CN108182868A - 一种基于量子点光致发光特性及薄膜图形化技术的防伪标识 - Google Patents

一种基于量子点光致发光特性及薄膜图形化技术的防伪标识 Download PDF

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胡海龙
曾群英
徐中炜
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Abstract

本发明涉及一种基于量子点光致发光特性及薄膜图形化技术的防伪标识，包括图形化的量子点薄膜，所述的量子点薄膜中包含多种不同能隙、不同浓度的量子点。通过图形化的量子点薄膜及其成分配比参数来实现防伪信息的储存和检验。本发明提供的防伪信息存储及识别方案具有大的信息容量、高的工艺重复性和技术安全保密性，可满足各种不同的使用环境。

Description

一种基于量子点光致发光特性及薄膜图形化技术的防伪标识
技术领域
本文具体涉及一种基于量子点光致发光特性及薄膜图形化技术的防伪标识，适用于制作各类防伪标识，尤其适用于制作高价值商品、机密物品或者微小物件的防伪标识。
背景技术
量子点是一种重要的低维半导体材料，其三个维度上的尺寸都不大于其对应的半导体材料的激子玻尔半径的两倍。量子点一般为球形或类球形，其直径常在2到20纳米之间。量子点是把导带电子、价带空穴及激子在三个空间方向上束缚住的半导体纳米结构。量子点中，电子运动在三维空间都受到了限制，因此有时被称为“人造原子”、“超晶格”、“超原子”或“量子点原子”，是20世纪90年代提出来的一个新概念。通过对这种纳米半导体材料施加一定的电场或光压，它们便会发出特定频率的光，而发出的光的频率会随着这种半导体的尺寸的改变而变化，因而通过调节这种纳米半导体的尺寸就可以控制其发出的光的颜色。常见的量子点由IV、II-Ⅵ，IV-VI或III-V元素组成。
喷墨打印是喷头从微孔板上吸取探针试剂后移至处理过的支持物上，通过热敏或声控等形式喷射器的动力把液滴喷射到支持物表面，喷墨将细小的黑色或彩色墨滴喷射到纸面。喷头从微孔板上吸取探针试剂后移至处理过的支持物上，通过热敏或声控等形式喷射器的动力把液滴喷射到支持物表面。喷墨将细小的黑色或彩色墨滴喷射到纸面。通过采用较多的喷嘴和多次喷射相同的区域，大多数喷墨打印机都能输出中、高分辨率的图像。
丝网印刷属于孔版印刷。印刷时通过刮板的挤压，使油墨通过图文部分的网孔转移到承印物上，形成与原稿一样的图文。丝网印刷设备简单、操作方便，印刷、制版简易且成本低廉，适应性强。
防伪标识是能粘贴、印刷、转移在标的物表面，或标的物包装上，或标的物附属物（如商品挂牌、名片以及防伪证卡）上，具有防伪作用的标识。防伪标识的防伪特征以及识别的方法是防伪标识的灵魂。防伪标识是防伪技术产品之一（目前按国家标准分类共6种），防伪认为产品在出厂时，应该遵循防伪标签出厂时所遵循的八项技术要求：
1)身份惟一性：防伪技术产品防伪识别特征的惟一性和不可转移性。例如数码防伪，做到一件商品的防伪标识一个身份码，每一个防伪标识只能一次性使用，不能转移使用。
2)稳定期：在正常使用条件下，防伪技术产品的防伪识别特征可持续保持的最短时间。例如荧光油墨和温变油墨，有衰减期。
3)安全期：在正常使用条件下，防伪技术产品防伪识别特征被成功仿制的最短时间。这是客户最关心的，应由厂家提出承诺期。
4)防伪力度：识别真伪、防止假冒伪造功能的持久性与可靠程度。防伪力度由防伪识别特征的数量、防伪技术独占性的数量、仿制难度和仿制成本大小4要素构成。
5)使用适应性：防伪技术产品的防伪识别特征能与标的物或服务对象使用要求相适应的能力。
6)识别性能：防伪技术产品的防伪识别特征能通过感官或机器（仪器）在要求的识别时间内正确识别。一线识别强调防伪识别特征的大众共知性，通过感官即能识别；二线识别强调通过简单仪器（如放大镜、激光笔、紫外荧光鉴别器等）即能识别 ；三线识别强调通过专用仪器（如DNA鉴定）由专家识别，作为司法判定的依据。二线识别与三线识别强调防伪识别特征的隐含性。
7)使用环境要求：防伪技术产品的防伪性能应能满足标的物的正常使用环境要求。
8)技术安全保密性：设计、制作防伪技术产品的技术应具有安全保密性。除此之外还应考虑经济成本适应性，即在满足防伪技术要求同时应尽可能降低使用成本。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种基于量子点光致发光特性及薄膜图形化技术的防伪标识，
主要通过图形化的量子点薄膜及其成分配比参数来实现防伪信息的储存和检验，对于防伪技术具有一定意义。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于量子点光致发光特性及薄膜图形化技术的防伪标识，包括图形化的量子点薄膜，所述的量子点薄膜中包含多种不同能隙、不同浓度的量子点。
所述的量子点薄膜具有多种不同的光致发光峰峰位和强度。
所述的量子点薄膜具有多种不同的尺寸、精度和图形。
一种制备如上所述的防伪标识的方法：所述薄膜图形化技术包括喷墨打印方法、丝网印刷方法中的一种。
进一步的，所述的制备防伪标识的方法之一，所述的喷墨打印方法包括以下步骤：
S1：对基板进行打印前的预处理，配制量子点墨水；
S2：将基板和量子点墨水装入喷墨打印装置中，对设计好的图形进行编程并录入计算机；
S3：调整好喷墨打印装置各项参数，运行设备开始打印；
S4：形成图形化的量子点薄膜；
S5：对得到的量子点薄膜上的各点进行光致发光光谱扫描。
进一步的，所述的制备防伪标识的方法之二，所述的丝网印刷方法包括以下步骤：
S1：对承印物进行印刷前的预处理，制作丝印网版，配制量子点油墨；
S2：将网版覆盖在承印物的指定位置上；
S3：加入量子点油墨，进行印刷过程；
S4：形成图形化的量子点薄膜；
S5：对得到的量子点薄膜上的各点进行光致发光光谱扫描。
所述量子点具有光致发光特性，能通过调节其尺寸来获得不同的能隙。
所述量子点光致发光特性具有尖锐明显的光致发光峰。
本发明的量子点薄膜采用包含多种不同能隙、不同浓度量子点的墨水，并通过喷墨打印技术或者丝网印刷技术制备实现量子点薄膜的图形化。
本发明的量子点墨水通过混合多种不同能隙、不同浓度的量子点，使制备出的量子点薄膜具有所需的光致发光光谱，即可以对发光峰的强度、数量和位置等进行设计，使光谱包含所需要存储的信息。
本发明的量子点薄膜可采用喷墨打印技术或者丝网印刷技术完成图形化过程。喷墨打印技术可以实现小尺寸量子点薄膜的精确图形化，精度达到微米级别，且打印过程通过计算机编程控制，参数稳定，工艺重复性高。丝网印刷技术工艺简单方便，成本较低，可以实现相同图形的量子点薄膜的批量生产。将量子点薄膜制备成预先设计好的图形，可用于存储信息，也可用于形成特殊的标识。
本发明的优点在于：
1）本发明的量子点薄膜为全固态无机物，结构及性能稳定，可满足不同的使用环境；
2）本发明的量子点薄膜的光致发光光谱具有多个可调控的参数，使标识具有大的数据容量；
3）本发明的量子点薄膜的光致发光峰半峰宽窄，易于辨识；
4）本发明的薄膜图形化过程所采用的喷墨打印技术可通过程序控制实现微小尺寸图形的精确打印，并可使材料利用率达到90%以上；
5）本发明的薄膜图形化过程所采用的丝网印刷技术可制备出微米级别分辨率的图形，且所用网版可重复使用，易实现标识的批量生产，成本低廉。
附图说明
图1是本发明制作的通过喷墨打印技术制备的量子点薄膜的示意图；
图2是本发明制作的通过丝网印刷技术制备的量子点薄膜的示意图；
其中，101是喷墨打印系统的喷头；
102是通过喷墨打印技术制备的量子点薄膜；
103是喷墨打印过程中的基板；
201是丝网印刷过程所用的印刷网版；
202是通过丝网印刷技术制备的量子点薄膜；
203是丝网印刷过程中的承印物。
具体实施方式
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，结合附图作详细说明如下。
以下将通过具体实施例对本发明做进一步的详细描述。
参阅图1，本发明涉及一种通过喷墨打印技术制备的量子点薄膜，该过程通过计算机编程控制完成。
参阅图2，本发明涉及一种通过丝网印刷技术制备的量子点薄膜。
实施例1
喷墨打印制作标识及识别过程按如下步骤进行：
S1：对基板进行打印前的预处理，配制量子点墨水；
S2：将基板和量子点墨水装入喷墨打印装置中，对设计好的图形进行编程并录入计算机；
S3：调整好喷墨打印装置各项参数，运行设备开始打印；
S4：形成图形化的量子点薄膜；
S5：对得到的量子点薄膜上的各点进行光致发光光谱扫描。
实施例2
丝网印刷制作标识及识别过程按如下步骤进行：
S1：对承印物进行印刷前的预处理，制作丝印网版，配制量子点油墨；
S2：将网版覆盖在承印物的指定位置上；
S3：加入量子点油墨，进行印刷过程；
S4：形成图形化的量子点薄膜；
S5：对得到的量子点薄膜上的各点进行光致发光光谱扫描。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (8)

1.一种基于量子点光致发光特性及薄膜图形化技术的防伪标识，其特征在于：包括图形化的量子点薄膜，所述的量子点薄膜中包含多种不同能隙、不同浓度的量子点，通过改变量子点薄膜的成分配比可获得不同的标识光致发光光谱。
2.根据权利要求1所述的基于量子点光致发光特性及薄膜图形化技术的防伪标识，其特征在于：所述的量子点薄膜具有多种不同的光致发光峰峰位和强度。
3.根据权利要求1所述的基于量子点光致发光特性及薄膜图形化技术的防伪标识，其特征在于：所述的量子点薄膜具有多种不同的尺寸、精度和图形。
4.一种制备如权利要求1-3任一项所述的防伪标识的方法，其特征在于：所述薄膜图形化技术包括喷墨打印方法、丝网印刷方法中的一种。
5.根据权利要求4所述的制备防伪标识的方法，其特征在于：所述的喷墨打印方法包括以下步骤：
S1：对基板进行打印前的预处理，配制量子点墨水；
S2：将基板和量子点墨水装入喷墨打印装置中，对设计好的图形进行编程并录入计算机；
S3：调整好喷墨打印装置各项参数，运行设备开始打印；
S4：形成图形化的量子点薄膜；
S5：对得到的量子点薄膜上的各点进行光致发光光谱扫描。
6.根据权利要求4所述的制备防伪标识的方法，其特征在于：所述的丝网印刷方法包括以下步骤：
S1：对承印物进行印刷前的预处理，制作丝印网版，配制量子点油墨；
S2：将网版覆盖在承印物的指定位置上；
S3：加入量子点油墨，进行印刷过程；
S4：形成图形化的量子点薄膜；
S5：对得到的量子点薄膜上的各点进行光致发光光谱扫描。
7.根据权利要求5或6所述的制备防伪标识的方法，其特征在于：所述量子点具有光致发光特性，能通过调节其尺寸来获得不同的能隙。
8.根据权利要求7所述的制备防伪标识的方法，其特征在于：所述量子点光致发光特性具有尖锐明显的光致发光峰。
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