CN1076045A - 一种混合型防伪方法及其制品 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多层变色薄膜与计算全息编 码结合的混合型防伪方法和制品。通过计算机膜系 设计1，计算全息编码设计2，进行多层镀膜3，光刻 /制版4后，再将二项技术经混合工序5，然后经贴 膜6转置到需防伪的产品表面。随观察角度的变化， 该混合膜的反射光的颜色随而改变。人们用肉眼就 可以识别真伪。另外，在特定波长光照明下，会衍射 出原设计的图形。本发明既有公众防伪功能，又有专 家防伪功能。

Description

本发明涉及现代防伪领域，特别是一种多层变色薄膜与计算全息编码混合防伪方法及其制品。

一些伪造货币、证件和商标等犯罪行为的出现，造成了社会与经济的混乱。另一方面，许多高新科技成果被广泛应用于防伪，大大提高了伪造的难度。现代防伪技术主要有两类，一类是必须与一些仪器设备配合才能加以识别的，通常称之为“专家防伪装置”，也称为“二线防伪”。这类防伪装置主要是将一些特殊的材料加入被防伪的产品中，利用其特有的物理或化学属性加以识别。如在货币上用上无色荧光油墨，用肉眼无法看见，但在紫外线照射下，会激发出荧光来;有的是将在红外波段有特殊吸收峰的材料加入被防伪的产品上，然后用红外光谱分析仪等设备加以鉴别;也有的是在产品中埋入金属线或磁性材料等，利用其特有的电磁性能来加以识别;还有的是在产品中加入一些具有不同化学特性的材料，只有用特殊的试剂才能将它识别出来。此外，还有用热敏、气敏、超缩微印刷等技术的。

另一类防伪装置是能用肉眼或借助一些极简单的辅助方法就能加以识别的，通常称为“公众防伪装置”，也称为“一线防伪”。例如，大家熟知的货币上的“水印”，还有利用一些热敏材料受热变色的性能，用一根火柴加热防伪装置部位，即可辨其真伪。而应用最广泛的是具有光变色效果的防伪装置，包括彩虹光栅、彩虹全息、相息图、多层干涉变色薄膜、光可变油墨、光可变纸料等等。但这些技术有的工艺过于简单，有的受制作条件、环境因素影响而过于粗糙，且生产厂家过多，其防伪作用已逐渐减弱。

多层光学薄膜技术（变色膜）是利用多层光学薄膜的干涉使其反射出某种特定的颜色的光，而随观察角度的变化，该反射光的颜色也随之变化，将该多层薄膜印制在纸币上，使人们用肉眼就可看出其颜色的变化，以判别其真伪。由于这些薄膜的厚度很薄，仅1微米左右，这样薄的膜加在纸币上几乎没有手感。而且这一防伪装置的物理、化学性能良好，经揉搓、折叠均不影响其效果，因而特别适用于流通量较大的钱币上。这一技术于1988年正式在加拿大元纸币上得到应用，据称至今尚未发现一张伪币。但其只有具有公众防伪的功能。多层光学薄膜有关内容可参阅下述资料：P.H.Berning    and    R.W.Phillips，“Thin    Film    Optically    Variable    Arlicle    and    Method    Having    Gold    to    Gree    Color    Shift    For    Currency    Authenlication”U.S.Patent    4，705，300（10，Nov.1987）。

本发明的目的在于提供一种既有公众防伪功能又有专家防伪功能的用于货币、证券、商标等的多层变色薄膜与计算全息编码相结合的混合型防伪方法及其制品。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的：混合型防伪方法，包含多层镀膜、光刻、制版、贴膜工艺，将多层变色薄膜技术与计算全息编码设计相结合，其具体步骤是：

（1）计算机膜系设计1，利用光学薄膜的干涉原理，通过计算机设计出至少三层组成的只反射一些特定波长光的并随观察角度的改变其反射光的波长也发生变化的多层干涉膜系，如可以从红色变为黄色，或从金黄色变为绿色等等。

（2）计算全息编码设计2，根据光的衍射理论，通过计算机设计出所需图形的全息二维数据，将这些二维数据所组成的图案精缩到图案条纹尺寸接近特定光波长的尺寸，这样的精缩图案在该特定光照明下会衍射再现出原设计的图形。

（3）多层镀膜3，根据计算机膜系设计1步骤得到的膜系，运用磁控溅射，或真空蒸发等物理汽相沉积方法在聚脂塑料薄膜基底上沉积所需要的多层变色薄膜结构。

（4）光刻/制版4，根据计算全息编码设计2步骤的结果的精缩图案，通过微电子光刻/制版工艺获得含有全息信息的模板。

（5）混合5，运用激光或离子束刻蚀，或模压等技术，将多层镀膜3步骤的多层变色薄膜和光刻/制版4步骤的计算全息模版的图案合成在一起，获得附着在塑料薄膜基底上的具有变色效应又存有衍射全息信息的混合膜。

（6）贴膜6，用热压烫印工艺或紫外线照射等冷粘工艺将混合5步骤的混合膜从塑料薄膜基底上转置到所需防伪的物品表面，弃去塑料基底。并可用像凹版印刷的方法在被转置的混合膜中留出一定的空白图形，以组成需要的字母、数字或商标图形。

（7）质量检测7，按照被防伪物制品的质量要求，用相关的仪器测定该混合膜的诸如耐折叠、抗腐蚀、变色、衍射图象等理化性能。

本发明的混合型防伪制品，包括塑料薄膜基底和膜层，其特点在于将多层变色薄膜与计算全息编码衍射图案相结合，在聚脂塑料薄膜基底上沉积有多层变色薄膜结构，在多层薄膜上经刻蚀或模压有计算全息编码衍射图案。

本发明有如下有益效果：

1.本发明提供的混合型防伪方法和制品，利用多层光学薄膜的干涉使其反射出某种特定颜色的光，随观察角度的变化，该反射光的颜色也会随之而改变。将该多层薄膜印制在需要防伪的物品上，人们用肉眼就可以看出其颜色的变化，以识别其真伪，达到防伪目的。

另外，本发明又混合了计算全息编码方法制作的全息防伪装置，是利用计算机模拟计算出物体的全息图案。因为计算全息是采用计算机模拟的方法来制版的，因而它不受实际物体、实验条件等的限制，可设计出实际并不存在的物体的全息图来，然后用微电子加工工艺制作模版，故而制作出的全息图案十分精细、美观，在特定波长的光的照明下，可衍射出原设计的图形，其图形还随着观察距离发生大小伸缩的变化。所以本发明既有公众防伪的功能，又有专家防伪的功能，令伪造者望而却步。

2.本发明提供的多层变色与计算全息编码混合型薄膜厚度为1微米左右，无明显手感，颜色和图形按使用要求设计，可印制在玻璃、陶瓷、金属、塑料、橡胶、纸张、木质、丝绸和布料等表面上。尤其适用于货币、有价证券、信用卡、邮票、身份证、护照、驾驶执照以及各种名优产品的商标、封条、印记的防伪。

3.本发明发明人已做出了试样，将该混合膜的膜层转置到纸币表面，观察者在顺薄膜表面法线的夹角在0°到60°内变化时，具有明显的金红到绿或绿到金红的颜色变化。还能用凹版印刷方法在其转置混合膜的中间留出一定的空白案形。并具有较强的抗折、耐磨、抗腐蚀的能力、适用于货币的流通环境。在特定波长的激光如氦氖激光照射下能衍出射出一定几何形状的图形，如数架飞机图样

本发明的附图说明如下：

图1为本发明的混合型防伪方法技术流程图。图中1为计算机膜系设计，2为计算全息编码设计，3为多层镀膜，4为光刻/制版工序，5为混合工序，6为贴膜工序，7为质量检测。

图2为本发明的实施例之一的正视图，混合膜上刻有字母和数字，图中8为多层混合膜，9为数字和字母图形，10为计算全息编码精缩图案。

图3为本发明的实施例之一被转置到产品表面的剖面示意图。图中标记8、9、10的含义与图2相同，11为产品表面。

图4为本发明的实施例之二，混合膜被做成商标图形。图中8为多层混合膜，9为商标图形，10为计算全息编码精缩图案。

图5为本发明的实施例二被转置到产品表面的剖面示意图。图中标记8、9、10的含义与图4相同，11为产品表面。

图6为用特定波长光，如氦氖激光照射混合膜时，衍射出呈现一定几何形状的数架飞机的图样，即复现了原设计的图形。图中12为一级衍射的飞机图样，13为计算全息精编图案的中心斑。

图7为计算机设计的全息二维数据组成的图案的膜版的局部放大图。

本发明发明人推荐以下实施例。

实施例一，用本发明的方法，将多层变色薄膜和计算全息编码衍射图象相结合，在聚脂塑料薄膜基底上沉积变色多层薄膜，在多层薄膜上经刻蚀有计算全息精缩图案，随观察方位沿混合膜表面法线方向至与法线夹角60°内变动，其反射光具有明显地从红色经黄色到绿色的变化。该膜系的具体排列为：基底聚脂塑料薄膜，铬（Cr）层10纳米，氧化铝（Al₂O₃）层348纳米，铝（Al）层500纳米。其计算全息编码衍射图形为数架飞机图形。在混合膜上表面涂敷热固型环氧树脂，用压烫印办法可将混合膜转置到塑料、橡胶、纸张、木质、丝绸、布料等产品的表面，弃去聚脂塑料基底。用凹版印刷的方法在被转置的混合膜中留有空白字母和数字。如果需防伪产品的印贴表面预先彩印，则获得彩色字形。

实施例二，根据本发明的方法试制的一种混合型防伪制品，其多层变色薄膜为随观察沿混合膜法线方向至与法线夹角60°内变动，其反射光具有明显地从金黄到绿色变化的效果。该膜系的具体排列为：基底聚脂塑料薄膜，二氧化锆（ZrO₂）层217.5纳米，二氧化硅（SiO₂）层300纳米，二氧化锆（ZrO₂）层217.5纳米，二氧化硅（SiO₂）层300纳米，二氧化锆（ZrO₂）层217.5纳米的五层膜。其中计算全息编码精缩图案的衍射图形为具有一定几何形状排列的数架飞机。在混合膜的上表面涂敷冷固型环氧树脂，用紫外线照射固化。混合膜可用冷粘的方法转置至玻璃、陶瓷、金属、塑料、橡胶、纸张、织物等产品表面，在被转置的混合膜中留有空白商标图形。在产品粘贴表面预先彩印，获得的是彩色商标图形。

Claims (7)

1、一种混合型防伪方法，包括多层镀膜、光刻、制版和贴膜工艺，其特征在于将多层变色薄膜技术与计算全息编码设计相结合，具体步骤是：

(1)计算机膜系设计1，利用光学薄膜的干涉原理，通过计算机设计出只反射一些特定波长光的、并随观察角的改变其反射光的波长也发生变化的、至少三层组成的多层干涉膜系；

(2)计算全息编码设计2，根据光的衍射理论，通过计算机设计出所需图形的全息二维数据，将这些二维数据所组成的图案精缩到其条纹尺寸接近特定光波长的尺寸，这样的图案在该特定光照明下会衍射再现出原设计的图形；

(3)多层镀膜3，根据计算机膜系设计1得到的膜系，运用磁控溅射，或真空蒸发等物理汽相沉积方法在塑料薄膜基底上沉积所需要的多层变色薄膜结构；

(4)光刻/制版4，根据计算全息编码设计2的结果的精缩图案，通过微电子光刻/制版工艺获得含有全息信息的模板；

(5)混合5，运用激光或离子束刻蚀，或模压等技术，将多层镀膜3步骤的多层变色薄膜和光刻/制版4步骤的计算全息模版的图案合成在一起，获得附着在塑料薄膜基底上的具有变色效应又存有衍射全息信息的混合膜；

(6)贴膜6，用热压烫印工艺或紫外线照射等冷粘工艺将混合5步骤的混合膜从塑料薄膜基底上转置到所需防伪的物品表面，并在被转置的混合膜中留出一定的空白图形，组成需要的字母、数字或商标图形；

(7)质量检测7，按照被防伪物制品的质量要求，用相关的仪器测定该混合膜的诸如耐折叠、抗腐蚀、变色、衍射图象等物理与化学性能。

2、一种混合型防伪制品，包括塑料薄膜基底和膜层，其特征在于将多层变色薄膜与计算全息编码精缩图案相结合，在聚脂塑料基底上沉积有多层变色薄膜结构，在多层薄膜上经刻蚀或模压有计算全息编码精缩图案。

3、根据权利要求1所规定的一种混合型防伪方法，其特征在于所说的贴膜6步骤是在混合膜的上表面涂敷热固型环氧树脂，用热压烫印办法将混合膜从塑料基底上转置到需防伪的橡胶、或纸张、塑料、木质、丝绸、布料等产品的表面上，并用凹版印刷的方法在被转置的混合膜中留出空间图形，如需防伪产品的印贴表面预先彩印，则获得彩色图形。

4、根据权利要求1所规定的一种混合型防伪方法，其特征在于所说的贴膜6步骤是在混合膜的上表面涂敷冷固型环氧树脂，用紫外线照射固化环氧树脂冷粘工艺将混合膜从塑料基底上转置到玻璃、或陶瓷、金属、塑料、橡胶、纸张、织物产品表面，被转置的混合膜中间做入空白图形，在产品粘贴表面预先彩印则获得彩色图形。

5、根据权利要求2所规定的一种混合型防伪制品，其特征在于所说的多层薄膜为随观察方位的改变其反射光具有从红色经黄色到绿色的膜系，膜系的具体排列为：基底聚酯塑料薄膜，铬（Cr）层10纳米，氧化铝（Al₂O₃）层348纳米，铝（Al）层500纳米。

6、根据权利要求2所规定的一种混合型防伪制品，其特征在于所说的多层薄膜为随观察方位的改变其反射光具有从金黄到绿色变化的膜系，膜系的具体排列为：基底聚脂塑料薄膜，二氧化锆（ZrO₂）层217.5纳米，二氧化硅（SiO₂）层300纳米，二氧化锆（ZrO₂）层217.5纳米，二氧化硅（SiO₂）层300纳米，二氧化锆（ZrO₂）层217.5纳米。

7、根据权利要求2所规定的一种混合型防伪制品，其特征在于所说的计算全息编码图案是在氦氖激光照明下，会衍射出呈一定几何形状的数架飞机的原设计图形的计算全息编码精缩图案。

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