防伪结构及防伪方法技术

一种防伪结构，包括基底、光栅层和保护层，光栅层设置在基底上，保护层设置在光栅层上，光栅层上设有用于产生非对称性衍射的光栅结构。本发明专利技术的防伪结构能实现在对称入射角度的情况下，衍射光的出射位置相同、亮度不同，具备明暗差别对比效果，起到防伪功效，并且结构简单、易于批量制造，成本较低。本发明专利技术还涉及一种防伪方法。

【技术实现步骤摘要】
防伪结构及防伪方法
本专利技术涉及防伪
，特别是涉及一种防伪结构及防伪方法。
技术介绍
光与物体表面周期性纳米结构相互作用，产生的色彩被称之为结构色，构成结构色的微纳米结构通过结构设计、优化，导致可见光范围部分波段吸收、反射或透射等光学现象，从而形成五彩斑斓的颜色特性。由于构成结构色的微纳米结构具有显示度好、色彩鲜明、易于观察、不易仿制等优势，在显示、成像和防伪技术中具有重要的应用价值。目前的结构色防伪技术主要通过研究微纳米结构的角度特性和光谱特性来进行识别，例如不同观看角度观看不同颜色或者不同观看角度观看到同一颜色，即角度敏感性和角度非敏感性。但这些结构往往通过常规的矩形光栅覆盖多层膜系结构等手段，利用光学共振原理，实现能量局域。而随着科学技术发展，这些防伪技术逐渐存在不安全特性，易于被仿制。防伪技术，需要难以复制和仿制、成本合理、易于检验、安全等级高等要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种防伪结构及防伪方法，能实现在对称入射角度的情况下，衍射光的出射位置相同、亮度不同，具备明暗差别对比效果，起到防伪功效，并且结构简单、易于批量制造，成本较低。一种防伪结构，包括基底、光栅层和保护层，光栅层设置在基底上，保护层设置在光栅层上，光栅层上设有用于产生非对称性衍射的光栅结构。进一步地，所述光栅层折射率为1.3-1.8，光栅结构的周期为350nm-1000nm，深度为100nm-800nm，占空比为0.2-0.8。进一步地，所述光栅结构包括倾斜光栅、闪耀光栅、体光栅和正弦光栅。进一步地，所述倾斜光栅的倾斜角度为10°～40°。进一步地，所述闪耀光栅的闪耀角为5°～15°。进一步地，所述保护层与所述光栅结构相邻的一侧包括填充凸起，填充凸起位于相邻光栅结构之间，填充凸起的高度大于光栅结构的深度。进一步地，所述保护层的折射率为1.3-1.7，保护层的可见光波段透过率大于80％。进一步地，所述保护层的材料包括二氧化钛、二氧化硅或氮化硅中的一种或几种。进一步地，所述光栅层和所述保护层之间设有介质层。进一步地，所述介质层的厚度为0-100nm，介质层的可见光波段透过率大于80％。进一步地，所述介质层为二氧化钛。本专利技术还提供一种防伪方法，包括上述的防伪结构，防伪方法的步骤包括：提供第一基底，在第一基底形成光栅层，并在光栅层上制作光栅结构；在光栅结构的表面进行镀膜工艺，以获得保护层；将同一种光源从两个不同的方向并以相同的入射角射向光栅结构的一处，经光栅结构衍射后，一个方向上的衍射光较亮，另一个方向上的衍射光较暗。进一步地，所述光栅结构制作完成后，在光栅结构的表面进行第一次镀膜工艺，获得介质层，再进行第二次镀膜工艺，以获得保护层。进一步地，在所述光栅层上制作光栅结构的步骤包括：提供第二基底，在第二基底上旋涂光刻胶，对光刻胶进行干涉曝光，以获得光栅结构；将光栅结构转印至光栅层上。本专利技术的防伪结构的包括光栅层，光栅层上设有用于产生非对称性衍射的光栅结构，当同一种光源从两个不同的方向并以相同的入射角射向光栅结构时，可实现在对称入射角度的情况下，衍射光的出射位置相同、亮度不同，具备明暗差别对比效果，起到防伪功效，且具有安全等级高、母版仿制门槛高、短时间无法防止、结构简单、可批量化生产，成本低等优势，有益于大规模推广。附图说明图1为本专利技术第一实施例的防伪结构的结构示意图。图2为图1的防伪结构在对称入射时的衍射示意图。图3为图2的对称入射的衍射效率图。图4为本专利技术第二实施例的防伪结构的结构示意图。图5为图4的防伪结构在对称入射时的衍射示意图。图6为图5的对称入射的衍射效率图。图7为本专利技术第三实施例的防伪结构的结构示意图。图8为图7的对称入射的衍射效率图。图9为图1防伪结构的对称入射的衍射效率图。图10为图1防伪结构的对称入射的衍射效率图。图11为图1防伪结构的对称入射的衍射效率图。图12为图1防伪结构的对称入射的衍射效率图。图13为图1防伪结构的对称入射的衍射效率图。图14为图1防伪结构的对称入射的衍射效率图。图15为图1防伪结构的对称入射的衍射效率图。图16为图1防伪结构的对称入射的衍射效率图。图17为图1防伪结构的对称入射的衍射效率图。图18为图1防伪结构的对称入射的衍射效率图。图19为图1防伪结构的对称入射的衍射效率图。图20为图1防伪结构的对称入射的衍射效率图。图21为图1防伪结构的对称入射的衍射效率图。图22为图4防伪结构的对称入射的衍射效率图。图23为图4防伪结构的对称入射的衍射效率图。图24为本专利技术的防伪结构应用在证卡上时光从左侧入射的示意图。图25为本专利技术的防伪结构应用在证卡上时光从右侧入射的示意图。图26为本专利技术的防伪方法的流程示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。第一实施例图1为本专利技术第一实施例的防伪结构的结构示意图。如图1所示，防伪结构10a包括基底11、光栅层12、介质层13和保护层14，光栅层12设置在基底11上，光栅层12上设有用于产生非对称性衍射的光栅结构121a，介质层13设置在光栅结构121a上，保护层14设置在介质层13上，具体地，介质层13覆盖光栅结构121a，保护层14覆盖介质层13。基底11的材质可以与光栅层12的材质相同，还可以为折射率相近的材质，例如折射率相差±0.2的材质。在本实施例中，光栅结构121a为倾斜光栅，但并不以此为限，例如，光栅结构121a还可以为体光栅和正弦光栅，更具体地，所述倾斜光栅的倾斜角度为10°～40°。具体地，光栅结构121a与光栅层12的水平面形成夹角，光栅结构121a的周期为350nm-1000nm，深度为100nm-800nm，占空比为0.2-0.8，光栅结构121a内的相邻两个光栅结构脊之间存在间隙；介质层13的折射率为1.4-2.5，厚度为0-100nm，并且介质层13的可见光波段透过率大于80％，介质层13的材料为透明材质，优选地，其材料为二氧化钛，但并不以此为限；保护层14的折射率为1.3-1.7，并且保护层14的可见光波段透过率大于80％，保护层14包括填充凸起141，即保护层14的整体厚度不均匀，填充凸起141位于相邻两个光栅结构121a的光栅脊之间，即填充凸起141消除相邻两个光栅结构121a的光栅脊之间的间隙，具体地，填充凸起141的横截面的形状呈方形，但并不以此为限。在本实施例中，保护层14远离介质层13的一侧为一平面，可方便后续再其上面继续制作光栅层12和介质层13，形成双重结构；介质层13不但可以提高防伪结构10a的光线强度和衍射效本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防伪结构，其特征在于，包括基底、光栅层和保护层，所述光栅层设置在所述基底上，所述保护层设置在所述光栅层上，所述光栅层上设有用于产生非对称性衍射的光栅结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种防伪结构，其特征在于，包括基底、光栅层和保护层，所述光栅层设置在所述基底上，所述保护层设置在所述光栅层上，所述光栅层上设有用于产生非对称性衍射的光栅结构。


2.如权利要求1所述的防伪结构，其特征在于，所述光栅层折射率为1.3-1.8，所述光栅结构的周期为350nm-1000nm，深度为100nm-800nm，占空比为0.2-0.8。


3.如权利要求1所述的防伪结构，其特征在于，所述光栅结构包括倾斜光栅、闪耀光栅、体光栅和正弦光栅。


4.如权利要求3所述的防伪结构，其特征在于，所述倾斜光栅的倾斜角度为10°～40°。


5.如权利要求3所述的防伪结构，其特征在于，所述闪耀光栅的闪耀角为5°～15°。


6.如权利要求1所述的防伪结构，其特征在于，所述保护层与所述光栅结构相邻的一侧包括填充凸起，所述填充凸起位于相邻所述光栅结构之间，所述填充凸起的高度大于所述光栅结构的深度。


7.如权利要求1所述的防伪结构，其特征在于，所述保护层的折射率为1.3-1.7，所述保护层的可见光波段透过率大于80％。


8.如权利要求1所述的防伪结构，其特征在于，所述保护层的材料包括二氧化钛、二氧化硅或氮化硅中的一种或几种。

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【专利技术属性】
技术研发人员：罗明辉，乔文，浦东林，李瑞彬，陈林森，
申请(专利权)人：苏州苏大维格科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32