專利名稱：防偽系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及安全和防偽裝置。
背景技術(shù)：
近來，越來越需要開發(fā)一些系統(tǒng)和方法來打擊偽造產(chǎn)品。對于飛機部件、藥品和食品(如嬰兒食品)，使用偽造產(chǎn)品可能會給人們的健康和設(shè)備造成災(zāi)難性影響。偽造的本國貨幣也已日益成為人們關(guān)注的焦點。
相對于普通消費品，某些品牌顯得較為知名，因而一些不道德的人常常把偽造的產(chǎn)品推銷給不知情的消費者。當(dāng)購買和銷售這些偽造產(chǎn)品時，真正的商標(biāo)/商號名稱持有人的收益便會蒙受損失。此外，若采用了偽造的噴墨裝置或墨粉，則通常會導(dǎo)致它們所在系統(tǒng)的損壞。因為未發(fā)現(xiàn)偽造產(chǎn)品，因而真實的商標(biāo)/商號名稱持有人往往成為負(fù)責(zé)修理或更換設(shè)備的一方，即使他們并不是偽造產(chǎn)品的來源。
各產(chǎn)品制造商已開始采用一些系統(tǒng)和方法來阻止這樣的偽造行為。一般來說，所述系統(tǒng)和方法可分為基本的四類1)印制材料(如全息圖、油墨印刷的精細(xì)圖案、水印等等)；2)與印刷相關(guān)的物品(如隨觀察角度變色的油墨，來源受控的紙張(如貨幣的紙張)等等)；3)計算機系統(tǒng)(如有源或無源的特殊芯片和無線電路)；以及4)控制號(如與產(chǎn)品有某種聯(lián)系的流水號或唯一產(chǎn)生的散列碼)。
防偽措施一般致力于兩個方面?zhèn)卧斓睦щy性，換言之，系統(tǒng)或方法難于被偽造；易使用性，即系統(tǒng)或方法易于使用和/或辨認(rèn)及驗證。易使用性是非常重要的，因為有效的防偽系統(tǒng)或方法常常被具有各種技能的普通大眾用于日常的商業(yè)活動中。
在許多情況下，防偽措施是用光學(xué)方法檢測的(如美鈔)。盡管鈔票是用特殊紙張、特殊油墨和高分辨率要素印制而成的，但光學(xué)錢幣掃描儀通常僅核對鈔票上的圖像。因而，對一些光學(xué)掃描系統(tǒng)而言，它們會將美鈔的高分辨率照片視為真實貨幣。
鈔票的照片可能會令光學(xué)掃描儀發(fā)生混淆，但在人類觀察者看來，它與真實鈔票明顯不同，這個事實突出了防偽技術(shù)的另一方面的考慮。換言之，我們經(jīng)常希望人和設(shè)備均能檢測出偽造產(chǎn)品，但這可能是難于實現(xiàn)的。
當(dāng)一種防偽系統(tǒng)和方法被采用時，該系統(tǒng)的要素通常會被進行解析并精細(xì)復(fù)制(如全息標(biāo)志和粘膠)。起初，全息標(biāo)志和粘膠被認(rèn)為是指示真產(chǎn)品的理想手段。然而，由于微尺度制造技術(shù)的發(fā)展，偽造全息圖的能力也有所增強。
作為反擊，人們試圖開發(fā)這樣的防偽裝置，當(dāng)將它們從正宗的原始貨品上拆取時，這些裝置將會毀損，而若要進行偽造復(fù)制或使用，則一般均需將防偽裝置從正宗的原始貨品上拆取。盡管這種方法取得了一些效果，但偽造復(fù)制和使用仍然是人們所關(guān)注的問題。
現(xiàn)在，電氣系統(tǒng)和電-機系統(tǒng)微型化技術(shù)已取得了長足的進展。通常微制造工藝(如光刻)會產(chǎn)生較高的生產(chǎn)成本。大批量生產(chǎn)，如卷至卷工藝(roll-to-roll technology)，一般也難以實現(xiàn)。盡管處于元件核心地位的晶體管或存儲元件值得人們?yōu)橹Ц豆饪躺a(chǎn)工藝的成本，但附屬于產(chǎn)品的防偽系統(tǒng)和方法一般不值得這種付出。
因此，需要一種能在有效地阻止復(fù)制和偽造的同時又能低成本地生產(chǎn)、供應(yīng)和使用的防偽系統(tǒng)和/或方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種防偽系統(tǒng)。
特別地，，作為舉例提供了本發(fā)明的一個實施例的防偽系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括具有第一組多個三維納米結(jié)構(gòu)的第一結(jié)構(gòu)，各納米結(jié)構(gòu)的高度均小于可見光波長；具有第二組多個三維納米結(jié)構(gòu)的第二結(jié)構(gòu)，各納米結(jié)構(gòu)的高度均小于可見光波長，所述第二結(jié)構(gòu)配置成與所述第一結(jié)構(gòu)耦合；一種對準(zhǔn)機構(gòu)，可通過該機構(gòu)將所述第一結(jié)構(gòu)與所述第二結(jié)構(gòu)對準(zhǔn)，并在所述第一和第二結(jié)構(gòu)的多個納米結(jié)構(gòu)之間建立緊密接觸。其中，第一組多個三維納米結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了對一個驗證密鑰的第一部分的編碼，而第二組多個三維納米結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了對所述驗證密鑰的第二部分的編碼。該驗證密鑰包含一些預(yù)定要素和相互作用形態(tài)。


圖1是示出了根據(jù)一個實施例設(shè)計的防偽系統(tǒng)的主要部件的局部透視圖；圖2是示出了圖1中的防偽系統(tǒng)的緊密接觸的各部件的局部透視圖；圖3是一種防偽系統(tǒng)的主要部件的備選實施例；圖4的漸進圖示出了一些由柔順材料(compliant material)制成的主要部件，這些部件提供了緊密接觸的時間模式(temporal pattern)；圖5示出了在至少一個防偽系統(tǒng)實施例中應(yīng)用的緊密接觸的時間模式；圖6是示出了圖1的防偽系統(tǒng)的人適尺度的主要部件的局部透視圖；圖7是說明一實施例的防偽方法的高級流程圖。
具體實施例方式
在進行詳細(xì)說明之前，應(yīng)當(dāng)理解，本教導(dǎo)只是示例說明，而非進行限定。從而，盡管本文所述的種種手段是為了便于就示范性實施例對本發(fā)明進行解釋說明，但仍應(yīng)理解，可以將本文所述的原則同樣應(yīng)用于其他防偽裝置。應(yīng)當(dāng)理解，附圖未按實際比例繪制，相反，為方便討論，可在某些形態(tài)上進行放大。
現(xiàn)在參考附圖，更確切的說是參考圖1，其中示出了根據(jù)至少一個實施例設(shè)計的防偽系統(tǒng)(以下稱為“ACS”)100的一部分。此外，如圖所示，ACS100包括具有第一組多個三維納米結(jié)構(gòu)104的第一結(jié)構(gòu)102和具有第二組多個三維納米結(jié)構(gòu)108的第二結(jié)構(gòu)106。
如圖所示，第二組多個納米結(jié)構(gòu)108配置成與第一組多個納米結(jié)構(gòu)104相耦合。由于觀察者可看到第二結(jié)構(gòu)106，從而，應(yīng)當(dāng)理解，每種陰影圖案代表電氣性能不同的接觸部分。在所示的示范性實施例中，第二結(jié)構(gòu)106上的中央的脊110與第一結(jié)構(gòu)上的槽112對準(zhǔn)。脊110與槽112共同提供了一種對準(zhǔn)機構(gòu)。
當(dāng)?shù)谝唤Y(jié)構(gòu)102和第二結(jié)構(gòu)106放在一起并相互對準(zhǔn)時，在第一和第二組多個納米結(jié)構(gòu)104、108之間建立了緊密接觸。而且，用于耦合第一和第二組多個納米結(jié)構(gòu)104、108的配置可以是幾種方式(如實體接觸、電接觸、電容性接近、磁相互作用、光電接觸，機械接觸和/或這些形式的組合)中的一種。
特別地，在至少一個實施例中，當(dāng)所述納米結(jié)構(gòu)相互耦合時，第一組多個納米結(jié)構(gòu)104的至少一個結(jié)構(gòu)和第二組多個納米結(jié)構(gòu)108的至少一個結(jié)構(gòu)之間的緊密接觸是實體接觸。在另一個實施例中，當(dāng)所述納米結(jié)構(gòu)相互耦合時，第一組多個納米結(jié)構(gòu)104的至少一個結(jié)構(gòu)和第二組多個納米結(jié)構(gòu)108的至少一個結(jié)構(gòu)之間的緊密接觸是電接觸。在另一個實施例中，當(dāng)所述納米結(jié)構(gòu)相互耦合時，所述緊密接觸是磁相互作用(如第一組多個納米結(jié)構(gòu)104中的一個納米結(jié)構(gòu)的磁對準(zhǔn))，該磁對準(zhǔn)可能影響第二組多個納米結(jié)構(gòu)108中的一個納米結(jié)構(gòu)的磁對準(zhǔn)，或與該磁對準(zhǔn)發(fā)生相互作用。
在另一個備選實施例中，當(dāng)所述納米結(jié)構(gòu)相互耦合時，所述緊密接觸是機械接觸，例如，用另一個納米結(jié)構(gòu)使至少一個納米結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形(如用第一組多個納米結(jié)構(gòu)104中的一個納米結(jié)構(gòu)使第二組多個納米結(jié)構(gòu)108中的一個懸臂納米結(jié)構(gòu)發(fā)生變形)。在另一個實施例中，當(dāng)所述納米結(jié)構(gòu)相互耦合時，所述緊密接觸是光電接觸。特別地，形成第一組和第二組多個納米結(jié)構(gòu)104、108中的納米結(jié)構(gòu)的材料可影響在其中通過的光，以便在第二結(jié)構(gòu)106中的光電元件中產(chǎn)生一種預(yù)定的響應(yīng)。
在另一個備選實施例中，當(dāng)所述納米結(jié)構(gòu)相互耦合時，所述緊密接觸是在第一組多個納米結(jié)構(gòu)104的至少一個納米結(jié)構(gòu)和第二組多個納米結(jié)構(gòu)108的至少一個納米結(jié)構(gòu)之間的電容性接近。在至少一個實施例中，電容性接近是緊密接觸的優(yōu)選形式，因為它避免了直接接觸，從而降低了產(chǎn)生碎屑、應(yīng)力和磨損的可能性。
此外，在至少另外一個備選實施例中，當(dāng)所述納米結(jié)構(gòu)相互耦合時，所述緊密接觸可以是處于第一組多個納米結(jié)構(gòu)104的至少一個納米結(jié)構(gòu)和第二組多個納米結(jié)構(gòu)108的至少一個納米結(jié)構(gòu)之間的選自實體接觸、電接觸和電容性接近的一種組合。而且，為提高系統(tǒng)的防偽性能，一般在第一和第二組多個納米結(jié)構(gòu)104、108中的多個納米結(jié)構(gòu)中實現(xiàn)了緊密接觸。而且，當(dāng)?shù)谝缓偷诙Y(jié)構(gòu)102、106被對準(zhǔn)時，第一和第二組多個納米結(jié)構(gòu)104，108便提供了獨特的幾何形狀和間隙。這些形狀和間隙建立了具有預(yù)定的磁、光電、電導(dǎo)和電容數(shù)值或以上的組合的一些通路。
如圖2所示，在示出的第一和第二組多個納米結(jié)構(gòu)104、108之間建立了實體和/或電氣的緊密接觸。對圖1和圖2而言，每個納米結(jié)構(gòu)可以是具有不同電氣性能的接觸部分、電氣裝置(如TFT(薄膜晶體管)、隧道結(jié)存儲器，等等)或電氣裝置的一部分。
例如，在至少一個實施例中，第一結(jié)構(gòu)102上的一個納米結(jié)構(gòu)為第二結(jié)構(gòu)106上的一個提供了源極、漏極和溝道的納米結(jié)構(gòu)提供了柵電極。在另一個實施例中，第一結(jié)構(gòu)102上的納米結(jié)構(gòu)提供了電容器，而第二結(jié)構(gòu)106上的相應(yīng)納米結(jié)構(gòu)提供了電感器。電感器和電容器之間的緊密接觸使得它們在整體上形成了具有理想的振蕩頻率的振蕩電路。
另外，在至少一個實施例中，第一組多個三維納米結(jié)構(gòu)104實現(xiàn)對一個驗證密鑰的第一部分的編碼，而第二組多個納米結(jié)構(gòu)實現(xiàn)對該驗證密鑰的第二部分的編碼。
當(dāng)進行耦合時，第一和第二組多個納米結(jié)構(gòu)104，108提供了完整的驗證密鑰。特別地，在至少一個實施例中，當(dāng)將所述兩組納米結(jié)構(gòu)進行耦合來提供緊密接觸時，第一和第二組多個納米結(jié)構(gòu)104、108用預(yù)定要素和相互作用形態(tài)進行相互作用。更具體地說，所述要素包括預(yù)定的實體幾何形狀。所述形態(tài)包括，但不限于，電傳導(dǎo)、磁相互作用、光電相互作用、機械操作和/或以上幾種形態(tài)的組合。如果所述的實體幾何形狀未對準(zhǔn)，則其他相關(guān)的要素和/或形態(tài)便不會發(fā)生作用。
例如，當(dāng)特地以不同材料形成納米結(jié)構(gòu)時，可以選擇性地選定它們的電傳導(dǎo)特性，以提供獨特的電氣信號。通過將實體幾何形狀與電傳導(dǎo)相結(jié)合，可以有利地提升裝置的復(fù)雜程度。
在至少一個實施例中，相互耦合的納米結(jié)構(gòu)提供了一種隧道結(jié)存儲器單元。更具體地說，第一結(jié)構(gòu)102上的納米結(jié)構(gòu)150可提供具有已知取向的鐵磁層和作為納米結(jié)構(gòu)150頂端的蓋層的隧道結(jié)層。第二結(jié)構(gòu)上的與之匹配的納米結(jié)構(gòu)152提供了具有已知取向的鐵磁層。當(dāng)這兩種納米結(jié)構(gòu)相互耦合時，所述的已知取向(如平行或非平行)將對經(jīng)過所述耦合結(jié)構(gòu)的電流隧穿施加可檢測的電阻。
可將該檢測到的電阻轉(zhuǎn)化成二進制值(如數(shù)據(jù)“1”或數(shù)據(jù)“0”)。在一個實施例(其多個相互耦合的納米結(jié)構(gòu)提供了磁隧道結(jié)或電阻性隧道結(jié))中，可以預(yù)先編制一種作為防偽系統(tǒng)的要素的二進制碼。這樣的二進制碼可以是數(shù)字指紋。
可將本文使用的術(shù)語“數(shù)字指紋”用于密碼學(xué)中的一種獨特的散列碼(如MD5散列碼)。數(shù)字指紋也可指消息摘要(message digest)。就密碼學(xué)中的散列碼而言，其安全特性可確保該指紋對將來的攻擊者是隨機的，且不會泄漏或暗示任何與消息本身有關(guān)的信息(如授權(quán)代碼、流水號、激活密鑰等等)。此外，其他消息不會提供相同的數(shù)字指紋。
任何對于消息的改變，即使只是一個位的改變，也將導(dǎo)致截然不通的散列碼，且任何對于散列碼的改變，即使只是一個位的改變，也將導(dǎo)致截然不同的消息。下例展示了實施MD5散列碼時的特性。在第二例中字母“d”被改成了“c”。
MD5(消息摘要算法5)的示例MD5(“The quick brown fox jumps over the lazy dog”)＝9e107d9d372bb6826bd81d3542a419d6MD5(“The quick brown fox jumps over the lazy cog”)＝1055d3e698d289f2af8663725127bd4b如果不能通過計算的方法從散列碼中確定消息的內(nèi)容，和/或能從其中找到兩個或更多的不同消息具有相同散列碼值的情形，則這種密碼學(xué)上的散列碼便被認(rèn)為是安全的。在至少一個實施例中，將這樣的密碼學(xué)散列碼作為由第一和第二組多個納米結(jié)構(gòu)104、108之間的緊密接觸建立的電傳導(dǎo)特性編碼于ACS100中。
在至少一個實施例中，將第一結(jié)構(gòu)102或第二結(jié)構(gòu)106耦合到足以驅(qū)動ACS100的電氣部件的電源上。此外，在至少一個實施例中，也可以將合適的控制器與第一結(jié)構(gòu)102進行電耦合。該合適的控制器可包括模擬電路、數(shù)字處理器、編有控制邏輯的CPU、裝置驅(qū)動器和以上裝置的組合。在合適的情況下，可以將該控制器或該控制器的某些部分與第一結(jié)構(gòu)102進行集成。當(dāng)然，應(yīng)當(dāng)理解并知曉，一個電源和/或控制器可與第一結(jié)構(gòu)102相連，此外還與第二結(jié)構(gòu)106相耦合，或是取代與前者相連而只與后者相耦合。
如選用的術(shù)語表明，第一和第二組多個納米結(jié)構(gòu)104、108極其微小。更具體地說，每個納米結(jié)構(gòu)的高度和寬度尺寸在約0.5至5μm之間。而且，在至少一個實施例中，第一和第二組多個納米結(jié)構(gòu)104、108的每個納米結(jié)構(gòu)的高度小于可見光波長。這樣，其有利之處在于，不能對第一和第二組多個納米結(jié)構(gòu)104，108進行拍照和進行光學(xué)檢測。第一和第二組多個納米結(jié)構(gòu)104、108的細(xì)小分辨率可防止它們被偽造者復(fù)制，因為偽造者不太可能擁有高度發(fā)達(dá)的生產(chǎn)技術(shù)來制造第一和第二組多個納米結(jié)構(gòu)104、108。此外，這樣細(xì)小的分辨率使得偽造者難于從視覺上檢測第一和第二組多個納米結(jié)構(gòu)104、108，或使得偽造者難以確認(rèn)所述結(jié)構(gòu)是必要的安全結(jié)構(gòu)。由于尺寸較小的緣故，所建立的隱藏和不易檢測的安全結(jié)構(gòu)大大增加了偽造的復(fù)雜程度。
此外，這些結(jié)構(gòu)的微小尺寸和它們在被拆離后幾乎一定毀損的特性也打消了將第一結(jié)構(gòu)102或第二結(jié)構(gòu)106用作偽造模板的企圖。更簡單的說，這些結(jié)構(gòu)小到足以發(fā)揮作用，但是它們過于微小而不能經(jīng)受分解。準(zhǔn)確地說，第一和第二組多個納米結(jié)構(gòu)104、108不能被復(fù)制。
而且，任何將第一或第二組多個納米結(jié)構(gòu)104、108從第一或第二結(jié)構(gòu)102、106上分離的企圖均將導(dǎo)致納米結(jié)構(gòu)的毀損。換句話說，ACS 100的部件是不可分解的，因為試圖將納米結(jié)構(gòu)從它們各自的第一或第二結(jié)構(gòu)上分解將導(dǎo)致ACS100不可用。這樣的不可操作性和不能復(fù)制的特性可打消偽造者偽造ACS100的企圖。
圖3示出了ACS100的另一個備選實施例，其中第一組多個納米結(jié)構(gòu)300隱藏在第一結(jié)構(gòu)302中(如位于表面304之下)。類似地，第二組多個納米結(jié)構(gòu)308隱藏在第二結(jié)構(gòu)306(如位于表面310之下)中。應(yīng)當(dāng)理解，在至少一個實施例中，多個納米結(jié)構(gòu)300和308被理解成與上述的納米結(jié)構(gòu)104和108基本相同。
在至少一個實施例中，表面304和310是整體的，當(dāng)將第一和第二結(jié)構(gòu)302、306放在一起并用對準(zhǔn)引導(dǎo)裝置312將它們進行對準(zhǔn)時，可通過電容性接近來耦合第一和第二組多個納米結(jié)構(gòu)300、308。在這樣的實施例中，第一和第二組多個納米結(jié)構(gòu)300、308具有納米尺寸，不僅人眼不能發(fā)現(xiàn)它們，而且形成表面304和310的材料也掩藏了這些結(jié)構(gòu)。
在至少一個備選實施例中，表面304和310提供了多個孔，以允許第一和第二組多個納米結(jié)構(gòu)300、308移動，并且在將第一和第二結(jié)構(gòu)302、306放在一起和用對準(zhǔn)引導(dǎo)裝置312將它們對準(zhǔn)時，根據(jù)上面介紹的至少一種形態(tài)建立緊密接觸。在這樣的實施例中，第一和第二組多個納米結(jié)構(gòu)300、308的納米尺寸又使得它們不能被人眼觀察所發(fā)覺。此外，當(dāng)?shù)谝缓偷诙Y(jié)構(gòu)302、306沒有放在一起時，則第一和第二組多個納米結(jié)構(gòu)300，308將被隱藏在表面304和310以下。
圖4示出了ACS100的另一個備選實施例，其中，第一結(jié)構(gòu)400提供了第一組多個三維納米結(jié)構(gòu)402，該結(jié)構(gòu)不是第二結(jié)構(gòu)106提供的第二組多個三維納米結(jié)構(gòu)108的鏡像拷貝。當(dāng)將第一和第二結(jié)構(gòu)400、106放在一起和對準(zhǔn)時，仍將第一組多個三維納米結(jié)構(gòu)402和第二組多個三維納米結(jié)構(gòu)108配置成相互耦合。如圖1至圖3中的實施例ACS100所示，如果建立了電的、實體的和/或電容性接近等恰當(dāng)形式的的緊密接觸，則實現(xiàn)了對真實性的驗證。
在至少一個實施例中，至少第一和第二組多個納米結(jié)構(gòu)104、108、402的一部分是用柔軟的材料形成的。特別是，當(dāng)將第一和第二結(jié)構(gòu)放在一起和進行對準(zhǔn)時，可以對該材料進行壓縮。絕大多數(shù)塑料和聚合物是柔軟的。適用于至少一個實施例的一種非常柔軟的材料是聚二甲基硅氧烷合成橡膠(Polydimethylsiloxane elastomer)，該材料一般被簡稱為“PDMS”。
除實體幾何形狀的幾種要素和電傳導(dǎo)外，圖5示出了一種用于至少一個實施例以提供有利的ACS100的時間模式。為便于討論和說明，在圖5中，第一結(jié)構(gòu)500具有第一組多個三維納米結(jié)構(gòu)，具體來說，是4個納米結(jié)構(gòu)502至508。圖中示出每個納米結(jié)構(gòu)502至508具有一個不同的高度“HF”。圖中示出第二結(jié)構(gòu)500具有第二組多個三維納米結(jié)構(gòu)，具體來說，是納米結(jié)構(gòu)512至518。如圖所示，每個納米結(jié)構(gòu)512至518具有相同的高度“HS”。
當(dāng)將第一和第二結(jié)構(gòu)500、510放在一起時，緊密接觸的第一種情況發(fā)生在納米結(jié)構(gòu)506和516之間。緊密接觸的第二種情況發(fā)生在納米結(jié)構(gòu)508和518之間。緊密接觸的第三種情況發(fā)生在納米結(jié)構(gòu)502和512之間。緊密接觸的最后一種情況發(fā)生在納米結(jié)構(gòu)504和514之間。
可用納米結(jié)構(gòu)502、506和508的輕微膨脹來表明納米結(jié)構(gòu)502至508的柔軟特性。盡管圖中沒有示出，但是仍應(yīng)當(dāng)理解，納米結(jié)構(gòu)512至518也可以是柔軟的。
在至少一個實施例中，用時間模式(在其中建立了緊密接觸)在ACS100內(nèi)建立一種特殊的電模式或電路。例如，在納米結(jié)構(gòu)508和518之間的第一類緊密接觸可建立三極管，該三極管可形成電流的流動，然而，如果納米結(jié)構(gòu)508和518不是第一對建立緊密接觸的結(jié)構(gòu)，則這種情況便不會發(fā)生。
圖6進一步示出了ACS100的至少一個實施例的隱藏特性。圖中示出的是第一結(jié)構(gòu)600，第二結(jié)構(gòu)602和人適尺度對準(zhǔn)裝置604。將第二結(jié)構(gòu)602和人適尺度對準(zhǔn)裝置604耦合到產(chǎn)品606的表面。盡管用戶能夠看、觸摸、持有和在另外的情況下使用第一和第二結(jié)構(gòu)600、602，甚至可能知道這兩個結(jié)構(gòu)采用了第一和第二組多個納米結(jié)構(gòu)(如在虛線放大部分608和610中分別示出的104和108)，但這些結(jié)構(gòu)的位置仍然是隱藏的，并且不為用戶所知。
納米結(jié)構(gòu)的隱藏特性可僅歸因于它們的如上所述的微小尺寸，或者是因?qū)⑦@些納米結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述結(jié)構(gòu)表面以下而得到了進一步增強。在至少一個實施例中，可設(shè)多個不同的納米結(jié)構(gòu)的位置，然而，僅其中的一部分被真正用于防偽系統(tǒng)中。
如圖1至4所示，一種對準(zhǔn)裝置可以被結(jié)合作為第一和第二結(jié)構(gòu)(如102、106)的一部分。如圖6所示，也可以使用人適尺度(humanscale)對準(zhǔn)裝置。已知有各種能進行微米和亞微米校準(zhǔn)的人適尺度對準(zhǔn)裝置。應(yīng)當(dāng)理解，在基于電容性鄰接、磁和/或光電效應(yīng)等不需讓納米結(jié)構(gòu)發(fā)生實體接觸的ACS 100實施例中，可能僅需進行短時的適當(dāng)對準(zhǔn)，從而要允許用戶將一個結(jié)構(gòu)輕輕放進另一個結(jié)構(gòu)。
其中一種人適尺度對準(zhǔn)裝置稱為運動式對準(zhǔn)裝置(kinematicmount)。該裝置包括三個牢固地固定在一個表面上的硬質(zhì)金屬球形表面(如滾珠軸承)。而其匹配表面包括位于不同方向的且與球形表面配合的V形槽。在合適的位置上，所述球與V形槽的兩個表面均接觸，如果第一表面相對于第二表面發(fā)生了偏移，則球形表面僅接觸V形槽的一側(cè)，并提供一個力來將表面的相對位置移動到正確的對準(zhǔn)位置。這樣的系統(tǒng)能夠?qū)蓚€表面進行可重復(fù)的亞微米對準(zhǔn)。在至少一個實施例中，ACS100采用運動式對準(zhǔn)裝置作為其對準(zhǔn)機構(gòu)。
為提供驗證并阻止偽造，在至少一個實施例中，將第一結(jié)構(gòu)固定到廠商的某物品上。所述物品可以是包含產(chǎn)品的包裝，或者該物品本身便是產(chǎn)品，例如(但不限于)油墨盒或墨粉盒。在至少一個實施例中，第一結(jié)構(gòu)102在其與第一組多個納米結(jié)構(gòu)104相對的一側(cè)提供了一個粘性層。這樣，便可將第一結(jié)構(gòu)102固定到產(chǎn)品、包裝、印制材料或其他物品上。
在至少一個實施例中，通過包括自對準(zhǔn)光刻印制法(“SAIL”)(一種近年來開發(fā)的、用于在柔性襯底上產(chǎn)生多層圖案的技術(shù))在內(nèi)的工藝提供了ACS100。在美國專利申請?zhí)枮?0/104567的、以美國專利出版號20040002216出版的、題為“形成半導(dǎo)體裝置的方法和系統(tǒng)”(“Method and System for Forming a Semiconductor Device”)的文獻中定義并說明了該工藝的基本要點，該文獻通過引用而包含于本文。
SAIL技術(shù)使用具有三維圖案的光刻膠，一般用于卷至卷工藝。由于該三維光刻膠是柔性的，因而其圖案會隨襯底發(fā)生相同程度的拉伸和變形。這樣，便可用基于SAIL技術(shù)的卷至卷生產(chǎn)工藝來為平板和/或柔性顯示器或其他適于卷至卷工藝的裝置提供低成本的生產(chǎn)解決方案。
利用印制的三維壓?；蛱峁┑钠渌S結(jié)構(gòu)的高度差異，可提供多層圖案信息，并可與柔性襯底的不穩(wěn)定性無關(guān)地保持生產(chǎn)過程中的自對準(zhǔn)。同樣也應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，在不背離至少一個實施例的精神和范圍的情況下，也可以將該公開方法用于非柔性襯底。
在ACS100的制造過程中，還使用了在美國專利申請?zhí)枮?1/062384的、題為“形成電子裝置的方法”(“A Method for Forming anElectronic Device”)的文獻中確定和說明的工藝。在此處通過引用將該文獻包含于本文之中。簡言之，美國專利申請?zhí)枮?1/062384的發(fā)明將光刻印制法與印刷、壓印、壓花、激光掃描及其組合等圖案生成技術(shù)相結(jié)合，以形成可在卷至卷環(huán)境中實施的生產(chǎn)工藝。
應(yīng)當(dāng)理解，這樣的制造技術(shù)將提供第一組多個納米結(jié)構(gòu)104和第二組多個納米結(jié)構(gòu)108，通過配置這兩組結(jié)構(gòu)使得它們之間通過實體接觸、電接觸、電容性接近和/或以上組合來進行耦合。除將微小尺寸有利地應(yīng)用在ACS100中以外，卷至卷工藝允許以合適的公差制造實體上相互分離的部件來建立緊密接觸。例如，在至少一個實施例中，約0.1至10微米的公差是足夠的。
卷至卷工藝，也稱為卷材制造(web fabrication)，是一種相對較新的用于大規(guī)模生產(chǎn)納米級結(jié)構(gòu)的技術(shù)。建立卷至卷工藝所需的資本與設(shè)備投資是巨大的，一般只有大批量產(chǎn)品的大規(guī)模生產(chǎn)者才擁有這種生產(chǎn)工藝。因此，其有利之處在于，不太可能僅僅為了制造文中說明的偽造裝置而投資設(shè)立卷至卷工藝裝備。而且，即使擁有卷至卷工藝，不掌握有關(guān)ACS100的電傳導(dǎo)元件的現(xiàn)有知識，所述結(jié)構(gòu)制造也不足以生產(chǎn)出起作用的偽造裝置。
已對上述的ACS100的結(jié)構(gòu)實施例進行了說明，現(xiàn)在，將根據(jù)圖7的流程圖對防偽方法的另一個備選實施例進行說明。應(yīng)當(dāng)理解，所述的事件和操作方法不必以其說明次序來進行，因為這種說明僅是對至少一個實施例的一種操作方法的示例說明。
參考圖7，在至少一個實施例中，防偽方法以提供具有第一組多個三維納米結(jié)構(gòu)的第一結(jié)構(gòu)開始，如步驟700所示。如步驟702所示，也提供了具有第二組多個三維納米結(jié)構(gòu)的第二結(jié)構(gòu)。在至少一個實施例中，將第一結(jié)構(gòu)或第二結(jié)構(gòu)固定到廠商的一件物品上，例如，將所述第一結(jié)構(gòu)固定于產(chǎn)品包裝或產(chǎn)品本身。
若用戶想驗證產(chǎn)品是非偽造的，便會將第二結(jié)構(gòu)與第一結(jié)構(gòu)對準(zhǔn)，如步驟704所示。這個對準(zhǔn)在第一和第二結(jié)構(gòu)之間建立了緊密接觸，如步驟706所示。然后對第一和第二納米結(jié)構(gòu)之間的緊密接觸的至少一個實例進行測評來驗證非偽造狀態(tài)，如步驟708所示。在至少一個實施例中，這樣的測評包括測量電容值和/或確認(rèn)納米結(jié)構(gòu)之間的電接觸。
假設(shè)將第二結(jié)構(gòu)固定到廠商的一件物品上，且第一結(jié)構(gòu)由用戶控制，則可用上述測評過程來確定廠商的該件物品的合法性或非偽造狀態(tài)，如決策步驟710所示。換言之，如果測評結(jié)果是肯定性的，則告知用戶廠商的該件物品是真實的，如步驟712所示。如果測評結(jié)果是否定性的，則告知用戶廠商的該件物品是偽造的，如步驟714所示。
在至少一個實施例中，通知形式是發(fā)出一種簡單的光，如紅光或綠光。在另外的實施例中，可采用更復(fù)雜和/或更完整的視覺信息、聽覺信息或電啟動功能形式來進行通知。一種與典型的鎖及鑰匙系統(tǒng)不同的變例的有利之處在于，在不驚動向其發(fā)送偽造物品的當(dāng)事人的情況下，可以向一位當(dāng)事人(如一位商人)告知與偽造有關(guān)的情況。這使人們可追溯到偽造的源頭而不致驚動偽造者。
在一個實施例中，將第一結(jié)構(gòu)設(shè)置在某種產(chǎn)品(如油墨盒或墨粉盒)上，且由打印機內(nèi)的控制器執(zhí)行測評過程，并基于測評狀態(tài)而開始某種行動。簡言之，如果測評結(jié)果不能確認(rèn)該產(chǎn)品是真實的，則打印機將不會打印，因為提供的油墨或墨粉被認(rèn)為是偽造的。
可以在不背離本發(fā)明范圍的情況下對以上方法、系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)進行修改。應(yīng)當(dāng)指出，上述說明和/或附圖中示出的內(nèi)容應(yīng)視為說明性的，而不應(yīng)認(rèn)為是限制性的。以下的權(quán)利要求書用來涵蓋本文所述的所有一般和具體特征，以及與本發(fā)明的方法、系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)的范圍有關(guān)的所有敘述。在語言上，可以說這些敘述均已落在所述的限定范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種防偽系統(tǒng)(100)，包括具有第一組多個隱藏的、不能復(fù)制的三維納米結(jié)構(gòu)(104)的第一結(jié)構(gòu)(102)；具有第二組多個隱藏的、不能復(fù)制的三維納米結(jié)構(gòu)(108)的第二結(jié)構(gòu)(106)；第二組多個納米結(jié)構(gòu)(108)配置成與第一組多個納米結(jié)構(gòu)(104)相耦合；第二種結(jié)構(gòu)(106)設(shè)在制造商的一種物品上；以及一種對準(zhǔn)機構(gòu)，可用該機構(gòu)來將第一結(jié)構(gòu)(102)與第二結(jié)構(gòu)(106)對準(zhǔn)，并在第一和第二組多個隱藏的、不能復(fù)制的三維納米結(jié)構(gòu)(104、108)之間建立緊密接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的防偽系統(tǒng)(100)，其中，所述制造商的物品從包裝、箱、油墨盒、墨粉盒、食品或以上組合中選擇。
3.如權(quán)利要求1所述的防偽系統(tǒng)(100)，其中，第一和第二組多個隱藏的、不能復(fù)制的三維納米結(jié)構(gòu)(104、108)的分辨率使得它們不能被復(fù)制。
4.如權(quán)利要求1所述的防偽系統(tǒng)(100)，其中，第一和第二組多個隱藏的、不能復(fù)制的三維納米結(jié)構(gòu)(104、108)的各納米結(jié)構(gòu)的高度均小于可見光的波長。
5.如權(quán)利要求1所述的防偽系統(tǒng)(100)，其中，第一和第二組多個隱藏的、不能復(fù)制的三維納米結(jié)構(gòu)(104、108)的位置不為用戶所知。
6.如權(quán)利要求1所述的防偽系統(tǒng)(100)，其中，從電容性接近、電接觸、實體接觸、磁相互作用、光電相互作用及其組合中選擇耦合形態(tài)。
7.一種防偽方法，包括如下步驟提供具有第一組多個三維納米結(jié)構(gòu)(104)的第一結(jié)構(gòu)(102)；提供具有第二組多個三維納米結(jié)構(gòu)(108)的第二結(jié)構(gòu)(106)；將第二組多個三維納米結(jié)構(gòu)(108)配置成與第一組多個三維納米結(jié)構(gòu)(104)相耦合；將第一結(jié)構(gòu)(102)與第二結(jié)構(gòu)(106)進行對準(zhǔn)，該對準(zhǔn)在第一和第二組多個三維納米結(jié)構(gòu)(104、108)之間建立緊密接觸；以及對第一和第二納米結(jié)構(gòu)之間的至少一個緊密接觸進行測評，以驗證非偽造狀態(tài)。
8.如權(quán)利要求7所述的防偽方法，其中，第一和第二組多個三維納米結(jié)構(gòu)(104、108)是防復(fù)制的。
9.如權(quán)利要求7所述的防偽方法，其中，第一和第二組多個三維納米結(jié)構(gòu)(104、108)是隱藏的。
10.如權(quán)利要求7所述的防偽方法，其中，第一和第二組多個三維納米結(jié)構(gòu)(104、108)具有防復(fù)制的尺寸分辨率。
11.如權(quán)利要求7所述的防偽方法，其中，第二結(jié)構(gòu)(106)與第一結(jié)構(gòu)(102)的對準(zhǔn)提供一些獨特的幾何形狀和間隙，由于第一和第二組多個三維納米結(jié)構(gòu)(104、108)相互耦合，這些形狀和間隙建立一些具有預(yù)定的磁、光電、電導(dǎo)、電容數(shù)值和/或其組合的通路。
12.如權(quán)利要求7所述的防偽方法，其中，至少一種納米結(jié)構(gòu)用柔順材料形成。
13.如權(quán)利要求12所述的防偽方法，其中，所述柔順材料使得在第二結(jié)構(gòu)(106)與第一結(jié)構(gòu)(102)對準(zhǔn)時緊密接觸的時間模式成為可能。
14.如權(quán)利要求7所述的防偽方法，其中，第一組多個三維納米結(jié)構(gòu)(104、108)實現(xiàn)對驗證密鑰的第一部分的編碼，而第二組多個三維納米結(jié)構(gòu)實現(xiàn)對驗證密鑰的第二部分的編碼，且所述驗證密鑰包括預(yù)定要素和相互作用形態(tài)。
全文摘要
本文公開一種防偽系統(tǒng)。在一個特定實施例中，該防偽系統(tǒng)具有包含多個三維納米結(jié)構(gòu)的第一結(jié)構(gòu)，且每個所述納米結(jié)構(gòu)的高度小于可見光波長。此外，該系統(tǒng)還具有包含多個三維納米結(jié)構(gòu)的第二結(jié)構(gòu)，且每個所述納米結(jié)構(gòu)的高度小于可見光波長。將所述第一和第二結(jié)構(gòu)配置成相互耦合?？梢杂靡环N對準(zhǔn)機構(gòu)來將所述第一結(jié)構(gòu)與第二結(jié)構(gòu)對準(zhǔn)，并在所述第一和第二結(jié)構(gòu)的多個納米結(jié)構(gòu)之間建立緊密接觸。所述第一和第二結(jié)構(gòu)各自實現(xiàn)對一個驗證密鑰的一部分的編碼。該驗證密鑰包括預(yù)定要素和相互作用形態(tài)。所述結(jié)構(gòu)的分辨率使得它們不能被復(fù)制。本文還提供了一種相關(guān)的方法。
文檔編號B82B1/00GK1880212SQ20061008459
公開日2006年12月20日 申請日期2006年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月2日
發(fā)明者W·賈克森, P·梅 申請人:惠普開發(fā)有限公司