具有混杂发射特征的制品及其认证方法和装置制造方法及图纸

实施方案包括制品、认证方法和装置和制品制造方法。制品包括具有第一发光标签剂的基底和紧贴制品表面的一部分安置的具有第二发光标签剂的外在构件。第一和第二标签剂由于暴露在激发能量下而产生在重叠发射带中的发射。在外在构件上，基底和外在构件发射在重叠发射带中组合产生可区别于单独产生的基底发射的“混杂”发射。认证系统测定在与真品的“仅基底”区域对应的区域中是否在重叠发射带中检测到具有第一发射特征的发射。该系统还测定在与真品的“外在构件”区域对应的区域中是否在重叠发射带中检测到混杂发射。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有混杂发射特征的制品及其认证方法和装置对相关申请的交叉引用本申请涉及并主张2011年8月31日提交的美国临时专利申请61/529,401的所有可提供的利益，其整个内容经此引用并入本文。
本专利技术大体上涉及发射辐射的化合物及其认证方法和装置。背景发光荧光粉(phosphor)化合物是在该化合物被外部能源激发时能够发射可检测量的在红外线、可见光和/或紫外线光谱中的辐射的化合物。典型的发光荧光粉化合物包括至少基质材料（例如晶格）、发射离子（例如稀土金属离子）和在一些情况下“敏化”离子（例如可吸收能量并将能量传送给发光稀土金属离子的过渡金属离子或不同的稀土金属离子）。通过入射辐射被发射离子或被基质材料和/或敏化离子吸收、能量从基质材料/敏化离子传送至发射离子和传送的能量被发射离子发射，实现由荧光粉化合物产生辐射。荧光粉化合物的所选组分使得该化合物具有特定的发射性质，包括针对其激发能量的特定波长和针对该荧光粉化合物的发射离子发出的较高光谱能量输出（“发射”）的特定光谱位置。但是，并非每一离子都会在所有基质材料中产生发射。在许多实例中，具有发射潜力的辐射猝灭，或从吸收离子或基质材料向发射离子的能量传送如此差以致几乎无法观察到辐射效应。在另一些基质材料中，辐射效应极大且量子效率接近1（unity）。对于产生可观察到的发射的特定荧光粉化合物，在其发射（即其“光谱特征”）中具有较高光谱能量含量（或发光输出）的光谱位置可用于独特地将荧光粉化合物与其它化合物识别开。光谱特征主要归因于稀土离子。但是，由于基质材料对各种发射离子的影响（通常通过晶体场强度和分裂），可能存在光谱扰动。这也适用于发射的时间行为。一些荧光粉化合物的独特光谱性质使它们非常适用于认证或识别具有特定价值或重要性的制品（例如纸币、护照、生物样品等）。相应地，已经将具有已知光谱特征的发光荧光粉化合物并入各种类型的制品中以增强检测此类制品的伪造品或赝品或识别和跟踪该制品的能力。例如，发光荧光粉化合物已经以添加剂、涂层和印刷或以其它方式施加的构件形式（其可以在认证或跟踪制品的过程中分析）并入各种类型的制品中。包括发光荧光粉化合物的制品可使用专门设计的认证设备认证。更特别地，制造商可以将已知荧光粉化合物（例如“防伪（authenticating）”荧光粉化合物）并入其“真品”中。构造成检测此类制品的真实性的认证设备具有可吸收的激发能量的波长和与防伪荧光粉化合物相关的发射的光谱性质的信息（例如已储存的信息和/或各种光谱过滤器）。当与要认证的样品制品一起提供时，认证设备使制品暴露在具有与发光荧光粉化合物的吸收特性（这直接或间接导致所需发射）的已知波长对应的波长的激发能量下。该认证设备感测和表征该制品可产生的任何发射的光谱参数。当检测到的发射的光谱信号在与防伪荧光粉化合物对应的检测装置的认证参数范围（被称作“检测参数空间”）内时，该制品被认为是真的。相反，当该认证设备没有感测到在检测参数空间内的预期信号时，该制品被认为不真实（例如假冒或伪造制品）。上述技术非常有效地检测和阻挠相对简单的伪造和假冒活动。但是，具有适当资源和设备的个体能够使用光谱技术测定一些荧光粉化合物的组分。然后复制该荧光粉化合物并与赝品一起使用，由此损害本来由特定的荧光粉化合物提供的认证益处。相应地，尽管已经开发出许多荧光粉化合物以利于以上述方式认证制品，但希望开发另一些化合物、与制品一起使用此类化合物的独特方式和制品认证技术，它们使伪造和假冒活动更困难和/或经证实有益于具有特别意义的制品的识别和跟踪。此外，本专利技术的其它合意特性和特征从联系附图和专利技术背景考虑的本专利技术的随后详述和所附权利要求中显而易见。概述制品的一个实施方案包含基底和外在构件（extrinsicfeature）。该基底具有第一表面和第一发光标签剂（taggant）。当基底暴露在基底激发能量下时，第一发光标签剂产生在基底发射带中的基底发射。外在构件紧贴第一表面的一部分安置。该外在构件包括第二发光标签剂，当外在构件暴露在外在构件激发能量下时，其产生在外在构件发射带中的外在构件发射，所述外在构件发射带在重叠发射带中与基底发射带至少部分重叠。在第一表面的所述部分处，基底发射和外在构件发射在重叠发射带中组合产生可区别于基底发射的混杂发射。认证包括基底的制品的方法的一个实施方案包括使基底的第一表面暴露在激发能量下。该方法进一步包括测定在第一表面的第一区域中是否在第一发射带中检测到具有第一发射特性的第一发射。第一发射由激发能量产生，且第一区域相当于真品中不存在外在构件的区域。该方法进一步包括测定在第一表面的第二区域中是否在第一发射带中检测到具有不同于第一发射特性的第二发射特性的第二发射。第二发射由激发能量产生，且第二区域相当于真品中存在外在构件的区域。认证制品的装置的一个实施方案包含一个或多个激发能量发生器、一个或多个发射检测器和处理系统。所述一个或多个激发能量发生器构造成将激发能量导向该制品的基底的第一表面。发射检测器构造成检测在第一发射带中的第一发射。处理系统构造成测定在第一表面的第一区域中是否在第一发射带中检测到具有第一发射特性的第一发射。第一发射由激发能量产生，且第一区域相当于真品中不存在外在构件的区域。处理系统进一步构造成测定在第一表面的第二区域中是否在第一发射带中检测到具有不同于第一发射特性的第二发射特性的第二发射。第二发射由激发能量产生，且第二区域相当于真品中存在外在构件的区域。附图简述下面联系下列附图描述本专利技术的实施方案，其中类似数字是指类似元件，且其中：图1是根据一个示例性实施方案的包括基底、外在构件和任选附加构件的制品的横截面侧视图；图2是根据一个示例性实施方案的图1的制品的顶视图；图3是根据一个示例性实施方案的制造制品的方法的流程图；图4是根据一个示例性实施方案的认证制品的系统；图5是根据一个示例性实施方案进行制品认证的方法的流程图；图6是图解根据一个示例性实施方案在制品的仅基底区域和外在构件区域中各种标签剂在多种波长下的发射强度的图；且图7是图解根据另一示例性实施方案在制品的仅基底区域和外在构件区域中各种标签剂在多种波长下的发射强度的图。详述本专利技术的各种实施方案的下列详述仅是示例性的并且无意限制本专利技术的主题或本专利技术的主题的应用领域和用途。此外，无意受制于前述背景或下列详述中提出的任何理论。通常，包括基底和发光构件的制品的制造商从一个供应商获得基底材料（例如纸）并从不同供应商获得发光构件材料（例如含有发光材料的油墨）。基底与发光构件之间的“不受控”相互作用是不合意的，因为此类相互作用可能改变发光材料的发射特性并由此损害制造能够可靠认证的制品的能力。相应地，基底供应商规范和发光构件材料供应商规范包括避免此类不受控相互作用的要求。例如，基底供应商规范可能规定基底不包括与发光构件产生的在一个或多个相关发射带中的发射相互作用或改变所述发射的材料。此类规范能使制品制造商制造能够可靠认证的制品。不同于上文论述的传统做法，本专利技术的主题的实施方案包括在基底与“外在构件”之间存在有意的“受控”相互作用的制品。更特别地，实施方案包括包含发光材料的制品、它们的认证方法和装置和它们的制造方法。如下文详细解释，根据一个实施方案，制品包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
制品，其包含：具有第一表面和第一发光标签剂的基底，其中当所述基底暴露于基底激发能量时，第一发光标签剂产生在基底发射带中的基底发射；和紧贴存在第一发光标签剂的第一表面的一部分安置的外在构件，其中所述外在构件包含第二发光标签剂，当外在构件暴露于外在构件激发能量时，其产生在外在构件发射带中的外在构件发射，所述外在构件发射带在重叠发射带中与基底发射带至少部分重叠，其中在第一表面的所述部分处，基底发射和外在构件发射在重叠发射带中组合以产生可区别于基底发射的混杂发射。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.08.31 US 61/529,401;2012.08.13 US 13/584,0261.制品，其包含：具有第一表面和第一发光标签剂的基底，其中该第一发光标签剂均匀或不均匀地分散在构成所述基底的一种或多种材料内，其中当所述基底暴露于基底激发能量时，第一发光标签剂产生在基底发射带中的基底发射；和紧贴存在第一发光标签剂的第一表面的一部分安置的外在构件，其中所述外在构件包含第二发光标签剂，当外在构件暴露于外在构件激发能量时，其产生在外在构件发射带中的外在构件发射，所述外在构件发射带在重叠发射带中与基底发射带至少部分重叠，其中在第一表面的所述部分处，基底发射和外在构件发射在重叠发射带中组合以产生能区别于基底发射的混杂发射，其中该混杂发射与基底发射在一发射性质上相差至少10%。2.权利要求1的制品，其中所述基底包含基底材料，所述第一发光标签剂并入所述基底材料中。3.权利要求1的制品，其中所述外在构件包含施加至第一表面的组合物，和所述第二发光标签剂并入所述组合物中。4.权利要求1的制品，其中所述第一发光标签剂包括第一发射离子，第二发光标签剂包括第一发射离子，且基底发射和外在构件发射由第一和第二发光标签剂中的第一发射离子产生。5.权利要求4的制品，其中第一发射离子以第一掺杂密度并入第一发光标签剂中，且第一发射离子以不同于第一掺杂密度的第二掺杂密度并入第二发光标签剂中。6.权利要求4的制品，其中第一发光标签剂包括取代到第一基质晶格中的第一发射离子，和第二发光标签剂包括取代到不同于第一基质晶格的第二基质晶格中的第一发射离子。7.权利要求4的制品，其中第一发光标签剂包括在第一基质材料中的第一发射离子，和第二发光标签剂包括在所述第一基质材料中的第一发射离子。8.权利要求1的制品，其中第一发光标签剂包括第一发射离子，第二发光标签剂包括不同于第一发射离子的第二发射离子，所述基底发射由第一发光标签剂中的第一发射离子产生，外在构件发射由第二发光标签剂中的第二发射离子产生。9.权利要求1的制品，其中所述制品包括附加离子，当包括附加离子的标签剂暴露于附加标签剂激发能量时，其产生在不与基底发射带或外在构件发射带重叠的附加发射带中的附加发射。10.权利要求9的制品，其中所述附加标签剂激发能量不同于基底激发能量和外在构件激发能量。11.权利要求9的制品，其中所述附加离子包含在所述外在构件中。12.权利要求9的制品，其中所述附加离子包含在所述基底中。13.权利要求9的制品，其中所述附加离子包含在紧贴所述第一表面的第二部分的附加构件中。14.权利要求1的制品，其中所述第二发光标签剂包含一种或多种在附加发射带中产生附加发射的离子，当第二发光标签剂暴露于附加标签剂激发能量时，所述附加发射带不与所述基底发射带或所述外在构件发射带重叠。15.权利要求1的制品，其中所述基底具有第一基底边缘和跨越第一表面与第一基底边缘相对的第二基底边缘，在与第一和第二基底边缘垂直的方向上限定主轴，且其中外在构件的第一构件边缘在主轴方向上距第一基底边缘为第一距离，外在构件的第二构件边缘在主轴方向上距第二基底边缘为第二距离，且其中第二距离不同于第一距离以便能至少部分确定基底的取向。16.权利要求15的制品，其中所述基底具有与第一表面相对的第二表面，和所述制品进一步包含：紧贴所述第二表面的一部分安置的附加外在构件，其中所述附加外在构件包括第二发光标签剂，所述附加外在构件的第三构件边缘距所述第一基底边缘为第三距离，所述附加外在构件的第四构件边缘距所述第二基底边缘为第四距离，和其中第一距离、第二距离、第三距离和第四距离全部彼此不同以确保所述基底取向的明确确定。17.权利要求1的制品，其中所述基底发射带和所述外在构件发射带各自独立地对应于至少一种选自由铬、锰、铁、钴、铜、银、铈、镨、钕、钐、铕、铽、镝、钬、铒、铥和镱和其组合组成的元素组的元素的至少一种离子的发射带。18.权利要求1的制品，其中所述基底发射带和所述外在构件发射带各自独立地对应于并入选自氧化物、氟化物、氧硫化物、卤化物、硼酸盐、硅酸盐、镓酸盐、磷酸盐、钒酸盐、氧卤化物、铝酸盐、钼酸盐、钨酸盐、石榴石、铌酸盐、氮化物、氮氧化物及其组合的基质材料后的至少一种离子的发射带。19.权利要求1的制品，其中所述制品是选自身份证、驾照、护照、身份证件、纸币、支票、文件、纸、股票、包装元件、信用卡、银行卡、标签、封条、邮票、令牌、液体、人、动物和生物样品的制品。2...

【专利技术属性】
技术研发人员：WR拉波波尔特，C刘，J凯恩，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：美国;US