[發(fā)明專利]具有混雜發(fā)射特征的制品及其認(rèn)證方法和裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280052093.1
• 申請(qǐng)日: 2012-08-27
• 公開（公告）號(hào): CN103890566A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: W.R.拉波波爾特;C.劉;J.凱恩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 霍尼韋爾國際公司
• 主分類號(hào): G01N21/64
• 分類號(hào): G01N21/64
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 趙蘇林;梁謀

對(duì)相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)涉及并主張2011年8月31日提交的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)61/529,401的所有可提供的利益，其整個(gè)內(nèi)容經(jīng)此引用并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明大體上涉及發(fā)射輻射的化合物及其認(rèn)證方法和裝置。

背景

發(fā)光熒光粉(phosphor?)化合物是在該化合物被外部能源激發(fā)時(shí)能夠發(fā)射可檢測(cè)量的在紅外線、可見光和/或紫外線光譜中的輻射的化合物。典型的發(fā)光熒光粉化合物包括至少基質(zhì)材料（例如晶格）、發(fā)射離子（例如稀土金屬離子）和在一些情況下“敏化”離子（例如可吸收能量并將能量傳送給發(fā)光稀土金屬離子的過渡金屬離子或不同的稀土金屬離子）。通過入射輻射被發(fā)射離子或被基質(zhì)材料和/或敏化離子吸收、能量從基質(zhì)材料/敏化離子傳送至發(fā)射離子和傳送的能量被發(fā)射離子發(fā)射，實(shí)現(xiàn)由熒光粉化合物產(chǎn)生輻射。

熒光粉化合物的所選組分使得該化合物具有特定的發(fā)射性質(zhì)，包括針對(duì)其激發(fā)能量的特定波長(zhǎng)和針對(duì)該熒光粉化合物的發(fā)射離子發(fā)出的較高光譜能量輸出（“發(fā)射”）的特定光譜位置。但是，并非每一離子都會(huì)在所有基質(zhì)材料中產(chǎn)生發(fā)射。在許多實(shí)例中，具有發(fā)射潛力的輻射猝滅，或從吸收離子或基質(zhì)材料向發(fā)射離子的能量傳送如此差以致幾乎無法觀察到輻射效應(yīng)。在另一些基質(zhì)材料中，輻射效應(yīng)極大且量子效率接近1（unity）。

對(duì)于產(chǎn)生可觀察到的發(fā)射的特定熒光粉化合物，在其發(fā)射（即其“光譜特征”）中具有較高光譜能量含量（或發(fā)光輸出）的光譜位置可用于獨(dú)特地將熒光粉化合物與其它化合物識(shí)別開。光譜特征主要?dú)w因于稀土離子。但是，由于基質(zhì)材料對(duì)各種發(fā)射離子的影響（通常通過晶體場(chǎng)強(qiáng)度和分裂），可能存在光譜擾動(dòng)。這也適用于發(fā)射的時(shí)間行為。

一些熒光粉化合物的獨(dú)特光譜性質(zhì)使它們非常適用于認(rèn)證或識(shí)別具有特定價(jià)值或重要性的制品（例如紙幣、護(hù)照、生物樣品等）。相應(yīng)地，已經(jīng)將具有已知光譜特征的發(fā)光熒光粉化合物并入各種類型的制品中以增強(qiáng)檢測(cè)此類制品的偽造品或贗品或識(shí)別和跟蹤該制品的能力。例如，發(fā)光熒光粉化合物已經(jīng)以添加劑、涂層和印刷或以其它方式施加的構(gòu)件形式（其可以在認(rèn)證或跟蹤制品的過程中分析）并入各種類型的制品中。

包括發(fā)光熒光粉化合物的制品可使用專門設(shè)計(jì)的認(rèn)證設(shè)備認(rèn)證。更特別地，制造商可以將已知熒光粉化合物（例如“防偽（authenticating）”熒光粉化合物）并入其“真品”中。構(gòu)造成檢測(cè)此類制品的真實(shí)性的認(rèn)證設(shè)備具有可吸收的激發(fā)能量的波長(zhǎng)和與防偽熒光粉化合物相關(guān)的發(fā)射的光譜性質(zhì)的信息（例如已儲(chǔ)存的信息和/或各種光譜過濾器）。當(dāng)與要認(rèn)證的樣品制品一起提供時(shí)，認(rèn)證設(shè)備使制品暴露在具有與發(fā)光熒光粉化合物的吸收特性（這直接或間接導(dǎo)致所需發(fā)射）的已知波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)的激發(fā)能量下。該認(rèn)證設(shè)備感測(cè)和表征該制品可產(chǎn)生的任何發(fā)射的光譜參數(shù)。當(dāng)檢測(cè)到的發(fā)射的光譜信號(hào)在與防偽熒光粉化合物對(duì)應(yīng)的檢測(cè)裝置的認(rèn)證參數(shù)范圍（被稱作“檢測(cè)參數(shù)空間”）內(nèi)時(shí)，該制品被認(rèn)為是真的。相反，當(dāng)該認(rèn)證設(shè)備沒有感測(cè)到在檢測(cè)參數(shù)空間內(nèi)的預(yù)期信號(hào)時(shí)，該制品被認(rèn)為不真實(shí)（例如假冒或偽造制品）。

上述技術(shù)非常有效地檢測(cè)和阻撓相對(duì)簡(jiǎn)單的偽造和假冒活動(dòng)。但是，具有適當(dāng)資源和設(shè)備的個(gè)體能夠使用光譜技術(shù)測(cè)定一些熒光粉化合物的組分。然后復(fù)制該熒光粉化合物并與贗品一起使用，由此損害本來由特定的熒光粉化合物提供的認(rèn)證益處。相應(yīng)地，盡管已經(jīng)開發(fā)出許多熒光粉化合物以利于以上述方式認(rèn)證制品，但希望開發(fā)另一些化合物、與制品一起使用此類化合物的獨(dú)特方式和制品認(rèn)證技術(shù)，它們使偽造和假冒活動(dòng)更困難和/或經(jīng)證實(shí)有益于具有特別意義的制品的識(shí)別和跟蹤。此外，本發(fā)明的其它合意特性和特征從聯(lián)系附圖和發(fā)明背景考慮的本發(fā)明的隨后詳述和所附權(quán)利要求中顯而易見。

概述

制品的一個(gè)實(shí)施方案包含基底和外在構(gòu)件（extrinsic?feature）。該基底具有第一表面和第一發(fā)光標(biāo)簽劑（taggant）。當(dāng)基底暴露在基底激發(fā)能量下時(shí)，第一發(fā)光標(biāo)簽劑產(chǎn)生在基底發(fā)射帶中的基底發(fā)射。外在構(gòu)件緊貼第一表面的一部分安置。該外在構(gòu)件包括第二發(fā)光標(biāo)簽劑，當(dāng)外在構(gòu)件暴露在外在構(gòu)件激發(fā)能量下時(shí)，其產(chǎn)生在外在構(gòu)件發(fā)射帶中的外在構(gòu)件發(fā)射，所述外在構(gòu)件發(fā)射帶在重疊發(fā)射帶中與基底發(fā)射帶至少部分重疊。在第一表面的所述部分處，基底發(fā)射和外在構(gòu)件發(fā)射在重疊發(fā)射帶中組合產(chǎn)生可區(qū)別于基底發(fā)射的混雜發(fā)射。