[发明专利]一种具有纳米复合结构的光学防伪标识

说明书

本发明公开了一种具有纳米复合结构的光学防伪标识，采用如下方法制得，采用如下方法制得，步骤一：制备纳米复合结构，所述纳米复合结构包括衬底以及衬底上方的金纳米结构层，衬底包括单晶硅片或金属氧化物制成，步骤二：纳米复合结构阵列组合成任意图形；步骤三：利用白光照射所述图形，对光进行明场与暗场区分，从而显示出不同的明暗场图案而实现光学防伪。本发明操作简单，难度小，实现可能性高，实际生产价值更大。

技术领域

本发明属于光学防伪材料技术领域，具体涉及一种具有纳米复合结构的光学防伪标识。

背景技术

目前光学防伪标签是将特殊的荧光材料设计成图案或文字，然后在外界光源照射下通过肉眼或者专业仪器进行识别，防伪材料依据其自身独特的性能被应用于各个新兴领域，包括在食品安全、工业制造、医疗、军事等领域。现有的荧光防伪材料主要是在荧光材料的物性方面进行创新，比如说光衍光学防伪：传统的全息光栅是反射透明材料的表面光栅，而光衍可隐藏在具有不同的光学指数微层或者透明材料中。它具有比全息图还要精细的微光栅结构，可以做成一层光学薄膜来作光学防伪标识。目前应用于二代身份证防伪上，二代身份证左上角的图标正面看为湖绿色但是当将它平面旋转90°时，便完全变成了另外一种颜色；如现有发明专利CN201310059481.9名称为一种可用于防伪技术的高分子紫外荧光材料，涉及一种高分子化荧光材料及其制备方法。本发明提供了在稳定的聚芳醚类非共轭聚合物侧链引入结构明确的小分子有机发光基团的聚合物类发光材料及其制备方法,该聚合物的发光波长来自接枝于聚合物主链的有机发光基团的发射,不受其他基团的影响,结合聚芳醚类聚合物的稳定性和良好加工性优点,可极大扩展有机小分子发光材料的使用范围,可在显示、防伪、传感等发光领域获得应用。

又如现有技术CN111474613A，发明名称为一种具有纳米复合结构的光学防伪标识及其应用，其公开了一种具有纳米复合结构的光学防伪标识，该结构从上至下依次为金纳米螺旋层、二硫化钼发光层、二氧化硅薄层、金薄层以及硅片，金纳米螺旋层是两匝的阿基米德螺旋光栅结构，利用金纳米结构的局域等离激元共振效应，有效调控半导体材料吸光效率，利用单色偏振激光激发材料，实现荧光发射偏振可调，从而实现高精度、高安全性荧光防伪。

上述现有技术中利用荧光防伪，除了需要选择特定的荧光材料外，有的还需要使用特定波长的激光激发，操作麻烦，实现难度大，所以急需开发一种通过利用普通白炽灯检测的光学防伪技术，偏振的白光在照射在不同结构，散射出强度不同的信号来实现防伪的方法。目前现有技术中还没有利用在不同结构上的宽谱白光反射来实现防伪的技术。

发明内容

本发明提供一种具有纳米复合结构的光学防伪标识，由多个光学防伪纳米复合结构阵列组合成的几何图形制得，通过白光照射，由于白光存在偏振，不同的偏振效果就会有不同的反射光，从而显示出不同的明暗场图案来实现高精度、高安全性光的光学防伪。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种具有纳米复合结构的光学防伪标识，采用如下方法制得，步骤一：制备纳米复合结构，所述纳米复合结构包括衬底以及衬底上方的金纳米结构层，衬底包括单晶硅片或金属氧化物制成，步骤二：纳米复合结构阵列组合成任意图形；步骤三：利用白光照射所述图形，对光进行明场与暗场区分，从而显示出不同的明暗场图案而实现光学防伪。

进一步的，所述金纳米结构层为螺旋结构或圆柱的立体结构。

进一步的，所述螺旋结构是单匝的阿基米德螺旋光栅结构，且分为顺时针或逆时针两种，螺旋层的螺旋起始半径为100nm，光栅宽度为100nm，光栅间距为200nm，硅片为100或111晶向单面抛光本征单晶硅片；图形根据多个顺时针螺旋单元和逆时针螺旋单元根据预先的设计组成，相邻螺旋单元之间的间距为1000nm。

进一步的，所述金属氧化物为氧化铝、氧化镁、氧化钙或氧化钾中的一种。