一種光變顏料及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光變顏料及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光變顏料(Optically variable pigment, 0VP)是一種高端光學(xué)防偽產(chǎn)品，是制造光變油墨(Optically variable ink，0VI)具有顏色隨觀察角度改變的特點(diǎn)。當(dāng)觀察方向與法線的夾角不同時(shí)，例如0°和45°，光變顏料將呈現(xiàn)出截然不同的兩種顏色。并且，與傳統(tǒng)彩色顏料不同，該種光變顏料不能夠被掃描儀、彩色復(fù)制設(shè)備、電子分色制版和拓印等常用偽造方法再現(xiàn)。光變顏料具有多層膜干涉結(jié)構(gòu)，其生產(chǎn)環(huán)節(jié)一般涉及到真空卷繞蒸鍍?cè)O(shè)備，且保持產(chǎn)品一致性具有很大難度，生產(chǎn)工藝較高，不易大規(guī)模生產(chǎn)偽造。具有易識(shí)別，難偽造的特點(diǎn)。因此，光變顏料作為一種有效的防偽手段，廣泛應(yīng)用與各國(guó)的貨幣、票證、商標(biāo)等聞端廣品中，具有極為有效的防偽效果。
[0003]光變顏料是基于多層干涉薄膜結(jié)構(gòu)的顏料，其概念首見(jiàn)于美國(guó)Polaroid公司1978年的專(zhuān)利中(US4168986)。而真正具有使用意義的光變顏料是由美國(guó)FLEX公司隨后的一系列專(zhuān)利中提出，例如專(zhuān)利US5059245中提出具有“吸收層/介質(zhì)層/反射層/介質(zhì)層/吸收層”的典型結(jié)構(gòu)。由于傳統(tǒng)意義上的OVP作為一種光變顏料已經(jīng)有幾十年的時(shí)間，除了應(yīng)用于貨幣、高價(jià)值證券等領(lǐng)域外，已經(jīng)逐漸進(jìn)入到普通包裝、裝飾領(lǐng)域，導(dǎo)致其防偽能力有所下降。為了提高現(xiàn)有OVP的防偽能力，增加新的防偽元素與光學(xué)特征，人們對(duì)OVP的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn)。在專(zhuān)利US6841238B2中，在OVP結(jié)構(gòu)中引入了全息光柵結(jié)構(gòu)，其主要特征是在光變的基礎(chǔ)上增加了彩虹衍射效果。但是這種彩虹衍射效果容易與光變效果疊加相互干擾，降低了公眾防偽能力。專(zhuān)利CN 102504620 A中公開(kāi)了一種具有特定性狀OVP的制備方法，但是這種特定性狀只能在顯微鏡放大后才能夠識(shí)別，沒(méi)有增加新的光學(xué)效果，對(duì)于一般的公眾防偽能力提升有限。上述這些改進(jìn)，都是基于現(xiàn)有OVP顏色隨觀察角度變化而改變這一防偽特征，增加了新型的一線、二線防偽效果，其目的為保持現(xiàn)有明顯的光變效果的基礎(chǔ)上，提供現(xiàn)有OVP的光學(xué)防偽能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種光變顏料的新型結(jié)構(gòu)及其制造方法，以實(shí)現(xiàn)多種公眾易識(shí)別的光學(xué)防偽特征，同時(shí)增加光變顏料的專(zhuān)家防偽特征，進(jìn)一步提升現(xiàn)有光變顏料的防偽能力。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種光變顏料，該光變顏料包括第一區(qū)域和第二區(qū)域，所述第一區(qū)域?yàn)楸砻嫫教沟钠教箙^(qū)域，所述第二區(qū)域具有亞波長(zhǎng)微浮雕結(jié)構(gòu)。
[0006]本發(fā)明的另一個(gè)方面提供一種光變顏料的制造方法，該方法包括:
[0007]提供基材；在所述基材的一表面上設(shè)置模壓成型層，該模壓成型層具有亞波長(zhǎng)微浮雕結(jié)構(gòu)的區(qū)域和表面平坦的區(qū)域；在所述模壓成型層上形成剝離層，該剝離層具有與所述模壓成型層相同的亞波長(zhǎng)微浮雕結(jié)構(gòu)；在所述剝離層上依次沉積至少一個(gè)顏料鍍層，該顏料鍍層具有與所述剝離層相同的亞波長(zhǎng)微浮雕結(jié)構(gòu)；溶解所述剝離層；粉碎所述顏料鍍層；以及從被粉碎的顏料鍍層中篩選所需的光變顏料。
[0008]通過(guò)上述技術(shù)方案，所述光變顏料中的亞波長(zhǎng)微浮雕結(jié)構(gòu)具有大角度的一級(jí)衍射，能夠提供明亮的顏色信息，特別是與光變膜結(jié)構(gòu)組合時(shí)，彌補(bǔ)光變膜結(jié)構(gòu)在大角度下顏色信息下降的缺陷。同時(shí)，與亞波長(zhǎng)微結(jié)構(gòu)相結(jié)合，能夠避免其他衍射光線對(duì)小角度下的顏色干擾，使OVP在觀察角度變化時(shí)保持易識(shí)別易描述的顏色。當(dāng)使用顯微鏡對(duì)光變顏料顆粒進(jìn)行觀察時(shí)，平坦區(qū)域與亞波長(zhǎng)微浮雕區(qū)域具有明顯的顏色差別，可以作為專(zhuān)家防偽的功能，提聞防偽能力。
[0009]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0010]附圖是用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與下面的【具體實(shí)施方式】一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0011]圖1是根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式的光變顏料的示意圖；
[0012]圖2是根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式的光變顏料的剖面圖；
[0013]圖3是根據(jù)本發(fā)明另一種實(shí)施方式的光變顏料的剖面圖；
[0014]圖4是根據(jù)本發(fā)明另一種實(shí)施方式的光變顏料的剖面圖；
[0015]圖5是根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式的光變顏料的分散示意圖；
[0016]圖6是本發(fā)明一種光變顏料的制造方法中涉及的一種剝離層結(jié)構(gòu)；
[0017]圖7是本發(fā)明一種光變顏料的制造方法中涉及的另一種剝離層結(jié)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實(shí)施方式】?jī)H用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0019]本發(fā)明提供一種光變顏料及其制造方法，以實(shí)現(xiàn)多種公眾易識(shí)別的光學(xué)防偽特征，同時(shí)增加光變顏料的專(zhuān)家防偽特征，進(jìn)一步提升現(xiàn)有光變顏料的防偽能力。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，提供一種光變顏料，該光變顏料包含第一區(qū)域和第二區(qū)域。所述第一區(qū)域?yàn)楸砻嫫教沟钠教箙^(qū)域，所述第二區(qū)域具有亞波長(zhǎng)微浮雕結(jié)構(gòu)。所述平坦表面和亞波長(zhǎng)微浮雕結(jié)構(gòu)具有至少第一鍍層，或者是多層膜系結(jié)構(gòu)。當(dāng)觀察角度與光變顏料的法線夾角在一定角度范圍內(nèi)(例如0-60° )，隨著觀察角度變化，光變顏料呈現(xiàn)顏色的變化；當(dāng)觀察角度與光變顏料法線夾角在其他角度范圍內(nèi)(例如60-90° )，隨著觀察角度變化，光變顏料除了具有顏色變化以外，還具有明亮的衍射效果。當(dāng)使用顯微鏡觀察時(shí)，光變顏料顆粒上的第一區(qū)域和第二區(qū)域具有明顯不同的顏色和亮度區(qū)別。
[0021]通過(guò)調(diào)整光變顏料顆粒第一區(qū)域與第二區(qū)域的鍍層材料，還可以產(chǎn)生其他效果。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，提供一種光變顏料的制造方法，包括:(a)提供一種基材，基材上具有平坦的第一區(qū)域以及具有亞波長(zhǎng)微浮雕結(jié)構(gòu)的第二區(qū)域，(b)在所述基材上依次沉積剝離層和顏料鍍層，(C)溶解剝離層，以將顏料鍍層從基材上剝離，(d)通過(guò)超聲將顏料鍍層粉碎成光變顏料顆粒，以及(e)篩選尺寸。
[0023]上述顏料鍍層可以是多層干涉鍍層，即多層干涉膜結(jié)構(gòu)均可以沉積在所述基材之上，通過(guò)后續(xù)的剝離、篩選工藝形成所需的光變顏料，多層干涉膜結(jié)構(gòu)可以包括例如“吸收層/介質(zhì)層/反射層/介質(zhì)層/吸收層”、“介質(zhì)層/金屬層/介質(zhì)層”、“介質(zhì)層/介質(zhì)層/介質(zhì)層”等對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)。甚至單層金屬或非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)也可以與所述基材上的亞波長(zhǎng)微浮雕結(jié)構(gòu)組合形成具有特定光變性能的光變顏料。當(dāng)鍍層結(jié)構(gòu)為干涉型多層膜結(jié)構(gòu)時(shí)，其本身的干涉諧振腔結(jié)構(gòu)與亞波長(zhǎng)微浮雕結(jié)構(gòu)相互調(diào)制，形成有別于單純多層膜結(jié)構(gòu)本身顏色的其他顏色，平坦區(qū)域和亞波長(zhǎng)微浮雕結(jié)構(gòu)區(qū)域上的兩種顏色相互混合疊加，形成新的顏色。由于亞波長(zhǎng)微浮雕結(jié)構(gòu)對(duì)顏色的調(diào)制依賴(lài)于入射光與觀察角度，故當(dāng)觀察角度發(fā)生變化時(shí)，光變顏料的顏色會(huì)隨之發(fā)生明顯的變化，例如從洋紅色變?yōu)榫G色。當(dāng)觀察角度較大時(shí)，例如大于60°，對(duì)于傳統(tǒng)的光變膜結(jié)構(gòu)，其顏色的彩度與亮度具有很大的下降，顏色較為暗淡，而所述結(jié)構(gòu)中的亞波長(zhǎng)微浮雕結(jié)構(gòu)具有大角度的一級(jí)衍射，能夠提供明亮的顏色信息，彌補(bǔ)光變膜結(jié)構(gòu)在大角度下顏色信息下降的缺陷。同時(shí)，與亞波長(zhǎng)微結(jié)構(gòu)相結(jié)合，能夠避免其他衍射光線對(duì)小角度下的顏色干擾，使OVP在觀察角度變化時(shí)保持易識(shí)別易描述的顏色。對(duì)于單層金屬或介質(zhì)材料，上述顏色變化功能同樣可以實(shí)現(xiàn)，且進(jìn)一步簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝。當(dāng)使用顯微鏡對(duì)金屬顆粒進(jìn)行觀察時(shí)，平坦區(qū)域與亞波長(zhǎng)微浮雕區(qū)域具有明顯的顏色差別，可以作為專(zhuān)家防偽的功能，提高防偽能力。
[0024]具體來(lái)說(shuō)，圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的光變顏料(顆粒)I的結(jié)構(gòu)示意圖，該光變顏料I包括第一區(qū)域2和第二區(qū)域3。區(qū)域2可以為平坦表面(非亞波長(zhǎng)微浮雕區(qū)域)，區(qū)