CN107020853A - 一种基于结构色变化的防伪方法 - Google Patents

一种基于结构色变化的防伪方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107020853A
CN107020853A CN201710153541.1A CN201710153541A CN107020853A CN 107020853 A CN107020853 A CN 107020853A CN 201710153541 A CN201710153541 A CN 201710153541A CN 107020853 A CN107020853 A CN 107020853A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pattern
paper
ink
method described
micro ball
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710153541.1A
Other languages
English (en)
Inventor
武素丽
常杰
刘宝琦
张淑芬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dalian University of Technology
Original Assignee
Dalian University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dalian University of Technology filed Critical Dalian University of Technology
Priority to CN201710153541.1A priority Critical patent/CN107020853A/zh
Publication of CN107020853A publication Critical patent/CN107020853A/zh
Priority to PCT/CN2018/078942 priority patent/WO2018166465A1/zh
Priority to US16/494,665 priority patent/US11091661B2/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M3/00—Printing processes to produce particular kinds of printed work, e.g. patterns
    • B41M3/14—Security printing
    • B41M3/148—Transitory images, i.e. images only visible from certain viewing angles

Landscapes

  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
  • Credit Cards Or The Like (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于结构色亮度变化的防伪方法。利用喷墨打印机将含有单分散纳米微球的分散液打印在纸张上，纳米微球在纸张上排列组装得到短程有序。长程无序的微观结构，该结构与光相互作用，可以观察到亮丽的结构色，实现图案的显示，改变观察角度，结构色亮度降低，图案或快速响应矩阵码得到隐藏。该方法简单方便，不需外界刺激，快速实现防伪。

Description

一种基于结构色变化的防伪方法
技术领域
本发明涉及图案的防伪领域，特别涉及一种基于结构色变化的防伪方法。
背景技术
结构色是由光与物质的微观结构相互作用产生的，该相互作用包括光的散射、干涉和衍射，具有方向性，在不同的角度观察，颜色有可能不同。目前，利用结构色实现防伪的方法主要包括两类：一类是刻蚀技术制备响应性聚合物膜，通过外界刺激实现防伪；另一类是通过喷墨打印技术将单分散纳米粒子打印在预处理过的玻璃、聚二甲基硅氧烷等基质材料上。前者制备工艺复杂，且制备的防伪图案内部为流动相，限制了其使用(AdvancedFunctional Materials,2014,24(41):6430-6438.)，后者使用的打印设备价格昂贵，且基质材料需要经过预处理，另外要通过改变背景或者光源强度才能够实现防伪(Chemistry–An Asian Journal,2016,11(19):2680-2685.)。
因此，有必要开发一种操作简单方便且使所用设备价格低廉的具有一定普适性的基于结构色变化实现防伪的方法。该方法利用高折射微球，通过喷墨打印技术，使其在纸上沉积得到短程有序长程无序的微观结构。并且，由于不同粒径的纳米微球具有相似的本体色，所以用含有不同粒径的纳米微球墨水打印图案的不同部位，当观察角度与入射光角度相接近时，可以观察到亮丽的结构色图案，而当观察角度与入射光角度偏离时，结构色的亮度降低，此时本体色的亮度大于结构色的亮度，故观察不到结构色，进而实现图案的隐藏与显示。
发明内容
本发明的目的是提供一种新的利用结构色亮度变化实现防伪的方法，基质材料无需进行预处理，且所用喷墨打印设备为喷墨打印机，价格低廉，打印出来的图案以固态形式存在，便于使用。另外，实现防伪的过程不需要对图案施加外力，不会发生形变，因为微观结构不会发生改变。故此方法实用性强。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种基于结构色变化的防伪方法，利用喷墨打印技术将含有折射率大于2的单分散纳米胶体微球的墨水打印在纸张上，使其在纸张上均匀沉积，得到结构色图案，通过改变观察角度，实现图案的隐藏与显示。
进一步地，在上述技术方案中，利用喷墨打印机使单分散的纳米粒子分散液在基质材料上均匀沉积，纳米粒子进行排列组装，呈短程有序，长程无序的微观结构。
进一步地，在上述技术方案中，所述单分散亚微米胶体微球为硫化镉(CdS)，氧化亚铜(Cu2O)，二氧化钛(TiO2)，硫化锌(ZnS)的一种。
进一步地，在上述技术方案中，所述单分散胶体微球粒径范围为90～400nm。
进一步地，在上述技术方案中，将不同粒径的纳米微球分别配置成墨水，图案的不同部位用不同的墨水进行打印。
进一步地，在上述技术方案中，当观察角度与入射光角度接近时，可以观察到亮丽的结构色图案，当观察角度与入射光角度偏离时，结构色图案消失。
进一步地，在上述技术方案中，所述分散液中的溶剂为乙醇，乙二醇，甘油，水中的两种或几种。
进一步地，在上述技术方案中，所述的基质材料为铜版纸、RC相纸和高光相纸中的一种。
进一步地，在上述技术方案中，所述单分散胶体粒子的含量为5～30wt％。
进一步地，在上述技术方案中，所述图案为计算机软件设计的普通图案和快速响应矩阵码。
进一步地，在上述技术方案中，所述打印机为喷墨打印机，无特殊要求。
本发明提供一种由上述方法制备得到各种形式的隐藏图案和快速响应矩阵码等防伪标签。
发明有益效果
本发明利用喷墨打印机，将纳米粒子的分散液均匀沉积在纸张表面，使纳米粒子排列组装得到短程有序、长程无序的微观结构，这样的微观结构通过与光的相互作用，得到亮丽的结构色，改变观察角度，结构色的亮度发生变化，进而实现图案的隐藏与显示，在防伪和信息加密方面具有较大的实用性。
附图说明
图1a为实施例1中图案的隐藏数码照片图，整个图案全部为黄色；
图1b为实施例1中图案的显示数码照片图，左上角的蝴蝶为红色，右下角的蝴蝶为绿色，其余部分均为黄色；
图2a-b为实施例2中快速响应矩阵码的隐藏时的数码照片图，整个图案全部为黄色；
图2c-d为实施例2中快速响应矩阵码的显示时的数码照片图，c图可以观察到红色的二维码，其余部分是黄色；d图观察到的是绿色的二维码，其余部分是黄色。
具体实施方式
下面结合附图对本发明中的较佳实施例进行阐述，使本发明能够更好地被本领域技术研究人员理解，从而对本发明的保护范围做出清晰明确的界定。
实施例1
基于结构色亮度变化的图案的隐藏与显示。
首先制备单分散CdS胶体微球，具体制备方法如下：
称取6g聚乙烯吡咯烷酮粉末(PVP)，加入150mL二乙二醇溶液内，再加入摩尔比为1的硝酸镉和硫脲粉末，搅拌至所有粉末完全溶解。将溶液加热至150～160℃，保温反应5h后自然冷却至室温，将产物离心后用乙醇和水洗3次，干燥研磨。
称取一定量单分散CdS微球粉末，加入水和无水乙醇，配制成浓度为12wt％的分散液，其中水和乙醇的质量比为6：1，超声20min，装于墨盒内。
通过计算机软件设计出带有两只蝴蝶的图案，将计算机与打印机相连。
利用喷墨打印机将墨水打印在高光相纸上，实验条件为室温，得到可隐藏可显示的图案。
实施例2
基于结构色亮度变化的快速响应矩阵码的防伪应用。
使用实施例1中的墨水，通过计算机软件设计生成一个快速响应矩阵码，利用喷墨打印机将矩阵码在高光相纸上打印，得到可隐藏可显示的快速响应矩阵码，并且当可以观察到亮丽结构色时，该矩阵码可以扫描并且得到链接。

Claims (9)

1.一种基于结构色变化的防伪方法，利用喷墨打印技术将含有折射率大于2的单分散纳米胶体微球的墨水打印在纸张上，使其在纸张上均匀沉积，得到结构色图案，通过改变观察角度，实现图案的隐藏与显示。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的单分散纳米胶体微球选自硫化镉，氧化亚铜，二氧化钛或硫化锌中的一种，所述的单分散纳米胶体微球的粒径为90nm～400nm。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，配置不同粒径的胶体微球墨水，图案的不同部位用不同的墨水打印。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述喷墨打印技术使用的设备为喷墨打印机。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纸张选自铜版纸、RC相纸或高光相纸中的一种。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述墨水中单分散纳米胶体微球含量为5～30wt％，其余为溶剂。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述溶剂选自乙醇，乙二醇，甘油，水中的两种或几种。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述图案是通过计算机的软件设计得到。
9.由权利要求1所述方法制备得到各种形式的隐藏图案和快速响应矩阵码。
CN201710153541.1A 2017-03-15 2017-03-15 一种基于结构色变化的防伪方法 Pending CN107020853A (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710153541.1A CN107020853A (zh) 2017-03-15 2017-03-15 一种基于结构色变化的防伪方法
PCT/CN2018/078942 WO2018166465A1 (zh) 2017-03-15 2018-03-14 一种喷墨打印制备大面积结构生色图案的方法及基于结构色变化的防伪方法
US16/494,665 US11091661B2 (en) 2017-03-15 2018-03-14 Method for preparing large-area structural chromogenic pattern by ink-jet printing and anti-counterfeiting method based on structural color change

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710153541.1A CN107020853A (zh) 2017-03-15 2017-03-15 一种基于结构色变化的防伪方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107020853A true CN107020853A (zh) 2017-08-08

Family

ID=59525969

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710153541.1A Pending CN107020853A (zh) 2017-03-15 2017-03-15 一种基于结构色变化的防伪方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107020853A (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108587629A (zh) * 2018-06-13 2018-09-28 大连理工大学 一种通过强电磁共振产生亮丽结构色材料的制备方法
CN109264768A (zh) * 2018-11-23 2019-01-25 陕西科技大学 一种低角度依赖性绿色硫化镉结构色薄膜及其制备方法
CN109319825A (zh) * 2018-11-23 2019-02-12 陕西科技大学 一种低角度依赖性紫色硫化镉结构色薄膜及其制备方法
CN109455944A (zh) * 2018-11-23 2019-03-12 陕西科技大学 一种低角度依赖性红色硫化镉结构色薄膜及其制备方法
CN109485089A (zh) * 2018-11-23 2019-03-19 陕西科技大学 一种低角度依赖性蓝色硫化镉结构色薄膜及其制备方法
CN110079171A (zh) * 2019-04-30 2019-08-02 大连理工大学 一种基于高折射率微球Mie散射的结构色涂料
CN110569948A (zh) * 2019-09-23 2019-12-13 河北师范大学 一种利用人工智能进行识别的物理不可克隆性结构色防伪标签
CN113506508A (zh) * 2021-08-07 2021-10-15 河北师范大学 一种超疏水物理不可克隆性结构色防伪标签以及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1186467A (zh) * 1995-06-06 1998-07-01 弗莱克斯产品公司 带有光可变颜料的配对光可变材料体
US7396401B2 (en) * 2003-07-21 2008-07-08 Merck Patent Gmbh Effect pigments of uniform shape and size
CN101365594A (zh) * 2006-01-05 2009-02-11 Ppg工业俄亥俄公司 布拉格衍射安全标记
CN104952359A (zh) * 2014-03-28 2015-09-30 中钞特种防伪科技有限公司 防伪元件
CN105339181A (zh) * 2013-05-17 2016-02-17 德拉鲁国际有限公司 安全票证及其制造方法
CN105934779A (zh) * 2013-12-02 2016-09-07 雷恩哈德库兹基金两合公司 用于验证安全元件的方法和光学可变的安全元件

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1186467A (zh) * 1995-06-06 1998-07-01 弗莱克斯产品公司 带有光可变颜料的配对光可变材料体
US7396401B2 (en) * 2003-07-21 2008-07-08 Merck Patent Gmbh Effect pigments of uniform shape and size
CN101365594A (zh) * 2006-01-05 2009-02-11 Ppg工业俄亥俄公司 布拉格衍射安全标记
CN105339181A (zh) * 2013-05-17 2016-02-17 德拉鲁国际有限公司 安全票证及其制造方法
CN105934779A (zh) * 2013-12-02 2016-09-07 雷恩哈德库兹基金两合公司 用于验证安全元件的方法和光学可变的安全元件
CN104952359A (zh) * 2014-03-28 2015-09-30 中钞特种防伪科技有限公司 防伪元件

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
吴玉江等: ""二氧化硅光子晶体在涤纶织物上的结构生色"", 《纺织学报》 *

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108587629A (zh) * 2018-06-13 2018-09-28 大连理工大学 一种通过强电磁共振产生亮丽结构色材料的制备方法
WO2019237827A1 (zh) * 2018-06-13 2019-12-19 大连理工大学 一种通过强电磁共振产生亮丽结构色材料的制备方法
CN109264768A (zh) * 2018-11-23 2019-01-25 陕西科技大学 一种低角度依赖性绿色硫化镉结构色薄膜及其制备方法
CN109319825A (zh) * 2018-11-23 2019-02-12 陕西科技大学 一种低角度依赖性紫色硫化镉结构色薄膜及其制备方法
CN109455944A (zh) * 2018-11-23 2019-03-12 陕西科技大学 一种低角度依赖性红色硫化镉结构色薄膜及其制备方法
CN109485089A (zh) * 2018-11-23 2019-03-19 陕西科技大学 一种低角度依赖性蓝色硫化镉结构色薄膜及其制备方法
CN110079171A (zh) * 2019-04-30 2019-08-02 大连理工大学 一种基于高折射率微球Mie散射的结构色涂料
CN110569948A (zh) * 2019-09-23 2019-12-13 河北师范大学 一种利用人工智能进行识别的物理不可克隆性结构色防伪标签
CN110569948B (zh) * 2019-09-23 2023-02-07 河北师范大学 一种利用人工智能进行识别的物理不可克隆性结构色防伪标签
CN113506508A (zh) * 2021-08-07 2021-10-15 河北师范大学 一种超疏水物理不可克隆性结构色防伪标签以及其制备方法
CN113506508B (zh) * 2021-08-07 2022-08-23 河北师范大学 一种超疏水物理不可克隆性结构色防伪标签以及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107020853A (zh) 一种基于结构色变化的防伪方法
KR102550629B1 (ko) 광학적 가변 물질을 포함하는 위변조 방지용 인쇄물 및 이의 제조방법
CN106891634B (zh) 一种喷墨打印制备大面积结构生色图案的方法
US11091661B2 (en) Method for preparing large-area structural chromogenic pattern by ink-jet printing and anti-counterfeiting method based on structural color change
CN106200200B (zh) 光子晶体显示装置以及光子晶体显示装置的制造方法
Hakeim et al. UV-curable encapsulation of surface—Modified organic pigments for inkjet printing of textiles
US20070281177A1 (en) Colored Reflective Features And Inks And Processes For Making Them
CN103052896B (zh) 复合防伪薄膜及复合防伪方法
JP2017062271A (ja) コア−シェル粒子を含む膜及び物品
CN103225103A (zh) 自支撑单晶光子晶体的制备方法
CN107001812B (zh) 具有金属性质的非金属颜料
UA121511C2 (uk) Магнітні вузли та способи одержання шарів з оптичним ефектом, що містять орієнтовані несферичні магнітні або намагнічувані частинки пігменту
US20210091964A1 (en) Physically unclonable structural-color anti-counterfeiting label with artificial intelligence authentication
KR101819091B1 (ko) 정품인증을 위한 표시장치 및 이의 사용방법.
KR20150031197A (ko) 마이크로 캡슐의 제조 방법
Zhang et al. Fabrication of multicolor Janus microbeads based on photonic crystals and upconversion nanoparticles
CN104175734A (zh) 基于胶体光子晶体防伪图案的制备方法
CN105319796B (zh) 反射型显示粒子、反射型显示装置及其制造方法
US20170362449A1 (en) Microparticles and apparatus for smart ink production
CN102708773A (zh) 磁响应光子晶体防伪标识及其制备方法
CN105177714A (zh) 一种形貌可控且色彩无角度依赖性的光子晶体微粒及其制备方法
CN106833113A (zh) 适用于玻璃热弯成型的油墨及在手机中的应用
CN106609050B (zh) 一种片状光子晶体颜料及其制备方法和应用
KR20170064917A (ko) 컬러 나노 복합체를 포함하는 에멀전, 젤리형 볼 및 구체
CN103268657A (zh) 一种可动态感应磁场位置变化的防伪元件及其制作方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170808