磁性光学变色防伪薄膜的研究和应用

发布时间：2020-05-28 16:08

【摘要】：光学变色防伪技术是一种基于光学薄膜干涉原理,表现为薄膜颜色随角度变化而变化的先进防伪技术,因其具有独特的随角异色特性,颜色鲜艳且变化显著,不能被扫描、复印,目前已经被世界上大多数国家所采用,作为直接面向大众的一线防伪技术,广泛用于印制货币防伪特征,以及保护重要信息和文件,近年来也慢慢渗透到民用防伪市场,用于商品包装防伪。光学变色防伪技术的出现,大力遏制了造假技术的发展,对维护市场经济稳定和信息安全发挥着重要作用。在传统光学变色防伪的基础上,发展而来的磁性光学变色防伪技术,在防伪力度上更进一步。相比以往的光学变色防伪结构多了磁性层设计,除了具有显著的随角异色特性之外,还可以利用磁性材料与磁场之间的相互作用,设置不同的磁场来调整薄膜碎片的位置,使之取向重新排列,这样可以获得各种各样的“3D”立体的图案效果。本课题系统性地开展了关于磁性光学变色薄膜从原理阐述,结构设计、薄膜制备、性能测试到应用实施的相关工作。原理上详细阐述了光学薄膜的多光束干涉和金属-介质F-P结构的颜色显色机理,从理论上分析了磁性光学变色薄膜各层材料参数对光学性能和磁性性能的影响和关联规律;结构设计上,首次提出利用极薄Cr层作为磁性层和反射层的粘接层,以解决上述膜层之间粘接性差的问题,二是提出使用Ni金属材料同时作为磁性层和反射层的一种简化薄膜结构。采用电子束蒸发加离子源辅助沉积技术制备上述膜层结构。在性能测试环节,发现实验制备的样品与理论设计的结构在反射率、饱和度上均有不同幅度地降低,在色调上也有可察觉的偏差,随后总结分析了导致这些偏差的原因。尽管如此,方案一在解决问题上的实用性、方案二在理论上的可行性均得到了证明。在应用实施阶段,开展了关于磁性光变颜料的磁定向展示实验,分析了不同形状永磁体的磁场分布,并利用不同的磁场分布对颜料碎片进行磁定向,获得了滚动条、猫眼、圆环、花状的立体感磁性光变图案,并设计了一套整合磁性定向、紫外固化、动态观察、数据记录的三维可控磁定向装置。本论文首次系统性地研究了磁性光学变色薄膜设计、制备及应用,提出了新的结构,打破了国外的专利垄断,填补了国内的研究空白,为光学变色防伪技术的知识产权自主化贡献了力量,进一步提高了光变油墨的防伪等级。
【图文】：

光学薄膜,多光束干涉,光学,随角异色

图１．１．１光学薄膜的多光束干涉逡逑图１．１．２光学薄膜的随角异色特性逡逑伪技术的变色机理就要归功于光学变色薄膜。利用光学变色型安全图像结构１３１【Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ邋Ｓｅｃｕｒｉｔｙ丨ｍａｇｅ邋Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，丨ＳＩＳ的防伪能力，被广为接受。其防伪的有效性，＋单是由于其

变色薄膜,光学,基底,玻璃

逦Ｔｒｏｒｅｍｔｔｉｅｄ逡逑Ｌｉｇｈｌ逡逑图１．１．１光学薄膜的多光束干涉逡逑图１．１．２光学薄膜的随角异色特性逡逑光变防伪技术的变色机理就要归功于光学变色薄膜。利用光学变色薄膜制作逡逑而成的干涉型安全图像结构１３１【Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ邋Ｓｅｃｕｒｉｔｙ丨ｍａｇｅ邋Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，丨ＳＩＳｓ】已经逡逑显示出有效的防伪能力，被广为接受。其防伪的有效性，＋单是由于其简易高效逡逑的识别验证过程，而且能够实现大规模经济生产的专有技术和专用设备的供应渠逡逑道是非常有限的。逡逑近年来，随着不法分子制假手段的提高，使传统的光学变色防伪薄膜也不得逡逑不随之升级，最典型的例子便是我国２０１５新版百元纸币上正面１００元字样图案逡逑所采用的光彩光变防伪技术，其用到的就是防伪技术领域最新的磁性光学变色薄逡逑膜材料，在传统的光学变色薄膜随角异色的特性上，又增加了随角滚动的亮条纹逡逑特征。网络报道
【学位授予单位】：厦门大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TB481;TB383.2

【参考文献】