在至少部分透明的物体中构建防伪标记的方法以及包含防伪标记的至少部分透明的物体 |
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| 申请号 | CN202211087692.9 | 申请日 | 2022-09-07 | 公开(公告)号 | CN115775487A | 公开(公告)日 | 2023-03-10 |
| 申请人 | 柯马杜股份有限公司; | 发明人 | A·布尔梅; D·勒布杜尔; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及在由至少部分透明的无定形、半结晶或结晶材料制成的物体(1)的厚度中构建防伪标记(18)的方法，物体(1)包括顶表面(2)和与顶表面(2)相距一定距离的底表面(4)，此方法包括以下连续步骤：得到裸露的至少部分透明的物体(1)；向物体(1)的顶表面(2)或底表面(4)之一提供界定至少一个开口(8)的遮蔽体(6)，此开口的轮廓对应于待构建的防伪标记(18)外形，遮蔽体(6) 覆盖 在此物体中不需要构建图案的区域的表面；用单电荷或多电荷态离子束(14)经由遮蔽体(6)的至少一个开口(8)轰击物体(1)以构建防伪标记(18)，遮蔽体(6)的机械性能足以防止离子束(14)的离子蚀刻在物体(1)表面(2)中已被遮蔽体(6)覆盖的区域的表面；去除遮蔽体(6)；将此物体置于具有 碱 性pH的浴(16)中。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种在由至少部分透明的无定形、半结晶或结晶材料制成的物体(1)的厚度中构建防伪标记(18)的方法，所述至少部分透明的物体(1)包括顶表面(2)和在与顶表面(2)相距一定距离处延伸的底表面(4)，此方法包括以下连续步骤： |
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| 说明书全文 | 在至少部分透明的物体中构建防伪标记的方法以及包含防伪标记的至少部分透明的物体 技术领域[0001] 本发明涉及在至少部分透明的物体中构建具有技术或装饰功能的图案的方法。本发明特别涉及使用单电荷或多电荷态离子束进行的这种构建方法。更具体而言，本发明涉及在由至少部分透明的无定形、半结晶或结晶材料制成的物体中构建图案的方法。 背景技术[0002] 特别在钟表制造行业的领域中，抵制假冒品是日益增长的需求。因此，标记技术是在抵制假冒品方面有价值的技术。关于在钟表制造领域中的防伪标记，用于标记的技术与用于读取这些标记的技术相差两个级别：实际上，必须能成功地区分真品和假冒品。 [0003] 第一个防伪标记级别对应于任何人在不需要使用任何读取装置的情况下就能确认的标记。虽然这种防伪标记可以被任何人识别，但是这些标记、例如全息图像起到警示作用，因为它们的复制是复杂的。这些防伪标记也可以对使用它们的物体的美观性产生影响。级别1的防伪标记通常可以用肉眼识别。但是，这种防伪标记可以涉及其他感觉，例如触觉，例如浮凸印刷品。 [0004] 第二个标记级别对应于仅能用读取装置识别的标记。有两种可能的选择：标记，例如条形码，是肉眼可见的，但是其解码需要读取器。这些标记可以用于标记单独的批次、产品和包含许多其它信息项目。或者，这些标记是不可见的。在这种情况下，这种标记仅仅能用读取装置显示，例如采用在光波长下起作用的红外线或紫外线。 [0005] 互相矛盾的是，可看见或容易看见的防伪标记的重新确认性可能被假冒者所利用，这会影响消费者的信任。已经报道包含全息图像的假冒医用产品的销售好于不含全息图像的原始医用产品的情况。可由消费者在不需要读取装置的帮助下识别的防伪标记的主要缺点是可能立即确认要假冒的产品。由此，假冒者能容易地用其产品模仿原产品。也可能存在问题的是在不损害美观性的同时将可见的防伪标记固定于物体上。肉眼不可见的防伪标记本身更难以被假冒，因为假冒者需要首先确认在物体上是否存在防伪标记。但是，制造这些标记的方法通常是耗时且昂贵的。此外，为了显示存在这种肉眼不可见的标记，在大多数情况下通常必须配备特定的解码器。所以，这有时可能需要可观的投资，特别是在期望检测来自不同制造者和使用互相不同的防伪标记技术的物体的情况下。所以，通常在大多数情况下无法保证在期望确保指定产品的真实性时能具备合适的解码器。 发明内容[0006] 本发明的目的是提供可靠且可重现的用于在至少部分透明的物体中构建(structuring)防伪标记的方法。 [0007] 为此目的，本发明涉及在由至少部分透明的无定形、半结晶或结晶材料制成的物体的厚度中构建防伪标记的方法，所述至少部分透明的物体包括顶表面和在与所述顶表面相距一定距离处延伸的底表面，此方法包括以下连续步骤： [0008] ‑得到裸露的至少部分透明的物体； [0009] ‑向所述至少部分透明的物体的顶表面或底表面之一提供界定至少一个开口的遮蔽体，其中所述开口的轮廓对应于待构建的防伪标记的外形，所述遮蔽体覆盖在所述至少部分透明的物体中不需要构建图案的区域的表面； [0010] ‑通过用单电荷或多电荷态离子束经由遮蔽体的至少一个开口轰击至少部分透明的物体而构建防伪标记，所述遮蔽体的机械性能足以防止来自离子束的离子蚀刻在至少部分透明的物体中已被遮蔽体覆盖的区域的表面； [0011] ‑去除遮蔽体； [0012] ‑将至少部分透明的物体置于具有碱性pH的浴中。 [0013] 基于这些特征，本发明提供用于在至少部分透明的物体的厚度中形成防伪标记的方法，此方法是可靠且可重现的。这种不能被肉眼感知的标记可以非常简单地通过用宽谱光源照射来显示，例如发光二极管类型的光源。实际上，通过遵循本发明方法的步骤，获得了至少部分透明的物体，在其中已构建防伪标记的区域中显示反射率的变化，虽然这种变化非常小，但是足以使得在照射时能检测到所述防伪标记。所以，本发明的优点之一是不需要使用特定的和通常昂贵的装置就能确保如本发明所述标记的物体的真实性。仅仅普通的市售宽谱光源就已足够。此外，通过本发明方法获得的防伪标记是防篡改的。例如在由蓝宝石制成的手表玻璃(watch crystal)中构建这种标记的情况下，改变此标记的唯一方式是使用钻石糊料抛光此玻璃或熔化此玻璃。 [0014] 根据本发明方法的一个具体实施方案，在所述物体的顶表面或底表面的至少一个上沉积至少一个防反射涂层。 [0015] 根据本发明方法的另一个具体实施方案，所述至少部分透明的物体是由蓝宝石、红宝石或钻石制成，优选由合成的材料制成。 [0016] 根据本发明方法的另一个具体实施方案，所述至少部分透明的物体是由半结晶有机材料制成。 [0017] 根据本发明方法的另一个具体实施方案，所述至少部分透明的物体是由矿物玻璃或无定形有机材料制成。 [0018] 根据本发明方法的另一个具体实施方案，所述至少部分透明的物体经过预先洗涤。 [0019] 根据本发明方法的另一个具体实施方案，所述单电荷或多电荷态离子束是通过ECR电子回旋共振类型的单电荷或多电荷态离子源而产生。 [0022] 根据本发明方法的另一个具体实施方案，所述至少部分透明的物体是使用在28kV2 16 2 电压下加速1.53s/cm 时间的氮N离子进行轰击，离子注入剂量是3.5·10 个离子/cm ，并且离子束强度是5.5mA。 [0023] 根据本发明方法的另一个具体实施方案，所述遮蔽体是片状材料，其中已经空余出防伪标记的轮廓，随后将此片状材料固定到至少部分透明的物体的待构建图案的顶表面上。 [0024] 根据本发明方法的其它具体实施方案： [0027] ‑所述金属涂层是氮化铬CrN的涂层，其厚度为1至1500nm； [0028] ‑在金属涂层中通过光刻法布置至少一个开口，所述开口的轮廓对应于在至少部分透明的物体中待构建的防伪标记的外形。 [0030] 下面参考附图通过本发明方法的一个实施方案示例的详细描述进一步阐明本发明的其它特征和优点，此示例仅仅用于说明目的，且不起任何限制作用，在附图中： [0031] ‑图1是手表玻璃的剖面图，在其顶表面上沉积遮蔽性涂层； [0032] ‑图2是如图1所示的手表玻璃的剖面图，其中遮蔽性涂层被光敏性树脂涂层覆盖； [0033] ‑图3是如图2所示的手表玻璃的剖面图，其中光敏性树脂涂层暴露于光，此光敏性树脂涂层的仅仅一部分暴露于光聚合； [0034] ‑图4是如图3所示的手表玻璃的剖面图，其中显示光敏性树脂涂层的显影，此光敏性树脂涂层的仅仅暴露于光的部分保留下来，而未暴露于光的部分已被去除； [0035] ‑图5是如图4所示的手表玻璃的剖面图，其中在遮蔽性涂层中的没有被已暴露于光的光敏性树脂涂层所覆盖的那些部分被去除； [0036] ‑图6是如图5所示的手表玻璃的剖面图，其中光敏性树脂涂层的剩余部分进而被去除，其中手表玻璃的顶表面被遮蔽性涂层的区域覆盖，这形成遮蔽体，其中开口的轮廓对应于要在手表玻璃的厚度中构建的防伪标记的外形； [0037] ‑图7是如图6所示的手表玻璃的剖面图，其中通过用离子束经由遮蔽体的开口轰击手表玻璃而形成手表玻璃的防伪标记； [0038] ‑图8是如图7所示的手表玻璃的剖面图，其中将手表玻璃置于具有碱性pH的浴中； [0039] ‑图9显示使用光源检测防伪标记； [0040] ‑图10是手表玻璃的剖面图，在其前表面和后表面上已经沉积防反射涂层。 具体实施方式[0041] 本发明基于总体的发明概念，这包括对至少部分透明的物体进行防伪标记的方法，此方法能毫无困难地整合到大规模生产循环中。此外，通过本发明方法构建的标记是肉眼不可见的，并可以由任何人可获得的宽谱光源检测到。所以，根据本发明标记的物体的真实性不需要通过特定的解码器来识别，解码器通常是昂贵的，并且要实施观测的场所并不总能确保配备解码器。相似地，根据本发明获得的防伪标记基本上是不能改变的，去除这些标记的唯一方式通常是破坏被标记的物体。 [0042] 在以下示例中，描述根据本发明方法在蓝宝石手表玻璃中构建防伪标记的方法。显然，此示例仅仅用于说明目的，不起任何限制作用，并且本发明方法可以应用于标记任何由无定形、半结晶或结晶材料制成的至少部分透明的物体。 [0043] 在整体上由通用参考符号1表示由蓝宝石制成的手表玻璃，其包括顶表面2和在与顶表面2相距一定距离处延伸的底表面4。在此附图所示的示例中，在手表玻璃1的顶表面2中形成防伪标记。显然，此防伪标记同样能在手表玻璃1的底表面4中形成。 [0044] 在得到这种手表玻璃1之后，先向其顶表面2配置遮蔽体6，遮蔽体6将界定至少一个开口8，所述开口的轮廓将对应于要在手表玻璃1的厚度中构建的防伪标记的外形。根据本发明的第一个实施方案(在附图中未显示)，遮蔽体6是单独的片状材料，其中已经空余出防伪标记的轮廓，随后将此片状材料固定到手表玻璃1的顶表面2上。 [0045] 根据本发明方法的一个优选实施方案，遮蔽体6是通过直接在手表玻璃1的顶表面2上进行光刻蚀而形成。为此目的，先用由形成遮蔽体6所需的材料的遮蔽性涂层10覆盖手表玻璃1的顶表面2(参见图1)。遮蔽性涂层10的厚度优选是1至1500nm，遮蔽性涂层10可以通过金属材料的气相沉积来制备，例如氮化铬CrxNy，例如CrN，这通过以下技术之一进行：物理气相沉积或PVD，化学气相沉积或CVD，或等离子体增强化学气相沉积或PECVD。 [0046] 在沉积遮蔽性涂层10之后，此层用光敏性树脂涂层12覆盖(参见图2)。然后，光敏性树脂涂层12暴露于光，以使光敏性树脂涂层12的仅仅一部分暴露于光聚合(参见图3)。然后，光敏性树脂涂层12显影，此光敏性树脂涂层12的仅仅已暴露于光的部分12a保留下来，而未暴露于光的部分12b被去除(参见图4)。最后，将遮蔽性涂层10的未被光敏性树脂涂层12覆盖的那部分去除，这例如通过化学蚀刻进行(参见图5)；随后进而将光敏性树脂涂层12的已暴露于光的部分12a去除。由此得到手表玻璃1，其中顶表面2被遮蔽性涂层10的区域覆盖，此区域形成遮蔽体6，其中一个或多个开口8的轮廓对应于要在手表玻璃1的厚度中构建的防伪标记的外形(参见图6)。 [0047] 在通过光刻法合适地构建遮蔽性涂层10以形成遮蔽体6之后，对手表玻璃1进行防伪标记操作。为此目的(参见图7)，通过单电荷或多电荷态离子束14经由遮蔽体6的至少一个开口8轰击手表玻璃1，所述遮蔽体6的机械性能足以防止来自离子束14的离子蚀刻在手表玻璃1的顶表面2中已被遮蔽体6覆盖的区域。根据本发明方法的优选实施方案，使用氮N、氧O、氦He、碳C、氩Ar、氙Xe或者通过四氟化碳CF4或甲烷CH4电离得到的碳C的离子来轰击手表玻璃1。为了加速这些离子，可以使用ECR电子回旋共振类型的单电荷或多电荷态离子源。16 16 2 优选，离子在10kV至40kV的电压下加速，并且离子注入剂量是3·10 至6·10 个离子/cm。 2 在使用氮N离子轰击手表玻璃1的具体情况下，氮N离子在28kV的电压下加速1.53s/cm的时 16 2 间，其中离子注入剂量是3.5·10 个离子/cm，并且离子束强度是5.5mA。 [0048] 在手表玻璃1经过离子轰击以在其厚度中构建所需的防伪标记后，将遮蔽体6去除，随后将手表玻璃1置于具有碱性pH的浴16中(参见图8)。适合用于在构建防伪标记后放置手表玻璃1的浴的一个例子可以是来自Borer的名称为Deconex OP 141的产品。所述浴包括基于氢氧化钾的溶液，其中pH等于13。 [0049] 通过本发明方法获得的防伪标记18是肉眼不可见的，但是可以非常简单地通过用宽谱光源20、例如发光二极管类型的光源照射来显示(参见图9)。实际上，通过遵循本发明的步骤获得了透明的手表玻璃1，在其中已构建防伪标记18的区域中显示反射率的变化，虽然这种变化很小，但是足以使得在用光源20照射时能检测到防伪标记18。所以，本发明的显著优点之一是不需要使用特定的和通常昂贵的装置就能确认根据本发明标记的物品的真实性。例如，适合用于本发明的光源20是由TANEO以STZL 24R销售的普通灯具，其中白色色温是4700至5300°K。 [0050] 在构建防伪标记之前，手表玻璃1可以经过预先洗涤以使其脱脂。 [0051] 在手表玻璃1的厚度中构建防伪标记之后，另外可以在手表玻璃1的顶表面2或底表面4之一或两者上沉积一个或多个防反射涂层22,24(参见图10)。防反射涂层22,24例如使用二氧化硅(SiO2)或氟化镁(MgF2)制得。可以组合由二氧化硅制成的涂层和由氟化镁制成的涂层。这些涂层的厚度各自独立地考虑为通常不超过150nm。其它材料也可以用于制备防反射涂层，例如钛、钽、锆、硅和铝的氧化物以及氮化硅。这些防反射涂层22,24可以通过气相沉积方式来沉积。在可考虑的沉积技术中，可以提到物理气相沉积(PVD)，化学气相沉积(CVD)，等离子体增强化学气相沉积(PECVD)，或原子层沉积或ALD。可以组合由二氧化硅制成的涂层和由氟化镁制成的涂层。这些涂层的厚度各自独立地考虑为通常不超过150nm。其它材料也可以用于制备防反射涂层，例如钛、钽、锆、硅和铝的氧化物以及氮化硅。 [0052] 显然，本发明不限于上述实施方案，并且可以在不偏离如所附权利要求所定义的本发明范围的情况下预期各种改进和简单的变体形式。特别是，以由蓝宝石制成的手表玻璃作为示例来描述本发明。但是显然，本发明不限于此具体实施方案，并且可以应用于由蓝宝石、红宝石或钻石制成的任何类型的至少部分透明的物体，优选由合成的材料制成。本发明也能应用于由半结晶有机材料、例如矿物玻璃或无定形有机材料制成的至少部分透明的物体。 [0053] 参考符号列表： [0054] 1.手表玻璃 [0055] 2.顶表面 [0056] 4.底表面 [0057] 6.遮蔽体 [0058] 8.开口 [0059] 10.遮蔽性涂层 [0060] 12.光敏性树脂涂层 [0061] 12a.光敏性树脂涂层的已暴露于光的部分 [0062] 12b.光敏性树脂涂层的未暴露于光的部分 [0063] 14.离子束 [0064] 16.浴 [0065] 18.防伪标记 [0066] 20.光源 [0067] 22,24.防反射涂层。 |
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