CN111546800B - 点光源识读激光加密塑膜烫印箔及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于防伪技术领域，具体涉及一种点光源识读激光加密塑膜烫印箔及其制备方法。所述的激光加密塑膜烫印箔，包括从上到下依次相连的PET层、离型层、成像层、激光加密信息层、镀铝层、印刷层和背胶层，在所述激光加密信息层里面隐藏数字编码信息。本发明通过光栅晶格中的光栅空频以及光栅角度两个参量，制作激光加密信息层模压版，将激光加密信息复制在PET成像层上面，形成激光加密信息层，消费者使用手持式点光源设备照射烫印电化铝的正面，就会呈现隐藏信息，判断产品真伪，是一种难以仿制但易识别的新型全息防伪技术。

Description

点光源识读激光加密塑膜烫印箔及其制备方法

技术领域

本发明属于防伪技术领域，具体涉及一种点光源识读激光加密塑膜烫印箔及其制备方法。

背景技术

近年来，随着人们对商品包装外观式样以及质量要求的提高，印刷技术、包装技术都有了很大的进步，印后加工技术更是取得了蓬勃的发展，而烫印箔烫印作为印后加工的一部分，这几年中的变化更是巨大。新技术、新工艺及多种技术结合使用的不断出现，使包装印刷品经烫印后在光泽度、立体感、金属感、防伪性能上都取得了较好的效果，但是目前烫印箔上的防伪手段都是从防伪烫印箔上借鉴过来的，使得其防伪独占性很低。

激光模压全息防伪技术传入我国是在80年代末90年代初，特别是1990年至1994年期间，全国各地引进生产线上百条，占当时世界生产厂家的一半多。在引进初期，这种防伪技术确实起到了一定的防伪作用，但是随着时间的推移，激光全息图像制作技术迅速扩散，如今早已被造假者从各个方面攻破，几乎完全失去了防伪的能力，促使人们不得不开始寻求改进现有技术。从而采用诸如激光阅读、光学微缩、低频光刻、随机干涉条纹、莫尔条纹等等光学图像编码加密技术，以上所有技术都需要专业的检测设备才能辨识真假，让很多消费者无法使用上述防伪特征进行辨别真假，不利于市场的推广。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种点光源识读激光加密塑膜烫印箔，含有隐藏数字编码信息光栅结构，消费者使用手持式点光源设备照射烫印电化铝的正面，就会呈现隐藏信息，判断产品真伪，是一种难以仿制但易识别的新型全息防伪技术，同时本发明还提供其制备方法。

本发明所述的点光源识读激光加密塑膜烫印箔，包括从上到下依次相连的PET层、离型层、成像层、激光加密信息层、镀铝层、印刷层和背胶层，在所述激光加密信息层里面隐藏数字编码信息。

所述的PET层厚度为12-50μm。

所述的镀铝层厚度为400-600Å。

所述的激光加密信息层里的隐藏数字编码信息图案为文字、字母、数字、符号或图形中的一种或一种以上。

所述的激光加密信息层里的隐藏数字编码信息由多个正方形光栅晶格阵列组成，处理方式为激光刻蚀，所述光栅晶格含有光栅空频以及光栅角度两个参量。

本发明所述的点光源识读激光加密塑膜烫印箔的制备方法，包括以下步骤：

（1）在PET层上涂布离型层；

（2）在离型层面上涂布成像层；

（3）激光加密信息层模压版的制作：

首先制作隐藏图案，将隐藏图案放置于极坐标系，根据系统抽样方法，随机抽取N（N=n*n）个像素点，其中，n≥4，分别计算每个像素点到坐标系零点的距离ρ和夹角角度θ，根据每个像素点到坐标系零点的距离，得出一个n*n的矩阵，最终得出空频灰度图矩阵G；根据每个像素点到坐标系零点的夹角，得出一个n*n的矩阵，最终得出角度灰度图矩阵H，根据空频灰度图矩阵G和角度灰度图矩阵H，在光刻机中完成激光加密信息模压层的制版工作，得到激光加密信息层模压版；

（4）使用模压机将模压版上的激光加密信息复制到PET成像层上，形成激光加密信息层，模压温度150-180℃，压力0.18-0.35MPa，凹印水洗墨采用0720水洗墨，粘度（涂#4）20-40″，烘干温度：40-80℃；

（5）在激光信息层面采用真空镀铝法进行镀铝；

（6）采用洗铝机将凹印水洗墨区域的铝层洗掉；

（7）在洗铝区域上面印刷防伪特征，形成印刷层；

（8）在印刷层面涂布背胶层；

（9）使用分切机将烫印箔分切成盘，即得。

步骤（1）中离型层由以下重量份数的原料制成：20% 5017水蜡:1.0-3.0份；水：12-17份；乙醇：15-25份；涂布网纹辊为100-300目，烘道温度90-160℃，涂布车速50-150m/min，湿涂布量为3-7g/m²。

步骤（2）中成像层由以下重量份数的原料制成：802树脂：5-8份；902树脂：0.5-2份；丁酮：2.5-4.5份，MIBK：0.5-1.5份；涂布网纹辊为100-300目，烘道温度90-190℃，涂布车速50-150m/min，湿涂布量为7-12g/m²。

步骤（3）中所述的激光加密信息层模压版的制作包括以下步骤：

（1）根据设计文件，制作隐藏图案，建立极坐标系，将图案放置于极坐标系中零点处；

（2）图案分辨率为a*b，图案中共由a*b个像素点组成，根据系统抽样方法，随机抽取N（N=n*n）个像素点，其中，n≥4，使用计算机计算每个像素点的坐标值（x₁，y₁）、（x₂，y₂）、（x₃，y₃）、……（x_N，y_N），以及每个像素点与零点的距离（ρ₁、ρ₂、ρ₃、……ρ_N）；

（3）根据极坐标系公式x=ρcosθ，y=ρcosθ，分别计算每个像素点与零点夹角角度（θ₁、θ₂、θ₃、……θ_N）；

（4）L为观察距离，是固定参量，β为光栅角度，d为光栅栅距，λ为激光器波长，根据tanβ=ρ/L，可以求得β，根据光栅方程sinβ=λ/d，可以求得光栅栅距d，此时可以建立每个光栅晶格的二维参量（d₁，θ₁）、（d₂，θ₂）、（d₃，θ₃）……（d_N，θ_N）；

（5）根据N个光栅晶格的光栅栅距d，可以得到一个矩阵如下：

d₁，d₂，……………………d_n

d_n+1，d_n+2，………………d_2*n

………………………………

d_{n*（n-1）+1}，d_{n*（n-1）+2}，……d_n*n

计算得出d的最大值d_max和最小值d_min，最小值对应灰度值0，最大值对应灰度值255，按照此对应关系，可将N个d的值对应成另一个由灰度值组成的矩阵G，此矩阵便构成一幅灰度图，如下：

G₁，G₂，……………………G_n

G_n+1，G_n+2，………………G_2*n

………………………………

G_{n*（n-1）+1}，G_{n*（n-1）+2}，……G_n*n；

（6）根据了N个光栅晶格的角度θ，可以得到一个矩阵如下：

θ₁，θ₂，……………………θ_n

θ_n+1，θ_n+2，………………θ_2*n

………………………………

θ_{n*（n-1）+1}，θ_{n*（n-1）+2}，……θ_n*n

计算得出θ的最大值θ_max和最小值θ_min，最小值对应灰度值0，最大值对应灰度值255，按照此对应关系，可将N个θ的值对应成另一个由灰度值组成的矩阵H，此矩阵便构成一幅灰度图，如下：

H₁，H₂，……………………H_n

H_n+1，H_n+2，………………H_2*n

………………………………

H_{n*（n-1）+1}，H_{n*（n-1）+2}，……H_n*n；

（7）根据光刻空频灰度矩阵G与光栅角度灰度矩阵H，制作一个曝光单元，上述曝光单元尺寸是边长为n/R毫米的正方形，其中R为光刻图的分辨率，10dpi＜R＜50800dpi；

（8）将步骤（7）中的曝光单元阵列成设计尺寸，经过光刻工艺制作在光刻胶版上，经显影电镀后得到激光加密信息层模压版。

步骤（8）中背胶层由以下重量份数的原料制成：树脂718A：3-7份，718B：2-5份，丁酮2-5份，甲苯：3-7份，二氧化硅0.2-1份；涂布网纹辊为100-200目，烘道温度90-180℃，涂布车速50-100m/min，湿涂布量为9-16g/m²。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明通过数学算法实现一种新的难以仿造的防伪特征。

2、本发明便于消费者进行真伪查询。

3、本发明是一种新的防伪特征，使烫印箔具有独占性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明实施例1中的隐藏图案；

图3为本发明实施例1中的矩阵G对应的灰度图；

图4为本发明实施例1中的矩阵H对应的灰度图；

图中：1、PET层；2、离型层；3、成像层；4、激光加密信息层；5、镀铝层；6、印刷层；7、背胶层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。

实施例1

如图1所示，所述的点光源识读激光加密塑膜烫印箔，包括从上到下依次相连的PET层1、离型层2、成像层3、激光加密信息层4、镀铝层5、印刷层6和背胶层7，在所述激光加密信息层4里面隐藏数字编码信息。

所述的PET层1厚度为20μm。

所述的镀铝层5厚度为500Å。

所述的点光源识读激光加密塑膜烫印箔的制备方法，包括以下步骤：

（1）选择杜邦生产的厚度为20μm的PET膜作为PET层基材。

（2）在PET层上涂布离型层，离型层配方为5017水蜡（20%）:2.0kg；水：13kg；乙醇：18kg。涂布网纹辊为200目，烘道温度90-160℃，涂布车速80m/min，湿涂布量：4.5g/m²。

（3）在离型层面上涂布成像层；成像层配方为802树脂：6kg；902树脂：1kg；丁酮：3kg，MIBK：1kg。涂布网纹辊：180目，烘道温度90-190℃，涂布车速80m/min，湿涂布量：9g/m²。

（4）激光加密信息层模压版的制作：

首先制作隐藏图案，将隐藏图案放置于极坐标系，根据系统抽样方法，随机抽取N（N=n*n）个像素点，其中，n≥4，分别计算每个像素点到坐标系零点的距离ρ和夹角角度θ，根据每个像素点到坐标系零点的距离，得出一个n*n的矩阵，最终得出空频灰度图矩阵G；根据每个像素点到坐标系零点的夹角，得出一个n*n的矩阵，最终得出角度灰度图矩阵H，根据空频灰度图矩阵G和角度灰度图矩阵H，在光刻机中完成激光加密信息模压层的制版工作，得到激光加密信息层模压版；

（5）使用模压机将模压版上的激光加密信息复制到PET成像层上，形成激光加密信息层；模压温度160℃，压力0.25MPa。凹印水洗墨采用0720水洗墨，粘度（涂#4）30″，烘干温度：55℃。

（6）在激光信息层面采用真空镀铝法进行镀铝；厚度为500Å。

（7）采用洗铝机将凹印水洗墨区域的铝层洗掉；烘干温度70℃。

（8）在洗铝区域上面印刷图文、二维码防伪特征，形成印刷层；

（9）在印刷层面涂布背胶层；背胶层配方为：树脂718A：4kg，718B：3kg，丁酮3kg，甲苯：5kg，二氧化硅0.5kg。涂布网纹辊：140目，烘道温度90-180℃，涂布车速80m/min，湿涂布量：11g/m²。

（10）使用分切机将烫印箔分切成盘，即得。

步骤（3）中所述的激光加密信息层模压版的制作包括以下步骤：

（1）根据设计文件，制作隐藏图案，建立极坐标系，将图案放置于极坐标系中零点处；

（2）图案分辨率为a*b，图案中共由a*b个像素点组成，根据系统抽样方法，随机抽取N（N=n*n）个像素点，其中，n≥4，使用计算机计算每个像素点的坐标值（x₁，y₁）、（x₂，y₂）、（x₃，y₃）、……（x_N，y_N），以及每个像素点与零点的距离（ρ₁、ρ₂、ρ₃、……ρ_N）；

（3）根据极坐标系公式x=ρcosθ，y=ρcosθ，分别计算每个像素点与零点夹角角度（θ₁、θ₂、θ₃、……θ_N）；

（4）L为观察距离，是固定参量，β为光栅角度，d为光栅栅距，λ为激光器波长，根据tanβ=ρ/L，可以求得β，根据光栅方程sinβ=λ/d，可以求得光栅栅距d，此时可以建立每个光栅晶格的二维参量（d₁，θ₁）、（d₂，θ₂）、（d₃，θ₃）……（d_N，θ_N）；

（5）根据N个光栅晶格的光栅栅距d，可以得到一个矩阵如下：

d₁，d₂，……………………d_n

d_n+1，d_n+2，………………d_2*n

………………………………

d_{n*（n-1）+1}，d_{n*（n-1）+2}，……d_n*n

计算得出d的最大值d_max和最小值d_min，最小值对应灰度值0，最大值对应灰度值255，按照此对应关系，可将N个d的值对应成另一个由灰度值组成的矩阵G，此矩阵便构成一幅灰度图，如下：

G₁，G₂，……………………G_n

G_n+1，G_n+2，………………G_2*n

………………………………

G_{n*（n-1）+1}，G_{n*（n-1）+2}，……G_n*n；

（6）根据了N个光栅晶格的角度θ，可以得到一个矩阵如下：

θ₁，θ₂，……………………θ_n

θ_n+1，θ_n+2，………………θ_2*n

………………………………

θ_{n*（n-1）+1}，θ_{n*（n-1）+2}，……θ_n*n

计算得出θ的最大值θ_max和最小值θ_min，最小值对应灰度值0，最大值对应灰度值255，按照此对应关系，可将N个θ的值对应成另一个由灰度值组成的矩阵H，此矩阵便构成一幅灰度图，如下：

H₁，H₂，……………………H_n

H_n+1，H_n+2，………………H_2*n

………………………………

H_{n*（n-1）+1}，H_{n*（n-1）+2}，……H_n*n；

（7）根据光刻空频灰度矩阵G与光栅角度灰度矩阵H，制作一个曝光单元，上述曝光单元尺寸是边长为n/R毫米的正方形，其中R为光刻图的分辨率，10dpi＜R＜50800dpi；

（8）将步骤（7）中的曝光单元阵列成设计尺寸，经过光刻工艺制作在光刻胶版上，经显影电镀后得到激光加密信息层模压版。

根据设计文件，制作如图2所示的隐藏图案，建立极坐标系，将图案放置于极坐标系中零点处。

在该图案上抽取16个点（N=4*4），由计算机生成该图案的16个抽样点距离零点距离ρ分别为：6、10.5、15、19、6、10.5、15、19、6、10.5、15、19、6、10.5、15，19。经计算θ角分别为：45°，40°，55°，60°，135°，130°，145°，150°，225°，220°，235°，240°，315°，310°，325°，330°。最大值是330°，最小值是40°，根据ρ的值，以及观察距离L，根据光栅角度公式β=arctanρ/L以及光栅方程sinβ=λ/d，λ=650×10^-9m，可以求得光栅栅距d，将16个d的值对应成另一个由空频灰度值组成的矩阵G，此矩阵便构成一幅灰度图，如下：

0，88，176，255

0，88，176，255

0，88，176，255

0，88，176，255。

该灰度值矩阵G对应灰度图如图3所示。

将16个θ的值对应成另一个由角度灰度值组成的矩阵H，此矩阵便构成一幅灰度图，如下：

4，0，13，17

84，79，92，97

163，159，172，177

242，238，251，255。

该灰度值矩阵H对应灰度图如图4所示。

根据光刻空频灰度矩阵G与光栅角度灰度矩阵H，制作一个曝光单元，然后将曝光单元阵列成设计尺寸，经过光刻工艺制作在光刻胶版上，经显影电镀后得到含有隐藏图案信息的激光加密信息层模压版。

当然，上述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定对本发明的实施例范围。本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本发明的专利涵盖范围内。

Claims (8)

1.一种点光源识读激光加密塑膜烫印箔，其特征在于：包括从上到下依次相连的PET层（1）、离型层（2）、成像层（3）、激光加密信息层（4）、镀铝层（5）、印刷层（6）和背胶层（7），在所述激光加密信息层（4）里面隐藏数字编码信息；

所述的点光源识读激光加密塑膜烫印箔的制备方法，包括以下步骤：

（1）在PET层上涂布离型层；

（2）在离型层面上涂布成像层；

（3）激光加密信息层模压版的制作：

首先制作隐藏图案，将隐藏图案放置于极坐标系，根据系统抽样方法，随机抽取N（N=n*n）个像素点，其中，n≥4，分别计算每个像素点到坐标系零点的距离ρ和夹角角度θ，根据每个像素点到坐标系零点的距离，得出一个n*n的矩阵，最终得出空频灰度图矩阵G；根据每个像素点到坐标系零点的夹角，得出一个n*n的矩阵，最终得出角度灰度图矩阵H，根据空频灰度图矩阵G和角度灰度图矩阵H，在光刻机中完成激光加密信息模压层的制版工作，得到激光加密信息层模压版；

（4）使用模压机将模压版上的激光加密信息复制到PET成像层上，形成激光加密信息层；

（5）在激光信息层面采用真空镀铝法进行镀铝；

（6）采用洗铝机将凹印水洗墨区域的铝层洗掉；

（7）在洗铝区域上面印刷防伪特征，形成印刷层；

（8）在印刷层面涂布背胶层；

（9）使用分切机将烫印箔分切成盘，即得；

步骤（3）中所述的激光加密信息层模压版的制作包括以下步骤：

（1）根据设计文件，制作隐藏图案，建立极坐标系，将图案放置于极坐标系中零点处；

（2）图案分辨率为a*b，图案中共由a*b个像素点组成，根据系统抽样方法，随机抽取N（N=n*n）个像素点，其中，n≥4，使用计算机计算每个像素点的坐标值（x₁，y₁）、（x₂，y₂）、（x₃，y₃）、……（x_N，y_N），以及每个像素点与零点的距离（ρ₁、ρ₂、ρ₃、……ρ_N）；

（3）根据极坐标系公式x=ρcosθ，y=ρcosθ，分别计算每个像素点与零点夹角角度（θ₁、θ₂、θ₃、……θ_N）；

（4）L为观察距离，是固定参量，β为光栅角度，d为光栅栅距，λ为激光器波长，根据tanβ=ρ/L，可以求得β，根据光栅方程sinβ=λ/d，可以求得光栅栅距d，此时可以建立每个光栅晶格的二维参量（d₁，θ₁）、（d₂，θ₂）、（d₃，θ₃）……（d_N，θ_N）；

（5）根据N个光栅晶格的光栅栅距d，可以得到一个矩阵如下：

d₁，d₂，……………………d_n

d_n+1，d_n+2，………………d_2*n

………………………………

d_{n*（n-1）+1}，d _{n*（n-1）+2}，……d_n*n

计算得出d的最大值d_max和最小值d_min，最小值对应灰度值0，最大值对应灰度值255，按照此对应关系，可将N个d的值对应成另一个由灰度值组成的矩阵G，此矩阵便构成一幅灰度图，如下：

G₁，G₂，……………………G_n

G_n+1，G_n+2，………………G_2*n

………………………………

G_{n*（n-1）+1}，G _{n*（n-1）+2}，……G_n*n；

（6）根据了N个光栅晶格的角度θ，可以得到一个矩阵如下：

θ₁，θ₂，……………………θ_n

θ_n+1，θ_n+2，………………θ_2*n

………………………………

θ_{n*（n-1）+1}，θ _{n*（n-1）+2}，……θ_n*n

计算得出θ的最大值θ_max和最小值θ_min，最小值对应灰度值0，最大值对应灰度值255，按照此对应关系，可将N个θ的值对应成另一个由灰度值组成的矩阵H，此矩阵便构成一幅灰度图，如下：

H₁，H₂，……………………H_n

H_n+1，H_n+2，………………H_2*n

………………………………

H_{n*（n-1）+1}，H _{n*（n-1）+2}，……H_n*n；

（7）根据所述光刻空频灰度矩阵G与光栅角度灰度矩阵H，制作一个曝光单元，上述曝光单元尺寸是边长为n/R毫米的正方形，其中R为光刻图的分辨率，10dpi＜R＜50800dpi；

（8）将步骤（7）中的曝光单元阵列成设计尺寸，经过光刻工艺制作在光刻胶版上，经显影电镀后得到激光加密信息层模压版。

2.根据权利要求1所述的点光源识读激光加密塑膜烫印箔，其特征在于：所述的PET层（1）厚度为12-50μm。

3.根据权利要求1所述的点光源识读激光加密塑膜烫印箔，其特征在于：所述的镀铝层（5）厚度为400-600Å。

4.根据权利要求1所述的点光源识读激光加密塑膜烫印箔，其特征在于：所述的激光加密信息层（4）里的隐藏数字编码信息图案为文字、字母、数字、符号或图形中的一种或一种以上。

5.根据权利要求1所述的点光源识读激光加密塑膜烫印箔，其特征在于：所述的激光加密信息层（4）里的隐藏数字编码信息由多个正方形光栅晶格阵列组成，处理方式为激光刻蚀，所述光栅晶格含有光栅空频以及光栅角度两个参量。

6.根据权利要求1所述的点光源识读激光加密塑膜烫印箔，其特征在于：步骤（1）中离型层由以下重量份数的原料制成：20% 5017水蜡:1.0-3.0份；水：12-17份；乙醇：15-25份；涂布网纹辊为100-300目，烘道温度90-160℃，涂布车速50-150m/min，湿涂布量为3-7g/m²。

7.根据权利要求1所述的点光源识读激光加密塑膜烫印箔，其特征在于：步骤（2）中成像层由以下重量份数的原料制成：802树脂：5-8份；902树脂：0.5-2份；丁酮：2.5-4.5份，MIBK：0.5-1.5份；涂布网纹辊为100-300目，烘道温度90-190℃，涂布车速50-150m/min，湿涂布量为7-12g/m²。

8.根据权利要求1所述的点光源识读激光加密塑膜烫印箔，其特征在于：步骤（8）中背胶层由以下重量份数的原料制成：树脂718A：3-7份，树脂718B：2-5份，丁酮2-5份，甲苯：3-7份，二氧化硅0.2-1份；涂布网纹辊为100-200目，烘道温度90-180℃，涂布车速50-100m/min，湿涂布量为9-16g/m²。

Images