光学防伪元件及其制备方法和光学防伪产品技术

本发明专利技术涉及光学防伪领域，公开了一种光学防伪元件及其制备方法和一种光学防伪产品，该光学防伪元件包括具有相互对立的第一表面和第二表面的基材；位于所述基材的第一表面上的第一起伏结构层，该第一起伏结构层中形成有聚焦元件阵列；位于所述基材的第二表面上的第二起伏结构层，该第二起伏结构层包括背景区域和微图文区域，所述背景区域和所述微图文区域的高度不同且两者之间的边界侧壁与所述基材的第二表面的平面夹角不小于45度，而且所述微图文区域中形成有微图文阵列；以及所述聚焦元件阵列能够对所述微图文阵列进行采样合成从而形成图像。其能够高效率地制作高对比度、高饱和度的彩色微图文阵列，并且具有易识别和抗伪造的特点。

【技术实现步骤摘要】
光学防伪元件及其制备方法和光学防伪产品
本专利技术涉及光学防伪领域，具体地，涉及一种光学防伪元件及其制备方法以及一种光学防伪产品。
技术介绍
最近，防伪行业发展了一种基于微透镜阵列对微图文阵列的莫尔放大作用来产生具有动感特征或者具有景深效果的防伪技术。为保证莫尔放大的图案在不同的环境光源条件下都易于识别，微图文阵列和其背景需要有足够的颜色或亮度的对比度。但微图文的线条尺寸一般在微米量级，难以用常规印刷方式实现。专利文献CN200680062431.9公开了利用刮墨方式实现微图文的制作方法，即首先形成具有图标凹陷结构的起伏结构层，然后整体涂布一定厚度的辐射固化油墨，然后用刮墨刀将凹陷结构之外的油墨刮除，最后将凹陷结构中的辐射固化油墨用一定剂量的辐射源将其辐射固化。该方法的缺点在于，刮墨刀难以将微图文的背景区域的油墨刮除干净，尤其，对于大幅宽的膜卷(例如1m宽)，横向的均匀性更是难以控制。另外，图案的颜色只能是一种，较为单一。专利文献US20030179364公开了利用高深宽比的微结构实现黑色的微图文的制作。这种方法工艺实现可行性高，但颜色效果较差，无法实现高亮度高饱和度的彩色微图文的制作。因此，需要一种高效率制作高对比度、高饱和度彩色微图文阵列的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种光学防伪元件及其制备方法和一种光学防伪产品，其能够高效率地制作高对比度、高饱和度的彩色微图文阵列，并且具有易识别和抗伪造的特点。为了实现上述目的，本专利技术提供一种光学防伪元件，该光学防伪元件包括具有相互对立的第一表面和第二表面的基材；位于所述基材的第一表面上的第一起伏结构层，该第一起伏结构层中形成有聚焦元件阵列；位于所述基材的第二表面上的第二起伏结构层，该第二起伏结构层包括背景区域和微图文区域，所述背景区域和所述微图文区域的高度不同且两者之间的边界侧壁与所述基材的第二表面的平面夹角不小于45度，而且所述微图文区域中形成有微图文阵列；以及所述聚焦元件阵列能够对所述微图文阵列进行采样合成从而形成图像。本专利技术还提供一种采用上述光学防伪元件的光学防伪产品。本专利技术还提供一种制备光学防伪元件的方法，该方法包括：步骤S1、在基材的第二表面上形成第二起伏结构层，该第二起伏结构层包括背景区域和微图文区域，所述背景区域和所述微图文区域的高度不同且两者之间的边界侧壁与所述基材的第二表面的平面夹角不小于45度，而且所述微图文区域中形成有微图文阵列；步骤S2、在所述第二起伏结构层上形成镀层，所述镀层的厚度小于所述背景区域与所述微图文区域的高度差；步骤S3、在所述镀层上形成保护层，所述镀层和所述保护层的厚度之和小于所述背景区域与所述微图文区域的高度差；以及步骤S4、将形成了所述保护层的光学防伪元件置于能与所述镀层反应的氛围中，直到所述微图文区域中的镀层和所述保护层被去除为止。优选地，在步骤S4之后，在所述背景区域和所述微图文区域中形成着色层，该着色层与所述镀层的颜色特征不同。通过上述技术方案，由于第二起伏结构层中的背景区域和微图文区域的分别呈现镀层颜色和着色层颜色，因此在制备该光学防伪元件时，能够容易地形成背景区域与微图文区域之间色彩对比度，并使得所制得的光学防伪元件及产品具有易识别和抗伪造的特点。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是根据本专利技术一种实施方式的示例性光学防伪元件的剖面图；图2是根据本专利技术又一实施方式的示例性光学防伪元件的剖面图；图3是根据本专利技术又一实施方式的示例性光学防伪元件的剖面图；以及图4至图7是根据本专利技术一种实施方式的制备光学防伪元件的方法的剖面示意图。具体实施方式下面将结合附图来详细描述根据本专利技术的光学防伪元件及其制作方法和根据本专利技术的光学防伪元件，以便更好地理解本专利技术的思想。应当理解，所述附图和详细描述只是对本专利技术优选实施方式的描述，并非以任何方式来限制本专利技术的范围。如图1所示，根据本专利技术一种实施方式的示例性光学防伪元件包括基材1、第一起伏结构层7和第二起伏结构层2。基材1具有相互对立的第一表面和第二表面。第一起伏结构层7位于基材1的第一表面上，该第一起伏结构层7中形成有聚焦元件阵列71。第二起伏结构层2位于基材1的第二表面上，该第二起伏结构层2包括背景区域B和微图文区域A。所述背景区域B和所述微图文区域A的高度不同，例如，背景区域B可以较微图文区域A上凸或下凹，图1中示出了背景区域B相较于微图文区域A下凹的情形。而且，背景区域B和微图文区域A两者之间的边界侧壁与基材1的第二表面的平面夹角不小于45度。微图文区域A中形成有微图文阵列21，聚焦元件阵列71能够对微图文阵列21进行采样合成从而形成图像。优选地，基材1可以至少是局部透明的，也可以是有色的介质层，还可以是表面带有功能涂层(比如附着力增强层)的透明介质薄膜，还可以是经过复合而成的多层膜。基材1一般由耐物化性能良好且机械强度高的薄膜材料形成，例如，可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)薄膜及聚丙烯(PP)薄膜等塑料薄膜形成基材1，优选由PET材料形成基材1。优选地，形成第一起伏结构层7和第二起伏结构层2的材料需具有这样的性质，即在一定的温度和压力下该材料能够变形，以形成所需的起伏结构。例如，形成第一起伏结构层7和第二起伏结构层2的材料可以选自热塑性材料、辐射固化材料等，优选选自辐射固化材料。第一起伏结构层7和第二起伏结构层2的厚度(即折合在平坦区域的厚度)一般大于1μm、小于10μm。优选地，位于第一起伏结构层7中的聚焦元件阵列71可以为微孔阵列、微栅格阵列、微透镜阵列和能够对微图文阵列21进行成像的其他微采样工具中的至少一者。微孔阵列、微栅格阵列和微透镜阵列可以是分别由多个微孔单元、微栅格单元和微透镜单元构成的非周期性阵列、周期性阵列、局部周期性阵列、随机性阵列或它们的任意组合。微透镜单元可以为折射型微透镜、衍射型微透镜或它们的组合。折射型微透镜可以选取球面、抛物面、椭球面微透镜、柱面微透镜、或其它任意几何形状的基于几何光学的微透镜或它们的任意组合，衍射型微透镜可以选取谐衍射微透镜、平面衍射微透镜、菲涅尔波带片。例如，图1中示出了聚焦元件阵列71由多个周期排列的球面折射型微透镜阵列构成的情况。优选地，位于第二起伏结构层2中的微图文阵列21可以是由多个微图文单元构成的非周期性阵列、周期性阵列、局部周期性阵列、随机性阵列或它们的任意组合。优选地，根据本专利技术的光学防伪元件中的周期性或局部周期性聚焦元件阵列71和微图文阵列21的阵列周期可以为10μm至100μm，聚焦元件阵列71的焦距可以为10μm至100μm。优选地，背景区域B和微图文区域A两者之间的边界侧壁与基材1的第二表面的平面夹角优选为60°至90°，更优选地，该平面夹角为90°。设置陡直边界侧壁的目的是为了能够容易地形成镂空微图文，也即是为了在制备根据本专利技术的光学防伪元件时，当在第二起伏结构层2上形成了镀层3之后，能够容易地去除微图文区域A中的镀层3并保留背景区域B中的镀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学防伪元件，该光学防伪元件包括：具有相互对立的第一表面和第二表面的基材(1)；位于所述基材(1)的第一表面上的第一起伏结构层(7)，该第一起伏结构层(7)中形成有聚焦元件阵列(71)；位于所述基材(1)的第二表面上的第二起伏结构层(2)，该第二起伏结构层(2)包括背景区域(B)和微图文区域(A)，所述背景区域(B)和所述微图文区域(A)的高度不同且两者之间的边界侧壁与所述基材(1)的第二表面的平面夹角不小于45度，而且所述微图文区域(A)中形成有微图文阵列(21)；以及所述聚焦元件阵列(71)能够对所述微图文阵列(21)进行采样合成从而形成图像。

【技术特征摘要】
1.一种光学防伪元件，该光学防伪元件包括：具有相互对立的第一表面和第二表面的基材(1)；位于所述基材(1)的第一表面上的第一起伏结构层(7)，该第一起伏结构层(7)中形成有聚焦元件阵列(71)；位于所述基材(1)的第二表面上的第二起伏结构层(2)，该第二起伏结构层(2)包括背景区域(B)和微图文区域(A)，所述背景区域(B)和所述微图文区域(A)的高度不同且两者之间的边界侧壁与所述基材(1)的第二表面的平面夹角不小于45度，而且所述微图文区域(A)中形成有微图文阵列(21)；以及所述聚焦元件阵列(71)能够对所述微图文阵列(21)进行采样合成从而形成图像。2.根据权利要求1所述的光学防伪元件，其中，所述聚焦元件阵列为微孔阵列、微栅格阵列和微透镜阵列中的至少一者。3.根据权利要求2所述的光学防伪元件，其中，所述微孔阵列、微栅格阵列和微透镜阵列以非周期性阵列、周期性阵列、局部周期性阵列、随机性阵列或它们的任意组合放置。4.根据权利要求1所述的光学防伪元件，其中，所述平面夹角为60°至90°。5.根据权利要求1所述的光学防伪元件，其中，所述微图文阵列(21)中微图文的线条宽度小于15μm。6.根据权利要求1所述的光学防伪元件，其中，所述微图文阵列(21)中微图文的线条宽度小于8μm。7.根据权利要求1所述的光学防伪元件，其中，所述微图文区域(A)的面积与所述背景区域(B)的面积之比小于1:1。8.根据权利要求1所述的光学防伪元件，其中，所述背景区域(B)中含有平面结构和微型起伏结构中的至少一者。9.根据权利要求8所述的光学防伪元件，其中，所述背景区域(B)中的微型起伏结构的深度小于500nm。10.根据权利要求8所述的光学防伪元件，其中，所述背景区域(B)中的微型起伏结构的深度小于300nm。11.根据权利要求1至10中任一权利要求所述的光学防伪元件，其中，所述背景区域(B)中形成有镀层(3)，所述微图文区域...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡春华，李欣毅，吴远启，朱军，张义恒，
申请(专利权)人：中钞特种防伪科技有限公司，中国印钞造币总公司，
类型：发明
国别省市：北京,11