JP5339359B2 - 光学読取方法 - Google Patents
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バーコードあるいはQRコード等の情報パターンが可視の情報パターンとすることの要望があり、可視の情報パターンであっても、高いセキュリティを有することの要望がある。
なお、CdSe/ZnSのコア/シェル型の半導体量子ドットを用いると、トルエン等で良好に分散できて凝集が起こらず、インクとしての使用が良好で、情報パターンを良好に印刷できる。
着色インクをこのような構成にすると、該着色インクについても簡単な模倣・製造が困難となるから、この点からも高いセキュリティを実現でき、特に、粒径がサブミクロンの顔料で着色したインクを用いて情報パターンを印刷するときは、色について高い耐候性、耐退色性を有する情報パターンが得られ、コア/シェル型の半導体量子ドットの化学的安定性が高いことと相俟って、長期間にわたり高い品質保証を与えるシステムを実現できる。
具体的には、CdSe/ZnSeのコア/シェル型の半導体量子ドットは、熱膨張しない状態で励起されると、図2に示すように、粒径が異なる毎に波長が異なる複数の可視光線を発光し、熱膨張した状態で励起されると、図3に示すように、長波長側に大きく遷移した粒径が異なる毎に波長が異なる複数の可視光線を発光する。したがって、図3において、図2に示す波長領域から長波長側に外れた範囲Yで示す波長領域に感度を有する光センサ14を用いるものとする。なお、コア/シェル型の半導体量子ドットのコア粒子が単一の粒子径からなる場合にも、同じ関係になるものとする。
この実施形態は、半導体量子ドットを熱収縮させ、かつ該熱収縮した該半導体量子ドットから、短波長側に遷移する波長を有する発光を行わせ、該遷移した波長の中の短波長側部分に感度を有する光センサで前記発光を受光し前記情報パターンを読み取る構成である。
本発明は、上記の実施形態に限定されるものでなく、特許請求の範囲に記載された発明の要旨を逸脱しない範囲内での種々、設計変更した形態を技術的範囲に含むものである。上記の実施形態では、CdSe/ZnSeのコア/シェル型の半導体量子ドットを用いたが、以下のようなコア/シェル型の半導体量子ドットを含んだ可視インクによりセキュリティ情報が印刷されても良い。
(2)コア/シェル型の半導体量子ドットが、Mnイオンを含んだZnSナノ粒子をコアとする、コア/シェル型の半導体量子ドットを用いても良い。
(3)Zn2+,In3+,Ag+を含むチオール錯体を熱分解することにより、In3+,Ag+がドープされたZnSナノ粒子(Zn(1−2x)InxAgxS)であるコア/シェル型の半導体量子ドットを用いても良い。
(4)コアがMnイオンを含んだZnSナノ粒子であるコア/シェル型の半導体量子ドットを用いても良い。
(5)また、Zn−In−Ag−S系半導体ナノ粒子をコアとするコア/シェル型の半導体量子ドットを用いても良い。
(6)エルビウムの熱膨張率は、20℃において、7.6×10−6/℃であり、これは、20℃において、2.5×10−6/℃であるシリコンの熱膨張率の約3倍に当たる。このため、エルビウムを採用することは、膨張による波長のシフトを実現する上で最も好ましい。この場合、シリコンナノ粒子との組み合わせのコア/シェル型の半導体量子ドットとするのが好ましい。
シリコンナノ粒子をコアとしエルビウムナノ粒子をシェルとする場合には、シリコンナノ粒子は、1.9nm〜4.3nmとし、エルビウムナノ粒子は、1.9nm〜4.3nmとするのが好ましい。
11 情報記録媒体
12 情報パターン
13 発光ダイオード
14 光センサ
15 情報判定部
Claims (11)
- 情報記録媒体あるいは管理対象物にコア/シェル型の半導体量子ドットを含有する着色インクにより可視の情報パターンが印刷され、該情報パターンに前記半導体量子ドットのバンドギャップよりもエネルギーが高い励起光線を照射すると共に前記半導体量子ドットを熱膨張又は熱収縮させ、かつ該熱膨張又は熱収縮した該半導体量子ドットから、長波長側に遷移する波長又は短波長側に遷移する波長を有する発光を行わせ、該遷移した波長の中の長波長側部分又は短波長側部分に感度を有する光センサで前記発光を受光し前記情報パターンを読み取ること、を特徴とする光学読取方法。
- 前記半導体量子ドットに熱線もしくは高熱又は冷熱を与えることにより前記半導体量子ドットを熱膨張又は熱収縮させることを特徴とする請求項1に記載の光学読取方法。
- 前記着色インクは、染料、ロイコ色素、又は粒子径がサブミクロンの顔料のいずれかの着色材で着色され、該着色材が前記励起光線の前記コア/シェル型の半導体量子ドットへの照射を阻害しない組成であることを特徴とする請求項1又は2に記載の光学読取方法。
- 前記コア/シェル型の半導体量子ドットが、CdSe/ZnSeであることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1に記載の光学読取方法。
- 前記コア/シェル型の半導体量子ドットが、ZnSeナノ粒子にTeを加えたものをコアとし、ZnSナノ粒子をシェルとすることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1に記載の光学読取方法。
- 前記コア/シェル型の半導体量子ドットが、Mnイオンを含んだZnSナノ粒子をコアとすることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1に記載の光学読取方法。
- 前記コア/シェル型の半導体量子ドットが、ZnSナノ粒子をコアとすることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1に記載の光学読取方法。
- 前記コア/シェル型の半導体量子ドットが、Zn−In−Ag−S系半導体ナノ粒子をコアとすることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1に記載の光学読取方法。
- 前記コア/シェル型の半導体量子ドットが、シリコンナノ粒子をコアとすることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1に記載の光学読取方法。
- 前記コア/シェル型の半導体量子ドットが、エルビウムをシェルとすることを特徴とする請求項9に記載の光学読取方法。
- 前記コア/シェル型の半導体量子ドットが、エルビウムをコアとし、シリコンナノ粒子をシェルとすることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1に記載の光学読取方法。
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