TWI576255B - 防僞標記的製作方法、檢測方法及其應用之防僞用具 - Google Patents
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Description
本發明有關於一種墨水標記式防偽方法的製作與檢測,特別是關於一種利用於防偽標記表面形成金奈米粒子所提供之三段式防偽技術的製作、檢測方法及其應用之防偽用具。
隨著產品不斷推陳出新,深具市場價值之產品常被不肖業者所仿冒,例如仿冒註冊商標、名稱與產品包裝等,進而混淆消費者並造成市場的混亂,使其不肖業者可牟取不正當利益,除了對市場產生巨大損失,有時候,甚至還會危害民眾之健康與性命,造成社會大眾的恐慌;再者,不僅僅商品的偽造,貨幣與有價證券的偽造,小則造成個人財務的損失,大則造成經濟面的動盪不安,向來也是相當猖獗且不易杜絕的問題。所以如何打擊仿冒及偽造品,防止真品被仿造,實有其需求及必要性。
為讓民眾清楚辨識商品真偽,許多業者在產品上多使用防偽標籤,其中,最為廣泛使用的防偽標籤以雷射防偽標籤為大宗,雷射防偽標籤係可隨光源與視角的改變,看出其預設的圖形或顏色效果;然而,隨著現代印刷技術發展普及與發達,雷射防偽標籤亦難以確保其獨特性,並非能完全保護產品真偽,影響消費者的權益及廠商的名譽,舉例來說,利用掃描器將真正標籤影像以高解析度掃描,再以最少成本來重複製作此影像;同樣的,減價優待券(coupon)也可能被掃描、修改(例如:使該減價優待券有更高價值)、重複印製和兌換。如此偽造和竄改標籤的情形,每年產品
廠商和製造廠商的收益損失高達數百萬美元;更何況,雷射標籤也會增加製造者之生產成本,故此種防偽技術仍有改善之空間。
另一種防偽技術則是以保全標籤中加入條碼(Bar Codes)的方式來達成,大致而言,條碼是印在一標籤上的機器可讀編碼,使用條碼掃描器可以快速地讀取和鑑定有條碼的標籤;然而,現行條碼標籤有一問題,即同一標籤可以使用在不同的物品上。
再一種現行的解決方案是對照儲存於資料庫(例如:一零售(POS)系統)中的安全資料,對已掃描的條碼作檢查;不過,此解決方案卻需要併入來自產品廠商(或製造廠商)和店面最新的資料,另外,此解決方案限制了實施的彈性且並非在任何情況下皆可行。
上述這兩種方法有著一共通的缺點,即是對一特定產品而言,所掃描的標籤實際上是完全相同的,儘管製造合法標籤的過程可能是高度精密的,但偽造者並不需要花太多時間即可找出創造仿冒品之方法,而且標籤一旦被成功地複製一次,就可以被重複地製造(例如:建造一可以低成本複製的原件副本),即使把經過特定次數使用的標籤列入資料庫之黑名單,也不能保證第一次掃描的標籤確實就是真正的標籤,故上述兩種技術均無法達到難以被複製和低製造成本的目的。
有鑑於此,本發明提供一種墨水標記式的防偽方法,其至少包含下列步驟:
首先,提供一第一墨水,該第一墨水具有一顯色劑和一第一濃度之一金屬還原溶液,並利用該第一墨水於一目標物件上繪製一防偽標記,此時,該防偽標記尚難以由肉眼所辨識。
接著,提供一第二墨水,該第二墨水具有一第二濃度之一金屬溶液,並塗佈該第二墨水於該目標物件上,且涵蓋該防偽標記區域,此時,該金屬溶液得由該金屬還原溶液還原為複數顆金屬奈米粒子,貼附於該防偽標記表面,且得由該第二墨水與該顯色劑的反應顯示該防偽標記的圖樣。
接著,鑑別該防偽標記之圖樣,是否具有約定之圖樣特徵,以及鑑別該防偽標記表面之該些金屬奈米粒子的大小與密度,是否具有約定之第一濃度的金屬奈米粒子分佈,辨識該防偽標記的真偽。
進一步,鑑別貼附有該些金屬奈米粒子之該目標物件表面的拉曼光譜強度分佈,是否具有約定之成分特徵,辨識該目標物件的真偽。
另一方面,本發明亦提供一種墨水標記式的防偽實施用具,其至少包含一標記元件以及一檢測元件。
該標記元件填裝一第一墨水,該第一墨水具有一顯色劑和一第一濃度之一金屬還原溶液。
該檢測元件填裝一第二墨水,該第二墨水具有一第二濃度之一金屬溶液;其中,該金屬溶液得由該金屬還原溶液還原為該些金屬奈米粒子。
較佳地,本發明所提供之防偽實施用具,其係為一筆具,其中,該標記元件與該檢測元件分別為筆具之兩端,且該檢測元件之一筆頭寬於該標記元件之一筆頭。
由下文的說明,可更進一步瞭解本發明的特徵及其優點,閱讀時請參考第一圖至第五圖。
S11~S16‧‧‧墨水標記式之防偽方法的流程圖
P1、P2‧‧‧金屬奈米粒子
10‧‧‧標記元件
20‧‧‧檢測元件
11、21‧‧‧筆頭
12、22‧‧‧填充孔
100‧‧‧筆具
第一圖顯示本發明一實施例中墨水標記式之防偽方法的流程圖;第二圖顯示本發明一實施例中不同濃度之卵磷酯溶液與不同濃度之氯金酸溶液反應之結果;第3A圖至第3B圖顯示本發明一實施例中防偽標記表面之金奈米粒子的掃瞄式電子顯微鏡影像;第四圖顯示本發明一實施例中貼附有該些金屬奈米粒子之該目標物件表面表面的拉曼光譜圖;以及第五圖顯示本發明一實施例中防偽實施用具之結構示意圖。
承上,本發明提供一種墨水標記式之防偽方法的製作及其檢測,旨在於使防偽標記更具有其獨特性,不易被仿造,而可進一步應用於高保密性文件、高價物品等。
請參考第一圖,第一圖顯示本發明一實施例中墨水標記式之防偽方法的流程圖。
首先,於一防偽標記的製作,如步驟S11所示,提供一第一墨水,該第一墨水具有一顯色劑和一第一濃度之一金屬還原溶液;接著,如步驟S12所示,利用該第一墨水於一目標物件上繪製該防偽標記,此時,該防偽標記尚難以由肉眼所辨識。
在一實施例中,將充填有該第一墨水的墨水匣裝入一印表機後,利用該印表機將任何形狀及大小的墨水圖案印製於一紙張(此處,紙張即前文所述之目標物件),如第二圖中所示之複數張紙上的圖案。再一實施例中,該第一墨水可填裝至一筆具中,後續利用此筆具於任一目標物件上書寫,如簽名。此時,簽名即為一防偽標記,而目標物件則可為文件、支票等一般物件,或是生物物件,如蔬果表面等。再一實施例中,更可直接用手沾取第一墨水,而以指紋作為防偽標記,本發明並不欲以前述任一實施例為限。
而後,於該防偽標記的檢測,如步驟S13所示,提供第二濃度之一第二墨水,該第二墨水具有一第二濃度之一金屬溶液;接著,如步驟S14所示,塗佈該第二墨水於該目標物件上,且涵蓋該防偽標記區域;其中,該金屬溶液得由該金屬還原溶液還原為該些金屬奈米粒子。
承上所述,如步驟S15所示,由於該目標物件上之該防偽標記為由包含有該金屬還原溶液的第一墨水繪製而成,因此,在經過一預設時間後,該第二墨水中的金屬離子會逐漸被該第一墨水還原為複數個金屬奈米粒子,便會在原先該防偽標記位置的表面上形成一層金屬奈米粒子,且得由該第二墨水與該顯色劑的反應顯示該防偽標記的圖樣。
在一實施例中,該第二墨水亦可裝填至筆具中的方式,於目標物件上原先繪製有防偽標記的區域進行塗佈。再一實施例中,更可直接將印
有防偽標記之目標物件(如:紙張)浸至第二墨水中,本發明並不欲以前述任一實施例為限。
請參考下表一,表一顯示本發明一實施例中不同金屬溶液,及其對應之金屬還原溶液,得還原該金屬溶液形成特定之金屬奈米粒子於該防偽標記位置的表面。如表一所示,當以氯金酸(chloroauric acid,HAuCl4‧3H2O)溶液作為該金屬溶液時,係可選擇(1)卵磷脂(lecithin)溶液、(2)檸檬酸鈉溶液(sodium citrate,Na3C6H5O7)、或(3)氫氧化鈉(sodium hydroxide,NaOH)溶液作為對應之金屬還原溶液,便可在原先該防偽標記位置的表面上形成一層金奈米粒子;而,當以硝酸銀(silver nitrate,AgNO3)溶液作為該金屬溶液時,係可選擇(4)檸檬酸鈉(sodium citrate,Na3C6H5O7)溶液、或(5)硼氫化鈉溶液(sodium borohydride,NaBH4)作為對應之金屬還原溶液,便可在原先該防偽標記位置的表面上形成一層銀奈米粒子,本發明並不欲以前述任一實施例為限。
較佳地,本發明提供一種墨水標記式之防偽方法的最佳實施態樣,其中,該金屬還原溶液係為卵磷脂溶液(lecithin),且該第一濃度介於10mM至100mM之間;以及該金屬溶液係為氯金酸溶液(chloroauric acid,HAuCl4‧3H2O),且該第二濃度介於2mM至10mM之間;由於該目標物件上之該防偽標記為由包含有卵磷脂溶液的第一墨水繪製而成,因此,當塗佈該第二墨水於該目標物件時,氯金酸溶液中的金離子(Au3+)會逐漸被第一卵磷脂溶液還原為複數個金奈米粒子,便會在原先防偽標記的位置上形成有一層金奈米粒子。
較佳地,當該金屬還原溶液為卵磷脂溶液,且該金屬溶液為氯金酸溶液時,該顯色劑係為碘化鉀(potassium iodide,KI)(此實施例中,碘化鉀溶液的濃度為100mM)。
請參考第二圖,第二圖顯示本發明一實施例中不同濃度之卵磷酯溶液與不同濃度之氯金酸溶液反應之結果,圖中的圖案即因氯金酸與碘化鉀的反應轉為紫紅色。經過數秒鐘後,作為該金屬還原溶液的卵磷脂即可將部分氯金酸溶液中的金離子還原,係待2小時至24小時,氯金酸溶液中的金離子可全數被還原,。
如步驟S16所示,檢測方可先行鑑別該防偽標記之圖樣,是否具有約定之圖樣特徵,以及可鑑別該防偽標記表面之該些金屬奈米粒子的大小與密度,是否具有約定之第一濃度的金屬奈米粒子分佈,由此判斷防偽標記是否具有約定之第一濃度的第一墨水所繪製之原始標記。
請同時參考第二圖與第三圖,第3A圖至第3B圖顯示本發明一實施例中防偽標記表面之金奈米粒子的掃瞄式電子顯微鏡影像。如第二圖所示,當卵磷脂溶液濃度越高時,金奈米粒子於單位面積的密度也就越高。另外,當氯金酸溶液濃度越高時,金奈米粒子的顆粒大小也就越大。舉例來說,75mM之卵磷脂溶液與2mM之氯金酸溶液反應後所得之金奈米粒子P1以及25mM之卵磷脂溶液與10mM之氯金酸溶液反應後所得之金奈米粒子P2的掃描式電子顯微鏡影像分別如第三A圖與第三B圖所示,便可清楚得知利用10mM氯金酸溶液所產生之金奈米粒子的尺寸較利用2mM氯金酸溶液進行反應所產生者大。
此外,檢測方可鑑別貼附有該些金屬奈米粒子之該目標物件表面的拉曼光譜強度分佈,是否具有約定之成分特徵,辨識該目標物件的真偽。
請參考第四圖,第四圖顯示防偽標記區域之拉曼光譜圖,其中,以(i)空白紙張以及(ii)包含有金奈米粒子的紙張作為對比物件,而以(iii)塗佈有色素有機分子(R6G)的紙張,以及(iv)塗佈有色素有機分子(R6G)與金奈米粒子的紙張作為目標物件。比較(iii)與(i)、(ii)之曲線,可以發現沒有金奈米粒子形成於其上的目標物件,很難辨別出其與對比物件的材料差異性。然而,當目標物件上形成有金奈米粒子時,(iv)之曲線則可於612,774以及
1363cm-1處發現增強之可供鑑別的訊號值,檢測方可清楚地得知目標物件是否為原始物件。
據此,本發明之概念在於提供三段式防偽技術,其一係確認防偽標記(如:指紋或簽名)與登錄資料是否吻合,其二係確認金奈米粒子的大小與密度,由不同濃度防偽墨水(即第一墨水)與防偽檢測墨水(即第二墨水)反應,排除指定代理人遭冒名的風險,其三係確認拉曼光訊號,知悉目標物件是否為原始物件,相較於習知技術,防偽檢測方藉由光學儀器(如:顯微鏡、拉曼光譜儀等)鑑別以上三者,得以低成本降低物件為仿冒的風險。
本發明之另一目的在於提供一種墨水標記式之防偽實施用具,係為一得完成前述防偽標記之製作及其檢測的物件設計。
請參考第五圖,第五圖顯示本發明一實施例中防偽實施用具之結構示意圖。該筆具100包含:一標記元件10以及一檢測元件20(如:兩枝筆具、筆具與噴霧器的組合、印表機與筆具的組合等),該標記元件10填裝一第一墨水,該第一墨水具有一顯色劑和一第一濃度之一金屬還原溶液,且該檢測元件20填裝一第二墨水,該第二墨水具有一第二濃度之一金屬溶液。
較佳地,本發明提供一種墨水標記式之防偽實施用具的最佳實施態樣,其中,防偽實施用具本身即為一筆具100,而標記元件10與檢測元件20則分別為其一端與另一端;亦即,該筆具100為一雙頭之筆具,且檢測元件20之筆頭21較標記元件10之筆頭11寬,利於塗佈該第二墨水於一目標物件上,且涵蓋一防偽標記區域。
在一實施例中,該標記元件10為該筆具具有腔室之一端,後續藉由其筆具之填充孔12將包含有卵磷脂溶液與碘化鉀的第一墨水充填至該標記元件10;其中,由於該卵磷脂溶液黏滯係數較高,該標記元件之筆頭係接合一球珠,使該卵磷脂溶液得黏附於該球珠進行書寫,且該標記元件10更包含一攪拌體,係避免溶液於該標記元件中沉積影響書寫。
再者,該檢測元件20為該筆具具有腔室之另一端,後續藉由其筆具之填充孔22將包含有氯金酸溶液的第二墨水充填至該檢測元件20;其中,由於該氯金酸溶液黏滯係數較低,該檢測元件之筆頭係為一多孔材料,該氯金酸溶液得為該多孔材料所吸附進行書寫,且該檢測元件20亦包含該
攪拌體,但本發明並不欲以此為限。
綜上所述,本發明係利用該金屬還原溶液於目標物件上製作防偽標記,而且後續所形成之該些金屬奈米粒子於單位面積上的密度以及大小將會分別與該金屬還原溶液以及該金屬溶液的濃度與成正比,而進一步達到上述三段式防偽之技術,由此,在巨觀下,經由人或機器所繪製之防偽標記雖然看起來都大同小異,但在微觀下(利用顯微鏡或電子顯微鏡),該種墨水標記式之防偽方法可以有約定之表現,本發明係利用該防偽標記所具之獨特性,以及不易複製性,有效達到防偽的目的;再者,透過本發明所提供之防偽實施用具(例如:筆具),其不僅得應用於一般物件(如:紙鈔、支票),更能實施於生物物件(如:蔬果、肉品)上,更增添本發明之實用性與普及性。
上列詳細說明係針對本發明之一可行實施例之具體說明,惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍,凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更,均應包含於本發明之專利範圍中。
S11~S16‧‧‧墨水標記式之防偽方法的流程圖
Claims (7)
- 一種墨水標記式之防偽方法,至少包含下列步驟:提供一第一墨水,該第一墨水具有一顯色劑和一第一濃度之一金屬還原溶液,該金屬還原溶液為係選自卵磷脂溶液、檸檬酸鈉溶液和氫氧化鈉所組成之群組;利用該第一墨水於一目標物件上繪製一防偽標記;提供一第二墨水,該第二墨水具有一第二濃度之一氯金酸溶液,該氯金酸溶液得由該金屬還原溶液還原為複數顆金奈米粒子;以及塗佈該第二墨水於該目標物件上,且涵蓋該防偽標記區域,形成複數顆金奈米粒子於該防偽標記表面。
- 如申請專利範圍第1項所述之防偽方法,其中,該防偽方法更包含下列步驟:鑑別該防偽標記之圖樣以及該防偽標記表面之該些金奈米粒子的大小與單位密度。
- 如申請專利範圍第1項所述之防偽方法,其中該防偽方法更包含下列步驟:鑑別貼附有該些金奈米粒子之該目標物件表面的拉曼光譜強度分佈。
- 如申請專利範圍第1項所述之防偽方法,其中,該金屬還原溶液為該第一濃度介於10mM至100mM之間的卵磷脂溶液時,該第二濃度之氯金酸溶液介於2mM至10mM,且該顯色劑係為碘化鉀。
- 一種墨水標記式之筆具,包含:一標記元件為該筆具具有腔室之一端,由一第一填充孔填裝一第一墨水,該第一墨水具有一顯色劑和一第一濃度之一金屬還原溶液,該金屬還原溶液為係選自卵磷脂溶液、檸檬酸鈉溶液和氫氧化鈉所組成之群組;以及一檢測元件為該筆具具有腔室之另一端,由一第二填充孔填裝一第二墨水,該第二墨水具有一第二濃度之一氯金酸溶液,該氯金酸溶液得由該金屬還原溶液還原為複數顆金奈米粒子;其中,該標記元件與該檢測元件分別為該筆具之兩端,且該檢測元件 之筆頭寬於該標記元件之筆頭。
- 如申請專利範圍第5項所述之筆具,其中,當該金屬還原溶液為該第一濃度介於10mM至100mM之間的卵磷脂溶液時,該第二濃度之氯金酸溶液介於2mM至10mM,且該顯色劑係為碘化鉀。
- 一種墨水標記式之防偽方法,至少包含下列步驟:提供一第一墨水,該第一墨水具有一顯色劑和一第一濃度之一金屬還原溶液,該金屬還原溶液為係選自檸檬酸鈉溶液及硼氫化鈉溶液所組成之群組;利用該第一墨水於一目標物件上繪製一防偽標記;提供一第二墨水,該第二墨水具有一第二濃度之一硝酸銀溶液,該硝酸銀溶液得由該金屬還原溶液還原為複數顆銀奈米粒子;以及塗佈該第二墨水於該目標物件上,且涵蓋該防偽標記區域,形成複數顆銀奈米粒子於該防偽標記表面。
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MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |