[发明专利]基于图案化钙钛矿单晶阵列的防伪结构及其制备和应用

说明书

本发明公开了一种基于图案化钙钛矿单晶阵列的防伪结构及其制备和应用。本发明的防伪结构是在基底上形成一层图案化模板层，然后在其中生长钙钛矿单晶阵列，根据钙钛矿单晶生长的随机性，并通过钙钛矿单晶阵列的形式强化了其不可重复性，能有效实现防伪的目的。通过在钙钛矿单晶阵列上添加透明顶部保护层还能避免钙钛矿材料和空气接触，提高该种结构的稳定性，同时能有效防止铅泄露，避免对环境造成污染。

技术领域

本发明属于防伪技术领域，具体涉及一种基于图案化钙钛矿单晶阵列的防伪结构及其制备和防伪方法。

背景技术

假冒伪劣产品在制药、食品、服装、奢侈品、艺术品、建筑业以及高端制造业等领域给社会和群众带来了巨大的危害。通常来说，假冒伪劣产品具有相对较差的质量，一方面会产生严重的安全问题，对消费者产生极大的危害，另一方面也因其相对低廉的价格与正规商品争夺市场，对商标所有者以及正规公司也具有极大的负面影响。因此，寻找有效的防伪技术成为了一项全球性的课题。

防伪标识是能粘贴、印刷、转移在标的物表面，或标的物包装上，或标的物附属物(如商品挂牌、名片以及防伪证卡)上，具有防伪作用的标识。目前主要的防伪技术包括水印、全息防伪、荧光油墨印刷以及射频识别技术等。这些防伪技术主要通过防伪标识的方式实现。总的来说，大部分技术都使用一些人为可控且可重复的结构进行防伪，当造假者一旦掌握防伪技术的制造方法，就很容易伪造防伪标识。

发明内容

针对以上问题，本发明提供一种基于图案化钙钛矿单晶阵列的防伪结构及其制备和防伪方法，利用钙钛矿单晶生长过程中位置、大小以及取向的随机性，达到防伪的目的。

本发明的一个目的在于提供了一种基于图案化钙钛矿单晶阵列的防伪结构。

本发明的基于图案化钙钛矿单晶阵列的防伪结构包括基底，以及位于基底之上的图案化模板层和钙钛矿单晶阵列。

可选择的，在所述防伪结构的图案化模板层和钙钛矿单晶阵列上覆盖有透明顶部保护层。

所述基底的材料对钙钛矿前驱体溶液具有较好的浸润性，可以采用硬质基底，包括玻璃和硅片等，也可以采用柔性基底，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等。

所述图案化模板层的材料对钙钛矿前驱体溶液的浸润性较差，例如：聚[双(4-苯基)(4-丁基苯基)胺](Poly-TPD)、聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺](PTAA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯咔唑(PVK)、聚氯乙烯(PVC)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚酰胺(PA)、聚烯烃弹性体(POE)和纤维素中的一种或多种的混合。其图案化的图案可以是圆形、正方形或其他多边形坑状阵列，单个图案坑的线度在1μm～1mm，深度在10nm～1cm，图案化阵列中相邻两个图案坑的中心距离在1μm～1mm。

所述钙钛矿单晶阵列采用的材料通式为ABX₃，其中，A⁺为无机阳离子，如Cs⁺、Rb⁺，或者是有机胺的阳离子，包括甲胺、甲脒、乙胺、丙胺和丁胺等的阳离子中的一种或多种的混合；B²⁺为二价铅离子Pb²⁺或二价锡离子Sn²⁺；X^-为卤素离子或类卤素离子，可以是I、Br^-、Cl^-、SCN^-、Ac^-等中的一种或多种的混合。钙钛矿单晶生长在图案化模板层的图案坑中，每个图案坑中均生长有且仅有一个钙钛矿单晶，从而形成钙钛矿单晶阵列。