发明内容
本发明旨在解决或改善上述技术问题中的至少之一。
根据本发明的第一方面在于提供一种发光材料。
根据本发明的第二方面在于提供一种防伪元件。
根据本发明的第三方面在于提供一种防伪物品。
根据本发明的第四方面在于提供一种发光材料的真伪检测方法。
根据本发明的第五方面在于提供一种发光材料的真伪检测系统。
根据本发明的第六方面在于提供一种电子设备。
根据本发明的第七方面在于提供一种计算机可读存储介质。
根据本发明提供的一种发光材料,发光材料包括:具有WrXmOn:Lip,Zq通式的组分,WrXmOn:Lip,Zq通式的W选自钇元素、镧元素、镱元素中的一种或几种的组合,X选自磷元素、钼元素、铝元素中的一种或几种的组合,O为氧元素,Li为锂元素,Z选自铒元素、铥元素、钬元素中的一种或几种的组合;其中r为钇元素、镧元素、镱元素中的一种或几种的组合的摩尔份数,m为磷元素、钼元素、铝元素中的一种或几种的组合的摩尔份数,n为氧元素的摩尔份数,且n≠0,p为锂元素的摩尔份数,q为铒元素、铥元素、钬元素中的一种或几种的组合的摩尔份数,且p≠0。
根据本发明提供的发光材料,通过在发光材料主晶格中引入Li元素,从而明显提升了基材在相同激发条件下的发光强度,提高了本发明检测方法的可实施性和正确率。也即本申请通过添加Li元素提高了发光材料的发光强度,使得通过强度进行发光材料的真伪判断变得更易实现,不会因为发光强度不足而导致检测失败。此外,通过Li元素的加入还能够明显降低发光材料在制备过程中的烧结温度,节省了能源,具体而言,现有的发光材料在制备过程中,烧结温度一般需要在1200℃~1500℃左右,而本申请通过改变助剂的成分和含量并向基质中加入Li元素之后,烧结温度只需要900℃~1200℃左右,因此,烧结温度降低了300℃左右。降低反应温度有以下几个好处,首先是节约了能耗,第二是升降温时间都会相应缩短,节约了时间,缩短了生产周期。第三,一般来讲,在1000℃以上进行的烧结实验,对高温炉加热装置和坩埚的要求会明显提高,所以将反应温度降低到1000℃以下,对所采用的高温炉设备、烧结器皿比如坩埚等的要求都会相应降低。第四是会减少坩埚等耗材的损耗。优选的Li元素的原材料可以为Li2CO3、LiNO3等。
其中,本申请中,WrXmOn:Lip,Zq通式中,表示的是:r摩尔份数的W元素,m摩尔份数的X元素,n摩尔份数的氧元素,r摩尔份数的锂元素,q摩尔份数的Z元素。也即,上述通式中各个元素的下标表示的是各个元素各占的摩尔比例。
其中,WrXmOn仅仅表示包括W、X和O这三种元素的组合,这三种元素可以共存在同一种物质中,当然,这三种元素,也可共存在两种物质中,当然,这三种元素,也可由多种物质提供,因此,W、X和O这三种元素的来源和形式不限,只要这三个元素的摩尔份数满足对应的要求即可。在上述技术方案中,p为0.001至0.3,r的数值位于0与5之间,m为1至5,q为0.0011至0.1。
在该技术方案中,通过限制上述元素的摩尔比例能够使基质、掺杂离子形成稳定的结构,得到了综合性能优异的发光材料,更有利于其后期的应用。另外,还可以进一步提升发光材料的发光效率和发光强度。
在上述技术方案中,发光材料在合成过程中的原材料还包括:助剂,助剂选自硼酸、三氧化二铋、氧化锌中的一种或几种的组合。
在该技术方案中,通过添加助剂可以使得制备的发光材料在不影响发光波长、不影响衰减速率的条件下显著提升发光强度,有利于后期的检测。
在上述技术方案中,发光材料包括单颗粒材料,单颗粒材料具有规则的形状。
在该技术方案中,由于单颗粒材料具有规则的形状,能够进一步提高发光材料的发光功能,此外,规则形状的单颗粒材料在后期应用中会更有优势,例如,会更容易地分散于油墨、涂布光油或者直接添加到纸张等基材中,更容易进行油墨、涂布光油等的印刷,和纸张的抄造等,在检测的过程中更容易被检测到发射光。
进一步地,单颗粒材料的形状为球形。该球形粒径较小,不需要进行后期的粉碎处理,而粉碎处理本身会明显降低发光材料发光效率,而球形的单颗粒材料能够保证发光材料的发光性能。
在上述技术方案中,单颗粒材料的粒径为0.1微米至10微米。
在该技术方案中,单颗粒材料的粒径为0.1微米至10微米能够使得制得的发光材料的发光强度随时间的变化而变化的更明显。
在上述技术方案中,发光材料的发光强度与时间成预设函数关系,预设函数包括单调增函数、单调减函数以及先增后减函数中的至少之一或其组合。
在该技术方案中,发光材料的发光强度与时间成函数关系,具体的,可以成单调增函数或单调减函数或先增后减函数。一般情况下,对上述材料无论用什么光源照射一下之后,然后关闭电源,发光强度一般都会逐渐递减,此时预设函数为单调递减函数。当用一定的脉冲光源照射后,发光强度也可能会呈现指数增长,这种情况下在增长过程中会有极限值,并不会无限增长,此时预设函数为单调增函数。当然,根据上述材料的各组成成分不同,用脉冲光源照射后,强度增长到一定程度之后也有可能下降,或者用脉冲光源照射,强度增长到一定程度之后,关掉光源,然后强度就开始递减,因此,这种情况的预设函数即为先增后减函数。另外,根据照射光源不同、发光材料的组成成分不同以及照射方式的不同,预设函数也可能为单调增函数、单调减函数以及先增后减函数中的任意两种函数组合,进一步也可以为三种函数的组合。
其函数类型取决于Z元素种类,因此,本申请提供的发光材料,可通过调节Z元素的成分可以制得不同发光类型的发光材料,这样就使得本发明提供的发光材料具有特殊性。当作为防伪物品时,由于发光材料的特殊性,通过调节Z元素的成分来确定发光材料的强度函数,这样可以避免了产品被抄袭,工作人员可以调节参数来设定函数的类型,这样使得本申请提供的发光材料作为防伪物品的时候其判断真伪的标准是可任意控制的,不容易被抄袭。另外,激发光源为连续光源、脉冲光源,以及脉冲光源的脉冲频率均能够改变本申请发光材料的发光强度与光照时间的函数类型。
本发明第二方面的技术方案提供了一种防伪元件,防伪元件包括本发明第一方面任一技术方案所提供的发光材料。
根据本发明提供的防伪元件,可以为防伪墨、防伪纤维、防伪线、防伪基材或防伪标签中的任意一种,由于本发明提供的防伪元件包括本发明第一实施例所提供的发光材料,因此具有本发明第一方面所提供的发光材料的全部有益效果。
本发明第三方面的技术方案提供了一种防伪物品,包括:
基底;
安全部件,安全部件设于基底上;
其中,安全部件包括本申请第一方面的任一项技术方案所提供的发光材料,或包括本申请第二方面所提供的防伪元件。
根据本发明提供的防伪物品,包括基底和安全部件,且安全部件包括本发明第一方面任一技术方案提供的发光材料或者安全部件包括本发明第二方面任一技术方案提供的防伪元件,因此本发明提供的防伪物品具有本发明第一方面任一技术方案所提供的发光材料或本发明第二方面任一技术方案提供的防伪元件的全部有益效果,在此不再赘述。
本发明第四方面的技术方案提供了一种发光材料的真伪检测方法,包括:
通过激发光照射发光材料,以使发光材料产生发射光;
确定发光材料产生的发射光从第一强度衰减或增长到第二强度时的时间间隔;
根据时间间隔与预设值的比较结果判定发光材料的真伪。
根据本申请提供的发光材料的真伪检测方法,通过激发光照射发光材料,使发光材料产生发射光,而在发光材料发光的过程中,可选取第一时间并确定此刻发射光的第一强度,选取第二时间并确定此刻发射光的第二强度,确定发光材料产生的发射光从第一强度衰减或增长到第二强度时的时间间隔,即确定第一时间到第二时间的时间间隔,根据时间间隔与预设值的比较即可判定发光材料的真伪,此方法代替了传统的由检测器检测发射光的强度进而判断真伪的方法,而通过发射光强度来判断真伪的方法已经很常见,很容易被发现,因此本方案隐蔽性强,不容易被伪造者发现并模仿,此外,本方案可以根据不同的发光材料设定相应的预设值,进而可以对不同的发光材料的真伪进行判定。
其中,无机发光材料组成一般至少包括基质和掺杂剂或发射粒子,当接收到外部能量的刺激时,会发射出可见、红外或紫外等范围内的光谱。而根据研究发现,除去外部能量后,发光材料发出的发射光的强度一般呈指数衰减。
故而,发光材料的特性除了用激发波长和发射波长等因素表征外,还可以用强度或者强度衰减时间来表征。由此可见,发光强度和发光强度衰减时间是发光材料的一个重要特征,可以作为机读防伪的一个重要参数。
而本申请正是基于上述发现发明了本申请中,通过确定第一强度衰减或增长到第二强度时的时间间隔来进行真伪判断的方法。
在上述技术方案中,发光材料的真伪检测方法还包括:确定激发光照射发光材料时产生的发射光的强度函数;基于强度函数、第一强度和第二强度确定出预设值。
在该技术方案中,首先确定激发光照射发光材料时产生的发射光的强度函数,其中强度函数为发光材料随着激发光照射时间的延长,其发光的强度与时间的函数,比如发射光的强度函数可为单调增函数,单调减函数,或者先单增后单减函数等,然后根据检测到的第一强度与第二强度来推断,对于真品来说从对应的第一强度衰减或增加到对应的第二强度所需要的理论时间间隔,并将此时间间隔作为预设值,然后在根据被检测的发光材料从对应的第一强度衰减或增加到对应的第二强度所需要的实际时间间隔,并将实际时间间隔与预设值进行对比,即可辨别出真伪。例如,发光产品A,其发射光的强度函数为增函数,即随着激发光照射时间的延长,其发射光的强度逐渐增加,因此假设发光产品A在受到持续的激发光照射下由第一强度增长到第二强度所需的时间间隔为t1,这里的t1就是基于A产品强度函数、第一强度和第二强度确定出的预设值,当需要判断某一发光产品B是否为发光产品A时,对该产品B进行与上述同样的激发光照射,测量与上述相应的从第一强度增长到第二强度所需的时间间隔为t2,若t1等于t2,则该该光产品为真,若t1不等于t2,则该发光产品为伪。当然,为了避免测量误差对判定结果的影响,预设值t1也可以是t1*(1-10%)和t1*(1+10%),当t1*(1-10%)≤t2≤t1*(1+10%)则该发光产品为真,当t1*(1+10%)≤t2时或t2≤t1*(1-10%)时,则该发光产品为伪。
在上述技术方案中,强度函数包括单调增函数、单调减函数或先单增后单减的函数。
在该技术方案中,根据现有的材料来看,强度函数一般为单调增函数、单调减函数或先单增后单减的函数,这种函数能够更适用于本申请提供的检测方法,能够提高检测的精准度。当然,根据材料的不同,强度函数也可能呈现成其他类型。但在设计材料过程中,可优选通过调节材料的配方、比例等方式使发光材料的发光强度呈单调增函数、单调减函数或先单增后单减的函数。
在上述技术方案中,第一强度为强度函数中的峰值。
在该技术方案中,第一强度优选为强度函数中的峰值,这样能够将强度比较明显的值作为参考值,这样就为强度的衰减和递增提供了基础,即使得光的强度具有较大的衰减和递增的空间。反之,若第一强度不为峰值,则后续强度基本不变化了,那就势必无法准确地检测出衰减和递增变化。因此,在监测时,第一强度优选选择在强度函数的波峰或波谷处,以确保后续检测的准确性。
在上述技术方案中,在时间间隔与预设值的差值位于预设差值区间内时,判定发光材料为真,在时间间隔与预设值的差值位于预设差值区间外时,判定发光材料为伪。
在该技术方案中,可以设定时间间隔与预设值的差值区间,并以差值区间作为检测真伪的标准,若实际检测过程中的时间间隔落入差值区间内,则为真,若实际检测过程中的时间间隔落入差值区间外,则为伪。由于通常采用本方法在检测发光材料真伪的过程中,其第一时间与第二时间的时间间隔都很短,基本在10-5至0.2秒,而在测量过程中由于电子产品难免会有延迟,因此通过设定差值区间,当时间间隔与预设值的差值位于预设差值区间内时,即可判定为真,避免因为测量仪器的误差,误把真发光产品错当成伪发光产品。
在上述技术方案中,激发光的光源为脉冲光源或连续光源。
在该技术方案中,可选择非脉冲式光源作为激发光,能够对发光材料产生连续时间内的照射光,并使发光材料产生发射光,进一步,也可以选择脉冲光源作为激发光。
在上述技术方案中,通过激发光照射发光材料时,激发光的光照度为固定值。
在该技术方案中,激发光的光照度为固定值,可以避免光照度的变化而影响测量结果,进一步提高通过强度检测真伪的精准率。
在上述技术方案中,发光材料为液态发光材料或固态发光材料。
在该技术方案中,发光材料可以制成喷墨等,喷附在物体上,也可以制成条状、丝状等结构,液态或固态的发光材料均方便与其它物品相互结合。
在上述技术方案中,激发光的波长位于200nm-2000nm之间;
在该技术方案中,激发光的波长位于200nm-2000nm之间时,进一步提高发光材料发射光的强度。
在上述技术方案中,激发光的波长大于等于200纳米小于等于1500纳米。
在该技术方案中,激发光的波长可以为365纳米、808纳米、980纳米、1500纳米等数值,在此波长的激发光照射下,可进一步提高发光材料发射光的强度。
本发明第五方面的技术方案提供了一种发光材料的真伪检测系统,包括:激发光,用于照射发光材料;
检测装置,用于检测发光材料受激发光照射时产生的发射光的强度;处理单元,包括储存器和处理器,储存器上存储有计算机程序处理器执行程序时本申请第四方面任一方案的检测方法。
根据本发明提供的发光材料的真伪检测系统,包括激发光、检测装置、处理单元,通过激发光照射发光材料,通过检测装置检测发光材料受激发光照射时产生的发射光的强度,处理单元,包括储存器和处理器,储存器上存储有计算机程序,处理器执行程序时实现本申请第四方面任一技术方案的检测方法,使得该系统能够快速的检测出防伪物品的真伪。同时,由于本申请的发光材料的真伪检测系统能够执行本申请第四方面任一技术方案的检测方法,因此本发明提供的一种发光材料的真伪检测系统具有本发明第四方面的任一技术方案提供的检测方法的全部有益效果。
本发明第六方面的技术方案提供了一种电子设备,包括储存器和处理器,储存器上存储有计算机程序,处理器执行程序时实现本申请第四方面任一方案的检测方法。
为实现本发明的第七方面,本发明的技术方案提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,程序被处理器执行时实现本申请第四方面任一方案的检测方法。
根据本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显,或通过根据本发明的实践了解到。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解根据本发明的实施例的上述方面、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对根据本发明的实施例进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解根据本发明的实施例,但是,根据本发明的实施例还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,根据本发明的实施例的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
本发明第一方面的实施例提供了一种发光材料,发光材料包括:具有WrXmOn:Lip,Zq通式的组分,WrXmOn:Lip,Zq通式的W选自钇元素、镧元素、镱元素中的一种或几种的组合,X选自磷元素、钼元素、铝元素中的一种或几种的组合,O为氧元素,Li为锂元素,Z选自铒元素、铥元素、钬元素中的一种或几种的组合;其中r为钇元素、镧元素、镱元素中的一种元素或几种组合元素的摩尔份数,m为磷元素、钼元素、铝元素中的一种元素或几种组合元素的摩尔份数,n为氧元素的摩尔份数,且n≠0,p为锂元素的摩尔份数,q为铒元素、铥元素、钬元素中的一种元素或几种组合元素的摩尔份数,且p≠0。
其中WrXmOn为发光材料的基质,Z为掺杂剂,而本申请的关键点在于通过在发光材料主晶格中引入Li元素,从而明显提升了基材在相同激发条件下的发光强度,提高了本发明检测方法的可实施性和正确率。也即本申请通过添加Li元素提高了发光材料的发光强度,使得通过强度进行发光材料的真伪判断变得更易实现,不会因为发光强度不足而导致检测失败。此外,通过Li元素的加入还能够明显降低发光材料在制备过程中的烧结温度,节省了能源,具体而言,现有的发光材料在制备过程中,烧结温度一般需要在1200℃~1500℃左右,而本申请通过改变助剂的成分和含量并向基质中加入Li元素之后,烧结温度只需要900℃~1200℃左右,因此,烧结温度降低了300℃左右。降低反应温度有以下几个好处,首先是节约了能耗,第二是升降温时间都会相应缩短,节约了时间,缩短了生产周期。第三,一般来讲,在1000℃以上进行的烧结实验,对高温炉加热装置和坩埚的要求会明显提高,所以将反应温度降低到1000℃以下,优选的Li元素的原材料可以为Li2CO3、LiNO3等。
其中,本申请中,WrXmOn:Lip,Zq通式中,表示的是:r摩尔份数的W元素,m摩尔份数的X元素,n摩尔份数的氧元素,r摩尔份数的锂元素,q摩尔份数的Z元素。也即,上述通式中各个元素的下标表示的是各个元素各占的摩尔比例。
其中,WrXmOn仅仅表示包括W、X和O这三种元素的组合,这三种元素可以共存在同一种物质中,当然,这三种元素,也可共存在两种物质中,当然,这三种元素,也可由多种物质提供,因此,W、X和O这三种元素的来源和形式不限,只要这三个元素的摩尔份数满足对应的要求即可。
进一步,p为0.001至0.3,r的数值位于0与5之间,m为1至5,q为0.0011至0.1。通过限制上述元素的摩尔比例能够使基质、掺杂离子形成稳定的结构,得到了综合性能优异的发光材料,更有利于其后期的应用。另外,还可以进一步提升发光材料的发光效率和发光强度。
进一步,发光材料在合成过程中的原材料还包括:助剂,助剂选自硼酸、三氧化二铋、氧化锌中的一种或几种的组合。通过添加助剂可以使得制备的发光材料在不影响发光波长、不影响衰减速率的条件下显著提升发光强度,有利于后期的检测。
下面具体介绍本实施提供的一种发光材料的制备方法:
第一种制备方式如下:
将0.235mol的La2O3,0.25mol的三氧化二镱(Yb2O3),1mol的(NH4)2HPO4,0.015mol的Er2O3,和0.05mol的Li2CO3固体粉末,以及总体质量分数1%的(三氧化二铋)Bi2O3材料混合研磨至均匀,在高温炉进行高温烧结,最高保温温度为1100℃,保温4小时,得到发光材料。
对该发光材料在377nm波长的光持续照射下,通过光谱仪检测该发光材料的发光强度,获取该发光材料的光谱图如图1所示、撤去激发光后,检测该发光材料的发光强度与时间的变化,得到发光强度随撤销时间的关系如图2所示。
由图1、图2可知,该发光材料在377nm波长的光持续照射下,在1500nm至1600nm区间内有比较强的发射光。
第二种制备方式如下:取4个烧杯,(1)每个烧杯中加入0.02mol的五水硝酸铒(Er(NO3)3·5H2O),0.15mol的硝酸锂(LiNO3),并分别用去离子水溶解够得到澄清溶液;
(2)向上述四个烧杯中分别加入0mol、0.1mol、0.5mol、0.98mol的五水硝酸镱(Yb(NO3)3·5H2O)以及0.98mol、0.88mol、0.48mol、0mol的醋酸镧(LaAc3),其中,保证Yb和La一共为0.98mol;
(3)向4份澄清溶液中均加入120ml盐酸;
(4)分别称取1mol的磷酸(H3PO4)加入到4份溶液中;
(5)将制得的溶液采用喷雾干燥设备进行喷雾干燥,得到前驱体粉末;将前驱体粉末在高温炉中进行高温烧结,最高保温温度为1150℃,保温时间为3小时,得到4种五水硝酸镱含量不同的发光材料的样品。
对该4种发光材料的样品分别用激发光持续照射,在发光材料产生发光强度之后,去掉照射的激发光,检测4种发光材料的发光强度与时间的变化,得到4种发光材料的发光强度随撤销时间的关系如图3所示,并测量4种发光材料从强度最大值分别降低一半所需的时间,并将测量结果拟合成关系曲线如图4所示。
由图3、图4可知,镱元素可以影响发光材料的衰减速度,镱元素含量越高,其发光材料的衰减速度越快,镱元素含量越低,其发光材料的衰减速度越慢。
第三种制备方式如下:
将0.2mol的三氧化二钇(Y2O3),0.5mol的氧化铝(Al2O3),0.05mol的氧化钬(Ho2O3),0.05mol的Li2CO3的固体粉末混合研磨至均匀,在高温炉进行高温烧结,最高保温温度为1300℃,保温4小时,得到发光材料。
对该发光材料在447nm波长的光持续照射下,通过光谱仪检测该发光材料的发光强度,获取该发光材料的光谱图如图5所示。
由图5可知,样品在447nm波长的光激发下,在1100nm至1250nm区间内有比较强的发射光。
第四种制备方式如下:
将0.5mol的Y2O3,2.5mol的Al2O3,0.75mol的Yb2O3,0.25mol的氧化铥(Tm2O3),0.05mol的Li2CO3以及总体质量百分数的2%的硼酸,将上述固体粉末混合研磨至均匀,在高温炉进行高温烧结,最高保温温度为1300℃,保温4小时,得到发光材料的样品。
对该发光材料在447nm波长的光持续照射下,通过光谱仪检测该发光材料的发光强度,获取该发光材料的光谱图如图6所示。
由图6可明显看出,样品在447nm波长的光激发下,在1200nm附近,以及在1640nm附近内有比较强的发射光。
第五种制备方式如下:
取两份混合材料,每份包含0.4mol的Yb2O3,1mol的(NH4)2HPO4,0.05mol的Er2O3,0.1mol的Li2CO3固体粉末,以及总体质量分数1%的Bi2O3混合材料,向其中一份混合材料中加入0.03mol氧化锌(ZnO),并将两份混合材料研磨至均匀,分别在高温炉进行高温烧结,最高保温温度为1150℃,保温4小时,得到两份发光材料。
分别用激发光对两份发光材料持续照射,通过光谱仪检测其发光材料的发光强度,两份发光材料的发光强度如图7所示。
由图7可知,原材料中添加ZnO相比于原材料中不添加ZnO其制备的发光材料的发光强度能够增强10%左右。
第六种制备方式如下:
分别获取两份0.88mol LaPO4与0.06mol的Er2O3混合粉末,向其中一份混合粉末中加入0.1molLi2CO3固体粉末,将两份混合粉末均研磨至均匀,在高温炉进行高温烧结,最高保温温度为1000℃,保温4小时,得到两种发光材料。
分别用激发光对两份发光材料持续照射,通过光谱仪检测其发光材料的发光强度,两份发光材料的发光光谱如图8所示。
从图8中可以看出,在相同条件下向发光材料的原材料中添加Li元素所制备的发光材料的发光强度相比于不添加Li元素所制备的发光材料的发光强度能够增强其发光强度50%左右。
因此,通过上述提供的6中发光材料的制备方法可以看出,本发明提供的发光材料当改变元素的种类的时候,发光材料产生的发光强度所对应的光谱图是不一样的,也即在不同波长的激发光照射下本发明提供的发光材料的发光情况是不一样的,另外本发明提供的各元素类型也能够影响发光材料的发光情况,因此本发明提供的发光材料具有特殊性,人们可以调节发光材料的成分类型进而确定发光材料的发光情况,以此为依据来判断发光材料的真伪,因此,作为防伪材料的时候,使得更具有隐秘性,不容易被抄袭。另外,通过在成分中加入助剂和锂元素可以大大的提高发光材料的发光强度。
在上述6种制备方法制得的发光材料所对应的发光光谱图或衰减光谱图或强度对比图中发光强度的单位为均为a.u.,表示相对强度,波长单位均为nm。
进一步,发光材料包括单颗粒材料,单颗粒材料具有规则的形状。由于单颗粒材料具有规则的形状,能够进一步提高发光材料的发光功能,此外,规则形状的单颗粒材料在后期应用中会更有优势,例如,会更容易地分散于油墨、涂布光油或者直接添加到纸张等基材中,更容易进行油墨、涂布光油等的印刷,和纸张的抄造等,在检测的过程中更容易被检测到发射光。
进一步,单颗粒材料的形状为球形,该球形粒径较小,不需要进行后期的粉碎处理,而粉碎处理本身对明显降低发光材料发光效率,而球形的单颗粒材料能够保证发光材料的发光性能。
进一步,单颗粒材料的粒径为0.1微米至10微米能够使得制得的发光材料的发光强度随时间的变化而变化的更明显。
进一步,发光材料的发光强度与光照时间成预设函数关系,预设函数可以为图9所示的单调增函数,或预设函数也可以为图10所示单调减函数,也可以为先增后减函数,其函数类型取决于Z元素种类,因此,本申请提供的发光材料,可通过调节Z元素的成分可以制得不同发光类型的发光材料,这样就使得本发明提供的发光材料具有特殊性。当作为防伪物品时,由于发光材料的特殊性,通过调节Z元素的成分来确定发光材料的强度函数,这样不仅避免了别人的抄袭,人们可以调节参数来设定函数的类型,这样使得本申请提供的发光材料作为防伪物品的时候更具有隐蔽性,不容易被抄袭。另外,激发光源为连续光源、脉冲光源,以及脉冲光源的脉冲频率均能够改变函数类型。
本发明第二方面的实施例提供了一种防伪元件,防伪元件包括本发明第一方面实施例所提供的发光材料。其中,防伪元件可以为防伪墨、防伪纤维、防伪线、防伪基材或防伪标签中的任意一种,由于本发明提供的防伪元件包括本发明第一实施例所提供的发光材料,因此具有本发明第一方面的实施例所提供的发光材料的全部有益效果。
如图11所示,本发明第三方面的实施例提供了一种防伪物品100,包括:基底110、安全部件120,安全部件120设于基底110上;其中,安全部件120包括本申请第一方面实施例所提供的发光材料,或包括本申请第二方面实施例所提供的防伪元件。
根据本发明提供的防伪物品,包括基底110和安全部件120,且安全部件120包括本发明第一方面实施例的发光材料或者安全部件包括120本发明第二方面实施例提供的防伪元件,因此本发明提供的防伪物品具有本发明第一方面实施例所提供的发光材料或本发明第二方面实施例提供的防伪元件的全部有益效果,在此不再赘述。
如图12所示,本发明第四方面的实施例提供了一种发光材料的真伪检测方法,包括如下步骤:
S202:通过激发光照射发光材料,以使发光材料产生发射光;
S204:确定发光材料产生的发射光从第一强度衰减或增长到第二强度时的时间间隔;
S206:根据时间间隔与预设值的比较结果判定发光材料的真伪。
通过激发光照射发光材料,使发光材料产生发射光,而在发光材料发光的过程中,可选取第一时间并确定此刻发射光的第一强度,选取第二时间并确定此刻发射光的第二强度,确定发光材料产生的发射光从第一强度衰减或增长到第二强度时的时间间隔,即确定第一时间到第二时间的时间间隔,根据时间间隔与预设值的比较即可判定发光材料的真伪,此方法代替了传统的由检测器检测发射光的波长进而判断真伪的方法,而通过发射光波长来判断真伪的方法已经很常见,很容易被发现,因此本方案隐蔽性强,不容易被伪造者发现并模仿,此外,本方案可以根据不同的发光材料设定相应的预设值,进而可以对不同的发光材料的真伪进行判定。
其中,无机发光材料组成一般至少包括基质和掺杂剂或发射粒子,当接收到外部能量的刺激时,会发射出可见、红外或紫外等范围内的光谱。而根据研究发现,除去外部能量后,发光材料发出的发射光的强度总是呈指数衰减,衰减过程可以用下式来描述:I(t)=T0e(-t/τ)。
故而,发光材料的特性除了用激发波长和发射波长等因素表征外,还可以用强度或者强度衰减时间来表征。由此可见,发光强度和发光强度衰减时间是发光材料的一个重要特征,可以作为机读防伪的一个重要参数,其测定公式如下:
其中I(t)为t时间的光谱强度,I0为初始光谱强度,t为时间,其中,时间常数为τ的意思是当激发停止后的t=τ时刻,发光强度从I0衰减到I0的e-1,τ被称为衰减时间。而本申请正是基于上述发现发明了本申请中,通过确定第一强度衰减或增长到第二强度时的时间间隔来进行真伪判断的方法。
进一步,发光材料的真伪检测方法还包括:确定激发光照射发光材料时产生的发射光的强度函数;基于强度函数、第一强度和第二强度确定出预设值。
在该技术方案中,首先确定激发光照射发光材料时产生的发射光的强度函数,其中强度函数为发光材料随着激发光照射时间的延长,其发光的强度与时间的函数,比如发射光的强度函数可为单调增函数,单调减函数,或者先单增后单减函数等,然后根据检测到的第一强度与第二强度来推断,对于真品来说从对应的第一强度衰减或增加到对应的第二强度所需要的理论时间间隔,并将此时间间隔作为预设值,然后在根据被检测的发光材料从对应的第一强度衰减或增加到对应的第二强度所需要的实际时间间隔,并将实际时间间隔与预设值进行对比,即可辨别出真伪。例如,发光产品A,其发射光的强度函数为增函数,即随着激发光照射时间的延长,其发射光的强度逐渐增加,因此假设发光产品A在受到持续的激发光照射下由第一强度增长到第二强度所需的时间间隔为t1,这里的t1就是基于A产品强度函数、第一强度和第二强度确定出的预设值,当需要判断某一发光产品B是否为发光产品A时,对该产品B进行与上述同样的激发光照射,测量与上述相应的从第一强度增长到第二强度所需的时间间隔为t2,若t2等于t1*(1±10%),则该光产品为真,若t2不等于t1*(1±10%),则该发光产品为伪。当然,为了避免测量误差对判定结果的影响,预设值t1也可以是t1*(1-10%)和t1*(1+10%),当t1*(1-10%)≤t2≤t1*(1+10%)则该发光产品为真,当t1*(1+10%)≤t2时或t2≤t1*(1-10%)时,则该发光产品为伪。
进一步,强度函数包括单调增函数、单调减函数或先单增后单减的函数。在该技术方案中,根据现有的材料来看,强度函数一般为单调增函数、单调减函数或先单增后单减的函数,这种函数能够更适用于本申请提供的检测方法,能够提高检测的精准度。当然,根据材料的不同,强度函数也可能呈现成其他类型。但在设计材料过程中,可优选通过调节材料的配方、比例等方式使发光材料的发光强度呈单调增函数、单调减函数或先单增后单减的函数。
进一步,第一强度为强度函数中的峰值。在该技术方案中,第一强度优选为强度函数中的峰值,这样能够将强度比较明显的值作为参考值,这样就为强度的衰减和递增提供了基础,即使得光的强度具有较大的衰减和递增的空间。反之,若第一强度不为峰值,则后续强度基本不变化了,那就势必无法准确地检测出衰减和递增变化。因此,在监测时,第一强度优选选择在强度函数的波峰或波谷处,以确保后续检测的准确性。
进一步,在时间间隔与预设值的差值位于预设差值区间内时,判定发光材料为真,在时间间隔与预设值的差值位于预设差值区间外时,判定发光材料为伪。在该技术方案中,可以设定时间间隔与预设值的差值区间,并以差值区间作为检测真伪的标准,若实际检测过程中的时间间隔落入差值区间内,则为真,若实际检测过程中的时间间隔落入差值区间外,则为伪。由于通常采用本方法在检测发光材料真伪的过程中,其第一时间与第二时间的时间间隔都很短,基本在10-5至0.2秒,而在测量过程中由于电子产品难免会有延迟,因此通过设定差值区间,当时间间隔与预设值的差值位于预设差值区间内时,即可判定为真,避免因为测量仪器的误差,误把真发光产品错当成伪发光产品。
进一步,激发光的光源为脉冲光源或连续光源。在该技术方案中,可选择非脉冲式光源作为激发光,能够对发光材料产生连续时间内的照射光,并使发光材料产生发射光,进一步,也可以选择脉冲光源作为激发光。
进一步,通过激发光照射发光材料时,激发光的光照度为固定值。在该技术方案中,激发光的光照度为固定值,可以避免光照度的变化而影响测量结果,进一步提高通过强度检测真伪的精准率。
进一步,发光材料为液态发光材料或固态发光材料。在该技术方案中,发光材料可以制成喷墨等,喷附在物体上,也可以制成条状、丝状等结构,液态或固态的发光材料均方便与其它物品相互结合。
进一步,激发光的波长位于200nm-2000nm之间;更进一步,激发光的波长位于200mm-1500mm。具体的,激发光的波长可以为365纳米、808纳米、980纳米、1500纳米等数值,在此波长的激发光照射下,可进一步提高发光材料发射光的强度。
在该技术方案中,可进一步提高发光材料发射光的强度。
如图13所示,本发明第五方面的实施例提供了一种发光材料的真伪检测系统300,包括:激发光,用于照射发光材料;检测装置302,用于检测发光材料受激发光照射时产生的发射光的强度;处理单元301,包括储存器3011和处理器3012,储存器3011上存储有计算机程序处理器执行程序时本申请第四方面实施例任一方案的检测方法,使得该检测系统300能够快速的检测出防伪物品的真伪。同时,由于本申请的发光材料的真伪检测系统300能够执行本申请第四方面实施例的检测方法,因此本发明提供的一种发光材料的真伪检测系统具有本发明第四方面的实施例提供的检测方法的全部有益效果。
如图14所示,本发明的第六方面的实施例提供了一种电子设备,包括储存器和处理器,储存器上存储有计算机程序,处理器执行程序时实现第四方面实施例提供的方法。
其中,电子设备400包括中央处理单元401,其可以根据存储在只读储存器402中的计算机程序指令或者从存储单元408加载到随机存取储存器403中的计算机程序指令,来执行各种适当的动作和处理。在随机存取储存器403中,还可以存储电子设备400操作所需的各种程序和数据。中央处理单元401、只读储存器402以及随机存取储存器403通过总线404彼此相连。输入/输出接口405也连接至总线404。
电子设备400中的多个部件连接至输入/输出接口405,包括:输入单元406,例如键盘、鼠标等;输出单元407,例如各种类型的显示器、扬声器等;存储单元408,例如磁盘、光盘等;以及通信单元409,例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元409允许电子设备400通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
中央处理单元401执行上文所描述的各个方法和处理。例如,在一些实施例中,第一方面实施例中的检测方法可被实现为计算机软件程序,其被有形地包含于机器可读介质,例如存储单元408。在一些实施例中,计算机程序的部分或者全部可以经由只读储存器402和/或通信单元409而被载入和/或安装到电子设备400上。当计算机程序加载到随机存取储存器403并由中央处理单元401执行时,可以执行上文描述的检测方法的一个或多个步骤。备选地,在其他实施例中,中央处理单元401可以通过其他任何适当的方式而被配置为执行第四方面实施例中的检测方法。
本发明第七方面的实施例提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,程序被处理器执行时实现本申请第四方面实施例的检测方法。
用于实施本发明的无线传输节点的控制方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器,使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行,作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或电子设备上执行。
在本发明的上下文中,机器可读介质可以是有形的介质,其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备,或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取储存器、只读储存器、可擦除可编程只读储存器、光纤、便捷式紧凑盘只读储存器、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
在根据本发明的实施例中,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的方面,而不能理解为指示或暗示相对重要性;术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;“相连”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在根据本发明的实施例中的具体含义。
此外,虽然采用特定次序描绘了各操作,但是这应当理解为要求这样操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行,或者要求所有图示的操作应被执行以取得期望的结果。在一定环境下,多任务和并行处理可能是有利的。同样地,虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节,但是这些不应当被解释为对本发明的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实现中。相反地,在单个实现的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实现中。
尽管已经采用特定结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题,但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反,上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。
以上仅为根据本发明的实施例的优选实施例而已,并不用于限制根据本发明的实施例,对于本领域的技术人员来说,根据本发明的实施例可以有各种更改和变化。凡在根据本发明的实施例的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在根据本发明的实施例的保护范围之内。