專利名稱：量子點(diǎn)安全裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及量子點(diǎn)，尤其涉及量子點(diǎn)用于安全用途。
量子點(diǎn)，包括其光學(xué)和物理特性以及制造方法，在以下出版物中已有描述和公開1．Warren C.W.Chan,Shuming Nie的“量子點(diǎn)生物合成物用于超靈敏各向異性檢測(cè)”，《科學(xué)》281(5385):20162．Marcel Burchez Jr.,Mario Moronne,Peter Gin,Shimon Weiss,A.PaulAlivisators的“半導(dǎo)體毫微晶體作為熒光生物標(biāo)簽”，《科學(xué)》281(5385):20133．L.E.Brus，《應(yīng)用物理》A53,465(1991)4．W.L.Wilson,P.F.Szajowski,L.E.Brus，《科學(xué)》262,1242(1993)5．A.Henglein,Chem.Rev.89,1861(1989)6．H.Weller,Angew.Chem.Int.Ed.Engl.32,41(1993)7．M.A.Hines and P.Guyot-Sionnest,J.Phys.Chem.100,468(1996)8．B.O.Dabbousi,et al.,J.Phys.Chem.B101,9463(1997)9．C.B.Murray,D.J.Norris,M.G.Bawendi,J.Am.Chem.Soc.115,8706(1993)10．X.G.Peng,J.Wickham,A.P.Alivasatos,J.Am.Chem.Soc.120,5343(1998)11．L.M.Lizmarzan,M.Giersig,P.Mulvaney,Langmuir 12,4329(1996)12．M.A.CorreaDuarte,M.Giersig,L.M.LizMarzan,Chem.Phys.Lett.286,497(1998)13．Marcel Bruchez Jr.,Mario Moronne,Peter Gin,Shimon Weiss,andA.Paul alivisatos，”半導(dǎo)體毫微晶體用作熒光生物標(biāo)簽”《科學(xué)》1998September 25；281:2013-2016.
14．Warren C.W.Chan and Shuming Nie，”量子點(diǎn)生物合成物用于超靈敏各向異性檢測(cè)”《科學(xué)》1998 September 25；281:2016-2018。
上述出版物描述了制造量子點(diǎn)，如毫微米級(jí)的CdSe-CdS和ZnS覆蓋的CdSe晶體的方法。該出版物還描述了這些量子點(diǎn)的物理和光學(xué)特性。特別地，在Chan等人的文章(出版物1)和Burchez Jr．等人的文章(出版物2)中，描述了具有下述熒光特性的量子點(diǎn)高熒光強(qiáng)度，可與20個(gè)分子的若丹明6G相比；發(fā)射光譜相當(dāng)于一個(gè)典型的有機(jī)染色標(biāo)簽乳膠球的三分之一；與典型的有機(jī)染料相比，其光褪色率要低100倍；長(zhǎng)熒光壽命，近似于數(shù)百毫微秒；熒光光譜峰值與量子點(diǎn)直徑有很密切的相互關(guān)系。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，量子點(diǎn)可在需要提供獨(dú)特的簽名或標(biāo)記的安全墨水、紙張、塑料、炸藥或其它任何物品或物質(zhì)中用作熒光標(biāo)識(shí)物。由于量子點(diǎn)具有可控制的熒光峰值顏色，獨(dú)特的窄熒光光譜，顯著的長(zhǎng)熒光壽命，以及能夠使其熒光特性基本上獨(dú)立于其所接觸的環(huán)境等特點(diǎn)，因此，量子點(diǎn)在以上的應(yīng)用中優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)的熒光團(tuán)。特定大小、成分和結(jié)構(gòu)的量子點(diǎn)可用于產(chǎn)生特定的熒光，量子點(diǎn)的混合物可用于產(chǎn)生具有光譜可變熒光的任意圖案，特殊的量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)可用于提供所需的物理和光學(xué)特性。


圖1是將量子點(diǎn)包含在一種塑料之中來(lái)標(biāo)記產(chǎn)品的示意圖。
圖2是一張壓蓋的量子點(diǎn)示意圖，表示一個(gè)量子點(diǎn)具有一個(gè)壓蓋層和另一個(gè)有機(jī)分子層，該有機(jī)層的作用是在存在特殊波長(zhǎng)的光的條件下，將該量子點(diǎn)與附加的有機(jī)分子結(jié)合在一起，或與合適的有機(jī)分子結(jié)合在一起。
圖3是安全標(biāo)簽的平面圖，該安全標(biāo)簽具有一個(gè)剝離的墊片，一個(gè)壓感粘合劑涂層，一個(gè)由熒光量子點(diǎn)墨水印制的紙制基底層，以及一個(gè)帶有“窗口”的透明的全息圖，透過(guò)該“窗口”將字符串印制在該紙制基底層。
圖4是全息讀取器的光學(xué)模塊示意圖，用于讀取以全息圖和/或熒光圖案為形式的安全標(biāo)記，其中該熒光圖案具有獨(dú)特的發(fā)射光譜或熒光壽命，例如量子點(diǎn)的那些特點(diǎn)。
圖5是用于讀取印刷卡片上的全息圖和熒光量子點(diǎn)的組合讀取器的透視圖。
圖6的圖表顯示了量子點(diǎn)熒光性與典型的有機(jī)染料的熒光性之間的差別。
圖7是通過(guò)安全標(biāo)記讀取器、字符串打印機(jī)、字符串與安全標(biāo)記讀取器、和通信網(wǎng)絡(luò)，用于防止和/或檢測(cè)仿冒產(chǎn)品的系統(tǒng)的流程圖。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，量子點(diǎn)的熒光特性可用于提供一種在某個(gè)表面或在物質(zhì)中存儲(chǔ)信息的方法，從而將有效的產(chǎn)品或文檔與無(wú)效的產(chǎn)品或文檔區(qū)別開來(lái)。例如，如圖1所示，量子點(diǎn)200被包含在由適當(dāng)?shù)牟牧?，如塑料制成的?10中。根據(jù)以下將要描述的本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例，該眼210可以將授權(quán)產(chǎn)品，如玩具熊，與未授權(quán)產(chǎn)品區(qū)別開來(lái)。
根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的量子點(diǎn)的應(yīng)用，將在以下的例子中給以描述。如圖2所示，一種用于反仿冒/安全用途的量子點(diǎn)標(biāo)記UV-可凝固墨水，可以使用由ZnSe做為壓蓋520圍繞于外的CdSe量子點(diǎn)500來(lái)制作。該被ZnSe壓蓋的CdSe量子點(diǎn)是通過(guò)現(xiàn)有方法準(zhǔn)備的，由量子點(diǎn)發(fā)射的光510具有獨(dú)特的尺寸分布和光學(xué)特性。例如，由于量子點(diǎn)具有尺寸相關(guān)的沉淀率，所以可以應(yīng)用離心法，將量子點(diǎn)按其大小分離。二者擇一地，可以使用不同的條件使各批量子點(diǎn)在成長(zhǎng)過(guò)程中偏離其尺寸，然后，可將各批量子點(diǎn)有選擇地混合在一起，以便準(zhǔn)備出具有特殊尺寸分布的混合物。
如圖3所示，一批準(zhǔn)備好的量子點(diǎn)混合物410，通過(guò)攪拌適當(dāng)?shù)臅r(shí)間，如四個(gè)小時(shí)，可以懸浮在一種透明的UV-可凝固樹脂中，從而制成一種熒光UV-可凝固墨水415。許多UV-可凝固樹脂和墨水可在美國(guó)和歐洲從制造商處購(gòu)得。墨水中量子點(diǎn)的量可高可低。這種墨水被印制在帶有粘合劑涂層和剝離紙墊片420的紙料上的圖案中，然后通過(guò)紫外光曝光進(jìn)行固化。然后對(duì)該印制好的紙進(jìn)行沖切，以制作成卷的自粘合標(biāo)簽435。
該標(biāo)簽435可以通過(guò)一個(gè)讀取器來(lái)閱讀，如圖4所示。該讀取器包括一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)，其通過(guò)適當(dāng)波長(zhǎng)的光，例如514nm的光，對(duì)標(biāo)簽上一個(gè)選定的區(qū)域進(jìn)行照明。該光用于讀取由量子點(diǎn)標(biāo)記墨水415所印制的標(biāo)簽690上的一個(gè)區(qū)域。該讀取器從被照明的標(biāo)簽收集所發(fā)射的熒光660，并分析其光譜和時(shí)間特性。一個(gè)透鏡系統(tǒng)635將該熒光光源聚焦成一個(gè)點(diǎn)，一個(gè)衍射光柵615將該熒光光源在一個(gè)光電檢測(cè)器的線性陣列625上擴(kuò)展成其光譜。電子電路通過(guò)調(diào)變照明光，并將對(duì)該照明光的調(diào)變與所發(fā)射熒光因調(diào)變而發(fā)生的變化進(jìn)行比較，從而對(duì)該熒光的時(shí)間行為進(jìn)行分析。
圖4所示的讀取器可以與使用其它技術(shù)的讀取器組合，例如如圖5所示的磁條讀取器通過(guò)向某個(gè)樣例應(yīng)用一種激活光的短脈沖，并在數(shù)百毫微秒期間內(nèi)觀察所發(fā)射的熒光強(qiáng)度，可以測(cè)量經(jīng)過(guò)時(shí)間解析的熒光。在本文中，“短”，是與該熒光壽命相比較而言。大多數(shù)熒光物質(zhì)在激活之后只發(fā)射幾毫微秒的光，但是ZnS壓蓋520的CdSe500量子點(diǎn)通常在激活之后能發(fā)射數(shù)百毫微秒的光，如圖6的右側(cè)所示。圖6的左側(cè)顯示出量子點(diǎn)熒光和典型的有機(jī)染料熒光之間的區(qū)別。測(cè)量經(jīng)過(guò)時(shí)間解析的熒光的另一個(gè)方法是在一個(gè)或多個(gè)頻率(如kHz-mHz)調(diào)變?cè)摷せ罟?，并觀察該激活光調(diào)變和所發(fā)射的熒光光源調(diào)變之間的相位關(guān)系。以上兩種方法都可以清楚地將量子點(diǎn)熒光與有機(jī)染料熒光區(qū)分開來(lái)。
通過(guò)觀察熒光的立體擴(kuò)展光譜，可以根據(jù)量子點(diǎn)熒光的帶寬將該量子點(diǎn)與其它種類的熒光團(tuán)區(qū)分開來(lái)。對(duì)熒光的光譜和時(shí)間的組合分析能夠明顯地將量子點(diǎn)與其它任何仿冒者可能用來(lái)達(dá)到相同熒光特性的熒光團(tuán)區(qū)別開來(lái)。光譜和時(shí)間熒光特性的組合可稱之為熒光簽名。
圖4所示的讀取器，當(dāng)標(biāo)簽移動(dòng)通過(guò)該讀取器時(shí)，讀取該標(biāo)簽上一系列小斑點(diǎn)中每個(gè)斑點(diǎn)的熒光簽名。如果該量子點(diǎn)呈現(xiàn)很高的濃度，從而使每個(gè)斑點(diǎn)都包含一個(gè)量子點(diǎn)混合物的典型樣本，每個(gè)斑點(diǎn)將產(chǎn)生相同的熒光簽名，它只能通過(guò)復(fù)制量子點(diǎn)混合物的方法來(lái)復(fù)制。因此，該熒光簽名提供了標(biāo)簽來(lái)源的證據(jù)。
如果這些量子點(diǎn)彼此分離較遠(yuǎn)從而在每個(gè)斑點(diǎn)中平均只有一個(gè)或幾個(gè)量子點(diǎn)存在，則每個(gè)斑點(diǎn)將具有自己的熒光簽名。該系列熒光簽名可從整個(gè)標(biāo)簽的一系列斑點(diǎn)測(cè)量，然后再通過(guò)標(biāo)簽上各種量子點(diǎn)的隨機(jī)位置來(lái)確定，并且對(duì)每個(gè)標(biāo)簽而言都是唯一的。這一系列熒光簽名可稱之為“熒光圖案”。
因?yàn)槊總€(gè)標(biāo)簽上的熒光圖案是唯一的，所以可在制造環(huán)節(jié)或應(yīng)用環(huán)節(jié)讀取標(biāo)簽上的熒光圖案，并輸入到一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中。然后在銷售環(huán)節(jié)或分銷環(huán)節(jié)，這些熒光圖案可被讀取，并與數(shù)據(jù)庫(kù)中的圖案相匹配。如果某個(gè)圖案被檢測(cè)出不在數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中，則它就是某個(gè)仿冒者已經(jīng)仿冒量子點(diǎn)標(biāo)記標(biāo)簽的制造方法的證據(jù)。
不使用數(shù)據(jù)庫(kù)因?yàn)樗赡芤簖嫶蟮耐ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)，標(biāo)簽可以附加包括一種印制的字符串，該字符串含有代表該熒光圖案的加密信息。例如在一個(gè)公共密鑰加密方案中使用熒光圖案作為密鑰可以生成該字符串，該加密信息可以標(biāo)識(shí)標(biāo)簽打印者以及該信息被加密和該字符串被印制在標(biāo)簽上的日期。因此在做過(guò)標(biāo)簽處理的產(chǎn)品的銷售環(huán)節(jié)，讀取器既可讀取該熒光圖案也可讀取該字符串，解密該字符串，并抽取出加密信息，從而校驗(yàn)標(biāo)簽和產(chǎn)品的有效性。
利用一種安全標(biāo)記讀取器用于防止和/或檢測(cè)仿冒產(chǎn)品的系統(tǒng)如圖7所示。該系統(tǒng)包括使用一個(gè)字符串打印機(jī)(未顯示)，一個(gè)字符串和安全標(biāo)記讀取器(未顯示)，以及一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)(未顯示)。
量子點(diǎn)的混合物可以用作炸藥中的標(biāo)識(shí)物。根據(jù)本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例，具有預(yù)定尺寸分布的量子點(diǎn)可在制造階段加入到炸藥或其它物質(zhì)中，從而按照制造的時(shí)間和/或地點(diǎn)標(biāo)記這些物質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，量子點(diǎn)可以設(shè)置在一表面上以提供信息存儲(chǔ)。尤其可以準(zhǔn)備成批的量子點(diǎn)，每一批都具有獨(dú)特的小范圍的點(diǎn)尺寸。每一批點(diǎn)都涂有可光敏的粘合劑，例如重鉻酸凝膠。一種光學(xué)系統(tǒng)將激光束在涂有第一批量子點(diǎn)的表面上聚焦成非常小的斑點(diǎn)，其在直徑上近似于微米，該激光束掃描整個(gè)表面，根據(jù)位置開和關(guān)，從而在該激光束是處于打開狀態(tài)時(shí)，將第一批點(diǎn)粘合起來(lái)，對(duì)該表面進(jìn)行漂洗以清除未粘合的量子點(diǎn)。然后給該表面涂上第二批點(diǎn)，通過(guò)不同的照射圖案重復(fù)該過(guò)程。隨后的各批點(diǎn)和照射圖案提供了不同量子點(diǎn)尺寸的進(jìn)一步粘合，每一批都具有自己獨(dú)特的圖案。
因?yàn)橐话阋粋€(gè)量子點(diǎn)的大小小于4個(gè)毫微米，所以一個(gè)表面可以容納6,250,000個(gè)量子點(diǎn)/平方微米或者6,250,000,000,000個(gè)點(diǎn)/平方厘米。通過(guò)精確控制生長(zhǎng)時(shí)間和條件或者通過(guò)物理分離方法可在20或更特定尺寸上準(zhǔn)備量子點(diǎn)，與當(dāng)前近似于50,000,000位/平方厘米的高密度磁存儲(chǔ)密度相比可產(chǎn)生近似于100,000,000,000,000位/平方厘米的總存儲(chǔ)量。
利用一個(gè)探針尺寸可與一個(gè)量子點(diǎn)尺寸相比的近場(chǎng)掃描光學(xué)探頭，可以讀取存儲(chǔ)在標(biāo)簽上的信息。
為了成批生產(chǎn)量子點(diǎn)圖案的復(fù)制品，可以通過(guò)使用以對(duì)該量子點(diǎn)的尺寸唯一的DNA序列標(biāo)記的量子點(diǎn)來(lái)生成原始量子點(diǎn)圖案的方法，準(zhǔn)備一個(gè)主圖案。然后在主圖案準(zhǔn)備完成之后通過(guò)以下步驟準(zhǔn)備一個(gè)復(fù)制品1．將主圖案用涂有硫醇定界DNA的量子點(diǎn)充滿，該硫醇定界DNA互補(bǔ)于該主圖案上相應(yīng)點(diǎn)上的DNA，并允許互補(bǔ)的DNA鏈合成。
2．從主圖案上漂洗掉多余的量子點(diǎn)。
3．準(zhǔn)備一塊平的玻璃片，在其表面氣相沉積一金涂層，將該玻璃片浸入到一個(gè)毫克分子量的11-氫硫基十一烷酸(MUA)的乙醇溶液中浸泡18小時(shí)，以便將單層MUA與金涂層結(jié)合在一起，然后，在存在NaHCO3的條件下，將多基L-賴氨酸吸附到該單層MUA，然后，加入硫代琥珀酰亞胺-4-(N-馬來(lái)酰亞胺甲基)環(huán)乙烷-1-羧化物(SSMCC)到該單層MUA。該SSMCC與殘余賴氨酸進(jìn)行反應(yīng)以生成包含可反應(yīng)的馬來(lái)酰亞胺組的表面。
4．將經(jīng)過(guò)處理的該玻璃片的金表面壓向該主圖案，從而使每個(gè)量子點(diǎn)上的一部分硫醇定界DNA與該可反應(yīng)馬來(lái)酰亞胺組接觸。讓該主圖案和玻璃片壓緊在一起保持12小時(shí)，使該硫醇定界DNA與該馬來(lái)酰亞胺組起反應(yīng)，并結(jié)合在一起。
5．對(duì)裝配裝置加熱，使互補(bǔ)的DNA鏈分離，并將該玻璃片與該主圖案脫離。則該玻璃片就會(huì)帶有量子點(diǎn)圖案，它是該主圖案的鏡象。
該復(fù)制品在與主圖案相同的圖案中包含相同的(或相應(yīng)的)量子點(diǎn)。通過(guò)相同步步驟，可以從一個(gè)主圖案中制作多個(gè)復(fù)制品，并且可以通過(guò)復(fù)制品制作復(fù)制品，從而可從單一的主圖案生產(chǎn)大量的復(fù)制品。
RNA具有與DNA類似的特定結(jié)合特性，如同抗體/抗原組合；這些或其它任何特定結(jié)合方法均可以基本相同的方式使用。
這里所描述的熒光墨水可以應(yīng)用于任何標(biāo)準(zhǔn)的印刷方法，只要其適合可以使量子點(diǎn)懸浮在其中的載體。一種優(yōu)選的印刷方法就是噴墨打印，因?yàn)樗茉诓煌挠∷Ⅻc(diǎn)中，以不同類型量子點(diǎn)的形式印制可變的信息。
這里所描述的方法可以以各種方式進(jìn)行修改和調(diào)整。例如量子點(diǎn)的成分和結(jié)構(gòu)，如材料的選擇，以及不同的材料層的有無(wú)，均可改變以產(chǎn)生不同的吸收性和熒光性能；該光敏粘合劑可從任何已知的很多光敏粘合劑中選擇；標(biāo)簽上或物質(zhì)中量子點(diǎn)的密度可以在任何可檢測(cè)密度的范圍內(nèi)改變；激活光可在能激活所使用的特定量子點(diǎn)的最長(zhǎng)波長(zhǎng)和最短波長(zhǎng)之間變化；標(biāo)簽上量子點(diǎn)的圖案可以是預(yù)定的、周期性的、準(zhǔn)周期性的或隨機(jī)的；任何能夠檢測(cè)熒光光譜和/或量子點(diǎn)的時(shí)間解析熒光的裝置均可使用；任何熒光墨水、粒子、纖維或其它結(jié)構(gòu)或物質(zhì)均可使用在不透明的反射全息圖之中或透射全息圖之中或之下；量子點(diǎn)可以與任何其它具有光學(xué)、電磁、化學(xué)、聲學(xué)或機(jī)械方法可檢測(cè)的特征相結(jié)合，以提供可進(jìn)一步加強(qiáng)的反仿冒安全機(jī)制；具有粘合特性的任何物質(zhì)或結(jié)構(gòu)均可使用在量子點(diǎn)圖案的復(fù)制過(guò)程中；可以使用一個(gè)近場(chǎng)光學(xué)掃描探針顯微鏡、一個(gè)傳統(tǒng)顯微鏡、一個(gè)熒光顯微鏡、一個(gè)外熒光顯微鏡、一個(gè)光譜熒光計(jì)、或其它任何能夠?qū)⑻幱趩为?dú)或搭配狀態(tài)下的量子點(diǎn)的分布或排列、位置或特性區(qū)分開來(lái)的裝置，來(lái)讀取量子點(diǎn)圖案或分布；
時(shí)間解析熒光可以使用簡(jiǎn)單脈沖、方波脈沖、正弦調(diào)制光或自適應(yīng)調(diào)制光的激活來(lái)檢測(cè)；激活可由激光光源、白熾燈、金屬蒸氣放電光、或其它任何能夠激活量子點(diǎn)中熒光性的光和光源來(lái)實(shí)現(xiàn)；半導(dǎo)體量子點(diǎn)的光導(dǎo)性或吸收光譜可以用于檢測(cè)量子點(diǎn)的存在和特性；在本發(fā)明中，標(biāo)簽不需要全息圖；它們可以利用量子點(diǎn)墨水、量子點(diǎn)墨水和其它墨水的組合簡(jiǎn)單地印刷，可以印制在紙上或其它含有量子點(diǎn)的或用含有量子點(diǎn)的層進(jìn)行涂層或覆蓋的基片上。
應(yīng)當(dāng)理解，即使在以上的描述中給出了本發(fā)明的各種實(shí)施例和優(yōu)點(diǎn)，但上述公開僅僅是說(shuō)明性的，在細(xì)節(jié)上仍可作出改變，只要仍保留在本發(fā)明的廣泛原則之內(nèi)。因此，本發(fā)明只由所附權(quán)利要求所限定。
權(quán)利要求
1.一種反仿冒裝置，包含有應(yīng)用在預(yù)定圖案中的量子點(diǎn)，在該圖案的預(yù)定部分，量子點(diǎn)具有特定的光學(xué)或物理特性。
2.一種反仿冒裝置，包含有應(yīng)用在一個(gè)表面上的量子點(diǎn)，該量子點(diǎn)具有可檢測(cè)特性，從而這些特性可在該表面上從點(diǎn)到點(diǎn)隨機(jī)變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的反仿冒裝置，其中該量子點(diǎn)是按簇布置的。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的反仿冒裝置，其中該表面包括一個(gè)紙表面，該紙表面有一個(gè)表面是用透明層作為外涂層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的反仿冒裝置，其中該透明層包括一個(gè)熱壓印到紙上的透射全息圖。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的反仿冒裝置，其中該量子點(diǎn)是通過(guò)將其混合進(jìn)一種液體載體，再將該液體載體涂敷在該表面上，并通過(guò)干燥或凝固使該載體變硬，而加以應(yīng)用的。
7.一種數(shù)據(jù)記錄介質(zhì)，包含有隨機(jī)大小、排列在表面區(qū)域上的量子點(diǎn)，該量子點(diǎn)被有選擇地改變，從而使信息根據(jù)每個(gè)區(qū)域中量子點(diǎn)的分布或特性的選擇被編碼。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的數(shù)據(jù)記錄介質(zhì)，其中有選擇地改變量子點(diǎn)的行為包括通過(guò)使用具有可控制而且可變波長(zhǎng)的光，照明所選定的區(qū)域，以便有選擇地改變量子點(diǎn)。
9.一種數(shù)據(jù)記錄介質(zhì)，包含有特定特性、與表面上選定區(qū)域結(jié)合在一起的量子點(diǎn)，從而使信息根據(jù)每個(gè)區(qū)域中量子點(diǎn)的分布或特性的選擇被編碼。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的數(shù)據(jù)記錄介質(zhì)，其中該量子點(diǎn)是通過(guò)光學(xué)控制化學(xué)方法或物理控制粘合方法，與表面上的選定區(qū)域結(jié)合在一起。
11.一種反仿冒/安全系統(tǒng)，包括一個(gè)文檔，其帶有以可檢測(cè)的布置方式布置的量子點(diǎn)，和一個(gè)讀取器，適用于檢測(cè)文檔上至少一部分量子點(diǎn)的存在和布置。
12.一種反仿冒/安全系統(tǒng)，包括以可檢測(cè)的布置方式將量子點(diǎn)應(yīng)用于一個(gè)文檔的裝置；檢測(cè)文檔上至少一部分量子點(diǎn)的存在和布置的裝置；將該布置與基準(zhǔn)相比較的裝置。
13.一種標(biāo)記物質(zhì)的方法，包括在該物質(zhì)中加入量子點(diǎn)，該量子點(diǎn)具有預(yù)定的可檢測(cè)的特性分布，從而可以檢測(cè)某個(gè)樣本中特性分布的不存在或改變。
14.一種根據(jù)權(quán)利要求13的方法所制造的產(chǎn)品。
15.一種熒光墨水，包括具有預(yù)定尺寸分布且懸浮在可干燥或可凝固的液體載體中的量子點(diǎn)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的熒光墨水，其中該載體包括一種UV-可凝固樹脂。
17.一種將權(quán)利要求16的熒光墨水印制在一表面上而制作的產(chǎn)品。
18.一種具有增強(qiáng)抗仿冒能力的產(chǎn)品，該產(chǎn)品的制作是利用將量子點(diǎn)與至少一個(gè)另一種印刷、浮雕、標(biāo)記、標(biāo)識(shí)、或抗仿冒特征或成分相組合的方法而完成的。
19.一種墨水或其它標(biāo)記物，其包含有包含在一種可干燥或可凝固的粘合基體液體中的量子點(diǎn)。
20.一種熒光涂層，包含有一層含有懸浮的量子點(diǎn)的可硬化液體，其布置在表面上，并變硬。
21.一種用于安全標(biāo)記對(duì)象的安全細(xì)線，包括一條用一批量子點(diǎn)涂敷的細(xì)線。
22.一種安全標(biāo)簽讀取器，包括用于給標(biāo)簽上的一組區(qū)域照明的裝置；用于檢測(cè)由亞微觀對(duì)象，如標(biāo)簽上量子點(diǎn)所發(fā)射的熒光的裝置，和用于確定所發(fā)射的熒光是否具有為量子點(diǎn)熒光所特有的特征的裝置。
23.一種安全標(biāo)簽讀取器，包括用于給標(biāo)簽上的小區(qū)域照明的裝置；用于檢測(cè)由亞微觀對(duì)象，如標(biāo)簽上量子點(diǎn)所發(fā)射的熒光的裝置；用于測(cè)量該熒光特征的裝置；用于將該讀取器相對(duì)于標(biāo)簽移動(dòng)，從而使讀取器以近似于預(yù)定的圖案和順序，讀取標(biāo)簽上的多個(gè)位置的裝置，和用于將該熒光的順序和特征表示成字符串的裝置。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的安全標(biāo)簽讀取器，其中用于測(cè)量該熒光特征的裝置包括用于測(cè)量該熒光的熒光壽命的裝置。
25.根據(jù)權(quán)利要求23的安全標(biāo)簽讀取器，其中用于測(cè)量該熒光特征的裝置包括用于測(cè)量該熒光的熒光光譜的裝置。
26.一種防止仿冒的標(biāo)簽系統(tǒng)，包括一個(gè)限定標(biāo)簽基底的基片，該基底一側(cè)用于附著至產(chǎn)品或包裝，相對(duì)的另一側(cè)是產(chǎn)品標(biāo)識(shí)側(cè)；在該產(chǎn)品標(biāo)識(shí)側(cè)以可檢測(cè)特征形式出現(xiàn)的特征，該特征處于隨機(jī)位置；用于檢測(cè)該特征的特性和/或位置的裝置；將可視標(biāo)記應(yīng)用于產(chǎn)品標(biāo)識(shí)側(cè)的裝置，該標(biāo)記包含一條來(lái)自特性和/或位置的加密消息；和讀取該標(biāo)記，檢測(cè)特性和位置，并解密至少一部分標(biāo)記以確定是否包括該消息的裝置。
27.一種遠(yuǎn)程安全標(biāo)記校驗(yàn)器，包括一種具有第一波長(zhǎng)且波長(zhǎng)范圍相對(duì)較窄的照明光源；將光從該照明光源導(dǎo)向安全標(biāo)記的裝置；檢測(cè)由該照明光源的光所照明的物體所發(fā)射的熒光的光收集裝置；和測(cè)量該熒光的光譜和時(shí)間特征，從而確定該標(biāo)記是否包含特定熒光團(tuán)的特殊混合物的裝置。
28.根據(jù)權(quán)利要求27的遠(yuǎn)程安全標(biāo)記校驗(yàn)器，其中測(cè)量該熒光的光譜和時(shí)間特征的裝置包括用于將量子點(diǎn)熒光與有機(jī)染料熒光，按發(fā)射帶寬或熒光壽命區(qū)分開來(lái)的裝置。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的遠(yuǎn)程安全標(biāo)記校驗(yàn)器，其中該區(qū)分裝置包括用于調(diào)變來(lái)自該照明光源的光，并比較該照明光源光的調(diào)變和熒光的調(diào)變之間的結(jié)果相位差的裝置。
30.根據(jù)權(quán)利要求28的校驗(yàn)器，其中該區(qū)分裝置包括用于分析該熒光光譜的裝置。
31.根據(jù)權(quán)利要求28的校驗(yàn)器，其中該區(qū)分裝置包括用于在一組預(yù)定波長(zhǎng)和/或時(shí)間，測(cè)量該熒光強(qiáng)度的裝置。
全文摘要
量子點(diǎn)在需要提供一種特有的簽名或標(biāo)記的安全墨水、紙張、塑料、炸藥、或其它任何物品或物質(zhì)中用作熒光標(biāo)識(shí)物。特定大小、成分和結(jié)構(gòu)的量子點(diǎn)可以被用于產(chǎn)生特定的熒光,量子點(diǎn)的混合物可用于產(chǎn)生光譜可變熒光的隨機(jī)圖案,特殊的量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)可用于提供所需的物理和光學(xué)特性。該量子點(diǎn)可由一個(gè)光學(xué)讀取器讀取,該讀取器可與使用其它技術(shù)的讀取器組合。
文檔編號(hào)G09F3/00GK1309383SQ001008
公開日2001年8月22日 申請(qǐng)日期2000年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月15日
發(fā)明者史蒂夫·馬格魯 申請(qǐng)人:史蒂夫·馬格魯