上類似于上述參考圖1和圖2所描述的安全文件的實施例。本實施例的安全文件400包括一光學顯示元件404，該元件包括至少一納米孔陣列。如上面參考圖2所描述，光學顯示元件404中的納米孔陣列優(yōu)選包括一預定圖案的亞波長大小的納米孔，該大小相對于入射光或者光學顯示元件404傳輸?shù)墓獾闹辽僖粋€波長，使得納米孔陣列可以操作以改變穿過該納米孔陣列的光或者被納米孔陣列反射的光的圖案、強度、顏色和/或其他參數(shù)，以產(chǎn)生視覺可見的光學效果。因此， 在光學顯示元件404中的納米孔陣列產(chǎn)生的光學效果理想地可以用于驗證安全文件400， 或者由用戶肉眼瀏覽視覺可見的光學效果，或者通過使用驗證設備或自動機器，它們可以檢測和核實納米孔陣列產(chǎn)生的光學效果。在另一個實施例中，安全文件400可以包括納米孔陣列安全線，該安全線包括至少一個納米孔陣列406。在一個方面，該納米孔陣列安全線和納米孔陣列406可以包括光學顯示元件404的一個集成部分，但是在另一方面，該納米孔陣列安全線和納米孔陣列406可以獨立于光學顯示元件404并位于鄰近光學顯示元件406處或者位于安全文件400的其他位置。包括在納米孔陣列安全線的納米孔陣列406包括至少一組亞波長大小的納米孔，該大小是相對于納米孔入射光的至少一個波長，使得納米孔陣列可以改變納米孔陣列406傳輸或反射的光的一個或多個參數(shù)(例如顏色、強度和或圖案)。在圖4所示的示例性實施例中，納米孔陣列406包括兩組納米孔408和410，它們各自安排成獨特的圖案。第一組納米孔408排列成示例性周期性格柵圖案，其常用于安全文件400，以改變納米孔陣列406傳輸和/或反射的光的一個或多個參數(shù)。第二組納米孔410排列成示例性非周期性圖案以產(chǎn)生一個圖像(例如人頭像或其他可以辨識的對象)，其在借助高能顯微鏡(例如SEM)瀏覽時可以辨識，在另一個實施例中，其在肉眼瀏覽時可以辨識。第二組納米孔410的排列或圖案所代表的圖像可以稱作“納米作品”。因此，納米孔陣列406可以以一種或多種驗證方法或模式理想地提供對安全文件 400的驗證。根據(jù)第一模式，例如帶已知參數(shù)的(例如波長、強度等)聚焦光束和/或激光光束可以聚焦在納米孔陣列406，使得納米孔陣列406中的納米孔408的圖案起作用，以改變?nèi)肷涔馐闹辽僖粋€參數(shù)，納米孔陣列406傳輸和/或反射的改變的光可以光學檢測或者通過傳感器(例如光電傳感器)檢測，以提供用戶或者儀器或者自動驗證設備可以檢測或者讀取的圖案或信號。因此，通過驗證納米孔陣列406傳輸和/或反射所產(chǎn)生的改變的光束產(chǎn)生的圖案或信號，可以驗證安全文件400。根據(jù)第二實施例，例如高能顯微鏡(例如 SEM)可以用來檢查納米孔陣列406并檢測納米孔陣列406中的納米孔410的圖案或者獨特的排列。因此，通過識別和/或核實納米孔410的圖案，尤其是納米孔410形成的獨特的圖像，可以驗證安全文件。參考圖5，示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的一納米孔陣列500的示意圖。納米孔陣列500包括三個示例性組或圖案的納米孔502、504和506，它們成型在納米孔陣列基體508上。納米孔陣列基體508可以包括任何薄的導電的和/或?qū)щ姶诺牟牧?，該材料適于支撐延伸進入和/或延伸穿過基體508的一組或多組納米孔并優(yōu)選對入射光不透明。在一個實施例中，納米孔陣列基體可以例如包括硅薄膜、金屬薄膜(例如金、鋁和/或銀)和 /或其他的適當?shù)膶щ姷暮?或?qū)щ姶诺牟牧系谋∧ぁＴ谟糜诟鶕?jù)本發(fā)明的實施例的安全文件的特定實施例中，納米孔陣列基體508可以例如包括安全文件的一部分和/或嵌入或集成于安全文件基體材料。在又一實施例中，納米孔陣列基體508可以包括單獨的材料，該材料可以附在或涂在安全文件，例如通過適當?shù)默F(xiàn)有粘性材料，該粘性材料例如常用于微電子機械(MEM)或光學儀器，例如液體光聚合物。適當?shù)募{米孔陣列基體508可以成型有一個或多個圖案或組的納米孔，例如示例性的組的納米孔502、504和506。這些納米孔的大小優(yōu)選使得納米孔或納米特征的至少一個尺寸小于在納米孔陣列500使用時(例如在安全文件中)納米孔陣列500上的入射光的波長。這種納米孔可以描述為亞波長尺寸，并且已知可以影響納米孔陣列500傳輸和/或反射的入射光光束的一個或多個特征(例如顏色、圖案和強度)。在一個方面，對于納米孔陣列500傳輸和/或反射的入射光光束，納米孔502、504或506可以作為一個或多個孔和過濾器。在一特定實施例中，納米孔陣列500可以包括一納米孔基體508和三個示例性的組或圖案的、延伸穿過該基體508的納米孔，其中納米孔502直徑約200納米，納米孔504直徑約100納米，納米孔506直徑約50納米，這樣所有的三組納米孔502、504或506均為相對于可見光波段的亞波長尺寸。在一個實施例中，納米孔組或圖案502、504或506設置為如圖5所示的基本上周期性的或類似格柵的圖案。但是在另一個實施例中，納米孔組502、 504或506中的任一組均可以排列成其他圖案，例如非周期性或半無規(guī)圖案或者代表形狀、 圖像或其他有序圖案的圖案。如上所述，納米孔陣列500可以由任何適當?shù)膶щ姾?或?qū)щ姶诺谋∑w材料 508構成，納米孔502可以通過任何適當?shù)?、能夠產(chǎn)生選定圖案的亞波長的納米孔的現(xiàn)有技術成型在該基體508上。在一個實施例中，納米孔陣列基體508可以包括適當?shù)膶щ姾?或?qū)щ姶诺谋∑?，例如硅薄片，納米孔或納米特征502、504和506可以通過聚焦離子束(FIB) 銑削成型在基體508。特別地，鎵FIB可以用于直接銑削理想的亞波長尺寸的納米孔或納米特征502、504和506并將其在基體508上排列成一種或多種理想的圖案，或者根據(jù)電子束平板印刷方法，電子束可以和電子束阻抗一起使用，以在基體508產(chǎn)生納米孔或納米特征。 在另一個實施例中，納米-印記平板印刷方法可以用于形成納米孔陣列500，其中制成的納米-印記平板印刷模具可以包括理想組或圖案的納米孔或納米特征，以將它們包括在納米孔陣列500中，理想納米孔圖案可以機械式印制在阻抗上然后轉移到納米孔基體508，以產(chǎn)生理想的納米孔陣列500。適當?shù)募{米-印記模具可以由已知方法生產(chǎn)，例如FIB銑削理想的納米孔或納米特征圖案到適當?shù)哪＞卟牧?，例如熔化的硅。在另一個實施例中，納米-印記模具可以使用電子束(電子束平板印刷)、x-射線(χ-射線平板印刷)或深度紫外光(深度紫外光平板印刷)將理想組或理想圖案的納米孔或納米特征銑削在模具材料。類似地， 理想的納米孔或納米特征圖案可以機械式平板印刷到適當?shù)淖杩共牧希淇梢怨袒员３旨{米孔圖案的印記。在一個方面，熱塑性材料(例如熱塑性聚合物)可以用作阻抗材料，在用模具平板印刷后該阻抗可以熱固化以保持納米-印記。在第二方面，光化學材料(例如光聚合物)可以用作阻抗材料并且可以光固化，例如暴露到紫外線下。在又一實施例中，理想的納米孔或納米特征圖案可以用機械裝置直接成型在基體材料上，例如通過納米刻寫， 其中包含主板納米特征圖案的硬化的刻字材料用于刻寫基體508，以產(chǎn)生納米孔或納米特征圖案，例如包括亞波長大小的納米格柵、狹縫或槽。在另一個實施例中，納米孔陣列500可以包括一導電的納米孔陣列基體508，這樣納米孔陣列500也是導電的。在這樣一個實施例中，納米孔陣列500可以與安全文件的光學顯示元件集成，例如OLED顯示元件。在這種情況，納米孔陣列理想地起到光電顯示元件的電極的作用，也可以起到改變該顯示元件傳輸和/或發(fā)射的光的一個或多個參數(shù)或特征 (例如顏色、強度或圖案)的作用。這種納米孔陣列500的集成在替換根據(jù)本發(fā)明的安全文件的光學顯示元件中的傳統(tǒng)的電極材料(例如銦錫氧化物)上是理想的。在又一個實施例中，導電的納米孔陣列500可以與安全文件的光伏電池集成，理想地起到光伏電池的電極的作用，以替換傳統(tǒng)的電極材料。在這種情況，納米孔陣列500還可以理想地起到可調(diào)節(jié)光學元件的作用，例如孔或過濾器，以改變光伏電池上的入射光的至少一個參數(shù)，例如增大光強。因此，光伏電池上的入射光的強度的這樣的增加在提高光伏電池產(chǎn)生的效率和/或能量上是理想的。參考圖6，示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的驗證安全文件604的裝置600的示意圖，該安全文件包括一納米孔陣列605。安全文件604包括至少一納米孔陣列605，該陣列包括至少一組或圖案的亞波長大小的納米孔或納米特征，該大小是相對于入射光束602的至少一個波長。安全文件604還優(yōu)選包括一電回路，該電回路嵌入安全文件604或者嵌入形成安全文件604的主干的基體。在一個優(yōu)選實施例中，嵌入安全文件604的電路還可以包括至少一電活性聚合物發(fā)電和/或儲電元件和至少一光學顯示元件，例如電致發(fā)光顯示或OLED顯示。在這樣的優(yōu)選實施例中，納米孔陣列605可以理想地集成到光學顯示元件， 例如光學顯示元件的電極一部分。在另一個實施例中，納米孔陣列605可以獨立于安全文件604的光學顯示元件。在這兩個實施例中，納米孔陣列605優(yōu)選是編碼的，使得包括在納米孔陣列605的納米孔的組或圖案能夠有效地、可預測地、可重復地改變納米孔陣列605傳輸通過和/或反射的入射光光束的至少一個參數(shù)或特征(例如顏色、強度或圖案)。裝置600包括一入射光束602，例如聚焦的光束或者激光光束，其包括至少一個已知波長的光。入射光束602可以用任何已知的聚焦的、校準的或激光光源來生成，該光源適于發(fā)射一致性的入射光束602以照亮安全文件604的納米孔陣列605。在用入射光束602照亮納米孔陣列605時，第一傳輸光束606傳輸通過納米孔陣列605，其中第一傳輸光束606 的至少一個參數(shù)或特征因納米孔陣列605的納米孔或納米特征而改變。在一個方面，納米孔陣列605作為對入射光束602的一個或多個開口和或過濾器。在另一方面，入射光束602 可以包括多波長的光，至少一個波長的光穿過納米孔陣列605時被改變以形成第一傳輸入射光606。優(yōu)選地，入射光束602的參數(shù)或特征，例如波長和強度，對應限定的已知值，這樣穿過具有限定已知設置的納米孔或納米特征(安排成設定圖案)的納米孔陣列605的傳輸會導致第一傳輸光束606具有對應已知的和可重復的值的參數(shù)。裝置600還包括光學鏡頭元件608，例如收集鏡頭。鏡頭608可以用于聚焦納米孔陣列605傳輸?shù)牡谝粋鬏敼馐?06，以形成第二傳輸光束610。在一個方面，鏡頭608優(yōu)選為凸鏡或聚焦鏡頭，以聚焦第一傳輸光束606。在第二方面，鏡頭608可以包括適于分散第一傳輸光束606的凹鏡或發(fā)散鏡頭，在一些實施例中，鏡頭608是可選的或者可以從裝置 600中省略，依多種因素而定，例如傳輸通過納米孔陣列605的第一傳輸光束606的特征。裝置600還包括一過濾器612，例如陷波濾波器或偏振濾波器。過濾器612可以用于光學過濾第二傳輸光(或者在省略鏡頭608的實施例中，過濾第一傳輸光束606)，以移除進入過濾器612的光束的一個或多個組分并產(chǎn)生過濾后的光束615。在一個方面，過濾器 612可以是陷波濾波器，其作用是移除來自光束610(或606)的一個或多個入射光波長，產(chǎn)生過濾后的光束615?；蛘呦莶V波器612僅允許光束610的特定理想波長穿過，作為過濾后的光束615。在另一方面，過濾器612可以是極化過濾器，其作用為以移除光束610(或 606)的一個或多個入射極性，產(chǎn)生偏振的光束615。在另一個實施例中，鏡頭608和濾波器 612可以以相反的順序放置，使得光束606到達鏡頭608之前先穿過濾波器612。在又一實施例中，裝置600可以包括額外的光學元件，例如鏡頭和/或濾波器，它們對于納米孔陣列605傳輸?shù)墓馐?06導向和/或光學限定是理想的。裝置600包括一光學傳感器616，其起到檢測照射在傳感器616的過濾后的光束 615的至少一個參數(shù)或特征的作用并產(chǎn)生代表光束615的檢測參數(shù)的信號。在一個優(yōu)選實施例中，傳感器616包括一光電傳感器，例如電荷耦合裝置(CCD)傳感器、補充的金屬氧化物半導體(CM0Q傳感器。在這種情況，傳感器616起到產(chǎn)生代表光束615的一個或多個檢測到的參數(shù)的信號的作用。傳感器616最好可以連接到計算機處理器620，例如通過電連接，以傳輸傳感器616產(chǎn)生的電信號供計算機處理器620分析和/或處理。計算機處理器620可以包括任何適當?shù)奶幚硌b置，其起到分析傳感器616產(chǎn)生的電信號并與預定的或已知的參考或驗證信號比較的作用，該參考或驗證信號可由計算機處理器620存儲或者訪問。這樣的參考或驗證信號可以基于光束615的參數(shù)預定，其已知源自入射光束602穿過真實的安全文件604的驗證納米孔陣列605設置后傳輸，隨后經(jīng)過鏡頭608和/或過濾器元件612由傳感器616檢測。在一個方面，計算機處理器620可以與傳感器616集成，或者位于獨立于裝置600的其余元件的通用目的計算機。在另一實施例中，傳感器616可以包括一光學傳感器并產(chǎn)生代表光束615的至少一個參數(shù)的光信號。在該實施例的一個方面， 光學傳感器616產(chǎn)生的光學信號對于用戶肉眼可見，以使得用戶能夠分析該光學信號并驗證安全文件604。在另一方面，該光學信號對于顯微鏡或其他光學設備可見，以使得用戶或其他機器或計算機能夠分析并驗證安全文件604。裝置600可以集成到用于驗證安全文件604的單個機器，例如自動掃描儀或核對裝置。在針對紙幣或其他貨幣安全文件604的一個實施例中，設備600可以集成到例如自動柜員機(ATM)或購物掃描儀，它們可以用于驗證包括納米孔陣列605的紙幣安全文件604 的真?zhèn)?。在針對護照、駕照或其他身份安全文件604中，裝置600可以集成到例如一掃描和 /或核實設備，其可以用于在出入控制點，例如機場掃描或邊境穿越位置，用于驗證包括納米孔陣列605的身份安全文件604的真?zhèn)?。根?jù)本發(fā)明的一個實施例提供一種驗證安全文件604的方法，其中該方法能夠通過使用裝置600來實現(xiàn)。提供一種需要驗證的安全文件604，其包括一嵌入或附在或應用在安全文件604的文件基體上的電回路。安全文件604的電回路包括至少一電活性聚合物發(fā)電裝置，一光學顯示裝置和至少一編碼的納米孔陣列605。該光學顯示裝置可以包括一電致發(fā)光顯示元件，在一個方面，納米孔陣列605可以集成為該顯示的一層，例如電極層。在第一步，用發(fā)射聚焦的、對準的或激光入射光束602的聚焦的或激光的光源照射安全文件604 的納米孔陣列605，該入射光束包括至少一預定波長的、照亮納米孔陣列605的入射光。根據(jù)納米孔陣列605中的納米孔或納米特征的設置，納米孔陣列605起到改變?nèi)肷涔馐?02 的至少一個參數(shù)(例如波長、強度或圖案)的作用，以導致傳輸改變的入射光束602的一部分作為傳輸?shù)墓馐?06。傳輸?shù)墓馐?06在一些實施例中光學傳輸穿過鏡頭608和/或過濾器612，以生成最后傳輸?shù)墓馐?16。在第二步，已經(jīng)傳輸通過納米孔陣列605的傳輸光束615可以被光電傳感器616 檢測。光電傳感器616檢測出現(xiàn)在傳輸?shù)墓馐?15中至少一個波長的光。在第三步，分析檢測到的傳輸光束615中的光的所述至少一個波長的光以產(chǎn)生一檢測信號。在一個方面， 光電傳感器616可以操作以檢測光束616中多個波長光，以產(chǎn)生代表檢測到的光束615的一個或多個參數(shù)的至少一個檢測信號。在另一方面，該光電傳感器可以分析檢測到的光束
16615的所有參數(shù)(例如包括至少波長和強度)，以產(chǎn)生一檢測信號。在第四步，檢測到的信號與驗證信號相比較以驗證安全文件。在一個方面，計算機處理器或其他處理裝置620可以接收來自光電傳感器616的檢測到的信號，將并其與存儲在計算機620的或者由計算機620訪問的驗證信號比較。驗證信號可以包括對應傳輸光束 615的已知參考信號，該傳輸光束由真實安全文件604的納米孔陣列傳輸。在這種情況，計算機可以比較檢測到的信號和驗證信號的一個或多個方面，以確定在適當定義的偏差或參數(shù)內(nèi)檢測到的信號是否匹配驗證信號。如果在適當?shù)钠顑?nèi)確定檢測到的信號匹配安全信號，計算機可以產(chǎn)生一個信號，表示該安全文件604是真實的。在另一實施例中，通過視覺檢查或其他光學、機械或生物檢查方式，可以比較傳感器616檢測到的信號與驗證信號。因此，上述驗證安全文件的方法最好可以用自動設備實施，例如電子掃描和/或核對設備。用于實現(xiàn)上述驗證安全文件的方法的這種電子核對設備的一般例子包括用于紙幣或其他與貨幣相關的安全文件的ATM或購物掃描儀和用于護照或其他身份相關的安全文件的出入點掃描儀。在此描述的示例性實施例并不意在窮舉或限制本發(fā)明的范圍為公開的精確形式。 它們是選來描述和解釋本發(fā)明的原理、應用和實際使用，以允許本領域技術人員理解其教導。基于前面的公開，本領域技術人員在實施本發(fā)明時可以進行改變或修改而不背離本發(fā)明的主旨或范圍。因此，本發(fā)明的范圍由所附的權利要求書定義的內(nèi)容形成。
權利要求
1.一種安全文件，其包括一嵌入文件基體的電回路，其中所述電回路包括一電源，該電源包括至少一電活性聚合物發(fā)電裝置；和一光學顯示器，該光學顯示器包括至少一電致發(fā)光顯示元件和至少一納米孔陣列，該納米孔陣列設置作為所述電致發(fā)光顯示元件的一層。
2.如權利要求1所述的安全文件，其特征在于，所述電回路還包括一儲電裝置，所述儲電裝置包括一電活性聚合物。
3.如權利要求1所述的安全文件，其特征在于，所述電活性聚合物發(fā)電裝置包括一離子聚合物金屬復合材料，該復合材料可以操作以響應所述安全文件的機械變形產(chǎn)生一電流。
4.如權利要求3所述的安全文件，其特征在于，所述電活性聚合物發(fā)電裝置包括一金屬薄膜和帶非水合聚合物層的離子聚合物金屬復合結構。
5.如權利要求1所述的安全文件，其特征在于，所述電致發(fā)光顯示元件包括下組中的至少一個電熒光染料顯示、電致發(fā)光染料顯示、發(fā)光二極管顯示和有機發(fā)光二極管顯示。
6.如權利要求1所述的安全文件，其特征在于，所述納米孔陣列包括金屬薄膜納米孔陣列和導電薄膜納米孔陣列中至少一個，所述納米孔陣列包括一個或多個周期性或非周期性圖案的納米孔或納米特征，其中所述圖案的納米孔或納米特征包括具有至少一個小于 400納米的尺寸的納米孔或納米特征。
7.如權利要求6所述的安全文件，其特征在于，所述納米孔陣列固定在所述電致發(fā)光顯示元件上，并且包括下組中的至少一個所述電致發(fā)光顯示元件的一個電極、所述電致發(fā)光顯示元件的一個光學過濾器和所述電致發(fā)光顯示元件的一個光學開口。
8.如權利要求1所述的安全文件，其特征在于，所述光學顯示可以操作以產(chǎn)生下組中的至少一個對人肉眼可見的顯示圖案；在激光或聚焦光束照射下對傳感器可以識別的顯示圖案；在顯微鏡或其他視覺探測裝置下可見的顯示圖案。
9.如權利要求1所述的安全文件，其特征在于，所述安全文件包括下組中的至少一個 紙幣、信用卡、金融文件、護照、身份證件、驗證證書、有價紙件和產(chǎn)品識別裝置。
10.如權利要求1所述的安全文件，其特征在于，所述安全文件包括帶一縱軸的紙幣， 所述電活性聚合物發(fā)電裝置包括一基本上平的電活性聚合物條，該電活性聚合物條沿所述紙幣的所述縱軸延伸。
11.如權利要求10所述的安全文件，其特征在于，所述電活性聚合物發(fā)電裝置包括一基本上平的離子聚合物金屬復合條。
12.如權利要求10所述的安全文件，其特征在于，所述電活性聚合物發(fā)電裝置適于在所述紙幣機械變形時發(fā)電。
13.如權利要求1所述的安全文件，其特征在于，所述電回路還包括至少一光伏電源， 其中所述光伏電源包括至少一光伏電池和至少一納米孔陣列，該納米孔陣列包括至少一層所述光伏電池。
14.如權利要求13所述的安全文件，其特征在于，所述納米孔陣列固定作為所述光伏電池的一層并包括所述光伏電池的一個電極。
15.如權利要求1所述的安全文件，其特征在于，所述文件基體包括下組中的至少一個紙質(zhì)材料、聚合物材料、聚丙烯薄膜材料、聚乙烯薄膜材料、聚酯薄膜材料、聚二甲基硅氧烷薄膜材料、聚甲基丙烯酸甲酯薄膜材料及它們的組合。
16.一種安全文件，其包括一嵌入文件基體的電回路，其中該電回路包括包括至少一電活性聚合物電容器的儲電裝置和發(fā)電裝置中至少一個；和一光學顯示器，該光學顯示器包括至少一電致發(fā)光顯示元件，該電致發(fā)光顯示元件包括至少一納米孔陣列，該納米孔陣列設置作為電致發(fā)光顯示元件的至少一層。
17.如權利要求16所述的安全文件，其特征在于，所述電活性聚合物電容裝置包括一離子聚合物金屬復合材料，該復合材料包括一金屬薄膜和帶非水合聚合物層的離子聚合物金屬復合結構。
18.如權利要求16所述的安全文件，其特征在于，所述電回路包括一電源，該電源包括至少一電活性聚合物儲電裝置和至少一電活性聚合物發(fā)電裝置。
19.如權利要求18所述的安全文件，其特征在于，所述電活性聚合物發(fā)電裝置包括一離子聚合物金屬復合材料，該復合材料可以操作以響應所述安全文件的機械變形產(chǎn)生一電流。
20.一種驗證安全文件的方法，該安全文件包括一嵌入文件基體的電回路，其中該電回路包括至少一電活性聚合物發(fā)電裝置和一光學顯示器，該光學顯示器包括至少一電致發(fā)光顯示元件和至少一編碼的納米孔陣列，該納米孔陣列設置在電致發(fā)光顯示元件的表面上， 該方法包括用聚焦的光束或者激光源照射所述編碼的納米孔陣列，所述光束或者激光源發(fā)射至少一預定波長的入射光；用一光電傳感器檢測所述入射光穿過所述納米孔陣列的穿過部分；分析所述傳感器檢測到的光的穿過部分的至少一個波長，以產(chǎn)生一檢測信號；以及，對比所述檢測信號和驗證信號，以對該安全文件進行驗證。
21.如權利要求20所述的方法，其特征在于，還包括通過視覺的、電子的、光學的、機械的和生物的檢查中的至少一個比較檢查到的信號和驗證信號，以驗證所述安全文件。
22.如權利要求20所述的方法，其特征在于，還包括在檢測之前使用光學過濾器或偏振鏡過濾所述入射光傳輸通過所述納米孔陣列的已傳輸部分。
23.一種安全文件，其包括至少一光學安全特征，所述至少一光學安全特征包括至少一個納米孔陣列，該納米孔陣列設置在所述光學安全特征內(nèi)或者作為所述光學安全特征的一層，該納米孔陣列包括至少一個圖案的納米孔或納米特征，該納米孔或納米特征的包括具有至少一個小于400納米的尺寸的納米孔或納米特征。
24.如權利要求23所述的安全文件，其特征在于，所述至少一個光學安全特征選自下組安全線、微縮印制、全息圖片、光學變化效果和凸印和/或金屬箔片。
25.如權利要求23所述的安全文件，其特征在于，所述至少一個圖案的納米孔或納米特征包括以下圖案的的至少一個規(guī)則的、不規(guī)則的、周期性的、非周期性的或隨機的圖案。
26.如權利要求23所述的安全文件，其特征在于，所述納米孔或納米特征包括以下的一個或多個圓形、矩形、三角形、多邊形、橢圓形、卵形或者弧形的開口、線、狹縫、懸臂、凹槽、隆起、突起、凹部或波紋。
全文摘要
本發(fā)明公開一種安全文件，其包括一嵌入文件基體的電回路，其中所述電回路包括一電源，該電源包括至少一電活性聚合物發(fā)電裝置；和一光學顯示器，該光學顯示器包括至少一電致發(fā)光顯示元件和一個納米孔陣列，該納米孔陣列設置作為電致發(fā)光顯示元件的一層。還公開了包含納米孔陣列的安全特征。還公開一種驗證安全文件的方法，包括用聚焦的光束或者激光源照射安全文件中編碼的納米孔陣列，所述光束或者激光源發(fā)射至少一預定波長的入射光；用一光電傳感器檢測所述入射光穿過所述納米孔陣列的穿過部分；分析所述傳感器檢測到的光的穿過部分的至少一個波長，以產(chǎn)生一檢測信號；以及，對比所述檢測信號和驗證信號，以對該安全文件進行驗證。
文檔編號B42D15/10GK102598027SQ201080027154
公開日2012年7月18日 申請日期2010年4月22日 優(yōu)先權日2009年4月22日
發(fā)明者克林頓·K.·蘭德洛克, 寶澤那·卡米斯卡 申請人:Idit技術集團