信息图案载体及信息图案的光学读取方法.docx

信息图案载体及信息图案的光学读取方法专利名称：信息图案载体及信息图案的光学读取方法技术领域：本发明涉及印刷有条形码或QR码等信息图案的信息记录介质或管理对象物等信息图案载体及该信息图案的光学读取方法背景技术：近年来，对于各种物品、各种预付卡或通行卡等，通过印刷上条形码或QR码等信息图案，并采用光学读取装置来读取该信息图案，由此进行各种物品、各种预付卡或通行卡的管理或认证检验在这种情况下，提出了多种安全系统，这些安全系统通过对信息图案实施有防伪处理，并利用光学读取系统读取该信息，来判别信息图案是否是伪造的在专利文献1中，公开了一种光学读取装置，其通过印刷含有荧光体的条形码等信息图案，对该信息图案照射半导体激光而使荧光体激发，并接受从荧光体发出的荧光而用光学读取装置读取信息图案在该装置中，在读取时来自半导体激光二极管的激发光和来自荧光体的荧光的波长的峰相互分开，因此只能读取荧光体的发光光谱在该安全系统中，由于难以伪造荧光体标识和难以伪造读取荧光体标识的技术，因此能够具有比较高的安全性在专利文献2中，提出了可比采用半导体激光二极管的装置更小型化的、且成本廉价的采用了发光二极管的光学读取系统该光学读取系统以光学方式读取用非可见油墨印刷的印刷层，荧光体由添加了钕作为活化元素的无机氧化物构成。

在该荧光体中，激发荧光体的发光元件的发光中心波长与接受来自印刷层的荧光的受光元件的可受光的波长区域分开因而，即使在激发光的照射中采用波长宽度比半导体激光二极管宽的发光二极管， 激发光和荧光体的发光也不重合，在读取时通过读取激发光来防止产生误判定在该技术中，由于信息图案是非可见的，因此除了读取时以外，不会注意到信息图案的存在，从而具有高的安全性再有，在专利文献3中，公开了含有金属粒子的光数据载体，其中，由作为照射吸收的结果的热膨胀所引起的数据载体的体积增加成为所吸收的光向长波长位移的原因专利文献1 日本特开2001-52108号公报专利文献2 日本特开平6-274677号公报专利文献3 日本特开2008-512807号公报发明内容发明要解决的课题在专利文献1的光学读取装置中，采用半导体激光二极管作为光源，因此光源的驱动电路复杂且大型化，使光学读取装置的成本高涨此外，本申请发明者就专利文献2的光学读取系统进行了测试，结果是，发生不能读取的情况较多认为这是因为发光二极管与半导体激光二极管相比光的强度弱，不能得到充分的激发，因而荧光体的发光弱；另外因光的强度弱而难以检测出荧光体的发光，不能避免检测出激发光。

因此，期待能够更明确地读取信息图案的手段因而，本申请发明者对下述印刷层及光学读取方法进行了锐意的探索，所述印刷层及光学读取方法能够形成可采用发光二极管的光作为激发光、可实现小型化、且成本廉价的光学读取系统，并且荧光体所发出的光强，且能够接受通过与专利文献1不同的方法由激发光所激发的印刷层(信息图案)发出的光，并能够回避激发光的受光另外，本申请发明者着眼于专利文献3的热膨胀所引起的波长向长波长侧位移， 并反复进行了下述思索，即，在读取时将上述向长波长侧位移用于激发光的受光的回避，且对非可见的信息图案而言获得更高的安全性本发明是鉴于上述情况而提出的，其目的在于对于肉眼不能辨识地形成在信息记录介质或管理对象物等信息图案载体上的条形码或QR码等信息图案，提供一种信息图案载体及信息图案的光学读取方法，它们在读取时能够明确地读取，而且即使注意到信息图案的存在，恶意开发能解读该信息图案的信息这样的光学读取装置也是非常困难的，其能够实现高的安全系统，且能够实现提供高质量保证的非可见的可追溯性用于解决课题的手段本发明的信息图案载体具备使用含有核/壳型半导体量子点的着色油墨形成的信息图案、和覆盖形成在信息图案上并将该信息图案非可见化的掩模。

信息图案的构成为 以在照射能量比半导体量子点的带隙高的激发光线时，半导体量子点热膨胀而发出具有向长波长侧位移了的波长的光另外，本发明的信息图案载体具备信息图案，所述信息图案是使用含有核/壳型半导体量子点的着色油墨形成的，并通过形成与信息记录介质或管理对象物的底色或基底着色层的颜色相同的颜色而被非可见化信息图案的构成为以在照射能量比半导体量子点的带隙高的激发光线时，半导体量子点热膨胀而发出具有向长波长侧位移了的波长的光信息记录介质或管理对象物等信息图案载体具有通过着色油墨印刷在其上并以非可见状态形成的信息图案对于该信息图案，在读取时，通过激发光线激发半导体量子点，使其热膨胀，并接受此时所发出的向长波长侧位移了的波长的光，进行信息的解读因此，在制造载体时，由于信息图案是可见的，因此容易形成图案，在制造后信息图案为非可见的，因此除了读取时以外不会注意到信息图案的存在在读取信息图案时，核/壳型半导体量子点进行强的发光，其发出的光的波长因热膨胀而发生位移，从而使波长区域远离激发光，因此不会读取激发光，而明确地读取信息另外，由于发出的光的波长发生位移，因此难以模仿读取装置由于通过着色油墨可提高由激发光的照射产生的热的吸收性，温度容易变化，因此半导体量子点容易热膨胀。

关于着色油墨，也难以进行简单的模仿和制造，从而能够提高安全性所以，能够在补偿肉眼不能辨识信息图案的处理的同时，还能够利用可解读位移后的波长的光学读取装置进行信息图案的可靠的信息解读优选着色油墨被染料、无色染料或粒径为亚微米的颜料中的任何一种着色材料着色通过采用这些着色材料，且利用浓度的调节，可以在不阻碍激发光对半导体量子点的照射的情况下容易地获得吸收可见光的着色优选核/壳型半导体量子点以Cdk/ZnS作为核由于其在着色油墨中能够良好地分散，不产生凝聚，因此作为油墨的使用是良好的，从而能够良好地印刷信息图案还优选核/壳型半导体量子点为以下(a) (f)中的任一种通过采用这些半导体量子点，可恰当地得到强的发光和由半导体量子点的热膨胀所形成的波长的位移a)以在纳米粒子中添加了 Te的材料作为核，以ZnS纳米粒子作为壳；(b)以(211(1-2) / 作为核或壳；(c)以含有Mn离子的ZnS纳米粒子作为核；(d)以ZnS纳米粒子作为核；(e)以Zn-h-Ag-S系半导体纳米粒子作为核；(f)以硅纳米粒子作为核或壳还优选核/壳型半导体量子点为以下(g)、(h)中的任一种由于铒的热膨胀率高，因此在使半导体量子点热膨胀时，通过较大地膨胀而使波长的位移增大。

因此，能够更明确地读取信息，从而能够提高安全性g)以硅纳米粒子作为核，以铒作为壳；(h)以铒作为核，以硅纳米粒子作为壳此外，本发明的光学读取方法是信息图案的光学读取方法，所述信息图案是通过使用含有核/壳型半导体量子点的着色油墨而形成在信息记录介质或管理对象物上的，并通过在其上形成掩模而被非可见化，在所述光学读取方法中，通过对该信息图案照射能量比半导体量子点的带隙高的激发光线，使半导体量子点热膨胀；从热膨胀后的半导体量子点发出具有向长波长侧位移了的波长的光；通过对位移了的长波长侧部分具有灵敏度的光传感器接受发出的光，并读取信息图案本发明的另一光学读取方法是信息图案的光学读取方法，所述信息图案是通过使用含有核/壳型半导体量子点的着色油墨而形成在信息记录介质或管理对象物上的，并通过形成与其底色或基底着色层的颜色相同的颜色而被非可见化，在所述光学读取方法中， 通过对该信息图案照射能量比半导体量子点的带隙高的激发光线，使半导体量子点热膨胀；从热膨胀的半导体量子点发出具有向长波长侧位移了的波长的光；通过对位移了的长波长侧部分具有灵敏度的光传感器接受发出的光，并读取信息图案对于通过着色油墨在信息记录介质或管理对象物等信息图案载体上印刷的为非可见状态的信息图案，在读取时，通过用激发光线激发半导体量子点，使其热膨胀，接受此时发出的向长波长侧位移了的波长的光，进行信息的解读。

如此，在读取时，通过核/壳型半导体量子点进行强的发光，其发出的光的波长因热膨胀而位移，从而使波长区域远离激发光，因此不会读取激发光，而明确地读取信息另外，由于发出的光的波长发生位移，因此难以模仿读取装置由于通过着色油墨可提高由激发光的照射产生的热的吸收性，温度容易变化，因此半导体量子点容易热膨胀对于着色油墨，也难以进行简单的模仿和制造，从而能够提高安全性所以，能够补偿肉眼不能辨识信息图案的处理，并且还能够通过可解读位移后的波长的光学读取装置进行信息图案的可靠的信息解读优选着色油墨被染料、无色染料或粒径为亚微米的颜料中的任何一种着色材料着色通过采用这些着色材料，并利用浓度的调节，可以在不阻碍激发光对半导体量子点的照射的情况下容易地获得吸收可见光的着色优选核/壳型半导体量子点以Cdk/ZnS作为核由于其在着色油墨中能够良好地分散，不产生凝聚，因此作为油墨的使用是良好的，从而能够良好地印刷信息图案还优选核/壳型半导体量子点为以下(a) (f)中的任一种通过采用这些半导体量子点，可恰当地得到强的发光和由半导体量子点的热膨胀产生的波长的位移a)以在纳米粒子中添加了 Te的材料作为核，以ZnS纳米粒子作为壳；(b)以(Zn (1-2X) InxAgxS)作为核或壳；(c)以含有Mn离子的ZnS纳米粒子作为核；(d)以ZnS纳米粒子作为核；(e)以Ζη-h-Ag-S系半导体纳米粒子作为核；(f)以硅纳米粒子作为核或壳。

还优选核/壳型半导体量子点为以下(g)、(h)中的任一种由于铒的热膨胀率高，因此在使半导体量子点热膨胀时，通过较大地膨胀而使波长的位移增大因此，能够更明确地读取信息，从而能够提高安全性g)以硅纳米粒子作为核，以铒作为壳；(h)以铒作为核，以硅纳米粒子作为壳发明效果根据本发明的信息图案载体及光学读取方法，对于利用着色油墨印刷在信息记录介质或管理对象物等信息图案载体上的、并通过掩模或通过与载体为相同颜色的着色油墨而被非可见化的信息图案，在读取时通过用激发光线激发半导体量子点，使其热膨胀，并接受此时发出的向长波长侧位移了的波长的光，进行信息的解读因此，在制造后，由于信息图案是非可见的，因此除了读取时以外不会注意到信息图案的存在在读取时，通过核/壳型半导体量子点进行强的发光，且其发出的光的波长因热膨胀而位移，从而使波长区域远离激发光，因此不会读取激发光，而明确地读取信息另外，由于发出的光的波长位移，因此难以模仿读取装置由于通过着色油墨可提高由激发光的照射产生的热的吸收性，温度容易变化，因此半导体量子点容易热膨胀对于着色油墨，也难以进行简单的模仿和制造，从而能够提高安全性所以，能够在补偿肉眼不能辨识信息图案的处理的同时，还能够通过可解读位移的波长后的光学读取装置进行信息图案的可靠的信息解读。

图1是用于实施第1实施方式的光学读取方法的读取装置的概略图图2是表示通过激发室温的半导体量子点而发出的光的波长与强度的关系的曲线图图3是表示通过使半导体量子点膨胀、激发而发出的光的波长与强度的关系的曲线图图4是用于实施第2实施方式的光学读取方法的读取装置的概略图图5是用于实施第3实施方式的光学读取方法的读取装置的概略图图6是有关第3实施方式的光学读取方法，表示通过使半导体量子点热收缩、激发而发出的光的波长与强度的关系的曲线图符号说明1、IA读取装置10AU0B信息记录卡11信息记录介质IlAUlB信息图案载体12信息图案13 掩模(mask)14基底印刷层15发光二极管16U6A光传感器17信息判定部2光学读取机构3冷却机构Hl激发光H2通过激发而发出的光线具体实施例方式以下，参照附图对本发明的信息图案载体及光学读取方法的实施方式进行说明[第1实施方式]图1是本实施方式的信息图案载体及用于实施光学读取方法的读取装置的概略图读取装置1读取信息记录卡IOA的信息，其概略构成具备发光二极管15和光学读取机构2信息记录卡IOA具备信息记录介质11和该信息记录介质11上的信息图案载。