一种增强签注图像效果的结构及防伪证卡
技术领域
本实用新型涉及卡证防伪技术领域，具体为一种增强签注图像效果的结构及防伪证卡。
背景技术
当今社会中，以二代身份证为代表的各类卡式证件被大量应用于身份认证、快捷支付和门禁管理等领域。在卡式证件的制卡过程中，一个重要的步骤是将持证人的个性化的信息通过打印、印刷或刻蚀等方式签注到证卡表面上，其中个性化信息包括持证人的姓名、出生日期、地址和性别等文本信息和人脸图像、签字等图像信息，这些信息构成了卡式证件的签注信息；使用激光打印签注设备进行制证的过程中，通过激光打印等方式将签注版面签注到卡式证件表面上完成签注。其中，激光打印是通过将个人化信息转换成点阵激光束，经扫描转镜对电子显像系统中的感光鼓轴向扫描曝光，再经过显影、转印、定影、消电、清洁从而实现色彩图像。
然而，防伪证卡表面集成的信息，除了这些个性化信息之外，还有用于证卡本身防伪功能的防伪图像。现行的防伪图像大多通过局部透明全息防伪图形，通常在证卡上嵌入局部全息图形来实现防伪；但是，全息图像与个性化信息签注区域交叉的部分，会影响签注信息的清晰度和可辨识度；特别是在证卡整面扫描或复印过程中，全息图像印迹有部分残留，影响证卡的签注信息复印图像的清晰度、美观度和可识读性。
发明内容
为了解决现有技术中全息图像对防伪证卡的签注信息的识别、复印产生不良影响的问题，本实用新型提供一种增强签注图像效果的结构，其可以使签注信息呈现效果更加清晰，且证卡复印后签注信息的复印图像清晰完整。同时，本实用新型还公开了基于增强签注图像效果的结构做成的防伪证卡。
本实用新型的技术方案是这样的：一种增强签注图像效果的结构，其包括：作为支撑结构的基层，用于激光签注信息、承载签注图像的激光刻蚀层设置在所述基层一侧，其特征在于：
所述激光刻蚀层远离所述基层的一侧设置复合表层，所述复合表层包括压印了全息微纳结构的结构支撑层；
与签注图像区域产生重叠的所述全息微纳结构使用光栅制成，光栅周期为200 nm~750nm，线宽为50 nm ~200nm，槽型深度为100 nm~160nm；
所述复合表层还包括介质镀膜层，在所述全息微纳结构所在的结构面上填充透明且折射率＞1.8的氧化物膜构成所述介质镀膜层，其厚度为10nm~400nm，对800nm~1100nm波段的透光率达≥20%。
其进一步特征在于：
所述结构支撑层由含有碳酸酯链节的高分子化合物涂料固化而成，厚度为1~10µm、对 800nm~1100nm波段的透光率≥50%；
所述激光刻蚀层采用材质为聚碳酸酯或PETG的高柔韧性特种薄膜，所述激光刻蚀层厚度为50µm ~300µm，功能薄膜对800nm~1100nm波段的吸收率为≥50%；
所述复合表层还包括设置在介质镀膜层之上，由含有碳酸酯链节的高分子化合物涂料固化而成保护层, 所述保护层的厚度为0.5µm~20µm、对800nm~1100nm波段的透光率≥50%；
所述复合表层还包括设置于所述结构支撑层、所述激光刻蚀层之间的承载基材层，所述承载基材层的材质与所述激光刻蚀层相同，厚度为≥50µm，所述承载基材层对800nm~1100nm波段的透光率≥50%；
所述基层与所述激光刻蚀层相邻的一侧设置白色的反光层，所述反光层的材质与所述所述激光刻蚀层的材质相同，所述反光层的厚度为≥50µm，其对800nm~1100nm波段的反射率≥70%，透光率≤10%。
一种增强签注图像效果的结构做成的防伪证卡，其特征在于：
所述基层两侧分别对称的设置所述激光刻蚀层、所述复合表层，形成双侧可签注的防伪证卡。
一种增强签注图像效果的结构做成的防伪证卡，其特征在于：
所述基层的一侧依次设置所述激光刻蚀层、所述复合表层，所述基层的另一侧设置基底层，所述基底层包括聚碳酸酯或PETG材质的韧性结构，形成单侧可签注的防伪证卡。
本实用新型提供的一种增强签注图像效果的结构，由光栅制成的全息图形内含的纳米光栅形成的变色效果，通过此结构光栅构成的变色效果，只能在反射光方向上观察到全息图像，而在扫描和复印时不会残留全息图像印迹，确保签注信息在复印之后形成的图像时清晰完整的；通过控制介质镀膜层的厚度，使氧化物薄膜外表面和内表面反射的光束的光程差是半波长的奇数倍，产生相消干涉，使用者在透过介质镀膜层的时候，可以很清晰的看到签注信息；基于本实用新型技术方案中的光栅结构，使用光学波段为980 nm ~1100nm的激光，可以可无干涉、无衍射、无反射和无吸收的透过复合光学薄膜，精准的刻蚀出签注图像，进一步的提升签注信息呈现效果；通过设置光斑直径为5µm ~50µm的签注激光进行签注操作，实现呈现≥400DPI以上的位图图像，进一步确保签注图像信息的清晰可读。
附图说明
图1为本实用新型的增强签注图像效果的结构的示意图；
图2为激光刻蚀方法中激光射入角度示意图；
图3 为基于本实用新型的技术方案做成的复合表层、介质镀膜层的透光率；
图4为为基于本实用新型的技术方案的激光刻蚀层的光吸收率。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型一种增强签注图像效果的结构，作为支撑结构的基层，用于激光签注信息、承载签注图像的激光刻蚀层6设置在基层一侧，激光刻蚀层6远离基层的一侧设置复合表层，复合表层包括压制了全息微纳结构3的结构支撑层4；与签注图像区域产生重叠的全息微纳结构使用双通道光栅制成，光栅周期为200 nm ~750nm，线宽为50 nm~200nm，槽型深度为100 nm~160nm；复合表层还包括介质镀膜层2，在全息微纳结构3所在的结构面上填充透明且折射率＞1.8的氧化物膜构成介质镀膜层2，其厚度为10nm~400nm，对800nm~1100nm波段的透光率达≥20%；本实用新型的技术方案中的光栅结构，使得光谱波段为380nm~800nm的近紫外光、可见光和近红外光，能够在不同方向上反射，从而使防伪全息微纳结构形成的防伪图像呈现五彩斑斓的效果。
结构支撑层4由含有碳酸酯链节的高分子化合物涂料，如：UV涂料通过光固化和/或热固化之后固化而成，厚度为1~10µm、对 800nm~1100nm波段的透光率≥50%；
激光刻蚀层6为聚碳酸酯或PETG的高柔韧性特种薄膜，激光刻蚀层厚度为50µm ~300µm，功能薄膜对800nm~1100nm波段的吸收率为≥50%；
复合表层还包括设置于结构支撑层4、激光刻蚀层6之间的承载基材层5，承载基材层5的材质与激光刻蚀层6相同，厚度为≥50µm，承载基材层5对800nm~1100nm波段的透光率≥50%；承载基材层5作为用来保护激光刻蚀层6的结构层，在使用过程中因其相通的材质，在通过热压成型的工序中，会产生非常大的结合力，使防伪证卡层间结合牢固，发生弯折的时候，这层柔软弹性的结构层可以保护激光刻蚀层，使相对比较脆弱的激光刻蚀层上的激光结构在使用过程中因为弯折等原因被破坏掉的概率降低；承载基材层5的厚度设置为≥50µm，使薄膜层具有更大的表面张力，不易卷曲，更好的保持结构，同时在生产过程中，可以降低因静电而导致的生产故障；
基层与激光刻蚀层6相邻的一侧设置白色的反光层7，反光层7的材质与激光刻蚀层6的材质相同，反光层7的厚度为≥50µm，其对800nm~1100nm波段的反射率≥70%；通过反光层的设置在激光刻蚀以及用户使用的过程中，对射入的光进行反射，提升签注图像的签注效果以及成像的效果；
复合表层还包括设置在介质镀膜层2之上，由含有碳酸酯链节的高分子化合物涂料，如UV涂料通过光固化和/或热固化之后固化而成保护层1, 保护层1的厚度为0.5µm~20µm、对800nm~1100nm波段的透光率≥50%。
在本实用新型的实施例中，基于增强签注图像效果的结构做成的防伪证卡的结构中包括：保护层1、介质镀膜层2、全息微纳结构3、支撑层4、承载基材层5、激光刻蚀层6、反光层7、用来设置范围卡芯片的芯层8，其中承载基材层5、激光刻蚀层6、反光层7、芯层8的材质为聚碳酸酯或PETG，保护层1、全息微纳结构3、支撑层4的材质为含亲聚碳酸酯原料的UV涂料固化而成，介质镀膜层2为氧化物膜；通过加热层压、冷压加工工序加工成型的时候，结构层之间都是通过分子级别的结合，形成的防伪卡解释耐用，且因为其材质构成，不会因为加工工序而引起结构层的物理变化，即便是加工成型之后，也可以保持每一个结构层的透光率和光反射率，能够确保签注图像的清楚成像。
利用本实用新型的技术方案，可以做成单侧可签注的防伪证卡，基层的一侧依次设置所述激光刻蚀层、所述复合表层，在基层远离激光刻蚀层的另一侧设置一个基底层，基底层的材料包括：聚碳酸酯或PETG材质的韧性结构；也可以在基层两侧分别对称的设置激光刻蚀层6、复合表层，形成双侧可签注的防伪证卡。
一种增强防伪证卡签注图像效果的签注方法，其特征在于：对防伪证卡的激光刻蚀层进行激光签注时，所用的签注激光的光学特征包括：光学波段为980 nm ~1100nm、入射光角度为-45°~45°，具体如图2所示；对防伪卡的激光刻蚀层进行激光签注时，通过激光器输出光源后，经过扫描振镜部件偏转光路及场景聚焦后，焦点光斑在复合结构薄膜层上进行扫描，光斑直径在5µm ~50µm，打印形成图像和文字；通过光斑直径为5µm ~50µm的激光进行签注，可以呈现≥400DPI以上的位图图像，效果细腻，无明显纹路，确保签注图像信息能够更清晰的呈现给用户；签注所用激光器使用现有的激光器如：二氧化碳气体激光器、YAG激光器、固体激光器、半导体激光器等等能够发射波段为980 nm ~1100nm的激光器都可实现。
本实用新型的技术方案中，由保护层1、介质镀膜层2、全息微纳结构3、支撑层4、承载基材层5构成了复合表层，通过对复合表层中每一个结构层的厚度、透光率的控制，使射入薄膜的光在薄膜外表面和内表面反射的光束产生的光程差是奇数倍，消除了薄膜材料的干涉效应，使透过复合表面的范围图像、签注图像都能够清晰的显示给用户；同时，构建了一种多层复合的薄膜光学系统，将紫光、可见和红外光束将在每一个界面上多次透射、反射技术，实现高亮度全息效果的同时，也可透过980 nm ~1100nm的红外激光，使激光设备精准刻蚀签注信息，准确的显示给用户。
附图3为中，1#为曲线代表复合表层的透光率。2#曲线代表了UV固化/热固化涂料的透光率。横坐标代表入射光的波长，纵坐标为透过率，通过1#曲线，可观察到，在860-1100nm波段，透光率达到16.7%。通过2#曲线，可观察到，在860-1100nm波段，透光率达到81.8%.从而可以判断，介质镀膜的透光率为大致在20.4%；通过这组实验数据可知，基于本实用新型的技术方案做成的复合表层、介质镀膜的透光率可以确保用户能看到清晰的签注图像信息。
附图4为激光刻蚀层吸收率。1#样品为激光刻蚀层对不同波段光谱的吸收率。横坐标代表入射光的波长，纵坐标为吸收率，1#样的吸收曲线可以看出，在800-1100nm的波段，激光刻蚀的吸收率≥54%；进一步确保了签注信息可以清晰的呈现给用户。
