CN111645437B - 激光加密防伪转移膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于防伪技术产品领域，具体涉及一种激光加密防伪转移膜及其制备方法。所述的防伪转移膜包括从上到下依次设置的PET基膜层、转移涂层、激光加密信息层、铝层、耐碱光油层和表涂层，所述的激光加密信息层包含隐藏信息，隐藏信息在点光源下显现。本发明所述的激光加密防伪转移膜，设有激光加密信息层，激光加密信息层内隐藏数字编码信息光栅结构，自然光下，加密信息隐藏，使用手持式点光源设备照射转移膜，呈现隐藏信息，消费者通过鉴别隐藏信息，判断产品真伪，便于消费者查询真伪；通过数学算法进行加密，防伪力度高，不易被破解伪造，增加仿制难度；本发明的制备方法，科学合理、简单易行。

Description

激光加密防伪转移膜及其制备方法

技术领域

本发明属于防伪技术产品领域，具体涉及一种激光加密防伪转移膜及其制备方法。

背景技术

防伪转移膜能够直接将全息信息转移到包装承印物上，常用于烟包、酒包、化妆品、医药、高档礼品的包装等。现在市场上的转移膜，结构简单、功能单一，容易进行伪造。

激光模压全息防伪技术传入我国是在80年代末90年代初，特别是1990年至1994年期间，全国各地引进生产线上百条，占当时世界生产厂家的一半多。在引进初期，这种防伪技术确实起到了一定的防伪作用，但是随着时间的推移，激光全息图像制作技术迅速扩散，如今早已被造假者从各个方面攻破，几乎完全失去了防伪的能力，促使人们不得不开始寻求改进现有技术。从而采用诸如激光阅读、光学微缩、低频光刻、随机干涉条纹、莫尔条纹等等光学图像编码加密技术，以上所有技术都需要专业的检测设备才能辨识真假，让很多消费者无法使用上述防伪特征进行辨别真假。

中国专利CN101138930A公开了一种镭射装饰塑料板的制作方法及专用激光全息转移膜，所述方法包括以下步骤：一、制作激光全息转移膜；二、将激光全息转移膜放入金属模具内注塑。所述的专用激光全息转移膜包括塑料薄膜基材、全息信息层、反射层，其特征在于：在塑料薄膜基材、全息信息层之间设有离型层。本发明通过激光全息技术和模内成形技术(IMD)的结合使得激光全息图形转移和塑料件注塑成形同时完成，大大减少了工序和工时，节约了成本，而且使得原来在复杂立体形状的塑胶板上形成全息图案的困难不再存在，适合于大规模生产。但是其采用的为普通全息防伪，容易被伪造。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种激光加密防伪转移膜，含有激光加密信息层，自然光下，加密信息隐藏，在点光源设备照射下，呈现隐藏信息，便于消费者查询真伪，防伪力度高，不易被破解伪造；本发明还提供其制备方法，科学合理、简单易行。

本发明是通过以下技术方案实现的：

所述的激光加密防伪转移膜，包括从上到下依次设置的PET基膜层、转移涂层、激光加密信息层、铝层、耐碱光油层和表涂层，所述的激光加密信息层包含隐藏信息，隐藏信息在点光源下显现。

所述的转移涂层是一种可转移热塑性丙烯酸树脂层，涂布干涂量为0.8-1.6g/m²。

所述的转移涂层与PET基膜用3M胶带剥离，在任何速度下都可以进行分离。

所述激光加密信息层附着在转移涂层上面，可以使用手持式点光源直接进行检测。

所述的激光加密信息层内隐藏数字编码信息。

所述的激光加密信息层的隐藏信息由多个正方形光栅晶格阵列组成，其处理方式为激光刻蚀，光栅晶格含有光栅空频以及光栅角度两个参量。

所述的激光加密信息层的隐藏信息包含文字、字母、数字、符号或图形，可以是其中的一种或一种以上。

所述的铝层厚度为

所述的耐碱光油层，干涂量为0.2-1g/m²，有效保护被覆盖的铝层不被碱液洗掉。

所述的表涂层，干涂量为0.2-0.6g/m²，将不含铝层部分的激光加密信息覆盖，保留铝层部分激光加密信息，加大仿制难度与防伪效果。

本发明所述的激光加密防伪转移膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)选择厚度为12-28μm的单面电晕的PET基膜，在电晕面涂布转移涂层，转移涂层与PET基膜用3M胶带剥离在任何速度下都可以进行分离；

(2)激光加密信息层模压版的制作：

首先制作隐藏图案，将隐藏图案放置于极坐标系，根据系统抽样方法，随机抽取N(N＝n*n)个像素点，其中，n≥4，分别计算每个像素点到坐标系零点的距离ρ和夹角角度θ，根据每个像素点到坐标系零点的距离，得出一个n*n的矩阵，最终得出空频灰度图矩阵G；根据每个像素点到坐标系零点的夹角，得出一个n*n的矩阵，最终得出角度灰度图矩阵H，根据空频灰度图矩阵G和角度灰度图矩阵H，在光刻机中完成激光加密信息模压层的制版工作，得到激光加密信息层模压版；

(3)使用模压机将激光加密信息复制到转移涂层上面，形成激光加密信息层；

(4)在激光加密信息层上面附着铝层，铝层的主要目的是保护激光加密信息层不被破坏，以及提高转移膜的亮度；

(5)在铝层上面印刷局部耐碱光油层；

(6)使用碱液将未印刷耐碱光油部位的铝层洗掉或部分洗掉；

(7)水洗，洗掉附着在膜上的碱液；

(8)在耐碱光油层上涂布表涂层，从而有铝层部分的激光加密信息保留，不含铝层部分的激光加密信息被覆盖，形成局部带有激光加密信息的转移膜，加大仿制难度与防伪效果；

(9)使用分切机分切成需要尺寸。

步骤(5)中，所述的耐碱光油层，可以是单独耐碱光油、耐碱光油和印刷色浆结合、耐碱光油和哑粉结合等任意结合形式，印刷图案可以是文字、数字、LOGO等任意形式。

步骤(6)中，通过车速、碱液温度和碱液pH值控制洗掉铝层的程度，碱液为NaOH水溶液，pH值在9-11之间，碱液温度控制在40-70℃。

优选地，所述的激光加密信息层模压版的制作包括以下步骤：

(1)根据设计文件，制作隐藏图案，建立极坐标系，将图案放置于极坐标系中零点处；

(2)图案分辨率为a*b，图案中共由a*b个像素点组成，根据系统抽样方法，随机抽取N(N＝n*n)个像素点，其中，n≥4，使用计算机计算每个像素点的坐标值(x₁，y₁)、(x₂，y₂)、(x₃，y₃)、……(x_N，y_N)，以及每个像素点与零点的距离(ρ₁、ρ₂、ρ₃、……ρ_N)；

(3)根据极坐标系公式x＝ρcosθ，y＝ρcosθ，分别计算每个像素点与零点夹角角度(θ₁、θ₁、θ₁、……θ_N)；

(4)L为观察距离，是固定参量，β为光栅角度，d为光栅栅距，λ为激光器波长，根据tanβ＝ρ/L，可以求得β，根据光栅方程sinβ＝λ/d，可以求得光栅栅距d，此时可以建立每个光栅晶格的二维参量(d₁，θ₁)、(d₂，θ₂)、(d₃，θ₃)……(d_N，θ_N)；

(5)根据N个光栅晶格的光栅栅距d，可以得到一个矩阵如下：

d₁，d₂，……………………d_n

d_n+1，d_n+2，………………d_2*n

………………………………

d_n*(n-1)+1，d_n*(n-1)+2，……d_n*n

计算得出d的最大值d_max和最小值d_min，最小值对应灰度值0，最大值对应灰度值255，按照此对应关系，可将N个d的值对应成另一个由灰度值组成的矩阵G，此矩阵便构成一幅灰度图，如下：

G₁，G₂，……………………G_n

G_n+1，G_n+2，………………G_2*n

………………………………

G_n*(n-1)+1，G_n*(n-1)+2，……G_n*n；

(6)根据了N个光栅晶格的角度θ，可以得到一个矩阵如下：

θ₁，θ₂，……………………θ_n

θ_n+1，θ_n+2，………………θ_2*n

………………………………

θ_n*(n-1)+1，θ_n*(n-1)+2，……θ_n*n

计算得出θ的最大值θ_max和最小值θ_min，最小值对应灰度值0，最大值对应灰度值255，按照此对应关系，可将N个θ的值对应成另一个由灰度值组成的矩阵H，此矩阵便构成一幅灰度图，如下：

H₁，H₂，……………………H_n

H_n+1，H_n+2，………………H_2*n

………………………………

H_n*(n-1)+1，H_n*(n-1)+2，……H_n*n；

(7)根据光刻空频灰度矩阵G与光栅角度灰度矩阵H，制作一个曝光单元，上述曝光单元尺寸是边长为n/R毫米的正方形，其中R为光刻图的分辨率，10dpi＜R＜50800dpi；

(8)将步骤(7)中的曝光单元阵列成设计尺寸，经过光刻工艺制作在光刻胶版上，经显影电镀后得到激光加密信息层模压版。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明所述的激光加密防伪转移膜，设有激光加密信息层，激光加密信息层内隐藏数字编码信息光栅结构，自然光下，加密信息隐藏，使用手持式点光源设备照射转移膜，呈现隐藏信息，消费者通过鉴别隐藏信息，判断产品真伪，便于消费者查询真伪。

2、本发明通过数学算法进行加密，防伪力度高，不易被破解伪造，增加仿制难度。

3、本发明采用了新的防伪特征，使防伪转移膜具有独占性。

4、本发明的制备方法，科学合理、简单易行。

附图说明

图1是本发明实施例1中的隐藏图案；

图2是本发明实施例1中的矩阵G对应的灰度图；

图3是本发明实施例1中的矩阵H对应的灰度图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述，但本发明并不限于以下实施例。

所述方法如无特别说明，均为常规方法。所述原材料如无特别说明，均能从公开商业途径而得。

实施例1

所述的激光加密防伪转移膜，包括从上到下依次设置的PET基膜层、转移涂层、激光加密信息层、铝层、耐碱光油层和表涂层，所述的激光加密信息层包含隐藏信息，隐藏信息在点光源下显现。

所述的转移涂层是可转移热塑性丙烯酸树脂层，涂布干涂量为1.2g/m²。所述的转移涂层与PET基膜用3M胶带剥离，在任何速度下都可以进行分离。

所述的激光加密信息层内隐藏数字编码信息。

所述的铝层厚度为

所述的耐碱光油层，干涂量为0.6g/m²，有效保护被覆盖的铝层不被碱液洗掉。

所述的表涂层，干涂量为0.4g/m²，将不含铝层部分的激光加密信息覆盖，保留铝层部分激光加密信息，加大仿制难度与防伪效果。

所述的激光加密防伪转移膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)选择厚度为20μm的单面电晕的PET基膜，在电晕面涂布转移涂层，转移涂层与PET基膜用3M胶带剥离在任何速度下都可以进行分离；

(2)激光加密信息层模压版的制作：

首先制作隐藏图案，将隐藏图案放置于极坐标系，根据系统抽样方法，随机抽取N(N＝n*n)个像素点，其中，n≥4，分别计算每个像素点到坐标系零点的距离ρ和夹角角度θ，根据每个像素点到坐标系零点的距离，得出一个n*n的矩阵，最终得出空频灰度图矩阵G；根据每个像素点到坐标系零点的夹角，得出一个n*n的矩阵，最终得出角度灰度图矩阵H，根据空频灰度图矩阵G和角度灰度图矩阵H，在光刻机中完成激光加密信息模压层的制版工作，得到激光加密信息层模压版；

(3)使用模压机将激光加密信息复制到转移涂层上面，形成激光加密信息层；

(4)在激光加密信息层上面附着铝层，铝层的主要目的是保护激光加密信息层不被破坏，以及提高转移膜的亮度；

(5)在铝层上面印刷局部耐碱光油层；

(6)使用碱液将未印刷耐碱光油部位的铝层洗掉；

(7)水洗，洗掉附着在膜上的碱液；

(8)在耐碱光油层上涂布表涂层，从而有铝层部分的激光加密信息保留，不含铝层部分的激光加密信息被覆盖，形成局部带有激光加密信息的转移膜，加大仿制难度与防伪效果；

(9)使用分切机分切成需要尺寸。

步骤(5)中，所述的耐碱光油层，是单独的耐碱光油，印刷图案是文字和数字。

步骤(6)中，通过车速、碱液温度和碱液pH值控制洗掉铝层的程度，碱液为NaOH水溶液，pH值为10，碱液温度控制在55℃。

所述的激光加密信息层模压版的制作包括以下步骤：

(1)根据设计文件，制作隐藏图案，建立极坐标系，将图案放置于极坐标系中零点处；

(2)图案分辨率为a*b，图案中共由a*b个像素点组成，根据系统抽样方法，随机抽取N(N＝n*n)个像素点，其中，n≥4，使用计算机计算每个像素点的坐标值(x₁，y₁)、(x₂，y₂)、(x₃，y₃)、……(x_N，y_N)，以及每个像素点与零点的距离(ρ₁、ρ₂、ρ₃、……ρ_N)；

(3)根据极坐标系公式x＝ρcosθ，y＝ρcosθ，分别计算每个像素点与零点夹角角度(θ₁、θ₁、θ₁、……θ_N)；

(4)L为观察距离，是固定参量，β为光栅角度，d为光栅栅距，λ为激光器波长，根据tanβ＝ρ/L，可以求得β，根据光栅方程sinβ＝λ/d，可以求得光栅栅距d，此时可以建立每个光栅晶格的二维参量(d₁，θ₁)、(d₂，θ₂)、(d₃，θ₃)……(d_N，θ_N)；

(5)根据N个光栅晶格的光栅栅距d，可以得到一个矩阵如下：

d₁，d₂，……………………d_n

d_n+1，d_n+2，………………d_2*n

………………………………

d_n*(n-1)+1，d_n*(n-1)+2，……d_n*n

计算得出d的最大值d_max和最小值d_min，最小值对应灰度值0，最大值对应灰度值255，按照此对应关系，可将N个d的值对应成另一个由灰度值组成的矩阵G，此矩阵便构成一幅灰度图，如下：

G₁，G₂，……………………G_n

G_n+1，G_n+2，………………G_2*n

………………………………

G_n*(n-1)+1，G_n*(n-1)+2，……G_n*n；

(6)根据了N个光栅晶格的角度θ，可以得到一个矩阵如下：

θ₁，θ₂，……………………θ_n

θ_n+1，θ_n+2，………………θ_2*n

………………………………

θ_n*(n-1)+1，θ_n*(n-1)+2，……θ_n*n

计算得出θ的最大值θ_max和最小值θ_min，最小值对应灰度值0，最大值对应灰度值255，按照此对应关系，可将N个θ的值对应成另一个由灰度值组成的矩阵H，此矩阵便构成一幅灰度图，如下：

H₁，H₂，……………………H_n

H_n+1，H_n+2，………………H_2*n

………………………………

H_n*(n-1)+1，H_n*(n-1)+2，……H_n*n；

(7)根据光刻空频灰度矩阵G与光栅角度灰度矩阵H，制作一个曝光单元，上述曝光单元尺寸是边长为n/R毫米的正方形，其中R为光刻图的分辨率，10dpi＜R＜50800dpi；

(8)将步骤(7)中的曝光单元阵列成设计尺寸，经过光刻工艺制作在光刻胶版上，经显影电镀后得到激光加密信息层模压版。

根据设计文件，制作如图1所示的隐藏图案“Z”，建立极坐标系，将图案“Z”放置于极坐标系中零点处。

选取图案“Z”，在该图案上抽取25个点(N＝5*5)，由计算机生成该图案的25个抽样点距离零点距离ρ分别为：3、3、3、3、6、6、9、9、9、12、12、12、12、12、15、15、15、15、15、15、15、15、18、18、18。经计算θ角分别为：19°、88°、190°、261°、23°、196°、43°、71°、201°、69°、120°、220°、203°、300°、46°、76°、117°、133°、225°、253°、301°、320°、50°、199°、315°。最大值是320°，最小值是19°。根据ρ的值，以及观察距离L，根据光栅角度公式β＝arctanρ/L以及光栅方程sinβ＝λ/d，λ＝650×10^-9m，可以求得光栅栅距d，将25个d的值对应成另一个由灰度值组成的矩阵G，此矩阵便构成一幅灰度图，如下：

0、0、0、0、51

51、102、102、102、153

153、153、153、153、204

204、204、204、204、204

204、204、255、255、255。

该灰度值矩阵G对应灰度图如图2所示。

将25个θ的值对应成另一个由角度灰度值组成的矩阵H，此矩阵便构成一幅灰度图，如下：

0、59、145、206、3

150、20、44、155、43

86、170、156、239、23

48、83、97、175、199

240、255、66、133、251。

该灰度值矩阵H对应灰度图如图3所示。

根据光刻空频灰度矩阵G与光栅角度灰度矩阵H，制作一个曝光单元，然后将曝光单元阵列成设计尺寸，经过光刻工艺制作在光刻胶版上，经显影电镀后得到含有隐藏图案“Z”信息的激光加密信息层模压版。

当然，上述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定对本发明的实施例范围。本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本发明的专利涵盖范围内。

Claims (8)

1.一种激光加密防伪转移膜，其特征在于：包括从上到下依次设置的PET基膜层、转移涂层、激光加密信息层、铝层、耐碱光油层和表涂层，所述的激光加密信息层包含隐藏信息，隐藏信息在点光源下显现；

所述的激光加密防伪转移膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)选择单面电晕的PET基膜，在电晕面涂布转移涂层；

(2)激光加密信息层模压版的制作：

首先制作隐藏图案，将隐藏图案放置于极坐标系，根据系统抽样方法，随机抽取N(N＝n*n)个像素点，其中，n≥4，分别计算每个像素点到坐标系零点的距离ρ和夹角角度θ，根据每个像素点到坐标系零点的距离，得出一个n*n的矩阵，最终得出空频灰度图矩阵G；根据每个像素点到坐标系零点的夹角，得出一个n*n的矩阵，最终得出角度灰度图矩阵H，根据空频灰度图矩阵G和角度灰度图矩阵H，在光刻机中完成激光加密信息模压层的制版工作，得到激光加密信息层模压版；

(3)使用模压机将激光加密信息复制到转移涂层上面，形成激光加密信息层；

(4)在激光加密信息层上面附着铝层；

(5)在铝层上面印刷局部耐碱光油层；

(6)使用碱液将未印刷耐碱光油部位的铝层洗掉或部分洗掉；

(7)水洗；

(8)在耐碱光油层上涂布表涂层；

(9)使用分切机分切成需要尺寸；

所述的激光加密信息层模压版的制作包括以下步骤：

(1)根据设计文件，制作隐藏图案，建立极坐标系，将图案放置于极坐标系中零点处；

(2)图案分辨率为a*b，图案中共由a*b个像素点组成，根据系统抽样方法，随机抽取N(N＝n*n)个像素点，其中，n≥4，使用计算机计算每个像素点的坐标值(x₁，y₁)、(x₂，y₂)、(x₃，y₃)、……(x_N，y_N)，以及每个像素点与零点的距离(ρ₁、ρ₂、ρ₃、……ρ_N)；

(3)根据极坐标系公式x＝ρcosθ，y＝ρcosθ，分别计算每个像素点与零点夹角角度(θ₁、θ₁、θ₁、……θ_N)；

(4)L为观察距离，是固定参量，β为光栅角度，d为光栅栅距，λ为激光器波长，根据tanβ＝ρ/L，可以求得β，根据光栅方程sinβ＝λ/d，可以求得光栅栅距d，此时可以建立每个光栅晶格的二维参量(d₁，θ₁)、(d₂，θ₂)、(d₃，θ₃)……(d_N，θ_N)；

(5)根据N个光栅晶格的光栅栅距d，可以得到一个矩阵如下：

d₁，d₂，……………………d_n

d_n+1，d_n+2，………………d_2*n

………………………………

d_n*(n-1)+1，d_n*(n-1)+2，……d_n*n

计算得出d的最大值d_max和最小值d_min，最小值对应灰度值0，最大值对应灰度值255，按照此对应关系，可将N个d的值对应成另一个由灰度值组成的矩阵G，此矩阵便构成一幅灰度图，如下：

G₁，G₂，……………………G_n

G_n+1，G_n+2，………………G_2*n

………………………………

G_n*(n-1)+1，G_n*(n-1)+2，……G_n*n；

(6)根据了N个光栅晶格的角度θ，可以得到一个矩阵如下：

θ₁，θ₂，……………………θ_n

θ_n+1，θ_n+2，………………θ_2*n

………………………………

θ_n*(n-1)+1，θ_n*(n-1)+2，……θ_n*n

计算得出θ的最大值θ_max和最小值θ_min，最小值对应灰度值0，最大值对应灰度值255，按照此对应关系，可将N个θ的值对应成另一个由灰度值组成的矩阵H，此矩阵便构成一幅灰度图，如下：

H₁，H₂，……………………H_n

H_n+1，H_n+2，………………H_2*n

………………………………

H_n*(n-1)+1，H_n*(n-1)+2，……H_n*n；

(7)根据所述光刻空频灰度矩阵G与光栅角度灰度矩阵H，制作一个曝光单元，上述曝光单元尺寸是边长为n/R毫米的正方形，其中R为光刻图的分辨率，10dpi＜R＜50800dpi；

(8)将步骤(7)中的曝光单元阵列成设计尺寸，经过光刻工艺制作在光刻胶版上，经显影电镀后得到激光加密信息层模压版。

2.根据权利要求1所述的激光加密防伪转移膜，其特征在于：所述的转移涂层是一种可转移热塑性丙烯酸树脂层，涂布干涂量为0.8-1.6g/m²，转移涂层与PET基膜用3M胶带剥离，在任何速度下都可以进行分离。

3.根据权利要求1所述的激光加密防伪转移膜，其特征在于：所述的激光加密信息层内隐藏数字编码信息。

4.根据权利要求1所述的激光加密防伪转移膜，其特征在于：所述的激光加密信息层的隐藏信息由多个正方形光栅晶格阵列组成，其处理方式为激光刻蚀，光栅晶格含有光栅空频以及光栅角度两个参量。

5.根据权利要求1所述的激光加密防伪转移膜，其特征在于：所述的激光加密信息层的隐藏信息包含文字、字母、数字、符号或图形。

6.根据权利要求1所述的激光加密防伪转移膜，其特征在于：所述的铝层厚度为

7.根据权利要求1所述的激光加密防伪转移膜，其特征在于：所述的耐碱光油层，干涂量为0.2-1g/m²。

8.根据权利要求1所述的激光加密防伪转移膜，其特征在于：所述的表涂层，干涂量为0.2-0.6g/m²。

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