同色異譜光學薄膜防偽技術(shù)研究.pdf

1、光學防偽是指利用光波的基本原理如光的反射、透射、折射、干涉、衍射、偏振、雙折射以及現(xiàn)代光學如全息術(shù)、信息處理、莫爾技術(shù)、散斑、光變圖像、亞波長、納米技術(shù)等發(fā)展起來的各類防偽技術(shù)。光學薄膜防偽屬于光學防偽的一種，是當今最有效的高科技防偽技術(shù)。光學薄膜防偽是基于光學薄膜多光束干涉原理的隨角異色效應，這種變色效應是通常的掃描\復印所無法復制再現(xiàn)的，這種光變油墨(OVI)已經(jīng)被廣泛應用于貨幣、有價證券、證件等高級安全產(chǎn)品的防偽印刷上。在我國的人

2、民幣100元和50元的光變防偽中也采用該技術(shù)，實現(xiàn)了從綠色變藍色、金色變綠色的光變圖像防偽。近年來，隨著光變顏料生產(chǎn)技術(shù)的進步和生產(chǎn)工藝的不斷完善，此類光變防偽顏料的應用得到了拓展，能夠進行光變顏料生產(chǎn)的廠家也越來越多，相關(guān)光學薄膜防偽干涉膜層結(jié)構(gòu)也日趨公開化，這使得該類薄膜在防偽領(lǐng)域的安全性能有所降低，在一定程度上影響了光學薄膜在高級防偽領(lǐng)域的應用。基于同色異譜效應的光學薄膜防偽是光變圖像領(lǐng)域的最新防偽技術(shù)，該技術(shù)將色度學的同色異譜原

3、理和光學薄膜的隨角異色效應結(jié)合在一起，實現(xiàn)了具有動態(tài)顏色變化的圖案隱藏防偽效果，這種方法有效提高了現(xiàn)有光學薄膜結(jié)構(gòu)的防偽安全性能。在未來高級防偽安全領(lǐng)域?qū)⒂兄浅V闊的應用前景。
　　正是基于此需求，本課題開展了“同色異譜光學薄膜防偽技術(shù)研究”。其主要內(nèi)容是從理論上驗證同色異譜光學薄膜防偽的可行性，并采用光學薄膜顏色設(shè)計理論進行了同色異譜光學薄膜膜系設(shè)計，最終實驗制備出可行的樣品。其中全介質(zhì)材料同色異譜光學薄膜對的色差指數(shù)僅為1.

4、1885，實驗指標達到目前國際上已見報道的最高水平。主要包括以下內(nèi)容:
　　(1)從理論上研究光學薄膜的同色異譜性質(zhì)，并采用解析法與計算機優(yōu)化法相結(jié)合，利用全介質(zhì)材料或者金屬加介質(zhì)材料，分別設(shè)計出了兩個同色異譜的光學薄膜實例，給出了具體的詳細的設(shè)計步驟，并利用色度學的相關(guān)理論定量計算分析了每個實例中兩個膜系的同色異譜程度，完成了兩個實例的設(shè)計目標，為后續(xù)的實驗制備提供可靠的依據(jù)。
　　(2)采用電子束沉積技術(shù)，對以上設(shè)計的兩

5、個實例進行實際制備。主要材料用到TiO2、SiO2、Cr、Al。通過改變真空度、離子源功率、離子束束流、氧分壓等，研究這些參量對膜系光學特性的影響，并確定出最佳實驗參數(shù)。實驗中采用晶振監(jiān)控，并通過多次參數(shù)調(diào)整補償，最終完成了所設(shè)計的兩個實例的鍍制，并檢驗了實際樣品的同色異譜特性。對于全介質(zhì)膜系，實際膜系特性與理論設(shè)計結(jié)果十分接近，其同色異譜的色差指數(shù)為ΔE=1.1885;對于金屬介質(zhì)膜系，實際膜系特性與理論設(shè)計結(jié)果存在部分偏離，其同色異