一种光响应型激光防伪标签、制备方法及其应用

1.本发明属于激光器件技术领域，具体涉及到一种光响应型激光防伪标签、制备方法及其应用。


背景技术：

2.激光显示不同于非相干宽带光源的显示器，具有更高的单色性、更宽的色域、更高的对比度和更鲜艳的色彩，是极具前途的下一代显示技术。有机半导体材料具有出色的光电性、广泛的光谱覆盖率和多种加工方式等诸多优点，因此被广泛应用于多色激光器件领域。喷墨印刷法在大规模生产图案化结构极具优势，广泛应用于制备有机柔性电子产品。
3.理想的防伪技术必须是廉价的，可大规模生产、不具破坏性、并且便于认证，才能满足对防伪技术的预期。科研人员利用静电自组装策略的优势，以掺有荧光素的银
‑
二氧化硅核
‑
壳纳米粒子为构建基块，生成了随机排列的等离子(金属)阵列作为puf码，从而产生了多光信号编码和不可克隆的安全性标签。虽然这一荧光标签因为不可克隆而具有高度安全性，但是存在验证不方便且不易观察的问题；科研人员还能通过利用rgb发射量子点，制备全色荧光安全标签。虽然这类标签色彩丰富，具有较强可视性，但是这类标签微观防伪，性质不显著且制备步骤繁琐、成本高昂。


技术实现要素：

4.本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
5.鉴于上述和/或现有技术中存在的标签微观防伪性质不显著，验证不方便且不易观察问题，提出了本发明。
6.本发明的其中一个目的是提供一种光响应型激光防伪标签，本发明的激光标签利用光致变色材料结合喷墨印刷技术，实现信息加密，防伪方式更直观；将印刷技术与传统有机激光材料相结合，实现了易于制备且防伪性能显著的激光显示标签。
7.为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种光响应型激光防伪标签，包括，
8.衬底；以及，
9.有机发光增益层，所述有机发光增益层包括激光材料层和有机油墨层，所述激光材料层涂覆于所述衬底表面，所述有机油墨层涂覆于所述激光材料层表面；
10.其中，所述激光材料层由有机激光材料制备；所述有机油墨层由有机激光材料和光致变色材料混合而成。
11.作为本发明光响应型激光防伪标签的一种优选方案，其中：所述光致变色材料的变色能力具有可逆性。
12.作为本发明光响应型激光防伪标签的一种优选方案，其中：所述有机激光材料的
发射光谱和所述光致变色分子的吸收光谱有40％以上相同波段。
13.作为本发明光响应型激光防伪标签的一种优选方案，其中：所述有机激光材料包括小分子、星型大分子、线型大分子材料或其二元复合物中的一种。
14.作为本发明光响应型激光防伪标签的一种优选方案，其中：所述衬底包括纤维纸、石英片、聚对苯二甲酸乙二醇酯、ito中的一种。
15.本发明的另一个目的是提供一种如上述所述的光响应型激光防伪标签的制备方法，包括，
16.用混合溶剂配置有机激光材料的溶液和光致变色材料的溶液，保证材料充分溶解；
17.将配置好的所述有机激光材料的溶液和所述光致变色材料的溶液按照体积比充分混合，得到有机混合溶液；
18.在衬底上先涂覆由所述有机激光材料的溶液制备的均匀且平整的薄膜，得到激光材料层；
19.将有机混合溶液在已沉积的激光材料层的预设位置涂覆预置的图案，得到有机油墨层。
20.作为本发明光响应型激光防伪标签的制备方法的一种优选方案，其中：所述混合溶剂包括主溶剂和辅溶剂，所述主溶剂和所述辅溶剂的体积比为1:1～9:1。
21.其中，所述主溶剂为高沸点溶剂，所述辅溶剂为低沸点溶剂。
22.作为本发明光响应型激光防伪标签的制备方法的一种优选方案，其中：所述有机激光材料的溶液，有机激光材料的浓度为5～20mg/ml；所述光致变色材料的溶液，光致变色分子的浓度为5～20mg/ml；所述有机激光材料的溶液和所述光致变色材料的溶液的体积比为1:1～9:1。
23.作为本发明光响应型激光防伪标签的制备方法的一种优选方案，其中：所述涂覆包括旋涂、刮涂或喷墨印刷中的一种。
24.本发明的另一个目的是提供一种如上述所述的光响应型激光防伪标签的应用，所述光响应型激光防伪标签用作发光器件应用于有机电致发光器件、光泵浦有机激光器件或电泵浦有机激光器件。
25.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
26.本发明提供的一种光响应型激光防伪标签、制备方法及其应用，与现有技术相比，具有以下优势：基于有机激光材料与光致变色分子的掺杂体系，实现在外界光照刺激下，标签颜色双色的可逆变化。在单一有机激光材料沉积形成的薄膜上选择性喷涂掺有光致变色分子的混合油墨，形成特定图案。紫外光曝光处理制备的防伪激光显示标签，隐藏的信息因颜色变化而显现，肉眼可以清晰辨明；当用可见光再次曝光激光标签后，显现的信息因为颜色恢复至原始状态而重新隐藏，实现信息加密。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它
的附图。其中：
28.图1为本发明光响应型激光防伪标签的结构示意图；
29.图2为本发明实施例1光响应型激光防伪标签在紫外曝光和可见光曝光的效果图；
30.图3为本发明实施例3中光响应型激光防伪标签效果对比图；
31.图4为本发明实施例4中不同f8bt浓度的光响应型激光防伪标签的效果对比图。
具体实施方式
32.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
33.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
34.其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
35.实施例1
36.(1)衬底选用纤维纸，有机激光材料选用[(9,9
‑
二正辛基芴基
‑
2,7
‑
二基)
‑
alt
‑
(苯并[2,1,3]噻二唑
‑
4,8
‑
二基)](f8bt)，光致变色材料选用螺[1,3,3
‑
三甲基吲哚苯并二氢吡喃](sp)，高沸点溶剂选用环己基苯(chb)，低沸点溶剂选用环己酮(chn)；
[0037]
(2)将chb和chn以体积比4：1的比例混合配置，得到混合溶剂；
[0038]
(3)用混合溶剂配置f8bt和sp的溶液，保证材料充分溶解，f8bt的浓度为5mg/ml，sp的浓度为20mg/ml；
[0039]
(4)将配置好的f8bt溶液和sp溶液按照体积比4:1充分混合，得到有机混合溶液；
[0040]
(5)在通风橱中利用匀胶机在衬底上先涂覆由f8bt溶液制备的均匀且平整的薄膜，得到激光材料层；
[0041]
(6)将有机混合溶液在已沉积的激光材料层的预设位置涂覆预置的图案，得到有机油墨层。
[0042]
得到的光响应型激光防伪标签的结构如图1所示，包括衬底100以及有机发光增益层200，有机发光增益层200包括激光材料层201和有机油墨层202，激光材料层201涂覆于衬底100表面，有机油墨层202涂覆于激光材料层201表面。
[0043]
将得到的光响应型激光防伪标签用紫外灯照射60s、120s、240s，如图2所示，标签中隐藏的图案由黄色开始泛红，最终显现明显的红色预定图案；将标签再次置于可见光下照射后，红色的图案急速变回黄色，最终消失，信息的显现和隐藏都能够通过肉眼清晰可见。
[0044]
实施例2
[0045]
本实施例2与实施例1的制备方法相同，只是将衬底材料选为石英片。将得到的光响应型激光防伪标签在紫外光的刺激，标签中隐藏的图案由黄色开始泛红，最终显现明显的红色预定图案；将标签再次置于可见光下照射后，红色的图案急速变回黄色，最终消失。信息的显现和隐藏都能够通过肉眼清晰可见。
[0046]
实施例3
[0047]
本实施例3与实施例1的制备方法相同，只是将f8bt的浓度调整至10mg/ml。
[0048]
制得的光响应型激光防伪标签效果图如图3所示，与实施例1的光响应型激光防伪标签相比，制备的图案细节无法完美显现，难以实现图案精准化，影响成品效果。这可能是由于油墨中f8bt浓度增大，影响喷墨打印机的喷头出墨。
[0049]
实施例4
[0050]
本实施例4与实施例1的制备方法相同，只是将sp的浓度调整为5或10mg/ml。将得到的光响应型激光防伪标签用紫外灯照射0s、60s、120s、240s，制得的光响应型激光防伪标签效果图如图4所示，与实施例1的光响应型激光防伪标签相比，配置的油墨中sp浓度较小时，标签的变色性能依旧，但是变色程度较弱，特别是5mg/ml时，颜色变化较难验证。
[0051]
实施例5
[0052]
(1)衬底选用纤维纸，有机激光材料选用[聚[2
‑
甲氧基
‑5‑
(2
‑
乙基己氧基)
‑
1,4
‑
苯乙炔](meh
‑
ppv)，光致变色材料选用sp，高沸点溶剂选用chb，低沸点溶剂选用chn；
[0053]
(2)将chb和chn以体积比4：1的比例混合配置，得到混合溶剂；
[0054]
(3)用混合溶剂配置meh
‑
ppv和sp的溶液，保证材料充分溶解，meh
‑
ppv的浓度为10mg/ml，sp的浓度为20mg/ml；
[0055]
(4)将配置好的meh
‑
ppv溶液和sp溶液按照体积比4:1充分混合，得到有机混合溶液；
[0056]
(5)在通风橱中利用匀胶机在衬底上先涂覆由meh
‑
ppv溶液制备的均匀且平整的薄膜，得到激光材料层；
[0057]
(6)将有机混合溶液在已沉积的激光材料层的预设位置涂覆预置的图案，得到有机油墨层。
[0058]
将得到的光响应型激光防伪标签在紫外光的刺激，标签中隐藏的图案由红色颜色加深，最终显现明显的红色预定图案；将标签再次置于可见光下照射后，深红色的图案急速变浅，最终图案消失。信息的显现和隐藏都通过肉眼可见，但并不明显。
[0059]
实施例6
[0060]
(1)衬底选用纤维纸，有机激光材料选用[(9,9
‑
二正辛基芴基
‑
2,7
‑
二基)
‑
alt
‑
(苯并[2,1,3]噻二唑
‑
4,8
‑
二基)](f8bt)，光致变色材料选用螺[1,3,3
‑
三甲基吲哚苯并二氢吡喃](sp)，高沸点溶剂选用环己基苯(chb)，低沸点溶剂选用环己酮(chn)；
[0061]
(2)将chb和chn分别以体积比1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1的比例混合配置，得到混合溶剂；
[0062]
按照实施例1的步骤完成(3)、(4)、(5)、(6)。
[0063]
试验过程中发现，以体积比5:1、6:1、7:1、8:1、9:1的比例混合配置时，材料溶解差；以体积比1:1、2:1、3:1的比例混合配置时，导致无法喷墨。
[0064]
实施例7
[0065]
按照实施例1的步骤完成(1)、(2)、(3)；
[0066]
(4)将配置好的f8bt溶液和sp溶液分别按照体积比1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1的比例充分混合，得到有机混合溶液；
[0067]
按照实施例1的步骤完成(5)、(6)。
[0068]
试验过程中发现，f8bt溶液的占比越大，喷头堵塞越厉害，f8bt溶液和sp溶液按照体积比5:1、6:1、7:1、8:1、9:1混合时，已无法喷墨。
[0069]
本发明提供的一种光响应型激光防伪标签、制备方法及其应用，与现有技术相比，具有以下优势：基于有机激光材料与光致变色分子的掺杂体系，实现在外界光照刺激下，标签颜色双色的可逆变化。在单一有机激光材料沉积形成的薄膜上选择性喷涂掺有光致变色分子的混合油墨，形成特定图案。紫外光曝光处理制备的防伪激光显示标签，隐藏的信息因颜色变化而显现，肉眼可以清晰辨明；当用可见光再次曝光激光标签后，显现的信息因为颜色恢复至原始状态而重新隐藏，实现信息加密。
[0070]
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。