专利名称：荧光光谱数字化标签的制作方法
技术领域：
本实用新型属于信息存储技术领域，涉及到 一种焚光光谱数字化标签。
技术背景对各种事物进行数字化编码是现代社会经济活动的需要。例如，物流行 业，在仓储、运输、货物登记、分发等各个工作环节，需要用电子标签在货物上标注编码信息；市场零售业，在盘货、销售、付款、记账环节等都需要 利用货物的条形码上的编码信息；现代生产企业，全面质量管理也需要在所 有产品上附加编码信息；商品的防伪工作中给商品增加编码也是有效措施之 一；动物饲养业，动物加挂的免疫标志上也需要有编码信息，等等。现有技术中最常用的编码信息的载体是条形码。条形码是由宽度不同、 反射率不同的条和空，按照一定的编码规则(码制)编制成的，用以表达一 组数字或字母符号信息的图形标示符。条形码技术是一种被广泛使用的自动 化识别方法，它已经成为现代化物流管理不可或缺的手段。但条形码和被标 示的物体是分离的，通常印制在外包装上， 一旦包装被拆开，条码就难以再 使用，同样的问题也存在于大量使用的电子标签技术。除此之外，条形码需 要图形识别技术，检测成本高，而电子标签成本本身就已很高，寻找更理想 的货物标签成为十分迫切的需要。 发明内容针对现有技术的上述不足，本实用新型的目的是提供一种新型焚光光谱数字化标签，这种新型数字化标签可以用很少的一点荧光物质构成编码，使 用时，采用相应的检测仪器对加有这种标签的商品进行检测，可以检测到该 编码信息，即可显示出其编码。而且这种编码信息与条形码相比，很难被消 除或被更换。加设这种编码所花费的成本也十分低廉。可以在任何物体上大规模的使用。该技术可以有更广泛的用途。其优越性还有识别编码标示不 需要象条形码那样涉及复杂图形识别；与其它编码方式相比，本实用新型的 标签编码具有隐蔽性，更难于仿制，可用来防伪。实现上述发明任务的技术方案是 一种荧光光谱数字化标签，所述的标 签由基材构成，其特征在于，在该基材上设有荧光物质数字编码层，所述的 荧光物质数字编码层由若干种不同的焚光物质混合构成。以上方案中所述的基材可以是纸制品、塑料、纺织品、木材、竹材、金 属等各种材料。以上方案中所述的"若干种不同的荧光物质"中，每种荧光物质的荧光 光谱分别代表不同的数字编码。即所述的"由若干种不同的荧光物质混合构成"是指，该荧光物质组 合由几种具有可区别的荧光物质混合而构成，其中的各种不同的荧光物质在 荧光谱上谱峰排列代表不同的特定数字。由于所含的荧光物质具有不同的荧 光峰值，当不同的荧光物质组合含有不同荧光物质时，它们可以在光谱上产 生一系列不同荧光图案。这些"荧光物质组合"，或者这些"不同荧光图案" 是按照不同的数字编码组成的。其原理是某些特定物质受到紫外光的照射，会产生另一波长的光，这 种现象就是荧光现象。不同的物质会产生不同波长的焚光。对于一些纳米材料，同样物质，颗粒的大小不同，其荧光峰值也会不同。使用时，利用现有 的荧光光谱检测仪器对产品的标签进行检测，即可得到标签上编码物质层里 所有物质的荧光光谱。根据该荧光光谱用以下方法可以得到该标签的数字编码根据现待用的荧光材料的峰宽把一段荧光光谱(〉400nm)分成若千区 域，每个区域的谱线宽度可设定与荧光材料的半峰宽或峰宽相同，规定在一 区域内有荧光峰为"l";无荧光峰为"O"或反之，这样就可以把一系列以'T， 和"O"组成的数字通过改变荧光材料的组合直接映射到荧光谱上。假设可用的荧光谱宽度为W，每个区域的宽度均为d，则该法的容量为 2的(W/d)次方。比如，我们选定400nm到1000nm这段光谱，利用半峰 宽为50nm的光荧光材料，我们可以用12种不同的荧光材料来标示2八12 = 4096种不同物质或情况，也就是说其容量是4096。如果我们能找到峰宽更 窄的荧光材料，其容量可以被大幅度的提高。比如，同样的谱线段但荧光语 峰宽为25nm，我们可以使用24种不同的荧光材料，该方法的容量可以提升 到1677216。通过这样的方法，我们可以把荧光谱数字化。只要一个数字小于该镨线 的容量，我们就可以通过把该数字换算成二进制码，然后直接映射到荧光谱 上。我们可以通过对不同的数字的定义，把每一个数字都赋予特定的含义。 比如，我们可以设定4000为曱厂生产的某种物品，4001为乙厂生产的某种 同种或不同种的物品。我们还可以把不同的位赋予特定含义。比如，我们可 以把从400nm起的头两个区域用来定义被标示物体的毒性，00表示无毒， Ol表示微毒，IO表示较毒，ll表示剧毒。我们也可以在纸币的油墨或纸里掺入代表特定数字的荧光材料用于防伪，我们还可以把纸币的面值直接用数 字化的荧光峰组合来表示。不同类的荧光物质具有不同的光荧光激发峰，比如， 一种物质在400nm 光的激发下会显示出其光荧光，而另一种物质需要在300nm光激发下才能发 出其特征光荧光。我们可以把激发峰在300nm的焚光材料与激发峰在400nm 混合来提高该方法的容量。我们还可以把不同激发峰产生的荧光赋予不同的 含义。比如，300nm的荧光可以用来表示生产厂家，400nm的荧光用来表示 物质名称。如上所述，N种互相可区别荧光物质在数字荧光谱中可以形成2N的容 量。有些物质在偏振光激发下，会由于所处的环境不同产生带有不同偏振的 荧光，。利用这一特性，可以使同一波长的荧光有多种不同方向的偏振，假 设每一 波长有两种不同的偏振方向，利用其则可以在该波长范围内形成三种 可检测的态l)无荧光；2)有偏振方向A的荧光；和3 )有偏振方向B的 荧光。容量可以提高到(3) N，如每种物质有M个不同方向的偏振，则容 量可以提高到(l+M) N。同理，如果一种物质在某一荧光波段产生信号，而另一物质在该波段内 的某一特定波长湮灭或压制该信号，则可以把两种物质组合来增加数字光语 的容量。比如某一物质在500 550nm内会产生荧光信号，而另一物质在 525nm (很窄的半高宽)会吸收荧光，我们可以在该谱线范围内组合出三种 可辨认的信号，a)两种物质都没有^没有荧光，b)只有荧光物质 +500 550nm荧光，c)既有荧光物质又有吸收物质+500 550nm荧光中在 5Mnm暗线。吸收谱半高宽可以很窄，在一特定波段可以容纳多条吸收线，所以可以极大地增加数字荧光谱线的容量。N种互相可区别荧光物质荧光物质和在每一波段有M种不同吸收线的物质可以把容量提高到(1+M) N。1、 所述的荧光物质数字编码层为荧光物质与粘结剂的混合层；即，荧 光物质数字编码层中除了荧光物质以外还含有粘结剂，使该混合层牢固地粘 结在基材上；2、 所述的基材与荧光物质数字编码层之间设有粘结剂层；由粘结剂层 把基材和焚光物质数字编码层粘结在一起。本实用新型还有以下优化方案1、 所述的基材为产品包装的一部分即，该优化方案是将上述荧光物质数字编码层是直接粘贴固定在产品的 内包装或外包装上(包括包装纸、包装膜、包装盒、包装箱、包装袋等)， 利用内包装或外包装的一部分作为标签的基材，标签与包装紧密结合成一 体。2、 所述的基材为产品的一部分即，该优化方案是将上述荧光物质数字编码层是直接粘贴固定在产品的 表面，以产品为基材，利用产品表面的一部分作为标签的基材，标签与产品 紧密结合成一体。3、 所述的荧光物质数字编码层中同时加有油墨，并以一維或二维条形 码的形式设置在基材上。构成双重的编码。即可以增加伪造的难度又可以增 加信息容量。本实用新型可以用很少的一点荧光物质构成编码，使用时，采用相应的检测仪器对加有这种标签的商品进行检测，可以检测到该编码信息，即可显 示出其编码。而且这种编码信息与条形码相比，很难被消除或被更换。加设 这种编码所花费的成本也十分低廉。可以在任何物体上大规模的使用。该技术可以有更广泛的用途。其优越性还有识别编码标示不需要象条形码那样 涉及复杂图形识别；与其它编码方式相比，本实用新型的标签编码具有隐蔽 性，更难于仿制，可用来防伪。本实用新型的标签把不同的荧光物质混和，在光荧光谱上形成人造i普线， 通过定义在某一波长段有或无荧光峰为"1"或"0"或一特定数字，把数字化的 信息在荧光谱上直接表示出来。因为光谱不占用物理空间，只要能形成所需 的人造光谱即可，所以标签可以做得很小，当使用纳米荧光材料(如CdS 纳米颗粒)或分子发光材料(如Bodipy焚光分子)时，标签可以小到纳米 量级。也因为该标签体积极小，所以它可以直接和被标示的物体混合在一起， 也可以附着在被标示物体表面，还可以混合在被标示物体的表面涂料或印刷 油墨中。在下文中我们称该标签为数字化荧光标签。数字化荧光标签可以通过把荧光材料混和或混合于其它物体中形成，所 以生产方法简便，可塑性很大，生产方法简便，可以在任何物体上大规模的 使用。与条形码和电子标签相比，该标签有更大的使用范围，它可以直接用 来标签液体，且不会由于稀释而失去。除此之外，该标签可以通过用紫外光 辐照、利用分光仪或棱镜等分光显示来检测，无须复杂的图形识别技术。
图1为本实用新型实施例1结构示意图； 图2为本实用新型实施例2结构示意图；图3 17分别为实施例1的数字化荧光峰谱。
具体实施方式
实施例1，荧光光谱数字化标签，参照图1:把从市场购买的四种荧光 物质(峰值分别位于490, 520, 580和620nm)按技术方案里描述的方法对 可能的组合分别进行混合，然后将该混合物构成的荧光物质数字编码层1用 粘结剂层2固定在标签基材3上。该基材可以选用纸片。这种标签固定在货 物上。检测时用紫外光照射测量其光焚光谱。图3 图17给出了除0000外的 十五种数字化荧光峰谱。图3~图17所示的荧光光语已经对系统响应曲线进行了校正。在以上的 光谱中，我们分别用不同的方框把四个不同的色区分了开来，假设在特定的 区域中有荧光峰为"l"，没有荧光峰为"O",在每个图中标出了与荧光谱相对 应的数字组合。可以看到，通过用我们在技术方案里描述的方法，我们完全 可以把数字信息影射到光谱上。实施例2，参照图2:与实施例l基本相同，但粘结剂是与荧光物质共 同混合，构成焚光物质数字编码层1，该标签层1直接固定在标签基材3上。 该基材可以选用塑料片。实施例3，与实施例l或实施例2基本相同，但荧光物质数字编码层是 直接固定在货物包装盒的表面，以包装盒的局部作为标签基材。实施例4，与实施例l或实施例2基本相同，但所述的荧光物质数字编 码层中同时加有油墨，并以一维或二维条形码的形式设置在基材上。本实施 例是与现有的条形码技术结合，在一维或二维条形码的油墨中加入荧光标 签，即可以增加伪造的难度又可以增加信息容量。
权利要求1、一种荧光光谱数字化标签，所述的标签由基材构成，其特征在于，在该基材上设有荧光物质数字编码层，所述的荧光物质数字编码层由若干种不同的荧光物质混合构成。
2、 根据权利要求1所述的荧光光谱数字化标签，其特征在于，所述的基材是纸制品、塑料、纺织品、木材、竹材或金属材料。
3、 根据权利要求1所述的荧光光谱数字化标签，其特征在于，所述的"由 若干种不同的荧光物质混合构成"是指，该荧光物质组合由几种具有可区别 的荧光物质混合而构成，其中的各种不同的荧光物质在荧光谱上谱峰排列代 表不同的特定数字。由于所含的荧光物质具有不同的荧光峰值，当不同的荧 光物质组合含有不同焚光物质时，它们可以在光谱上产生 一 系列不同荧光图 案；这些"荧光物质组合"，或者这些"不同荧光图案"是按照不同的数字 编码组成的。
4、 根据权利要求1所述的焚光光镨数字化标签，其特征在于，所述的 荧光物质数字编码层为荧光物质与粘结剂的混合层。
5、 根据权利要求1所述的荧光光谱数字化标签，其特征在于，所述的 基材与荧光物质数字编码层之间设有粘结剂层；由粘结剂层把基材和荧光物 质数字编码层粘结在一起。
6、 根据权利要求1 5之一所述的荧光光谱数字化标签，其特征在于， 所述的基材为产品包装的一部分。
7、根据权利要求6所述的荧光光谱数字化标签，其特征在于，所述的 焚光物质数字编码层中同时加有油墨，并以 一维或二维条形码的形式设置在 基材上。
专利摘要荧光光谱数字化标签，标签由基材构成，特征是在基材上设有荧光物质数字编码层，所述荧光物质数字编码层由若干种不同的荧光物质混合构成。基材可以是纸制品、塑料、纺织品、木材、竹材或金属材料。不同的荧光光谱的荧光物质组合由几种具有可区别的荧光物质混合而构成，不同的荧光物质在荧光谱上谱峰排列代表不同的特定数字。所述的基材还可以是产品包装的一部分或产品表面的一部分。本实用新型用很少的一点荧光物质构成数字编码，成本十分低廉；可以在任何物体上大规模使用。本实用新型的优越性还有很难被消除或被更换；不需要象条形码那样涉及复杂图形识别；与其它编码方式相比，本实用新型的标签编码具有隐蔽性，更难于仿制，可用来防伪。
文档编号G09F13/20GK201122383SQ20072004203
公开日2008年9月24日 申请日期2007年12月4日 优先权日2007年12月4日
发明者锋 阎, 颖 陈 申请人:锋 阎