CN111572236B - 一种光学加密与数字加密相结合的防伪元件及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光学加密与数字加密相结合的图案,包括图案本体,所述图案本体为实体图案经光栅化处理后,转移在薄膜表面的具有二维光栅结构的线条;所述实体图案包含至少一个含有数字信息并通过数字加密进行编码生成的条形码或二维码。本发明还公开了一种光学加密与数字加密相结合的图案的制作方法,包括依次进行的以下步骤:将数字信息进行编码,生成包含有条形码或二维码的实体图案;将实体图案通过软件进行光栅化处理;将光栅化后的实体图案转移至薄膜表面。本发明的图案将光学加密与数字加密相结合,提升了加密信息的安全级别和仿制门槛,解读方便,便于消费者识别,本发明的制作方法适用于所有条形码或二维码。
Description
技术领域
本发明属于信息加密领域,具体地说是一种光学加密与数字加密相结合的防伪元件及其制作方法。
背景技术
含有数字信息的图案可以做到在小尺寸下容纳大量加密信息,其中条形码和二维码为目前国内最常见的含有数字信息的加密图案。但此类加密图案常常以直接印刷的方式展现在商品外包装上,虽然读取便利,但同时也面临易被仿制篡改的风险。
光学加密技术打开了身份验证和防伪领域研究的新大门,但作为新型加密手段,光加密技术仍面临着技术发展单一化的困境。如何将光加密技术与其他技术相结合,使光学加密技术依托与其他技术而应用,以进一步提升加密图案的安全级别,成为了当前相关从业者研究的重点与难点。
发明内容
为了提升加密图案的的安全级别,本发明旨在提供一种光学加密与数字加密相结合的防伪元件,以达到将光学加密与数字加密相结合,使加密信息读取时需要先通过光照显现出经光加密的图案,再使用相关数字信息解密设备对其进行下一步的数字解密,从而提升加密图案的的安全级别的目的。
为实现上述目的,本发明所采用的技术方案如下:一种光学加密与数字加密相结合的防伪元件,包括图案本体,所述图案本体为实体图案经光栅化处理后,转移在薄膜表面的具有二维光栅结构的线条;所述实体图案包含至少一个含有数字信息并通过数字加密进行编码生成的条形码或二维码。
作为对本发明的限定:所述具有二维光栅结构的线条为周期性排列的凹凸线条,相邻的凹线条和凸线条为一个周期,凹线条与凸线条的线宽为均为1~10um。
作为对本发明的限定:所述实体图案中含有数字信息的条形码由反射率不同的两种线条按编码规则排列;含有数字信息的二维码为矩阵式二维码,由反射率不同的矩形码元按矩阵式二维码的编码规则排列。
作为对本发明的进一步限定:所述实体图案包含两个或两个以上的条形码时,条形码以并列或平行的形式表现;所述实体图案包含两个或两个以上的二维码时,二维码以并列、平行、叠加、套嵌中的其中一种形式表现;所述实体图案既包含条形码又包含二维码时,条形码和二维码以并列或平行的形式表现。
作为对本发明的再进一步限定:所述实体图案包含两个或两个以上的二维码,且二维码以相互套嵌的形式表现时,套嵌在内部的二维码面积与外部二维码面积之比小于外部二维码最大纠错比例值。
本发明还提供上述一种光学加密与数字加密相结合的防伪元件的制作方法,包括依次进行的以下步骤:
S1:将数字信息通过数字加密的方法进行编码,生成包含有条形码或二维码的实体图案;
S2:将实体图案进行光栅化处理;
S3:将光栅化后的实体图案通过转移工艺转移至薄膜表面。
作为对本发明的限定:所述光栅化处理为将条形码或二维码中任意一种同反射率的线条或码元进行光栅化格式处理,且不同的条形码或二维码,光栅化后的线条方向不同。
作为对本发明的进一步限定:所述薄膜为金属薄膜或聚合物薄膜中的任一种,薄膜厚度为3~500um。
作为对本发明的再进一步限定:所述转移工艺为纳米压印、蒸镀、激光雕刻、加成法沉积、减成法刻蚀中的任一种。
作为对本发明的再进一步限定:所述转移工艺包括依次进行的以下步骤:
A:通过紫外曝光的模式将光栅化后的实体图案曝光在光敏性聚合物薄膜表面;
B:将曝光后的薄膜浸入浓度为5~10g/L的氯化镍的乙醇溶液中,进行显影操作;
C:将显影后的薄膜洗涤烘干。
由于采用了上述技术方案,本发明与现有技术相比,所取得的有益效果在于:
(1)本发明将数字信息通过数字加密进行编码生成的条形码或二维码进行二维光栅结构化,解读加密信息时需要先通过光照解密显现经光学加密的图案,光学解密后的图案需要进一步使用相关数字信息解密设备对其进行下一步的数字解密,为加密信息加上了“双保险”,提升了加密图案的的安全级别;设计独特新颖,且简单实用,加密信息可通过日常常见设备进行快速解读,引发消费者解读加密信息兴趣,有助于提升产品的知名度及防伪度;
(2)本发明利用二维光栅结构在光照下可呈现具有角度依赖性的结构色的特性,通过将不同二维码或条形码光栅结构化的线条方向加以区别,使多个条形码或二维码可包含在一个图案中,并且单一角度仅能解读单一加密信息,读取其中一个条形码或二维码时,其他条形码或二维码无法显现,实现了多方向的光学加密,提升了仿制门槛。
综上所述,本发明的图案将光学加密与数字加密相结合,提升了加密信息的安全级别和仿制门槛,简单有效,且解读方便,便于消费者识别,实用性高,本发明的制作方法适用于所有条形码或二维码。
附图说明
下面结合附图及具体实施例对本发明作更进一步详细说明。
图1为本发明实施例1中实体图案的示意图;
图2为本发明实施例1中经光栅化处理后的实体图案的示意图;
图3为本发明实施例1中图案本体的示意图;
图4为本发明实施例2中实体图案的示意图;
图5为本发明实施例2中经光栅化处理后的实体图案的示意图;
图6为本发明实施例3中实体图案的示意图;
图7为本发明实施例3中经光栅化处理后的实体图案的示意图;
图8为本发明实施例3中图案本体的示意图;
图9为本发明实施例4中实体图案的示意图;
图10为本发明实施例4中经光栅化处理后的实体图案的示意图;
图11为本发明实施例4中图案本体的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明。应当理解,此处所描述的光学加密与数字加密相结合的防伪元件及其制作方法为优选实施例,仅用于说明和解释本发明,并不构成对本发明的限制。
本发明所述的“上”“下”“左”“右”等方位用词或位置关系,是基于本发明说明书附图的图1-图11的方位关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,并不是指示或暗指的装置或元件必须具有的特定的方位、为特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明保护的内容的限制。
实施例1 光学加密与数字加密相结合的防伪元件
本实施例如图1-图3所示,为一种光学加密与数字加密相结合的防伪元件,包括图案本体。图案本体为实体图案经光栅化处理后,转移在薄膜表面的具有二维光栅结构的凹凸线条。
如图1所示,为了更好的展示加密效果,在本实施例中,实体图案为两个含有数字信息并通过数字加密进行编码生成的二维码。其中一个二维码面积较大,此较大二维码内部套嵌有一个较小二维码,较小二维码处于较大二维码的中部,较小二维码下所覆盖的较大二维码的码元数目被认为是错误码元,因此较小二维码所占最大空间应小于较大二维码的纠错值,即较小二维码所覆盖的较大二维码的码元应小于较大二维码总码元数目的30%,在此情况下所得的套嵌式二维码,通过相应解读设备仍可分别解读大小二维码所含的数字信息。
将实体图案经光栅化处理,处理后的实体图案如图2所示,为线宽2um,周期4um的光栅线条,且外部较大二维码的线条沿水平方向,内部较小二维码的线条沿竖直方向。再将其转移至光敏性聚酰胺酸薄膜表面,成为具有二维光栅结构的凹凸线条,其中凹线条和凸线条线宽均为2um,即周期为4um。如图3所示,在入射光及观察角的角度不变时,当读取外部较大二维码图像时则内部较小二维码则无法显现,而内部二维码在光照下显现时则外部较大二维码又无法显现。
实施例2 光学加密与数字加密相结合的防伪元件
本实施例如图4-图5所示,为一种光学加密与数字加密相结合的防伪元件,包括图案本体。图案本体为实体图案经光栅化处理后,转移在薄膜表面的具有二维光栅结构的凹凸线条。
如图4所示,在本实施例中,实体图案为一个含有数字信息并通过数字加密进行编码生成的二维码。将实体图案经光栅化处理,处理后的实体图案如图5所示,为线宽2um,周期4um的沿竖直方向的光栅线条。再将其转移至光敏性聚酰胺酸薄膜表面,得到凹线条和凸线条线宽均为2um,即周期为4um的图案本体。
实施例3 光学加密与数字加密相结合的防伪元件
本实施例如图6-图8所示,为一种光学加密与数字加密相结合的防伪元件,包括图案本体。图案本体为实体图案经光栅化处理后,转移在薄膜表面的具有二维光栅结构的凹凸线条。
如图6所示,在本实施例中,实体图案为两个含有数字信息并通过数字加密进行编码生成的面积相同的二维码。两二维码通过叠加的形式表现。
将实体图案经光栅化处理,处理后的实体图案如图7所示,为线宽1um,周期2um的光栅线条。且下层二维码的线条沿竖直方向,上层二维码的线条沿水平方向。在码元非重合部分其光栅为相互垂直状态;对于重合部分码元,两种不同方向的光栅无交叉的均匀分布在重叠码元内部,即两种不同方向的光栅在重叠码元部分面积占据比为1:1。再将其转移至光敏性聚酰胺酸薄膜表面,成为具有二维光栅结构的凹凸线条,其中凹线条和凸线条线宽均为1um,即周期为2um。如图8所示,在入射光及观察角的角度不变时,当读取上层二维码图像时则下层二维码则无法显现,而下层二维码在光照下显现时则上层二维码又无法显现。
实施例4 光学加密与数字加密相结合的防伪元件
本实施例如图9-图11所示,为一种光学加密与数字加密相结合的防伪元件,包括图案本体。图案本体为实体图案经光栅化处理后,转移在薄膜表面的具有二维光栅结构的凹凸线条。
如图9所示,在本实施例中,实体图案为两个含有数字信息并通过数字加密进行编码生成的条形码,两条形码以并列的形式表现。将实体图案经光栅化处理,处理后的实体图案如图10所示,为线宽10um,周期20um的光栅线条,且上部的条形码线条沿水平方向,下部的条形码线条沿竖直方向。再将其转移至光敏性聚酰胺酸薄膜表面成为具有二维光栅结构的凹凸线条,其中凹线条和凸线条线宽均为10um,即周期为20um。如图11所示,在入射光及观察角的角度不变时,当读取上部的条形码时则下部条形码无法显现,而下部条形码在光照下显现时则上部条形码又无法显现。
实施例5 光学加密与数字加密相结合的防伪元件的制作方法
本实施例用于制作实施例1-4,按照以下步骤顺序进行:
S1:将数字信息通过数字加密的方法进行编码,生成包含有条形码或二维码的实体图案;
S2:将实体图案中同一反射率的码元通过软件进行光栅格式化处理:选取二维码或条形码中所有黑色码元作为处理对象进行光栅格式化处理,且不同的条形码或二维码,光栅化的线条方向不同;若需要将两二维码进行叠加处理,则将光栅化处理后的二维码再通过加密编码软件进行叠加处理;
S3:将光栅化后的实体图案转移至薄膜表面,包括依次进行的以下步骤:
一:通过化学接枝方法将光敏性物质接枝在联苯二胺单体上,得到光敏性联苯二胺单体;
二:在装有机械搅拌及惰性气保护装置的反应釜中加入光敏性联苯二胺单体22~89kg和4,4’-二氨基二苯醚150~2010kg,加入无水N-甲级吡咯烷酮400~4900kg;在本实施例中,加入光敏性联苯二胺单体55.5Kg,4,4’-二氨基二苯醚200.2Kg,无水N-甲级吡咯烷酮4300Kg,于T1=5℃下以300r/min的速率搅拌溶解固体,得到混合物A;
三:持续低温搅拌及惰性气体保护下向混合物A中分10次加入均苯四甲酸酐174~890kg,在本实施例中,加入均苯四甲酸酐229.0Kg(与表1中范围不符,请改为相符的范围内的一个最优值),待酸酐全部溶解后,增大搅拌速率至600r/min持续于T2=5℃搅拌反应24h,反应结束后得到光敏性聚酰胺酸溶液;
四:将光敏性聚酰胺酸通过流延或刮涂方式均匀涂抹在洁净平整的钢板上,鼓风加热情况下蒸干溶剂得到厚度为100um的聚酰胺酸薄膜材料;
五:将光栅化处理后的实体图案通过紫外曝光的模式,曝光在光敏性聚酰胺酸薄膜表面;
六:将曝光后的光敏性聚酰胺酸薄膜浸入浓度为10g/L的氯化镍的乙醇溶液中,进行显影操作;
七:将显影后的薄膜洗涤烘干。
上述过程中,制备光敏性聚酰胺酸所用的光敏性联苯二胺单体化学结构如下:
上述过程中,得到的聚酰胺酸分子链上含有感光物质,其感光物质化学结构如下:
实施例6-9 光学加密与数字加密相结合的防伪元件的制作方法
实施例6-9用于制作实施例1-4,过程与实施例5基本相同,不同之处在于具体参数的差异,所涉及参数如下表1所示:
表1 实施例6-9的参数
Claims (7)
1.一种光学加密与数字加密相结合的防伪元件,包括图案本体,其特征在于,所述图案本体为实体图案经光栅化处理后,转移在薄膜表面的具有二维光栅结构的线条;所述实体图案包含至少两个含有数字信息并通过数字加密进行编码生成的条形码或二维码;
所述实体图案包含两个或两个以上的条形码时,条形码以并列或平行的形式表现;所述实体图案包含两个或两个以上的二维码时,二维码以并列、平行、叠加、套嵌中的其中一种形式表现;所述实体图案既包含条形码又包含二维码时,条形码和二维码以并列或平行的形式表现;
所述实体图案包含两个或两个以上的二维码,且二维码以相互套嵌的形式表现时,套嵌在内部的二维码面积与外部二维码面积之比小于外部二维码最大纠错比例值。
2.根据权利要求1所述的一种光学加密与数字加密相结合的防伪元件,其特征在于,所述具有二维光栅结构的线条为周期性排列的凹凸线条,相邻的凹线条和凸线条为一个周期,凹线条与凸线条的线宽均为1~10um。
3.根据权利要求1或2所述的一种光学加密与数字加密相结合的防伪元件,其特征在于,所述实体图案中含有数字信息的条形码由反射率不同的两种线条按编码规则排列;含有数字信息的二维码为矩阵式二维码,由反射率不同的矩形码元按矩阵式二维码的编码规则排列。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种光学加密与数字加密相结合的防伪元件的制作方法,其特征在于,包括依次进行的以下步骤:
S1:将数字信息通过数字加密的方法进行编码,生成包含有条形码或二维码的实体图案;
S2:将实体图案进行光栅化处理;
S3:将光栅化后的实体图案通过转移工艺转移至薄膜表面,本步骤中转移工艺为纳米压印、蒸镀、激光雕刻、加成法沉积、减成法刻蚀中的任一种。
5.根据权利要求4所述的一种光学加密与数字加密相结合的防伪元件的制作方法,其特征在于,所述光栅化处理为将条形码或二维码中任意一种同反射率的线条或码元进行光栅化格式处理,且不同的条形码或二维码,光栅化后的线条方向不同。
6.根据权利要求5所述的一种光学加密与数字加密相结合的防伪元件的制作方法,其特征在于,所述薄膜为金属薄膜或聚合物薄膜中的任一种,薄膜厚度为3~500um。
7.根据权利要求6所述的一种光学加密与数字加密相结合的防伪元件的制作方法,其特征在于,所述转移工艺包括依次进行的以下步骤:
A:通过紫外曝光的模式将光栅化后的实体图案曝光在光敏性聚合物薄膜表面;
B:将曝光后的薄膜浸入浓度为5~10g/L的氯化镍的乙醇溶液中,进行显影操作;
C:将显影后的薄膜洗涤烘干。
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GR01 | Patent grant | ||
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