含有生物粒子图案的安全标签制造技术

本发明专利技术涉及通过永久附着生物来源的粒子而个性化的安全装置，其具有大的光学效果可变性和内部结构复杂性。选择生物物种和相应粒子以将可变性和复杂性最大化，同时具有耐久性、篡改敏感性和微米尺寸厚度。本发明专利技术公开了制造适用于视觉、机器和法医检查的标签的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含有生物粒子图案的安全标签专利
本专利技术涉及用于商品、制品和文件的识别和鉴别的安全标签。专利技术背景光学可变装置(opticallyvariabledevice,OVD)是在各种类型文件(例如，身份证、护照、签证、银行卡)上的常用保护性元件——参见书籍“光学文件安全(opticalDocumentSecurity)”,R.L.VanRenesse编,ArtechHouse,(1998)。主要使用全息图和其他衍射元件，因为它们的保护值基于微米和亚微米结构的复杂性。制造是复杂并且昂贵的过程，其最终结果是主全息图——单一、独特的原型(prototype)。为了使保护是商业上可接受的，复制并且倍增主全息图，得到用于压印至之后使用热工具整合至文件中的塑料箔中的复制品垫片。最终结果是具有完全相同的保护性OVD的一系列文件。这是明显的缺点，因为如果伪造OVD，则可以制造大量的假文件。作为结果，对于简单且平价的文件个性化方法，存在持续的研究。这使得伪造困难得多，因为需要单独复制每个文件，即假文件的大规模生产变得不可能。然而，借助仅印刷数字的一般个性化将不会有效，因为如果使用现代印刷技术(例如激光印刷)，其过于简单且平价。因此，带有个性化的特征必须拥有大量的复杂性以及强的、不可重复的、独特的性质。它们需要在其独特性方面与生物计量学特征(如：指纹、虹膜和视网膜图案)相当，但是明显更复杂并且微小。目前使用的OVD安全方法并不非常适用于个性化(指纹识别)，因为这将会明显增加生产价格。得到“指纹”文件的尝试基于物理单向函数的理念(C.Boehm,M.Hofer,“在理论和实践中的物理不可克隆函数(Physicallyunclonablefunctionsintheoryandpractice)”,Springer,2013)——其是制造简单但是极难逆向改造和复制的物理装置。随机结构对于文件安全来说可以是高度明显的，因为它们提供简单且廉价的生产，几乎不可能重新开始和具有独特的特征。提出了用随机分散的物体如金属、荧光或光学纤维标记文件(vanRenessebook，和在其中的参考文献)。使用纸系基板的天然纤维状结构(J.D.R.Buchanan,R.P.Cowburn,A-V.Jausovec,D.Petit,P.Seem,G.Xiong,D.Atkinson,K.Fenton,D.A.Allwood,M.T.Bryan,“‘指纹识别’文件和包装(‘Fingerprinting’documentsandpackaging)”,Nature436,(2005)475)。激光束从纸表面散射并且观察和记录其统计资料。然而，这需要作为缓慢过程的文件表面的大规模扫描，并且纸结构可能受印刷和日常使用的强烈影响。在R.Pappu,B.Recht,J.Taylor,N.Gershenfeld,“物理单向函数(PhysicalOne-WayFunctions)”,Science297,(2002)2026-2030中描述了又一个技术，其中来自嵌入在透明基板中的塑料球体的无序阵列的介观(mesoscopic)散射用于构建物理单向函数。系统的响应强烈取决于照射方向，再次产生独特的个性化特征。所提出的方法受对介观散射的物理要求的限制，得到具有2.5mm厚度的10mmx10mm尺寸的标签，其不适合用于现代塑料卡技术。此外，散射粒子的尺寸相当大——直径为500-800μm，具有100μm的平均间隔——得到可以通过如显微断层扫描的技术进行逆向改造的大体积系统。公知常识是，生物的特定天然特征是本质上复杂的并且难以再现。这由BenjaminFranklin首先实现，他将其用于文件保护(FarleyGrubb,“BenjaminFranklin和纸币经济的起源(BenjaminFranklinandthebirthofthepapermoneyeconomy)”,基于2006年3月30日的演讲的文章，由费城联邦储备银行(FederalReserveBankofPhiladelphia)出版)。他制作了植物树叶的模型(cast)(正确识别其脉序的独特性)并且将其用于印刷第一批美元钞票。由于进一步的技术进步，Franklin的方法变得过时，并且被不同的印刷技术代替，如：凹版印刷(intaglio)、玑镂(guilloche)、水印、全息图等。也在领域中观察到天然结构的复杂性。日本画家使用鱼印刷(鱼拓(gyotaku))以将鱼特征直接转移，而不是描绘它们。后来，LeonardoDaVinci在纸上直接印刷叶脉序，而荷兰画家OttoMarseusVanSchrieck将蝴蝶翅膀鳞片转移至其画布(S.Berthier,J.Boulenguez,M.Menu,B.Mottin,“在VanSchrieck杰作中的蝴蝶内含物。技术和光学性质(ButterflyinclusionsinVanSchrieckmasterpieces.Techniquesandopticalproperties)”,Appl.Phys.A,51-57,(2008))。今天，所有技术都具有常用的名称：自然印刷(natureprinting)(R.Newcomb,“用于制造自然印刷物的方法(Methodforproducingnatureprints)”,US4279200A,(1981)，C.F.Cowan,“蝴蝶翅膀印刷物(Butterflywing-prints)”，J.Soc.Biblphy.Nat.Hist.,4(1968)368-369,D.G.Edwards,“在薄胶纸上采用蝴蝶图形的收据(Areceiptfortakingfiguresofbutterfliesonthingummedpaper)”，在关于自然历史和其他各种各样主题的文章中,pg.117)。专利WO2007031077(A1)3/2007,C.Hamm-Dubischar,“用于表征用于证明生产用可靠性方法及其用途的产品的无机标记粒子”和DE10238506A1,3/2004,H.Rauhe,“带有的生产信息的微颗粒混合物参与限定可以使用选自例如形态的自然的或随后应用的粒子特征实施的代码(Producinginformation-bearingmicro-particulatemixturesinvolvesdefiningcodethatcanbeimplementedusingnaturalorsubsequentlyappliedparticlecharacteristicsselectedfrome.g.morphology)”公开了关于根据其表面的特征而利用水生生物无机壳(如硅藻和放射虫)的自然复杂性的文件保护的构想。然而，实施方法未被公开。另一个问题是，光学效果并不非常显著，并且仅能够在亚波长水平使用电子显微镜观察到复杂性。也未描述用于估算复杂性的程度的技术。相同物种的样本之间的变化相当小。就此而言，方法可以仅用于法医水平的文件鉴别。最近，存在旨在利用自然界中用于文件保护的光学原理的大量研究——仿生学(biomimetics)(J.Sun,B.BhushanandJ.Tong,“自然界中的结构着色(S本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种安全标签，其特征在于不可模仿的生物粒子(10)的图案，所述生物粒子从生物体直接转移至在基板(8)上的透明粘合剂层(9)、用透明顶板(14)覆盖，以使得将所述生物粒子(10)封装在所述基板(8)和所述顶板(14)之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种安全标签，其特征在于不可模仿的生物粒子(10)的图案，所述生物粒子从生物体直接转移至在基板(8)上的透明粘合剂层(9)、用透明顶板(14)覆盖，以使得将所述生物粒子(10)封装在所述基板(8)和所述顶板(14)之间。2.根据权利要求1所述的安全标签，其中所述生物粒子(10)的图案是条形码或QR码的形状。3.根据权利要求1所述的安全标签，其中所述生物粒子(10)的图案是人头轮廓的形状。4.根据权利要求1所述的安全标签，其中所述生物粒子(10)的图案是指纹的形状。5.根据前述权利要求中任一项所述的安全标签，其中所述生物粒子(10)通过机械或激光切割而公然地刻有信息。6.根据权利要求1至4中任一项所述的安全标签，其中所述生物粒子(10)通过将其荧光永久漂白而隐藏地刻有信息。7.根据前述权利要求中任一项所述的安全标签，其中所述生物粒子(10)选自鳞翅目鳞片、毛发或刚毛，鞘翅目鳞片，毛翅目毛发或刚毛，和蛛形目鳞片。8.根据权利要求7所述的安全标签，其中所述生物粒子(10)取自多种不同物种，...

【专利技术属性】
技术研发人员：德扬·潘泰利奇，米哈伊洛·拉巴索维奇，亚历山大·克尔姆波蒂，弗拉迪米尔·拉佐维奇，达妮蔡·帕夫洛维奇，
申请(专利权)人：贝尔格莱德大学贝尔格莱德物理学院，
类型：发明
国别省市：塞尔维亚,RS