本發(fā)明涉及圖案的防偽領域，特別涉及一種基于結構色變化的防偽方法。
背景技術：
結構色是由光與物質(zhì)的微觀結構相互作用產(chǎn)生的，該相互作用包括光的散射、干涉和衍射，具有方向性，在不同的角度觀察，顏色有可能不同。目前，利用結構色實現(xiàn)防偽的方法主要包括兩類：一類是刻蝕技術制備響應性聚合物膜，通過外界刺激實現(xiàn)防偽；另一類是通過噴墨打印技術將單分散納米粒子打印在預處理過的玻璃、聚二甲基硅氧烷等基質(zhì)材料上。前者制備工藝復雜，且制備的防偽圖案內(nèi)部為流動相，限制了其使用(advancedfunctionalmaterials,2014,24(41):6430-6438.)，后者使用的打印設備價格昂貴，且基質(zhì)材料需要經(jīng)過預處理，另外要通過改變背景或者光源強度才能夠?qū)崿F(xiàn)防偽(chemistry–anasianjournal,2016,11(19):2680-2685.)。
因此，有必要開發(fā)一種操作簡單方便且使所用設備價格低廉的具有一定普適性的基于結構色變化實現(xiàn)防偽的方法。該方法利用高折射微球，通過噴墨打印技術，使其在紙上沉積得到短程有序長程無序的微觀結構。并且，由于不同粒徑的納米微球具有相似的本體色，所以用含有不同粒徑的納米微球墨水打印圖案的不同部位，當觀察角度與入射光角度相接近時，可以觀察到亮麗的結構色圖案，而當觀察角度與入射光角度偏離時，結構色的亮度降低，此時本體色的亮度大于結構色的亮度，故觀察不到結構色，進而實現(xiàn)圖案的隱藏與顯示。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種新的利用結構色亮度變化實現(xiàn)防偽的方法，基質(zhì)材料無需進行預處理，且所用噴墨打印設備為噴墨打印機，價格低廉，打印出來的圖案以固態(tài)形式存在，便于使用。另外，實現(xiàn)防偽的過程不需要對圖案施加外力，不會發(fā)生形變，因為微觀結構不會發(fā)生改變。故此方法實用性強。
為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的一個技術方案是：一種基于結構色變化的防偽方法，利用噴墨打印技術將含有折射率大于2的單分散納米膠體微球的墨水打印在紙張上，使其在紙張上均勻沉積，得到結構色圖案，通過改變觀察角度，實現(xiàn)圖案的隱藏與顯示。
進一步地，在上述技術方案中，利用噴墨打印機使單分散的納米粒子分散液在基質(zhì)材料上均勻沉積，納米粒子進行排列組裝，呈短程有序，長程無序的微觀結構。
進一步地，在上述技術方案中，所述單分散亞微米膠體微球為硫化鎘(cds)，氧化亞銅(cu2o)，二氧化鈦(tio2)，硫化鋅(zns)的一種。
進一步地，在上述技術方案中，所述單分散膠體微球粒徑范圍為90～400nm。
進一步地，在上述技術方案中，將不同粒徑的納米微球分別配置成墨水，圖案的不同部位用不同的墨水進行打印。
進一步地，在上述技術方案中，當觀察角度與入射光角度接近時，可以觀察到亮麗的結構色圖案，當觀察角度與入射光角度偏離時，結構色圖案消失。
進一步地，在上述技術方案中，所述分散液中的溶劑為乙醇，乙二醇，甘油，水中的兩種或幾種。
進一步地，在上述技術方案中，所述的基質(zhì)材料為銅版紙、rc相紙和高光相紙中的一種。
進一步地，在上述技術方案中，所述單分散膠體粒子的含量為5～30wt％。
進一步地，在上述技術方案中，所述圖案為計算機軟件設計的普通圖案和快速響應矩陣碼。
進一步地，在上述技術方案中，所述打印機為噴墨打印機，無特殊要求。
本發(fā)明提供一種由上述方法制備得到各種形式的隱藏圖案和快速響應矩陣碼等防偽標簽。
發(fā)明有益效果
本發(fā)明利用噴墨打印機，將納米粒子的分散液均勻沉積在紙張表面，使納米粒子排列組裝得到短程有序、長程無序的微觀結構，這樣的微觀結構通過與光的相互作用，得到亮麗的結構色，改變觀察角度，結構色的亮度發(fā)生變化，進而實現(xiàn)圖案的隱藏與顯示，在防偽和信息加密方面具有較大的實用性。
附圖說明
圖1a為實施例1中圖案的隱藏數(shù)碼照片圖，整個圖案全部為黃色；
圖1b為實施例1中圖案的顯示數(shù)碼照片圖，左上角的蝴蝶為紅色，右下角的蝴蝶為綠色，其余部分均為黃色；
圖2a-b為實施例2中快速響應矩陣碼的隱藏時的數(shù)碼照片圖，整個圖案全部為黃色；
圖2c-d為實施例2中快速響應矩陣碼的顯示時的數(shù)碼照片圖，c圖可以觀察到紅色的二維碼，其余部分是黃色；d圖觀察到的是綠色的二維碼，其余部分是黃色。
具體實施方式
下面結合附圖對本發(fā)明中的較佳實施例進行闡述，使本發(fā)明能夠更好地被本領域技術研究人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍做出清晰明確的界定。
實施例1
基于結構色亮度變化的圖案的隱藏與顯示。
首先制備單分散cds膠體微球，具體制備方法如下：
稱取6g聚乙烯吡咯烷酮粉末(pvp)，加入150ml二乙二醇溶液內(nèi)，再加入摩爾比為1的硝酸鎘和硫脲粉末，攪拌至所有粉末完全溶解。將溶液加熱至150～160℃，保溫反應5h后自然冷卻至室溫，將產(chǎn)物離心后用乙醇和水洗3次，干燥研磨。
稱取一定量單分散cds微球粉末，加入水和無水乙醇，配制成濃度為12wt％的分散液，其中水和乙醇的質(zhì)量比為6：1，超聲20min，裝于墨盒內(nèi)。
通過計算機軟件設計出帶有兩只蝴蝶的圖案，將計算機與打印機相連。
利用噴墨打印機將墨水打印在高光相紙上，實驗條件為室溫，得到可隱藏可顯示的圖案。
實施例2
基于結構色亮度變化的快速響應矩陣碼的防偽應用。
使用實施例1中的墨水，通過計算機軟件設計生成一個快速響應矩陣碼，利用噴墨打印機將矩陣碼在高光相紙上打印，得到可隱藏可顯示的快速響應矩陣碼，并且當可以觀察到亮麗結構色時，該矩陣碼可以掃描并且得到鏈接。