CN107319697B - 一种具有防伪信息的金属配件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有防伪信息的金属配件及其制备方法，包括步骤：（1）设计能够投射出防伪信息的三维衍射光学结构；（2）在硅片上制作三维衍射光学结构；（3）对硅片表面喷镀电镀用的第一种子层；（4）对硅片表面电镀第一金属，然后去除硅片，得到金属注塑模具；（5）利用金属注塑模具制备表面带有三维衍射光学结构塑料基体；（6）在塑料基体表面喷镀电镀用的第二种子层；（7）对塑料基体表面电镀与所述第二种子层材质相同的第二金属，然后去除塑料基体，得到所述金属配件。所述配件主体为片状，边缘切设有一直边，且与所述直边对应切设有一缺口。用来区分正反面和方向。可以用来镶嵌在金属饰品表面，具有防伪功能。
Description
技术领域
本发明涉及防伪技术领域，尤其涉及金属饰品领域用于具有防伪信息的金属配件。
背景技术
目前，光学防伪技术应用越来越广泛，光学防伪技术具有冲击力强，容易记忆等特点。南京大学的专利CN201510770189.7，公开了一种塑料标签，或者塑料标签表面镀金属，不是金属配件，不属于产品的一部分，无法镶嵌在产品上。尤其在贵金属饰品应用上，例如金饰品，上面只允许镶嵌同质同纯度的金配件，不能镶嵌其它材质，因为金饰品按照克数算金额，贵金属饰品防伪一直是珠宝首饰生产厂家的痛点，珠宝首饰的设计极易被盗版仿制，给正规生产设计厂家带来经济损失。
贵金属饰品防伪有其特殊性：（1）应用于包装上的防伪标签等方式容易被回收，不属于饰品本身一部分；（2）贵金属饰品上面镶嵌物或配件必须与贵金属属于同材质同纯度，尤其是金饰品，因为贵金属饰品的销售很大程度上是按照材料重量计算价格；（3）防伪方式不能影响产品外观，这就要求同材质，而且体积或者面积要小，体积或者面积小就带来矛盾，体积面积小肉眼辨别不容易，给防伪验证带来难度，而体积面积大了容易实现防伪验证，但是无法与饰品设计融为一体。
有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种具有防伪信息的金属配件及其制备方法，使其更具有产业上的利用价值。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种具有防伪信息的金属配件及其制备方法。
本发明的具有防伪信息的金属配件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）设计能够投射出防伪信息的三维衍射光学结构。
（2）在硅片上制作步骤（1）中设计的三维衍射光学结构。
（3）对步骤（2）中制作有三维衍射光学结构的硅片表面喷镀电镀用的第一种子层。
（4）对步骤（3）中喷镀有第一种子层的硅片表面电镀第一金属，然后去除所述硅片，得到带有三维衍射光学结构的金属注塑模具。
（5）利用步骤（4）中得到的金属注塑模具制备表面带有三维衍射光学结构塑料基体。
（6）在步骤（5）中得到的塑料基体表面喷镀电镀用的第二种子层。
（7）对步骤（6）中喷镀有第二种子层的塑料基体表面电镀与所述第二种子层材质相同的第二金属，然后去除所述塑料基体，得到具有防伪信息的第二金属的所述金属配件。
（8）切割步骤（7）中的金属配件成所需要的形状，可以用来镶嵌在金属饰品表面，且具有防伪功能。
进一步的，步骤（1）中，利用计算机辅助设计将文字或者图案等防伪信息转换为三维的衍射光学结构（DOE）设计，每一种设计对应一种防伪信息，这些结构肉眼无法分辨，显微镜下呈现杂乱无序的衍射结构，与投射出来的信息毫不相关，无法被逆向破解仿制。
如将GermanLitho的LOGO利用FRED软件模拟出DOE结构设计。
结构设计可以是任何文字图案设计。
软件不局限于FRED，还有ZEMAX、Virtuallab Fusion等软件，通过软件模拟的衍射结构设计，最小结构特征尺寸为0.5微米，面积1*1毫米。
尺寸可以任意设计。
进一步的，步骤（2）中，利用微纳加工的光刻和刻蚀等加工手段生产，在大面积上制作出重复排列的衍射结构。
如利用电子束光刻（E-beam Lithography）将这种三维衍射光学结构重复排列在6英寸硅片表面，然后利用反应离子刻蚀（RIE）将结构刻蚀在硅表面。
刻蚀深度130纳米，得到整个6英寸硅片表面重复的衍射结构。
硅片面积不局限于6英寸。
进一步的，步骤（3）中，在硅片结构表面喷毒10纳米金种子层的厚度为10纳米至若干微米的任意厚度。
进一步的，步骤（4）中，第一金属为镍磷合金、镍、不锈钢、和铜中的一种或几种。
去除硅片的方式为化学溶剂溶解。
化学溶剂为强碱溶剂，如氢氧化钾。
如在硅片表面利用喷镀的第一种子层做电极电镀1毫米厚度镍磷合金，然后用KOH溶液将硅片溶解掉，得到0.8-1.2毫米，优选1毫米厚镍磷和金金属注塑模具。
注塑模具材质不局限于镍磷合金，也可以是镍、不锈钢、铜等材质。
电镀厚度不局限于0.8-1.2毫米，可以根据注塑条件选择。
进一步的，步骤（5）中，利用步骤（4）中得到的金属注塑模具以注塑方式批量生产表面带有三维衍射光学结构塑料基体。
塑料基体厚度0.5毫米。
利用注塑方式复制，成本低，产能高，速度快，也可以是其它复制方式，例如模压方式等。
材料也可以是其它塑料或者聚合物等材料。
进一步的，步骤（6）中，在塑料基体表面喷镀作为电镀用第二种子层，第二种子层材料根据应用的贵金属饰品材料选择。
如在PC塑料基体表面利用电子束蒸镀方式蒸镀50纳米24K金第二种子层。
蒸镀方式不局限于上述电子束蒸镀，也可以是热蒸发或金属溅射。
厚度不局限于50纳米，可以是10纳米至若干微米任意厚度。
第二种子层材料和纯度根据应用的金属饰品材料选择，例如铂、银等。
进一步的，步骤（7）中，在塑料基体的第二种子层表面电镀第二金属的厚度等根据需要选择，第二金属和第二种子层材质相同
去除塑料基体的方式为高温溶解去除。
进一步的，步骤（8）中，利用激光切割金属配件。
如将6英寸金片切割成小片，1.5毫米直径，为了区分正反面，下面带有平边，右上角带有缺口。
形状可以根据需要任意选择进行切割。
切割方式不局限于激光切割，也可以是水刀、线切割等各种切割方式。
进一步的，步骤（2）中，所述制作包括以下步骤：
（a）采电子束光刻（E-beam Lithography）、步进式光刻（stepper）和接触接近式光刻（contact or proximity lithography）中的一种或几种将这种三维衍射光学结构重复排列制造在硅片表面。
（b）然后采用反应离子刻蚀（RIE）将结构刻蚀在所述硅片表面。
进一步的，步骤（3）中，所述喷镀采用电子蒸镀、热蒸发和金属溅射中的中或几种。
进一步的，所述第一种子层的金属为Au、Cr和Pt中的一种或几种。
进一步的，步骤（5）中，塑料基体为PC塑料、PET塑料和PMMA塑料中的一种或几种。
本发明的种由上述的制备方法制备的具有防伪信息的金属配件，包括贵金属材质的金属配件主体，所述配件主体上设有能够投射出防伪信息的三维衍射光学结构。
进一步的，所述配件主体为片状。优选圆形片状。
进一步的，所述配件主体边缘切设有一直边，且与所述直边对应切设有一缺口。用来区分正反面和方向。
进一步的，所述金属为金、银和铂中的一种。
本发明的安装有上述金属配件制备的金属饰品，包括饰品主体，所述饰品主体上安装有具有三维衍射光学结构、并能够投射出防伪信息的金属配件。
所述安装方式包括镶嵌。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：
本发明公开一种适用于金属饰品防伪的具有防伪信息的金属配件及其制备方法，尤其在贵金属饰品领域应用，由于在贵金属饰品上面不允许镶嵌其它材质的材料，所以必须使用与贵金属饰品同质材料的配件用来实现防伪功能。在金属配件表面加工成型衍射光学结构，这些结构不改变金属配件表面材料属性，在自然光照射下呈现轻微的七彩衍射条纹。因为上面的衍射光学结构为纳米结构，用肉眼无法观察到里面包含的防伪信息，用一只激光笔照射，可以在离开金属表面一定距离通过反射和衍射产生的增强和相消效果投射出文字或者图案等防伪信息。这种金属配件可以直接镶嵌在各种产品表面，也可以作为产品功能性配件使用。
这种防伪方式将根据使用者个性化设计的衍射光学结构通过适用于量产的低成本加工方式直接制造在贵金属表面，尤其是贵金属表面，可以通过普通激光笔照射在离开防伪结构表面一定距离的地方通过反射和衍射效果投射出设计的文字图案等防伪信息。
这种金属配件可以与金属饰品同材质同纯度，面积小，可以小到只有不到1平方毫米面积，厚度不到1毫米，可以很容易的被镶嵌在金属饰品表面，尤其是贵金属表面，不影响饰品外观和视觉效果。防伪验证时通过激光笔照射，投射出视觉冲击力强的文字图案等定制化防伪信息。
这种金属配件可以镶嵌在金属产品上面，和产品融为一体，不影响产品外观和使用，同时兼具了防伪功能。除了投射防伪信息，还可以投射各种品牌信息，营销口号等信息，起到营销理念传递作用。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明中金材质金属配件结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
一种金饰品中金属配件的制备方法，包括以下步骤：
（1）将GermanLitho的LOGO利用FRED软件模拟出DOE结构设计。
（2）利用电子束光刻将这种结构重复排列制造在6英寸硅片表面，然后利用反应离子刻蚀（RIE）将结构刻蚀在硅表面，深度130纳米，得到整个6英寸硅片表面重复的三维衍射光学结构。
（3）在硅片结构表面利用电子束蒸镀方式蒸镀10纳米金的第一种子层。
（4）在6英寸硅片表面利用上面喷镀的种子层做电极电镀1毫米厚度镍磷合金，然后用KOH溶液将硅片溶解掉，得到1毫米厚镍磷和金金属注塑模具。
（5）利用注塑方式大批量生产PC（材料：奇美211）塑料片（基体），表面带有衍射结构，厚度0.5毫米。
（6）在PC塑料片表面利用电子束蒸镀方式蒸镀50纳米24K金的第二种子层。
（7）在塑料片表面电镀生长0.5毫米的第二金属24K金材料，然后在有机溶剂中溶解PC塑料片，得到0.5毫米厚6英寸金片，表面布满衍射结构。
（8）利用激光切割将6英寸金片切割成小片，1.5毫米直径，为了区分正反面，下面带有平边，右上角带有缺口，得到金饰品的金属配件。
如图1所示的一种最佳实施例的具有防伪信息的金属配件，包括金属配件主体1，所述配件主体1上设有能够投射出防伪信息的三维衍射光学结构；配件主体为圆形片状，其边缘切设有一直边2，且与所述直边对应切设有一缺口3，用来区分正反面和方向；材质为金、银、铂等。利用这种金属配件，镶嵌在同种类金属的金属饰品主体上，能够投射出防伪信息或商标或宣传用语。金属配件材质是24K纯金，表面带有衍射结构的金片，用激光笔可以反射出公司LOGO，每个金片都是1.5毫米直径，0.5毫米厚度。将这种金片镶嵌在24K纯金饰品表面，防伪验证的时候用一个激光笔照射，就可以反射出防伪信息。如镶嵌了防伪标识的金属配件的24K金戒指，验证方法，用激光笔照射（红光和绿光都可以）。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种具有防伪信息的金属配件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）设计能够投射出防伪信息的三维衍射光学结构，利用计算机辅助设计将文字或者图案的防伪信息转换为三维的衍射光学结构（DOE）设计，每一种设计对应一种防伪信息，显微镜下呈现杂乱无序的衍射结构，与投射出来的信息毫不相关；
（2）在硅片上制作步骤（1）中设计的三维衍射光学结构，利用微纳加工的光刻和刻蚀的加工手段生产，在大面积上制作出重复排列的衍射结构，然后利用反应离子刻蚀（RIE）将结构刻蚀在硅表面；
（3）对步骤（2）中制作有三维衍射光学结构的硅片表面喷镀电镀用的第一种子层；
（4）对步骤（3）中喷镀有第一种子层的硅片表面电镀第一金属，然后去除所述硅片，得到带有三维衍射光学结构的金属注塑模具；
（5）利用步骤（4）中得到的金属注塑模具制备表面带有三维衍射光学结构塑料基体；
（6）在步骤（5）中得到的塑料基体表面喷镀电镀用的第二种子层；
（7）对步骤（6）中喷镀有第二种子层的塑料基体表面电镀与所述第二种子层材质相同的第二金属，然后去除所述塑料基体，得到具有防伪信息的第二金属的所述金属配件；
（8）切割步骤（7）中的金属配件成所需要的形状，为了区分正反面，下面带有平边，右上角带有缺口，得到金饰品的金属配件，可以用来镶嵌在金属饰品表面，且具有防伪功能；
金属配件主体，所述配件主体上设有能够投射出防伪信息的三维衍射光学结构；配件主体为圆形片状，其边缘切设有一直边，且与所述直边对应切设有一缺口，用来区分正反面和方向；材质为金、银、铂；利用这种金属配件，镶嵌在同种类金属的金属饰品主体上，能够投射出防伪信息或商标或宣传用语，金属配件材质是24K纯金，表面带有衍射结构的金片，用激光笔可以反射出公司LOGO，每个金片都是1.5毫米直径，0.5毫米厚度，将这种金片镶嵌在24K纯金饰品表面，防伪验证的时候用一个激光笔照射，就可以反射出防伪信息。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述制作包括以下步骤：
（a）采电子束光刻、步进式光刻和接触接近式光刻中的一种或几种将这种三维衍射光学结构重复排列制造在硅片表面；
（b）然后采用反应离子刻蚀将结构刻蚀在所述硅片表面。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，所述喷镀采用电子蒸镀、热蒸发和金属溅射中的一种或几种。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述第一种子层的金属为Au、Cr和Pt中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（5）中，塑料基体为PC塑料、PET塑料和PMMA塑料中的一种或几种。
6.一种由1-5任一权利要求所述的制备方法制备的具有防伪信息的金属配件，其特征在于：包括贵金属材质的金属配件主体，所述配件主体上设有能够投射出防伪信息的三维衍射光学结构。
7.一种安装有权利要求6所述的金属配件的金属饰品，其特征在于：包括饰品主体，所述饰品主体上安装有具有三维衍射光学结构、并能够投射出防伪信息的金属配件。
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2017
- 2017-07-04 CN CN201710535007.7A patent/CN107319697B/zh active Active
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