[發明專利]一種具有納米復合結構的光學防偽標識

在審

• 申請號: 202011332570.2
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112590419A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 潘安練;李梓維;黃明
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: B42D25/328
• 分類號: B42D25/328;B42D25/405;B42D25/41
• 代理公司: 長沙市和協專利代理事務所(普通合伙) 43115
• 代理人: 熊曉妹

本發明公開了一種具有納米復合結構的光學防偽標識，采用如下方法制得，采用如下方法制得，步驟一：制備納米復合結構，所述納米復合結構包括襯底以及襯底上方的金納米結構層，襯底包括單晶硅片或金屬氧化物制成，步驟二：納米復合結構陣列組合成任意圖形；步驟三：利用白光照射所述圖形，對光進行明場與暗場區分，從而顯示出不同的明暗場圖案而實現光學防偽。本發明操作簡單，難度小，實現可能性高，實際生產價值更大。

技術領域

本發明屬于光學防偽材料技術領域，具體涉及一種具有納米復合結構的光學防偽標識。

背景技術

目前光學防偽標簽是將特殊的熒光材料設計成圖案或文字，然后在外界光源照射下通過肉眼或者專業儀器進行識別，防偽材料依據其自身獨特的性能被應用于各個新興領域，包括在食品安全、工業制造、醫療、軍事等領域?，F有的熒光防偽材料主要是在熒光材料的物性方面進行創新，比如說光衍光學防偽：傳統的全息光柵是反射透明材料的表面光柵，而光衍可隱藏在具有不同的光學指數微層或者透明材料中。它具有比全息圖還要精細的微光柵結構，可以做成一層光學薄膜來作光學防偽標識。目前應用于二代身份證防偽上，二代身份證左上角的圖標正面看為湖綠色但是當將它平面旋轉90°時，便完全變成了另外一種顏色；如現有發明專利CN201310059481.9名稱為一種可用于防偽技術的高分子紫外熒光材料，涉及一種高分子化熒光材料及其制備方法。本發明提供了在穩定的聚芳醚類非共軛聚合物側鏈引入結構明確的小分子有機發光基團的聚合物類發光材料及其制備方法,該聚合物的發光波長來自接枝于聚合物主鏈的有機發光基團的發射,不受其他基團的影響,結合聚芳醚類聚合物的穩定性和良好加工性優點,可極大擴展有機小分子發光材料的使用范圍,可在顯示、防偽、傳感等發光領域獲得應用。

又如現有技術CN111474613A，發明名稱為一種具有納米復合結構的光學防偽標識及其應用，其公開了一種具有納米復合結構的光學防偽標識，該結構從上至下依次為金納米螺旋層、二硫化鉬發光層、二氧化硅薄層、金薄層以及硅片，金納米螺旋層是兩匝的阿基米德螺旋光柵結構，利用金納米結構的局域等離激元共振效應，有效調控半導體材料吸光效率，利用單色偏振激光激發材料，實現熒光發射偏振可調，從而實現高精度、高安全性熒光防偽。

上述現有技術中利用熒光防偽，除了需要選擇特定的熒光材料外，有的還需要使用特定波長的激光激發，操作麻煩，實現難度大，所以急需開發一種通過利用普通白熾燈檢測的光學防偽技術，偏振的白光在照射在不同結構，散射出強度不同的信號來實現防偽的方法。目前現有技術中還沒有利用在不同結構上的寬譜白光反射來實現防偽的技術。

發明內容

本發明提供一種具有納米復合結構的光學防偽標識，由多個光學防偽納米復合結構陣列組合成的幾何圖形制得，通過白光照射，由于白光存在偏振，不同的偏振效果就會有不同的反射光，從而顯示出不同的明暗場圖案來實現高精度、高安全性光的光學防偽。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：一種具有納米復合結構的光學防偽標識，采用如下方法制得，步驟一：制備納米復合結構，所述納米復合結構包括襯底以及襯底上方的金納米結構層，襯底包括單晶硅片或金屬氧化物制成，步驟二：納米復合結構陣列組合成任意圖形；步驟三：利用白光照射所述圖形，對光進行明場與暗場區分，從而顯示出不同的明暗場圖案而實現光學防偽。

進一步的，所述金納米結構層為螺旋結構或圓柱的立體結構。

進一步的，所述螺旋結構是單匝的阿基米德螺旋光柵結構，且分為順時針或逆時針兩種，螺旋層的螺旋起始半徑為100nm，光柵寬度為100nm，光柵間距為200nm，硅片為100或111晶向單面拋光本征單晶硅片；圖形根據多個順時針螺旋單元和逆時針螺旋單元根據預先的設計組成，相鄰螺旋單元之間的間距為1000nm。

進一步的，所述金屬氧化物為氧化鋁、氧化鎂、氧化鈣或氧化鉀中的一種。