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ColorDanceTM光学防伪技术

发表时间:2019-01-10 09:22:38

  光学防伪技术在日常生活中有诸多应用,例如:2015版100元人民币使用的光变安全线,它正面看是红色的,倾斜看是绿色的,对着光源观察可以看到透光的“¥100”面额数字;人民银行发行的航天纪念钞同样采用了光变安全线,它集成了更为复杂的微反射镜结构,实现了动感效果,安全线上有明有暗,在来回倾斜钞票时明暗区域随之运动,同时它还使用了特殊的结构,在金色的背景上产生的红色面额数字“100”和五角星在倾斜时,红色区域和金色背景同时变成了绿色。
  在2015年,由中钞防伪公司提出的一项新型光学防伪技术ColorDanceTM获得了世界全息大会全息技术创新奖。下面,笔者将对ColorDanceTM光学防伪技术及国际相关技术情况进行简要介绍。
  ColorDanceTM的特点与优势
  ColorDanceTM集干涉光变和衍射光变于一体,承袭全息的机理,是一种传统全息技术延伸而来的全新技术,能够提供更加独特的光学特征。其相较于传统模压全息的优势在于:
  (1)自然而稳定的颜色,可以根据产品的需要自由地、无限制地定义所需要的颜色;
  (2)全视角的动感图文,例如滚动条或者正交动感等可在平面内自由移动的图像;
  (3)防伪特征对光源具有较强的适应性。
  以上特征仅需要在光学微结构上蒸镀反射层(例如铝)即可实现,与传统模压全息的工艺路线相似。所谓的颜色或动感特征是由光学微结构本身形成的,不需要借助油墨等具有颜色的涂层。
  ColorDanceTM技术的核心在于复杂计算形成的微结构物理模型以及精确控制的微结构形貌(结构尺寸误差需要控制在20纳米以内)。自主开发的微结构计算软件、光学制版工艺以及高质量的批量复制工艺是实现该技术的必要条件。基于上述新颖的光学防伪特征以及苛刻的工艺实施条件,ColorDanceTM相较于传统全息防伪技术更加易于识别和难以伪造。中钞防伪公司新开发的ColorDance-ShiftTM则结合ColorShift(光变)与ColorDanceTM特征,兼顾了光变背景和ColorDanceTM自然稳定的颜色及其动感特征。
  ColorDanceTM技术能够胜任多种高端防伪产品平台,例如以安全线、防伪标、条、透明视窗等产品形式应用于钞票,以烫印标等形式应用于证卡。
  国际相关技术情况
  1.日本Toppan公司的结构色技术
  类似ColorDanceTM技术特征的光学防伪技术最早出现于2011年前后。当时的日本Toppan公司基于先进的电子束制版设备加工能力,实现了一种新型的光学微结构,在这种结构上蒸镀反射层能够形成自然而稳定的颜色特征,该技术被命名为Jewelton。
  但是与ColorDanceTM相比,Jewelton的缺陷在于这种技术的颜色特征是静态的,不能提供动感图像,因此该特征需要与其它防伪技术集成应用以保证其防伪能力。对于高端防伪产品来说,ColorDanceTM更具优势。
  2.保加利亚Demax公司的结构色技术
  在2015年世界全息大会上,保加利亚Demax公司依靠自主开发的电子束制版软件和工艺,提出了一种静态的颜色稳定的色块特征,展出的蝶翼样品中不同区域被赋予了不同的颜色。但是该技术存在与Jewelton同样的缺憾,即图案本身仍然无法提供动感图像或其它新颖的光学防伪特征,这使得该样品更加类似于多色印刷品。
  在2016年世界全息大会上,Demax公司携上述技术的改进型产品再次参加,虽然技术上仍然无法实现如同ColorDanceTM的彩色动感文字效果,但是精美的设计和集成防伪特征的开发依然打动了评审专家,参展样品纳米光学元件——“Egypt Phantasy”囊括了2016年全息技术创新奖和最佳制版奖。
  “Egypt Phantasy”样品的防伪特征包括:
  (1)水彩般颜色的二维背景;
  (2)亚微米尺寸的光学黑结构构成的背景文字和图案,例如猫、鸟、花等,倾斜时转换为明亮的颜色;
  (3)消色的Nefertiti三维人像;
  (4)高质量衍射透镜构成的圣甲虫图像;
  (5)无色的全视角正交动感文字“e”。
  集成新型激光再现图像的ColorDanceTM
  根据最新研究进展,ColorDanceTM微结构计算过程中可以兼顾对微观结构排列的编码,从而在ColorDanceTM特征区域叠加激光再现特征。
  传统的激光再现特征无法避免地需要特定的区域独立承载,而被选定的区域无法制作其它光学特征,如果把一些光学特征与激光再现特征的微结构强行进行叠加曝光或合成,将不可避免地形成相互之间的干扰,从而使彼此质量均大幅下降。但集成新型激光再现图像的ColorDanceTM技术,微结构计算过程中可以兼顾对微观结构排列的编码,从而在ColorDanceTM特征区域叠加激光再现特征,有效地解决了这一矛盾。这一突破将使未来的ColorDanceTM相关防伪产品在选择激光再现特征时,更加灵活多样。
  ColorDanceTM区别于传统的全息防伪技术,且与国内外相关技术相比更具独特性和先进性。凭借其本身的独特性和技术延展性,既适合单独使用,也可与现有的全息等其他光学防伪技术集成。ColorDanceTM将以开放的姿态服务于钞票、证卡、标签等产品平台。
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