CN103018813B - 一种基于同色异谱效应的金属介质光变防伪薄膜 - Google Patents
一种基于同色异谱效应的金属介质光变防伪薄膜 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103018813B CN103018813B CN201210562521.7A CN201210562521A CN103018813B CN 103018813 B CN103018813 B CN 103018813B CN 201210562521 A CN201210562521 A CN 201210562521A CN 103018813 B CN103018813 B CN 103018813B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- metal medium
- film system
- film
- control layer
- metal
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Polarising Elements (AREA)
- Credit Cards Or The Like (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于同色异谱效应的金属介质光变防伪薄膜，包括作为背景的A金属介质反射防伪膜系镀制在A金属介质反射防伪膜系上的B金属介质反射防伪膜系，A、B金属介质反射防伪膜系分别由膜层结构构成，B金属介质反射防伪膜系镀制成文字或图形，A金属介质反射防伪膜系和B金属介质反射防伪膜系在零度入射角时呈现相同的颜色，在大于45度入射角时呈现不同的颜色；膜层结构包括依次设置的第一饱和度控制层、第一颜色控制层、反射层、第二颜色控制层以及第二饱和度控制层，反射层由金属材料组成，第一、第二颜色控制层由分布为高低折射率的介质膜层构成，第一、第二饱和度控制层由半透射金属膜层构成。
Description
技术领域
本发明涉及防伪技术领域，特别涉及一种基于同色异谱效应的金属介质光变防伪薄膜。
背景技术
光变薄膜防伪技术是基于光学薄膜多光束干涉原理的随角异色效应，在入射角度改变的条件下，透射或反射光束由于等效光程随角度变化，导致反射或透过光谱的偏移从而使得颜色变化效果随观察角度的变化而产生变色效应，这种变色效应是通常的扫描\复印所无法复制再现的，基于该原理采用物理蒸发沉积获得的光变颜料（OVP）和光变油墨（OVI）已经被广泛应用于货币、有价证券、证件等高级安全产品的防伪上，相关专利US3858977、US4705356、US4779898、US5059245、CN1152011A、文献1-3对该类光变色防伪安全薄膜颜料及油墨的原理和制造方法进行了描述，在我国的人民币100元和50元的光变防伪中也采用该技术，实现了从绿色变蓝色、金色变绿色的光变图像防伪。
近年来，随着光变颜料生产技术的进步和生产工艺的不断完善，此类光变防伪颜料的应用得到了拓展，已经在一些高档烟酒、涂料产品上获得的应用，能够进行光变颜料和油墨生产的厂家也越来越多，相关光变防伪薄膜干涉膜层结构也日趋公开化，这使得该类颜料在防伪领域的安全性能有所降低，在一定程度上影响了光变颜料在高级防伪领域的应用。
为了解决上述问题，在现有光变薄膜干涉结构基础上，也陆续出现了一些新的技术和方法，来进一步增强光变薄膜颜料的防伪安全性能，专利CN1693388A描述了采用增加高分子材料液晶层到光变薄膜层之上的组合式光变颜料，通过光变颜料的偏振效应提高其防伪性能，但该种技术要求检测光源要具有圆偏振光特性，才能达到很好的偏振检验效果；专利US20040028905A1描述了在原有光变薄膜结构基础上通过增加磁性定向层来扩展原有光学特征，但该方法要求在通用印刷设备上必须增加磁性定向单元来对印刷的颜料片进行定向，这无疑大大增加了印刷设备的复杂性，降低了该类颜料制造的通用性能。针对同色异谱光变防伪薄膜，文献B.Baloukas and L.Martinu，“Metamericinterference security image structures，”Appl.Opt.47，1585–1593(2008)描述了基于同色异谱效应的全介质光学薄膜结构和以及采用一个非变色参考颜色样本和一个光变薄膜结构组成的同色异谱颜色对，全介质光变薄膜结构采用了Ta2O5和SiO2，在设计上较为容易，但涉及的膜层数往往很多，结构复杂，制造成本高，容差特性差，不适宜在工业生产中大规模生产；专利US7729026B2描述了基于采用衍射光栅颜色碎片的同色异谱防伪安全结构，其原理是基于物理光学的衍射效应，和基于干涉薄膜防伪结构有本质上的区别。
光变颜料（OVP）以及光变油墨（OVI）在高级防伪领域的应用优势一直是以其制造工艺复杂、但识别方法简便快捷的一线公众防伪而著称，不需要额外的检测仪器、光源，仅通过目视观察颜色变化即可辨别真伪，上述提出的一些改进方法在识别方式、制造难度上都不易作为公众防伪的首选方式，为此，只有在现有光变薄膜防伪结构基础上添加相应的易识别、容易在现有工艺条件下易制造的新的防伪特征，才有可能提高和有效改进现有光变颜料（OVP）的防伪安全性能。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是解决上述目前光学变色薄膜进行防伪所存在的种种现缺陷和不足，将印刷中的同色异谱效应应用到现有光变薄膜干涉结构中，提供一对基于同色异谱效应、采用金属和介质材料构成的反射式光变防伪薄膜。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
提供一种基于同色异谱效应的金属介质光变防伪薄膜，包括作为背景的A金属介质反射防伪膜系镀制在所述A金属介质反射防伪膜系上的B金属介质反射防伪膜系，所述A金属介质反射防伪膜系、B金属介质反射防伪膜系分别由膜层结构构成，所述B金属介质反射防伪膜系镀制成文字或图形，其中，A金属介质反射防伪膜系的色度坐标从0度到90度随角度变化呈现逆时针的走向，B金属介质反射防伪膜系的色度坐标从0度到90度随角度变化呈现顺时针的走向，以使A金属介质反射防伪膜系和B金属介质反射防伪膜系在零度入射角时具有相同的色度坐标，在45度入射角时具有较大的色度反差。所述膜层结构包括依次设置的第一饱和度控制层、第一颜色控制层、反射层、第二颜色控制层以及第二饱和度控制层，所述反射层由金属材料组成，所述第一、第二颜色控制层由分布为高低折射率的介质膜层构成，所述第一、第二饱和度控制层由半透射金属膜层构成。
其中，所述膜层结构的总膜层数为5层或者7层，所述第一、第二颜色控制层包括一层介质膜层或者两层介质膜层。
其中，所述构成反射层的金属材料为铝、金、铜、银中的一种或几种。
其中，所述反射层的厚度在60-200nm之间。
其中，所述介质膜层的材料为具有高低折射率的TiO2、Ta2O5、Nb2O5、ZrO2、SiO2、MgF2、Al2O3中的一种或几种的混合物，
其中，所述半透射金属膜层的材料为镍、铬、或者二者的合金材料。
本发明的有益效果是：利用光变薄膜的同色异谱效应，在同一光源下，随着入射角度的不同，两种薄膜从同一颜色变化到不同的颜色，这样可以将光变薄膜和隐藏图案结合到一起，提供一种复合防伪技术，而且仍然可以通过目视来简单的识别，而同色异谱防伪变色薄膜对的设计虽增加该类光变薄膜的复杂程度却不易被仿造。
附图说明
图1为本发明的基于同色异谱效应的金属介质光变防伪薄膜的结构及显示效果示意图；
图2为本发明金属介质反射防伪膜系的膜层结构示意图；
图3为本发明的一个实例的A膜系、B膜系的反射光谱图；
图4为本发明的一个实例的A膜系、B膜系的色度坐标图；
图5为本发明一个实例的A膜系的颜色变化图；
图6为本发明一个实例的B膜系的颜色变化图。
主要元件符号说明
10、A金属介质反射防伪膜系；20、B金属介质反射防伪膜系；
31、第一饱和度控制层；32、第一颜色控制层；33、反射层；
34、第二颜色控制层；35、第二饱和度控制层。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
请参阅图1，是本发明基于同色异谱效应的金属介质光变防伪薄膜的结构及显示效果示意图。该光变防伪100包括A金属介质反射防伪膜系10和B金属介质反射防伪膜系20，A金属介质反射防伪膜系10、B金属介质反射防伪膜系20中的一种膜系镀制成文字或图形，另外一种膜系作为背景，在本实施方式中，B金属介质反射防伪膜系20镀成文字或图形，A金属介质反射防伪膜系10作为背景。其中，A金属介质反射防伪膜系10和B金属介质反射防伪膜系20在零度入射角时呈现相同的颜色，在大于45度入射角时呈现不同的颜色。例如，在本实施方式中，两个膜系在D65光源的照明下，在零度入射时，显示相同的颜色，都是绿色；而在入射角等于45度时，其中的A金属介质反射防伪膜系10呈现紫红色，而B金属介质反射防伪膜系20呈现黄绿色，并且B金属介质反射防伪膜系20设计成三角形状，这样就将设定的图案显示出来。
请参阅图2，是本发明金属介质反射防伪膜系的膜层结构示意图，所述膜层包括依次设置的第一饱和度控制层31、第一颜色控制层32、反射层33、第二颜色控制层34以及第二饱和度控制层35。
所述反射层33由金属材料组成，所述金属材料为铝、金、铜、银中的一种或几种，所述反射层33的厚度在60-200nm之间。反射层33用于分隔以及承载所述第一颜色控制层32及第二颜色控制层34，使得从膜层结构的顶部和底部观察都具有相同的颜色特性。
所述第一颜色控制层32及第二颜色控制层34由分布为高低折射率的介质膜层构成，介质膜层的材料为具有高低折射率的TiO2、Ta2O5、Nb2O5、ZrO2、SiO2、MgF2、Al2O3中的一种或几种的混合物，光变防伪薄膜100的颜色变化特性直接决定于该介质膜层光学厚度的变化，因此该介质膜层厚度根据同色异谱颜色目标值的设计要求设计。
所述第一饱和度控制层31和第二饱和度控制层35由半透射金属膜层构成，该半透射金属膜层的组成材料的折射率和消光系数相接近，以提高在颜色设计上的饱和度要求。所述半透射金属膜层的材料为镍、铬、或者二者的合金材料。
其中，所述A金属介质反射防伪膜系10的膜层总数为5层或者7层，所述第一、第二颜色控制层包括一层介质膜层或者两层介质膜层，在本实施方式中介质膜层的层数为两层。
在本实施方式中，根据国际照明委员会CIE-1931标准色度学系统对颜色特性的描述,以色度坐标x，y，z来表示对应颜色的色度值并采用不同颜色的色品值作为膜系结构逆向计算的颜色目标值,由于x+y+z=1，所以在实际设计时仅需要知道x，y的大小即可。对于A金属介质反射防伪膜系10，确定0度入射时为灰蓝色，计算其45度入射时为紫红色，然后计算出其在0度入射时的灰蓝色色品值为x=0.25，y=0.39，同时将该值作为B金属介质反射防伪膜系20的0度入射目标值。为实现明显的颜色反差特性，确定B金属介质反射防伪膜系20在45度入射时颜色特性要反差于紫红色，这里确定采用纯绿作为B金属介质反射防伪膜系20的45度入射目标值，其色度坐标为x=0.35，y=0.51，如此，确定了B金属介质反射防伪膜系20的两种不同角度的颜色特性要求。进一步地，为了制造简便，B金属介质反射防伪膜系20的反射层和两个饱和度控制层可以对应地选用与A金属介质反射防伪膜系的反射层和两个饱和度控制层相同的材料，中间颜色控制膜层根据颜色目标值进行逆向优化设计，以确定实现B金属介质反射防伪膜系20颜色要求的膜层材料和物理厚度值。
请参阅图3，是本发明基于同色异谱效应的金属介质光变防伪薄膜中A金属介质反射防伪膜系10、B金属介质反射防伪膜系20的反射率光谱图，其中横坐标为波长，单位nm；纵坐标为反射率。从图中可以看出两个膜系在可见光部分，光谱有四个交点，这样满足了史泰鲁斯和维泽斯基提出的：2个异谱颜色刺激如要同色，则其光谱反射曲线在可见光谱波段(400~700nm)内，至少在3个不同波长上必须具有相同的数值。也就是2者的光谱反射率曲线至少要有3个交叉点。
请参阅图4，本发明基于同色异谱效应的金属介质光变防伪薄膜中A金属介质反射防伪膜系、B金属介质反射防伪膜系的xy色度坐标图。其中，横坐标为x色度坐标，纵坐标为y色度坐标，计算采用的标准是CIE1931，十字符号代表A金属介质反射防伪膜系的色度坐标，星符号代表B金属介质反射防伪膜系的色度坐标。由图可知，A金属介质反射防伪膜系的色度坐标在色度坐标图中从0度到90度随角度变化呈现逆时针的走向，这样颜色变化将是很丰富的；B金属介质反射防伪膜系的色度坐标恰好与A金属介质反射防伪膜系的相反，从0度到90度随角度变化呈现顺时针的走向，以使A金属介质反射防伪膜系和B金属介质反射防伪膜系在零度入射角时具有相同的色度坐标，在45度入射角时具有较大的色度反差。
请参阅图5，是本发明基于同色异谱效应的金属介质光变防伪薄膜的A金属介质反射防伪膜系的颜色变化图，从0度入射角到90度入射角，每隔5度画一个。由图可以看出，其颜色变化非常丰富。
请参阅图6，是本发明基于同色异谱效应的金属介质光变防伪薄膜中B金属介质反射防伪膜系的颜色变化图，从0度入射角到90度入射角，每隔5度画一个。由图可以看出，其颜色变化在45度入射角时，与A金属介质反射防伪膜系有较大反差。
本发明的有益效果是：利用光变薄膜的同色异谱效应，在同一光源下，随着入射角度的不同，两种薄膜从同一颜色变化到不同的颜色，这样可以将光变薄膜和隐藏图案结合到一起，提供一种复合防伪技术，而且仍然可以通过目视来简单的识别，而同色异谱防伪变色薄膜对的设计虽增加该类光变薄膜的复杂程度却不易被仿造。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种基于同色异谱效应的金属介质光变防伪薄膜，其特征在于：包括作为背景的A金属介质反射防伪膜系、镀制在所述A金属介质反射防伪膜系上的B金属介质反射防伪膜系，所述A金属介质反射防伪膜系、B金属介质反射防伪膜系分别由膜层结构构成，所述B金属介质反射防伪膜系镀制成文字或图形，其中，A金属介质反射防伪膜系的色度坐标从0度到90度随角度变化呈现逆时针的走向，B金属介质反射防伪膜系的色度坐标从0度到90度随角度变化呈现顺时针的走向，以使A金属介质反射防伪膜系和B金属介质反射防伪膜系在零度入射角时具有相同的色度坐标，在45度入射角时具有较大的色度反差；
所述膜层结构包括依次设置的第一饱和度控制层、第一颜色控制层、反射层、第二颜色控制层以及第二饱和度控制层，所述反射层由金属材料组成，所述第一颜色控制层、第二颜色控制层由分布为高低折射率的介质膜层构成，所述第一饱和度控制层、第二饱和度控制层由半透射金属膜层构成。
2.根据权利要求1所述基于同色异谱效应的金属介质光变防伪薄膜，其特征在于：
所述膜层结构的总膜层数为5层或者7层，所述第一颜色控制层、第二颜色控制层包括一层介质膜层或者两层介质膜层。
3.根据权利要求1所述的基于同色异谱效应的金属介质光变防伪薄膜，其特征在于：构成所述反射层的金属材料为铝、金、铜、银中的一种或几种。
4.根据权利要求3所述的基于同色异谱效应的金属介质光变防伪薄膜，其特征在于：所述反射层的厚度在60-200nm之间。
5.根据权利要求1所述的基于同色异谱效应的金属介质光变防伪薄膜，其特征在于：所述介质膜层的材料为具有高低折射率的TiO2、Ta2O5、Nb2O5、ZrO2、SiO2、MgF2、Al2O3中的一种或几种的混合物。
6.根据权利要求1所述的基于同色异谱效应的金属介质光变防伪薄膜，其特征在于：所述半透射金属膜层的材料为镍、铬、或者二者的合金材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210562521.7A CN103018813B (zh) | 2012-12-20 | 2012-12-20 | 一种基于同色异谱效应的金属介质光变防伪薄膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210562521.7A CN103018813B (zh) | 2012-12-20 | 2012-12-20 | 一种基于同色异谱效应的金属介质光变防伪薄膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103018813A CN103018813A (zh) | 2013-04-03 |
| CN103018813B true CN103018813B (zh) | 2015-07-22 |
Family
ID=47967623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210562521.7A Expired - Fee Related CN103018813B (zh) | 2012-12-20 | 2012-12-20 | 一种基于同色异谱效应的金属介质光变防伪薄膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103018813B (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103852815B (zh) * | 2014-03-11 | 2016-08-17 | 深圳市科彩印务有限公司 | 一种变饱和度的光学干涉变色防伪薄膜及其制作方法 |
| CN104316469B (zh) * | 2014-10-29 | 2016-10-12 | 永发印务(东莞)有限公司 | 一种面向同色异谱防伪的打印印刷光谱分色方法 |
| JP6760304B2 (ja) * | 2015-11-27 | 2020-09-23 | ソニー株式会社 | 金色調多層コートおよびこれを備える反射体 |
| CN106945425B (zh) * | 2017-05-03 | 2018-09-28 | 厦门汉盾光学科技有限公司 | 标记产品安全信息的安全制品 |
| CN115576045B (zh) * | 2022-11-09 | 2024-06-04 | 厦门大学 | 具有防护功能的有色纳米薄膜结构及制备方法和应用 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1234337A (zh) * | 1998-05-04 | 1999-11-10 | 同济大学 | 一种多层变色防伪材料的生产方法 |
| CN1313953A (zh) * | 1998-11-24 | 2001-09-19 | 福来克斯产品公司 | 色移薄膜色素 |
| CN1880980A (zh) * | 2005-06-17 | 2006-12-20 | Jds尤尼弗思公司 | 隐形防伪涂层 |
| CN101706595A (zh) * | 2009-01-05 | 2010-05-12 | 惠州市华阳光学技术有限公司 | 磁性光变薄膜、薄膜碎片及其制造方法 |
| CN102501500A (zh) * | 2011-12-09 | 2012-06-20 | 中钞特种防伪科技有限公司 | 一种光学防伪元件 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7044396B2 (en) * | 2000-02-22 | 2006-05-16 | Dupont Teijin Films Us Limited Partnership | Multi-layer polymeric film and the use thereof |
-
2012
- 2012-12-20 CN CN201210562521.7A patent/CN103018813B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1234337A (zh) * | 1998-05-04 | 1999-11-10 | 同济大学 | 一种多层变色防伪材料的生产方法 |
| CN1313953A (zh) * | 1998-11-24 | 2001-09-19 | 福来克斯产品公司 | 色移薄膜色素 |
| CN1880980A (zh) * | 2005-06-17 | 2006-12-20 | Jds尤尼弗思公司 | 隐形防伪涂层 |
| CN101706595A (zh) * | 2009-01-05 | 2010-05-12 | 惠州市华阳光学技术有限公司 | 磁性光变薄膜、薄膜碎片及其制造方法 |
| CN102501500A (zh) * | 2011-12-09 | 2012-06-20 | 中钞特种防伪科技有限公司 | 一种光学防伪元件 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103018813A (zh) | 2013-04-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103018813B (zh) | 一种基于同色异谱效应的金属介质光变防伪薄膜 | |
| JP5538665B2 (ja) | 全誘電体型光学的可変顔料 | |
| CN105137519B (zh) | 一种纯红色光学变色防伪颜料及其制备方法 | |
| CN103852815B (zh) | 一种变饱和度的光学干涉变色防伪薄膜及其制作方法 | |
| US20210096289A1 (en) | Multilayer optical films, enabled structural color, structural colored pigment, and method of preparing the same | |
| CN108922776A (zh) | 一种多层磁性薄膜颜料片及其制备方法 | |
| CN103448411B (zh) | 一种光学防伪元件及其制备方法 | |
| CN202735531U (zh) | 多波长高反射镜 | |
| CN102501500B (zh) | 一种光学防伪元件 | |
| CN110776758B (zh) | 一种颜料片以及涂料 | |
| JP6655278B2 (ja) | 高クロマ全方向構造色多層構造 | |
| CN111965748B (zh) | 一种光变颜料 | |
| CN111823749B (zh) | 光学防伪元件及其制作方法、光学防伪产品 | |
| CN108469645A (zh) | 一种偏振滤光元件及其制备方法 | |
| CN110501772A (zh) | 基于氢化非晶硅超表面的超高分辨率彩色滤光片及其制备方法和应用 | |
| CN105549137A (zh) | 一种亚波长光栅结构呈色元件及含有该元件的呈色产品 | |
| Song et al. | Disorder and broad-angle iridescence from Morpho-inspired structures | |
| CN203217108U (zh) | 一种基于同色异谱效应的金属介质光变防伪薄膜 | |
| CN109599028B (zh) | 防伪膜 | |
| CN103048719B (zh) | 一种亚波长光栅真彩元件及含有该元件的呈色产品 | |
| CN110109206A (zh) | 一种可诱导滤光颜料 | |
| Baloukas et al. | Metameric interference security image structures | |
| CN205210335U (zh) | 一种纯红色光学变色防伪颜料 | |
| CN103050055A (zh) | 光变防伪元件 | |
| CN105158835B (zh) | 基于单一硅材料的光变防伪薄膜 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150722 Termination date: 20171220 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |