防偽光柵、防偽商標、燙金膜及復合膜的制作方法
【專利摘要】本實用新型提出一種防偽光柵，其具有多通道變色效果，所述防偽光柵包括依次層置的基底層、光柵信息層及介質(zhì)層，所述光柵信息層為一維正弦浮雕型準反射體積的亞波長光柵。所述防偽光柵具有多通道變色效果，能將公眾防偽與專家識別很好地結(jié)合起來，可有效增強防偽標簽的防偽能力和應(yīng)用范圍。本實用新型另外提供防偽商標、燙金膜及復合膜。
【專利說明】防偽光柵、防偽商標、燙金膜及復合膜

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及防偽【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種具有多通道變色效果的防偽光柵及具有該防偽光柵的防偽商標、燙金膜及復合膜。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著當今時代科技發(fā)展而興起的光學防偽技術(shù)是一種主要利用物理光學對產(chǎn)品進行防偽的手段。其基本原理是利用光在各種承載介質(zhì)中傳播時，所產(chǎn)生的透射、折射、衍射等各種光學特性會使形成的防偽產(chǎn)品在觀察時獲得相應(yīng)的光學效果，并且該防偽方式能夠具有獨特性與唯一性，不易仿造。激光全息光柵防偽技術(shù)不僅能夠呈現(xiàn)物體或設(shè)計圖形的主體形象，還能通過光學衍射的原理使得圖像隨著觀察角度的改變而呈色彩豐富化和多樣化。該防偽技術(shù)含量高、設(shè)備精良、生產(chǎn)過程復雜，加工后產(chǎn)品極易被破壞，因而具有相當高的藝術(shù)和防偽價值。
[0003]我國計劃經(jīng)濟的飛速發(fā)展帶來了玲瑯滿目的商品。為了扼制假冒偽劣產(chǎn)品對市場經(jīng)濟帶來的惡劣影響，除了建立注冊商標制度以外，還要發(fā)展防偽商標，以規(guī)范商品經(jīng)濟和市場發(fā)展。防偽商標是指能夠通過粘貼、印刷等方式轉(zhuǎn)移到產(chǎn)品包裝或附屬物上，并具有防偽作用的標識。
[0004]目前已有的防偽注冊商標包括激光全息標識、二維電碼防偽、防偽油墨印刷等，這些防偽手段由于其物理原理簡單易懂，能夠工業(yè)化生產(chǎn)，因此制作成本較低且利于廣泛推廣。但隨著這些技術(shù)的普及與公開化，令其防偽功能明顯下降，讓造假商家有機可乘，因此急需尋求一種設(shè)計原理復雜但制作簡便的防偽方式，來延續(xù)防偽商標的發(fā)展。
[0005]從防偽的角度出發(fā)，一般可分為公眾防偽、專業(yè)人員防偽和專家防偽三個層次。公眾防偽是指無需借助任何儀器，使用者僅用眼睛看、耳朵聽、手觸摸即可辨別產(chǎn)品真?zhèn)蔚姆纻问侄巍Ａ硗鈨蓚€層次的防偽需要借助儀器設(shè)備，將防偽產(chǎn)品中的特殊材料所具有的特有屬性加以識別。隨著科技的發(fā)展和日益增長的物質(zhì)文化需求，單純的公眾防偽和專家防偽已然不能滿足。因此，研究具有公眾和專家雙重防偽功能的高新防偽技術(shù)是大勢所趨。
實用新型內(nèi)容
[0006]針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種具有多通道變色效果的防偽光柵，具有公眾和專家雙重防偽功能。
[0007]—種防偽光柵，其具有多通道變色效果，所述防偽光柵包括依次層置的基底層、光柵信息層及介質(zhì)層，所述光柵信息層為一維正弦浮雕型準反射體積的亞波長光柵。
[0008]本實用新型一較佳實施方式中，所述光柵信息層的折射率為1.4?1.9。
[0009]本實用新型一較佳實施方式中,所述介質(zhì)層的折射率大于1.9,厚度為25?60nm。
[0010]本實用新型一較佳實施方式中，所述亞波長光柵為單周期光柵，其周期為320?420nm,光柵槽深為80?140nm。
[0011 ] 本實用新型一較佳實施方式中，以25?45度角觀察所述防偽光柵時，繞著垂直于圖像平面的軸旋轉(zhuǎn)觀察，可以再現(xiàn)不同顏色的亮麗的高純度光；以60?80度角觀察所述防偽光柵時，在垂直于光柵柵線平面方向觀察，可以看到一級衍射彩虹光。
[0012]本實用新型一較佳實施方式中，所述亞波長光柵為雙周期光柵，其包括小周期正弦光柵和大周期正弦光柵，所述小周期正弦光柵的周期為320?420nm，所述大周期正弦光柵的周期為600?900nm。
[0013]本實用新型一較佳實施方式中，以25?45度角觀察所述防偽光柵時，繞著垂直于圖像平面的軸旋轉(zhuǎn)觀察，可以再現(xiàn)不同顏色的亮麗的高純度光；以60?80度角及以5?30度角觀察所述防偽光柵時，在垂直于光柵柵線平面方向觀察，均能看到一級衍射彩虹光。
[0014]本實用新型提供一種防偽商標，所述防偽商標的主體部為如上所述防偽光柵。
[0015]本實用新型提供一種燙金膜，其包括依次層置的基底層、離型層、光柵信息層、介質(zhì)層及熱熔背膠層，所述光柵信息層為一維正弦浮雕型準反射體積的亞波長光柵。
[0016]本實用新型提供一種復合膜，其包括依次層置的基底層、光柵信息層、介質(zhì)層及黑色壓敏膠層，所述光柵信息層為一維正弦浮雕型準反射體積的亞波長光柵。
[0017]相對于現(xiàn)有技術(shù)，所述防偽光柵具有多通道變色效果，能將公眾防偽與專家識別很好地結(jié)合起來，可有效增強防偽標簽的防偽能力和應(yīng)用范圍。
[0018]上述說明僅是本實用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本實用新型的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉實施例，并配合附圖，詳細說明如下。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明第一實施例提供的防偽光柵的示意圖；
[0020]圖2為圖1所示防偽光柵的衍射特性的影響參數(shù)示意圖；
[0021]圖3為圖1所示防偽光柵為雙周期光柵結(jié)構(gòu)時的示意圖；
[0022]圖4a至圖4d為圖1所示防偽光柵的零級透射率測試圖；
[0023]圖5為本發(fā)明第三實施例提供的燙金膜的示意圖；
[0024]圖6為本發(fā)明第四實施例提供的復合膜的示意圖。

【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖及具體實施例對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0026]請參閱圖1，本發(fā)明提供一種防偽光柵100，其具有多通道變色效果，所述防偽光柵100包括依次層置的基底層10、光柵信息層20及介質(zhì)層30，所述光柵信息層20為一維正弦浮雕型準反射體積的亞波長光柵。
[0027]可以理解的是，亞波長光柵的特征尺寸與光波波長有相同的數(shù)量級，光波的偏振對光波的衍射效果有著重要的影響，標量衍射理論不能滿足實際需求，必須運用基于電磁場理論的嚴格矢量衍射理論對光柵特性進行分析，比如嚴格耦合波理論。影響亞波長光柵衍射特性的參數(shù)很多，包括入射光的波長、入射角Θ、入射方位角和光柵的周期T、折射率nl、槽深h、鍍介質(zhì)膜的厚度d、介質(zhì)膜的折射率n2等，如圖2所示，這些參數(shù)中任何一個發(fā)生變化時，衍射效率都將發(fā)生變化。對光柵特性進行分析時，本實施例基于嚴格耦合波理論，利用遺傳算法迭代優(yōu)化具有特定多通道變色效果的防偽光柵結(jié)構(gòu)參數(shù)，包括入射角Θ、光柵的周期τ、折射率nl、槽深h、鍍介質(zhì)膜的厚度d、介質(zhì)膜的折射率n2，這些參量相互匹配，使得所述防偽光柵100具有特定多通道變色效果。
[0028]所述防偽光柵100的多通道變色效果具體可體現(xiàn)為:
[0029]通過設(shè)計相互匹配的光柵的周期T、折射率nl、槽深h、鍍介質(zhì)膜的厚度d、介質(zhì)膜的折射率n2。在垂直于光柵柵線平面方向觀察所述防偽光柵100，當入射光約為45°時，再現(xiàn)的零級光的顏色為紫色；當入射光約為42°時，再現(xiàn)的零級光的顏色為藍色；當入射光約為30°時，再現(xiàn)的零級光的顏色為亮綠色；當入射光約為70°時，再現(xiàn)的是炫麗的一級衍射彩虹光。繞著垂直于圖像平面的軸旋轉(zhuǎn)約45°觀察所述防偽光柵100，當入射光約為45°時，再現(xiàn)的零級光的顏色為亮綠色；繞著垂直于圖像平面的軸旋轉(zhuǎn)至90°觀察所述防偽光柵100，當入射光約為45°時，再現(xiàn)的零級光的顏色為金黃色；當入射光約為30°時，再現(xiàn)的零級光的顏色為深紅色。
[0030]制作所述防偽光柵100時，所述光柵信息層20和所述介質(zhì)層30依次形成于所述基底層10的同一側(cè)表面，其中，所述介質(zhì)層30為形成于所述光柵信息層20的表面的鍍層，其形狀、結(jié)構(gòu)由所述光柵信息層20的形狀、結(jié)構(gòu)所決定。
[0031]本實施例中，所述基底層10由熱塑性樹脂或玻璃制成，具體地，可以采用如聚碳酸酯(PC)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯(PE)或聚丙烯(BOPP)等材質(zhì)制成。
[0032]本實施例中，所述光柵信息層20由透明樹脂制成，其折射率為1.4?1.9，且所述光柵信息層20由鎳母版熱壓而成，可以理解的是，所述鎳母版可以通過激光全息超精細光刻或電子束準確曝光技術(shù)制成。
[0033]本實施例中，所述介質(zhì)層30由高折射率透明材質(zhì)制成，其折射率不同于所述光柵信息層20的折射率。優(yōu)選地，所述介質(zhì)層30的折射率大于1.9，厚度為25?60nm。
[0034]可以理解的是，所述高折射率透明材質(zhì)可以為硫化鋅或二氧化鈦等材質(zhì)。
[0035]實施例1
[0036]請一并參閱圖1和圖2，所述亞波長光柵為單周期光柵，即所述防偽光柵100中的光柵信息層20為單周期光柵結(jié)構(gòu)，其周期T為320?420nm，光柵槽深為80?140nm。
[0037]所述防偽光柵100具有多通道變色功能，即使在陰天或不明亮的散光環(huán)境下，也可以在多個觀察平面都再現(xiàn)不同顏色。具體地，以25?45度角觀察所述防偽光柵100時，繞著垂直于圖像平面的軸旋轉(zhuǎn)觀察，可以再現(xiàn)不同顏色的亮麗的高純度光，具有多通道變色效果，無需額外借助光學儀器進行觀察；以60?80度角觀察所述防偽光柵100時，在垂直于光柵柵線平面方向觀察，能明顯看到一級衍射彩虹光。
[0038]實施例2
[0039]請參閱圖3，所述亞波長光柵為雙周期光柵，即所述防偽光柵100中的光柵信息層20為雙周期光柵結(jié)構(gòu)，其包括小周期正弦光柵和大周期正弦光柵，所述小周期正弦光柵的周期Tl為320?420nm，所述大周期正弦光柵的周期T2為600?900nm。
[0040]所述防偽光柵100具有多通道變色功能，即使在陰天或不明亮的散光環(huán)境下，也可以在多個觀察平面都再現(xiàn)不同顏色。具體地，以25?45度角觀察所述防偽光柵時，繞著垂直于圖像平面的軸旋轉(zhuǎn)觀察，可以再現(xiàn)不同顏色的亮麗的高純度光，具有多通道變色效果，而無需額外借助光學儀器進行觀察；以60?80度角及以5?30度角觀察所述防偽光柵時，在垂直于光柵柵線平面方向觀察，均能看到一級衍射彩虹光。
[0041]為驗證所述防偽光柵100的特性，本實施例利用紫外可見分光光度計在不同觀察平面及不同光源入射角的情況下，對所述防偽光柵100的零級反射率進行測試，如圖4a至4d所示，可知，所述防偽光柵100在藍紫光、綠光、金黃光及紅光波段都有高于80%的反射率，并且具有高于50nm的半波帶寬，因此所述防偽光柵100再現(xiàn)的高純度光亮度高。
[0042]可以理解的是，利用所述防偽光柵100，可形成透視型全息標識薄膜覆蓋的印刷圖文，印刷在機要文件、加密文檔上面，既不影響激光全息圖像的觀察，也不影響文檔內(nèi)容的讀取。在正常閱讀文件的角度，由于入射角度和防偽圖形的反射波長角度不重合，其防偽圖形會因看不見而隱藏起來，不影響對文檔內(nèi)容的正常閱讀；而將文檔傾斜一定角度，則隱藏的防偽圖形將得以顯示。
[0043]所述防偽光柵100在漫射照明條件下，能通過肉眼明顯觀察到多通道變色效果，并且顏色變化是特定的、可描述的；再現(xiàn)的零級光為偏振光，可利用相關(guān)檢測儀器進行識另IJ。因此，所述防偽光柵100能將公眾防偽與專家識別很好地結(jié)合起來，可有效增強防偽標簽的防偽能力和應(yīng)用范圍。
[0044]所述防偽光柵100也可與燙金膜、復合膜、轉(zhuǎn)移膜等結(jié)合起來，形成新型的、多樣化的防偽產(chǎn)品，應(yīng)用于卡證、煙酒、服裝、化妝品、藥品、計算機硬件等各種產(chǎn)品中。
[0045]本發(fā)明第二實施例提供一種防偽商標，其主體部為所述防偽光柵100。所述防偽商標將浮雕型光柵和反射體積型光柵很好地結(jié)合起來，因此能夠用于模壓復制、大批量工業(yè)化生產(chǎn),成本低。
[0046]請參閱圖5，本發(fā)明第三實施例提供一種燙金膜200，其包括基底層10、光柵信息層20、介質(zhì)層30、離型層40及熱熔背膠層50。所述基底層10、所述離型層40、所述光柵信息層20、所述介質(zhì)層30及所述熱熔背膠層50依次層置，所述光柵信息層20為一維正弦浮雕型準反射體積的亞波長光柵。
[0047]所述離型層40在所述燙金膜200的使用中起離解作用，所使用的原料通常都是熔點為80-90°C的蠟。所述熱熔背膠層50為所述燙金膜200的表面層，其覆蓋于所述介質(zhì)層30，在所述燙金膜200的使用時，起到與被印物表面相粘附的作用。
[0048]可以理解的是，所述燙金膜200即為所述防偽光柵100的應(yīng)用。
[0049]請參閱圖6，本發(fā)明第四實施例提供一種復合膜300，其包括基底層10、光柵信息層20、介質(zhì)層30及黑色壓敏膠層60。所述基底層10、所述光柵信息層20、所述介質(zhì)層30及所述黑色壓敏膠層60依次層置，所述光柵信息層20為一維正弦浮雕型準反射體積的亞波長光柵。
[0050]所述黑色壓敏膠60覆蓋于所述介質(zhì)層30，其可吸收雜散光、增加顏色對比度、增強多通道顏色變化效果。
[0051]可以理解的是，所述復合膜300即為所述防偽光柵100的應(yīng)用。
[0052]以上所述，僅是本實用新型的實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，雖然本實用新型已以實施例揭露如上，然而并非用以限定本實用新型，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)，當可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種防偽光柵，其具有多通道變色效果，其特征在于，所述防偽光柵包括依次層置的基底層、光柵信息層及介質(zhì)層，所述光柵信息層為一維正弦浮雕型準反射體積的亞波長光柵。
2.如權(quán)利要求1所述的防偽光柵，其特征在于，所述光柵信息層的折射率為1.4?1.9。
3.如權(quán)利要求1所述的防偽光柵，其特征在于，所述介質(zhì)層的折射率大于1.9，厚度為25 ?60nm。
4.如權(quán)利要求1所述的防偽光柵，其特征在于，所述亞波長光柵為單周期光柵，其周期為320?420nm,光柵槽深為80?140nm。
5.如權(quán)利要求1所述的防偽光柵，其特征在于，所述亞波長光柵為雙周期光柵，其包括小周期正弦光柵和大周期正弦光柵，所述小周期正弦光柵的周期為320?420nm，所述大周期正弦光柵的周期為600?900nm。
6.一種防偽商標，其特征在于，所述防偽商標的主體部為如權(quán)利要求1?5任一項所述的防偽光柵。
7.一種燙金膜，其特征在于，包括依次層置的基底層、離型層、光柵信息層、介質(zhì)層及熱熔背膠層，所述光柵信息層為一維正弦浮雕型準反射體積的亞波長光柵。
8.一種復合膜，其特征在于，包括依次層置的基底層、光柵信息層、介質(zhì)層及黑色壓敏膠層，所述光柵信息層為一維正弦浮雕型準反射體積的亞波長光柵。
【文檔編號】G09F3/02GK204086593SQ201420400389
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月13日
【發(fā)明者】徐平, 王笑冰, 黃燕燕, 李建兵, 張海明, 梁厚慧 申請人:徐平, 深圳大學反光材料廠