JP7238226B2 - 安全識別のための、整列された散乱体アレイによる光学的デバイス、およびそれを生成する方法 - Google Patents
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Description
(ii)プラズモンAg粒子コロイド液の合成、
(iii)前記基板上の前記散乱体の自己集合を使用して、光学的にアクティブな2次元セキュリティタグテンプレートを生成する方法、
(iv)超短レーザパルスを使用して光学的特性の選択的除去または修正によって前記セキュリティタグテンプレートからカスタマイズされた偽造防止タグを生成する方法、を備える、
それの実施形態を生成する方法が開示される。
cは真空中の光の速さであり、
nはナノ粒子が埋め込まれる媒質の屈折率であり、
k//は波数ベクトルの平面方向への射影(垂直の入射では0に等しい)であり、
Gはグレーティングベクトルである。 光学的散乱体の散乱スペクトルは、このRAエネルギーと重なり、表面格子共振(SLR)と呼ばれる現象を生成し、それは狭い消滅ピークを特徴とし、したがって、表面格子共振を有するセキュリティタグは、UV対NIR分光測光法によって検証可能な追加のセキュリティフィーチャを有するであろう。1より多い実施形態において、500nmを中央として、FWHMが100nmであり、600nmでRAが重なる、プラズモンナノ粒子の局地化された表面プラズモン共鳴(LSPR)が、SLR(701)を生成し得る。この種類のセキュリティフィーチャを設計するためには、設計者は、基板パターンを設計する(および、結果としてのRAエネルギーを定義する)前に散乱シグナチャを知っている必要があるか、またはその逆かのいずれかである。光学的散乱特性は、パターンを生成する前に、すなわち、モデリングおよび/またはFEMなどの解析的な解決方法、および、光学的散乱体に関するミー解決方法の使用によって、または、合成後に実験的に、標準UV対NIR分光測光法技術を使用して、解析的に取得され得る。
非特許文献
NON-PATENT LITERATURE
Claims (14)
- 基板と、
前記基板上に付加され、光学的散乱体の2次元パターンを形づくるように距離をおいて、隣接する散乱体から分離された複数の光学的散乱体と、を少なくとも備え、
前記光学的散乱体の2次元パターンは、
a)前記散乱体の間で具体的に設計された、レイリー異常及び局地化された表面プラズモン共鳴(LSPR)を含むフォトニック相互作用であって、前記散乱体によって反射される、および/または、透過される、および/または、散乱される、および/または、吸収される光の光学的スペクトルの変更をもたらす相互作用、
b)具体的に設計された色ベースのパターンであって、いくつかの散乱体が、隣接する散乱体と比較して測定的に異なる色の光を散乱する、色ベースのパターンと、a)との、任意の割合での組み合わせ、
のうちの少なくとも1つを含む、
視覚的、分光的、および/または微視的に検証可能なセキュリティフィーチャを生成する、偽造防止手段のための光学的安全識別デバイス。 - 前記光学的散乱体の2次元パターンが、
a)隣接する散乱体の間の変動する距離、
b)規則的に配置された複数の散乱体ユニットを有する複数の配列であって、1つより多い光学的散乱体が各散乱体ユニットに配置される、複数の配列、
のうち少なくとも1つを有する、請求項1に記載の光学的安全識別デバイス。 - 前記光学的散乱体の2次元パターンが、電磁放射による照明のときにレイリー異常の状態を提供し、それによって、前記電磁放射のスペクトルにおいて前記光学的散乱体の前記レイリー異常と局地化された表面プラズモン共鳴(LSPR)との組み合わせによる表面格子共振(SLR)のスペクトル形状をもたらすように配置されている、請求項1または2に記載の光学的安全識別デバイス。
- 基板と、
前記基板上に付加され、光学的散乱体の2次元パターンを形づくるように距離をおいて、隣接する散乱体から分離された複数の光学的散乱体と、を少なくとも備え、
前記光学的散乱体の2次元パターンは、
a)具体的に設計された色ベースのパターンであって、いくつかの散乱体が、隣接する散乱体と比較して測定的に異なる色の光を散乱する、色ベースのパターン、
b)前記散乱体の間で具体的に設計された、レイリー異常及び局地化された表面プラズモン共鳴(LSPR)を含むフォトニック相互作用であって、前記散乱体によって反射される、および/または、透過される、および/または、散乱される、および/または、吸収される光の光学的スペクトルの変更をもたらす相互作用、
c)これらの、任意の割合での組み合わせ、
のうちの少なくとも1つを含み、
前記光学的散乱体の2次元パターンが、遠視野において単色照明によって再構成され得る画像のホログラムを構成する、
視覚的、分光的、および/または微視的に検証可能なセキュリティフィーチャを生成する、偽造防止手段のための光学的安全識別デバイス。 - 基板と、
前記基板上に付加され、光学的散乱体の2次元パターンを形づくるように距離をおいて、隣接する散乱体から分離された複数の光学的散乱体と、を少なくとも備え、
前記光学的散乱体の2次元パターンは、
a)具体的に設計された色ベースのパターンであって、いくつかの散乱体が、隣接する散乱体と比較して測定的に異なる色の光を散乱する、色ベースのパターン、
b)前記散乱体の間で具体的に設計された、レイリー異常及び局地化された表面プラズモン共鳴(LSPR)を含むフォトニック相互作用であって、前記散乱体によって反射される、および/または、透過される、および/または、散乱される、および/または、吸収される光の光学的スペクトルの変更をもたらす相互作用、
c)これらの、任意の割合での組み合わせ、
のうちの少なくとも1つを含み、
前記光学的散乱体の2次元パターンがホロピクセルエリアのアレイを構成し、前記ホロピクセルエリアのアレイが視覚的ホログラフィック画像を生成するように、それぞれのホロピクセルエリアは、線状に配置された複数の光学的散乱体のグループを含む、
視覚的、分光的、および/または微視的に検証可能なセキュリティフィーチャを生成する、偽造防止手段のための光学的安全識別デバイス。 - 基板の上部に固定され、下部に前記散乱体を囲う、透明な階層物質をさらに含む、請求項1から5のいずれか一項に記載の光学的安全識別デバイス。
- 障害物のアレイを基板に提供する段階であって、前記基板は標準ナノファブリケーション過程の任意の手段によって製作される、段階と、
単分散散乱体を含むコロイド液を合成する段階と、
障害物のアレイを有する前記基板上にコロイド液を堆積する段階であって、前記散乱体の自己集合が、前記基板上で発生する、段階と、
任意に、前記基板の上部に、1または複数の透明な保護層を堆積する段階と、
を含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の光学的安全識別デバイスを生成する方法。 - 視覚的、分光的、および/または微視的に検証可能なセキュリティフィーチャを生成する、偽造防止手段のための光学的安全識別デバイスをカスタマイズする方法であって、
前記光学的安全識別デバイスは、
基板と、
前記基板上に付加され、光学的散乱体の2次元パターンを形づくるように距離をおいて、隣接する散乱体から分離された複数の光学的散乱体と、を少なくとも備え、
前記光学的散乱体の2次元パターンは、
a)具体的に設計された色ベースのパターンであって、いくつかの散乱体が、隣接する散乱体と比較して測定的に異なる色の光を散乱する、色ベースのパターン、
b)前記散乱体の間で具体的に設計された、レイリー異常及び局地化された表面プラズモン共鳴(LSPR)を含むフォトニック相互作用であって、前記散乱体によって反射される、および/または、透過される、および/または、散乱される、および/または、吸収される光の光学的スペクトルの変更をもたらす相互作用、
c)これらの、任意の割合での組み合わせ、
のうちの少なくとも1つを含み、
前記方法は、
散乱体のアレイを有する基板を提供する段階と、
単色光放射の1または複数のレーザビームを提供する段階と、
前記基板の表面上に少なくとも1つのレーザビームを焦点決めする光機械的手段を提供する段階と、
前記基板を並進させる、または/および、前記基板の定義された配置に、前記焦点決めされたレーザスポットを位置決めする段階と、
レーザパターニングプロセスを制御する手段を提供する段階と、
エネルギーを選択的に散乱体に転移させて散乱体の局所温度を増加させて、それによって、前記散乱体によって散乱される電磁放射の中央の波長が変わるように前記散乱体の個々の選択的除去、整形、破砕、合体、またはこれらの任意の組み合わせ、のうちの任意の1つを生じさせるように、前記焦点決めされたレーザスポットにエネルギー密度を提供する段階と、
前記基板の異なる位置で複数のスポットに対して、カスタムパターンを定義するように、前記焦点決めされたレーザスポットにエネルギー密度を提供する段階を複数回繰り返す段階と、
を含む、光学的安全識別デバイスをカスタマイズする方法。 - 光学系を導いて焦点決めすることによって、空間的および時間的に前記表面上の単一スポットに重なって集中し、横方向に周期的に変わる強度を有する干渉パターンを形成する、2つ以上のレーザビームの形で、前記単色光放射が提供される、請求項8に記載の方法。
- 周期性を有する強度を有する前記干渉パターンが、以下の、
複数の干渉する前記レーザビームを変化させて、前記干渉パターンの空間構成を制御する段階、
各レーザビームの位相および/または偏光を変化させて、前記干渉パターンの前記空間構成を制御する段階、
干渉するレーザビームの間の角度を変化させて、前記干渉パターンのピッチを制御する段階、
前記干渉パターンの向きを変化させる段階、
のうちのいずれかを使用することによって制御される、請求項9に記載の方法。 - 前記散乱体またはそれらのグループが、パターン、色ベースのパターン、またはこれらの任意の割合での組み合わせを形成するように、
散乱体の前記アレイが散乱体またはこれらのグループを失うように、散乱体を除去する段階、
散乱体によって散乱される電磁放射の中央波長を変化させるように、散乱体又はこれらのグループを再形成する段階、
破砕された散乱体及び/又はそれらのグループによって散乱される電磁放射の中央波長を変化させるように、より小さい散乱体へと散乱体を破砕する段階、
合体された散乱体により散乱される電磁放射の中央波長を変化させるように、より大きい散乱体へと散乱体のグループを合体させる段階、
のうちの1つまたはいくつかの段階によって選択的に影響される、請求項8から10のいずれか一項に記載の方法。 - 複数の干渉レーザビームによるレーザ照射が、散乱体の前記アレイの異なるエリアにその周期的干渉縞によって回折格子の形状の修正を生成するために適用され、前記異なるエリアがドットマトリックスホログラムを形づくる、請求項8から11のいずれか一項に記載の方法。
- 干渉レーザビームによるレーザ照射が、散乱体の前記アレイを空間的に変化させるように使用されて、以下の、
マイクロテクスト、ナノテクスト、またはこれらの任意の組み合わせ、
具体的に設計された2次元のパターン、
画像のホログラム、
ホロピクセルエリアのアレイであって、前記ホロピクセルエリアのアレイが可視ホログラム画像を生成するように線状に配列された散乱体のグループを含む、ホロピクセルエリアのアレイ、
のいずれかを有するエリアを含む具体的に設計された散乱体のパターンを形づくる、請求項8から12のいずれか一項に記載の方法。 - 散乱された電磁放射の光学的スペクトルのシグナチャを検証する段階、
暗視野照明下で光学顕微鏡によって見られる画像またはテクストを検証する段階、
白色光照明下で肉眼によってホログラムを検証する段階、
単色可視光を使用して、ホログラムが照らされたときにスクリーン上で検証する段階、
デバイスに強いられたカスタマイズに応じて、上の段階の任意の組み合わせによって検証する段階、
のうち任意の段階を備える、請求項1から6のいずれか一項に記載の光学的安全識別デバイスを、検証する方法。
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